JP2019507944A

JP2019507944A - 磁気トリガー式近接スイッチのための作動装置

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Publication number: JP2019507944A
Application number: JP2018546497A
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Inventors: ロバート，エル．ラファウンテン，; ブライアンハンプトン，; ジェイムズマクディル，; ブルースリグスビー，; マイケルシモンズ，
Original assignee: / / General Equipment And Manufacturing Company Inc D/b/a Topworx Inc; General Equipment and Manufacturing Co Inc
Current assignee: / / General Equipment And Manufacturing Company Inc D/b/a Topworx Inc; General Equipment and Manufacturing Co Inc
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2019-03-22
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Abstract

磁気トリガー式近接スイッチと共に使用するための作動装置が、本明細書に記載されている。例示する装置は、第１のセグメント（１６８）と第２のセグメント（１７０）とを有するアクチュエータシャフト（１１６）を含み、第１のセグメントは第２のセグメントと交わっている。第１のセグメント（１６８）は、アクチュエータシャフトの第１の端部（１７２）を画定し、第２のセグメント（１７０）は、第１の端部の反対側にあるアクチュエータシャフトの第２の端部（１７４）を画定している。第２のセグメントは、スロット（１７８）をさらに画定している。本装置は、第１の端部（１７２）に隣接してアクチュエータシャフト（１１６）の第１のセグメント（１６８）に連結された検出器磁石アセンブリ（１２０）をさらに含む。本装置は、アクチュエータシャフト（１１６）の第２のセグメント１７０に連結されたスイッチアーム（１１４）をさらに含む。スイッチアーム（１１４）は、第１の端部、第１の端部の反対側にある第２の端部、及びスイッチアームの第１の端部と第２の端部との間に位置する部分を含む。スイッチアーム（１１４）の該部分は、アクチュエータシャフトの（スロット（１７８）内に位置決めされている。
【選択図】図１

Description

本開示は、概して作動装置に関し、より具体的には、磁気トリガー式近接スイッチと共に使用するための作動装置に関する。

リミットスイッチとしても知られている磁気トリガー式近接スイッチは、リニア位置検知に一般的に使用されている。そのような磁気トリガー式近接スイッチの例は、米国特許第８，３６２，８５９号に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

磁気トリガー式近接スイッチは、典型的には、ターゲットに物理的に接触することなく、ターゲットの存在及び／または近接を検出する。例えば鉄製の物体またはハウジング内に収容された永久磁石を含むターゲットが近接スイッチの指定された範囲を超えている場合、近接スイッチ内に移動不能に位置決めされたバイアス磁石に関連する磁束は、近接スイッチ内に移動可能に位置決めされた検出器磁石をバイアス磁石の向きに引き寄せ、近接スイッチを第１のスイッチ位置に置く。第１スイッチ位置では、近接スイッチの常開回路は開いており、近接スイッチの常閉回路は閉じられている。

ターゲットが近接スイッチの指定された範囲内を通過すると、ターゲットに関連する磁束がトリガーし、及び／または近接スイッチの検出器磁石をターゲットに向けて引き寄せバイアス磁石から引き離し、近接スイッチを第２のスイッチ位置に置く。第２スイッチ位置では、近接スイッチの常開回路は閉じ、近接スイッチの常閉回路は開く。

磁気トリガー式近接スイッチと共に使用するための例示的装置は、第１のセグメント及び第２のセグメントを有するアクチュエータシャフトを含む。第１のセグメントは第２のセグメントと交わっている。第１のセグメントは、アクチュエータシャフトの第１の端部を画定し、第２のセグメントは、第１の端部の反対側にあるアクチュエータシャフトの第２の端部を画定する。第２のセグメントは、さらにスロットを画定する。例示的装置は、第１のセグメントの第１の端部に隣接してアクチュエータシャフトの第１のセグメントに連結された検出器磁石アセンブリをさらに含む。例示的装置は、アクチュエータシャフトの第２のセグメントに連結されたスイッチアームをさらに含む。スイッチアームは、第１の端部、スイッチアームの第１の端部の反対側にある第２の端部、かつスイッチアームの第１の端部と第２の端部との間に位置する部分を有する。スイッチアームの部分は、アクチュエータシャフトの第２のセグメントのスロットに位置決めされる。

磁気トリガー式近接スイッチと共に使用するための例示的装置を組立てる例示的方法は、検出器磁石アセンブリをアクチュエータシャフトの第１のセグメントに連結することを含む。アクチュエータシャフトの第１のセグメントに連結されると、検出器磁石アセンブリは、アクチュエータシャフトの第１のセグメント上に位置決めされた機械的停止部に当接する。例示的方法は、スイッチアームをアクチュエータシャフトの第２のセグメントに連結することをさらに含む。アクチュエータシャフトの第２のセグメントは、アクチュエータシャフトの第１のセグメントと交わっている。スイッチアームは、第１の端部、第１の端部の反対側にある第２の端部、及びスイッチアームの第１の端部と第２の端部との間に位置する部分を含む。アクチュエータシャフトの第２のセグメントに連結されると、スイッチアームの部分は、アクチュエータシャフトの第２のセグメントによって画定されるスロット内に位置決めされる。

改良された作動装置を有する例示的近接スイッチの分解図である。図１の例示的近接スイッチの部分断面図である。図１及び図２の例示的近接スイッチの例示的スイッチアームの斜視図である。図１〜３の例示的スイッチアームの側面図である。図１〜４の例示的スイッチアームの平面図である。図１及び図２の例示的近接スイッチの例示的アクチュエータシャフトの斜視図である。図１、２及び６の例示的アクチュエータシャフトの側面図である。図１及び図２の例示的近接スイッチの例示的検出器磁石アセンブリの分解図であり、例示的検出器磁石保持器及び例示的検出器磁石を示す。図１、２及び８の例示的検出器磁石アセンブリの斜視図であり、例示的検出器磁石保持器上に位置決めされた例示的検出器磁石を示す。図１、２、８及び９の例示的検出器磁石アセンブリの斜視図であり、例示的検出器磁石保持器に連結された例示的検出器磁石を示す。例示的アクチュエータシャフト、例示的バイアス磁石、及び図１、２、６、７及び１０の例示的検出器磁石アセンブリを含む例示的アクチュエータシャフト／磁石アセンブリの斜視図である。図１１の例示的アクチュエータシャフト／磁石アセンブリの側面図である。

