JPH08167350A - 開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラグの着脱により回路を接続・遮断する機
器において、プラグを取り外した状態では回路を閉とす
ることのできない開閉装置を提供する。 【構成】 プラグ受け２の一対の接続端子２０に回路接
続用の接点６，７ａを接続し、その接点が、プラグ３を
プラグ受け２に差し込んで回転させたときに開の状態か
ら閉に切り換わるようにし、さらに、接点閉の状態のと
きにはプラグ３が抜けないようにしている。また、プラ
グ受け２の回転により接点が開の状態から閉に切り換わ
った時点で、ソレノイド８のプランジャ９がカム５の外
周面５ａに形成した段部５ｂに当たってプラグ受け２の
回転が規制されるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば産業機械が設置
される危険ゾーンの防護壁に装着され、その産業機械等
への電源供給・停止を行うのに使用される開閉装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】産業機械が設置された部屋や工場あるい
は産業機械自体の危険ゾーンでは、作業者が機械に巻き
込まれて負傷するといったトラブルの発生を防止する目
的として、従来、産業機械等への電源回路に安全プラグ
に設けて、そのプラグの取り外しにより回路を遮断する
といった安全対策が採られている。

【０００３】その安全プラグの使用方法としては、例え
ば図１１(A) に示すように、安全プラグSPを危険ゾーン
の出入口の近傍の壁面に装着し、作業時には安全プラグ
SPを抜いて扉D2の中に入るという手順を行うことで、危
険ゾーン内に作業者が入っているときには、機械に電源
が供給されないようにするという方法や、また図１１
(B) に示すように、安全プラグSPと扉D2の把手とをチェ
ーンCHで繋いでおき、安全プラグSPを抜かないと扉D2を
開けることができないようにする方法がある。さらに、
出入口の壁面の２箇所に安全プラグを装着し、前記の
(A) と(B) の方法を組み合わせるという使い方もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した安
全対策によれば、安全プラグの引き抜きにより産業機械
の電源回路が遮断されるわけであるが、安全プラグを取
り外した状態では、本体ケースＴの接続端子（クリッ
プ）が差込み口を通じて外部に露呈しているため、その
接続端子間を針金等により短絡することが可能なことか
ら、プラグ装着無の状態でも機械に電源が供給される可
能性があるという問題が残されている。

【０００５】また、安全プラグは何時でも引き抜くこと
ができるため、部屋内の産業機械が駆動しているとき
に、誤って安全プラグが引き抜かれたときには、運転中
であるのにも関わらず機械が停止してしまう。このよう
に機械が非常停止すると、製作中のワークや工具が破損
する等の不具合が生じるばかりでなく、稼働効率の上で
の問題も発生する。特に、産業機械が所定のシーケンス
で自動制御されている場合は、その効率上の問題は顕著
となる。

【０００６】本発明はそのような事情に鑑みてなされた
もので、プラグの着脱により回路を接続・遮断する機器
において、プラグを取り外した状態では回路を閉とする
ことのできない開閉装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成を、実施例に対応する図１〜図６を参照しつつ
説明すると、本発明の開閉装置は、互いに導通する一対
の差込み金具（接続ピン）３１が設けられたプラグ３
と、円筒形状の受け座１２が一体形成された本体ケース
１と、その受け座１２の内部に円筒軸を中心として回動
自在に嵌め込まれたプラグ受け２を有し、そのプラグ受
け２には、プラグ３の差込み金具３１が嵌り込む差込み
構造の一対の接続端子２０が、その各差込み口を外部に
露呈させた状態で配置され、これらの接続端子２０には
それぞれ当該プラグ受け２の回転により動作する接点
（可動接触ピン６と固定接点片７ａ）が接続されている
とともに、プラグ３は差込み金具３１をプラグ受け２の
接続端子２０に差し込んで、所定の角度だけ回転させた
状態で、止め部材（例えば受け座１２の突起１２ａとプ
ラグ３の溝カム３０ａ）により、受け座１２からの抜け
が阻止され、かつ、その固定位置へのプラグ３の回転に
伴うプラグ受け２の回転により、上記接点が開の状態か
ら閉に切り換わるように構成されていることによって特
徴づけられる。

【０００８】なお、本発明の開閉装置において、プラグ
受け２に伴って回転するカム５を設けるとともに、この
カム５の外周面５ａに対向する位置にソレノイド８を設
けておき、プラグ受け２の回転により上記一対の接点が
開の状態から閉に切り換わった時点で、ソレノイド８の
プランジャ９が、カム５の外周面５ａに形成した段部５
ｂに当たって、プラグ受け２の回転が規制されるように
しておいてもよい。

