JP3931505B2 - リミットスイッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体検知等に用いられるリミットスイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の制御を同時に１個のリミットスイッチで行う場合、１個のリミットスイッチに複数の内蔵スイッチである検出スイッチを設けることが考えられる。
【０００３】
この場合、複数の検出スイッチは、リミットスイッチのケース内に収容されるために、個々の検出スイッチを小形化する必要があり、このため、検出スイッチの作動ストロークは小さいものになる。
【０００４】
従来のリミットスイッチにおけるプランジャ機構は、図１５の（１）にその概略を示すように、アクチュエータの作動時に回転する回転軸７０に平坦部７１を形成し、プランジャ７２をばね部材７３で押し上げて、このプランジャ７２の頂部を平坦部７１に当接させた構成としている。
【０００５】
そして、図１５の（１）に示すように、ＦＰ（自由位置）状態では、平坦部７１がプランジャ７２の頂部に当接していて、プランジャのストロークはゼロである。
【０００６】
そして、回転軸７０が回転すると、図１５の（２）に示すように、平坦部７１の一方の端部７１ａがプランジャ７２の頂部に当接してプランジャ７２をばね部材７３に抗して押し込む。このＰＴ１（動作最小位置）（回転軸７０の回転角度約２０度）状態ではプランジャ７２のストロークＬ１は１．７３５ｍｍになる。さらに、回転軸７０が回転すると、図１５の（３）に示すように、平坦部７１の一方の端部７１ａが、さらに、プランジャ７０をばね部材７３に抗して押し込む。このＴＴＰ（動作限度位置）（回転軸７０の回転角度約７５度）状態ではプランジャ７３のストロークＬ２は４．７９７ｍｍになる。
【０００７】
このように、平坦部７１によるプランジャ７３の押込みは、回転軸７０の半径（回転軸７０の回転中心から平坦部７１の一方の縁部７１ａ間での距離）に関係しており、ＴＴＰ（動作限度位置）状態ではプランジャ７３のストロークＬ２は４．７９７ｍｍになっていた。
【０００８】
このようなプランジャ機構を小形の検出スイッチを有するリミットスイッチに使用した場合、プランジャ７０を過度に押し込むと検出スイッチを押し込み過ぎる結果になり、プランジャ７０又は検出スイッチに悪影響を与える場合がある。
【０００９】
これに対して、検出スイッチ側に押し込み過ぎを防止するためのＯＴ吸収機構（動作後の動き吸収機構）を持たせたリミットスイッチや、ヘッド部のプランジャにＯＴ吸収機構を持たせたリミットスイッチがある。
【００１０】
検出スイッチ側にＯＴ吸収機構を持たせたリミットスイッチとしては、図１６乃至図１８に示すものがある。このリミットスイッチにおいて、ドッグ（図示せず）を移動して、このドッグにアクチュエータ７９のローラ８６が接することによって、ローラレバー８７を倒しリミットスイッチを作動させるのであるが、このローラレバー８７が倒されることにより回転軸８８が回転し、動作プランジャ８９を作動させて、検出スイッチ８０の操作プランジャ８１を押す。この結果、操作プランジャ８１を支えているＯＴ吸収スプリング８２は撓まないまま補助プランジャ８３が復帰スプリング８５に抗して移動して、この補助プランジャ８３がケース８４の底面８４ａに当る。この当接によって、ＯＴ吸収スプリング８２が撓み、操作プランジャ８１をさらに押し込んでスイッチング動作を行うのである。
【００１１】
また、ヘッド部のプランジャにＯＴ吸収機構を持たせたリミットスイッチとしては図１９に示すものがある。このリミットスイッチにおいて、ドッグ（図示せず）を移動して、このドッグにリミットスイッチのローラ９０が接して、ローラレバー９１を倒しリミットスイッチを作動させるのであるが、このローラレバー９１が倒されることにより回転軸９２が回転しプランジャ９３が押される。ある程度、プランジャ９３が押されると、スプリング９４が撓み、補助プランジャ９５が押されて、検出スイッチ９６の操作プランジャ９７が押され、検出スイッチ９６がスイッチング作動を行う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の検出スイッチ側にＯＴ吸収機構を持たせたリミットスイッチにあっては、検出スイッチ８０がＯＴ吸収機構を有することで複雑になり、小型化できないという問題点があったし、また、ヘッド部のプランジャにＯＴ吸収機構を持たせたリミットスイッチにあっては、ＯＴ吸収用のスプリング９３が折損した場合、検出スイッチ９６の操作プランジャ９７を押し込むことができず、例えば、ＮＯ（ノーマルオープン）側の接点が溶着した時に、同時にコイルスプリングが折損してしまった場合、アクチュエータ９８が作動しているのに、ＮＯ側の接点が開離できないという問題点があった。
【００１３】
本発明は、上記の問題点に着目して成されたものであって、その目的とするところは、直接に検出スイッチを作動するダイレクト操作が可能になるばかりか、検出スイッチにＯＴ吸収機構を設けることなく、検出スイッチの小形化が可能になり、この検出スイッチの可動部の押込み過ぎが防止できて、複数の小形の検出スイッチの内蔵を可能に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】
上記の目的を達成するために、本発明に係るリミットスイッチは、アクチュエータの作動による回転軸の回転でカム手段を作動させることによって、プランジャ手段が直接検出スイッチを作動させるリミットスイッチであって、プランジャ手段が、スイッチ本体に第１のプランジャを移動可能に設けると共に第１のプランジャを復帰ばねにより保持し、第１のプランジャ内に第２のプランジャを移動可能に設けると共に第２のプランジャをばね部材により保持した構成であり、カム手段が、回転軸に、回転軸の一定回転時に第２のプランジャをばね部材に抗して押込み移動させ且つこの押込み移動後に第２のプランジャの押込みを停止させるプランジャ押込み作動部と、回転軸の回転時に第１のプランジャを復帰ばねに抗して押し込み移動させるプランジャ復帰作動部とを有するカム部を設けた構成であり、第２のプランジャの先側部分をカム部の前記プランジャ押込み作動部に当接させると共に、第２のプランジャの先側部分とは反対側を検出スイッチの操作プランジャに連係させ、且つ、カム部の前記プランジャ復帰作動部を、回転軸に第１のプランジャの先端部が当接する平坦面部を形成して構成すると共に、カム部のプランジャ押込み作動部を、平坦面部にベアリング受部を突設し、ベアリング受部に球状凹面を形成すると共に、ベアリング受部の両端部を円弧面に形成し且つ球状凹面と円弧面との渡り部を突起部にして構成し、更に、第２のプランジャの端部にベアリングを設けて、ベアリングを前記ベアリング受部の球状凹面に当接させたものである。
【００２２】
かかる構成により、アクチュエータの動作により回転軸を回転すると、回転軸のカム部のプランジャ押込み作動部は第２のプランジャをばね部材に抗して押し込んで、この第２のプランジャを介して直接に検出スイッチを作動させるし、さらに、押込み移動後に第２のプランジャの押込みを停止させる一方、回転軸が回転すると、プランジャ復帰作動部は第１のプランジャを復帰ばねを圧縮しながら押し込む。
【００２３】
そして、アクチュエータから操作体が離れると、復帰ばねのばね力により第１のプランジャが押し上げられて、カム部のプランジャ復帰作動部を介して回転軸を逆回転させてアクチュエータを元の位置に復帰させる。
【００２４】
このように、ばね部材を介することなく直接に検出スイッチを作動するダイレクト操作が可能になるし、また、第２のプランジャを移動操作するカム部のプランジャ押込み作動部は、第２のプランジャの押込み移動後にこの第２のプランジャの押込みを停止させることが可能であるために、小形の検出スイッチの動作ストロークに適した小さいストロークを得ることができて、検出スイッチの可動部である操作プランジャの押込み過ぎが防止できる。
【００２５】
したがって、内蔵スイッチである検出スイッチにＯＴ吸収機構を設ける必要がなく、検出スイッチを小形化することができるし、複数の検出スイッチを内蔵するリミットスイッチの製作に寄与することができる。
【００２７】
さらに、かかる構成により、アクチュエータの動作により回転軸を回転すると、回転軸のカム部のベアリング受部は、その球状凹面でベアリングを介して第２のプランジャをばね部材に抗して押し込んで、この第２のプランジャを介して検出スイッチを作動させるし、さらに、回転軸が回転すると、カム部のベアリング受部の突起部から円弧面がベアリングに摺接して、第２のプランジャの押込みが停止してＯＴ吸収がなされるために、小形の検出スイッチに適した小さいストロークを得ることができて、検出スイッチの可動部である操作プランジャの押込み過ぎが防止できる。
