JP2893622B2

JP2893622B2 - 圧力スイッチおよびガスメータ

Info

Publication number: JP2893622B2
Application number: JP4082126A
Authority: JP
Inventors: 英之備後; 秀史次井; 正志外山
Original assignee: Omron Corp; Yazaki Sogyo KK
Current assignee: Omron Corp; Yazaki Corp
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 1999-05-24
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JPH05290696A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気体、液体等の各種流
体の圧力変化を検知することに基づいて、流体の漏れ等
を検知するのに好適な圧力スイッチおよびガスメータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プロパンガスなどのガス需要家
の供給管入口部に設けられるガスメータには、供給され
るガスの圧力が低下して使用不可の圧力、例えば、３０
ｍｍＨ₂Ｏ以下になったときにスイッチ出力を与えて、
例えば、ガス回路を遮断するようにしたものがある。

【０００３】しかしながら、従来のガスメータの圧力ス
イッチは、このように使用不可の圧力の検知をするだけ
のものであり、使用不可の圧力の検知に加えて、例え
ば、微少なガス漏れによる圧力の僅かな低下などを検知
できるようにした多段動作型のものは用いられていなか
った。

【０００４】従来、このような多段動作型の圧力スイッ
チとして、例えば、実公平３−２９８６１号公報に示さ
れるように、自動車用冷房装置に用いられるものがあ
る。

【０００５】すなわち、この種の圧力スイッチは、図３
に示されるように、２つのスイッチ部３０，３１を単一
のハウジング内に上下方向に収納し、各スイッチ部３
０，３１を開閉操作する２つのプランジャ（ロッド）３
２，３３および各プランジャ３２，３３を個別に作動さ
せる反転円板３４，３５を上下方向に設けたものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
スイッチ部３０，３１を操作するプランジャ３２，３３
および該プランジャ３２，３３を作動させる反転円板３
４，３５を上下方向に個別に配設する構成では、ハウジ
ングが上下方向に大形化し、プランジャ３２，３３の作
動ストロークも十分に確保できないといった難点があ
る。

【０００７】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、ハウジングを上下方向に大形化させることな
く、プランジャの作動ストロークを確保できる多段動作
型の圧力スイッチを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【０００９】すなわち、本発明は、圧力導入口を有しか
つ内部が受圧室とされたハウジングを備え、かつ、この
ハウジング内には圧力導入口から受圧室内に流入する流
体からの圧力で該ハウジングの高さ方向に変位する受圧
機構を設けるとともに、この受圧機構の変位に連動して
それぞれ高さ方向に作動させられる少なくとも２つのプ
ランジャを備え、さらにこれら各プランジャのそれぞれ
に対応して２つのスイッチ機構を配備し、これら各スイ
ッチ機構が対応する各プランジャの作動位置において開
閉するように構成された圧力スイッチであって、前記２
つのプランジャの一方のプランジャは、高さ方向に延び
る筒部および該筒部の端から分岐した操作部を有し、他
方のプランジャは、前記高さ方向に延びる軸部を有し、
該他方のプランジャを前記一方のプランジャの前記筒部
に嵌挿して両プランジャを、同心状に配設するととも
に、両プランジャ間を付勢するコイルバネを介装し、一
方のプランジャは受圧機構が第１の変位に達するまでは
その変位に連動して一方のスイッチ機構を前記操作部で
開閉させ、他方のプランジャは受圧機構が第２の変位に
達するまではその変位に連動して他方のスイッチ機構を
開閉させるようにしている。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、受圧機構に連動して作動す
る２つのプランジャは、一方のプランジャに、他方のプ
ランジャが嵌挿されることによって同心状に配設される
ので、上下方向に２つのプランジャを個別に配設する場
合に比べて、プランジャ機構の全長を短くでき、しか
も、両プランジャは、同一の受圧機構の変位に連動して
作動するので、従来の反転円板などが不要となり、さら
に、一方のプランジャは、分岐した操作部でスイッチ機
構を操作するので、安定した操作が可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、図面によって本発明の実施例につい
て、詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施例の圧力スイッチ
の断面図であり、図２は、図１の実施例の分解斜視図で
ある。

【００１３】この実施例の圧力スイッチ１は、プロパン
ガスのガス需要家の供給管入口部に設けられるガスメー
タに備えられるものであり、従来と同様に、使用不可の
圧力の検知とともに、後述のように微少なガス漏れ検知
にも使用されるものである。

【００１４】この実施例の圧力スイッチ１は、保護キャ
ップ２および受圧フランジ３からなる上部ハウジングと
しての上部ケース４と、この上部ケース４に固着されて
受圧室５を形成する下部ハウジングとしての下部ケース
６とを備えている。

