JPS61101931A

JPS61101931A - 圧力スイツチ

Info

Publication number: JPS61101931A
Application number: JP22346784A
Authority: JP
Inventors: 榊野　隆弘; 山下　公紹
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1984-10-23
Filing date: 1984-10-23
Publication date: 1986-05-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）発明の分野この発明は、気体、液体等の各種流体のＬ（ツノ変化を
検知することに基づいて、流体の翻れ笠を検出するよう
な圧力スイッチに関する。

（ロ）発明の背摺従来、この種の圧ツノスイッチは、液体のｈ乃変化に感
応するダイヤフラムあるいはへローズ等の受圧索子を介
して流体の圧力変化を検出している（たとえば特開昭５
０−２７０７８号公報、特開昭５６−１２００４４号公
報）。

ところで、上述例の受圧素子としてのベローズは、周知
のごとく、繰返し性能に優れ、高耐久性を有することか
ら多用されているが、このベローズ自身にはヒステリシ
ス特性がなく、また、このベローズに応動するスイッチ
もヒステリシス特性のないものが用いられていたので、
該スイッチがオンからオフに切り換わるポジションとオ
フからオンに切り換わるポジションとが同一点であり、
この結果、チャタリング等の不安定動作が生じたり或い
は異常圧力低下時（ガス漏れ時）と回復時（正常時）と
の識別がつきにくい問題点があった。

加えて、スイッチを構成する板バネが１枚板によるもの
であるからスイッチング動作力が４００〜６００！ＪＰ
ｉ！度に大きくなり、低グラム動作が困難であった。

（ハ）発明の目的この発明は、圧力スイッチに内蔵づるアクシュ１ンスイ
ツチに対してヒス“ｊリシス特竹をｆ」加し。

ヂＶタリングがなく、また異帛圧力低＋ｌｋ’ｌど回復
時との識別ができ、信頼性が高く、加えて低グラム動作
が可能で、スイッチの長寿命化を図ることができ、ざら
に微圧に対して敏感に作動するｆつ１感応性の圧力スイ
ッチの提供を目的どする。

（ニ）発明の要約この発明は、有底筒状体の有底部外面側を受圧部に設定
し、流体の圧力変化に対応して伸縮する耐食性で、かつ
薄厚のへローズと、前記有底部の内面側に作用し、該ベ
ローズの伸縮動作に連動して進退するプランジャと、前
記プランジャの進退動作に連動して接点部間を゛開閉操
作するアクションスイッチとを備え、該アクションスイ
ッチは−（端の係止口を板バネ係止突起に係止さけ、か
つ他端をオン接点とオフ接点との間に上下動可能と成し
た可動片と、この可動片にスナップ竹おにびヒステリシ
ス１５性を付加する付勢バネ片とから構成すると共に、
該付勢バネ片を、前記可動片から切り起こし形成した第
１付勢バネ片と、別体の第２付勢バネ片とに２分割し、
前記第１付勢バネ片の自由端を固定接点の一側に形成し
た係止溝に係止する一方、前記第２付勢バネ片は固定接
点の他側に形成した係止溝と可動片の開口部側縁に形成
した係止突起との間に円弧状に弯曲した状態で介設し、
さらに、前記プランジャ下端に表布両側に分岐した門形
の押子を設け、この押子を前記開口部両側の可動Ｊ１に
当接すると共に、前記アクションスイッチの接点構造を
ノーマルク〔Ｉ−ズと成した圧力スイッチであることを
特徴とする。

（ボ）発明の効果この発明によれば、付勢バネ片にＪこり可動片にヒステ
リシス特性を付加したので、アクションスイッチがオン
からオフに、またオフからオンに切り換わるポジション
に差異が生ずるので、チャタリング等の不安定動作がな
くなり、また前述のヒステリシス特性により異常圧力低
下時と回復時どの識別ができる効果があり、この結果、
スイッチの信頼性の向上を図ることができるのである。

加えて、付勢バネ片を２分割しているので、低グラム（
６〜１０ｇ）グラム動作が可能であって、スイッチの長
寿命化を図ることができる効果があるうえ、薄厚のベロ
ーズの使用により微圧に対して高感度に応動する高感応
性を有するのである。

（へ）発明の実施例この発明の一実ＪＪ例を以下図面に基づいて１述する。

図面は都市ガス・Ｌ　Ｐ　Ｇ等に対σるガス漏れ検出用
に使用される圧力スイッチを示し、第１図〜第４図にお
いで、この圧カスイップ１１は、ガス圧に対応して伸縮
するベローズ１２と、べ１１−ズ１２の伸縮動作に連動
して上下１ＦＩＪするプランジＶ１３と、プランジャ１
３の上下１）Ｊに連動しＣ間開操作されるアクションス
イッチ１４どから構成される。

