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制御機器の基礎知識 〜スイッチ編〜 |
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■ 1. 故障と対策 |
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故障やトラブルの原因を追求して行くと、機種選定ミスや、使用方法のまずさに起因するものが多く見られる。そこで、前述の「正しい選び方」 「上手な使い方」を十分理解の上、リミットスイッチ本来の性能、機能を活かした正しい使い方をし、故障の原因を事前に予防しておくことが、重要なポイントである。しかし万一 故障が発生した場合には、その現象、原因を的確に把握し、手早く対策を実施することが必要である。そのために、推定されるリミットスイッチの故障内容、その原因、対策の例をまとめると表11となる。 |
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表11 故障内容とその主な原因ならびに対策 |
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| 故 障 |
アクチュエータが
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動作しない |
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・ |
復帰しない |
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・ |
破壊する |
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・ |
磨耗 |
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| 主な原因 |
| ・ |
ドッグ、カムの形状不良 |
| ・ |
ドッグ、カムの面仕上げ不良 |
| ・ |
アクチュエータへの加圧方向不適 |
| ・ |
アクチュエータの選択不適 |
| ・ |
アクチュエータの操作速度が許容値以上である |
| ・ |
アクチュエータの操作ストローク（OT，TT）が過大である |
| ・ |
アクチュエータの操作ストローク（PT）が不足している |
| ・ |
低温によるゴム材料の硬化、潤滑グリースの硬化 |
| ・ |
駆動部への異物（粉塵、切削屑みの付着、たい積） |
| ・ |
アクチュエータ駆動部材料の腐食 |
| ・ |
アクチュエータの取付ねじのゆるみ |
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| 対 策 |
| ・ |
ドッグ、カムの形状、面仕上げの適正化検討をする。→急激なアクチュエータのはねかえりのないようにする |
| ・ |
ストライカーの仕様、取付位置の変更により、加圧方向を適正化する |
| ・ |
アクチュエータの種類を検地物に合うように変更する |
| ・ |
減速装置を取り付ける（ストライカーの使用等による） |
| ・ |
ストロークの再設定をする→動作ストローク（OT，TT）の大きな機種ﾉ変更 |
| ・ |
ストロークの再設定をする（適正OTをとる） |
| ・ |
取付位置の変更→耐寒仕様品に変更 |
| ・ |
保護カバーの取付け→保護構造の良いものに変更 |
| ・ |
腐食性液体、ガスの除去→腐食性仕様品に変更 |
| ・ |
ねじの増締めを行う |
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| 故 障 |
動作位置が大きくズレる。 |
| 主な原因 |
| ・ |
駆動機構部の磨耗、スプリングの劣化 |
| ・ |
内蔵スイッチの動作位置の変動 |
| ・ |
取付ねじのゆるみ |
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| 対 策 |
定期的な保守点検を行う。→寿命のものは取り替える。
より長い寿命が必要なものは、1ランク高級品（寿命の長いもの）に取り替える |
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| 故 障 |
誤動作が発生する （チャッタリングも含む） |
| 主な原因 |
| ・ |
振動衝撃値が許容値以上である |
| ・ |
操作速度が許容値以下である |
| ・ |
アクチュエータが急激に復帰する |
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| 対 策 |
| ・ |
防振装置を取り付ける |
| ・ |
周囲の振動源、衝撃源より遠ざける |
| ・ |
操作速度を増す（ストライカーの使用等による） |
| ・ |
アクチュエータのカム、ドッグよりの放れ際を滑らかにする |
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| 故 障 |
油、水、異物の内部侵入による
| ・ |
スイッチの焼損 |
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・ |
絶縁耐圧、抵抗の劣化 |
| ・ |
スイッチが動作しない |
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・ |
導通不良 |
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| 主な原因 |
| ・ |
シール材（ゴム材料）の直射日光、オゾンによる破れの発生 |
| ・ |
切削屑の飛散によるやぶれの発生 |
| ・ |
切削油、溶剤による溶解、膨潤の発生 |
| ・ |
直接油、水がふりかかる |
| ・ |
