JP2004247255A - リミットスイッチ - Google Patents

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JP2004247255A JP2003038522A JP2003038522A JP2004247255A JP 2004247255 A JP2004247255 A JP 2004247255A JP 2003038522 A JP2003038522 A JP 2003038522A JP 2003038522 A JP2003038522 A JP 2003038522A JP 2004247255 A JP2004247255 A JP 2004247255A
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Naoki Tomita
直樹 富田
Satoru Saito
哲 斎藤
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Abstract

【課題】コスト的に廉価で耐食性に優れ長期間の使用に適するリミットスイッチを提供する。
【解決手段】リミットスイッチ1のハウジング内において支持され、スイッチ動作プランジャ20と直交する方向に回動可能に基端部がハウジング外部に対して液密状態でハウジング内に収容されかつ先端部がハウジング外部に突出したシャフト30と、プランジャをシャフトに向かって付勢する弾性体45と、シャフトのハウジングからの突出部に設けられ、当該シャフト回動用のアームとを有するリミットスイッチにおいて、シャフトのハウジング内部側には、プランジャの端部と係合しかつシャフトの回動に応じて弾性体の付勢力に抗してプランジャを移動させる平面状のカム部33が形成され、カム部のシャフト外周面に対応する縁部にはシャフトより耐摩耗性に優れた材質でできた耐摩耗部材が取り付けられている。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えば組立て工場においてワークやパレットの有無検出に使用するリミットスイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から例えば組立て工場においてライン上のワークやパレットの有無を検出するのにリミットスイッチが多く用いられている。かかるリミットスイッチには、いわゆるレバータイプのリミットスイッチがあり、当該リミットスイッチはハウジングと、ハウジング内に収容された内蔵スイッチと、内蔵スイッチのスイッチオン・オフを行なうスイッチ動作プランジャと、スイッチ動作プランジャ駆動用カム部を一部に有し、端部にレバーを備えたシャフトとを備えている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
かかるリミットスイッチの具体的構成についてより詳細に説明する。このリミットスイッチの構造は、ハウジング本体、ハウジングヘッド、及びハウジングカバーからなるハウジングと、ハウジング内に収容された内蔵スイッチと、ハウジング内において内蔵スイッチ動作方向にのみ移動可能に収容され、内蔵スイッチをオン・オフするスイッチ動作プランジャと、スイッチ動作プランジャの移動方向と直交する方向に回動自在にハウジングヘッドに支持され、一部がハウジングヘッド外部に突出したシャフトを備えている。また、シャフトはハウジング内部側にカム部を備えるとともにハウジング外部の突出部には全周に亘ってセレーションが形成され、当該セレーションにレバーが嵌合している。
【0004】
そして、被検出対象物がレバー端部のローラに当たることでレバーが回動し、これに伴いシャフトも回動してシャフトのカム部が変移することによってスイッチ動作プランジャが往復移動する。そして、このスイッチ動作プランジャの移動に伴い内蔵スイッチのオン・オフが切り替えられるようになっている。
【0005】
なお、シャフトとハウジングヘッドとの摺動部にはO−リングからなるシール部材が適所に配置され、ハウジング外部からハウジング内部への塩水等の浸入を阻止してリミットスイッチ内部の腐食を防止している。
【0006】
ここでシャフトの具体的形状を図11(a),(b)に示す。従来例のシャフト60,60’はステンレスでできており、O−リング嵌合用の溝部61aが外周面の適所に全周に亘って形成された円柱部61と、円柱部61の一端から同心に延在しレバー(図示せず)が嵌合するセレーション部62と、円柱部61の他端近傍を両側方から切り欠いて形成された平板状のカム部63と、カム部63の端部に一体に備わった円板状の突き当て部64を備えている。ここで図11(a),(b)に示す点線Aと点線Bはシャフト60,60’において窒化により表面硬化処理を施した領域を表しており、この必要性については後述する。
【0007】
なお、カム部63が図11に示すように円柱部61の一部を両側から切り欠いて平板状に形成されているのは、このような形状とすることでレバーの回転角度に対してカム部によって駆動されるスイッチ動作プランジャや復帰プランジャの移動ストローク量を十分大きく取ることができるようにするためと、内蔵スイッチの動作点を管理し易くするためである。即ち、カム部63をこのような形状としないでスイッチ動作プランジャの移動ストローク量を十分確保しようとすると、シャフトが太くなりそれに伴いリミットスイッチ全体が大型化してしまうので、構造上カム部63は上述のような形状に限定される。
【0008】
【特許文献1】
特開平2−239527号公報(第2−4頁、第7図)
