JPH019068Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はブルドン管式スイツチに係り、更に詳
しくは、ブルドン管の自由端の変位に基づき電気
的信号を発生させるブルドン管式スイツチにおい
てブルドン管の自由端の変位を電気的接離を行な
うスイツチ部に伝達する機構の改良に関する。

ブルドン管式スイツチは、ブルドン管の自由端
の変位によりスイツチ部を作動させてブルドン管
内の被測定流体の状態、例えば圧力変化を検出す
るものであるが、従来のブルドン管式スイツチは
ブルドン管の自由端がスイツチ部の接触子に直接
当接するものであつた為に次のような欠点を有し
ていた。

即ち、スイツチ部としては通常高感度のマイク
ロスイツチが採用されるが、マイクロスイツチ等
をはじめとするスイツチ部においては、オン時と
オフ時との作動圧力の間にいわゆるヒステリシス
を有している。つまり、スイツチ部の接触子を押
し込んで電気的接触を行なわせる時の荷重と、接
触子を解放して電気的切断を行なわせる時の荷重
とは互いに異なるものである。この為、オン時に
おける接触子の変位位置とオフ時における接触子
の変位位置との間に誤差、いわゆる接断差を有す
ることとなる。このスイツチ部の接断差は通常少
なくも0.05mm程度であり、一方、ブルドン管の自
由端の変位量は1.2mm程度が通常であることから、
ブルドン管式スイツチを高精度に作動させる必要
のある場合には、前記接断差に基づく作動誤差は
無視することのできない大きさのものとなつてい
た。

また、ブルドン管の自由端がスイツチ部に直接
当接される構造では、前記自由端の過剰変位時、
いわゆるオーバートラベル時に各部に無理な力が
加わり、スイツチ部を破壊する可能性があるた
め、従来はスイツチ部全体を板ばね等で支持し、
オーバートラベル時にはスイツチ部全体を変位さ
せて破壊防止をしているが、構成が大がかりとな
る欠点があつた。

本考案の目的は、スイツチ部の接断差に基づく
作動誤差を解消若しくは減少させて高精度作動を
可能とし、また、ブルドン管の自由端の過剰変位
時（オーバートラベル時）にもスイツチ部等をは
じめとする各部が破損される虞れのない安全なブ
ルドン管式スイツチを提供するにある。なお、こ
こにおいて、前記ブルドン管式スイツチは圧力ス
イツチのみならず温度スイツチをも含むものであ
る。

その為本考案は、回動中心からの距離に応じて
一端側の変位を他端側に伝達可能かつ前記一端側
がブルドン管の自由端側に当接可能な回動レバー
を設け、この回動レバーを前記自由端側に当接す
る方向に回動させる付勢手段を設けるとともに、
前記回動レバーが前記自由端側に当接する方向に
回動した際に回動レバーの他端側に当接可能かつ
前記自由端側の過剰変位時には前記他端側から離
隔可能なスイツチ部を設けたものである。すなわ
ち、ブルドン管の自由端側の変位に回動レバーの
一端側を追随させ、適宜移動量を増幅等して他端
側に伝達するとともに、スイツチ部の接離動作が
ブルドン管からの力ではなく専ら付勢手段の付勢
力を利用して行われる構造として付勢手段の選択
によりスイツチ部の接触子に作用する力を加減で
きるようにし、換言すればブルドン管からの荷重
が前記付勢力により補正されて接触子へと加えら
れるようにしてスイツチ部の接断差を解消若しく
は減少させる。また、スイツチ部を回動レバーが
前記自由端側に当接する方向に回動した際に回動
レバーの他端側に当接するように配置し、すなわ
ち回動レバーがスイツチ部とブルドン管とに対し
て各々同じ回動方向から当接するような構造とす
ることにより、前記自由端が過剰変位しても自由
端が回動レバーから離れるだけでスイツチ部に前
記付勢手段の付勢力以上の力が加えられることの
ないようにして、前記目的を達成しようとするも
のである。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図には、本考案によるブルドン管式スイツ
チの一実施例の全体構成が示されている。図中、
ベース１は所定の厚さの長円形板状に形成されて
おり、このベース１にはベース１と同じく長円形
状の断面形状を有する略逆椀状のカバー２がゴム
リング３を介して被されるよう構成されている。

前記ベース１の上面には、第２図にも示される
ように、固定端用ボス４が長円の短軸上で且つベ
ース１の縁部近傍の位置に一体に立設され、この
固定端用ボス４の一側にはＣ字状のブルドン管５
の固定端側が固定されている。ブルドン管５の自
由端は、長円の短軸上で且つ固定端用ボス４と対
称位置に配置されており、換言すれば、Ｃ字状の
ブルドン管５は、Ｃ字開口部をベース１の長手方
向の一方側（第１，２図中左方側）に向けて、ベ
ース１の長手方向の他方側（第１，２図中右方
側）に偏心して配置されている。

