JPS59501137A - マイクロスイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 マイクロスイッチ 技術分野 本発明は電気工学に関し、よシ特定的にはマイクロスイッチに関する。

本発明は機械および機構の電気的駆動における自動化された制御および保護信号 システムのリミットスイッチとして有用である。

技術の背景 工学的プロセスにおける自動化ラインおよび制御システムの動作の精度は使用さ れるマイクロスイッチの感度に多く依存し、伝送される情報の精度を提供°しな ければならない。実際問題としてマイクロスイッチにより生ずるエラーを訂正す ることは非常に難しい。

マイクロスイッチの金属板における可動接点の動作は好適には張力又は圧縮によ シわずかな屈曲を受ける温度又は圧力に応答して使用される。それゆえ、マイク ロスイッチの主要特性の１つは、動作部材の動作経路の長さ、すなわち、その差 分、スートローフ（マイクロスイッチの可動接点をシフトするために必要な経路 が短ければ短いほどその感度は高い）に従来知られるマイクロスイッチ（米国特 許、第２，７２９，７１４号、ＩＰＣ分類、ＨＯＩＨ１３／２８、参照）は、絶 縁ベース１′（第１，２図参照）、該絶縁ベース上に確保された固定接点２／、 ３／、該固定接点２′および３′と選択的に接触するよう適合された可動接点４ ′、および動作部材を使用して可働接点４′をシフトする手段、を具備する。可 動接点をシフトする手段は互に結合された動作レバー５′および中間レバー６′ 、平板スプリング、および接触レバー８′を包含する。動作および接触レバー５ ′および８′は該絶縁ベース１′の一点においてその端部が結合される。可動接 点４′は接触レバー８′の相対する自由端に取付けられ、接触レバー８′の中間 部分は平板スプリング７′の端部に結合される。平板スジ、リング７′の他方の 端部は中間レバー６′の端部に結合され、その極端な位置のとき絶縁ベース１′ に形成されたリミットストップ９１により支持される。中間レバー６′の他方の 端部は、動作レバー５′の絶縁ベース１′に結合された端部とは反対側の端部と 結合される。

マイクロスイッチの初期の位置では、前もって圧縮されたスプリング７′がこの スプリング７′（第１図参照）に結合された接触レバー８′上に力Ｐを及ぼす。

接触圧は、 Ｐｋ＝”　Ｐ　ｓ石β に等しく、ここで、βは中間、し・り−６′とスプリング７′との間の傾斜角で ある。

動作レバー５′は外力Ｆの作用により動作し、中間レバー６′はスプリング７′ に対してその位置を変える。

動作レバー５′は動作位置（点Ａが位置Ａ１にあるとき）に移動するので、スプ リング７′は圧縮し、力Ｐは値Ｐ１まで増大し接触圧ＰｋはＰｋ１＝Ｐ＋　ｓｉ ｎβ（第２図）へやや増大する。

点Ａはスプリング７′の不安定位置の線、すなわち線１−Ｉを横切り、接点４′ のシフトが固有の動作速度にて起こる。

さらに、動作レバー５′の動作と共に点Ａは最終的な位置Ａ２　（第１図）に到 達する。

外力Ｆが動作レバー５′から再動作されると、可動接点４′をシフトする手段の すべてのυパーはその初期の位置に戻ろうとする。

動作レバー５′の点Ａが線■−■、すなわち、スプリング７′の不安定な切替え られた位置の線、を横切るとき、つまシ、点ＡがＡ３の位置に到達するとき、可 動接点４′の反転シフトが起こる。

説明から明らかなように、マイクロスイッチの接触圧は公称値以下に減すること はなく、動作レバー５′の動作と共に動作位置へわずかに増大する。

このようなマイクロスイッチの接゛点４′のシフトを提供するために、リミット ストップ９′において中間レバーの動作を規定する表面は初期のシフトされた位 置において接触し・り−８′の位置の線によシ規定される領域を越えて位置され ねばならない。

このようなマイクロスイッチにおいて可能な動作レバニ５′の最短差分ストロー クを提供するために、スプリング７′は接触’１７　Ａ　−８，’の中間位置に て固定されねばならず、リミットストップ９′は可動接点４′にできる限シ接近 して位置されねばならない。

