JPH0877895A - フロートスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構成で耐久性が高く、しかもチャタリン
グを無くすことのできるフロートスイッチを提供する。 【構成】フロート本体１内に重錘２が支軸３により回動
自在に軸支され、支軸３は重錘２の重心位置Ｘよりも下
方に偏心した部位に配置されるとともに、重錘２の重心
位置Ｘは、所定水位に達しフロート本体１が所定角度に
傾いた際に、支軸３の中心を通る垂線Ｙを一方側から他
方側に移行するように設定され、さらにフロート本体１
内には重錘２が一方側か他方側かに回動配置されたこと
を検出するセンサ６が設けられてなる。また、フロート
本体１内には、重錘２を一方側と他方側とで当接支持す
るストッパ４，５がそれぞれ設けられるとともに、前記
センサ６はマイクロスイッチであり、所定水位に達し重
錘２が他方側のストッパ５に当接支持された状態におい
て、重錘２が上記マイクロスイッチ６の作用片７を押圧
するように構成されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タンク等に貯留された
液体の水位を検出するフロートスイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フロートスイッチとしては、図７
及び図８に示すように、中空に形成されたフロートａ内
に重錘ｂが支軸ｃを持って回動自在に設けられ、設定さ
れた水位に達していない状態では、図７に示すように上
記重錘ｂの途中部でフロートａ内に設けられたスイッチ
ｄの接触子ｄ１に当接するとともに、設定された水位に
達し、図８に示すようにフロートａが傾いて水面に浮か
び重錘ｂが回動してスイッチｄの接触子ｄ１から離間す
ることで水位の検出を行うものがあり、この検出結果に
基づいてケーブルｅを介して接続された制御装置（図示
省略）により図示しないポンプの作動を制御し、水位を
一定に保持するようにしていた。

【０００３】なお、図７及び図８に示す符号ｆは、フロ
ートａとケーブルｅとの連結部分の防水や保護を図る保
護チューブ、ｇは固定ナットである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフロートスイッチでは、ポンプなどの給水により水
面が波打つと、この影響でフロートが揺れ、この揺れに
伴い重錘が支軸を中心にして微妙に回動動作を繰り返し
スイッチを入り切りする、所謂チャタリング現象が生じ
るという問題があった。特に、図７及び図８に示すよう
に支軸が重錘の重心位置よりも上方に配置されている場
合には、重錘が水面の揺れに敏感に反応することにな
り、チャタリング現象が生じ易い。

【０００５】また、実公昭６３−４２４４１号公報記載
のものに見られるように、フロートの傾きによる重錘の
移動を係止部によって抑制し、ある傾きの域値を越えた
場合にのみスイッチを作動させるように構成し、チャタ
リングの防止を図ったものもあるが、使用により係止部
の磨耗や疲労が避けられず、耐久性に劣り寿命が短いと
ともに、重錘の移動を抑制する位置のセッティングが難
しいという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のフロートスイッチは、フロート本体内に重錘が支軸に
より回動自在に軸支され、該支軸は上記重錘の重心位置
よりも下方に偏心した部位に配置されるとともに、該重
錘の重心位置は、所定水位に達しフロート本体が所定角
度に傾いた際に、支軸の中心を通る垂線を一方側から他
方側に移行するように設定され、さらにフロート本体内
には重錘が一方側か他方側かに回動配置されたことを検
出するセンサが設けられたものである。

【０００７】本発明の請求項２に記載のフロートスイッ
チは、前記フロート本体内には、前記重錘を一方側と他
方側とで当接支持するストッパがそれぞれ設けられると
ともに、前記センサはマイクロスイッチであり、所定水
位に達し上記フロート本体が傾いて重錘が他方側のスト
ッパに当接支持された状態において、該重錘が上記マイ
クロスイッチの作用片を押圧するように構成されたもの
である。

【０００８】

【作用】請求項１に記載のフロートスイッチでは、重錘
が該重錘の重心位置よりも下方に偏心した部位に配置さ
れた支軸によって支持され、所定水位に達しフロート本
体が所定角度に傾いた際に、この重錘の重心位置が支軸
の中心を通る垂線を一方側から他方側に移行し、これに
より重錘が一方側から他方側に回動し、これをセンサが
検出する。

