JPH0750117A - 圧力スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きな圧力がかかっても破損することなく、
感度も良く小型で安価な圧力スイッチを提供する。 【構成】 所定の加圧力が加えられたことを検知する圧
力スイッチ１であって、加圧力の作用に伴って相対的に
近接移動するよう対向配置された第１の硬質部材２およ
び第２の硬質部材３と、この第１の硬質部材２と第２の
硬質部材３との間に介在される弾性体４と、上記第１の
硬質部材２と第２の硬質部材３との間に介在され所定値
以上の加圧力の作用により検知信号を出力するスイッチ
手段６と、上記弾性体４の圧縮時に所定の圧縮量以上に
ならないように上記第１の硬質部材２と第２の硬質部材
３との相対移動を規制する規制部５を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、比較的大きな圧力が
作用したときスイッチの入切を行なわせる圧力スイッチ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、駐車場の出入口等におい
て車両の通過を確認する為の装置として光センサあるい
は重量センサが用いられていた。すなわち、光センサは
発光側と受光側との間を走査する光が車両によって遮断
されることによって車両の通過を検知するものであり、
重量センサは車両の重量を検出して、車両の通過を確認
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、光センサに
よるものは装置が複雑で高価となり、かつ走査光が遮断
されれば通過するものが車両でなくても、車両が通過し
たと検知され、また、重量センサによるものは、検知す
べき車両間の重量差が大きく、おおよそ０．５ｔ（軽自
動車）〜１０ｔ（トラック）までの重量が計測できる装
置が必要であって、装置も大型化し、設置箇所が制約を
受けたり、装置も高価となる。

【０００４】従って、本発明は、正確な検知が可能であ
り、簡易な構成で安価な、かつ、大きな圧力が加わって
も破損することのない圧力スイッチを提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、この発明は、所定の加圧力が加えられたことを検知
する圧力スイッチであって、加圧力の作用に伴って相対
的に近接移動するよう対向配置された第１の硬質部材お
よび第２の硬質部材と、この第１の硬質部材と第２の硬
質部材との間に介在される弾性体と、上記第１の硬質部
材と第２の硬質部材との間に介在され所定値以上の加圧
力の作用により検知信号を出力するスイッチ手段と、上
記弾性体の圧縮時に所定の圧縮量以上にならないように
上記第１の硬質部材と第２の硬質部材との相対移動を規
制する規制部を設けたものである。

【０００６】

【作用】第１及び第２の硬質部材を互いに近づけるよう
な圧力が作用すると弾性体が圧縮され、弾性体が圧縮さ
れると内部のスイッチ手段が作動する。さらに圧力が作
用すると弾性体もさらに圧縮されるが、弾性体の圧縮量
が一定の量になると規制部が作用して弾性体のそれ以上
の圧縮を阻止し、弾性体及び内部のスイッチ手段の破壊
を防止する。

【０００７】

【実施例】以下に、この発明の好適な実施例を図面を参
照にして説明する。

【０００８】図１に示す圧力スイッチ１は、例えば鋼材
よりなる第１の硬質部材２と第２の硬質部材３との間に
弾性体４を設け、弾性体４の圧縮時に所定の圧縮量以上
にならないように第１及び第２の硬質部材２，３の間に
規制部５を設けてある。規制部５は、第２の硬質部材３
と一体形成され、第２の硬質部材３の周縁から円筒状に
突出している。また、シリコンゴムからなる弾性体４の
内部に所定値以上の加圧力の作用により抵抗値が低下す
る加圧導電ゴム６Ａを利用したスイッチ手段６を配設し
てある。スイッチ手段６は、図２に示すように弾性体４
の内部に等間隔で３個設けてあり、各スイッチ手段６は
コード７で直列又は並列に接続され、１つのスイッチ手
段６から配線コード８が外部に取出されている。

【０００９】スイッチ手段６は図３に示すようにシリコ
ンゴムに金属微粒子を混入した加圧導電ゴム６Ａの上下
に平編線６Ｂ，６Ｂ（電極）を設け、これらをシリコン
ゴム等の弾性材料６Ｃで被覆したものである。平編線６
Ｂは極めて細い束の銅線を編んだものである。これら平
編線６Ｂにコード７を接続したり配線コード８を接続す
る。配線コード８は所望の機器へ接続して例えば通過車
両が装置上に乗った状態でスイッチ手段６が作動したと
きに車両の通過を検知して表示するようにする。スイッ
チ手段６に所定加圧力が作用すると加圧導電ゴム６Ａの
電気抵抗値が低下し、平編線６Ｂ，６Ｂが通電し、加圧
力が除去されると通電が遮断される。

