CN110337704A - 安全开关 - Google Patents

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Abstract

安全开关(1)的凸轮(22)随着促动器(10)相对于开口部(213)的插入动作和拔出动作而以旋转轴(221)为中心旋转。开关部(32)具有对应于凸轮(22)的旋转角进行往复移动的操作杆(321)，对促动器(10)插入开口部(213)中的插入状态进行检测。锁定部件(25)在插入状态下与凸轮(22)的一部分卡合，从而将促动器(10)锁定。当在促动器(10)的锁定状态下进行促动器(10)的拔出动作时，凸轮(22)将锁定部件(25)向一个方向按压，锁定部件(25)将头壳体(21)的一部分向该一个方向按压。由此能够提高安全开关(1)的锁定强度。

Description

安全开关
技术领域
本发明涉及一种安全开关。
背景技术
一直以来，在设置工业机械等的房间的出入口设置有安全开关。例如，安全开关安装在出入口附近的壁面，与该安全开关对应的促动器安装在出入口的门上。当出入口的门被关闭时，促动器插入安全开关的开口部，从而能够向工业机械等供给电力。当出入口的门被打开时，促动器从开口部拔出，从而不能向工业机械等供给电力。
另外，还使用能够将促动器锁定的安全开关。例如，日本特表平9－502298号公报(文献1)的安全开关，通过将柱塞与设置在凸轮上的中止凹口卡合而将促动器锁定。
然而，在专利文献1的安全开关中，当在锁定状态下进行促动器的拔出动作时，通过用比较小的力拔出促动器，就会使柱塞损伤而将促动器的锁定解除。因此，要求提高安全开关的锁定强度。另外，在设置对促动器进行锁定的锁定部件的安全开关中，还要求提高锁定部件的动作的可靠性。
发明内容
本发明的目的是针对安全开关提高安全开关的锁定强度，本发明的目的还在于提高对促动器进行锁定的锁定部件的动作的可靠性。
本发明涉及的一种安全开关，具备：壳体，所述壳体设有能够插入促动器的开口部；凸轮，所述凸轮配置在所述壳体内，通过与所述促动器的一部分卡合，从而随着所述促动器相对于所述开口部的插入动作和拔出动作而以旋转轴为中心旋转；开关部，所述开关部具有对应于所述凸轮的旋转角进行往复移动的杆，对所述促动器插入所述开口部中的插入状态进行检测；锁定部件，所述锁定部件在所述插入状态下与所述凸轮的一部分卡合，从而将所述促动器锁定；以及锁定解除部，所述锁定解除部解除所述锁定部件对所述促动器的锁定，当在所述促动器被锁定的锁定状态下进行所述促动器的所述拔出动作时，所述凸轮将所述锁定部件向一个方向按压，所述锁定部件直接或间接地将所述壳体的一部分向所述一个方向按压。由此，能够提高安全开关的锁定强度。
在本发明的一个优选实施方式中，在所述锁定状态下，所述锁定部件中的所述凸轮的所述一部分侧的面，在沿着所述一个方向观察的情况下与所述锁定部件中的所述壳体的所述一部分侧的面至少局部重叠。
在本发明的其它的优选实施方式中，所述壳体的所述一部分与所述一个方向垂直，在所述锁定状态下的所述拔出动作中垂直于所述锁定部件中的所述一个方向的面与所述壳体的所述一部分接触。
在本发明的进而其它的优选实施方式中，所述锁定部件以能够以平行于所述旋转轴的轴部为中心旋转的方式被所述壳体支承，在所述锁定状态下的所述拔出动作中，作用于所述轴部的力比作用于所述锁定部件中的所述壳体的所述一部分侧的面的力小。
在本发明的一个局面中，所述锁定部件具有连结部，所述连结部与所述杆连结而与所述杆一起移动，所述锁定解除部通过与所述凸轮的旋转独立的所述杆的移动来解除所述促动器的锁定。
本发明涉及的其它的安全开关，具备：壳体，所述壳体设有能够插入促动器的开口部；凸轮，所述凸轮配置在所述壳体内，通过与所述促动器的一部分卡合，从而随着所述促动器相对于所述开口部的插入动作和拔出动作而以旋转轴为中心旋转；开关部，所述开关部具有对应于所述凸轮的旋转角进行往复移动的杆，对所述促动器插入所述开口部中的插入状态进行检测；锁定部件，所述锁定部件在所述插入状态下与所述凸轮的一部分卡合，从而将所述促动器锁定；以及锁定解除部，所述锁定解除部解除所述锁定部件对所述促动器的锁定，所述锁定部件具有连结部，所述连结部与所述杆连结而与所述杆一起移动，所述锁定解除部通过与所述凸轮的旋转独立的所述杆的移动来解除所述促动器的锁定。由此，能够提高锁定部件的动作的可靠性。
在所述锁定部件具有所述连结部的安全开关中，优选为，所述开关部对所述杆向所述凸轮施力，在所述插入状态下，通过与所述凸轮的所述一部分卡合的所述锁定部件，将所述杆保持在与所述凸轮之间设有间隙的规定位置。更优选为，所述锁定部件具有弱化部，在通过所述促动器被锁定的锁定状态下的所述促动器的所述拔出动作使所述弱化部破坏的情况下，在接下来的所述插入状态下，所述杆被配置在比所述规定位置更靠近所述凸轮的位置，所述开关部对所述弱化部的破坏进行检测。
例如，所述壳体具有：头壳体，所述头壳体收容所述凸轮及所述锁定部件；以及主体壳体，所述主体壳体安装有所述开关部，所述连结部在能够以所述杆为中心旋转的状态下与所述杆连结，在未将所述安全开关安装在安装面的状态下，所述头壳体能够以所述杆为中心相对于所述主体壳体旋转。在此情况下，优选为，所述杆具有：顶端面，所述顶端面与所述凸轮的外周面滑动接触；以及环状槽部，所述环状槽部设置在比所述顶端面更远离所述凸轮的位置，所述锁定部件以能够以平行于所述旋转轴的轴部为中心旋转的方式被所述头壳体支承，所述锁定部件的所述连结部具有与所述环状槽部卡合的凹部。