【０００９】

【作用】プラグ３の差込み金具３１を、プラグ受け２の
接続端子２０に差し込み、プラグ３を回転させて接点
（６と７ａ）を閉とすることにより、回路ＣS がプラグ
３の差込み金具３１を通じて接続され、このプラグ３を
装着時とは逆向きに回して取り外すと回路ＣS は確実に
遮断される。

【００１０】しかも、プラグ３は、接点閉の状態では止
め部材により抜けが防止されているので、プラグ３を取
り外す際にはプラグ３を回転させることが必要で、その
回転により接点が開の状態なる。すなわち、プラグ３を
取り外した状態では、接点は必ず開の状態となるので、
プラグ受け２の接続端子２０に針金等を差し込んでも回
路ＣS が閉の状態となることはない。

【００１１】ここで、カム５とソレノイド８を設けて、
接点が閉の状態に切り換わった時点で、プラグ受け２の
回転を規制するように構成すれば、機械が運転中のとき
に誤ってプラグ３を扱っても、そのプラグ３の抜き取り
は阻止される。

【００１２】

【実施例】本発明実施例を、以下、図面に基づいて説明
する。図１は本発明実施例の外観斜視図、図２はその実
施例の要部構造を示す図で、(A) は縦断面図，(B) は
(A) のＸ−Ｘ矢視図である。また図３は図２(B) のＹ−
Ｙ断面図である。さらに図４は図２(B) のＺ−Ｚ断面図
で、図５，図６の各(A)〜(D) は、それぞれ図２(A) の
Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ，Ｄ−Ｄ断面図である。

【００１３】まず、この例の開閉装置は、プラグ３を装
着する本体ケース１にソレノイド８が内蔵されたタイプ
のものである。本体ケース１の上面カバー１１には、図
２(A) に示すように、円筒形状の受け座１２が一体的に
設けられており、この受け座１２の内部にプラグ受け２
が円筒軸を中心として回動自在に嵌め込まれている。

【００１４】プラグ受け２には、図２(B) に示すよう
に、中心を挟んで互いに対向する位置に、後述するプラ
グ３の接続ピン３１の挿入用の一対のピン挿入孔２１が
設けられており、また、プラグ３の突起３２の挿入用の
一対の挿入孔２２が設けられている。さらに、プラグ受
け２には、ガイド溝２２ａ〔図５(A) 参照〕に沿って上
下方向に変位自在のプレート２５が設けれている。

【００１５】このプレート２５は、図３に示すように上
方への変位が、プラグ受け２の上部一体形成されたスト
ッパ部２３によって規制され、かつ、圧縮コイルばね２
５ａの弾性力によってそのストッパ部２３に向けて押圧
されている。また、プレート２５の両端は、プラグ受け
２の側方に突出しており、その両端が図５(A),図７に示
すように、受け座１２の内周面に一体形成された突部１
２ｂにあたることによってプラグ受け２の右向きの回転
が規制される。さらに、プレート２５は、突部１２ｂの
下端よりも下方位置にまで押し下げることが可能で、そ
の位置まで押し下げると、プレート２５は突部１２ｂに
よる規制が解除され、この状態でプラグ受け２が回転可
能となる。

【００１６】また、プラグ受け２には、図２に示すよう
に各ピン挿入孔２１の内部にそれぞれ差込み受け構造の
接続端子２０が配置されている。この一対の接続端子２
０は図８の電気回路図に示すように、安全回路ＣS のマ
イクロスイッチＭS と安全回路ＣS の接続ポートP3との
間に、後述する可動接触ピン６と固定接点片７ａを介し
て直列に接続される。

【００１７】さらに、プラグ受け２の下方にはカム５が
配置されている。このカム５はプラグ受け２と中心が一
致する軸４によって回転自在に支持されており、また、
このカム５とプラグ受け２とは、それぞれの上面と下面
に設けられた凹部５２と凸部２４との嵌り合いにより相
互に連結されており〔図５(B),図６(B) 〕、従って、カ
ム５はプラグ受け２の回転に伴って回転する。なお、軸
４の下端には後述する取付け台７が止め輪４ａにより装
着されている。

