JP2000036235A - 圧力スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意の動作圧力を容易に得ることができ、圧
力スイッチごとの圧力調整工程を必要としない圧力スイ
ッチを提供する。 【解決手段】 内部空間を外部空間に連通する開口１２
と周囲に設けた立上部１４を有する本体１０と、圧力ス
イッチ組立体６０を収容する空間を有し本体１０にかし
め固定されるスイッチケース２０と、本体１０とスイッ
チケース２０によって形成された内部空間を作動圧力空
間１３と基準圧力空間２６に２分するダイヤフラム３０
と、基準圧力空間２６に配置された作動棒案内部材５０
と作動棒５５とスイッチ６０とから構成される圧力スイ
ッチ１において、ダイヤフラム３０を、絞り加工された
基準圧力空間２６側に突出する突出部とその周辺部に位
置する平坦部を有し、所定の圧力で突出部が逆方向に反
転動作するものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、冷凍サイ
クルに装備されて圧縮機の入力側の冷媒の圧力が負圧と
なったときに動作する圧力スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、冷凍サイクルの圧縮機の吸い込
み側の圧力がなんらかの原因で負圧になった状態で運転
を継続すると、圧縮機が焼き付くおそれがある。このよ
うな問題に対処するために、圧力スイッチを用いて圧縮
機の吸い込み側の負圧を検出し、圧縮機の運転を停止さ
せることが提案されている。

【０００３】このような圧力スイッチは、合成樹脂製の
ダイヤフラムとコイルバネを用いて構成され、コイルバ
ネの圧力を調整することによって所定の圧力で動作させ
るようにしており、圧力スイッチごとに圧力調整工程が
必要なものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、任意の動作
圧力を容易に得ることができ、圧力スイッチごとの圧力
調整工程を必要としない圧力スイッチを提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、内部空間と該空間を外部空間に連通する
開口と周囲に設けた立上部を有する本体と、内部に圧力
スイッチ組立体を収容する空間を有し前記本体にかしめ
固定されるスイッチケースと、前記本体とスイッチケー
スによって形成される内部空間を作動圧力空間と基準圧
力空間に２分するダイヤフラムと、該ダイヤフラムと前
記スイッチケースによって形成された基準圧力空間に配
置された作動棒案内部材および前記ダイヤフラムに接す
る作動棒ならびに該作動棒によって開閉されるスイッチ
とから構成される圧力スイッチにおいて、前記ダイヤフ
ラムに、絞り加工された基準圧力空間側に突出する突出
部とその周辺部に位置する平坦部を設け、作動圧力空間
が所定の圧力となると突出部が逆方向に反転動作するよ
うに構成した。

【０００６】本発明は、上記圧力スイッチにおいて、ダ
イヤフラムの周辺に設けた平坦部がダイヤフラムの突出
部の上方への突出量を規制するストッパとダイヤフラム
を受ける受部材とに挾まれ、これらの周辺を溶接して一
体化して構成した。

【０００７】本発明は、上記圧力スイッチにおいて、ス
トッパの下面に設けた段部を形成する稜線がダイヤフラ
ムの突出部の上面に接してダイヤフラムの突出部と平坦
部の境界線を下方に押し下げるように構成した。

【０００８】本発明は、上記圧力スイッチにおいて、作
動圧力空間が負圧になるとダイヤフラムの突出部が急激
に反転動作するように構成した。さらに、本発明は、上
記圧力スイッチにおいて、作動圧力空間を冷凍サイクル
の圧縮機の吸い込み側に接続した。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態にかか
る、圧力スイッチの構造を図面を用いて説明する。図１
は、本発明の第１の実施の形態にかかる圧力スイッチの
通常の状態を示す縦断面図であり、図２は、作動圧力空
間が負圧となった状態での縦断面図であり、図３および
図４は、ダイヤフラムの変形の態様を模式的に説明する
拡大断面図である。