上述のベローズ１２は、イｊ底商状体に形成ざ１１、そ
の周面には周知のごとく、軸方向にり・ｊし一定問隔ご
とに伸縮をム′１容する凹凸屈曲部１５が形成され、耐
食性の良好な金属で厚さ１５〜２０μ程度の極薄厚に電
着処理（メッキ製法）して形成される。

そして、ベローズ１２の有底部に相当する上面中央部が
受圧面１６に設定されるものであり、この受圧面１６に
耐食性で薄厚の金属補強板１７が固着される。これによ
り、薄厚の受圧面１６はガス圧を受【ブでも変形しない
所定の強度を右づる。

さらに、べＯ−ズ１２の開放部周縁には径方向に延出し
た固定用の鍔部１８を右しており、後述する溶着固定手
段によりこの鍔部１８は固定される。

また、上述したベローズ１２の外周囲には受圧ユニット
としての保護キャップ１９と受圧フランジ２０とが配設
され、ベローズ１２の内方には該ベローズ１２およびプ
ランジャ１３を支持するケース２１が配設される。

上述の保護キ１７ツブ１９は、ベローズ１２の外周囲を
包囲可能な右底筒体に形成され、その有底側に相当する
上面中火部に、小径のガス（ｌ給［−１２２が開口され
、付底筒体開放ＢＨｑの周縁に（、上、該キャップ固定
用の突片２３・・・が等分して突設される。

また、受圧フランジ２０は、Ｌ端側に１述の突片２３・
・・を固着するためのフランジ２４を協えてなる筒状体
に形成され、このフランジ２４の周縁には鍬器木体（図
外）に対して取付りるための取付は口２５・・・を開口
してなる延出部２Ｇ・・が周方向に等分して突設される
。

ところで、前述したベローズ１２、金属補強板１７、保
護キャップ１９および受圧フランジ２０はガス供給口２
２を介してガスに直接触れるため、耐食性および曙密性
の良好な金属たとえばステンレス材、ニッケル材等を使
用するのが適しでいる。

そして、受圧フランジ２０の下端面と、後述ゴる保持板
との間に、上述じたベローズの鍔部１８が上下より挟持
された状態で気密に溶着固定されるものであって、この
溶る固定手段として（、Ｉ、例えばｎｌ−外径にそれぞ
れ設定された受ＦＦ７ランジ２０の下端と、ベローズの
鍔部１８と、保持板２７の外周部とが、鍔部１８を中間
にして上下よりサンドインチ状に挟持した状態で、その
虫ね合せ部の全外周面に対し、たとえばレーザ溶接機（
図示せず）等によって、被溶接体側を連続的に回転させ
ながらその重ね合Ｖ部外周面を溶融接合する。

これにより、ベローズ１２は所定位置に′Ｍ度よく位置
決め固定され、しかも溶も固定部は気密にシールされ、
該固定部からのガス漏れ等の心配がなく、効率よく、か
つ簡単に固定される。

上述の保持板２７は、レーザ溶接可能なたとえばステン
レス材等の金属材にて円板形に設けられ、この保持板２
７の内周部位が、後述するケース２１の樹脂成形時に一
体にインサート成形されてケース２１の外周段部に固定
されるものであり、インサート成形後の保持板２７は外
周部上面が露出され、この露出した上面側が前述した鍔
部１８の下面側を支持する座面として設りられる。

また、ケース２１は、上部側をベローズ１２の中空内部
２８に介在させて、受圧方向のスイッチ長さを短く設定
づべく小ｔ￥部に設り、下部側を保持板固定用に大径部
に設【ブた段（Ｊき筒体に樹脂成形される。

ところで、このクース上部側の中心軸））向にはプラン
ジャ挿通孔２９が縦員され、この１ランジャ挿通孔２９
に連通づる下面側には下面四部３０を有しており、この
下面凹部３０に、ｉなｊ４；りるアクションスイッチを
搭載したベース３１が一体に装着される。

上述のプランジャ１３は、上下動が２’）￥￥されてプ
ランジャ挿通孔２９内に挿通され、土仝７４に（まベロ
ーズ１２の受圧面１Ｇの内面側より接触可能な接子３２
を有し、この接子３２はケース２′１の上面より突出し
た状態に段ｔ）られる。また、ド暢；には後述するアク
ションスイッチを開放操作するための両側に分岐された
左右一対の押子３３．３３が設けられる。これにより、
該プランジｔ−’＋３＋よガス圧に対応して伸縮するベ
ローズ１２の一１下動作を直接受けて上下動し、その結
果ｉ（述するアクションスイッチを作動させる。

