JP4270491B2 - リミットスイッチ - Google Patents
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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、いわゆる直動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動作方向と同一方向に移動可能で端部に被検出対象物と接触可能なローラを有したスイッチ動作プランジャとを備えている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、このリミットスイッチの構造とは異なり、操作プランジャの動作方向と内蔵スイッチのスイッチ動作方向とを異ならせることでリミットスイッチ自体の取り付けレイアウト上の自由度を高めたタイプのリミットスイッチも存在する。
【０００４】
このリミットスイッチの構造は、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内蔵スイッチ動作方向に移動可能に収容された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、ハウジング内においてスイッチ動作プランジャの移動方向と直交する方向に支持され、被検出物体の有無に応じて動作する操作プランジャとを備えている。
【０００５】
そして、操作プランジャの端部が被検出対象物で押された場合、当該操作プランジャがハウジング内部方向に移動し、操作プランジャの端部がスイッチ動作プランジャの端部を操作プランジャの移動方向と直交する方向に押し込み、これに応じてスイッチ動作プランジャが内蔵スイッチのオン・オフを切り替えるようになっている。
【０００６】
なお、かかる操作プランジャとスイッチ動作プランジャの相互位置関係及び作用のしかたを詳細に図示すると以下の通りとなる。
【０００７】
具体的には、図５（ａ）に示すように、スイッチ動作プランジャ５０はステンレス製からなり大径円柱部５１とこの大径円柱部５１の一端に同心に備わった中径円柱部５２及び大径円柱部５１の他端に同心に備わった小径円柱部５３を備えている。そして、中径円柱部５２の端面（図中上面）には変移変換部５４が例えばかしめによって固定されている。変移変換部５４は、ステンレスからなる板材の両端を端面視で角型Ｃ字状に折曲し、対向する板材５４ａ，５４ｂの一側端部にステンレス製のローラ５５を回動自在に備えて構成されている。なお、ローラ５５は図５（ｂ）に示す操作プランジャ７０が当たり易いように一部が側面視で対向する板材５４ａ，５４ｂより突出するように変移変換部５４に取り付けられている。一方、スイッチ動作プランジャの小径円柱部下端面５３ａには内蔵スイッチ動作用のネジ５６がその突出量を調整可能な状態で螺合されている。
【０００８】
以上の構造を有するスイッチ動作プランジャ５０は図５（ｂ）に示すようにアルミニウム合金からなるハウジング本体６１に焼結金属からなる含油軸受け６５を介して一方向（図中垂直方向）に移動可能なように支持されている。また、ハウジング本体６１にはハウジングヘッド６２が取り付けられ、ハウジングヘッド６２にはここでは特に図示しない公知の支持構造で操作プランジャ７０が備わっている。そして、操作プランジャ７０は図示しない端部が被検出対象物によって押されることでスイッチ動作プランジャ５０の移動軸線方向と垂直方向（図５（ｂ）中Ｘ方向）に移動可能になっている。
【０００９】
以上の構成を有することでスイッチ動作プランジャ５０が被検出対象物に押されて図中Ｘ方向に移動すると操作プランジャ７０の端部に形成されたテーパ付き大径部７０ａがスイッチ動作プランジャのローラ５５と接触し、ローラ５５を図中下方に押し込むことでスイッチ動作プランジャ５０自体を図中Ｙ方向に移動させ、ネジ５６を介して図示しない内蔵スイッチの押しボタンを押し込み、内蔵スイッチオン・オフの切り替えを行う。
【００１０】
【特許文献１】
実開昭５９−１７０３３５号公報（第１頁、第４図）
【発明が解決しようとする課題】
上述したように変移変換部５４はスイッチ動作プランジャ５０に固定されている。従って、操作プランジャ７０がワーク等の被検出対象物に押されて一方向（図５（ｂ）中Ｘ方向）に移動し、操作プランジャ７０の端部テーパ部７０ｂが変移変換部５４のローラ５５に押し付けられたとき、スイッチ動作プランジャ５０自体にその軸線に対して曲げモーメントが作用する。その結果、図５（ｂ）に示す反力Ｆ１と反力Ｆ２が含油軸受け６５からスイッチ動作プランジャ５０に作用した状態でスイッチ動作プランジャ５０が一方向（図中Ｙ方向）に移動する。このような状態でスイッチ動作プランジャ５０が何百万回と往復移動するとスイッチ動作プランジャ５０の、含油軸受け６５からの反力Ｆ１及び反力Ｆ２が作用する領域において含油軸受け６５とスイッチ動作プランジャ５０との間に局所的な摩耗が生じ、リミットスイッチの耐用年数に悪影響を及ぼしていた。
【００１１】
本発明の目的は、軸受けの局所的な摩耗を軽減して寿命の長いリミットスイッチを提供することにある。
【００１２】
【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、前記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、前記ハウジング内において前記スイッチ動作プランジャの移動方向と直交する方向に支持され、被検出物体の有無に応じて前記直交する方向に移動可能な操作プランジャと、前記操作プランジャの動きを前記スイッチ動作プランジャに伝達するプランジャ動作伝達部材とを備えたリミットスイッチにおいて、前記ハウジング内部には前記スイッチ動作プランジャの移動方向と平行かつ前記操作プランジャの端面と対向し当該操作プランジャの移動方向と垂直な平面部が形成され、前記プランジャ動作伝達部材はスイッチ動作プランジャと別体に形成され、かつ前記平面部に対して摺動可能となっており、細長板材を長手方向の２箇所で折曲して形成され、中央平坦部は前記スイッチ動作プランジャ端面との当接面をなし、一方の垂直起立部は前記平面部との摺動面をなし、他方の湾曲起立部は前記操作プランジャ端部の端部に当接することを特徴としている。
【００１３】
プランジャ動作伝達部材は一部に摺動面を備え、当該摺動面がハウジング内部においてスイッチ動作プランジャの移動方向と平行かつ操作プランジャの移動方向と垂直な平面部に当接すると共に、当該平面部に対して摺動可能となっている。
【００１４】
従って、操作プランジャが被検出対象物に押されて移動した場合、この操作プランジャの端部がプランジャ動作伝達部材の湾曲起立部を介して当該プランジャ動作伝達部材に作用させる押圧力のうち操作プランジャの軸線方向における分力がこの摺動面を介してハウジング内の平面部に直接作用するようになる。そのため、スイッチ動作プランジャには操作プランジャがプランジャ動作伝達部材に作用させる押圧力のうち操作プランジャの軸線方向と垂直方向の分力（スイッチ動作プランジャの軸線方向の分力）のみが作用する。その結果、スイッチ動作プランジャを軸受けに押し付ける曲げモーメントを発生させることなく、リミットスイッチを長期間に亘って使用することができる。
