JPH0645233U - 圧力スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】応差が小さくて精密な動作特性を得ることがで
きる圧力スイッチを提供することを目的とする。 【構成】ダイアフラム６の受ける圧力の変化によって、
皿ばね１１を変形させてスイッチング手段３をオン、オ
フ動作させるようにした圧力スイッチにおいて、皿ばね
１１を、中央の環状部１１ａと、その環状部１１ａから
周縁に向かって延び出して周縁部分では自由端となる複
数の腕状部１１ｂとによって形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、流体の圧力を受けて、その圧力の増減の変化に対応して電気的に オン、オフ動作する圧力スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】

圧力スイッチは、一般に、流体の圧力を受けとめるダイアフラムと、常態では 中央部分が周縁部分から表側に突出し、その突出状態を凹ませる方向に一定以上 の力が加わると上記中央部分が逆に裏側に突出するように反転する反転円盤と、 上記反転円盤の反転動作によって電気的にオン、オフ動作する電気スイッチとを 有し、上記ダイアフラムの受ける圧力の変化によって、上記反転円盤を反転動作 させて上記スイッチング手段をオン、オフ動作させるようになっている。

【０００３】 そのような圧力スイッチに用いられる反転円盤は、従来は、図８に示されるよ うに、切れ目等のない比較的単純な皿状に形成されていた。

【０００４】 しかし、上述のような単純な皿状の反転円盤では、反転時の変位量を思うよう に大きくとることができないため、スイッチのオン、オフのタイミングが必ずし も予定通りにいかず、組立時の調整に大きな工数を要する欠点がある。

【０００５】 そこで従来、例えば図９に示されるように、反転盤１０１を、周縁を形成する 環状部１０１ａと、その環状部１０１ａから中央に向かって延び出して中央部分 １０１ｂでは自由端となる腕状部１０１ｃとによって形成していた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上述のような反転盤は、図７に破線で示されるように、反転盤に荷重 を加えていく場合と荷重を減らしていく場合とで、反転荷重の差（荷重応差）が 相当に大きいため、圧力スイッチがオンからオフになる荷重とオフからオンにな る荷重の差（作動応差）が大きくて、精密な動作特性を得ることができなかった 。

【０００７】 そこで本考案は、応差が小さくて精密な動作特性を得ることができる圧力スイ ッチを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本考案の圧力スイッチは、流体の圧力を受けとめ るダイアフラムと、常態では中央部分が周縁部分から表側に突出し、その突出状 態を凹ませる方向に一定以上の力が加わると上記中央部分が逆に裏側に突出する ように変形する皿ばねと、上記皿ばねの変形によって電気的にオン、オフ動作さ せられるスイッチング手段とを有し、上記ダイアフラムの受ける圧力の変化によ って、上記皿ばねを変形させて上記スイッチング手段をオン、オフ動作させるよ うにした圧力スイッチにおいて、上記皿ばねを、中央の環状部と、その環状部か ら周縁に向かって延び出して周縁部分では自由端となる複数の腕状部とによって 形成したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

皿ばねは、中央の環状部では連続的につながっているが、周縁部は腕状部の自 由端になっているので、腕状部の途中に荷重が加えられるとき及び荷重が減らさ れるとき、共に皿ばねが急激な反転動作をせず、応差の小さな動作になる。

【００１０】

【実施例】

図面を参照して実施例を説明する。 図２は２動作型圧力スイッチの側面断面図、図３はその正面断面図である。

【００１１】 １は、合成樹脂によりモールド成形された下部ハウジング。２は、上端中央部 に圧力導入口２ａが形成された上部ハウジングであり、２動作型圧力スイッチを 構成する各部品は両ハウジング１，２内に収容されている。

【００１２】 下部ハウジング１の底部には、リーフスプリング３１を用いた電気スイッチ３ が設けられている。リーフスプリング３１の先端部には可動接点３２が取り付け られ、それに対向して、下部ハウジング１側に固定接点３３が取り付けられてい る。リーフスプリング３１は、可動接点３２を固定接点３３に押し付ける方向に 付勢されている。

【００１３】 下部ハウジング１の底部を貫通して配置された一対の端子３４，３５は、下部 ハウジング１の底部に固定されていて、リーフスプリング３１の基部が一方の端 子３４に固着され、固定接点３３が他方の端子３５に固着されている。したがっ て、可動接点３２と固定接点３３との閉開によって、両端子３４，３５間が電気 的に接、断され、電気スイッチ３がオン、オフ動作する。