【００１０】圧力スイッチ１は、本体１０と、スイッチ
ケース２０と、ダイヤフラム３０と、ダイヤフラム支持
部材４０と、作動棒案内部材５０と、スイッチ６０とを
有して構成される。

【００１１】本体１０は、例えば、アルミニウムを用い
て形成される。本体１０は、下部に垂下部１１を有し、
内部にスイッチ組立体を収容する空間と、周囲に立上部
１４を有する容器として構成される。空間には、作動棒
案内部材５０の底面５３を受ける案内部材受面１５と、
ダイヤフラム支持部材４０を受ける支持部材受面１６
と、Ｏリングを受けるＯリング受面１７と、底面１８が
設けられている。

【００１２】底面１８には、例えば冷媒の配管に連通す
る貫通孔１２が設けられ、内部空間を冷媒配管に連通さ
せている。立上部１４の上端は肉薄に形成され、かしめ
部として機能する。

【００１３】スイッチケース２０は、フェノール樹脂な
どの絶縁性物質を用いて形成され、本体部分２１と、ソ
ケット部２２と、かしめ受部２３と、当り面２４と、タ
ーミナル引出孔２５とを有している。本体部分２１に
は、下方内側にスイッチを収容する空間が形成され、空
間と外部とはターミナル引出孔２５を介して外部空間と
連通している。本体部分２１の外周下面に平坦な当り面
２４が形成され、後述する作動棒案内部材５０の上面に
載置されて、かしめ受部２３に本体１０の立上部１４を
かしめて、本体１０と案内部材５０とスイッチケース２
０が一体に固定されている。

【００１４】ダイヤフラム３０は、例えば、厚み０．１
ｍｍのステンレススチールを用いて形成され、薄い円板
形状を有している。さらに、ダイヤフラム３０は、しぼ
り加工されて一方側に０．１ｍｍ程度の突出部３２が設
けられるとともに、周辺には平坦部３３が形成されてい
る。さらに、ダイヤフラム３０は、平坦部３３と突出部
３２との境界線３１を有している。このダイヤフラム３
０は、作動圧力空間に加えられる圧力が基準圧力空間に
加えられる圧力より低い所定の圧力、例えば負圧になっ
たときに急速に反転するように構成されている。

【００１５】ダイヤフラム支持部材４０は、例えばステ
ンレススチールを用いて形成されるストッパ４１と例え
ばステンレススチールを用いて形成されるダイヤフラム
受部材４５とでダイヤフラム３０を挾んで構成され、そ
の周囲をアーク溶接して一体化している。ストッパ４１
は、中央部に開口４２を有しており、下面に断部が設け
られ、段部の立上部に円形の稜線４３を有している。ダ
イヤフラム受部材４５は、扁平な環状に形成され上面内
側に円形の稜線４６を有している。

【００１６】動作棒案内部材５０は、例えばフェノール
樹脂を用いて形成され、中心部に作動棒が挿入される案
内孔５１を有するほぼ円板状に形成される。この案内孔
５１の周囲には立上部５２が形成され作動棒の案内距離
を大きくしている。

【００１７】スイッチケース２０の内部空間に配置され
るスイッチ６０は、固定接点６１とスイッチレバー６３
の先端に取り付けられた可動接点６２とから構成され、
スイッチレバー６３の根本は、スイッチケース２０のタ
ーミナル引出孔２５に挿入固定された銅からなるターミ
ナル６５の根本６６にかしめまたは溶接等によって固定
されている。固定接点６１は、銅製のターミナル６１３
に固定された銅製の支持材６１２上に固定された銀合金
からなるコンタクト６１１から構成される。ターミナル
６１３は、スイッチケース２０に固定されている。可動
接点６２は、例えばベリリウム−銅合金製のスイッチレ
バー６３の先端に設けた開口に固定された銅製の支持材
６２２上に固定された銀合金製のコンタクト６２１から
構成される。

