JPH04134092U - limit switch - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気エネルギーにより固定部に対して可動部
を移動させる構成の駆動手段に用いられ、可動部の動作
が完了したことを電気ノイズによって影響されることな
く検出するリミットスイッチを提供する。
【構成】 引外し電磁石を構成する鉄心２５にモールド
部材３２を取り付け、モールド部材３２には順番に接続
された圧電素子３３，蓄電荷部３４，発光ダイオード・
ドライブ回路３５，発光ダイオード３６を設けるととも
にプランジャ２８に固定された移動板３０によって押さ
れることで圧電素子３３に衝撃を与えて電圧を生じさせ
るインパクト部材３８を図示しないバネを介して復帰自
在に設ける。
(57) [Summary] [Purpose] A limit used in a drive means configured to move a movable part relative to a fixed part using electrical energy, and that detects the completion of the movement of the movable part without being affected by electrical noise. Provide a switch. [Structure] A mold member 32 is attached to the iron core 25 that constitutes a tripping electromagnet, and a piezoelectric element 33, a charge storage unit 34, a light emitting diode, and a piezoelectric element 33 are connected in order to the mold member 32.
A drive circuit 35 and a light emitting diode 36 are provided, and an impact member 38 that is pushed by a movable plate 30 fixed to the plunger 28 to give an impact to the piezoelectric element 33 and generate a voltage is provided so as to be able to return freely via a spring (not shown). .
Description
【０００１】0001
本考案は、電気ノイズの影響を受けることなく駆動手段の動作の完了を検出す るリミットスイッチに関する。 The present invention detects the completion of operation of the driving means without being affected by electrical noise. Regarding limit switches.
【０００２】0002
電気接点の開閉操作を行うには遮断器が用いられる。遮断器の構造を図４に示 す。図中、１は開閉部としての真空インタラプタ、２は上部端子、３は下部端子 、５は可動リード棒４を上下動させて真空インタラプタ１の開閉操作を行う駆動 手段である。 A circuit breaker is used to open and close electrical contacts. Figure 4 shows the structure of the circuit breaker. vinegar. In the figure, 1 is a vacuum interrupter as an opening/closing part, 2 is an upper terminal, and 3 is a lower terminal. , 5 is a drive for opening and closing the vacuum interrupter 1 by moving the movable lead rod 4 up and down. It is a means.
【０００３】 図４は真空インタラプタ１の投入状態を示すものであり、遮断するには引外し 電磁石６のコイルを励磁する。すると、バネ７の付勢力で図の状態を維持してい た回動板８が引外し電磁石６の吸引力によって時計方向へ回動し、フック９を時 計方向へ回動させる。すると、蓄勢された状態の遮断バネ１０の放勢力により操 作板１１が操作軸１２を中心として時計方向へ回動し、ピン１５のまわりに回動 自在なリンク１３がロッド１４に引っ張られピン１５を中心として時計方向へ回 動する。操作板１１の回動により可動リード棒４が降下して真空インタラプタ１ が遮断される。このとき、リンク１３の上部の小さなピン１８がピン１５を中心 として時計方向へ回動し、コロ１５ａと係合していたストッパ１７の先端が上方 へ外され、ストッパ１７は図示しない軸を中心として反時計方向へ回動させられ る。このため蓄勢状態にあった復帰バネ１６が放勢する。0003 Figure 4 shows the closed state of the vacuum interrupter 1, and it must be tripped to shut it off. The coil of electromagnet 6 is excited. Then, the state shown in the figure is maintained by the biasing force of spring 7. The rotating plate 8 rotates clockwise due to the attraction force of the tripping electromagnet 6, and the hook 9 is rotated clockwise. Rotate in the clockwise direction. Then, the operation is performed by the releasing force of the cutoff spring 10 in the stored state. The operating plate 11 rotates clockwise around the operating shaft 12 and rotates around the pin 15. The flexible link 13 is pulled by the rod 14 and rotates clockwise around the pin 15. move. The movable lead rod 4 is lowered by the rotation of the operation plate 11 and the vacuum interrupter 1 is lowered. is blocked. At this time, the small pin 18 at the top of the link 13 is centered on the pin 15. The tip of the stopper 17, which had been engaged with the roller 15a, is rotated clockwise as shown in FIG. , and the stopper 17 is rotated counterclockwise around an axis (not shown). Ru. As a result, the return spring 16, which was in the stored state, is released.
【０００４】 このあと再び真空インタラプタ１を投入するには引外し電磁石６のコイルの励 磁をやめてフック９を図４の元の状態に戻し、投入電磁石１９のコイル２０を励 磁する。リンク１３の下端がフック９によって支持されるため、コイル２０に吸 引されるプランジャ２１が図中の右方へ向かって移動し、操作板１１が反時計方 向へ回動する。それゆえに可動リード棒４が上昇して真空インタラプタ１が投入 される一方、ストッパ１７の右端が自重で降下し、図４に示すように復帰バネ１ ６の蓄勢状態を保持し元の状態に戻る。なお、２２は絶縁ロッド、２３は圧接バ ネである。0004 After this, in order to turn on the vacuum interrupter 1 again, the coil of the tripping electromagnet 6 must be activated. Stop the magnetism, return the hook 9 to its original state as shown in Figure 4, and energize the coil 20 of the input electromagnet 19. Magnetize. Since the lower end of the link 13 is supported by the hook 9, the coil 20 has no suction. The plunger 21 that is pulled moves toward the right in the figure, and the operation plate 11 moves counterclockwise. Rotate in the direction. Therefore, the movable lead rod 4 rises and the vacuum interrupter 1 is turned on. At the same time, the right end of the stopper 17 descends under its own weight, and as shown in FIG. Maintains the stored energy state of 6 and returns to the original state. Note that 22 is an insulating rod, and 23 is a pressure contact bar. It is ne.
