JPH11281507A - 圧力スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体の圧力を表示する機能と任意の圧力とな
ったときにその圧力によってスイッチを作動させる機能
とを有する小型の圧力スイッチを提供する。 【解決手段】 配管接続ポート１１に連通しスイッチ本
体１０に取り付けられたブルドン管２０には、これの弾
性変形によって移動するセンサ作動部材２２が設けられ
ている。センサ作動部材２２により作動する光センサ３
６は、スイッチ本体１０に回転自在に設けられた圧力設
定用回転体３０に設けられ、圧力設定用回転体３０に設
けられた設定圧力表示部は、キャップ部材４０に形成し
た設定圧力表示窓部から観察され、設定圧力表示目盛り
に合わせて光センサ３６の作動圧力値を設定入力するこ
とができる。流体の圧力値は、流体圧力表示部２１によ
り表示され、それを流体圧力表示窓部で目視することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は流体の圧力を表示す
る機能と任意の圧力となったときにその圧力によってス
イッチを作動させる機能とを有する圧力スイッチに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】流体圧が設定圧力に達したときに電気回
路のスイッチを開閉できるようにするために圧力スイッ
チが使用されている。かかる圧力スイッチを使用するこ
とにより、制御対象が予め設定された圧力以上または圧
力以下になったときに、その圧力を検知して電気信号を
発し、その電気信号により電気回路を開閉し、例えば空
気圧源から供給される圧縮空気の圧力が所定値以上ある
いは以下となったときには警報を出したり、空気圧作動
機器の安全回路を作動させたりすることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】空気圧配管や空気圧作
動機器に設けられ、これらの中を流れる空気圧を検出す
るための圧力スイッチとしては、半導体圧力センサが知
られているが、検出した圧力を作業者が目視し得るよう
にするには、表示部などを設けることが必要となり、コ
ストが高くなってしまう。

【０００４】ピストンやダイヤフラムを用いて空気圧に
応じてピストンなどを変位させるようにして、スイッチ
を作動させるようにすることも可能であるが、検出し得
る圧力の精度を高めることができないという問題点があ
る。

【０００５】一方、空気圧の圧力を検出しそれを表示す
る圧力計としては、ブルドン管圧力計が知られている
が、このブルドン管圧力計の中にリミットスイッチを組
み込んで所定の圧力となったことを検出することも考え
られるが、その場合には圧力変動に対する耐久性に欠け
るだけでなく、圧力計全体のサイズを小型化することが
できなくなる。

【０００６】本発明者は、広い圧力範囲に対応できるブ
ルドン管を使用して、その圧力振動に対する耐久性を向
上させることができる圧力スイッチが必要と考えた。

【０００７】本発明の目的は、流体の圧力を表示する機
能と任意の圧力となったときにその圧力によってスイッ
チを作動させる機能とを有する小型の圧力スイッチを提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の圧力スイッチ
は、流体を案内する流路が接続される配管接続ポートを
有するスイッチ本体と、前記スイッチ本体に前記配管接
続ポートに連通して取り付けられ、前記流体の圧力に応
じて弾性変形するブルドン管と、前記ブルドン管に固定
され、このブルドン管の弾性変形に伴って移動するセン
サ作動部材と、前記スイッチ本体に回転自在に設けら
れ、前記センサ作動部材により作動する光センサが取り
付けられた圧力設定用回転体と、前記ブルドン管に固定
されて、このブルドン管の弾性変形に伴って移動する流
体圧力表示部と、前記流体圧力表示部を外部に目視させ
る流体圧力表示窓部と、前記設定圧力表示部を外部に目
視させる設定圧力表示窓部とが設けられ、前記スイッチ
本体に取り付けられたキャップ部材とを有し、前記流体
圧力表示窓部に沿って設けられた圧力表示目盛りにより
流体の圧力を表示し、前記設定圧力表示窓部に沿って設
けられた設定圧力表示目盛りに合わせて前記回転体を回
転させることにより前記光センサが作動する圧力設定値
を調整し得るようにしたことを特徴とする。

【０００９】前記ブルドン管としては、流体の圧力によ
り弾性変形する部材であればどのようなものでも良く、
Ｃ字形状に折り曲げて形成されたＣ型ブルドン管、渦巻
き状に形成されたスパイラルブルドン管、あるいは螺線
状に形成されたヘリカルブルドン管を使用することがで
きる。

【００１０】本発明にあっては、ブルドン管により作動
する流体圧力表示部を外部から観察することによって、
流体の圧力を読み取ることができる。ブルドン管により
作動するセンサ作動部材によって光センサが作動するよ
うになっているので、流体が所定の圧力値となったとき
には、それを検出することができ、検出する圧力値を任
意の値に設定することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１２】本実施の形態の圧力スイッチは、図１、２
に示すように、スイッチ本体１０には配管接続ポート１
１が設けられ、この配管接続ポート１１に接続される流
路内の流体の圧力を検出してそれを表示するとともに、
流体の圧力が所定の圧力となったときに作動するスイッ
チを有し、スイッチにより電気回路を作動することがで
きるように構成されている。