【００１８】ターミナル６５が挿入されるターミナル引
出孔２５は、大気圧を内部空間に導入して基準圧力空間
とする機能を有している。

【００１９】ダイヤフラム受部材４５の上面にダイヤフ
ラム３０を載置し、その上にストッパ４１を載置して周
辺を押さえて周囲を溶接することによって、ダイヤフラ
ムを支持部材４０に一体化する。このときダイヤフラム
３０の突出部３２の上面がストッパ４１の稜線４３に当
って、図３に示すように境界線３１が下方に押し下げら
れる。ダイヤフラム３０の材質と厚みと突出部３２の高
さと境界線３１の位置、およびストッパ４１の稜線４３
の位置、ならびに受部材４５の稜線４６の位置の組合せ
によって、ダイヤフラムを反転させる圧力および反転し
たダイヤフラムを元に戻す圧力を任意に一意的に設定す
ることができ、圧力スイッチ組立時に作動圧力を調整す
る工程を省略することができる。

【００２０】これらの部材を用いて圧力スイッチを組み
立てる工程を説明する。ダイヤフラム支持部材４０に一
体化されたダイヤフラム３０を、本体１０のＯリング受
面１７上に配置したＯリング７１と支持部材受面１６上
に載置する。次いで、作動棒案内部材５０を本体１０の
案内部材受面１５上に配置し、案内孔５１に作動棒５５
を挿入する。その後、スイッチを組み立てたスイッチケ
ース２０を作動棒案内部材５０上に載置し、本体１０の
立上部１４をかしめて、本体１０とスイッチケース２０
を一体化して、ダイヤフラム３０によって内部空間が作
動圧力空間１３と基準圧力空間２６に分けられた圧力ス
イッチ１を構成する。

【００２１】図１および図３に示すように、この圧力ス
イッチ１は、通常の状態ではダイヤフラム３０が基準圧
力空間２６側に突出しており、ダイヤフラム３０の突出
部３２の上面に接した動作棒５５は、スイッチレバー６
３を押し上げ、スイッチ６０をオフとしている。例え
ば、冷媒回路の圧縮機の吸い込み側の圧力がなんらかの
原因で負圧になると、ダイヤフラム３０は大気圧によっ
て反転し、図２および図４に示すように、作動圧力空間
１３側に突出し、作動棒５５は下方に降下し、スイッチ
６０のスイッチレバー６３を押し上げる力が解除され、
可動接点６２が固定接点６１に接してスイッチ６０がオ
ンとなり、作動圧力空間が負圧となった信号を出力す
る。

【００２２】以上の説明では、基準圧力空間を大気に連
通させた例を説明したが、基準圧力空間２６を密閉し、
所定の圧力に維持することによって、大気圧の変動の影
響を除いた圧力スイッチとすることができる。

【００２３】また、本発明の圧力スイッチは、スイッチ
６０の固定接点６１と可動接点６２の配置を逆にするこ
とによって、圧力が減少したときにオフとなる圧力スイ
ッチとすることができる。

【００２４】さらに、本発明のスイッチは、ダイヤフラ
ムなどの形状を変更することによって、負圧で動作する
以外に、作動圧力空間の圧力が減少したときに動作する
圧力スイッチとすることができる。

【００２５】加えて、本発明の圧力スイッチは、冷凍サ
イクルの圧縮機の吸い込み側の負圧の検出以外に、任意
の空間の圧力の低下の検出にも用いることができる。

【００２６】さらにまた、上記の実施の形態にかかる圧
力スイッチでは、ダイヤフラム支持部材４０とダイヤフ
ラム３０とダイヤフラム受け部材４５の周囲を溶接する
ときに溶接の開始点と終了点とは２度溶接されることと
なり、真円が確保できなくなるおそれがあり、ハウジン
グ１０内に組み込むときにダイヤフラム３０の心出しが
正確になされなくなるおそれが考えられる。このことは
作動棒５５がダイヤフラム３０の中心に位置しなくな
り、動作圧力に誤差を生じるおそれが考えられる。ま
た、ダイヤフラム支持部材４０とダイヤフラム３０とダ
イヤフラム受け部材４５の周囲を溶接すると周壁の上下
端部に突出部を生じるおそれがある。このような突出部
が生じると、組立体を本体１０のダイヤフラム受部材受
面１６に支持する個所および組立体上に作動棒案内部材
５０を載置する個所に間隙が形成され、正確なスイッチ
ングが行われなくなるおそれが考えられる。