特定の実施例が上記の図に示され、以下で詳細に説明される。これらの実施例を説明する際に、同じまたは類似の要素を識別するために、同様または同一の参照番号が使用される。図面は、必ずしも一定の縮尺ではなく、図の特定の特徴及び特定の視点は、明瞭さ及び／または簡潔さのために、縮尺を誇張して、または模式的に示されている。

米国特許第８，３６２，８５９号に記載されているような公知の近接スイッチは、アクチュエータロッドの端部を受け入れるためのスイッチアームの中間部分に近接する開口を有するスイッチアームを含む。公知の近接スイッチの製造及び／または組立に関連して、アクチュエータロッドの端部がスイッチアームの開口を通して挿入され、その後アクチュエータロッドの端部は機械的締結によってスイッチアームに固定される。

本明細書に記載の例示的装置は、磁気トリガー式近接スイッチで使用するための改良された作動装置を提供する。例示的装置は、スイッチアームの部分を受け入れるように構成されたスロットを有するアクチュエータシャフトを含む。アクチュエータシャフト及びスイッチアームの例示的構成は、スイッチアームとアクチュエータシャフトとの間のインターフェース許容誤差の増加した制御を提供し、近接スイッチの製造及び／または組立に関連する変動性を減少させ、改良された作動装置を実現する。スイッチアームとアクチュエータシャフトとのインターフェースはまた、近接スイッチの製造及び／または組立に関連する時間の減少を提供し、改良された作動装置を実現する。さらに、公知の近接スイッチのスイッチアームとは異なり、例示的装置のスイッチアームは、スイッチアームの中間部分に近接する開口を含まない。開口を除去した結果として、例示的装置のスイッチアームは、公知の近接スイッチのスイッチアームに対してより強く、及び／またはより堅牢である。開口を除去したさらなる結果として、例示的装置のスイッチアームを形成するために使用される製造及び／または機械加工プロセスは、公知の近接スイッチのスイッチアームを形成するために使用される製造及び／または機械加工プロセスに対して単純化される。

いくつかの開示された実施例では、装置は、第１のセグメント及び第２のセグメントを有するアクチュエータシャフトを含む。いくつかの開示された実施例では、第１のセグメントは第２のセグメントと交わっている。いくつかの開示された実施例では、第１及び第２のセグメントは一体的に形成される。いくつかの開示された実施例では、第１のセグメントは、アクチュエータシャフトの第１の端部を画定する。いくつかの開示された実施例では、第１のセグメントは、アクチュエータシャフトの長手方向軸をさらに画定する。いくつかの開示された実施例では、第１のセグメントは機械的停止部を含む。いくつかの開示された実施例では、第２のセグメントは、第１の端部の反対側にあるアクチュエータシャフトの第２の端部を画定する。いくつかの開示された実施例では、第２のセグメントはさらにスロットを画定する。いくつかの開示された実施例では、第２のセグメントは、基部セグメント、第１の脚セグメント、及び第２の脚セグメントを含む。いくつかの開示された実施例では、第２の脚セグメントは、第１の脚セグメントから離間している。いくつかの開示された実施例では、第１のセグメントは、第２のセグメントの第１の脚セグメントと交わっている。いくつかの開示された実施例では、基部セグメントは、第１の端部と第１の端部の反対側にある第２の端部とを含む。いくつかの開示された実施例では、第１の脚セグメントは、第１の角度で基部セグメントの第１の端部から延在し、第２の脚セグメントは、第２の角度で基部セグメントの第２の端部から延在する。いくつかの開示された実施例では、第２のセグメントの基部セグメントは、第１のセグメントに実質的に平行である。いくつかの開示された実施例では、第１の脚セグメントは、第２の脚セグメントに実質的に平行である。いくつかの開示された実施例では、第１の脚セグメントは、基部セグメントに実質的に垂直である。

いくつかの開示された実施例では、例示的装置は、第１のセグメントの第１の端部に隣接してアクチュエータシャフトの第１のセグメントに連結された検出器磁石アセンブリをさらに含む。いくつかの開示された実施例では、検出器磁石アセンブリがアクチュエータシャフトの第１のセグメントに連結されるとき、検出器磁石アセンブリは、アクチュエータシャフトの第１のセグメントの機械的停止部に当接する。いくつかの開示された実施例では、検出器磁石アセンブリは、検出器磁石及び検出器磁石保持器を含む。いくつかの開示された実施例では、検出器磁石は、検出器磁石保持器を受容するように構成された第１の開口を含む。いくつかの開示された実施例では、検出器磁石保持器は、検出器磁石の第１の開口内に位置決めされるように構成され、アクチュエータシャフトの第１のセグメントの第１の端部を受容するようにさらに構成された第２の開口を含む。いくつかの開示された実施例では、検出器磁石アセンブリは、検出器磁石を検出器磁石保持器に連結することによって形成される。いくつかの開示された実施例では、検出器磁石を検出器磁石保持器に連結することは、検出器磁石保持器をかしめることを含む。いくつかの開示された実施例では、検出器磁石アセンブリをアクチュエータシャフトの第１のセグメントに連結することは、アクチュエータシャフトの第１のセグメントをかしめることを含む。

