JPH11339612A - 圧力スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 公知の圧力スイッチを改良して、公知の欠点
を回避する。 【解決手段】 圧力スイッチ１０、特に圧力媒体によっ
て作動する装置を制御するためのものであって、前記圧
力媒体によって負荷されたピストン４６が突入している
圧力チャンバ５０と、前記ピストン４６と協働する電気
的なスイッチ６０とを有しており、該スイッチ６０の切
換機構６２は、圧力媒体が所定の圧力値を超過した場合
に、接触部９４，９８，１００を切り替える形式のもの
において、切換機構６２が、互いに協働する接触部９
４，９８，１００の少なくとも１つの接触面に対して平
行に延びる運動成分を生ぜしめる手段８４，８６，９６
を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力スイッチ、特
に圧力媒体によって作動する装置を制御するためのもの
であって、前記圧力媒体によって負荷されたピストンが
突入している圧力チャンバと、前記ピストンと協働する
電気的なスイッチとを有しており、該スイッチの切換機
構は、圧力媒体が所定の圧力値を超過した場合に、接触
部を切り替える形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】圧力スイッチは例えば圧力媒体によって
作動する装置を制御するため使用されている。また圧力
スイッチはシリンダを備えたケーシングを有しており、
シリンダ内に、圧力による負荷可能なピストンが摺動可
能に案内されている。このピストンの動きは切換エレメ
ントによって検出され、電気的な信号に変換される。切
換エレメントとして、例えば機械的なスイッチが使用さ
れていて、このスイッチの切換機構は、ピストンの圧力
に関連して中間接触部によって操作される終端接触部を
備えている。

【０００３】このような形式の機械的な切換機構を有す
るスイッチの場合、電気的な接触面が運転するうちに酸
化したり、もしくは接触面にスイッチの所定の機能を阻
害する絶縁性の層が形成され得る。これらの欠点は、例
えば構造スペースの理由から切換機構が比較的小さい接
触力しか有し得ないことに基づいている。小さく精巧に
構成される切換機構は摩耗に対してとても敏感であり、
切換点過負荷が生じた場合に永続的に損害を受けさせな
いために、手間をかけて調節されなければならない。小
さく構成された切換機構構成部材は、製造および組立に
おいて、綿密なひいてはコスト高な扱いが必要とされ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
公知の圧力スイッチを改良して、公知の欠点を回避する
ことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、切換機構が、互いに協働する接触
部の少なくとも１つの接触面に対して平行に延びる運動
成分を生ぜしめる手段を有しているようにした。

【０００６】

【発明の効果】本発明のように構成されていると有利に
は、圧力スイッチの切換機構が外部寸法はほぼ変わらず
比較的堅個に形成されかつ、より強い接触力に基づく信
頼できる機能において、長い耐用期間を有する。本発明
による切換機構は、接触摩耗および避けることのできな
い切換点過負荷の影響を受けにくい。このため切換機構
の、圧力スイッチのケーシングにおいて手間のかかる調
節が必要ではない。この切換機構は特に、切換行程時に
互いに協働する接触面の間の相対運動が生じる手段を有
している。この接触面は自動的にクリーニングを行い、
電気的に絶縁する層の発生を防止する。別の利点、もし
くは本発明の有利な構成は、請求項２以下に記されてい
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に本発明による圧力スイッチを
図面につき詳説する。

【０００８】図１に示した圧力スイッチ１０はケーシン
グ１２を有しており、該ケーシング１２は模範的には１
つの本体１４と、この本体１４にねじ留めされた直方体
形状の制御ブロック１６とからなっている。本体１４は
シリンダ形状の中空プロフィルとして形成されており、
この中空プロフィルは、制御ブロック１６とは反対側の
端部に雌ねじ山１８を設けている。この雌ねじ山１８に
中実な閉鎖栓２０がねじ込まれている。この閉鎖栓２０
は外側に向いている端面に、組立並びに調節の理由から
内部六角形穴２４を設けている。閉鎖栓２０の周りに溝
２６が設けられていて、閉鎖栓２０を本体１４に位置固
定するために組み立て状態において溝２６内に、本体１
４の半径方向のねじ山孔２８に配置された留めねじ３０
が係合する。

【０００９】閉鎖栓２０の、本体１４の内部に位置する
端部領域に、閉鎖栓２０は中央に配置された盲孔形状の
切欠３２を有している。この切欠３２の底部に圧力ばね
３６のためのセンタリングプレート３４が支持されてい
る。圧力ばね３６の、センタリングプレート３４とは反
対側の端部が、ばね皿３８に当接している。このばね皿
３８はチャンバ４２で軸線方向に可動に案内されてお
り、このチャンバ４２は本体１４とねじ留めされた制御
ブロック１６との間に生じる。制御ブロック１６は、多
段に段付けされた貫通孔４４を設けている。

