JP4698045B2 - 圧力スイッチ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧力スイッチに関し、特に、高圧用のダイヤフラム式の圧力スイッチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
高圧用のダイヤフラム式圧力スイッチは、自動車のパワーステアリング用圧力スイッチ、空気調和装置や冷蔵庫等の冷凍サイクル用圧力スイッチ、給湯機用圧力スイッチ等として使用されている。
【0003】
高圧用のダイヤフラム式圧力スイッチの従来例を図6、図7を参照して説明する。ダイヤフラム式圧力スイッチは、内部に感圧部材として金属製(金属薄板の積層体)のダイヤフラム101を有し、ダイヤフラム101の一方の側に感圧室102を画定するダイヤフラム保持容器構造体103と、ダイヤフラム保持容器構造体103に気密接続されて感圧室102に高圧ガス、油等の圧力を導く導圧パイプ104と、内部にダイヤフラム保持容器構造体103とダイヤフラム101の変位に応じて切換動作する接点部105とを保持するケーシング組立体106とを具備している。
【0004】
ケーシング組立体106は、金属製のホルダ部材107および中間プレート部材108と、樹脂製のケース部材109の3部品のかしめ結合体により構成され、ケース部材109内に接点部105を有し、ケース部材109に接続端子片110、111を取り付けられている。
【0005】
ホルダ部材107は、内側に導圧パイプ104を通す中央開口部112を画定してダイヤフラム保持容器構造体103の感圧室102の側の平らな外周部103Aを保持するL形横断面の環状棚部107Aを有している。ダイヤフラム保持容器構造体103は、ホルダ部材107の環状棚部107Aと中間プレート部材108とに挟まれた形態で、ケーシング組立体106内に固定されている。
【0006】
上述の構造による圧力スイッチでは、感圧室102に導かれた圧力(高圧)によって、図6、図7にて符合Wで示す方向の荷重がホルダ部材107の環状棚部107Aに繰り返し作用し、繰り返し荷重によってフラット形状の環状棚部107Aが、図7にて仮想線により示されているように、へたり変形し、ダイヤフラム保持容器構造体103の保持が緩むようになる。また、環状棚部107Aに作用する繰り返し荷重が、ホルダ部材107と中間プレート部材108とのかしめ部に作用し、このかしめ部を緩めることにもなる。
【0007】
このため、ダイヤフラム保持容器構造体103の保持に関して、がた付きが生じるようになり、高圧スイッチとしての耐久性が低下することになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、ダイヤフラム保持容器構造体を保持するケーシング組立体側の環状棚部を構造的に変形(塑性変形)し難いように改良され、優れた耐久性能を有する圧力スイッチを提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による圧力スイッチは、内部に感圧部材としてダイヤフラムを有し前記ダイヤフラムの一方の側に感圧室を画定するダイヤフラム保持容器構造体と、前記ダイヤフラム保持容器構造体に気密接続され前記感圧室に圧力を導く導圧パイプと、内部に前記ダイヤフラム保持容器構造体と前記ダイヤフラムの変位に応じて切換動作する接点部とを保持するケーシング組立体とを有する圧力スイッチにおいて、前記ケーシング組立体は、内側に前記導圧パイプを通す中央開口部を画定して前記ダイヤフラム保持容器構造体の前記感圧室の側の平らな外周部を保持するL形横断面の環状棚部を有し、前記環状棚部のうち、前記ダイヤフラム保持容器構造体の前記平らな外周部に対向する棚面が、外縁側より内縁側の前記中央開口部に向かうに従って前記ダイヤフラム保持容器構造体の側に偏倚する傾斜面になり、当該傾斜面の前記内縁のみが前記平らな外周部に当接しているものである。
【0010】
この発明による圧力スイッチによれば、ダイヤフラム保持容器構造体の外周部に対向する棚面が、外縁側より内縁側の前記中央開口部に向かうに従ってダイヤフラム保持容器構造体の側に偏倚する傾斜面になり、当該傾斜面の前記内縁のみが平らな前記外周部に当接しているから、この部分がフラットである場合に比して環状棚部のスプリング効果が増し、ついては環状棚部の耐繰り返し荷重性が向上し、環状棚部がへたり変形(塑性変形)し難くなる。
【0011】
この発明による圧力スイッチにおける前記環状棚部の前記棚面は全体で見て円錐面をなしている。前記環状棚部の前記棚面は、前記ダイヤフラム保持容器構造体の前記外周部の平らな面に対して0.5〜3.0度傾斜していることが好ましい。
【0012】