【００１５】
また、プランジャ動作伝達部材はスイッチ動作プランジャと別体に形成され、かつスイッチ動作プランジャの端面に対して摺動可能となっている。
【００１６】
これによって、プランジャ動作伝達部材がスイッチ動作プランジャに固定されていないので、操作プランジャから受ける押圧力のうち、操作プランジャの軸線方向の分力をプランジャ動作伝達部材の摺動面を介してハウジング内部の平面部に均一に作用させる。これによって、この分力がスイッチ動作プランジャに対して曲げモーメントとして作用するのを防止し、含油軸受けの不均一な摩耗を確実に防止する。
【００１７】
また、好ましくは、上述のリミットスイッチにおいて、ハウジングがハウジング本体と当該ハウジング本体に着脱可能に取り付けられたハウジングヘッドとを有し、ハウジング内部の平面部はハウジングヘッド内に形成され、操作プランジャはハウジングヘッドに支持されかつハウジングヘッドと操作プランジャとの間には操作プランジャを一方向に付勢する弾性体が介装され、プランジャ動作伝達部材は弾性体に遊動可能に係合しているようにすると良い。
【００１８】
上述のリミットスイッチの作用に加えて、ハウジングヘッドをハウジング本体から外したときにプランジャ動作伝達部材がハウジングヘッドの弾性体から離脱することがなく、プランジャ動作伝達部材の紛失を確実に防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一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。
【００２０】
本発明の一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１０内に収容された内蔵スイッチ９０と、ハウジング１０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、内蔵スイッチ９０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１０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、被検出物体（図示せず）の有無に応じて移動する操作プランジャ３０とを備えている。また、操作プランジャ３０とスイッチ動作プランジャ２０との間にはこれらと別体に形成されたプランジャ動作伝達部材４０が備わっている。
【００２１】
ハウジング１０はアルミニウム合金からなり、図１中上面に開口部１１ａが備わり一側端面にスイッチ動作プランジャ２０の挿通孔１１ｂが形成されたハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の開口部１１ａにネジ９１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プランジャ動作伝達部材４０と操作プランジャ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。
【００２２】
ハウジング本体１１内底面にはマイクロスイッチ（図示せず）を内部に収容し上部に電線接続用端子９０ａを備えた内蔵スイッチ９０が取り付けられている。また、内蔵スイッチ９０にはその端面から図示しないマイクロスイッチの押しボタンが突出している。なお、ハウジング本体１１の開口部は電線接続用端子９０ａ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。
【００２３】
一方、ハウジング本体１１内のスイッチ動作プランジャ挿通孔１１ｂには焼結金属からなる円筒状の含油軸受け２５が圧入され、この含油軸受け２５に対して摺動可能にスイッチ動作プランジャ２０が挿入されている。
【００２４】
スイッチ動作プランジャ２０はステンレス製からなり、図２に示すように、大径円柱部２１と、大径円柱部２１の一端に同心かつ一体に形成された中径円柱部２２と、大径円柱部２１の他端に同心かつ一体に形成された小径円柱部２３を備えている。そして、中径円柱部２２の端面２２ａには従来型リミットスイッチのスイッチ動作プランジャ５０と異なり平坦面が形成されている。また、スイッチ動作プランジャ２０の小径部下端面２３ａには内蔵スイッチ動作用のネジ２６がその突出量を調整可能な状態で螺合されている。
【００２５】
一方、図１に示すハウジングヘッド１３は直方体形状を備え、内部にプランジャ動作伝達部材４０や操作プランジャ復帰スプリング３５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操作プランジャ３０及びブッシング３６を収容する円筒状のボス部１３ｂが形成されている。また、ボス部１３ｂの周囲には雄ネジ１３ｃが形成されている。
【００２６】
なお、操作プランジャ３０はブッシング３６によってハウジングヘッド内において軸線方向に移動可能に支持されている。また、操作プランジャの段部３０ｅはブッシングの端部３６ｅに当接するようになっており、これによって操作プランジャ３０のハウジング外部側への移動を制限している。なお、ブッシング３６にはＯ−リングからなるシール部材３７が介装されて液密性を保っている。また、操作プランジャ３０及びブッシング３６は袋ナット３８を介してハウジングヘッド１３にしっかりと保持されている。
【００２７】
また、ハウジングヘッド１３の収容空間１３ａにおける一部内壁（図１中底壁）には、後述するプランジャ動作伝達部材４０の摺動面が当接する平面部１３ｄが形成されている（図２（ｂ）参照）。この平面部１３ｄは、スイッチ動作プランジャ２０の移動方向と平行で操作プランジャ３０の移動方向と垂直となるように形成されている。また、平面部１３ｄの中央にはプランジャ復帰スプリング３５のバネ受け座部１３ｅが形成されている。
【００２８】
続いて、操作プランジャ３０について説明する。操作プランジャ３０はステンレスでできており、図１及び図２（ｂ）に示すように円柱形状を有しかつ基端部３０ａが若干大径に形成されると共に基端部側にプランジャ復帰スプリング３５の収容凹部３０ｂが形成されている。また、操作プランジャ３０の基端部端面周囲にはテーパ部３０ｃが形成されている。テーパ部３０ｃは、これがプランジャ動作伝達部材４０に当接して操作プランジャ３０の移動に応じてスイッチ動作プランジャ２０をハウジング本体１１内部側に押し込むためのものである。一方、操作プランジャ３０の先端部３０ｄ（図１参照）はハウジングヘッド１３から外部に突出しており、当該先端部３０ｄには被検出対象物と接触する図示しないローラが備わっている。
【００２９】
また、操作プランジャ３０の収容凹部３０ｂとハウジングヘッド１３のバネ受け座部１３ｅ（図２（ｂ）参照）との間に介装されたプランジャ復帰スプリング３５は、操作プランジャ３０をハウジングヘッド１３外側方向（図１中上方向）に常に付勢するためのものである。なお、プランジャ復帰スプリング３５とハウジングヘッド１３のバネ受け座部１３ｅとの間にはピン３９が介装され、プランジャ復帰スプリング３５の安定した動作を確保している。
【００３０】
