JP2014212005A - Seating switch device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seating switch having a high detection accuracy of a differential pressure.SOLUTION: A seating switch device comprises a switch mechanism performing a switching operation by deformation of a diaphragm 20, and consisting of a magnet 23 and a lead switch 24. In the switch mechanism, the magnet 23 is fixed to the diaphragm 20 facing one pressure chamber 21 side. The lead switch 24 is opposed to the magnet while keeping the longitudinal direction in parallel or substantially in parallel to the magnet 23, and changes an opposing interval between the magnet 23 and the lead switch 24 depending on the deformation of the diaphragm 20 to make the switch mechanism perform the switching operation.

Description

この発明は、ダイアフラム等の膜部材で区画された一対の圧力室の差圧を検出する着座スイッチ装置に関する。   The present invention relates to a seating switch device that detects a differential pressure between a pair of pressure chambers partitioned by a membrane member such as a diaphragm.

この種のスイッチ装置として、特許文献１に記載されたものが従来から知られているが、この従来のスイッチ装置の概略を図４に示している。
図４に示した従来のスイッチ装置は、ケーシング１にダイアフラム２を設けて、ケーシング１内を一対の圧力室３，４に区画している。上記ダイアフラム２は、その外側にコンボリューション２ａを設け、上記圧力室３，４の圧力差に応じて変形するようにしている。
なお、図中符号５は一方の圧力室３に圧力を導く圧力導入ポート、６は他方の圧力室４に圧力を導く圧力導入ポートである。 As this type of switch device, the one described in Patent Document 1 has been conventionally known. FIG. 4 shows an outline of this conventional switch device.
In the conventional switch device shown in FIG. 4, a diaphragm 2 is provided in a casing 1 and the inside of the casing 1 is partitioned into a pair of pressure chambers 3 and 4. The diaphragm 2 is provided with a convolution 2 a on the outside thereof, and is deformed in accordance with the pressure difference between the pressure chambers 3 and 4.
In the figure, reference numeral 5 is a pressure introduction port for introducing pressure into one pressure chamber 3, and 6 is a pressure introduction port for introducing pressure into the other pressure chamber 4.

上記のようにしたダイアフラム２であって、圧力室４側の面には作動ロッド７を起立させるとともに、この作動ロッド７の先端に永久磁石８を固定している。そして、上記作動ロッド７及び永久磁石８は、圧力室４と一体にした突出室９に臨ませている。
したがって、一方の圧力室３の圧力が相対的に高くなって、ダイアフラム２が他方の圧力室４側に変形すれば、作動ロッド７が軸方向に移動して永久磁石８が、図示の状態から上記突出室９内を上昇することになる。 In the diaphragm 2 as described above, the operating rod 7 is raised on the surface on the pressure chamber 4 side, and a permanent magnet 8 is fixed to the tip of the operating rod 7. The operating rod 7 and the permanent magnet 8 face the protruding chamber 9 integrated with the pressure chamber 4.
Therefore, if the pressure in one pressure chamber 3 becomes relatively high and the diaphragm 2 is deformed to the other pressure chamber 4 side, the operating rod 7 moves in the axial direction, and the permanent magnet 8 is moved from the state shown in the figure. The inside of the protruding chamber 9 is raised.

さらに、上記突出室９の外側にはリードスイッチ１０を配置しているが、このリードスイッチ１０の長手方向は、上記作動ロッド７と平行にしている。また、ダイアフラム２が図示の状態にあるとき、作動ロッド７に設けた永久磁石８が、リードスイッチ１０をオフ状態に保つ相対位置にあり、作動ロッド７が軸方向に移動して永久磁石８がリードスイッチ１０にほぼ正対したとき、リードスイッチ１０がオンの状態を保つようにしている。   Further, a reed switch 10 is disposed outside the protruding chamber 9, and the longitudinal direction of the reed switch 10 is parallel to the operating rod 7. When the diaphragm 2 is in the state shown in the figure, the permanent magnet 8 provided on the operating rod 7 is in a relative position for keeping the reed switch 10 in the OFF state, and the operating rod 7 moves in the axial direction so that the permanent magnet 8 is When facing the reed switch 10, the reed switch 10 is kept on.

上記のようにした構成において、圧力導入ポート５，６から圧力室３，４に圧力が導かれるとともに、一方の圧力室３の圧力が、他方の圧力室４の圧力よりも相対的に高くなると、ダイアフラム２は圧力室４側に向かって変形する。ダイアフラム２の変形に応じて、作動ロッド７が移動し、永久磁石８がリードスイッチ１０にほぼ正対したとき、当該リードスイッチ１０がオン動作をする。   In the configuration as described above, when pressure is introduced from the pressure introduction ports 5 and 6 to the pressure chambers 3 and 4, and the pressure in one pressure chamber 3 is relatively higher than the pressure in the other pressure chamber 4. The diaphragm 2 is deformed toward the pressure chamber 4 side. When the operating rod 7 moves according to the deformation of the diaphragm 2 and the permanent magnet 8 faces the reed switch 10, the reed switch 10 is turned on.

このように作動ロッド７の先端に設けた永久磁石８が、リードスイッチ１０の長手方向の一端から、リードスイッチ１０の長手方向所定の位置までストロークしない限り、リードスイッチ１０をオン動作させることができない。言い換えると、リードスイッチ１０をスイッチング動作させるために、永久磁石８のストロークを大きくせざるを得ない。   In this way, the reed switch 10 cannot be turned on unless the permanent magnet 8 provided at the tip of the operating rod 7 strokes from one end in the longitudinal direction of the reed switch 10 to a predetermined position in the longitudinal direction of the reed switch 10. . In other words, in order to switch the reed switch 10, the stroke of the permanent magnet 8 must be increased.