【０００９】また、請求項２記載のフロートスイッチで
は、前記フロート本体内には、重錘がストッパに当接す
ることで該重錘を一方側と他方側とで安定的に支持する
とともに、重錘が他方側のストッパに当接支持された状
態において、この重錘がマイクロスイッチの作用片を押
圧して該マイクロスイッチが切り換えられる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１１】図１は、本発明に係るフロートスイッチの
構成を示している。

【００１２】同図において、１はフロート本体である。
このフロート本体１は、上部から下部にかけて漸次膨出
形成された中空状のもので、内部の略中心に重錘２が配
置されている。

【００１３】重錘２は、台形状に形成されたもので、そ
の重心位置Ｘから下方に且つ一側方（図示例では左側）
に偏心した部位が図示しない取付部材を介して支軸３に
より回動自在に支持されている。つまり、支軸３による
重錘２の枢支位置は重錘２の重心位置Ｘよりも下方に位
置するよう配置されている。

【００１４】この重錘２は、その上部一側がフロート本
体１内に設けられた第１ストッパ４と当接する位置と、
上部他側がフロート本体１内に設けられた第２ストッパ
５と当接する位置との間で回動自在になされ、これら第
１ストッパ４及び第２ストッパ５に当接することで、重
錘２がそれらの位置で安定的に支持される。

【００１５】また、フロート本体１内の前記重錘２の下
方にはマイクロスイッチ（センサ）６が配設されてい
る。

【００１６】マイクロスイッチ６は、その上面に接触子
（作用片）７が配置されており、前記重錘２が第２スト
ッパ５に当接した位置で該重錘２の底面が接触子７に当
接し、接触子７を下方に押圧してこのスイッチを切り換
えるように構成されている。

【００１７】このマイクロスイッチ６にはケーブル８が
接続されており、該ケーブル８はフロート本体１の上部
を貫通して図示しない制御装置に接続されている。

【００１８】制御装置は、上述したマイクロスイッチ６
からのＯＮ・ＯＦＦ信号に基づいてポンプを作動制御す
るように構成されている。

【００１９】なお、図１における符号１０はケーブル８
がフロート本体１内から不用意に引き延ばされることな
くフロート本体１内において安定的に配置するためのク
ランプ部材、１１はフロート本体１の上端に配置されフ
ロート本体１の上端から貫通されたケーブル８を保護す
る保護チューブ、１２は保護チューブ１１を固定配置す
る固定ナットで、これらクランプ部材１０、保護チュー
ブ１１、固定ナット１２によってケーブル８を介してフ
ロート本体１が安定的に吊下できるように構成されてい
る。

【００２０】また、符号１３は保護チューブ１１と固定
ナット１２との間に介装された防水用シールで、これに
よりフロート本体１内への水の侵入を防止している。

【００２１】このように構成されたフロートスイッチ
は、例えば水等が貯留される液体タンク内に配置され、
後述するような動作により、液体タンク内の液体の水位
制御に使用される。

【００２２】次に、本発明のフロートスイッチの動作に
ついて説明する。

【００２３】まず、図１に示すようにフロート本体１が
水面よりも上方で吊下された状態では、重錘２は第１ス
トッパ４と当接してマイクロスイッチ６の接触子７と非
接触状態になっている。

【００２４】このようにマイクロスイッチ６の接触子７
が非接触状態になっている場合には、ポンプが作動さ
れ、タンク内に水等の液体を供給する。

【００２５】このポンプによる水の供給により水位が上
がり水面がフロート本体１に達すると、フロート本体１
は図２に示すように水面に浮きながら徐々に傾いてい
く。なお、フロート本体１の傾き方向は常に一定の方向
に傾くようフロートスイッチの形状や重心等が設定され
ている。

【００２６】このように水面の上昇に伴いフロート本体
１が徐々に傾き、図３に示すように重錘２の重心位置Ｘ
が該重錘２の支軸３を通る垂線Ｙ上に達し、これを通過
した際に、重錘２が第１ストッパ４から離間して第２ス
トッパ５と当接する位置に回動する。

【００２７】これにより重錘２の底面は、図４に示すよ
うに、マイクロスイッチ６の接触子７に上方から当接し
て該接触子７を押圧し、これによりマイクロスイッチ６
が切り換わる。このようにマイクロスイッチ６により水
位が所定高さに達したことを検出すると、この検出に基
づいてポンプの作動を停止させ、タンク内への液体の供
給を停止する。

