微动开关技术资料

主要的故障发生状况，原因和对策
绝缘劣化 （烧损） ・由于电弧使接点向四周飞散 ・高温且周围的温度变化剧烈、水滴大量侵入 ・油的侵入、因为电弧热量造成炭化。 驱动部 机 械 特 性 不 良 动作不良 ・驱动部受到外力而使有关部分受到磨损 ・垃圾、灰尘，油等异物的混入 寿命短 破损 ・爪轮、凸轮形状不适当 ・操作方法不适当 ・加力过度 ・変形、脱落 端子部 破损 ・安装时强度过大 ・安装螺距没配合好 ・引线作业用力过度 ・由于电焊工具的热量导致塑料材料变形 ・用高容量继电器来进行负荷通断 ･根除原因 ･放入盒内､或者使用密封开关 ・根除原因 ・使用强度较强的辅助驱动部 ･根除原因 ･放入盒内 ・根除原因 ・用强度较大的开关代替 ・重新考虑驱动部及其方向的外力作用以及操作方法 ・重新考虑开关的安装力 ・修正螺距 ・消除原因 ・使用低功率的电焊工具
ＯＴ
ＴＴ ＭＤ ＦＰ ＯＰ
位置
ＲＰ 减少驱动杆上的外力，可动接点从动作位置 状态正好开始返回自由位置状态时的驱动杆 位置。 ＴＴＰ 驱动杆到达传动停止位置时驱动杆的位置
微动开关用语（２）
回复力RF (Releasing Force)
动作力OF （Operating Force)
从自由位置到动作位置需要 施加在驱动杆上的力
要 点
微动开关的一般性能
由于不同的使用条件，对于开关有不同的性能要求。一般来说可以根据下述的性能来判定开关。
开关的一般性能 静特性 动特性 环境特性
动作特性
动作特性 Ｆ－Ｓ特性
机械特性
快动性能 重复精度
物理特性
耐振性 耐冲击性 耐寒耐热性
接触特性
绝缘性 绝缘电阻 耐压 耐冲击电压 电气特性 开闭能力 寿命 接触可靠性 化学特性
耐水性 耐腐蚀性 煤气环境性能
其它（难燃・耐电弧性）
其它 特性 接点接触力 切换时间 温度特性 强度特性
快动性能
所谓开关的操作速度就是能够使可动接点从一个固定接点尽可能快地移动
到另一个固定接点的结构。
接点的开关速度快时 ．．． 接点间产生电弧的持续时间变短。 → 接点的消耗和损伤变少、可以维持稳定的特性。 但是、电弧量减少有一个速度界限、太快时 会因接点反弹会产生电弧。
力
回复力 (Releasing Force) 总行程力 (Total Travel Force)
ＴＴＦ 从自由位置运行到总行程位置必须加到驱动 杆上的力 ＰＴ 从驱动杆的自由位置到动作位置的移动距离 或者移动角度 从驱动杆的动作位置到总行程位置的移动 距离或移动角度 从驱动杆的自由位置到总行程位置的移动 距离或移动角度 从驱动杆的动作位置到复位位置的移动距离 或移动角度 没有施加外力时的驱动杆位置 驱动杆受到外力，可动接点正好从自由位置 状态开始反转时的驱动杆的位置
微型开关的构造
有关经常会碰到的保护特性方面的叙述
保护特性 ＩＰー□ □
等级 ０ ３ ４
JIS称呼 ー 防雨型 防沫型
保护程度 无须防护。 散水防护。 水的飞沫防护。
对于水入侵的 保护等级
５
６ ７ 等級 ４ ５
防喷流型
耐水形 防浸形
喷流水防护。
暴喷流防护。 浸水防护 保护程度
ＩＰ－ リード線タイ ６７ プ
双断形
ＮＣ
微动开关的五个构成要素
③接点部 正确地通断电路。 ①驱动部 将外部的力和动作、 传递到内部机构。
⑤外壳部 ②快动机构部
用导电性能优异的簧片材料、 进行快速切换操作。
绝缘性能和机械强度优异、 能够保护内部机构。
④端子部 外部回路と接続する。
微动开关的动作原理
通过开关按扭的操作、将可动片的接触从NC端子 切换到NO端子、来实现电流回路的切换。
吸尘器 刷子转动控制
稳水抽水马桶 着座检测
煤气热水器 点火开关
应用事例（２）
•电源插销/抬升插销 位置检测 •可开式车顶 位置检测 •反光镜 位置检测 •刮水器马达检测 刮水器收藏位置检测
•发动机罩 插销开关检测 •汽车盖 灯开关 •窗门调节器 位置检测
•转向装置
柱锁检测，钥匙位置检测
•安全带扣 有无上扣检测
驱动杆回归到复位位置所需要 的力
预行程PT (Pre Travel)
驱动杆从自由位置到动作位置 的移动距离
移动差MD (Movement Differential)
从动作位置到复位位置的移动距离
总行程所需力TTF (Total Travel Force))
驱动杆动作到极限位置 所需要的力
过行程OT (Over Travel) 动 作 极 限 位 置