続いて、プランジャ動作伝達部材４０について説明する。プランジャ動作伝達部材４０は、図２（ａ）に示すようにステンレス製の細長板材を長手方向の２箇所で折曲して形成されている。そして、中央平坦部４１は図２（ｂ）に示すようにスイッチ動作プランジャ端面２２ａとの当接面をなし、一方の垂直起立部４２はハウジングヘッド１３内部の平面部１３ｄとの摺動面４２ｄを有し、他方の湾曲起立部４３は操作プランジャ端部のテーパ部３０ｃが当接する変移変換部４３ａをなしている。なお、垂直起立部４２には長孔４２ａが形成され、プランジャ復帰スプリング３５が長孔４２ａを介してプランジャヘッド１３のバネ受け座部１３ｅと操作プランジャの収容凹部３０ｂとの間に介装されるようになっている。
【００３１】
以上の構成を有することで、操作プランジャ３０が被検出対象物に接触してハウジングヘッド１３内に移動したとき、操作プランジャ３０の押圧力のうち、操作プランジャ軸線方向の分力はプランジャ動作伝達部材４０の摺動面４２ｄを介してプランジャヘッド１３内の平面部１３ｄに均一に作用する。一方、操作プランジャ３０の押圧力のうち、操作プランジャ軸線と垂直方向方向の分力はプランジャ動作伝達部材４０の変移変換部４３ａ及び中央平坦部４１を介してスイッチ動作プランジャ２０の軸線方向に作用する。これによって、プランジャ動作伝達部材４０とスイッチ動作プランジャ２０とが内蔵スイッチ９０側に若干移動し、内蔵スイッチ９０のプランジャを押して内蔵スイッチ９０のオン・オフ切り替えを行う。
【００３２】
なお、プランジャ動作伝達部材４０の垂直起立部４２には上述の通り長孔４２ａが形成されているので、プランジャ動作伝達部材４０がスイッチ動作プランジャ２０の軸線方向に移動する際、プランジャ動作伝達部材４０とプランジャ復帰スプリング３５が干渉することはない。
【００３３】
また、プランジャ動作伝達部材４０はスイッチ動作プランジャ２０と別体でありスイッチ動作プランジャ２０の端面２２ａにおいて摺動可能であるので、操作プランジャ３０による押圧力のうち操作プランジャ軸線方向分力がスイッチ動作プランジャ２０に作用することはなく、従来のリミットスイッチのようにかかる軸線方向分力によってスイッチ動作プランジャ２０に曲げモーメントが発生することはない。そのため、スイッチ動作プランジャ２０と含油軸受け２５との間がせることはない。これによって、スイッチ動作プランジャ２０が動作不良となるのを防止し、リミットスイッチ１を長期間に亘って使用することができる。
【００３４】
また、プランジャ動作伝達部材４０はプランジャ復帰スプリング３５に長孔４２ａを介して遊動可能に係合しているので、例えばハウジングヘッド１３を外してスイッチ１のメンテナンスを行う際や、被検出物体の検出方向を変更するためにハウジング本体１１からハウジングヘッド１３を外してハウジング本体１１に対する操作プランジャ３０の突出方向を変更する際、プランジャ動作伝達部材４０が不用意に脱落してこれが紛失してしまうこともない。そのため、本実施形態にかかるリミットスイッチ１はメンテナンス時やリミットスイッチ１の物体検出方向変更時において不都合を生じない。
【００３５】
続いて、上述の実施形態の変形例について説明する。尚、上述の実施形態と同様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。
【００３６】
まず、第１の変形例として図３（ａ）に示すようなプランジャ動作伝達部材１４０が考えられる。かかるプランジャ動作伝達部材１４０はステンレスの板材を２箇所で折曲して対向する側壁部１４０ａ，１４０ｂを形成し、両側壁部１４０ａ，１４０ｂの一側に軸１４１を介してステンレスからなるローラ１４２を回動自在に支承した構造をとっている。また、側壁部１４０ａ，１４０ｂに支持されたローラ１４２はその上部１４２ａが側壁部１４０ａ，１４０ｂから若干突出しており、操作プランジャの端面テーパ部（図３（ａ）では図示せず）がローラ１４２の上部１４２ａに当接するようになっている。なお、プランジャ動作伝達部材１４０のローラ１４２と反対側端部１４０ｃは図示しないハウジングヘッドの平面部に当接摺動するようになっており、上述の実施形態と同一の作用を及ぼす摺動面を形成している。
【００３７】
プランジャ動作伝達部材１４０をこのように構成することでプランジャ動作伝達部材１４０に作用する操作プランジャの押圧力の内、操作プランジャ軸線方向の分力はプランジャ動作伝達部材１４０の摺動面を介してハウジングヘッド内の平面部に作用し、スイッチ動作プランジャ１２０には直接作用することはない。これによって、従来例のリミットスイッチのようにスイッチ動作プランジャ１２０にとって好ましくない曲げモーメントを発生させることがなく、長期間の使用によってもスイッチ動作プランジャ１２０と含油軸受け（図示せず）との間にせりやかじりが生じることなく、リミットスイッチの動作不良を起こすこともない。
【００３８】
また、上述の第１の変形例と異なり、第２の変形例として図３（ｂ）に示すようにプランジャ動作伝達部材２４０がローラを備えるのではなく垂直起立部２４２と湾曲起立部２４３とを備えてこの湾曲起立部２４３に操作プランジャのテーパ面（ここでは図示せず）が突き当たり、操作プランジャによる押圧力のうち操作プランジャ軸線方向の分力をプランジャ動作伝達部材２４０の摺動面２４２ａを介してハウジングヘッドの平面部（図示せず）に作用させ、操作プランジャ軸線方向と垂直方向の分力を湾曲起立部２４３の変移変換部２４３ａを介してスイッチ動作プランジャ２２０に作用させるようにしても良い。
【００３９】
この場合もプランジャ動作伝達部材２４０がスイッチ動作プランジャ２２０と別体に形成され、スイッチ動作プランジャ２２０の端面２２０ａをプランジャ動作伝達部材２４０が摺動できるようになっているので、操作プランジャによる押圧力のうち操作プランジャ軸線方向の分力がスイッチ動作プランジャ２２０に作用することはなく、操作プランジャの押圧時にスイッチ動作プランジャ２２０に好ましくない曲げモーメントが発生するのを防止する。その結果、スイッチ動作プランジャ２２０の長期間の作動を確保することができる。また、本変形例は、図３（ａ）に示すプランジャ動作伝達部材１４０に較べてローラを有していないので、部品点数及び組み付け工数を削減してコスト低減に貢献する。
【００４０】
また、更に別の第３の変形例として、図４に示すようなプランジャ動作伝達部材３４０とスイッチ動作プランジャ３２０の組み合わせが考えられる。かかるスイッチ動作プランジャ３２０は図３（ａ）、図３（ｂ）に示したスイッチ動作プランジャ１２０，２２０と異なり、中径部側のプランジャ端面３２２ａに軸部３２５ａと円板部３２５ｂからなる側面視Ｔ字型の係合部３２５が形成されている。また、プランジャ動作伝達部材３４０は図３（ｂ）に示すプランジャ動作伝達部材２４０と同一材料でできており、これと同一の外形形状に加えて垂直起立部３４２の基端側に幅広の挿入孔３４３ａが形成されると共にこれと連続して中央平坦部３４１に長孔３４３ｂが形成されている。そして、挿入孔３４３ａからスイッチ動作プランジャ３２０の係合部３２５を挿入して、中央平坦部３４１の長孔３４３ｂにスイッチ動作プランジャ３２０の係合部３２５を係合させるようになっている。これによって、リミットスイッチ組み付け時にプランジャ動作伝達部材３４０をスイッチ動作プランジャ３２０に簡単に組み付けられると共に、ハウジングヘッド３１３を外した際にプランジャ動作伝達部材３４０が脱落して紛失するのを極力防止する。