特開２０１０−２５７７０６号公報JP 2010-257706 A

上記のようにした従来の装置では、永久磁石８のストロークを大きくせざるを得ないので、永久磁石８がリードスイッチ１０をオン動作させる位置に到達する時間が長くなり、その分、応答性が悪くなるという問題があった。
また、上記のように永久磁石８を大きくストロークさせなければならないが、そのためにはダイアフラム２の変形量を大きくしなければならない。そして、ダイアフラム２の変形量を大きくするためには、当該ダイアフラム２のコンボリューション２ａを大きくせざるをえない。
しかし、コンボリューション２ａを大きくすれば、当然のこととして装置全体も大きくせざるを得ないという問題が発生する。 In the conventional apparatus as described above, since the stroke of the permanent magnet 8 must be increased, it takes a long time for the permanent magnet 8 to reach the position where the reed switch 10 is turned on, and the responsiveness is accordingly increased. There was a problem of getting worse.
Further, as described above, the permanent magnet 8 has to be stroked largely. To that end, the deformation amount of the diaphragm 2 must be increased. In order to increase the deformation amount of the diaphragm 2, the convolution 2a of the diaphragm 2 must be increased.
However, if the convolution 2a is increased, there is a problem that the entire apparatus must be enlarged as a matter of course.

さらに、上記のようにダイアフラム２のコンボリューション２ａを大きくすると、精度の上からも次のような問題が発生する。
先ず、コンボリューション２ａが大きければ、ダイアフラム２が反復して変形するときの反応が悪くなるとともに、弱い圧力でダイアフラム２が十分に変形しなくなる。
また、コンボリューション２ａを大きくするためには、コンボリューション２ａの厚さを厚くしなければならなくなるが、その厚さを厚くすれば、当然のこととして変形し易さが損なわれ、上記のように反復して変形するときの反応が悪くなる。 Further, when the convolution 2a of the diaphragm 2 is increased as described above, the following problem occurs from the viewpoint of accuracy.
First, if the convolution 2a is large, the reaction when the diaphragm 2 is repeatedly deformed becomes worse, and the diaphragm 2 is not sufficiently deformed by a weak pressure.
Further, in order to increase the convolution 2a, it is necessary to increase the thickness of the convolution 2a. However, if the thickness of the convolution 2a is increased, it is a matter of course that the ease of deformation is impaired. The reaction when deforming repeatedly becomes worse.

このような理由から、コンボリューション２ａを大きくせざるを得ない従来のスイッチ装置では、差圧検出の感度が悪くなるという問題があった。
さらに、本願発明のような着座スイッチ装置は、精度の高い差圧の検出が求められるが、上記従来のスイッチ装置では、十分な精度が求められず、着座スイッチ装置としては利用できないという問題もあった。 For this reason, the conventional switch device that has to increase the convolution 2a has a problem that the sensitivity of differential pressure detection is deteriorated.
Furthermore, the seating switch device as in the present invention is required to detect the differential pressure with high accuracy. However, the conventional switch device does not require sufficient accuracy and cannot be used as a seating switch device. It was.

また、上記のようにコンボリューション２ａの厚さを厚くすれば、その差圧動作圧力も大きくなるが、このように差圧動作圧力が大きくなると、例えば環境による温度が変化したとき、その検出誤差も大きくなる。なぜなら、温度が変化すれば、ダイアフラムの弾性係数が変化し、差圧動作圧力も変化するが、差圧動作圧力が大きければ、上記弾性係数の変化による検出圧力の誤差も大きくなるからである。
さらに、供給源からの流体圧は、必ずしも一定ではないが、その変化が大きい中で、上記のように差圧検出の感度が悪いと、検出ノズルとそれに近接させる物体との距離を一方の軸にとり、両圧力室の差圧を他方の軸にとった二次元グラフにおいて、供給圧の変化によって特性線のゲインが大きく変化してしまう。特性線のゲインが変化すれば、差圧検出精度がさらに悪くなるという問題が発生する。
この発明の目的は、差圧の検出精度が高い着座スイッチ装置を提供することである。 Further, if the thickness of the convolution 2a is increased as described above, the differential pressure operating pressure also increases. However, when the differential pressure operating pressure increases in this way, for example, when a temperature due to the environment changes, a detection error occurs. Also grows. This is because if the temperature changes, the elastic coefficient of the diaphragm changes and the differential pressure operating pressure also changes, but if the differential pressure operating pressure is large, the error in the detected pressure due to the change in the elastic coefficient also increases.
Furthermore, although the fluid pressure from the supply source is not necessarily constant, and the change is large, if the sensitivity of the differential pressure detection is poor as described above, the distance between the detection nozzle and the object to be brought close to it is set on one axis. On the other hand, in the two-dimensional graph in which the differential pressure between the two pressure chambers is taken on the other axis, the gain of the characteristic line greatly changes due to the change in the supply pressure. If the gain of the characteristic line changes, there arises a problem that the differential pressure detection accuracy further deteriorates.
An object of the present invention is to provide a seating switch device with high differential pressure detection accuracy.

