JPH0743885Y2

JPH0743885Y2 - マットスイッチ装置

Info

Publication number: JPH0743885Y2
Application number: JP11920289U
Authority: JP
Inventors: 五郎小林; 賢治佐橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2004-10-13
Also published as: JPH0358822U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案はマットスイッチ装置に関し、特に、マットへの
荷重の載加によりスイッチが導通状態になるマットスイ
ッチ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、加工機械等の機械稼働中の安全を確保するため
に、マットスイッチ装置が用いられており、通常の場
合、第２図に示すように、マットスイッチ装置20は機械
23の近傍に設置されている。そして、機械23の稼働中に
人22が機械23に近づき、マットスイッチ装置20のマット
21上に乗ると、荷重の載加によりマット21に内蔵された
多数のスイッチ（図示せず）のうちの何れかが導通状態
になる。これにより、機械23が停止するので、人22の安
全を確保することができる。

このマットスイッチは一般に、床面に設置される下板と
この下板に所定の間隔を隔てて対向配置される上板とか
らなり、上板と下板の各対向面には薄銅板からなる複数
条の接触板ペアがそれぞれ対向状態で組になって配置さ
れているものである。そして、上板の各接触板と下板の
各接触板はそれぞれ電気的に並列に接続されており、無
荷重状態では各接触板ペアは非接触状態にあるが、人が
上板に乗って荷重が載荷されるとその部分が変形して変
形した部分の接触板ペアが接触してマットスイッチがオ
ンするようになっている。

第３図、第４図はそれぞれ従来のマットスイッチ装置3
0、40を示しており、第３図は複数枚の２端子タイプマ
ットスイッチMS2₁〜MS2_n、第４図は複数枚の４端子タイ
プマットスイッチMS4₁〜MS4_nを設置した例である。

第３図のマットスイッチ装置30における２端子タイプマ
ットスイッチMS2₁〜MS2_nの各個には、踏まれるとオンす
る複数のスイッチが並列に接続され、２つの端子A,Bに
連絡されている。そして、各マットスイッチMS2₁〜MS2_n
の端子A,Bは並列に接続され、リレーCRIXのコイルL1を
介して直流電源Ｅに接続されている。このマットスイッ
チ装置30では、人がマットスイッチMS2₁〜MS2_nのいずれ
かに乗ると、そのマットスイッチMS2_i（ｉは１〜ｎ）の
中の少なくとも１つのスイッチがオンになり、リレーCR
IXのコイルL1が通電されて常閉型のリレー接点P1がオフ
する。よって、このリレー接点P1を機械装置の駆動回路
中に組み込んでおけば、マットスイッチ装置30が踏まれ
ると機械装置が停止するようになる。

第４図のマットスイッチ装置40における４端子タイプマ
ットスイッチMS4₁〜MS4_nの各個には、踏まれるとオンす
る複数のスイッチが並列に接続され、４つの端子A,B,C,
Dに連絡されている。そして、各マットスイッチMS4₁〜M
S4_nの隣り合う端子A,Cと端子B,Dが接続されて各マット
スイッチMS4₁〜MS4_nはタンデムに接続されている。ま
た、マットスイッチMS4₁の端子A,Bの間には直流電源Ｅ
と抵抗Ｒとが直列に接続され、マットスイッチMS4_nの端
子C,Dの間にはリレーCR2XのコイルL2が接続されてい
る。このマットスイッチ装置40では、直流電源Ｅからの
電流が常にリレーCR2XのコイルL2を流れており、人がマ
ットスイッチMS4₁〜MS4_nのいずれかに乗ると、そのマッ
トスイッチMS4_i（ｉは１〜ｎ）の中の少なくとも１つの
スイッチがオンになり、直流電源Ｅがこのスイッチによ
って短絡されるので、リレーCR2XのコイルL2が通電され
なくなり、常閉型のリレー接点P2がオフする。よって、
このリレー接点P2を機械装置の駆動回路中に組み込んで
おけば、マットスイッチ装置40が踏まれると機械装置が
停止するようになる。

