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■限位开关的概念

限位开关，指为保护内置微动开关免受外力、水、油、气体和尘埃等的损害，而组装在外壳内的开关，尤其适用于对机械强度和环境适应 性有特殊要求的地方。
形状大致分为横向型、竖向型和复合型。下图表示典型的竖向型限位开关的构造。限位开关大致上是由五个构成要素组成的。



 

■内置微动开关驱动机构

（1）活塞型
根据密封方法不同，有表中的A型和B型2个种类。A型是用O型环 或薄膜密封的，由于密封橡ᩚᩚᩚᩚᩚᩚ⁤⁤⁤⁤ᩚ⁤⁤⁤⁤ᩚ⁤⁤⁤⁤ᩚ𒀱ᩚᩚᩚ胶没有外露，在抵制工作机械的切割碎 屑方面功能较强大，但其反面影响是，有可能会将砂子、切割粉末 等压入活塞的滑动面。B型虽然不会把砂子、切割粉末等压入，且 密封性能优于A型，但由于炽热的切割碎屑飞溅过来，有可能会损 坏橡胶帽。因此，要根据使用场所的不同选用A型或B型。而柱塞 型仍然通过柱塞的往复运动压缩或吸进空气。 为此，如果长时间将柱塞压入，限位开关内的压缩空气逸失，内部 压力将与大气压相同，即使急于让柱塞复位，柱塞却有迟缓复位的 倾向。为了避免发生这种故障，设计时，根据柱塞的压入将空气的 压缩量控制在限位开关内部全部空气量的20％以内。另外，为了延 长微动开关的寿命，在这一构造内部设置了一个OT吸收机构，该 OT吸收机构采用OT吸收弹簧，用以吸收残余的柱塞的行程。该机 构相对于柱塞的运动，在中途停止按压微动开关辅助柱塞的行程。

（2）铰链摆杆型
꧑  在摆杆端部（滚珠），柱塞的行程量根据摆杆的🐼比例扩大，因此， 一般不使用OT吸收机构。

（3）旋转摆杆型
举一个典型的示例，来示例WL的构造，但除此之外💦，还有两个类 型：将复位柱塞的功能赋予柱塞的类型；通过线圈弹簧获取复位 力、用凸轮带动辅助柱塞的类型。

■开关的构成材料

限位开关 用语说明

驱动杆从自由位置到总行程位置的移动距 离或移动角度。

使用范围

开关按用途来分类。请参考下面的例子。

有以下4个等级， 限位开关属于污染度3。

防触电保护等级：

防触电等级

限位开关 使用注意事项

·实际使用开关时，可能会发生意想不到的问题。因此，应在可能实施的范围内进行测试。
·在进行实际设备确认时， 不仅是负载条件， 使用环境也必须在和实际使用状态相同的条件下进行测试。
·目录中记载的各额定性能值， 如果没有特别指明， 均为下列条件下的数值。
  感性负载： 功率因数0.4以上（交流）
                        时间常数7ms以下（直流）
  灯负载： 具有恒定电流的10倍浪涌电流的负载。
  电动机负载： 具有恒定电流的6倍浪涌电流的负载。
  (1)环境温度 ： +5～35℃
  (2)环境湿度 ： 40～70%RH
注. 感性负载在直流电路中特别成问题，因此必须充分了解负载的时间常数（L/R）的值。

·图中所示为动作力→行程→接点接触力的关系。为保证高度的 可靠性，必须在合适的接触力范围内使用。
   使用常时闭路(NC) 时操作体的设置必须保证驱动杆能返回自由位置。此外，使用常 时开路(NO)时，
   必须按下到过行程(OT)的规定值的70～100% （总行程(TT)的60～80%），以吸收微小的摆振和误差。
·行程设定在动作位置(OP)和回复位置(RP)附近时， 可能导致接 触不稳定。此外， 如果是在总行程位置(TTP)，
    还可能由于操 作体的惯性导致驱动杆和开关本体的损坏， 因此请利用安装板 和操作体调整行程。
    （请参考766页「●挡块的设计」， 767页「●通过挡块移动 量设定行程」， 「●关于挡块的面粗糙度」）
·图中显示了行程的增减带来的动作力（接触力） 的变化。设定 在OP、RP附近时接触力会不稳定， 无法确保高度可靠性。
&nbs♋p;   此外， 抗振动和冲击能力也会减弱。