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上述の従来型リミットスイッチ5の被検出物体を検出する過程におけるシャフト60のカム部63、スイッチ動作プランジャ70、及び復帰プランジャ80の動きを図12の一部断面図で説明する。なお、各図においては、リミットスイッチ5の全体構成のうちシャフト60及びカム部63、カム部63を初期位置に戻す復帰プランジャ80、復帰プランジャ80に収容されたコイルスプリング81、復帰プランジャ80を収容するハウジングヘッド13、カム部63で移動されるスイッチ動作プランジャ70、スイッチ動作プランジャ70に一部が収容されかつ内蔵スイッチSWのオン・オフを行う芯体71、スイッチ動作プランジャ70に収容され芯体71のストローク量を適正に管理するスプリング72、及びマイクロスイッチを内蔵した内蔵スイッチSWのみを図示している。
【0009】
図12(a)はリミットスイッチ5が被検出物体を未だ検出しない状態でのカム部63、スイッチ動作プランジャ70、及び復帰プランジャ80の相互位置関係を示している。同図から明らかなようにカム部63の平面部とスイッチ動作プランジャ70のカム接触摺動面、復帰プランジャ80のカム接触摺動面とは全体的に当接していることが分かる。
【0010】
続いて、図12(b)はリミットスイッチ5のローラが被検出物体に接触し始めてアームが若干回動し始めた状態でのカム部63、スイッチ動作プランジャ70、及び復帰プランジャ80の相互位置関係を示している。同図から明らかなように、カム部63の平面部端面とスイッチ動作プランジャ70のカム接触摺動面とが摺動接触していることが分かる。同様に、カム部63の反対側平面部端面と復帰プランジャ80のカム接触摺動面とが摺動接触していることが分かる。
【0011】
更に、図12(c)はリミットスイッチ5のローラが被検出物体で更に押されてアームがかなり回動した状態でのカム部63、スイッチ動作プランジャ70、及び復帰プランジャ80の相互位置関係を示している。同図から明らかなように、カム部63のカム面縁部とスイッチ動作プランジャ70のカム接触摺動面とが局所的に接触していることが分かる。同様に、カム部63の反対側カム面縁部と復帰プランジャ80のカム接触摺動面とが摺動接触していることが分かる。
【0012】
また、図13においては上述の従来型と別タイプのリミットスイッチ6の被検出物体を検出する過程におけるシャフト160のカム部163、スイッチ動作プランジャ170の動きを一部断面図で示す。なお、同図においては、リミットスイッチ6の全体構成のうちシャフト160及びカム部163、カム部163で移動されるスイッチ動作プランジャ170、シャフト160及びスイッチ動作プランジャ170を収容するハウジングヘッド180、スイッチ動作プランジャ170に一部が収容されかつマイクロスイッチMSのオン・オフを行う芯体171、スイッチ動作プランジャ170に収容され芯体171のストローク量を適正に管理するスプリング172、スイッチ動作プランジャ170に収容され当該プランジャ170に付勢力を作用させることでカム部163及びシャフト160を初期位置に復帰させるスプリング173、芯体171によって直接オン・オフされるマイクロスイッチMS等のみを図示している。
【0013】
同図に示すように、図13(a)はリミットスイッチ6が被検出物体を未だ検出しない状態でのカム部163及びスイッチ動作プランジャ170の相互位置関係を断面で示している。同図から明らかなようにカム部163の平面部とスイッチ動作プランジャ170のカム接触摺動面とは全体的に当接していることが分かる。
【0014】
続いて、図13(b)はリミットスイッチ6のローラが被検出物体に接触し始めてアームが若干回動し始めた状態でのカム部163及びスイッチ動作プランジャ170の相互位置関係を示している。同図から明らかなように、カム部163のカム面縁部とスイッチ動作プランジャ170のカム接触摺動面とが接触していることが分かる。
【0015】
更に、図13(c)はリミットスイッチ6のローラが被検出物体で更に押されてアームがかなり回動した状態でのカム部163及びスイッチ動作プランジャ170の相互位置関係を断面で示している。同図から明らかなように、カム部163のカム面縁部とスイッチ動作プランジャ170のカム接触摺動面とが局所的に接触していることが分かる。
【0016】
図12及び図13から明らかなように、シャフト60,160がステンレスでできていてもカム部63,163のカム面縁部が角ばっているので、リミットスイッチ5,6の長期間の使用により当該カム部63,163とスイッチ動作プランジャ70,170や復帰プランジャ80との摺動部分が摩耗してしまう。その結果、この摩耗によってレバー回動角度に対するスイッチ動作プランジャ70,170の移動量が不十分となって内蔵スイッチSW(マイクロスイッチMS)の動作点が変化するおそれがある。また、かかる摩耗を放置するとやがてはカム部63,163の縁部がスイッチ動作プランジャ70,170や復帰プランジャ80のカム接触摺動面にかじってリミットスイッチ5,6の動作不良を起こす恐れもある。
【0017】
このような不具合を防止するために図11(a)の点線Aで示す範囲内でステンレスからなるシャフト60の全体を窒化処理し、表面を耐摩耗性に優れるように硬化することが対策として考えられる。しかしながら、ステンレス鋼を窒化処理すると硬度は高くなるが耐食性が損なわれるので、シャフト全体を窒化処理したのでは、O−リングでシールされているリミットスイッチ内部は問題ないが、リミットスイッチ外部に突出した部分(アームと嵌合するセレーション部分)に塩害などで錆びが発生し易くなる。そして、錆びの進行によってアームとハウジングヘッドのシャフト挿入孔の間に錆びが広がってアームの回動不良を起こすおそれがある。
【0018】
また、このようなアームの回動不良の他にも錆びの進行によりリミットスイッチ全体の外観が赤茶けてしまい、リミットスイッチの機能上は問題ないにも係わらず商品価値が著しく低下してしまう問題もある。更には、このような錆びが進行し赤茶けたリミットスイッチを例えば駐車場の頭上パレット付近に取り付けたままにしておくと、赤錆びを含んで変色した水滴が滴下するような問題もある。
【0019】
