特許 6339915 リミットスイッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6339915

(24)【登録日】2018年5月18日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】リミットスイッチ

(51)【国際特許分類】

   H01H 21/28 20060101AFI20180528BHJP

   H01H 21/36 20060101ALI20180528BHJP

【ＦＩ】

   H01H21/28 Q

   H01H21/36 N

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-199873(P2014-199873)

(22)【出願日】2014年9月30日

(65)【公開番号】特開2016-72074(P2016-72074A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2017年3月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】中村 善太郎

【審査官】 太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭４８−０５５３５４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ １９／０３−２１／８８

Ｈ０１Ｈ １３／００−１３／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部からの操作力を受けて回動するシャフトと、
前記シャフトの回動によってオン・オフされる内蔵スイッチと、
前記シャフトの回動力を受けて圧縮される弾性体を有し、前記シャフトへの外部からの操作力の消失時に開放される前記弾性体の圧縮力によって前記シャフトを初期の回動位置に戻す自己復帰機構と、
前記シャフトへの外部からの操作力の消失時の前記弾性体の圧縮力の急激な開放を緩和するダンパ機構とを備え、
前記自己復帰機構は、
前記シャフトの軸方向に対して直交する方向に移動可能に設けられたプランジャと、
前記プランジャの収容空間内に前記弾性体として設けられ前記プランジャを前記シャフトに向かって付勢するバネとを備え、
前記シャフトの回動力を受けて前記プランジャが前記シャフトから離れる方向に動かされることによって前記バネが圧縮され、
前記シャフトへの外部からの操作力の消失時に開放される前記バネの圧縮力を受けて前記プランジャが前記シャフトに向かう方向に動かされることによって前記シャフトが初期の回動位置に戻されるものであり、
前記ダンパ機構は、
前記プランジャの収容空間内に設けられたオイル圧式のダンパ機構あるいは空気圧式のダンパ機構である
ことを特徴とするリミットスイッチ。

【請求項2】

請求項１に記載されたリミットスイッチにおいて、
前記シャフトは、
前記プランジャに係合するカム部を有する
ことを特徴とするリミットスイッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、シャフトを初期の回動位置に戻す自己復帰機構を備えたリミットスイッチに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、組み立て工場などでは、ライン上のワークやパレットの有無を検出するために、リミットスイッチが多く用いられている。このリミットスイッチの１つとしてレバータイプのリミットスイッチがある。

【0003】

このレバータイプ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、ハウジング内に収容された復帰プランジャおよびスイッチ動作プランジャ（カップ状のプランジャ）と、ハウジングに回動可能に支持され、基端部がハウジングの内部に収容されかつ先端部がハウジングの外部に突出したシャフトと、シャフトの先端部に設けられた回転レバー（ローラレバー）とを有している（例えば、特許文献１，２参照）。

【0004】

図３に従来のレバータイプのリミットスイッチの要部を示す。このリミットスイッチ１００は、ハウジング本体１とハウジングヘッド２とからなるハウジング３と、ハウジング３内に収容された内蔵スイッチ４と、ハウジング３内に収容された復帰プランジャ５およびスイッチ動作プランジャ６と、ハウジング３に回動可能に支持され、基端部７１がハウジング３の内部に収容されかつ先端部７２がハウジング３の外部に突出したシャフト７と、シャフト７の先端部７２に設けられた回転レバー（ローラレバー）８とを備えている。

【0005】

シャフト７には、ハウジング３の内部に収容された基端部７１にカム部７１ａが形成されており、ハウジング３の外部に突出した先端部７２に全周にわたってセレーション７２ａが形成されている。このセレーション７２ａに回転レバー８が嵌合されている。回転レバー８にはその先端にローラ（図示せず）が取り付けられている。