【００１８】カム５は、図５(C),図６(C) に示すよう
に、ソレノイド８のプランジャ９と対向する部分の外周
面５ａが軸４を中心とする円弧形状となっており、この
部分の周端に段部５ｂが形成されている。

【００１９】また、カム５には、図４に示すように、軸
４を中心として互いに対称となる位置に、一対の可動接
触ピン６が埋め込まれている。この可動接触ピン６は上
下方向に変位自在で、圧縮コイルばね６ａおよび止め輪
６ｂによって下方に向けて押圧された状態で配置されて
おり、その先端がカム５の下面から所定量だけ突出して
いる。この一対の可動接触ピン６は、先のプラグ受け２
の一対の接続端子２０に配線Ｌを介して接続される。

【００２０】カム５の下方の取付け台７には、一対の固
定接点片７ａが可動接触ピン６に対応する位置関係で配
置されており、その可動接触ピン６が図５(D) に位置し
ているときには、図４(A) に示すように可動接触ピン６
の下端には何も接触せず、この状態からカム５の回転に
より、可動接触ピン６が図６(D) の位置に移動すると図
４(B) に示すように、可動接触ピン６が圧縮コイルばね
６ａの弾性力に抗して上方に押圧された状態で固定接点
片７ａに接触する。

【００２１】そして、取付け台７の一対の固定接点片７
ａの一方には、図８の電気回路図に示すように安全回路
ＣS の接続ポートP3が配線を介して接続され、他方に
は、マイクロスイッチＭS の端子が配線を介して接続さ
れる。

【００２２】一方、プラグ３は、図２(A),図３(B) に示
すように、プラグ枠３０と、これに一体的に設けられた
一対の接続ピン３１および一対の突起３２によって構成
されている。

【００２３】プラグ枠３０は、受け座１２に設けた突起
１２ａとこれに嵌り合う溝カム３０ａで構成される、い
わゆるバヨネット継手構造により受け座１２に着脱自在
で、その受け座１２への差し込み・回転により装着さ
れ、また、逆の手順で受け座１２から取り外すことがで
きる。そのプラグ３の回転範囲は、例えば４５度程度で
ある。なお、プラグ枠３０の溝カム３０ａの始端と終端
との間には斜面が形成されている。また、プラグ枠３０
には把手３０ｂが取り付けられている。

【００２４】プラグ３の一対の接続ピン３１は、Ｕ字形
状に曲げ加工した金属線材の先端部を利用したもので、
この一対の接続ピン３１の間隔は、先のプラグ受け２の
一対の接続端子２０の配置関係に対応している。

【００２５】また、プラグ３に設けた突起３２は、図３
(B) に示すように、プラグ受け２のプレート２５を圧縮
コイルばね２５ａの弾性力に抗して押し込むためのもの
で、プラグ枠３０を受け座１２に完全に差し込んだ状態
で、各突起３２の下端面つまりプレート２５の上端面
が、受け座１２の内周面の突部１２ｂの下端と同一レベ
ルとなるか、もしくは僅かに下方に位置する。

【００２６】ここで、以上の構造において、ソレノイド
８は、例えば危険ゾーン内の産業機械のコントローラか
ら運転終了の旨の指令信号が発せられたときに、その指
令信号に応じてオン（励磁状態）となる。

【００２７】また、ソレノイド８のプランジャ９は、励
磁状態となったときに後退して、その先端部に設けた当
てピン９ａがマイクロスイッチＭS のアクチュエータＭ
A に当たった時点でマイクロスイッチＭS が切り換わ
る。この動作を、図８に示す電気回路図で説明すると、
ソレノイド８がオンとなると、安全回路ＣS のマイクロ
スイッチＭS （Ｂ接点）がオフとなる。

【００２８】なお、本発明実施例では、本体ケース１の
上面カバー１１に２個のパイロットランプＰL1，ＰL2を
設けており、その一方のパイロットランプＰL1は、図８
の電気回路図に示すように、安全回路が閉のときに点灯
し、他方のパイロットランプＰL2はソレノイド８がオン
のときに点灯する。

【００２９】次に、本発明実施例の作用を各部の動作と
ともに述べる。なお、この作用説明において前方とは図
２〜図６の各図中の左側の向きを指す。まず、プラグ３
を装着しない状態では、プラグ受け２の回転方向の位置
は図５(A),(B) に示す状態となっている。また、カム５
の回転方向の位置は図５(C) に示す状態となっており、
このカム５の外周面５ａに、ソレノイド８のプランジャ
９の先端が当たる。さらに、安全回路ＣS の接続ポート
P3−P4間は開で機械は運転不可の状態となる。なお、こ
の時点では、ソレノイド８には電源が供給されず（接続
ポートP5−P6間の電源オフ）、また、二つのパイロット
ランプＰL1およびＰL2はともに消灯の状態となる。