【００２８】
また、カム部の平坦面部が第１のプランジャを復帰ばねを圧縮しながら押し下げ、アクチュエータから操作体が離れると、復帰ばねのばね力により第１のプランジャが押し上げられて、カム部の平坦面部を押し上げて回転軸を逆回転させてアクチュエータを元の位置に復帰させる。このように、第２のプランジャによる検出スイッチの操作とは別にアクチュエータの復帰動作を行わせることができる。
【００２９】
したがって、内蔵スイッチである検出スイッチにＯＴ吸収機構を設ける必要がなく、検出スイッチを小形化することができるし、複数の検出スイッチを内蔵するリミットスイッチの製作に寄与することができる。
【００３０】
また、第２のプランジャの端部に設けたベアリングをベアリング受部の球状凹面に当接させるために摩耗が少なくなり、リミットスイッチの寿命を長期にわって保持することができる。
【００３１】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係るリミットスイッチは、上記した本発明のリミットスイッチにおいて、プランジャ手段の復帰ばねにセーフティスプリングを用いたものである。
【００３２】
かかる構成により、上記した本発明に係るリミットスイッチの作用効果と同様な作用効果を奏し得るばかりか、ばね折れが生じても、アクチュエータを復帰させることができる。
【００３３】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係るリミットスイッチは、上記した本発明のリミットスイッチにおいて、検出スイッチを、スイッチ部側復帰ばねに抗して操作プランジャを作動してスイッチング動作を行う構成にして、スイッチ部側復帰ばねと、プランジャ手段の復帰ばねとにセーフティスプリングを用いたものである。
【００３４】
かかる構成により、上記した本発明に係るリミットスイッチの作用効果と同様な作用効果を奏し得るばかりか、ばね折れが生じても、アクチュエータを復帰させることができるし、また、検出スイッチにおけるノーマルオープン接点の溶着発生時においても、強制的に開離を行うことができる。
【００３５】
以下、本発明を図面を参照して説明する。
【００３６】
図１は本発明に係るリミットスイッチの一部破断した正面図、図２は同リミットスイッチの縦断面図、図３は検出スイッチユニットの縦断面図、図４は検出スイッチユニットの一部破断した断面図である。
【００３７】
本発明に係るリミットスイッチはスイッチ本体１を備えており、このスイッチ本体１の端部にはヘッド部２が設けてあり、また、スイッチ本体１内には検出スイッチユニット３が設けてある。そして、ヘッド部２には、検出スイッチユニット３を作動させるアクチュエータ４が設けてある。
【００３８】
このアクチュエータ４は、ヘッド部２の軸受部６、７に回転可能に設けられた回転軸８を有しており、この回転軸８には、図５乃至図７に示すようにレバー取付部９と支承部１０、１１と支承部１０、１１の中間に位置するシール溝部１２とカム部１３と端側支承部１４とが形成してある。カム部１３は平坦面部１５を有しており、この平坦面部１５の中央にはベアリング受部１６が突設してある。このベアリング受部１６は球状凹面１６ａを有しており、また、ベアリング受部１６の両端部は円弧面１６ｂに形成してある。そして、球状凹面１６ａと円弧面１６ｂとの渡り部が突起部１６ｃにしてある。
【００３９】
そして、平坦面部１５がプランジャ復帰作動部を構成しており、ベアリング受部１６の球状凹面１６ａと、円弧面１６ｂと、突起部１６ｃとでプランジャ押込み作動部を構成している。また、シール溝部１２にはシールリング１２Ａが設けられている。
【００４０】
そして、回転軸８は、図２に示すように支承部１０、１１を軸受部６に、端側支承部１４を軸受１４Ａを介して軸受部７にそれぞれ支承してヘッド部２に取り付けてある。回転軸８のヘッド部２外に突出するレバー取付部９にはローラレバー１７の基部が固着してあり、このローラレバー１７の端部にはローラ１８がローラシャフト１９により回転可能に保持されている。
【００４１】
スイッチ本体１のケース１Ａの端部には、ヘッド部２の底部の開口部２Ａに対向するカバー収容部２０が設けてあり、このカバー収容部２０の底部には開口部２０Ａが形成してある。そして、カバー収容部２０にはヘッドカバー２１が収容されており、このヘッドカバー２１の底部には開口部２１Ａが形成してある。ヘッドカバー２１には第１のプランジャ２２が摺動可能に設けてある。この第１のプランジャ２２は筒状であり、この第１のプランジャ２２の外周部にはばね受部２３が形成してあり、また、第１のプランジャ２２の底部には開口部２４が形成してある。そして、ヘッドカバー２１内には復帰ばね２５が収容してあり、この復帰ばね２５はばね受部２３を介して第１のプランジャ２２を持ち上げていて、この第１のプランジャ２２の先端部をカム部１３の平坦面部１５に当接させている。
【００４２】
また、第１のプランジャ２２内には第２のプランジャ２６が設けてあり、この第２のプランジャ２６の先端部にはベアリング収容部２７が形成してある。また、第２のプランジャ２６の下端部には押圧子２８が取り付けてある。また、第２のプランジャ２６の先部の外周にはばね受部２９が設けてある。そして、ベアリング収容部２７にはベアリング３０が収容してある。
【００４３】
そして、第１のプランジャ２２内にはばね部材３１が収容してあり、このばね部材３１はばね受部２９を介して第２のプランジャ２６を持ち上げていて、ベアリング３０をカム部１３のベアリング受部１６の球状凹面１６ａに当接させている。そして、第２のプランジャ２６の端部は第１のプランジャ２２の底部の開口部２４及びヘッドカバー２１の開口部２１Ａをそれぞれ貫通している。そして、第１のプランジャ２２と第２のプランジャ２６と第１のプランジャ２２を保持する復帰ばね２５と第２のプランジャ２６を保持するばね部材３１とでプランジャ手段が構成してある。
【００４４】
検出スイッチユニット３は、ケース３２と、このケース３２内に背中合わせで組み付けられている内蔵スイッチである第１、第２検出スイッチ３３、３４とを備えている。
【００４５】
ケース３２は、図８に示すように上面部３２Ａと、左、右面部３２Ｂ、３２Ｃと、下面部３２Ｄと、背面部３２Ｅとを有しており、その前面が開口したボックス形状をしている。
【００４６】
そして、上面部３２Ａには、その中央に位置させて前縁部から背面部３２Ｅ側に至る切欠部３５が形成してあり、左、右面部３２Ｂ、３２Ｃには、前縁部から背面部３２Ｅ側に至る切り溝部３６が形成してあり、これらの切り溝部３６の端部にはランス部３７が形成してあり、これらのランス部３７は切り溝部３６内に位置している。
【００４７】
また、左、右面部３２Ｂ、３２Ｃの外面には係合部３８が上下に形成してある。また、下面部３２Ｄには、その中央に位置させて前縁部から背面部３２Ｅ側に至る切欠部３９が形成してあり、左、右面部３２Ｂ、３２Ｃと下面部３２Ｄとがなす角部は切欠されていて、これらの切欠部はリード線導出部４０にしてある。
【００４８】
第１検出スイッチ３３は、図３、図４、図９に示すようにスイッチケース４１と、操作プランジャ４２と、第１可動接点４３ａを有する第１可動片４３と、第２可動接点４４ａを有する第２可動片４４と、第１、第２可動片４３、４４を保持する第１、第２接点ばね４５、４６とを有しており、スイッチケース４１の左、右側部には背面４１Ａと同一面内に位置する係止部４７が形成してあり、また、スイッチケース４１内にはプランジャ収容部４１ａが形成してあり、スイッチケース４１内には第１、第２固定接点６１、６２が固着してある。
【００４９】
操作プランジャ４２は、図３に示すようにプランジャ本体４２Ａを有しており、このプランジャ本体４２Ａの外面側には、外側ストッパー部４８と、３つの可動片ガイド４９、５０、５１と、３つのばね受部５２、５３、５４とが形成してあり、また、プランジャ本体４２Ａの内面側には、内側ストッパー部５５と、ガイド孔５６ａを有するガイド部５６とが形成してある。
【００５０】
そして、プランジャ本体４２Ａの先端部（上端部）には、このプランジャ本体４２Ａの軸線イに対して内方向に直角を形成されたバー部５７が設けてあり、また、プランジャ本体４２Ａの先端部（上端部）には、バー部５７の基部に並べて当接部５８が形成してある。
【００５１】