【0006】

復帰プランジャ５およびスイッチ動作プランジャ６はシャフト７の軸方向に直交する方向に移動可能に設けられている。復帰プランジャ５は、この復帰プランジャ５が収容されている空間（収容空間）１１内に設けられたコイルバネ９によって、シャフト７のカム部７１ａの上面にその底面が当接するように付勢されている。スイッチ動作プランジャ６は、このスイッチ動作プランジャ６の内部に設けられたコイルバネ１０によって、シャフト７のカム部７１ａの下面にその上面が当接するように付勢されている。

【0007】

図３において、１２および１３はＯリングである。なお、図３はシャフト７に外部から操作力が加わっていない状態、すなわちシャフト７が初期の回動位置に位置している状態を示している。

【0008】

このリミットスイッチ１００において、回転レバー８のローラに被検出対象物が当たると、回転レバー８が回動し、この回転レバー８の回動に伴ってシャフト７が回動する。このシャフト７の回動によるカム部７１ａの回転角度位置の変化により、復帰プランジャ５がコイルバネ９の付勢力に抗して押し上げられ、またスイッチ動作プランジャ６がコイルバネ１０の付勢力に抗して押し下げられ、内蔵スイッチ４がオンとされる。

【0009】

被検出対象物が回転レバー８のローラから離れると、すなわちシャフト７への外部からの操作力が消失すると、それまで復帰プランジャ５の上昇によって圧縮されていたコイルバネ９の圧縮力が開放され、この開放されたコイルバネ９の圧縮力によって復帰プランジャ５が押し下げられる。これにより、カム部７１ａの回転角度位置が変化し、シャフト７が初期の回動位置に戻り、内蔵スイッチ４がオフとされる。このシャフト７を初期の回動位置に戻す機構を自己復帰機構と呼ぶ。この例では、復帰プランジャ５とコイルバネ９とで自動復帰機構１４が構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００４−２４７２５５号公報

【特許文献2】特開２００５−１３５７８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、図３に示した従来のリミットスイッチ１００によると、被検出対象物が回転レバー８のローラから急に離れると、反対方向に回転レバー８が回転し、内蔵スイッチ４がもう一度オンとされる現象が生じることがある。すなわち、シャフト７が初期の回動位置に止まらず、行き過ぎて反対方向にさらに回転し、内蔵スイッチ４がもう一度オンとされる現象が生じることがある。このような現象をダブルアクションと呼んでいる。

【0012】

このように、従来のリミットスイッチ１００では、一度の動作で複数回、シャフト７が回転する現象があり、自己復帰機構の寿命が短くなるという問題があった。また、シャフト７だけではなく、内蔵スイッチ４も複数回動作する場合があり、２度目の動作時に発生した電気信号を読み込まないようにするなどの対応が必要となる。

【0013】

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、誤動作を防止し、自己復帰機構の長寿命化を図ることが可能なリミットスイッチを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

このような目的を達成するために本発明は、外部からの操作力を受けて回動するシャフトと、シャフトの回動によってオン・オフされる内蔵スイッチと、シャフトの回動力を受けて圧縮される弾性体を有し、シャフトへの外部からの操作力の消失時に開放される弾性体の圧縮力によってシャフトを初期の回動位置に戻す自己復帰機構と、シャフトへの外部からの操作力の消失時の弾性体の圧縮力の急激な開放を緩和するダンパ機構とを備え、自己復帰機構は、シャフトの軸方向に対して直交する方向に移動可能に設けられたプランジャと、プランジャの収容空間内に弾性体として設けられプランジャをシャフトに向かって付勢するバネとを備え、シャフトの回動力を受けてプランジャがシャフトから離れる方向に動かされることによってバネが圧縮され、シャフトへの外部からの操作力の消失時に開放されるバネの圧縮力を受けてプランジャがシャフトに向かう方向に動かされることによってシャフトが初期の回動位置に戻されるものであり、ダンパ機構は、プランジャの収容空間内に設けられたオイル圧式のダンパ機構あるいは空気圧式のダンパ機構であることを特徴とする。

