CN104576110A - 开关 - Google Patents

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高桥学
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Abstract

本发明提供一种抑制接点的接触不良，即使是在高温环境下也能长时间维持良好的气密性的开关。所述开关是至少具备开关机构(11)；外壳(3)；以及促动器(7)的开关(1)，在所述开关(1)具备的部件间的连接部中，能够直接与外部气体接触的连接部中的1个以上连接部具备密封部件(21、23、25)，所述密封部件(21、23、25)含有的橡胶以氟橡胶为主要成分，且不含有硅橡胶。

Description

开关
技术领域
本发明涉及开关。具体讲，涉及高温环境下表现良好的气密性且具有良好的接触可靠性的开关。
背景技术
以往，公知有一种限位开关，所述限位开关用于检测需加工的产品等物体在工厂的生产线上移动到规定的位置并自动启动加工机械。
此外，在开关中，例如广泛应用有微动开关，其构成为：在开关盒内组装有开关机构，通过作为促动器(actuator)的按钮的滑动位移来使开关机构的可动片进行按扣动作，进行端子间的导通切换。
在这样的限位开关以及微动开关等开关中，以往，在接近开关或者与开关相同的密闭空间内，较多的使用硅橡胶作为密封部件。这主要是因为硅橡胶具有高耐热性和高耐寒性这样的特征。
但是，从硅橡胶会挥发硅氧烷气体(例如二硅氧烷)。当硅氧烷气体进入开关的盒内部时，在开关机构的接点上会附着有SiO2等绝缘物，会引起接触不良。
即，当在包含低分子硅氧烷气体的氛围中开关接点时，产生电弧放电，硅氧烷气体被分解。其结果，产生的Si与周围的氧结合，在接点表面析出SiO2。
为了防止附着这样的绝缘物，以往开发有尽可能使接点和硅橡胶远离配置的限位开关。
例如在专利文献1中公开有如下内容：通过将由硅橡胶构成的隔膜设置在比柱塞(plunger)的前端更远离至与内置开关相反侧的位置，将从硅橡胶挥发的硅氧烷气体在所述隔膜和所述内置开关的接点之间的大的空间内稀薄化，从而降低接触不良。
此外，在微动开关中，密封开关盒的连接部，以橡胶盖来覆盖按钮的滑动部分，用垫圈塞住，形成密封结构。
专利文献1：日本公开特许公报：特开2003－086047号公报(2003年3月20日公开)
但是，专利文献1中公开的技术存在以下问题：虽然尽可能将接点和硅橡胶分开配置，但是在使用硅橡胶这一点上没有变化，不能完全消除因硅氧烷气体而导致的接触不良。
此外，作为化学特性，硅橡胶的分子间结合不紧密，因此，不仅会有使硅氧烷气体挥发的问题，还会有使外部气体中存在的硅氧烷气体等气体容易透过的问题。
进而，限位开关等开关在高温环境等严酷环境下，在容易附着油分等状态下被使用的情况也较多，因此，谋求既可避免所述的接点接触不良的问题，又可即使在高温环境下也能长时间维持良好的气密性。
发明内容
本发明是鉴于以上的点而开发的，其目的在于提供一种开关，其能够解决因硅氧烷气体而导致的接点接触不良的问题，并且即使是在高温环境下也能长时间维持良好的气密性。
本发明的发明人着眼于所述问题点深入研究的结果是，发现一律不使用硅橡胶，而是将在气体隔断特性和耐热性方面好的弹性材料用作密封部件，由此就能够解决所述问题点，从而得到了本发明。
即，为了解决所述课题，本发明的开关的特征在于，至少具备：开关机构；收容所述开关机构的外壳；使所述开关机构动作的能够滑动位移的促动器，在所述开关具备的部件间的连接部中，能够与外部气体直接接触的连接部中的一个以上连接部具备密封部件，所述密封部件包含的橡胶以氟橡胶为主要成分，且不包含硅橡胶。
根据所述结构，能够与外部气体直接接触的密封部件所含有的橡胶以氟橡胶为主要成分，且不含有硅橡胶，因此，即使是在与从硅橡胶挥发出硅氧烷气体相同的环境下使用所述开关，也能防止发生硅氧烷气体进入开关机构进而使绝缘物在开关机构的接点析出。其结果，能够抑制接触不良。
