JP4889392B2 - リミットスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、リミットスイッチに関し、特にリミットスイッチ本体を作動させるレバーが無方向に変位可能とされて軸方向の変位及び周方向の全周に亘る変位に対応可能なリミットスイッチに関する。

図５は、リミットスイッチ本体を作動させるレバーが無方向に変位可能とされて軸方向の変位（移動）及び周方向の全周（３６０°）に亘る変位（傾倒）に対応可能なリミットスイッチの一例を示し、リミットスイッチ１は、ケース２、ケース２内に収納されたリミットスイッチ本体３、ケース２の上壁部２ａにリミットスイッチ本体３の作動子３ａと対向して装着されリミットスイッチ本体３を作動させる作動機構４により構成されている。

作動機構４は、ケース２の上壁部２ａの中央に作動子３ａと対向して形成された図示しないねじ孔に図６に示す下端部のねじ部５ａが着脱可能に装着されたホルダ５、ホルダ５の中央に上下方向に形成された孔５ｂ内に軸方向に摺動自在かつ逸脱不能に収納されたプッシュロッド６、プッシュロッド６の下端面中央位置にホルダ５の孔５ｂの下端から突出して設けられ作動子３ａに当接して押動する押動部７、ホルダ５の孔５ｂの上端に同心的に連通しかつ僅かに小径に形成された孔５ｃに軸部８ａが貫通し先端部８ｂが孔５ｂに収納されてプッシュロッド６の上端面に当接するロッドレバー８、及びホルダ５の上部とロッドレバー８の下部との係合部を液密に覆うゴムカバー９等により構成されている。

ロッドレバー８は、軸部８ａが丸棒状をなし、先端部８ｂが略広げられた傘状に形成されてホルダ５に対して無方向に変位可能、即ち回転可能、軸方向に変位（移動）可能かつ周方向に全方向（３６０°）に亘り変位（傾倒）可能とされ、軸部８ａが何れの方向に押動されて変位しても傘状の先端部８ｂがその先端面又は傾斜面によりプッシュロッド６の上端面を押動してリミットスイッチ本体３を作動（オン・オフ）させるようになっている。このような構造のリミットスイッチは、無方向動作ロッドレバーリミットスイッチ（ユニバーサルスイッチ）として知られており周知である。

リミットスイッチとしてプランジャータイプのヘッドとレバータイプのヘッドとを同一のハウジングに対して互換性をもって取り付けられるようにした構造の封入形リミットスイッチ（例えば、特許文献１参照）や、ハウジングに内蔵されたスイッチに無理な力が加わることなく、しかも回転軸の回転量の大きい構造のリミットスイッチが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
実開昭５９−１７０３３５号公報（６−７頁、第２図、第５図） 特開平２−２３９５２７号公報（３−４頁、第４図、第６図）

ところで、上記構造の無方向動作ロッドレバーリミットスイッチは、ロッドレバー８が回転自在とされているが、使用する箇所や仕様によってはロッドレバー８は、軸方向に移動可能かつ周方向に全周（３６０°）亘り傾倒可能で、しかも回転しない方が都合の良い場合がある。

本発明の目的は、リミットスイッチ本体を作動させるロッドレバーを軸方向及び周方向に全周に亘り変位可能かつ回転不能に支持するようにしたリミットスイッチを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明に係るリミットスイッチは、リミットスイッチ本体と、前記リミットスイッチ本体を収納するケースと、前記ケースに装着され前記リミットスイッチ本体を作動させるプッシュロッドを収納したホルダと、丸棒状をなし先端部が前記ホルダのプッシュロッドを収納する孔に無方向に変位可能に支持され前記変位に応じて前記プッシュロッドを押動して前記リミットスイッチ本体を作動させるロッドレバーとを備えたリミットスイッチにおいて、前記ホルダと前記ロッドレバーとの間に前記ロッドレバーの回転を防止する回転防止機構を設けたリミットスイッチにおいて、
前記回転防止機構は、前記ホルダのプッシュロッドを収納する孔の開口端周縁部が略円筒形状に立ち上げられその内周面が開口端に向かってテーパ状に拡径して前記ロッドレバーを無方向に変位可能に形成された周壁部に軸方向に沿って形成されたスリットと、前記ロッドレバーの周面に突出して設けられ前記スリットに遊嵌して係合され前記ロッドレバーの回転を防止する係止ピンからなることを特徴としている。