【００１５】この圧力スイッチ１は、受圧室５内に設け
られて保護キャップ２に形成された圧力導入口２ａから
のガス圧力に対応して伸縮変位する受圧機構、例えば、
ベローズ７と、ベローズ７の変位動作に連動してそれぞ
れ高さ方向（上下方向）に作動させられる２つのプラン
ジャ機構としての第１，第２のプランジャ８，９と、各
プランジャ８，９の上下動によって個別に開閉操作され
る第１，第２のスイッチ機構１０，１１とを備えてい
る。

【００１６】ベローズ７は、有底筒状に形成され、その
周面には周知のごとく、軸方向に対し一定間隔ごとに伸
縮を許容する凹凸屈曲部が形成され、耐食性の良好な金
属で厚さ１５〜２０μ程度の極薄厚に電着処理（メッキ
製法）して形成される。そして、ベローズ７の有底部に
相当する上面中央部が保護キャップ２の圧力導入口２ａ
に臨む受圧部７ａとされ、さらに、ベローズ７の開放部
周縁には、径方向に延出した固定用の鍔部７ｂを有して
いる。また、ベローズ７の外周囲には、上部ケース４を
構成する保護キヤップ２と受圧フランジ３とが配設さ
れ、ベローズ７の内方には、該ベローズ７および第１，
第２プランジャ８，９を支持する下部ケース６が配設さ
れている。

【００１７】ところで、ベローズ７、保護キヤップ２お
よび受圧フランジ３は圧力導入口２ａを介してガスに直
接触れるために、耐食性および気密性の良好な金属、例
えば、ステンレス材、ニッケル材等を使用するのが適し
ている。

【００１８】そして、受圧フランジ３の上端側のフラン
ジ部３ａには、圧力スイッチ１をガスメータに取り付け
るための取り付け口３ｂが形成されており、この受圧フ
ランジ３の下端面と、保持板１２との間に、ベローズ７
の鍔部７ｂが上下より挟持された状態で、気密に溶着固
定されるものであって、この溶着固定手段としては、例
えば、同一外径にそれぞれ設定された受圧フランジ３の
下端と、ベローズ７の鍔部７ｂと、保持板１２の外周部
とが、鍔部７ｂを中間にして上下よりサンドイッチ状に
気密した状態で、その重ね合わせ部の全外周面に対し、
例えば、レーザ熔接機等によって、被熔接体側を連続的
に回転させながらその重ね合わせ部外周面を熔接接合す
る。

【００１９】これにより、ベローズ７は、所定位置に精
度よく位置決め固定され、しかも溶着固定部は気密にシ
ールされ、該固定部からのガス漏れ等の心配がなく、効
率よく、かつ簡単に固定される。

【００２０】上述の保持板１２は、レーザ熔接可能なた
とえばステンレス材等の金属材にて円板形に設けられ、
この保持板１２の内周部位が、下部ケース６の樹脂成形
時に一体にインサート成形されて下部ケース６の外周段
部に固定されるものであり、インサート成形後の保持板
１２は外周部上面が露出され、この露出した上面側が鍔
部７ｂの下面側を支持する座面として設けられている。

【００２１】この下部ケース６の上部側の中心軸方向に
は、２重構造の第１，第２プランジャ８，９の挿通孔１
３が縦貫され、このプランジャ挿通孔１３に連通する下
面側には下面凹部１４を有しており、この下面凹部１４
に、後述する第１，第２のスイッチ機構１０，１１がそ
れぞれ搭載された第１，第２の樹脂ベース１５，１６が
一体に組み込まれる。

【００２２】第１のプランジャ８は、第２のプランジャ
９が嵌挿される筒部８ａと、該筒部８ａの下端側から２
つに分岐して第１のスイッチ機構１０を開閉操作する操
作部としての一対の押下部８ｂとを備えている。この第
１のプランジャ８の筒部８ａには、第２のプランジャ９
と、この第２のプランジャ９を上方へ付勢するコイルバ
ネ１７と、このコイルバネ１７の脱落防止用のバネ押さ
え１８とが嵌挿され、この筒部８ａの上端が下部ケース
６のプランジャ挿通孔１３の小径となる段部に当接して
上方位置が規制されている。

