CN101197222B

CN101197222B - 压力开关

Info

Publication number: CN101197222B
Application number: CN2007101989213A
Authority: CN
Inventors: 川上宽; 仓原和宏
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2010-11-03
Anticipated expiration: 2027-12-07
Also published as: TW200836224A; JP4403559B2; KR100938397B1; US20080135395A1; US7893371B2; DE102007058598B4; CN101197222A; DE102007058598A1; JP2008145202A; TWI344165B; KR20080052495A

Abstract

在压力开关(10)中，接头套管固定器(18)经由开口(30)安装在壳体(12)的箱体(28)中，管(77)连接在其上的接头套管(20)连接到该接头套管固定器(18)上。该接头套管固定器(18)在其中包括与检测器(16)成直线设置的防护壁(68)，该检测器(16)容纳在壳体(12)内，位于通孔(42)的中部处。此外，经由接头套管(20)的导管(78)引入到检测器(16)内的压力流体以旁路方式流过一对连通开口(70a，70b)，同时避开防护壁(68)。

Description

压力开关

技术领域

本发明涉及一种压力开关，当检测器检测到压力流体的压力值与预设的压力值相匹配和一致时，该压力开关输出检测信号。

背景技术

迄今，将工件传输至预定的位置一直都是通过向例如由抽吸垫制成的抽吸输送装置施加负压流体来实现的，同时工件在抽吸力下被吸至抽吸垫。在该情形中，为了确定施加至抽吸垫的负压流体的压力值是否达到和获得了预定值，从而可确定工件在抽吸力下是否被可靠地吸住，需要使用压力开关。一般而言，这种压力开关配备有用作检测器的半导体压力传感器，由此，流体的压力可根据随施加在压力传感器上的压力而改变的电阻值来检测。此外，在由压力传感器检测到的压力值与事先设定的预设压力值一致时，可以判断出工件已在抽吸力下被吸住并且输出检测信号。

在日本未审公开专利出版物No.07-037473中公开了一种该类型的压力开关，其中真空管通过管接头可拆卸地连接至其中容纳有检测器的主壳体的压力入口。在真空管内流动的负压流体被引入到主壳体中，从而可检测出负压流体的压力。

但是，就前述压力开关而言，从构成负压源的压缩机排出的油滴，或由于凝结而产生的水滴，以及包含在流体内的杂质，将沿着真空管移动并且与容纳在主壳体内的压力传感器碰撞。在该情形中，由于压力传感器被构造成可以检测经由设置于流动通道内的非常小的开口流动的流体压力，油滴、水滴和杂质从该较小的开口流过并且直接撞击在压力传感器上。因此，在压力传感器内将产生缺陷，还要提高对检测精度变得恶化的关注。

发明内容

本发明的总的目的是提供一种压力开关，它可防止杂质，例如砂粒、灰尘等进入到检测器中，从而使得压力流体的压力可通过检测器可靠和稳定地检测。

本发明的上述和其它目的特征以及优点将通过下面结合附图的说明而变得更明显，其中附图通过示例示出了本发明的优选实施例。

附图说明

图1是根据本发明实施例的压力开关的外部透视图；

图2是图1中压力开关的分解透视图；

图3是从不同方向看去的图1中压力开关的部分横断面透视图；

图4是从另一方向看去的图3中压力开关的部分横断面透视图；

图5是放大横断面图，示出了图2的压力开关中接头套管固定器的附近；和

图6是从接头套管固定器的侧边看去的图1中压力开关的平面图。

具体实施方式

在图1中，标记10表示根据本发明一个实施例的压力开关。

如图1-5所示的压力开关10包括壳体12，设置在壳体12内的控制衬底14，用于检测压力流体压力(例如，负压流体)的检测器16，其设置在控制衬底14上，安装在壳体12的开口30中的接头套管固定器(管接头)18，和连接到接头套管固定器18上的接头套管20，并且流体在其中流过。

壳体12通过板形的盖26和底部盒状箱体28构造而成，其中在盖26的上面设置有显示器22和操作按钮24，底部盒状箱体28内容纳有控制衬底14。在控制衬底14和检测器16容纳在箱体28中的情形下，箱体28的开口通过在其上安装盖26而封闭，由此箱体28被密封地关闭和封闭起来。

而且，开口30基本上形成在箱体28的底部中央，并且接头套管固定器18安装和装配在开口30中。

控制衬底14基本上平行于箱体28的底部而固定在箱体28内。控制衬底14电连接至显示器22和操作按钮24。显示器22能够显示，例如通过检测器16检测到的压力流体的压力值。设置操作按钮24的目的在于，例如执行操作以便设定各种操作模式。

