特許 7094844 安全スイッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-24

(45)【発行日】2022-07-04

(54)【発明の名称】安全スイッチ

(51)【国際特許分類】

   H01H 27/00 20060101AFI20220627BHJP

   H01H 9/16 20060101ALI20220627BHJP

【ＦＩ】

H01H27/00 G

H01H9/16 D

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018173504

(22)【出願日】2018-09-18

(65)【公開番号】P2020047416

(43)【公開日】2020-03-26

【審査請求日】2021-09-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000000309

【氏名又は名称】ＩＤＥＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 健広

【審査官】関 信之

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００７／０６６８０３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００１－１６０３５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ２７／００

Ｈ０１Ｈ ９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

危険区域側に設置され、押された場合にロック解除状態に移行するロック解除ボタンと、
前記ロック解除ボタンの移動に追従して移動し、前記ロック解除状態において安全区域側に突出するインジケータ用部材と、
を備え、
前記インジケータ用部材は、前記安全区域側から押された場合に、弾性力によって前記ロック解除ボタンを前記ロック解除状態からロック状態に移行させないことを特徴とする、
安全スイッチ。

【請求項2】

前記ロック解除ボタンの軸部材に段差が設けられている、
請求項１に記載の安全スイッチ。

【請求項3】

前記軸部材の前記段差は、テーパ状になっている、
請求項２に記載の安全スイッチ。

【請求項4】

前記ロック解除ボタンおよび前記インジケータ用部材は一体となっている、
請求項１に記載の安全スイッチ。

【請求項5】

前記インジケータ用部材は、一方向に付勢され、回動可能な接合部を有する
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の安全スイッチ。

【請求項6】

前記インジケータ用部材は、前記ロック解除ボタンを押す方向以外の方向に突出する、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の安全スイッチ。

【請求項7】

前記インジケータ用部材は、コイルバネを含む、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の安全スイッチ。

【請求項8】

前記インジケータ用部材が複数設けられている、
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の安全スイッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、危険区域の出入口に設置される安全スイッチに関する。

【背景技術】

【0002】

産業機械等が設置される危険区域の出入口には、ロック機能付の安全スイッチが設置される。安全スイッチは、アクチュエータが挿入された場合に出入口をロックして機械の動作を許可する。安全スイッチは、ロック解除状態にならない限り、アクチュエータが外れないようになっている。

【0003】

ただし、メンテナンス等のために、危険区域側に作業者が入る場合がある。この様な作業中において、何らかの要因により安全スイッチがロック状態に移行し、作業者が危険区域側に閉じ込められる場合もある。そこで、安全スイッチは、危険区域側に緊急用のロック解除ボタンを備えている。ロック解除ボタンは、押された場合に安全スイッチをロック解除状態に移行させる。作業者は、ロック解除ボタンを押すことで、危険区域側からでも、安全スイッチをロック解除状態に移行させることができる。

【0004】

危険区域側からロック解除状態に移行させると、ロック解除状態である旨を安全区域側に知らせることが好ましい。そこで、例えばＬＥＤ等の表示器を安全区域側に設置し、ロック解除状態である旨を電気的に安全区域側に表示することが考えられる。

【0005】

しかし、電気的にロック解除状態を表示するためには、常に通電状態にしておく必要がある。そこで、例えば特許文献１では、ロック解除ボタンに機械的に連動して安全区域側に突出するインジケータを備えた安全スイッチが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第５０２４９５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ロック解除ボタンに機械的に連動するインジケータでは、突出したインジケータを安全区域側から押すと意図せずにロック状態に復帰する可能性がある。

【0008】

この発明は、ロック解除ボタンに機械的に連動するインジケータにおいても、意図せずにロック状態に復帰することを防止する安全スイッチを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の安全スイッチは、危険区域側に設置され、押された場合にロック解除状態に移行するロック解除ボタンと、前記ロック解除ボタンの移動に追従して移動し、前記ロック解除状態において安全区域側に突出するインジケータ用部材と、を備えている。そして、インジケータ用部材は、前記安全区域側から押された場合に、弾性力によって前記ロック解除ボタンを前記ロック解除状態からロック状態に移行させないことを特徴とする。