【００２３】第２のプランジャ９は、軸部を有し、その
上端部が、第１のプランジャ８の筒部８ａから上方に突
出し、下部ケース６の小径のプランジャ挿通孔１３を挿
通してベローズ７の内面側に接触可能な接触部９ａとさ
れ、その下端部９ｂが、第２のスイッチ機構１１を開閉
操作する押下部９ｂとされている。この第２のプランジ
ャ９は、第１のプランジャ８に嵌挿された状態で、大径
部９ｃが、第１のプランジャ内部の段部に当接して上方
位置が規制され、この大径部９ｃとバネ押さえ１８との
間にコイルバネ１７が装着され、このコイルバネ１７の
付勢力によって、第２のプランジャ９は、第１のプラン
ジャ８に対して、上方へ押圧された状態となる。

【００２４】第１のプランジャ８は、後述のように、ベ
ローズ７の変位によって第２のプランジャ９と共に、後
述の第１の変位までベローズ７に連動して作動すること
によって第１のスイッチ機構１０を開閉操作し、一方、
第２のプランジャ９は、第１の変位を越える第２の変位
までベローズ７に連動して作動することによって第２の
スイッチ機構１１を開閉操作するものである。

【００２５】このように、第１，第２のプランジャ８，
９を高さ方向に並置した構成、この実施例では、同心状
の２重構造としているので、上下方向に配設する従来例
に比べて全長を短くできるとともに、作動ストロークを
十分確保できることになる。さらに、両プランジャ８，
９は、同一のベローズ７の変位に連動する構成であるの
で、従来例の反転円板なども不要となる。

【００２６】第１のスイッチ機構１０が搭載される第１
の樹脂ベース１５は、その上に第２の樹脂ベース１６が
組み込まれた状態で、下部ケース６の下面凹部１４に内
嵌固定されるものであって、第１の樹脂ベース１５の側
面に突設された係止凸部１５ａが、下部ケース６の側面
に形成された係止孔６ａに係止されて嵌合固定される。

【００２７】この第１の樹脂ベース１５の上面に、第１
のプランジャ８によって開閉操作される第１のスイッチ
機構１０が形成され、この第１のスイッチ機構１０は、
固定接点１９ａを有する第１端子１９と、この固定接点
１９ａに接触離間する第１の可動片２０が取り付けられ
た第２端子２１とを備えており、この第１の可動片２０
には、後述のヒステリシス特性を付加するための付勢バ
ネ片２２とが取り付けられている。

【００２８】第１，第２端子１９，２１は、樹脂ベース
１５の成形時に一体にインサート成形して設けられるも
のである。第２端子２１は、樹脂ベース１５の上面にお
いて、該ベース１５の中央部から右端まで延びる平板部
２１ａを有し、中央部の下方に屈曲した第１の屈曲部２
１ｂには、付勢バネ片２２の一端が係止される係止溝が
刻設されており、右端の下方に屈曲した第２の屈曲部２
１ｃには、第１の可動片２０の一端が係止される係止溝
が刻設されている。

【００２９】第１の可動片２０は、板バネ本体によって
形成され、この可動片２０は、その一端が、上述のよう
に第２端子２１の係止溝に係止され、他端はこの係止部
を支点にして上下動可能とされ、第１端子１９の固定接
点１９ａの下方に位置されている。

【００３０】この第１の可動片２０には開口部２０ａが
形成されており、この開口部２０ａの固定接点１９ａ側
の側縁に形成された係止突起２０ｂに対して、湾曲され
た付勢バネ片２２の一端を係止し、該付勢バネ片２２の
他端を第２端子２１の第１の屈曲部２１ｂの係止溝に若
干圧縮した状態で係止している。

【００３１】これにより、第１の可動片２０は、付勢バ
ネ片２２の復元力に基づいた付勢力によって固定接点１
９ａに付勢当接される。

【００３２】そして、この第１の可動片２０に対し、第
１のプランジャ８の分岐した押下部８ｂが、第２の樹脂
ベース１６の貫通孔１６ａを介して第１の可動片２０の
上面中央部の両側にそれぞれ当接して押下することによ
り、第１の可動片２０が固定接点１９ａから離間するよ
うになっている。

【００３３】第１の樹脂ベース１５の上方に組み込まれ
る第２の樹脂ベース１６には、第２のプランジャ９によ
って開閉操作される第２のスイッチ機構１１が搭載さ
れ、この第２のスイッチ機構１１は、第２の可動片２３
がカシメピン２４によって取り付けられている第３端子
２５と、第２の可動片２３に対する上方側の固定接点２
６ａを有する第４端子２６と、第２の可動片２３に対す
る下方側の固定接点２７ａを有する第５端子２７とを備
えている。

