JP3962573B2 - 差圧スイッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は差圧スイッチに関するものである。例えば、流体を流す回路において、高圧側と低圧側の差圧が一定値以上になったときに作動する差圧スイッチに関する。
【０００２】
【背景技術】
流体を流す回路、例えば油圧回路などの高圧側と低圧側の差圧が一定値以上になったときに外部に信号を発信する差圧スイッチが知られている。
差圧スイッチは、日常的な保守管理、つまり圧力の変化を常時監視する必要がある機器や回路に用いられる。
例えば、油圧回路では、作動油の汚染を防ぐためにフィルタが設置されているが、このフィルタが目詰まりしたときにフィルタの上流側に過大な圧力が発生し回路に損傷をきたす恐れがある。このとき、差圧スイッチによって、フィルタの上流側と下流側の差圧を検出し、フィルタの目詰まりの早期検出と回路の保守点検を行っている。
【０００３】
このような、差圧スイッチには、圧力素子としてダイヤフラムやピストンを用い、検出素子としてマイクロスイッチやリードスイッチを用いるものがある。
圧力素子としてピストンを用い、検出素子としてリードスイッチを用いるものとして、本出願人が先に出願した圧力制御器（特願２０００−３８８７４６号）がある。
この圧力制御器は、ケース本体と、このケース本体内部に摺動可能に設けられ前記ケース本体内を２つの室に仕切るピストンと、前記ケース本体に設けられ前記２つの室のうち一方の室に連通される第１の圧力導入口と、前記ケース本体に設けられ前記ピストンの動作に連動して開閉されるリードスイッチとを備え、ピストンは、ばねで付勢され、かつ、環状の磁石を有している。
このような構成において、第１の圧力導入口から圧力を受けると、ピストンが移動される。圧力が設定値になったとき、ピストンは設定位置まで移動され、磁石の磁力によってリードスイッチが作動し、信号が外部に発信される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構成においては、リードスイッチの位置が固定されているので、磁石とリードスイッチの相対位置を微調節することは困難であることから、検出精度が低減されるという問題があった。これは、リードスイッチまたは磁石は製品によってばらつきを有することから、画一的にリードスイッチと磁石の位置を固定すると規格の設定値からずれが生じるためである。
さらに、リードスイッチとリード線の結線が外れ、リードスイッチからの信号が検出不能になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、従来の問題を解消し、簡便な構成により設定圧に対して確実に作動する差圧スイッチを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の差圧スイッチは、内部に空間を有するケース本体と、このケース本体の空間内に摺動可能に設けられ、前記空間内を一方の室および他方の室に仕切るピストンと、前記ケース本体に設けられ前記一方の室に低圧を導入する第１圧力導入口および前記他方の室に高圧を導入する第２圧力導入口と、前記ピストンを高圧側へ付勢する付勢手段と、前記ピストンに設けられ、前記ピストンに連動して移動する磁石と、前記磁石が移動する磁石移動路を内部に有するガイド筒部と、前記ガイド筒部の外側に保持されたリードスイッチホルダに収納され、前記ピストンが低圧側へ予め設定した所定量移動したときの磁石に応答して作動するリードスイッチと、前記ガイド筒部の外側に設けられた雄ねじと、前記リードスイッチホルダの内周に設けられた雌ねじからなり、前記リードスイッチを前記磁石の移動方向と平行な方向へ移動自在、かつ、任意の位置に固定可能な位置調整手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
このような構成において、第１圧力導入口を低圧側に接続し、第２圧力導入口を高圧側に接続する。すると、第１圧力導入口によって一方の室は低圧になり、他方の室は高圧となる。ピストンは、一方の室から低圧を受け、他方の室から高圧を受ける。
ピストンは、付勢手段によって低圧側から高圧側に付勢されているので、高圧と低圧の差圧が付勢力より小さいときは、ピストンは高圧側へ移動される。
高圧と低圧の差圧が付勢力より大きくなると、ピストンは低圧側へ移動され、このピストンの動きに連動して磁石が移動される。
ピストンが低圧側へ予め設定した所定量移動すると、磁石も連動して所定量移動され、この磁石の移動に応答してリードスイッチが作動するので、高圧と低圧の差圧が設定値に達したことを検出することができる。