【0010】

このように、本発明の安全スイッチは、ロック解除ボタンを操作した場合にはインジケータも追従して移動するが、インジケータ側を操作してもロック解除ボタンを移動させることはない。したがって、本発明の安全スイッチは、ロック解除ボタンに機械的に連動するインジケータにおいても、意図せずにロック状態に復帰することを防止することができる。

【0011】

なお、前記ロック解除ボタンの軸部材には段差が設けられていてもよい。インジケータ用部材をロック解除ボタンの軸部材の周りを囲むように嵌める場合、ロック解除ボタンと段差とでインジケータ用部材を挟みこむことで、ロック解除ボタンの移動に追従させることができる。

【0012】

また、前記軸部材の前記段差は、テーパ状になっていてもよい。段差をテーパ状にすることで、インジケータ用部材をテーパ部分に嵌めることができ、軸方向の厚みを低減することができる。

【0013】

また、前記ロック解除ボタンおよび前記インジケータ用部材は一体となっていてもよい。一体の部材となっていることで、製造が容易になる。

【0014】

また、前記インジケータ用部材は、一方向に付勢され、回動可能な接合部を有していてもよい。これにより、インジケータ用部材の材料そのものに弾性がなくとも、インジケータを意図せずにロック状態に復帰することを防止することができる。

【0015】

また、前記インジケータ用部材は、前記ロック解除ボタンを押す方向以外の方向に突出してもよい。例えば、ロック解除ボタンの軸方向から見て横方向にインジケータ用部材が突出するため、当該軸方向からインジケータ用部材を視認することができる。

【0016】

また、前記インジケータ用部材は、コイルバネを含んでいてもよい。この場合も、インジケータ用部材の材料そのものに弾性がなくとも、インジケータを意図せずにロック状態に復帰することを防止することができる。

【0017】

また、前記インジケータ用部材は、複数設けられていてもよい。この場合、安全区域側において、複数の方向からインジケータを視認することができる。

【発明の効果】

【0018】

この発明によれば、ロック解除ボタンに機械的に連動するインジケータにおいても、意図せずにロック状態に復帰することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、安全スイッチ１の斜視図である。

【図2】図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）は、安全スイッチ１の横断面図である。

【図3】図３（Ａ）は、変形例１に係る安全スイッチ１の横断面図であり、図３（Ｂ）は、変形例２に係る安全スイッチ１の横断面図である。

【図4】図４（Ａ）変形例３に係る安全スイッチ１の横断面図であり、図４（Ｂ）は、変形例４に係る安全スイッチ１の横断面図である。

【図5】変形例５に係る安全スイッチ１の横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、安全スイッチ１の斜視図である。図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）は、安全スイッチ１の横断面図である。

【0021】

安全スイッチ１は、安全区域と危険区画とを隔てる壁１０のうち安全区域側に設置される。この例では、安全スイッチ１は、壁１０に設置されているが、柱、柵等に設置される場合もある。

【0022】

安全スイッチ１は、ロック解除ボタン１１、ヘッド部１３および本体部１４を備えている。本体部１４は、ロック解除ボタン１１およびヘッド部１３に接続されている。ヘッド部１３および本体部１４は、直方体形状の筐体である。本体部１４の上面にヘッド部１３が接続されている。

【0023】

ヘッド部１３は、不図示のアクチュエータが挿入される。安全スイッチ１は、危険区画の出入口に設置される。アクチュエータは、当該出入口を塞ぐための扉に取り付けられている。扉が閉じると、アクチュエータがヘッド部１３に挿入され、扉が開くとアクチュエータがヘッド部１３から抜かれる。

【0024】

アクチュエータがヘッド部１３に挿入されると、ヘッド部１３の内部のカム等の機構により、本体部１４内のＮＣ接点を閉（オン）にする。これにより、本体部１４から産業機械等に対して稼動を許可する信号を送信する。また、アクチュエータがヘッド部１３に挿入されると、上記カム等の動作がロックされ、アクチュエータが抜けない状態（ロック状態）に移行する。一方で、ロック解除状態に移行すると機械の動作を停止し、アクチュエータを抜くと扉の開閉信号を遮断する。