进而，氟橡胶与硅橡胶相比，气体透过系数非常低，因此，根据所述结构，即使在外部气体中含有硅氧烷气体的情况下，所述密封部件也难以使该硅氧烷气体透过。因此，还能够有效抑制因外部气体中的硅氧烷气体而导致的接触不良。
而且，由于氟橡胶在耐热性、耐油性、耐化学药品性上优越，所以在将所述开关置于高温环境下(例如，汽车的涂装线这样的最大120℃温度的氛围中)时，即使是在容易附着涂料或油分等的状态下进行使用，也能够长时间维持良好的气密性，恰当地保护开关机构的接点。
本发明提供一种开关，其能够解决因硅氧烷气体而导致的接点的接触不良的问题，且即使是在高温环境下也能长时间维持良好的气密性。
附图说明
图1是本发明一个实施方式的限位开关的立体图。
图2是图1所示的限位开关的剖视图。
图3是促动器和安装块的连接部上具备的密封部件是非油封的现有的限位开关的剖视图。
图4是表示对实施例2所示的开关试验结束后的限位开关的可动接点和固定接点，通过接点表面的扫描型电子显微镜(SEM)进行观察的观察结果和进行了电弧生成物的成分分析所得到的结果的图。
图5是表示对实施例2所示的开关试验结束后的限位开关的可动接点和固定接点，通过接点表面的扫描型电子显微镜(SEM)进行观察的观察结果和对在接点析出的电弧生成物进行了Si、C、Au以及Ag的附着分布分析所得到的结果的图。
图6是表示针对比较例1中使用的比较用限位开关来测定动态接触电阻时使用的测定电路的图。
图7是表示比较例1中使用的比较用限位开关的动态接触电阻的测定结果的图。
图8是表示针对比较例1中使用的比较用限位开关，通过眼睛观察40万次开关后的接点表面的结果和进行了电弧生成物的成分分析所得到的结果的图。
附图标记的说明：
1           限位开关
3           外壳
5           安装块
7           促动器
11          开关机构
13          柱塞
15          操作轴
21、23、25  密封部件
具体实施方式
下面详细说明本发明的实施方式。在下面的说明中，对相同的部件赋予相同的标记。它们的名称和功能也相同。因此，不重复进行它们的详细说明。
本发明的开关至少具备：开关机构；收容所述开关机构的外壳；使所述开关机构动作的能够滑动位移的促动器，在所述开关具备的部件间的连接部中，能够与外部气体直接接触的连接部中的一个以上具备密封部件，所述密封部件含有的橡胶以氟橡胶为主要成分，且不包含硅橡胶。
＜实施方式1＞
首先，参考附图说明本发明的开关是限位开关的情况。图1是本实施方式的开关即限位开关的立体图，图2是限位开关的剖视图。限位开关是用于检测出位置、变化、移动或通过等，输出与检测的有无对应的接通(ON)信号/关断(OFF)信号的开关。
如图1所示，限位开关1具备：外壳3、安装块5、和促动器7。
外壳3在其内部空间配置有开关机构11，用于保护开关机构11不受外力、水、油、气体、尘埃等的影响。外壳3由外壳主体3a和盖部3b构成，所述外壳主体3a具有用于将开关机构11组装进内部空间的开口，所述盖部3b用于关闭该开口。外壳3的材质并没有特别限定，也能够使用树脂、金属等。
安装块5安装在外壳3的上部。此外，促动器7能够滑动位移(能够旋转)地安装在安装块5上。促动器7具备：旋转轴7a、臂(杆)7b、物体(被检测物)接触的滚轮7c。
促动器7从安装块5突出，没有施加通过与物体的接触而引起的来自外部的力时的位置是固定位置(即，促动器7不与物体接触而不旋转的状态)。在此，将促动器7的固定位置表示为朝向时钟的0时方向的位置。
在图1中，促动器7在从左方向被施加力时，以固定位置为基准顺时针方向旋转，之后，当力被撤掉后返回固定位置。另一方面，促动器7在从右方向被施加力时，以固定位置为基准逆时针方向旋转，之后，当力被撤掉后返回固定位置。如后所述，被设定成通过促动器7的旋转而使开关机构11进行动作。
在图2中，13是柱塞，15是操作轴，17是螺旋弹簧。柱塞13以能够在外壳主体3a内部上下移动的方式被支承，促动器7的旋转轴7a的端部与柱塞13的长度方向的一端相接触。
通过螺旋弹簧17，在操作轴15上施加用于使柱塞13返回基准位置的作用力。在操作轴15由于螺旋弹簧17向上方举起直到极限的状态下，通过操作轴15保持柱塞13的位置是柱塞13的基准位置。