また、前記ベース１の上面には、固定端用ボス
４と等しい高さのカバー取付用ボス６がブルドン
管５に囲繞される位置に一体に立設されている。
このカバー取付用ボス６および前記固定端用ボス
４の各々の上端面にはねじ穴７が形成され、これ
らねじ穴７にねじ８がカバー２を貫通して螺合嵌
入されて前記カバー２がベース１に固定されるよ
う構成されている。

前記固定端用ボス４の基端部にはプレート支持
用ボス１１が形成されている。このプレート支持
用ボス１１は、ベース１の長手方向（長軸方向）
のブルドン管５が設けられた側とは反対方向側
（第１，２図中左方側）に延在されている。

また、前記カバー取付用ボス６の基端部には前
記プレート支持用ボス１１と等しい高さのプレー
ト固定用ボス１２が立設されており、このプレー
ト固定用ボス１２および前記プレート支持用ボス
１１の上には略長方形板状のプレート１３が支持
されるようになつている。即ち、これらボス１
１，１２上に載置されるプレート１３はブルドン
管５の内側からＣ字開口部よりベース１の長手方
向の一方側へと延在した状態にて配置されてい
る。

プレート１３の一端側（第１，２図中右端側）
には回動中心穴１４が穿設されており、この回動
中心穴１４を貫通してボス１２に螺合されるねじ
１５によりプレート１３は回動中心穴１４を回動
中心として前記プレート固定用ボス１２上に回動
可能に取付けられ、一方、プレート１３の他端側
（図中左端側）には長孔１６が穿設されており、
この長孔１６を貫通して前記プレート支持用ボス
１１の先端部の上端面に螺合嵌入されるねじ１７
によりプレート１３は長孔１６により許容される
範囲内において回動可能にプレート支持用ボス１
１上に取付けられるよう構成されている。

また、前記プレート支持用ボス１１には突部１
９が形成され、この突部１９にはプレート１３の
回動方向に進退し且つ先端がプレート１３の一側
縁に当接する調整ねじ１８が螺合装着されてい
る。この調整ねじ１８を進退させて位置調整した
のち、プレート１３を当接させ、この状態でねじ
１５，１７によりプレート１３を両ボス１１，１
２上に固定することによつてプレート１３の取付
位置を調整できるよう構成されている。なお、調
整ねじ１８はプレート１３の取付位置調整後に取
外されることとなる。

プレート１３上の長手方向の回動中心側（図中
右方側）、別言すればブルドン管５の内部側には
スイツチ部としてのマイクロスイツチ２１がねじ
止め固定されている。また、プレート１３上の他
端寄り（左方寄り）には回動軸としての支軸２２
が立設され、この支軸２２には軸受部としてのス
リーブ２３を介して回動レバー２４が回動可能に
被嵌されている。この際、回動レバー２４の支軸
２２への取付位置は、一端側に片寄つて設けら
れ、一端側の変位は拡大して他端側へと伝達され
るようになつている。前記スリーブ２３は支軸２
２の先端部に嵌合されるＥリング２２Ａにより抜
け止めされている。

また、前記支軸２２には、第３図にも拡大して
示されるように、周方向に沿つて所定の深さの凹
部２５が形成されており、この凹部２５とスリー
ブ２３の内周面との間にはグリース等の潤滑剤２
６が封入されている。

回動レバー２４の他端側（図中右端側）には、
回動レバー２４を構成する金属材が回動レバー２
４の回動方向と垂直な平面状に潰されて塑性変形
されて当接部２４Ａが形成され、この当接部２４
Ａにおいて前記回動レバー２４は反時計方向の回
動によりマイクロスイツチ２１の接触子２７に当
接可能に構成されている。

回動レバー２４の長手方向の略中間部には、複
数のばね取付穴２８が穿設されており、これら複
数のばね取付穴２８のいずれか１つには付勢手段
としてのコイルばね３１の一端が取付けられてい
る。コイルばね３１の他端は、プレート１３の所
定の位置に立設されたばね取付ピン３２に取付け
られており、このコイルばね３１の付勢力により
回動レバー２４は前記支軸２２を回動中心として
第１，２図中反時計方向側に回動するよう付勢さ
れ、回動レバー２４の一端（図中左端）は、ブル
ドン管５の自由端に溶接固定された変位子（管
先）３３に当接され、これによりブルドン管５の
自由端の動きに従つて回動レバー２４が回動する
ように構成されている。従つて、ブルドン管５の
自由端が外側向きに過剰変位しても回動レバー２
４の反時計方向の回動はマイクロスイツチ２１の
接触子２７に係止され、回動レバー２４の一端側
とブルドン管５とが離隔するようになつている。
また、前記自由端が内側向きに過剰変位し、回動
レバー２４が時計方向に過剰に回動された場合、
他端側の当接部２４Ａは接触子２７から離隔する
ようになつている。

