WO2006090797A1

WO2006090797A1 - スナップアクション機構及びそれを用いた圧力スイッチ

Info

Publication number: WO2006090797A1
Application number: PCT/JP2006/303317
Authority: WO
Inventors: Kouichi Ochiai; Takashi Tsumura; Kazuo Abe; Isamu Warashina
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2007-08-23
Also published as: EP1858040A1; US7453049B2; US20080164134A1; HK1114238A1; CN101116160A; JPWO2006090797A1; CN101116160B; WO2006090447A1; EP1858040A4; JP4573869B2; EP1858040B1

Abstract

　この発明に係る圧力スイッチは、カバーとハウジングを分離する外力伝達機構を備え、前記カバーと前記外力伝達機構で区切られた部屋を第１の圧力室、前記ハウジングと前記外力伝達機構で区切られた部屋を第２の圧力室としている。第２の圧力室には、相互に対向する位置にある第１の可動部と第２の可動部を有する可動片と、１つ以上の固定接点を備えている。第１の可動部と第２の可動部は板バネによって結合されている。第２の可動部には接点が設けられ、前記接点は可動接点として機能する。　前記外力伝達機構が第１の可動部に外力を加えることにより、第１の可動部が変位し、第１の可動部の作動点において第２の可動部が反転し、前記可動接点と前記固定接点とが接触する。

Description

明細書

スナップアクション機構及びそれを用いた圧力スィッチ

技術分野

[0001] この発明は、スナップアクション機構及び圧力スィッチに関するものである。

背景技術

[0002] 圧力スィッチは、従来力給湯器の安全装置として用いられてヽる。給湯器が燃焼する時には排気用のファンが回転する力万一ファンが回転しな!、まま燃焼すると、不完全燃焼を起こして一酸ィ匕炭素が発生する恐れがある。従って、ファン力もの送風を検出するために、風圧を外力として伝達し、接点の接触動作を行なう圧力スィッチが用いられてきた。

二つの可動片を板パネで接続した状態で、一方の可動片が外力を受けた場合、その可動片は外力に応じた連続的な変位を起こす。外力を受けた可動片の変位がある位置に達した瞬間に、他方の可動片が急速に変位を起こす。従来の圧力スィッチは、このようなスナップアクション機構を用いて、接点の接触動作を行なう方式であつた (例えば、特許文献 1参照)。すなわち、スナップアクション機構は、外力に応じて選択的に二つの位置のいずれかを採るスィッチとして機能するものである。

[0003] 以下に、特許文献 1に記載された従来の圧力スィッチを、図 10〜15を用いて説明する。図 10は、従来の圧力スィッチの主要構成部を示す図である。図 10 (a)は、個々の部品を示し、図 10 (b)はそれらを結合した状態での上面図を示している。

図 10 (a)に示す可動片 16と荷重調整板 18を接合部 18aにおいてカシメにより固定する。また、可動片 17のヒンジ部 17cと荷重調整板 18とを接合部 18bにおいてカシメにより固定する。更に、図 10 (b)の状態で、可動片 17のヒンジ部 17cを榭脂製の基台 15に接合部 17dでカシメにより固定する（図 11参照)。また、板パネ 19は、両端の係止部 19aを可動片 17の係止部 17eと可動片 16の係止部 16bに係止され、両可動片 16、 17に対して開口部を対向させた C文字形状となる。

[0004] 図 11は、可動片 16の動作を示す図である。図 11 (a)は初期状態を示し、図 11 (b) は風圧によりダイアフラムに接続されたプランジャ 4cが下がり、可動片 16を下向きに付勢した状態を示している。なお、可動片 16の動作を分力り易くするために、板パネ 19は省略されている。

可動片 16は、プランジャ 4cからの外力が作用すると、弾性変形部が湾曲して反力を発生し、反力が外力に対してバランスしたところで湾曲が止まる。この弾性変形部は支点としての役割を果たす。

[0005] 図 12は、図 10の可動片 17の動作を示す図である。可動片 17の両面先端部には接点 17a、 17bが取り付けられ、図 12 (a)では、接点 17bが下側の接点 14aと接触しており、図 12 (b)では、接点 17aが上側の接点 12aと接触している。なお、可動片 17 の動作を分力り易くするために、可動片 16と板パネ 19は省略されている。

可動片 17も弾性変形を起こすが、可動片 17は上下の端子 12a、 14aの間でしか移動することが出来ない。この弾性変形部も可動片 16と同様に支点としての役割を果たす。

[0006] 図 13は、従来の圧力スィッチの動作を示す図である。図 13 (a)は、初期状態または復帰状態を示し、図 13 (b)は外力により可動片 16、 17が反転した状態を示す。可動片 16、 17の先端部は板パネ 19を介して接続されているので、両先端部の間には斥力（図 13の矢印）が働く。図 13 (a)において、可動片 16の先端部が上側にあるとすると、斥力が可動片 17の先端部に対して下向きに働く。従って、可動片 17の先端部下面の接点 17bが下側の接点 14aと接触する。一方、可動片 16はプランジャ 4cにより、位置が拘束されている。

