318^52 A7 B7 五、發明説明（/ ) 〔發明之背景] 〔發明之領域] 本發明係關於一種感壓開翮之機構，其典型的係使用 在一汽車冷卻糸統內，俾當冷卻循環中之冷媒壓力降低或 增大至超過一預定值時可藉令其壓縮機制動而保護該糸 统。 〔先前技術之說明〕 申請人提出感壓開關之申請案可見日本專利公開特許 公報第 7 - 101583 (1995)及 7 — 11409 4 ( 1 9 9 5 )號案。 此類感壓開關之结構將於下文參考第一圖所示之横剖 面圖加以解說。該感壓開關大致上包含有一關於自身軸線 對稱並且於其頂部界定一流體通道_1 1K讓流體得以流入 而傳遞其壓力之殼罩1 0、一感壓開關機構、Μ及一開關 殼2 0。 該開關骰2 0由一種絕緣材質，例如用玻璃纖維補強 之聚對苯二甲酸丁二酯（polybutylene terephthalate)樹 脂所製成。開闞殼2 0界定一容置感壓開關櫬構之内部空 間與一開口於其上端，K及一用於電氣連接之下開口。内 部空間與該下開口由一隔壁2 3隔開。 ’· 該感壓開關機構包括有：一隔膜3 0，其由例如一種 聚釀亞胺樹脂薄膜所製成；由鋼製成之第一彈性盤；由聚 對苯二甲酸丁二酯（以下稱PBT)所製成之開關收納件 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 318252 A7 B7 8B; 7: 五、發明説明（夕） 50 ;動作桿54 ;第一開關桿4 1 ;第二開關桿42 ; K及一對端子40。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該感壓開瞄機構之隔膜30的外周面部份藉由一填襯 物25密封地固定在開翮殼20與殼罩10之間。 開關收納件5 0有一盤狀之结構外形，其具有一沿該 盤頂面之外周緣設置之環狀外壁、一中心孔5 2、Μ及一 藉由自該盤之底面向下突出中心孔之周壁所構成之中央突 r 部5 3。 開關收納件50容置在開關殼20之内部空間内，俾 可沿垂直方向滑動。 該開關殻2 0之内部空間的内壁具有一階狀部份2 1 ，用於限制開關收納件5 0向下移動超越該階狀部份2 1 。外此於該階狀部份21之下製有一小直徑之階狀部份2 2，支承著第二彈性盤32之外周緣。 經，濟部中央橾準局負>消貧含作社印装 第一彈性盤31藉由開關收納件50之外壁51支承 而相對於隔膜30。動作桿54伸經第二開關桿42上之 開關收納件5 0之中心孔5 2成使其上端接觸第一彈性盤 3 1之底面。 開關收納件5 0之中央突部5 3與具有一向上凸形之 f二彈性盤3 0的中心孔3 2 a御接，而且該中央突部5 3之底端正對第一開醑桿4 1之頂面中央。 該第一開關桿4 1於其末端有一觸點43 »而第二開 闞桿4 2於其末端有一觸點44正對第一開關之該觸接4 -4- 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 怒· 7.】9 年月Κί 正 A7 B7 明 ( >] ) 3 9 Μ 構 成 一 開 關 0 一 對 端 子 4 0 分 別 連 接 第 一 開 關 桿 4 1 及 第 二 開 關 桿 4 2 » 而 且 穿 經 隔 壁 2 3 * 導 引 至 開 關 殼 2 0 之 下 開 □ 0 具 有 以 上 構 造 之 該 感 壓 開 闞 運 作 狀 況 如 下 文 所 解 釋 0 經 由 流 體 通 道 1 1 傳 至 隔 膜 3 0 之 流 體 壓 力 向 下 壓 陷 隔 膜 3 0 使 支 受 第 一 強 性 盤 3 1 之 開 關 收 納 件 5 0 被 下 壓 0 例 如 當 壓 力 達 到 2 5 〇 k P a 時 第 二 彈 性 盤 即 第 一 圖 所 示 上 凸 之 第 一 形 態 變 形 成 下 凸 之 第 二 形 態 0 亦 即 » 開 關 收 納 件 5 0 因 流 體 壓 力 之 下 壓 而 下 移 使 其 中 央 突 部 5 3 下 麗 第 一 開 關 桿 4 1 而 閉 合 該 開 翮 0 開 關 收 納 件 5 0 之 下 移 受 制 於 開 闞 殼 2 0 之 內 壁 上 的 階 狀 部 份 2 1 縱 然 流 體 壓 力 變 得 更 高 亦 狀 0 因 此 9 第 二 彈 性 盤 3 2 不 會 因 受 到 過 大 之 力 而 使 之 過 度 變 形 而 失 番 0 當 流 體 懕 力 降 低 至 2 1 0 k P a 時 第 二 彈 性 件 即 白 第 二 形 態 恢 復 其 第 一 形 態 參 且 開 翮 收 納 件 5 0 上 移 自 第 一 開 關 桿 上 除 去 其 下 壓 力 0 因 此 該 開 關 被 開 啟 0 當 開 m 收 納 件 5 0 接 近 階 狀 部 份 2 1 而 使 該 開 關 導 通 經 濟 之 後 若 流 體 壓 力 進 一 步 增 高 至 2 7 Μ Ρ a 第 一 彈 性 部 中 央 盤 3 1 即 g 上 凸 之 第 一 形 態 變 形 至 下 凸 之 第 二 形 態 而 將 樣 準 局 位 移 傳 遞 至 動 作 桿 5 4 爾 後 至 第 二 開 關 桿 4 2 Μ 朝 下 按 員 工 壓 之 0 因 此 該 開 翮 被 開 啟 〇 消 費 合 Μ 此 方 式 所 提 出 之 感 壓 開 闞 可 藉 由 預 定 範 圍 內 之 壓 作 社 印 力 而 閉 合 且 可 藉 由 超 越 該 預 定 壓 力 範 圍 之 高 壓 或 低 壓 而 製 5- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） •裝-