【００４１】
また、プランジャ動作伝達部材３４０が孔３４３を介してスイッチ動作プランジャ３２０に組み付けられているので、プランジャ動作伝達部材３４０とスイッチ動作プランジャ３２０が係合しているにも係わらず、図４（ｂ）に示すよう操作プランジャ３３０がハウジングヘッド３１３内に押し込まれたとき、各部品の公差を吸収してプランジャ動作伝達部材３４０の摺動面全体をハウジングヘッド３１３内部の平面部に当接することができる。また、長孔３４３ｂをガイド孔としてプランジャ動作伝達部材３４０がスイッチ動作プランジャ３２０の端面上を摺動可能なので、操作プランジャ３３０による押圧力のうち操作プランジャの軸線方向分力がスイッチ動作プランジャ３２０に作用することはなく、操作プランジャ３３０が押し込まれる際にスイッチ動作プランジャ３２０にとって好ましくない曲げモーメントが発生するのを防止する。その結果、スイッチ動作プランジャ３２０の長期間の作動を確保することができ、リミットスイッチの寿命を格段に延ばすことが可能となる。
【００４２】
なお、上述の実施形態において記載した材質名は例示的に挙げたものであり、本発明の範囲を逸脱しない材質であればいかなる材質を使用することも可能である。
【００４３】
また、リミットスイッチ各部品の部品寸法精度を厳しくして各部品を製造すれば、プランジャ動作伝達部材をスイッチ動作プランジャに一体に取り付けた状態でプランジャ動作伝達部材の摺動面をハウジングヘッド内部の平面部に当接させることも可能であるが、各部品の部品公差や組み付け公差を考慮すると、プランジャ動作伝達部材をスイッチ動作プランジャと別体に構成した方が好ましい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載のリミットスイッチは、プランジャ動作伝達部材が一部に摺動面を備え、当該摺動面がハウジング内部においてスイッチ動作プランジャの移動方向と平行かつ操作プランジャの移動方向と垂直な平面部に当接すると共に、当該平面部に対して摺動可能となっている。従って、操作プランジャが被検出対象物に押されて移動した場合、この操作プランジャがプランジャ動作伝達部材に作用する押圧力のうち操作プランジャ軸線方向における分力がこの摺動面を介してハウジング内の平面部に直接作用するようになる。そのため、スイッチ動作プランジャには操作プランジャがプランジャ動作伝達部材に加える押圧力のうち操作プランジャ軸線方向と垂直方向の分力（スイッチ動作プランジャの軸線方向の分力）のみが作用する。その結果、スイッチ動作プランジャを軸受けに押し付ける曲げモーメントを発生させることがなくなり、リミットスイッチを長期間に亘って使用することができる。
【００４５】
また、プランジャ動作伝達部材はスイッチ動作プランジャと別体に形成され、かつスイッチ動作プランジャの端面に対して摺動可能となっている。
【００４６】
プランジャ動作伝達部材がスイッチ動作プランジャに固定されていないので、操作プランジャから受ける押圧力のうち、操作プランジャ軸線方向の分力をプランジャ動作伝達部材の摺動面を介してハウジング内部の平面部に均一に作用させる。これによって、この分力がスイッチ動作プランジャに対して曲げモーメントとして作用するのを防止し、含油軸受けの不均一な摩耗を確実に防止することができる。
【００４７】
また、好ましくは、上述のリミットスイッチにおいて、ハウジングがハウジング本体と当該ハウジング本体に着脱可能に取り付けられたハウジングヘッドとを有し、ハウジング内部の平面部はハウジングヘッド内に形成され、操作プランジャはハウジングヘッドに支持されかつハウジングヘッドと操作プランジャとの間には操作プランジャを一方向に付勢する弾性体が介装され、プランジャ動作伝達部材は弾性体に遊動可能に係合しているようにすると良い。
【００４８】
ハウジングヘッドをハウジング本体から外したときにプランジャ動作伝達部材がハウジングヘッドの弾性体から離脱することがなく、プランジャ動作伝達部材の紛失を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるリミットスイッチの断面図である。
【図２】図１に示したリミットスイッチのスイッチ動作プランジャとプランジャ動作伝達部材を示す斜視図（図２（ａ））、及び図１に示したリミットスイッチの操作プランジャ、プランジャ動作伝達部材、及びスイッチ動作プランジャの動作説明を示す断面図（図２（ｂ））である。
【図３】図２（ａ）に示したプランジャ動作伝達部材の第１の変形例を示す斜視図（図３（ａ））、及び図２（ａ）に示したプランジャ動作伝達部材の第２の変形例を示す斜視図（図３（ｂ））である。
【図４】図２（ａ）に示したプランジャ動作伝達部材及びスイッチ動作プランジャの第３の変形例を示す斜視図（図４（ａ））、及び図４（ａ）に示した操作プランジャ、プランジャ動作伝達部材、及びスイッチ動作プランジャの動作説明を示す断面図（図４（ｂ））である。
【図５】変移変換部を一体に有した従来のスイッチ動作プランジャを示す斜視図（図５（ａ））、及び図５（ａ）に示した操作プランジャ及びスイッチ動作プランジャの動作説明を示す断面図（図５（ｂ））である。
【符号の説明】
１０ ハウジング
１１ ハウジング本体
１２ カバー
１３ ハウジングヘッド
１３ａ 収容空間
１３ｄ 平面部
２０ スイッチ動作プランジャ
２１ 大径円柱部
２２ａ 端面
２５ 含油軸受け
３０ 操作プランジャ
３０ｂ 収容凹部
３０ｃ テーパ部
３０ｄ 先端部
３５ 復帰スプリング
３６ ブッシング
３７ シール部材
４０ プランジャ動作伝達部材
４１ 中央平坦部
４２ 垂直起立部
４２ａ 長孔
４２ｄ 摺動面
４３ 湾曲起立部
４３ａ 変移変換部
９０ 内蔵スイッチ
１２０ スイッチ動作プランジャ
１４０ プランジャ動作伝達部材
１４０ａ，１４０ｂ 側壁部
１４０ｃ 端部
１４２ ローラ
２２０ スイッチ動作プランジャ
２４０ プランジャ動作伝達部材
２４２ 垂直起立部
２４２ａ 摺動面
２４３ 湾曲起立部
２４３ａ 変移変換部
３１３ ハウジングヘッド
３２０ スイッチ動作プランジャ
３２２ａ プランジャ端面
３２５ 係合部
３３０ 操作プランジャ
３４０ プランジャ動作伝達部材
３４１ 中央平坦部
３４２ 垂直起立部
３４３ 孔
３４３ａ 挿入孔
３４３ｂ 長孔
【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、いわゆる直動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動作方向と同一方向に移動可能で端部に被検出対象物と接触可能なローラを有したスイッチ動作プランジャとを備えている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、このリミットスイッチの構造とは異なり、操作プランジャの動作方向と内蔵スイッチのスイッチ動作方向とを異ならせることでリミットスイッチ自体の取り付けレイアウト上の自由度を高めたタイプのリミットスイッチも存在する。