【００１０】ばね皿３８の、制御ブロック１６に面する
側にピストン４６がプレス嵌めされている。ピストン４
６はブシュ４８内で軸線方向に可動に案内されており、
このブシュ４８は制御ブロック１６の貫通孔４４に挿入
されている。ピストン４６の自由な端部がブシュ４８の
端部をこえて突出し、圧力チャンバ５０で終わる。この
圧力チャンバ５０は流入部５２および外部に対してシー
ルされた接続部５４を介して圧力媒体を用いて負荷する
ことができる。圧力チャンバ５０からの圧力媒体の漏れ
を防止するため、ブシュ４８の外周にも内周にもシール
体５６が設けられている。

【００１１】制御ブロック１６の外側には、チャンバ４
２と接続された収容開口５８が形成されている。この収
容開口５８には、電気的なスイッチ６０が形状接続的
に、つまり嵌合に基づく係合により挿入されている。ス
イッチ６０のケーシングは、収容開口５８内に突入した
カラー６４と、このカラー６４と一体的に結合された、
外部に位置する固定用ベース６６とからなる。この固定
用ベース６６はカラー６４から各方向に突出し、外側に
向いている接触舌片６８を有しており、これらの接触舌
片６８はスイッチ６０の切換機構６２（図２）と電気的
に接続している。これらの接触舌片６８は、ここでは図
示されていない相応する対応コネクタを備えた接続線路
を介して、電気的な制御装置に接続している。圧力媒体
によって負荷されているピストン４６もしくはばね皿３
８と、電気的なスイッチ６０との間の切換操作が、カラ
ー６４の領域で半径方向に突出してばね皿３８に当接し
た作動プランジャ７０によって行われる。

【００１２】スイッチ６０を作動させるために、圧力チ
ャンバ５０に圧力媒体が供給される。これによりピスト
ン４６に本体１４方向への第１の軸方向力が与えられ
る。この第１の軸方向力に、圧力ばね３６のプレロード
によって生ぜしめられる第２の軸方向力が抗している。
圧力媒体の圧力が、圧力ばね３６のプレロードによって
規定された圧力限界値を超過した場合に、第１の軸方向
力と第２の軸方向力とが再び同じ比重になるまで、もし
くはばね皿３８が機械的な端部ストッパに当接するま
で、ピストン４６と、ピストン４６に結合されたばね皿
３８とは本体１４方向に摺動される。スイッチ６０の作
動プランジャ７０はばね皿３８の動きに従い、切換機構
６２（図２）において場合によっては切換行程を生ぜし
める。この切換行程は、スイッチ６０の接触舌片６８で
電圧状況の変化をもたらし、電気的な制御装置によって
評価され得る。

【００１３】本発明の切換機構６２およびこの切換機構
６２によって実行される切換行程は、図２につき以下に
説明する。

【００１４】切換機構６２はスイッチ６０の室７２内に
配置されており、この室７２はカラー６４の領域に形成
されている。既に説明したように、カラー６４は固定用
ベース６６に一体成形されている。固定用ベース６６は
固定エレメントのための貫通する収容孔７４ならびに環
状のシールエレメント７５を有している。例えばカラー
６４は扁平面取り部７６を有する、広い区分にわたって
円形状の外側輪郭を備えている。これによってスイッチ
６０は、形状接続的にかつ回動を防止して、ケーシング
１２の相応する収容開口５８に係留可能にされている。
スイッチ６０の室７２は通常、図２で示されている状態
と異なって、覆いを用いて閉鎖されている。この覆いを
収容するために収容部７８がカラー６４に設けられてい
る。

【００１５】扁平面取り部７６の領域にカラー６４は横
方向スリット８０を有しており、このスリット８０に作
動プランジャ７０が摺動可能に配置されている。作動プ
ランジャ７０は横断面において方形の中間区分７１と、
この中間区分７１の端部に形成された、側方に突き出た
２つの終端区分７３とを有している。これらの終端区分
７３の外面が作動面８２を形成しており、しかもこれら
の作動面８２の裏面は作動プランジャ７０の摺動の終端
ストッパとして作用する。