此时，由于促动器7的旋转，旋转轴7a的端部也旋转，能够对柱塞13沿柱塞13的长度方向施加力。
其结果，柱塞13从基准位置沿其长度方向位移，向下方驱动从开关机构11的顶面露出的操作轴15的上端部15a，压下操作轴15。
当促动器7返回固定位置时，由于螺旋弹簧17的作用力，柱塞13也返回基准位置。通过这样的柱塞13以及操作轴15的位移，开关机构11具备的接点(未图示)进行开关。
就本发明的开关而言，在所述开关具备的部件之间的连接部中，能够与外部气体直接接触的连接部中的1个以上连接部具备密封部件。所述开关是通过部件的组合而构成，因此，在部件和部件之间具备连接部。本说明书中，在使构成开关的部件彼此之间连接的情况下，连接部为部件间共有的面(接触面)。
所述连接部有多个，例如能够列举出：外壳主体3a和盖部3b的连接部、促动器7和安装块5的连接部、外壳主体3a和安装块5的连接部、开关机构11的盖部和开关机构11的主体的连接部、柱塞13和操作轴15的上端部15a的连接部等。
连接部中，除了包含部件之间通过螺钉等被固定的情况下的接触面之外，还包含仅部件和部件接触，而部件之间不固定时的接触面。例如，由于外壳主体3a和盖部3b如图1所示通过螺钉固定，所以外壳主体3a和盖部3b的连接部相当于部件之间通过螺钉等被固定时的接触面，柱塞13和操作轴15的上端部15a的连接部相当于所述的仅部件和部件接触，而部件之间未被固定时的接触面。
所述“能够与外部气体直接接触的连接部”是指，放置开关的环境中的外部气体进入外壳主体3a内部时能够穿过的连接部。例如，在图1、2中，外壳主体3a和盖部3b的连接部、促动器7和安装块5的连接部、外壳主体3a和安装块5的连接部、促动器7的臂(杆)7b和旋转轴7a的连接部等相当于能够直接接触外部气体的连接部。
另一方面，配置在外壳主体3a内部的开关机构11的盖部和开关机构11的主体的连接部、柱塞13和操作轴15的上端部15a的连接部等不被包含在能够直接接触外部气体的连接部中。
在图1、2中，在盖部3b上具备密封部件21，在促动器7的旋转轴7a上具备密封部件23，在外壳主体3a上具备密封部件25。据此，能直接接触外部气体的连接部、即外壳主体3a和盖部3b的连接部、促动器7和安装块5的连接部、外壳主体3a和安装块5的连接部具备密封部件。
“能够与外部气体直接接触的1个以上连接部具备密封部件”是指，优选能够与外部气体直接接触的连接部中，尽可能多的连接部具备密封部件，但是没有必要一定是所有的上述连接部都具备密封部件。
例如，即使外部气体、水、油等进入促动器7的臂(杆)7b和旋转轴7a的连接部，在本发明中，由于有抑制外部气体、水、油等进入促动器7和安装块5的连接部，也没有特别的问题。因此，在促动器7的臂(杆)7b和旋转轴7a的连接部不具备密封部件。当然，能直接接触外部气体的所有连接部也可以都具备密封部件。
所述密封部件包含的橡胶以氟橡胶为主要成分，且不含有硅橡胶。
密封部件含有橡胶。密封部件可以由橡胶构成，也可以如油封部件一样含有橡胶和金属。密封部件含有的橡胶可以是混合了多种橡胶，但是，是以氟橡胶为主要成分。
“以氟橡胶为主要成分”是指，在将密封部件含有的橡胶的重量设为100重量％时，氟橡胶的含有率超过50重量％。氟橡胶所占密封部件含有的橡胶中的含有率优选是60重量％、70重量％、80重量％、90重量％、95重量％，越是靠后的含有率越好，越靠近100重量％越好，最好是100重量％即密封部件含有的橡胶由氟橡胶构成。
密封部件含有的橡胶以氟橡胶为主要成分，只要不含有硅橡胶，可以适当含有现在公知的强化剂、填充剂、软化剂、加硫剂等。
作为氟橡胶，能够使用现有公知的氟橡胶，能够使用二氟乙烯共聚物(FKM)、四氟乙烯和丙烯共聚物(FEPM)、四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚共聚物(FFKM)等氟橡胶的一种以上。