【０００４】
このリミットスイッチの構造は、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内蔵スイッチ動作方向に移動可能に収容された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、ハウジング内においてスイッチ動作プランジャの移動方向と直交する方向に支持され、被検出物体の有無に応じて動作する操作プランジャとを備えている。
【０００５】
そして、操作プランジャの端部が被検出対象物で押された場合、当該操作プランジャがハウジング内部方向に移動し、操作プランジャの端部がスイッチ動作プランジャの端部を操作プランジャの移動方向と直交する方向に押し込み、これに応じてスイッチ動作プランジャが内蔵スイッチのオン・オフを切り替えるようになっている。
【０００６】
なお、かかる操作プランジャとスイッチ動作プランジャの相互位置関係及び作用のしかたを詳細に図示すると以下の通りとなる。
【０００７】
具体的には、図５（ａ）に示すように、スイッチ動作プランジャ５０はステンレス製からなり大径円柱部５１とこの大径円柱部５１の一端に同心に備わった中径円柱部５２及び大径円柱部５１の他端に同心に備わった小径円柱部５３を備えている。そして、中径円柱部５２の端面（図中上面）には変移変換部５４が例えばかしめによって固定されている。変移変換部５４は、ステンレスからなる板材の両端を端面視で角型Ｃ字状に折曲し、対向する板材５４ａ，５４ｂの一側端部にステンレス製のローラ５５を回動自在に備えて構成されている。なお、ローラ５５は図５（ｂ）に示す操作プランジャ７０が当たり易いように一部が側面視で対向する板材５４ａ，５４ｂより突出するように変移変換部５４に取り付けられている。一方、スイッチ動作プランジャの小径円柱部下端面５３ａには内蔵スイッチ動作用のネジ５６がその突出量を調整可能な状態で螺合されている。
【０００８】
以上の構造を有するスイッチ動作プランジャ５０は図５（ｂ）に示すようにアルミニウム合金からなるハウジング本体６１に焼結金属からなる含油軸受け６５を介して一方向（図中垂直方向）に移動可能なように支持されている。また、ハウジング本体６１にはハウジングヘッド６２が取り付けられ、ハウジングヘッド６２にはここでは特に図示しない公知の支持構造で操作プランジャ７０が備わっている。そして、操作プランジャ７０は図示しない端部が被検出対象物によって押されることでスイッチ動作プランジャ５０の移動軸線方向と垂直方向（図５（ｂ）中Ｘ方向）に移動可能になっている。
【０００９】
以上の構成を有することでスイッチ動作プランジャ５０が被検出対象物に押されて図中Ｘ方向に移動すると操作プランジャ７０の端部に形成されたテーパ付き大径部７０ａがスイッチ動作プランジャのローラ５５と接触し、ローラ５５を図中下方に押し込むことでスイッチ動作プランジャ５０自体を図中Ｙ方向に移動させ、ネジ５６を介して図示しない内蔵スイッチの押しボタンを押し込み、内蔵スイッチオン・オフの切り替えを行う。
【００１０】
【特許文献１】
実開昭５９−１７０３３５号公報（第１頁、第４図）
【発明が解決しようとする課題】
上述したように変移変換部５４はスイッチ動作プランジャ５０に固定されている。従って、操作プランジャ７０がワーク等の被検出対象物に押されて一方向（図５（ｂ）中Ｘ方向）に移動し、操作プランジャ７０の端部テーパ部７０ｂが変移変換部５４のローラ５５に押し付けられたとき、スイッチ動作プランジャ５０自体にその軸線に対して曲げモーメントが作用する。その結果、図５（ｂ）に示す反力Ｆ１と反力Ｆ２が含油軸受け６５からスイッチ動作プランジャ５０に作用した状態でスイッチ動作プランジャ５０が一方向（図中Ｙ方向）に移動する。このような状態でスイッチ動作プランジャ５０が何百万回と往復移動するとスイッチ動作プランジャ５０の、含油軸受け６５からの反力Ｆ１及び反力Ｆ２が作用する領域において含油軸受け６５とスイッチ動作プランジャ５０との間に局所的な摩耗が生じ、リミットスイッチの耐用年数に悪影響を及ぼしていた。
【００１１】
本発明の目的は、軸受けの局所的な摩耗を軽減して寿命の長いリミットスイッチを提供することにある。
【００１２】
【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、前記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、前記ハウジング内において前記スイッチ動作プランジャの移動方向と直交する方向に支持され、被検出物体の有無に応じて前記直交する方向に移動可能な操作プランジャと、前記操作プランジャの動きを前記スイッチ動作プランジャに伝達するプランジャ動作伝達部材とを備えたリミットスイッチにおいて、前記ハウジング内部には前記スイッチ動作プランジャの移動方向と平行かつ前記操作プランジャの端面と対向し当該操作プランジャの移動方向と垂直な平面部が形成され、前記プランジャ動作伝達部材はスイッチ動作プランジャと別体に形成され、かつ前記平面部に対して摺動可能となっており、細長板材を長手方向の２箇所で折曲して形成され、中央平坦部は前記スイッチ動作プランジャ端面との当接面をなし、一方の垂直起立部は前記平面部との摺動面をなし、他方の湾曲起立部は前記操作プランジャ端部の端部に当接することを特徴としている。
【００１３】
プランジャ動作伝達部材は一部に摺動面を備え、当該摺動面がハウジング内部においてスイッチ動作プランジャの移動方向と平行かつ操作プランジャの移動方向と垂直な平面部に当接すると共に、当該平面部に対して摺動可能となっている。
【００１４】
従って、操作プランジャが被検出対象物に押されて移動した場合、この操作プランジャの端部がプランジャ動作伝達部材の湾曲起立部を介して当該プランジャ動作伝達部材に作用させる押圧力のうち操作プランジャの軸線方向における分力がこの摺動面を介してハウジング内の平面部に直接作用するようになる。そのため、スイッチ動作プランジャには操作プランジャがプランジャ動作伝達部材に作用させる押圧力のうち操作プランジャの軸線方向と垂直方向の分力（スイッチ動作プランジャの軸線方向の分力）のみが作用する。その結果、スイッチ動作プランジャを軸受けに押し付ける曲げモーメントを発生させることなく、リミットスイッチを長期間に亘って使用することができる。
【００１５】
また、プランジャ動作伝達部材はスイッチ動作プランジャと別体に形成され、かつスイッチ動作プランジャの端面に対して摺動可能となっている。
【００１６】
これによって、プランジャ動作伝達部材がスイッチ動作プランジャに固定されていないので、操作プランジャから受ける押圧力のうち、操作プランジャの軸線方向の分力をプランジャ動作伝達部材の摺動面を介してハウジング内部の平面部に均一に作用させる。これによって、この分力がスイッチ動作プランジャに対して曲げモーメントとして作用するのを防止し、含油軸受けの不均一な摩耗を確実に防止する。
【００１７】
