JPH0636640A - 密封型スナップスイッチ組立体及びそのハウジングチャンバにガスを再充填する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 密封型スナップスイッチ組立体を提供する。 【構成】 ハウジング１１は第１および第２カップ状無
孔金属ハウジング部材によって形成され、側壁はそれぞ
れの底壁からハウジング部材の縁部分まで延び、第２ハ
ウジング部材の底壁から延びる前記側壁は、それぞれの
ハウジング部材の底壁の間にスイッチ搭載チャンバ１６
を形成し、スイッチの一部を成す突出端子２２，２４，
２６がそれぞれの突出管の中に嵌合され、各突出管の末
端はこれらの突出管の中に収容されたスイッチ端子に対
して密着され、またそれぞれの突出管に対してリード線
４０，４２，４４が電気的に接続され、接続部分が陶質
材料によって被覆される。また、スイッチの寿命を増進
するガスを前記スイッチチャンバ１６の中に再充填する
方法が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体および粉体の流通
システムまたは貯蔵システム用の制御装置全体の一部と
して設置されるスイッチ組立体に関するものであり、さ
らに詳しくは、スイッチ組立体の内部からその外部への
ガスまたは電弧の通過を防止しまた爆発性、腐食性、粉
塵性および湿潤環境中の制御装置としてのこのようなス
イッチ組立体の性能を増進するように、このスイッチ組
立体を完全密封状態に構成するにある。

【０００２】

【従来の技術】流体および粉体の流通システムまたは貯
蔵システム用の制御装置全体の中において、圧力、流体
流量、粉体レベル、近接弁の位置などの重要ファクタを
表示する制御スイッチ組立体が一般に使用される。しか
しこの型の装置についての主要な問題点は、この装置に
ついてある程度の密封が実施されても完全な密封が実施
されないことにある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スイ
ッチ組立体のスイッチ搭載チャンバからのガスまたは電
弧の洩出を防止するのみならず、スイッチの動作に悪影
響を与えることなく爆発性、腐食性、粉塵性および湿潤
環境中で容易に使用することのできる前記の型の制御ス
イッチを成すため、完全に密封された前記の型のスイッ
チ組立体を提供するにある。

【０００４】本発明の他の目的は、スイッチ組立体が最
終ユーザに供給された時に、スイッチ端子とこれに接続
されたリード線がそのまま使用できるように密封されて
いる前記の型のスイッチ組立体を提供するにある。

【０００５】本発明のさらに他の課題は、突出ピン型端
子を備えた通常型のサブミニチュアスナップスイッチを
受ける前記の型のスイッチ組立体の新規なハウジング構
造において、それぞれのピン型端子を嵌合させるように
配置された密封突出管と、前記それぞれの突出管に接続
されたリード線とを備え、前記突出管とリード線との接
続部分が陶質材料によって被覆されるように成されたハ
ウジング構造を提供するにある。

【０００６】本発明のさらに他の目的は、前記の型のス
イッチ組立体において、スイッチ自体が密封されたハウ
ジングの中に包囲され、このハウジングは前記スイッチ
ユニットの上方において凹部を備え、この凹部に対して
外側および内側のレバーアームが固着されて、所定の力
が前記外側レバーに加えられた時に、スイッチハウジン
グによって形成されるスイッチチャンバ中の内側レバー
の運動に対応してスイッチ自体を作動させるように成さ
れたスイッチ組立体を提供するにある。