一方、このような不具合を防止するために、図7(b)の点線Bで示すようにシャフトのカム部分のみ(図中、点線Bで囲まれる部分のみ)を窒化処理し、その他の部分は表面硬化処理を行なわずに耐食性に優れたステンレスを生材のまま使用することも考えられる。しかしながら、かかる対策をとろうとすると窒化処理を行わない部分をマスキングしなければならず、窒化処理の工程において手間のかかるマスキング処理を必要としてコスト的に高くつく。
【0020】
本発明の目的は、コスト的に廉価で耐食性に優れ長期間の使用に適するリミットスイッチを提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明の請求項1に記載のリミットスイッチは、ハウジングと、ハウジング内に収容された内蔵スイッチと、ハウジング内において特定方向にのみ移動可能に収容され、スイッチをオン・オフするスイッチ動作プランジャと、スイッチ動作プランジャと直交する方向にハウジングに回動可能に支持され、基端部がハウジング外部に対して液密状態でハウジング内に収容されかつ先端部がハウジング外部に突出したシャフトと、スイッチ動作プランジャをシャフトに向かって付勢する弾性体と、シャフトの先端部に設けられたシャフト回動用アームとを有するリミットスイッチにおいて、シャフトのハウジング内部側には、スイッチ動作プランジャの端部と係合しかつ弾性体の付勢力に抗してシャフトの回動に応じてスイッチ動作プランジャを移動させる平面状のカム部が形成され、カム部のシャフト外周面に対応する縁部にはシャフトより耐摩耗性に優れた材質でできた耐摩耗部材が取り付けられ、シャフトの回動動作が耐摩耗部材を介してスイッチ動作プランジャの移動動作に変換されるようになっている。
【0022】
カム部のシャフト外周面に対応する縁部にはシャフトより耐摩耗性に優れた材質でできた耐摩耗部材が取り付けられているので、シャフトのカム部とスイッチ動作プランジャとの耐摩耗性が高く、寿命が長い。また、シャフト基端部はハウジング内で液密にシールされているので塩水等がシャフト基端部に浸入するおそれがなく、ハウジング内部の耐摩耗部材が腐食する心配はない。さらには、シャフト先端でハウジング外部に突出した部分は耐摩耗部材で構成されていないので、この部分の腐食によるリミットスイッチの動作不良を心配する必要はない。
【0023】
また、本発明の請求項2に記載のリミットスイッチは、ハウジングと、ハウジング内に収容された内蔵スイッチと、ハウジング内において特定方向にのみ移動可能に収容され、スイッチをオン・オフするスイッチ動作プランジャと、スイッチ動作プランジャと直交する方向にハウジングに回動可能に支持され、基端部がハウジング外部に対して液密状態でハウジング内に収容されかつ先端部がハウジング外部に突出したシャフトと、スイッチ動作プランジャをシャフトに向かって付勢する第1の弾性体と、ハウジング内に設けられシャフトを初期の回動位置に復帰させる復帰プランジャと、復帰プランジャをシャフトに向かって付勢する第2の弾性体と、シャフトのハウジングからの突出部に設けられたシャフト回動用アームとを有するリミットスイッチにおいて、シャフトのハウジング内部側には、スイッチ動作プランジャの端部と係合しかつ第1の弾性体の付勢力に抗してシャフトの回動に応じてスイッチ動作プランジャを移動させる平面状の第1のカム部が形成されると共に、第2の弾性体の付勢力による復帰プランジャの移動に応じてシャフトを初期の回動位置に復帰させる平面状の第2のカム部が形成され、第2のカム部のシャフト外周面に対応する縁部にはシャフトより耐摩耗性に優れた材質でてきた耐摩耗部材が取り付けられ、耐摩耗部材を介して復帰プランジャの移動動作がシャフトの回動動作に変換されるようになっている。
【0024】
第2のカム部のシャフト外周面に対応する縁部にはシャフトより耐摩耗性に優れた材質でできた耐摩耗部材が取り付けられているので、シャフトの第2のカム部と復帰プランジャとの耐摩耗性が高く、寿命が長い。また、シャフト基端部はハウジング内で液密にシールされているので塩水等がシャフト基端部に浸入するおそれはなく、ハウジング内部の耐摩耗部材が腐食する心配はない。さらには、シャフト先端でハウジング外部に突出した部分は耐摩耗部材で構成されていないので、この部分の腐食によるリミットスイッチの動作不良を心配する必要はない。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施形態にかかるリミットスイッチについて図面に基いて説明する。
【0026】
本発明の第1の実施形態にかかるリミットスイッチ1は、図1の断面図に示すようにハウジング10と、ハウジング内に収容された内蔵スイッチSWと、ハウジング内において特定方向(図中水平方向)にのみ移動可能に収容され、その変位に応じて内蔵スイッチSWをオン・オフするスイッチ動作プランジャ20と、ハウジング内においてスイッチ動作プランジャ20の移動方向と直交する方向に支持され、基端部に円柱部を両側から切り欠いて形成された平板状のカム部33を有するシャフト30と、シャフト30を常に初期状態に復帰させる復帰プランジャ40とを備えている。
【0027】
また、シャフト30のカム部33には耐摩耗部材50が備えられ、耐摩耗部材50を介してシャフト30の回動をスイッチ動作プランジャ20の移動に変換すると共に復帰プランジャ40から受ける押圧力によりシャフト30を初期の回動位置に戻すようになっている。なお、シャフト30の先端(ハウジング外側)には被検出物体に接触することで回動するアーム17が備わり、アーム17の動きに応じてシャフト30が回動するようになっている。
【0028】
ハウジング10は、上面に開口部が備わり一側端面にスイッチ動作プランジャ20の収容孔11aが形成されたアルミニウム合金製のハウジング本体11と、ハウジング本体11の開口部にネジSRを介して被着されるアルミニウム合金製のカバー12と、ハウジング本体11の端面に取り付けられ耐摩耗部材50とシャフト30を収容するアルミニウム合金製のハウジングヘッド13とを備えている。
【0029】