また、好ましくは、上述のリミットスイッチにおいて、ハウジングがハウジング本体と当該ハウジング本体に着脱可能に取り付けられたハウジングヘッドとを有し、ハウジング内部の平面部はハウジングヘッド内に形成され、操作プランジャはハウジングヘッドに支持されかつハウジングヘッドと操作プランジャとの間には操作プランジャを一方向に付勢する弾性体が介装され、プランジャ動作伝達部材は弾性体に遊動可能に係合しているようにすると良い。
【００１８】
上述のリミットスイッチの作用に加えて、ハウジングヘッドをハウジング本体から外したときにプランジャ動作伝達部材がハウジングヘッドの弾性体から離脱することがなく、プランジャ動作伝達部材の紛失を確実に防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一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。
【００２０】
本発明の一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１０内に収容された内蔵スイッチ９０と、ハウジング１０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、内蔵スイッチ９０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１０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、被検出物体（図示せず）の有無に応じて移動する操作プランジャ３０とを備えている。また、操作プランジャ３０とスイッチ動作プランジャ２０との間にはこれらと別体に形成されたプランジャ動作伝達部材４０が備わっている。
【００２１】
ハウジング１０はアルミニウム合金からなり、図１中上面に開口部１１ａが備わり一側端面にスイッチ動作プランジャ２０の挿通孔１１ｂが形成されたハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の開口部１１ａにネジ９１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プランジャ動作伝達部材４０と操作プランジャ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。
【００２２】
ハウジング本体１１内底面にはマイクロスイッチ（図示せず）を内部に収容し上部に電線接続用端子９０ａを備えた内蔵スイッチ９０が取り付けられている。また、内蔵スイッチ９０にはその端面から図示しないマイクロスイッチの押しボタンが突出している。なお、ハウジング本体１１の開口部は電線接続用端子９０ａ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。
【００２３】
一方、ハウジング本体１１内のスイッチ動作プランジャ挿通孔１１ｂには焼結金属からなる円筒状の含油軸受け２５が圧入され、この含油軸受け２５に対して摺動可能にスイッチ動作プランジャ２０が挿入されている。
【００２４】
スイッチ動作プランジャ２０はステンレス製からなり、図２に示すように、大径円柱部２１と、大径円柱部２１の一端に同心かつ一体に形成された中径円柱部２２と、大径円柱部２１の他端に同心かつ一体に形成された小径円柱部２３を備えている。そして、中径円柱部２２の端面２２ａには従来型リミットスイッチのスイッチ動作プランジャ５０と異なり平坦面が形成されている。また、スイッチ動作プランジャ２０の小径部下端面２３ａには内蔵スイッチ動作用のネジ２６がその突出量を調整可能な状態で螺合されている。
【００２５】
一方、図１に示すハウジングヘッド１３は直方体形状を備え、内部にプランジャ動作伝達部材４０や操作プランジャ復帰スプリング３５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操作プランジャ３０及びブッシング３６を収容する円筒状のボス部１３ｂが形成されている。また、ボス部１３ｂの周囲には雄ネジ１３ｃが形成されている。
【００２６】
なお、操作プランジャ３０はブッシング３６によってハウジングヘッド内において軸線方向に移動可能に支持されている。また、操作プランジャの段部３０ｅはブッシングの端部３６ｅに当接するようになっており、これによって操作プランジャ３０のハウジング外部側への移動を制限している。なお、ブッシング３６にはＯ−リングからなるシール部材３７が介装されて液密性を保っている。また、操作プランジャ３０及びブッシング３６は袋ナット３８を介してハウジングヘッド１３にしっかりと保持されている。
【００２７】
また、ハウジングヘッド１３の収容空間１３ａにおける一部内壁（図１中底壁）には、後述するプランジャ動作伝達部材４０の摺動面が当接する平面部１３ｄが形成されている（図２（ｂ）参照）。この平面部１３ｄは、スイッチ動作プランジャ２０の移動方向と平行で操作プランジャ３０の移動方向と垂直となるように形成されている。また、平面部１３ｄの中央にはプランジャ復帰スプリング３５のバネ受け座部１３ｅが形成されている。
【００２８】
続いて、操作プランジャ３０について説明する。操作プランジャ３０はステンレスでできており、図１及び図２（ｂ）に示すように円柱形状を有しかつ基端部３０ａが若干大径に形成されると共に基端部側にプランジャ復帰スプリング３５の収容凹部３０ｂが形成されている。また、操作プランジャ３０の基端部端面周囲にはテーパ部３０ｃが形成されている。テーパ部３０ｃは、これがプランジャ動作伝達部材４０に当接して操作プランジャ３０の移動に応じてスイッチ動作プランジャ２０をハウジング本体１１内部側に押し込むためのものである。一方、操作プランジャ３０の先端部３０ｄ（図１参照）はハウジングヘッド１３から外部に突出しており、当該先端部３０ｄには被検出対象物と接触する図示しないローラが備わっている。
【００２９】
また、操作プランジャ３０の収容凹部３０ｂとハウジングヘッド１３のバネ受け座部１３ｅ（図２（ｂ）参照）との間に介装されたプランジャ復帰スプリング３５は、操作プランジャ３０をハウジングヘッド１３外側方向（図１中上方向）に常に付勢するためのものである。なお、プランジャ復帰スプリング３５とハウジングヘッド１３のバネ受け座部１３ｅとの間にはピン３９が介装され、プランジャ復帰スプリング３５の安定した動作を確保している。
【００３０】
続いて、プランジャ動作伝達部材４０について説明する。プランジャ動作伝達部材４０は、図２（ａ）に示すようにステンレス製の細長板材を長手方向の２箇所で折曲して形成されている。そして、中央平坦部４１は図２（ｂ）に示すようにスイッチ動作プランジャ端面２２ａとの当接面をなし、一方の垂直起立部４２はハウジングヘッド１３内部の平面部１３ｄとの摺動面４２ｄを有し、他方の湾曲起立部４３は操作プランジャ端部のテーパ部３０ｃが当接する変移変換部４３ａをなしている。なお、垂直起立部４２には長孔４２ａが形成され、プランジャ復帰スプリング３５が長孔４２ａを介してプランジャヘッド１３のバネ受け座部１３ｅと操作プランジャの収容凹部３０ｂとの間に介装されるようになっている。
【００３１】