【００３０】さて、以上の状態でプラグ３を受け座１２
に合わせて差し込むと、図２(A),図３(B) に示すよう
に、プラグ３の接続ピン３１がプラグ受け２の接続端子
２０に嵌り込み、これと同時に、プレート２５がプラグ
３の突起３２によって押し込められてプラグ受け２が回
転可能な状態となり、この後、差し込んだプラグ３を時
計方向に回転させると、プラグ受け２の回転に伴ってカ
ム５が回転する。

【００３１】このカム５の回転により、図６(C) に示す
ように、カム５の段部５ｂがソレノイド８のプランジャ
９の先端を越える位置まで移動し、これによりプランジ
ャ９の規制が解除され、プランジャ９が前進して段部５
ｂに当たるとともに、プラグ３の溝カム３０ａと受け座
１２の突起１２ａとが係合する。従って、この状態でカ
ム５の回転つまりプラグ受け２とプラグ３の回転が規制
されプラグ３の取り外しが不可となる。

【００３２】また、このような動作と同時に、カム５の
回転により一対の可動接触ピン６が図５(D) の位置から
図６(D) の位置へと移動して、その各可動接触ピン６が
取付け台７の固定接点片７ａに接触し、この時点で、図
８の電気回路図に示すように安全回路ＣS の接続ポート
P3とマイクロスイッチＭS とが接続され、接続ポートP3
−P4間が閉となるとともに、パイロットランプＰL1が点
灯する。

【００３３】この後、機械のコントローラから指令信号
が発せら、これに応じてソレノイド８がオンとなると、
プランジャ９が後退し、これによりマイクロスイッチＭ
S が切り換わって（オン→オフ）、安全回路ＣS が遮断
されパイロットランプＰL1が消灯し、パイロットランプ
ＰL2が点灯する。また、プランジャ９の後退により、こ
のロッド９の先端がカム５から抜けてカム５が回転可能
な状態となる。

【００３４】そして、プラグ３を先とは逆向きに回して
本体ケース１から抜き取ることによって、プラグ受け
２、カム５および可動接触ピン６の各位置は先の図５の
状態へと戻り、ソレノイド８がオフとなった時点でパイ
ロットランプＰL2が消灯する。

【００３５】以上のように、この実施例では、本体ケー
ス１に装着したプラグ３は、ソレノイド８がオンとなら
ない限りは回転・抜き取りが不可能な構造となっている
ので、例えば、作業者が手順を誤ってソレノイド８がオ
ンとなる前にプラグ３を扱ったり、あるいは産業機械の
運転中に誤ってプラグ３を扱ってもその抜き取りは阻止
される。また、産業機械の運転中に何らかの原因によっ
てプラグ３が外れて機械への電源供給が停止されるとい
った不測の自体を招く虞れもない。

【００３６】さらに、プラグ３を抜き取った状態では、
可動接触ピン６と固定接点片７ａとの接触が断たれてい
るので、プラグ受け２の一対の接続端子２０を針金等に
より短絡させても安全回路ＣS が閉回路になることはな
い。

【００３７】また、プラグ３の溝カム３０ａには斜面が
形成されているので、プラグ３を取り外す方向に回すだ
けで、プラグ３は圧縮コイルバネ２ａの弾性力によって
飛び出して脱落するのでその操作性がよく、しかも、プ
ラグ３が回転の途中で溝カム３０ａに突起１２ａが引っ
掛かってプラグ３が中途半端な位置に止まるという不具
合もない。

【００３８】なお、以上の本発明実施例においては、プ
ラグ受け２の接続端子２０とカム５に設けた可動接触ピ
ン６とを配線Ｌにより接続しているが、この両者は直に
接触させてよいし、あるいは接触子等を介して接触させ
てもよい。

【００３９】ここで、本発明実施例の使用法としては、
先の図１１(A),(B) で説明した使い方のほか、例えば図
９に示すように、扉D1を閉めた状態で本体ケース１の上
方に臨む金具Ｍを扉D1に固着しておき、プラグ３を本体
ケース１に装着した状態で金具Ｍがプラグ３に引っ掛か
り、そのプラグ３を外さない限りは扉D1が開かないよう
にするといった方法を採用してもよい。