·请确认操作速度和操作频率。
    1. 操作速度极慢时，接点的切换会不稳定，可能导致接触不良或熔接等问题。
    2. 操作速度极快，动作的冲击力可能破坏开关，频率过高则接点可能来不及切换，因此请不要超过规定的使用频率使用。
·请不要向驱动杆施加过大的力。可能导致损坏或活动不良。
  ·行程的设定请在各机种的合适范围内使用𝓀。超过范围使用， 🅺可能会破坏开关。

·交流和直流的开关能力相差很大， 因此请在额定范围内使用。直流的场合、控制容量极低。
    这主要是由于它不像交流那样有零点（电流零交点）， 一旦产生电弧就很难消失，电弧时间较长。
    而且电流方向是固定的， 因此会出现接点的迁移现象， 从而因凹凸不平而导致接点无法断开。
·在包括感应在内的情况下产生反向感应电压， 电压越高能量就越大， 接点的损耗和迁移也越大，
    因此请在额定条件内使用。 ·微小电压、ꦓ电流的情况下请使用微小负载用产品。使用一般的银系接点可能会降低接触可靠性。

为了延长接点寿命、防止噪声、及减少因电弧而产生的碳化物或 硝酸， 请使用接点保护电路。但是如果使用不正确， 可能会适得 其反。
🔴 下面介绍接点保护电路的代表性例子。在湿度高的环境中， 在容 易产生电弧的负载（如开关感性负载时） 的条件下， 由电弧所生 成的NOX和水分化合会产生硝酸(NHO3)， 腐蚀内部金属， 影响动 作。如果在高🎉频率且会产生电弧的电路中使用， 请按照下表使用 接点保护电路。

电路例		适用		优点、其他	元件的选择方法
		AC	DC
CR形式		＊ △	○	＊在AC额定电压下选择时。 负载电阻的电阻值应高于C、R的电阻值。	所谓C、R的标准 C ：接点电流1A为1～0.5 (μF) R ：接点电压1V为0.5～1 (Ω) 根据负载的性质有时会不一致。 C有接点断开时𓂃抑制放电的效果，没有下次接通时 限制电流的作用，请考虑上述情况通过试验来确认。 C的耐压一般请使用电压较低的。AC电路请使用AC用电容器（无极性）。
		○	○	电动机扭矩为继电气产品、螺线管等时行动日子很慢。 交流电源电压值为24、48V时，串连在电动机扭矩间可以能够，为100～200V时串连在触头间可以能够。
电子元器件大家庭中的一员-二极管措施		×	○	电磁铁中店铺的动能顺利通过电容串联电子元器件大家庭中的一员-二极管以功率的的形式流入电磁铁， 在非理性环境下的内阻部位被称为卡路里耗损掉。该办法比CR办法的回位精力很慢。	整流二极管的交叉耐冲击应该是集成运放工作电压的10倍不低于，正在向交流电不得不超出负荷交流电。
二极管+齐纳二 极管方式		×	○	在电子元器件大家庭中的一员-二极管方试下复位键时间段较慢时食用合理。	齐纳场效应管的齐纳直流额定电阻值动用的较低的直流额定电阻值。在其他工作环境下，根据也应该不姿态，于是请动用的等同于于主机主机电源 直流额定电阻值1.2倍的主机主机电源。
可调阻值手段		○	○	利用率可调电阻功率的定压属性，不向常闭触点间施用过高的电流的一类的方案。该方案的校准時间也变慢。 电源适配器电流为24～48V时联接在环境下间非常行之合理，为100～200V时联接在常闭触点间非常行之合理。	可调电阻功率的截的线电压值按下类能力选用。交流学习都要√2倍。Vc＞(功率的线电压值×1.5) 可过高的使用Vc的情况下，对高的线电压值的阻截感觉可以衰弱。

	对消除切段时的电弧放电尤其有效性，但触点开关引路时 C店铺了能量是什么，由此触点开关拨通时C释放短路故障电流大小，触点开关会熔接。		对消除弄断时的脉冲很很好，但常开触点接听电话时 有e充电电压汇入C，于是常开触点方便熔接。
●关于在微小负载下的使用 这样在控制打开按钮很小负荷控制三极管时实用一般来说负荷用控制打开按钮， 概率会导致接 触不恰当的。请基准右图在实用区城划分的条件内实用控制打开按钮。纵然在右图的 实用区城划分的条件内实用很小负荷型， 这样是控制打开按钮时出现浪涌电压电流的 负荷， 常开触点能量消耗将加重， 致使期减少， 于是请通过可以放接 点保护好控制三极管。面值最小不适用负荷成为N水准考试基准值。这指出在可信度度 为60%(λ60)下的出现废品率水平方向。（JIS C5003） λ60=0.5 ×10-6/ 次指出可信度度为60% 的的条件下可推定出现废品率有1/2,000,000一下。