【０００７】本発明のさらに他の目的は、ハウジング組
立体の密封されたスイッチチャンバを排気し、次にこの
ようなサブミニチュアスナップスイッチの寿命を増進す
る水素、窒素、またはヘリウムなどのガスを前記スイッ
チチャンバに再充填する方法を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、第１お
よび第２カップ状無孔金属ハウジング部材から成るハウ
ジングを含み、各ハウジング部材は実質的に平坦な底壁
と一体的側壁とを形成し、前記側壁は前記底壁の周囲か
ら縁部分まで延び、前記第２ハウジング部材の底壁から
延びる前記側壁は、前記第１ハウジング部材の前記側壁
が前記底壁から延びる距離の一定部分だけ延び、前記第
２ハウジング部材は前記第１ハウジング部材の中に密封
関係に搭載されて、それぞれのハウジング部材の底壁の
間にスイッチ搭載チャンバを形成し、前記ハウジング部
材の側壁は同一方向に延び、また前記第２ハウジング部
材の底壁は前記スイッチを支持し、この第２ハウジング
部材の底壁に対して複数の導電性突出管が密着され、こ
れらの各突出管の中にスイッチユニットの突出端子が嵌
合され、前記の各突出管はその中に収容された端子に対
して密着され、またそれぞれの突出管に対してリード線
が電気的に接続され、前記の各リード線と対応の突出管
との接続部分を被覆する陶質材料を使用する密封型スナ
ップスイッチ組立体が提供される。

【０００９】以下、本発明を図面に示す実施例について
詳細に説明するが本発明はこれに限定されるものではな
い。

【００１０】

【実施例】本発明の基本的目的は、例えば圧力、流体の
流量および／またはレベル、粉体レベル、近接度、弁位
置などを表示するため前記の制御システムの一部として
使用される密封型スナップスイッチ組立体１０を提供す
るにある。密封型スナップスイッチ組立体１０はこのよ
うな制御システムにおいて広く応用されているが、爆発
性、腐食性、粉塵性および湿潤性の環境において使用さ
れる制御システムにこれを使用すればその制御性能を増
進させることができる。

【００１１】付図において、参照数字１０は本発明によ
る密封型スナップスイッチ組立体全体を示し、このスナ
ップスイッチ組立体１０は、外側ハウジング部材１２と
内側ハウジング部材１４とから成る密封ハウジング１１
を含み、これらのハウジング部材１２、１４は密封スイ
ッチチャンバ１６を形成し、このチャンバの中にアクチ
ュエータ２０（図５乃至図７）を有する通常のスナップ
スイッチ１８が通常の取付けブラケットなしで動作可能
に取付けられている。

【００１２】付図に図示の密封型スナップスイッチ組立
体１０は本発明の好ましい実施例であるが、この実施例
の特徴点は当業者の仕様選択で変形実施できる点にある
ことは明らかである。

【００１３】本発明によれば、スイッチ１８は突出ピン
型端子２２、２４、２６（図５乃至図７）を有する型の
スイッチであって、これは、イリノイス、フリーポー
ト、ハネウエル社のマイクロスイッチ部などの多数の米
国企業によって提供されるこの型の一般のスナップスイ
ッチとして提供されている。内側ハウジング１４の中に
おいて、同数の端部開放管２８、３０、３２がスイッチ
チャンバ１４から突出するように密封的に取付けられ、
これらの管がスナップスイッチ１８のそれぞれの端子２
２、２４、２６を嵌合させるような向きとサイズを有し
て、図５乃至図７に図示のように、取付けブラケットな
しでスナップスイッチ１８をチャンバ１６の中に取付け
ている。さらに外側および内側ハウジング部材１２、１
４は、それらの当接部分にそってチャンバ１６が密封さ
れるように相互に連結され、またスイッチアクチュエー
タ２０が外側レバー３４によって作動され、この外側レ
バーはハウジングの密封壁体部分３８を通して内側レバ
ー３６を作動し、この壁体部分３８に対してレバー３４
と３６が適当に接着または固着されている。前記のスイ
ッチ端子２２、２４、２６はそれぞれのハウジング管２
８、３０、３２に挿着され（それぞれのハウジング管の
中に取付けられ）、リード線４０、４２、４４がそれぞ
れのハウジング管２８、３０、３２に接続され、内側ハ
ウジング部材１４の外側のスペースは適当な陶質材料４
８によって充填され、この陶質材料がそれぞれのリード
線４０、４２、４４とそれぞれの管２８、３０、３２と
の接続部分を被覆して密封する。