【００１６】室７２の内部に位置する作動面８２は、切
換機構６２のシーソ８４に当接する。このシーソ８４は
一方で旋回可能に支承ブロック８６に支承されている。
シーソ８４は押し抜き・曲げ部材であり、この押し抜き
・曲げ部材の、支承箇所から離れて位置する自由な端部
が、垂直に曲げられて図平面で互いに上下に位置する２
つの張出部８８を有している。これらの張出部８８は切
り込み部９０を設けており、これらの切り込み部９０
に、複数回折り曲げられた、一方の端部に部分的にスリ
ットの入った中間接触部９２の第１の端部が縁で支持さ
れている。中間接触部９２はばね特性を有する導電性の
材料から成っている。中間接触部９２の、折り曲げ部と
は反対側の第２の端部が、その上面と下面とにそれぞれ
１つの電気的な接触部９４を備えている。中間接触部９
２につる巻きばねとして形成された引張ばね９６がかけ
られており、この引張ばね９６の第２の端部が支承ブロ
ック８６に固定され、引張ばね９６にプレロードが生じ
る。この引張ばね９６の力は中間接触部９２を介してシ
ーソ８４に作用して、シーソ８４を図示の静止作用位置
で作動プランジャ７ーに向けて押圧している。

【００１７】中間接触部９２の下側に配置された電気的
な接触部９４は、２つの終端接触部９８，１００の１つ
に当接しており、これらの終端接触部９８，１００はそ
れぞれ導電的に、スイッチ６０の、外側に向かって延び
ている接触舌片６８に接続されている。支承ブロック８
６は同様に導電性の材料から成る押し抜き・曲げ部材で
あって、この押し抜き・曲げ部材の第１の端部がスイッ
チの外で第３の接触舌片として形成されている。シーソ
８４の支承箇所を形成する、支承ブロック８６の第２の
端部が、側方に配置されて垂直に折り曲げられた２つの
ウイング１０２から成っている。これらのウイング１０
２の自由な端部は、シーソ８４の支承ピン１０４ができ
るだけ摩擦を減少させる理由から線接触で当接するよう
に切り欠かれている。同様のことが中間接触部９２の、
シーソ８４の切り込み９０との支承箇所にも該当する。

【００１８】切換機構６２の電気的な接触は大抵、支承
ブロック８６が電圧源の正極に接続され、その結果、正
極の電位がシーソ８４および中間接触部９２を介して２
つの終端接触部９８，１００のうち１つに供給されるよ
うに行われる。圧力スイッチ１０の、汎用の形式である
金属的なケーシング１２は、安全性の理由から電圧源の
アース接続部に接続される。このために付加的な第４の
接触舌片６８が設けられており、この接触舌片６８は、
スイッチ６０をケーシング１２に固定するために使用さ
れた固定用エレメントを介してケーシング１２と接触す
るために、固定用ベース６６の１つの収容孔７４に接続
されている。

【００１９】次に切換機構６２の切換行程を詳説する。

【００２０】図示していない切換位置において、ばね皿
３８によって生ぜしめられる圧力が作動プランジャ７０
に作用し、この圧力はシーソ８４を支承ブロック８６の
方向に移動させる。引張ばね９６の力がシーソ８４に伝
達される点Ｐは、引張ばね９６の作用線Ｗに接近してい
く。点Ｐが作用線Ｗを越えるとすぐ、中間接触部９２が
スナップ運動を生ぜしめ、このスナップ運動に基づき接
触部９４が今まで接触していなかった第２の終端接触部
１００に切り替わる。中間接触部９２の切換前もしくは
切換後に切り替え運動に付加的に、互いに協働する接触
部９４，９８もしくは９４，１００の接触面に対して平
行に延びる相対運動が生じる。この相対運動は接触面の
クリーニング効果を生ぜしめ、そのため切換機構６２の
機能を阻害する絶縁性の層が形成されることがない。

【００２１】当然ながら本発明の実施例は、根本的な思
想を変えることなく、実施例を変化させることもしくは
補完することが可能である。これに関して本発明の圧力
スイッチはニューマチック式の使用にも液圧式の使用に
も適合されていることは注目すべきことである。またこ
の圧力スイッチ１０を圧力ばね３６のプレロードを変え
ることで種々異なる圧力切換値に調節することが可能で
ある。さらに切換機構の切換特性を最適化するには、中
間接触部９２もしくは終端接触部９８，１００の接触部
の形状および／または寸法の変更によっても可能であ
る。中間接触部９２の接触部９４が終端接触部９８，１
００よりも小さく形成されていると、特に有利な切換特
性が得られる。有利にはスイッチ６０のケーシング１２
がプラスチックによる射出成形によって製造される。同
様のことが作動プランジャ７０にも該当し、この作動プ
ランジャ７０は耐摩耗性の理由からグラスファイバが充
填されたプラスチック材料から成っていてもよい。外部
からの容易なアクセスに基づきスイッチ６０は現場で容
易に交換可能である。組込の際、手間のかかる調整が必
要ではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】組み立てられた圧力スイッチの長手方向断面図
である。