【0015】

本発明では、シャフトへの外部からの操作力が消失すると、自己復帰機構が働く。この自己復帰機構では、弾性体の圧縮力が急激に開放されると、ダブルアクションが生じる虞がある。しかし、本発明では、自己復帰機構に加えてダンパ機構を設けており、このダンパ機構によって弾性体の圧縮力の急激な開放が緩和されるので、ダブルアクションが低減されるものとなる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、自己復帰機構に加えてダンパ機構を設けるようにしたので、シャフトへの外部からの操作力の消失時に開放される弾性体の圧縮力の急激な開放がダンパ機構によって緩和されるものとなり、ダブルアクションが低減され、誤動作が防止されると共に、自己復帰機構の長寿命化が図られる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係るリミットスイッチの一実施の形態の要部を示す側断面図である。

【図2】このリミットスイッチにおけるダンパ機構の動作を説明する図（リミットスイッチの要部をシャフトの軸方向から見た断面図）である。

【図3】従来のレバータイプのリミットスイッチの要部を示す側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るリミットスイッチの一実施の形態の要部を示す側断面図であり、同図において図３と同一符号は図３を参照して説明した構成要素と同一或いは同等の構成要素を示す。

【0019】

このリミットスイッチ２００も、従来のリミットスイッチ１００と同様、ハウジング本体１とハウジングヘッド２とからなるハウジング３と、ハウジング３内に収容された内蔵スイッチ４と、ハウジング３内に収容された復帰プランジャ５およびスイッチ動作プランジャ６と、ハウジング３に回動可能に支持され、基端部７１がハウジング３の内部に収容されかつ先端部７２がハウジング３の外部に突出したシャフト７と、シャフト７の先端部７２に設けられた回転レバー８とを備えている。

【0020】

また、シャフト７には、ハウジング３の内部に収容された基端部７１にカム部７１ａが形成されており、ハウジング３の外部に突出した先端部７２に全周にわたってセレーション７２ａが形成されている。このセレーション７２ａに回転レバー８が嵌合されている。回転レバー８にはその先端にローラが取り付けられている。

【0021】

また、復帰プランジャ５およびスイッチ動作プランジャ６はシャフト７の軸方向に直交する方向に移動可能に設けられている。復帰プランジャ５は、この復帰プランジャ５が収容されている空間（収容空間）１１内に設けられたコイルバネ９によって、シャフト７のカム部７１ａの上面にその底面が当接するように付勢されている。スイッチ動作プランジャ６は、このスイッチ動作プランジャ６の内部に設けられたコイルバネ１０によって、シャフト７のカム部７１ａの下面にその底面が当接するように付勢されている。

【0022】

このリミットスイッチ２００において、従来のリミットスイッチ１００と異なる点は、復帰プランジャ５の収容空間１１内に、オイル圧式のダンパ機構（オイルダンパ）１５を設けている点にある。

【0023】

このダンパ機構１５は、復帰プランジャ５の収容空間１１の天井面１１ａに固定されたシリンダ１６と、シリンダ１６の油圧室１７に封入された作動油（オイル）１８と、シリンダ１６の下端開口部１６ａを挿通してシリンダ１６の外部に延ばされたピストンロッド１９と、油圧室１７内に位置するピストンロッド１９の先端の外周部に嵌め込まれたＥリング２０と、シリンダ１６の下端開口部１６ａのピストンロッド１９の外周面との間の隙間を塞ぐＯリング２１とから構成されている。

【0024】

なお、本実施の形態において、ピストンロッド１９は、復帰プランジャ５の内底面５ａの中央から一体的に突出するピン状のロッドとして設けられている。また、復帰プランジャ５の収容空間１１内には、収容空間１１の天井面１１ａと復帰プランジャ５の内定面５ａとの間に、ダンパ機構１５を囲むようにして、復帰プランジャ５とで自己復帰機構１４を構成するコイルバネ９が設けられている。また、図１は図３と同様、シャフト７に外部から操作力が加わっていない状態、すなわちシャフト７が初期の回動位置に位置してる状態を示している。