以上の構成を有することで、操作プランジャ３０が被検出対象物に接触してハウジングヘッド１３内に移動したとき、操作プランジャ３０の押圧力のうち、操作プランジャ軸線方向の分力はプランジャ動作伝達部材４０の摺動面４２ｄを介してプランジャヘッド１３内の平面部１３ｄに均一に作用する。一方、操作プランジャ３０の押圧力のうち、操作プランジャ軸線と垂直方向方向の分力はプランジャ動作伝達部材４０の変移変換部４３ａ及び中央平坦部４１を介してスイッチ動作プランジャ２０の軸線方向に作用する。これによって、プランジャ動作伝達部材４０とスイッチ動作プランジャ２０とが内蔵スイッチ９０側に若干移動し、内蔵スイッチ９０のプランジャを押して内蔵スイッチ９０のオン・オフ切り替えを行う。
【００３２】
なお、プランジャ動作伝達部材４０の垂直起立部４２には上述の通り長孔４２ａが形成されているので、プランジャ動作伝達部材４０がスイッチ動作プランジャ２０の軸線方向に移動する際、プランジャ動作伝達部材４０とプランジャ復帰スプリング３５が干渉することはない。
【００３３】
また、プランジャ動作伝達部材４０はスイッチ動作プランジャ２０と別体でありスイッチ動作プランジャ２０の端面２２ａにおいて摺動可能であるので、操作プランジャ３０による押圧力のうち操作プランジャ軸線方向分力がスイッチ動作プランジャ２０に作用することはなく、従来のリミットスイッチのようにかかる軸線方向分力によってスイッチ動作プランジャ２０に曲げモーメントが発生することはない。そのため、スイッチ動作プランジャ２０と含油軸受け２５との間がせることはない。これによって、スイッチ動作プランジャ２０が動作不良となるのを防止し、リミットスイッチ１を長期間に亘って使用することができる。
【００３４】
また、プランジャ動作伝達部材４０はプランジャ復帰スプリング３５に長孔４２ａを介して遊動可能に係合しているので、例えばハウジングヘッド１３を外してスイッチ１のメンテナンスを行う際や、被検出物体の検出方向を変更するためにハウジング本体１１からハウジングヘッド１３を外してハウジング本体１１に対する操作プランジャ３０の突出方向を変更する際、プランジャ動作伝達部材４０が不用意に脱落してこれが紛失してしまうこともない。そのため、本実施形態にかかるリミットスイッチ１はメンテナンス時やリミットスイッチ１の物体検出方向変更時において不都合を生じない。
【００３５】
続いて、上述の実施形態の変形例について説明する。尚、上述の実施形態と同様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。
【００３６】
まず、第１の変形例として図３（ａ）に示すようなプランジャ動作伝達部材１４０が考えられる。かかるプランジャ動作伝達部材１４０はステンレスの板材を２箇所で折曲して対向する側壁部１４０ａ，１４０ｂを形成し、両側壁部１４０ａ，１４０ｂの一側に軸１４１を介してステンレスからなるローラ１４２を回動自在に支承した構造をとっている。また、側壁部１４０ａ，１４０ｂに支持されたローラ１４２はその上部１４２ａが側壁部１４０ａ，１４０ｂから若干突出しており、操作プランジャの端面テーパ部（図３（ａ）では図示せず）がローラ１４２の上部１４２ａに当接するようになっている。なお、プランジャ動作伝達部材１４０のローラ１４２と反対側端部１４０ｃは図示しないハウジングヘッドの平面部に当接摺動するようになっており、上述の実施形態と同一の作用を及ぼす摺動面を形成している。
【００３７】
プランジャ動作伝達部材１４０をこのように構成することでプランジャ動作伝達部材１４０に作用する操作プランジャの押圧力の内、操作プランジャ軸線方向の分力はプランジャ動作伝達部材１４０の摺動面を介してハウジングヘッド内の平面部に作用し、スイッチ動作プランジャ１２０には直接作用することはない。これによって、従来例のリミットスイッチのようにスイッチ動作プランジャ１２０にとって好ましくない曲げモーメントを発生させることがなく、長期間の使用によってもスイッチ動作プランジャ１２０と含油軸受け（図示せず）との間にせりやかじりが生じることなく、リミットスイッチの動作不良を起こすこともない。
【００３８】
また、上述の第１の変形例と異なり、第２の変形例として図３（ｂ）に示すようにプランジャ動作伝達部材２４０がローラを備えるのではなく垂直起立部２４２と湾曲起立部２４３とを備えてこの湾曲起立部２４３に操作プランジャのテーパ面（ここでは図示せず）が突き当たり、操作プランジャによる押圧力のうち操作プランジャ軸線方向の分力をプランジャ動作伝達部材２４０の摺動面２４２ａを介してハウジングヘッドの平面部（図示せず）に作用させ、操作プランジャ軸線方向と垂直方向の分力を湾曲起立部２４３の変移変換部２４３ａを介してスイッチ動作プランジャ２２０に作用させるようにしても良い。
【００３９】
この場合もプランジャ動作伝達部材２４０がスイッチ動作プランジャ２２０と別体に形成され、スイッチ動作プランジャ２２０の端面２２０ａをプランジャ動作伝達部材２４０が摺動できるようになっているので、操作プランジャによる押圧力のうち操作プランジャ軸線方向の分力がスイッチ動作プランジャ２２０に作用することはなく、操作プランジャの押圧時にスイッチ動作プランジャ２２０に好ましくない曲げモーメントが発生するのを防止する。その結果、スイッチ動作プランジャ２２０の長期間の作動を確保することができる。また、本変形例は、図３（ａ）に示すプランジャ動作伝達部材１４０に較べてローラを有していないので、部品点数及び組み付け工数を削減してコスト低減に貢献する。
【００４０】
また、更に別の第３の変形例として、図４に示すようなプランジャ動作伝達部材３４０とスイッチ動作プランジャ３２０の組み合わせが考えられる。かかるスイッチ動作プランジャ３２０は図３（ａ）、図３（ｂ）に示したスイッチ動作プランジャ１２０，２２０と異なり、中径部側のプランジャ端面３２２ａに軸部３２５ａと円板部３２５ｂからなる側面視Ｔ字型の係合部３２５が形成されている。また、プランジャ動作伝達部材３４０は図３（ｂ）に示すプランジャ動作伝達部材２４０と同一材料でできており、これと同一の外形形状に加えて垂直起立部３４２の基端側に幅広の挿入孔３４３ａが形成されると共にこれと連続して中央平坦部３４１に長孔３４３ｂが形成されている。そして、挿入孔３４３ａからスイッチ動作プランジャ３２０の係合部３２５を挿入して、中央平坦部３４１の長孔３４３ｂにスイッチ動作プランジャ３２０の係合部３２５を係合させるようになっている。これによって、リミットスイッチ組み付け時にプランジャ動作伝達部材３４０をスイッチ動作プランジャ３２０に簡単に組み付けられると共に、ハウジングヘッド３１３を外した際にプランジャ動作伝達部材３４０が脱落して紛失するのを極力防止する。
【００４１】
また、プランジャ動作伝達部材３４０が孔３４３を介してスイッチ動作プランジャ３２０に組み付けられているので、プランジャ動作伝達部材３４０とスイッチ動作プランジャ３２０が係合しているにも係わらず、図４（ｂ）に示すよう操作プランジャ３３０がハウジングヘッド３１３内に押し込まれたとき、各部品の公差を吸収してプランジャ動作伝達部材３４０の摺動面全体をハウジングヘッド３１３内部の平面部に当接することができる。また、長孔３４３ｂをガイド孔としてプランジャ動作伝達部材３４０がスイッチ動作プランジャ３２０の端面上を摺動可能なので、操作プランジャ３３０による押圧力のうち操作プランジャの軸線方向分力がスイッチ動作プランジャ３２０に作用することはなく、操作プランジャ３３０が押し込まれる際にスイッチ動作プランジャ３２０にとって好ましくない曲げモーメントが発生するのを防止する。その結果、スイッチ動作プランジャ３２０の長期間の作動を確保することができ、リミットスイッチの寿命を格段に延ばすことが可能となる。