【図２】本発明による、圧力スイッチ内に組み込まれた
電気的なスイッチの切換機構の平面図である。

【符号の説明】

１０ 圧力スイッチ、 １４ 本体、 １６ 制御ブロ
ック、 １８ 雌ねじ山、 ２０ 閉鎖栓、 ２４ 内
部六角形穴、 ２６ 溝、 ２８ ねじ山孔、３０ 留
めネジ、 ３２ 切欠、 ３４ センタリングプレー
ト、 ３６ 圧力ばね、 ３８ ばね皿、 ４２ チャ
ンバ、 ４４ 貫通孔、 ４６ ピストン、 ４８ ブ
シュ、 ５０ 圧力チャンバ、 ５２ 流入部、 ５４
接続部、 ５６ シール体、 ５８ 収容開口、 ６
０ スイッチ、 ６２ 切換機構、 ６４ カラー、
６６ 固定用ベース、 ６８ 接触舌片、 ７０ 作動
プランジャ、 ７１ 中間区分、７２ 室、 ７３ 終
端区分、 ７４ 収容孔、７５ シールエレメント、
７６ 扁平面取り部、 ７８ 収容部、 ８０横方向ス
リット、 ８２ 固定面、 ８４ シーソ、 ８６ 支
承ブロック、８８ 張出部、 ９０ 切込部、 ９２
中間接触部、 ９４ 接触部、 ９６引張ばね、 ９
８，１００ 終端接触部、 １０２ ウイング、 １０
４ 支承ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アヒム ヴァイロフスキー−ヘルツ ドイツ連邦共和国 ナーゴルト−エミンゲ ン ベルクヴァルトシュトラーセ 33

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力スイッチ（１０）、特に圧力媒体に
   よって作動する装置を制御するためのものであって、前
   記圧力媒体によって負荷されたピストン（４６）が突入
   している圧力チャンバ（５０）と、前記ピストン（４
   ６）と協働する電気的なスイッチ（６０）とを有してお
   り、該スイッチ（６０）の切換機構（６２）は、圧力媒
   体が所定の圧力値を超過した場合に、接触部（９４，９
   ８，１００）を切り替える形式のものにおいて、 切換機構（６２）が、互いに協働する接触部（９４，９
   ８，１００）の少なくとも１つの接触面に対して平行に
   延びる運動成分を生ぜしめる手段（８４，８６，９６）
   を有していることを特徴とする圧力スイッチ。
2. 【請求項２】 切換機構（６２）の手段がプランジャ
   （７０）と、該プランジャ（７０）に連結した、支承ブ
   ロック（８６）に旋回可能に支承されたシーソ（８４）
   と、該シーソ（８４）に導電的に接続された中間接続部
   （９２）とを有している、請求項１記載の圧力スイッ
   チ。
3. 【請求項３】 中間接触部（９２）が、切換機構（６
   ２）の位置を戻すためにばね（９６）を用いて支承ブロ
   ック（８６）に接続されている、請求項２記載の圧力ス
   イッチ。
4. 【請求項４】 前記ばね（９６）がつる巻きばねであ
   る、請求項３記載の圧力ばね。
5. 【請求項５】 中間接触部（９２）が弾性的な特性を有
   する導電性の材料から成っていて、切換行程としてスナ
   ップ運動を生ぜしめる、請求項２から４までのいずれか
   １項記載の圧力スイッチ。
6. 【請求項６】 中間接触部（９２）が接触部（９４）を
   有しており、該接触部（９４）の外部寸法が、該接触部
   （９４）と協働する接触部（９８，１００）の外部寸法
   より小さく形成されている、請求項２から５までのいず
   れか１項記載の圧力スイッチ。
7. 【請求項７】 切換機構（６２）がケーシング内に配置
   されており、該ケーシングが周側に、圧力スイッチ（１
   ０）の収容開口（５８）内でスイッチ（６０）を回動不
   能に固定するためにかつセンタリングするために、少な
   くとも１つの扁平面取り部（７６）を有している、請求
   項１から６までのいずれか１項記載の圧力スイッチ。
8. 【請求項８】 プランジャ（７０）が耐摩耗性のプラス
   チック、特にグラスファイバによって補強されたポリア
   ミドから形成されている、請求項２から７までのいずれ
   か１項記載の圧力スイッチ。
9. 【請求項９】 ピストン（４６）がばね（３６）の力に
   抗して摺動可能に配置されており、ばね（３６）のプレ
   ロードが圧力値の調整のために変更可能である、請求項
   １から８までのいずれか１項記載の圧力スイッチ。