JPH08190844A

JPH08190844A - 圧力スイッチ

Info

Publication number: JPH08190844A
Application number: JP65295A
Authority: JP
Inventors: Tomiyoshi Sato; 富義佐藤; Masatoshi Tanabe; 正敏田辺; Akira Nakatsugawa; 晶中津川; Norio Masuko; 憲雄益子
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-01-06
Filing date: 1995-01-06
Publication date: 1996-07-23
Anticipated expiration: 2020-08-24
Also published as: JP3686111B2

Abstract

(57)【要約】【目的】圧力増減の速さが極めて緩慢な使用状態の場合
でも確実に動作する圧力スイッチの提供。【構成】圧力導入口からの圧力により変位するダイヤフ
ラム３と、電気接点部と、前記電気接点部の開閉を行う
速断機構と、前記ダイヤフラム３の変位を前記速断機構
に伝達するロッド５とを有する圧力スイッチにおいて、
前記ロッド５の直線移動を押しばね９を介して回転変位
に変換するレバー（Ａ）１１と、可動接片１４を介して
電気接点の開閉を行うレバー（Ｂ）１２とを有し、前記
レバー（Ａ）１１とレバー（Ｂ）１２とは、対称形ねじ
りコイルばね１３を支持する側と反対側に回動自在とな
るようにベース部材１０に支持され、対称形ねじりコイ
ルばね１３の垂直分力（復元力）により、常に互いに反
対方向に回転付勢される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧力スイッチに係り、さ
らに詳細には、例えば家庭用井戸ポンプに実装され、特
に圧力増減の速さが極めて緩慢な使用状態の場合にも確
実に動作する圧力スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種技術は、「圧力開閉器」と
題する例えば特公昭５１−４９３１０号公報に記載のよ
うに、円筒状の駆動磁石（永久磁石）を使用し、クイッ
クアクションをするように構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、円筒状の上下
に極を有する二個の駆動磁石を同心円状に配した従来例
の場合、二個の駆動磁石の中心が一致するところでは、
作用力（二個の駆動磁石の斥力）が半径方向のみとなる
ためデッドラインが発生する。また、一方の極間距離
（円筒の全長）が他方の極間距離より大きいと、一層デ
ッドラインが発生しやすくなる。そして、この欠点は、
圧力増減の速さが極めて緩慢な使用状態の場合に発生
し、現象が極端な場合は接点障害が発生する。

【０００４】本発明の目的は、圧力増減の速さが極めて
緩慢な使用状態の場合でも確実に動作する圧力スイッチ
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、速断機構と
して、中央部に直線部を有し、その両側に対称にねじり
コイルばね部を有し、さらにその外側に直線部を有する
一個の対称形ねじりコイルばねと、一個の押しばねと、
二個の可動接片（板ばね）の復元力と、二本のレバーと
それらのベース部材からなる速断機構を構成する。

【０００６】一端をベース部材に設けた回転軸とそれぞ
れ係合した二本のレバーの一方は、押しばねを介して圧
力変化を感知し、回動するようにしておく。前記二本の
レバーの他の一方は、先端に可動接点を有する可動接片
と任意の隙間を保ち係合させる。二本のレバー間に対称
形ねじりコイルばねを回動自在に挾支する。対称形ねじ
りコイルばねの復元力により生ずる垂直分力で二本のレ
バーは、反対方向に回動するよう付勢される。外部から
の圧力印加のない場合、垂直分力で付勢されたレバー
（Ａ）は、圧力導入口側に回動し、ベース部材により、
その回動を制限される。他方のレバー（Ｂ）は、両側方
にコ字状の開口部を設けてあり、開口部の底部で可動接
片を押圧する。レバー（Ｂ）の回動は可動接片の先端に
設けた可動接点が、対向する固定接点に当接するため、
その回動角度が制限される。前記垂直分力は接点間の押
付力（接点接触圧力）になる。接点間の押付力は、対称
形ねじりコイルばねの垂直分力がない時でも、任意の圧
力で接するようにあらかじめ可動接片の形状を決定して
おく。

【０００７】前記構成でのデッドラインは、二本のレバ
ーの対称形ねじりコイルばねを挾支する挾支点が水平面
上で一致した箇所で発生する。この時対称形ねじりコイ
ルばねの復元力は、二本のレバーを水平面上で遠ざける
方向にのみしか発生しない。二本のレバーが水平面上で
一致せず回動させるためには、垂直方向の力を必要とす
るが、本発明では、このために押しばねの伸長力と接片
の復元力とを利用する。