【００１３】スイッチ本体１０はほぼ円板形状となって
おり、その一方面側に配管接続ポート１１が設けられ、
その他方面側には円柱状突起部１２が突出して設けられ
ている。スイッチ本体１０には配管接続ポート１１に連
通させて円柱状突起部１２の前面に開口する連通孔１３
が形成され、この連通孔１３にスパイラルブルドン管２
０の巻き中心側に設けた連結管２０ａが差し込まれて、
スパイラルブルドン管２０が配管接続ポート１１に連通
可能に設けられている。

【００１４】このスパイラルブルドン管２０は、図示す
る場合には中空の弾性変形部材を渦巻き状に折り曲げて
形成されており、一端部は連通孔１３に連通され、閉塞
された他端部には流体圧力表示部２１が固定されてい
る。この流体圧力表示部２１はスパイラルブルドン管２
０が配管接続ポート１１から内部に流入した流体の圧力
によって変形することにより移動することになる。さら
に、流体圧力表示部２１の側面にはセンサ作動部材２２
が設けられており、このセンサ作動部材２２はスパイラ
ルブルドン管２０の弾性変形に伴って移動することにな
る。

【００１５】スイッチ本体１０の円柱状突起部１２に
は、回転可能に圧力設定用回転体３０が設けられてお
り、この圧力設定用回転体３０は円柱状突起部１２に嵌
合する孔が形成された円板部３１と、固定部材３２とを
有している。圧力設定用回転体３０は、つかんで回転さ
せることができる。

【００１６】円板部３１には発光部３４と受光部３５と
を有するフォトセンサつまり光センサ３６が取り付けら
れており、この光センサ３６はセンサ作動部材２２によ
って作動するようになっており、検出信号はケーブル３
７を介して図示しない電子回路に送られる。

【００１７】圧力設定用回転体３０を回転させる際に、
光センサ３６とともにケーブル３７も回転することにな
るので、スイッチ本体１０には約１８０度の範囲に渡っ
て切り欠き部１４が形成されている。

【００１８】圧力設定用回転体３０を覆うようにしてキ
ャップ部材４０がスイッチ本体１０に取り付けられてお
り、このキャップ部材４０は円筒部４１とこれに一体と
なった正面部４２とを有している。正面部４２にはほぼ
半円形状の流体圧力表示窓部４３が設けられ、これに沿
って圧力表示目盛り４４が設けられている。流体圧力表
示窓部４３はスパイラルブルドン管２０に取り付けられ
た流体圧力表示部２１を外部に目視させる機能を有して
おり、その部分のみを透明部材あるいは半透明部材によ
り形成しても良く、キャップ部材４０の全体を透明部材
や半透明部材により形成するようにしても良い。これに
より、流体圧力表示部２１の位置に対応する圧力表示目
盛り４４の位置から、配管接続ポート１１に供給された
流体の圧力が外部に表示されることになる。

【００１９】圧力設定用回転体３０の円筒部３３には、
設定圧力指示部３８が設けられており、圧力設定用回転
体３０を回転させることにより、光センサ３６の位置が
移動するとともに、設定圧力指示部３８の位置が回転方
向に移動することになる。この設定圧力指示部３８を外
部に目視させるために、キャップ部材４０の円筒部４１
には設定圧力表示窓部４５が設けられ、これに沿って設
定圧力表示目盛り４６が設けられている。この設定圧力
表示窓部４５は設定圧力指示部３８を外部に目視させる
機能を有しており、その部分のみを透明部材あるいは半
透明部材により形成するようにしても良い。

【００２０】キャップ部材４０は圧力設定用回転体３０
の外側を覆うようにして設けられているので、圧力設定
用回転体３０の回転操作を行うために、キャップ部材４
０の円筒部４１には回転体３０を外部に露出させるため
の回転操作用開口部４７が形成されており、この回転操
作用開口部４７は一つ若しくは相互に１８０度の位相と
なって２つ形成されている。

【００２１】上記構成の圧力スイッチは以下のようにし
て使用されることになる。

【００２２】先ず圧力スイッチの配管接続ポート１１に
流路を接続する。一方、キャップ部材４０の回転操作用
開口部４７から圧力設定用回転体３０の円筒部３３をつ
かんでこれを回転させることにより、設定圧力表示窓部
４５を介して目視される設定圧力指示部３８の位置を見
ながら、検出すべき流体の圧力値を設定する。このよう
にして、圧力スイッチを作動させる設定圧を決めること
ができる。

【００２３】設定圧を決めた状態で、圧力計の配管接続
ポート１１に流体を供給してスパイラルブルドン管２０
に流体を案内する。この中に導入された流体の圧力によ
り、スパイラルブルドン管２０は導入された流体の圧力
に応じた変形量で変形する。この変形量に応じて、スパ
イラルブルドン管２０に連結されている流体圧力表示部
２１が変位する。その流体圧力表示部２１の位置とその
位置に対応した圧力表示目盛り４４の位置とによって、
流体の圧力を読み取ることができる。