【０００５】 このような遮断器における引外し電磁石６，投入電磁石１９の電流波形と可動 リード棒４のストロークと真空インタラプタ１の開閉時期との関係を図５（ａ） ，（ｂ）に示す。図中、（イ）は電流波形、（ロ）は可動リード棒のストローク 、（ハ）は真空インタラプタの開閉時期を示す曲線である。また、Ａ点は操作指 令開始時点を示し、Ｂ点はプランジャ完全吸引時点を示し、Ｃ点は補助開閉器に より電流を遮断した時点を示し、Ｄ点はコロ１５ａがストッパ１７に当った時点 を示す。[0005] Current waveforms and movement of the tripping electromagnet 6 and closing electromagnet 19 in such a circuit breaker Figure 5(a) shows the relationship between the stroke of the lead rod 4 and the opening/closing timing of the vacuum interrupter 1. , (b). In the figure, (a) is the current waveform, (b) is the stroke of the movable lead rod , (C) are curves showing the opening/closing timing of the vacuum interrupter. Also, point A is the operating finger. Point B indicates the point at which the plunger is fully suctioned, and Point C indicates the point at which the auxiliary switch is activated. Point D is the point when the roller 15a hits the stopper 17. shows.
【０００６】[0006]
ところが、引外し電磁石６及び投入電磁石１９のいずれにおいてもプランジャ 完全吸引時点であるＢ点から補助開閉器により通電を停止した時点であるＣ点ま での時間ｔ1，ｔ2の間に各電磁石に電流を流すのは無駄であり流す必要がないの に流していることになる。However, in both the tripping electromagnet 6 and the closing electromagnet 19, during the time t 1 and t 2 from point B, when the plunger is fully attracted, to point C, when the energization is stopped by the auxiliary switch, each electromagnet is Flowing current is wasteful, and it is flowing even though it does not need to flow.
【０００７】 一方、プランジャの完全吸引時点を判断するためにリミットスイッチを設けれ ばよいが、電磁石に用いる電気のノイズが障害となって適正な検出ができない。[0007] On the other hand, a limit switch is provided to determine when the plunger is fully suctioned. However, the electrical noise used in the electromagnet becomes an obstacle and prevents proper detection.
【０００８】 そこで本考案は、斯かる課題を解決したリミットスイッチを提供することを目 的とする。[0008] Therefore, the present invention aims to provide a limit switch that solves this problem. target
【０００９】[0009]
斯かる目的を達成するための本考案の構成は、電気エネルギーを用いる駆動手 段に用いるリミットスイッチにおいて、圧電素子と発光ダイオードとを接続し、 駆動手段の可動部に押されて圧電素子に衝撃を与え発光ダイオードを発光させる インパクト部材をバネを介して復帰自在に設けたことを特徴とする。 The configuration of the present invention to achieve this purpose uses a driving mechanism that uses electrical energy. In the limit switch used in the stage, a piezoelectric element and a light emitting diode are connected, Pushed by the movable part of the driving means, the piezoelectric element receives an impact and causes the light emitting diode to emit light. It is characterized in that the impact member is provided so as to be able to return freely via a spring.
【００１０】0010
駆動手段の動作が完了する際に可動部がバネの付勢力に抗してインパクト部材 を押し圧電素子に衝撃を与えることから、圧電素子に生じた電圧が発光ダイオー ドを発光させる。従って、この光を検出して駆動手段へ電気を供給するスイッチ をＯＦＦすることにより、電気エネルギーの無駄を防止できる。 When the operation of the driving means is completed, the movable part resists the biasing force of the spring and the impact member When you press the button and apply an impact to the piezoelectric element, the voltage generated in the piezoelectric element is applied to the light emitting diode. light up. Therefore, a switch detects this light and supplies electricity to the driving means. By turning off the power, waste of electrical energy can be prevented.
【００１１】[0011]
以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例 は従来のリミットスイッチの一部を改良したものなので、従来と同一部分には同 一符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings. Note that this example is an improved part of the conventional limit switch, so the same parts as the conventional limit switch are A single reference numeral is given to omit the explanation, and only different parts will be explained.
