JP2016149335A - 圧力スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の設定圧力を検出できる圧力スイッチを提供する。【解決手段】 ケーシング（１）内の受圧室（４）に挿入された受圧部材（１５）が、その受圧室（４）の圧油によって上方へ押圧されると共に、前記受圧室（４）の上側に装着される圧力設定バネ（２０）によって下方へ付勢される。前記受圧部材（１５）からスイッチ操作部材（２５）が右方に突設される。前記スイッチ操作部材（２５）に上側から対面される第１スイッチ（３０）と第２スイッチ（４０）とが、左右方向に並べて配置される。前記スイッチ操作部材（２５）に上下移動可能に挿入される第１操作ロッド（３２）と第２操作ロッド（４２）とが、それぞれ、バネ（３３）（４３）によって上方に付勢される。【選択図】図１

Description

この発明は、圧力スイッチに関する。

この種の圧力スイッチには、従来では、特許文献１（日本国・実開昭６３−１０２１４２号公報）に記載されたものがある。
その従来技術では、ケーシング内に装着された受圧部材と圧力設定バネとの釣り合いによってスイッチ操作部材を上下方向へ移動させ、そのスイッチ操作部材に１つのリミットスイッチの操作部を対面させていた。

実開昭６３−１０２１４２

ところで、圧力スイッチで圧力流体の圧力を検出するときに、複数の設定圧力を検出することが要請される場合がある。
この場合、前記の従来技術では、前記リミットスイッチによって１つの検出圧力しかできないので、複数の圧力スイッチを配置する必要が生じる。
その結果、圧力スイッチの設置スペースが大きくなるうえ、設置コストも高くなる。
本発明の目的は、複数の設定圧力を検出できる圧力スイッチを提供するにあたり、圧力スイッチの設置スペースを小さくして、設置コストを低減することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１から図２Ｂまたは図３Ａから図３Ｃに示すように、圧力スイッチを次のように構成した。
ケーシング１内に形成された受圧室４に、受圧部材１５が上下移動可能で保密状に挿入される。その受圧部材１５が、前記受圧室４に供給される圧力流体によって上方へ押圧されると共に、受圧室４の上側に装着される圧力設定バネ２０によって下方へ付勢される。前記受圧部材１５からスイッチ操作部材２５が左右方向の外方へ突設される。左右方向へ複数並べて設けられた第１スイッチ３０及び第２スイッチ４０が、前記スイッチ操作部材２５に対面される。前記スイッチ操作部材２５に上下移動可能に挿入される第１操作ロッド３２が、前記第１スイッチ３０に向けてバネ３３によって付勢される。前記スイッチ操作部材２５に上下移動可能に挿入される第２操作ロッド４２が、前記第２スイッチ４０に向けてバネ４３によって付勢される。

本発明は次の作用効果を奏する。
前記受圧室の圧力に相当する上方への押圧力と、前記圧力設定バネの下方への付勢力との釣り合いによって前記受圧部材が上下方向へ移動されると、その受圧部材が前記スイッチ操作部材を介して第１操作ロッドと第２操作ロッドとを移動させる。
前記受圧室の圧力が、圧力設定バネで設定される第１設定圧力を上回るときに、第１操作ロッドが第１スイッチを操作し、または操作することを止める。また、前記受圧室の圧力が第１設定圧力を下回るときに、第１操作ロッドが第１スイッチを操作することを止め、または操作する。
さらに、前記受圧室の圧力が、圧力設定バネで設定される第２設定圧力を上回るときに、第２操作ロッドが第２スイッチを操作し、または操作することを止める。また、前記受圧室の圧力が第２設定圧力を下回るときに、第２操作ロッドが第２スイッチを操作することを止め、または操作する。
これにより、上記の圧力スイッチは、複数の設定圧力を検出できる。また、前述の従来技術のように、１つの設定圧力しか検出できない圧力スイッチを複数設置する場合に比べて、本発明の圧力スイッチでは、その設置スペースを小さくできるうえ、設置コストを低減できる。

本発明は、下記（１）または（２）の構成を加えることが好ましい。
（１）例えば、図１から図２Ｂまたは図３Ａから図３Ｃに示すように、前記第１操作ロッド３２を上下方向へ進退調節可能にする第１調節機構３５が、当該第１操作ロッド３２に設けられる。
この場合、受圧室の圧力が所望する圧力となったときに、第１操作ロッドが第１スイッチの操作部を操作するように、または操作することを止めるように、上記第１調節機構によってスイッチ操作部材に対する前記第１操作ロッドの高さ位置または上下方向のストロークを調節することができる。