いくつかの開示された実施例では、装置は、アクチュエータシャフトの第２のセグメントに連結されたスイッチアームをさらに含む。いくつかの開示された実施例では、スイッチアームは、第１の端部、スイッチアームの第１の端部の反対側にある第２の端部、かつスイッチアームの第１の端部と第２の端部との間に位置する部分を有する。いくつかの開示された実施例では、スイッチアームの部分は、スイッチアームが第２のセグメントに連結されるときに、アクチュエータシャフトの第２のセグメントのスロットに位置決めされる。いくつかの開示された実施例では、スイッチアームは、スイッチアームの第１の端部に隣接するリングセグメントと、スイッチアームの第２の端部に隣接する共通接点とを含む。いくつかの開示された実施例では、スイッチアームは、第１のスイッチ位置と第２のスイッチ位置との間で枢動可能に動けるように構成されている。

改良された作動装置を有する例示的磁気トリガー式近接スイッチが、図１〜１２と結びつけて本明細書で説明される。図１は、改良された作動装置を有する例示的近接スイッチ１００の分解図である。近接スイッチ１００は、例示的第１の本体半部１０４及び例示的第２の本体半部１０６を有するスイッチ本体１０２を含む。近接スイッチ１００は、さらに、例示的共通端子１０８、例示的一次端子１１０、例示的二次端子１１２、例示的スイッチアーム１１４、例示的アクチュエータシャフト１１６、例示的バイアス磁石１１８、及び例示的検出器磁石アセンブリ１２０をさらに含み、それらのすべては、スイッチ本体１０２の第１の本体半部１０４及び／または第２の本体半部１０６内に受容及び／または位置決めされるように構成されている。

図２は、例示的近接スイッチ１００の部分断面図である。図２は、スイッチ本体１０２の第１の本体半部１０４に組立てられた共通端子１０８、一次端子１１０、二次端子１１２、スイッチアーム１１４、アクチュエータシャフト１１６、バイアス磁石１１８、及び検出器磁石アセンブリ１２０を図示する。

図１及び図２に示すように、スイッチ本体１０２の第１の本体半部１０４は、例示的第１のチャネル１２２、例示的第２のチャネル１２４、例示的第３のチャネル１２６、例示的第１のキャビティ１２８、例示的第２のキャビティ１３０、例示的第３のキャビティ１３２、例示的第４のキャビティ１３４、及び例示的第５のキャビティ１３６を含む。図示された例において、第１、第２及び第３のチャネル１２２、１２４、１２６は互いに実質的に平行である。第１、第２及び第３のチャネル１２２、１２４、１２６の各々は、第１の本体半部１０４の外面１３８から第１の本体半部１０４の第１のキャビティ１２８まで延在する。第１のチャネル１２２は、共通端子１０８の部分を受容するように構成され、第２のチャネル１２４は、一次端子１１０の部分を受容するように構成され、第３のチャネル１２６は、二次端子１１２の部分を受容するように構成されている。第１のキャビティ１２８は、共通、一次、及び二次端子１０８、１１０、１１２の各々の部分、ならびにスイッチアーム１１４及びアクチュエータシャフト１１６の部分を受容するように構成されている。第２のキャビティ１３０は、アクチュエータシャフト１１６の部分を受容するように構成されている。第３のキャビティ１３２は、バイアス磁石１１８を受容するように構成されている。第４のキャビティ１３４は、アクチュエータシャフト１１６の部分を受け入れるように構成され、第５のキャビティ１３６は、検出器磁石アセンブリ１２０を受容するように構成されている。

スイッチ本体１０２の第２の本体半部１０６は、第１の本体半部１０４に対して相補的であり、上記第１の本体半部１０４の第１、第２及び第３のチャネル１２２、１２４、１２６、及び第１、第２、第３、第４及び第５のキャビティ１２８、１３０、１３２、１３４、１３６に対応するチャネル及びキャビティを含む。第２の本体半部１０６は、例示的近接スイッチ１００のスイッチ本体１０２を形成するように、任意の適切なタイプの締結具及び／または接着剤を介して第１の本体半部１０４に堅固に連結されるように構成されている。

近接スイッチ１００の共通端子１０８は、例示的第１の端部１４０、第１の端部１４０の反対側にある例示的第２の端部１４２、かつ第１及び第２の端部１４０、１４２の間に位置する例示的中間部分２０２を含む。共通端子１０８が、スイッチ本体１０２の第１の本体半部１０４内（図２に示すように）及び／または第２の本体半部１０６内に位置決めされるとき、共通端子１０８の第１の端部１４０は、スイッチ本体１０２の外側に位置決めされ、共通端子１０８の中間部分２０２は、第１のチャネル１２２内に位置決めされ、共通端子１０８の第２の端部１４２は、第１のキャビティ１２８内に位置決めされる。共通端子１０８は、共通端子１０８の第２の端部１４２に近接して形成された例示的フックセグメント１４４をさらに含む。フックセグメント１４４は、以下でより詳細に説明するように、スイッチアーム１１４の部分に電気的に接触し、枢動可能で保持するように構成される。

近接スイッチ１００の一次端子１１０は、例示的第１の端部１４６、第１の端部１４６の反対側にある例示的第２の端部１４８、かつ第１及び第２の端部１４６、１４８の間に位置する例示的中間部分２０４を含む。一次端子１１０が、スイッチ本体１０２の第１の本体半部１０４内（図２に示すように）及び／または第２の本体半部１０６内に位置決めされるとき、一次端子１１０の第１の端部１４６は、スイッチ本体１０２の外側に位置決めされ、一次端子１１０の中間部分２０４は、第２のチャネル１２４内に位置決めされ、一次端子１１０の第２の端部１４８は、第１のキャビティ１２８内に位置決めされる。一次端子１１０は、一次端子１１０の第２の端部１４８に位置決めされた例示的一次接点１５０をさらに含む。一次接点１５０は、以下でより詳細に説明するように、スイッチアーム１１４が第１のスイッチ位置にあるときに、スイッチアーム１１４の部分に電気的に接触するように構成される。