上述目的及其它的目的、特征、实施方式及优点，通过以下参照附图对本发明进行的详细的说明而可以明了。
附图说明
图1是安全开关的立体图。
图2是安全开关的主视图。
图3是安全开关的侧视图。
图4是安全开关的剖视图。
图5是安全开关的剖视图。
图6是安全开关的剖视图。
图7是表示锁定部件的图。
图8是表示锁定部件图。
图9是锁定部件的剖视图。
图10是安全开关的剖视图。
图11是安全开关的剖视图。
图12是表示锁定部件的附近的图。
图13是安全开关的剖视图。
图14是安全开关的剖视图。
图15是用于说明锁定部件与操作杆的连结作业的图。
图16是用于说明锁定部件与操作杆的连结作业的图。
图17是表示安全开关的其它的例子的图。
图18是安全开关的剖视图。
图19是表示锁定部件图。
图20是表示锁定部件的图。
图21是安全开关的剖视图。
图22是锁定部件被破坏了的安全开关的剖视图。
图23是锁定部件被破坏了的安全开关的剖视图。
图24是表示其它的例子涉及的锁定部件的附近的图。
图25是表示其它的例子涉及的锁定部件的附近的图。
图26是表示其它的例子涉及的锁定部件的附近的图。
图27是表示其它的例子涉及的锁定部件的附近的图。
具体实施方式
图1是本发明的一个实施方式涉及的安全开关1的立体图。图2是安全开关1的主视图，图3是安全开关1的侧视图。在图1至图3中，将相互正交的三个方向用箭头表示为X方向、Y方向及Z方向(其它的图中也同样)。X方向、Y方向及Z方向只是为了便于进行说明，Z方向并非必须是重力方向。
安全开关1是与设置在规定的房间中的工业机械电连接的开关。典型情况下，安全开关1被安装在房间的出入口周缘的壁面。另外，在设于出入口的门上安装安全开关1用的促动器10。当出入口的门被关闭时，促动器10被插入安全开关1的开口部，从而能够向工业机械供给电力。当出入口的门被打开时，促动器10从开口部拔出，从而不能向工业机械供给电力。
安全开关1具备促动器10所插入的头部2和内置有触点块的主体部3。头部2具备头壳体21。头壳体21为无底的箱型，具有(+Z)侧的上面部211和四个侧面部212。上面部211并非必须配置在重力方向的上侧。在上面部211设置开口部213。四个侧面部212中的两个侧面部212与X方向垂直，其余的两个侧面部212与Y方向垂直。在朝向(－Y)方向的一个侧面部212设置开口部214。两个开口部213、214向相互不同的方向开口。促动器10被插入两个开口部213、214中的任一个。另外，在各侧面部212设置两个安装螺纹孔219。在与X方向垂直的两个侧面部212中，安装螺纹孔219的位置在X方向上重叠。同样，在与Y方向垂直的两个侧面部212中，安装螺纹孔219的位置在Y方向上重叠。
图4是图3中的箭头IV－IV的位置处的安全开关1的剖视图。图5是图2中的箭头V－V的位置处的安全开关1的剖视图。图6是图2中的箭头VI－VI的位置处的安全开关1的剖视图。在图4至图6中，表示主体部3的(+Z)侧的部位(头部2侧的部位)以及头部2。
如图4至图6所示，主体部3具备主体壳体31、开关部32、锁定解除部33。在主体壳体31的内部安装开关部32及锁定解除部33。开关部32具有沿Z方向延伸的操作杆321。操作杆321能够沿Z方向移动地支承在主体壳体31内。操作杆321通过图示省略的弹性部件向(+Z)方向被施力，如图4及图5所示，操作杆321的(+Z)侧的顶端面322与后述操作凸轮23的外周面抵接。
在操作杆321设置环状槽部323。环状槽部323形成在比顶端面322更远离操作凸轮23的位置。在以下的说明中，将操作杆321中的处于顶端面322与环状槽部323之间的部位称作顶端部324，将环状槽部323的附近且与顶端部324相反的一侧的部位(比环状槽部323更靠(－Z)侧的部位)称作中间部325。顶端部324的直径大于环状槽部323中的操作杆321的直径，中间部325的直径大于顶端部324的直径。操作杆321的(－Z)侧的端部与图示省略的触点块连接。锁定解除部33具有例如螺线管，通过从外部向螺线管通电，使操作杆321向(－Z)方向(从后述图10所示的位置向图13所示的位置)移动。
在图4至图6所示的主体壳体31中，(+Z)侧的部位311(以下，称作“主体上部311”)具有以操作杆321为中心的大致圆筒状的外周面312。在外周面312沿Z方向排列形成以操作杆321为中心的两个环状槽313、314。在沿X方向观察的情况下，(+Z)侧的环状槽313与垂直于X方向的两个侧面部212中的安装螺纹孔219重叠(参照图3及图5)。同样，在沿Y方向观察的情况下，环状槽313与垂直于Y方向的两个侧面部212中的安装螺纹孔219重叠(参照图2及图4)。(－Z)侧的环状槽314如后述那样用于主体部3和头部2的安装。如图4及图5所示，在主体上部311的外周面312还设置了向(+X)方向、(－X)方向、(+Y)方向及(－Y)方向开口的四个孔部317。四个孔部317配置在环状槽314的(－Z)侧。
