(57)【要約】【課題】１０００℃近くの高温雰囲気でも使用することのできるマイクロスイッチを提供する。【解決手段】複数の端子２，３，４を装着固定したベース１にカバー体５を装着し、ベース１とカバー体５とで囲まれた空間にスッチング機構６を組み込み、カバー体５に出退可能に装着された押しボタン７の変位作動によってスイッチング機構６の可動片１４をスナップ作動させて、端子間の導通切換えを行うよう構成したマイクロスイッチにおいて、スイッチング機構６における可動片１４をスナップ作動させるコイルバネ１７、および、ベース１をセラミックスで構成し、スイッチング機構６を構成する金属部材、および、端子２，３，４を耐熱合金で構成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端子を装着固定したベースにカバー体を装着し、ベースとカバー体とで囲まれた空間にスッチング機構を組み込み、カバー体に出退可能に装着されたアクチュエータの変位作動によって前記スイッチング機構の可動片をスナップ作動させて、端子間の導通切換えを行うマイクロスイッチにおいて、
前記スイッチング機構の可動片をスナップ作動させるコイルバネ、および、前記ベースを、セラミックスで構成する一方、前記スイッチング機構を構成する金属部材、および、前記端子を、耐熱合金で構成し、残余の構成部材を、セラミックスまたは耐熱合金で構成することを特徴とするマイクロスイッチ。
【請求項２】
請求項１記載のマイクロスイッチにおいて、
前記スイッチング機構は、遊端部に可動接点を備えた前記可動片と、端子に連結されるとともに可動片の基端を揺動可能に支持する受け部材と、他の端子に連結されるとともに前記可動片の遊端部に対向する固定接点を備えた固定片と、前記受け部材に揺動可能に支持されて前記アクチュエータで揺動操作される作動片と、該作動片と前記可動片とに亘って架設した前記コイルバネとを備えることを特徴とするマイクロスイッチ。
【請求項３】
請求項１または２記載のマイクロスイッチにおいて、
前記コイルバネが引っ張りコイルバネであることを特徴とするマイクロスイッチ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロスイッチにおいて、
前記セラッミクスが窒化珪素系セラッミックスであることを特徴とするマイクロスイッチ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のマイクロスイッチにおいて、
耐熱合金がニッケル基耐熱合金であることを特徴とするマイクロスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、製鉄業、治金業、鋳造業、などの高温雰囲気で使用するのに好適なマイクロスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロスイッチとしては、スイッチケース内にスイッチング機構を組み込み、アクチュエータとしての押しボタンの変位作動によってスイッチング機構における可動片をスナップ作動させて、端子間の導通切換えを行うよう構成したものが、広く活用されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２１５７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記構成のマイクロスイッチとしては、４００℃程度まで使用できるものが開発されているが、１０００℃近い超高温環境のもとで機械装置の位置検出に利用することはできないものであった。
【０００４】
本発明は、超高温環境のもとでも使用することのできるマイクロスイッチを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明のマイクロスイッチは、複数の端子を装着固定したベースにカバー体を装着し、ベースとカバー体とで囲まれた空間にスッチング機構を組み込み、カバー体に出退可能に装着されたアクチュエータの変位作動によって前記スイッチング機構の可動片をスナップ作動させて、端子間の導通切換えを行うマイクロスイッチにおいて、前記スイッチング機構の可動片をスナップ作動させるコイルバネ、および、前記ベースを、セラミックスで構成する一方、前記スイッチング機構を構成する金属部材、および、前記端子を、耐熱合金で構成し、残余の構成部材を、セラミックスまたは耐熱合金で構成している。
【０００６】
ベースは、複数の端子が装着固定されるものであり、カバー体は、前記ベースに装着されて該ベースとでスイッチング機構を組み込む空間を形成するものであり、ベースとカバー体とによってスイッチのケース（筐体）を構成するものである。