ロッドレバーの回転防止機構は、ホルダのプッシュロッドを収納する孔の開口端周縁部を円筒形状に立ち上げて形成した周壁部に軸方向に沿ってスリットを形成し、ロッドレバーの周面に係止ピンを設けて前記スリットに遊嵌して係合させてロッドレバーの回転を防止する。ロッドレバーは、係止ピンが周壁部のスリットに遊嵌して係合されることで軸方向の変位を可能かつ回転を不能とされ、周壁部の内周面が開口端に向けてテーパ状に拡径して形成されかつ係止ピンがスリットに遊嵌していることにより周方向に全周に亘り変位（傾倒）可能とされる。

また、本発明の請求項２に記載のリミットスイッチは、請求項１に記載されたリミットスイッチにおいて、前記スリットは前記周壁部の直径の両側位置に形成され、前記係止ピンは前記ロッドレバーに直径方向に貫通固定され両端部が前記スリットに遊嵌して係合していることを特徴としている。

ロッドレバーが一側のスリットに沿って傾倒して係止ピンの他側の端部が対応する他側のスリットから抜け出した場合でも、係止ピンの一側の端部が対応する一側のスリットの下方に移動して係合が維持される。即ちロッドレバーは、スリットに沿って傾倒した側の係止ピンの端部が傾倒した側のスリットの下部に移動して係合を維持することで回転が防止される。これにより、ロッドレバーは、ホルダのスリットの方向に傾倒した場合でも回転が防止される。

また、本発明の請求項３に記載のリミットスイッチは、リミットスイッチ本体と、前記リミットスイッチ本体を収納するケースと、前記ケースに装着され前記リミットスイッチ本体を作動させるプッシュロッドを収納したホルダと、丸棒状をなし先端部が前記ホルダのプッシュロッドを収納する孔に無方向に変位可能に支持され前記変位に応じて前記プッシュロッドを押動して前記リミットスイッチ本体を作動させるロッドレバーとを備えたリミットスイッチにおいて、前記ホルダと前記ロッドレバーとの間に前記ロッドレバーの回転を防止する回転防止機構を設けたことを特徴とするリミットスイッチにおいて、前記回転防止機構は、前記ホルダのプッシュロッドを収納する孔の開口端周縁部が略円筒形状に立ち上げられその内周面が開口端に向かってテーパ状に拡径して前記ロッドレバーを無方向に変位可能に形成された周壁部を直径方向に貫通し両端部が前記周壁部に固定された係止ピンと、前記レバーの直径方向に貫通して形成され前記係止ピンが遊貫する孔からなることを特徴としている。

ロッドレバーの回転防止機構は、ホルダのプッシュロッドを収納する孔の開口端周縁部を円筒形状に立ち上げその内周面を開口端に向かってテーパ状に拡径してロッドレバーを無方向に変位可能に形成した周壁部に直径方向に係止ピンを貫通させて両端部を周壁部に固定し、ロッドレバーに直径方向に貫通する孔を形成し、この孔に係止ピンを遊貫させてロッドレバーの回転を防止する。ロッドレバーは、孔が係止ピンに対して移動することで軸方向に変位（移動）可能かつ回転不能とされ、周壁部の内周面が開口端に向けてテーパ状に拡径して形成されかつ係止ピンが孔に遊貫していることにより周方向に全周に亘り変位（傾倒）可能とされる。

本発明によると、簡単な構成の回転防止機構により軸方向に変位（移動）可能かつ周方向に全方向に亘り変位（傾倒）可能なリミットスイッチ（無方向動作ロッドレバーリミットスイッチ）のロッドレバーのホルダに対する回転を防止することができる。