【００１２】 本考案によるリミットスイッチの構成を、図１〜図３に基づいて説明する。図 １（ａ）〜（ｃ）は図４の引外し電磁石を改良した構成を示すものである。引外 し電磁石６はＵ字形断面形状を有する鉄心２５と、鉄心２５に螺合されたストッ パ２６と、ストッパ２６の挿通孔２７内に一部が挿通されて図１（ｂ）中の左右 方向へ移動自在なプランジャ２８と、鉄心２５で囲まれる部分にプランジャ２８ を囲むようにして設けられたコイル２９と、プランジャ２８の先端に設けられた 移動板３０と、復帰バネ３７等で構成される。0012 The configuration of the limit switch according to the present invention will be explained based on FIGS. 1 to 3. figure 1(a) to 1(c) show an improved configuration of the tripping electromagnet shown in FIG. tripping The electromagnet 6 includes an iron core 25 having a U-shaped cross section and a stock rod screwed onto the iron core 25. A part of the stopper 26 is inserted into the insertion hole 27 of the stopper 26, and the left and right sides in FIG. A plunger 28 is movable in the direction, and a plunger 28 is provided in a portion surrounded by the iron core 25. A coil 29 is provided to surround the plunger 28, and a coil 29 is provided at the tip of the plunger 28. It is composed of a moving plate 30, a return spring 37, and the like.
【００１３】 鉄心２５と移動板３０との間にはプランジャ２８を囲むようにしてリング状の モールド部材３２が設けられる。モールド部材３２はねじ３１により鉄心２５に 結合され、図１（ｃ）に示すようにモールド部材３２内には順番に接続された状 態で圧電素子３３，蓄電荷部３４，発光ダイオード・ドライブ回路３５，発光ダ イオード３６が設けられ、図１（ａ）にも示すように、移動板３０に押されるこ とで圧電素子３３に衝撃を与えるインパクト部材３８が図示しないバネを介して 復帰自在に具えられる。ここで、プランジャ２８のストロークをＬ1としモール ド部材３２と移動板３０との間隔をＬ2とすると、Ｌ1＝Ｌ2又はＬ1はＬ2よりも 僅かに大きい値とされる。A ring-shaped mold member 32 is provided between the iron core 25 and the moving plate 30 so as to surround the plunger 28 . The mold member 32 is coupled to the iron core 25 by screws 31, and as shown in FIG. 1(c), a piezoelectric element 33, a charge storage unit 34, and a light emitting diode drive circuit 35 are connected in order within the mold member 32. , a light emitting diode 36 are provided, and as shown in FIG. 1(a), an impact member 38 which applies an impact to the piezoelectric element 33 by being pushed by the moving plate 30 is provided so as to be able to return freely via a spring (not shown). Here, if the stroke of the plunger 28 is L 1 and the distance between the mold member 32 and the moving plate 30 is L 2 , then L 1 =L 2 or L 1 is a value slightly larger than L 2 .
【００１４】 次に、図２は投入電磁石の構成を示すものである。図４に示す投入電磁石に加 えて以下の部分が改良される。コイル２０の内部に円柱形のストッパ４０が設け られ、ストッパ４０内に圧電素子等が埋め込まれる。そして、鉄心４１にガイド 孔４２が形成されるとともにプランジャ２１に固定されたガイドロッド４３がガ イド孔４２に挿通される。圧電素子等は図３のように構成される。金属ケース４ ４ａ内に絶縁部材４５に埋設した状態で圧電素子３３が具えられ、金属ケース４ ４ａと突き合せた金属ケース４４ｂ内にバネ４６を介してインパクト部材３８が 具えられる。[0014] Next, FIG. 2 shows the configuration of the input electromagnet. In addition to the input electromagnet shown in Figure 4, The following parts will be improved. A cylindrical stopper 40 is provided inside the coil 20. A piezoelectric element or the like is embedded in the stopper 40. Then guide to iron core 41 A hole 42 is formed and a guide rod 43 fixed to the plunger 21 is inserted into the guide rod 43. It is inserted into the id hole 42. The piezoelectric element etc. are constructed as shown in FIG. metal case 4 A piezoelectric element 33 is provided in a state embedded in an insulating member 45 in the metal case 4a. The impact member 38 is inserted into the metal case 44b against the metal case 4a via the spring 46. Can be provided.
【００１５】 一方、鉄心４１の外側には引外し電磁石に用いたのと同様の蓄電荷部，発光ダ イオード・ドライブ回路，発光ダイオード３６を有するモールド部材３２が具え られ、同軸ケーブル４８を介して圧電素子３３と蓄電荷部とが接続される。圧電 素子等と発光ダイオード等を分離したのは投入電磁石が引外し電磁石に比べて寸 法が大きいためである。[0015] On the other hand, on the outside of the iron core 41, there is a charge storage part similar to that used in the tripping electromagnet, and a light emitting diode. A mold member 32 having a diode drive circuit and a light emitting diode 36 is provided. The piezoelectric element 33 and the charge storage section are connected via the coaxial cable 48. piezoelectric The reason why elements, etc. and light emitting diodes, etc. are separated is that the input electromagnet is smaller than the tripping electromagnet. This is because the law is large.
【００１６】 引外し電磁石，投入電磁石に具えられた発光ダイオード３６の近傍にはコイル ２９，２０への通電を停止するための図示しない制御手段へ指令信号を送る光フ ァイバ４７が具えられる。[0016] A coil is installed near the light emitting diode 36 provided in the tripping electromagnet and the closing electromagnet. An optical fiber that sends a command signal to a control means (not shown) for stopping energization to 29 and 20. A fiber 47 is provided.
