JPH0438440Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、冷房装置等に用いられる２動作型等
の圧力スイツチの改良に関する。

（従来の技術） 冷凍サイクルなどにおいて冷媒圧力が異常に低
下しまたは上昇したような場合圧縮機の電源回路
を遮断して装置を保護するための圧力スイツチが
使用されている。そして、この圧力スイツチは、
受圧室に設けられたダイヤフラムとばね手段とに
よつて圧力を検知し、内部に組込まれた接点を
ON，OFFするものである。このばね手段には従
来コイルスプリングが使用されていたが、高さ方
向が長くなることから圧力スイツチが必然的に大
きくなるという欠点を有していた。

これに対し実開昭61−127543では第６図に示す
ように、コイルスプリングのかわりに皿ばねを使
用してコンパクト化を図つている。これによると
蓋体１の圧力導入口２から受圧室６に入つた高圧
の冷媒はダイヤフラム４を皿ばね９に抗して図の
上方にたわませる。ダイヤフラム４と接して設け
られたピストン２１はこのたわみに応じ上方に摺
動し、ガイド部材２２を移動させ、その中心にあ
るロツド２３を押し上げ接点１４の方に押圧す
る。冷媒の圧力が設定P₁＋ΔP₁に達すると、接点
１３と１４は第７図ａに示すように接触し、端子
１５，１６は導通状態となり、即ちスイツチON
となる。

冷媒の圧力が更に上昇すると、ある圧力でガイ
ド部材２２はスイツチ本体３の段差部に接触し止
まる。冷媒の圧力が更に上昇すると圧力反転板８
の端部がピストン２１に押され圧力反転板は反転
する。このとき圧力反転板８の中心部の動き量は
ピストン２１の底部を基準にすると第７図ａのl_h
である。しかしピストン２１は圧力反転板８を反
転させるために反転前後で第７図ａに示すl_uだけ
動く。このためロツド２３はl_h−l_uだけ下方に下
がり接点１３は接点１４から離れてスイツチ
OFFとなる。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら上記の従来技術においては、皿ば
ね９の突出方向と圧力反転板８の突出方向とが反
対向きになつているため、前述のとおりロツド２
３の移動量はl_h−l_uとなり、圧力反転板の反転量
を有効に使用できない。

又、皿ばねは、その外周部をスイツチ本体３に
形成された平面状の受け部２４に当接させ、内周
部をガイド部材２２の中心部周辺に形成されたや
はり平面状の受け部に当接させて、面接触により
支持されている。したがつて、圧力の上昇、下降
によりその反り方向を反転するたびに、皿ばねと
上記受け部との接触面はこすれ合うことになる。
皿ばねは通常硬質の金属材料から形成されてお
り、また表面仕上げが施されているが、皿ばねと
受け部との接触が面接触であるために、樹脂製の
上記受け部が摩耗し易く、摩耗するとたわみ量も
影響を受け、設定圧力P₁に狂いが生じ、誤動作
の原因になるという欠点を有している。

さらに、皿ばねと受け部とが面接触している
と、上記の問題に加えて、接触摩擦により皿ばね
のヒステリシスが大きくなり、皿ばねが反転する
時の圧力と、元に戻る時の圧力との相違が大きく
なつて、必要なスイツチ特性が得られなくなると
いう欠点もあつた。

本考案は上記の欠点を解消するもので、圧力反
転板の反転量を全て有効に利用でき、皿ばね受部
の摩耗が少なくて皿ばねのヒステリシスが小さい
圧力スイツチを提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記の目的を達成するために、圧力導
入口と電気回路を開閉する接点との間にダイヤフ
ラムを気密に固着した受圧室を有する蓋体と、前
記ダイヤフラムの変形に応じて一定量内で移動し
中心に貫通孔を有し前記接点を押圧するボス部を
備えた応動体と、該応動体と前記ダイヤフラムと
の中間に設けられた圧力反転板と、前記応動体の
貫通孔を貫通し圧力反転板の反転に追従して閉成
した接点を開成するスイツチ駆動体と、前記応動
体をダイヤフラムに向かつて付勢する反転型の皿
ばねとからなり、受圧室の圧力上昇に伴い皿ばね
が先に反転し、その後圧力反転板が反転する圧力
スイツチにおいて、 前記皿ばね及び圧力反転板の突出方向をダイヤ
フラムの突出方向と同一にするとともに、圧力反
転板をダイヤフラムに近接して配置し、前記皿ば
ねは端面加工を施され外周部は上記スイツチ本体
に設けられた突起部に圧接し、内周部は上記応動
体に設けられた突起部に圧接している構成を特徴
としている。