また、ホルダのプッシュロッドを収納する孔の開口端周縁部を立ち上げて形成した周壁部の直径の両側位置に形成したスリットにロッドレバーに直径方向に貫通固定した係止ピンを遊嵌させて係合させることで、ロッドレバーが何れの側のスリットに沿って傾倒した場合でも係止ピンの端部とスリットとの係合が維持されてロッドレバーの回転を防止することができる。

また、ホルダのプッシュロッドを収納する孔の開口端周縁部を円筒形状に立ち上げて形成した周壁部に直径方向に貫通し両端部が周壁部に固定された係止ピンを、レバーの直径方向に貫通して形成した孔に遊貫させることで、ロッドレバーが何れの側のスリットに沿って傾倒した場合でも係止ピンの端部とスリットとの係合が維持されてロッドレバーの回転を防止することができる。

以下、本発明に係るリミットスイッチの第１の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、図５に示したリミットスイッチ本体３を収納するケース２の上壁部２ａに装着されてリミットスイッチ本体３を作動させる作動機構１１を示す。尚、図１において、図６と同一部材又は対応する部材には同一又は対応する符号を付してある。また、以下に示す図１乃至図４には図５に示したケース２、リミットスイッチ本体３、及び作動子３ａ等を図示していないが説明を分かり易くするために必要に応じてこれらの名称及び符号を使用することとする。

図１に示すように作動機構１１のホルダ１５は、下端部に図５に示したケース２の上壁部２ａの図示しないねじ孔に着脱可能なねじ部１５ａが形成され、その中心位置に上下方向に形成された孔１５ｂにプッシュロッド６が軸方向に摺動自在に収納されている。ホルダ１５を前記ケース２に装着したときに孔１５ｂの外側（図中上側）に開口する孔１５ｃは、孔１５ｂと同心的に僅かに小径とされてプッシュロッド６の上端面周縁部を係止して当該プッシュロッド６が突出することを防止している。また、ホルダ１５を前記ケース２に装着したときに孔１５ｂの内側（図中下側）に開口する開口端にはストッパリング１６が嵌合装着されてプッシュロッド６の突出を防止している。

ホルダ１５は、孔１５ｃの外側に開口する開口部の周縁部が外方（図中上方）に円筒形状に立ち上げられて円筒形状の周壁部１５ｄが形成されており、その内周面が孔１５ｃから外方に向かってテーパ状に拡径する逆円錐形状をなす孔１５ｅとされている。そして、図１及び図２に示すように周壁部１５ｄの直径の両側位置にかつ軸方向に沿って孔１５ｅの開口端から孔１５ｃの開口端（周壁部１５ｄの上端から下端）までスリット（溝）１５ｆが形成されている。

ロッドレバー１８は、丸棒状をなし軸部１８ａの先端部１８ｂが軸部１８ａよりも僅かに大径な略傘を広げた形状をなしており、その上端面１８ｃと軸部１８ａが段差をなしている。ロッドレバー１８は、先端部１８ｂの外周面がホルダ１５の孔１５ｂ内にその内周面と僅かな隙間を存して変位自在に収納され、軸部１８ａが孔１５ｃに僅かな隙間を存して貫通されて外方（上方）に延出している。ロッドレバー１８は、ホルダ１５の周壁部１５ｄの孔１５ｅが内方から外方に向かってテーパ状に拡径していることで軸方向に変位（移動）可能かつ周方向に全方向（３６０°）に亘り変位（傾倒）可能とされている。

図１に示すようにロッドレバー１８の軸部１８ａ先端部１８ｂの僅かに上方位置には直径方向に小孔１８ｄが穿設されており、この小孔１８ｄに係止ピン１９が貫通されて固定されている。係止ピン１９は、両端部１９ａがロッドレバー１８の軸部１８ａの外周面から突出してホルダ１５のスリット１５ｆに遊嵌して係合している。係止ピン１９は、図２に示すようにスリット１５ｆの幅よりも僅かに小径（例えば、スリット１５ｆの幅の略１／２程度）とされている。