【００１７】 次に、斯かるリミットスイッチの作用を説明する。図１中の引外し電磁石６の コイル２９を励磁するとプランジャ２８が図中の右方へ吸引されて移動板３０が インパクト金具３８を押す。これによりインパクト金具３８から衝撃を受けた圧 電素子３３が電圧を発生し、蓄電荷部３４で貯えられたのち、発光ダイオード・ ドライブ回路３５で増幅されて発光ダイオード３６から発光する。この光が光フ ァイバ４７を介して図示しない制御手段へ伝わり、制御手段がコイル２９への通 電を停止する。このため、図５（ａ）に（イ）で示す電流波形においてｔ1の部 分がなくなり、電気エネルギーの無駄が防止される。Next, the operation of such a limit switch will be explained. When the coil 29 of the tripping electromagnet 6 in FIG. 1 is excited, the plunger 28 is attracted to the right in the figure, and the moving plate 30 pushes the impact fitting 38. As a result, the piezoelectric element 33 that receives the impact from the impact fitting 38 generates a voltage, which is stored in the charge storage unit 34 and then amplified by the light emitting diode drive circuit 35 and emitted from the light emitting diode 36. This light is transmitted to a control means (not shown) via the optical fiber 47, and the control means stops energizing the coil 29. Therefore, in the current waveform shown by (a) in FIG. 5(a), there is no portion t1 , and waste of electrical energy is prevented.
【００１８】 一方、投入電磁石１９のコイル２０を励磁すると、プランジャ２１が吸引され て左方から右方へ移動し図２（ａ）の状態から図２（ｂ）の状態になる。このと き、図３に示すインパクト金具３８をプランジャ２１が押すので、引外し電磁石 の場合と同様に発光ダイオード３６が発光する。そして、プランジャ２１が図２ （ｂ）の状態になると同時にコイル２０への通電が停止される。このため、図５ （ｂ）に（イ）で示す電流波形においてｔ2の部分がなくなり、電気エネルギー の無駄が防止される。On the other hand, when the coil 20 of the closing electromagnet 19 is excited, the plunger 21 is attracted and moves from the left to the right, changing from the state shown in FIG. 2(a) to the state shown in FIG. 2(b). At this time, the plunger 21 pushes the impact fitting 38 shown in FIG. 3, so the light emitting diode 36 emits light as in the case of a tripping electromagnet. Then, at the same time that the plunger 21 enters the state shown in FIG. 2(b), the current supply to the coil 20 is stopped. Therefore, in the current waveform shown in (a) in FIG. 5(b), there is no t2 portion, and waste of electrical energy is prevented.
【００１９】[0019]
以上の説明からかるように、本考案によるリミットスイッチによれば駆動手段 における可動部の動作の完了を光信号として取り出す構成なので、電気ノイズの 影響を受けず誤動作することがない。これは、電気ノイズにより誘導される電気 エネルギーよりも機械的衝撃で圧電素子が発生する電気エネルギーの方がはるか に大きいためである。また、光信号を用いるために可動部の動作完了を検出する のが速く、光信号を導くための光ファイバを用いることにより駆動手段の動きが 離れた位置からモニタリングすることが可能である。 As can be seen from the above explanation, according to the limit switch according to the present invention, the driving means Since the configuration extracts the completion of the movement of the moving part as an optical signal, electrical noise is eliminated. It will not be affected and will not malfunction. This is due to the electrical noise induced by electrical noise. The electrical energy generated by the piezoelectric element due to mechanical shock is far greater than the energy generated by the piezoelectric element. This is because it is large. Additionally, optical signals are used to detect the completion of movement of moving parts. The movement of the driving means is fast, and by using an optical fiber to guide the optical signal, the movement of the driving means is It is possible to monitor from a remote location.
【００２０】 このほか、圧電素子に衝撃を与えて電圧を発生させる構成であることから、電 池等の電源が不要であるとともに寿命が半永久的であり、しかも小形軽量化する ことができる。[0020] In addition, since the structure generates voltage by applying a shock to the piezoelectric element, it is possible to It does not require a power source such as a pond, has a semi-permanent lifespan, and is compact and lightweight. be able to.
【提出日】平成３年７月２４日[Submission date] July 24, 1991
【手続補正１】[Procedural amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Name of document to be amended] Specification
【補正対象項目名】考案の詳細な説明[Name of item to be corrected] Detailed explanation of the invention
【補正方法】変更[Correction method] Change
【０００１】0001
本考案は、電気ノイズの影響を受けることなく駆動手段の動作の完了を検出す るリミットスイッチに関する。 The present invention detects the completion of operation of the driving means without being affected by electrical noise. Regarding limit switches.
【０００２】0002
電気接点の開閉操作を行うには遮断器が用いられる。遮断器の構造を図４に示 す。図中、１は開閉部としての真空インタラプタ、２は上部端子、３は下部端子 、５は可動リード棒４を上下動させて真空インタラプタ１の開閉操作を行う駆動 手段である。 A circuit breaker is used to open and close electrical contacts. Figure 4 shows the structure of the circuit breaker. vinegar. In the figure, 1 is a vacuum interrupter as an opening/closing part, 2 is an upper terminal, and 3 is a lower terminal. , 5 is a drive for opening and closing the vacuum interrupter 1 by moving the movable lead rod 4 up and down. It is a means.