【０００８】

【作用】圧力導入口からの圧力が増加すると、押しばね
を介して以後レバー（Ａ）が、対称形ねじりコイルばね
の開口角度を小さくする方向に回動し、レバー（Ｂ）を
その垂直分力で押圧する。レバー（Ａ）の回動が進むに
連れ前記垂直分力は徐々に大きくなる。そしてその垂直
分力は、押しばねの伸長力より大きく設定してあるた
め、前記押しばねは圧縮状態でレバー（Ａ）に圧力を伝
達することになる。しかし、前記したデットラインに近
くなると、前記垂直分力は急激に小さくなる。垂直分力
が、押しばねの伸長力より小さくなった瞬間、押しばね
は急伸し、レバーＡを急回動させる。急回動中、対称形
ねじりコイルばねの中央直線部を支持するレバーＡの支
持点が、対称形ねじりコイルばねの両端直線部を支持す
るレバーＢの支持点を通過する。その途端対称形ねじり
コイルばねの垂直分力は、その方向を急反転する。この
ためレバー（Ａ）とレバー（Ｂ）との位置は入れ替わ
る。この時レバーＢは、係合している可動接片を変位さ
せ、電気回路を開とする。前記したようにレバー（Ｂ）
と可動接片との係合は、任意の隙間を保って係合してあ
るので、レバー（Ｂ）の回動が開始されると直ちに可動
接片の変位が開始されず、レバー（Ｂ）の回動が安定回
動に達した後、両側方のコ字状の開口部上部で可動接片
を押し下げると初めて可動接片の変位が開始されるよう
になる。言い替えると、レバー（Ｂ）の回動が安定回動
に達するまではコ字状の開口部上部に可動接片を当接さ
せないだけの間隙を開口部上部と可動接片との間に設け
ておくことになる。レバー（Ｂ）の安定回転後に可動接
片を変位させ、接点を解離すれば、速断機構のデッドラ
インを既に超しているので速断動作は確実に遂行され
る。なお、可動接片は相対向する接点が、任意の圧力で
接するようにあらかじめ形状を決定しておくことによ
り、レバー（Ｂ）回動時にコ字状の開口部底部が可動接
片より離れても、接点は接触の安定性を保たれることに
なる。

【０００９】前述とは逆に圧力導入口からの圧力が減少
する場合には、レバー（Ａ）は、前述とは逆方向に回動
し、対称形ねじりコイルばねの垂直分力でレバー（Ｂ）
を押圧する。圧力が減少するとともにレバーＡの回動が
進み、前記垂直分力は徐々に大きくなり、レバー（Ｂ）
は、さらにレバー（Ａ）の回動方向と同方向に押圧され
る。レバー（Ａ）の回動がデットラインの近くまで進む
と、前記垂直分力は急激に小さくなり、可動接片の復元
力より垂直分力が小さくなった瞬間、レバー（Ｂ）は急
回動する。急回動中、対称形ねじりコイルばねの両端直
線部を支持するレバー（Ｂ）の支持点が、対称形ねじり
コイルばねの中央直線部を支持するレバー（Ａ）の支持
点を通過すると、対称形ねじりコイルばねの垂直分力
は、その方向を急反転する。このためレバー（Ａ）とレ
バー（Ｂ）との位置は入れ替わる。

【００１０】このように本発明によれば、三種類のばね
の復元力の大小で速断機構のデッドラインの発生を皆無
にすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を、図面の一実施例に基づいて
説明する。

【００１２】図において、１は圧力導入口を底部に有す
るベース（Ａ）である。

【００１３】ベース（Ａ）１の底部裏側には、ポンプ本
体より突出した圧力取出管との気密を保つためのゴムリ
ング２を有する。

【００１４】３はダイヤフラムであり、ダイヤフラム３
の外周部に位置するビード部をベース（Ａ）１のフラン
ジ部とベース（Ｂ）４の底部とで気密を保つように挾支
する。ベース（Ａ）１のフランジ部とベース（Ｂ）４の
底部外周とは、超音波溶着等の手段で接合する。ダイヤ
フラム３の上面には、ロッド５およびメインばね６を配
設する。ロッド５は、大径部５ａの上部に中径部５ｂ、
その上部にねじ部５ｃを設け、さらにその上部に小径部
５ｄを設ける。また、小径部５ｄの頂部には、偏心突起
部５ｅを配する。メインばね６の長さを変化させ、ロッ
ド５を介してダイヤフラム３を押圧する荷重を設定する
ため、ベース（Ｂ）４の底部より突出した中空雄ねじ部
に調整ナット７を螺合する。そして、調整ナット７と前
記中空雄ねじ部との螺合寸法が大きくなれば、ダイヤフ
ラム３に印加される荷重は大きくなる。

【００１５】８はスリーブであり、一端につば８ａを有
する円筒形状となっている。スリーブ８の円筒内側に
は、ロッド５の中径部５ｂが貫通しており、円筒外側に
は、ロッド５の大径部５ａと中径部５ｂとによって形成
された段部に一端を接し、他端をつば部８ａの下面に係
止したリセットバネ９を配する。そして、圧力スイッチ
が組み立てられ、かつ無印加圧力状態では、スリーブつ
ば部８ａの反対側の端部とロッド大径部５ａ，中径部５
ｂによって形成された段部との間に任意の隙間が設けら
れている。

【００１６】１０は速断機構および電気開閉機構の装着
部材となるベース（Ｃ）である。

【００１７】１１はレバー（Ａ）であり、一端に開口部
１１ａを有し、この開口部１１ａとベース（Ｃ）１０に
設けられた軸１０ａとを回動自在に係合させる。レバー
（Ａ）１１の他端には角穴１１ｂを配し、角穴１１ｂの
両壁にＬ字溝１１ｃを配する。

【００１８】１２はレバー（Ｂ）であり、概ねＣ字状を
している。レバー（Ｂ）１２の開口方向にはフック部１
２ａを設け、このフック部１２ａとベース（Ｃ）１０に
設けられた軸１０ｂとを回動自在に係合させる。レバー
（Ｂ）１２の両側面には、略コの字形をした溝１２ｂを
設けてある。溝１２ｂの上面１２ｃと、溝底面より突出
したリブ１２ｄの頂部との寸法は、先端に可動接点１５
を有する可動接片１４の板厚の１．５倍以上とする。ま
た、溝上面１２ｃの反対側に小溝１２ｅを設ける。