近接スイッチ１００の二次端子１１２は、例示的第１の端部１５２、第１の端部１５２の反対側にある例示的第２の端部１５４、かつ第１及び第２の端部１５２、１５４の間に位置する例示的中間部分２０６を含む。二次端子１１２が、スイッチ本体１０２の第１の本体半部１０４内（図２に示すように）及び／または第２の本体半部１０６内に位置決めされるとき、二次端子１１２の第１の端部１５２は、スイッチ本体１０２の外側に位置決めされ、二次端子１１２の中間部分２０６は、第３のチャネル１２６内に位置決めされ、二次端子１１２の第２の端部１５４は、第１のキャビティ１２８内に位置決めされる。二次端子１１２は、二次端子１１２の第２の端部１５４に位置決めされた例示的二次接点１５６をさらに含む。二次接点１５６は、以下でより詳細に説明するように、スイッチアーム１１４が第２のスイッチ位置にあるときに、スイッチアーム１１４の部分に電気的に接触するように構成される。

図３、４、及び５は、それぞれ、図１及び図２の例示的スイッチアーム１１４の斜視図、側面図及び平面図である。近接スイッチ１００のスイッチアーム１１４は、例示的第１の端部１５８、第１の端部１５８の反対側にある例示的第２の端部１６０、かつ第１及び第２の端部１５８、１６０の間に位置する例示的中間部分１６２を含む。スイッチアーム１１４が、スイッチ本体１０２の第１の本体半部１０４内（図２に示すように）及び／または第２の本体半部１０６内に位置決めされるとき、スイッチアーム１１４の第１の端部１５８、第２の端部１６０及び中間部分１６２は、すべて第１のキャビティ１２８内に位置決めされる。スイッチアーム１１４の中間部分１６２は、以下でより詳細に説明するように、例示的アクチュエータシャフト１１６の部分とインターフェースし、かつ／またはそれによって受容されるように構成されている。

スイッチアーム１１４は、スイッチアーム１１４の第１の端部１５８に近接して形成された例示的リングセグメント１６４をさらに含む。スイッチアーム１１４のリングセグメント１６４は、図２に示すように、共通端子１０８のフックセグメント１４４を受容し、かつ電気的に接触するように構成されており、そのため、スイッチアーム１１４は、共通端子１０８に枢動可能に連結されている。より具体的には、共通端子１０８のフックセグメント１４４とスイッチアーム１１４のリングセグメント１６４との間の連結は、スイッチアーム１１４の第２の端部１６０が、共通端子１０８の第２の端部１４２に対して、及び／または周りに枢動かつ／または回転することを可能にする。この枢動可能な連結はまた、スイッチアーム１１４を通って共通端子１０８の第１の端部１４０と例示的共通接点１６６との間の導電性経路を提供する。

図示のように、共通接点１６６は、スイッチアーム１１４の第２の端部１６０に位置決めされている。スイッチアーム１１４が、スイッチ本体１０２の第１の本体半部１０４内（図２に示すように）及び／または第２の本体半部１０６内に位置決めされるとき、共通接点１６６は、一次端子１１０の一次接点１５０と二次端子１１２の二次接点１５６との間に位置決めされる。共通接点１６６は、スイッチアーム１１４が第１のスイッチ位置にあるときに一次端子１１０の一次接点１５０に電気的に接触するように構成され、スイッチアーム１１４が第２のスイッチ位置にあるときに二次端子１１２の二次接点１５６に電気的に接触するようにさらに構成されている。

図６及び図７は、それぞれ、図１及び図２のアクチュエータシャフト１１６の斜視図及び側面図である。近接スイッチ１００のアクチュエータシャフト１１６は、例示的第１のセグメント１６８及び例示的第２のセグメント１７０を含む。第１のセグメント１６８は、アクチュエータシャフト１１６の例示的第１の端部１７２を画定し、一方、第２のセグメント１７０は、第１の端部１７２の反対側にあるアクチュエータシャフト１１６の例示的第２の端部１７４を画定する。第１のセグメント１６８は、アクチュエータシャフト１１６の例示的長手方向軸７０２をさらに画定する。第１のセグメント１６８は、例示的な機械的停止部１７６をさらに含む。以下でより詳細に説明するように、機械的停止部１７６は、機械的停止部１７６が位置決めされている第１のセグメント１６８上の位置を超えて、機械的構成要素が移動及び／または通過するのを防止及び／または停止するように構成された１つ以上の突起、拡幅部、翼部、座部及び／またはフランジを介して実装されてもよい。アクチュエータシャフト１１６が、スイッチ本体１０２の第１の本体半部１０４内（図２に示すように）及び／または第２の本体半部１０６内に位置決めされるとき、アクチュエータシャフト１１６の第２のセグメント１７０は、第１のキャビティ１２８内に位置決めされ、アクチュエータシャフト１１６の第１のセグメント１６８は、第２及び第４のキャビティ１３０、１３４内に位置決めされる。アクチュエータシャフト１１６は、アクチュエータシャフト１１６の長手方向軸７０２に実質的に平行な軸に沿ってスイッチ本体１０２内で移動可能である。

図１、２、６及び７に図示した実施例では、アクチュエータシャフト１１６は、概して矩形の断面を有する。他の実施例では、アクチュエータシャフト１１６の断面は、円形、楕円形、三角形、及び／または任意の他の適切な多角形であってもよい。図示の実施例では、アクチュエータシャフト１１６の断面は、アクチュエータシャフト１１６の第１及び第２の端部１７２、１７４の間のアクチュエータシャフト１１６に沿って概して均一である。他の実施例では、アクチュエータシャフト１１６は、アクチュエータシャフト１１６の第１及び第２の端部１７２、１７４の間でアクチュエータシャフト１１６に沿って様々な点で異なる１つ以上の断面積を有してもよい。

図示した実施例では、アクチュエータシャフト１１６の第１のセグメント１６８は、アクチュエータシャフト１１６の長手方向軸７０２を画定する概して細長い矩形形状を有するように構成されている。他の実施例では、アクチュエータシャフトの第１のセグメント１６８は、１つ以上の他の適切な多角形形状及び／または１つ以上の湾曲形状を有するように構成されてもよい。