一方、シャフト先端のセレーション部32にはアルミニウム合金製のアーム17が嵌合され、シャフト先端から脱落しないように六角ネジHSによりシャフト先端にしっかりと固定されている。また、アーム17の先端にはステンレス製のローラ18が回動自在に取り付けられている。
【0030】
内蔵スイッチSWはその上部に電線接続用端子TNを備え、マイクロスイッチを内部に収容した状態でハウジング本体内底面に取り付けられている。また、内蔵スイッチSWにはその端面から図示しないマイクロスイッチのプランジャが突出している。なお、ハウジング本体11の開口部は内蔵スイッチSWの端子TNに電線を接続しやすくするために形成されたものである。
【0031】
一方、ハウジング本体11の収容孔11aには焼結合金からなる円筒状の含油軸受け19が圧入され、スイッチ動作プランジャ20が含油軸受け19に対して摺動可能に挿入されている。
【0032】
スイッチ動作プランジャ20は表面全体が窒化処理されたステンレスでできており、有底円筒形状の大径プランジャ21と、端面から内蔵スイッチ動作用ネジ部22が突出した小径プランジャ23とからなる。また、スイッチ動作プランジャ20の内部にはコイルスプリング25が収容され、スイッチ動作プランジャ20が内蔵スイッチSW側に変移し過ぎたときはコイルスプリング25が圧縮して余分な変移量を吸収するようになっている。これによって、内蔵スイッチ動作用ネジ部22が適切な変移量だけ移動し、内蔵スイッチSWを破損することなくそのオン・オフを切り替えることができる。
【0033】
一方、スイッチ動作プランジャ20の端面20aはコイルスプリング25の付勢力によりシャフト30のカム部33に嵌合された耐摩耗部材50に押し当てられている。
【0034】
ハウジングヘッド13は直方体形状を備え、内部にシャフト30や復帰プランジャ40等を収容する収容空間13aを有している。また、ハウジングヘッド13にはスイッチ動作プランジャ20の移動方向と直交する方向にシャフト30を収容する円筒状のボス部13bが形成されている。また、ハウジングヘッド13とハウジング本体11との間にはO−リング91が介装され、ハウジング内部の液密性(シール性)を保っている。
【0035】
更に、ハウジングヘッド13にはカム部33に対してスイッチ動作プランジャ20と反対側に有底円筒形状の復帰プランジャ40と、復帰プランジャ40の底部に一端が着座し他端がハウジングヘッド13の内壁凹部に着座したコイルスプリング45が収容されている。なお、復帰プランジャ40は表面全体が窒化処理されたステンレスでできている。そして、アーム17が被検出対象物に当たってシャフト30が回動し、これに伴いシャフト30のカム部33が傾斜してもコイルスプリング45の付勢力により復帰プランジャ40の端面が当該カム面全体を均一に押圧して被検出物体が無い初期の回動状態にシャフトを復帰させるようになっている。
【0036】
一方、シャフト30はステンレスでできており、図2に示すように外周面の所定箇所において全周に亘ってO−リング嵌合用の溝部31aが形成された円柱部31と、円柱部31の一端から同心に延在しレバー(図示せず)が嵌合するセレーション部32と、円柱部31の一部を両側から切り欠いて平板状に形成されたカム部33と、カム部33の端部に形成された円板状の突き当て部34を備えている。なお、カム部33はスイッチ動作用プランジャ20を駆動するカム部からなる第1のカム部33aと復帰プランジャ40によって駆動されるカム面からなる第2のカム部33bとからなる。また、溝部31aにはO−リング92が係合されハウジングヘッド内外の液密性(シール性)を保つようになっている。なお、シャフト全体は窒化処理などの硬化処理を一切施しておらず、ステンレス自体の耐食性を最大限に有している。
【0037】
一方、カム部33には同じく図2に示すようにステンレスからなり耐摩耗性を備えた耐摩耗部材50が嵌合している。耐摩耗部材50はステンレスからなる板材の両端を折曲して端面視異型角型C字状に形成したもので表面全体が窒化処理されている。
【0038】
なお、耐摩耗部材50は図3(a)に示すようにカム部33の復帰プランジャ側全面(第2のカム部33b側全面)を耐摩耗部材50の平面部51が覆い、カム部33のスイッチ動作プランジャ側縁部(第1のカム部33a側縁部)を耐摩耗部材50の折曲端部52が覆うようにしても良い。一方、図3(b)に示すようにカム部33のスイッチ動作プランジャ側全面(第1のカム部33a側全面)を耐摩耗部材50の平面部51が覆い、カム部33の復帰プランジャ側縁部(第2のカム部33b側縁部)を耐摩耗性部材50の折曲端部52が覆うようにしても良い。
【0039】
本実施形態にかかるリミットスイッチ1は以上のように構成されており、以下に示すような作用を有する。
【0040】
図4(a)はリミットスイッチ1が被検出物体を未だ検出しない状態でのカム部33、スイッチ動作プランジャ20、及び復帰プランジャ40の相互位置関係を断面で示している。同図から明らかなようにカム部33に嵌合した耐摩耗部材50の折曲縁部52とスイッチ動作プランジャ20のカム接触摺動面とは全体的に当接しており、耐摩耗部材50の平面部51と復帰プランジャ40のカム接触摺動面とが耐摩耗部材50の平面部51全面で当接していることが分かる。
【0041】
続いて、図4(b)はリミットスイッチ1のローラ18が被検出物体に接触し始めてアーム17が若干回動し始めた状態でのカム部33、スイッチ動作プランジャ20、及び復帰プランジャ40の相互位置関係を断面で示している。同図から明らかなように、カム部33に嵌合した耐摩耗部材50の一方の折曲縁部52とスイッチ動作プランジャ20のカム接触摺動面とが接触していることが分かる。一方、耐摩耗部材50の平面部51と復帰プランジャ40のカム接触摺動面とは耐摩耗部材50の平面部51の端部で接触していることが分かる。
【0042】