【００２７】このような問題点を解決する本発明の第２
の実施の形態にかかる圧力スイッチの構造を、図５を用
いて説明する。この実施の形態にかかる圧力スイッチ
は、第１の実施の形態にかかる圧力スイッチに比較し
て、 ダイヤフラム支持部材４０の周囲上面に一段下がっ
た段部４５を、ダイヤフラム受部材４５の周囲下面に一
段上がった段部４９を設けた点、 ダイヤフラム受部材４５の形状を、稜線４６から斜
め下方に垂れ下がる立下部４７とその先端部付近をダイ
ヤフラム支持部材４１と平行にした部分に開口４８を有
する底の中心部が抜けた皿状とした点、 本体１０の底面１８の貫通孔１２が開口する周囲に
突起１９を設け、ダイヤフラム受部材４５に設けた開口
４８を案内して嵌め合わせるようにした点、 作動棒案内部材５０を、ダイヤフラム支持部材４０
とダイヤフラム３０とダイヤフラム受部材４５の組立体
を介して本体１０のダイヤフラム受材受面１７で支持す
るようにし、本体１０の案内部材受面１５には案内部材
５０が支持されないようにした点、 ダイヤフラム支持部材４０とダイヤフラム３０とダイ
ヤフラム受部材４５の組立体の周囲と、この組立体を収
容する本体１０の間に間隙２を設けた点、 作動棒案内部材５０の周囲の上縁部に傾斜した面５４
を設けＯリング７２を受けて、本体１０と基準圧力空間
２６との間の気密性を高めた点、 の６点で相違している。その他の点では、第１の実施の
形態にかかる圧力スイッチと第２の実施の形態にかかる
圧力スイッチの構造は、同様であり、同一部分には図１
〜図４と同一の符号を附している。

【００２８】このような構成とすることによって、ダイ
ヤフラム支持部材４０とダイヤフラム３０とダイヤフラ
ム受部材４５の周囲を溶接したときに、周囲の上下端部
に突起ができたとしても、作動圧力空間１３と基準圧力
空間２６との間の気密を確実に保持することができると
共に動作寸法を適正に確保でき、圧力スイッチを正確に
動作させることができる。また、ダイヤフラム支持部材
４０とダイヤフラム３０とダイヤフラム受部材４５の組
立体は、ダイヤフラム受部材４５の開口４８が、本体１
０に設けた案内突起１９の周囲の案内面１９１に案内さ
れて位置決めされるので、ダイヤフラム３０の中心を正
確に本体１０の中心部に位置させることができ、ダイヤ
フラムの中心に作動棒５５を位置させることができる。

【００２９】この実施の形態では、ダイヤフラム支持部
材４０とダイヤフラム３０とダイヤフラム受部材４５を
溶接したときに生じる突起の影響を亡くすために、ダイ
ヤフラム支持部材４０とダイヤフラム受部材４５の周縁
部に段部４４，４９を設けたが、図６に示すように、組
立体の周囲の形状を第１の実施の形態と同様にするとと
もに、組立体の周縁部に対応する作動棒案内部材５０の
下面とダイヤフラム受部材受面１６に、組立体の周縁部
に生じる突起の当たりを逃げる環状の溝５６，１６１を
設けても良い。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、任意の動作圧力を容易
に得ることができ、圧力スイッチごとの圧力調整工程を
必要としない圧力スイッチを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる圧力スイッ
チの通常の構造および形状を示す断面図。