また、前記ベース１の背面には、第４図に示さ
れるように、比較的厚い金属板状に形成された据
付用突片４１が前記背面に対して略垂直に一体に
突設されており、この据付用突片４１のねじ挿通
用凹部４２に据付用ねじ（図示せず）が挿通され
て本ブルドン管式スイツチが所定の箇所に据付固
定され得るよう構成されている。

また、ベース１の前記固定端用ボス４の下端部
に相当する位置には被測定流体導入口４３が形成
されている。この導入口４３は前記固定端用ボス
４内においてブルドン管５の固定端の開口部に連
通されており、導入口４３より供給される被測定
流体はブルドン管５内に供給されるようになつて
いる。また、導入口４３の近傍には、ゴム塊等よ
りなる防水ブツシユ４４が取付けられており、こ
の防水ブツシユ４４内を挿通するリード線４５は
ベース１の上端面側においてねじ４６を有するク
リツプ４７（第２図参照）により前記プレート支
持用ボス１１の一側面側に固定支持されている。
リード線４５の一端はベース１上方側に導入され
て前記マイクロスイツチ２１に電気的に接続さ
れ、他端にはコネクタ（図示せず）が取付けられ
ている。

次に本実施例の作用につき説明する。

被測定流体導入口４３よりブルドン管５内に導
入された被測定流体の圧力が上昇すると、ブルド
ン管の扁平状の断面は真円状に近づき自由端は圧
力上昇に比例した距離だけ略直線的に変位する。
内部圧力上昇時の自由端の変位方向は外側向きで
あり、すなわちＣ字状のブルドン管５の全体形状
が直線状になろうとする方向であり、この自由端
の変位に伴い変位子３３に当接する回動レバー２
４はコイルばね３１の付勢力により第２図中反時
計方向へと回動される。回動レバー２４はコイル
ばね３１により変位子３３に追随する為、自由端
が所定の変位位置まで達すると、回動レバー２４
の当接部２４Ａはマイクロスイツチ２１の接触子
２７に接触し、接触子２７が作動されてマイクロ
スイツチ２１内において電気的信号が発生する。
この電気的信号はリード線４５を通じて外部機構
へと伝達される。

ブルドン管５内の圧力が更に上昇してブルドン
管５の自由端が過剰に外側へ変位した場合には、
ブルドン管５の変位子３３は回動レバー２４の一
端より離隔されるだけで、マイクロスイツチ２１
の接触子２７には前記変位子３３の過剰変位によ
る影響はなく、コイルばね３１に基づく付勢力の
みが加えられることとなる。

また、ブルドン管５内の圧力が下降してブルド
ン管５の自由端が逆方向に変位すると、回動レバ
ー２４はコイルばね３１の付勢力に抗して第２図
中時計方向へと回動されることとなり、当接部２
４Ａによる接触子２７の押圧は解除される。即
ち、マイクロスイツチ２１はオン状態からオフ状
態へと移行され、この移行に伴う電気的信号はリ
ード線４５を介して外部へと伝達される。

こののち、ブルドン管５内の圧力が更に下降し
てブルドン管５の自由端が過剰に内側へ変位した
場合、回動レバー２４が時計方向に更に回動され
るが、その際には接触子２４Ａはマイクロスイツ
チ２１の接触子２７から離隔され、過剰変位によ
る影響は未然に防止されることとなる。

接断差の調整は、コイルばね３１を種々の付勢
力を有するものから選択的に採用することによ
り、あるいは更に簡易には前記ばね取付穴２８の
ばねかけ位置を変更することにより、行なう。こ
のように、コイルばね３１の付勢力によりブルド
ン管５の自由端にコイルばね３１から所定の荷重
を加えながら、前記自由端の変位を接触子２７へ
と伝達させてブルドン管５から接触子２７へと加
わる荷重を調整することにより、接断差を解消若
しくは減少させる。

