JPH0136257Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は工作機械や精密機器類における位置検
出機構に利用される精密リミツトスイツチ、特に
繰り返し精度が極めて高くNC（数値制御）工作
機械の原点確認用として好適な精密リミツトスイ
ツチに関するものである。

この種精密リミツトスイツチは、一般的にケー
ス外へ突出する接触子と該接触子の変位に連動し
て解離する一対以上の電気接点を備えており、例
えばNC工作機械のシグナルゲージ用等として検
出ヘツド部に内装され、該検出ヘツド部のスピン
ドル等の位置計測軸のドグ部が上記接触子に接当
することにより上記接点間の導通が断たれ、その
信号により位置計測軸の基準位置を検出する機能
を持つ。従つて、その繰り返し精度が高いこと、
即ち上記ドグ部等の接触物体が接触子に当接した
位置から接点が開離して信号が取り出されるまで
の接触物体の移動距離の変動幅が小さいことが要
望されるが、従来のものにあつてはその精度は通
常±0.1mm程度であり、より高精度のものは構造
および材料面より非常に高価であつた。

本考案は上述の状況に鑑みてなされたもので、
構造簡単でしかも繰り返し精度を±0.001mm、構
成によつては±0.0001mmの超高精度とすることが
可能な精密リミツトスイツチを提供することを目
的としている。

以下、本考案を図示実施例に基いて説明する。

第１図において、１は略直方体外形を有するケ
ースで、上部に外周囲が隆起状となつた円形開口
１ａが穿設され、一側方にはリード導出口１ｂを
備え、また底部には底板１ｃがパツキング２を介
してボルト３にて取付けられている。４はケース
１内で支承された略矩形状の開閉子で、一端側上
面に可動電気接点５ａが絶縁層６ａを介して植設
されると共に、丸軸状の接触子７がその先端をケ
ース１の開口１ａより外方へ突出する状態で固設
されている。この可動電気接点５ａに対向するケ
ース１内面側には固定電気接点５ｂが絶縁層６ｂ
を介して植設され、両接点５ａ，５ｂに接続する
リード線８はケース１内を上下に区切るように配
設された絶縁板９の透孔９ａを通して絶縁板９の
下面側に固着されたプリント基板１０に接続され
ている。また接触子７はその先端に球体７ａが植
設してあり、接触子７周面と開口１ａの内周面と
の間隙は防塵のために可撓性のダストシール１１
にて遮蔽されている。

開閉子４の他端側は、ケース１より底板１ｃと
絶縁板９を外した状態を示す第２図および第３図
にて示す如く、略Ｌ字状の取付片部４ａの軸孔４
ｂに丸軸状の支軸１２が開閉子４の長手方向に対
して直交する方向に圧入固定され、この支軸１２
の一端側には球体１２ａが一体形成されている。
一方、この支軸１２に対向するケース１側には、
球体１２ａに対応して球体１２ａの径よりも小径
の開口縁を有する略円錐状の凹所１３が穿設さ
れ、該凹所に球体１２ａが嵌合位置している。ま
た支軸１２の他端側の丸軸部１２ｂに対応するケ
ース１内面には２つの球体を小間隔を置いて植設
して構成した半球状の球面突起１４ａ，１４ｂを
設けてあり、両突起１４ａ，１４ｂの間に丸軸部
１２ｂが位置している。開閉子４はこれと絶縁板
９との間に介装されたコイルばね１５により第１
図示上方側へ付勢されており、これにより開閉子
４は支軸１２とケース１内面との上述接当部を支
点として回動可能であり、常態においては接点５
ａ，５ｂが接触状態にある。１６は絶縁板９に植
設されて開閉子４の第１図示下方側への回動範囲
を制限するストツパー、１７は接点５ａ，５ｂ間
の導通の微妙な変化を脱幅して検出するための増
幅機構たるIC回路、１８は表示出力部（図示略）
に接続する外部リード線１９に連絡する端子であ
る。

上記構成の精密リミツトスイツチによれば、例
えばNC工作機械のシグナルゲージの検出ヘツド
部に内装した場合、計測用スピンドルのドグ部
（図示略）が接触子７の先端の球体７ａに接当し
た時、その接当圧により開閉子４がコイルばね１
５の付勢に抗して回動し、接点５ａ，５ｂが開離
して両者間の電気的導通が断たれ、その信号が出
力表示部（図示略）にて検出されてスピンドルの
基準位置、例えば原点位置を知ることができる。
このとき、スピンドルのドグ部の接当方向は第１
図示側方および上方の何れであつても開閉子４が
回動すると共に、開閉子４の支点が球面枢支で且
つケース１に対してずれる方向の動きが完全に阻
止されているため、回動が極めて正確にしかも円
滑に行なわれる結果、繰り返し精度±0.001mmの
高精度作動が得られる。また、IC回路１７にて
接点５ａ，５ｂ間の導通の微妙な変化を増幅して
検出することにより、繰り返し精度を±0.0001mm
とすることも可能となる。