【００１０】スイッチ手段６の弾性体４内部への配設
は、図４に示すように、一端側において加圧導電ゴム６
Ａを切断して平編線６Ｂ，６Ｂを露出させ、この平編線
６Ｂ，６Ｂに配線コード８を接続したのちシリコンゴム
からなる充填ゴム９を充填する。また他のスイッチ手段
６との配線はこの露出し絶縁物からなるスペーサ１１を
平編線６Ｂ，６Ｂ間にくわえさせ平編線６Ｂ，６Ｂ同士
をコード７で直列又は並列に接続する。このコード７も
充填ゴム９により埋設される。これにより平編線６Ｂ，
６Ｂおよびコード７が絶縁されると共に、防水・防塵が
なされる。なお、弾性体４内に配設されるスイッチ手段
６は３個に限定されるものではなく、使用する個所に応
じて１個又は３個以上であっても良い。また、複数個の
スイッチ手段６をコード７により直列に接続したときに
は、すべてのスイッチ手段６に圧力が加わったときにス
イッチが作動し、並列に接続したときにはどれか１つの
スイッチ手段６に圧力が加わったときでもスイッチとし
て作動する。

【００１１】図５に示すものは、車両の通過路面１４の
下にこの圧力スイッチ１を設けた例を示し、止め具１６
の頭部が通過路面１４の空所１０内を上下動するように
なっている。図５は車両が通過中の状態を示し、車両の
重量により通過路面１４が下降し、弾性体４が圧縮さ
れ、規制部５が第１の硬質部材２に当接し弾性体４がそ
れ以上縮小されない状態にある。規制部５が作用する前
に圧力スイッチ１が作動し、車両の通過を検知し、適宜
手段により表示等する。車両が通過すると通過路面１４
は弾性体４の弾力により復帰する。規制部５の先端と第
１硬質部材２との間隔は、上述の動作を達成できるよう
に設定されている。圧力スイッチ１は、例えば軽自動車
でも検知できるように０．５ｔで作動するように設定さ
れている。なお、規制部５の所定個所に配線コード８を
取出すための孔３Ｌを設けてある。また、図中符号１５
は路面を示し、この路面１５上に圧力スイッチ１を設
け、圧力スイッチ１を上方から覆うように車両を通過さ
せるための通過路面１４を設ける。通過路面１４は鉄板
等で周縁部に車が乗り降りし易いように傾斜部を形成し
たもの等が使用できる。

【００１２】図６は、図３に示すスイッチ手段６の性能
評価の結果を示すグラフであり、スイッチ手段６の上か
ら１cm角の角材で荷重を加え、その時の導通抵抗を測定
したものである。このようなスイッチ手段６が埋設され
る弾性体４の硬さによりこのスイッチ手段６が０．５ｔ
の重さにより作動するように設計すれば、図５に示す実
施例の圧力スイッチ１となる。

【００１３】規制部５は、第２の硬質部材３に形成され
た円筒状のフランジ部分ではなく、図７や図８に示すよ
うな構造であっても良い。スイッチ手段６がどの程度の
圧力で作動するかを決めるのは、弾性体４の硬さによる
が、スイッチ手段６が作動した後のさらなる圧力をどの
程度で規制するかは規制部５の設計如何による。

【００１４】図９に示す実施例は、弾性体４として硬さ
の異なる２種類の弾性体４を２層重ねて用い、これら弾
性体４内には夫々スイッチ手段６を組込んである。例え
ば、上層の弾性体６を柔らかく、下層の弾性体６を硬く
すれば、上層の変形が大きく、下層の変形が小さいもの
となる。この場合、上層の弾性体４に組込んだスイッチ
手段６により車両の通過を確認するか、車両重量の下限
を規定し、下層の弾性体４に組込んだスイッチ手段６に
より車両重量の上限を規定するようにすることもでき
る。図１０は上層に組込まれたスイッチ手段６が作動し
たとき、図１１は下層に組込まれたスイッチ手段６が作
動したとき、図１２は規制部５が作用して弾性体４の変
形をストップしたときを示す。

【００１５】なお、スイッチ手段６は１つの弾性体４の
内部に２段以上重ねて配設することもできる。２段以上
重ねて配設した場合には、それぞれのスイッチ手段６の
感度を異ならしめておくことが好ましい。

【００１６】図１３に示す実施例は、弾性体４としてシ
リコンゴムではなくコイルスプリングを用いたものを示
し、第１の硬質部材２の上面と第２の硬質部材３の下面
とが規制部５を構成している。また、スイッチ手段６と
しては釦スイッチを使用し、この釦スイッチは第１の硬
質部材２の上面から突出し、規制部５が圧接するときに
この突出部分が押し下げられても破損しないようになっ
ている。第１及び第２の硬質部材２，３が圧接、すなわ
ち規制部５が圧接する前にスイッチは作動し、圧接時も
作動状態であるが、釦スイッチは圧接時に押圧に耐える
構造であることが必要であり、あるいは釦スイッチが押
圧に耐える範囲内で両硬質部材２，３を圧接させるよう
にする。