在密封部件含有的橡胶中，作为主要成分即氟橡胶以外能含有的橡胶，能够列举出现在公知的橡胶例如天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙烯·丙烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丙烯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、尿烷合成橡胶、氯醚橡胶、多硫化橡胶等，能够根据需要使用所述橡胶的一种以上。
但是，所述密封部件是硅氧烷气体的透过性越低越好，耐热性越高越好。因此，作为氟橡胶以外的橡胶，优选在无损于氟橡胶的低气体透过性以及高耐热性的情况下，鉴于开关的使用条件来进行选择。
另一方面，在本发明中，密封部件不含有硅橡胶。由于所述密封部件不含有硅橡胶，所以本发明的开关不会使硅氧烷气体挥发。另外，在本说明书中，硅橡胶是指，主键由硅氧烷结合(SiR2O)n构成的橡胶。
此外，所述密封部件是以与硅橡胶相比气体透过性显著降低的氟橡胶为主要成分，不含有硅橡胶，因此，即使是在外部气体中存在硅氧烷气体的情况下，使该硅氧烷气体进入外壳主体内部的可能性也极小。
氟橡胶与硅橡胶相比，气体透过系数非常小(例如，日本橡胶协会志、第55卷、第10号、102～104页。以下称为“参考文献1”)。鉴于该气体透过系数的不同，作为密封部件所含有的橡胶，使用以氟橡胶为主要成分并且不含硅橡胶的橡胶，由此，就能够大幅度降低硅氧烷气体对开关的影响。
例如，考虑密封部件含有的橡胶由氟橡胶构成的情况和由硅橡胶构成的情况。此时，根据参考文献1，硅橡胶在25℃时的CO2的透过系数是1580×10－17m4/(N·s)、氟橡胶在30℃时的CO2的透过系数是14.3×10－17m4/(N·s)。
这样，鉴于氟橡胶的气体透过系数是硅橡胶的气体透过系数的1/100以下，密封部件含有的橡胶由氟橡胶构成的开关与密封部件含有的橡胶由硅橡胶构成的开关相比，就能够将由硅氧烷气体带来的影响降低到1/100左右。
即，密封部件含有的橡胶由氟橡胶构成的开关与密封部件含有的橡胶由硅橡胶构成的开关相比，具有100倍以上的寿命。
以上说明了密封部件含有的橡胶由氟橡胶构成的情况，但是所述橡胶以氟橡胶为主要成分，且不含有硅橡胶的橡胶的开关也不含有硅橡胶，因此，与密封部件含有的橡胶由硅橡胶构成的开关相比，能够确保显著较长的寿命。
如上所述，本发明的开关中，密封部件含有的橡胶以氟橡胶为主要成分，且不含硅橡胶，因此，与现有公知的开关相比，接触可靠性非常高，并且即使是在高温环境下也能够长时间维持良好的气密性。
另外，不仅是密封部件，优选本发明的开关的所有部件都不含有硅橡胶。
如图2所示，限位开关1是在任意一个能够直接接触外部气体的连接部、即外壳主体3a和盖部3b的连接部、促动器7和安装块5的连接部以及外壳主体3a和安装块5的连接部上分别具备密封部件21、23、25，防止来自所述连接部的水、油、气体等的进入。
在所述连接部上具备所述密封部件21、23、25，由此，限位开关1中，能够直接接触外部气体的所有主要的连接部均不会使硅氧烷气体挥发，难以使硅氧烷气体透过到外壳主体内部，并且被具备高耐热性的密封部件所密封。因此，限位开关1与以往公知的限位开关相比，接触可靠性非常高，并且即使是在高温环境下也能够长时间维持良好的气密性。
在具备密封部件的“能够直接接触外部气体的连接部”中，密封部件的个数可以是一个，也可以是两个以上。
例如，在促动器7和安装块5的连接部上，可以在促动器7的旋转轴7a上安装一个密封部件，也可以在旋转轴7a上安装两个以上的密封部件。此外，例如，在外壳主体3a和安装块5的连接部上，可以在外壳主体3a的顶面上安装一个密封部件，也可以呈同心圆状地安装两个以上的密封部件。
在促动器7和安装块5的连接部上具备的密封部件23优选是油封部件。由此，由于能够长时间维持通过密封部件23对促动器7的旋转轴7a的按压力，就能够提高所述连接部的密封性。此外，能够提高所述连接部的持久性。作为油封部件能够使用现有公知的油封部件，可以是内置弹簧的类型的油封部件，也可以是没有内置弹簧的类型的油封部件。
