JP3022142U - 圧力スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構造であって信頼性が高く、しかも安定
で充分に高い精度を保つことができる、廉価な圧力スイ
ッチを提供する。 【解決手段】本考案の圧力スイッチは、圧力導入口を有
する受圧室と、受圧室の壁体の少なくとも一部を構成す
る感圧導電性ゴムシートと、感圧導電性ゴムシートの表
面に接して設けられた１組の電極端子とを備えるか、又
は圧力導入口を有する受圧室と、受圧室の壁体の少なく
とも一部を構成する可撓性材料からなる壁体部分と、そ
の部分の内側又は外側に設けた剛性材料からなる支持体
とその壁体部分との間に挟持して設けられた感圧導電性
ゴムシートと、感圧導電性ゴムシートの表面に接して設
けられた１組の電極端子とを備えてなるものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は流体の圧力を検知して電気信号を出力する圧力スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】

流体の圧力を検出するためのセンサとして、ブルドン管やベローズ、ダイヤフ ラムなどを用いて、流体圧力によって生ずる機械的変位を機械的もしくは電気的 手段により検出する方法がある。また流体圧力を流体力学的に検出する方法が利 用されており、更には、ダイヤフラム等の面に設けられたストレンゲージや半導 体を利用した歪抵抗センサなどを用いて、流体圧力によって受圧部材に生ずる応 力変化を電気的に検出することも実用化されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、これらの従来技術は精度や応答性に問題があったり、温度特性が十分 でなかったり、また安定性においても不満があったり、あるいは構造が複雑で高 価であるなどそれぞれ一長一短を有するものであった。

【０００４】 本考案は、従来技術における種々の問題点に鑑み、簡単な構造であって信頼性 が高く、しかも安定で充分に高い精度を保つことができる、廉価な圧力スイッチ を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記のような目的を達成することができる本考案の圧力スイッチは、圧力導入 口を有する受圧室と、該受圧室の壁体の少なくとも一部を構成する感圧導電性ゴ ムシートと、該感圧導電性ゴムシートの表面に接して設けられた１組の電極端子 とを備えたことを特徴とするものである。

【０００６】 この圧力スイッチにおいて、受圧室の壁体が、比較圧力導入路を有する基準圧 室と前記受圧室との隔壁の一部を構成しているものであってもよく、或いは、受 圧室の壁体が剛性材料からなり、該壁体の内側表面部分に前記感圧導電性ゴムシ ートが設けられているものであってもよい。

【０００７】 更に本考案の圧力スイッチは、受圧室の壁体の少なくとも一部が可撓性材料か らなり、該壁体の内側又は外側の表面部分に前記感圧導電性ゴムシートが設けら れていてもよく、場合により、感圧導電性ゴムシートが、可撓性材料からなる前 記基準圧室と受圧室の隔壁の少なくも一方の表面部分に設けられていてもよい。

【０００８】 また上記の構成を有する圧力スイッチにおいて、受圧室の壁体の少なくとも一 部を構成する可撓性材料からなる壁体部分と、その壁体部分の内側又は外側に設 けた剛性材料からなる支持体との間に、感圧導電性ゴムシートが挟持して設けら れていてもよい。

【０００９】 そしてまた、かかる本考案の態様の一つの変形として、圧力導入口を有する受 圧室と、該受圧室の壁体の少なくとも一部を構成する可撓性材料からなる壁体部 分と、該壁体部分とその裏側に設けた剛性材料からなる支持体との間に挟持して 設けられた感圧導電性ゴムシートと、該感圧導電性ゴムシートの表面に接して設 けられた１組の電極端子とを備えた圧力スイッチを挙げることができる。

【００１０】

【考案の実施の形態】

本考案の圧力スイッチに用いられる感圧導電性ゴムシートは、例えばシリコー ンゴムなどの温度や湿度、更には耐候性等の良好なゴムに対して、導電性粉末材 料などを配合した導電性ゴムからなり、圧縮や引っ張りなどの力を加えることに より導電性が変化する性質を有する材料から形成されたシートである。 以下に、かかる感圧導電性ゴムシートを利用した本考案の圧力スイッチの実施 の形態を図によって説明する。

