CN108109871A - 限位开关 - Google Patents

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Abstract

本发明的限位开关能够抑制柱塞的磨损。具备：开关部(5)，其具有按钮(51)；以及柱塞(4)，其具有推压按钮(51)的抵接部(41)，抵接部(41)在轴心上具有相对于按钮(51)而直径较小的凹部(411)。

Description

限位开关
技术领域
本发明涉及具备柱塞的限位开关。
背景技术
限位开关是为了保护免受外力、水或者尘埃等影响而将开关部收容于壳体中的器件。作为该限位开关，已知有使用了杯状柱塞(カッププランジャ)以及OT(超程)柱塞的限位开关。
在该限位开关中，当利用操作体使旋转杆旋转时，轴伴随该旋转而被旋转。然后，由于轴的旋转，克服螺旋弹簧的作用力而推压杯状柱塞，同样地，也推压OT柱塞。然后，通过推压OT柱塞，克服螺旋弹簧的作用力而推压开关部的按钮，开关部关闭。
另一方面，当针对旋转杆的旋转被解除时，针对轴的旋转也被解除。然后，由于螺旋弹簧的作用力，杯状柱塞复位到初始位置，并且由于该复位力，轴也复位到初始位置。然后，当OT柱塞从轴上被解除时，由于螺旋弹簧的作用力，开关部的按钮复位到初始位置，开关部打开。并且，由于该按钮的复位力，OT柱塞复位到初始位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2004-247255号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在现有的限位开关中，OT柱塞会因为与支承自己的衬套的摩擦而磨损。其结果是，存在发生磨耗粉末、废渣等阻碍开关部的复位的故障的担忧。此外，OT柱塞由于开关部的按钮的复位力而回到初始位置，因此当与衬套的摩擦力较大时，存在开关部无法复位的担忧。
另一方面，如果使OT柱塞的长度延长，则摩擦力就会降低。即，通过延长OT柱塞的长度，来降低施加到衬套的推力负荷，从而能够抑制磨损。但是，OT柱塞是决定限位开关的动作特性的重要部件，由于需要长度调节以及OT的吸收这样的功能，因此在限位开关的有限空间内轻易地延长OT柱塞的长度较为困难。
本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种能够抑制柱塞的磨损的限位开关。
解决问题的技术手段
本发明涉及的限位开关的特征在于，包括：开关部，其具有按钮；以及柱塞，其具有推压按钮的抵接部，抵接部在轴心上具有相对于按钮而直径较小的凹部。
发明的效果
根据本发明，由于如上述那样构成，因此能够抑制柱塞的磨损。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的限位开关的构成例的侧截面图。
图2A～图2C是表示本发明实施方式1的抵接部的构成例的截面图。
图3是用于说明本发明实施方式1所涉及的限位开关的摩擦力的降低理由的图，是从轴的轴心方向观察OT柱塞的图。
图4A、图4B是说明本发明的实施方式1所涉及的限位开关的效果的图，图4A是表示在现有的限位开关中的摩擦力的图，图4B是表示在实施方式1所涉及的限位开关(图2A的情况)中的摩擦力的图。
图5表示本发明的实施方式1所涉及的限位开关的其他构成例的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图对于本发明的实施方式进行详细说明。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的限位开关的构成例的截面图。