在限位开关1的密封部件23是油封部件的情况下，外壳主体3a和安装块5的连接部具备的密封部件25如图2所示，能够是不与柱塞13相接触的状态。
如上所述，在未使用油封部件作为密封部件23的情况下，为了充分阻止气体从外壳主体3a和安装块5的连接部进入，有必要将密封部件25设计成不是图2所示的环状，而是使与图2中表示的密封部件25的柱塞13相对的面朝柱塞13侧延长，使得密封柱塞13，即，与柱塞13的长轴部紧贴。
图3为密封部件23不是油封部件的现有的限位开关200的剖视图。图中，25’是外壳主体3a和安装块5的连接部具备的密封部件。如图3所示，密封部件25’被设成密封柱塞13的密封形态，密封部件25’与柱塞13的位移一起位移，因此，密封部件25’需具有弯曲性。
但是，如上所述，难以使用弯曲性差的氟橡胶来制作这样特殊的密封形态的密封部件。在限位开关1中，密封部件23是油封部件，因此，能够将密封部件25的形状设成环状等具有通用性的形状，能够容易地制作密封部件25。
此外，能够将如上所述密封部件25含有的橡胶设为以氟橡胶为主要成分的橡胶或者由氟橡胶构成的橡胶，通过使用该橡胶，具有能够提高密封部件25的密封性以及耐热性的优点。
上面举例说明了本发明的开关是限位开关的情况，但是作为所述开关的种类，不限于限位开关。例如也可以是微动开关或触发开关。
即使在所述开关是微动开关或触发开关的情况下，微动开关或触发开关具备的部件间的连接部中，能够直接接触外部气体的连接部的一个以上具备密封部件，所述密封部件含有的橡胶以氟橡胶为主要成分，且不含有硅橡胶，由此，能够抑制因硅氧烷气体而引起的接触不良，并且即使是在高温环境下容易附着涂料或油分等的状态下进行使用，也能够长时间维持良好的气密性，能够恰当地保护开关机构的接点。
本发明不限于所述各实施方式，能够在技术方案所示的范围内进行各种变更，对不同实施方式分别公开的技术手段进行适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。进而，通过组合各实施方式中分别公开的技术手段，就能够形成新的技术特征。
本申请中还包含以下发明。
本发明的开关的特征在于，至少具备：开关机构；收容所述开关机构的外壳；使所述开关机构动作的能够滑动位移的促动器，在所述开关具备的部件间的连接部中，能够直接接触外部气体的连接部的一个以上具备密封部件，所述密封部件包含的橡胶以氟橡胶为主要成分，且不包含硅橡胶。
根据所述结构，能够直接接触外部气体的密封部件含有的橡胶以氟橡胶为主要成分，且不含有硅橡胶，因此，即使在与从硅橡胶挥发出硅氧烷气体的环境相同的环境下使用所述开关，也能防止硅氧烷气体进入至开关机构，防止在开关机构的接点析出绝缘物。其结果，能够抑制接触不良。
进而，氟橡胶与硅橡胶相比，气体透过系数非常低，因此，根据所述结构，即使是在外部气体中含有硅氧烷气体的情况下，也能说所述密封部件也难以使该硅氧烷气体透过。因此，还能有效抑制因外部气体中的硅氧烷气体而导致的接触不良。
而且，由于氟橡胶在耐热性、耐油性、耐化学药品性上性能优越，所以所述开关在高温环境下(例如汽车的涂装线这样的最大120℃的温度气体中)，即使是在容易附着塗料或油分等的状态下使用，也能够长时间维持良好的气密性，能够恰当地保护开关机构的接点。
本发明的开关优选所述密封部件含有的橡胶由氟橡胶构成。
根据所述结构，所述密封部件不含有硅橡胶，并且由氟橡胶构成，因此，能够有效抑制因硅氧烷气体导致的接触不良，并且能够在高温环境下长时间维持良好的气密性。因此，能够更有效保护开关机构的接点。
本发明的开关是限位开关，所述限位开关还具备：安装所述促动器的安装块；以及在所述外壳内部能够上下移动地被支承，并且驱动从所述开关机构的顶面露出的操作轴的上端部的柱塞，所述外壳具备外壳主体和盖部，所述密封部件优选具有所述外壳主体和所述盖部的连接部、所述促动器和所述安装块的连接部、以及所述外壳主体和所述安装块的连接部(以下称该开关为“限位开关A”)。
根据所述结构，在限位开关A中能够直接接触外部气体的主要的连接部通过以氟橡胶为主要成分并且不包含硅橡胶的密封部件、或者由氟橡胶构成的密封部件所密封。