【０００８】
従来の差圧スイッチは、リードスイッチの取り付け位置が固定されていたため、ピストンが所定量移動したときの磁石の移動に対してリードスイッチを確実に作動させることに不便をきたしていた。これは、リードスイッチまたは磁石の磁力などは製品によって精度上ばらつきを有するため、リードスイッチと磁石の距離が画一的に決められていると、リードスイッチによって検出される差圧が製品ごとに異なるためである。
しかしながら、本発明では、リードスイッチに位置調整手段が設けられているので、製品ごとに設定値とリードスイッチの作動を確認しながらリードスイッチの位置を微調節できる。つまり、磁石の移動方向と平行な方向へリードスイッチを移動させ、予め設定されたピストンの移動に確実に作動することを確認したあと、リードスイッチを固定する。すると、予め設定された設定値で確実にリードスイッチを作動させることができ、差圧が設定値に達したことを検出することができる。
【００１０】
また、磁石はピストンの移動に連動して、本体に設けられた磁石移動路内を移動する。すると、磁石移動路からガイド筒部の外側に磁石からの磁力が伝えられ、リードスイッチホルダに収納されたリードスイッチに磁力が伝達されると、リードスイッチが作動する。
リードスイッチホルダとガイド筒部の間には、位置調整手段が設けられているので、磁石が設定位置に到達したときに確実にリードスイッチが作動するように、リードスイッチホルダの位置をガイド筒部に沿って微調節したのち、その位置を固定することができる。よって、予め設定された設定値で確実にリードスイッチを作動させることができ、差圧が設定値に達したことを検出することができる。
【００１２】
さらに、リードスイッチホルダをガイド筒部に螺合させると、ねじのピッチに従って、リードスイッチホルダをガイド筒部に沿って移動させることができる。よって、リードスイッチホルダの位置をガイド筒部に沿って微調節したのち、その位置を固定することができる。よって、予め設定された設定値で確実にリードスイッチを作動させることができ、差圧が設定値に達したことを検出することができる。
【００１３】
請求項２に記載の差圧スイッチは、請求項１に記載の差圧スイッチにおいて、前記リードスイッチは、リード線を介して前記リードスイッチの作動を検出する外部センサに接続され、前記リードスイッチに結線される側のリード線の端部と前記リードスイッチホルダには、前記リード線を前記外部センサ方向に引っ張る力に抗して前記リード線を係止するリード線係止手段が設けられ、前記リード線係止手段は、前記リードスイッチに結線される側の前記リード線の端部に設けられ前記リード線より大きい径を有するカラーと、前記リードスイッチホルダに設けられ前記カラーを係止するザグリを有する挿通孔とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、リード線が外部センサの方向へ引っ張られると、カラーがザグリに引っ掛かるので、リード線はこのザグリより抜けることはなく、リード線とリードスイッチの結線部分に力が加わることもない。よって、リード線とリードスイッチの接触が安定され、リードスイッチの作動を外部センサで確実に検出することができる。
【００１５】
請求項３に記載の差圧スイッチは、請求項１または請求項２に記載の差圧スイッチにおいて、前記本体には、前記磁石移動路および前記リードスイッチホルダを覆うカバーが設けられ、前記カバー内はモールドされていることを特徴とする。
このような構成によれば、リードスイッチの位置を固定するとともに、リードスイッチおよびリード線を保護することができる。よって、差圧スイッチを確実に作動させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図示例と共に説明する。
図１には、本実施形態の差圧スイッチの断面図が示されている。
本実施形態の差圧スイッチ１は、内部に空間を有するケース本体２と、このケース本体２の空間内に摺動可能に設けられ、前記空間内を一方の室４１および他方の室４２に仕切るピストン４と、ケース本体２に設けられ一方の室４１に低圧を導入する第１圧力導入口２７および他方の室４２に高圧を導入する第２圧力導入口２８と、ピストン４を高圧側へ付勢する付勢手段としてのばね５と、ピストン４に連動して移動する磁石４５と、ピストン４が低圧側へ予め設定した所定量移動したときの磁石４５に応答して作動するリードスイッチ６とを備えて構成されている。
【００１７】
ケース本体２は、貫通孔２２を有する継ぎ手部２１と、継ぎ手部２１の一端側に螺合されて、貫通孔２２の一端を塞ぐシュラウド３２とからなる。