コンジット部のシール部の結合不良 （コネクタ、ケーブルの不適合） |
| ・ |
高温、熱衝撃によるシール部の劣化 |
| ・ |
ケーブルの過大な引張り力によるコンジット部のシール部のゆるみ |
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| 対 策 |
| ・ |
耐候性ゴム材仕様品に変更 |
| ・ |
保護カバーを取付ける |
| ・ |
耐油性ゴム材仕様品に変更 |
| ・ |
保護カバーを取付ける→密閉性の高いものに変更（端子モールド形も含む） |
| ・ |
コネクタ、ケーブルの適切な選択をする |
| ・ |
取付け場所の変更→高温仕様品に変更 |
| ・ |
ケーブル固定を確実にする |
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| 故 障 |
内蔵スイッチの
| ・ |
導通不良 |
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・ |
接点溶着 |
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・ |
焼損 |
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| 主な原因 |
| ・ |
接点上に絶縁皮膜、パウダーの発生 |
| ・ |
直流回路で誘導負荷が大きい |
| ・ |
異極切換えによる溶着 |
| ・ |
過電流通電、短絡電流による溶着 |
| ・ |
ハンダフラックスの侵入 |
| ・ |
接点寿命である |
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| 対 策 |
| ・ |
特殊合金接点仕様品を使用する |
| ・ |
アーク消去回路を付加する |
| ・ |
同極切換えに回路変更 |
| ・ |
過電流保護装置を取り付ける |
| ・ |
ハンダ付け作業を手早くする
→ハンダ付け結線以外（ねじ、ファストン結線）に変更 |
| ・ |
定期的な交換を実施する |
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■ 2. 検査 |
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リミットスイッチの性能、品質に関して、メーカとユーザとの間での取り決めは、個々の製品について仕様書を交換する以外には、メーカ発行のカタログによるのが一般的である。そして、これらに記載されている性能、品質に関する試験方法、判定基準はJISやNECA規格に規定されており、これに準拠している。
ここではJISで規定する試験の種類について説明する。JIS C 8201-5-1には、次の4種類の試験がある。 |
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（1）形式試験 |
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ある定められた設計によって作られた一個以上のスイッチに対して、その設計が規定の仕様に適合しているかどうかを証明する試験で、下記の試験により検証を行う。 |
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| 1) |
温度上昇 |
| 2) |
耐電圧 |
| 3) |
正常条件における開閉素子の投入容量および遮断容量 |
| 4) |
異常条件における開閉素子の投入容量および遮断容量 |
| 5) |
短絡電流 |
| 6) |
構造要件（端子の機械的特性） |
| 7) |
保護等級 |
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（2）受渡試験 |
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規定の基準に合致しているかどうかを確かめるために、個々のスイッチに対して製造中または製造後に行う試験。製造業者の責任であり、通常は機械的検査と機械的動作の検証に限定する。
一般的に下記の試験により検証を行う。 |
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（3）抜取試験 |
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一回分のロットの中から、任意に取り出した多数のスイッチに行う試験。
一般的に下記の試験により検証を行う。 |
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（4）特殊試験 |
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形式試験および受渡試験に加え、製造業社の判断または受渡当事者間の合意のもとで行う試験。
一般的に下記の試験により検証を行う。また、本試験は耐久試験の検証を含む。 |
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詳細についてはJIS C 8201-1を参照願いたい。 |
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| ＜参考文献＞ |
| 1.JIS C 8201-5-1（低圧開閉装置および制御装置-第5部：制御回路機器および開閉素子-第1節：電気機会制御回路機器） |
| 2.JIS C 8201-1（低圧開閉装置および制御装置-第1部：通則） |
| 3.NECA C 4505（マイクロスイッチ） |
| 4.NECA C 4508（封入形マイクロスイッチ） |
| 5.産業安全研究所技術指針（工場電気設備防爆指針） |
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