【００１９】１３は中央部に中央直線部１３ａを有し、
その両側にねじりコイルばね部１３ｂを有し、さらにそ
の外側に直線部１３ｃを有する左右対称形のねじりコイ
ルばねである。この部分の分解斜視図を図４に示す。ね
じりコイルばね１３の中央直線部１３ａは、レバー
（Ａ）１１のＬ字溝１１ｃの最深部に回動自在に支持さ
れ、直線部１３ｃは、レバー（Ｂ）の小溝１２ｅに回動
自在に支持されている。つまり、前記のごとく中央直線
部１３ａと直線部１３ｃとを支持された状態のねじりコ
イルばね１３は、自由な状態から任意の角度変位された
状態となる。そして、その復元力の水平分力は、レバー
（Ａ）１１の開口部１１ａをベース（Ｃ）１１の軸１０
ａに押し付けるように働くと同時に、その反力は、レバ
ー（Ｂ）１２のフック部１２ａとベース（Ｃ）１０の軸
１０ｂとの係合部に作用され、結果的にレバー（Ａ）１
１とレバー（Ｂ）１２とは、水平面内で互いに遠ざけら
れるような力を受けることになる。また、ねじりコイル
ばね１３の垂直分力は、前記水平分力と同様に、両レバ
ー（Ａ）１１と（Ｂ）１２とを上下方向に遠ざけるよう
な力を与えることになる。

【００２０】１６は先端に固定接点１７を有する固定接
片である。可動接点１５と固定接点１７との離接により
電気回路の開閉を行う。そして、前記各レバーと各接
片、接点により電気開閉機構を構成し、本実施例では、
一組のレバーと左右対称に配した二組の接片、接点によ
って電気開閉機構を構成している。可動接片１４，固定
接片１６はいずれもＬ字状をしており、Ｌ字状の片方の
直線部をベース（Ｃ）１０に圧入固定してある。可動接
片１４の他の直線部の中ほどは、レバー（Ｂ）１２と係
合していて、レバー（Ｂ）１２の回動により変位し、可
動接片１４の先端に設けられている可動接点１５の移動
を行う。

【００２１】１８はロッド５のねじ部５ｃに螺合された
調整ねじである。調整ねじ１８を締め付けると、その底
部１８ａは、レバー（Ａ）１１に設けた小突起１１ｄの
頂部に当接し、調整ねじ１８を締付方向と反対方向に回
転させると、その底部１８ａは、レバー（Ａ）１１の小
突起１１ｄから離れる方向に移動する。調整ねじ１８の
上部内側には、図５に示すような多角形の穴１８ｂを設
けてある。

【００２２】１９はスライド釦であり、一方に開口部を
有する長方形々状をしている。スライド釦１９の底部か
らは、二枚の操作片１９ａが突出しており、その先端は
二股に分岐していて、壁１９ｂと壁１９ｃとを形成して
いる。圧力スイッチが組み立てられた状態において、前
記両壁１９ｂ，１９ｃは、ねじりコイルばね１３のねじ
りコイルばね部１３ｂの両側にそれぞれ位置するように
なる。スライド釦１９の操作片１９ａの中ほどには、角
穴１９ｄが設けてある。また、スライド釦１９の長手方
向内壁には、先端が丸い丸突起１９ｅを配する。２０は
スライド釦１９の戻しばねであり、一端をスライド釦１
９の内壁１９ｆに接し、他端はケース２４の壁２４ａに
接している。２４ｂはケース２４に設けられた、戻りば
ね２０の位置決め用壁である。

【００２３】ケース２４は、一方に開口部を有する円柱
形をしており、その底部には、周辺に立上り部を有する
凹状の穴２４ｇを設ける。凹状の穴２４ｇの長手方向外
側の立上り部には、三個の丸突起２４ｃ，２４ｄ，２４
ｅを配する。さらに凹状の穴２４ｇの長手方向内側の立
上り部には、スライド釦１９の角穴１９ｄと係合する係
合突起２４ｆを設ける。この分解斜視図を図６に示す。
スライド釦１９操作片１９ａをケース２４の凹状の穴２
４ｇに差し込むと、角穴１９ｄと係合突起２４ｆとが弾
着係合する。この時、前記したように、戻りばね２０
は、一端を内壁１９ｆに接し、他端を壁２４ａに接した
状態で圧縮されるので、その復元力で丸突起１９ｅは丸
突起２４ｃの中心側壁に押圧される。戻りばね２０の復
元力に抗してスライド釦１９を押すと、丸突起１９ｅは
丸突起２４ｅに当接し、それ以上は操作片１９ａが凹状
の穴２４ｇの内壁に当接するので移動できない。スライ
ド釦１９に対する押力を取り除くと、このスライド釦１
９は、戻りばね２０の復元力で前記と反対方向に移動
し、丸突起１９ｅは丸突起２４ｃに当接押圧されて停止
する。一方、スライド釦１９に対し、前記と反対方向の
押力を与えると、丸突起１９ｅは丸突起２４ｃを乗り越
えて、丸突起２４ｃと丸突起２４ｄとの間に移動する
が、それ以上は操作片１９ａが凹状の穴２４ｇの内壁に
当接するので移動できない。なお、丸突起１９ｅが丸突
起２４ｃを乗り越える時は、スライド釦１９の長手方向
の壁を変位させないと乗り越えることはできない。つま
り、丸突起１９ｅが丸突起２４ｃを乗り越えるまでは大
きい押力を必要とするが、乗り越えた瞬間からは急激に
押力が小さくなり、操作する者に節度感を与える。な
お、この時、押力を取り除いても戻りばね２０の復元力
は既にないように自由長を設定することにより、スライ
ド釦１９が元の位置に移動することはなく、スライド釦
１９を元の位置に移動させるには、前記と反対方向の押
力をスライド釦１９に加え、丸突起１９ｅが丸突起２４
ｃを乗り越える必要がある。