そして、これらのスリット１５ｆと係止ピン１９とによりロッドレバー１８の回転を防止する回転防止機構２０が形成されている。これにより、ロッドレバー１８は、スリット１５ｆに沿って軸方向に移動可能とされかつ回転が防止される。また、ロッドレバー１８は、係止ピン１９がスリット１５ｆの幅よりも小径とされていることでスリット１５ｆと係止ピン１９との隙間により周方向に僅かに変位（回動）可能かつ周方向に全周に亘り変位（傾倒）可能とされる。

尚、周壁部１５ｄの孔１５ｅの内周面のテーパ角や、スリット１５ｆの幅と係止ピン１９の外径（スリット１５ｆと係止ピン１９との間の隙間）、及びスリット１５ｆの長さや係止ピン１９の取付位置等は、リミットスイッチ本体３の作動子３ａの軸方向の変位量（移動量）や、ロッドレバー１８の周方向の変位量（傾倒角）等に応じて設定される。

そして、ホルダ１５の上部とロッドレバー１８の軸部１８ａの下部の係合部がゴムカバー９により液密に覆われている。ロッドレバー１８の上端部１８ｅは、ゴムカバー９から突出して緩衝用の結合ばね２１を介してロッドレバー２２の下端部２２ａに結合されている。尚、ロッドレバー１８に緩衝用の結合ばね２１を介して別体のロッドレバー２２を結合することは必ずしも必要ではなく、単にロッドレバー１８の軸部１８ａを所定の長さに設定しても良い。

次に、上記構成の作動機構１１の動作について説明する。図１及び図２に示すようにロッドレバー１８は、プッシュロッド６がリミットスイッチ本体３の作動子３ａにより上限位置まで押し上げられた非作動状態において（図５及び図６参照）、先端部１８ｂの上端面１８ｃの周縁部が孔１５ｃの周縁部に係止されて上限位置（非作動位置）に位置しかつプッシュロッド６の上面に対して垂直をなしている。そして、この状態においてロッドレバー１８の係止ピン１９の両端部１９ａがホルダ１５の両側のスリット１５ｆの上部に位置している。

ロッドレバー１８は、先端部１８ｂがホルダ１５の孔１５ｂに変位自在に収納され、軸部１８ａが孔１５ｃに僅かな隙間を存して貫通され、ホルダ１５の周壁部１５ｄの孔１５ｅが内方から外方に向かって拡径するテーパ状をなし、係止ピン１９の外径がスリット１５ｆの幅よりも小径とされスリット１５ｆに沿って軸方向に移動可能かつ周方向に僅かに回動（変位）可能とされていることで、軸方向に変位（移動）可能かつ周方向に全方向（３６０°）に亘り変位（傾倒）可能とされる。そして、ロッドレバー１８は、ホルダ１５のスリット１５ｆと当該ロッドレバー１８に設けられた係止ピン１９とからなる回転防止機構２０により回転が防止される。

また、図１においてロッドレバー１８が例えば図中左側に傾倒して係止ピン１９の右側の端部１９ａが右側のスリット１５ｆから抜け出した場合でも、係止ピン１９の左側の端部１９ａが対応する左側のスリット１５ｆの下方に移動して係合が維持される。ロッドレバー１８が図中右側に傾倒した場合も同様に係止ピン１９の右側の端部１９ａが対応する右側のスリット１５ｆの下方に移動して係合が維持される。従って、ロッドレバー１８は、左右のスリット１５ｆの何れの方向に傾倒した場合でも回転が防止される。

尚、上記実施形態ではホルダ１５の周壁部１５ｄに孔１５ｅの直径の両側にスリット１５ｆを形成し、ロッドレバー１８の直径方向に穿設した孔１８ｄに係止ピン１９を貫通固定して両端部１９ａを夫々両側のスリット１５ｆに係合させる構成として、ロッドレバー１８が何れのスリット１５ｆ側に傾倒した場合でも係止ピン１９の傾倒した側の端部１９ａが傾倒した側のスリット１５ｆの下方に移動して係合が維持されるようにしたが、これに限るものではなく、周壁部１５ｄの高さを高くして周壁部の一側に長いスリット１５ｆを形成し、ロッドレバー１８の係止ピン１９の端部１９ａを一側に突出させて前記スリット１５ｆに遊嵌して係合させかつロッドレバー１８がスリット１５ｆと反対側に傾倒した場合でも係止ピン１９の端部１９ａがスリット１５ｆの上端から外れないように構成しても良い。