头壳体21的(－Z)侧的部位215(以下称作“头壳体下部215”)具有以操作杆321为中心的大致圆筒状的内周面216。头壳体下部215嵌入主体上部311。即，头壳体下部215的内周面216与主体上部311的外周面312接触或接近。头壳体下部215的内周面216的直径稍稍大于主体上部311的外周面312的直径。如图5所示，在头壳体下部215设置多个(例如两个)止脱销217。多个止脱销217在以操作杆321为中心的周向上按等角度间隔配置。多个止脱销217从头壳体下部215的内周面216向内侧突出，配置在主体上部311的环状槽314内。通过上述构造，头壳体21在能够以操作杆321为中心相对于主体壳体31旋转的状态下被主体壳体31支承。
如图4所示，头壳体下部215中，在与X方向垂直的两个侧面部212设有孔部218。各孔部218与主体上部311中的朝向X方向的孔部317重叠。另外，当将主体壳体31相对于头壳体21旋转90度时，各孔部218与其它的孔部317(即，在旋转前朝向Y方向的孔部317)重叠。在安全开关1中，由头壳体21及主体壳体31构成相对于安全开关1的整体的壳体。另外，也可以通过安全开关1的设计将壳体由一个壳体部件，或三个以上的壳体部件构成。
当将图1的安全开关1安装到壁面时，以使安装在门上的促动器10能够插入开口部213、214中的一方的方式将安全开关1配置在壁面上。此时，在头壳体21的一个侧面部212(以下称作“安装侧面部212”)中，在头壳体下部215所包含的部位与壁面接触的状态下，在与安装侧面部212相向的侧面部212的各安装螺纹孔219中插入固定用螺钉。该固定用螺钉经由主体上部311中的环状槽313及安装侧面部212的安装螺纹孔219到达壁面，相对于壁面紧固。
在优选的安装作业中，通过使头壳体21相对于主体壳体31旋转，将主体壳体31中的朝向图2中的(－Y)方向的侧面部316(以下称作“特定侧面部316”)事先配置在与安装侧面部212相反的一侧。另外，在头壳体21的各孔部218中插入自攻螺钉201，紧固于主体壳体31的孔部317内(参照图4)，从而将头壳体21与主体壳体31的旋转卡止。然后，通过上述安装作业将安全开关1安装到壁面上。在将安全开关1更加牢固地安装到壁面的情况下，利用设置在特定侧面部316的(－Z)侧的部位的安装螺纹孔319。即，在该安装螺纹孔319中也插入固定用螺钉，紧固于壁面。
如图4至图6所示，头部2还具备凸轮22和锁定部件25。凸轮22及锁定部件25收容在头壳体21内。凸轮22具备操作凸轮23和两个锁定凸轮24。操作凸轮23及两个锁定凸轮24都为板凸轮，例如由金属形成。如图4所示，操作凸轮23配置在两个锁定凸轮24之间。操作凸轮23及两个锁定凸轮24能以与X方向平行的旋转轴221为中心旋转。旋转轴221的两端被夹在两个凸轮支承部222与设置在头壳体21的内面的部位之间而被支承。在图5中表示操作凸轮23的截面，在图6中表示锁定凸轮24的截面。
图5所示的操作凸轮23的外周面是与操作杆321的顶端面322滑动接触的凸轮面。该外周面距旋转轴221的距离对应于操作凸轮23的旋转角(旋转位置)而改变。如后述那样，随着促动器10相对于开口部213、214的插入动作和拔出动作，凸轮22(操作凸轮23及两个锁定凸轮24)以旋转轴221为中心旋转。如所述那样，操作杆321被朝向操作凸轮23施力。因此，操作杆321对应于凸轮22的旋转角沿Z方向往复移动。
如图5及图6所示，在操作凸轮23及两个锁定凸轮24上分别形成沿以旋转轴221为中心的周向延伸的导向孔231、241。在操作凸轮23及两个锁定凸轮24的导向孔231、241中插入沿X方向延伸的销223。销223的两端由两个凸轮支承部222以能沿Y方向移动的方式进行支承。通过设置在凸轮支承部222的弹簧(图示省略)，对销223向(+Y)方向施力。通过销223及导向孔231、241，使操作凸轮23及两个锁定凸轮24仅能够在其旋转角大致一致的状态下进行旋转。
图7至图9是表示锁定部件25的图。图7是锁定部件25的俯视图，图8表示从图7的下侧向上方观察锁定部件25的情形。图9表示图7中的箭头IX－IX的位置处的锁定部件25的截面。锁定部件25为外形是大致U字状的板状。换言之，锁定部件25具有沿图7的左右方向延伸的两个锁定主体252和将两者连接的一个连接部253。两个锁定主体252相互平行，连接部253在该两个锁定主体252之间与两者的端部连接。
各锁定主体252原则上是未设置孔部等的实心的板状部位。锁定主体252也可以为实心的棒状等。图7的左右方向上的锁定主体252的两端面254、255大致相互平行(参照图8)。在各锁定主体252中，在与连接部253相反的一侧的侧面设置轴部259。轴部259相对于锁定主体252的长度方向垂直。设置在两个锁定主体252的两个轴部259配置在相同直线上。在两个锁定主体252之间设置连结部26。连结部26为比锁定主体252薄的板状(参照图9)，外形为大致U字状。即，连结部26具有朝向图7的右侧的开口的连结凹部261。锁定部件25的整体(锁定主体252、连接部253、连结部26及轴部259)例如由金属作为一个部件形成。
如图4至图6所示，在锁定部件25安装在头壳体21上的状态下，两个轴部259以与凸轮22的旋转轴221平行的状态被夹在两个凸轮支承部222与设置在头壳体21的内面的部位之间。由此，锁定部件25以能够以平行于旋转轴221的轴部259为中心旋转的方式被头壳体21支承。另外，如图4及图5所示，连结部26与操作杆321直接地连结。