【００２４】２１は複数本からなるリード線である。リ
ード線２１の一端は、既述した各接片の端部に電気的に
結合され、他端は器外に出て他の部品と結合される。圧
力スイッチを取リ扱う場合、リード線２１には極力外力
を与えないようにするが、外力に対しては一定の耐力を
必要とする。また、井戸ポンプのように屋外に設置され
ることの多い機器は、昆虫やその他の小さい生物、さら
には塵埃の浸入を防止する必要があるため、リード線２
１の回りに隙間があることは好ましくない。本実施例で
は、前記要因による不具合が生じないように線止め
（Ａ）２２と線止め（Ｂ）２３とを設けた。線止め
（Ａ）２２には、複数本の半円形溝２２ａを設けてあ
る。半円形溝２２ａの半径は、リード線２１の半径に近
く、その本数もリード線２１と同数である。半円形溝２
２ａの両側には、丸穴２２ｂと平坦部２２ｃとを設け
る。また、線止め（Ａ）２２の中ほどには、くぼみ部２
２ｄを設ける。線止め（Ｂ）２３には、複数本の半円形
溝２３ａを設けてある。半円形溝２３ａの半径は、リー
ド線２１の半径に近く、その本数もリード線２１と同数
である。半円形溝２３ａの両側には、丸突起２３ｂと平
坦部２３ｃとを設ける。また、線止め（Ｂ）２３の中ほ
どには、リブ部２３ｄを設ける。線止め（Ａ）２２と線
止め（Ｂ）２３とに曲面を設けたのは、圧力スイッチが
円筒状をしているためである。この分解斜視図を図７に
示す。

【００２５】図１において、２５はねじであり、一本は
ベース（Ｃ）１０をベース（Ｂ）４に固定するため、他
の一本はケース２４をベース（Ｂ）４に固定するために
使用する。

【００２６】次に本実施例の動作を説明する。

【００２７】無印加圧力状態の圧力スイッチにポンプ等
の機器から伝達された圧力は、ダイヤフラム３をメイン
ばね６の伸長力に抗してベース（Ａ）１とは反対方向に
押し上げ、ロッド５も同方向に移動する。

【００２８】ロっド５の移動はリセットばね９を圧縮す
るが、この時点でレバー（Ａ）１１の回動は開始されな
い。これは以下の理由による。一つは、この時点におけ
る対称形ねじりコイルばね１３の垂直分力が、リセット
ばね９の伸長力より大きいこと、もう一つは、ロッド５
の大径部５ａと中径部５ｂとで形成された段部にスリー
ブ８が接していないことによる。

【００２９】ダイヤフラム３の変位が進み、ロッド５の
大径部５ａと中径部５ｂとで形成された段部がスリーブ
８に接すると、リセットばね９の圧縮は止まり、レバー
（Ａ）１１の回動が開始される。その前後の状態図を図
８と図９とに示す。また、図８に対応する図１１、およ
び図９に対応する図１２には、それぞれレバー（Ａ）１
１の回動状態が判りやすいように図示した。さらに、図
８，図１１に対応する図１４、および図９，図１１に対
応する図１５には、各部品を記号化して示した。なお、
記号化した図面に付した部品番号と、他の図面に付した
部品番号とが同一のものは同一部品を示す。

【００３０】図９の状態では、対称形ねじりコイルばね
１３の垂直分力とリセットばね９の伸長力とは極めて近
い状態となっている。この状態から少しでもダイヤフラ
ム３の変位が進むと、ねじりコイルばね１３の垂直分力
がリセットばね９の伸長力より小さくなるので、瞬間的
にリセットばね９は伸長し、レバー（Ａ）１１を急回動
させる。レバー（Ａ）１１の急回動中、対称形ねじりコ
イルばね１３の中央直線部１３ａと直線部１３ｃとの位
置が入れ替わるので、ねじりコイルばね１３の垂直分力
はその方向を反転する。この垂直分力の方向反転によ
り、レバー（Ｂ）１２はレバー（Ａ）１１と反対方向に
回動する。レバー（Ｂ）１２の回動は、可動接点１５が
ベース（Ｃ）１０に当接するので停止する。また、レバ
ー（Ａ）１１は、対称形ねじりコイルばね１３の垂直分
力により、小突起頂部１１ｄが調整ねじ１８の底部１８
ａに当接して回動停止する。この時、可動接点１５が固
定接点１７より離れて電気回路が開かれ、駆動源（モー
ター等）の停止をおこない、圧力の供給はなくなるので
レバー（Ａ）１１の更なる回動はない。その状態を図１
０に示す。また、図１０に対応する図１３には、レバー
（Ａ）１１の回動状態が判りやすいように図示した。さ
らに、図１０，図１３に対応する図１６には、各部品を
記号化して示した。