図３及び図４は、本発明に係るリミットスイッチの第２の実施形態を示し、第１の実施形態と同一又は対応する部材には同一又は対応する符号を付してある。図３に示すようにホルダ２５は、孔２５ｃの開口周壁部が外方（図中上方）に円筒形状に立ち上げられて円筒形状の周壁部２５ｄが形成されており、その内周面が孔２５ｃから外方に向かってテーパ状に拡径する逆円錐形状をなす孔２５ｅとされて孔２５ｃに連通している。そして、図３に示すように周壁部２５ｄの開口端近傍の上部位置に孔２５ｅの直径方向両側に小孔２５ｆが形成されている。係止ピン２９は、ホルダ２５の孔２５ｅを横切って配置され、両端部２９ａが周壁部２５ｄの両側の小孔２５ｆに嵌合されて固定されている。

ロッドレバー２８は、丸棒状をなす軸部２８ａの先端部２８ｂが軸部２８ａよりも僅かに大径な略傘を広げた形状をなし、上端面２８ｃと軸部２８ａが段差をなしている。ロッドレバー２８は、先端部２８ｂがホルダ２５の孔２５ｂ内に僅かな隙間を存して変位自在に収納され、軸部２８ａが孔２５ｃに僅かな隙間を存して貫通されて外方に延出している。ロッドレバー２８は、ホルダ２５の孔２５ｅが内方から外方に向かって拡径するテーパ状をなしていることで軸方向に変位（移動）可能かつ周方向に全方向（３６０°）に亘り変位（傾倒）可能とされている。

ロッドレバー２８の先端部２８ｂの上方位置には直径方向に係止ピン２９の外径よりも大径（例えば、２倍程度）の孔２８ｄが貫通して形成されており、この孔２８ｄに係止ピン２９が遊貫されている。これにより、ロッドレバー２８は、孔２８ｄとホルダ２５の係止ピン２９とにより軸方向に変位可能かつ僅かに周方向に回動（変位）可能とされている。そして、これらの孔２８ｄと係止ピン２９とによりロッドレバー２８の回転を防止する回転防止機構３０が形成されている。

尚、ロッドレバー２８の孔２８ｄの内径と係止ピン２９の外径（孔２８ｄと係止ピン２９との隙間）は、ロッドレバー２８の軸方向への変位量（移動量）や周方向への変位量（傾倒角）等に応じて設定されている。また、ロッドレバー２８の孔２８ｄは、丸孔に限るものではなく、軸方向の変位量に応じて軸方向に長い長孔としても良い。

図３及び図４に示すようにロッドレバー２８は、プッシュロッド６がリミットスイッチ本体３の作動子３ａにより上限位置まで押し上げられた状態において（図５及び図６参照）、図３及び図４に示すように傘状の先端部２８ｂの上端面２８ｃが孔２５ｃの周縁部に係止されて上限位置に位置している。この状態において係止ピン２９が孔２８ｄの略中央よりも僅かに下方に位置している。

ロッドレバー２８は、先端部２８ｂがホルダ２５の孔２５ｂに変位自在に収納され、軸部２８ａが孔２５ｃに僅かな隙間を存して貫通され、ホルダ２５の孔２５ｅが内方から外方に向かって拡径するテーパ状をなし、係止ピン２９が孔２８ｄよりも小径とされて周方向に僅かに回動（変位）可能とされていることで、軸方向に変位（移動）可能かつ周方向に全方向（３６０°）に亘り変位（傾倒）可能とされている。そして、ロッドレバー２８は、ホルダ２５に固定された係止ピン２９とロッドレバー２８に穿設された孔２８ｄとからなる回転防止機構３０により回転が防止される。また、ロッドレバー２８は、何れの方向に傾倒した場合でも係止ピン２９と孔２８ｄとの係合が常に維持されることで回転が防止される。