【００２４】一方、流体の圧力によってスパイラルブル
ドン管２０が変形すると、これに設けられたセンサ作動
部材２２も移動することになり、このセンサ作動部材２
２が光センサ３６の位置となるまでスパイラルブルドン
管２０が変形すると、発光部３４から受光部３５に至る
光路がセンサ作動部材２２によって遮断されることにな
る。これにより、流体の圧力が設定圧になったことが検
知されて、光センサ３６からの電気信号が電気回路など
の開閉を行って圧力スイッチ機能を発揮させられること
ととなる。かかる常時閉路式（ＮＣ）に対して、また、
設定時に遮断していて、設定圧になると光が通過して検
知するような常時開路式（ＮＯ）にする場合もある。

【００２５】本発明は前記の形態に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である
ことはいうまでもない。

【００２６】たとえば、光センサ３６からの微弱な検知
信号を増幅させる増幅器が設けられることになるが、そ
の増幅器を圧力スイッチの外部に設けるようにしても良
く、圧力設定用回転体３０の中に組み込むようにしても
良い。

【００２７】さらに、圧力スイッチに、設定圧に達した
時の光センサ３６からの微弱電気信号の波形のゆらぎ
（チャタリング）を除くために、シュミットトリガ回路
などで代表されるヒステリシス回路を内蔵するようにし
ても良く、チャタリングの原因となるノイズを除去する
フィルタ回路を組み込むようにしても良い。

【００２８】本実施の形態では、流体圧力表示部２１と
しては、半円状に彩色が施された（図２では彩色部を斜
線表示）板材を用いているが、表示される流体の圧力値
が明瞭に外部から目視されるのであれば、指針状に形成
しても良い。また、本実施の形態では、スパイラルブル
ドン管２０が設けられているが、Ｃ型ブルドン管あるい
はヘリカルブルドン管を用いるようにしても良く、流体
の圧力に応じて弾性変形する部材であれば、どのような
ものを用いても良い。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、検出することができる
圧力の範囲が広いブルドン管式の圧力計に光センサ式の
圧力スイッチを組み込むことにより、流体の圧力を外部
から観察することができるとともに、設定された圧力と
なったことを検出して外部に信号を送ることができる。
スイッチが作動する圧力は任意の値に設定することがで
きる。ブルドン管式圧力計を利用しているので、圧力ス
イッチの圧力振動に対する耐久性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の圧力スイッチの断面図
である。

【図２】本実施の形態の圧力スイッチの分解斜視図であ
る。

【図３】本実施の形態の圧力スイッチの圧力表示目盛り
を示す正面図である。

【図４】本実施の形態の圧力スイッチの側面図である。

【符号の説明】

１０ スイッチ本体 １１ 配管接続ポート １２ 円柱状突起部 １３ 連通孔 １４ 切り欠き部 ２０ スパイラルブルドン管 ２０ａ 連結管 ２１ 流体圧力表示部 ２２ センサ作動部材 ３０ 圧力設定用回転体 ３１ 円板部 ３２ 固定部材 ３３ 円筒部 ３４ 発光部 ３５ 受光部 ３６ 光センサ ３７ ケーブル ３８ 設定圧力指示部 ４０ キャップ部材 ４１ 円筒部 ４２ 正面部 ４３ 流体圧力表示窓部 ４４ 圧力表示目盛り ４５ 設定圧力表示窓部 ４６ 設定圧力目盛り

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体を案内する流路が接続される配管接
   続ポートを有するスイッチ本体と、 前記スイッチ本体に前記配管接続ポートに連通して取り
   付けられ、前記流体の圧力に応じて弾性変形するブルド
   ン管と、 前記ブルドン管に固定され、このブルドン管の弾性変形
   に伴って移動するセンサ作動部材と、 前記スイッチ本体に回転自在に設けられ、前記センサ作
   動部材により作動する光センサが取り付けられた圧力設
   定用回転体と、 前記ブルドン管に固定されて、このブルドン管の弾性変
   形に伴って移動する流体圧力表示部と、 前記流体圧力表示部を外部に目視させる流体圧力表示窓
   部と、設定圧力表示部を外部に目視させる設定圧力表示
   窓部とが設けられ、前記スイッチ本体に取り付けられた
   キャップ部材とを有し、 前記流体圧力表示窓部に沿って設けられた圧力表示目盛
   りにより流体の圧力を表示し、前記設定圧力表示窓部に
   沿って設けられた設定圧力表示目盛りに合わせて前記圧
   力設定用回転体を回転させることにより前記光センサが
   作動する圧力設定値を調整し得るようにしたことを特徴
   とする圧力スイッチ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の圧力スイッチにおいて、
   前記ブルドン管はＣ型ブルドン管、スパイラルブルドン
   管またはヘリカルブルドン管のいずれかであることを特
   徴とする圧力スイッチ。