この発明は、圧力流体の供給源に設定圧力側通路及び検出側通路を並列に接続するとともに、上記設定圧力側通路には設定圧調整手段を設け、検出側通路には検出ノズルを設けている。そして、上記設定圧力側通路を可撓性を有する膜部材で区画された一方の圧力室に接続し、検出側通路を膜部材で区画された他方の圧力室に接続している。さらに、上記膜部材は、上記一対の圧力室の圧力差によって変形するとともに、上記膜部材の変形によってスイッチング動作をするスイッチ機構を備え、このスイッチ機構の動作に応じて上記一対の圧力室間の差圧を検出する。
そして、第１の発明は、上記スイッチ機構が、上記磁石とリードスイッチとからなり、上記磁石は膜部材に固定し、リードスイッチはその長手方向を、上記磁石と平行もしくはほぼ平行な状態に保って磁石と対向させ、上記膜部材の変形に応じて上記磁石と上記リードスイッチとの対向間隔を変化させてスイッチ機構にスイッチング動作をさせる構成にしている。
なお、上記膜部材には、ダイアフラム、ベローズあるいは伸縮性を兼ね備えたゴムや樹脂からなる膜が含まれる。 According to the present invention, a set pressure side passage and a detection side passage are connected in parallel to a pressure fluid supply source, a set pressure adjusting means is provided in the set pressure side passage, and a detection nozzle is provided in the detection side passage. . The set pressure side passage is connected to one pressure chamber partitioned by a flexible membrane member, and the detection side passage is connected to the other pressure chamber partitioned by the membrane member. Further, the membrane member includes a switch mechanism that is deformed by a pressure difference between the pair of pressure chambers and that performs a switching operation by the deformation of the membrane member, and between the pair of pressure chambers according to the operation of the switch mechanism. Detect differential pressure.
According to a first aspect of the present invention, the switch mechanism includes the magnet and a reed switch, the magnet is fixed to the membrane member, and the reed switch keeps its longitudinal direction parallel or substantially parallel to the magnet. Thus, the switch mechanism is configured to perform a switching operation by changing the facing distance between the magnet and the reed switch in accordance with the deformation of the membrane member.
The membrane member includes a diaphragm, bellows, or a membrane made of rubber or resin having elasticity.

第２の発明は、上記膜部材に上記磁石を設けるとともに、この圧力室外であって上記磁石の接近によってスイッチング動作可能な位置に上記リードスイッチを設けている。
第３の発明は、上記一対の圧力室のうちいずれか一方の圧力室内に上記スイッチ機構を設けている。 According to a second aspect of the invention, the magnet is provided on the membrane member, and the reed switch is provided at a position outside the pressure chamber and capable of switching operation by the approach of the magnet.
In a third aspect of the invention, the switch mechanism is provided in any one of the pair of pressure chambers.

第４の発明は、上記一対の圧力室のうち、少なくとも一方の圧力室に流入ポート及び流出ポートを設け、これら両ポートを上記設定圧力側通路あるいは検出側通路の過程に接続し、上記一方の圧力室内に圧力流体を通過させ、この圧力流体で上記スイッチ機構あるいは膜部材を冷却する構成にしている。
第５の発明は、上記スイッチ機構が、上記磁石とリードスイッチとからなり、上記リードスイッチは一方の圧力室側に設け、上記磁石は、上記一方の圧力室内に、膜部材の変形に応じて回動可能に設け、その回動位置に応じて当該磁石がリードスイッチと正対する構成にしている。 According to a fourth aspect of the present invention, an inflow port and an outflow port are provided in at least one of the pair of pressure chambers, and both the ports are connected to the process of the set pressure side passage or the detection side passage. A pressure fluid is passed through the pressure chamber, and the switch mechanism or the membrane member is cooled by the pressure fluid.
In a fifth aspect of the present invention, the switch mechanism includes the magnet and a reed switch, the reed switch is provided on one pressure chamber side, and the magnet is disposed in the one pressure chamber according to deformation of the membrane member. The magnet is provided so as to be rotatable, and the magnet faces the reed switch in accordance with the rotation position.

第１の発明によれば、上記膜部材の変形に応じて上記磁石と上記リードスイッチとの対向間隔を変化させてスイッチ機構にスイッチング動作をさせるようにしたので、膜部材の変形量を大きくしなくても、スイッチング動作が可能になる。したがって、膜部材に従来のような大きなコンボリューションを設けなくてもよくなる。
また、大きなコンボリューションが不要なので、従来の装置に比べて全体を小型化できるし、膜部材の応答性や精度を向上させることができる。 According to the first aspect of the invention, since the switch mechanism is caused to perform the switching operation by changing the facing distance between the magnet and the reed switch in accordance with the deformation of the membrane member, the deformation amount of the membrane member is increased. Even without it, switching operation becomes possible. Therefore, it is not necessary to provide the membrane member with a large convolution as in the prior art.
In addition, since large convolution is not required, the overall size can be reduced as compared with the conventional apparatus, and the responsiveness and accuracy of the membrane member can be improved.

第２の発明によれば、リードスイッチを圧力室の外に設けたので、リードスイッチが圧力流体に混入している油などの液体にさらされたりしない。
第３の発明によれば、いずれか一方の圧力室内に上記スイッチ機構を設けたので、装置全体をコンパクトにまとめることができる。
第４の発明によれば、流体によって圧力室内の温度が必要以上に上昇しないようにできる。したがって、スイッチ機構に電子部品を用いたときには、極端な温度上昇で当該電子部品の性能等に影響を及ぼさない。また、膜部材も高温にさらされることがないので、当該膜部材の弾性に影響を及ぼすことがない。 According to the second invention, since the reed switch is provided outside the pressure chamber, the reed switch is not exposed to a liquid such as oil mixed in the pressure fluid.
According to the third invention, since the switch mechanism is provided in any one of the pressure chambers, the entire apparatus can be compactly integrated.
According to the fourth invention, the fluid can prevent the temperature in the pressure chamber from rising more than necessary. Therefore, when an electronic component is used for the switch mechanism, an extreme temperature rise does not affect the performance of the electronic component. In addition, since the membrane member is not exposed to a high temperature, the elasticity of the membrane member is not affected.