在此，参照图7对连结部26与操作杆321的连结进行说明。在图7中，操作杆321中的顶端部324、中间部325及环状槽部323的大小用双点划线表示。图7的上下方向上的连结凹部261的宽度(为连接部253侧的部分的宽度，是用双点划线表示的顶端部324的位置处的宽度)比操作杆321的顶端部324及中间部325的直径小。另外，连结凹部261的上述宽度比环状槽部323中的操作杆321的直径大。因此，环状槽部323与连结凹部261嵌合卡合，连结部26与操作杆321连结。另外，连结部26为能够沿环状槽部323旋转的状态。因此，当将头壳体21相对于主体壳体31旋转时，支承在头壳体21的锁定部件25与头壳体21一起以操作杆321为中心旋转。
在图5所示的操作凸轮23的外周面形成两个凹部232、233。在图6所示的锁定凸轮24的外周面形成两个凹部242、243。在图5及图6所示的状态下，操作凸轮23的凹部232以及锁定凸轮24的凹部242被配置在开口部213的附近。另外，操作凸轮23的凹部233以及锁定凸轮24的凹部243被配置在开口部214的附近。
当促动器10的顶端部101例如被插入开口部213时，顶端部101中的沿X方向延伸的按压片102与被配置在头壳体21内的操作凸轮23及两个锁定凸轮24的凹部232、242的面抵接。通过将顶端部101插入开口部213的更深处，从而使按压片102与凹部232、242卡合，操作凸轮23及锁定凸轮24以旋转轴221为中心向图5及图6中的逆时针方向旋转。由此，如图10所示，开关部32的操作杆321被配置在比图5所示的位置更靠近旋转轴221的位置，对触点块的连接状态进行切换。
如上述那样，凸轮22随着促动器10的插入动作而旋转，操作杆321根据凸轮22的旋转角而移动，由此，在开关部32中检测促动器10被插入开口部213中的插入状态。在图10及图11中，分别表示插入状态下的操作凸轮23及锁定凸轮24。在插入状态下，顶端部101的按压片102嵌入操作凸轮23及锁定凸轮24的凹部232、242。
此时，随着操作杆321向旋转轴221侧的移动，锁定部件25以轴部259为中心旋转，连结部26向旋转轴221侧移动。由此，如图11所示，板状的锁定主体252的姿势与XY平面大致平行。在锁定凸轮24的外周面形成有凸部244，在插入状态下，凸部244的(+Y)侧的面245(以下称作“相向面245”)空开微小的间隔与锁定主体252的(－Y)侧的端面254相向。其结果是，锁定凸轮24向图11中的顺时针方向的旋转被锁定部件25卡止，而不能从促动器10的开口部213拔出。即，在插入状态下锁定部件25与锁定凸轮24的凸部244卡合，将促动器10的拔出动作机械地锁定。在以下的说明中，将使用锁定部件25将促动器10锁定的状态称作“锁定状态”。
在锁定状态下，假设在进行促动器10的拔出动作的情况下，图11所示的锁定凸轮24中的凸部244的相向面245直接将锁定主体252的(－Y)侧的端面254向(+Y)方向按压。以下，将凸轮22按压锁定部件25的方向称作“按压方向”。锁定部件25的轴部259在能够向按压方向稍稍移动的状态(即，在按压方向上有间隙的状态)下被头壳体21支承。因此，锁定主体252的(+Y)侧的端面255与头壳体21的内面的一部分29抵接，将该一部分29向按压方向直接地按压。此时，对轴部259作用的与按压方向相反方向的力，比对该端面255作用的与按压方向相反方向的力足够小。在以下的说明中，将头壳体21的内面中的受按压方向的力作用的区域，即上述内面的一部分29称作“被按压区域29”。
图12是表示锁定状态下的锁定部件25的附近的图。在图12中，表示操作杆321、头壳体21及锁定凸轮24的与XY平面平行且与锁定部件25重叠的面中的截面。另外，省略了锁定部件25的轴部259的图示(后述图24及图25中同样)。在安全开关1中，在沿着锁定凸轮24按压锁定主体252的按压方向观察的情况下，锁定主体252的端面254中的被凸部244的相向面245按压的部位与头壳体21的被按压区域29局部重叠。因此，在锁定主体252中受按压方向的压缩载荷作用。由于实心的部件相对于压缩载荷具有高的强度，因此在安全开关1中，能够提高通过上述拔出动作对锁定状态进行强制解除所要的力(以下称作“锁定强度”)。
另外，凸部244的相向面245以及锁定主体252的端面254与按压方向大致垂直，该端面254的宽阔区域被相向面245按压。进而，锁定主体252的端面255以及头壳体21的被按压区域29也与按压方向大致垂直，端面255的大致整体对头壳体21的内面进行按压。其结果是，能够抑制下述情况发生：因锁定状态下的促动器10的拔出动作，使锁定部件25中局部地受较大的力作用，致使锁定部件25损伤。
当从图10及图11所示的状态将促动器10正常地拔出时，向锁定解除部33中的螺线管进行通电。由此，如图13所示，操作杆321向(－Z)方向移动，顶端面322从操作凸轮23的外周面离开。这样，通过借助锁定解除部33进行与凸轮22的旋转独立的操作杆321的移动(即，并非沿着操作凸轮23的外周面进行的移动)来解除促动器10的锁定。通过操作杆321的移动对触点块的连接状态也进行切换。在图13及图14中分别表示刚刚解除锁定状态后的操作凸轮23及锁定凸轮24。