図示した実施例では、アクチュエータシャフト１１６の第２のセグメント１７０は、例示的スロット１７８を画定する形状を有するように構成されている。スロット１７８は、スイッチアーム１１４の中間部分１６２を受容するように構成される。図示した実施例では、アクチュエータシャフト１１６の第２のセグメント１７０の形状は、概して、文字「Ｕ」の形状に似ている。そのような実施例では、アクチュエータシャフト１１６の第２のセグメント１７０は、例示的第１の端部６０４及び例示的第２の端部６０６を有する例示的基部セグメント６０２、基部セグメント６０２に対して例示的第１の角度７０４で基部セグメント６０２の第１の端部６０４から延在する第１の脚セグメント６０８、及び基部セグメント６０２に対して例示的第２の角度７０６で基部セグメント６０２の第２の端部６０６から延在する例示的第２の脚セグメント６１０を含む。図示のように、第１の脚セグメント６０８は、約９０度の第１の角度７０４で基部セグメント６０２に対して方向付けされており、第２の脚セグメント６１０は、約９０度の第２の角度７０６で基部セグメント６０２に対して方向付けされている。他の実施例では、第１及び／または第２の脚セグメント６０８、６１０の一方または両方は、９０度以外の角度で基部セグメント６０２に対して方向付けされてもよい。図示した実施例では、スロット１７８は、概して、第１及び第２の脚セグメント６０８、６１０間の間隔及び／または距離「Ｄ」７０８によって画定される。

図示した実施例では、基部セグメント６０２、第１の脚セグメント６０８、及び第２の脚セグメント６１０は、それぞれ、概して細長い矩形形状を有するように構成されている。他の実施例では、基部セグメント６０２、第１の脚セグメント６０８及び／または第２の脚セグメント６１０のうちの１つ以上は、１つ以上の他の適切な多角形形状及び／または１つ以上の湾曲及び／または非線形形状を有するように構成されてもよい。

図示した実施例では、基部セグメント６０２は、第１のセグメント１６８と実質的に平行であり、第１の脚セグメント６０８は、第２の脚セグメント６１０と実質的に平行であり、第１及び第２の脚セグメント６０８、６１０は、両方とも、第１のセグメント１６８ならびに基部セグメント６０２に対して実質的に垂直である。他の実施例では、第１のセグメント１６８、基部セグメント６０２、第１の脚セグメント６０８及び／または第２の脚セグメント６１０の間及び／またはそれらの中に、交替の空間的関係及び／または角度が存在してもよい。

図示した実施例では、第１のセグメント１６８及び第２のセグメント１７０は、第２のセグメント１７０の基部セグメント６０２、第１の脚セグメント６０８、及び第２の脚セグメント６１０と同様に一体的に形成されている。他の実施例では、第１のセグメント１６８、第２のセグメント１７０、基部セグメント６０２、第１の脚セグメント６０８、及び／または第２の脚セグメント６１０のうちの１つ以上は、任意のタイプの適切な締結具及び／または接着剤を介して一緒に連結された別個の構成要素であってもよい。例えば、第１のセグメント１６８は、第２のセグメント１７０とは別個の構成要素であってもよい。別の例として、第１及び／または第２の脚セグメント６０８、６１０の一方または両方は、基部セグメント６０２とは別個の構成要素であってもよい。

図示した実施例では、第１のセグメント１６８は、第１の脚セグメント６０８の自由端６１２と第１の脚セグメント６０８が基部セグメント６０２と交わる点との間に位置する点で、第１の脚セグメント６０８と交わっている。他の実施例では、第１のセグメント１６８は、第１の脚セグメント６０８の自由端６１２にすぐ隣接する点で第１の脚セグメント６０８と交わっていてもよい。他の実施例では、第１のセグメント１６８は、基部セグメント６０２と交わっていてもよく、及び／または第１の脚セグメント１６８が基部セグメント６０２と交わる点と交わっていてもよい。

近接スイッチ１００の例示的バイアス磁石１１８は、円形の断面を有し、概して円筒状及び／または円盤状の形状を有する。バイアス磁石１１８は、バイアス磁石１１８の円形断面の中心に近接して位置決めされた例示的貫通孔及び／または開口１８０を含む。バイアス磁石１１８は、バイアス磁石１１８の第１の面に関連付けられたＮ極、及び第１の面の反対側のバイアス磁石１１８の第２の面に関連付けられたＳ極を有するように構成される。図示された図１の実施例において、バイアス磁石１１８のＮ極は、アクチュエータシャフト１１６の第２の端部１７４の向きに方向付けられ、バイアス磁石１１８のＳ極は、アクチュエータシャフト１１６の第２の端部１７４から離れる向きに方向付けられている。他の実施例では、バイアス磁石１１８のＳ極をアクチュエータシャフト１１６の第２の端部１７４の向きに方向付け、バイアス磁石１１８のＮ極をアクチュエータシャフト１１６の第２の端部１７４から離れる向きに方向付けてもよい。バイアス磁石１１８が、スイッチ本体１０２の第１の本体半部１０４内（図２に示すように）及び／または第２の本体半部１０６内に位置決めされるとき、バイアス磁石１１８は、第３のキャビティ１３２内に堅固に位置決めされる。

図８は、図１及び図２の検出器磁石アセンブリ１２０の分解図である。近接スイッチ１００の検出器磁石アセンブリ１２０は、例示的検出器磁石保持器１８２及び例示的な検出器磁石１８４を含む。検出器磁石保持器１８２は、円形の断面かつ概して円筒状及び／または円盤状の形状を有する例示的第１の部分８０２、及び円形の断面かつ第１の部分８０２から延在する概して円筒形の形状を有してステムを形成する例示的な第２の部分８０４を含む。検出器磁石保持器１８２は、検出器磁石保持器１８２の円形断面の中心に近接して位置決めされた例示的貫通孔及び／または開口８０６をさらに含む。開口８０６は、検出器磁石保持器１８２の第１及び第２の部分８０２、８０４の両方を通過する。