·请不要在1个开关的接点上连接异极、异种的电源。

·在电路设计时请不要在接点间加电压。（可能导致混触熔化）


 

·即使在发生异常情况时， 也不要出现短路的电路。（可能导致导电部位的熔断）

  1. 接点的振动、震颤会带来问题时，请采取下面的措施。
      (a)插入积分电路。
      (b) 将振动、震颤引发的脉冲控制在负载的干扰容限以下。
  2. 对接触可靠性要求特别高的领域中，原有的银系接点不合适。
      金系接点的微小电压、电流用产品的性能较好。
  3. 考虑到安全性，紧急停止用开关请使用b。
·为了防止电路短路造成的开关损坏，请在开关中串联具有相当于额定电流的1.5～2倍的断路电流值的瞬断型保险丝。
    使用EN认证额定值时，请使用适合IEC602😼69的10A保险丝gI即gG。

·请不要在有引火性气体、爆炸性气体等环境中单独使用开关。
    随着开关引起的电弧发热，会造成失火或爆炸等原因。
·开关不是防水密封结构， 因此在油或水喷溅、飞散或者有尘埃附着的地方，
     请用保护盖来防止直接飞沫。

·限位开关也会由于在室外或特殊的切削油的关系导致开关材质变质及劣化，
    因此选择机种时请垂询。
·请将开关安装在不会直接接触到切屑或尘埃的位置。
    必须保证驱动杆和开关本体上不会堆积切削屑和泥状物质。

·请不要在有热水（+60℃以上） 的地方和水蒸气中使用。
·请不要在规定外的温度、户外空气条件下使用开关。各机种允许的环境温度不同。（请确认本文中的规格）。
    如果有急剧的温度变化， 热冲击会导致开关松动， 造成故障。

·操作人员不小心将开关安装在易发生误动作或事故的地方时，请加装外罩。

·开关受到连续的振动和冲击时，产生的磨损粉末可能导致接点接触不良和动作失常、耐久性下降等问题。
    此外，如有过大的振动和冲击，可能会发生接点的误动作和破损等，
    因此请将其安装在不会受到振动和冲击的位置和不会发生共振的方向上。
·使用银系接点时如果长期处于低频率使用或者微小负载使用状态，接点表面生成的硫化膜不会被破坏，
    导致接点接触不良，因此请使用镀金的接点和微小负载用的开关。
·请不要在硫化气体(H2S、SO2)，氨气(NH3)，硝酸气体(HNO3)，氯气(Cl2)等恶性气体和高温多湿环境中使用开关，
    以免发生接点接触不良和腐蚀引起的破损等功能障碍。
·环境中如果存在硅气体， 则电弧能量会使得氧化硅堆积在接点上， 导致接触不良。
    开关周围有硅油、硅填充剂、硅电线等硅制品时， 请通过接点保护电路来抑制电弧并消除产生♊﷽硅气体的源头。

·在一直按下的状态下， 如果开关频率较低（1次以下/日）， 则可能会由于零件的劣化导致复位不良。
    请事先确认并定期进行检查。
·开关的寿命除了性能栏中记载的机械寿命和电气寿命以外，还与使用环境导致的各部位的劣化
    （尤其是橡胶类、树脂类的劣化和金属部位的腐蚀等）有关。因此，请定期进行检查和更换，防止事故的发生。
·当长期不设置ON/OFF时，接点会由于氧化等原因而发生接触可靠性降低的情况。接通不良会造成事故隐患。
·开关请牢固安装，并安装在易于检查且可以更换的干净的场所。在难以进行检查和维护的地方以及黑暗的地方，
    请装上动作显示灯。

·请避免在恶性气体（H2S、SO2、NHO3、Cl2等） 和有尘埃、高温多湿的环境中存放开关。
·存放期超过3个月时， 请重新检查后再使用。

为了提高耐气候、耐寒、耐热性能， 使用了硅橡胶， 硅橡胶部分情况下可能产生硅气体（常温下可能发生， 高温下产生量会进一步增加） 。 这种气体通过电弧能量反应， 会生成二氧化硅（SiO2） 。二氧化硅（SiO2） 不断堆积在接点上， 会发生接触障碍， 可能影响设备的正常运行。
🙈 使用前请务必按照实际使用条件（包括环境、动作次数♉） 进行评价， 在确认性能上没有问题后， 在进行使用。