然后，进行促动器10的拔出动作。由此，操作凸轮23及锁定凸轮24向图13及图14中的顺时针方向旋转，成为图5及图6所示的状态。在促动器10的顶端部101插入开口部214的情况下，也进行与上述同样的动作。另外，在安全开关1中，还设有通过手动进行动作的锁定解除部，也可以通过该锁定解除部解除促动器10的锁定。
在此，设想将操作杆用作锁定部件，对促动器进行锁定的比较例的安全开关。在比较例的安全开关中，在锁定状态下进行促动器的拔出动作时，该操作杆受剪切或弯曲载荷作用。其结果是，通过以比较小的力将促动器拔出，就会损伤该操作杆而将促动器的锁定解除。尽管也能够考虑加粗上述操作杆来提高强度，但是在此情况下，安全开关的外形会变大。
对此，在图11的安全开关1中，在沿着凸轮22按压锁定部件25的按压方向观察的情况下，锁定部件25与头壳体21的被按压区域29重叠。因此，锁定部件25受按压方向的压缩载荷作用，与操作杆受剪切或弯曲载荷作用的上述比较例的安全开关相比较，能够提高安全开关1的锁定强度。另外，由于能够由简单的构造提高锁定强度，因此能够容易地实现安全开关1的小型化。
安全开关1中，锁定部件25由头壳体21支承，并能以轴部259为中心旋转，但是，在锁定状态下的促动器10的拔出动作中，对轴部259作用的力比对锁定部件25中的被按压区域29侧的面(在此，为端面255，不包括轴部259)作用的力小。因此，能够防止来自凸轮22的大的力作用于轴部259而损伤轴部259。
另外，锁定部件25的被凸轮22按压的部位，在沿着按压方向观察的情况下，与头壳体21的被按压区域29重叠。由此，能够更加可靠地提高安全开关1的锁定强度。头壳体21的被按压区域29与按压方向垂直，在锁定状态下的促动器10的拔出动作中，锁定部件25中的与按压方向垂直的端面255与被按压区域29接触。其结果是，能够防止锁定部件25中发生局部的过度应力，能够提高锁定部件25的强度。
在锁定部件25中，设置与操作杆321连结且与操作杆321一起移动的连结部26。因此，在操作杆321与凸轮22的旋转轴221靠近的插入的状态下，能够更加可靠地使锁定部件25与凸轮22的一部分(凸部244)卡合，即，将促动器10锁定。另外，当锁定解除部33使操作杆321从凸轮22分离时，能够更加可靠地使锁定部件25从凸轮22分离，即解除促动器10的锁定。这样，在安全开关1中，能够使基于锁定部件25的锁定状态以及解锁状态与操作杆321的位置一致，能够提高锁定部件25的动作的可靠性。
另外，连结部26在能以操作杆321为中心旋转的状态下与操作杆321连结。由此，在未将安全开关1安装到安装面的状态下，能够在保持使连结部26与操作杆321卡合的状态下使头壳体21相对于主体壳体31旋转。
在此，对安全开关1的组装中将锁定部件25与操作杆321连结的作业进行说明。图15及图16是用于说明锁定部件25与操作杆321的连结作业的图。在图15中，表示从与操作杆321垂直且沿着锁定部件25的轴部259的方向观察的锁定部件25及操作杆321，用虚线表示头壳体21及主体壳体31。在图16中，表示从图15的上侧向下方观察到的锁定部件25。为了图示方便，在图16中，用双点划线表示操作杆321中的顶端部324、中间部325及环状槽部323，省略了轴部259的图示。
如图16所示，连结部26的连结凹部261具有窄幅部262和宽幅部263。图16中的上下方向上的窄幅部262的宽度比环状槽部323中的操作杆321的直径大、比顶端部324的直径小。同方向上的宽幅部263的宽度比顶端部324的直径大、比中间部325的直径小。
通过将安装了凸轮22及锁定部件25的头壳体21与安装了开关部32的主体壳体31沿着操作杆321笔直地靠近，来进行锁定部件25与操作杆321的连结作业。此时，头壳体21被配置在比主体壳体31更靠铅直方向的上方。通过设于轴部259的突起258与头壳体21的内面的一部分抵接，从而锁定部件25以图15所示的姿势被支承，如图16所示，连结凹部261的宽幅部263的面与操作杆321的顶端部324接触或接近。
头壳体21与主体壳体31靠近，直至连结部26的形成宽幅部263的部位与中间部325抵接为止，然后，锁定部件25一边以轴部259为中心转动，上述连结部26的形成宽幅部263的部位一边在中间部325的上面滑动，窄幅部262被配置在环状槽部323内。由此，锁定部件25与操作杆321的连结作业结束。如上述那样，在安全开关1中，通过将头壳体21与主体壳体31沿操作杆321笔直地靠近，就能够将锁定部件25的连结部26与操作杆321的环状槽部323容易地卡合。
图17及图18是表示其它的例子涉及的安全开关1a的图。图17为安全开关1a的主视图，图18是图17中的箭头XVIII－XVIII的位置处的安全开关1a的剖视图。在安全开关1a中，与图1的安全开关1相比较，锁定部件51及开关部32a的构造不同。其它的构成与图1的安全开关1相同，对相同的构成赋予相同的附图标记。
图19及图20是表示锁定部件51的图。图19是锁定部件51的俯视图，图20是锁定部件51的主视图。锁定部件51是朝向X方向及Y方向扩展的大致板状的部件，稍稍弯曲而相对于(+Z)方向呈凹状。X方向上的锁定部件51的宽度在Y方向的中央附近处最小，随着朝向Y方向的两端部而逐渐变大。