そして、可動片ガイド４９には第１可動片４３が、可動片ガイド５１には第２可動片４４が、それぞれプランジャ本体４２Ａの軸線イの方向に移動可能に取り付けてあり、また、ばね受部５２には第１接点ばね４５が、ばね受部５４には第２接点ばね４６がそれぞれ設けてある。
【００５２】
そして、スイッチケース４１のプランジャ収容部４１ａには操作プランジャ４２が組み込まれており、また、スイッチケース４１にはガイドロッド５９が設けてあって、このガイドロッド５９は、ガイド部５６のガイド孔５６ａに挿入してあり、ガイドロッド５９にはスイッチ側復帰ばねである復帰ばね６０が沿わせてあり、この復帰ばね６０により操作プランジャ４２が持ち上げれられていて、操作プランジャ４２の内、外側ストッパー部５５、４８がプランジャ収容部４１ａの端面に接している。また、第１可動接点４３ａは第１固定接点６１に接していて、ノーマルクローズ（ＮＣ）接点構成の第１スイッチ部６３を構成しているし、第２可動接点４４ａは第２固定接点６２より離間していて、ノーマルオープン（ＮＯ）接点構成の第２スイッチ部６４を構成している。
【００５３】
また、第２検出スイッチ３４では、可動片ガイド４９に第１可動片４３が、可動片ガイド５０に第２可動片４４が、それぞれプランジャ本体４２Ａの軸線イの方向に移動可能に取り付けてあり、また、ばね受部５２に第１接点ばね４５が、ばね受部５３に第２接点ばね４６がそれぞれ設けてあって、第１、第２スイッチ部６５、６６を構成しており、第１、第２スイッチ部６５、６６は、いずれもノーマルクローズ（ＮＣ）接点構成である。そして、第２検出スイッチ３４の他の構成は上記した第１検出スイッチ３３と同構成である。
【００５４】
そして、第１検出スイッチ３３と第２検出スイッチ３４とは、その背面を合せた状態でケース３２に収容してあり、この場合、ケース３２に設けたランス部３７が係止部４７に係脱可能に係止していて、第１検出スイッチ３３と第２検出スイッチ３４とはケース３２に固定されている。
【００５５】
そして、ケース３２の上面部３２Ａの切欠部３５より、第１検出スイッチ３３の操作プランジャ４２と、第２検出スイッチ３４の操作プランジャ４２−１とが突出していて、図１０に示すように第１検出スイッチ３３の操作プランジャ４２のバー部５７が、第２検出スイッチ３４の操作プランジャ４２−１の当接部５８−１に当接しており、第２検出スイッチ３４の操作プランジャ４２−１のバー部５７−１が、第１検出スイッチ３３の操作プランジャ４２の当接部５８に当接していて、第１、第２検出スイッチ３３、３４の操作プランジャ４２、４２−１のバー部５７、５７−１が互いに接した状態で並べてある。
【００５６】
このように構成された検出スイッチユニット３は、スイッチ本体１のケース１Ａ内に収容してある。この場合、図１に示すようにケース１Ａの内面に設けた係合突起部６３が、ケース３２の左、右面部３２Ｂ、３２Ｃの係合部３８に係脱可能に係合している。
【００５７】
そして、図１０に示すように第２のプランジャ２６の押圧子２８が、第１、第２検出スイッチ３３、３４の操作プランジャ４２、４２−１のバー部５７、５７−１に当接している。
【００５８】
また、第１のプランジャ２２を持ち上げている復帰ばね２５と、第１、第２検出スイッチ３３、３４の復帰ばね６０とには、図１１に示すセーフティスプリングが使用してある。このセーフティスプリングは、内側（もしくは外側）をガイド部材によりガイドされており、なお且つ取付状態でばね線６５ａの線径Ａがばね線６５ａ間の隙間Ｂより大きくなるように設計されたコイルスプリングである。
【００５９】
そして、復帰ばね２５の場合には、図１３の（１）、（２）に示すように、その外側がガイド部材であるヘッドケース２１でガイドされており、ばね折れＦが生じた場合にもばねとして機能する。また、復帰ばね６０の場合には、図１２の（１）、（２）に示すように、その内側がガイド部材であるガイドロッド５９でガイドされており、ばね折れＦが生じた場合にもばねとして機能する。
【００６０】
次に上記のように構成されたリミットスイッチの作動を説明する。
【００６１】
操作体であるドッグ（図示せず）を移動して、このドッグをリミットスイッチのローラ１８に接して、ローラレバー１７を、図１において右方向に倒し、リミットスイッチを作動させるのであるが、このローラレバー１７が倒されることにより回転軸８が回転する。
【００６２】
図１４の（１）に示すように、ＦＰ（自由位置）状態では、回転軸８のカム部１３のベアリング受部１６は、その球状凹面１６ａでベアリング３０を受けており、カム部１３の平坦面部１５は第１のプランジャ２２の先端部が当接している。
【００６３】
そして、回転軸８が回転して、ＦＰ（自由位置）状態から図１４の（２）に示すＰＴ１（動作最小位置）状態に移行すると、カム部１３のベアリング受部１６の球状凹面１６ａからベアリング３０が離れ、ベアリング受部１６の球状凹面１６ａと円弧面１６ｂとの渡り部である突起部１６ｃがベアリング３０を介して第２のプランジャ２６をばね部材３１に抗して押し込む。このＰＴ１状態では第２のプランジャ２６のストロークＬ１は１．７３５ｍｍになる。
【００６４】
また、第１のプランジャ２２は、ＦＰ（自由位置）状態から回転軸８が回転し始めると、カム部１３の平坦面部１５が第１のプランジャ２２を復帰ばね２５を圧縮しながら押し込む。
【００６５】
さらに、ＰＴ１状態から回転軸８が回転すると、ベアリング受部１６の突起部１６ｃがベアリング３０を介して第２のプランジャ２６を押し込み、突起部１６ｃが第２のプランジャ２６の軸線ロ上に位置するベアリング３０の頂点Ｐに接すると第２のプランジャ２６の押し込みが完了し、以後、第２のプランジャ２６は停止する。この停止でＯＴ吸収が行われる。
【００６６】
そして、ＴＴＰ（動作限度位置）状態になると、図１４の（３）に示すように、カム部１３のベアリング受部１６の円弧面１６ｂがベアリング３０に摺接する。また、第１のプランジャ２２は、ＰＴ１状態から回転軸８が回転し始めると、カム部１３の平坦面部１５が第１のプランジャ２２を復帰ばね２５を圧縮しながら押し下げ、ＴＴＰ状態に至る。ＴＴＰ状態の場合の回転軸８の回転角度は約７５度であり、第２のプランジャ２６のストロークＬ２は３．１７５ｍｍになる。
【００６７】
上記したように、ＰＴ１状態からＴＴＰ状態に移行する過程で、第２のプランジャ２６は、その端部に設けた押圧子２８を介して第１、第２検出スイッチ３３、３４の操作プランジャ４２、４２−１のバー部５７、５７−１を押し込む。
【００６８】
このために、第１、第２検出スイッチ３３、３４において、操作プランジャ４２、４２−１が復帰ばね６０に抗して押し込まれて、第１検出スイッチ３３において、第１スイッチ部６３では可動接点４３ａが固定接点６１より離れてスイッチオフの状態になるし、また、第２スイッチ部６４では可動接点４４ａが固定接点６２に接してスイッチオンの状態になる。また、第２検出スイッチ３４において、第１、第２スイッチ部６５、６６共にスイッチオフの状態になる。
【００６９】
そして、アクチュエータ４からドッグが離れると、復帰ばね２５のばね力により第１のプランジャ２２が押し上げられて、カム部１３の平坦面部１５を押し上げて回転軸８を逆回転させて、アクチュエータ４を元の位置に復帰させる。また、第１、第２検出スイッチ３３、３４の復帰ばね６０のばね力により操作プランジャ４２、４２−１が押し上げられて、第１検出スイッチ３３において、第１スイッチ部６３では可動接点４３ａが固定接点６１に接触してスイッチオンの状態になるし、また、第２スイッチ部６４では可動接点４４ａが固定接点６２より離れてスイッチオフの状態になる。また、第２検出スイッチ３４において、第１、第２スイッチ部６５、６６は共にスイッチオンの状態になる。
【００７０】
図１４の（１）、（２）、（３）に示すように、ＰＴ１状態では第２のプランジャ２６のストロークＬ１は１．７３５ｍｍになり、ＴＴＰ状態では、第２のプランジャ２６のストロークＬ２は３．１７５ｍｍになる、これに対して、図１５の（１）、（２）、（３）に示す従来のリミットスイッチのプランジャ機構では、ＰＴ１状態ではプランジャ７２のストロークＬ１は１．７３５ｍｍであり、ＴＴＰ状態ではプランジャ７０のストロークＬ２は４．７９７ｍｍである。
【００７１】
このように、ＴＴＰ状態で、第２のプランジャ２６のストロークＬ２がプランジャ７２のストロークＬより小さくなるのは、図１４の（２）のＰＴ１状態から、さらに回転軸８が回転すると、ベアリング受部１６の突起部１６ｃがベアリング３０を介して第２のプランジャ２６を押し込み、突起部１６ｃが第２のプランジャ２６の軸線ロ上に位置するベアリング３０の頂点Ｐに接すると第２のプランジャ２６の押し込みが完了し、停止状態になるからである。