【００４２】
なお、上述の実施形態において記載した材質名は例示的に挙げたものであり、本発明の範囲を逸脱しない材質であればいかなる材質を使用することも可能である。
【００４３】
また、リミットスイッチ各部品の部品寸法精度を厳しくして各部品を製造すれば、プランジャ動作伝達部材をスイッチ動作プランジャに一体に取り付けた状態でプランジャ動作伝達部材の摺動面をハウジングヘッド内部の平面部に当接させることも可能であるが、各部品の部品公差や組み付け公差を考慮すると、プランジャ動作伝達部材をスイッチ動作プランジャと別体に構成した方が好ましい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載のリミットスイッチは、プランジャ動作伝達部材が一部に摺動面を備え、当該摺動面がハウジング内部においてスイッチ動作プランジャの移動方向と平行かつ操作プランジャの移動方向と垂直な平面部に当接すると共に、当該平面部に対して摺動可能となっている。従って、操作プランジャが被検出対象物に押されて移動した場合、この操作プランジャがプランジャ動作伝達部材に作用する押圧力のうち操作プランジャ軸線方向における分力がこの摺動面を介してハウジング内の平面部に直接作用するようになる。そのため、スイッチ動作プランジャには操作プランジャがプランジャ動作伝達部材に加える押圧力のうち操作プランジャ軸線方向と垂直方向の分力（スイッチ動作プランジャの軸線方向の分力）のみが作用する。その結果、スイッチ動作プランジャを軸受けに押し付ける曲げモーメントを発生させることがなくなり、リミットスイッチを長期間に亘って使用することができる。
【００４５】
また、プランジャ動作伝達部材はスイッチ動作プランジャと別体に形成され、かつスイッチ動作プランジャの端面に対して摺動可能となっている。
【００４６】
プランジャ動作伝達部材がスイッチ動作プランジャに固定されていないので、操作プランジャから受ける押圧力のうち、操作プランジャ軸線方向の分力をプランジャ動作伝達部材の摺動面を介してハウジング内部の平面部に均一に作用させる。これによって、この分力がスイッチ動作プランジャに対して曲げモーメントとして作用するのを防止し、含油軸受けの不均一な摩耗を確実に防止することができる。
【００４７】
また、好ましくは、上述のリミットスイッチにおいて、ハウジングがハウジング本体と当該ハウジング本体に着脱可能に取り付けられたハウジングヘッドとを有し、ハウジング内部の平面部はハウジングヘッド内に形成され、操作プランジャはハウジングヘッドに支持されかつハウジングヘッドと操作プランジャとの間には操作プランジャを一方向に付勢する弾性体が介装され、プランジャ動作伝達部材は弾性体に遊動可能に係合しているようにすると良い。
【００４８】
ハウジングヘッドをハウジング本体から外したときにプランジャ動作伝達部材がハウジングヘッドの弾性体から離脱することがなく、プランジャ動作伝達部材の紛失を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるリミットスイッチの断面図である。
【図２】図１に示したリミットスイッチのスイッチ動作プランジャとプランジャ動作伝達部材を示す斜視図（図２（ａ））、及び図１に示したリミットスイッチの操作プランジャ、プランジャ動作伝達部材、及びスイッチ動作プランジャの動作説明を示す断面図（図２（ｂ））である。
【図３】図２（ａ）に示したプランジャ動作伝達部材の第１の変形例を示す斜視図（図３（ａ））、及び図２（ａ）に示したプランジャ動作伝達部材の第２の変形例を示す斜視図（図３（ｂ））である。
【図４】図２（ａ）に示したプランジャ動作伝達部材及びスイッチ動作プランジャの第３の変形例を示す斜視図（図４（ａ））、及び図４（ａ）に示した操作プランジャ、プランジャ動作伝達部材、及びスイッチ動作プランジャの動作説明を示す断面図（図４（ｂ））である。
【図５】変移変換部を一体に有した従来のスイッチ動作プランジャを示す斜視図（図５（ａ））、及び図５（ａ）に示した操作プランジャ及びスイッチ動作プランジャの動作説明を示す断面図（図５（ｂ））である。
【符号の説明】
１０ ハウジング
１１ ハウジング本体
１２ カバー
１３ ハウジングヘッド
１３ａ 収容空間
１３ｄ 平面部
２０ スイッチ動作プランジャ
２１ 大径円柱部
２２ａ 端面
２５ 含油軸受け
３０ 操作プランジャ
３０ｂ 収容凹部
３０ｃ テーパ部
３０ｄ 先端部
３５ 復帰スプリング
３６ ブッシング
３７ シール部材
４０ プランジャ動作伝達部材
４１ 中央平坦部
４２ 垂直起立部
４２ａ 長孔
４２ｄ 摺動面
４３ 湾曲起立部
４３ａ 変移変換部
９０ 内蔵スイッチ
１２０ スイッチ動作プランジャ
１４０ プランジャ動作伝達部材
１４０ａ，１４０ｂ 側壁部
１４０ｃ 端部
１４２ ローラ
２２０ スイッチ動作プランジャ
２４０ プランジャ動作伝達部材
２４２ 垂直起立部
２４２ａ 摺動面
２４３ 湾曲起立部
２４３ａ 変移変換部
３１３ ハウジングヘッド
３２０ スイッチ動作プランジャ
３２２ａ プランジャ端面
３２５ 係合部
３３０ 操作プランジャ
３４０ プランジャ動作伝達部材
３４１ 中央平坦部
３４２ 垂直起立部
３４３ 孔
３４３ａ 挿入孔
３４３ｂ 長孔
Claims (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、
前記ハウジング内において前記スイッチ動作プランジャの移動方向と直交する方向に支持され、被検出物体の有無に応じて前記直交する方向に移動可能な操作プランジャと、
前記操作プランジャの動きを前記スイッチ動作プランジャに伝達するプランジャ動作伝達部材とを備えたリミットスイッチにおいて、
前記ハウジング内部には前記スイッチ動作プランジャの移動方向と平行かつ前記操作プランジャの端面と対向し当該操作プランジャの移動方向と垂直な平面部が形成され、
前記プランジャ動作伝達部材はスイッチ動作プランジャと別体に形成され、かつ前記平面部に対して摺動可能となっており、細長板材を長手方向の２箇所で折曲して形成され、中央平坦部は前記スイッチ動作プランジャ端面との当接面をなし、一方の垂直起立部は前記平面部との摺動面をなし、他方の湾曲起立部は前記操作プランジャ端部の端部に当接することを特徴とするリミットスイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003006317A JP4270491B2 (ja) | 2003-01-14 | 2003-01-14 | リミットスイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
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