【００３４】第２の可動片２３は、開口部２３ａを有す
るとともに、この開口部２３ａの第４，第５端子２６，
２７側の側縁には、第２のプランジャ９の下動によって
押圧される押圧部２３ｂが形成されており、さらに、こ
の可動片２３の右端の上下両面は、第４，第５端子２
６，２７の各固定接点２６ａ，２７ａに対して接触離間
する可動接点となっており、第２のプランジャ９の下端
によって押下されていな状態では、第２の可動片２３
は、上方の第４端子２６の固定接点２６ａに接触付勢さ
れている。

【００３５】なお、この実施例では、第２の可動片２３
の上下両面の２つの可動接点は、可動の支点からの距離
が同一とされているけれども、本発明の他の実施例とし
て、下側の可動接点を上側の可動接点よりも支点から離
れた位置に形成し、各固定接点２６ａ，２７ａも対応す
る位置に設けるようにしてもよく、この場合には、過大
な圧力によるスイッチ部の破壊や疲労を防ぐのに効果的
である。

【００３６】第１のプランジャ８の分岐した押下部８ｂ
は、この第２の可動片２３の開口部２３ａおよび第２の
樹脂ベース１６の貫通孔１６ａを挿通して第１の樹脂ベ
ース１５の第１の可動片２０を押圧するように構成され
ている。

【００３７】このように各スイッチ機構１０，１１を個
別の樹脂ベース１５，１６に組み込む構造としているの
で、圧力スイッチ１を組み立てる前に、各ベース１５，
１６に搭載されたスイッチ機構１０，１１を個別に検査
することができ、歩留まりのよい、安定した圧力スイッ
チを得ることが可能となる。

【００３８】次に、このように構成された圧力スイッチ
１の動作を説明する。

【００３９】この実施例では、供給されるプロパンガス
のガス圧力が、使用不可の圧力である３０ｍｍＨ₂Ｏに
なったことを第１のスイッチ機構１０で検知し、また、
通常の使用圧力範囲の境界圧である２００ｍｍＨ₂Ｏ、
３５０ｍｍＨ₂Ｏを第２のスイッチ機構１１で検知する
ものである。

【００４０】すなわち、プロパンガスの圧力によって、
ベローズ７が圧縮変位されると、この圧縮されたベロー
ズ７を介して第１，第２のプランジャ８，９が一体とな
って下動し、先ず、第１のプランジャ８の分岐した押下
部８ｂが、第１のスイッチ機構１０の第１の可動片２０
を押下し、該可動片２０が固定接点１９ａから離間して
オフ状態となる。このオフ動作は、圧力が６０ｍｍＨ₂
Ｏ以上となることにより行われる。

【００４１】ベローズ７の圧縮変位によって、第１のス
イッチ機構１０の第１の可動片２０が第１の樹脂ベース
１５の上面に当接して第１のプランジャ８の下動が停止
されて第１の変位に達し、さらに、ベローズ７が圧縮変
位すると、第１のプランジャ８に嵌挿された第２のプラ
ンジャ９のみが、コイルバネ１７の付勢力に抗して下動
し、第２の可動片２３を押下して該可動片２３が第４端
子２６の固定接点２６ａから離間してオフ状態となる。
このオフ動作は、圧力が２００ｍｍＨ₂Ｏ以上となるこ
とにより行われる。

【００４２】さらに、ベローズ７が圧縮変位すると、第
２のプランジャ９のみが、さらに下動し、第２の可動片
２３を押下して該可動片２３が第５端子２７の固定接点
２７ａに接触してオン状態となり、また、該可動片２３
が第２の樹脂ベース１６の上面に当接して第２のプラン
ジャ９の下動が停止されて第２の変位に達する。このオ
ン動作は、圧力が３５０ｍｍＨ₂Ｏ以上となることによ
り行われる。

【００４３】通常は、第２の可動片２３が第４端子２６
と第５端子２７の固定接点２６ａ，２７ａ間にある状
態、すなわち、圧力が、２００ｍｍＨ₂Ｏ〜３５０ｍｍ
Ｈ₂Ｏの範囲で使用される。

【００４４】この圧力スイッチ１の使用状態において、
ガスの圧力が低下すると、ベローズ７自体の弾性復元力
によって自然に伸長し、第２のプランジャ９に対する押
下力が解除されると、第２のプランジャ９が上動すると
ともに、第２の可動片２３も上動して第４端子２６の固
定接点２６ａに接触してオンし、さらに、第１，第２の
プランジャ８，９が共に上動することにより、第１の可
動片２０が上動して第１端子１９の固定接点１９ａに接
触してオンする。この第１のスイッチ機構１０は、ヒス
テリシス特性を有するので、第１の可動片２０は、使用
不可圧である３０ｍｍＨ₂Ｏでオン動作するようになっ
ている。

