JP2005135898A - 車両用低空気圧力スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチ内部への水分流入を効果的に防止でき、部品の信頼性および耐久性が向上した自動車用低空気圧力スイッチを提供する。
【解決手段】本発明は、空気出入口を通じて空気ラインに連結されるスイッチボディー、前記空気出入口に入った空気圧状態に応じて動作するダイヤフラム、該ダイヤフラムの動作に応じてオン／オフ接点を形成するコンタクトプレートおよびプランジャ、該プランジャを弾力支持するばね、前記各要素を受容し、かつ前記スイッチボディーと組み立てられるスイッチカバー、およびワイヤを通じて前記スイッチカバーの後段側に連結されるコネクタを含む車両用低空気圧力スイッチであって、前記スイッチカバーの後段部をコネクタと一体に成形してなり、前記スイッチカバーとコネクタの内部空間を仕切る横壁が形成されており、前記コネクタのターミナル端子がそれぞれ前記スイッチカバー内のばねとコンタクトプレートとに連結されてなることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用低空気圧力スイッチに関し、さらに詳しくは、スイッチ内部への水分流入を効果的に防止でき、部品の信頼性および耐久性が向上した自動車用の低空気圧力スイッチに関する。

一般に、低空気圧力スイッチ（ｌｏｗ ａｉｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｗｉｔｃｈ）は、バスやトラックなどのような常用車両の空気ライン（空気配管）、たとえば、エアブレーキ装置などの空気ラインに取り付けられて規定未満の空気圧を感知するスイッチである。
このような低空気圧力スイッチは、空気圧が一定水準未満に下がるとスイッチ接点がオン（ｏｎ）となる構造となっており、このスイッチ接点のオン（ｏｎ）によって警告灯が点灯され、ブザーが鳴りながら空気圧が下がっていることを運転者に警告するようになる。

図１（ａ）および（ｂ）は、従来技術の低空気圧力スイッチの構造およびオン（ｏｎ）／オフ（ｏｆｆ）状態を示す断面図であって、図１（ａ）はスイッチ接点のオン状態を、（ｂ）はスイッチ接点のオフ状態を示す。
以下、これについて説明する。
スイッチボディー１０とスイッチカバー１５とが結合して低空気圧力スイッチの本体が構成され、内部には空気出入口２１を通じて伝達される空気の圧力によって動作可能なダイヤフラム１１およびこれと連動してばね１４による弾力支持を受けるプランジャ１３が配置される。このプランジャ１３が動く方向の反対側にはコンタクトプレート１２が配置されてプランジャ１３と選択的にオン（ｏｎ）／オフ（ｏｆｆ）接点を形成する。

空気出入口２１は車両の空気ラインに締結される部分であって、空気が入／出力される通路であり、ダイヤフラム１１は空気出入口２１を通じて入った空気の圧力状態に応じてスイッチ接点をオン（ｏｎ）／オフ（ｏｆｆ）させ、ばね１４はスイッチの圧力を決定する。
一方、スイッチカバー１５の後段部に取り付けられるエアーベントブロック１９にはスクリュアセンブリ２４が締結され、これにワイヤリング連結部材２６を通じてコネクタ１７のワイヤ１８が連結される。

コネクタ１７はリードワイヤタイプ（ｌｅａｄ ｗｉｒｅ ｔｙｐｅ）で、車両のワイヤハーネス（ｈａｒｎｅｓｓ；３０）に連結される。
これにより、プランジャ１３に印加される電源はコネクタ１７のワイヤ１８、ワイヤリング連結部材２６、スクリュアセンブリ２４、エアーベントブロック１９、ばね１４に続く経路を取る。
コンタクトプレート１２はコンタクトコップ２０とスイッチボディー１０とを通じて導通回路を構成する。