検出器磁石保持器１８２は、検出器磁石１８４を受容するように構成される。検出器磁石１８４は、円形の断面かつ概して円筒状の形状を有する。検出器磁石１８４は、検出器磁石保持器１８２の第２の部分８０４及び／またはステムが検出器磁石１８４の開口８０８を通って延在することを可能にするように構成された、検出器磁石１８４の円形断面の中心に近接して位置決めされた例示的貫通孔及び／または開口８０８を含む。検出器磁石１８４は、検出器磁石１８４の第１の面に関連付けられたＮ極、及び第１の面の反対側の検出器磁石１８４の第２の面に関連付けられたＳ極を有するように構成される。検出器磁石１８４及びバイアス磁石１１８のそれぞれの極性は、同じ方向に向けられている。例えば、図１に図示するように、検出器磁石１８４及びバイアス磁石１１８のＮ極は、アクチュエータシャフト１１６の第２の端部１７４の向きに方向付けられ、検出器磁石１８４及びバイアス磁石１１８のＳ極は、アクチュエータシャフト１１６の第２の端部１７４から離れる向きに方向付けられている。他の実施例では、検出器磁石１８４及びバイアス磁石１１８のＳ極をアクチュエータシャフト１１６の第２の端部１７４の向きに方向付け、検出器磁石１８４及びバイアス磁石１１８のＮ極をアクチュエータシャフト１１６の第２の端部１７４から離れる向きに方向付けてもよい。検出器磁石アセンブリ１２０が、スイッチ本体１０２の第１の本体半部１０４内（図２に示すように）及び／または第２の本体半部１０６内に位置決めされるとき、検出器磁石アセンブリ１２０は、第５のキャビティ１３６内に位置決めされる。検出器磁石アセンブリ１２０は、アクチュエータシャフト１１６の長手方向軸７０２に実質的に平行な軸に沿ってスイッチ本体１０２内で移動可能である。

近接スイッチ１００の特定の構成要素の製造及び／または組立を、ここで説明する。近接スイッチ１００の製造及び／または組立に関連して、検出器磁石１８４は、近接スイッチ１００が完全に組立てられたときに検出器磁石１８４がバイアス磁石１１８に向かって引き寄せられるように、検出器磁石保持器１８２に対して方向付けられる。適切に方向付けされると、検出器磁石保持器１８２の第２の部分８０４及び／またはステムを検出器磁石１８４の開口８０８に挿入し、検出器磁石１８４を検出器磁石保持器１８２の第１の部分８０２に当接させることによって、検出器磁石１８４は、検出器磁石保持器１８２上に着座及び／または位置決めされる。いくつかの実施例では、検出器磁石１８４の開口８０８は、検出器磁石保持器１８２の第２の部分８０４及び／またはステムが、干渉なく検出器磁石１８４の開口８０８を通過することができるような寸法にされる。他の実施例では、検出器磁石１８４の開口８０８は、検出器磁石１８４と検出器磁石保持器１８２の第２の部分８０４及び／またはステムとの間の摩擦嵌合いを提供するような寸法にされる。図９は、図１、２及び８の検出器磁石アセンブリ１２０の斜視図であり、検出器磁石保持器１８２上に位置決めされた検出器磁石１８４を示す。

検出器磁石１８４が検出器磁石保持器１８２上に位置決めされた後、検出器磁石保持器１８２の第２の部分８０４及び／またはステム上にかしめ加工が行なわれ、第２の部分８０４の断面を増加させ、検出器磁石１８４を検出器磁石保持器１８２に連結させ、検出器磁石アセンブリ１２０を形成する。図１０は、図１、２、８及び９の検出器磁石アセンブリ１２０の斜視図であり、上述のかしめ加工の結果として生じる検出器磁石保持器１８２に連結された検出器磁石１８４を示す。

近接スイッチ１００の製造及び／または組立にさらに関連して、アクチュエータシャフト１１６の第１の端部１７２は、バイアス磁石１１８の開口１８０を通って挿入され、バイアス磁石１１８は、アクチュエータシャフト１１６の機械的停止部１７６を通過した位置に移動されるいくつかの実施例では、バイアス磁石１１８の開口１８０は、アクチュエータシャフト１１６及び機械的停止部１７６が、干渉なしにバイアス磁石１１８の開口１８０を通過することができるように寸法決めされている。

検出器磁石アセンブリ１２０が上述のように形成され、バイアス磁石１１８がアクチュエータシャフト１１６上に位置決めされた後、アクチュエータシャフト１１１４の第１の端部１７２は、検出器磁石保持器１８２の開口８０６を通って挿入され、検出器磁石アセンブリ１２０は、アクチュエータシャフト１１６の機械的停止部１７６に当接する位置に移動される。いくつかの実施例では、検出器磁石保持器１８２の開口８０６は、アクチュエータシャフト１１６の第１の端部１７２及び機械的停止部１７６の間の第１のセグメント１６８が、干渉なしに検出器磁石保持器１８２の開口８０６を通過できるように寸法決めされる。他の実施例では、検出器磁石保持器１８２の開口８０６は、検出器磁石保持器１８２とアクチュエータシャフト１１６の第１の端部１７２及び機械的停止部１７６の間の第１のセグメント１６８との間の摩擦嵌合いを提供するように寸法決めされる。

検出器磁石アセンブリ１２０がアクチュエータシャフト１１６の機械的停止部１７６に対して位置決めされた後、かしめ加工がアクチュエータシャフト１１６の第１の端部１７２に対し行なわれ、第１の端部１７２の断面を増大させ、検出器磁石アセンブリ１２０をアクチュエータシャフト１１６に連結する。図１１及び図１２は、それぞれ、バイアス磁石１１８及び検出器磁石アセンブリ１２０がアクチュエータシャフト１１６に連結された結果として形成された例示的アクチュエータシャフト／磁石アセンブリ１１００を示す斜視図及び側面図である。アクチュエータシャフト／磁石アセンブリ１１００は、アクチュエータシャフト１１６、バイアス磁石１１８、及び検出器磁石アセンブリ１２０を含む。