【００１１】 図１には、本考案の圧力スイッチの第１の例を示すが、ケース１と裏蓋２との 間に感圧導電性ゴムシート３が挟持されて、仕切り壁を構成している。そして、 ケース１と感圧導電性ゴムシート３とによって受圧室１２が形成され、圧力導入 口１１を経て被測定圧力源に連絡することができるようになっている。また、裏 蓋２と感圧導電性ゴムシート３とによって形成された基準圧室２２は、比較圧力 導入路２１を経て大気圧などと連絡できるように構成されている。

【００１２】 受圧室１２と基準圧室２２との隔壁を構成している感圧導電性ゴムシート３は ダイヤフラムとして作用し、受圧室１２の圧力と基準圧室２２の圧力とを両面か ら受けて変形すると共に引き伸ばされる。そのときの感圧導電性ゴムシート３の 導電性の変化は、感圧導電性ゴムシート３の面に接して設けられた電極端子４、 ４間における電気抵抗の変化として、引き出し線４１、４１を介して検出するこ とができる。ここでの電気抵抗検出方法としては、定電圧を供給して電極端子４ 、４間を流れる電流を測定する方法や、定電流を供給して電極端子４、４間の電 圧差を測定する方法など、適宜の手段を利用することができ、更にその結果を公 知の手段によって増幅し、また出力することもできる。

【００１３】 図２には、本考案の圧力スイッチの第２の例を示す。この例でもケース１と裏 蓋２との間に感圧導電性ゴムシート３が挟持されて、壁を構成していることは第 １の例と同様である。しかし、剛性材料からなる裏蓋２と感圧導電性ゴムシート ３とは接着剤層５を介して接合されているため、感圧導電性ゴムシート３には受 圧室１２の圧力が加わるだけである。そのため感圧導電性ゴムシート３は、第１ の例の場合のような大きな変形はせず、単に圧縮されるだけである。そして、こ のときの感圧導電性ゴムシート３の導電性の変化を電極端子４、４間における電 気抵抗の変化として検出し、更に出力できることは、第１の例の場合と同様であ る。

【００１４】 図３には、本考案の圧力スイッチの第３の例を示す。この例ではケース１と裏 蓋２との間に、受圧室１２と基準圧室２２との隔壁として、剛性材料からなる仕 切り壁６が設けられている。そして、仕切り壁６の受圧室１２側の面と基準圧室 ２２側の面とに、それぞれ接着剤層５、５を介して感圧導電性ゴムシート３、３ が設けられている。この例の圧力スイッチにおいては、受圧室１２側の感圧導電 性ゴムシート３の圧縮による導電性の変化と、基準圧室２２側の感圧導電性ゴム シート３の圧縮による導電性の変化とを、それぞれ端子４ａ、４ａ及び４ｂ、４ ｂから引き出したのちに、それらの差を演算して出力することによって、精度の よい差圧の検出ができる。

【００１５】 また、この第３の例において、仕切り壁６を剛性材料で形成する代わりに可撓 性材料で形成すれば、仕切り壁６が受圧室１２と基準圧室２２との圧力の差に応 じて撓み、それに応じて感圧導電性ゴムシート３の一方は圧縮され、他方は引き 伸ばされることになる。従って、それぞれの感圧導電性ゴムシート３の導電性の 変化を上記と同様にして引き出し、また上記と同様の方法で処理することにより 差圧の検出をしてもよい。

【００１６】 図４には、本考案の圧力スイッチの第４の例を示す。この例ではケース１と裏 蓋２との間に、受圧室１２と基準圧室２２との仕切り壁６として、硬質可撓性材 料からなるダイヤフラムを設けてある。そして、ダイヤフラムの基準圧室２２側 の面に、接着剤層５を介して感圧導電性ゴムシート３が接合されている。一方、 剛性材料からなる裏蓋２の中央部には支持体２３が突設されており、その先端が 感圧導電性ゴムシート３の中央部に当接している。そして、支持体２３の先端面 には１組の電極端子４、４が設けられており、受圧室１２に加わる圧力によって 感圧導電性ゴムシート３が支持体２３に押しつけられたとき、感圧導電性ゴムシ ート３における２つの電極端子４、４との接触位置間の導電性の変化を、検出で きるようになっている。また、この例の圧力スイッチにおける導電性の検出及び その結果の出力方法は、第１の例と同様であってよい。