前述のベース３′１【ま、ベース３１の人ささに夕・１
応して開口されたケース２１の下面凹部３０に内嵌固定
されるものであって、ベース３１の両側面に刻設された
係止凹部３４・・・が、これと対応して突設された下面
凹部３０内の係止凸部３５・・・に係止されて嵌合固定
される。３６は大気流通孔である。

そして、ベース３１の２Ｌ面に後述プるアクションスイ
ッチが形成される。このアクションスイッチ１４は、第
１固定端子３７と、第２固定端子３８と、左端を係止し
、右端をオン接点３７ａとオフ接点４１との間に上下動
可能と成した可動片４８と、この可動片４８にスナップ
性、ヒステリシス特性を（＝Ｊ加する付勢バネ片４０．
４０−とから構成したものである。

ここで、前述の双方の固定端子３７．３８は、ベース３
１の樹脂成形時に一体にインサート成形して設けられる
ものであり、インサート成形後の第１・第２の固定端子
３７．３８は、上端部がベース３１の上面よりそれぞれ
突出して第１・第２の固定接点３７ａ、３８ａに設定さ
れ、下端部はベース３１の下面よりそれぞれ重設され−
（、第１・第２の外部端子３７ｂ、３８ｂとして５すｌ
プられる。

このうち、第１固定接点つまりＡン接Ｉｊ、′１３７ａ
は、逆り形状にてベース３１のＦ面−側に突出され、こ
のＬ形層曲片と対向するベース３１の上面には、非電導
用のオフ接点４１が突設されている。

また、第２固定接点３８ａは、平板状にてベース３１の
上面中央部に突出され、該接点３８ａの両側面には、前
述の付勢バネ片４０．４０”の係止溝４２．４３がそれ
ぞれ刻設されてＪ３す、さらにベース３１の上面他側に
は、板バネ係止突起４４が突設されている。

なお、これら固定接点３７ａ、３８ａは、ベース３１上
の低段部４５に突出されており、該ベース３１をケース
２１に装６した際、これら固定接点３．７ａ、３８ａが
ケース２１の下面凹部３０と、ベース３１の低段部４５
とで囲まれる内部空間４６に位置する。

前述の可動片４８は板バネ本体３９によって形成され、
この可動片４８はその−・端に係止口４７を開口し、該
係止口４７を前述の板バネ係止突起４４に係止さけ、他
端はこの係止部を支点に上下動を許容して、前述のオン
接点３７ａとオフ接点４１との間に位置させ゛（いろ。

さらに可動片４８の中央部には一端が該可動片４８に固
定され、他端が自由端に設定された第１付、勢バネ片４
０′を、同可動片４８から切り起こし形成しており、こ
の第１付勢バネ片４０′の自由端側を第２固定接点３８
ａの一方の板バネ係止溝４２に係止させることによって
、該可動片４８をベース３１上に固定支持している。

また、この第１付勢バネ片４０′の自由端側の隣＃部に
は中央部をくりぬいた開口部５０を設け、この間［１部
５０のオン接点３７ａ側の側縁に突設した係止突起５１
．５１に対して、円弧形に音曲形成した第２　（＝Ｊ勢
バネ片４０の一端を係止し、該第２付勢バネ片４０の他
端を第２固定接点３８ａの他方の板バネ係止溝４３に若
干圧縮した状態で係止している。

つまり、先に述べた付勢バネ片は図面上左側の第１付勢
バネ片４０′と、図面上右側の第２付勢バネ片４０とに
２分割したのである。

これにより、可動片４８４よその図面上右側が１」勢バ
ネ片４０の復元力に基づいた付勢力にＪ、って、オン接
点３７ａに付勢当接される。１つまり、アクションスイ
ッチの接点構造をノーマルクローズと成したのである。

そして、この可動片４８に対し、前述したプランジャ１
３の左右一対の門形の押子３３．３３が前述の間口部５
０両側の可動片４８の、１−面中火部の両側にそれぞれ
当接して押下自在に設けられている。

このように構成された圧力スイッチを様器本体に装着し
た際、ガスの圧力を受けてべｒ−１−ズ１２が所定（６
）圧縮され、この圧縮されたベローズ１２を介してプラ
ンジャ１３が手動し、これに基づいて下方の可動片４８
を押下し、該可動Ｉ“１゛４ε３がＡン接点３７ａと離
れたオフ状態に″ｃ使用される。