【０００３】 図４は真空インタラプタ１の投入状態を示すものであり、遮断するには引外し 電磁石６のコイルを励磁する。すると、バネ７の付勢力で図の状態を維持してい た回動板８が引外し電磁石６の押す力によって支点２４を中心に時計方向へ回動 し、フック９を時計方向へ回動させる。すると、蓄勢された状態の遮断バネ１０ の放勢力により操作板１１が操作軸１２を中心として時計方向へ回動し、ピン１ ５のまわりに回動自在なリンク１３がロッド１４に引っ張られピン１５を中心と して時計方向へ回動する。操作板１１の回動により可動リード棒４が降下して真 空インタラプタ１が遮断される。このとき、リンク１３の上部の小さなピン１８ がピン１５を中心として時計方向へ回動し、コロ１５ａと係合していたストッパ １７の先端が上方へ外され、ストッパ１７は図示しない軸を中心として反時計方 向へ回動させられる。このため蓄勢状態にあった復帰バネ１６が放勢する。FIG. 4 shows a closed state of the vacuum interrupter 1, and in order to shut it off, the coil of the tripping electromagnet 6 is energized. Then, the rotating plate 8, which was maintained in the state shown in the figure by the biasing force of the spring 7, rotates clockwise around the fulcrum 24 due to the pushing force of the tripping electromagnet 6, thereby rotating the hook 9 clockwise. . Then, the operating plate 11 rotates clockwise about the operating shaft 12 due to the releasing force of the stored cutoff spring 10, and the link 13, which is rotatable around the pin 15, is pulled by the rod 14. Rotates clockwise around pin 15. As the operation plate 11 rotates, the movable lead rod 4 descends and the vacuum interrupter 1 is shut off. At this time, the small pin 18 at the top of the link 13 rotates clockwise around the pin 15, and the tip of the stopper 17 that was engaged with the roller 15a is removed upward, and the stopper 17 is rotated around the shaft (not shown). It is rotated counterclockwise as follows. As a result, the return spring 16, which was in the stored state, is released.
【０００４】 このあと再び真空インタラプタ１を投入するには、投入電磁石１９のコイル２ ０を励磁する。リンク１３の下端がフック９によって支持されるため、コイル２ ０に吸引されるプランジャ２１が図中の右方へ向かって移動し、操作板１１が反 時計方向へ回動する。それゆえに可動リード棒４が上昇して真空インタラプタ１ が投入される一方、ストッパ１７の右端が自重で降下し、図４に示すように復帰 バネ１６の蓄勢状態を保持し元の状態に戻る。なお、２２は絶縁ロッド、２３は 圧接バネである。[0004] After this, in order to turn on the vacuum interrupter 1 again, the coil 20 of the turning on electromagnet 19 is energized. Since the lower end of the link 13 is supported by the hook 9, the plunger 21 attracted by the coil 20 moves toward the right in the figure, and the operation plate 11 rotates counterclockwise. Therefore, the movable lead rod 4 rises and the vacuum interrupter 1 is turned on, while the right end of the stopper 17 falls under its own weight, maintaining the charged state of the return spring 16 and returning to its original state as shown in FIG. . Note that 22 is an insulating rod, and 23 is a pressure spring.
【０００５】 このような遮断器における引外し電磁石６の電流波形と可動リード棒４のスト ロークと真空インタラプタ１の開閉時期との関係を図５（ａ），（ｂ）に示す。 図中、（イ）は電流波形、（ロ）は遮断器の可動リード棒のストローク、（ハ） は真空インタラプタの補助開閉器の開閉時期、（ニ）は電磁石の可動鉄心のスト ローク を示す曲線である。また、Ａ点は操作指令開始時点を示し、Ｂ点はプラン ジャ完全吸引時点を示し、Ｃ点は補助開閉器により電流を遮断した時点を示し、 Ｄ点は引外し電磁石のプランジャ２８がストッパ２６に当った時点を示す。[0005]The relationship among the current waveform of the tripping electromagnet 6 , the stroke of the movable lead rod 4, and the opening/closing timing of the vacuum interrupter 1 in such a circuit breaker is shown in FIGS. 5(a) and 5(b). In the figure, (a) shows the current waveform, (b) shows the stroke of the movable lead rod of the circuit breaker , (c) shows the opening/closing timing of the auxiliary switch of the vacuum interrupter , and (d) shows the stroke of the movable iron core of the electromagnet. It is a curve. In addition, point A indicates the point at which the operation command starts, point B indicates the point at which the plunger is fully attracted, point C indicates the point at which the current is interrupted by the auxiliary switch, and point D indicates the point at which the plunger 28 of the tripping electromagnet reaches the stopper 26. Indicates the point in time.
【０００６】[0006]
ところが、引外し電磁石６においてプランジャ完全吸引時点から補助開閉器に より通電を停止した時点であるＣ点までの時間ｔ２ の間に各電磁石に電流を流す のは無駄であり流す必要がないのに流していることになる。However, in the tripping electromagnet 6, it is wasteful to pass current through each electromagnet during the time t2 from the point at which the plunger is completely attracted to the point C, which is the point at which the energization is stopped by the auxiliary switch, and there is no need to do so. It means that it is flowing.
【０００７】 一方、引外し電磁石６及び投入電磁石１９のいずれかにおいても、プランジャ の完全吸引時点を判断するためにリミットスイッチを設ければよいが、電磁石に 用いる電気のノイズが障害となって適正な検出ができない。On the other hand, a limit switch may be provided in either the tripping electromagnet 6 or the closing electromagnet 19 in order to determine when the plunger is fully attracted, but the noise of the electricity used in the electromagnet may be an obstacle and prevent proper operation. cannot be detected.