本発明に係るリミットスイッチの第１の実施形態における作動機構の断面図である。 図１に示した作動機構の要部側面図である。 本発明に係るリミットスイッチの第２の実施形態における作動機構の断面図である。 図３に示した作動機構の要部切欠側面図である。 従来のリミットスイッチの一例を示す正面図である。 図５に示したリミットスイッチの作動機構の断面図である。

符号の説明

１ リミットスイッチ
２ ケース
２ａ 上壁部
３ リミットスイッチ本体
３ａ 作動子
４ 作動機構
５ ホルダ
５ａ ねじ部
５ｂ，５ｃ 孔
６ プッシュロッド
７ 押動部
８ ロッドレバー
８ａ 軸部
８ｂ 先端部
９ ゴムカバー
１１ 作動機構
１５ ホルダ
１５ａ ねじ部
１５ｂ，１５ｃ 孔
１５ｄ 周壁部
１５ｅ 孔（テーパ状の孔）
１５ｆ スリット
１６ ストッパリング
１８ ロッドレバー
１８ａ 軸部
１８ｂ 先端部
１８ｃ 上端面
１８ｄ 小孔
１８ｅ 上端部
１９ 係止ピン
１９ａ 端部
２０ 回転防止機構
２１ 結合ばね
２２ ロッドレバー
２２ａ 下端部
２５ ホルダ
２５ａ ねじ部
２５ｂ，２５ｃ 孔
２５ｄ 周壁部
２５ｅ 孔（テーパ状の孔）
２５ｆ 小孔
２８ ロッドレバー
２８ａ 軸部
２８ｂ 先端部
２８ｃ 上端面
２８ｄ 孔
２８ｅ 上端部
２９ 係止ピン
２９ａ 端部
３０ 回転防止機構

Claims (3)

1. リミットスイッチ本体と、前記リミットスイッチ本体を収納するケースと、前記ケースに装着され前記リミットスイッチ本体を作動させるプッシュロッドを収納したホルダと、
   丸棒状をなし先端部が前記ホルダのプッシュロッドを収納する孔に無方向に変位可能に支持され前記変位に応じて前記プッシュロッドを押動して前記リミットスイッチ本体を作動させるロッドレバーとを備えたリミットスイッチにおいて、前記ホルダと前記ロッドレバーとの間に前記ロッドレバーの回転を防止する回転防止機構を設けたことを特徴とするリミットスイッチにおいて、
   前記回転防止機構は、前記ホルダのプッシュロッドを収納する孔の開口端周縁部が略円筒形状に立ち上げられその内周面が開口端に向かってテーパ状に拡径して前記ロッドレバーを無方向に変位可能に形成された周壁部に軸方向に沿って形成されたスリットと、前記ロッドレバーの周面に突出して設けられ前記スリットに遊嵌して係合され前記ロッドレバーの回転を防止する係止ピンからなることを特徴とするリミットスイッチ。
2. 前記スリットは前記周壁部の直径の両側位置に形成され、前記係止ピンは前記ロッドレバーに直径方向に貫通固定され両端部が前記スリットに遊嵌して係合していることを特徴とする、請求項１に記載のリミットスイッチ。
3. リミットスイッチ本体と、前記リミットスイッチ本体を収納するケースと、前記ケースに装着され前記リミットスイッチ本体を作動させるプッシュロッドを収納したホルダと、
   丸棒状をなし先端部が前記ホルダのプッシュロッドを収納する孔に無方向に変位可能に支持され前記変位に応じて前記プッシュロッドを押動して前記リミットスイッチ本体を作動させるロッドレバーとを備えたリミットスイッチにおいて、前記ホルダと前記ロッドレバーとの間に前記ロッドレバーの回転を防止する回転防止機構を設けたことを特徴とするリミットスイッチにおいて、
   前記回転防止機構は、前記ホルダのプッシュロッドを収納する孔の開口端周縁部が略円筒形状に立ち上げられその内周面が開口端に向かってテーパ状に拡径して前記ロッドレバーを無方向に変位可能に形成された周壁部を直径方向に貫通し両端部が前記周壁部に固定された係止ピンと、前記レバーの直径方向に貫通して形成され前記係止ピンが遊貫する孔からなることを特徴とするリミットスイッチ。
   

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