在锁定部件51上形成贯通孔511。贯通孔511配置在X方向上的锁定部件51的中央。另外，贯通孔511从Y方向上的锁定部件51的中央附近扩展到(+Y)侧的端部附近。X方向上的贯通孔511的宽度在Y方向上的锁定部件51的中央附近处最大，随着朝向(+Y)方向而逐渐变小。因此，在锁定部件51中，除了贯通孔511及后述的连结部52的其余部分中的X方向的宽度的总和在Y方向的中央附近处最小。另外，在锁定部件51的(－Z)侧的面形成缺口部512。缺口部512被配置在Y方向的中央附近，除了贯通孔511，遍及X方向上的锁定部件51的宽度整体地延伸。基于上述构造，在锁定部件51在沿着Y方向的方向上受过度的压缩载荷作用的情况下，Y方向上的锁定部件51的中央附近的部位成为锁定部件51中产生破坏的弱化部513。弱化部513的构造能够进行适当改变，例如也可以省略贯通孔511，仅设置缺口部512。另外，也可以取代贯通孔511而设置凹部。
在锁定部件51中的(+Y)侧的端部中朝向X方向的两侧面设置轴部514。锁定部件51被头壳体21支承而能够以轴部514为中心旋转。在锁定部件51中的(－Y)侧的端部，在X方向上的中央设置连结部52。连结部52具有与操作杆321的环状槽部323卡合的连结凹部521，与上述锁定部件25的连结部26同样，在能够以操作杆321为中心旋转的状态下与操作杆321直接地连结。
如图18所示，开关部32a具备操作杆321、多个开关326和操作端部327。在开关部32a中，操作杆321由图示省略的弹性部件向(+Z)方向即向凸轮22施力。操作端部327设置在操作杆321的(－Z)侧的端部。多个开关326分别在操作端部327的(+Y)侧及(－Y)侧沿X方向排列。图18中仅表示分别配置在操作端部327的(+Y)侧及(－Y)侧的两个开关326。在各开关326的内部设有触点，通过挤压开关326中与操作端部327相向的部位(以下称作“相向部”)，使触点成为断开状态。操作端部327具备与图18中的(+Y)侧的开关326相向的凸部328和与(－Y)侧的开关326相向的凹部329。
图21是安全开关1a的剖视图。图21表示插入状态下的锁定凸轮24，与图11相对应。在图21中，省略了促动器10的图示。在安全开关1a中，在插入状态下锁定部件51与锁定凸轮24的凸部244卡合，由锁定部件51形成促动器10被锁定的锁定状态。在锁定状态下，凸部244的(+Y)侧的相向面245与锁定部件51的(－Y)侧的端面515相向。在开关部32a，通过操作杆321的移动来检测插入状态。如图18所示，在通常的插入状态下，操作杆321被锁定部件51保持在操作杆321的顶端面322从操作凸轮23稍稍离开的位置(以下称作“通常保持位置”)。此时，在图18中的(+Y)侧的开关326中，相向部与操作端部327的凸部328抵接(被挤压)，由此，该开关326的触点成为断开状态。另外，在(－Y)侧的开关326中，相向部配置在操作端部327的凹部329内。因此，该开关326中，触点成为ON状态。
在锁定状态下，假设在进行促动器10的拔出动作的情况下，图21所示的锁定凸轮24的相向面245将锁定部件51的(－Y)侧的端面515向(+Y)方向(即，按压方向)直接地按压。此时，轴部514(参照图19)在沿按压方向存在间隙的状态下被头壳体21支承，锁定部件51的(+Y)侧的端面516与头壳体21的内面的被按压区域29抵接，将被按压区域29向按压方向直接地按压。在安全开关1a中，在沿着按压方向观察的情况下，锁定部件51的端面515中的被凸部244的相向面245按压的部位与头壳体21的被按压区域29局部重叠。因此，在安全开关1a中，能够确保某种程度的锁定强度。
在将促动器10正常地拔出时，通过向锁定解除部33中的螺线管通电，操作杆321向(－Z)方向移动。由此，图21所示的锁定部件51转动，锁定部件51的(－Y)侧的端面515从凸部244的相向面245离开，促动器10的锁定被解除。然后，进行促动器10的拔出动作。
在插入状态下，在安全开关1a受超过锁定强度的力作用的情况下，锁定部件51中的弱化部513(参照图20)被破坏。在安全开关1a中，以使弱化部513比锁定凸轮24先被破坏的方式选择和设计锁定部件51的材料及形状等。通过锁定部件51的破坏，在安全开关1a中，将促动器10拔出。此时，图18所示的操作杆321的顶端面322与操作凸轮23的外周面接触，通过操作凸轮23的旋转使操作杆321向(－Z)方向移动。由此，开关部32a成为与将促动器10正常地拔出的情况相同的状态。
图22及图23是锁定部件51被破坏了的安全开关1a的剖视图，分别对应图18及图21。在弱化部513破坏后，通过再次插入促动器10形成插入状态的情况下，如图23所示，锁定凸轮24的凸部244与头壳体21的内面之间没有夹持着锁定部件51，操作杆321也未被锁定部件51保持。因此，如图22所示，操作杆321的顶端面322与操作凸轮23的外周面抵接。即，操作杆321被配置在比图18所示的通常保持位置更靠近操作凸轮23的位置。