【００７２】
上記した実施の形態によれば、操作体がアクチュエータ４を動作させて回転軸８を回転すると、回転軸８のカム部１３のベアリング受部１６は、その球状凹面１６ａでベアリング３０を介して第２のプランジャ２６をばね部材３１に抗して押し込んで、この第２のプランジャ２６を介して第１、第２検出スイッチ３３、３４を作動させるし、さらに、回転軸８が回転すると、カム部１３のベアリング受部１６の突起部１６ｃがベアリング３０に摺接してベアリング３０を介して第２のプランジャ２３を押込み、この押込み後には、ベアリング受部１６の円弧面１６ｂがベアリング３０に摺接して第２のプランジャ２３の押込みを停止する。
【００７３】
このために、小形の検出スイッチに適したストロークを得ることができて、第１、第２検出スイッチ３３、３４の可動部である操作プランジャ４２、４２−１の押込み過ぎが防止できる。
【００７４】
したがって、内蔵スイッチである検出スイッチにＯＴ吸収機構を設ける必要がなく、作動ストロークの小さい小形の検出スイッチを内蔵するリミットスイッチの製作に寄与することができる。
【００７５】
また、第２のプランジャ２６の端部に設けたベアリング３０をベアリング受部１６の球状凹面１６ａに当接させるために摩耗が少なくなり、リミットスイッチの寿命を長期にわって保持することができる。
【００７６】
また、操作体がアクチュエータ４を動作させて回転軸８を回転すると、カム部１３の平坦面部１５が第１のプランジャ２２を復帰ばね２５を圧縮しながら押し込む。そして、アクチュエータ４から操作体が離れると、復帰ばね２５のばね力により第１のプランジャ２２が押し上げられて、カム部１３の平坦面部１５を押し上げて回転軸８を逆回転させてアクチュエータ４を元の位置に復帰させる。このように、第２のプランジャ２６による第１、第２検出スイッチ３３、３４の操作とは別にアクチュエータ４の復帰動作を行わせることができる。
【００７７】
また、第１、第２検出スイッチ３３、３４の復帰ばね６０と、第１のプランジャ２２の復帰ばね２５とにセーフティスプリングを用いたことにより、ばね折れが生じても、アクチュエータ４を復帰させることができるし、また、第１、第２検出スイッチ３３、３４におけるノーマルオープン接点の溶着発生時においても、強制的に開離をおこなうことができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るリミットスイッチによれば、ばね部材を介することなく直接に検出スイッチを作動するダイレクト操作が可能になるし、また、プランジャ手段を移動操作するプランジャ押込み作動部は、プランジャ手段の押込み移動後に、このプランジャ手段の押込みを停止させることが可能であるために、小形の検出スイッチに適した小さいストロークを得ることができて、検出スイッチの可動部の押込み過ぎが防止できる。
【００７９】
したがって、内蔵スイッチである検出スイッチにＯＴ吸収機構を設ける必要がなく、検出スイッチを小形化することができるし、複数の検出スイッチを内蔵するリミットスイッチの製作に寄与することができる。
【００８０】
そして、カム部のプランジャ復帰作動部を、回転軸に第１のプランジャの先端部が当接する平坦面部を形成して構成し、カム部のプランジャ押込み作動部を、平坦面部にベアリング受部を突設し、ベアリング受部に球状凹面を形成すると共に、ベアリング受部の両端部を円弧面に形成し且つ球状凹面と円弧面との渡り部に突起部を形成して構成し、第２のプランジャの端部にベアリングを設けて、ベアリングをベアリング受部の球状凹面に当接させたことにより、アクチュエータの動作により回転軸を回転すると、回転軸のカム部のベアリング受部は、その球状凹面でベアリングを介して第２のプランジャをばね部材に抗して押し下げて、この第２のプランジャを介して検出スイッチを作動させるし、さらに、回転軸が回転すると、カム部のベアリング受部の突起部から円弧面がベアリングに摺接して、第２のプランジャの押込みが停止してＯＴ吸収がなされるために、小形の検出スイッチに適した小さいストロークを得ることができて、検出スイッチの可動部の押込み過ぎが防止できる。
【００８１】
また、カム部の平坦面部が第１のプランジャを復帰ばねを圧縮しながら押し下げ、アクチュエータから操作体が離れると、復帰ばねのばね力により第１のプランジャが押し上げられて、カム部の平坦面部を押し上げて回転軸を逆回転させてアクチュエータを元の位置に復帰させる。このように、第２のプランジャによる検出スイッチの操作とは別にアクチュエータの復帰動作を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリミットスイッチの一部破断した正面図である。
【図２】同リミットスイッチの縦断面図である。
【図３】同リミットスイッチの検出スイッチユニットの縦断面図である。
【図４】同検出スイッチユニットの一部破断した断面図である。
【図５】回転軸の側面図である。
【図６】回転軸の平面図である。
【図７】回転軸の斜視図である。
【図８】検出スイッチユニットのケースの斜視図である。
【図９】検出スイッチユニットの第１検出スイッチと第２検出スイッチとの分離状態の斜視図である。
【図１０】検出スイッチユニットの第１検出スイッチと第２検出スイッチとの合せ状態の斜視図である。
【図１１】セーフティスプリングの正面図である。
【図１２】（１）はセーフティスプリングの内側をガイドした場合の説明図である。
（２）は同セーフティスプリングが折損した場合の説明図である。
【図１３】（１）はセーフティスプリングの外側をガイドした場合の説明図である。
（２）は同セーフティスプリングが折損した場合の説明図である。
【図１４】（１）、（２）、（３）は本発明のリミットスイッチのプランジャ機構の動作説明図である。
【図１５】（１）、（２）、（３）は従来のリミットスイッチのプランジャ機構の動作説明図である。
【図１６】従来のリミットスイッチの縦断面図である。
【図１７】同リミットスイッチの検出スイッチの一部破断した正面図である。
【図１８】同検出スイッチの縦断面図である。
【図１９】従来の他のリミットスイッチの縦断面図である。
【符号の説明】
１ スイッチ本体
２ ヘッド部
３ 検出スイッチユニット
４ アクチュエータ
６ 軸受部
７ 軸受部
８ 回転軸
９ レバー取付部
１０ 支承部
１１ 支承部
１２ シール溝部
１３ カム部（カム手段）
１４ 端側支承部
１５ 平坦面部（プランジャ復帰作動部）（カム手段）
１６ ベアリング受部（プランジャ押込み作動部）（カム手段）
１６ａ 球状凹部（プランジャ押込み作動部）（カム手段）
１６ｂ 円弧面（プランジャ押込み作動部）（カム手段）
１６ｃ 突起部（プランジャ押込み作動部）（カム手段）
１７ ローラレバー
１８ ローラ
１９ ローラシャフト
２０ カバー収容部
２１ ヘッドカバー
２２ 第１のプランジャ（プランジャ手段）
２３ ばね受部
２４ 開口部
２５ 復帰ばね
２６ 第２のプランジャ（プランジャ手段）
２７ ベアリング収容部
２８ 押圧子
２９ ばね受部
３０ ベアリング
３１ ばね部材
３２ ケース
３３ 第１検出スイッチ
３４ 第２検出スイッチ
４２ 操作プランジャ
４２−１ 操作プランジャ
５７ バー部
５７−１ バー部
５８ 当接部
５８−１ 当接部
６０ 復帰ばね
６３ 第１スイッチ部
６４ 第２スイッチ部
６５ 第１スイッチ部
６６ 第２スイッチ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体検知等に用いられるリミットスイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の制御を同時に１個のリミットスイッチで行う場合、１個のリミットスイッチに複数の内蔵スイッチである検出スイッチを設けることが考えられる。
【０００３】
この場合、複数の検出スイッチは、リミットスイッチのケース内に収容されるために、個々の検出スイッチを小形化する必要があり、このため、検出スイッチの作動ストロークは小さいものになる。
【０００４】
従来のリミットスイッチにおけるプランジャ機構は、図１５の（１）にその概略を示すように、アクチュエータの作動時に回転する回転軸７０に平坦部７１を形成し、プランジャ７２をばね部材７３で押し上げて、このプランジャ７２の頂部を平坦部７１に当接させた構成としている。
【０００５】