【0025】

このリミットスイッチ２００において、回転レバー８のローラに被検出対象物が当たると、回転レバー８が回動し、この回転レバー８の回動に伴ってシャフト７が回動する。このシャフト７の回動によるカム部７１ａの回転角度位置の変化により、復帰プランジャ５がコイルバネ９の付勢力に抗して押し上げられ、またスイッチ動作プランジャ６がコイルバネ１０の付勢力に抗して押し下げられ、内蔵スイッチ４がオンとされる。

【0026】

図２（ａ）にカム部７１ａの回転角度位置が変化する前の状態（シャフト７が初期の回動位置にある状態）を示し、図２（ｂ）にカム部７１ａの回転角度位置が変化した後の状態を示す。回転レバー８の回動に伴ってシャフト７が回動し、カム部７１ａの回転角度位置が変化すると、このカム部７１ａに押されて復帰プランジャ５がコイルバネ９の付勢力に抗して上昇し、コイルバネ９を圧縮させる。また、復帰プランジャ５が上昇することにより、この復帰プランジャ５の内底面５ａに一体的に設けられたピストンロッド１９がダンパ機構１５の油圧室１７内をＥリング２０と共に上昇する。

【0027】

被検出対象物が回転レバー８のローラから離れると、すなわちシャフト７への外部からの操作力が消失すると、それまで復帰プランジャ５の上昇によって圧縮されていたコイルバネ９の圧縮力が開放され、この開放されたコイルバネ９の圧縮力によって復帰プランジャ５が押し下げられる。これにより、カム部７１ａの回転角度位置が変化し、シャフト７が初期の回動位置に戻り、内蔵スイッチ４がオフとされる。

【0028】

ここで、被検出対象物が回転レバー８のローラから急に離れた場合、図３に示した従来のリミットスイッチ１００では自己復帰機構１４のコイルバネ９の圧縮力が急激に開放され、ダブルアクションが生じることがあった。これに対して、本実施の形態のリミットスイッチ２００では、自己復帰機構１４に加えてダンパ機構１５が設けられており、このダンパ機構１５によってコイルバネ９の圧縮力の急激な開放が緩和されるので、ダブルアクションが低減されるものとなる。

【0029】

すなわち、本実施の形態のリミットスイッチ２００では、作動油１８が封入されている油圧室１７内をピストンロッド１９がＥリング２０と共に緩やかに下降するので、コイルバネ９の圧縮力の急激な開放が緩和される。これにより、ダブルアクションが低減され、誤動作が防止されると共に、自己復帰機構の長寿命化が図られるものとなる。

【0030】

なお、上述した実施の形態では、ダンパ機構１５を油圧式のダンパ機構としたが、空気圧式のダンパ機構などとしてもよい。また、上述したダンパ機構１５では、Ｅリング２０を用いた構成としたが、必ずしもＥリング２０を用いた構成としなくてもよい。また、復帰プランジャ５やスイッチ動作プランジャ６もカップ状のプランジャ（カッププランジャ）に限られるものでもない。また、自動復帰機構を構成する弾性体もコイルバネに限られるものではない。

【0031】

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

【符号の説明】

【0032】

１…ハウジング本体、２…ハウジングヘッド、３…ハウジング、４…内蔵スイッチ、５…復帰プランジャ、６…スイッチ動作プランジャ、７…シャフト、７１ａ…カム部、８…回転レバー（ローラレバー）、９，１０…コイルバネ、１１…収容空間、１４…自己復帰機構、１５…ダンパ機構（オイルダンパ）、１６…シリンダ、１７…油圧室、１８…作動油（オイル）、１９…ピストンロッド、２０…Ｅリング、２１…Ｏリング。

【図1】

【図2】

【図3】