また、この発明による圧力スイッチは、前記ケーシング組立体が、ホルダ部材と中間プレート部材とのかしめ結合体を含み、前記ホルダ部材に前記環状棚部が形成され、前記ダイヤフラム保持容器構造体は前記ホルダ部材の前記環状棚部と前記中間プレート部材とに挟まれて固定されているものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1〜図5はこの発明による圧力スイッチの一つの実施の形態を示している。
【0014】
圧力スイッチは、金属製のホルダ部材1および中間プレート部材2と、樹脂製のケース部材3の3部品のかしめ結合体によって構成されたケーシング組立体4を有している。ホルダ部材1と中間プレート部材2とはかしめ結合部5によって、中間プレート部材2とケース部材3とはかしめ結合部6によって各々結合されている。
【0015】
かしめ結合部6による結合は、図2に示されているように、真鍮又は銅合金等の金属により構成されている中間プレート部材2に形成されたかしめ縁部2Aをフェノール樹脂等により構成されているケース部材3の外周段差部3Aにかしめ変形することにより行われる。
【0016】
かしめ縁部2Aの肉厚a(0.3〜0.5mm程度)は、かしめ変形されない基部2Bの肉厚b(0.5〜0.7mm程度)より薄くなっている。これにより、かしめ荷重を低減でき、かしめ荷重をケース部材3の割れ荷重より充分小さくできる。また、かしめ曲がり点6Aがかしめ縁部2Aと基部2Bとの境界部に安定し、かしめ縁部2Aの長さ超過によってかしめ縁部2Aがケース部材3に喰い込むことを回避できる。
【0017】
これらのことにより、ケース部材3に損傷を与えることなく、中間プレート部材2とケース部材3とのかしめ結合が、安定して確実に行われるようになる。
【0018】
ケーシング組立体4は内部にダイヤフラム保持容器構造体7を保持している。ダイヤフラム保持容器構造体7は、内部に感圧部材として金属薄板の積層体によるダイヤフラム8を有し、ダイヤフラム8の一方の側(下側)に感圧室9を画定している。ダイヤフラム保持容器構造体7の下側には、感圧室9に高圧ガス、油等の圧力を導く導圧パイプ10が気密接続されている。
【0019】
ケース部材3内には固定接点11と可動接点12とを有する接点部13が設けられている。固定接点11はケース部材3に固定された接続端子片14に直接固定されている。可動接点12はケース部材3に固定されたもう一つの接続端子片15に取り付けられたばね性を有する接点支持レバー16の先端に固定されている。
【0020】
固定接点11と可動接点12とは相対向しており、中間プレート部材2とケース部材3とに挟まれて固定された内部ガイド部材17より可動支持されたロッド18によってダイヤフラム8の動きを接点支持レバー16の中間部に伝えられ、これに伴って接点支持レバー16が弾性変形することにより、可動接点12が固定接点11に対して離接し、接点の切換が行われる。
【0021】
図3、図4に示されているように、可動接点12と対向する固定接点11の上面は、格子状の多点接点(石目接点)11Aになっている。
【0022】
これにより、固定接点11と可動接点12との間に、繊維、コンタミ等の異物が侵入しても、異物は多点接点11A間の凹部11Bに逃げ込むことで、固定接点11と可動接点12との導通が保証され、導通不良の発生が回避される。
る。
【0023】
ホルダ部材1は、内側に導圧パイプ10を通す中央開口部19を画定してダイヤフラム保持容器構造体7の感圧室9の側の平らな外周部7Aを保持するL形横断面の環状棚部20を有している。ダイヤフラム保持容器構造体7は、ホルダ部材1の環状棚部20と中間プレート部材2の平らな底部2Aとに挟まれた形態で、ケーシング組立体4内に固定されている。
【0024】
環状棚部20がダイヤフラム保持容器構造体7の外周部7Aに対向する棚面20Aは、図5に示されているように、外縁側より内縁側の中央開口部19に向かうに従ってダイヤフラム保持容器構造体7の側に偏倚する傾斜面(登り勾配)になっており、全体で見て円錐面をなしている。
【0025】
したがって、かしめ結合部5によりホルダ部材1と中間プレート部材2とを結合する際に、中間プレート部材2のかしめ縁部2Aから外周段差部3Aに、かしめ力の荷重がかかるとかかると、そのかしめ力が、ケース部材3からダイヤフラム保持容器構造体7を経て環状棚部20にかかることになる。
【0026】
このかしめ力の荷重がかかる環状棚部20が、仮に平坦面であって、ダイヤフラム保持容器構造体7に面接触するように構成されていると、当初はかしめ力が均一にかかっていた環状棚部20が、中央開口部19をホルダ部材1の外方に偏倚させるように塑性変形して、棚面20Aとダイヤフラム保持容器構造体7との間に隙間を生じ、環状棚部20におけるダイヤフラム保持容器構造体7の気密度が低下する恐れがある。
【0027】
しかし、本実施の形態においては、棚面20Aが、全体で見て円錐面をなすように、外縁側より内縁側の中央開口部19に向かうに従ってダイヤフラム保持容器構造体7の側に偏倚する傾斜面で形成されていることから、ダイヤフラム保持容器構造体7の外縁寄り部分に、棚面20Aとの隙間が生じることになる。