更に、図4(c)はリミットスイッチ1のローラ18が被検出物体からかなり押されアーム17が更に回動した状態でのカム部33、スイッチ動作プランジャ20、及び復帰プランジャ40の相互位置関係を断面で示している。同図から明らかなように、カム部33に嵌合した耐摩耗部材50の折曲部縁部52とスイッチ動作プランジャ20のカム接触摺動面とが局所的に接触していることが分かる。一方、耐摩耗部材50の平面部51と復帰プランジャ40のカム接触摺動面とが耐摩耗部材50の平面部縁部で局所的に接触していることが分かる。
【0043】
以上から分かるように、特別な表面硬化処理を施していないステンレスからなるカム部33の回動が窒化により表面硬化処理を施したステンレスからなる耐摩耗部材50を介して同じく窒化により表面硬化処理を施したスイッチ動作プランジャ20と復帰プランジャ40の移動に変換されるので、シャフト30のカム部33とスイッチ動作プランジャ20や復帰プランジャ40のカム摺動接触面とが摩耗して両者がかじって動作不良を起こすことがない。また、シャフト30はハウジングヘッド13においてO−リング92により液密にシールされているので、塩水等がシャフト基端部に浸入するおそれがなく、ハウジングヘッド内部の耐摩耗部材50が腐食することもない。さらには、シャフト先端でハウジング外部に突出した部分は耐摩耗部材で構成されていないので、この部分の腐食によるリミットスイッチ1の動作不良を心配する必要もない。
【0044】
更にまた、従来型リミットスイッチのシャフトのように一部だけ(カム部だけ)表面硬化処理を施す必要がないので面倒なマスキング処理を必要とせず組み付け工数の低減が図れる。また、従来型リミットスイッチのように一部のカム部のみを窒化処理したシャフトと全く窒化処理していないシャフトを在庫上用意しておく必要がない。すなわち、全く窒化処理していないシャフト30に要求に応じて耐摩耗部材50を装着したりしなかったりすれば良いので、小型の耐摩耗部材50のみを保管することでシャフト共用化を図ることができ、在庫管理上好ましい。
【0045】
尚、上述の実施形態に変形例としてシャフトと耐摩耗部材を図5(a)に示すように構成しても良い。同図に示すシャフト30’はカム部33’が厚さ方向中央に向かって幅広となるようにカム部33’の両側面がそれぞれ断面山形に形成されている。また、耐摩耗部材50’もこのカム部33’の両側面に対応して側部が高さ方向中央に向かって横に広がっており、両側部端部52’が内方に折曲している。そして、折曲した端縁部53’をカム部33’の一方の傾斜部33a’に押し付けて当該端縁部53’を押し広げながら耐摩耗部材50’をシャフト30’のカム部33’に嵌合させるようになっている。かかる構成を有することで作業者が特殊な治具を必要とせず耐摩耗部材50’をシャフト30’のカム部33’に簡単に組み付けることができる。
【0046】
続いて、本発明の第2の実施形態にかかるリミットスイッチについて説明する。なお、第1の実施形態にかかるリミットスイッチ1と同等の構成については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
【0047】
本発明の第2の実施形態にかかるリミットスイッチ2は、図6の断面図に示すようにハウジング110と、ハウジング110内に収容されたマイクロスイッチMSと、ハウジング内において特定方向(図中垂直方向)にのみ移動可能に収容され、マイクロスイッチMSをオン・オフするスイッチ動作プランジャ120と、ハウジング110内においてスイッチ動作プランジャ120の移動方向と直交する方向に支持され、基端部に円柱部を一側から切り欠いて形成された平面状のカム部133を有するシャフト130とを備えている。なお、本実施形態においては、スイッチ動作プランジャ120がシャフト130を初期状態に復帰させる復帰プランジャとしての役目も果たしている。
【0048】
また、シャフト130のカム部133には耐摩耗部材150が備えられ、耐摩耗部材150を介してシャフト130の回動をスイッチ動作プランジャ120の移動に変換すると共にコイルスプリング145から受ける押圧力によりシャフト130を初期の回動位置に復帰させるようになっている。なお、シャフト130の先端には第1の実施形態と同様のアーム117が備わっている。
【0049】
ハウジング110は、同図に示すように、一端部(図中上端部)にスイッチ動作プランジャ120の収容孔111aが形成されたアルミニウム合金製のハウジング本体111と、ハウジング本体111の端部に取り付けられシャフト130とスイッチ動作プランジャを収容するアルミニウム合金製のハウジングヘッド113とを備えている。
【0050】
ハウジング本体内底面にはマイクロスイッチMSが取り付けられ、マイクロスイッチMSからはプランジャが突出している。なお、マイクロスイッチMSには電線CAが接続され、当該電線CAはリミットスイッチ外部に導出されている。
【0051】
スイッチ動作プランジャ120は表面全体が窒化処理されたステンレスでできており、大径部と小径部からなる円筒状の外筒部121と、内壁段部に受け部を介して取り付けられた芯体123と、受け部122及び芯体123と一体に取り付けられたバネ受け座124と、バネ受け座124とハウジング本体111の凹部111bとの間に介装された2つのコイルスプリング125,145とからなる。
【0052】
なお、スイッチ動作プランジャ120の端面は外側に位置するコイルスプリング125の付勢力によりシャフト130のカム部133に嵌合された耐摩耗部材150に押し当てられている。
【0053】
ハウジングヘッド113は直方体形状を備え、内部にシャフト130やスイッチ動作プランジャ120を収容する収容空間113aを有している。
【0054】
シャフト130はステンレスでできており、図7に示すように一部外周全周に亘ってO−リング嵌合用の溝部131aが形成された円柱部131と、円柱部131の一端から同心に延在しレバー(図示せず)が嵌合するセレーション部132と、円柱部131の一部を半径方向一側から半部だけ切り欠き半径方向他側の外周部を若干小径の断面半円形状とすることで断面半円状に形成されたカム部133と、カム部133の端部に形成された円板状の突き当て部134を備えている。なお、溝部131aにはハウジングヘッド113の収容空間113aとシャフト130間をシールするO−リング192(図6参照)が係合され、ハウジングヘッド内外の液密性(シール性)を保っている。