[0007] 図 13 (a)の状態から、プランジャ 4cを介して可動片 16に外力が加わると、その弾性変形部が湾曲して剛体部が下向きに変位する。外力が増し、可動片 16の剛体部の変位がそのまま進むと、ある点において、可動片 17の接点 17bを下側の接点 14aに押し付けているモーメントが反転する。その結果、可動片 17は急速に上方に動いて、接点 17aが上側の接点 12aに接触する。この状態を示したのが図 13 (b)であり、一連の動作を反転動作と呼ぶ。

[0008] 次に外力を徐々に減少させると、可動片 16の弾性変形部のたわみが減り、可動片 16の剛体部が上向きに変位する（戻り始める）。ある点まで変位が進むと、可動片 17 の接点 17aを上側の接点 12aに押し付けているモーメントが反転する。その結果、可動片 17は急速に下方に動いて、接点 17bが再び下側の接点 14aに接触する。従つて、図 13 (a)の元の状態 (復帰状態）に戻り、この一連の動作を復帰動作と呼ぶ。上記の反転動作及び復帰動作を利用したスィッチ機構をスナップアクション機構と呼び、圧力スィッチの動作は可動片 16、 17の幾何学的な位置によって決まる。

[0009] 図 14は、従来の圧力スィッチの荷重調整機構を示す図である。図 14 (a)は、初期状態または復帰状態を示し、図 14 (b)は反転状態を示す。また、図 15は、可動片 17 のヒンジ部の変形を示した図である。

外力に対する可動片 16の反力（荷重)の大きさは調整可能である。可動片 16の弾性変形部を予め、ある大きさにたわませておくと、可動片 16の反力は増大する。従つて、可動片 16の変位が同じであっても、上記反力は、何らたわみを有しない場合よりも大きな外力とバランスすることになる。この原理を利用することにより、スィッチの反転する荷重を所望の値に調整することが出来る。

[0010] 荷重調整機構を以下に説明する。前述の通り可動片 17のヒンジ部 17cは接合部 1 7dで基台 15に接合されている（図 10 (b)参照)。荷重調整板 18の先端部 18cを図 1 4に示すように、止めネジ 20で押し上げると、接合部 17dを支点として可動片 17のヒンジ部 17cが変形して荷重調整板 18が持ち上げられる（図 15参照)。それと同時に、荷重調整板 18と可動片 16との接合部 18aが下がるので、可動片 16の弾性変形部にたわみが発生する。ここで、可動片 17の接合部 17dと止めネジ 20で押し上げられる荷重調整板 18の先端部 18cとの距離が短、ため、可動片 17のヒンジ部 17cが弹性領域を超えて塑性領域に至るまで急角度に変形され、ヒンジ部 17cの接合部 17d 付近に塑性変形が生じる。それゆえ、その後、止めネジ 20を緩めた時に、ヒンジ部 1 7cが初期の位置まで戻らない。即ち、荷重調整範囲が狭くなる。可動片 17の接合部 17dと荷重調整板 18の先端部 18cとの距離を長くとればこの問題を解消することができるが、今度は可動片 17の長手方向の寸法が長くなり装置全体が大型化するという別の問題が生じる。

特許文献 1 :特開平 5— 114341号公報

[0011] 従来の圧力スィッチは、二つの独立した可動片を有しており、荷重を精密に測定し、し力も荷重を調整する機構を持たなければならない。従って、可動片 16、 17に付帯する部品が複雑に組み合わさり、部品点数も多ぐしかもそれぞれの位置関係を規定し、精密な組立てが要求されるという課題があった。

また、ヒンジ部 17cが塑性変形域に達するため、一度変形させると元に戻らなくなり、荷重の再調整が難しくなるという課題があった。

[0012] この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので組立工程において二つの可動片同士の精密な位置決め作業を必要としない圧力スィッチを得ることを目的とする。

発明の開示

[0013] この発明に係るスナップアクション機構は、それぞれ自由端および固定端を有する第一および第二の可動部を有し、その自由端同士が対向するように第一および第二の可動部が配置されており、さらに第一および第二の可動部の両側に配置された一対の連結部を有し、これらの連結部は第一および第二の可動部の固定端同士を連結しており、さらに第一および第二の可動部ならびに一対の連結部は一枚の金属板から形成されており、さらに第一および第二の可動部の自由端同士の間に配置されて両者に力を及ぼす圧縮パネを有するものである。

また、この発明に係る圧力スィッチは、中空の筐体と、この筐体の内部を仕切って二つの圧力室を形成しこれらの差圧に応じた駆動力を発生する外力伝達機構と、二つの圧力室のそれぞれに対応させて筐体に穿たれた二つの気体導入孔と、上記外力伝達機構からの駆動力を受けて動作するスナップアクション機構と、このスナップアクション機構により開閉される電気的接点と、この接点の開閉を筐体の外部へ伝達する導電部材とを備える圧力スィッチにお、て、上記スナップアクション機構が請求項 1に記載のスナップアクション機構により構成されて、ることを特徴とするものであるまた、この発明に係る圧力スィッチは、上記の特徴に加えて、第一の可動部を変位させる荷重調整機構を備え、前記荷重調整機構は、前記第一の可動部の弾性変形部を変形させ、前記弾性変形部に前記外力に対する反力を付与することを特徴とするものである。