第５の発明によれば、膜部材は、磁石をリードスイッチに正対させたり、その正対位置からずらしたりする範囲で変形すれば足りるので、第１の発明と同様に、膜部材の変形量を大きくしなくても、スイッチング動作が可能になる。したがって、膜部材に従来のような大きなコンボリューションを設けなくてもよくなる。また、大きなコンボリューションが不要なので、従来の装置に比べて全体を小型化できるし、膜部材の応答性や精度を向上させることができる。   According to the fifth invention, the membrane member only needs to be deformed within a range in which the magnet is directly opposed to the reed switch or shifted from the directly-facing position. Therefore, as in the first invention, the membrane member is deformed. Switching operation is possible without increasing the amount. Therefore, it is not necessary to provide the membrane member with a large convolution as in the prior art. In addition, since large convolution is not required, the overall size can be reduced as compared with the conventional apparatus, and the responsiveness and accuracy of the membrane member can be improved.

図１は第１実施形態の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of the first embodiment. 図２は第２実施形態の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the second embodiment. 図３は第３実施形態の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of the third embodiment. 図４は従来の装置を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing a conventional apparatus.

図１に示した第１実施形態は、コンプレッサー等からなる圧力源１１に、供給通路１２を介して設定圧力側通路１３及び検出側通路１４を並列に接続している。そして、設定圧力側通路１３には可変オリフィスからなる設定圧調整手段１５を接続し、検出側通路１４には検出ノズル１６を設けている。
なお、図中符号１７は設定圧力側通路１３に設けたオリフィス、１８は検出側通路１４に設けたオリフィスである。 In the first embodiment shown in FIG. 1, a set pressure side passage 13 and a detection side passage 14 are connected in parallel to a pressure source 11 made of a compressor or the like via a supply passage 12. A set pressure adjusting means 15 comprising a variable orifice is connected to the set pressure side passage 13, and a detection nozzle 16 is provided in the detection side passage 14.
In the figure, reference numeral 17 denotes an orifice provided in the set pressure side passage 13, and 18 denotes an orifice provided in the detection side passage 14.

一方、上記設定圧力側通路１３及び検出側通路１４の圧力を導入するケーシング１９にはこの発明の膜部材であるダイアフラム２０を設け、当該ケーシング１９内を圧力室２１，２２に区画している。なお、図中符号２０ａは、ダイアフラム２０の外側に設けたコンボリューションである。
上記のようにしてダイアフラム２０で区画された一方の圧力室２１には、圧力導入ポートａを介して設定圧力側通路１３の圧力が導入され、他方の圧力室２２には、圧力導入ポートｂを介して検出側通路１４の圧力が導入されるようにしている。 On the other hand, the casing 19 for introducing the pressure of the set pressure side passage 13 and the detection side passage 14 is provided with a diaphragm 20 which is a membrane member of the present invention, and the inside of the casing 19 is partitioned into pressure chambers 21 and 22. Reference numeral 20a in the figure denotes a convolution provided outside the diaphragm 20.
The pressure in the set pressure side passage 13 is introduced into the one pressure chamber 21 partitioned by the diaphragm 20 as described above via the pressure introduction port a, and the pressure introduction port b is provided in the other pressure chamber 22. Thus, the pressure of the detection side passage 14 is introduced.

そして、圧力室２１側に面した上記ダイアフラム２０の一方の側面に磁石２３を設けるとともに、ケーシング１９の外側にリードスイッチ２４を設けている。このリードスイッチ２４は、それらの端子２４ａ，２４ｂを結ぶ方向である長手方向を、上記磁石２３に対して平行もしくはほぼ平行にして、ケーシング１９の外側に対向配置したものである。
なお、上記磁石２３とリードスイッチ２４とが相まってこの発明のスイッチ機構を構成するものである。
また、上記実施形態では、ダイアフラム２０の一方の側面に磁石２３を設けたが、磁石２３はダイアフラム２０と一体成形してもよい。 A magnet 23 is provided on one side surface of the diaphragm 20 facing the pressure chamber 21 side, and a reed switch 24 is provided outside the casing 19. The reed switch 24 is arranged to face the outside of the casing 19 with the longitudinal direction, which is the direction connecting the terminals 24 a and 24 b, being parallel or substantially parallel to the magnet 23.
The magnet 23 and the reed switch 24 constitute a switch mechanism according to the present invention.
In the above embodiment, the magnet 23 is provided on one side surface of the diaphragm 20. However, the magnet 23 may be integrally formed with the diaphragm 20.