近接スイッチ１００の製造及び／または組立にさらに関連して、スイッチアーム１１４の中間部分１６２は、アクチュエータアーム１１６のスロット１７８内に位置決めされ、スイッチアーム１１４、アクチュエータシャフト１１６、バイアス磁石１１８、及び検出器磁石アセンブリ１２０を含む例示的作動アセンブリを形成する。近接スイッチ１００の製造及び／または組立は、共通、一次、及び二次端子１０８、１１０、１１２をスイッチ本体１０２の第１の本体半部１０４及び／または第２の本体半部１０６内に位置決めすることをさらに含み、かつ、スイッチアーム１１４、アクチュエータシャフト／磁石アセンブリ１１００、及び／または例示的作動アセンブリをスイッチ本体１０２の第１の本体半部１０４及び／または第２の本体半部１０６内にさらに位置決めし、そのため共通端子１０８のフックセグメント１４４がスイッチアーム１１４のリングセグメント１６４内に受容され、そのためスイッチアーム１１４の共通接点１６６は、一次端子１１０の一次接点１５０と二次端子１１２の二次接点１５６との間に位置決めされる。

動作において、例示的近接スイッチ１００は、ターゲットに物理的に接触することなく、ターゲットの存在及び／または近接を検出する。ターゲットには、鉄製の物体またはハウジング内に収容された永久磁石を含み得る。ターゲットが近接スイッチ１００の指定された範囲を超えている場合、近接スイッチ１００内に移動不能に位置決めされたバイアス磁石１１８に関連する磁束は、近接スイッチ１００内に移動可能に位置決めされた検出器磁石アセンブリ１２０が、アクチュエータシャフト１１６によって画定される長手方向軸７０２に沿ってバイアス磁石１１８に向かって引き寄せられることを生じさせる。検出器磁石アセンブリ１２０がバイアス磁石１１８に向かって引き寄せられると、検出器磁石アセンブリ１２０とアクチュエータシャフト１１６との間、及びアクチュエータシャフト１１６とスイッチアーム１１４との間のそれぞれの連結は、スイッチアーム１１４が共通端子１０８に対して枢動可能に回転することを引き起こし、そのためスイッチアーム１１４が第１のスイッチ位置に置かれる。第１のスイッチ位置において、スイッチアーム１１４の共通接点１６６は、一次端子１１０の一次接点１５０に電気的に接触し、二次端子１１２の二次接点１５６と電気的に接触しない。このため、第１のスイッチ位置では、共通端子１０８と一次端子１１０との間に導電性経路または回路が形成されるが、共通端子１０８と二次端子１１２との間には形成されない。

ターゲットが近接スイッチ１００の指定された範囲内を通過すると、ターゲットに関連する磁束がトリガーし、及び／または検出器マグネットアセンブリ１２０を、アクチュエータシャフト１１６によって画定される長手方向軸７０２に沿ってターゲット向けて引き寄せ、バイアス磁石１１８から引き離すことを引き起こす。検出器磁石アセンブリ１２０がターゲットに向けて引き寄せられ、バイアス磁石１１８から引き離されると、検出器磁石アセンブリ１２０とアクチュエータシャフト１１６との間、及びアクチュエータシャフト１１６とスイッチアーム１１４との間のそれぞれの連結は、スイッチアーム１１４が共通端子１０８に対して枢動可能に回転することを引き起こし、そのためスイッチアーム１１４が第２のスイッチ位置に置かれる。第２のスイッチ位置では、スイッチアーム１１４の共通接点１６６が二次端子１１２の二次接点１５６に電気的に接触し、一次端子１１０の一次接点１５０と電気的に接触しない。このため、第２のスイッチ位置では、共通端子１０８と二次端子１１２との間に導電性経路または回路が形成されるが、共通端子１０８と一次端子１１０との間には形成されない。

上述した近接スイッチ１００の例示的な作動アセンブリは、米国特許第８，３６２，８５９号に記載されている公知の近接スイッチの作動アセンブリ全体にわたって多数の利点を提供する。例えば、公知の近接スイッチとは異なり、例示的近接スイッチ１００は、スイッチアーム１１４の部分１６２を受容するように構成されたスロット１７８を有するアクチュエータシャフト１１６を含む。アクチュエータシャフト１１６及びスイッチアーム１１４の例示的構成は、スイッチアーム１１４とアクチュエータシャフト１１６との間のインターフェース許容誤差の増加した制御を提供し、近接スイッチの製造及び／または組立に関連する変動性を減少させ、改良された作動装置を実現する。スイッチアーム１１４とアクチュエータシャフト１１６とのインターフェースはまた、近接スイッチの製造及び／または組立に関連する時間の減少を提供し、改良された作動装置を実現する。さらに、公知の近接スイッチのスイッチアームとは異なり、例示的近接スイッチ１００のスイッチアーム１１４は、スイッチアーム１１４の中間部分１６２に近接する開口を含まない。開口を除去した結果として、例示的近接スイッチ１００のスイッチアーム１１４は、公知の近接スイッチのスイッチアームに対してより強く、及び／またはより堅牢である。開口を除去したさらなる結果として、例示的近接スイッチ１００のスイッチアームを１１４形成するために使用される製造及び／または機械加工プロセスは、公知の近接スイッチのスイッチアームを形成するために使用される製造及び／または機械加工プロセスに対して単純化される。

特定の装置、システム及び方法が本明細書に記載されているが、本特許の適用範囲はこれに限定されない。それどころか、本特許は、文字通りまたは均等論の下で添付の請求項の範囲内に公正に入るすべての装置、システム、及び方法を包含する。