第５図は機械装置Ｍの電源回路に設けられた従来の運転
準備回路50の構成を示すものである。図において、51は
非常停止ボタン、52はこの機械装置Ｍの周囲に設けられ
た防護壁の扉に設けられたセーフティプラグと呼ばれる
接点、53は起動ボタン、54は自動運転中オフとなるスイ
ッチ、55はマットスイッチが踏まれた時にオフする常閉
型のスイッチ、CRIMはリレー、L3はリレーコイル、P3,P
4はリレー接点である。第３図または第４図のリレー接
点P1またはP2を第５図に示す運転準備回路に接続するこ
とにより、マットスイッチ装置が踏まれた時に機械装置
を停止させて安全の確保を行うことができる。

次に、第５図の運転準備回路50の動作を説明する。ま
ず、機械装置Ｍを運転する時には起動スイッチ53が押さ
れる。この時、非常停止ボタン51と接点52とは共にオン
しており、スイッチ55もオンしている。よって、起動ス
イッチ53が押されるとリレーCRIMのコイルL3に電流が流
れ、リレー接点P3,P4がオンする。このリレー接点P3,P4
のオンにより機械装置Ｍが起動可能状態になり、以後は
起動スイッチ53をオフしてもリレー接点P3のオンにより
コイルL3には電流が流れ続ける。この状態でマットスイ
ッチ装置が踏まれると、スイッチ55がオフするので、リ
レーCRIMのコイルL3への通電が停止され、接点P3,P4が
オフするので、機械装置Ｍが起動不可状態、又は起動中
であれば停止する。

第６図は第３図のマットスイッチMS2₁〜MS2_nを個々に制
御盤へ配線し、個々のランプ表示機能を持った例であ
り、図において、CRKL（Ｋは１〜ｎ）とCR55はリレーコ
イルを示し、LPKはランプを示し、CRKPはリレーコイルC
RKLに通電があった時にオンする接点を示している。ま
た、運転準備回路50には第５図で説明したものと同じも
のが使用されている。

このマットスイッチ装置では、あるマットスイッチMS2_K
が踏まれると、その系のリレーコイルCRKLが通電され、
接点CRKPがオンするので、リレーコイルCR55が通電され
る。そして、リレーコイルCR55が通電されると、スイッ
チ55がオフされるので、機械装置Ｍが停止する。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、複数枚のマットスイッチを配置する場合、シ
リーズに接続した場合配線施工は容易となるが、マット
スイッチ故障の場合どれが故障しているかを調べるのに
計器（テスター）などを用いて各端子関の導通をチェッ
クする必要があり、判別に手間がかかる。そこで、実開
昭59−55833号公報のような装置も提案されているが、
マット毎に複雑で実装コストがかかる。また、第６図の
ように個々に配線を制御盤まで接続して確認用ランプを
設ける方法では、配電盤施工に手間が掛かるのとランプ
表示回路などが余分に必要となり、コストアップと設備
制御装置側の制御回路が単数マットと複数マット設置で
異なり、回路の信頼性に欠けるという問題があった。

本考案は複数のマットスイッチを利用して作業の安全性
を確保するマットスイッチ装置であって、最大接続枚数
以下であれば任意の数のマットスイッチを接続可能と
し、それぞれのマットスイッチのオン、オフ状態を個別
に判断できると共に、個々のマットスイッチの断線、短
絡状態をチェック可能なマットスイッチ装置を提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成する本考案の内燃機関の空燃比制御装置
は、加工機械等の機械装置の起動、停止を制御する運転
準備回路に接続され、床面に配置されて踏まれた時に前
記運転準備回路を介して前記機械装置を停止、または起
動不能な状態にするマットスイッチ装置であって、この
マットスイッチ装置は、前記運転準備回路に接続する制
御回路と、この制御回路に１組又は２組の端子で接続さ
れる複数個マットスイッチとから成り、前記マットスイ
ッチの各個は、上板と下板間に複数の常開型スイッチを
有し、上板が踏まれると前記全常開型スイッチの少なく
とも１つがオンして前記１組又は２組の端子を短絡する
ように構成され、前記制御回路は、前記マットスイッチ
を複数個接続可能な複数組の接続端子と、出力端子と、
電源とを備え、前記各接続端子には前記マットスイッチ
の前記１組又は２組の端子が短絡していない時にオン状
態である第１の電気開閉手段が接続され、前記出力端子
には前記電気開閉手段がオン状態の時に短絡され、前記
電気開閉手段のうちの少なくとも１つがオフ状態になっ
た時に開放される第２の電気開閉手段が接続されている
ことを特徴としている。