【００１４】外側ハウジング部材１２はカバー５０を含
み、このカバー５０は長方形の皿状またはカップ状を成
し、適当な等級の無孔鋼板から形成され、その底壁体５
２から側壁５４が延出して縁部分５６に達し、この縁部
分５６はハウジング１４を包囲する関係にある。外側ハ
ウジング部材１２の底壁体５２は凹部５８以外は本質的
に平坦であって、この凹部５８は密封壁体部分３８を形
成し、この壁体部分３８は環状壁部５９によって包囲さ
れている。

【００１５】外側ハウジング部材１２に対して外側レバ
ー３４が外付けされ、この外側レバーはその末端６０に
接点６２が固着され（図５乃至図７）、この接点６２は
外側ハウジング壁体部分３８の外側面に対して溶接また
はその他の方法で固着されている。また外側レバー３４
の基端６４はスナップスイッチ１８を動作させる。その
ため、内側レバー３６が設けられ、この内側レバー３６
の末端は接点６８と一体を成し、この接点６８が外側ハ
ウジング部材１２の密封壁体部分３８の内側面に適当に
固着されている。内側レバー３６の基端７０はスナップ
スイッチ１８のアクチュエータ部材２０に作動的に係合
する。

【００１６】前記のレバー３４、３６は剛性の大きい金
属ストリップで形成される。これらのレバーの機能は、
外側レバー３４の末端６４に加えられる下向き推力を実
質的に撓むことなく伝達するにあるからである。レバー
３４と３６がハウジング部材１２の密封壁体部分３８に
固着され、この壁体部分３８が底壁体５２とは独立に撓
むので、前記の推力が内側レバー３６の基端７０を移動
させ、このようにして内側レバー３６が作動されてスイ
ッチアクチュエータ２０を押し下げ、スナップスイッチ
１８の特殊構造と制御システム中のスナップスイッチ組
立体１０の設置例に従ってこのスナップスイッチ１８を
作動させる。そのためレバー３４、３６は好ましくは実
質的に平行に配置される。

【００１７】スナップスイッチ１８は、通常のピン型端
子２２、２４、２６を備えた前記の型の任意適当なサブ
ミニチュア型スナップスイッチとすることができる。

【００１８】また外側ハウジング部材１２は一対の相互
に離間された取付け管７２、７４（図５乃至図７）を有
し、これらの取付け管はそれぞれ開放端部を有してハウ
ジング部材１２を横断し、それぞれの末端７３、７５、
７７、７９がハウジング部材１２の側壁５４の中に形成
された対応の開口７８、８０、８２、８４の周囲に適当
な手法で溶接されて、これらの箇所に密封を成す。これ
らのクロス管７２、７４は、スナップスイッチ組立体１
０を設置する際にこれらの管の内部と固定構造の開口の
中に適当な取付けネジ（図示されず）を挿通してスナッ
プスイッチ組立体１０を適当に搭載するのに役立つ（も
ちろん、組立体１０を保持するために前記のネジに対し
て適当なナットまたは類似物を使用することができ
る）。

【００１９】前記の内側ハウジング部材１４も長方形の
皿状またはカップ状とし、外側ハウジング部材１２の縁
部分５６の内側に嵌合するようなサイズを有する。この
内側ハウジング部材１４の底壁９０（図５乃至図７）
は、側壁９２と一体を成し、この側壁９２は前記の底壁
９０から延出してその先が縁部分９４になっている。前
記底壁９０にはスナップスイッチ１８のピン型端子と同
数の相互に離間された開口９６（図７）が形成され、前
記のそれぞれハウジング管２８、３０、３２が対応の開
口９６に対してガラスシール９５、９７、９９によって
密着されている（図７、これは密封に適した任意適当な
型のガラス材料によって実施することができる）。それ
ぞれの管２８、３０、３２は対応のスイッチ端子２２、
２４、２６を挿嵌するように内側ハウジング部材１４に
対して配置される。適当な絶縁材料層またはシートがス
ナップスイッチ１８を内側ハウジング部材の底壁９０か
ら絶縁し、この絶縁層１００は市販のＲＴＶゴムによっ
て形成することができる。もちろんこの絶縁層１００は
それぞれの端子２２、２４、２６の向きに対応して開口
を備える。これらの端子はスナップスイッチ１８から、
それぞれの管２８、３０、３２の先まで延びているから
である。そこで、それぞれの端子２２、２４、２６の外
部に配置された末端１０１はそれぞれの管２８、３０、
３２に対して（１０３のように）ハンダ付けされ、それ
ぞれの管２８、３０、３２を密封している。