因此，能够有效抑制从密封部件挥发出硅氧烷气体以及外部气体中的硅氧烷气体等的透过，并且能够在高温环境下长时间维持良好的气密性。
因此，对于在严酷环境下使用较多的限位开关，能够有效保护开关机构，保持长时间稳定的工作状态。
优选本发明的开关是所述限位开关A，所述促动器和所述安装块的连接部具备的所述密封部件是油封部件。
在所述连接部连接有所述促动器的旋转轴和所述安装块。根据所述结构，所述密封部件是油封部件，因此，能够进一步提高滑动的所述旋转轴和所述安装块之间的密封性。
因此，即使是所述旋转轴处于滑动中，也能够更可靠地抑制来自所述连接部的外部气体中的硅氧烷气体等的透过，并且，能够在高温环境下长时间维持良好的气密性。
因此，能够更有效地保护限位开关的开关机构，长时间保持较稳定的地工作状态。
优选本发明的开关是所述限位开关A，在所述促动器和所述安装块的连接部具备的所述密封部件是油封部件，在所述外壳主体和所述安装块的连接部具备的所述密封部件不与所述柱塞相接触。
在现有的限位开关中，作为在所述促动器和所述安装块的连接部具备的所述密封部件，不使用油封。因此，所述连接部处的密封不充分，气体有可能从所述连接部进入限位开关内部。
因此，在现有的限位开关中，设置成在所述外壳主体和所述安装块的连接部具备的所述密封部件对所述柱塞进行密封，即，与所述柱塞的长轴部紧贴。而且，通过采用这样的密封方式，即使是气体从所述促动器和所述安装块的连接部进入的情况下，也能阻止气体从所述外壳主体和所述安装块的连接部进入外壳内部。
但是，氟橡胶具有弯曲性差的性质。在设置成所述外壳主体和所述安装块的连接部具备的所述密封部件密封所述柱塞，即，与所述柱塞的长轴部紧贴的情况下，所述密封部件随着所述柱塞的滑动而弯曲，因此，所述密封部件含有的橡胶不能以氟橡胶为主要成分。
即，在以氟橡胶为主要成分的橡胶中，不能采用所述的密封方式，因此，在所述外壳主体和所述安装块的连接部不能采用以氟橡胶为主要成分的橡胶。因此，在现有的限位开关中，不能解决因硅氧烷气体而导致的接点的接触不良的问题，以及不能在高温环境下长时间维持良好的气密性。
根据所述结构，使用油封作为在所述促动器和所述安装块的连接部具备的所述密封部件，因此，能够充分抑制来自该连接部的气体的进入。因此，还能够抑制气体进入所述外壳主体和所述安装块的连接部。
因此，在该连接部具备的所述密封部件没有必要设置成与所述柱塞的长轴部紧贴。即，该密封部件可以不与所述柱塞相接，例如可以是O形环等通用性高的形态，能够阻止气体从所述外壳主体和所述安装块的连接部进入。而且，如果是所述通用性高的形态，不特别谋求弯曲性，所以能够在所述外壳主体和所述安装块的连接部使用以氟橡胶为主要成分的橡胶。
因此，根据所述结构，能够解决因硅氧烷气体导致的接点的接触不良的问题，并且在高温环境下能长时间维持良好的气密性。
【实施例】
＜实施例1：高温环境下的气密性确认＞
在图1、2所示的限位开关1中，使用密封部件21、23、25含有的橡胶是氟橡胶(二氟乙烯系氟橡胶)的密封部件，进行气密性的确认试验。
使用油封部件(NOK制、VC8X14X4)作为密封部件23，如图2所示，配置于旋转轴7a，密封促动器7和安装块5的连接部。使用垫圈作为密封部件21，配置于盖部3b，对外壳主体3a和盖部3b的连接部进行密封。使用方形环作为密封部件25，配置于外壳主体3a，对外壳主体3a和安装块5的连接部进行密封。
然后，使限位开关1进入恒温槽，保管500小时。该恒温槽内部的温度(限位开关1的周围的大气温度)是120℃。
在经过了500小时后，从所述恒温槽取出限位开关1，提供给国际标准IEC60529中确定的测量、试验方法，求出IP码。其结果，限位开关1表示IP67以上的气密性，在120℃高温环境下长时间保管后也能保持良好的气密性。
＜实施例2：接点接触性的确认＞
将与实施例1使用的限位开关相同的限位开关1提供给以下所示的接点的开关试验，讨论了接点开关后的接触性以及接点表面的析出物(实施例2)。
使5个限位开关1(以下称为试样A～E)进入内部温度(限位开关周围的大气温度)为70℃的恒温槽，在DC 24V、20mA、阻抗负载的条件下，以开关频率为1次/分、杆操作角度为45度进行接点的开关。