（２）例えば、図１から図２Ｂまたは図３Ａから図３Ｃに示すように、前記第２操作ロッド４２を上下方向へ進退調節可能にする第２調節機構４５が、当該第２操作ロッド４２に設けられる。
この場合、受圧室の圧力が所望する圧力となったときに、第２操作ロッドが第２スイッチの操作部を操作するように、または操作することを止めるように、上記第２調節機構によってスイッチ操作部材に対する前記第２操作ロッドの高さ位置または上下方向のストロークを調節することができる。

図１は、本発明の第１実施形態を示し、圧力スイッチの断面図である。 図２Ａおよび図２Ｂは、上記圧力スイッチの動作説明図であって、それぞれ、上記図１に類似する部分図である。 図３Ａから図３Ｃは、本発明の第２実施形態を示す。図３Ａは、上記図１に類似する部分図である。図３Ｂは、上記図２Ａに類似する部分図である。図３Ｃは、上記図２Ｂに類似する部分図である。

本発明の第１実施形態を図１から図２Ｂによって説明する。
ケーシング１内の左側に受圧室４とバネ室８とが上方へ順に形成される。また、ケーシング１内の右側にスイッチ室１０が形成される。

上記の受圧室４に受圧部材１５が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。その受圧部材１５は、受圧室４に供給される圧油（圧力流体）によって上方へ押圧される。上記のバネ室８に圧力設定バネ２０がバネ受け１９とスイッチ操作部材２５とを介して装着され、その圧力設定バネ２０が受圧部材１５を下方へ付勢する。その圧力設定バネ２０は、ケーシング１の上端壁１ａに進退可能に螺合された圧力調節ネジ２１によって下方へ押圧されている。

上記の受圧部材１５に装着されるスイッチ操作部材２５が、バネ室８の右側壁に形成された貫通孔２６を通ってバネ室８からスイッチ室１０へ向けて突設されている。そのスイッチ操作部材２５に向けて配置される第１スイッチ３０と第２スイッチ４０とが、スイッチ室１０内に右方へ順に配置される。上記第１スイッチ３０及び第２スイッチ４０は、リミットスイッチによって構成される。

上記のスイッチ操作部材２５の右側部分に２つの装着孔が所定の間隔をあけて右方へ順に並べて形成され、その２つの装着孔に、それぞれ、筒状の第１ガイド部材３１と第２ガイド部材４１とが固定される。その第１ガイド部材３１の内周孔に上下移動可能に挿入された第１操作ロッド３２が、バネ３３によって上方へ付勢される。第２ガイド部材４１の内周孔に上下移動可能に挿入された第２操作ロッド４２が、バネ４３によって上方へ付勢される。

図１に示すように、受圧室４に油圧力が作用していない状態において、第１操作ロッド３２の上端面と第１スイッチ３０の操作部３０ａとの間に隙間が形成される。その隙間寸法を調節する第１調節機構３５が、当該第１操作ロッド３２の下部に設けられる。その第１調節機構３５は、次のように構成される。
第１操作ロッド３２の下部に上側溝３６と下側溝３７とが、高さ方向に所定の間隔をあけて周方向に形成される。下側溝３７に止め輪３８が装着され、その止め輪３８によって第１操作ロッド３２の上方への移動が制限されている。止め輪３８を上側溝３６と下側溝３７とのいずれかに装着することにより、上記の隙間寸法を調節できる。

図１に示すように、受圧室４に油圧力が作用していない状態において、第２操作ロッド４２の上端面と第２スイッチ４０の操作部４０ａとの間に隙間が形成される。その隙間寸法を調節する第２調節機構４５が、当該第２操作ロッド４２の下部に設けられる。その第２調節機構４５は、次のように構成される。
第２操作ロッド４２の下側部分に形成された雄ネジ部４８に、調節ナット４９が螺合される。その調節ナット４９によって第２操作ロッド４２の上方への移動が制限されている。その調節ナット４９を締め込み回転または緩め回転することにより、上記の隙間寸法を調節できる。