点Ａにおける動作レバー５′の差分ストロークは、Ｌ　＝Ｈ＋２・Δｈ に等しく、ここで、 Ｈ−可動接点４′のシフトされた位置の間の距離、ｈ−動作レバー５′のストロ ークの大きさ、である。

動作レバー５′のストローク値Δｈは次の関係式力・ら計算される。すなわち、 ここで、 Ｌは接点２′、３′を通る軸から接触し・り−８′とスプリング７′の結合点０ の距離の水平投影骨、ΔＬは接点４′の瞬間的なシフトを保証するために必要な 接触レバー８′とスプリング７′の結合点Ｏｄ−ら点Ａｔでの変位の水平投影骨 、 である。

力Ｆの適用点における動作し、、＋１　５７の差分ストロに等しく、ここで、Ｌ ｌ、Ｌ２は力Ｆの適用点力・ら絶縁ベース１′の結合点０１への動作し、＜　５ ／の長さおよびその一部分の水平投影骨、である。

上述のマイクロスイッチの他の実施例として、同、じ米国特許、第２，７２９， ７１４号でさらに次のものを具備する。すなわち、絶縁ベース１″（第３図）、 該絶縁ベース１″に確保された固定接点２／／　、　３／／、該固定接点２／／ 　、　３／／に選択的に掛合するよう適合された可動接点４″、および動作部材 を使用して可動接点４″をシフトする手段であって、該手段は互に直列に結合さ れた動作および中間レバー５／／　、　６／／、平炉スプリング゛７″、接触レ バー８″、および絶縁ベース１″上に形成され初期およびシフトされた位置にお いて接触し、、ｚ　Ｂ／／の位置の線により規定される領域を越えて位置される リミットストップ９″を包含するもの、を具備する。

しかしながら、このマイクロスイッチでは、平板スプリング７″は前述のマイク ロスイッチの如く接触レバー８″の中間位置には結合されず、可動接点４″が取 付けられた接触レバー８″の端部に結合される。接触レバー８″の長さはＴ、２ ＋ΔＬに等しく、そして、点Ａおよび力Ｆの適用点における動作レバー５″の差 分ストロークは、 さらに、他の従来のマイクロスイッチ（米国特許、第２，２２８，５２３号、Ｉ ＰＣ分類ＨＯＩＨ１３／２８参照）は上述のマイクロスイッチと同様、絶縁ベー ス１″、該ベースに確保された固定接点２″および３″、可動接点４″、および 可動接点４“′をシフトする手段であって、動作。

中間、スプリングおよび接触レバー５　＃／　、　６　／／／　、　７　＃ｌお よび８″が互に直列に結合されるもの（第４図参照）。

リミットストップ９″は動作および接触レバー５　／／／。

８″の回転軸０１の近くに位置される。中間レバーのストロークを規定するリミ ットストップ９”′の表面間の距離Ｈ，は小さく、前述のマイクロスイッチとは 異なシ接点２′１／、３”′の間の距離Ｈより短い。

Ｈｌの値は角度βおよびスプリング７″の割合（すなわち、Ｐの値）によシ支配 され、Ｐｋ＝　Ｐ２　ｓｉｎβｌなので接触圧を規定する。

点Ａにおける動作レバー５″の差分ストロークは、Δｈ１の値は次の関係から明 らかとなる。

力Ｆの適用点における動作レバー５“′の差分ストロ式（２）　、　（３）の比 較から明らかなように、第４図に示すマイクロスイッチの動作レバー５″の差分 ストロークはＨ＋Ｈ１＜３Ｈなので第３図に示す前述のマイクロスイッチより多 少小さい。

第１図ないし第４図に示す従来のマイクロスイッチでは、点Ａにおける動作レバ ーの差分ストロークが無視できず、その感度を減じている。

発明の開示 本発明はマイクロスイッチに関し、可動接点をシフトする手段の構成要素の配置 が一定の接触圧において動作リンクの差分ストロークを著しく減少させ、これに よりマイクロスイッチの感度を著しく増大させる。