【0028】
そして、この隙間が、かしめ結合部5によりホルダ部材1と中間プレート部材2とを結合する際に、中間プレート部材2からケース部材3を経てかかるかしめ力によるダイヤフラム保持容器構造体7の、ホルダ部材1の外方に向かう偏倚を、吸収し得るようになり、それにより、ホルダ部材1の外方への環状棚部20の塑性変形が防止され、環状棚部20におけるダイヤフラム保持容器構造体7の気密度が確保される。
【0029】
ちなみに、この棚面20Aは、ダイヤフラム保持容器構造体7の外周部7Aの平らな面に対して0.5〜3.0度程度傾斜していることが、環状棚部20の塑性変形をより確実に防ぐ観点より好ましい。
【0030】
上述したように、ダイヤフラム保持容器構造体7の外周部7Aに対向する環状棚部20の棚面20Aが傾斜面(円錐面)になっていることにより、この部分がフラットである場合に比して環状棚部20のスプリング効果が増す。このことにより、環状棚部20の耐繰り返し荷重性が向上し、環状棚部20がへたり変形(塑性変形)し難くなり、併せて環状棚部20に作用する繰り返し荷重が、ホルダ部材1と中間プレート部材2とのかしめ部5に及ぶ度合いが低減し、かしめ部5の耐圧性も増す。
【0031】
これらのことにより、ダイヤフラム保持容器構造体7の保持に関して、がた付きが生じ難くなり、耐久性が向上する。
【0032】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明による圧力スイッチによれば、ダイヤフラム保持容器構造体の外周部に対向する棚面が、外縁側より内縁側の中央開口部に向かうに従ってダイヤフラム保持容器構造体の側に偏倚する傾斜面になり、当該傾斜面の前記内縁のみが平らな前記外周部に当接しているから、この部分がフラットである場合に比して環状棚部のスプリング効果が増し、ついては環状棚部の耐繰り返し荷重性が向上し、環状棚部が塑性変形し難くなり、ダイヤフラム保持容器構造体の保持に関して、がた付きが生じ難くなり、優れた耐久性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による圧力スイッチの一つの実施の形態を示す断面図である。
【図2】(a)、(b)は、この発明による圧力スイッチの中間プレート部材とケース部材とのかしめ結合部のかしめ前とかしめ後の状態を示す部分的な拡大断面図である。
【図3】この発明による圧力スイッチの接点部の拡大図である。
【図4】この発明による圧力スイッチの固定接点の上面を示す拡大図である。
【図5】この発明による圧力スイッチの要部を示す拡大図である。
【図6】圧力スイッチの従来例を示す断面図である。
【図7】従来の圧力スイッチのダイヤフラム保持容器構造体の保持部を示す拡大図である。
【符号の説明】
1 ホルダ部材
2 中間プレート部材
3 ケース部材
4 ケーシング組立体
5、6 かしめ結合部
7 ダイヤフラム保持容器構造体
7A 外周部
8 ダイヤフラム
9 感圧室
10 導圧パイプ
11 固定接点
12 可動接点
14、15 接続端子片
19 中央開口部
20 環状棚部
20A 棚面
Claims (4)
- 内部に感圧部材としてダイヤフラムを有し前記ダイヤフラムの一方の側に感圧室を画定するダイヤフラム保持容器構造体と、前記ダイヤフラム保持容器構造体に気密接続され前記感圧室に圧力を導く導圧パイプと、内部に前記ダイヤフラム保持容器構造体と前記ダイヤフラムの変位に応じて切換動作する接点部とを保持するケーシング組立体とを有する圧力スイッチにおいて、
前記ケーシング組立体は、内側に前記導圧パイプを通す中央開口部を画定して前記ダイヤフラム保持容器構造体の前記感圧室の側の平らな外周部を保持するL形横断面の環状棚部を有し、
前記環状棚部のうち、前記ダイヤフラム保持容器構造体の前記平らな外周部に対向する棚面が、外縁側より内縁側の前記中央開口部に向かうに従って前記ダイヤフラム保持容器構造体の側に偏倚する傾斜面になり、当該傾斜面の前記内縁のみが前記平らな外周部に当接していることを特徴とする圧力スイッチ。 - 前記環状棚部の前記棚面は全体で見て円錐面をなしていることを特徴とする請求項1に記載の圧力スイッチ。
- 前記環状棚部の前記棚面は、前記ダイヤフラム保持容器構造体の前記外周部の平らな面に対して0.5〜3.0度傾斜していることを特徴とする請求項1または2に記載の圧力スイッチ。
- 前記ケーシング組立体は、ホルダ部材と中間プレート部材とのかしめ結合体を含み、前記ホルダ部材に前記環状棚部が形成され、前記ダイヤフラム保持容器構造体は前記ホルダ部材の前記環状棚部と前記中間プレート部材とに挟まれて固定されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の圧力スイッチ。
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