【００２８】ここで、上述のように重錘２の底面がマイ
クロスイッチ６の接触子７に上方から当接して押圧し、
マイクロスイッチ６が切り換わった状態では、重錘２は
その重心位置Ｘと支軸３との位置関係から第２ストッパ
５に当接する側に付勢されているような形となる。よっ
て、一旦、重錘２が回動して図４の状態になると、重錘
２はその重心位置Ｘが垂線Ｙを越えない限り、第２スト
ッパ５に当接した状態で保持されることになり、ポンプ
の給水により水面が多少波打ったとしても、マイクロス
イッチ６が切り換わることなく、チャタリングの発生を
防止することができる。

【００２９】また、上述のようにしてタンク内の所定高
さまで液体が貯留された後、水位が徐々に下がり、図５
に示すようにフロート本体１が徐々に起き上がり、重錘
２の重心位置Ｘが該重錘２の支軸３を通る垂線Ｙ上に達
しこれを通過すると、重錘２が第２ストッパ５から離間
して第１ストッパ４と当接する位置に回動する（図６参
照）。これにより、重錘２はマイクロスイッチ６の接触
子７と非接触状態になり、これに基づいてポンプが再び
作動され、前述と同様にしてタンク内に液体を所定高さ
まで給水する。

【００３０】このような動作が順次繰り返されること
で、タンク内の水位制御が行われる。

【００３１】なお、本例では１個のフロートスイッチに
より水位制御を行うものについて説明したが、２個以上
のフロートスイッチを使用して複数段階で水位を制御す
ることも可能である。

【００３２】また、このフロートスイッチはタンク内で
の水位制御に限らず、あらゆる分野の水位制御に利用す
ることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１に
記載のフロートスイッチによれば、重錘が該重錘の重心
位置よりも下方に偏心した部位に配置された支軸によっ
て支持されるとともに、所定水位に達しフロート本体が
所定角度に傾いた際に、この重錘の重心位置が支軸の中
心を通る垂線を一方側から他方側に移行し、この状態を
センサが検出することで、簡単な構成で耐久性が高く、
しかもチャタリングを無くすことのできるフロートスイ
ッチを提供することができる。

【００３４】また、請求項２記載のフロートスイッチに
よれば、前記フロート本体内には、重錘がストッパに当
接することで該重錘を一方側と他方側とで安定的に支持
するとともに、重錘が他方側のストッパに当接支持され
た状態において、この重錘がマイクロスイッチの作用片
を押圧して該マイクロスイッチが切り換えられるので、
フロート本体の傾き状態を確実に検出して信頼性の高い
水位制御を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフロートスイッチの構成を示す断
面図である。

【図２】本発明に係るフロートスイッチの動作を説明す
る説明図である。

【図３】本発明に係るフロートスイッチの動作を説明す
る説明図である。

【図４】本発明に係るフロートスイッチの動作を説明す
る説明図である。

【図５】本発明に係るフロートスイッチの動作を説明す
る説明図である。

【図６】本発明に係るフロートスイッチの動作を説明す
る説明図である。

【図７】従来のフロートスイッチの構成を示す断面図で
ある。

【図８】従来のフロートスイッチの動作を説明する説明
図である。

【符号の説明】

１ フロート本体 ２ 重錘 ３ 支軸 ４ 第１ストッパ ５ 第２ストッパ ６ マイクロスイッチ（センサ） ７ 接触子（作用片） Ｘ 重錘の重心位置 Ｙ 支軸の中心を通る垂線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フロート本体内に重錘が支軸により回動
   自在に軸支され、該支軸は上記重錘の重心位置よりも下
   方に偏心した部位に配置されるとともに、該重錘の重心
   位置は、所定水位に達しフロート本体が所定角度に傾い
   た際に、支軸の中心を通る垂線を一方側から他方側に移
   行するように設定され、さらにフロート本体内には重錘
   が一方側か他方側かに回動配置されたことを検出するセ
   ンサが設けられたことを特徴とするフロートスイッチ。
2. 【請求項２】 前記フロート本体内には、前記重錘を一
   方側と他方側とで当接支持するストッパがそれぞれ設け
   られるとともに、前記センサはマイクロスイッチであ
   り、所定水位に達し上記フロート本体が傾いて重錘が他
   方側のストッパに当接支持された状態において、該重錘
   が上記マイクロスイッチの作用片を押圧するように構成
   された請求項１記載のフロートスイッチ。