【００４５】この実施例では、ガスの圧力が、使用不可
圧以下になると、第１のスイッチ機構１０の出力によっ
て、従来と同様に、例えば、ガス回路を遮断するように
しており、また、通常使用される圧力である２００ｍｍ
Ｈ₂Ｏに達しない場合にも第２のスイッチ機構１１の出
力によってガス漏れであるとして、報知するものであ
る。

【００４６】さらに、ガス漏れが全くない場合には、ガ
スの圧力が３５０ｍｍＨ₂Ｏに達することが、ある程度
の時間間隔で起こるものであり、したがって、３５０ｍ
ｍＨ₂Ｏの圧力に全く達しないときにも、第２のスイッ
チ機構１１の出力に基づいて、微少なガス漏れであると
して報知するものである。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明の圧力スイッチによ
れば、受圧機構に連動して作動する少なくとも２つのプ
ランジャを、同心状に配設しているので、上下方向に２
つのプランジャを個別に配設する場合に比べて、プラン
ジャ機構の全長を短くでき、ハウジングを上下方向に大
形化させることなく、プランジャの作動ストロークを十
分に確保でき、しかも、両プランジャは、同一の受圧機
構の変位に連動して作動するので、従来の反転円板など
が不要となり、さらに、一方のプランジャは、分岐した
操作部でスイッチ機構を操作するので、安定した操作が
可能となる。

【００４８】また、本発明のガスメータによれば、使用
不可の圧力の検知をするだけでなく、例えば、微少なガ
ス漏れによる圧力の僅かな低下などを併せて検知できる
ことになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の断面図である。

【図２】図１の実施例の分解斜視図である。

【図３】従来例を説明するための断面図である。

【符号の説明】

１圧力スイッチ７ベローズ（受圧機構）８，９第１，第２のプランジャ１０，１１第１，第２のスイッチ機構１５，１６樹脂ベース

フロントページの続き (72)発明者外山正志静岡県天竜市二俣町南鹿島23 矢崎計器株式会社内 (56)参考文献特開昭61−230224（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−190626（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−127544（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01H 35/32 G01L 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力導入口を有しかつ内部が受圧室とされ
たハウジングを備え、かつ、このハウジング内には圧力
導入口から受圧室内に流入する流体からの圧力で該ハウ
ジングの高さ方向に変位する受圧機構を設けるととも
に、この受圧機構の変位に連動してそれぞれ高さ方向に
作動させられる少なくとも２つのプランジャを備え、さ
らにこれら各プランジャのそれぞれに対応して２つのス
イッチ機構を配備し、これら各スイッチ機構が対応する
各プランジャの作動位置において開閉するように構成さ
れた圧力スイッチであって、前記２つのプランジャの一方のプランジャは、高さ方向
に延びる筒部および該筒部の端から分岐した操作部を有
し、他方のプランジャは、前記高さ方向に延びる軸部を
有し、該他方のプランジャを前記一方のプランジャの前
記筒部に嵌挿して両プランジャを、同心状に配設すると
ともに、両プランジャ間を付勢するコイルバネを介装
し、一方のプランジャは受圧機構が第１の変位に達する
まではその変位に連動して一方のスイッチ機構を前記操
作部で開閉させ、他方のプランジャは受圧機構が第２の
変位に達するまではその変位に連動して他方のスイッチ
機構を開閉させることを特徴とする圧力スイッチ。
【請求項２】前記両スイッチ機構の少なくとも一方は、
固定端を支点として可動する可動片の両面に形成された
２つの可動接点と、各可動接点にそれぞれ対向する２つ
の固定接点とを含む請求項第１項記載の圧力スイッチ。
【請求項３】前記２つの可動接点は、前記固定端からの
距離が互いに異なる位置に形成されている請求項第２項
記載の圧力スイッチ。
【請求項４】前記ハウジングは、圧力導入口を有する上
部ハウジングの開放下面に下部ハウジングの開放上面を
対向させることで内部の受圧室を構成してなるものであ
り、かつ、この下部ハウジングにベースを組み込むとと
もに、これら各ベースそれぞれに前記各スイッチ機構が
取り付けられている請求項第１項ないし第３項のいずれ
かに記載の圧力スイッチ。
【請求項５】前記請求項第１項ないし第４項のいずれか
に記載の圧力スイッチを備えるガスメータ。
【請求項６】前記両スイッチ機構の一方は、ガス圧力が
使用不可の圧力以下になるとスイッチ出力を与えるもの
であり、他方は、ガス圧力が通常使用範囲外の圧力にな
るとスイッチ出力を与える請求項第５項記載のガスメー
タ。