また、この発明に係る圧力スィッチは、スナップアクション機構を支持するベース板を備え、前記ベース板を前記筐体に固定したことを特徴とするものである。

また、この発明に係る圧力スィッチは、第一の可動部の弾性変形部が変形する際の荷重調整機構の支点位置が固定されていることを特徴とするものである。

また、この発明に係る圧力スィッチは、筐体が前記荷重調整機構を外部から調節する開口部を有し、前記開口部に封止部材を固着させたことを特徴とするものである。

[0014] この発明に係るスナップアクション機構および圧力スィッチによれば、二つの可動部を一体構造とした主板 5を用いているので、可動部の相互の位置関係が常に一定になり、個体間のばらつきをなくす効果がある。

また、部品点数を減らすことが出来るので、部品コストを低減し、組立て性を向上する効果がある。

また、ヒンジ部が塑性変形しないので、再度の荷重調整が可能となる効果がある。また、スナップアクション機構を支持するベース板を筐体に取り付けているので、筐体の熱膨張 Z収縮に伴うスナップアクション機構の変形を防止することができる。また、第一の可動部が変形する際の荷重調整機構の支点位置を明確にしているので、ヒンジ部のたわみ量により設定される荷重を安定ィ匕することができる。

また、筐体に設けられた開口部に封止部材を固着しているので、開口部からのリークを防止することがでさる。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]この発明の実施の形態 1に係る圧力スィッチの縦断面図である（図 2の一点鎖線で切断)。

[図 2]この発明の実施の形態 1に係る圧力スィッチの横断面図である (低圧室 3c側)。

[図 3]図 1、 2の圧力スィッチを構成する主板 5に荷重調整レバー 9と荷重調整当て板 10を取り付けた状態を示す図である。

[図 4]図 3の主板 5の弾性変形部が変形する様子を示す図である。

[図 5]図 1、 2の圧力スィッチの動作を示す図である。

[図 6]図 3の可動片のヒンジ部を示す図である。

[図 7]図 1、 2の圧力スィッチの荷重調整機構を示す図である。

[図 8]図 1、 2の圧力スィッチを構成する板パネと可動片の係止機構を示す図である。 [図 9]図 1、 2の NC端子と COM端子における接点接触を示す図である。

[図 10]従来の圧力スィッチの主要構成を示す図である。

[図 11]図 10の可動片 16の動作を示す図である。

[図 12]図 10の可動片 17の動作を示す図である。

[図 13]従来の圧力スィッチの動作を示す図である。

[図 14]従来の圧力スィッチの荷重調整機構を示す図である。

[図 15]図 10の可動片 17におけるヒンジ部の塑性変形を示す図である。

[図 16]この発明の実施の形態 2に係る圧力スィッチの内部構成を示す縦断面図である。

[図 17]図 16の圧力スィッチ力もダイァフラムとカバーを除去した低圧室側の内部構成を示す斜視図である。

[図 18]図 17からハウジングを除去した状態を示す斜視図である。

[図 19]図 16の圧力スィッチを下方力も見た状態を示す斜視図である。

[図 20]図 19からハウジングを除去して下方力も見た状態を示す斜視図である。

[図 21]図 17とスィッチ構造が異なる圧力スィッチの低圧室側の内部構成を示す斜視図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。

実施の形態 1.

以下、この発明の実施の形態 1について説明する。図 1は、実施の形態 1に係る圧カスイッチの縦断面図である。また、図 2は、実施の形態 1に係る圧力スィッチの横断面図（低圧室 3c側）である。なお、図 1は、図 2の一点鎖線で切断し、同矢印の向きに見た図である。

図 1、 2において、圧力スィッチ 1は、上側のカバー 2と下側のハウジング 3を備え、カバー 2には高圧側配管ポート 2aが、ハウジング 3には低圧側配管ポート 3aが接続されている。高圧側配管ポート 2aは給湯器の排気管の高圧側に接続され、低圧側配管ポート 3aは同排気管の低圧側に接続される（図示せず)。なお、高圧側配管ポート 2aと低圧側配管ポート 3aの接続位置は、図 1、 2の形態に限定されるものではなぐカバー 2及びノヽウジング 3の任意の位置に接続することが出来る。

[0017] カバー 2及びハウジング 3はいずれも合成樹脂からなり、外観が中空で有底の円筒形状を呈するように成型されたものである。カバー 2とハウジング 3の間は機密性を有するダイアフラム 4によって分離されているので、ハウジング 2及びダイアフラム 4で囲まれた部屋が高圧室 2cとなり、ハウジング 3とダイアフラム 4で囲まれた部屋が低圧室 3cとなる。これらの高圧室 2cおよび低圧室 3cは、それぞれに連通する気体導入孔としての高圧側配管ポート 2aおよび低圧側配管ポート 3aを除き、機密に形成されている。一般的な使用においては、高圧側配管ポート 2aは検出対象となる気体の流路に連結され、高圧室 2cの内部は検出対象気体の気体圧になる。低圧側配管ポート 3a は大気に開放されており、低圧室 3cの内部は大気圧になる。ダイアフラム 4は、センタープレート 4aの周囲に榭脂製の膜 4bを張り出した構成を取る。