２．操作
・操作冲击，过大行程，高操作频率和速度、会使开关的应力过大 、有可能会 导致寿命低下和发生故障。 ・凸轮，爪轮等操作的场合、请注意避免急速启动和复原。 ・使用环境的温度和湿度，请不要超过规定的条件使用。 高湿环境使用时、因构成材料的吸湿作用会使金属材料发生生锈问题。 ・在有灰尘、煤气，水等的场合，推荐使用密封性好的开关。请务必在事先确 认。 ・在有振动和冲击的场合、会导致寿命低下，产生故障。
对于人体或固有 异物的保护构造
直径或厚度超过1mm的电线或刀具等固有物体的前端 无法侵入到内部。
会影响到动作的多余灰尘不会侵入到内部。 不会有灰尘侵入。
保护特性记号
６
对于水的侵入虽然有8个保护等级，写着可以浸在水中使用，但试验方法可由 厂家和机器的使用状况来决定。
详细请参考ＩＥＣ规格中的ＩＥＣ５２９
从动作位置到动作极限位置的 移动距离
自 由 位 置
动 作 位 置
回 复 位 置
ＴＴＰ(Total Travel Position)
按下驱动杆直到运动停止 时的极限位置
ＦＰ(Free Position)
没有外力时的驱动杆位置
ＯＰ(Operating Position)
按下驱动杆 接点切换的位置 ＮＣ －＞ ＮＯ接点
on-off 切り替わり時間 (ms)
NC →
NO
NO→NC on-off 切り替わり時間
on-off 切り替わり時間 (ms)
NC→NO on-off切り替わり時間
300 250 200 150 100 50 0 6 60 操作スピード (mm/min) 120
300 250 200 150 100 50 0 6 60 操作スピード (mm/min) 120
•关门 位置检测
•坐席
位置检测
•空调面板
操作杆・转盘 位置检测
• AT自动排挡
P位置检测、电子排挡杆
•脚踏刹车
限位检测
所谓微动开关・・・
电气信号的切换是通过机械操作来实现的。 大致可分为通断ON/OFF操作或是用于电路切换。
Push
ＯＮ／ＯＦＦ
Ａ接点 通常ＯＦＦ Normally Open
Push
绝缘性
绝缘电阻 耐压
动特性
机械特性
快速性
电气特性
开关能力
寿命 环境特性 物理特性 耐振性・耐冲击性
耐湿性 耐寒耐熱性
化学特性
耐水性 煤气环境性
微动开关用语（１）
动作特性的定义 分类 用 语
动作力 (Operating Force)
记号
ＯＦ ＲＦ
定
义
从自由位置运行到动作位置必须加到驱动杆 上的力 从总行程位置运行到复位位置必须加到驱动 杆上的力
微动开关
Ａ
开 关 种 类 按照开关的用途分成三大类
检出用 微动开关为代表。 主要用来检出机器的位置。
（微动开关、小型检出开关、限位开关、 etc.. ）
设定用
拨动开关为代表。 主要用于机器功能的切换。
（拨动开关、旋转式拨动开关、etc..）
操作用
轻触式开关为代表。 主要用于通过人的操作给机器输入指令。
微动开关使用上的注意事项
项 目
１．负荷
注 意 事 项
・电灯负荷，电动机负荷，电容等有可能发生突变电流时、请注意不要超过额 定的突变电流值。 ・螺线管，继电器等感性负荷、接点断开时会产生反向感应电压，所以有时需 要增加保护电路。 ・由于品种的不同，有的开关不能承受这样的负荷。
不良内容
・接点融化，接点磨耗等 ・由于炭化物引起的接触障 碍。
低速时、返回的时 间长 快动性差！
微动开关基本性能的含义
大项目
静特性
中项目
动作特性
小项目
动作特性 Ｆ－Ｓ特性 接触特性
性能的含义解说
经常用开关动作的力和行程的值来表示动作特性。 主要有ＯＦ・ＲＦ・ＦＰ・ＯＰ・ＰＴ・ＭＤ・ＯＴ 等7种。 开关的Ｆ－Ｓ特性就是将力（Ｆ）和行程（Ｓ）用图表来表示。 开关的接触特性就是表示行程与接点接触力关系的特性，在ＦＰ点、 具有的一定的接触力，但随着行程的增加接触力逐渐减小。 或反转后因为有接点压力，使得动作可能。 绝缘电阻是加以500V直流电压后来测量。 开关各端子间的绝缘电阻值就是代表。 与绝缘电阻同样，进行耐压测定时需要交替施加电压。 在开关的测定部施加高电压，检测漏电流。 用来表示开关的切换时间。进行这种测定时、将带有开关的电路通电， 观察开关切换时的电压波形。 这个时间包括跳动和震颤时间。 所谓震颤时间就是指由于接点接触力的减低导致接触不稳定时的波形凌乱。 跳动是指接点切换时的上跳所引起的波形凌乱。 