上記の圧力スイッチは、図１から図２Ｂに示すように、次のように作動する。
図１の初期状態では、受圧室４に圧油（圧力流体）が供給されてなく、圧力設定バネ２０がスイッチ操作部材２５および受圧部材１５を下方へ移動させている。このため、そのスイッチ操作部材２５が、第１ガイド部材３１と止め輪３８とを介して第１操作ロッド３２を下方へ移動させると共に、第２ガイド部材４１と調節ナット４９とを介して第２操作ロッド４２を下方へ移動させている。このとき、第１操作ロッド３２は、第１スイッチ３０の操作部３０ａから下方に離間されている。また、第２操作ロッド４２も、第２スイッチ４０の操作部４０ａから下方に離間されている。

図１の初期状態において、受圧室４に圧油が供給されると、まず、その受圧室４の圧油が圧力設定バネ２０に抗して受圧部材１５を上方へ押動させていく。そして、受圧室４の圧力が、圧力設定バネ２０の付勢力によって設定された第１設定圧力を上回ると、受圧部材１５がスイッチ操作部材２５を介して第１操作ロッド３２を上方へ移動させる。すると、図２Ａに示すように、その第１操作ロッド３２が第１スイッチ３０の操作部３０ａを押し込み操作する。これにより、圧力スイッチは、受圧室４の圧力が第１設定圧力を上回ったことを検知する。
引き続いて、前記受圧室４の圧油の圧力が高まると、圧力設定バネ２０がさらに圧縮されて、その付勢力によって設定された第２設定圧力よりも受圧室の油圧力が上回ると、上記のスイッチ操作部材２５が第２操作ロッド４２を上方へ移動させる。すると、図２Ｂに示すように、その第２操作ロッド４２が第２スイッチ４０の操作部４０ａを押し込み操作する。これにより、圧力スイッチは、受圧室４の圧力が第２設定圧力を上回ったことを検知する。
最後に、バネ室８の途中高さ部に形成された段差部１ｃに、スイッチ操作部材２５が下方から当接する。

図２Ｂの状態において、受圧室４から圧油が排出されると、圧力設定バネ２０がスイッチ操作部材２５と受圧部材１５とを下方へ移動させていく。しかし、バネ３３によって上方へ付勢された第１操作ロッド３２が、第１スイッチ３０の操作部３０ａを押し込み操作し続けると共に、バネ４３によって上方へ付勢された第２操作ロッド４２が、第２スイッチ４０の操作部４０ａを押し込み操作し続けている。
次いで、受圧室４の油圧力が第２設定圧力を下回ると、図２Ａに示すように、前記スイッチ操作ロッド２５が第２ガイド部材４１と調節ナット４９とを介して第２操作ロッド４２を下方へ移動させていく。これにより、第２スイッチ４０の操作部４０ａが開放される。その結果、圧力スイッチは、受圧室４の油圧力が第２設定圧力を下回ったことを検知できる。
引き続いて、受圧室４の油圧力が第１設定圧力を下回ると、図１に示すように、前記スイッチ操作ロッド２５が第１ガイド部材３１と止め輪３８とを介して第１操作ロッド３２を下方へ移動させていく。これにより、第１スイッチ３０の操作部３０ａが開放される。その結果、圧力スイッチは、受圧室４の圧力が第２設定圧力を下回ったことを検知できる。
最後に、受圧部材１５がケーシング１の下端壁１ｂに受け止められる。

上記の第１実施形態は次の長所を奏する。
前記受圧室４の油圧力に相当する上方への押圧力と、前記圧力設定バネ２０の下方への付勢力との釣り合いによって前記受圧部材１５が上下方向へ移動されると、その受圧部材１５が前記スイッチ操作部材２５を介して第１操作ロッド３２と第２操作ロッド４２とを移動させる。
前記受圧室４の油圧力が第１設定圧力を上回ると、第１操作ロッド３２が第１スイッチ３０の操作部３０ａを押し込み操作する。また、前記受圧室４の油圧力が第１設定圧力を下回ると、第１操作ロッド３２が第１スイッチ３０の操作部３０ａを開放する。
さらに、前記受圧室４の油圧力が第２設定圧力を上回ると、第２操作ロッド４２が第２スイッチ４０の操作部４０ａを押し込み操作する。また、前記受圧室４の圧力が第２設定圧力を下回ると、第２操作ロッド４２が第２スイッチ４０の操作部４０ａを開放する。
これにより、上記の圧力スイッチは、第１設定圧力と第２設定圧力との２つの設定圧力を検出できる。また、前述の従来技術のように、１つの設定圧力しか検出できない圧力スイッチを複数設置する場合に比べて、本発明の圧力スイッチでは、その設置スペースを小さくできるうえ、設置コストを低減できる。