〔作用〕

本考案のマットスイッチ装置によれば、制御回路に接続
された複数のマットスイッチが踏まれない状態では、マ
ットスイッチを介して各マットスイッチに接続する回路
に通電が行われ、この回路に設けられた各電子スイッチ
がオンしている。各電子スイッチはリレーコイルと共に
直列に電源に接続されており、全ての電子スイッチがオ
ンの状態ではリレーコイルも通電されて制御回路の出力
端子は短絡状態にある。この状態でマットスイッチの１
つが踏まれると、そのマットスイッチに接続する前述の
回路の通電が止まってその回路の電子スイッチがオフす
る。この結果リレーコイルの通電がなくなり、制御回路
の出力端子間が開放される。そして、この出力端子間の
開放により機械装置が起動不可能状態、或いは起動中で
あれば停止する。

〔実施例〕

以下添付図面を用いて本考案の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本考案のマットスイッチ装置の一実施例の構成
を示す回路図であり、従来を同じ部材については同じ符
号を付して説明する。第１図において、MS4₁〜MS4_nは４
端子タイプマットスイッチ、10は制御回路、50は運転準
備回路、Ｍは機械装置を示している。

４端子タイプマットスイッチMS4₁〜MS4_nの各個には、踏
まれるとオンする複数のスイッチが並列に接続され、４
つの端子A,B,C,Dに連絡されている。そして、各マット
スイッチMS4₁〜MS4_nの端子A₁〜A_nは制御回路10の接続端
子a₁〜a_nに接続され、端子B₁〜B_nは制御回路10の接続端
子b₁〜b_nに接続され、端子C₁〜C_nは制御回路10の接続端
子c₁〜c_nに接続され、端子D₁〜D_nは制御回路10の接続端
子d₁〜d_nに接続されている。

この実施例では制御回路の接続端子a₁〜a_nは抵抗R₁〜R_n
を介して電源V₍₊₎に接続され、接続端子b₁〜b_nは内部で
接地され、接続端子c₁〜c_nと接続端子d₁〜d_nの間にはそ
れぞれ発光ダイオードLED₁〜LED_nとフォトトランジスタ
T₁〜T_nの発光ダイオード部がそれぞれ直列にされてい
る。また、フォトトランジスタT₁〜T_nのトランジスタ部
は直列に接続されて直流電源11の正負の端子に接続され
ている。更に、フォトトランジスタT₁〜T_nが直列に接続
された回路にはリレーCR10のコイルL10が直列に組み込
まれている。そして、このリレーCR10の接点P10の両端
は制御回路10の出力端子e,fに接続されている。なお、
制御回路10の直流電源はこの実施例では交流電源１を電
圧変換した後に整流して作り出している。

運転準備回路50の構成は従来と同じであり、図におい
て、51は非常停止ボタン、52はこの機械装置Ｍの周囲に
設けられた防護壁の扉に設けられたセーフティプラグと
呼ばれる接点、53は起動ボタン、54は自動運転中オフと
なるスイッチである。なお、第５図におけるマットスイ
ッチが踏まれた時にオフする常閉型のスイッチ55の部分
にこの実施例ではリレーCR10が接続されている。CRIMは
リレー、L3はリレーコイル、P3,P4はリレー接点であ
る。制御回路10の出力端子e,fをこの運転準備回路50に
接続することにより、制御回路10に接続するマットスイ
ッチMS4₁〜MS4_nの何れかが踏まれた時に機械装置を停止
させて安全の確保を行うことができる。

次に、以上のように構成された本考案のマットスイッチ
装置の動作を説明する。

（１）マットスイッチが踏まれない状態この状態では全てのマットスイッチMS4₁〜MS4_nに内蔵さ
れるスイッチは全てオフ状態である。従って、代表して
マットスイッチMS4₁の接続する回路について説明する
と、電源V₍₊₎から電流が抵抗R₁→マットスイッチMS4₁の
端子A₁，C₁→発光ダイオードLED₁→フォトトランジスタ
T₁→マットスイッチMS4₁の端子D₁、B₁と流れる。この結
果、発光ダイオードLED₁が発光し、フォトトランジスタ
T₁はオンする。このように、全てのフォトトランジスタ
T₁〜T_nがオンしているので、リレーCR10のコイルL10も
通電されており、接点P10はオンのままで制御回路10の
出力端子は短絡状態にある。

