JP3145128B2 - 常閉圧力作動スイッチ - Google Patents

常閉圧力作動スイッチ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気圧力作動スイッチ
に関し、さらに詳しく言えば、常態では閉位置にある電
気圧力感知スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】常閉スイッチは、そのスイッチが“常
態”または非変形形状である場合に、スイッチを通じて
電気を流すように設計されたスイッチである。このよう
なスイッチは、例えば、設備または有価物の大部品の移
動を検出するために広範囲の安全性と安全性の用途に有
用である。例えば、安全器は圧力作動常閉電気スイッチ
に置かれてもよく、これにより警報装置に代表的に接続
されうる電気回路を遮断する。安全器がその位置から取
り除かれたならば、スイッチはその常閉位置まで戻り、
これにより、電気回路を完成し、警報装置を作動する。
他の用途は、スイッチが危険な機械に接近する人がいる
ことを検出するように用いられる産業上の作業領域内に
常閉スイッチを接地することを含んでいる。これらの用
途においては、スイッチは危険な設備の動力となる電気
回路を分離するように用いられ、これにより、人間がそ
の危険な設備に近づいたときにその設備を不働にする。
圧力感知常閉電気スイッチについての他の用途は、当業
者にとっては明らかである。
【０００３】当該技術において公知の常閉電気スイッチ
のなかには、米国特許第３，５５３，４０４号、同３，
７１７，７３５号、同４，２９６，２８３号が含まれ
る。
【０００４】米国特許第３，５５３，４０４号は、平行
な剛板間に配置されかつ絶縁体によって縁で分離されて
いる１対の湾曲接点要素を有する常閉圧力スイッチを開
示している。力がその剛体に加えられたとき、剛板は湾
曲接点を真直にし、これにより湾曲接点間の電気接触を
破る。
【０００５】米国特許第３，７１７，７３５号は、横断
曲面を有する２つの導体ストリップを有する常閉スイッ
チを開示している。この常閉スイッチは、スイッチが曲
げられたときにストリップがそれらの横断曲面を緩め、
導体ストリップ間の接点が破れるように、「可撓感度」
を有している。
【０００６】米国特許第４，２９６，２８３号は、外剛
板と、横断曲面を有する内接点板と、その湾曲板の間に
配置された絶縁板からなる常閉「ウエファ」スイッチを
同様に開示している。ここで、その湾曲板の曲率軸が平
行になるように湾曲板が配置されている。
【０００７】上述した常閉電気スイッチに加えて、多く
の種類の常開圧力感知スイッチが当該技術においては公
知である。このような常開スイッチのなかには、そこを
通過する人または車の重量によって作動されるようにな
っている米国特許第２，７７０，６９６号に開示された
テープ・スイッチが含まれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した常閉電気スイ
ッチは、実用上の目的で、寸法および意匠に制約を受け
る。ここで開示する新規なスイッチとは異なり、上述し
た代表的な常閉スイッチは、任意の点を押すことではな
くて、ストリップの全長に力を加えたときに開くように
設計されている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、重畳通電状に
常態で配置された複数の電気導通接点を有する圧力感知
常閉電気スイッチに向けられている。本発明の最適実施
例は、電気導通要素の特定部分に圧力を向けかつ作用さ
せる圧力指向機構からできている。本発明の常閉電気ス
イッチは、付加圧力に応答して電気回路を切り離す。
【００１０】
【実施例】本発明は、通電状に常態で配置された複数の
少なくとも部分的に重畳した接点要素を有する常閉圧力
感知スイッチである。ここに用いられているように、
「常」および「常態」という用語は、スイッチまたは要
素が外力を受けないときに、スイッチまたは要素の形状
について言及している。
【００１１】図１−３に示す本発明の一実施例によれ
ば、常閉スイッチ１０は、それを少なくとも１つの電気
スイッチまたは制御器（図示せず）に接続するための３
本の導線２０、２１、２２からできている。図１に示す
ように、導線２０、２１、２２に絶縁材２３を設けるこ
とが望ましい。常閉スイッチ１０は多数の部分的に重畳
した接点要素３０からできている。図１はただ６つの重
畳接点要素３０を有する本発明の実施例を示している