【００２０】スナップスイッチ１８の「結線用」リード
線４０、４２、４４はそれぞれ通常の絶縁カバー１０４
の中に金属導電性コア１０２を含み、これらのコアは、
それぞれの管２８、３０、３２に適当に接続されること
によってそれぞれのスイッチピン型端子２２、２４、２
６に対して作動的に接続される。図５乃至図７に図示の
ように、これは、それぞれのリード線コア１０２を対応
の管２８、３０、３２の周囲に巻き付け、点溶接または
ハンダ付け（１０５）することにより、あるいはコアを
対応の管上に接続する通常の機械装置、例えば「急速接
続型」あるいは「ステークオン型」装置を使用して実施
される。リード線４０、４２、４４とそれぞれの管２
８、３０、３２との接続部分とを包囲するスペースの他
の部分は適当な陶質化合物４８によって充填され、この
陶質化合物は好ましくはこれらの接続部分と、管２８、
３０、３２とそれぞれの端子とのシール１０３と、それ
ぞれのリード線カバー１０４の末端部分とを被覆する。
この目的に好ましい陶質材料は、カリフォルニア、サン
タアナ、ユーナイティッド レジン社から市販されるＥ
Ｌ−ＣＡＳＴ樹脂４１２３である。

【００２１】前述のように、内側ハウジング部材１４は
外側ハウジング部材１２の側壁５４の中に嵌合するよう
なサイズを有し、スナップスイッチ１８とリード線４
０、４２、４４が取付けられた内側ハウジング部材１４
が外側ハウジング部材の側壁５４の縁部材５６の中に滑
り込まされて、（この内側ハウジング１４の中に陶質材
料４８を装入する前に）外側ハウジング部材の縁部分５
６にそって溶接するなどの方法で内側と外側ハウジング
部材１２、１４の継目を密封する。

【００２２】このようにして密封されたスナップスイッ
チ組立体１０は、ベーシックシリーズスイッチ（工業規
格品）を使用する制御装置の中に交換取付けするのに適
当である。

【００２３】適当な伝送手段（図示されず）を介して適
当なセンサ機構が外側レバー３４の基端６４を逆時計方
向に片寄らせる時に、このレバー３４の末端６０の接点
６２が密封壁体部分３８を同一方向に片寄らせるので、
内側レバー３６全体の同一方向運動を生じる。

【００２４】内側レバー３６の末端の接点６８が密封壁
体部分３８に固着しているので、この内側レバー３６の
運動方向は外側レバー３４の運動方向と同一方向であ
り、従って内側レバー３６は操作員が制御システムに加
える仕様に従ってスナップスイッチ１８を作動する。

【００２５】アクチュエータ２０に対するスナップスイ
ッチ１８の偏倚作用により、レバー３６、３４は図１乃
至図７に図示のその元の位置に再び戻される。

【００２６】当業者には明かなように、図示のスナップ
スイッチ１８の代わりに他の適当なスイッチ（図示され
ず）を適当に配置し、これに外側レバー３４の基端６４
を予め変位させておき、これを戻すことにより、前記密
封型スイッチ組立体１０を逆方向に作動させることがで
きる。