よって、この状態では運転準備回路50のリレーCRIMのコ
イルL3に電流が流れ、リレー接点P3,P4がオン状態で機
械装置Ｍは動作可能状態にある。

（２）マットスイッチが踏まれた状態この状態ではマットスイッチMS4₁〜MS4_nの少なくとも１
つが踏まれるので、踏まれたマットスイッチに内蔵され
るスイッチの何れかがオンする。例えば、マットスイッ
チMS4₁が踏まれたとすると、これに内蔵されるスイッチ
の何れかがオンする。すると、マットスイッチMS4₁の端
子A₁−端子B₁間が短絡され、電源V₍₊₎から電流は抵抗R₁
→マットスイッチMS4₁の端子A₁、マットスイッチMS4₁の
端子B₁とフォトトランジスタT₁には電流は流れず、発光
ダイオードLED₁は消灯し、フォトトランジスタT₁はオフ
する。この結果、リレーCR10のコイルL10に通電されな
くなり、接点P10がオフされて制御回路10の出力端子間
は開放される。

よって、運転準備回路50のリレーCRIMのコイルL3に電流
が流れずリレー接点P3,P4がオフする。このリレー接点P
3,P4のオフにより機械装置Ｍが起動不可状態、または運
転中の場合は停止する。

なお、マットスイッチを接続しない制御回路10の接点
a_K，b_K，c_K，d_K、（Ｋは１〜ｎ）には、接点a_K−c_K間、
接点b_K−d_K間をジャンパ線等で短絡接続することによ
り、制御回路10には好みの数のマットスイッチを接続す
ることが可能である。更に、マットスイッチ間の配線の
断線や短絡、及びマットスイッチ内回路の短絡について
は、いずれの故障が発生しても発光ダイオードが消灯す
るのでその故障箇所が容易に判定できると共に、フォト
トランジスタもオフするので、機械装置が停止するので
安全である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案のマットスイッチ装置には
次のような効果がある。

（１）マットスイッチの故障時の調査時間が短縮でき、
計器等も不要になる。

（２）制御回路に接続するマットスイッチが単数でも複
数でも可能なので、設備の制御装置側として１つの標準
的回路で済むことになると共に、配線コスト、制御コス
ト、スペースの節約となる。

（３）マットスイッチ故障時、配線系の断線、短絡事故
時にも機械装置が停止し、安全サイドに動作する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のマットスイッチ装置の一実施例の回路
図、第２図は従来のマットスイッチの説明図、第３図は
従来の２端子タイプマットスイッチを用いたマットスイ
ッチ装置の構成図、第４図は従来の４端子タイプマット
スイッチを用いたマットスイッチ装置の構成図、第５図
は従来の運転準備回路の構成図、第６図は従来の２端子
タイプマットスイッチを用いたマットスイッチ装置の別
の例の構成図である。 10…制御回路、11…直流電源、50…運転準備回路、CR1
0,CR1M…リレー、LED₁〜LED_n…発光ダイオード、MS4₁〜
MS4_n…マットスイッチ、Ｍ…機械装置、T₁〜T_n…フォト
トランジスタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−214999（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−38510（ＪＰ，Ｕ) 特公昭57−4729（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】加工機械等の機械装置の起動、停止を制御
する運転準備回路に接続され、床面に配置されて踏まれ
た時に前記運転準備回路を介して前記機械装置を停止、
または起動不能な状態にするマットスイッチ装置であっ
て、このマットスイッチ装置は、前記運転準備回路に接続す
る制御回路と、この制御回路に１組又は２組の端子で接
続される複数個マットスイッチとから成り、前記マットスイッチの各個は、上板と下板間に複数の常
開型スイッチを有し、上板が踏まれると前記全常開型ス
イッチの少なくとも１つがオンして前記１組又は２組の
端子を短絡するように構成され、前記制御回路は、前記マットスイッチを複数個接続可能
な複数組の接続端子と、出力端子と、電源とを備え、前
記各接続端子には前記マットスイッチの前記１組又は２
組の端子が短絡していない時にオン状態である第１の電
気開閉手段が接続され、前記出力端子には前記電気開閉
手段がオン状態の時に短絡され、前記電気開閉手段のう
ちの少なくとも１つがオフ状態になった時に開放される
第２の電気開閉手段が接続されていることを特徴とする
マットスイッチ装置。