【０００７】
アクチュエータは、外部からの力や動きを内部のスイッチング機構に伝えるものである。
【０００８】
耐熱合金としては、ニッケル基耐熱合金が好ましいが、鉄基耐熱合金、コバルト基耐熱合金、あるいは、高融点金属合金などであってもよい。
【０００９】
本発明によると、１０００℃近くの超高温環境のもとでも、各構成部材は溶融したり変形することがなく、所期の機能を発揮して所望の接点切換え作動を行う。
【００１０】
ここで、セラミックスの単位長さ当たりの弾性変位量は僅かであるが、コイルバネにすることでスナップ作動に必要な弾性変位量を確保することができる。
【００１１】
（２）本発明のマイクロスイッチの一つの実施形態では、前記スイッチング機構は、遊端部に可動接点を備えた前記可動片と、端子に連結されるとともに可動片の基端を揺動可能に支持する受け部材と、他の端子に連結されるとともに前記可動片の遊端部に対向する固定接点を備えた固定片と、前記受け部材に揺動可能に支持されて前記アクチュエータで揺動操作される作動片と、該作動片と前記可動片とに亘って架設した前記コイルバネとを備えている。
【００１２】
この実施形態によると、コイルバネの一端を支持した作動片が変位することで可動片がスナップ作動し、瞬時に接点切換えが適切に行われる。
【００１３】
（３）本発明のマイクロスイッチの他の実施形態では、前記コイルバネが引っ張りコイルバネである。
【００１４】
この実施形態によると、コイルバネに働く力が常に一直線上にあって、コイルバネの各部が均等に弾性変形することになり、高い耐久性をもたらす。
【００１５】
（４）本発明のマイクロスイッチの更に他の実施形態では、前記セラッミクスが窒化珪素系セラッミックスである。
【００１６】
この実施形態によると、１０００℃近くの超高温域でも強度の低下がなく、特に、スナップ作動用のコイルバネの弾性特性が好適に維持される。
【００１７】
（５）本発明のマイクロスイッチの好ましい実施形態では、耐熱合金がニッケル基耐熱合金である。
【００１８】
この実施形態によると、１０００℃近くの超高温域でも強度の低下がないので、接点切換え作動が繰り返し行われても塑性変形してしまうことがなく、部材形状や姿勢が安定維持されて、安定したスイッチング特性を発揮させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、１０００℃近くの高温環境のもとでも使用することのできる耐熱性に優れた超高温仕様のマイクロスイッチを得ることができ、製鉄業界、治金業界、鋳造業界、電気炉内などでの精度の高い位置検出など、従来のマイクロスイッチでは使用できなかった産業分野での直接検出の要望にも応え、ＦＡ化の促進に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面によって、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１に、本発明に係るマイクロスイッチの縦断正面図が、また、図２にその分解斜視図がそれぞれ示されている。
【００２２】
このマイクロスイッチは、絶縁性のベース１、ベース１に貫通装着された３本の端子２，３，４、ベース１に外嵌装着されたカバー体５、ベース１とカバー体５とで囲まれた空間に組み込まれたスナップ作動式のスッチング機構６、カバー５に出退可能に装着されたアクチュエータとしての押しボタン７、ベース１のスイッチ取付け孔に挿通装着される筒状のホルダー８、等で構成されている。
【００２３】
各端子２，３，４は鍔付きの丸軸状に形成されたものであり、ベース１に内方から挿通されて、その突出部に装着したナット２ａ，３ａ，４ａを締め込むことでベース１に固定される。また、各端子２，３，４の突出端部に装着したナット２ｂ，３ｂ，４ｂを用いて外部導線を接続するようになっている。
【００２４】
スイッチング機構６は、コモン端子となる端子２の内端部にカシメ付け連結された受け部材１０、常閉端子となる端子３の内端部にカシメ付け連結された固定片１１、常開端子となる端子４の内端部にカシメ付け連結された固定片１２、受け部材１０の前端に形成した前向きノッチ１３に後端が係止された平面形状が二股状の可動片１４、受け部材１０から延出された支持突起１０ａの後向きノッチ１５に後端が係止された作動片１６、および、この作動片１６の前端に設けたバネ受け突起１６ａと可動片１４の前端側箇所に設けたバネ受け孔１４ａとに亘って架設された引っ張りコイルバネ１７で構成されている。
【００２５】