【０００８】 そこで本考案は、斯かる課題を解決したリミットスイッチを提供することを目 的とする。[0008] Therefore, the present invention aims to provide a limit switch that solves this problem. target
【０００９】[0009]
斯かる目的を達成するための本考案の構成は、電気エネルギーを用いる駆動手 段に用いるリミットスイッチにおいて、圧電素子と発光ダイオードとを接続し、 駆動手段の可動部に押されて圧電素子に衝撃を与え発光ダイオードを発光させる インパクト部材をバネを介して復帰自在に設けたことを特徴とする。 The configuration of the present invention to achieve this purpose uses a driving mechanism that uses electrical energy. In the limit switch used in the stage, a piezoelectric element and a light emitting diode are connected, Pushed by the movable part of the driving means, the piezoelectric element receives an impact and causes the light emitting diode to emit light. It is characterized in that the impact member is provided so as to be able to return freely via a spring.
【００１０】0010
駆動手段の動作が完了する際に可動部がバネの付勢力に抗してインパクト部材 を押し圧電素子に衝撃を与えることから、圧電素子に生じた電圧が発光ダイオー ドを発光させる。従って、この光を検出して駆動手段へ電気を供給するスイッチ をＯＦＦすることにより、電磁石の動作監視及び電気エネルギーの無駄を防止で きる。When the operation of the driving means is completed, the movable part pushes the impact member against the biasing force of the spring and applies an impact to the piezoelectric element, so that the voltage generated in the piezoelectric element causes the light emitting diode to emit light. Therefore, by detecting this light and turning off the switch that supplies electricity to the drive means, it is possible to monitor the operation of the electromagnet and to prevent waste of electrical energy.
【００１１】[0011]
以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例 は従来のリミットスイッチの一部を改良したものなので、従来と同一部分には同 一符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings. Note that this example is an improved part of the conventional limit switch, so the same parts as the conventional limit switch are A single reference numeral is given to omit the explanation, and only different parts will be explained.
【００１２】 本考案によるリミットスイッチの構成を、図１〜図３に基づいて説明する。図 １（ａ）〜（ｃ）は図４の引外し電磁石を改良した構成を示すものである。引外 し電磁石６はＵ字形断面形状を有する鉄心２５と、鉄心２５に螺合されたストッ パ２６と、ストッパ２６の挿通孔２７内に一部が挿通されて図１（ｂ）中の左右 方向へ移動自在なプランジャ２８と、鉄心２５で囲まれる部分にプランジャ２８ を囲むようにして設けられたコイル２９と、プランジャ２８の先端に設けられた 移動板３０と、復帰バネ３７等で構成される。0012 The configuration of the limit switch according to the present invention will be explained based on FIGS. 1 to 3. figure 1(a) to 1(c) show an improved configuration of the tripping electromagnet shown in FIG. tripping The electromagnet 6 includes an iron core 25 having a U-shaped cross section and a stock rod screwed onto the iron core 25. A part of the stopper 26 is inserted into the insertion hole 27 of the stopper 26, and the left and right sides in FIG. A plunger 28 is movable in the direction, and a plunger 28 is provided in a portion surrounded by the iron core 25. A coil 29 is provided to surround the plunger 28, and a coil 29 is provided at the tip of the plunger 28. It is composed of a moving plate 30, a return spring 37, and the like.
【００１３】 鉄心２５と移動板３０との間にはプランジャ２８を囲むようにしてリング状の モールド部材３２が設けられる。モールド部材３２はねじ３１により鉄心２５に 結合され、図１（ｃ）に示すようにモールド部材３２内には順番に接続された状 態で圧電素子３３，蓄電荷部３４，発光ダイオード・ドライブ回路３５，発光ダ イオード３６が設けられ、図１（ａ）にも示すように、移動板３０に押されるこ とで圧電素子３３に衝撃を与えるインパクト部材３８が図示しないバネを介して 復帰自在に具えられる。ここで、プランジャ２８のストロークをＬ１としモール ド部材３２と移動板３０との間隔をＬ２とすると、Ｌ１＝Ｌ２又はＬ１はＬ２よ りも僅かに大きい値とされる。A ring-shaped mold member 32 is provided between the iron core 25 and the moving plate 30 so as to surround the plunger 28 . The mold member 32 is coupled to the iron core 25 by screws 31, and as shown in FIG. 1(c), a piezoelectric element 33, a charge storage unit 34, and a light emitting diode drive circuit 35 are connected in order within the mold member 32. , a light emitting diode 36 are provided, and as shown in FIG. 1(a), an impact member 38 which applies an impact to the piezoelectric element 33 by being pushed by the moving plate 30 is provided so as to be able to return freely via a spring (not shown). Here, if the stroke of the plunger 28 is L 1 and the distance between the mold member 32 and the moving plate 30 is L 2 , then L 1 =L 2 or L 1 is a value slightly larger than L 2 .