限位开关是为了保护免受外力、水或者尘埃等影响而将开关部5收容于壳体1中的器件。如图1所示，该限位开关具备：壳体1、轴2、杯状柱塞(复位柱塞)3、OT柱塞(柱塞)4以及开关部5。
轴2的一端突出到壳体1的外部，其余部分可绕轴旋转地容纳在壳体1中。该轴2在一端形成有锯齿部21，在另一端形成有板状的凸轮部22。此外，在轴2的锯齿部21上连接有利用操作体而旋转的旋转杆(未图示)。
杯状柱塞3是用于使轴2复位至初始位置的构件。该杯状柱塞3以与凸轮部22抵接，并且伴随着轴2的旋转而被推压至与该轴2的轴心方向正交(包含大致正交的意思)的方向的方式可移动地收纳于壳体1中。此外，杯状柱塞3被螺旋弹簧6向凸轮部22一侧施力。
OT柱塞4是用于推压开关部5的按钮51的构件。该OT柱塞4以与凸轮部22抵接，并且伴随着轴2的旋转而被推压至与该轴2的轴心方向垂直(包含大致垂直的意思)的方向的方式可移动地收纳于壳体1中。OT柱塞4的一端具有与开关部5的按钮51抵接并进行推压的抵接部41。此外，OT柱塞4通过衬套7支承。此外，OT柱塞4在内部具有螺旋弹簧42，具有吸收OT的功能。对于该OT柱塞的抵接部41的详细结构将在下文叙述。
开关部5具有将动作模式切换为打开或者关闭的按钮51，并且被收纳在壳体1中。另外，例如像图1所示那样的半球状或者鱼板状等那样，按钮51被构成为凸形。此外，按钮51被螺旋弹簧(未图示)向突出方向施力。
接下来，参照图1、图2A-图2C说明OT柱塞4的抵接部41的构成例。
如图1、图2A-图2C所示，OT柱塞4的抵接部41在轴心(包含大致轴心的意思)具有相对于开关部5的按钮51按钮而直径较小的凹部411。例如如图2A-图2C所示，该凹部411被构成为圆筒孔、圆锥孔或者半球状孔等形状。在图1中，示出了设有圆筒孔的凹部411的情况。
接下来，对于如上述构成那样的限位开关的动作例进行说明。
首先，当利用操作体使旋转杆旋转时，伴随着该旋转，轴2绕轴旋转。然后，凸轮部22的方向由于轴2的旋转而改变，由此，克服螺旋弹簧6而推压杯状柱塞3，同样地，也推压OT柱塞4。然后，由于OT柱塞4被推压，抵接部41与开关部5的按钮51抵接并推压该按钮51，开关部5打开。
另外，由于OT柱塞4具有吸收OT的功能，因此可以避免过度推压按钮51而损坏开关部5的情况。
另一方面，当针对旋转杆的旋转被解除时，针对轴2的旋转也被解除。然后，由于螺旋弹簧6的作用力，杯状柱塞3被复位至初始位置，并且由于该复位力，轴2复位至初始位置。然后，通过将轴2复位至初始位置，OT柱塞4从轴2上被解除。然后，由于螺旋弹簧的作用力，开关部5的按钮51复位至初始位置，开关部5关闭。然后，由于按钮51的复位力，OT柱塞4复位至初始位置。
在此，如图3所示，在限位开关中，当轴2旋转时，板状的凸轮部22向远离OT柱塞4的轴心的位置施加力F1。因此，在该情况下，OT柱塞4和衬套7之间会发生摩擦。
另一方面，在实施方式1所涉及的限位开关中，在OT柱塞4的抵接部41设有凹部411。因此，由于该凹部411和按钮51抵接，OT柱塞4的移动方向被限制，能够降低OT柱塞4和衬套7之间的摩擦。以下，参照图3说明在OT柱塞4和衬套7之间降低摩擦的理由。
以下，OT柱塞4设为匀速运动。此外，由于OT柱塞4和衬套7之间的间隙导致的OT柱塞4的倾斜度较小，所以视为被忽略。
在此，由凸轮部22施加到OT柱塞4的力设为F1。并且，相对于力F1，由按钮51施加到OT柱塞4的力设为F2。并且，由于力F1，由衬套7施加到OT柱塞4的力设为F3和F4。该情况下，力F1～F4的平衡用以下式(1)、(2)表示。