【００１４】 ４は、リーフスプリング３１の中央部分をその付勢力に抗して押して、電気ス イッチ３をオン、オフさせるための作動棒である。作動棒４には、途中に段部４ ａが形成されていて、頭部側が細く形成されている。

【００１５】 ５は、作動棒４を案内するための筒状の作動棒案内部である。作動棒４は、こ の作動棒案内部５内に緩く嵌合していて、その軸方向に摺動自在に設けられてい る。この作動棒案内部５は、下部ハウジング１に一体成形により形成されており 、下部ハウジング１をモールド成形する際に同時に形成される。なお、作動棒案 内部５は完全な筒状ではなく、リーフスプリング３１などを装着するのに必要な 幅で切り欠かれている。

【００１６】 両ハウジング１，２の間には、圧力導入口２ａ内の流体の圧力Ｐを受けとめて 変位する可撓性薄膜からなるダイアフラム６が挟み付けられて固定されている。 ７は、シール用のＯリングである。

【００１７】 ダイアフラム６の内側には、第１及び第２の皿ばね１１，１２が、支持輪１３ を挟んでその下面側と上面側とに配置されている。 第１の皿ばね１１は、図１に示されるように、中央の環状部１１ａと、その環 状部１１ａから周縁に向かって例えば６０度間隔で外方に延出する六つの腕状部 １１ｂとによって形成されており、周縁部において各腕状部１１ｂは各々自由端 になっている。

【００１８】 図２及び図３に示されるように、第１の皿ばね１１は、外力を受けない常態で は、中央部１１ａが周縁部分から下側（表側）、即ち電気スイッチ３側に突出す る形状に形成されている。

【００１９】 そして、第１の皿ばね１１の中央部１１ａを凹ませる方向に腕状部１１ｂの途 中に押圧力を加えると、図７に実線で示されるように、そのときの押圧力に応じ て中央部１１ａが少しずつ変位し、一定の押圧力に達すると大きく変形して、中 央部１１ａが上方（裏側）に突出するように変位する。

【００２０】 前述したように、第１の皿ばね１１の各腕状部１１ｂの周縁部は自由端になっ ている。したがって、腕状部１１ｂの途中に荷重が加えられるとき及び荷重が減 らされるとき、共に第１の皿ばね１１は急激な反転動作をせず、荷重応差の小さ な動作になる。その結果、電気スイッチ３の作動応差も小さなものになる。

【００２１】 図２及び図３に戻って、第２の皿ばね１２は中央部分が上方（ダイアフラム６ 側）に突出した皿状に形成されている。また、第１の皿ばね１１は作動棒４の段 部４ａに係合し、第２の皿ばね１２は作動棒４の上端面に対向して配置されてい る。

【００２２】 第１の皿ばね１１は、中央の環状部１１ａの縁部が上面側において支持輪１３ に当接し、それより少し内側の下面が、環状のビード１４によって支持されてい る。

【００２３】 したがって、支持輪１３がダイアフラム６側から押されて変位すると、図４に 示されるように、第１の皿ばね１１は、外縁部が支持輪１３に押され、ビード１ ４によって支持された環状部１１ａが支点となって変形する。そして、第１の皿 ばね１１に加わる押圧力が一定値に達すると、第１の皿ばね１１は反転し、中央 の環状部１１ａがダイアフラム６に近づく方向に変位する。

【００２４】 その結果、作動棒４がリーフスプリング３１によって押されて移動し、可動接 点３２が固定接点３３にぶつかって、図４に示されるように、電気スイッチ３が オンされる。

【００２５】 このとき、支持輪１３と下部ハウジング１とは、図２に図示されたストッパ部 ９でぶつかって、支持輪１３はそれ以上奥へ移動しなくなる。なお、下部ハウジ ング１と支持輪１３とには、図３に示されるように、互いに係合する凹凸部１ａ ，１３ａが形成されていて、位置決め及び回転止めとなっている。

【００２６】 第１の皿ばね１１の下面側を支える環状のビード１４は、下部ハウジング１に 一体成形により形成されており、下部ハウジング１をモールド成形する際に同時 に形成される。なお、ビード１４は連続的な環状ではなく、リーフスプリング３ １などを装着するのに必要な幅で切り欠かれている。

【００２７】 第２の皿ばね１２は、ダイアフラム６の裏面に密着するように配置されていて 、その外縁部が支持輪１３に当接している。したがって支持輪１３は、ダイアフ ラム６から第２の皿ばね１２に加わる力によって押されて変位する。ただし、第 ２の皿ばね１２は、第１の皿ばね１１に比べると肉厚が厚く、第１の皿ばね１１ に比べて大きな力が加わらないと変形しない。