【００１７】図１４は、第１の硬質部材２の平面図であ
り、円周上の３等分された位置にコイルスプリングから
成る弾性体４を収容するための凹部２１が形成され、こ
の凹部２１の中心に軸２２が突出形成されている（図１
５参照）。また、スイッチ手段６を設置するための溝２
３が形成されるとともに、配線用切欠２４，配線用溝２
５も形成されている（図１６参照）。さらに、取付孔２
６，配線用凹部２７，ねじ孔２８も形成されている。

【００１８】図１７は、図１４の第１の硬質部材２とペ
アになる第２の硬質部材３の底面図であり、弾性体４を
収容するための凹部３１，軸３２，取付孔３６，配線用
凹部３７，ねじ孔３８が夫々形成され、凹部２１，３１
に弾性体４（コイルスプリング）の下部と上部とが収容
され、取付孔２６，３６やねじ孔２８，３８を介して図
５に示すような路面１５や通路路面１４に両硬質部材
２，３を固着するようになっている。図１８は図１７の
Ｃ−Ｃ線断面図である。

【００１９】図１９に示す第１の硬質部材２の実施例
は、６ヶの凹部２１に形成された軸２２にねじ孔２９を
形成し、図２１に示す第２の硬質部材３に形成されたね
じ孔３９から挿入されたねじ先端（図示せず）をねじ込
むようになっている。図２０は図１９のＤ−Ｄ線断面図
であり、ねじ孔２９を詳細に示す。図２２は図２１のＥ
−Ｅ線断面図であり、ねじ孔３９と配線用凹部３７を示
す。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
弾性体を設けてあるので、スイッチ手段が保護されると
ともに、大きな圧力を受ける個所での使用が可能とな
る。また、弾性体が一定の圧縮量以上に圧縮されようと
すると、規制部が作用して弾性体が所定量以上圧縮する
のを阻止する。したがって弾性体並びにスイッチ手段が
破損する恐れもない。また、小型で確実な作動が行なえ
かつ安価に提供することができるものである。また、こ
の圧力スイッチは上述の如き構成であるため、防水，防
塵に優れたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の好適な実施例を示す正面図。

【図２】弾性体の平面図。

【図３】スイッチ手段の斜視図。

【図４】弾性体内部に配設したスイッチ手段を示す断面
図。

【図５】車両通過確認用に応用した例を示す断面図。

【図６】スイッチ手段の性能評価の結果を示すグラフ。

【図７】他の実施例を示すスイッチ手段の断面図。

【図８】さらに別の例を示すスイッチ手段の断面図。

【図９】弾性体を２層使用した例を示す断面図。

【図１０】図９のものに感圧がかかり上層のスイッチが
作動した状態の断面図。

【図１１】図１０のものにさらに圧力がかかり下層のス
イッチが作動した状態の断面図。

【図１２】図１１のものにさらに圧力がかかり規制部が
作用した状態の断面図。

【図１３】他の実施例を示す断面図。

【図１４】第１の硬質部材の平面図。

【図１５】図１４のＡ−Ａ線断面図。

【図１６】図１４のＢ−Ｂ線断面図。

【図１７】第２の硬質部材の底面図。

【図１８】図１７のＣ−Ｃ線断面図。

【図１９】別の第１の硬質部材の平面図。

【図２０】図１９のＤ−Ｄ線断面図。

【図２１】別の第２の硬質部材の底面図。

【図２２】図２１のＥ−Ｅ線断面図。

【符号の説明】

１ 圧力スイッチ ２ 第１の硬質部材 ３ 第２の硬質部材 ４ 弾性体 ５ 規制部 ６ スイッチ手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の加圧力が加えられたことを検知す
   る圧力スイッチであって、 加圧力の作用に伴って相対的に近接移動するよう対向配
   置された第１の硬質部材および第２の硬質部材と、 この第１の硬質部材と第２の硬質部材との間に介在され
   る弾性体と、 上記第１の硬質部材と第２の硬質部材との間に介在され
   所定値以上の加圧力の作用により検知信号を出力するス
   イッチ手段と、 上記弾性体の圧縮時に所定の圧縮量以上にならないよう
   に上記第１の硬質部材と第２の硬質部材との相対移動を
   規制する規制部を設けたことを特徴とする圧力スイッ
   チ。