【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる圧力スイッ
チの動作時の構造および形状を示す断面図。

【図３】本発明の第１の実施の形態にかかる圧力スイッ
チの通常のダイヤフラムの形状を模式的に示す部分拡大
断面図。

【図４】本発明の第１の実施の形態にかかる圧力スイッ
チの動作時のダイヤフラムの形状を模式的に示す部分拡
大断面図。

【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる圧力スイッ
チの通常の構造および形状を示す断面図。

【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる圧力スイッ
チの他の形状を模式的に示す部分拡大断面図。

【符号の説明】 １ 圧力スイッチ ２ 間隙 １０ 本体 １１ 垂下部 １２ 貫通孔 １３ 作動圧力空間 １４ 立上部 １５ 案内部材受面 １６ 支持部材受面 １６１ 環状溝 １７ Ｏリング受面 １８ 底面 １９ 案内突起 １９１ 案内面 ２０ スイッチケース ２１ 本体部分 ２２ ソケット部 ２３ かしめ受部 ２４ 当り面 ２５ ターミナル引出孔 ２６ 基準圧力空間 ３０ ダイヤフラム ３１ 境界線 ３２ 突出部 ３３ 平坦部 ４０ ダイヤフラム支持部材 ４１ ストッパ ４２ 開口 ４３ 稜線 ４４ 段部 ４５ ダイヤフラム受部材 ４６ 稜線 ４７ 立下部 ４８ 開口 ４９ 段部 ５０ 作動棒案内部材 ５１ 作動棒案内孔 ５２ 立上部 ５３ 底面 ５４ Ｏリング受斜面 ５５ 作動棒 ５６ 環状溝 ６０ スイッチ ６１ 固定接点 ６２ 可動接点 ６３ スイッチレバー ６５ ターミナル ６６ ターミナルの根本 ７１ Ｏリング ７２ Ｏリング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部空間と該空間を外部空間に連通する
   開口と周囲に設けた立上部を有する本体と、内部に圧力
   スイッチ組立体を収容する空間を有し前記本体にかしめ
   固定されるスイッチケースと、前記本体とスイッチケー
   スによって形成される内部空間を作動圧力空間と基準圧
   力空間に２分するダイヤフラムと、該ダイヤフラムと前
   記スイッチケースによって形成された基準圧力空間に配
   置された作動棒案内部材および前記ダイヤフラムに接す
   る作動棒ならびに該作動棒によって開閉されるスイッチ
   とから構成される圧力スイッチにおいて、 前記ダイヤフラムが、絞り加工された基準圧力空間側に
   突出する突出部とその周辺部に位置する平坦部を有し、
   作動圧力空間が所定の圧力となると突出部が逆方向に反
   転動作するものであることを特徴とする圧力スイッチ。
2. 【請求項２】 ダイヤフラムが、周辺に設けた平坦部が
   ダイヤフラムの突出部の上方への突出量を規制するスト
   ッパとダイヤフラムを受ける受部材とに挾まれ、これら
   の周辺を溶接して一体化されていることを特徴とする請
   求項１記載の圧力スイッチ。
3. 【請求項３】 ストッパの下面に設けた段部を形成する
   稜線がダイヤフラムの突出部の上面に接してダイヤフラ
   ムの突出部と平坦部の境界線を下方に押し下げているこ
   とを特徴とする請求項２記載の圧力スイッチ。
4. 【請求項４】 作動圧力空間が負圧になるとダイヤフラ
   ムの突出部が急激に反転動作することを特徴とする請求
   項１ないし請求項３のいずれか記載の圧力スイッチ。
5. 【請求項５】 作動圧力空間が冷凍サイクルの圧縮機の
   吸い込み側に接続されていることを特徴とする請求項１
   ないし請求項４のいずれか記載の圧力スイッチ。