が、本発明は長い常閉スイッチを成形するように少数ま
たは多数の重畳接点要素を用いるように実施されること
もできる。
【００１２】図２において、各接点要素３０は、、本体
部分３１と舌部分３２とからできている。接点要素がこ
のように成形されたときに、各接点要素３０は舌部分３
２が隣接接点要素３０の本体部分３１と重畳構造に常態
で配置されるように配置されうる。図１、２に示すよう
に、舌部分３２が隣接接点要素３０の本体部分３１の下
に好ましくは配置される。接点要素３０は高導電材料か
らつくられることが好ましい。高導電材料は、接点要素
３０を圧力によって変形するのに十分な弾性を有し、こ
れにより舌部分３２を隣接接点要素の本体部分３１から
離れさせる。
【００１３】例えば、接点要素は、破断せずに所望の弾
性を与えかつ十分な電導性を有する当該技術において公
知の任意の材料からつくられうる。適当な材料の例は、
約０．１３〜３．１８ｍｍ（０．００５〜０．１２５ｉ
ｎ）の厚みの銅シート、約０．１３〜３．１８ｍｍ
（０．００５〜０．１２５ｉｎ）の厚みを有するニッケ
ル・シート、もしくはベリリウム、銅またはそれらの合
金を含んでいる。各電気接点の全寸法は広く変えうる。
約３．１８〜１１４．３ｍｍ（０．１２５〜４．５０ｉ
ｎ）の長さと幅をもつ本体部分と、約３．１８〜６９．
８５ｍｍ（０．１２５〜２．７５ｉｎ）の舌部分とを有
する電気接点が適している。
【００１４】接点要素は、力が常閉スイッチ１０の一部
に加えられたとき、少なくとも１つの接点要素３０が舌
部分３２を隣接電気接点３０の対応する本体部分３１よ
りも大きく動かす仕方で変形するように構成される。こ
のようにして、隣接接点３０間の導通が破られ、スイッ
チが「開かれる」。外部から加えられた力が取り除かれ
たとき、弾性接点要素３０がその弛緩した状態に戻っ
て、隣接電気接点要素間の通電を回復し、スイッチ１０
をその常閉位置まで戻し、電気回路を閉じる。
【００１５】図１−５に示す実施例においては、常閉ス
イッチ１０は導線２２をかいして外部制御器または装置
に接続された追加の電導ストリップ５０を設けられてい
る。電導ストリップ５０は接点要素３０からの所帯の距
離で配置され、絶縁ストリップ４０、４１によってそこ
から分離される。図３に示すように、絶縁ストリップ４
０、４１は、電導ストリップ５０から接点要素３０を分
離するために、常閉スイッチ１０の外縁に向かって配置
される。電導ストリップ５０が接点要素３０付近に配置
されるので、所定の大きさの力が接点要素３０に加えら
れたとき、その接点要素３０の舌部分３２が隣接接点要
素３０の本体部分３１から離れて配置されているばかり
ではなく、電導ストリップ５０に電気接触するように動
かされる。このようにして、導線２０、２１間の電気接
触が破れたとき、通電が導線２１、２２間につくられ
る。導線２２は警報機または他の所望の回路に接続され
てもよい。
【００１６】電導ストリップ５０は本発明の実施に必要
がないので、省略されてもよい。図８に示す実施例に示
すように、本発明の常閉スイッチ５１０は接点要素５３
０を有し、その要素５３０は導線５２０、５２１および
圧力ディレクタ５７０に常態で通電させる。
【００１７】本発明の第２の最適実施例を示す図４、５
を参照すれば、常閉スイッチ１１０は圧力指向要素１７
０を設けられている。圧力指向要素１７０は、連結棒１
７６によって接続される複数の圧力指向要素１７５を有
している。図５に示すように、圧力指向要素１７５は舌
部分３２付近で各接点要素１３０に定置されることが好
ましい。圧力指向要素１７０は常閉スイッチ１１０に加
えられる力を、隣接接点要素１３０から離れて動く各接
点要素１３０の部分に有効に向ける。当業者にとって明
らかなように、連結棒１７６は接点要素１３０に外部か
ら加えられる力を向けるべと圧力指向要素にとって必要
はない。しかし、連結棒１７６は局部的力が接点要素１
３０上の箇所でスイッチ１１０を接触させることを防止
して、舌部分１３２が隣接接点要素１３０から離れて動
かないようにする。
【００１８】図６、７は本発明の常閉圧力感知スイッチ
の別の最適実施例を示す。ここでは、上述した圧力指向
要素と電導ストリップを有する常閉スイッチは保護ハウ
ジング内に収納される。図７に示す断面図を参照すれ
ば、常閉スイッチ２１０は２つの絶縁ストリップ２４
０、２４１および圧力指向要素２７０によって電導スト
リップ２５０から分離された複数の重畳接点要素２３０
からできている。本発明のこの実施例にもとづいて、常