また、いかなる大きさの圧力においてマイクロ
スイツチ２１を作動させるよう設定するかは、当
接部２４Ａとマイクロスイツチ２１の接触子２７
との間隔を調整することにより行なう。この間隔
の調整は、プレート１３の取付位置を調整するこ
とにより容易に行なわれる。即ち、第５図に示さ
れるように、調整ねじ１８をたとえばプレート１
３側に進出させてプレート１３をねじ１５を中心
として回動調整したのち、プレート１３を両ボス
１１，１２に固定すればよい。

このようにプレート１３を回動調整すれば、回
動レバー２４の一端は常にコイルばね３１により
付勢されて変位子３３に当接されるものであり且
つ変位子３３は非測定時には停止状態である為、
プレート１３の回動に伴い支軸２２が移動される
と、当接部２４Ａと接触子２７との間隔は変位調
整されることとなる（第５図中鎖線部参照）。

このような本実施例によれば次のような効果が
ある。

ブルドン管５の自由端からの荷重が直接接触子
２７に加えられるのではなく、コイルばね３１の
付勢力による力関係の補正がなされながら接触子
２７に加えられる為、コイルばね３１を種々選択
して採用することによりマイクロスイツチ２１が
本来的に有する接断差を解消若しくは減少させる
ことができる。しかも、ばね取付穴２８が複数設
けられている為、ばねかけ位置を変更することに
よりコイルばね３１自体を交換せずに容易に最適
の荷重調整を行うことができる。従つて、これら
の点から高精度で作動するブルドン管式スイツチ
を提供することができるという効果がある。

また、前記実施例では回動レバー２４の回動中
心（支軸２２）が回動レバー２４の長手方向中央
部より所定長だけ当接部２４Ａとは反対側に離隔
した位置に配置されており、ブルドン管５の自由
端の変位が当接部２４Ａにおいて回動レバー２４
の回動中心からの距離に応じて拡大される構造と
なつている。

従つて、自由端の動きが緩慢かつ小さなもので
あつても当接部２４Ａの動きは迅速かつ大きなも
のとなり、マイクロスイツチ２１の接触子２７を
瞬時的に作動させることができ、この点からも高
精度作動を行なわせることができる。しかも、マ
イクロスイツチ２１内部の電気的接離を行なう接
点は、接離動作が緩慢に行なわれる場合には接点
間にスパークが発生し、このスパークに基づく接
点の溶着や摩耗の招来という悪影響を生ずるが、
接触子２７を迅速に（高速度で）作動させること
によりこのような悪影響を防止することができる
という効果がある。更に、接点間の溶着や摩耗は
接点位置をずらせてしまう等作動状態の低精度化
をも招くものであるが、接点間の溶着や摩耗を防
ぐことにより作動精度の向上をも果たされる訳で
ある。

また、プレート１３の取付位置は調整ねじ１８
を調整して容易に変更でき、これによりいかなる
大きさの圧力がブルドン管５に加わつたときにマ
イクロスイツチ２１を作動させるかという圧力値
の設定が極めて容易に変更、調整できるという効
果がある。

また、支軸２２の周面には潤滑剤２６が封入さ
れる凹部２５が形成されている為に、支軸２２と
スリーブ２３との間隙に十分な（多量の）潤滑剤
２６を保持でき、従つて長時間にわたり回動レバ
ー２４が作動される場合にあつても、いわゆるグ
リース切れを起こすことなく、常に回動レバー２
４は円滑に回動運動されるという効果がある。

更に、回動レバー２４の当接部２４Ａは、従来
は回動レバー２４の他端側が捻られて塑性変形さ
れて形成されるものであり変形部が極めて脆いも
のであつたが、本実施例における当接部２４Ａは
回動レバー２４を構成する金属材が回動レバー２
４の回動方向と垂直な平面状に潰されて塑性変形
されて形成されている為、極めて優れた強度を有
し、長時間にわたり連続使用されても、十分な耐
久力を有するという効果がある。しかも、加工自
体も容易であり、高精度にできる。

更にまた、ブルドン管５の自由端が過剰変位
（オーバートラベル）しても、ブルドン管５の自
由端が回動レバー２４の一端側から離隔され、あ
るいは接触子２４Ａがマイクロスイツチ２１の接
触子２７から離隔されるだけであり、マイクロス
イツチ２１をはじめとする各部に無理な力が加わ
る虞れは皆無である。従つて、自由端の過剰変位
時にも各部が破損される虞れがなく、安全性の高
いブルドン管式スイツチを提供できる。