【００２８】 したがって、第１の皿ばね１１が変形して支持輪１３が奥側へ移動できなくな った後、第２の皿ばね１２にダイアフラム６からさらに大きな力が加わったとき 、図５に示されるように、第２の皿ばね１２が変形して、その中央部分がダイア フラム６から遠ざかる方向に変位する。すると、作動棒４が第２の皿ばね１２に 押されてリーフスプリング３１を押し、可動接点３２が固定接点３３から離れて 、電気スイッチ３がオフになる。

【００２９】 この実施例の圧力スイッチは、例えば自動車用冷房装置の冷凍サイクルの高圧 側に取り付けて用いられる。そして、圧力導入口２ａにおける冷媒の圧力Ｐが低 いときは、図２及び図３に示されるように、第１及び第２の皿ばね１１，１２は ともに反転しておらず、リーフスプリング３１が第１の皿ばね１１に押されて、 電気スイッチ３はオフになっている。

【００３０】 圧力導入口２ａの冷媒圧力Ｐが増加すると、支持輪１３と第２の皿ばね１２と がダイアフラム６に押されて、一体的に奥へ移動する。そして、それによって第 １の皿ばね１１の中央部分は逆にダイアフラム６に近づく方向に移動し、圧力Ｐ が一定以上の適正圧力になると、第１の皿ばね１１が反転して図４の状態になり 、電気スイッチ３がオンになる。

【００３１】 このとき、第１の皿ばね１１の反転変位量は充分に大きくとってあるので、第 １の皿ばね１１が反転したときに作動棒４が大きく移動し、電気スイッチ３が確 実にオン、オフ動作をする。

【００３２】 それからさらに圧力Ｐが増加して、圧力Ｐが適正圧力を越えると、図５に示さ れるように、第２の皿ばね１２が反転して作動棒４が押され、可動接点３２が固 定接点３３から離れてオフになる。そして、さらに圧力Ｐが上昇しても図５の状 態は変化せず、圧力Ｐが降下すれば、上昇時と逆の動作によって元の状態に戻る 。

【００３３】 したがって、圧力導入口２ａの圧力Ｐが適正範囲にあるときは接点はオンにな り、圧力Ｐがそれより低すぎるときと高すぎるときにはオフになる。 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、皿ばね１１は、例えば 図６に示されるように腕状部１１ｂが真直ではなく屈曲した形状に形成されてい てもよい。

【００３４】 また、本考案は２動作型圧力スイッチ以外の例えば３動作型圧力スイッチなど にも適用することができ、その場合、１つの圧力スイッチ内の複数の皿ばねに本 考案を適用してもよい。

【００３５】

【考案の効果】

本考案の圧力スイッチによれば、皿ばねが中央の環状部では連続的につながっ ているが、周縁部は腕状部の自由端になっているので、皿ばねが急激な反転動作 をせず、その結果、荷重応差が小さく、したがってスイッチング手段の作動応差 が小さくて精密な動作特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の皿ばねの斜視図である。

【図２】実施例の側面断面図である。

【図３】実施例の正面断面図である。

【図４】受圧が高くなった状態の実施例の正面断面図で
ある。

【図５】受圧が高くなった状態の実施例の正面断面図で
ある。

【図６】皿ばねの他の実施例の平面図である。

【図７】皿ばねの変位量特性線図である。

【図８】従来の反転円盤の一部を切除して示す斜視図で
ある。

【図９】従来の他の反転円盤の斜視図である。

【符号の説明】

３ 電気スイッチ ６ ダイアフラム １１ 第１の皿ばね １１ａ 環状部 １１ｂ 腕状部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】流体の圧力を受けとめるダイアフラムと、 常態では中央部分が周縁部分から表側に突出し、その突
   出状態を凹ませる方向に一定以上の力が加わると上記中
   央部分が逆に裏側に突出するように変形する皿ばねと、 上記皿ばねの変形によって電気的にオン、オフ動作させ
   られるスイッチング手段とを有し、 上記ダイアフラムの受ける圧力の変化によって、上記皿
   ばねを変形させて上記スイッチング手段をオン、オフ動
   作させるようにした圧力スイッチにおいて、 上記皿ばねを、中央の環状部と、その環状部から周縁に
   向かって延び出して周縁部分では自由端となる複数の腕
   状部とによって形成したことを特徴とする圧力スイッ
   チ。