Claims

装置であって、
第１のセグメントと第２のセグメントとを含むアクチュエータシャフトであって、前記第１のセグメントは、前記第２のセグメントと交わり、前記第１のセグメントは、前記アクチュエータシャフトの第１の端部を画定し、前記第２のセグメントは、前記第１の端部の反対側にある前記アクチュエータシャフトの第２の端部を画定し、かつさらにスロットを画定している、アクチュエータシャフトと、
前記第１のセグメントの前記第１の端部に隣接して前記アクチュエータシャフトの前記第１のセグメントに連結された検出器磁石アセンブリと、
前記アクチュエータシャフトの前記第２のセグメントに連結されたスイッチアームであって、前記スイッチアームは、第１の端部、前記スイッチアームの前記第１の端部の反対側にある第２の端部、及び前記スイッチアームの前記第１の端部と前記第２の端部との間に位置する部分、を含み、前記部分は前記アクチュエータシャフトの前記スロット内に位置決めされている、装置。
前記第１及び第２のセグメントは一体的に形成されている、請求項１に記載の装置。
前記第１のセグメントは、前記アクチュエータシャフトの長手方向軸をさらに画定している、請求項１または請求項２に記載の装置。
前記第１のセグメントは、機械的停止部を含み、前記検出器磁石アセンブリは、前記機械的停止部に当接している、請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
前記第２のセグメントは、基部セグメント、第１の脚セグメント、及び第２の脚セグメントを含み、前記第２の脚セグメントは、前記第１の脚セグメントから離間している、請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
前記第１のセグメントは、前記第２のセグメントの前記第１の脚セグメントと交わっている、請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
前記基部セグメントは、第１の端部と前記第１の端部の反対側にある第２の端部とを含み、前記第１の脚セグメントは、第１の角度で前記基部セグメントの前記第１の端部から延在し、前記第２の脚セグメントは、第２の角度で前記基部セグメントの前記第２の端部から延在している、請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
前記第２のセグメントの前記基部セグメントは、前記第１のセグメントに実質的に平行である、請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
前記第１の脚セグメントは、前記第２の脚セグメントに実質的に平行である、請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
前記第１の脚セグメントは、前記基部セグメントに実質的に垂直である、請求項１〜９のいずれかに記載の装置。
前記検出器磁石アセンブリは、検出器磁石及び検出器磁石保持器を含み、前記検出器磁石は、前記検出器磁石保持器を受容するように構成された第１の開口を含み、前記検出器磁石保持器は、前記検出器磁石の前記第１の開口内に位置決めされるように構成された第２の開口を含み、かつ前記アクチュエータシャフトの前記第１のセグメントの前記第１の端部を受容するようにさらに構成されている、請求項１〜１０のいずれかに記載の装置。
前記スイッチアームは、前記スイッチアームの前記第１の端部に隣接するリングセグメントと、前記スイッチアームの前記第２の端部に隣接する共通接点と、を含む、請求項１〜１１のいずれかに記載の装置。
前記スイッチアームは、第１のスイッチ位置と第２スイッチ位置との間で枢動可能に動くことができるように構成されている、請求項１〜１２のいずれかに記載の装置。
方法であって、
検出器磁石アセンブリをアクチュエータシャフトの第１のセグメントに連結することであって、前記検出器磁石アセンブリは、前記アクチュエータシャフトの前記第１のセグメント上に位置決めされた機械的停止部に当接している、連結することと、
スイッチアームを前記アクチュエータシャフトの第２のセグメントに連結することであって、前記第２のセグメントは、前記第１のセグメントと交わり、前記スイッチアームは、第１の端部、前記第１の端部の反対側にある第２の端部、及び前記スイッチアームの前記第１の端部と前記第２の端部との間に位置する部分を含み、前記部分は、前記アクチュエータシャフトの前記第２のセグメントによって画定されているスロット内に位置決めされるように構成されている、連結することと、を含む、方法。
検出器磁石を検出器磁石保持器に連結して前記検出器磁石アセンブリを形成することをさらに含み、前記検出器磁石は、前記検出器磁石保持器を受容するように構成された第１の開口を含む、請求項１４に記載の方法。
前記検出器磁石を前記検出器磁石保持器に連結することは、前記検出器磁石保持器をかしめることを含む、請求項１〜１５のいずれかに記載の方法。
前記検出器磁石アセンブリを前記アクチュエータシャフトの前記第１のセグメントに連結することは、前記アクチュエータシャフトの前記第１のセグメントをかしめることを含み、前記検出器磁石保持器は、前記検出器磁石の前記第１の開口内に位置決めされるように構成された第２の開口を含み、かつ、前記アクチュエータシャフトの前記第１のセグメントを受容するようにさらに構成されている、請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
装置であって、
アクチュエータシャフトは、第１のセグメント及び第２のセグメントを含み、前記第１のセグメントは、前記第２のセグメントと交わり、前記第１のセグメントは、前記アクチュエータシャフトの第１の端部を画定し、前記第２のセグメントは、前記第１の端部の反対側にある前記アクチュエータシャフトの第２の端部を画定し、前記第１のセグメントは、機械的停止部を含み、前記第１のセグメントは、前記第１のセグメントの前記第１の端部に隣接して位置決めされている検出器磁石アセンブリに連結されるように構成され、前記検出器磁石アセンブリは、前記第１のセグメントの前記機械的停止部に当接し、前記第２のセグメントは、スロットを含み、前記第２のセグメントは、スイッチアームに連結されるように構成され、前記スイッチアームは、第１の端部、前記第１の端部の反対側にある第２の端部、及び前記スイッチアームの前記第１の端部と前記第２の端部との間に位置する部分を含み、前記第２のセグメントの前記スロットは、前記スイッチアームの前記部分を受容するように構成されている、装置。
前記第２のセグメントは、基部セグメント、第１の脚セグメント、及び第２の脚セグメントを含み、前記第２の脚セグメントは、前記第１の脚セグメントから離間しており、前記第１のセグメントは、前記第２のセグメントの前記第１の脚セグメントと交わっている、請求項１８に記載の装置。
前記基部セグメントは、第１の端部と前記第１の端部の反対側にある第２の端部とを含み、前記第１の脚セグメントは、第１の角度で前記基部セグメントの前記第１の端部から延在し、前記第２の脚セグメントは、第２の角度で前記基部セグメントの前記第２の端部から延在している、請求項１〜１９のいずれかに記載の装置。