【００３１】前記の速断機構の動きに対し、電気開閉機
構の動きを以下に記す。

【００３２】図８の状態において、可動接片１４は、レ
バー（Ｂ）１２のリブ１２ｄの頂部でその中ほどを押さ
れ、可動接片１４の先端に位置する可動接点１５を固定
接点１７に押し付けている。

【００３３】レバー（Ａ）１１が回動し、垂直分力が増
加すると可動接点１５と固定接点１７との押圧力も増加
する。

【００３４】しかし、レバー（Ａ）１１がさらに回動
し、垂直分力が減少すると前記押圧力も減少し、遂には
レバー（Ａ）１１の急回動が始まり、レバー（Ｂ）１２
が回動し、可動接片１４はレバー（Ｂ）１２のリブ１２
ｄの頂部より離れ、その直後にレバー（Ｂ）１２の上面
１２ｃから今までとは逆の押圧力を受けるので、可動接
点１５は固定接点１７から離れることになる。

【００３５】前記した構成中、本実施例では、接点保護
のために重要な二つの改善をおこなっている。

【００３６】一つは、レバー（Ａ）１１の急回動開始時
における可動接点１５と固定接点１７との押圧力を大き
く取ることである。

【００３７】前記押圧力は、対称形ねじりコイルばね１
３の垂直分力により決定付けられるので、レバー（Ａ）
１１の急回動開始時にレバー（Ｂ）１２との開口角度を
大きくしておけば良い。つまり、その時点でのねじりコ
イルばね１３の垂直分力よりリセットばね９の伸長力を
大きくすれば、可動接点１５と固定接点１７との押圧力
を大きく取れることになる。

【００３８】他の一つは、可動接片１４からレバー
（Ｂ）１２のリブ１２ｄの頂部が離れ、レバー（Ｂ）１
２の溝上面１２ｃが可動接片１４に当接するまでの間
は、前記押圧力の最小値（具体的には０．９８Ｎ程度）
を確保するように、外部からの無加圧状態において、可
動接片１４に適度な変位を設けて組み立てておくことで
あり、これにより接点間の不安定接触はなくなる。

【００３９】また、レバー（Ｂ）１２のリブ１２ｄと溝
上面１２ｃとの間には、可動接片１４の板厚の１．５倍
以上の間隙を設けると前記した。これは、レバー（Ａ）
１１の急回動開始の瞬間は、対称形ねじりコイルばね１
３の垂直分力も小さいので、レバー（Ｂ）１２の回動力
も小さく、不安定になりがちであり、このような状態で
可動接片１４を変位させることは、速断機構にトラブル
を招来しやすい。これに対し、本実施例では、レバー
（Ｂ）１２の回動力が安定域に達した後に、負荷となる
可動接片１４をレバー（Ｂ）１２の溝上面１２ｃに当接
させるために、レバー（Ｂ）１２のリブ１２ｄと溝上面
１２ｃとの間に予め所定の間隙を設けたものであって、
実験によれば、この間隔は、可動接片１４の板厚の１．
５倍以上の場合に良好な結果が得られた。

【００４０】圧力減少があり、駆動源に電圧を印加する
場合、各部品は前記と逆方向の回動または変位をする。

【００４１】以下その説明をする。

【００４２】図１３，図１６が圧力減少が始まる前、も
しくは始まった直後の状態である。この時、レバー
（Ａ）１１の小突起１１ｄは、調整ねじ１８の底部１８
ａに接し、リセットばね９は伸びきっており、スリーブ
８のつば８ａは、レバー（Ａ）１１に当接していない
（または伸長力が極めて小さい状態でスリーブ８のつば
８ａがレバー（Ａ）１１に当接している）。

【００４３】圧力導入口からの圧力が減少すると、レバ
ー（Ａ）１１の小突起１１ｄは、調整ねじ１８の底部１
８ａにより押し下げられ、レバー（Ａ）１１が前記とは
逆方向に回動を開始する。

【００４４】ダイヤフラム３の変位が進み、さらにレバ
ー（Ａ）１１が回動すると、対称形ねじりコイルばね１
３の垂直分力と可動接片１４の復元力とは極めて近くな
ってくる。この状態から少しでもダイヤフラム３の変位
が進むと、対称形ねじりコイルばね１３の垂直分力が可
動接片１４の復元力より小さくなるので、瞬間的に可動
接片１４は復元し、レバー（Ｂ）１２を急回動させる。
レバー（Ｂ）１２の急回動中、対称形ねじりコイルばね
１３の中央直線部１３ａと直線部１３ｃとの位置が入れ
替わるので、ねじりコイルばね１３の垂直分力はその方
向を反転する。この垂直分力の方向反転により、レバー
（Ａ）１１はレバー（Ｂ）１２と反対方向に回動する。
前記したように、リセットばね９は伸びきっており、つ
ば８ａはレバー（Ａ）１１に当接していないので、レバ
ー（Ａ）１１の回動がリセットばね９の伸長力により阻
害されることはない。対称形ねじりコイルばね１３の垂
直分力はその方向を反転したため、小突起１２ｄは再び
可動接片１４を押圧し、可動接点１５が固定接点１７に
瞬時に押圧されて電気回路を閉路する。その状態を図１
および図８に示す。