継ぎ手部２１は、貫通孔２２を有する筒状であって、一端側の開口部付近の内周に雌ねじ２３を有する。継ぎ手部２１の貫通孔２２内には、一端から他端に向かって縮径する段差が３箇所設けられ、この段差は、一端側開口部付近の段差２４と略中央部の段差２５と他端側開口部付近の段差２６である。
継ぎ手部２１は、他端側開口部付近の段差２６と略中央部の段差２５との間に、外壁を貫通して低圧を導入する第１圧力導入口２７が穿設され、他端側の開口部が高圧を導入する第２圧力導入口２８となる。
継ぎ手部２１の外側面であって略中央部には、雄ねじ２９が設けられている。継ぎ手部２１の外側面であって、第１圧力導入口２７よりも他端側にはＯリング３０が設けられるとともに、雄ねじ２９よりも一端側にもＯリング３１が設けられている。
【００１８】
シュラウド３２は、一端を閉じた穴を有する筒状である。シュラウド３２の一端側には、一端側に伸びてその外壁の厚みが磁石４５の磁力を遮蔽しない程度に形成された磁石移動路３４を内部に備えるガイド筒部３３が設けられ、他端側には、他端側に伸びるストッパ部３５が設けられている。
ガイド筒部３３の外周には雄ねじ３６が設けられている。
シュラウド３２の外側面の略中央部には、継ぎ手部２１の雌ねじ２３と螺合する雄ねじ３７が設けられている。シュラウド３２の外側面であって、雄ねじ３７よりも一端側にはＯリング３８が設けられている。
【００１９】
ピストン４は、ケース本体２の他端側の開口部を塞ぐように設けられ、ケース本体２の内部に位置する一方の室４１を形成する。さらに、ピストン４は他端側に開口した穴を有し、この穴を含んでケース本体２の他端側に他方の室４２を形成している。
ピストン４の他端側の外径は、ケース本体２の貫通孔２２の他端側の径と略同一に形成され、他端から一端に向かう途中に拡径するつば部４３が設けられ、つば部４３から一端側には、磁石移動路３４に向かって伸びる磁石保持部４４が設けられている。この磁石保持部４４の先端には磁石４５が設けられている。つば部４３は、ケース本体２の他端側の段差２６に対して係止されるように形成されている。
ピストン４の外側であってつば部４３よりも他端側にはＯリング４６が設けられている。
【００２０】
ばね５は、ピストン４のつば部４３とシュラウド３２の磁石移動路３４の付け根との間で、磁石保持部４４を中心に取り囲むように介装されている。ばね５は、自然長から圧縮された状態で設けられ、その圧縮量は、予め設定された差圧の設定値に等しい力に対応している。
【００２１】
リードスイッチ６は、ガイド筒部３３の雄ねじ３６に螺合する雌ねじ６３を内周に備えたリードスイッチホルダ６１に収納されるとともに、外部センサ（図示省略）に接続されたリード線７１に結線されている。
図２には、リードスイッチホルダ６１の斜視図が示され、図３には、リードスイッチホルダ６１の断面図が示されている。
リードスイッチホルダ６１は、図２に示されるように、中心に貫通孔６２を有する環状で、貫通孔６２の内周にガイド筒部３３の雄ねじ３６に螺合する雌ねじ６３が設けられている。
ここに、リードスイッチホルダ６１の雌ねじ６３とガイド筒部３３の雄ねじ３６によって、リードスイッチ６の位置調整手段７０が構成されている。
リードスイッチホルダ６１の外壁には、貫通孔６２と平行に挿通孔が４つ設けられている。
【００２２】
この挿通孔のうち、図２中右側の挿通孔６４と、左側の挿通孔６６と、その右側の挿通孔６７にはリード線が挿通されている。残りの挿通孔６９には、図３に示されるように、リードスイッチ６が縦向きに挿通されて収納されている。
右側の挿通孔６４は、図２中下側の開口部にザグリ６５が設けられていて、左から二番目の挿通孔６７には、図２中上側の開口部にザグリ６８が設けられている。
リード線７１には、リードスイッチ６と接続される端部に挿通孔６４、６７のザグリ６５、６８に係止されるカラー７２が設けられている。
ここに、ザグリ６５、６８とカラー７２とからリード線係止手段７４が構成されている。
リード線７１の一本は、リードスイッチホルダ６１の右側の挿通孔６４に、図２中上側から挿通され、下側でリードスイッチ６と結線されハンダ付け７３されている（図３参照）。
【００２３】
もう一本のリード線７１は、左側の挿通孔６６に、図２中上側から挿通され、下側で折り返されるとともに、隣の挿通孔６７に下側から挿通され、上側でリードスイッチ６と結線され、ハンダ付け７３されている（図３参照）。
ケース本体２の他端側には、ガイド筒部３３およびリードスイッチホルダ６１を覆うカバー８が設けられている。カバー８の他端側はケース本体２に係合され、一端側には、リード線７１の引き出し口８２が設けられ、リード線７１が外部に引き出されている。