そして、図１５の（１）に示すように、ＦＰ（自由位置）状態では、平坦部７１がプランジャ７２の頂部に当接していて、プランジャのストロークはゼロである。
【０００６】
そして、回転軸７０が回転すると、図１５の（２）に示すように、平坦部７１の一方の端部７１ａがプランジャ７２の頂部に当接してプランジャ７２をばね部材７３に抗して押し込む。このＰＴ１（動作最小位置）（回転軸７０の回転角度約２０度）状態ではプランジャ７２のストロークＬ１は１．７３５ｍｍになる。さらに、回転軸７０が回転すると、図１５の（３）に示すように、平坦部７１の一方の端部７１ａが、さらに、プランジャ７０をばね部材７３に抗して押し込む。このＴＴＰ（動作限度位置）（回転軸７０の回転角度約７５度）状態ではプランジャ７３のストロークＬ２は４．７９７ｍｍになる。
【０００７】
このように、平坦部７１によるプランジャ７３の押込みは、回転軸７０の半径（回転軸７０の回転中心から平坦部７１の一方の縁部７１ａ間での距離）に関係しており、ＴＴＰ（動作限度位置）状態ではプランジャ７３のストロークＬ２は４．７９７ｍｍになっていた。
【０００８】
このようなプランジャ機構を小形の検出スイッチを有するリミットスイッチに使用した場合、プランジャ７０を過度に押し込むと検出スイッチを押し込み過ぎる結果になり、プランジャ７０又は検出スイッチに悪影響を与える場合がある。
【０００９】
これに対して、検出スイッチ側に押し込み過ぎを防止するためのＯＴ吸収機構（動作後の動き吸収機構）を持たせたリミットスイッチや、ヘッド部のプランジャにＯＴ吸収機構を持たせたリミットスイッチがある。
【００１０】
検出スイッチ側にＯＴ吸収機構を持たせたリミットスイッチとしては、図１６乃至図１８に示すものがある。このリミットスイッチにおいて、ドッグ（図示せず）を移動して、このドッグにアクチュエータ７９のローラ８６が接することによって、ローラレバー８７を倒しリミットスイッチを作動させるのであるが、このローラレバー８７が倒されることにより回転軸８８が回転し、動作プランジャ８９を作動させて、検出スイッチ８０の操作プランジャ８１を押す。この結果、操作プランジャ８１を支えているＯＴ吸収スプリング８２は撓まないまま補助プランジャ８３が復帰スプリング８５に抗して移動して、この補助プランジャ８３がケース８４の底面８４ａに当る。この当接によって、ＯＴ吸収スプリング８２が撓み、操作プランジャ８１をさらに押し込んでスイッチング動作を行うのである。
【００１１】
また、ヘッド部のプランジャにＯＴ吸収機構を持たせたリミットスイッチとしては図１９に示すものがある。このリミットスイッチにおいて、ドッグ（図示せず）を移動して、このドッグにリミットスイッチのローラ９０が接して、ローラレバー９１を倒しリミットスイッチを作動させるのであるが、このローラレバー９１が倒されることにより回転軸９２が回転しプランジャ９３が押される。ある程度、プランジャ９３が押されると、スプリング９４が撓み、補助プランジャ９５が押されて、検出スイッチ９６の操作プランジャ９７が押され、検出スイッチ９６がスイッチング作動を行う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の検出スイッチ側にＯＴ吸収機構を持たせたリミットスイッチにあっては、検出スイッチ８０がＯＴ吸収機構を有することで複雑になり、小型化できないという問題点があったし、また、ヘッド部のプランジャにＯＴ吸収機構を持たせたリミットスイッチにあっては、ＯＴ吸収用のスプリング９３が折損した場合、検出スイッチ９６の操作プランジャ９７を押し込むことができず、例えば、ＮＯ（ノーマルオープン）側の接点が溶着した時に、同時にコイルスプリングが折損してしまった場合、アクチュエータ９８が作動しているのに、ＮＯ側の接点が開離できないという問題点があった。
【００１３】
本発明は、上記の問題点に着目して成されたものであって、その目的とするところは、直接に検出スイッチを作動するダイレクト操作が可能になるばかりか、検出スイッチにＯＴ吸収機構を設けることなく、検出スイッチの小形化が可能になり、この検出スイッチの可動部の押込み過ぎが防止できて、複数の小形の検出スイッチの内蔵を可能に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】
上記の目的を達成するために、本発明に係るリミットスイッチは、アクチュエータの作動による回転軸の回転でカム手段を作動させることによって、プランジャ手段が直接検出スイッチを作動させるリミットスイッチであって、プランジャ手段が、スイッチ本体に第１のプランジャを移動可能に設けると共に第１のプランジャを復帰ばねにより保持し、第１のプランジャ内に第２のプランジャを移動可能に設けると共に第２のプランジャをばね部材により保持した構成であり、カム手段が、回転軸に、回転軸の一定回転時に第２のプランジャをばね部材に抗して押込み移動させ且つこの押込み移動後に第２のプランジャの押込みを停止させるプランジャ押込み作動部と、回転軸の回転時に第１のプランジャを復帰ばねに抗して押し込み移動させるプランジャ復帰作動部とを有するカム部を設けた構成であり、第２のプランジャの先側部分をカム部の前記プランジャ押込み作動部に当接させると共に、第２のプランジャの先側部分とは反対側を検出スイッチの操作プランジャに連係させ、且つ、カム部の前記プランジャ復帰作動部を、回転軸に第１のプランジャの先端部が当接する平坦面部を形成して構成すると共に、カム部のプランジャ押込み作動部を、平坦面部にベアリング受部を突設し、ベアリング受部に球状凹面を形成すると共に、ベアリング受部の両端部を円弧面に形成し且つ球状凹面と円弧面との渡り部を突起部にして構成し、更に、第２のプランジャの端部にベアリングを設けて、ベアリングを前記ベアリング受部の球状凹面に当接させたものである。
【００２２】
かかる構成により、アクチュエータの動作により回転軸を回転すると、回転軸のカム部のプランジャ押込み作動部は第２のプランジャをばね部材に抗して押し込んで、この第２のプランジャを介して直接に検出スイッチを作動させるし、さらに、押込み移動後に第２のプランジャの押込みを停止させる一方、回転軸が回転すると、プランジャ復帰作動部は第１のプランジャを復帰ばねを圧縮しながら押し込む。
【００２３】
そして、アクチュエータから操作体が離れると、復帰ばねのばね力により第１のプランジャが押し上げられて、カム部のプランジャ復帰作動部を介して回転軸を逆回転させてアクチュエータを元の位置に復帰させる。
【００２４】
このように、ばね部材を介することなく直接に検出スイッチを作動するダイレクト操作が可能になるし、また、第２のプランジャを移動操作するカム部のプランジャ押込み作動部は、第２のプランジャの押込み移動後にこの第２のプランジャの押込みを停止させることが可能であるために、小形の検出スイッチの動作ストロークに適した小さいストロークを得ることができて、検出スイッチの可動部である操作プランジャの押込み過ぎが防止できる。
【００２５】
したがって、内蔵スイッチである検出スイッチにＯＴ吸収機構を設ける必要がなく、検出スイッチを小形化することができるし、複数の検出スイッチを内蔵するリミットスイッチの製作に寄与することができる。
【００２７】
さらに、かかる構成により、アクチュエータの動作により回転軸を回転すると、回転軸のカム部のベアリング受部は、その球状凹面でベアリングを介して第２のプランジャをばね部材に抗して押し込んで、この第２のプランジャを介して検出スイッチを作動させるし、さらに、回転軸が回転すると、カム部のベアリング受部の突起部から円弧面がベアリングに摺接して、第２のプランジャの押込みが停止してＯＴ吸収がなされるために、小形の検出スイッチに適した小さいストロークを得ることができて、検出スイッチの可動部である操作プランジャの押込み過ぎが防止できる。
【００２８】
また、カム部の平坦面部が第１のプランジャを復帰ばねを圧縮しながら押し下げ、アクチュエータから操作体が離れると、復帰ばねのばね力により第１のプランジャが押し上げられて、カム部の平坦面部を押し上げて回転軸を逆回転させてアクチュエータを元の位置に復帰させる。このように、第２のプランジャによる検出スイッチの操作とは別にアクチュエータの復帰動作を行わせることができる。
【００２９】
したがって、内蔵スイッチである検出スイッチにＯＴ吸収機構を設ける必要がなく、検出スイッチを小形化することができるし、複数の検出スイッチを内蔵するリミットスイッチの製作に寄与することができる。
【００３０】
また、第２のプランジャの端部に設けたベアリングをベアリング受部の球状凹面に当接させるために摩耗が少なくなり、リミットスイッチの寿命を長期にわって保持することができる。