【００４５】圧力導入口からの圧力が増加してレバー
（Ａ）１１が回動し、停止する位置は、調整ねじ１８の
底部１８ａの位置により決定される。なお、前記底部１
８ａの位置はロッド５の螺合深さにより決める。

【００４６】本実施例では、印加される圧力が減少して
再び電気回路を閉じる圧力の調整を、前記したように調
整ねじ１８の底部１８ａの位置を変化させ、これにより
レバー（Ａ）１１の小突起１１ｄとの当接する位置を調
整することにより決定している。言い替えると、レバー
（Ａ）１１とレバー（Ｂ）１２との開口角度を変化させ
ることにより、電気回路を閉じる圧力の調整をおこなっ
ている。電気回路を閉じる時は、対称形ねじりコイルば
ね１３の垂直分力が可動接片１４の復元力より小さくな
る必要があると前記した。開口角度が大きい時は、レバ
ー（Ａ）１１の回動角度も大きくないと、前記垂直分力
が小さくならない。これはダイヤフラム３の変位が大き
くなければならないことを示している。また、開口角度
が小さい時は、レバー（Ａ）１１の回動も小さくて、前
記垂直分力は小さくなる。これはダイヤフラム３の変位
が小さくても良いことを示している。つまり、調整ねじ
１８の底部１８ａの位置を変化させることにより、ダイ
ヤフラム３の変位を制御できることになるので、電気回
路を閉じるべき圧力を設定できることになる。

【００４７】レバー（Ａ）１１の小突起１１ｄは調整ね
じ１８の底部１８ａを押圧する（または底部１８ａによ
り押圧される）と前記した。押圧は衝突気味に開始され
る。その衝突が回数多く繰り返えされると、調整ねじ１
８とロッド５との螺合にゆるみが生じ、電気回路を閉路
する圧力に狂いを生じてくる。本実施例では前記した狂
いを生じさせないため、調整ねじ１８の内径上部に多角
形穴１８ｂを設けるとともに、ロッド５の小径部５ｄの
上に偏心突起部５ｅを設けた。圧力スイッチを組み立て
た状態では、ロッド５の小径部５ｄの中心と調整ねじ１
８の多角形穴１８ｂの中心とは一致する。かつ、ロッド
５の偏心突起部５ｅの頂部は、多角形穴１８ｂの辺と辺
とで形成される角部に係合している。この状態から調整
ねじ１８を回転すると、ロッド５の偏心突起部５ｅの頂
部は、調整ねじ１８の多角形穴１８ｂの辺と辺とで形成
される角部との係合を外され、多角形穴１８ｂの辺に押
し付けられるようになる。当然のことであるが、多角形
穴１８ｂの中心と、辺と辺とで形成される角部間の距離
は、辺の中央部のそれよりは大きいため、ロッド５の小
径部５ｄは、その差分だけ変位しないと調整ねじ１８の
回転ができないことになる。その組立状態を図５に示
す。調整ねじ１８を人力で回転する場合、ロッド５の小
径部５ｄを変位させ、偏心突起部５ｅの頂部を多角形穴
１８ｂの次の辺と辺とで形成される角部に係合させるこ
とは容易であるが、調整ねじ１８の底部１８ａとレバー
（Ａ）１１の小突起１１ａとの衝突押圧によりロッド５
の小径部５ｄを変位させることは不可能である。つま
り、調整ねじ１８の回転は実使用状態では発生しないこ
とになるので、調整ねじ１８とロッド５との螺合の緩み
はないことになる。

【００４８】ポンプを現地で据え付けるに際しては、可
動接点１５と固定接点１７とを強制的に解離して電気回
路を開いたり、可動接点１５と固定接点１７とを強制的
に押圧して電気回路を閉じたりする必要がある。

【００４９】電気回路を強制的に開くのは、主に他の電
気回路や部品の充電部の作業をする時の感電防止のため
である。

【００５０】電気回路を強制的に閉じるのは、主にポン
プの能力限界を知るためである。

【００５１】電気回路を強制的に開く場合は、作業の性
質上長時間に渡ってその状態を保つ必要があり、閉じる
場合は、モーターに過負荷を与えないためにも一定の時
間内に元に戻す必要がある。

【００５２】本実施例では、対称形ねじりコイルばね１
３のねじりコイルばね部１３ｂを側方から、スライド釦
１９に設けた壁１９ｂ、または壁１９ｃのいずれかで押
圧することと、スライド釦１９に設けた丸突起１９ｅと
ケース２４に設けた各丸突起２４ｃ，２４ｄ，２４ｅと
の組合せにより、前記必要事項を満足させることができ
た。

【００５３】まず図１５および図１７を用いて電気回路
を強制的に開く場合の動作を説明する。

【００５４】図１５は可動接点１４と固定接点１７とが
接触している状態である。

【００５５】図２でスライド釦１９を「自動切」の方に
スライドする。すると、図１５に示したＰ矢方向からス
ライド釦１９の壁１９ｂが対称形ねじりコイルばね１３
のねじりコイルばね部１３ｂを側方から押すことにな
る。この時レバー（Ａ）１１は、ベース（Ｃ）１０か、
またはロッド５によりダイヤフラム３側への移動は規制
されているので、対称形ねじりコイルばね１３は、中央
直線部１３ａを回転中心にして回動する。このため、レ
バー（Ｂ）１２は、レバー（Ａ）１１の方向に強制回動
させられるため、可動接片１４を押し下げ、可動接点１
５を固定接点１７より解離する。しかし、レバー（Ａ）
１１をレバー（Ｂ）１２が越えられるまでは回動しない
ので、その状態は図１７に示したようになり、その目的
とするところは、電気回路を開いた時にはその状態を維
持するところにある。そこでスライド釦１９の丸突起１
９ｅが丸突起２４ｃを乗り越えた時には、戻りばね２０
の伸長力を極小さくするか、ないようにして、丸突起１
９ｅが丸突起２４ｃと丸突起２４ｄとの間で静止するよ
うにした。丸突起１９ｅの位置保持は電気回路の開いた
状態を持続することを意味する。