カバー８の内部はエポキシ系の樹脂でモールド８１されている。
【００２４】
次に、本実施形態の差圧スイッチの使用および動作について説明する。
差圧スイッチ１を使用する前に、リードスイッチ６の位置を位置調節手段７０によって調節する。これは、リードスイッチホルダ６１をガイド筒部３３に沿って移動させながら微調節する。磁石４５が所定位置に到達したときにリードスイッチ６が確実に作動することを確認したところでリードスイッチホルダ６１を固定し、カバー８をかぶせてモールド８１する。
【００２５】
実際に差圧スイッチ１を使用する際は、例えば油圧回路の流路内に設けられたフィルタの上流側にあたる高圧を第２圧力導入口２８に導く接続孔９１と、フィルタの下流側にあたる低圧を第１圧力導入口２７に導く接続孔９２を備えた接続部９に接続する。このとき、継ぎ手部２１の外側の雄ねじ２９に接続部９を螺合する。すると、Ｏリング３０によって高圧が低圧と遮断され、Ｏリング３１によって低圧が外部および高圧と遮断される。
一方の室４１に導入された低圧はシュラウド３２の外側に設けれらたＯリング３８とピストン４に設けられたＯリング４６とによって外部と遮断される。
差圧の検出に際しては、第１圧力導入口２７を低圧側に接続し、第２圧力導入口２８を高圧側に接続すると、第１圧力導入口２７によって一方の室４１は低圧になり、他方の室４２は高圧となる。よって、ピストンは、一方の室４１から低圧を受け、他方の室４２から高圧を受ける。
【００２６】
ピストン４は、ばね５によって一方の室４１から他方の室４２へ、つまり図１中において上から下へ付勢されているので、高圧と低圧の差圧がばね５の付勢力である設定値より小さいときは、ピストン４は他方の室４２へ移動される。
このとき、ピストン４は継ぎ手部２１の段差２６とピストン４のつば部４３との係合によって係止されて、ケース本体２の他端側から飛び出さないようにされる。
高圧と低圧の差圧が設定値より大きくなると、ピストン４は一方の室４１の側へ移動され、このピストン４の動きによって磁石４５が磁石移動路３４内を移動する。
【００２７】
ピストン４が低圧側へ予め設定した所定量移動すると、磁石４５も連動して所定量移動され、この磁石４５の移動に応答してリードスイッチ６が作動するので、高圧と低圧の差圧が設定値に達したことを検出することができる。
この差圧スイッチの作動を検出して、例えばフィルタの交換等の機器のメンテナンスを行う。
また、差圧が過大に大きくなると、ピストン４が一方の室４１の側に大きく移動されるが、シュラウド３２のストッパ部３５にピストン４があたることによって、ピストン４が移動し過ぎるのを防ぐことができる。
【００２８】
したがって、本実施形態の差圧スイッチによれば以下の効果がある。
リードスイッチ６は、ガイド筒部３３に沿って位置調節自在のリードスイッチホルダ６１に収納されているので、リードスイッチ６を磁石４５の設定移動量に対して確実に作動するように調節することができる。さらに、位置調整手段７０は雄ねじ３６と雌ねじ６３の螺合によって構成されているので、ねじのピッチに従って微調節することができる。よって、磁石４５の移動方向と平行な方向へリードスイッチ６を移動させ、予め設定されたピストン４の移動に確実に作動することを確認したあと、リードスイッチ６を固定することにより、予め設定された設定値で確実にリードスイッチ６を作動させることができ、差圧が設定値に達したことを検出することができる。
【００２９】
リードスイッチ６は、リードスイッチホルダ６１に収納されることから、外部からの攪乱要因から保護され、磁石４５に応答して正確な作動をすることができる。
磁石移動路３４を内部に備えるガイド筒部３３が設けられ、このガイド筒部３３の外壁の厚みは磁石４５の磁力を遮蔽しない程度の厚みに形成されているので、磁石移動路３４内の磁石４５からガイド筒部３３の外側へ磁力を伝えることができ、リードスイッチ６を確実に作動させることができる。
【００３０】
リード線７１の端部に設けられたカラー７２と、リードスイッチホルダ６１の挿通孔６４、６７に設けられたザグリ６５、６８からなるリード線係止手段７４が設けられているので、リード線７１とリードスイッチ６の接続を安定させることができる。つまり、リード線７１が外部センサの方向へ引っ張られたとき、カラー７２がザグリ６５，６８に引っ掛かるので、リード線７１はこのザグリ６５，６８より抜けることはなく、リード線７１とリードスイッチ６の結線部分に力が加わることもない。その結果、リードスイッチ６の作動を外部センサで確実に検出することができる。
【００３１】