図３Ａから図３Ｃは、本発明の第２実施形態を示している。この第２実施形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材（または類似する部材）には原則として同一の参照数字を付けて説明する。
この第２実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。

上記の第１ガイド部材３１の内周孔に上下移動可能に挿入された第１操作ロッド３２が、バネ３３によって下方へ付勢される。
また、上記の第２ガイド部材４１の内周孔に上下移動可能に挿入された第２操作ロッド４２が、バネ４３によって下方へ付勢される。

上記のスイッチ操作部材２５の下方に第１スイッチ３０と第２スイッチ４０とがバネ室８の右外方へ順に設けられる。その第１スイッチ３０の操作部３０ａと第２スイッチ４０の操作部４０ａとが、それぞれ、第１操作ロッド３２と第２操作ロッド４２とに下側から対面される。
なお、第１スイッチ３０及び第２スイッチ４０は、ケーシング１外に露出しているが、これら第１スイッチ３０及び第２スイッチ４０にカバーを装着することが好ましい。

図３Ａに示すように、受圧室４に油圧力が作用していない状態において、第１操作ロッド３２がバネ３３に抗して第１スイッチ３０の操作部３０ａを押し込み操作し、その第１操作ロッド３２がスイッチ操作部材２５に対して上方へ移動されている。その第１操作ロッド３２の上部に第１調節機構３５が設けられる。その第１調節機構３５は、第１操作ロッド３２の上側部分に形成された雄ネジ部７１と、その雄ネジ部７１に螺合された調節ナット７２とを有する。その調節ナット７２の下端面と第１ガイド部材３１の上端面との間に隙間が形成されている。その調節ナット７２を締め付け回転または緩め回転することにより、上記隙間の寸法を調節できる。

また、図３Ａに示すように、受圧室４に油圧力が作用していない状態において、第２操作ロッド４２がバネ４３に抗して第２スイッチ４０の操作部４０ａを押し込み操作し、その第２操作ロッド４２がスイッチ操作部材２５に対して上方へ移動されている。その第２操作ロッド４２の上部に第２調節機構４５が設けられる。第２調節機構４５は、第２操作ロッド４２の上側部分に形成された雄ネジ部４８と、その雄ネジ部４８に螺合された調節ナット４９とを有する。その調節ナット４９の下端面と第２ガイド部材４１の上端面との間に隙間が形成されている。その調節ナット４９を締め付け回転または緩め回転することにより、上記隙間の寸法を調節できる。

上記の圧力スイッチは、図３Ａから図３Ｃに示すように、次のように作動する。
図３Ａの初期状態では、受圧室４に圧油（圧力流体）が供給されてなく、圧力設定バネ２０がスイッチ操作部材２５および受圧部材１５を下方へ移動させている。このため、そのスイッチ操作部材２５が、バネ３３に抗して第１操作ロッド３２を第１スイッチ３０の操作部３０ａに押し込み操作させると共に、バネ４３に抗して第２操作ロッド４２を第２スイッチ４０の操作部４０ａに押し込み操作させる。

図３Ａの初期状態において、受圧室４に圧油が供給されると、まず、その受圧室４の圧油が圧力設定バネ２０に抗して受圧部材１５を上方へ移動させていく。
そして、受圧室４の圧力が圧力設定バネ２０の付勢力によって設定された第１設定圧力を上回ると、図３Ｂに示すように、スイッチ操作部材２５が第１ガイド部材３１と調節ナット７２とを介して第１操作ロッド３２を持ち上げる。これにより、第１スイッチ３０の操作部３０ａが開放される。その結果、圧力スイッチは、受圧室４の圧力が第１設定圧力を上回ったことを検知できる。
引き続いて、前記受圧室４の圧油の圧力が高まると、圧力設定バネ２０がさらに圧縮され、その付勢力によって設定された第２設定圧力よりも受圧室４の圧力が上回ると、図３Ｃに示すように、スイッチ操作部材２５が第２ガイド部材４１と調節ナット４９とを介して第２操作ロッド４２を持ち上げる。これにより、第２スイッチ４０の操作部４０ａが開放される。その結果、圧力スイッチは、受圧室４の圧力が第２設定圧力を上回ったことを検知できる。
最後に、バネ室８の途中高さ部に形成された段差部１ｃにスイッチ操作部材２５が下方から当接する。