【００２７】また本発明においては、使用されるサブミ
ニチュアスナップスイッチ１８の寿命を延長するため、
前述の組立て後に、スイッチチャンバ１６を排気し、水
素、窒素、またはヘリウムなどのガスを充填することも
考えられる。そのためには、最初にパイプ２８、３０、
３２の１つに密封シール１０３を備えず、次に陶質材料
４８を組立体１０に装入する前に、適当な可撓性導管の
一端を前記の密封されていない管の外側に突出した末端
に接続し、次に前記導管の他端に適当な可逆式ガスポン
プなどを接続して、まずチャンバ１６から空気およびそ
の他の残留ガスを排除し、次にポンプを逆転して、ガス
（前記の水素、窒素またはヘリウム）をチャンバ１６に
供給する。次に前記の可撓性導管を前記の組立体１０の
管からはずし、この管をその内部に収容されたスイッチ
端子に対して密封し、次に前記のように陶質材料４８を
装入して組立体１０を完成する。

【００２８】

【発明の効果】本発明による主要な改良点は、前記のハ
ウジング管２８、３０、３２に対してガラスシールを使
用してこれらのハウジング管を密封することにある。他
の重要な改良点は、管２８、３０、３２の存在そのもの
であり、これらの管は全体としてスイッチ１８などのサ
ブミニチュアスナップスイッチのピン型端子を受けるソ
ケットとして作用する。さらに、このスナップスイッチ
１８の取付け構造は取付けブラケットを必要としない。

【００２９】本発明は前記の説明のみに限定されるもの
でなく、その主旨の範囲内において任意に変更実施でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による密封型スナップスイッチ組立体の
側面図であって、その下端から制御されるべき電子素子
まで延在する通常のリード線を有する構造を示す図。

【図２】図１のスイッチ組立体の反対側の側面図。

【図３】図１と図２のスイッチ組立体の下面図。

【図４】図１乃至図３のスイッチ組立体の平面図。

【図５】図４の５−５線に沿った断面図であって、図３
に示す陶質材料を省略した図。

【図６】図５と類似であるが、陶質材料を示す図。

【図７】図６の拡大図。

【符号の説明】

１０ スナップスイッチ組立体 １１ ハウジング １２ 外側ハウジング １４ 内側ハウジング １６ スイッチチャンバ １８ スナップスイッチ ２０ アクチュエータ ２２、２４、２６ 端子 ２８、３０、３２ 端部開放管 ３４ 外側レバー ３６ 内側レバー ３８ 密封壁体部分 ４０、４２、４４ リード線 ４８ 陶質材料 ５８ 凹部 ７２、７４ 装置取付け管 ９５、９７、９９ ガラスシール ９６ 開口 １００ 絶縁層 １０３ ガラスシール