【0055】
なお、シャフト全体は第1の実施形態と同様に窒化処理などの硬化処理を一切施しておらず、ステンレス自体の耐食性を最大限に有している。一方、カム部133には同図に示すようにステンレスからなり窒化処理を行うことで表面に耐摩耗性を備えた耐摩耗部材150が嵌合している。耐摩耗部材150はステンレスからなる板材を側面視半円弧状に湾曲させ、更にその両端を折曲して異型角型C字状に形成したもので全体が窒化処理されている。
【0056】
なお、耐摩耗部材150を図8(a)に示すように折曲縁部152がシャフト130のカム部133の縁部を覆うように形成する代わりに図8(b)に示す形状にしても良い。すなわち、平板状のステンレス材の両端部を折曲し、折曲縁部152’をカム部133の半円柱状外周面と同一の曲率で湾曲させた構造を有するように耐摩耗部材150’を形成しても良い。かかる耐摩耗部材150’は円弧状の湾曲部を有さず、図8(a)に示す耐摩耗部材150に較べて容易に形成できる。
【0057】
一方、スイッチ動作プランジャ120に設けたコイルスプリング145は、図6に示すようにアーム117が被検出対象物に当たってシャフト130が回動し、シャフト130のカム部133が傾斜することでスイッチ動作プランジャ120が移動すると、コイルスプリング145が圧縮されてスイッチ動作プランジャ120を元の位置に戻す付勢力を生じる。このコイルスプリング145の付勢力によりスイッチ動作プランジャ120の端面が当該カム部133のカム面全体を均一に押圧することで被検出物体が無い初期の回動状態にシャフト130を復帰させるようになっている。
【0058】
コイルスプリング125は、スイッチ動作プランジャ120がシャフト130のカム部133に押されてマイクロスイッチ側に移動したとき、バネ受け座124が共に移動することで芯体123をスイッチ動作プランジャ120と共に移動させる役目を果たす。そして、コイルスプリング125の圧縮力はスプリング自体が適度に縮むことで必要以上の押圧力をマイクロスイッチMSに伝達しないようにし、マイクロスイッチMSの破損を防止する役目も果たしている。
【0059】
本実施形態にかかるリミットスイッチ2は以上のように構成されており、以下に示すような作用を有する。
【0060】
図9(a)はリミットスイッチ2が被検出物体を未だ検出しない状態でのカム部133、耐摩耗部材150及びスイッチ動作プランジャ120の相互位置関係を断面で示している。同図から明らかなようにカム部133に嵌合した耐摩耗部材150の折曲縁部152とスイッチ動作プランジャ120のカム接触摺動面とは全体的に当接していることが分かる。
【0061】
続いて、図9(b)はリミットスイッチ2のローラ118が被検出物体に接触し始めてアーム117が若干回動し始めた状態でのカム部133、耐摩耗部材150、及びスイッチ動作プランジャ120の相互位置関係を断面で示している。同図から明らかなように、カム部133に嵌合した耐摩耗部材150の一方の折曲部縁部152とスイッチ動作プランジャ120のカム接触摺動面とが接触していることが分かる。
【0062】
更に、図9(c)はリミットスイッチ2のローラ118が被検出物体からかなり押されアーム117が更に回動した状態でのカム部133、耐摩耗部材150、及びスイッチ動作プランジャ120の相互位置関係を断面で示している。同図から明らかなように、カム部133に嵌合した耐摩耗部材150の一方の折曲縁部152とスイッチ動作プランジャ120のカム接触摺動面とが局所的に接触していることが分かる。
【0063】
以上から分かるように、特別な表面硬化処理を施していないステンレスからなるカム部133の回動が窒化により表面硬化処理を施したステンレスからなる耐摩耗部材150を介して同じく窒化により表面硬化処理を施したスイッチ動作プランジャ120の移動に変換されるので、シャフト130のカム部133とスイッチ動作プランジャ120とが摩耗して両者がかじって動作不良を起こすことがない。また、シャフト130はハウジングヘッド113においてO−リング192により液密にシールされているので、塩水等がシャフト基端部に浸入するおそれがなく、ハウジングヘッド113内部の耐摩耗部材150が腐食してシャフト130とスイッチ動作プランジャ120の作動不良を起こすこともない。更には、シャフト先端でハウジング外部に突出した部分は耐摩耗部材で構成されていないので、この部分の腐食によるリミットスイッチ2の動作不良を心配する必要もない。
【0064】
なお、更に別の実施形態として図10に示すようなシャフト230を用いたリミットスイッチが考えられる。図10に示すシャフト230はステンレスの代わりに成型後に十分な強度を有する樹脂を成型してできたものであり、カム部233が第2の実施形態にかかるシャフト130のようにシャフト130の一部を切り欠いて断面半円状にする代わりに、シャフト外周の一部に台形状のカム部233を備えている。そして、カム部233の両側面にはシャフト長手方向に耐摩耗部材嵌合用の溝部233aが形成され、第1の実施形態において記載したステンレスの表面を窒化処理した耐摩耗部材250が嵌合されるようになっているか、又は一体成形されるようになっている。
【0065】
かかるシャフト230と耐摩耗部材250の組み合わせであっても、シャフト全体が樹脂でできているのでシャフト230のハウジングヘッド外部に突出した部分は耐食性を有し、例えば塩害などで錆びることはない。
【0066】
なお、上述の実施形態で耐摩耗部材50,150,250は窒化により表面硬化処理を施したが、必ずしもこれに限定されず浸炭や高周波焼入れによる表面硬化処理を施しても良い。
【0067】