閉スイッチは支持ベース２８０と、弾性カバー２９０と
からなっている。支持ベース２８０は、接点要素２３０
を通電状に常態で保持する金属または高衝撃ポリマのよ
うな剛性材料からつくられることが好ましい。図７に示
すように、支持ベース２８０は、スイッチ２１０の作業
要素の少なくとも３辺を実質的に保護する上方縦凹部２
８５を設けられている。常閉スイッチ２１０の電導要素
をダストやその他の潜在的に有害に粒子から保護するた
めに、縦凹部２８５は弾性カバー２９０によって有効な
被覆される。カバー２９０は約０．０７６〜３．８１ｍ
ｍ（０．００３〜０．１５０ｉｎ）の厚みを有するＰＶ
ＣまたはＬｅｘａｎ（商標）のような耐摩耗弾性材料か
ら有利につくられる。しかし、当業者にとっては明らか
なように、他の材料が用いられてもよい。
【００１９】常閉スイッチ２１０のベース部材およびカ
バー２９０はスイッチ２１０の追加の保護を与える。そ
れは、スイッチ２１０がほぼ平らでない面上に用いられ
る工業分野に用いられるように特に適応されることであ
る。縦凹部を支持ベース２８０の一方の面にのみ設ける
ことによって、スイッチ２１０の動作、すなわち、常閉
回路の遮断がスイッチ２１０のその面から発生する力に
限定される。
【００２０】図９は、本発明にもとづいて用いられうる
接点要素の別の実施例を示す。接点要素３３０は追加の
弾性を与えるように活ヒンジとして作用する。接点要素
３３０は下裏部分３３１、傾斜中間部分３３２、上接点
部分３３３の３つの部分からなっている。傾斜中間部分
３３２は接点要素３３０に追加弾性を与え、これにより
隣接接点要素３３０の下裏部分３３１に接触して上接点
部分３３３を保持することを助ける。
【００２１】図１０、１１は、本体部分４３１と舌部分
４３２を有する谷形状をした別の接点要素４３０を示
す。本体部分４３１はほぼ真直な面と湾曲端とを有して
いる。舌部分４３２は隣接接点要素の本体部分４３１の
下に配置するように設計される。図１１に示すように、
接点要素４３０は弓形断面を有している。この弓形断面
は接点要素４３０に追加の強度を与え、かつ、外部から
加えられた力が取り除かれた後に、接点要素４３０を最
初の形状に復帰させるのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の常閉スイッチの導電要素の
平面図。
【図２】図１に示す常閉スイッチの一端の斜視図。
【図３】図２の３−３線からみた断面図。
【図４】圧力指向部材の位置決めを示す本発明の第２実
施例の側面図。
【図５】図４に示す実施例の一部の斜視図。
【図６】本発明の第３実施例の斜視図。
【図７】第６図の７−７線からみた第６図の実施例の断
面図。
【図８】本発明の第４実施例の平面図。
【図９】本発明の別の実施例の接点部材の側面図。
【図１０】本発明の別の実施例の接点要素の平面図。
【図１１】図１０の端面図。
【符号の説明】
１０ 常閉スイッチ ２０、２１、２２ 導線 ２３ 絶縁材 ３０ 接点要素 ３１ 本体部分 ３２ 下部分 ５０ 電導ストリップ ４０、４１ 絶縁ストリップ ５１０ 常閉スイッチ ５３０ 接点要素 ５７０ 圧力ディレクタ １１０ 常閉スイッチ １７０ 圧力指向要素 １３０ 隣接接点要素 １７６ 連結棒 ２１０ 常閉スイッチ ２８０ 支持ベース ２９０ 弾性カバー ２８５ 縦凹部 ３３０、４３０ 接点要素
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−114073（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−100644（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−55022（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−79524（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭61−8508（ＪＰ，Ｙ１) 米国特許3717735（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01H 13/16 H01H 1/14

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の導電性接点要素からなり、隣接す
    る接点要素が支持ベース上で部分的に重ねられた関係で