次に、この第１実施形態の作用を説明する。
設定圧調整手段１５の開度を調整して、設定圧力側通路１３の設定圧を特定した状態で圧力源１１からエア等の流体を供給すると、一方の圧力室２１には上記設定された圧力が、圧力導入ポートａを介して導かれる。また、他方の圧力室２２には、検出側通路１４の圧力が圧力導入ポートｂを介して導かれる。
このとき、検出ノズル１６に物体が近接していないときには、設定圧力側通路１３及び一方の圧力室２１の圧力が、検出側通路１４及び他方の圧力室２２の圧力よりも相対的に高くなるので、ダイアフラム２０は他方の圧力室２２側に変形して、磁石２３とリードスイッチ２４との対向間隔を大きくする。磁石２３とリードスイッチ２４との対向間隔が大きくなれば、リードスイッチ２４はオフの状態を保つ。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
When a fluid such as air is supplied from the pressure source 11 in a state where the opening of the set pressure adjusting means 15 is adjusted and the set pressure in the set pressure side passage 13 is specified, the pressure set in the one pressure chamber 21 is set as described above. Is introduced through the pressure introduction port a. Further, the pressure in the detection side passage 14 is guided to the other pressure chamber 22 via the pressure introduction port b.
At this time, when the object is not close to the detection nozzle 16, the pressure in the set pressure side passage 13 and the one pressure chamber 21 is relatively higher than the pressure in the detection side passage 14 and the other pressure chamber 22. The diaphragm 20 is deformed to the other pressure chamber 22 side to increase the facing distance between the magnet 23 and the reed switch 24. If the distance between the magnet 23 and the reed switch 24 increases, the reed switch 24 remains off.

上記の状態から、検出ノズル１６に物体が徐々に近接すると、それにともなって検出ノズル１６の圧力損失も大きくなるので、その分、検出側通路１４及び他方の圧力室２２の圧力が上昇する。
他方の圧力室２２の圧力上昇にともなって、ダイアフラム２０は図示のノーマル位置に復帰するが、上記物体と検出ノズル１６とがさらに近接すると、検出側通路１４及び他方の圧力室２２の圧力が、設定圧力側通路１３及び一方の圧力室２１の圧力よりも高くなり、磁石２３とリードスイッチ２４との間隔を狭くする。このように磁石２３とリードスイッチ２４との間隔が狭くなると、磁石２３の磁束の影響でリードスイッチ２４は、その端子２４ａ，２４ｂを接触させてオンの状態を保つ。 When an object gradually approaches the detection nozzle 16 from the above state, the pressure loss of the detection nozzle 16 increases accordingly, and the pressure in the detection side passage 14 and the other pressure chamber 22 increases accordingly.
As the pressure in the other pressure chamber 22 rises, the diaphragm 20 returns to the normal position shown in the figure. However, when the object and the detection nozzle 16 are closer to each other, the pressure in the detection side passage 14 and the other pressure chamber 22 is reduced. The pressure in the set pressure side passage 13 and the one pressure chamber 21 becomes higher, and the interval between the magnet 23 and the reed switch 24 is narrowed. When the gap between the magnet 23 and the reed switch 24 becomes narrow in this way, the reed switch 24 keeps its on state by contacting its terminals 24a and 24b due to the influence of the magnetic flux of the magnet 23.

上記のようにして物体が検出ノズル１６にあらかじめ設定された範囲まで近接したかどうかを、リードスイッチ２４のオン動作によって把握できるようになる。
そして、この第１実施形態では、ダイアフラム２０の変形によって、磁石２３とリードスイッチ２４との対向間隔を制御することで、リードスイッチ２４のスイッチング動作を制御できるので、磁石２３の移動量を小さくしてリードスイッチ２４をスイッチング動作させることができる。
磁石２３の移動量を小さく抑えられということは、ダイアフラム２０の変形量も小さくできるので、従来とは異なりコンボリューション２０ａを小さくできる。 As described above, whether or not the object has approached the detection nozzle 16 to a preset range can be grasped by the ON operation of the reed switch 24.
In the first embodiment, the switching operation of the reed switch 24 can be controlled by controlling the facing distance between the magnet 23 and the reed switch 24 by the deformation of the diaphragm 20, so that the moving amount of the magnet 23 is reduced. Thus, the reed switch 24 can be switched.
The fact that the movement amount of the magnet 23 can be kept small means that the deformation amount of the diaphragm 20 can also be reduced, so that the convolution 20a can be reduced unlike the conventional case.

上記のようにコンボリューション２０ａを小さくできるので、その分、従来の装置よりも全体を小型化できる。
また、コンボリューション２０ａを小さくできる分、コンボリューション２０ａを薄くできるので、ダイアフラム２０の応答性や感度あるいは温度特性等の精度を向上させることができるし、供給圧の変化にも影響されない。
さらに、この第１実施形態では、スイッチ機構を構成するリードスイッチ２４をケーシング１９の外に配置したので、リードスイッチ２４が流体等で汚染されたりしない。 Since the convolution 20a can be made small as described above, the whole can be made smaller than the conventional apparatus.
Further, since the convolution 20a can be made thinner by the amount that the convolution 20a can be made smaller, the responsiveness, sensitivity, temperature characteristics, etc. of the diaphragm 20 can be improved, and the change in supply pressure is not affected.
Furthermore, in the first embodiment, since the reed switch 24 constituting the switch mechanism is disposed outside the casing 19, the reed switch 24 is not contaminated with fluid or the like.

図２に示した第２実施形態は、ケーシング１９内をこの発明の膜部材であるダイアフラム２０で一対の圧力室２１，２２を区画形成すること、及び、上記ダイアフラム２０にコンボリューション２０ａを形成するとともに、このダイアフラム２０に磁石２３を設けることは、第１実施形態と同じである。
ただし、この第２実施形態は、第１実施形態と異なり、リードスイッチ２４を一方の圧力室２１内に設け、この圧力室２１において、リードスイッチ２４は、それらの端子２４ａ，２４ｂを結ぶ方向である長手方向を、上記磁石２３に対して平行もしくはほぼ平行にして対向配置したものである。 In the second embodiment shown in FIG. 2, a pair of pressure chambers 21, 22 is defined in the casing 19 by a diaphragm 20 that is a membrane member of the present invention, and a convolution 20 a is formed in the diaphragm 20. At the same time, providing the diaphragm 23 with the diaphragm 20 is the same as in the first embodiment.
However, the second embodiment is different from the first embodiment in that the reed switch 24 is provided in one pressure chamber 21, and in this pressure chamber 21, the reed switch 24 is connected in a direction connecting the terminals 24a and 24b. A certain longitudinal direction is arranged opposite to the magnet 23 in parallel or substantially in parallel.