センタープレート 4aの中心部には、プランジャ 4cが低圧室 3c側に向けて突出するように取り付けられている。高圧室 2cでは、ダイアフラム 4が受けた圧力（気体圧と大気圧との差圧）により膜 4bは低圧室 3c側に向力つて弾性変形する。それに伴い、センタープレート 4a及びプランジャ 4cも下方へ変位し、プランジャ 4cが上記圧力を外力として主板 5へ伝達する。プランジャ 4cを含むダイアフラム 4を外力伝達機構とする

[0018] ハウジング 3の基台 15には金属製の NC (Normally Close)端子 14がその先端部をノヽウジング 3の外側に突出して固定されている。また、基台 15の上には、主板 5 を支えるための柱 11が複数本立って、る。

柱 11上には、 COM (Common)端子 13が配置されている。 NC端子 14、 COM端子 13の上方に位置するように、主板 5が柱 11の上端に固定されて配置されて、る。金属製の COM端子 13の一方の端部は主板 5の端部 5dに結合して電気的導通をとると共に、その他方の端部はハウジング 3の外側に突出している。

主板 5の上方には、金属製の NO (Normally Open)端子 12が配置されており、その先端部がハウジング 3の外側に突出するようにハウジング 3に固定されている。ハウジング 3の外部へ突出した端子 12、 13、 14の端部は、外部の機器と電気的な接続をとるための接続端子として機能する。主板 5及び板パネ 6を含むスナップアクション機構については後述する。

[0019] 図 3は、図 1、 2の圧力スィッチを構成する主板 5に荷重調整板 9と荷重調整当て板 10を取り付けた状態を示す図である。図 3 (a)はその上面図であり、図 3 (b)は分解斜視図である。

一枚の金属板を打ち抜いて形成された主板 5の端部 5cの下側には同形状の端部を有する荷重調整板 9が固定され、主板 5の端部 5cを補強する。端部 5cの上側にも同形状の荷重調整当て板 10が固定され、主板 5の端部 5cを補強する。

荷重調整板 9の荷重調整レバー 9aは、主板 5の中心軸上において、端部 5c側に穿設された長孔部 5iに収まるように位置する。

[0020] 主板 5は、中心線上で相互に対向する位置に、二つの可動部 50、 51を備えている。可動部 50と端部 5cの間、可動部 51と端部 5dの間には、それぞれ弾性変形部 5a、 5bを有している。

可動部 50は、その二等辺の側面部分に折り曲げ部 5gを備えている。折り曲げ部 5 gにより可動部 50が補強されるので、折り曲げ補強されていない弾性変形部 5aに対して可動部 50はほぼ剛体のように機能する。可動部 50の先端部には、プランジャ 4c の先端部が接触するための、窪み形状のプランジャ受け部 ¾が形成されている。可動部 51は、弾性変形部 5bの先端部より前に位置する略長方形状の部分であり、たわみ易!、形状の弾性変形部 5bに比べて大きな剛性を有するので、ほぼ剛体のように機能する。可動部 51は、その上面に接点 5kを、下面には接点 5qを備えている。主板 5の長手方向の両側面部分には折り曲げ部 5hを備えており、ほぼ剛体のように機能する。

上記力も明らかなように、可動部 50、 51は、いずれも材料力学上の「片持ち梁」として把握することができる。可動部 50においては、突出部 5οのある側が自由端に相当し、端部 5cのある側が固定端に相当する。また、可動部 51においては、突出部 5pのある側が自由端に相当し、端部 5dのある側が固定端に相当する。可動部 50、 51の自由端同士は互いに近接した位置で対向するように配置されている。一方、可動部 50、 51の固定端同士は互いに遠ざ力つた位置に配置されている。また、可動部 50、 51の両側には一対の連結部 5r、 5sが配置され、可動部 50の固定端と可動部 51の固定端とを連結している。この実施の形態においては、連結部 5rの両端と連結部 5s の両端とが端部 5c及び端部 5dで互いに連続しており、可動部 50、 51を取り囲む枠のような形状に形成されて、る。

[0021] 図 4は、図 3の主板 5の弾性変形部 5a、 5bが変形する様子を示す図である。図 4 (a )は中立位置を、図 4 (b)は上下方向への変形の様子を示している。図 4において、可動部 50、 51は板パネ 6で接続されていない状態である。また、分かり易くするために、主板 5の折り曲げ部 5hは省略している。

図 4に示すように、弾性変形部 5a、 5b共に上下方向に弾性変形可能である。また、可動部 50、 51はほぼ剛体のように機能する。

[0022] 次に、動作について図 1、 2、 3、 5を用いて説明する。図 5は、図 1、 2の圧カスイツチの動作を示す図であり、荷重調整レバー 9aに対して止めネジ 7が全く力を及ぼしていない状態である。図 5 (a)は、初期状態または復帰状態を示し、図 5 (b)は外力により可動部 50、 51が反転した状態を示す。