【0025】

ロック解除ボタン１１は、危険区画側に配置される。本体部１４のうち壁１０側の面には、軸部材２１が突出している。軸部材２１は、壁１０に設けられた穴から危険区画側に突出する。軸部材２１には、ロック解除ボタン１１が接続される。

【0026】

ロック解除ボタン１１を押すと、軸部材２１が本体部１４側に移動する。軸部材２１が本体部１４側に移動すると、カム等の機構のロックを解除することができ、ロック解除状体に移行する。これにより、作業者がメンテナンス等のために危険区域側に入った状態で、かつ何らかの要因により安全スイッチ１がロック状態に移行した場合でも、作業者は、ロック解除ボタン１１を押すことで、危険区域側からでも安全スイッチ１をロック解除状態に移行させ、機械の動作を停止させることができる。

【0027】

そして、本実施形態の安全スイッチ１は、ロック解除ボタン１１の移動に追従して移動し、ロック解除状態において安全区域側に突出するインジケータ用部材１５を備えている。

【0028】

インジケータ用部材１５は、図２（Ａ）の断面図に示す様に、細長い柱形状の部材からなる。インジケータ用部材１５の断面形状は円形でも方形でもよい。本実施形態のインジケータ用部材１５は、方形状の断面であり、薄い板状の部材である。インジケータ用部材１５のうち安全区域側に配置される第１端部１５０は、断面積が大きくなっている。また、インジケータ用部材１５のうちロック解除ボタン１１側に配置される第２端部１５３は、輪形状となっている。

【0029】

第２端部１５３は、軸部材２１の周りを囲むように嵌めこまれる。軸部材２１には、テーパ状の段差２０１が設けられている。第２端部１５３は、テーパ状の段差２０１に嵌めこまれる。第２端部１５３の内周面は段差２０１と同じ向きのテーパ状になっている。段差２０１は、ロック解除ボタン１１側の外周長が短く、本体部１４側の外周面が長い。第２端部１５３は、ロック解除ボタン１１に配置される側の内周長が短く、本体部１４に配置される側の内周長が長い。段差２０１の厚みと第２端部１５３の厚みは同一である。そのため、段差２０１の外周面と第２端部１５３の内周面が接する。

【0030】

軸部材２１の先端は、ロック解除ボタン１１にネジ止めされる。したがって、第２端部１５３は、ロック解除ボタン１１および段差２０１で挟みこまれる。よって、第２端部１５３は、ロック解除ボタン１１の移動に追従することになる。なお、段差２０１がテーパ状になっていることは必須ではない。第２端部１５３は、テーパ状でなくともロック解除ボタン１１および段差２０１で挟みこむことができる。ただし、テーパ状になっていることで、段差２０１と第２端部１５３が重なり、軸方向の厚みが低減される。

【0031】

なお、軸部材２１の断面形状は円形状でも方形状でもよい。軸部材２１の断面が円形状である場合、インジケータ用部材１５の第２端部１５３の輪も円形状になる。この場合、ロック解除ボタン１１を回転させても、インジケータ用部材１５の第２端部１５３が回転しないため、インジケータ用部材１５が捻れることがない。

【0032】

インジケータ用部材１５は、第２端部１５３の一部側面から本体部１４側に延び、壁１０の穴から本体部１４の側面に挿入されている。インジケータ用部材１５は、折れ曲がり部１５１および折れ曲がり部１５２を有する。インジケータ用部材１５は、折れ曲がり部１５１および折れ曲がり部１５２により、本体部１４の筐体内のうち側面に近い側に沿って配置される。インジケータ用部材１５の第１端部１５０は、本体部１４の安全区域側に配置された開口部付近に配置される。

【0033】

そして、図２（Ｂ）に示す様に、ロック解除ボタン１１が押されると、インジケータ用部材１５は、ロック解除ボタン１１の移動に追従して移動する。したがって、インジケータ用部材１５の第１端部１５０は、本体部１４の開口部から突出する。