したがって、空気出入口２１に規定圧力以上の空気が入ると、この際の圧力によってダイヤフラム１１が後方に押されてプランジャ１３とコンタクトプレート１２とが離れ、スイッチはオフ（ｏｆｆ）となり、空気が抜け出るとスイッチはオン（ｏｎ）となる。
即ち、空気ライン内の空気圧が規定圧力未満に下がってコンタクトプレート１２とプランジャ１３とがオン（ｏｎ）接点を形成する場合には、コネクタ１７から車体に連結される回路を通じて警告灯およびブザーが作動できる。

また、スイッチカバー１５の外側には防水用ラバーキャップ２３が結合されてスイッチ内部とワイヤリング連結部位を保護し、水分が浸透して腐食が発生するのを防止できる。
しかし、前記のような従来の低空気圧力スイッチでは、リードワイヤ連結部をラバーキャップ２３で保護して水分が浸透するのを防止しているものの、長時間使用する場合、ラバーキャップ２３が腐食および変形してワイヤ１８に沿ってばね室内の空気の放出経路を通じて水分が流入するので、スイッチ内部が腐食して機能を失うという問題が頻繁に発生していた。
低空気圧力スイッチは車両のブレーキ空気圧をチェックする部品であって、作動不良時、車両の安定性に深刻な問題を引き起こすことがあるので、その改善法が切実に要求されているのが実情である。
特開平９−２３５０５号公報

本発明は、前記のような問題を解決するために案出されたものであって、スイッチ内部への水分流入経路を完全に遮断するターミナル端子を備えるコネクタとスイッチ本体が一体化した防水型構造となっており、スイッチ本体におけるばね室内の空気放出のための空気出口がコネクタの内部側に形成され、これを通じて放出された空気がコネクタの内部およびハーネスのワイヤ心線に沿って抜け出るように構成されることによって、スイッチ内部への水分流入を効果的に防止でき、部品の信頼性および耐久性が向上した自動車用低空気圧力スイッチを提供することにその目的がある。

本発明は、空気出入口を通じて空気ラインに連結されるスイッチボディー、前記空気出入口に入った空気圧の状態に応じて動作するダイヤフラム、該ダイヤフラムの動作に応じてオン／オフ接点を形成するコンタクトプレートおよびプランジャ、該プランジャを弾力支持するばね、前記各要素を受容し、かつ前記スイッチボディーと組み立てられるスイッチカバー、およびワイヤを通じて前記スイッチカバーの後段側に連結されるコネクタを含む車両用低空気圧力スイッチであって、前記スイッチカバーの後段部をコネクタと一体に成形してなり、前記スイッチカバーとコネクタの内部空間を仕切る横壁が形成されており、前記コネクタのターミナル端子がそれぞれ前記スイッチカバー内のばねとコンタクトプレートとに連結されてなることを特徴とする。

また、本発明では、前記コネクタのターミナル端子中の一つが前記横壁を貫通するリードによってスイッチカバー内のばねと接続され、もう一つが前記横壁を貫通して前記スイッチカバーから前方に長く挿入配置された他のリードによってコンタクトプレーと連結されていることを特徴とする。
さらに、本発明では、前記横壁には、ダイヤフラムの動作時にスイッチカバー内の空気をコネクタの内部に放出する空気出口が貫設されていることを特徴とする。

本発明の車両用低空気圧力スイッチは、ターミナル端子を備えるコネクタとスイッチ本体が一体化した防水型構造となっており、スイッチ本体におけるばね室内の空気放出のための空気出口がコネクタの内部側に形成され、これを通じて放出された空気がコネクタの内部およびハーネスのワイヤ心線に沿って抜け出るように構成されることによって、外部媒介体によるスイッチ内部の水分流入を効果的に防止でき、部品の信頼性および耐久性が向上するという長所がある。

また、従来はコネクタがスイッチ内部とリードワイヤに連結された構造となっているため、車両の振動によってワイヤ連結部が破損するとともに内部への湿気流入によるスイッチ焼損が頻繁に発生したが、本発明のスイッチではリードワイヤが削除され、一体化した構造によって外部湿気の流入経路が完全に遮断されるので、車両の振動による部品の破損および湿気流入を効果的に防止でき、部品の信頼性を高めることができる。
さらに、本発明のスイッチは長期使用時に腐食および変形するラバーキャップおよびその他種々の内部構成要素を削除したため、構造の単純化および部品の縮小、原価節減などの長所を有する。