【００４０】図１０は本発明の他の実施例の構造を示す
斜視図である。この例は本体ケース１０１にソレノイド
を内蔵しないタイプの開閉装置で、そのソレノイドに関
連する構成以外は、先の図２〜図６と同一の構造であ
る。

【００４１】すなわち、この実施例では、先の実施例と
同等な構造のプラグ受け２、プラグ３、カム５、可動接
触ピン６ならびに取付け台７を本体ケース１０１内に設
け、プラグ３をプラグ受け２に差し込んで回転させた状
態で、産業機械の電源回路が閉回路となるように構成す
るとともに、そのプラグ３を本体ケース１０１から取り
外した状態では、プラグ受け２の一対の接続端子２０と
２０を短絡しても、電源回路が閉回路とはならないよう
に構成している。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の開閉装置
によれば、プラグ受けの一対の接続端子に回路接続用の
接点を接続し、その接点が、プラグをプラグ受けに差し
込んで回転させたときに開の状態から閉に切り換わるよ
うにし、さらに接点閉の状態のときにはプラグが抜けな
いようにしたから、プラグを取り外したときには接点は
必ず開の状態となり、これによりプラグ受け側の一対の
接続端子を針金等で短絡しても機械の電源回路等が閉回
路となることがなくなる。その結果、安全性がさらに向
上する。

【００４３】なお、本発明において、機械の電源回路等
を接続する接点が閉の状態のときにプラグ受けの回転を
規制するためのカムとソレノイドを設けておけば、機械
の運転中にプラグを誤って扱ってもプラグを抜き取るこ
とが不可能となり、これにより運転中の機械が非常停止
する等の重大な問題の発生を阻止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の構成を示す外観斜視図

【図２】その実施例の要部構成を示す図で、(A) は中央
縦断面図、(B) は(A) のＸ−Ｘ矢視図

【図３】図２(B) のＹ−Ｙ断面図

【図４】図２(B) のＺ−Ｚ断面図

【図５】図２(A) のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−ＣおよびＤ−
Ｄ断面図

【図６】図２(A) のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−ＣおよびＤ−
Ｄ断面図

【図７】本発明実施例において受け座１２の内周面に設
けた突部１２ｂの形状を示す図

【図８】本発明実施例の電気回路図

【図９】本発明実施例の使用状態を示す斜視図

【図１０】本発明の他の実施例の構成を示す斜視図

【図１１】安全プラグの使用例の説明図

【符号の説明】

１ 本体ケース １１ 上面カバー １２ 受け座 １２ａ 突起 ２ プラグ受け ２０ 接続端子（差込み受け構造） ２１ ピン挿入孔 ３ プラグ ３０ａ 溝カム ３１ 接続ピン ５ カム ５ｂ 段部 ６ 可動接触ピン ７ 取付け台 ７ａ 固定接点片 ８ ソレノイド ９ プランジャ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに導通する一対の差込み金具が設け
   られたプラグと、円筒形状の受け座が一体形成された本
   体ケースと、その受け座の内部に円筒軸を中心として回
   動自在に嵌め込まれたプラグ受けを有し、そのプラグ受
   けには、上記プラグの差込み金具が嵌り込む差込み構造
   の一対の接続端子が、その各差込み口を外部に露呈させ
   た状態で配置され、これらの接続端子にはそれぞれ当該
   プラグ受けの回転により動作する接点が接続されている
   とともに、上記プラグは差込み金具を上記プラグ受けの
   接続端子に差し込んで所定の角度だけ回転させた状態
   で、止め部材により上記受け座からの抜けが阻止され、
   かつ、その固定位置へのプラグの回転に伴う上記プラグ
   受けの回転により上記接点が開の状態から閉に切り換わ
   るように構成されてなる開閉装置。
2. 【請求項２】 上記プラグ受けの下部に、このプラグ受
   けに伴って回転し、かつ、外周面に段部が形成されたカ
   ムを設けるとともに、そのカムの側方にソレノイドをそ
   のプランジャが当該カムの外周面に対向するように配置
   し、上記プラグ受けの回転により上記接点が開の状態か
   ら閉に切り換わった時点で、上記ソレノイドのプランジ
   ャが上記カムの段部に当たって上記プラグ受けの回転が
   規制されるように構成したことを特徴とする請求項１に
   記載の開閉装置。