·在有泥水、粉尘的地方， 请使用机械部位密封的橡皮帽限位开关。
·可能会由于臭氧劣化等原因导致橡胶材质的劣化。
    请选择采用具有耐候性的橡胶材料（氯丁二烯， 硅， 氟） 的橡胶产品。
·关于导线和电缆的终端处理， 导线金属丝部位和屏蔽层部位由于毛细现象可能发生雨水浸入，
    因此端子盒内配线等请选择在不会淋水的地方。
·在室外使用限位开关时， 限位开关的铁零件（螺钉类、柱塞等） 可能会被腐蚀。
    有些特定的机种中， 耐候性产品已经系列化， 敬请选用。（WL-□P1、D4C-□P）
·所谓室外就是指立体停车场等可能受到雨淋和日光照射的环境， 不包括会受到腐蚀性气体和盐害影响的环境。
     此外结冰的情况下， 🅺也可能发生复位不良或无法满足规格。

·为避免开关的驱动杆急速返回或受到冲击， 请考虑操作体（凸轮、挡块等） 进行操作。
    以相对快的动作操作开关时， 必须使用能对继电器和阀门进行充分励磁且保持行程较长的凸轮和挡块。
·操作方式、凸轮和挡块的形状、频率、过行程等都会极大地影响寿命、精度。
    因此请将凸轮和挡块设计成平滑的形状。

    如下图所示， 挡块触到摆杆时， 动作位置将无法稳定。

·请不要在开关的驱动杆上施加偏载荷， 或者引起局部磨擦。

·如果从斜面向开关的驱动杆（滚珠） 上施加载荷， 可能会造成驱动杆和旋转轴的变形、折损，
    因此请保持挡块垂直。

·请设置驱动杆不超过过行程(OT)。过行程(OT)超过限制的话，可能引起故障。
    安装时请充分考虑操作总行程后进行调整。

·过行程过大时， 可能会诱发早期的故障。因此在安装时必须进行调整，
    必须事先对操作体的工序进行充分的讨论。

·在针状按钮型中， 按钮的行程和操作体的行程必须在一条垂直线上。

·请配合驱动杆的特性使用开关。
    请不要如下图所示箭头方向那样使用滚珠悬臂摆杆型。

·请不要对驱动杆进行加工而导致动作位置的变化。
·使用可调式摆杆等长摆杆时，可能会造成摇摆状态，建议采取下面的措施。
    1. 挡块的后端设为平滑的15 ～ 30°角，或者用2 次曲线连接使用。
    2. 请修改电路保证电路中不出现误动作信号。
    3. 请使用可单侧动作的开关。（或设置成单侧动作来使用）
·关于斜面柱塞型，请使用操作体宽度大于柱塞宽度的产品。

关于挡块的速度及角度与驱动杆的关系
设计挡块时， 必须充分考虑挡块的速度和角度(φ)与驱动杆形状等的关系。
一般的挡块角度在30～45°的范围内， 挡块的ꦦ操作速度(V)应𒐪该在0.5m/s以下。

(1)挡块不会越过驱动杆的情况下

挡块速度在0.5m/s以下的情况（普通）
	φ Vmax(m/s) y 30° 45° 60° 60～90° 0.4 0.25 0.1 0.05（低速） 0.8(TT) 取全行程的80%
挡块速度0.5m/s≤V≤2m/s的情况下（快速）
θ φ Vmax(m/s) y 45° 45° 0.5   50° 40° 0.6 0.5～0.8(TT) 60～55° 30～35° 1.3 0.5～0.7(TT) 75～65° 15～25° 2 0.5～0.7(TT)

(2)挡块超过驱动杆的情况

挡块的速度在0.5m/s以下
	φ Vmax(m/s) y 30° 45° 60° 60～90° 0.4 0.25 0.1 0.05（低速） 0.8(TT) 取全行程的80%
挡块的速度在0.5m/s以上
挡块以较快的速度越过驱动杆时，挡块的后端应保持较平滑的角 度(15～30°), 或者用2次曲线连接减少摆杆的跳动。
θ φ     45° 45° 0.5 0.5～0.8(TT) 50° 40° 0.6 0.5～0.8(TT) 60～55° 30～35° 1.3 0.5～0.7(TT) 75～65° 15～25° 2 0.5～0.7V(TT)

在挡块越过驱动杆的情况下， 前进方向和后退方向的形状可以相同，但必须避免驱动杆和挡块快速分离的形状。

滚珠柱塞型
	φ Vmax(m/s) y 30° 20° 0.25 0.5 0.6～0.8(TT) 0.5～0.7(TT)

球式柱塞型
φ	Vmax(m/s)	y
30° 20°	0.25 0.5	0.6～0.8(TT) 0.5～0.7(TT)