    互いに導通状態に配置され、前記接点要素は付加圧力に
    応答して分離でき、これにより前記導通を遮断し、前記
    各接点要素は弾性シート材料からなり、かつ、本体部分
    と該本体部分から突出した可撓舌部分とを有し、一方の
    接点要素の前記舌部分が隣接する他方の接点要素の前記
    本体部分の下に部分的に延びていることを特徴とした常
    閉電気スイッチ。
  2. 【請求項２】 前記接点要素の前記舌部分付近で該接点
    要素上に配置された圧力伝達要素が各接点要素に設けら
    れていることを特徴とした請求項１記載の常閉電気スイ
    ッチ。
  3. 【請求項３】 導電性材料のストリップが前記接点要素
    の前記舌部分の下に延び、該ストリップは常態では前記
    接点要素から絶縁されており、該ストリップと前記接点
    要素の前記舌部分との間の間隔は、所定の強さの力が前
    記接点要素に加えられたときに該接点要素の前記舌部分
    が動かされて前記ストリップに電気的に接触するように
    設定されていることを特徴とした請求項１または２記載
    の常閉電気スイッチ。
  4. 【請求項４】 前記圧力伝達要素の各々に取り付けられ
    たコネクタをさらに有することを特徴とした請求項２記
    載の常閉電気スイッチ。
  5. 【請求項５】 前記接点要素の下に配置されかつ少なく
    とも１枚の絶縁性材料のストリップによって該接点要素
    から分離されている導電性材料のストリップをさらに有
    することを特徴とした請求項１記載の常閉電気スイッ
    チ。
  6. 【請求項６】 前記導電性材料のストリップが２枚の絶
    縁性材料のストリップによって前記接点要素から分離さ
    れていることを特徴とした請求項５記載の常閉電気スイ
    ッチ。
  7. 【請求項７】 前記接点要素、前記圧力伝達要素、前記
    導電性材料のストリップが少なくとも部分的にハウジン
    グ内に配置されていることを特徴とした請求項５または
    ６記載の常閉電気スイッチ。
  8. 【請求項８】 前記ハウジングがスロットを有し、前記
    圧力伝達要素が前記スロットを少なくとも部分的に貫通
    していることを特徴とした請求項７記載の常閉電気スイ
    ッチ。
  9. 【請求項９】 前記スロットが弾性カバーで被覆されて
    いることを特徴とした請求項８記載の常閉電気スイッ
    チ。
  10. 【請求項１０】 前記カバーが防水性であることを特徴
    とした請求項９記載の常閉電気スイッチ。
  11. 【請求項１１】 前記本体部分がほぼ方形であることを
    特徴とした請求項１記載の常閉電気スイッチ。
  12. 【請求項１２】 前記本体部分かほぼ長円形であること
    を特徴とした請求項１記載の常閉電気スイッチ。
  13. 【請求項１３】 前記接点要素の少なくとも１つが弓形
    断面であることを特徴とした請求項１記載の常閉電気ス
    イッチ。
  14. 【請求項１４】 前記接点要素の少なくとも１つが谷形
    状になっていることを特徴とした請求項１記載の常閉電
    気スイッチ。
JP01098691A 1990-01-31 1991-01-31 常閉圧力作動スイッチ Expired - Lifetime JP3145128B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US472710 1990-01-31
US07/472,710 US4987277A (en) 1990-01-31 1990-01-31 Normally closed pressure-actuated switch

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JPH04332414A JPH04332414A (ja) 1992-11-19
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EP (1) EP0440285B1 (ja)
JP (1) JP3145128B2 (ja)
AT (1) ATE124804T1 (ja)
CA (1) CA2034148C (ja)
DE (1) DE69110916T2 (ja)

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