【００３１】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係るリミットスイッチは、上記した本発明のリミットスイッチにおいて、プランジャ手段の復帰ばねにセーフティスプリングを用いたものである。
【００３２】
かかる構成により、上記した本発明に係るリミットスイッチの作用効果と同様な作用効果を奏し得るばかりか、ばね折れが生じても、アクチュエータを復帰させることができる。
【００３３】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係るリミットスイッチは、上記した本発明のリミットスイッチにおいて、検出スイッチを、スイッチ部側復帰ばねに抗して操作プランジャを作動してスイッチング動作を行う構成にして、スイッチ部側復帰ばねと、プランジャ手段の復帰ばねとにセーフティスプリングを用いたものである。
【００３４】
かかる構成により、上記した本発明に係るリミットスイッチの作用効果と同様な作用効果を奏し得るばかりか、ばね折れが生じても、アクチュエータを復帰させることができるし、また、検出スイッチにおけるノーマルオープン接点の溶着発生時においても、強制的に開離を行うことができる。
【００３５】
以下、本発明を図面を参照して説明する。
【００３６】
図１は本発明に係るリミットスイッチの一部破断した正面図、図２は同リミットスイッチの縦断面図、図３は検出スイッチユニットの縦断面図、図４は検出スイッチユニットの一部破断した断面図である。
【００３７】
本発明に係るリミットスイッチはスイッチ本体１を備えており、このスイッチ本体１の端部にはヘッド部２が設けてあり、また、スイッチ本体１内には検出スイッチユニット３が設けてある。そして、ヘッド部２には、検出スイッチユニット３を作動させるアクチュエータ４が設けてある。
【００３８】
このアクチュエータ４は、ヘッド部２の軸受部６、７に回転可能に設けられた回転軸８を有しており、この回転軸８には、図５乃至図７に示すようにレバー取付部９と支承部１０、１１と支承部１０、１１の中間に位置するシール溝部１２とカム部１３と端側支承部１４とが形成してある。カム部１３は平坦面部１５を有しており、この平坦面部１５の中央にはベアリング受部１６が突設してある。このベアリング受部１６は球状凹面１６ａを有しており、また、ベアリング受部１６の両端部は円弧面１６ｂに形成してある。そして、球状凹面１６ａと円弧面１６ｂとの渡り部が突起部１６ｃにしてある。
【００３９】
そして、平坦面部１５がプランジャ復帰作動部を構成しており、ベアリング受部１６の球状凹面１６ａと、円弧面１６ｂと、突起部１６ｃとでプランジャ押込み作動部を構成している。また、シール溝部１２にはシールリング１２Ａが設けられている。
【００４０】
そして、回転軸８は、図２に示すように支承部１０、１１を軸受部６に、端側支承部１４を軸受１４Ａを介して軸受部７にそれぞれ支承してヘッド部２に取り付けてある。回転軸８のヘッド部２外に突出するレバー取付部９にはローラレバー１７の基部が固着してあり、このローラレバー１７の端部にはローラ１８がローラシャフト１９により回転可能に保持されている。
【００４１】
スイッチ本体１のケース１Ａの端部には、ヘッド部２の底部の開口部２Ａに対向するカバー収容部２０が設けてあり、このカバー収容部２０の底部には開口部２０Ａが形成してある。そして、カバー収容部２０にはヘッドカバー２１が収容されており、このヘッドカバー２１の底部には開口部２１Ａが形成してある。ヘッドカバー２１には第１のプランジャ２２が摺動可能に設けてある。この第１のプランジャ２２は筒状であり、この第１のプランジャ２２の外周部にはばね受部２３が形成してあり、また、第１のプランジャ２２の底部には開口部２４が形成してある。そして、ヘッドカバー２１内には復帰ばね２５が収容してあり、この復帰ばね２５はばね受部２３を介して第１のプランジャ２２を持ち上げていて、この第１のプランジャ２２の先端部をカム部１３の平坦面部１５に当接させている。
【００４２】
また、第１のプランジャ２２内には第２のプランジャ２６が設けてあり、この第２のプランジャ２６の先端部にはベアリング収容部２７が形成してある。また、第２のプランジャ２６の下端部には押圧子２８が取り付けてある。また、第２のプランジャ２６の先部の外周にはばね受部２９が設けてある。そして、ベアリング収容部２７にはベアリング３０が収容してある。
【００４３】
そして、第１のプランジャ２２内にはばね部材３１が収容してあり、このばね部材３１はばね受部２９を介して第２のプランジャ２６を持ち上げていて、ベアリング３０をカム部１３のベアリング受部１６の球状凹面１６ａに当接させている。そして、第２のプランジャ２６の端部は第１のプランジャ２２の底部の開口部２４及びヘッドカバー２１の開口部２１Ａをそれぞれ貫通している。そして、第１のプランジャ２２と第２のプランジャ２６と第１のプランジャ２２を保持する復帰ばね２５と第２のプランジャ２６を保持するばね部材３１とでプランジャ手段が構成してある。
【００４４】
検出スイッチユニット３は、ケース３２と、このケース３２内に背中合わせで組み付けられている内蔵スイッチである第１、第２検出スイッチ３３、３４とを備えている。
【００４５】
ケース３２は、図８に示すように上面部３２Ａと、左、右面部３２Ｂ、３２Ｃと、下面部３２Ｄと、背面部３２Ｅとを有しており、その前面が開口したボックス形状をしている。
【００４６】
そして、上面部３２Ａには、その中央に位置させて前縁部から背面部３２Ｅ側に至る切欠部３５が形成してあり、左、右面部３２Ｂ、３２Ｃには、前縁部から背面部３２Ｅ側に至る切り溝部３６が形成してあり、これらの切り溝部３６の端部にはランス部３７が形成してあり、これらのランス部３７は切り溝部３６内に位置している。
【００４７】
また、左、右面部３２Ｂ、３２Ｃの外面には係合部３８が上下に形成してある。また、下面部３２Ｄには、その中央に位置させて前縁部から背面部３２Ｅ側に至る切欠部３９が形成してあり、左、右面部３２Ｂ、３２Ｃと下面部３２Ｄとがなす角部は切欠されていて、これらの切欠部はリード線導出部４０にしてある。
【００４８】
第１検出スイッチ３３は、図３、図４、図９に示すようにスイッチケース４１と、操作プランジャ４２と、第１可動接点４３ａを有する第１可動片４３と、第２可動接点４４ａを有する第２可動片４４と、第１、第２可動片４３、４４を保持する第１、第２接点ばね４５、４６とを有しており、スイッチケース４１の左、右側部には背面４１Ａと同一面内に位置する係止部４７が形成してあり、また、スイッチケース４１内にはプランジャ収容部４１ａが形成してあり、スイッチケース４１内には第１、第２固定接点６１、６２が固着してある。
【００４９】
操作プランジャ４２は、図３に示すようにプランジャ本体４２Ａを有しており、このプランジャ本体４２Ａの外面側には、外側ストッパー部４８と、３つの可動片ガイド４９、５０、５１と、３つのばね受部５２、５３、５４とが形成してあり、また、プランジャ本体４２Ａの内面側には、内側ストッパー部５５と、ガイド孔５６ａを有するガイド部５６とが形成してある。
【００５０】
そして、プランジャ本体４２Ａの先端部（上端部）には、このプランジャ本体４２Ａの軸線イに対して内方向に直角を形成されたバー部５７が設けてあり、また、プランジャ本体４２Ａの先端部（上端部）には、バー部５７の基部に並べて当接部５８が形成してある。
【００５１】
そして、可動片ガイド４９には第１可動片４３が、可動片ガイド５１には第２可動片４４が、それぞれプランジャ本体４２Ａの軸線イの方向に移動可能に取り付けてあり、また、ばね受部５２には第１接点ばね４５が、ばね受部５４には第２接点ばね４６がそれぞれ設けてある。
【００５２】
そして、スイッチケース４１のプランジャ収容部４１ａには操作プランジャ４２が組み込まれており、また、スイッチケース４１にはガイドロッド５９が設けてあって、このガイドロッド５９は、ガイド部５６のガイド孔５６ａに挿入してあり、ガイドロッド５９にはスイッチ側復帰ばねである復帰ばね６０が沿わせてあり、この復帰ばね６０により操作プランジャ４２が持ち上げれられていて、操作プランジャ４２の内、外側ストッパー部５５、４８がプランジャ収容部４１ａの端面に接している。また、第１可動接点４３ａは第１固定接点６１に接していて、ノーマルクローズ（ＮＣ）接点構成の第１スイッチ部６３を構成しているし、第２可動接点４４ａは第２固定接点６２より離間していて、ノーマルオープン（ＮＯ）接点構成の第２スイッチ部６４を構成している。