检测器16安装在与箱体28的开口30相对的控制衬底14的侧面上，并且相对于控制衬底14电连接。检测器16，例如由半导体压力传感器构造而成，并且能够根据电阻值来检测压力，其中该电阻值根据施加在检测器16上的压力流体的压力而改变。

传感器固定器32的截面基本上为T形，并且由形成在其一端上的基部构件34以及圆柱形部件38构造而成，该基部构件被安装成相对于控制衬底14环绕检测器16，圆柱形部件38从基部构件34突出并且具有限定于其中的通道(第一通道)36，其中压力流体在该通道内流过。

在基部构件34的内部上具有空间40，其内容纳有检测器16。该空间40与圆柱形部件38的通道36连通。圆柱形部件38基本上设置在基部构件34的中部并且沿着直线形成，它在沿与控制衬底14远离而分离的方向上具有给定的高度，以使得通道36沿其轴线形成。更特别地，通道36设置成面向设置于空间40内的检测器16。

接头套管固定器18形成为圆柱形，其具有沿轴向基本上位于其中部的通孔(第二通道)42。接头套管固定器18的一端可插入到壳体12的开口30中，多个可沿径向压缩的接合棘爪44设置在通孔42的外部圆周侧。接合棘爪44沿着接头套管固定器18呈圆周地设置，并以等间隔隔开，并且在其上包括膨胀部46，该膨胀部46在接合棘爪44的端部上沿径向向外方向突出。特别地，具有膨胀部46的接合棘爪44的端部设置成能够径向向内倾斜或弯曲(图5)。

通孔42包括形成在接头套管固定器18的一个端侧上的第一孔48，在该第一孔内插入有传感器固定器32的圆柱形部件38，和靠近第一孔48的第二孔50，该第二孔的直径相对于第一孔48要扩大一些，以及形成在接头套管固定器18的另一个端侧上的第三孔52，该第三孔的直径比第二孔50更扩大一些。

进一步，第一梯级部分54形成在第一孔48和第二孔50之间的边界位置，而第二梯级部分56形成在第二孔50和第三孔52之间的边界位置。第一和第二梯级部分54，56形成为基本上垂直于通孔42的轴线的平面形。

此外，当接头套管20插入到构成通孔42的第二和第三孔50，52时，接头套管20的一部分与第一和第二梯级部分54，56相邻接而接合。

而且，O形圈58借助于沿第一孔48的内圆周面形成在通孔42内的环形槽安装，从而当传感器固定器32的圆柱形部件38被插入到通孔42时，O形圈抵靠在圆柱形部件38的外圆周面上。因此，可防止压力流体从接头套管固定器18的通孔42和传感器固定器32的圆柱形部件38之间向外渗漏，并且可保持接头套管固定器18内部的气密条件。

在接头套管固定器18的一个端部处的通孔42和接合棘爪44之间设有环形凹槽60，并且其截面基本上为U形的帽62被插入到该凹槽60中。在凹槽60内，帽62抵靠在接合棘爪44的内圆周面上，从而可沿着径向向内的方向调整接合棘爪44的移动。

帽62大体上在其中部形成有孔64，并且当接头套管固定器18被安装后，传感器固定器32的圆柱形部件38插入到该孔64中。特别地，圆柱形部件38借助于帽62的孔64插入到接头套管固定器18的通孔42中。

而且，帽62形成为圆柱形，具有形成在其外圆周面上的锥形面66，该锥形面的直径朝向帽62的端部逐渐减小。此外，帽62从其锥形面66部分插入到凹槽60中。特别的，接头套管固定器18的接合棘爪44通过帽62的锥形面66沿着径向向外的方向被逐渐受压，从而紧固接头套管固定器18，这样，通过帽62的外圆周面，接合棘爪44相对于接头套管固定器18的轴线被保持在基本上平行的状态。

换句话说，帽62的功能可用作制动装置，用于调整构成接头套管固定器18的接合棘爪44的径向向内位移。

而且，由于帽62覆盖通孔42的一部分，因此可适当阻止已被安装在通孔42中的O形圈58的分离。

而且，在与第二孔50一致的第一孔48的端部设置有防护壁(壁部)68。该防护壁68基本上垂直于接头套管固定器18的轴线设置，从而延伸跨过通孔42的中央。防护壁68形成为具有预定宽度W的直线形，并且被形成为中心地围绕通孔42的轴线与内圆周面相互连接。

此外，如图6所示，在第一孔48中形成有半圆形的连通开口70a，70b，它们分别位于防护壁68的中部周围的两侧上。防护壁68的宽度被设定为这样，以使得该防护壁68覆盖第一孔48的横截面积的近似三分之一(1/3)。更特别地，在构成通孔42的第一孔48内，其横截面积的约三分之一(1/3)被防护壁68阻挡，而两个连通开口70a，70b中的一个和另一个的每一横截面积与防护壁68的横截面积粗略相等。