F1＝F2 (1)
F4＝F3 (2)
在此，从OT柱塞4的轴心到施加力F1的位置为止的距离设为L1。并且，从OT柱塞4的上端到OT柱塞4与衬套7抵接的最高点为止的距离设为L3。此外，从OT柱塞4的上端到OT柱塞4与衬套7抵接的最低点为止的距离设为L4。在该情况下，力矩的平衡用下式(3)表示。
F1·Ll+F3·L3-F4·L4＝0 (3)
并且，根据这些式(1)～(3)可以得出下式(4)。
F4＝F1·L1/(L4-L3) (4)
在此，当通过设置在抵接部41中的凹部411而稍微限制OT柱塞4时，F4也被分散在开关部5的按钮51侧而降低。然后，由于摩擦力为“摩擦系数×F4(F3)”，因此F4降低的话摩擦力也降低。
图4A-图4B是表示本发明的实施方式1所涉及的限位开关的效果的图。图4A表示在现有的限位开关中的摩擦力，图4B表示在实施方式1所涉及的限位开关(图2A的情况)中的摩擦力。在图4A-图4B中，横轴表示OT柱塞4的位置，纵轴表示施加至OT柱塞4的力F4。此外，实线部分表示在推压开关部5的按钮51时的力F4，虚线部分表示在开关部5的按钮51复位时的力F4。然后，该实线部分和虚线部分之间的宽度越大，表示摩擦力越大。
如图4A-图4B所示可知，相对于图4A所示的现有的限位开关，图4B所示的实施方式1所涉及的限位开关一方能够降低摩擦力。
如上所述，根据本实施方式1，由于具有如下构成，具备：开关部5，其具有按钮51；以及OT柱塞4，其具有推压按钮51的抵接部41，抵接部41在轴心上具有相对于按钮51而直径较小的凹部411，因此能够抑制OT柱塞4的磨损。
另外，在上述中，示出了使用具有吸收OT功能的OT柱塞4作为推压开关部5的按钮51的柱塞的情况。但是并不限定于此，也可以使用不具有吸收OT功能的柱塞4b作为推压开关部5的按钮51的柱塞。在图5中，示出了凸轮式的限位开关。
在图5所示的限位开关中，相对于图1所示的限位开关，将凸轮部22变更为凸轮部22b，将杯状柱塞3变更为以使轴2复位至初始位置而施力的受扭螺旋弹簧8，将OT柱塞变更为上述柱塞4b。其他构成和图1相同。
此外，本申请发明可以在发明的范围内，进行实施方式的任意的构成要素的变形，或者实施方式的任意的构成要素的省略。
符号说明
1 壳体
2 轴
3 杯状柱塞(复位柱塞)
4 OT柱塞
4b 柱塞
5 开关部
6 螺旋弹簧
7 衬套
8 受扭螺旋弹簧
21 锯齿部
22、22b 凸轮部
41 抵接部
42 螺旋弹簧
51 按钮
411 凹部。

Claims (4)

1.一种限位开关，其特征在于，包括：
开关部，其具有按钮；以及
柱塞，其具有推压所述按钮的抵接部，
所述抵接部在轴心上具有相对于所述按钮而直径较小的凹部。
2.根据权利要求1所述的限位开关，其特征在于，包括：
轴，其具有凸轮部；以及
复位柱塞，其与所述凸轮部抵接，伴随所述轴的旋转而被推压至与该轴的轴心方向正交的方向，并且被螺旋弹簧向该凸轮部侧施力，
所述柱塞具有吸收超程的功能，并与所述凸轮部抵接，伴随所述轴的旋转而被推压至与该轴的轴心方向正交的方向。
3.根据权利要求1所述的限位开关，其特征在于，包括：
轴，其具有凸轮部；以及
受扭螺旋弹簧，其以使所述轴复位至初始位置而施力，
所述柱塞与所述凸轮部抵接，伴随所述轴的旋转而被推压至与该轴的轴心方向正交的方向。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的限位开关，其特征在于，
所述凹部为圆筒孔。
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