また、耐摩耗部材は表面に硬化処理がなされていれば良く、ステンレスの代わりに鉄を用いても良い。なお、鉄の場合は浸炭により表面硬化処理を施すのが好ましい。また、表面処理をしていない鋼製の部材の表面に硬質セラミック等の耐摩耗性材料の薄片を接着して耐摩耗部材を形成しても良い。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1にかかるリミットスイッチは、カム部のシャフト外周面に対応する縁部にはシャフトより耐摩耗性に優れた材質でできた耐摩耗部材が取り付けられているので、シャフトのカム部とスイッチ動作プランジャとの耐摩耗性が高く、寿命が長い。また、シャフト基端部はハウジング内で液密にシールされているので塩水等がシャフト基端部に浸入するおそれがなく、ハウジング内部の耐摩耗部材が腐食する心配はない。さらには、シャフト先端でハウジング外部に突出した部分には耐摩耗部材が設けられていないので、この部分の腐食によるリミットスイッチの動作不良を心配する必要はない。
【0069】
また、本発明の請求項2に記載のリミットスイッチは、第2のカム部のシャフト外周面に対応する縁部にはシャフトより耐摩耗性に優れた材質でできた耐摩耗部材が取り付けられているので、シャフトの第2のカム部と復帰プランジャとの耐摩耗性が高く、寿命が長い。また、シャフト基端部はハウジング内で液密にシールされているので塩水等がシャフト基端部に浸入するおそれはなく、ハウジング内部の耐摩耗部材が腐食する心配はない。さらには、シャフト先端でハウジング外部に突出した部分には耐摩耗部材が設けられていないので、この部分の腐食によるリミットスイッチの動作不良を心配する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかるリミットスイッチの長手方向断面図である。
【図2】図1のリミットスイッチのシャフトと耐摩耗部材を示す斜視図である。
【図3】図2のシャフトと耐摩耗部材の第1の嵌合状態を示す断面図(図3(a))及び第2の嵌合状態を示す断面図(図3(b))である。
【図4】図1のリミットスイッチのカム、スイッチ動作プランジャ、及び復帰プランジャの動作状態を拡大して示す図であり、シャフトが初期の回転位置にある断面図(図4(a))、シャフトが若干回転した状態の断面図(図4(b))、及びシャフトが更に回転した状態の断面図(図4(c))である。
【図5】図2におけるシャフトと耐摩耗部材の変形例をそれぞれ示した斜視図(図5(a))及び図5(a)に示すシャフトのカム部に耐摩耗部材を嵌合した状態を示す断面図(図5(b))である。
【図6】本発明の第2の実施形態にかかるリミットスイッチの長手方向断面図である。
【図7】図6におけるリミットスイッチのシャフト及び耐摩耗部材を示す斜視図である。
【図8】図7のシャフトと耐摩耗部材の第1の嵌合状態を示す断面図(図8(a))及び第2の嵌合状態を示す断面図(図8(b))である。
【図9】図8のリミットスイッチのカム及びスイッチ動作プランジャの動作状態を拡大して示す図であり、シャフトが初期の回転位置にある断面図(図9(a))、シャフトが若干回転した状態の断面図(図9(b))、及びシャフトが更に回転した状態の断面図(図9(c))である。
【図10】図7におけるシャフト及び耐摩耗部材の更に別の変形例を示した斜視図である。
【図11】従来のリミットスイッチのシャフトにおいて全体に窒化処理を施したシャフトを示す斜視図(図11(a))及び部分的に窒化処理を施したシャフトを示す斜視図(図11(b))である。
【図12】従来のリミットスイッチのシャフトが初期の回転位置にある断面図(図12(a))、シャフトがかなり回転した状態の断面図(図12(b))、及びシャフトが限度いっぱいに回転した状態の断面図(図12(c))である。
【図13】従来の別タイプにおけるリミットスイッチのシャフトが初期の回動位置にある断面図(図13(a))、シャフトがかなり回転した状態の断面図(図13(b))、及びシャフトが限度いっぱいに回転した状態の断面図(図13(c))である。
【符号の説明】
1,2,5,6 リミットスイッチ
10 ハウジング
11 ハウジング本体
11a 収容孔
12 カバー
13 ハウジングヘッド
13a 収容空間
13b ボス部
17 アーム
18 ローラ
19 含油軸受け
20 スイッチ動作プランジャ
20a 端面
21 大径プランジャ
22 ネジ部
23 小径プランジャ
25 コイルスプリング
30,30’ シャフト
31 円柱部
31a 溝部
32 セレーション部
33,33’ カム部
33a 第1のカム部
33b 第2のカム部
33a’ 傾斜部
34 突き当て部
40 復帰プランジャ
45 コイルスプリング
50,50’ 耐摩耗部材
51 平面部
52 折曲縁部
52’ 端部
53’ 端端部
60,60’ シャフト
61 円柱部
63 カム部
70 スイッチ動作プランジャ
71 芯体
72 スプリング
80 復帰プランジャ
81 コイルスプリング
91,92 O−リング
110 ハウジング
111 ハウジング本体
111a 収容孔
111b 凹部
113 ハウジングヘッド
113a収容空間
117 アーム
118 ローラ
120 スイッチ動作プランジャ
121 外筒部
122 受け部
123芯体
124バネ受け座
125,126 コイルスプリング
130 シャフト
131 円柱部
131a 溝部
132 セレーション部
133 カム部
134 突き当て部
145 コイルスプリング
150,150’ 耐摩耗部材
152,152’ 折曲部
160 シャフト
163 カム部
170 スイッチ動作プランジャ
171 芯体
172,173 スプリング
180 ハウジングヘッド
192 O−リング
230 シャフト
233 カム部
233a 溝部
250 耐摩耗部材

Claims (2)

  1. ハウジングと、
    ハウジング内に収容された内蔵スイッチと、
    ハウジング内において特定方向にのみ移動可能に収容され、前記スイッチをオン・オフするスイッチ動作プランジャと、
    前記スイッチ動作プランジャと直交する方向に前記ハウジングに回動可能に支持され、基端部がハウジング外部に対して液密状態でハウジング内に収容されかつ先端部がハウジング外部に突出したシャフトと、