一対の固定片１１，１２は前向きノッチ１３との係止点ｐを支点にして上下揺動可能な可動片１４の遊端に上下から対向するよう配備されるとともに、可動片１４の遊端に備えた上下の可動接点１８に対向する固定接点１９，２０が各固定片１１，１２に設けられており、可動片１４が上下に揺動して可動接点１８が固定接点１９あるいは固定接点２０に接触されることで、端子２と端子３の導通状態、あるいは、端子２と端子４の導通状態が得られるようになっている。
【００２６】
押しボタン７はカバー体５に内方から抜出し不能に挿通装着されており、その内端に備えられた操作突起７ａが作動片１６に対向配備されており、押しボタン７を外部から押し込み変位させることで、作動片１６が後向きノッチ１５との係止点ｑを支点にして下方に揺動されるようになっている。
【００２７】
スイッチング機構６は以上のように構成されており、押しボタン７に押し込み外力が働かない通常時には、図１に示すように、初期張力をもって架設されたコイルバネ１７の張力によって可動片１４は上向きの揺動力を受け、可動片１４が固定片１１に押圧接触されて端子２と端子３が導通された状態で安定している。
【００２８】
図１に示す状態から、押しボタン７が外力によって押し込み変位されると、作動片１６が係止点ｑを中心に下方に揺動され、バネ受け突起１６ａが移動することでコイルバネ１７は伸ばされつつ、バネ受け孔１４ａとの係止箇所を中心に下方に揺動される。バネ受け突起１６ａが、可動１４の係止点ｐとバネ受け孔１４ａとを通る仮想線（死点）を下方に通過したとたん、コイルバネ１７の張力によって可動片１４に与えられる揺動作用が上向きから下向きに反転し、可動片１４は瞬時に下方揺動されて固定片１２に接触導通され、一瞬にして接点切換えが行われる。
【００２９】
押しボタン７の押し込み操作が解除されると作動片１６は自由状態となり、コイルバネ１７の張力によって作動片１６は上方に揺動され、バネ受け突起１６ａが前記死点を上方に通過することで、可動片１４は再び上方への揺動作用を受け、図１に示す元の姿勢に復帰されて接点切換えが行われる。
【００３０】
以上のように構成されたマイクロスイッチの耐熱性を高めるために、各部材の材料が以下のように設定されている。
【００３１】
つまり、ベース１、押しボタン７、および、コイルバネ１７がセラミックスで形成されるとともに、端子２，３，４、カバー体５、受け部材１０、固定片１１、可動片１４、作動片１６、ナット２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ、ホルダー８、ホルダー用座金８ａ、などの金属製の部材が全て耐熱合金で形成されている。また、可動接点１８および固定接点１９，２０には白金系の合金が使用されている。
【００３２】
ここで、セラミックスとしては、窒化珪素（シリコンナイトライド）系セラッミクスが好適である。因みに、図３に示すように、窒化珪素系セラッミクスは、ステンレス鋼ＳＵＳ３０４、インコネル、ＰＳＺ（部分安定化ジルコニア）に比べて１０００℃近くまで強度の低下がなく、コイルバネを高温雰囲気でも所期の弾性機能を好適に発揮させることができる。
【００３３】
耐熱合金としては、１２００℃まで強度と耐酸化性を有する固溶強化型の耐熱合金の一種であるニッケル基耐熱合金、例えば、成分（Ｎｉ４７．５，Ｃｒ２１．８，Ｍｏ９．０，Ｆｅ１８．５，Ｃｏ１．５，その他Ｗ０．６）であるハステロイ（商標）が好適である。
【００３４】
(他の実施例)
カバー体５に大きい外力がかかるおそれのない箇所で使用されるマイクロスイッチにおいては、カバー体５をセラミックスで形成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、マイクロスイッチやリミットスイッチとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】マイクロスイッチの縦断正面図である。
【図２】マイクロスイッチの分解斜視図である。
【図３】各種材料の「温度−強度」特性線図である。
【符号の説明】
【００３７】
１              ベース
２，３，４      端子
５              カバー体
６              スイッチング機構
７              押しボタン
１１，１２      固定片
１４            可動片
１６            作動片
１７            コイルバネ
【図１】
2007234510.tif 000003
【図２】
2007234510.tif 000004
【図３】
2007234510.tif 000005