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１および第２無孔金属ハウジング部材か
   ら成るハウジングであって、各ハウジング部材は実質的
   に平坦な底壁を形成し、前記第２ハウジング部材は前記
   第１ハウジング部材に対して密封関係にその中に取付け
   られ、前記各ハウジング部材の前記底壁は前記ハウジン
   グを形成するように相互に実質的に平行であって、また
   これらの底壁の間にスイッチチャンバを形成するように
   成されたハウジングと、 前記スイッチチャンバの中の前記ハウジング部材の底壁
   間に搭載され、前記第２ハウジング部材の底壁と反対側
   の側面にアクチュエータ部材を有するスナップスイッチ
   と、 前記第１ハウジング部材の前記底壁の表面から陥没して
   密封壁体部分を成す凹部と、 前記ハウジングの外側に配置され、前記第１ハウジング
   部材の底壁に対して平行に延び、前記密封壁体部分に固
   着された第１レバーと、 前記チャンバの中に配置され、前記密封壁体部分に固着
   され、前記スイッチの前記アクチュエータ部材に係合す
   る第２レバーと、 前記第２ハウジング部材の底壁に対して密封関係に固着
   された複数の導電性管であって、それぞれ前記ハウジン
   グの外部に突出する開放端部を有する導電性管と、 前記チャンバの中に前記第２ハウジング部材の底壁によ
   って支持された前記スイッチから延出して前記導電性管
   の中にそれぞれ収容された複数の端子と、 前記導電性管をその中に収容された端子に対して密封関
   係に固着する手段とを含む密封型スナップスイッチ組立
   体。
2. 【請求項２】前記第１および第２ハウジング部材はカッ
   プ状を成し、前記の各ハウジング部材は前記の底壁のほ
   か、側壁を含み、前記側壁は前記底壁から前記ハウジン
   グの縁部分まで延び、 前記第２ハウジング部材の底壁から延びる前記側壁は、
   前記第１ハウジング部材の前記側壁がその前記底壁から
   延びる距離の一定部分だけ延び、 前記第１ハウジング部材の中に前記第２ハウジング部材
   を搭載するため、前記第２ハウジング部材は前記第１ハ
   ウジング部材の前記縁部分の中に挿入され、前記の各ハ
   ウジング部材の前記縁部分がそれぞれの底壁から同一方
   向に突出することを特徴とする請求項１に記載の密封型
   スナップスイッチ組立体。
3. 【請求項３】前記チャンバを通して延び、それぞれのハ
   ウジング部材の底壁に実質的に平行な面と共面関係に配
   置された一対の取付け管を含み、 前記取付け管は前記第１ハウジング部材の対向側面の間
   に延びてこの第１ハウジング部材に対して密着されるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の密封型スナップスイッ
   チ組立体。
4. 【請求項４】前記スイッチと前記第２ハウジング部材の
   底壁との間に介在された絶縁層を含むことを特徴とする
   請求項１に記載の密封型スナップスイッチ組立体。
5. 【請求項５】それぞれの前記管に接続されたリード線
   と、 前記管に対するリード線の接続部分と前記管の末端とを
   被覆する陶質材料とを含むことを特徴とする請求項１に
   記載の密封型スナップスイッチ組立体。
6. 【請求項６】それぞれの前記管に接続されたリード線
   と、 前記管に対するリード線の接続部分を被覆し、前記第２
   ハウジング部材の底壁と側壁によって区画されたスペー
   スを実質的に充填する陶質材料とを含むことを特徴とす
   る請求項１に記載の密封型スナップスイッチ組立体。
7. 【請求項７】前記管はそれぞれ前記第２ハウジング部材
   の底壁中の開口の中に配置され、前記管はそれぞれ前記
   第２ハウジングの底壁に対して前記の密封シール関係を
   成すガラスシールによって固着されていることを特徴と
   する請求項１に記載の密封型スナップスイッチ組立体。
8. 【請求項８】第１および第２無孔金属ハウジング部材か
   ら成るハウジングであって各ハウジング部材は実質的に
   平坦な底壁を形成し前記第２ハウジング部材は前記第１
   ハウジング部材に対して密封関係にその中に取付けられ
   また前記各ハウジング部材の前記底壁は相互に実質的に
   平行であって前記ハウジングを形成しまたこれらの底壁
   の間にスイッチチャンバを形成するように成されたハウ
   ジングと、前記スイッチチャンバの中に前記ハウジング
   部材の側壁の間に搭載されたスナップスイッチとを含
   み、前記第２ハウジング部材の底壁は、この底壁に固着
   されこの底壁から密封関係に突出する複数の端部開放突
   出管を含むように成された密封型スナップスイッチ組立
   体において、 前記突出管の１つ以外の全部の管の突出端部を密封する
   段階と、 前記１つの管の突出端部に対して可撓性導管の一端を密
   封関係に接続する段階と、 前記導管を通して前記ハウジングチャンバを排気する段
   階と、 前記ハウジングチャンバにガスを再充填する段階と、 前記導管の一端を前記１つの管から取り外す段階と、 前記１つの管の突出端部を密封する段階と、 前記すべての管の突出部分を陶質材料によって被覆する
   段階とを含む、 スイッチの寿命を増進するために密封型スナップスイッ
   チ組立体のハウジングチャンバにガスを再充填する方
   法。
9. 【請求項９】前記陶質材料は二液エポキシ樹脂である請
   求項８に記載の密封型スナップスイッチ組立体のハウジ
   ングチャンバにガスを再充填する方法。