【００５３】
また、第２検出スイッチ３４では、可動片ガイド４９に第１可動片４３が、可動片ガイド５０に第２可動片４４が、それぞれプランジャ本体４２Ａの軸線イの方向に移動可能に取り付けてあり、また、ばね受部５２に第１接点ばね４５が、ばね受部５３に第２接点ばね４６がそれぞれ設けてあって、第１、第２スイッチ部６５、６６を構成しており、第１、第２スイッチ部６５、６６は、いずれもノーマルクローズ（ＮＣ）接点構成である。そして、第２検出スイッチ３４の他の構成は上記した第１検出スイッチ３３と同構成である。
【００５４】
そして、第１検出スイッチ３３と第２検出スイッチ３４とは、その背面を合せた状態でケース３２に収容してあり、この場合、ケース３２に設けたランス部３７が係止部４７に係脱可能に係止していて、第１検出スイッチ３３と第２検出スイッチ３４とはケース３２に固定されている。
【００５５】
そして、ケース３２の上面部３２Ａの切欠部３５より、第１検出スイッチ３３の操作プランジャ４２と、第２検出スイッチ３４の操作プランジャ４２−１とが突出していて、図１０に示すように第１検出スイッチ３３の操作プランジャ４２のバー部５７が、第２検出スイッチ３４の操作プランジャ４２−１の当接部５８−１に当接しており、第２検出スイッチ３４の操作プランジャ４２−１のバー部５７−１が、第１検出スイッチ３３の操作プランジャ４２の当接部５８に当接していて、第１、第２検出スイッチ３３、３４の操作プランジャ４２、４２−１のバー部５７、５７−１が互いに接した状態で並べてある。
【００５６】
このように構成された検出スイッチユニット３は、スイッチ本体１のケース１Ａ内に収容してある。この場合、図１に示すようにケース１Ａの内面に設けた係合突起部６３が、ケース３２の左、右面部３２Ｂ、３２Ｃの係合部３８に係脱可能に係合している。
【００５７】
そして、図１０に示すように第２のプランジャ２６の押圧子２８が、第１、第２検出スイッチ３３、３４の操作プランジャ４２、４２−１のバー部５７、５７−１に当接している。
【００５８】
また、第１のプランジャ２２を持ち上げている復帰ばね２５と、第１、第２検出スイッチ３３、３４の復帰ばね６０とには、図１１に示すセーフティスプリングが使用してある。このセーフティスプリングは、内側（もしくは外側）をガイド部材によりガイドされており、なお且つ取付状態でばね線６５ａの線径Ａがばね線６５ａ間の隙間Ｂより大きくなるように設計されたコイルスプリングである。
【００５９】
そして、復帰ばね２５の場合には、図１３の（１）、（２）に示すように、その外側がガイド部材であるヘッドケース２１でガイドされており、ばね折れＦが生じた場合にもばねとして機能する。また、復帰ばね６０の場合には、図１２の（１）、（２）に示すように、その内側がガイド部材であるガイドロッド５９でガイドされており、ばね折れＦが生じた場合にもばねとして機能する。
【００６０】
次に上記のように構成されたリミットスイッチの作動を説明する。
【００６１】
操作体であるドッグ（図示せず）を移動して、このドッグをリミットスイッチのローラ１８に接して、ローラレバー１７を、図１において右方向に倒し、リミットスイッチを作動させるのであるが、このローラレバー１７が倒されることにより回転軸８が回転する。
【００６２】
図１４の（１）に示すように、ＦＰ（自由位置）状態では、回転軸８のカム部１３のベアリング受部１６は、その球状凹面１６ａでベアリング３０を受けており、カム部１３の平坦面部１５は第１のプランジャ２２の先端部が当接している。
【００６３】
そして、回転軸８が回転して、ＦＰ（自由位置）状態から図１４の（２）に示すＰＴ１（動作最小位置）状態に移行すると、カム部１３のベアリング受部１６の球状凹面１６ａからベアリング３０が離れ、ベアリング受部１６の球状凹面１６ａと円弧面１６ｂとの渡り部である突起部１６ｃがベアリング３０を介して第２のプランジャ２６をばね部材３１に抗して押し込む。このＰＴ１状態では第２のプランジャ２６のストロークＬ１は１．７３５ｍｍになる。
【００６４】
また、第１のプランジャ２２は、ＦＰ（自由位置）状態から回転軸８が回転し始めると、カム部１３の平坦面部１５が第１のプランジャ２２を復帰ばね２５を圧縮しながら押し込む。
【００６５】
さらに、ＰＴ１状態から回転軸８が回転すると、ベアリング受部１６の突起部１６ｃがベアリング３０を介して第２のプランジャ２６を押し込み、突起部１６ｃが第２のプランジャ２６の軸線ロ上に位置するベアリング３０の頂点Ｐに接すると第２のプランジャ２６の押し込みが完了し、以後、第２のプランジャ２６は停止する。この停止でＯＴ吸収が行われる。
【００６６】
そして、ＴＴＰ（動作限度位置）状態になると、図１４の（３）に示すように、カム部１３のベアリング受部１６の円弧面１６ｂがベアリング３０に摺接する。また、第１のプランジャ２２は、ＰＴ１状態から回転軸８が回転し始めると、カム部１３の平坦面部１５が第１のプランジャ２２を復帰ばね２５を圧縮しながら押し下げ、ＴＴＰ状態に至る。ＴＴＰ状態の場合の回転軸８の回転角度は約７５度であり、第２のプランジャ２６のストロークＬ２は３．１７５ｍｍになる。
【００６７】
上記したように、ＰＴ１状態からＴＴＰ状態に移行する過程で、第２のプランジャ２６は、その端部に設けた押圧子２８を介して第１、第２検出スイッチ３３、３４の操作プランジャ４２、４２−１のバー部５７、５７−１を押し込む。
【００６８】
このために、第１、第２検出スイッチ３３、３４において、操作プランジャ４２、４２−１が復帰ばね６０に抗して押し込まれて、第１検出スイッチ３３において、第１スイッチ部６３では可動接点４３ａが固定接点６１より離れてスイッチオフの状態になるし、また、第２スイッチ部６４では可動接点４４ａが固定接点６２に接してスイッチオンの状態になる。また、第２検出スイッチ３４において、第１、第２スイッチ部６５、６６共にスイッチオフの状態になる。
【００６９】
そして、アクチュエータ４からドッグが離れると、復帰ばね２５のばね力により第１のプランジャ２２が押し上げられて、カム部１３の平坦面部１５を押し上げて回転軸８を逆回転させて、アクチュエータ４を元の位置に復帰させる。また、第１、第２検出スイッチ３３、３４の復帰ばね６０のばね力により操作プランジャ４２、４２−１が押し上げられて、第１検出スイッチ３３において、第１スイッチ部６３では可動接点４３ａが固定接点６１に接触してスイッチオンの状態になるし、また、第２スイッチ部６４では可動接点４４ａが固定接点６２より離れてスイッチオフの状態になる。また、第２検出スイッチ３４において、第１、第２スイッチ部６５、６６は共にスイッチオンの状態になる。
【００７０】
図１４の（１）、（２）、（３）に示すように、ＰＴ１状態では第２のプランジャ２６のストロークＬ１は１．７３５ｍｍになり、ＴＴＰ状態では、第２のプランジャ２６のストロークＬ２は３．１７５ｍｍになる、これに対して、図１５の（１）、（２）、（３）に示す従来のリミットスイッチのプランジャ機構では、ＰＴ１状態ではプランジャ７２のストロークＬ１は１．７３５ｍｍであり、ＴＴＰ状態ではプランジャ７０のストロークＬ２は４．７９７ｍｍである。
【００７１】
このように、ＴＴＰ状態で、第２のプランジャ２６のストロークＬ２がプランジャ７２のストロークＬより小さくなるのは、図１４の（２）のＰＴ１状態から、さらに回転軸８が回転すると、ベアリング受部１６の突起部１６ｃがベアリング３０を介して第２のプランジャ２６を押し込み、突起部１６ｃが第２のプランジャ２６の軸線ロ上に位置するベアリング３０の頂点Ｐに接すると第２のプランジャ２６の押し込みが完了し、停止状態になるからである。
【００７２】
上記した実施の形態によれば、操作体がアクチュエータ４を動作させて回転軸８を回転すると、回転軸８のカム部１３のベアリング受部１６は、その球状凹面１６ａでベアリング３０を介して第２のプランジャ２６をばね部材３１に抗して押し込んで、この第２のプランジャ２６を介して第１、第２検出スイッチ３３、３４を作動させるし、さらに、回転軸８が回転すると、カム部１３のベアリング受部１６の突起部１６ｃがベアリング３０に摺接してベアリング３０を介して第２のプランジャ２３を押込み、この押込み後には、ベアリング受部１６の円弧面１６ｂがベアリング３０に摺接して第２のプランジャ２３の押込みを停止する。
【００７３】
このために、小形の検出スイッチに適したストロークを得ることができて、第１、第２検出スイッチ３３、３４の可動部である操作プランジャ４２、４２−１の押込み過ぎが防止できる。
【００７４】