以下、本発明を添付の図面に基づいてさらに詳しく説明する。

図２（ａ）および（ｂ）は、本発明に係る低空気圧力スイッチの構造およびオン／オフ状態を示す断面図であって、図２（ａ）はスイッチ接点のオン状態を、図２（ｂ）はスイッチ接点のオフ状態を示す。
図に示すように、スイッチボディー１１０とスイッチカバー１２０を結合して低空気圧力スイッチの本体を構成し、内部には空気出入口１１１を通じて伝達される空気の圧力によって動作可能なダイヤフラム１１２およびこれと連動してばね１２１による弾力支持を受けるプランジャ１２２を配置し、このプランジャ１２２が動く方向の反対側にはコンタクトプレート１１３を配置してプランジャ１２２と選択的にオン（ｏｎ）／オフ（ｏｆｆ）接点を形成する。

空気出入口１１１は車両の空気ライン（空気配管）に締結される部分であって、空気が入／出力される通路であり、ダイヤフラム１１２は空気出入口１１１を通じて入った空気の圧力状態（これは空気ライン内の圧力状態である）に応じてスイッチ接点をオン（ｏｎ）／オフ（ｏｆｆ）させる。
また、ばね１２１はスイッチの圧力を決定する要素であって、空気ライン内の空気圧が規定未満に下がると復元される。

スイッチカバー１２０はその後段部がターミナル端子１３１，１３２を有するコネクタ１３０と一体となっているので、スイッチカバー１２０とコネクタ１３０は一体成形される。
この際、スイッチカバー１２０と一体型コネクタ１３０との間には各々の内部空間を仕切る横壁１２３が形成されているが、この横壁１２３にはスイッチカバー１２０内に挿設されたばね１２１の一端が支持される。
ばね１２１の反対側の端部はプランジャ１２２のばね座面と接触した状態となっており、これによってプランジャ１２２がばね１２１によって弾力支持される。

また、横壁１２３にはスイッチカバー１２０の内部空間とコネクタ１３０の内部空間を連通させる空気出口１２４が形成されているが、この空気出口１２４はダイヤフラム１１２の動作時、スイッチカバー１２０内の空気を外部に放出する役割を果たす。
コネクタ１３０は車両のワイヤハーネス（図示せず）に連結し、コネクタ１３０の２つのターミナル端子のうち一つ（１３１）は横壁１２３を貫通してスイッチカバー１２０の内部空間に挿入されているリード１３１ａを通じてばね１２１と接触しており、他の一つ（１３２）は横壁１２３を貫通してスイッチカバー１２０から前方に長く挿入配置されているリード１３２ａを通じてコンタクトプレート１１３と連結している。

これによって、プランジャ１２２に印加される電源は一体型コネクタ１３０のターミナル端子１３１、ばね１２１に続く経路をとる。
空気出入口１１１に規定圧力以上の空気が入ると、この際の圧力によってダイヤフラム１１２およびプランジャ１２２がばね１２１を圧縮しつつ後方に押され、この際、コンタクトプレート１１３とプランジャ１２２が離れてスイッチがオフ（ｏｆｆ）となる。
また、空気出入口１１１側の圧力室に規定未満の空気圧が作用すると、ダイヤフラム１１２およびプランジャ１２２がばね１２１の復元力によって前方に押され、コンタクトプレート１１３とプランジャ１２２が接触してスイッチはオン（ｏｎ）となる。

空気ライン内の空気圧が規定圧力未満に下がってコンタクトプレート１１３とプランジャ１２２がオン（ｏｎ）接点を形成する場合には、スイッチの各通電要素およびコネクタ１３０のターミナル端子１３１，１３２を通じて電流が流れ警告灯およびブザーを作動させる。
このように本発明のスイッチでは、従来型のスイッチ本体とコネクタを連結するワイヤリングが削除されて、スイッチ本体とコネクタが一体化した防水型構造となっているので、水分がスイッチ本体の内部に浸透するおそれがなく、結局スイッチ内の各構成要素の腐食およびこれによる機能喪失の問題がなくなる。
また、本発明のスイッチは、長期使用時、腐食および変形するラバーキャップの他種々の内部構成要素が削除されるので、構造の単純化および部品の縮小、原価節減などの長所を有する。