【００５６】前記とは反対に、図１６のように電気回路
が開いている状態から可動接点１５と固定接点１７とを
強制的に接触させる場合は、図２でスライド釦１９を
「自動入」の方にスライドする。すると、図１６に示し
た矢印Ｒ方向からスライド釦１９の壁１９ｃが対称形ね
じりコイルばね１３のねじりコイルばね部１３ｂを前記
とは逆側方から押すことになる。この時レバー（Ａ）１
１はロッド５によりダイヤフラム３側への移動は規制さ
れているので、対称形ねじりコイルばね１３は、中央直
線部１３ａを回転中心にして回動する。このため、レバ
ー（Ｂ）１２はレバー（Ａ）１１の方向に強制回動させ
られるため、可動接片１４を押し上げ、可動接点１５を
固定接点１７に押圧させる。しかし、レバー（Ａ）１１
をレバー（Ｂ）１２が越えられるまでは回動しないの
で、その状態は図１８に示したようになり、スライド釦
１９から押圧を除けば、丸突起１９ｅの移動を阻害する
ものはないので、戻りばね２０の伸長力により、再び図
１６の状態に戻ることになる。

【００５７】本実施例では、隙間の発生しやすい外部引
出線付近から昆虫や塵埃の浸入がないようにすること
と、引出線に外力が加えられても内部に悪影響を及ぼさ
ないような構成とした。

【００５８】以下その構成を説明する。

【００５９】線止め（Ａ）２２の半円形溝２２ａにリー
ド線２１を嵌めこむ。本実施例においては、４本のリー
ド線２１を４本の半円形溝２２ａに嵌めこむ。その後線
止め（Ｂ）２３の丸突起２３ｂを線止め（Ａ）２２の丸
穴２２ｂに挿入するが、挿入の最後の部分で圧入気味に
する。この時リード線２１は、線止め（Ａ）２２の半円
形溝２２ａと線止め（Ｂ）２３の半円形溝２３ａとに包
まれる格好となる。しかし線止め（Ｂ）２３のリブ２３
ｄにより前記２部品の平坦部２２ｃおよび２３ｃが密着
するにはいたらない。この状態から線止め（Ａ）２２を
固定し、線止め（Ｂ）２３に超音波を印加しつつ線止め
（Ａ）２２に押圧する。これにより前記丸突起２３ｂと
丸穴２２ｂとは互いに溶融しつつ、平坦部２２ｃおよび
２３ｃが密着するまで挿入される。なおこれは一般的に
おこなわれる超音波溶着作業である。前記平坦部２２ｃ
および２３ｃが密着するまで押圧すると、リード線２１
は、線止め（Ｂ）２３のリブ２３ｄにより、最終的に線
止め（Ａ）２２のくぼみ部２２ｄに押し曲げられること
になる。

【００６０】線止め（Ａ）２２と線止め（Ｂ）２３とを
組み立て、圧力スイッチ本体に取り付けた様子の縦断面
図を図１に示す。

【００６１】線止め（Ａ）２２と線止め（Ｂ）２３との
圧力スイッチ本体への取付けは、ベース（Ａ）１に設け
た突起１ａと線止め（Ａ）２２の裏面下方に設けた取付
穴２２ｅとを係合することによりおこなわれる。２３ｅ
は線止め（Ｂ）２３の背部に設けたケース止め用の突起
であり、ケース２４の下部に設けた穴２４ｆと係合する
ことにより、ケース２４の抜け止めとなる。なお、前記
した線止め（Ａ）２２と線止め（Ｂ）２３との固定力が
不足の時は、線止め（Ａ）２２の平坦部２２ｃおよび線
止め（Ｂ）２３の平坦部２３ｃも超音波溶着することに
より、固定力の増強を行うことができる。前記したよう
に、線止め（Ａ）２２の半円形溝２２ａと線止め（Ｂ）
２３の半円形溝２３ａとの半径は、ほぼリード線２１の
半径と合わせてあるので、前記二個の半円形溝が向かい
あった時は、リード線２１の外周に隙間はないことにな
る。また、リード線２１は、線止め（Ｂ）２３のリブ２
３ｄにより押し曲げられているので、外部から張力や押
し力を与えても内部までその外力の影響を与えるには至
らない。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、圧力スイッチの速断機
構に生ずる機械的デッドラインを物理的な力関係に置き
替えることにより排除することができる。また、圧力導
入口からの圧力が低下した時、電気開閉機構を閉じるべ
き圧力を調整することができる。かつ前記調整点が圧力
スイッチ動作時の衝撃等により変化を来さないようにす
ることができる。さらに圧力スイッチ外部から、閉じて
いる電気開閉機構を強制的に開き、その状態を保持する
ことと、逆に開いている電気開閉機構を強制的に閉じる
機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】同じく図１の横断面図である。