カバー８が設けられ、カバー８の内部がモールド８１されているので、リードスイッチ６の位置を固定するとともに、リードスイッチ６およびリード線７１を保護することができる。よって、差圧スイッチ１を確実に作動させることができる。
【００３２】
尚、本発明の差圧スイッチは、前記実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、ケース本体２は、継ぎ手部２１とシュラウド３２から構成されているが、ケース本体２を一体成形してもよい。
位置調節手段７０は、ガイド筒部３３の雄ねじ３６とリードスイッチホルダ６１の雌ねじ６３から構成されているが、ねじでなくとも、ガイド筒部３３に沿ってリードスイッチホルダ６１を移動させて、また、固定することができれば構成は特に限定されるものではない。例えば、ガイド筒部３３には、磁石の移動方向に沿って複数の穴を設け、リードスイッチホルダ６１には、前記穴に嵌合する突起部を設けてもよい。
リード線係止手段７４は、リード線７１の端部に設けられたカラー７２と、リードスイッチホルダ６１の挿通孔６４、６７に設けられたザグリ６５、６８との係止によって構成されているが、リード線７１が外部センサの方向に引き抜かれないように係止するものであれば特に限定されない。例えば、挿通孔６４、６７に対して外側から垂直にビスを螺合してリード線７１を係止するようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の差圧スイッチによれば、簡便な構成により設定圧に対して確実に作動する差圧スイッチを提供するという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る差圧スイッチの断面図である。
【図２】前記実施形態のリードスイッチホルダの斜視図である。
【図３】前記実施形態のリードスイッチホルダの断面図である
【符号の説明】
２ ケース本体
４ ピストン
５ ばね（付勢手段）
６ リードスイッチ
８ カバー
３３ ガイド筒部
３４ 磁石移動路
３６ ガイド筒部の雄ねじ（位置調整手段）
４１ 一方の室
４２ 他方の室
４５ 磁石
６１ リードスイッチホルダ
６３ リードスイッチホルダの雌ねじ（位置調整手段）
６４ リードスイッチホルダの挿通孔
６５ ザグリ（リード線係止手段）
６７ リードスイッチホルダの挿通孔
６８ ザグリ（リード線係止手段）
７０ 位置調整手段
７１ リード線
７２ カラー（リード線係止手段）
７４ リード線係止手段
８１ モールド

Claims (3)

1. 内部に空間を有するケース本体と、
   このケース本体の空間内に摺動可能に設けられ、前記空間内を一方の室および他方の室に仕切るピストンと、
   前記ケース本体に設けられ前記一方の室に低圧を導入する第１圧力導入口および前記他方の室に高圧を導入する第２圧力導入口と、
   前記ピストンを高圧側へ付勢する付勢手段と、
   前記ピストンに設けられ、前記ピストンに連動して移動する磁石と、
   前記磁石が移動する磁石移動路を内部に有するガイド筒部と、
   前記ガイド筒部の外側に保持されたリードスイッチホルダに収納され、前記ピストンが低圧側へ予め設定した所定量移動したときの磁石に応答して作動するリードスイッチと、
   前記ガイド筒部の外側に設けられた雄ねじと、前記リードスイッチホルダの内周に設けられた雌ねじからなり、前記リードスイッチを前記磁石の移動方向と平行な方向へ移動自在、かつ、任意の位置に固定可能な位置調整手段とを備えている
   ことを特徴とする差圧スイッチ。
2. 請求項１に記載の差圧スイッチにおいて、
   前記リードスイッチは、リード線を介して前記リードスイッチの作動を検出する外部センサに接続され、
   前記リードスイッチに結線される側の前記リード線の端部と前記リードスイッチホルダには、前記リード線を前記外部センサ方向に引っ張る力に抗して前記リード線を係止するリード線係止手段が設けられ、
   前記リード線係止手段は、前記リードスイッチに結線される側の前記リード線の端部に設けられ前記リード線より大きい径を有するカラーと、
   前記リードスイッチホルダに設けられ前記カラーを係止するザグリを有する挿通孔とを備えていることを特徴とする差圧スイッチ。
3. 請求項１または請求２に記載の差圧スイッチにおいて、
   前記本体には、前記磁石移動路および前記リードスイッチホルダを覆うカバーが設けられ、前記カバー内はモールドされていることを特徴とする差圧スイッチ。

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