    前記スイッチ動作プランジャを前記シャフトに向かって付勢する弾性体と、
    前記シャフトの先端部に設けられたシャフト回動用アームとを有するリミットスイッチにおいて、
    前記シャフトのハウジング内部側には、前記スイッチ動作プランジャの端部と係合しかつ前記弾性体の付勢力に抗して前記シャフトの回動に応じて前記スイッチ動作プランジャを移動させる平面状のカム部が形成され、
    前記カム部の前記シャフト外周面に対応する縁部には前記シャフトより耐摩耗性に優れた材質でできた耐摩耗部材が取り付けられ、
    前記シャフトの回動動作が前記耐摩耗部材を介して前記スイッチ動作プランジャの移動動作に変換されることを特徴とするリミットスイッチ。
  2. ハウジングと、
    ハウジング内に収容された内蔵スイッチと、
    ハウジング内において特定方向にのみ移動可能に収容され、前記スイッチをオン・オフするスイッチ動作プランジャと、
    前記スイッチ動作プランジャと直交する方向に前記ハウジングに回動可能に支持され、基端部がハウジング外部に対して液密状態でハウジング内に収容されかつ先端部がハウジング外部に突出したシャフトと、
    前記スイッチ動作プランジャを前記シャフトに向かって付勢する第1の弾性体と、
    前記ハウジング内に設けられ前記シャフトを初期の回動位置に復帰させる復帰プランジャと、
    前記復帰プランジャを前記シャフトに向かって付勢する第2の弾性体と、
    前記シャフトのハウジングからの突出部に設けられたシャフト回動用アームとを有するリミットスイッチにおいて、
    前記シャフトのハウジング内部側には、前記スイッチ動作プランジャの端部と係合しかつ前記第1の弾性体の付勢力に抗して前記シャフトの回動に応じて前記スイッチ動作プランジャを移動させる平面状の第1のカム部が形成されると共に、前記第2の弾性体の付勢力による前記復帰プランジャの移動に応じて前記シャフトを初期の回動位置に復帰させる平面状の第2のカム部が形成され、
    前記第2のカム部の前記シャフト外周面に対応する縁部には前記シャフトより耐摩耗性に優れた材質でてきた耐摩耗部材が取り付けられ、前記耐摩耗部材を介して前記復帰プランジャの移動動作が前記シャフトの回動動作に変換されることを特徴とするリミットスイッチ。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010103025A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Omron Corp 摺動部品およびそれを備える装置
JP2013005996A (ja) * 2011-06-27 2013-01-10 Olympus Medical Systems Corp 湾曲操作装置
CN102956393A (zh) * 2011-08-24 2013-03-06 欧姆龙株式会社 开关装置
CN103489690A (zh) * 2013-10-08 2014-01-01 贵州振华华联电子有限公司 防水型凸轮开关
JP2014011069A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Omron Corp 物体検出用アクチュエータおよび物体検出用スイッチ
CN104517751A (zh) * 2013-10-04 2015-04-15 施耐德电器工业公司 限位开关
CN107585687A (zh) * 2017-10-16 2018-01-16 美通重工有限公司 一种具有限位装置的臂架
JP2018085239A (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 アズビル株式会社 リミットスイッチ
CN109461605A (zh) * 2017-09-06 2019-03-12 阿自倍尔株式会社 限位开关

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010103025A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Omron Corp 摺動部品およびそれを備える装置
JP2013005996A (ja) * 2011-06-27 2013-01-10 Olympus Medical Systems Corp 湾曲操作装置
CN102956393A (zh) * 2011-08-24 2013-03-06 欧姆龙株式会社 开关装置
JP2014011069A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Omron Corp 物体検出用アクチュエータおよび物体検出用スイッチ
CN104517751A (zh) * 2013-10-04 2015-04-15 施耐德电器工业公司 限位开关
CN103489690A (zh) * 2013-10-08 2014-01-01 贵州振华华联电子有限公司 防水型凸轮开关
JP2018085239A (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 アズビル株式会社 リミットスイッチ
CN108109871A (zh) * 2016-11-24 2018-06-01 阿自倍尔株式会社 限位开关
CN109461605A (zh) * 2017-09-06 2019-03-12 阿自倍尔株式会社 限位开关
CN109461605B (zh) * 2017-09-06 2020-06-26 阿自倍尔株式会社 限位开关
CN107585687A (zh) * 2017-10-16 2018-01-16 美通重工有限公司 一种具有限位装置的臂架

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