（実施例） 次に本考案の実施例について図面によつて説明
する。第１図は本考案の１実施例である２動作型
圧力スイツチを示している。蓋体１には圧力導入
口２があり、スイツチ本体３との間にダイヤフラ
ム４が環状パツキング５により気密に取り付けら
れ、受圧室６を形成している。ダイヤフラム４の
変形は応動体７を上下に摺動させ同時にダイヤフ
ラムの内側に沿つて設けられ応動体７の内部に外
縁部を支持された圧力反転板８を移動、反転させ
る。応動体７の図の上方に皿ばね９があり、この
皿ばねは中心に貫通孔を有し応動体７のボス部
７′が貫通しており、内周部は応動体のボス部
７′の近傍に設けられた環状の突起部１０に圧接
し、外周部はスイツチ本体３の内壁に設けられた
１部で欠けた環状の突起部１１に圧接し、応動体
７と圧力反転板８をダイヤフラム４の方に向けて
付勢している。応動体のボス部７′は電気回路の
スイツチ端子１５と接続した接点を押圧し得るよ
うに設置され、このボス部７′を貫通しているス
イツチ駆動体１２がその下端部を圧力反転板８に
当接し、圧力反転板が反転するともう一方のスイ
ツチ端子１６と接続した接点を押圧するように設
置されている。

次に作用を説明する。圧力導入口２より圧力が
印加されるとダイヤフラム４が変形し、圧力反転
板８、応動体７が皿ばね９に抗して図の上方に移
動する。圧力が予め設定された値P₁になると、
第２図に示すようにボス部７′が一方の接点を押
圧し他方の接点と圧接してスイツチONとなる。
ここで皿ばねの特性について説明する。第５図ａ
は皿ばね９の断面図であり、ｂ〜ｅは荷重Ｗ−変
位δ曲線である。皿ばねは三次曲線を示す特性が
あり、板厚ｔと打ち出し高さｈとの比ｈ／ｔを大
きくしていくと、変位曲線は第５図のｂからｅへ
と変化していく（変位曲線にループがあるのはヒ
ステリシスが生じるからである。）。本考案で使用
する皿ばねはｄの特性曲線を画くように設定され
ており下降時の設定圧をP₁とし、設定圧P₁のと
きに三次曲線の立上りの荷重W′に相当するよう
になつている。したがつて、第２図において圧力
がP₁＋ΔP₁に達すると応動体７の移動は速くなり
ボス部７′は急速に接点１３を接点１４に圧接す
ることになり、接点のチヤタリングを防止でき
る。

圧力が更に上昇すると応動体７はスイツチ本体
３の段部と当接し、それ以上の移動はできなくな
る。更に圧力が上昇し設定圧P₂に達すると第３
図に示すように圧力反転板８の反りの向きが反転
し図の上側に反るので、スイツチ駆動体１２は上
方に突き上げられＢ接点１４を押し上げスイツチ
OFFとする。

圧力が下がると圧力反転板はある圧力値P₂′で
復帰し、スイツチ駆動体１２が下がり再びスイツ
チONとなる。なおも圧力が下がると応動体７は
皿ばね９により下方に押し上げられ所定の圧P₁
になるとＡ接点１３がＢ接点から急速に離れスイ
ツチOFFとなる。このように、この圧力スイツ
チは圧力がP₁〜P₂の間でONとなるように作用す
るものである。

第８図ａにボス部７′、スイツチ駆動体１２の
軸方向の動き量δと受圧室６内の圧力Ｐの関係及
び、ｂに内圧力Ｐと接点のON，OFFとの関係を
示す。図中は応動体のボス部７′の動きを示し、
はスイツチ駆動体１２の動きを示している。

皿ばね９は前述のように環状の突起部１０，１
１によつて内周面及び外周面を圧接されているの
であるが、更に第５図ａに示すようにバレル加工
等によりその角に丸みがつくように仕上げられて
いるので、圧力が変化する毎に皿ばねと受部がこ
すれ合つても皿ばねの端部でスイツチ本体の内壁
や応動体のボス部７′を摩耗するおそれもなく、
したがつて使用により設定圧が変化することを防
止できる。また、摩擦が小さくなるので、皿ばね
のヒステリシスが小さくなり、皿ばねが反転する
圧力と復帰する圧力との差も小さくなる。

第４図は本考案の他の実施例の３動作型圧力ス
イツチを示すもので、同一符号は同一物を示して
いる。重複を避けて構成の説明をすると、接点１
３，１４で構成されるスイツチ１、接点１７，１
８で構成されるスイツチ２と、２組の圧力反転板
８ａ，８ｂと、２つの応動体７ａ，７ｂと、スイ
ツチ駆動体１２ａ，１２ｂがある。