此时，在图22中的(+Y)侧的开关326中，与图18同样，通过相向部与操作端部327的凸部328抵接，从而，该开关326的触点成为断开状态。另一方面，在(－Y)侧的开关326中，相向部与操作端部327中的凹部329的(－Z)侧的部位抵接。由此，该开关326的触点成为断开状态，在开关部32a中检测锁定部件51的破坏。另外，对锁定部件51的破坏进行检测的开关部32a的构成，只要利用了有无锁定部件51的保持所导致的操作杆321的位置不同即可，能够进行适当变更。
如以上说明的那样，在安全开关1a的锁定部件51中，设置与操作杆321连结而与操作杆321一起移动的连结部52。由此，能够使基于锁定部件51的锁定状态以及解锁状态与操作杆321的位置一致，提高锁定部件51的动作的可靠性。另外，在插入状态下，通过与凸轮22的一部分卡合的锁定部件51，操作杆321被保持在与凸轮22之间设有间隙的通常保持位置。由此，在插入状态下，能够防止对操作杆321的顶端部324受不必要的力作用，抑制操作杆321的损伤。进而，在锁定部件51中设置弱化部513。然后，当通过锁定状态下的促动器10的拔出动作将弱化部513破坏时，在接下来的插入状态下，操作杆321被配置在比通常保持位置更靠近凸轮22的位置。由此，能够容易地在开关部32a中对弱化部513的破坏进行检测。
在安全开关1a中，在沿着凸轮22按压锁定部件51的按压方向观察的情况下，锁定部件51中被锁定凸轮24按压的部位与头壳体21的被按压区域29重叠。由此，能够提高安全开关1a的锁定强度。
上述安全开关1、1a中能够进行各种各样的变形。
如图24所示，也可以在锁定部件25与头壳体21之间设置辅助部件27，锁定部件25经由辅助部件27间接地将头壳体21的内面的一部分向按压方向按压。在图24的例子中，在头壳体21的内面形成凹部28，而该内面中凹部28的周围中的被按压区域29的一部分在沿着按压方向((+Y)方向)观察的情况下与锁定部件25重叠。因此，在锁定部件25中受按压方向的压缩载荷作用，实现了安全开关1的锁定强度的提高。如上述那样，在安全开关1中，优选为，当沿着按压方向观察时，锁定部件25与被按压区域29至少局部重叠。
另外，在图12的例子中，在锁定部件25中由锁定凸轮24按压的部位整体与头壳体21的被按压区域29在按压方向上重叠。另外，在图24的例子中，锁定部件25中被锁定凸轮24按压的部位的一部分与头壳体21的被按压区域29在按压方向上重叠(参照图24中的范围A1)。这样，在沿着按压方向观察的情况下，锁定部件25的被锁定凸轮24按压的部位与被按压区域29至少局部重叠，从而能够更加可靠地提高锁定强度。
另一方面，如图25所示，根据锁定部件25的设计不同，锁定部件25中被锁定凸轮24按压的部位也可以与被按压区域29在按压方向上不重叠(参照图25中的范围A2)。图25的锁定部件25中，在端面255形成按压方向上的深度小的凹部。在此情况下，通过使锁定部件25成为确保了某种程度的强度的形状，从而能够提高安全开关1的锁定强度。
另外，如图26所示，在锁定部件25经由辅助部件27间接地按压头壳体21的一部分(被按压区域29)的情况下，也可以在头壳体21的内面形成X方向的宽度比锁定部件25的X方向的宽度大的凹部28。在图26的例子中，辅助部件27具有某种程度的强度。在安全开关1中，在锁定状态下，锁定部件25中的凸轮22的一部分(凸部244)侧的面256在沿着按压方向观察的情况下，与锁定部件25中的被按压区域29侧的面257重叠，由此能够提高安全开关1的锁定强度。在图12、图24及图25中的任一个的情况下，锁定部件25中的凸轮22的一部分(凸部244)侧的面在沿着按压方向观察的情况下，也与锁定部件25中的被按压区域29侧的面重叠。另外，在图25中，锁定部件25中的被按压区域29侧的面包括被形成在端面255的凹部的表面。锁定部件25中的凸部244侧的面也同样。
进而，如图27所示，也可以改变锁定部件25的形状，以使锁定部件25中的凸部244侧的面256和锁定部件25中的被按压区域29侧的面257处于在X方向上错开的位置。在安全开关1中，为了更加可靠地提高锁定强度，优选为，锁定部件25中的凸部244侧的面256在沿着按压方向观察的情况下，与锁定部件25中的被按压区域29侧的面257至少局部重叠。参照图24至图27进行说明的变形例，也同样能够在安全开关1a中采用。
在安全开关1中，也可以使用不与操作杆321连结的锁定部件25(在安全开关1a中同样)。在这样的安全开关1中，例如，由弹簧等施力部对锁定部件25朝向凸轮22的外周面施力。由此，在促动器10的插入状态下，锁定部件25与凸轮22的一部分卡合，促动器10被锁定。另外，在操作杆321之外另行设置与锁定部件25卡合的部件，通过由锁定解除部将该部件移动，从而解除锁定部件25与凸轮25的卡合。
作为锁定部件25、51的旋转轴的轴部也可以被设置在头壳体21的内面。在此情况下，例如，在锁定部件25、51的侧面设置与该轴部卡合的槽部等。这样，在将轴部设于头壳体21的情况下，也优选为，在轴部与槽部之间，设定按压方向上的间隙。由此，在锁定状态下的促动器10的拔出动作中，对轴部朝按压方向作用的力，比对锁定部件25、51中的被按压区域29侧的面作用的力小，从而防止轴部损伤。
也可以在凸轮22中省略锁定凸轮24。在此情况下，在促动器10的插入状态下，通过锁定部件25、51与操作凸轮23的一部分卡合，将促动器10锁定。另外，操作凸轮23与锁定凸轮24也可以在旋转轴221的方向上分开地设置。在此情况下，也使用不与操作杆321连结的锁定部件25、51(例如，被施力部朝向锁定凸轮24的外周面施力的锁定部件25)。