したがって、内蔵スイッチである検出スイッチにＯＴ吸収機構を設ける必要がなく、作動ストロークの小さい小形の検出スイッチを内蔵するリミットスイッチの製作に寄与することができる。
【００７５】
また、第２のプランジャ２６の端部に設けたベアリング３０をベアリング受部１６の球状凹面１６ａに当接させるために摩耗が少なくなり、リミットスイッチの寿命を長期にわって保持することができる。
【００７６】
また、操作体がアクチュエータ４を動作させて回転軸８を回転すると、カム部１３の平坦面部１５が第１のプランジャ２２を復帰ばね２５を圧縮しながら押し込む。そして、アクチュエータ４から操作体が離れると、復帰ばね２５のばね力により第１のプランジャ２２が押し上げられて、カム部１３の平坦面部１５を押し上げて回転軸８を逆回転させてアクチュエータ４を元の位置に復帰させる。このように、第２のプランジャ２６による第１、第２検出スイッチ３３、３４の操作とは別にアクチュエータ４の復帰動作を行わせることができる。
【００７７】
また、第１、第２検出スイッチ３３、３４の復帰ばね６０と、第１のプランジャ２２の復帰ばね２５とにセーフティスプリングを用いたことにより、ばね折れが生じても、アクチュエータ４を復帰させることができるし、また、第１、第２検出スイッチ３３、３４におけるノーマルオープン接点の溶着発生時においても、強制的に開離をおこなうことができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るリミットスイッチによれば、ばね部材を介することなく直接に検出スイッチを作動するダイレクト操作が可能になるし、また、プランジャ手段を移動操作するプランジャ押込み作動部は、プランジャ手段の押込み移動後に、このプランジャ手段の押込みを停止させることが可能であるために、小形の検出スイッチに適した小さいストロークを得ることができて、検出スイッチの可動部の押込み過ぎが防止できる。
【００７９】
したがって、内蔵スイッチである検出スイッチにＯＴ吸収機構を設ける必要がなく、検出スイッチを小形化することができるし、複数の検出スイッチを内蔵するリミットスイッチの製作に寄与することができる。
【００８０】
そして、カム部のプランジャ復帰作動部を、回転軸に第１のプランジャの先端部が当接する平坦面部を形成して構成し、カム部のプランジャ押込み作動部を、平坦面部にベアリング受部を突設し、ベアリング受部に球状凹面を形成すると共に、ベアリング受部の両端部を円弧面に形成し且つ球状凹面と円弧面との渡り部に突起部を形成して構成し、第２のプランジャの端部にベアリングを設けて、ベアリングをベアリング受部の球状凹面に当接させたことにより、アクチュエータの動作により回転軸を回転すると、回転軸のカム部のベアリング受部は、その球状凹面でベアリングを介して第２のプランジャをばね部材に抗して押し下げて、この第２のプランジャを介して検出スイッチを作動させるし、さらに、回転軸が回転すると、カム部のベアリング受部の突起部から円弧面がベアリングに摺接して、第２のプランジャの押込みが停止してＯＴ吸収がなされるために、小形の検出スイッチに適した小さいストロークを得ることができて、検出スイッチの可動部の押込み過ぎが防止できる。
【００８１】
また、カム部の平坦面部が第１のプランジャを復帰ばねを圧縮しながら押し下げ、アクチュエータから操作体が離れると、復帰ばねのばね力により第１のプランジャが押し上げられて、カム部の平坦面部を押し上げて回転軸を逆回転させてアクチュエータを元の位置に復帰させる。このように、第２のプランジャによる検出スイッチの操作とは別にアクチュエータの復帰動作を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリミットスイッチの一部破断した正面図である。
【図２】同リミットスイッチの縦断面図である。
【図３】同リミットスイッチの検出スイッチユニットの縦断面図である。
【図４】同検出スイッチユニットの一部破断した断面図である。
【図５】回転軸の側面図である。
【図６】回転軸の平面図である。
【図７】回転軸の斜視図である。
【図８】検出スイッチユニットのケースの斜視図である。
【図９】検出スイッチユニットの第１検出スイッチと第２検出スイッチとの分離状態の斜視図である。
【図１０】検出スイッチユニットの第１検出スイッチと第２検出スイッチとの合せ状態の斜視図である。
【図１１】セーフティスプリングの正面図である。
【図１２】（１）はセーフティスプリングの内側をガイドした場合の説明図である。
（２）は同セーフティスプリングが折損した場合の説明図である。
【図１３】（１）はセーフティスプリングの外側をガイドした場合の説明図である。
（２）は同セーフティスプリングが折損した場合の説明図である。
【図１４】（１）、（２）、（３）は本発明のリミットスイッチのプランジャ機構の動作説明図である。
【図１５】（１）、（２）、（３）は従来のリミットスイッチのプランジャ機構の動作説明図である。
【図１６】従来のリミットスイッチの縦断面図である。
【図１７】同リミットスイッチの検出スイッチの一部破断した正面図である。
【図１８】同検出スイッチの縦断面図である。
【図１９】従来の他のリミットスイッチの縦断面図である。
【符号の説明】
１ スイッチ本体
２ ヘッド部
３ 検出スイッチユニット
４ アクチュエータ
６ 軸受部
７ 軸受部
８ 回転軸
９ レバー取付部
１０ 支承部
１１ 支承部
１２ シール溝部
１３ カム部（カム手段）
１４ 端側支承部
１５ 平坦面部（プランジャ復帰作動部）（カム手段）
１６ ベアリング受部（プランジャ押込み作動部）（カム手段）
１６ａ 球状凹部（プランジャ押込み作動部）（カム手段）
１６ｂ 円弧面（プランジャ押込み作動部）（カム手段）
１６ｃ 突起部（プランジャ押込み作動部）（カム手段）
１７ ローラレバー
１８ ローラ
１９ ローラシャフト
２０ カバー収容部
２１ ヘッドカバー
２２ 第１のプランジャ（プランジャ手段）
２３ ばね受部
２４ 開口部
２５ 復帰ばね
２６ 第２のプランジャ（プランジャ手段）
２７ ベアリング収容部
２８ 押圧子
２９ ばね受部
３０ ベアリング
３１ ばね部材
３２ ケース
３３ 第１検出スイッチ
３４ 第２検出スイッチ
４２ 操作プランジャ
４２−１ 操作プランジャ
５７ バー部
５７−１ バー部
５８ 当接部
５８−１ 当接部
６０ 復帰ばね
６３ 第１スイッチ部
６４ 第２スイッチ部
６５ 第１スイッチ部
６６ 第２スイッチ部
Claims (3)
- アクチュエータの作動による回転軸の回転でカム手段を作動させることによって、プランジャ手段が直接検出スイッチを作動させるリミットスイッチであって、
前記プランジャ手段が、スイッチ本体に第１のプランジャを移動可能に設けると共に前記第１のプランジャを復帰ばねにより保持し、前記第１のプランジャ内に第２のプランジャを移動可能に設けると共に前記第２のプランジャをばね部材により保持した構成であり、
前記カム手段が、前記回転軸に、前記回転軸の一定回転時に前記第２のプランジャを前記ばね部材に抗して押込み移動させ且つこの押込み移動後に前記第２のプランジャの押込みを停止させるプランジャ押込み作動部と、前記回転軸の回転時に前記第１のプランジャを前記復帰ばねに抗して押し込み移動させるプランジャ復帰作動部とを有するカム部を設けた構成であり、
前記第２のプランジャの先側部分を前記カム部の前記プランジャ押込み作動部に当接させると共に、前記第２のプランジャの前記先側部分とは反対側を前記検出スイッチの操作プランジャに連係させ、
且つ、前記カム部の前記プランジャ復帰作動部を、前記回転軸に前記第１のプランジャの先端部が当接する平坦面部を形成して構成すると共に、
前記カム部の前記プランジャ押込み作動部を、前記平坦面部にベアリング受部を突設し、前記ベアリング受部に球状凹面を形成すると共に、前記ベアリング受部の両端部を円弧面に形成し且つ前記球状凹面と前記円弧面との渡り部を突起部にして構成し、
更に、前記第２のプランジャの端部にベアリングを設けて、前記ベアリングを前記ベアリング受部の前記球状凹面に当接させたことを特徴とするリミットスイッチ。 - 前記プランジャ手段の前記復帰ばねにセーフティスプリングを用いた請求項１に記載のリミットスイッチ。
- 前記検出スイッチを、スイッチ部側復帰ばねに抗して前記操作プランジャを作動してスイッチング動作を行う構成にして、前記スイッチ部側復帰ばねと、前記プランジャ手段の前記復帰ばねとにセーフティスプリングを用いた請求項１に記載のリミットスイッチ。
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