保護する目的で金属ケースや樹脂ケースに組み込んだスイッチです。ここではリミットスイッチの概要を解説します。リミットスイッチとは構造と原理リミットスイッチとはリミットスイッチとは内蔵マイクロスイッチを外力、水、油、ガス、塵埃などから保護する目的で封入ケースに組み込んだものであり、特に機械的強度や耐環境性を要求されるところに適用できるように作られたスイッチをいいます。形状は横形、縦形、マルチプル形に大別され、一例として下図に代表的な縦形リミットスイッチの構造を示します。リミットスイッチは大別して5つの構成要素から成り立っています。■リミットスイッチ駆動機構リミットスイッチの駆動機構はリミットスイッチにとってシール性能や動作特性に直結した重要な部分です。この構造はつぎの表に示すように3つに分類されます。(1)プランジャタイプシール方法の違いにより表のAタイプとBタイプの2種類あります。AタイプはOリングやゴムダイヤフラムでシールするものであり、シールゴムが外部に露出していないため工作機械の切屑などに対して強い反面、砂、切粉などをプランジャ摺動面にかみ込む恐れがあります。Bタイプは砂、切粉などのかみ込みはなくシール性能はAタイプより優れていますが、熱い切屑の飛来でゴムキャップが破れる恐れがあります。使用場所によってAタイプとBタイプの使い分けが必要になります。プランジャタイプはまたプランジャのピストン運動による空気の圧縮・吸引が行われますこのため長時間プランジャを押し込んだままにしておくとリミットスイッチ内の空気が逃げ内圧は大気圧と同じになり、急にプランジャを復帰させようとしてもプランジャはゆっくり復帰する傾向があります。この不具合を引き起こさないためにプランジャの押し込みによる空気の圧縮量をリミットスイッチ内全空気量の20%以内に設計しています。この構造にはリミットスイッチの寿命を伸ばすため、プランジャの動きに対して内蔵スイッチを押す補助プランジャの動きを途中で止め、OT吸収ばねを用い残りのプランジャの動きを吸収するようにしたOT吸収機構を設けています。(2)ヒンジレバータイププランジャの動き量がレバーの先端部(ローラ)ではレバー比分拡大されるためOT吸収機構は一般には用いません。(3)回転レバータイプ代表例として形WLの構造を示しましたが、これ以外に、復帰プランジャの機能をプランジャにもたせたもの、コイルばねで復帰力をとり、カムで補助プランジャを動かすようにしたものがあります。■スイッチの構成材料スイッチの主要部分はつぎのような材料で構成されています。耐食性に極めて優れ、微小負荷用として用いられる。同士がくっつく)を起こし易く、また接点接触力が大きい場合接点が凹み易い。硬度もHV60とAuAgと同程度であり、微小負荷用スイッチに用いられる。耐食性が良いが、有機ガスを吸着してポリマーを生成しやすい。硬度は50%Ag、50%PdでHV100~200。導電率、熱伝導率は金属中最大。低い接触抵抗を示すが、欠点としては硫化ガス雰囲気で硫化被膜を生成しやすく微小負荷領域では接触不良を生じやすい。硬度はHV25~45。一般負荷用スイッチのほとんどに用いられる。耐溶着性に優れている。硬度はHV65~115。硬度、融点は高く、耐アーク性に優れ、溶着や転移を生じにくい。低温焼なましが施してある。小形マイクロスイッチの可動片に多く用いられる。プレス加工後に時効硬化処理する。導電率が高く、かつ時効硬化処理後のばね限界値(Kb0.075)がC1700-Hで885N/mm2以上、C1720-Hで930N/mm2以上と非常に高くばね限界値の高いことが必要なマイクロスイッチに用いられる。材料メーカで時効硬化して出荷されるもの(ミルハード材という)で、部品加工(プレス)後の時効硬化処理は不要です。ばね限界値Kb(0.075)がC1700-HMで635N/mm2以上(参考値)、C1720-HMで635N/mm2以上とばね用りん青銅より高く、マイクロスイッチの可動ばねに多く用いられる。ばね限界値(Kb0.075)はSUS301-CSP-Hが490N/mm2以上、SUS304-CSP-Hが390N/mm2以上。マイクロスイッチのケース材として多く用いられる。吸水率0.1~0.3%。マイクロスイッチはアンモニアレスの材料を用いる。ガラス繊維強化タイプはマイクロスイッチのケース材として多く用いられる。吸水率0.07~0.1。ガラス繊維強化タイプはマイクロスイッチのケース材として用いられる。吸水率0.07~0.1。ガラス繊維強化タイプは耐熱性がPBTやPETより優れる。吸水率が大きいのでできるだけ吸水率の低いグレードを選定して用いる。吸水率0.2~1.2。PAよりさらに優れた耐熱性を有している。リミットスイッチのスイッチボックス(ケース)の材料として多く用いられる。H5302に規格がある。ADCより薄肉物に適し、耐食性もADCより優れている。H5301に規格がある。耐油性が優れており、リミットスイッチに多く使用されている。使用温度範囲は−40~130°C。耐熱性、耐寒性が優れており、使用温度範囲は−70~280°Cであるが、耐油性は劣る。耐油性で油の成分によってはNBRより劣ることがある。耐オゾン性、耐候性がよい。耐候性の要求されるマイクロスイッチに多く用いられる。