可動部 50、 51の先端部（自由端）は、板パネ 6を介して接続されているので、両先端部の間には斥力（図 5中の矢印）が働く。初期状態、すなわち高圧室 2cと低圧室 3 cとに差圧が発生していない状態において、図 5 (a)に示すように、可動部 50は斥力を受けて上方のプランジャ 4cの先端に接触しており、他方の斥力が可動部 51に対して下向きに働いている。従って、可動部 51の下面の接点 5qが、下側の NC端子 14 上の接点 14aと接触して、る。

[0023] 図 5 (a)の状態から、高圧室 2cの気体圧が増加し、プランジャ 4cを通じて可動部 50 のプランジャ受け部 ¾に外力が加わると、弾性変形部 5aが橈められて可動部 50が下向きに変位する。外力が増し、可動部 50の変位がそのまま進むと、可動部 50の作動点において、可動部 51の接点 5qを下側の接点 14aに押し付けているモーメントが反転する。その結果、可動部 51は急速に上方に動いて、接点 5kが上側の NO (Norm ally Open)端子 12の下面に設けられた接点 12aに接触する。この状態を示したのが図 5 (b)であり、この一連の動作が反転動作である。

[0024] 次に、高圧室 2cの気体圧が減少しプランジャ 4cに加わる下向きの外力が徐々に減少すると、弾性変形部 5aの反発力によって橈みが減り、可動部 50が上向きに変位する（戻り始める)。ある点まで変位が進むと、可動部 51の接点 5kを上側の接点 12aに押し付けているモーメントが反転する。その結果、可動部 51は急速に下方に動いて、接点 5qが再び下側の接点 14aに接触する。従って、図 5 (a)に示す元の状態 (復帰状態）に戻る。この一連の動作が復帰動作である。プランジャ 4cに加わる下向きの外力（荷重）と反転、復帰動作との関係はヒステリシスを持つ。すなわち、図 5において、スナップアクション機構が反転動作をするときの外力 F1と、復帰動作するときの外力 F2とは、 F1 >F2の関係にある。

上記の反転動作及び復帰動作を利用したスナップアクション機構に基づ、て、圧カスイッチ 1の動作は可動部 50、 51の幾何学的な位置によって決まる。

[0025] 図 6は、図 3の主板 5のヒンジ部 5mを示す図である。主板 5の連結部 5r、 5sにおいて、荷重調整当て板 10と固定部 5nとの間の部分（図中のハッチング部分)が、それぞれヒンジ部 5mとして働く。このヒンジ部 5mの長手方向の長さは、弾性変形部 5aの長さとほぼ同様に、或いは極端に違わない程度の長さに、形成されている。図 7は、図 1、 2の圧力スィッチの荷重調整機構を示す図である。図 7 (a)は初期状態または復帰状態を示し、図 7 (b)は反転状態を示す。

基台 15において、荷重調整板 9の荷重調整レバー 9aと対向する位置には、止めネジ 7が基台 15を貫通して配置されている。また、 NC端子 14と対向する位置にも、止めネジ 8が同様に配置されている。止めネジ 7、 8は上下移動が可能である。

なお、止めネジ 7、 8は六角穴付きのものを用いれば、六角レンチにより位置合わせの調整が容易となる。

[0026] 両側の固定部 5n同士を結ぶ仮想線に対し、荷重調整板 9に止めネジ 7が接触する位置は、プランジャ受け部 ¾の方向にわずかな変位 Xを持っている。荷重調整板 9はヒンジ部 5mよりも厚ヽ板材で形成されており、ヒンジ部 5mよりも機械的強度が大きヽので、止めネジ 7により荷重調整レバー 9aを押し上げたとき、荷重調整板 9が剛体として一体的に動き、主板 5と柱 11との固定部 5nを支点として、この固定部 5nと端部 5 cとの間にあるヒンジ部 5mがたわむ（図 6参照)。それに伴い、主板 5の弾性変形部 5 aもある大きさにたわむ。このときヒンジ部 5mのたわみ量と弾性変形部 5aのたわみ量とは、あまり違わない。このたわみにより、初期状態と比較して弾性変形部 5aの反力は増大する。すなわち、反力の大きさにバイアス Bがかかる。従って、可動部 50の変位が同じであっても、上記反力は、何らたわみを有しない (バイアス Bが力かっていない)場合よりも大きな外力とバランスすることになる。この原理を利用することにより、主板 5の反転する荷重を所望の値に調整することが出来る。すなわち、反転動作する荷重 (ON点）を Fl + B、復帰動作する荷重 (OFF点）を F2 + Bに調整することができる。

[0027] NC端子 14と NO端子 12の接点間距離調整機構について説明する。図 7において、 NC端子 14は、紙面に垂直な方向に長手方向をもつ帯状を呈する金属板であり、ある程度のパネ性を有する。従って NC端子 14の下面に接触している止めネジ 8の先端の位置を調整すると、それにつれて NC端子 14の位置が変化し、 ON点の荷重 ?1が？1，に変化する。これにより、 ON点 ZOFF点の差 (ディファレンシャル）を調節することが出来る。