さらに、上記一方の圧力室２１を設定圧力側通路１３の通路過程に設けている。すなわち、上記設定圧力側通路１３は、上流部１３ａと下流部１３ｂとに分離するとともに、一方の圧力室２１には流入ポート２５と流出ポート２６とを設け、流入ポート２５を上記上流部１３ａに接続し、流出ポート２６を上記下流部１３ｂに接続している。
また、上記他方の圧力室２２を検出側通路１４の通路過程に設けている。すなわち、上記検出側通路１４は、上流部１４ａと下流部１４ｂとに分離するとともに、他方の圧力室２２には流入ポート２７と流出ポート２８とを設け、流入ポート２７を上記上流部１４ａに接続し、流出ポート２８を上記下流部１４ｂに接続している。 Further, the one pressure chamber 21 is provided in the passage process of the set pressure side passage 13. That is, the set pressure side passage 13 is separated into an upstream portion 13a and a downstream portion 13b, and an inlet port 25 and an outlet port 26 are provided in one pressure chamber 21, and the inlet port 25 is connected to the upstream portion 13a. The outflow port 26 is connected to the downstream portion 13b.
Further, the other pressure chamber 22 is provided in the passage process of the detection side passage 14. That is, the detection side passage 14 is separated into an upstream portion 14a and a downstream portion 14b, and the other pressure chamber 22 is provided with an inflow port 27 and an outflow port 28, and the inflow port 27 is connected to the upstream portion 14a. The outflow port 28 is connected to the downstream portion 14b.

したがって、設定圧力側通路１３の上流部１３ａから流入ポート２５を経由して一方の圧力室２１に流入した圧力流体は、流出ポート２６から上記下流部１３ｂに流出するようになり、一方の圧力室２１に流体の流れが発生する。
また、検出側通路１４の上流部１４ａから流入ポート２７を経由して他方の圧力室２２に流入した圧力流体は、流出ポート２８から上記下流部１４ｂに流出するようになり、この他方の圧力室２２にも流体の流れが発生する。 Therefore, the pressure fluid that has flowed into the one pressure chamber 21 from the upstream portion 13a of the set pressure side passage 13 via the inflow port 25 flows out from the outflow port 26 to the downstream portion 13b. A fluid flow is generated at 21.
The pressure fluid that has flowed into the other pressure chamber 22 from the upstream portion 14a of the detection side passage 14 via the inflow port 27 flows out from the outflow port 28 to the downstream portion 14b, and this other pressure chamber. A fluid flow is also generated at 22.

上記のように両圧力室２１，２２に圧力流体の流れが発生すれば、その流体によってダイアフラム２０、磁石２３及びリードスイッチ２４のそれぞれが、圧力流体の温度以上にはならないので、それらが異常高温になったりしない。
したがって、スイッチ機構に電子部品を用いたときには、極端な温度上昇で当該電子部品の性能等に影響を及ぼすことはない。また、ダイアフラム２０等の膜部材も、高温にさらされることがないので、ダイアフラム２０等の弾性に影響を及ぼすこともない。 If the flow of the pressure fluid is generated in both the pressure chambers 21 and 22 as described above, each of the diaphragm 20, the magnet 23, and the reed switch 24 does not exceed the temperature of the pressure fluid by the fluid, so that they are abnormally hot. It will not become.
Therefore, when an electronic component is used for the switch mechanism, the extreme temperature rise does not affect the performance of the electronic component. Further, since the membrane member such as the diaphragm 20 is not exposed to a high temperature, the elasticity of the diaphragm 20 or the like is not affected.

なお、この第２実施形態では、圧力室２１，２２の両方に圧力流体を流通させるようにしたが、リードスイッチ２４を設けた一方の圧力室２１のみに圧力流体を流通させるようにしてもよい。
また、この第２実施形態において、検出ノズル１６に物体が密着したときに、磁石２３がリードスイッチ２４に近接して、それをオン状態に切り換えることは、第１実施形態と同じなので、その詳細な説明は省略する。
さらに、上記第１，２実施形態では、磁石２３を、圧力室２１側に面した上記ダイアフラム２０の一方の側面に設けたが、磁石２３をダイアフラム等の膜部材に埋め込むようにしてもよい。また、この磁石２３は、永久磁石あるいは電磁石のいずれであってもよい。 In the second embodiment, the pressure fluid is circulated through both of the pressure chambers 21 and 22. However, the pressure fluid may be circulated through only one pressure chamber 21 provided with the reed switch 24. .
In the second embodiment, when an object comes into close contact with the detection nozzle 16, the magnet 23 approaches the reed switch 24 and switches it to the on state, which is the same as in the first embodiment. The detailed explanation is omitted.
Furthermore, in the first and second embodiments, the magnet 23 is provided on one side surface of the diaphragm 20 facing the pressure chamber 21, but the magnet 23 may be embedded in a film member such as a diaphragm. The magnet 23 may be a permanent magnet or an electromagnet.