【0034】

よって、安全区域側にいる作業者等は、本体部１４から突出したインジケータ用部材１５を視認することができ、ロック解除ボタン１１が押されてロック解除状態である旨を把握することができる。また、図２（Ａ）に示す様に、ロック解除ボタン１１が元に戻されてロック状態に戻る場合にも、インジケータ用部材１５は、ロック解除ボタン１１の移動に追従して移動する。そのため、インジケータ用部材１５は、本体部１４の内部に隠れる。よって、安全区域側にいる作業者等は、ロック状態である旨を把握することができる。

【0035】

ここで、インジケータ用部材１５は、安全区域側から押し込まれた場合でも、弾性力によってロック解除ボタン１１をロック解除状態からロック状態に移行させないことが特徴である。この例に係るインジケータ用部材１５は、ナイロン６等のある程度の弾性力を有する材質からなる。したがって、図２（Ｃ）に示す様に、仮に第１端部１５０が本体部１４の内部側に押し込まれたとしても、折れ曲がり部１５１および折れ曲がり部１５２の内角がより鋭角に折れ曲がり、ロック解除ボタン１１を移動させることはない。また、第１端部１５０への押し込みを解除すると、インジケータ用部材１５は、弾性力により第１端部１５０を押し返して、再び第１端部１５０を本体部１４から突出させる。

【0036】

この様に、安全スイッチ１は、ロック解除ボタン１１に機械的に連動するインジケータであるインジケータ用部材１５を備え、かつ意図せずにロック状態に復帰することを防止することができる。

【0037】

なお、仮にインジケータ用部材１５が剛性の高い部材からなる場合、本体部１４の開口部にゴミなどが詰まった場合に、ロック解除ボタン１１を押し込むことができない可能性がある。しかし、上記実施形態のインジケータ用部材１５は、本体部１４の開口部にゴミなどが詰まっていても、折れ曲がり部１５１および折れ曲がり部１５２の内角がより鋭角に折れ曲がり、第１端部１５０が開口部から突出できない状態でも、ロック解除ボタン１１を押し込むことができる。

【0038】

次に、図３（Ａ）は、変形例１に係る安全スイッチ１の横断面図である。変形例１に係る安全スイッチ１は、インジケータ用部材１５およびロック解除ボタン１１が一体となっている点が特徴である。図２（Ａ）に示すように、インジケータ用部材１５は、ロック解除ボタン１１のうち本体部１４側の端面から延長されている。軸部材２１には、段差が設けられていない。その他の構成は図２（Ａ）に示した構成と同様である。

【0039】

この様に、インジケータ用部材１５およびロック解除ボタン１１が一体となっていることで、インジケータ用部材１５は、軸部材２１に段差がなくともロック解除ボタン１１の移動に追従して移動する。また、インジケータ用部材１５およびロック解除ボタン１１が一体となっていることで製造が容易になる。

【0040】

図３（Ｂ）は、変形例２に係る安全スイッチ１の横断面図である。変形例２に係るインジケータ用部材１５は、折れ曲がり部１５１および折れ曲がり部１５２が、バネ蝶番１５１Ａおよびバネ蝶番１５２Ａに置き換わっている。また、インジケータ用部材１５は、バネ蝶番１５１Ａに接続される第１端部１５０側の部材と、バネ蝶番１５２Ａに接続される第２端部１５３側の部材と、バネ蝶番１５２Ａおよびバネ蝶番１５２Ａに接続される部材と、３つの部材からなる。バネ蝶番１５１Ａおよびバネ蝶番１５２Ａは、回動可能な接合部の一例である。図３（Ｂ）に示す様に、仮に第１端部１５０が本体部１４の内部側に押し込まれても、バネ蝶番１５１Ａおよびバネ蝶番１５２Ａの内角がより鋭角に折れ曲がり、ロック解除ボタン１１を移動させることはない。また、押し込みを解除すると、インジケータ用部材１５は、バネ蝶番１５１Ａおよびバネ蝶番１５２Ａの付勢力（すなわち弾性力）により第１端部１５０を押し返して、再び第１端部１５０を本体部１４から突出させる。