[0028] 実施の形態 1に係る圧力スィッチ 1の調整方法について説明する。以上説明したように、圧力スィッチ 1は荷重調整機構と、接点間距離調整機構とを備えている。

先ず、圧力スィッチ 1の組立て時に、 NO端子 12 (接点 12a)の位置を固定する。次に、荷重調整機構で可動部 51の強さを調整して OFF点を決める。このとき、 OF

F点は F2 + Bとなるが、これにつれて ON点も Fl + Bとなる。

最後に、接点間距離調整機構で接点 14aを動力して、接点 12aとの距離を定めて

ON点（Fl ' +B)を決める。

例えば、初期状態の ON点が Fl = 50Pa、 OFF点が F2 = 40Paとすると、荷重調整機構で圧力を B= 10Pa増した場合には、 ON点は Fl + B = 60Pa、 OFF 点は F2 + B = 50Paとなる。

更に、ディファレンシャルを lOPaから 8Paにする場合には、接点間距離調整機構で NC端子 14 (接点 14a)を上方へ動かす。これにより、 ON点は Fl +B = 60Paから

Fl， +B = 58Paに変化するが、 OFF点は F2 + B = 50Paのままであるので、ディフアレンシャルは F1，一 F2 = 8Paとなる。

[0029] 図 8は、図 1、 2の圧力スィッチを構成する板パネと可動片の係止機構を示す図である。図 8 (a)は板パネ 6の上面図であり、図 8 (b)は板パネ 6と主板 5との係止部を拡大した図である。

可動部 50の先端部には、中央にある半円状の突出部 5οの両側に切り欠き部 5eが設けられている。可動部 51の先端部にも、中央にある長方形状の突出部 5pの両側に切り欠き部 5fが設けられている（図 3参照)。板パネ 6の切り欠き部 6aには両端、両側に同様の切り欠きが設けられている。また、板パネ 6の中央部を挟んで一対の孔部 6bが開、て、る。この孔部 6bは板パネ 6のパネ性 (反発力）を調節するために開けられたものである。

図 8 (b)において、可動部 50の突出部 5oを板パネ 6の孔部 6bに揷通し、可動部 50 の切り欠き部 5eを板パネ 6の切り欠き部 6aに係止することにより、板パネ 6の切り欠き部 6aの紙面左右方向の動きが可動部 50の突出部 5oと突出部 5tとで規制されるので、板パネ 6と可動部 50が外れ難くなつている。なお、図 8 (b)は板パネ 6と可動部 50 との係止機構を示してヽるが、板パネ 6と可動部 51につ、ても同様である。

板パネ 6は、以上のように両端を可動部 50と可動部 51の先端部に係止され、両可動部 50、に対して開口部を対向させた C文字形状となるように橈まされて、圧縮パネとして作用する。

[0030] 図 9は、図 1、 2の NC端子 14と COM端子 13における接点接触を示す図である。図 9は接点 14aと接点 5qとの接点接触を示している力接点 12aと接点 5kとの接点接触についても同様である。

図 1に示すように、 COM端子 13は主板 5と電気的に常時接続状態であり、主板 5 の可動部 51の先端部に設けられた接点 5k、 5qが COM端子 13の接点となる。

図 9の接点 5qと接点 14aは、同形状であり、その外形は略半円柱状である。従って、接点 5qと接点 14aは対向する円弧の頂点部で接触する、いわゆるクロスバー方式なので、接触信頼性が高くなる。

なお、接点形状は本形状に限定されるものではなぐボタン型のものや円柱状のものであってもよい。

[0031] 以上のように、この実施の形態 1によれば、二つの可動部 50、 51を一体構造とした主板 5を用いているので、可動部 50、 51の相互の位置関係が常に一定になり、個体間のばらつきをなくす効果がある。

更に派生効果として、ヒンジ部 5mの長さと弾性変形部 5aの長さとを近づけることができ、その結果として荷重調整時のヒンジ部 5mのたわみ量と弾性変形部 5aのたわみ量とを同程度にすることができるので、ヒンジ部 5mが塑性変形し難いように設計することが容易な荷重調整機構を実現できる。

[0032] 実施の形態 1に係る圧力スィッチについて説明してきた力重力に対して方向を示す語彙、例えば「上下左右」等については、各図面に沿って説明するのに便宜上用いたものである。し力しながら、実際の圧力スィッチは、任意の方向に延出した排気管に取り付けられるものであるため、圧力スィッチ 1の各部も、重力方向に対して任意の方向（姿勢)を取り得るものとする。

[0033] 実施の形態 2.

