(57)【要約】【課題】スイッチ自体に自己発電機能を備えることで、故障予知回路や予知信号発信回路の電源、等として有効に活用できるようにする。【解決手段】外部からの操作によって往復操作される作動部材６と、作動部材６の往復作動によって切換え操作されるスイッチ本体１と、作動部材６の往復変位に伴って相対変位される磁性部材１６と誘電コイル１８と、をスイッチケース２に装備し、誘電コイル１８で誘起された電流を取り出し可能としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの操作によって往復操作される作動部材と、前記作動部材の往復作動によって切換え操作されるスイッチ本体と、前記作動部材の往復変位に伴って相対変位される磁性部材と誘電コイルと、をスイッチケースに装備し、誘電コイルで誘起された電流を取り出し可能としたことを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
前記磁性部材と前記誘電コイルとを直線的に相対変位させる請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
前記磁性部材を作動部材の作動に伴って往復変位させ、前記誘電コイルを固定配備している請求項１または２に記載のスイッチ。
【請求項４】
スイッチ操作用のアクチュエータに前記磁性部材を連結している請求項３に記載のスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種機械装置における位置検出用のリミットスイッチなどに利用されるスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的なリミットスイッチとしては、操作レバーによって回動される操作軸の回動をプランジャの直線変位に変換して内蔵したスイッチング機構を切換え操作するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２６６７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記構成のリミットスイッチは、回路の切換えを行うだけの単機能のものであり、スイッチング機構の故障予知を行うような場合、故障予知回路や予知信号発信回路を別の電源に接続する必要があった。
【０００４】
本発明は、スイッチ自体に自己発電機能を備えることで、故障予知回路や予知信号発信回路の電源、等として有効に活用できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明のスイッチは、外部からの操作によって往復操作される作動部材と、前記作動部材の往復作動によって切換え操作されるスイッチ本体と、前記作動部材の往復変位に伴って相対変位される磁性部材と誘電コイルと、をスイッチケースに装備し、誘電コイルで誘起された電流を取り出し可能としている。
【０００６】
本発明のスイッチによると、作動部材が作動するたびに磁性部材と誘電コイルとが相対変位されて、誘電コイルに対する磁界の変動に伴って誘電コイルに電流が誘起されることになり、これを取り出して蓄積しておくことで、故障予知回路などの電源に利用することが可能となる。
【０００７】
（２）本発明のスイッチの一つの実施形態では、前記磁性部材と前記誘電コイルとを直線的に相対変位させるようにしている。
【０００８】
この実施形態によると、スイッチの多くがスイッチング用の直線作動部位を備えるので、各種のスイッチに適用して発電機能を持たせることが可能となる。
【０００９】
（３）本発明のスイッチの他の実施形態では、前記磁性部材を作動部材の作動に伴って往復変位させ、前記誘電コイルを固定配備している。
【００１０】
この実施形態によると、誘電コイルおよびこれに接続された電流取り出し線、等が固定されることで、繰り返し作動によってもコイル系での断線などの事故を未然に回避することができる。
【００１１】
（４）上記（３）の実施形態では、スイッチ操作用のアクチュエータに前記磁性部材を連結している。
【００１２】
この実施形態によると、既存のスイッチ操作系に少しの改造を加えるだけで発電機能を備えることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、スイッチ自体に自己発電機能を備えることで、故障予知回路や予知信号発信回路の電源、等として有効に活用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１に、本発明に係るスイッチの縦断した側面図が、図２に要部の拡大した縦断面図が示されている。このスイッチは、各種機械装置のリミットスイッチとして利用されるものであり、スイッチ本体１を内装して連結固定したスイッチケース２の上端に、操作レバー３を左右に揺動操作可能に備えたヘッドケース４を連結して構成されている。
【００１６】
前記スイッチケース２は、前面が開放されるとともに、下端からコード引出し可能に構成された箱形に形成され、前面開口から組み込んだスイッチ本体１をケース内面にネジ止め固定するよう構成されるとともに、前面開口が脱着可能な前カバー５で閉塞されるようになっている。
【００１７】
前記ヘッドケース４には、スイッチ操作用の作動部材として回動操作軸６が前後向きの軸心ｐ周りに回動可能に防水支承され、この回動操作軸６の前方突出端に連結されたボス部材７に前記操作レバー３が連結ボルト８で固定されている。操作レバー３の先端部には、機械装置に備えられたドグやカムなどに当接するローラ９が装備されるとともに、連結ボルト８を緩めてレバー長手方向に位置調節することで、有効レバー長さを任意に変更調整することができるようになっている。
【００１８】