【0041】

変形例２に係るインジケータ用部材１５は、ロック解除ボタン１１の移動に追従して移動し、第１端部１５０が押された場合にバネ蝶番１５１Ａおよびバネ蝶番１５２Ａの弾性力によりロック解除ボタン１１をロック状態に戻すことがない。そのため、変形例２に係るインジケータ用部材１５は、インジケータ用部材１５そのものが弾性体である必要ない。そのため、インジケータ用部材１５に折れ曲がり部１５１および折れ曲がり部１５２が不要となり、複雑な形状に成型する必要がなくなる。また、インジケータ用部材１５の材料そのものは高い剛性を有していてもよい。

【0042】

図４（Ａ）は、変形例３に係る安全スイッチ１の横断面図である。変形例３に係る安全スイッチ１は、インジケータ用部材１５の第１端部１５０が、ロック解除ボタン１１を押す方向以外の方向に突出する。図４（Ａ）の例では、本体部１４の側面から突出する態様である。無論、インジケータ用部材１５は、上面や下面から突出する態様であってもよい。

【0043】

図２（Ｂ）に示した様にインジケータ用部材１５の第１端部１５０が、ロック解除ボタン１１を押す方向に突出する場合、ロック解除ボタン１１を押す方向以外からの視認性が高い。一方で、図４（Ａ）の場合、ロック解除ボタン１１が押される方向の正面から見て横方向にインジケータ用部材１５が突出するため、当該正面から見る場合の視認性が向上する。

【0044】

図４（Ｂ）は、変形例４に係る安全スイッチ１の横断面図である。変形例４に係るインジケータ用部材１５は、コイルバネ７０を備えている。また、変形例４に係るインジケータ用部材１５は、第１端部１５０側の部材と、第２端部１５３側の部材と、２つの部材からなる。２つの部材は、コイルバネ７０を解して接続される。この場合、仮に第１端部１５０が本体部１４の内部側に押し込まれても、コイルバネ７０の弾性力により、ロック解除ボタン１１を移動させることはない。また、押し込みを解除すると、インジケータ用部材１５は、コイルバネ７０の付勢力（すなわち弾性力）により第１端部１５０を押し返して、再び第１端部１５０を本体部１４から突出させる。

【0045】

変形例４に係るインジケータ用部材１５は、ロック解除ボタン１１の移動に追従して移動し、第１端部１５０が押された場合にコイルバネ７０の弾性力によりロック解除ボタン１１をロック状態に戻すことがない。そのため、変形例４に係るインジケータ用部材１５は、インジケータ用部材１５そのものが弾性体である必要はない。また、インジケータ用部材１５の材料そのものは高い剛性を有していてもよい。

【0046】

図５は、変形例５に係る安全スイッチ１の横断面図である。変形例５に係る安全スイッチ１は、複数のインジケータ用部材１５を備えている。図５の例では、安全スイッチ１は、２つのインジケータ用部材１５を備えている。２つのインジケータ用部材１５は、それぞれ本体部１４の右側面および左側面から、ロック解除ボタン１１を押す方向に沿って突出する。

【0047】

この場合、安全区域側にいる作業者等は、右側面側および左側面側の両方からロック解除状態であるか否かを判断することができる。

【0048】

図５の例では、安全スイッチ１は、２つのインジケータ用部材１５を備えているが、より多数のインジケータ用部材１５を備えていてもよい。また、複数のインジケータ用部材１５のうち一部は、図４（Ａ）に示した様にロック解除ボタン１１を押す方向以外の方向に突出してもよい。

【符号の説明】

【0049】

１…安全スイッチ
１０…壁
１１…ロック解除ボタン
１３…ヘッド部
１４…本体部
１５…インジケータ用部材
２１…軸部材
７０…コイルバネ
１５０…第１端部
１５１Ａ，１５２Ａ…バネ蝶番
１５３…第２端部
２０１…段差

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】