図３Ｃの状態において、受圧室４の圧油が排出されていくと、圧力設定バネ２０が受圧部材１５を介してスイッチ操作部材２５を下方へ移動させていく。
そして、受圧室４の圧力が第２設定圧力を下回ると、図３Ｂに示すように、第２操作ロッド４２が第２スイッチ４０の操作部４０ａを押し込み操作する。これにより、圧力スイッチは、受圧室４の圧力が第２設定圧力を下回ったことを検知できる。
引き続いて、受圧室４の圧力が第１設定圧力を下回ると、図３Ａに示すように、第１操作ロッド３２が第１スイッチ３０の操作部３０ａを押し込み操作する。これにより、圧力スイッチは、受圧室４の圧力が第１設定圧力を下回ったことを検知できる。
最後に、受圧部材１５がケーシング１の下端壁１ｂに受け止められる。

上記の第２実施形態は次の長所を奏する。
前記受圧室４の油圧力に相当する上方への押圧力と、前記圧力設定バネ２０の下方への付勢力との釣り合いによって前記受圧部材１５が上下方向へ移動されると、その受圧部材１５が前記スイッチ操作部材２５を介して第１操作ロッド３２と第２操作ロッド４２とを移動させる。
前記受圧室４の圧力が第１設定圧力を上回ると、第１操作ロッド３２が第１スイッチ３０の操作部３０ａを開放する。また、前記受圧室４の圧力が第１設定圧力を下回ると、第１操作ロッド３２が第１スイッチ３０の操作部３０ａを押し込み操作する。
さらに、前記受圧室４の油圧力が第２設定圧力を上回ると、第２操作ロッド４２が第２スイッチ４０の操作部４０ａを開放する。また、前記受圧室４の圧力が第２設定圧力を下回ると、第２操作ロッド４２が第２スイッチ４０の操作部４０ａを押し込み操作する。
これにより、上記の圧力スイッチは、第１設定圧力と第２設定圧力との２つの設定圧力を検出できる。また、前述の従来技術のように、１つの設定圧力しか検出できない圧力スイッチを複数設置する場合に比べて、本発明の圧力スイッチでは、その設置スペースを小さくできるうえ、設置コストを低減できる。

上記の各実施形態は次のように変更可能である。
圧力スイッチに設置されるスイッチは、２つで例示したが、３つ以上でもよい。
圧力スイッチは、例示したように垂直姿勢に配置することに代えて、水平姿勢に配置したり斜め姿勢に配置してもよい。
圧力流体は、例示した圧油に代えて、他の液体または圧縮空気等の気体であってもよい。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。

１：ケーシング，４：受圧室，１５：受圧部材，２０：圧力設定バネ，２５：スイッチ操作部材，３０：第１スイッチ，３２：第１操作ロッド，３３：バネ，３５：第１調節機構，４０：第２スイッチ，４２：第２操作ロッド，４３：バネ，４５：第２調節機構．

Claims (3)

1. ケーシング（１）内に形成された受圧室（４）に上下移動可能で保密状に挿入される受圧部材（１５）であって、前記受圧室（４）に供給される圧力流体によって上方へ押圧されると共に、前記受圧室（４）の上側に装着される圧力設定バネ（２０）によって下方へ付勢される受圧部材（１５）と、
   前記受圧部材（１５）から左右方向の外方へ突設されたスイッチ操作部材（２５）と、
   左右方向へ複数並べて設けられると共に、前記スイッチ操作部材（２５）に対面される第１スイッチ（３０）及び第２スイッチ（４０）と、
   前記スイッチ操作部材（２５）に上下移動可能に挿入されると共に、前記第１スイッチ（３０）に向けてバネ（３３）によって付勢された第１操作ロッド（３２）と、
   前記スイッチ操作部材（２５）に上下移動可能に挿入されると共に、前記第２スイッチ（４０）に向けてバネ（４３）によって付勢された第２操作ロッド（４２）と、を備える、
   ことを特徴とする圧力スイッチ。
2. 請求項１の圧力スイッチにおいて、
   前記第１操作ロッド（３２）を上下方向へ進退調節可能にする第１調節機構（３５）が、当該第１操作ロッド（３２）に設けられる、
   ことを特徴とする圧力スイッチ。
3. 請求項１の圧力スイッチにおいて、
   前記第２操作ロッド（４２）を上下方向へ進退調節可能にする第２調節機構（４５）が、当該第２操作ロッド（４２）に設けられる、
   ことを特徴とする圧力スイッチ。

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