【００１４】 次に、図２は投入電磁石の構成を示すものである。図４に示す投入電磁石に加 えて以下の部分が改良される。コイル２０の内部に円柱形のストッパ４０が設け られ、ストッパ４０内に圧電素子等が埋め込まれる。そして、鉄心４１にガイド 孔４２が形成されるとともにプランジャ２１に固定されたガイドロッド４３がガ イド孔４２に挿通される。圧電素子等は図３のように構成される。金属ケース４ ４ａ内に絶縁部材４５に埋設した状態で圧電素子３３が具えられ、金属ケース４ ４ａと突き合せた金属ケース４４ｂ内にバネ４６を介してインパクト部材３８が 具えられる。[0014] Next, FIG. 2 shows the configuration of the input electromagnet. In addition to the input electromagnet shown in Figure 4, The following parts will be improved. A cylindrical stopper 40 is provided inside the coil 20. A piezoelectric element or the like is embedded in the stopper 40. Then guide to iron core 41 A hole 42 is formed and a guide rod 43 fixed to the plunger 21 is inserted into the guide rod 43. It is inserted into the id hole 42. The piezoelectric element etc. are constructed as shown in FIG. metal case 4 A piezoelectric element 33 is provided in a state embedded in an insulating member 45 in the metal case 4a. The impact member 38 is inserted into the metal case 44b against the metal case 4a via the spring 46. Can be provided.
【００１５】 一方、鉄心４１の外側には引外し電磁石に用いたのと同様の蓄電荷部，発光ダ イオード・ドライブ回路，発光ダイオード３６を有するモールド部材３２が具え られ、同軸ケーブル４８を介して圧電素子３３と蓄電荷部とが接続される。圧電 素子等と発光ダイオード等を分離したのは投入電磁石が引外し電磁石に比べて寸 法が大きいためである。[0015] On the other hand, on the outside of the iron core 41, there is a charge storage part similar to that used in the tripping electromagnet, and a light emitting diode. A mold member 32 having a diode drive circuit and a light emitting diode 36 is provided. The piezoelectric element 33 and the charge storage section are connected via the coaxial cable 48. piezoelectric The reason why elements, etc. and light emitting diodes, etc. are separated is that the input electromagnet is smaller than the tripping electromagnet. This is because the law is large.
【００１６】 引外し電磁石，投入電磁石に具えられた発光ダイオード３６の近傍にはコイル ２９，２０への通電を停止するための図示しない制御手段へ指令信号を送る光フ ァイバ４７が具えられる。[0016] A coil is installed near the light emitting diode 36 provided in the tripping electromagnet and the closing electromagnet. An optical fiber that sends a command signal to a control means (not shown) for stopping energization to 29 and 20. A fiber 47 is provided.
【００１７】 次に、斯かるリミットスイッチの作用を説明する。図１中の引外し電磁石６の コイル２９を励磁するとプランジャ２８が図中の右方へ吸引されて移動板３０が インパクト金具３８を押す。これによりインパクト金具３８から衝撃を受けた圧 電素子３３が電圧を発生し、蓄電荷部３４で貯えられたのち、発光ダイオード・ ドライブ回路３５が動作して発光ダイオード３６から発光する。この光が光ファ イバ４７を介して図示しない制御手段へ伝わり、制御手段がコイル２９への通電 を停止する。このため、図５で示す電流波形においてｔ２ の部分がなくなり、電 気エネルギーの無駄が防止される。Next, the operation of such a limit switch will be explained. When the coil 29 of the tripping electromagnet 6 in FIG. 1 is excited, the plunger 28 is attracted to the right in the figure, and the moving plate 30 pushes the impact fitting 38. As a result, the piezoelectric element 33 that receives the impact from the impact fitting 38 generates a voltage, which is stored in the charge storage section 34, after which the light emitting diode drive circuit 35 operates and the light emitting diode 36 emits light. This light is transmitted to a control means (not shown) via the optical fiber 47, and the control means stops energizing the coil 29. Therefore, there is no portion t2 in the current waveform shown in FIG. 5 , and waste of electrical energy is prevented.
【００１８】[0018]
以上の説明からかるように、本考案によるリミットスイッチによれば駆動手段 における可動部の動作の完了を光信号として取り出す構成なので、電気ノイズの 影響を受けず誤動作することがない。これは、電気ノイズにより誘導される電気 エネルギーよりも機械的衝撃で圧電素子が発生する電気エネルギーの方がはるか に大きいためである。また、光信号を用いるために可動部の動作完了を検出する のが速く、光信号を導くための光ファイバを用いることにより駆動手段の動きが 離れた位置からモニタリングすることが可能である。 As can be seen from the above explanation, according to the limit switch according to the present invention, the driving means Since the configuration extracts the completion of the movement of the moving part as an optical signal, electrical noise is eliminated. It will not be affected and will not malfunction. This is due to the electrical noise induced by electrical noise. The electrical energy generated by the piezoelectric element due to mechanical shock is far greater than the energy generated by the piezoelectric element. This is because it is large. Additionally, optical signals are used to detect the completion of movement of moving parts. The movement of the driving means is fast, and by using an optical fiber to guide the optical signal, the movement of the driving means is It is possible to monitor from a remote location.
【００１９】 このほか、圧電素子に衝撃を与えて電圧を発生させる構成であることから、電 池等の電源が不要であるとともに寿命が半永久的であり、しかも小形軽量化する ことができる。[0019] In addition, since the structure generates voltage by applying a shock to the piezoelectric element, it is possible to It does not require a power source such as a pond, has a semi-permanent lifespan, and is compact and lightweight. be able to.