通过在锁定部件25、51中设置与操作杆321连结的连结部26、52来提高锁定部件25、51的动作的可靠性的方法，也可以在各种各样的安全开关中采用。另外，连结部26、52的构造能够适当变更，例如，在操作杆321中，也可以取代环状槽部323而设置环状突起部，与环状突起部卡合的槽部设置在连结部26、52。在此情况下，也可以在能够以操作杆321为中心旋转的状态下将连结部26、52与操作杆321连结。
上述实施方式及各变形例中的构成只要不相互矛盾即可适当加以组合。
对发明进行了详细描写说明，但是，所做的说明为举例表示而并非作为限定。因此，在不脱离本发明的范围的情况下能够实施多种变形、实施方式。
附图标记说明
1、1a 安全开关
10 促动器
21 头壳体
22 凸轮
25、51 锁定部件
26、52 连结部
29 被按压区域
31 主体壳体
32、32a 开关部
33 锁定解除部
102 按压片
213、214 开口部
221 旋转轴
244 凸部
254、255 (锁定主体的)端面
259、514 轴部
261、521 连结凹部
321 操作杆
322 (操作杆的)顶端面
323 环状槽部
513 弱化部
515、516 (锁定部件的)端面

Claims (10)

1.一种安全开关，其特征在于，具备：
壳体，所述壳体设有能够插入促动器的开口部；
凸轮，所述凸轮配置在所述壳体内，通过与所述促动器的一部分卡合，从而随着所述促动器相对于所述开口部的插入动作和拔出动作而以旋转轴为中心旋转；
开关部，所述开关部具有对应于所述凸轮的旋转角进行往复移动的杆，对所述促动器插入所述开口部中的插入状态进行检测；
锁定部件，所述锁定部件在所述插入状态下与所述凸轮的一部分卡合，从而将所述促动器锁定；以及
锁定解除部，所述锁定解除部解除所述锁定部件对所述促动器的锁定，
当在所述促动器被锁定的锁定状态下进行所述促动器的所述拔出动作时，所述凸轮将所述锁定部件向一个方向按压，所述锁定部件直接或间接地将所述壳体的一部分向所述一个方向按压。
2.如权利要求1所述的安全开关，其特征在于，
在所述锁定状态下，所述锁定部件中的所述凸轮的所述一部分侧的面，在沿着所述一个方向观察的情况下与所述锁定部件中的所述壳体的所述一部分侧的面至少局部重叠。
3.如权利要求1或2所述的安全开关，其特征在于，
所述壳体的所述一部分与所述一个方向垂直，在所述锁定状态下的所述拔出动作中垂直于所述锁定部件中的所述一个方向的面与所述壳体的所述一部分接触。
4.如权利要求1～3中的任意一项所述的安全开关，其特征在于，
所述锁定部件以能够以平行于所述旋转轴的轴部为中心旋转的方式被所述壳体支承，
在所述锁定状态下的所述拔出动作中，作用于所述轴部的力比作用于所述锁定部件中的所述壳体的所述一部分侧的面的力小。
5.如权利要求1～4中的任意一项所述的安全开关，其特征在于，
所述锁定部件具有连结部，所述连结部与所述杆连结而与所述杆一起移动，
所述锁定解除部通过与所述凸轮的旋转独立的所述杆的移动来解除所述促动器的锁定。
6.一种安全开关，其特征在于，具备：
壳体，所述壳体设有能够插入促动器的开口部；
凸轮，所述凸轮配置在所述壳体内，通过与所述促动器的一部分卡合，从而随着所述促动器相对于所述开口部的插入动作和拔出动作而以旋转轴为中心旋转；
开关部，所述开关部具有对应于所述凸轮的旋转角进行往复移动的杆，对所述促动器插入所述开口部中的插入状态进行检测；
锁定部件，所述锁定部件在所述插入状态下与所述凸轮的一部分卡合，从而将所述促动器锁定；以及
锁定解除部，所述锁定解除部解除所述锁定部件对所述促动器的锁定，
所述锁定部件具有连结部，所述连结部与所述杆连结而与所述杆一起移动，
所述锁定解除部通过与所述凸轮的旋转独立的所述杆的移动来解除所述促动器的锁定。
7.如权利要求5或6所述的安全开关，其特征在于，
所述开关部对所述杆向所述凸轮施力，
在所述插入状态下，通过与所述凸轮的所述一部分卡合的所述锁定部件，将所述杆保持在与所述凸轮之间设有间隙的规定位置。
8.如权利要求7所述的安全开关，其特征在于，
所述锁定部件具有弱化部，
在通过所述促动器被锁定的锁定状态下的所述促动器的所述拔出动作使所述弱化部破坏的情况下，在接下来的所述插入状态下，所述杆被配置在比所述规定位置更靠近所述凸轮的位置，所述开关部对所述弱化部的破坏进行检测。
9.如权利要求5～8中的任意一项所述的安全开关，其特征在于，
所述壳体具有：
头壳体，所述头壳体收容所述凸轮及所述锁定部件；以及
主体壳体，所述主体壳体安装有所述开关部，
所述连结部以能够以所述杆为中心旋转的状态与所述杆连结，
在未将所述安全开关安装于安装面的状态下，所述头壳体能够以所述杆为中心相对于所述主体壳体旋转。
10.如权利要求9所述的安全开关，其特征在于，
所述杆具有：
顶端面，所述顶端面与所述凸轮的外周面滑动接触；以及
环状槽部，所述环状槽部设置在比所述顶端面更远离所述凸轮的位置，
所述锁定部件以能够以平行于所述旋转轴的轴部为中心旋转的方式被所述头壳体支承，
所述锁定部件的所述连结部具有与所述环状槽部卡合的凹部。
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