以下、本発明の低空気圧力スイッチのオン／オフ作動状態を説明する。
まず、図２（ｂ）に示すように、車両のブレーキ装置の空気ライン内の空気圧が規定の空気圧を保持する場合、空気出入口１１１側から加えられる空気圧がばね１２１の力に耐えつつダイヤフラム１１２を後方（図面の右側）に押し、これにより、プランジャ１２２がコンタクトプレート１１３から分離してスイッチがオフとなる。
この場合、警告灯およびブザーが作動しないため、運転者はブレーキの空気圧が正常状態であることを認識できる。

これに対し、図２（ａ）に示すように、車両のブレーキラインの漏れなどの問題によって空気ライン内の空気圧が規定未満に下がる場合、空気出入口１１１側から加えられる空気圧よりもばね１２１の復元力が大きくなる。これにより、ばね１２１がプランジャ１２２を前方（図面の左側）に押すとともに、プランジャ１２２とコンタクトプレート１１３とが接触してスイッチはオン（ｏｎ）となる。
スイッチオン（ｏｎ）の状態では、警告灯およびブザーが作動してブレーキラインの問題を運転者に警告する。

ここで、空気出入口１１１側の空気圧の変化による空気出口１２４側の空気の流れはコネクタ１３０およびワイヤハーネスのワイヤ心線に沿って行われるため、ダイヤフラム１１２の動きとは全く関連がない。
また、コネクタ１３０の内部にも十分な空間が設けられており、空気圧の変化によるダイヤフラム１１２の流動変位も微細な程度であるので、前記のような接点のオン／オフ作動が円滑に行われるようになる。

従来技術の低空気圧力スイッチの構造およびオン／オフ状態を示す断面図である。 本発明の低空気圧力スイッチの構造およびオン／オフ状態を示す断面図である。

符号の説明

１１０：スイッチボディー
１１１：空気出入口
１１２：ダイヤフラム
１１３：コンタクトプレート
１２０：スイッチカバー
１２１：ばね
１２２：プランジャ
１２３：横壁
１２４：空気出口
１３０：コネクタ
１３１，１３２：ターミナル端子
１３１ａ，１３２ａ：リード

Claims (3)

1. 空気出入口を通じて空気ラインに連結されるスイッチボディー、前記空気出入口に入った空気圧状態に応じて動作するダイヤフラム、該ダイヤフラムの動作に応じてオン／オフ接点を形成するコンタクトプレートおよびプランジャ、該プランジャを弾力支持するばね、前記各要素を受容し、かつ前記スイッチボディーと組み立てられるスイッチカバー、およびワイヤを通じて前記スイッチカバーの後段側に連結されるコネクタを含む車両用低空気圧力スイッチであって、
   前記スイッチカバーの後段部をコネクタと一体に成形してなり、前記スイッチカバーとコネクタの内部空間を仕切る横壁が形成されており、前記コネクタのターミナル端子がそれぞれ前記スイッチカバー内のばねとコンタクトプレートとに連結されてなることを特徴とする車両用低空気圧力スイッチ。
2. 前記コネクタのターミナル端子中の一つが前記横壁を貫通するリードによってスイッチカバー内のばねと接続され、もう一つが前記横壁を貫通して前記スイッチカバーから前方に長く挿入配置された他のリードによってコンタクトプレーと連結されていることを特徴とする請求項１記載の車両用低空気圧力スイッチ。
3. 前記横壁には、ダイヤフラムの動作時にスイッチカバー内の空気をコネクタの内部に放出する空気出口が貫設されていることを特徴とする請求項１記載の車両用低空気圧力スイッチ。