そして、この圧力スイッチ１１の使用状態において、ガ
ス漏れが発生した場合は、そのガス漏れの初＋１１Ｊ状
態において、ベローズ１２に対するガス圧力が低下し、
ベローズ１２はこの微小な圧力変化に対応してベローズ
自体の弾性復元力にて自然に伸長し、プランジャ１３に
対する押下刃が解除される。これにより、プランシト１
３が−Ｆ動すると共に、可動片４８も上動して、オン接
点３７ａと接触し、可動片４８を介した双方の固定接点
３７ａ、３８ａ間の接続作用によりオン状態となる。

この電気的信号を介して、機器本体側よりランプの点滅
あるいは警報音を発する等の適宜のガス漏れに対する警
告がなされる。

ここで、前述のアクションスイッチ１４には第１および
第２の各付勢バネ４．０．４０によってスナップ性およ
びヒステリシス特性を付加しているので、第５図に示す
８点（正常圧力レベル）からガス漏れにより圧力が壬か
り、圧力が耐５図に示ｒｂ点（異常低圧）に達した時、
付勢バネ片４０．４０−により可動片４８はオフ接点４
１から迅速に離反して、オン接点３７ａに接触する。

また、第５図に示す０点（＋Ｊ′シ常低Ｆルヘル）から
、ガス漏れ対策によってガスｊ［が１５１１シ、この圧
力が第５図に示すｄ点（正常［１力）に達したＩ＋、“
ｆ、付勢バネ片４０．４０　　により可動片４８　ｉ、
ｌ　Ｊン接点３７ａから迅速に離反して、オフ接点４１
に接触し、再び元の正常な状態にもどる。

つまり、前述のアクシコンスイッチ１４は第５図の特性
イに沿ってオン・オフし、同図にｈｌで示すヒステリシ
スを有づる。またベローズ１２４よ第５図の特性口に沿
って伸縮するので、圧力スイッチ総体の特性は同図への
如くなり、該図にｈ２で示す充分なヒステリシスを確保
づることがでさ゛るので、アクションスイッチ１４のチ
ｔ！タリング等の不安定動作がなくなると同時に、この
ヒスプリシス特性により、異常圧力低下時と回復ｎ、ｌ
ｒとの識別ができる効果があり、総じてスイッチの信頼
性の向上を図ることができる効果がある、。

加えて、付勢バネ片を、第１付勢バネハ４０と第２付勢
バネ片４０とに２分割しているので、一枚板による従来
構造のものと比較して低グラム動作が可能であって、ス
イッチの長寿命化を図ることができるのである。

また、流体の圧力変化に対応して伸縮するベローズを薄
厚の高感応性に設定しているので、微小な圧力変化を検
出可能な高感応性圧力スイッチとして使用することがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はガス漏れ検出用の圧力スイッチを示す分解斜視
図、第２図はその外観を示寸斜祝図、第３図はその拡大縦断面図、第４図はアクションスイッチの拡大平面図、第５図はそ
の特性図である。１１・・・圧ツノスイッチ　　１２・・・ベローズ１３
・・・プランジ＋７１４・・・アクシコンスイッチ１６・・・受圧部　　　　　３３・・・押　子３７ａ・
・・オン接！”！　　　　３８ａ・・・固定接点４０・
・・第２付勢バネ片４０′・・・第１付勢バネ片４１・・・オフ接点　　　　４２．４３・・・係止溝４
４・・・板バネ係止突起４７・・・係止口　　　　　４８・・・ｉｉＪ動ハ５０
・・・開口部　　　　　５１・・・係止突起１１・・圧
カスイッ千　　　　　　　　　　　　　第ム　図第５図ハブランジャストローク

Claims

【特許請求の範囲】１、有底筒状体の有底部外面側を受圧部に設定し、流体の圧力変化に対応して伸縮する耐食性でかつ薄厚のベローズと、前記有底部の内面側に作用し、該ベローズの伸縮動作に連動して進退するプランジャと、前記プランジャの進退動作に連動して接点部間を開閉操作するアクションスイッチとを備え、該アクションスイッチは一端の係止口を板バネ係止突起に係止させ、かつ他端をオン接点とオフ接点との間に上下動可能と成した可動片と、この可動片にスナップ性およびヒステリシス特性を付加する付勢バネ片とから構成すると共に、該付勢バネ片を、前記可動片から切り起こし形成した第１付勢バネ片と、別体の第２付勢バネ片とに２分割し、前記第１付勢バネ片の自由端を固定接点の一側に形成した係止溝に係止する一方、前記第２付勢バネ片は固定接点の他側に形成した係止溝と可動片の開口部側縁に形成した係止突起との間に円弧状に弯曲した状態で介設し、さらに、前記プランジャ下端に左右両側に分岐した門形の押子を設け、この押子を前記開口部両側の可動片に当接すると共に、前記アクションスイッチの接点構造をノーマルクローズと成した圧力スイッチ。