前記回動操作軸６のケース内部分は扁平に切欠かれ、その切欠き扁平面６ａにバネ１０で圧接される押圧部材１１が上下スライド可能にヘッドケース４に装備されている。操作レバー３に操作外力が作用しない状態では、図示のように、押圧部材１１の扁平下端面が切欠き扁平面６ａに全面的に押圧当接されることで、回動操作軸６が所定の初期位相に安定保持され、操作レバー３を介して回動操作軸６に正方向あるいは逆方向への回動操作力が作用すると、切欠き扁平面６ａによって押圧部材１１をバネ１０に抗して押し上げながら回動操作軸６が回動し、その回動操作力が消滅すると押圧部材１１による押圧によって回動操作軸６が元の初期位相まで復帰回動するようになっている。
【００１９】
前記スイッチ本体１は、内蔵したスイッチング機構をアクチュエータ１２の上下変位によって切換え作動させるよう構成されたものであり、このアクチュエータ１２と前記回動操作軸６とが以下のように連動されている。すなわち、回動操作軸６の奥端部にカム１３が外嵌固定され、このカム１３がアクチュエータ１２の上方延長線上に位置され、アクチュエータ１２の上端突出部に連結されたカムフォロア１４がカム１３に下方から対向されている。
【００２０】
カムフォロア１４の上端にはローラ１５が遊転自在に装備されてカム１３の外周カム面に対向されており、図１に示す初期状態では、ローラ１５がカム１３の最小径部分に対向し、アクチュエータ１２は内装された復帰バネによって上方突出状態になる。回動操作軸６が初期位相から回動されると、カム１３の大径部分が下方に向かい、これに伴ってカムフォロ１４およびアクチュエータ１２が下方に押圧変位され、所定量以上の下方変位によってスイッチ本体１が常時開回路に切換えられる。また、回動操作軸６が元の初期位相にまで復帰することに連動してカムフォロ１４およびアクチュエータ１２が上方復帰し、スイッチ本体１が常時閉回路に戻される。
【００２１】
以上の構成は、特に従来と変わるところはないが、本発明では、上記スイッチング作動が繰り返し行われることを利用して発電を行う機能が以下のように付加されている。
【００２２】
すなわち、前記カムフォロア１４は、強力な永久磁石からなる磁性部材１６で構成されるとともに、この磁性部材１６を囲繞するコイルユニット１７が固定配備されている。コイルユニット１７は、極細の誘電コイル１８を絶縁樹脂材に埋設して円筒状に形成したものであり、スイッチケース２の上壁部に嵌入固定することで、誘電コイル１８が磁性部材１６を、小間隔をもって囲繞するようになっている。
【００２３】
上記構成によると、スイッチング作動に伴って磁性部材１６（カムフォロア１４）が上下変位するたびに、コイルユニット１７内での磁界が変化することで誘電コイル１８に正逆の電流が誘起されることになる。誘起された電流は外部に取り出され、整流回路、充電回路、等を経て蓄電池に蓄積することができる。なお、これら整流回路、充電回路、蓄電池、等をスイッチケース２に内装することもできる。
【００２４】
スイッチ本体１における故障予知を行うような場合、蓄積した電力を故障予知回路や予知信号発信回路の電源とすることができる。この故障予知回路や予知信号発信回路を整流回路、充電回路、蓄電池、等と共にスイッチケース２に内装することもできる。
【００２５】
スイッチの故障予知回路としては、例えば、接点の摩耗による接触抵抗の増大を電圧変化として検出し、閾値と比較して故障を予知する構成としてもよい。
【００２６】
〔他の実施例〕
（１）上記実施例では、磁性部材１６を可動とし、誘電コイル１８を固定配備しているが、アクチュエータ１２に誘電コイル１８を装備して上下動させ、この誘電コイル１８に近接対向する磁性部材１６を固定配備して実施することもできる。
【００２７】
（２）上記実施例では、回動操作軸（作動部材）６の回動をアクチュエータ１２の直線変位に変換するカムフォロア１４全体を磁性部材１６で構成しているが、カムフォロア１４を非磁性材で形成し、このカムフォロア１４に磁性部材１６を外嵌固定、あるいは、埋設して実施することもできる。これによると、磁性部材１６を加工の容易な単純な形状に構成できるとともに、磁性部材１６を発電に必要な必要最小限の大きさのものにできる。
【００２８】
（３）上記実施例では、作動部材としての回動操作軸６の回動に伴って磁性部材１６を直線往復変位させる構造としているが、回動操作軸６に磁性部材１６を一体回動可能に連結するとともに、この磁性部材１６に近接対向するように誘電コイル１８を固定配備し、磁性部材１６の回動変位に伴って電流を誘起することも可能である。
【００２９】
（４）アクチュエータ１２を操作する作動部材６が押しボタンである構造のスイッチにおいては、作動部材６もしくはアクチュエータ１２に磁性部材１６を連結して直線変位するように構成するとともに、この磁性部材１６を囲繞して誘電コイル１８を固定配備するようにして同様な発電機能を備えさせることもできる。
【００３０】
（５）上記実施例では、スイッチング機構を内蔵した別組み構造のスイッチ本体１をスイッチケース２に取り付ける場合を例示したが、スイッチケース２にスイッチング機構とこれを操作するアクチュエータ１２を直接に組み付けてスイッチ本体１を構成するスイッチに本発明を適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、リミットスイッチなどとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】スイッチの縦断側面図
【図２】要部を拡大した縦断面図
【符号の説明】
【００３３】
１              スイッチ本体
２              スイッチケース
６              作動部材（回動操作軸）
１２            アクチュエータ
１６            磁性部材
１８            誘電コイル
【図１】
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【図２】
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