従って、マイクロスイッチにおいて、絶縁ベース、該絶縁ベースに確保される固 定接点、該固定接点に選択的に掛合するよう適合される可動接点、動作部材、お よび該動作部材を使用して可動接点をシフトする手段を具備し、該手段は動作し 、＜−１中間レノ々−１平板スプリング、および互にすべてが直列に結合された 接触レバーを包含し、該動作し／＜−および接触レバーは該絶縁ベースに枢軸的 に結合され、該中間レバーおよ−び平板スプリングの端部は互に結合されかつリ ミットストップに対して支持し、該接触レバーは該可動接点が位置される自由端 を有し、本発明によれば、該平板スプリングは接触し／＜−〇端部に結合され自 由端にはリミットストップおよび可動接点が位置され、該接触レバーは可動接点 と接触レバーおよび平板スプリングの端部の結合点の間の中間部分において該絶 縁ベースに結合される。

接触レバーと平板スフ０リング、絶縁ペースと接触レバー、の組合せ、および接 触レバー上のリミットストップの位置は、動作リンクの差分ストロークを著しく 減少させ、そしてマイクロスイッチの感度を十分に増大させる。

図面の簡単な説明 本発明の実施例を添付図面を用いて詳細に説明する。

第１，２図は、従来のマイクロスイッチの機構図であり、動作レバーの２つの極 端な位置について示す図、 第３図は、従来の他のマイクロスイッチの機構図、第４図は、従′来のさらに他 のマイクロスイッチの機構図、 第５，６図は、本発明によるマイクロスイッチの機構図であシ、動作レバーの２ つの極端な位置について示す図、 第７図は、本発明のマイクロスイッチの変形例を示す概略図、 第８図は、第７図に示すマイクロスイッチの詳細分解斜視図、 第９図は、本発明のマイクロスイッチの他の変形、例を示す概略図、 第１０図は、第９図に示すマイクロスイッチの詳細分解斜視図、 第１１図は、本発明のマイクロスイッチのさらに他の変形例を示す概略図、およ び 第１２図は可動接点をシフトする手段を示す上面第５ないし１２図において、マ イクロスイッチは、絶縁ペース１、この絶縁ペース１に確保される固定接点２， ３、固定接点２，３に選択的に掛合するよう適合される可動接点４、動作部材５ 、゛および動作部材５を使用して可動接点４をシフトする手段、を具備する。

可動接点４をシフトする手段は動作レバー６、中間レバー７、平板スプリング８ 、および接触レバー９を′包含する。動作レバー６の一方の端部１０は絶縁ベー ゛スＩＫ枢軸的に結合される。

動作レバー６−の他方の端部１１は中間レバー７に結合される。可動接点４は接 触レバー９の自由端１２に取付けられる。中間レバー７および平板スプリングの 端部１３および１４は互に結合される。接触レバー９は絶縁づ一ヌに枢軸的に結 合されかつ平板スプリング８の端部−１５に結合される。

本発明によれば、平板スプリング８の端部１５は接触レバー９の可動接点が位置 される側の端部とは反対側の端部１６に結合される。リミットストップ１７は接 触レバー９の自由端に位置され、このリミットストップは中間レバー７の端部］ ３の動作を制限する。接触レバー９は可動部分４および接触レバー９と平板スプ リング７の端部１６および１５の結合点の中間部分において絶縁ベース１と結合 される。

このような構成は動作リンクの差分ストロークを著しく減少させ、それ故マイク ロスイッチの感度が従来のマイクロスイッチと比較して著しく増大する。

第７ないし１２図は、本発明のマイクロスイッチの可能な変形例であってレバー およびフラットスプリングの構成を示す。

このマイ久ロスイッチは次のように動作する。

マイクロスイッチの初期の位置において、予め圧縮されたスプリング８は中間レ バー（第５，６図参照）上に力Ｐを及ぼす。

接触圧Ｐｋは２つの成分がらなシ、 ２ αは中間レバー７とスプリング８の間の傾斜角、βはスプリング８とレバー９の 間の傾斜角、ΔＬ、は絶縁ベース】と接触レバー９の結合点Ｏから平板スプリン グ８と接触レバー９の結合点までの接触レバー９の長さの水平投影骨、 Ｌは可動接点４が支持される端部１２と点Ｏとの間の接触レバー９の水平投影骨 、 である。