図３に示した第３実施形態は、ケーシング１９の外側にリードスイッチ２４を設けるとともに、一方の圧力室２１には磁石２３を回動自在に設けている。そして、この磁石２３の回動支点２３ａとは反対端である自由端２３ｂには、ダイアフラム２０に設けた作動ピン２９が接触するようにしている。
なお、図中符号３０はスプリングで、このスプリング３０のバネ力の作用で、磁石２３の自由端２３ｂが常時作動ピン２９に接触するようにしている。 In the third embodiment shown in FIG. 3, a reed switch 24 is provided outside the casing 19, and a magnet 23 is rotatably provided in one pressure chamber 21. An operating pin 29 provided on the diaphragm 20 is in contact with a free end 23b which is the end opposite to the rotation fulcrum 23a of the magnet 23.
In the figure, reference numeral 30 denotes a spring, and the free end 23 b of the magnet 23 is always in contact with the operating pin 29 by the action of the spring force of the spring 30.

また、上記磁石２３の回動支点２３ａは、上記リードスイッチ２４の端子２４ａ，２４ｂのレベルとほぼ同じにしている。そして、磁石２３がこの回動支点２３ａを中心にして上記自由端２３ｂが弧を描き、磁石２３が図３においてほぼ水平になったとき、磁石２３がリードスイッチ２４と正対するようにしている。
したがって、他方の圧力室２２の圧力が上昇するにともなって、ダイアフラム２０は一方の圧力室２１方向に変形するが、この変形にともなって作動ピン２９が移動して、磁石２３をスプリング３０のバネ力に抗して回動させ、当該磁石２３をリードスイッチ２４に正対させる。このように磁石２３がリードスイッチ２４に正対することによって、リードスイッチ２４がオン動作をする。 The rotation fulcrum 23a of the magnet 23 is substantially the same as the level of the terminals 24a and 24b of the reed switch 24. The free end 23b forms an arc around the rotation fulcrum 23a, and the magnet 23 faces the reed switch 24 when the magnet 23 is substantially horizontal in FIG.
Therefore, as the pressure in the other pressure chamber 22 rises, the diaphragm 20 is deformed in the direction of the one pressure chamber 21. With this deformation, the operating pin 29 moves to move the magnet 23 to the spring of the spring 30. The magnet 23 is rotated against the force so that the magnet 23 faces the reed switch 24. In this way, when the magnet 23 faces the reed switch 24, the reed switch 24 is turned on.

上記のようにした第３実施形態では、磁石２３の回動角を小さく設定することができ、その分、ダイアフラム２０の変形量を小さく抑えることができる。したがって、この第３実施形態においても、上記第１，２実施形態と同様な効果を期待することができる。
なお、上記第３実施形態では、リードスイッチ２４を一方の圧力室２１の外側に設けたが、当該リードスイッチ２４は、上記一方の圧力室２１内に設けてもよい。
そして、リードスイッチ２４を圧力室２１の外部に設ければ、内部に設けたときよりも圧力室２１の容積を相対的に小さくできる。圧力室２１の容積が小さくなれば、その圧力変化に対してダイアフラムの応答性が向上するというメリットがある。 In the third embodiment as described above, the rotation angle of the magnet 23 can be set small, and the deformation amount of the diaphragm 20 can be suppressed to that extent. Therefore, also in the third embodiment, the same effect as in the first and second embodiments can be expected.
In the third embodiment, the reed switch 24 is provided outside the one pressure chamber 21. However, the reed switch 24 may be provided in the one pressure chamber 21.
If the reed switch 24 is provided outside the pressure chamber 21, the volume of the pressure chamber 21 can be made relatively smaller than when it is provided inside. If the volume of the pressure chamber 21 is reduced, there is an advantage that the responsiveness of the diaphragm is improved with respect to the pressure change.

一方、リードスイッチ２４を圧力室２１内に設けたときには、当該リードスイッチ２４が圧力室２１内を流れる圧力流体によって冷却されるので、リードスイッチ２４が故障し難くなるというメリットがある。さらに、当該着座スイッチを、劣悪な雰囲気中に設置したときには、リードスイッチ２４がその劣悪な雰囲気にさらされないというメリットもある。
その他の構成は、第２実施形態と同じである。
なお、上記第１〜３実施形態のそれぞれでは膜部材としてダイアフラム２０を用いたが、ダイアフラムに代えて、ベローズや、伸縮性を兼ね備えたゴムや樹脂からなる膜を用いてもよい。 On the other hand, when the reed switch 24 is provided in the pressure chamber 21, the reed switch 24 is cooled by the pressure fluid flowing in the pressure chamber 21. Further, when the seating switch is installed in a poor atmosphere, there is an advantage that the reed switch 24 is not exposed to the poor atmosphere.
Other configurations are the same as those of the second embodiment.
In each of the first to third embodiments, the diaphragm 20 is used as the membrane member. However, instead of the diaphragm, a bellows, or a membrane made of rubber or resin having stretchability may be used.

この発明は、加工物体をテーブルに正確に載せたかどうかを検出する着座スイッチ装置に最適である。   The present invention is most suitable for a seating switch device that detects whether or not a processed object has been accurately placed on a table.