以下、この発明の実施の形態 2について説明する。実施の形態 1に係る圧カスイツチでは、ハウジング 3の合成樹脂と、主板 5を含むスナップアクション機構を構成する金属材料との熱膨張係数が異なるため、ハウジング 3の熱膨張 Z収縮により主板 5も伸縮し、スナップアクション機構が反転動作する荷重 (ON点）や復帰動作する荷重（ OFF点）（以下、動作点）が当初の設定荷重力もずれる可能性がある。

また、実施の形態 1に係る圧力スィッチ 1では、固定部 5nを支点としてヒンジ部 5m がたわむ構造になっているが、支点となる固定部 5nの位置が明確でないと動作点がずれる可能性がある。

更に、実施の形態 1に係る圧力スィッチ 1では、止めネジ 7, 8がハウジング 3の基台 15を貫通しており、ノ、ウジング 3の外部に面する貫通穴からリークが発生すると、低圧室 3cの圧力が低下して復帰動作に支障が出る可能性がある。

実施の形態 2に係る圧力スィッチ 1は、以上の点を解決する構成を有するものである。

[0034] 図 16は、この発明の実施の形態 2に係る圧力スィッチの内部構成を示す縦断面図、図 17は、図 16の圧力スィッチ力もダイァフラムとカバーを除去した低圧室側の内部構成を示す斜視図、図 18は、図 17からハウジングを除去した状態を示す斜視図、図 19は、図 16の圧力スィッチを下方から見た状態を示す斜視図、図 20は、図 19からノ、ウジングを除去して下方力も見た状態を示す斜視図、図 21は、図 17とスィッチ構造が異なる圧力スィッチの低圧室側の内部構成を示す斜視図である。

[0035] 次に、図 16〜21に基づいて、実施の形態 2に係る圧力スィッチの構成のうち、実施の形態 1と相違する部分を説明する。

実施の形態 1に係る圧力スィッチ 1では、図 1に示すように、ハウジング 3の基台 15 力突出する複数の柱 11で主板 5を支持して、る。

それに対して、実施の形態 2に係る圧力スィッチ 1では、ベース板 21上に主板 5を含むスナップアクション機構の主要構成部分を載置し、更にハウジング 3の基台 15上にベース板 21を固定した構造 (フローティング構造)を有する。

[0036] 図 16〜18, 20に示すように、ベース板 21は、その中央付近に穿設された穴部 21a 力ハウジング 3の基台 15の中央付近に設けられた突出部 15aに嵌着されて、る。ベース板 21と基台 15との固定部分（穴部 21a、突出部 15a)は 3箇所設けられている 1S その数は任意である（可能であれば、ハウジング 3の中央一点で固定してもよい）このように、ベース板 21をノヽウジング 3中央の狭い領域に固定することにより、ハウジング 3の熱膨張 Z収縮が主板 5に与える影響を極力小さくすることができる。

[0037] ベース板 21は、圧力スィッチ 1が排気側に接続された場合には、腐食性ガスに暴露される可能性があり、また、ノ、ウジング 3の熱膨張 Z収縮の影響をスナップァクション機構に伝えな、ようにするために、ある程度の強度（肉厚）が要求される。

従って、ベース板 21は、耐食性及び強度に優れる金属材料、例えば真鍮等の板材を用いて成形している。

[0038] ベース板 21の長手方向の両端部は、基台 15に当接する底面の高さから主板 5の平面高さまで延出され、主板 5がその両端部上で支持されている。

[0039] 主板 5の固定部 5nは、ベース板 21の一方の端部である固定部 21b上に当接し、更にその上から当て板 22を当て、リベット 23により固定されている（図 20参照)。

このように、主板 5の固定部 5nをベース板 21の固定部 21b上に固定することにより、ヒンジ部 5mのたわみの支点を明確にしている。

なお、 1本のリベット 23と当て板 22とを一体ィ匕した当て板を用い、残り一本のリベット 23により、上記一体ィ匕した当て板と固定部 5nとを固定部 21bに固定してもよい。

[0040] 図 16, 19, 20に示すように、止めネジ 7, 8は、ベース板 21に対して上下動可能に螺合し、更にベース板 21から突出した止めネジ 7, 8の一端は、ハウジング 3の基台 1 5の貫通穴 15bに揷通されている。

貫通穴 15bのハウジング 3の外側に面する開口部 3bには、キャップ部材 24が固着されている。

キャップ部材 24は、プリント基板の材料等に用いられて、るガラスエポキシ系複合榭脂で形成されている。ガラス—エポキシ系複合榭脂は、例えば、ガラス粒子ゃガラス繊維をエポキシ榭脂中に分散したものである。

キャップ部材 24は、板材から円形に打ち抜かれたものを使用し、エポキシ系の接着剤等を塗布してハウジング 3の開口部 3bに固着される。固着手段としては、接着剤以外に超音波溶着等のプラスチック溶着を用いてもょヽ。

[0041] 仮に、キャップ部材 24を金属等の導電性材料で構成すると、ベース板 21から止めネジ 7, 8を伝導して圧力スィッチの外部へ漏電する可能性がある。従って、キャップ部材 24としては、耐熱性に優れる非導電性材料で、尚且つハウジング 3に近い熱膨張係数を有するものが望まし、。

なお、止めネジ 7, 8の外径よりも、貫通穴 15bの内径の方が大きいので、止めネジ 7, 8とハウジング 3とは非接触状態となる。

[0042] 実施の形態 1に係る圧力スィッチ 1では、 COM端子 13の一方の端部は主板 5の端部 5dに結合して電気的導通をとると共に、その他方の端部はハウジング 3の外側に突出している。