【００１７】 図５には、本考案の圧力スイッチの第５の例を示す。この例においては、裏蓋 ２の背面に板状の支持体２３が設けられており、支持体２３の中央部に接着剤層 ５を介して感圧導電性ゴムシート３が接合されている。そして、ダイヤフラムの 基準圧室２２側の面と感圧導電性ゴムシート３の面との間に、連結棒７が設けら れていて、受圧室１２に加わる圧力によって、ダイヤフラムが連結棒７を感圧導 電性ゴムシート３に押しつけるように構成されている。この例においては、支持 体２３側の感圧導電性ゴムシート３に接して１組の電極端子４、４が設けられて おり、圧力スイッチとしての作動及びそれに伴う検出結果の出力方法は、上記の 第４の例と同様である。

【００１８】

【考案の効果】

本考案の圧力スイッチは、感圧センサ機能部材として感圧導電性ゴムシートを 利用したもので、小型でかつ簡単な構造でありながら作動精度が高く、かつ高度 の信頼性を備えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の圧力スイッチの第１の例の構造を示す
断面図である。

【図２】本考案の圧力スイッチの第２の例の構造を示す
断面図である。

【図３】本考案の圧力スイッチの第３の例の構造を示す
断面図である。

【図４】本考案の圧力スイッチの第４の例の構造を示す
断面図である。

【図５】本考案の圧力スイッチの第５の例の構造を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ ケース １１ 圧力導入口 １２ 受圧室 ２ 裏蓋 ２１ 比較圧力導入路 ２２ 基準圧室 ２３ 支持体 ３ 感圧導電性ゴムシート ４ 電極端子 ４ａ、４ｂ 電極端子 ４１ 引き出し線 ４１ａ、４１ｂ 引き出し線 ５ 接着剤層 ６ 仕切り壁 ７ 連結棒

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力導入口を有する受圧室と、該受圧室
   の壁体の少なくとも一部を構成する感圧導電性ゴムシー
   トと、該感圧導電性ゴムシートの表面に接して設けられ
   た１組の電極端子とを備えたことを特徴とする圧力スイ
   ッチ。
2. 【請求項２】 前記受圧室の壁体が、比較圧力導入路を
   有する基準圧室と前記受圧室との隔壁の一部を構成して
   いる請求項１に記載の圧力スイッチ。
3. 【請求項３】 前記受圧室の壁体が剛性材料からなり、
   該壁体の内側表面部分に前記感圧導電性ゴムシートが設
   けられている、請求項１に記載の圧力スイッチ。
4. 【請求項４】 前記受圧室の壁体の少なくとも一部が可
   撓性材料からなり、該壁体の内側又は外側の表面部分に
   前記感圧導電性ゴムシートが設けられている、請求項１
   に記載の圧力スイッチ。
5. 【請求項５】 感圧導電性ゴムシートが、可撓性材料か
   らなる前記基準圧室と受圧室の隔壁の少なくとも一方の
   表面部分に設けられている請求項４に記載の圧力スイッ
   チ。
6. 【請求項６】 前記受圧室の壁体の少なくとも一部を構
   成する可撓性材料からなる壁体部分と、その壁体部分の
   内側又は外側に設けた剛性材料からなる支持体との間
   に、感圧導電性ゴムシートが挟持して設けられている請
   求項４又は５に記載の圧力スイッチ。
7. 【請求項７】 圧力導入口を有する受圧室と、該受圧室
   の壁体の少なくとも一部を構成する可撓性材料からなる
   壁体部分と、該壁体部分とその裏側に設けた剛性材料か
   らなる支持体との間に挟持して設けられた感圧導電性ゴ
   ムシートと、該感圧導電性ゴムシートの表面に接して設
   けられた１組の電極端子とを備えたことを特徴とする圧
   力スイッチ。