作用を簡単に説明すると、圧力０の場合は第４
図の通り両スイツチ共にOFFである。圧力がP₁
になると応動体７ａのボス部が接点１３を押して
スイツチ１が0Nになる。圧力が更に上りP₂にな
ると下側の圧力反転板８ｂが反転しスイツチ駆動
体１２ｂを上方に突き上げ接点１８を押圧しスイ
ツチ２もONとなる。圧力がなお上昇しP₃に達す
ると上側の圧力反転板８ａも反転し、スイツチ駆
動体１２ａを押し上げ接点１４を上方に押圧して
スイツチ１のみをOFFにする。

即ちスイツチ１は圧力がP₁からP₃の間でONと
なり、スイツチ２は圧力がP₁とP₃の間のP₂以上
でONとなる。

皿ばね９については前の実施例である２動作型
圧力スイツチにおいて説明したのと同様である。

なお、皿ばねを受ける突起部１０及１１は、環
状である必要はなく、一部で切れていてもよい
し、点在する突起部であつてもよい。

第４図と第９図の実施例においては、スイツチ
本体３に対して、スイツチ端子１５，１６を収容
するコネクタハウジング部３′が一体に連設され
ており、相手方電気接続部材に対して圧力スイツ
チをダイレクトカツプリングするように構成され
る。

（考案の効果） 以上に説明したように本考案によれば、皿ばね
及び圧力反転板の突出方向をダイヤフラムの突出
方向と同一にするとともに、圧力反転板をダイヤ
フラムに近接して配置した構成としたので、圧力
反転板の反転量の全てを有効に利用でき、皿ばね
の三次元特性とともに、チヤタリング無しに接点
の開閉ができる。

また、前記皿ばねは端面加工を施され、その外
周部は上記スイツチ本体に設けられた突起部に圧
接し、内周部は上記応動体に設けられた突起部に
圧接している構成としたので、皿ばねの面と、突
起の頂部に形成される線とは線接触になり、さら
に皿ばねの内周面及び外周面はどこにも接触しな
い構成となるので、皿ばねの摩耗は勿論、受け部
の摩耗も防止でき、受け部の摩耗による設定圧の
変化を防止して安定したスイツチング動作が期待
できる。

また、皿ばねのヒステリシスが小さくなるの
で、皿ばねの反転時の圧力と復帰時の圧力との差
を小さく保つことができる。

さらに、圧力スイツチは、所望の圧力で正確に
動作させるために、部品寸法が正確であることを
要求されるが、本発明では、皿ばねの受け部を突
起の頂部としたので、皿ばねの支持位置を正確に
特定でき、部品としてのスイツチ本体や、応動体
を製作する際の寸法管理が容易になる、等の格別
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例である２動作型圧力
スイツチの断面図、第２図は同上の圧力スイツチ
の低圧時スイツチONの状態の断面図、第３図は
同上の圧力スイツチの高圧時スイツチOFFの状
態の断面図、第４図は本考案の他の実施例である
３動作型圧力スイツチの断面図、第５図は皿ばね
の特性を示す図、ａは皿ばねの断面図、ｂ〜ｅは
ｈ／ｔを変化させた時の皿ばねの荷重−変位線
図、第６図は従来例を示す断面図、第７図は同じ
従来例の動作を示す断面図、ａは低圧時スイツチ
ONを示す断面図、ｂは高圧時スイツチOFFを示
す断面図、第８図はスイツチと圧力の関係を示す
図、ａは応動体とスイツチ駆動体の軸方向の動き
δと圧力Ｐの関係を示す図、ｂはスイツチの
ON，OFFと圧力Ｐの関係を示す図、第９図は本
考案のさらに他の実施例を示す断面図である。 １……蓋体、２……圧力導入口、３……スイツ
チ本体、４……ダイヤフラム、６……受圧室、７
……応動体、８……圧力反転板、９……皿ばね、
１０，１１……突起部、１２……スイツチ駆動
体、１３，１４……接点。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 圧力導入口と電気回路を開閉する接点との間に
   ダイヤフラムを気密に固着した受圧室を有する蓋
   体と、前記ダイヤフラムの変形に応じて一定量内
   で移動し中心に貫通孔を有し前記接点を押圧する
   ボス部を備えた応動体と、該応動体と前記ダイヤ
   フラムとの中間に設けられた圧力反転板と、前記
   応動体の貫通孔を貫通し圧力反転板の反転に追従
   して閉成した接点を開成するスイツチ駆動体と、
   前記応動体をダイヤフラムに向かつて付勢する反
   転型の皿ばねとからなり、受圧室の圧力上昇に伴
   い皿ばねが先に反転し、その後圧力反転板が反転
   する圧力スイツチにおいて、 前記皿ばね及び圧力反転板の突出方向をダイヤ
   フラムの突出方向と同一にするとともに、圧力反
   転板をダイヤフラムに近接して配置し、前記皿ば
   ねは端面加工を施され外周部は上記スイツチ本体
   に設けられた突起部に圧接し、内周部は上記応動
   体に設けられた突起部に圧接していることを特徴
   とする圧力スイツチ。