而且，当传感器固定器32的圆柱形部件38被插入到接头套管固定器18的通孔42中时，防护壁68位于并设置在圆柱形部件38中的通道36的轴线的延长线上。通过这种方式，当压力流体从安装在通孔42中的接头套管20流向通道36时，防护壁68设置成使得压力流体不会沿着直线从通孔42流向通道36。换句话说，由于该防护壁68的存在，从接头套管20的内部引入到接头套管固定器18内的压力流体以旁通方式流过连通开口70a，70b(见图5)。

另一方面，在接头套管固定器18的外圆周面上形成有一对销孔74a，74b，其中插入有连接销72，用于将接头套管20连接至接头套管固定器18。销孔74a，74b沿着直线形成在关于接头套管固定器18的轴线基本上对称的位置。

连接销72大体上形成为U形，并且从分离开预定距离的一对销子部件76的端侧插入到一个销孔74a内，销子部件76穿过接头套管固定器18的内部，并且插入到另一个销孔74b内。

接头套管20的截面基本上为L形，其弯曲成直角，该接头套管20的一端通过连接销72连接至接头套管固定器18的另一端。在其中有流体流动的管77可拆卸地连接至接头套管20的另一端。该接头套管20的截面并不局限为基本上L形。接头套管20具有直线形，沿着从其一端至另一端的直线设置也是可以接受的。

通过管77使得压力流体在其内流动的导管78形成在接头套管20的内部，从而当接头套管20连接至接头套管固定器18时，导管78与接头套管固定器18的通孔42连通，这样，位于接头套管20另一端的导管78和通孔42均设置在直线上。

而且，在接头套管20的外圆周面上，环形销槽80相对于接头套管20的轴线形成在对称位置，这样使得连接销72的销子部件76分别插入到销槽80中。特别地，接头套管20的一端被插入到接头套管固定器18的通孔42中，并且当接头套管20处于与第一和第二梯级部分54，56止动接合的状态时，通过将连接销72从接头套管固定器18上的其中一个销孔74a插入，使得连接销72的销子部件76分别与接头套管20的销槽80接合。

结果，接头套管20和接头套管固定器18沿轴向的各自位置可通过连接销72来调整，并且接头套管20可与接头套管固定器18连接在一起。

根据本发明实施例的压力开关主要按上述那样来构造。下面，将简单介绍装配压力开关10的方法。在下面的描述中，应该理解，显示器22，操作按钮24，和控制衬底14等已处于构成壳体12的一个元件的盖26上的安装状态。

首先，接头套管固定器18的一端被插入到构成壳体12的箱体28的开口30中，由此，接合棘爪44从箱体28的底部经由开口30向内部突出。此时，接合棘爪44首先被径向向内按压，并且其直径由开口30的内壁面减小，随后由于膨胀部分46相对于箱体28的底部向外突出，其直径再次径向向外略微膨胀。

此外，通过将帽62从箱体28的侧面插入到接头套管固定器18的凹槽60中，接合棘爪44沿径向向外的方向被按压，并且其沿径向向内方向的位移被调整。结果，接合棘爪44的膨胀部分46与箱体28的底部接合，并且接头套管固定器18与箱体28连接。

更特别地，由于在膨胀部分46与箱体28的底部接合的状态下，接合棘爪44的径向向内位移被调整，所以接合棘爪44不会向开口30的内部移动，并且相对于箱体28牢固地固定。

接着，O形圈58被安装在接头套管固定器18的通孔42中，并且将控制衬底14从上部安装在箱体28中，同时安装盖26，其中在该控制衬底14上，安装有包括检测器16的传感器固定器32。因此，控制衬底14和传感器固定器32容纳在箱体28内，并且箱体28的开口端被盖26关闭。

而且，传感器固定器32的圆柱形部件38被插入到接头套管固定器18的第一孔48内，于是，圆柱形部件38的外圆周面被O形圈58包围和环绕。由此，传感器固定器32和接头套管固定器18之间的气密条件被可靠地保持。此时，形成在圆柱形部件38中的通道36被设置在与接头套管固定器18的防护壁68相对的位置处。而且，在接头套管固定器18连接至箱体28之前，前述O形圈58也可以相对于第一孔48被事先安装。

最后，接头套管20的一端被插入到接头套管固定器18的通孔42中，于是，接头套管20通过抵靠第一和第二梯级部分54、56而定位。与此同时，通过将连接销72从接头套管固定器18上的其中一个销孔74a插入，并且使其继续插入到另一个销孔74b中，销子部件76被插入到已经插入接头套管固定器18内部的接头套管20的销槽80中，并且因此，接头套管固定器18和接头套管20被整体地连接在一起。