【図４】本発明の第１の要部の斜視図である。

【図５】本発明の第２の要部の斜視図である。

【図６】本発明の第３の要部の斜視図である。

【図７】本発明の第４の要部の斜視図である。

【図８】本発明の動作説明図である。

【図９】同じく本発明の動作説明図である。

【図１０】同じく本発明の動作説明図である。

【図１１】図８の補足説明図である。

【図１２】図９の補足説明図である。

【図１３】図１０の補足説明図である。

【図１４】図８に対応する部品を記号化した動作説明図
である。

【図１５】図９に対応する部品を記号化した動作説明図
である。

【図１６】図１０に対応する部品を記号化した動作説明
図である。

【図１７】図１５の状態からの動作説明図である。

【図１８】図１６の状態からの動作説明図である。

【符号の説明】

３…ダイヤフラム、５…ロッド、１０…ベース（Ｃ）、
１１…レバー（Ａ）、１２…レバー（Ｂ）、１３…対称
形ねじりコイルばね、１４…可動接片、１５…可動接
点、１６…固定接片、１７…固定接点。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者益子憲雄茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所リビング機器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力導入口からの圧力により変位するダ
イヤフラムと、電気接点部と、前記電気接点部の開閉を
行う速断機構と、前記ダイヤフラムの変位を前記速断機
構に伝達するロッドとを有する圧力スイッチにおいて、前記ロッドの直線移動を押しばねを介して回転変位に変
換するレバー（Ａ）と、可動接片を介して電気接点の開閉を行うレバー（Ｂ）
と、中央部に直線部を有し、その両側にねじりコイルばね部
を有し、さらにその外側に直線部を有する対称形ねじり
コイルばねとを備え、前記対称形ねじりコイルばねの中央直線部を、ロッドの
移動方向にのみ回転自在にレバー（Ａ）に支持させ、対称形ねじりコイルばねの両外側直線部を、ロッドの移
動方向にのみ回転自在にレバー（Ｂ）に支持させ、かつ、前記レバー（Ａ）とレバー（Ｂ）とは、対称形ね
じりコイルばねを支持する側と反対側に回動自在となる
ようにベース部材に支持され、対称形ねじりコイルばね
の垂直分力（復元力）により、常に互いに反対方向に回
転付勢されるよう構成したことを特徴とする圧力スイッ
チ。
【請求項２】請求項１において、圧力導入口からの圧
力増加初期時には、前記ロッドの移動を押しばねの変位
に変換し、任意の圧力に達した後ロッドの移動量をその
ままレバーＡの回転変位に変換し、かつ前記印加圧力が
任意の圧力に達した時、レバー（Ａ）に印加される対称
形ねじりコイルばねの垂直分力の作用方向と反対方向に
押しばねの伸長力が大きくなるよう構成したことを特徴
とする圧力スイッチ。
【請求項３】請求項１または２において、圧力導入口
からの印加圧力減少に際して任意圧力に達した時、レバ
ー（Ｂ）に印加される対称形ねじりコイルばねの垂直分
力の作用方向と反対方向に、レバー（Ｂ）を介して可動
接片の復元力が大きくなるよう構成したことを特徴とす
る圧力スイッチ。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項において、
圧力導入口からの圧力が任意の圧力に達し、レバー
（Ａ）とレバー（Ｂ）とがその位置を反転した後、レバ
ー（Ａ）の回動を前記ロッド頂部に螺合した調整ねじで
規制し、かつ調整ねじの螺合量を変えることによりレバ
ー（Ａ）の回動角度を設定する構成を特徴とする圧力ス
イッチ。
【請求項５】請求項４において、前記調整ねじの螺合
部と同芯上部に多角形の穴を設けるとともに、前記ロッ
ド螺合部の上部に小径部を設け、さらにその頂部に偏心
突起部を設けて、この偏心突起部と前記多角形の穴とを
係合させ、かつ調整ねじを回転させた時、多角形穴の辺
を偏心突起部の頂部が通過する際、調整ねじの回転に回
転抵抗を生じさせるよう構成したことを特徴とする圧力
スイッチ。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項において、
レバー（Ｂ）の両側方にコ字状の開口部を形成するとと
もに、このコ字状の開口部と可動接片とを係合し、レバ
ー（Ｂ）の回動により可動接片を変位させ、可動接片の
先端に設けた電気接点の開閉を行うよう構成したこと特
徴とする圧力スイッチ。
【請求項７】請求項６において、レバー（Ｂ）のコ字
状の開口部の開口幅を可動接片の厚みの１．５倍以上大
きくしたことを特徴とする圧力スイッチ。
【請求項８】請求項６または７において、可動接片に
全く外力の働いていない組立状態で、可動接片の先端に
設けた可動接点が対向する固定接点に対し、任意の接触
圧力を有するよう前記可動接片の形状を設定したことを
特徴とする圧力スイッチ。
【請求項９】請求項１〜８のいずれか１項において、
前記対称形ねじりコイルばねの近傍上部にねじりコイル
ばね部の半径方向にスライドするスライド釦を設け、か
つこのスライド釦から前記ねじりコイルばね部の両側方
に突出した壁を設け、スライド釦をスライドさせてこの
スライド釦の突出壁によりねじりコイルばね部を押圧す
ることにより、閉じている電気開閉機構を強制的に開
き、開いている電気開閉機構を閉じる構成を特徴とする
圧力スイッチ。