另外，所述开关频率是以促进SiO2向接点的析出为目的，设为低频率开关的频率。关于开关次数，将连接于试样A～E的PLC(可编程逻辑控制器)的输出与计数器连接，确认试验中是否有错误。
此外，以捆束5根材质是PVC的电缆(型号：D4C－4N24－P3、长度3m)的状态进行并列，从离所述电缆50cm的位置散布大约1秒的喷雾式脱模剂(大金工业制万用脱模剂GA－7500)。公知所述脱模剂是特氟隆(注册商标)系的脱模剂，含有硅氧烷。这样散布了所述脱模剂的所述电缆也与试样A～E一起进入所述恒温槽。
试样A、B进行了5000次开关后解体，试样C～E进行了100万次开关后解体，对各试样具有的接点(C接点)测定了静态接触电阻。测定是以4端子电压下降法在1mA的条件下进行的。另外，试样C～E的开关次数设定成与市场上的不良状况的产生次数(20次开关/日×365日×3年＝21900次)相同的次数。
关于开关试验结束后的所述接点，通过扫描型电子显微镜(SEM)观察接点表面。此外，使用能量分散型X线分析装置(制造商：JEOL、型号：JSM-6490LA)，进行析出到接点表面的析出物(由电弧生成的生成物)的成分分析。加速电压设为10kV。另外，下面将由电弧产生的生成物简单称为“电弧生成物”。
进而，使用所述能量分散型X线分析装置，对电弧生成物进行Si、C、Au以及Ag的附着分布分析，分析接点表面的元素的附着分布。
在表1中表示静态接触电阻的测定结果。如表1所示，在试样A～E的任意一个中，虽然能观察到随着负载开关的试验后的静态接触电阻的上升，但是上升值很小，观察不到异常。
表1
图4是表示针对开关试验结束后的试样A～E的可动接点以及固定接点，通过接点表面的扫描型电子显微镜(SEM)进行观察得到的观察结果、进行电弧生成物的成分分析所得到的结果的图。
在图4中，作为电子显微镜观察结果(SEM像)，表示了以整体像(倍率200倍)和在整体像的照片中将以四角形包围的部分以倍率400倍观察所得到的结果。以所述四角形包围的部分中，在可动接点、固定接点均析出了电弧生成物。在倍率400倍的观察结果中，×印(分析点)表示通过能量分散型X线分析装置进行了成分分析的位置。
如图4的“成分分析结果”所示，成分分析结果中检测出了C、Au、以及Ag。其中，由于Au以及Ag是接点的材质，所以考虑电弧生成物以C为成分。从任一个分析点都未检测到Si。
图5是表示对于开关试验结束后的试样A～E的可动接点以及固定接点，通过接点表面的扫描型电子显微镜(SEM)进行观察的观察结果、对在接点析出的电弧生成物进行Si、C、Au以及Ag的附着分布分析的结果的图。
如图5所示，SEM像所示的、电弧生成物附着到接点表面的附着形态和“C分布”所示的C的分布形态类似。由此，电弧生成物以C为成分。
关于Si，SEM像所示的电弧生成物附着到接点表面的附着形态和“Si分布”所示的Si的分布形态并不类似。此外，Si在“Si分布”所示的分布像中能够较宽地确认是低密度。由此，Si并不是在电弧生成物中实际存在，而是在分布装置上的噪音。
根据以上结果，在表2中汇总5000次或100万次开关后析出到试样A～E的接点表面的电弧生成物的成分分析结果(接点表面成分分析结果)以及接点表面的元素的附着分布的分析结果(元素的附着分布分析结果)。
表2
根据图4、5所示的结果，在试样A～E中进行了开关试验后，也没有产生SiO2向接点表面的析出。即，在限位开关1中，由于使用密封部件21、23、25含有的橡胶是氟橡胶(二氟乙烯系氟橡胶)的密封部件，所以不会受到来自所述脱模剂的硅氧烷气体的影响。另外，表1中表示的静态接触电阻的少许上升是由于C(碳)造成的。
＜比较例1＞
在比较例1中，作为对照，使用比较用限位开关，所述比较用限位开关使用由硅橡胶构成的密封部件作为所述限位开关1的密封部件21、23、25，作为密封部件23，不是使用油封部件，而是使用由硅橡胶构成的密封部件。
准备10个所述比较用限位开关(称为比较用限位开关1’～10’)，放入内部温度(比较用限位开关的周围的大气温度)是70℃的恒温槽，在DC24V、20mA、阻抗负载的条件下，以开关频率为120次/分、杆操作角度26度、操作体角度(dog角度)45度，进行40万次接点的开关。