接着，将阐明已经按前述方法装配好的压力开关10的操作和作用。

首先，压力流体从未示出的压力流体供应源(例如，压缩机)供应至管77，于是，压力流体流过管77并且流入到接头套管20内部的导管78。此外，从导管78流入到接头套管固定器18的通孔42的压力流体被构成通孔42的第一孔48的防护壁68所阻挡，从而使得压力流体以旁通的方式流过，从而可避开防护壁68，同时，经由设置于防护壁68的两侧上的一对连通开口70a，70b而转向。

例如，在压力流体内包含湿气或灰尘的情形下，这些湿气和灰尘将与防护壁68碰撞，同时从导管78流向第一孔48。由此，可防止这些湿气和灰尘沿直线从导管78流入到第一孔48，从而可调整压力流体内的湿气和灰尘经由导管78进入到第一孔48内。

此外，流过一对连通开口70a，70b并流入到第一孔48内的压力流体经由传感器固定器32的通道36被引入到空间40内。因此，压力流体的压力被强加给容纳在空间40内的检测器16上。根据压力而改变的电阻值被输出至控制衬底14，从而可根据电阻值的改变而计算压力流体的压力。压力流体的压力值从控制衬底14输出到显示器22并被显示，并且基于该压力值的输出信号可与其一起输出至外部设备。

如上所述，根据该实施例，将防护壁68设置在接头套管固定器18中的通孔42中部的结果是，经由面对检测器16的通道36而从通孔42流过的压力流体可借助于连通开口70a，70b以旁通方式转向。换句话说，可防止压力流体从导管78和接头套管20的通孔42沿直线直接流向通道36。由此，在压力流体内包含湿气、灰尘和碎片等情形下，可防止这些湿气和灰尘与压力流体一起沿直线从导管78向通道36流动，并且随后流过通道36并与检测器16直接碰撞。结果，即使是在压力流体中包含湿气、灰尘或碎片时，检测器16的检测精度也不会恶化，并且压力流体的压力可被精确和稳定地检测。相应地，压力开关10的可靠性可在各种使用环境下得到改进。

而且，接头套管固定器18安装于在其中容纳有检测器16的壳体12的开口30中。与管77连接的接头套管20通过连接销72与接头套管固定器18可拆卸地连接。因此，由于接头套管20可从壳体12容易地拆卸下来并且被更换，因此压力开关10上的维护操作可容易地实行。

根据本发明的压力开关并不限于上述实施例，而是在不偏离本发明的本质特征和要旨的前提下，可采用各种其它结构。

Claims

1.一种在其中具有检测器的压力开关，该检测器用于检测压力流体的压力，并且根据由所述检测器检测到的压力值输出一输出信号，该压力开关包括：

壳体(12)，其具有第一通道(36)，所述压力流体流过该第一通道；

容纳在所述壳体(12)内的检测器(16)，其面对所述第一通道(36)，用于检测所述压力流体的压力；

管接头(18)，其安装到所述壳体(12)中并在其中具有与所述第一通道(36)连通的第二通道(42)，该第二通道与所述第一通道(36)同轴设置；

接头套管(20)，其相对于所述管接头(18)可拆卸地设置，并且该接头套管连接到用于供应所述压力流体的管(77)上；以及

壁部(68)，其设置在所述第一和第二通道(36，42)的轴线上，用于调节流向所述检测器(16)的所述压力流体的流量，

所述壁部(68)设置在所述第一通道(36)和所述第二通道(42)中的一个中，并且，所述压力流体流过其中的连通开口(70a，70b)形成在所述壁部(68)与所述第一通道(36)或所述第二通道(42)的内圆周面之间，

所述壁部(68)形成为具有预定宽度的直线形，并且被设置成面对所述第一和第二通道(36，42)。

2.根据权利要求1所述的压力开关，其特征在于，所述壁部(68)基本上覆盖所述第一通道(36)或所述第二通道(42)的横截面积的三分之一。

3.根据权利要求2所述的压力开关，其特征在于，流过所述第一通道(36)或所述第二通道(42)的压力流体流过所述连通开口(70a，70b)，同时绕过所述壁部(68)。

4.根据权利要求3所述的压力开关，其特征在于，所述壁部(68)设置在所述管接头(18)中。

5.根据权利要求4所述的压力开关，其特征在于，所述壁部(68)相对于所述检测器(16)设置在直线上。

6.根据权利要求5所述的压力开关，其特征在于，所述接头套管(20)经由所述第二通道(42)插入到所述管接头(18)中，并且通过连接销(72)的接合而连接到所述管接头(18)上，所述连接销(72)插入到形成在所述管接头(18)上的销孔(74a，74b)中。