对于决定开关的电气规格值是最需要进行深入讨论的问题。 规格有电压和电流，因负荷种类而不同。一般来说，用在规格值的1/2～1/3之间是最为妥当的。 若按照额定规格值全部用足时，一旦发生异常无法对应，所以设计时必须要考虑安全。 寿命分为机械寿命和电气寿命两种。机械寿命是指非通电时的开关寿命， 而电气寿命用额定负荷（电阻负荷）下的寿命来表示。 若对开关加以较强的震动或冲击时，这些加速度会使接点动作，导致接触不稳定、 动作的复位位置偏移，可能会引起自锁回路的误动作。 如果极端地加以震动或冲击，不但会引起误动作和另部件的磨耗，而且最坏结果是导致 开关失灵。开关所能承受的耐振条件是震动频率10～50Ｈｚ、振幅1.5mm为止。 高湿条件使用的场合，开关主要的特性变化是绝缘电阻和耐压的劣化。 作为绝缘材料的开关座的树脂吸湿性越高，绝缘性能就越受影响。 一般来说作为开关的使用温度范围，如果低于零度时、必须要注意因冻结而可能出现的动作不良。 另外通常开关座都是由树脂制作的，所以频繁使用的场合，请控制在温度80℃以下。 当超过上述温度时，会引起材料变化，推测不能长久使用。 在有水珠飞散的场合请不要使用通常类型的开关， 推荐采用密封型开关。 一般的开关不能无视煤气环境的影响。 例如由于氨气、亚硫化气体等的影响过去曾有材料被侵蚀的例子。 所以有必要对使用环境作充分的确认。 根据请况可以选用密封型的开关。
操作速度直接与接点运动 速度有关的结构
慢动作型
（滑动开关等）
所谓「快动性能好！差！」？
没有跳动、震颤，接点切换时间短。 「快动性好」
震颤 由于接点接触时 的冲击所引起的 不稳定区域
NO → NC
電 圧 0V 跳动 接点松开时的 接触不稳定区域 接点切换时间 这个时间越短 就可称得上 「快动性好」。
（轻触式开关、按扭式开关、电源开关、 etc.. ）
应用事例（１）
■ 其它、除了轿车以外
• 2轮助动车
把手开关
• 4轮轻便车
停车制动杆检测
• 货车/铲车
盖/保险杆检测
• 高尔夫场地车
杆检测
• 滑雪板
节流杆开关
■ 家电、工业机器、办公机器、安全装置
自动售货机 门检测
工业机器 门检测/互锁
空调・空气清净器 盖/风门/百叶窗检测
ＲＰ(Releasing Position)
驱动杆回归 接点切换的位置 ＮＯ －＞ ＮＣ接点
微动开关用语（３）
力度
（低） ＲＦ ＯＦ ＴＴＦ （高）
ＦＰ（Ｆｒｅｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ） ＲＰ（Ｒｅｌｅａｓｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）
Ｍ Ｄ
Ｐ Ｔ Ｏ Ｔ
ＯＰ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）
ＴＴＰ（Ｔｏｔａｌｔｒａｖｅｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）
行程wk.baidu.com
预行程 (Pre Travel)
过行程 (Over Travel) 总行程 (Total Travel) 移动差 (Movement Differential) 自由位置 (Free Position) 动作位置 (Operating Position) 复位位置 (Releasing Position) 总行程位置 (Total Travel Position)
自由位置
按扭 簧片
开始切换位置
按下位置
可动片 COM端子
NO端子
NC端子
电流的流动路径
微动开关的接触电阻
簧片 接点（可动／固定）
可动片
COM端子
NC端子
接触电阻
结合部电阻 + 可动片（固有电阻） ＣＯＭ端子（固有电阻）+ 结合部电阻 + 簧片（固有电阻） + 结合部电阻 + 可动片（固有电阻） + 接点接触电阻 + ＮＣ端子（固有电阻）
Ｂ接点 通常ＯＮ ｂ端子
Normally Close
电路切换
ｃ端子
ａ端子
Ｃ接点 Common
开关的接触规格和名称
接触形式
名 称
接触形式
ＮＣ
端子記号
端子記号
ＣＯＭ ＮＣ ＮＯ
双投形（Ｃ接点）
ＣＯＭ
ＮＯ ＮＣ
意
共同端子 常闭端子 常开端子
味
常闭形（Ｂ接点）
ＣＯＭ
常开形（Ａ接点）
ＣＯＭ ＮＯ
ＮＯ ＮＯ ＮＣ