また、ブルドン管５はＣ字開口部をベース１の
長手方向の一方側に向けた状態でベース１の長手
方向の他方側に偏心して配置されるとともに、プ
レート１３およびプレート１３上に支持されるマ
イクロスイツチ２１、回動レバー２４よりなる内
機は、ブルドン管５の内側からＣ字開口部よりベ
ース１の長手方向の前記一方側に延在して配置さ
れるものである為、ベース１上の空間を有効利用
でき、ブルドン管式スイツチ全体の容積を極めて
小型化できるという効果がある。

なお、実施にあたり、回動レバー２４とスリー
ブ２３との取付け位置は、スリーブ２３が一側に
片寄つてブルドン管５の自由端の変位が拡大され
る場合に限らず、例えばスリーブ２３が回動レバ
ー２４の長手方向中央部に設けられる等して前記
自由端の変位が特に拡大されることのない構造で
あつてもよい。この場合にも、コイルばね３１の
作用により接断差を解消若しくは減少させること
ができる。

また、ばね取付穴２８は１箇所にのみ穿設され
るものでもよいが、複数設けられていればコイル
ばね３１を交換することなく接断差の調整を行う
ことができる。

また、ブルドン管５から接触子２７に加えられ
る荷重を調整する付勢手段は前記コイルばね３１
に限らず、例えば前記支軸２２に巻設されるねじ
りコイルばね等であつてもよい。

更に、回動レバー２４はプレート１３上に支持
される場合に限らず、ベース１上に直接支持され
るものでもよい。ただし、前記プレート１３上に
支持される場合には、検知圧力の設定調整が容易
であり、しかも、プレート１３上に回動レバー２
４やマイクロスイツチ２１を取付けた後に、プレ
ート１３をベース１上に取付けることができる為
に組立ても容易である。

更にまた、回動レバー２４の他端側に形成され
る当接部２４Ａは、前記実施例のように潰されて
形成されるものに限らず、回動レバー２４の他端
側が捻られて形成されるものでもよい。ただし、
前記当接部２４Ａによれば、前述の効果がある。

また、ブルドン管５はＣ字状のものに限らず、
螺旋状のものであつてもよいし、スイツチ部はマ
イクロスイツチ２１に限らず、他の形式のスイツ
チ類でもよい。

上述のように、スイツチ部の接断差に基づく作
動誤差を減少させて高精度作動を可能とし、また
ブルドン管の自由端の過剰変位時にも各部が破損
される虞れのない安全なブルドン管式スイツチを
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるブルドン管式スイツチの
一実施例の全体構成を示す分解斜視図、第２図は
前記実施例をカバーを取除いて示す平面図、第３
図は第２図の−線に従う矢視拡大断面図、第
４図は前記実施例の背面側を示す斜視図、第５図
は前記実施例におけるプレートの取付位置の調整
機構を示す平面図である。 １……ベース、５……ブルドン管、１３……プ
レート、１４……回動中心穴、１６……長孔、１
８……調整ねじ、２１……スイツチ部としてのマ
イクロスイツチ、２２……回動軸としての支軸、
２３……軸受部としてのスリーブ、２４……回動
レバー、２４Ａ……当接部、２５……凹部、２６
……潤滑剤、２７……接触子、２８……ばね取付
穴、３１……付勢手段としてのコイルばね、３３
……変位子、４１……据付用突片。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ブルドン管の変位によりスイツチ部を接離し
   てブルドン管内の被測定流体の状態を検知する
   ブルドン管式スイツチにおいて、回動中心から
   の距離に応じて一端側の変位を他端側に伝達可
   能かつ前記一端側がブルドン管の自由端側に当
   接可能な回動レバーを設け、この回動レバーを
   前記自由端側に当接する方向に回動させる付勢
   手段を設けるとともに、前記回動レバーが前記
   自由端側に当接する方向に回動した際に回動レ
   バーの他端側に当接可能かつ前記自由端側の過
   剰変位時には前記他端側から離隔可能なスイツ
   チ部を設けたことを特徴とするブルドン管式ス
   イツチ。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項において、前
   記回動レバーには前記付勢手段が取付位置変更
   可能に取付けられていることを特徴とするブル
   ドン管式スイツチ。 (3) 実用新案登録請求の範囲第１項または第２項
   において、前記回動レバーは、前記ブルドン管
   に対して取付位置調整可能なプレートに支持さ
   れていることを特徴とするブルドン管式スイツ
   チ。 (4) 実用新案登録請求の範囲第１項ないし第３項
   のいずれかにおいて、前記回動レバーの他端側
   には、前記回動レバーを構成する金属材が回動
   レバーの回動方向と垂直な平面形状に潰されて
   塑性変形された当接部が形成され、この当接部
   におい前記回動レバーは前記スイツチ部に接離
   することを特徴とするブルドン管式スイツチ。