それに対して、実施の形態 2に係る圧力スィッチ 1では、ベース板 21が COM端子の役割を果たす。

図 16〜18, 20に示すように、ベース板 21の一方の側端部力ハウジング 3に差し込まれた COM外部端子 13aに接続されて!、る。主板 5はベース板 21上に支持されて、るので、主板 5と COM外部端子 13aとは導通されて、る。また、 NO端子 12は、ベース板 21の固定部 21bと対向する他方の端部上に非導電性のスぺーサ 25を介して配置され、ノ、ウジング 3に差し込まれた NO外部端子 12bに接続されている。従って、 NO端子 12とベース板 21 (COM端子）とは電気的に独立している。

[0043] 本発明に係る圧力スィッチは、 SPST、 SPDTのどちらか一方のスィッチ構造を有するものである。例えば、図 16の圧力スィッチ 1は、 NC端子 14を有しない SPST(Sin gle Pole Single Throw:単極単投）スィッチである。一方、図 21の圧力スィッチ 1は、 N C端子 14を有する SPDT(Single Pole Double Throw:単極双投)スィッチである。

[0044] 図 21に示す SPDTスィッチでは、 NC端子 14はハウジング 3の基台 15に固定され、ベース板 21から浮いた状態 (非接触状態)である。そして、 NC端子 14は、ハウジング 3に差し込まれた NC外部端子 14bと接続されている。

また、 NC端子 14の位置を調節する止めネジ 8は、ベース板 21と螺合せずにハウジング 3の基台 15を貫通しており、ベース板 21とは非接触状態である。

従って、 SPDTスィッチの場合には、 NC端子 14とベース板 21 (COM端子）とは電気的に独立した状態となる。

[0045] 実施の形態 2に係る圧力スィッチ 1の動作については、実施の形態 1に係る圧カスイッチ 1の動作と同様であるので説明を省略する。

[0046] 以上のように、この実施の形態 2によれば、ベース板 21にて主板 5を支持してベース板 21をノ、ウジング 3に取り付けることにより、ハウジング 3の熱膨張 Z収縮に伴う主板 5の変形を防止することができる。

また、リベット 23及び当て板 22を用いて主板 5の固定部 5nをベース板 21の固定部 21bに固定することにより、ヒンジ部 5mの支点を明確に位置決めして、ヒンジ部 5mのたわみ量により設定される荷重 (動作点)を安定ィ匕することができる。

更に、ハウジング 3の開口部 3bに耐熱性に優れるキャップ部材 24を固着することにより、開口部 3bからのリークを防止する。また、円形のキャップ部材 24は、板材から容易に打ち抜き成形が可能であり、金型も不要であるため、コスト低減を図ることができる。

産業上の利用可能性以上のように、この発明に係るスナップアクション機構及び圧力スィッチは、ファン等からの風圧の変動によって作動するので、例えば、排気管内部の排気ガスの圧力をチェックして、給湯器等の不完全燃焼を防止する安全機構に適して!/ヽる。

Claims

請求の範囲

[1] それぞれ自由端および固定端を有する第一および第二の可動部を有し、その自由端同士が対向するように第一および第二の可動部が配置されており、

さらに第一および第二の可動部の両側に配置された一対の連結部を有し、これらの連結部は第一および第二の可動部の固定端同士を連結しており、

さらに第一および第二の可動部ならびに一対の連結部は一枚の金属板から形成されており、

さらに第一および第二の可動部の自由端同士の間に配置されて両者に力を及ぼす圧縮パネを有するスナップアクション機構。

[2] 中空の筐体と、

この筐体の内部を仕切って二つの圧力室を形成しこれらの差圧に応じた駆動力を発生する外力伝達機構と、

二つの圧力室のそれぞれに対応させて筐体に穿たれた二つの気体導入孔と、上記外力伝達機構からの駆動力を受けて動作するスナップアクション機構と、このスナップアクション機構により開閉される電気的接点と、

この接点の開閉を筐体の外部へ伝達する導電部材とを備える圧力スィッチにおいて上記スナップアクション機構が請求項 1に記載のスナップアクション機構により構成されて、ることを特徴とする圧力スィッチ。

[3] 第一の可動部を変位させる荷重調整機構を備え、

前記荷重調整機構は、前記第一の可動部の弾性変形部を変形させ、前記弾性変形部に前記外力に対する反力を付与することを特徴とする請求項 2に記載の圧力スィツチ。

[4] スナップアクション機構を支持するベース板を備え、

前記ベース板は前記筐体に固定されていることを特徴とする請求項 2に記載の圧力スィッチ。

[5] 第一の可動部の弾性変形部が変形する際の荷重調整機構の支点位置が固定されて、ることを特徴とする請求項 3に記載の圧力スィッチ。筐体は、前記荷重調整機構を外部力調節する開口部を有し、

前記開口部に封止部材を固着させたことを特徴とする請求項 3に記載の圧カスイツチ。