外力Ｆ１これはＦ□の値になるが、の作用にもとづいて、動作レバー６はこの力 の方向に動き、中間レバー７はその位置を変えスプリング８を圧縮する。

点Ａは位置Ａ、に到達し、接触圧は、力Ｐが圧縮されたスプリング８の作用のも とでｐ／（第６図参照）の値に増大されるので多少増大される。

さらに動作レバー６の動作と共に、点Ａによって不安定位置の線１−Ｉを横切る と可動接点４のシフトが固有の動作速度で起こる。

点Ａ（動作および中間レバー６および７の結合点）における動作レバー６の差分 ストロークは点ＡＩ　＋　Ａ３（第５図参照）の間の距離に等しい。

ＬＡ＝Δｈ２＋２Δｈ３ ストロークΔｈ２は次の関係から明らかである。

故に、 ΔＬ２は点Ａにおける変位の大きさの水平投影骨、ストロークΔｈ３は次の関係 から明らかである。

故に、 従って、 力Ｆの適用点における動作リンク６の差分スト口ここで、ＬおよびＬｌは力Ｆの 適用点から絶縁ベース１上の結合点までの動作レバー６およびその一部分の水平 投影骨、である。

実際にはΔＬ１タｏ、ＩＨ，ΔＬ２タ０．０２ＬＸＨｔタ０．５Ｈなので、ＬＡ 夕０．ＩＨである。

それ故、とのマイクロスイッチの動作リンクの差分ストロークは、（３）および （４）の式と比較して第４図に示す従来のマイクロスイッチよりも近似的に１０ 倍小さい。

ｆＥ２’ ４ ｆ／ＩＪ Ｌ１！ ヨ際調査報告 ソビエト連邦３１０１２０ハルコフ・プロスパー１５８クワルチーラ１２０ （ｉＤ発　明　者　ザグベルユク・ブラデイスラフ・フエドロビツチ ソビエト連邦３１０１２９ハルコフ・ウリツア・ジエロエフ・トルク・ディー４ ７クワルタンスカヤ・ニーニスニスアール・ポセロク・コムソモルスキイ・ウリ ツア・ソベツカヤ・ディー６ ０発　明　者　エメリャネンコ・バブイム・ブラデイミロピッチ ソビエト連邦３４００５２ドネック・ビー−アール・シェフチェンコ・ディー１ ２５クワルチーラ２０ ０発　明　者　モルグノフ・バレンティン・バシリエピッチ ソビエト連邦３４００１４ドネック・プロスペクト・ジエルジンスコゴ・ディー ５３クワルチーラ５１ ０発　明　者　ロゼンタル・エドウアルド・サモイロピッチ ソビエト連邦１０１０００モスクワ・ウリツア・キロパ・ディ−３２クワルチー ラ１０＠発　明　者　リトビノフ・ブラデイミル・イワノビツチ ソビエト連邦３４００１７Ｆネック・ビー−アール・チェフチェンコ・ディー６ ９クワルチーラ４ ■出　願　人　スペツイアルノエ・コンストラクトルスコエｅビエロ・ハルコフ スコゴｅエレクトロアパラトノゴ・ザボダ ソビエト連邦３１００００ハルコフ・ウリツア・コトロバ・ディー１０６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　絶縁ベース、該絶縁ベースに確保される固定接点、該固定接点に選択的に掛 合するよう適合される可動接点、動作部材、および該動作部材を使用して該可動 接点をシフトする手段を具備するマイクロスイッチであって、該手段は動作レバ ー、中間し・クー、平板スプリング、お・よび互に直列にすべて結合される接触 レバーを包含し、該動作し・ぐ−および該接触レバーは該絶縁ベースに枢軸的に 結合され、該中間レバーおよび該平板スプリングの端部は互に結合されかつリミ ットストップに対して支持され、そして該接触レバーは該可動接点が位置される 自由端を有するもの、において、該平板スプリング（８）は、該接触レバー（９ ）の端部（１６）であって該リミットストップ（１７）および該可動接点（４） が位置する自由端（１２）と相対する端部（１６）と結合され、該接触レバー（ ９）は、該可動接点（４）および該接触レバー（９）と該平板スプリング（８） の端ｉｔ（’（ｉ６）および（１５）の結合点の間の中間部分において該絶縁ベ ースに結合されることを特徴とするマイクロスイッチ。