关于比较用限位开关1’～10’，分别在接点开关开始前、接点开关10万次后、20万次后、30万次后、40万次后，以与实施例2相同的方法测定了静态接触电阻，没有观察到静态接触电阻的异常增加(未图示)。
图6是表示针对比较用限位开关，在测定动态接触电阻时使用的测定电路的图。在图中，1’是比较用限位开关，如图所示，在内部具备由一个可动接点和两个固定接点构成的C接点。19是记录器。另外，比较用限位开关2’～10’也使用与图6同样的测定电路。
动态接触电阻是以4端子电压下降法在DC6V、10mA的条件下进行测定的，开关按入操作速度设为50mm/分，记录器19中的记录纸图速度设为1mm/秒。
图7是表示比较用限位开关1’～10’的动态接触电阻的测定结果的图。图7的(a)～(j)分别表示比较用限位开关1’～10’的测定结果。
横轴中的FP表示图6所示的可动接点处于自由位置，OP表示可动接点位于动作位置。TTP表示可动接点位于动作限度位置，RP表示可动接点位于返回位置。此外，COM－NC表示是始终闭路，COM－NO表示是始终开路。
如图7所示，所有的比较用限位开关示出了在接点的转换点，动态接触电阻随着开关次数的增加而增加。即，在比较用限位开关中，由于因电的开关而向接点表面析出的电弧生成物的影响，在接点的接触力弱的转换点附近，动态接触电阻会随时间增加。
图8是表示对于比较用限位开关1’～10’，通过目视观察了40万次开关后的接点表面所得到的结果和进行电弧生成物的成分分析所得到的结果的图。图8的(a)～(j)分别表示比较用限位开关1’～10’的测定结果。所述成分分析与实施例2相同，使用能量分散型X线分析装置(制造商：JEOL、型号：JSM-6490LA)进行。
如图8的照片((a)～(j)的各个中在左侧表示的照片)所示，在接点表面上能观察到电弧生成物明显析出。而且，如照片的右侧的图所示，根据所述照片中以四角形包围的部分的成分分析的结果，所述电弧生成物含有较多C和Si。如实施例2所述，由于Au和Ag是接点的材质，所以被检测到。
这样，在比较用限位开关的所述电弧生成物中，检测到较多的Si是由于从硅橡胶挥发出的硅氧烷气体被分解，Si与周围的氧结合，在接点的表面作为SiO2而析出所导致的。而且，所述的动态接触电阻的增加是因SiO2的析出而导致的。
另一方面，根据实施例2的结果，本发明的开关使用以氟橡胶为主要成分、且不含有硅橡胶的橡胶来作为密封部件含有的橡胶，所以，未观察到SiO2的析出。由此，本发明的开关就能在不引起接触不良的情况下进行长时间稳定的动作。
产业上的可利用性
本发明能够适用于限位开关或微动开关等开关中。

Claims (5)

1.一种开关，至少具备：开关机构；收容所述开关机构的外壳；以及使所述开关机构动作的能够滑动位移的促动器，其特征在于，
在所述开关具备的部件之间的连接部中，能够与外部气体直接接触的连接部中的1个以上连接部具备密封部件，所述密封部件含有的橡胶以氟橡胶为主要成分，且不含有硅橡胶。
2.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，
所述密封部件含有的橡胶由氟橡胶构成。
3.根据权利要求1或2所述的开关，其特征在于，
所述开关是限位开关，所述限位开关还具备：安装所述促动器的安装块；以及能够在所述外壳内部上下移动地被支承，对从所述开关机构的顶面露出的操作轴的上端部进行驱动的柱塞，
所述外壳具备外壳主体和盖部，
所述外壳主体和所述盖部的连接部、所述促动器和所述安装块的连接部、以及所述外壳主体和所述安装块的连接部具备所述密封部件。
4.根据权利要求3所述的开关，其特征在于，
所述促动器和所述安装块的连接部具备的所述密封部件是油封部件。
5.根据权利要求4所述的开关，其特征在于，
所述外壳主体和所述安装块的连接部具备的所述密封部件不与所述柱塞相接触。
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