尚、上述実施例では開閉子４の支点部分を球面
枢支とするために、支軸１２の球体１２ａに対応
するケース側の係止部として円形開口縁を有する
凹所１３を設けているが、この凹所１３の代わり
に第４図で示す如く球体の植設等により三角状配
置の球面突起２０ａ，２０ｂ，２０ｃとし、この
配置の中央部に支軸１２の球体１２ａ等の球面部
を嵌合する構成としてもよい。また、第５図で示
す如く支軸１２の両側に球体１２ａ，１２ｃを一
体形成し、ケース１側に穿設した円形開口縁を有
する凹所１３ａ，１３ｂに各球体１２ａ，１２ｃ
を嵌合させてもよく、無論これら凹所１３ａ，１
３ｂの代わりに第４図の如く球面突起を形成して
もよい。因に、本考案構成の如く開閉子４の支点
部分を球面枢支とせず、例えば第６図のように軸
受２１ａ，２１ｂを設けて支軸１２の両端を枢支
する通常の手段を採用すると、開閉子４の回動を
円滑に行なわせるには支軸１２に対して軸受２１
ａ，２１ｂの軸受孔２２ａ，２２ｂをある程度径
大とする必要があり、そのために軸受部に間隙を
生じてその分だけ回動の誤差が避けられず、繰り
返し精度が悪くなり、逆に上記間隙を極力少なく
すると開閉子４の円滑な回動が困難となる。

以上のように、本考案に係る精密リミツトスイ
ツチは、ケース内部にばね部材を介して支承され
た開閉子の支点側に開閉子の長手方向に直交して
両側へ張出する支軸を固設してなり、該支軸が球
面接触によりケース側の係止部に上記ばね部材の
付勢を受けて接当して開閉子の回動支点を構成し
ているから、開閉子に固設した接触子のケース外
へ突出した先端に所要物体が接当した時、この接
当圧により開閉子が極めて正確に回動して開閉子
先端に固着した可動電気接点とケース側に固着し
た固定電気接点とが開離する。このため、精密リ
ミツトスイツチの繰り返し精度が極めて高いとい
う特徴があり、工作機械や精密機器類における位
置検出機構に好適であり、特にNC工作機械の原
点確認用としての適性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る精密リミツト
スイツチの縦断面図、第２図は同上のケース内部
上方の構造を示す裏面図、第３図は同上の開閉子
の枢支構造を説明する要部斜視図、第４図および
第５図は本考案の他の実施例の精密リミツトスイ
ツチにおける開閉子の枢支構造を示す要部斜視
図、第６図は開閉子の枢支構造の参考例を示す要
部斜視図である。 １……ケース、１ａ……開口、４……開閉子、
５ａ……可動電気接点、５ｂ……固定電気接点、
７……接触子、１２……支軸、１２ａ，１２ｃ…
…球体（球面部）、１２ｂ……丸軸部、１３，１
３ａ，１３ｂ……凹所、１４ａ，１４ｂ……球面
突起、１５……ばね部材、１７……IC回路（増
幅機構）、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ……球面突起。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ケース内部にばね部材を介して支承された開
   閉子が、その一端側に上記ばね部材の付勢を受
   けてケース内の固定電気接点に対接する可動電
   気接点と先端がケース外へ突出する接触子とを
   備えると共に、他端側に開閉子の長手方向に直
   交して両側へ張出する支軸を固設してなり、該
   支軸が球面接触によりケース側の係止部に上記
   ばね部材の付勢を受けて接当して開閉子の回動
   支点を構成し、接触子の先端に接当した所要物
   体の接当圧により開閉子が回動して上記両接点
   間を解離させる構造としたことを特徴とする精
   密リミツトスイツチ。 ２ 支軸が少なくとも一端側に球面部を有し、該
   球面部がケース側に形成した円形開口縁を有す
   る凹部に嵌合してなる実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の精密リミツトスイツチ。 ３ 支軸が少なくとも一端側に球面部を有し、該
   球面部がケース側に突設した三角形配置の三つ
   の球面突部の中央に位置して各球面突部に接当
   してなる実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   精密リミツトスイツチ。 ４ 支軸は一端側に球面部を有すると共に他端側
   が丸軸状であり、ケース側に該丸軸の周面に両
   側から接当する球面突部が突設されてなる実用
   新案登録請求の範囲第１項または第２項記載の
   精密リミツトスイツチ。 ５ 両接点間の導通変化の増幅機構がケース内部
   に併設されてなる実用新案登録請求の範囲第１
   項乃至第４項のいずれかに記載の精密リミツト
   スイツチ。