１１ 圧力源
１３ 設定圧力側通路
１４ 検出側通路
１５ 設定圧調整手段
１６ 検出ノズル
２０ ダイアフラム
２１，２２ 圧力室
２３ 磁石
２４ リードスイッチ
２５，２７ 流入ポート
２６，２８ 流出ポート 11 Pressure source 13 Set pressure side passage 14 Detection side passage 15 Set pressure adjusting means 16 Detection nozzle 20 Diaphragms 21, 22 Pressure chamber 23 Magnet 24 Reed switch 25, 27 Inflow port 26, 28 Outflow port

Claims (5)

圧力流体の供給源に、設定圧力側通路及び検出側通路を並列に接続するとともに、
上記設定圧力側通路には設定圧調整手段を設け、
検出側通路には検出ノズルを設け、
上記設定圧力側通路を、可撓性を有する膜部材で区画された一方の圧力室に接続し、
検出側通路を上記膜部材で区画された他方の圧力室に接続する一方、
上記膜部材は、上記一対の圧力室の圧力差によって変形するとともに、
上記膜部材の変形によってスイッチング動作をするスイッチ機構を備え、
このスイッチ機構の動作に応じて上記一対の圧力室間の差圧を検出する着座スイッチ装置であって、
上記スイッチ機構は、
上記磁石とリードスイッチとからなり、
上記磁石は上記膜部材に固定し、
リードスイッチはその長手方向を、上記磁石と平行もしくはほぼ平行な状態に保って磁石と対向させ、
上記膜部材の変形に応じて上記磁石と上記リードスイッチとの対向間隔を変化させてスイッチ機構にスイッチング動作をさせる構成にした
着座スイッチ装置。 A set pressure side passage and a detection side passage are connected in parallel to the pressure fluid supply source,
A set pressure adjusting means is provided in the set pressure side passage,
A detection nozzle is provided in the detection side passage,
The set pressure side passage is connected to one pressure chamber partitioned by a flexible membrane member,
While connecting the detection side passage to the other pressure chamber partitioned by the membrane member,
The membrane member is deformed by a pressure difference between the pair of pressure chambers,
A switch mechanism that performs a switching operation by deformation of the membrane member,
A seating switch device that detects a differential pressure between the pair of pressure chambers according to the operation of the switch mechanism,
The switch mechanism is
It consists of the above magnet and reed switch,
The magnet is fixed to the membrane member,
The reed switch keeps its longitudinal direction parallel to or almost parallel to the magnet, facing the magnet,
A seating switch device configured to change a facing distance between the magnet and the reed switch in accordance with deformation of the membrane member and to cause the switch mechanism to perform a switching operation. 上記一対の圧力室のうちいずれか一方の圧力室内に上記磁石を設けるとともに、この圧力室外であって上記磁石の接近によってスイッチング動作可能な位置に上記リードスイッチを設けたことを特徴とする請求項１に記載の着座スイッチ装置。   The magnet is provided in one of the pair of pressure chambers, and the reed switch is provided at a position outside the pressure chamber and capable of switching operation by the approach of the magnet. The seating switch device according to 1. 上記一対の圧力室のうちいずれか一方の圧力室内に上記スイッチ機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の着座スイッチ装置。   The seating switch device according to claim 1, wherein the switch mechanism is provided in any one of the pair of pressure chambers. 上記一対の圧力室のうち、少なくとも一方の圧力室に流入ポート及び流出ポートを設け、これら両ポートを上記設定圧力側通路あるいは検出側通路の過程に接続し、上記一方の圧力室内に圧力流体を通過させ、この圧力流体で上記スイッチ機構あるいは膜部材を冷却する構成にした請求項１〜３のいずれか１に記載の着座スイッチ装置。   Among the pair of pressure chambers, at least one pressure chamber is provided with an inflow port and an outflow port, both ports are connected to the process of the set pressure side passage or the detection side passage, and the pressure fluid is supplied into the one pressure chamber. The seating switch device according to any one of claims 1 to 3, wherein the switch mechanism or the membrane member is cooled by the pressure fluid. 圧力流体の供給源に、設定圧力側通路及び検出側通路を並列に接続するとともに、
上記設定圧力側通路には設定圧調整手段を設け、
検出側通路には検出ノズルを設け、
上記設定圧力側通路を、膜部材で区画された一方の圧力室に接続し、
検出側通路を膜部材で区画された他方の圧力室に接続する一方、
上記膜部材は、上記一対の圧力室の圧力差によって変形するとともに、
上記膜部材の変形によってスイッチング動作をするスイッチ機構を備え、
このスイッチ機構の動作に応じて上記一対の圧力室間の差圧を検出する着座スイッチ装置であって、
上記スイッチ機構は、
上記磁石とリードスイッチとからなり、
上記リードスイッチは一方の圧力室側に設け、
上記磁石は、上記一方の圧力室内に、膜部材の変形に応じて回動可能に設け、その回動位置に応じて当該磁石がリードスイッチと正対する構成にした
着座スイッチ装置。 A set pressure side passage and a detection side passage are connected in parallel to the pressure fluid supply source,
A set pressure adjusting means is provided in the set pressure side passage,
A detection nozzle is provided in the detection side passage,
The set pressure side passage is connected to one pressure chamber partitioned by a membrane member,
While connecting the detection side passage to the other pressure chamber partitioned by the membrane member,
The membrane member is deformed by a pressure difference between the pair of pressure chambers,
A switch mechanism that performs a switching operation by deformation of the membrane member,
A seating switch device that detects a differential pressure between the pair of pressure chambers according to the operation of the switch mechanism,
The switch mechanism is
It consists of the above magnet and reed switch,
The reed switch is provided on one pressure chamber side,
The seating switch device, wherein the magnet is provided in the one pressure chamber so as to be rotatable according to deformation of the membrane member, and the magnet is opposed to the reed switch according to the rotation position.
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