【図１】本考案によるリミットスイッチを用いた引外し
電磁石に係り、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面
断面図、図１（ｃ）は右側面図。1 shows a tripping electromagnet using a limit switch according to the present invention; FIG. 1(a) is a plan view, FIG. 1(b) is a front sectional view, and FIG. 1(c) is a right side view.
【図２】本考案によるリミットスイッチを用いた投入電
磁石に係り、図２（ａ）は遮断時における断面図、図２
（ｂ）は投入時における断面図。[Fig. 2] Regarding the closing electromagnet using the limit switch according to the present invention, Fig. 2(a) is a cross-sectional view at the time of interruption; Fig. 2
(b) is a sectional view at the time of injection.
【図３】図２（ａ）におけるＰ部の拡大図。FIG. 3 is an enlarged view of section P in FIG. 2(a).
【図４】従来の遮断器の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional circuit breaker.
【図５】図５（ａ）は従来の引外し電磁石の電流波形等
を示すグラフ、図５（ｂ）は従来の投入電磁石の電流波
形等を示すグラフ。FIG. 5(a) is a graph showing current waveforms, etc. of a conventional tripping electromagnet, and FIG. 5(b) is a graph showing current waveforms, etc. of a conventional closing electromagnet.
２５，４１…鉄心 ２１，２８…プランジャ ３０…移動板 ４０…ストッパ ３３…圧電素子 ３４…蓄電荷部 ３５…ダイオード・ドライブ回路 ３６…発光ダイオード ３８…インパクト部材 ４６…バネ 25, 41... Iron core 21, 28...Plunger 30...Moving board 40...stopper 33...Piezoelectric element 34...Electric charge storage section 35...Diode drive circuit 36...Light emitting diode 38...Impact member 46...Spring
─────────────────────────────────────────────────────
──────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedural amendment]
【提出日】平成３年７月２４日[Submission date] July 24, 1991
【手続補正２】[Procedural amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Name of document to be amended] Specification
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief explanation of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction details]
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
【図１】本考案によるリミットスイッチを用いた引外し
電磁石に係り、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面
断面図、図１（ｃ）は右側面図。1 shows a tripping electromagnet using a limit switch according to the present invention; FIG. 1(a) is a plan view, FIG. 1(b) is a front sectional view, and FIG. 1(c) is a right side view.
【図２】本考案によるリミットスイッチを用いた投入電
磁石に係り、図２（ａ）は遮断時における断面図、図２
（ｂ）は投入時における断面図。[Fig. 2] Regarding the closing electromagnet using the limit switch according to the present invention, Fig. 2(a) is a cross-sectional view at the time of interruption; Fig. 2
(b) is a sectional view at the time of injection.
【図３】図２（ａ）におけるＰ部の拡大図。FIG. 3 is an enlarged view of section P in FIG. 2(a).
【図４】従来の遮断器の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional circuit breaker.
【図５】図５（ａ）は遮断時の電磁石の制御電流と各部
動作の波形図、図５（ｂ）は遮断時の電磁石の電流波形
と可動鉄心の波形図。[Figure 5] Figure 5 (a) shows the control current of the electromagnet and each part during cutoff.
Waveform diagram of operation , Figure 5 (b) is the current waveform of the electromagnet at the time of interruption.
and a waveform diagram of the movable iron core .
【符号の説明】 ２５，４１…鉄心 ２１，２８…プランジャ ３０…移動板 ４０…ストッパ ３３…圧電素子 ３４…蓄電荷部 ３５…ダイオード・ドライブ回路 ３６…発光ダイオード ３８…インパクト部材 ４６…バネ[Explanation of symbols] 25, 41... Iron core 21, 28...Plunger 30...Moving board 40...stopper 33...Piezoelectric element 34...Electric charge storage section 35...Diode drive circuit 36...Light emitting diode 38...Impact member 46...Spring
【手続補正３】[Procedural amendment 3]
【補正対象書類名】図面[Name of document to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図４[Correction target item name] Figure 4
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction details]
【図４】 [Figure 4]
【手続補正４】[Procedural amendment 4]
【補正対象書類名】図面[Name of document to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図５[Correction target item name] Figure 5
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction details]
【図５】 [Figure 5]
Claims (1)
動部を移動させる構成の駆動手段に用いるリミットスイ
ッチにおいて、固定部に圧電素子を固定し、圧電素子を
発光ダイオードに接続し、圧電素子と可動部との間には
可動部に押されて圧電素子に衝撃力を加えるインパクト
部材をバネを介して復帰自在に具えたことを特徴とする
リミットスイッチ。Claim 1: In a limit switch used as a driving means configured to move a movable part relative to a fixed part using electrical energy, a piezoelectric element is fixed to the fixed part, the piezoelectric element is connected to a light emitting diode, and the piezoelectric element and the movable part are connected to each other. A limit switch characterized in that an impact member is provided between the movable part and the piezoelectric element so as to be able to return to the piezoelectric element via a spring.
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Family
ID=31920793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| JPS642803A (en) * | 1987-06-25 | 1989-01-06 | Matsushita Electric Works Ltd | Clamping tool |
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- 1991-05-30 JP JP1991039522U patent/JP2577300Y2/en not_active Expired - Lifetime
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