、1T 抹 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（p) 開啟。 欲在一汽車冷卻系統之冷卻循環中使用該開關*其典 型的係安裝在一處在1 00 °c或超過此值之高溫中之引擎 馬達殼内。 如上所解釋，該傳統式感壓開關使用PBT樹脂作為 開關收納件50之材質。經由在1 000溫度之環境中使 用該傳統式感壓開翮一段較長時間，本發明人發現開關接 納件5 0上收納第一强性盤3 1處之根部產生有如第五圖 點劃線圓圈中所示之裂鏠，而且擊3 1卡入開關坚納 件5 0之表面。 因此，本發明人堪發現一種高的可能性，即彈性盤3 1之外緣卡入開關收納件5 0之外壁根部之現象會擾亂該 慼壓開關之原設計性能。 〔發明之概述〕 因此本發明之一目的係提供一種可K可靠運作之感壓 開關，在其開關收納件中不會產生裂鏠，即便當使用於汽 車引擎箱内一段較長時間亦然。 為達成此目的，使用在本發明之感壓開翮中用以支承 一彈性盤之開關收納件•由一種甚至在高溫及反覆施加剪 力之情形下經長時間使用亦不致產生裂鏠之/材質所製成。 為本發明所選之在高溫及反覆施加剪力之情形下經長 時間使用不致產生裂縫之材質中，一種材質是聚苯撐硫（ P P S )樹脂。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
318^52 A7 B7 五、發明説明（Γ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 亦即，依據本發明，特提供一種感壓開關，其包含有 :一殼罩，内具一連通加壓流體流路之通道；一固接該殼 罩之開關殼；一隔膜，容置在由該穀罩與該開關殼所界定 之内部空間内；一彈性盤，其對所加諸之壓力作出響應而 在兩不同之形態間藉由形狀突變運動變更.其结構外形；一 收納件，收納該彈性盤；K及數個開關件，該等開關件藉 由該彈性盤之形狀突變運動予K閉合或開啟，其中該開關 收納件可由P_P S撤暗、P E E JL樹脂或聚醚碾（P E S )樹脂等製成。 〔附圖之簡要說明〕 第一圖係依據本發明一實施例的一感壓開關之剖面圖 9 第二圖係表格*解釋一種使用在本發明中之材質的特 性； 第三圖係一種使用在本發明中之材質其弾性模量隨溫 度變化之特性曲線圖； 第四圖係一解釋本發明效能之表格； 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 第五圖係一傳統式感壓開關之一部份的局部放大剖面 圖，其中產生有一裂鏠。 〔較佳實施例之詳细說明] f 下文參照第一圖所解釋的係本發明慼壓開翮之一種特 定之實施例。 依據本發明之該感壓開關具有之结構相同於傳統式開 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央揉準局男工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明U ) 關0 傳铳式感壓開關使用由P B T樹脂製成之開關收納件 50及由酚樹脂製成之動作桿。 較之，在本發明之第_ 一货施哂中題駛t钯件！5 0由P P S樹脂製成，而動作桿由陶瓷所製成。 在本發明之第二實施例中，該_開關收納件50由PP S墩脂製成，而動作桿电酚樹脂_所製哆。 如第二圃所示，使用在實施例中之P P S樹II具有較 用於傳統式_收納件；P T更優i之特性，亦即，良好之 —i. 耐熱性、高強度、高剛性、於高溫下t理特性變化/J、。 亦即對於製造開關收納件，在抗拉強度、延伸率、强 性模童、硬度、負載下之撓曲溫度、線性膨脹係數K及收 縮因數諸方面，使用在該實施例中之P P S樹脂均優於傳 統使用之P B T樹脂。在模製時冷縮率及特定之絕緣抗性 方面，此些材質間未發現有差別。 從第三圃尚可注意到，PPS樹脂表現出之彈性模量 值高於PBT樹脂，即便在較高之溫度下亦然*此舉意味 著PPS樹脂更適用於高溫。 例如，當P B T樹脂之彈性模量於1 〇 〇 1 下約為 3kgf/onz時，PPS樹脂之彈性模量於1 〇〇 1C下為 1 0 · 5 kg 1/ cm 2 0 聚醚醚酮（PEEK)樹脂以及聚醚碾（PPS)樹 脂在高溫下亦表現出高的彈性模量值，如第三圖所示。在 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T A7 B7 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 五、發明说明 (^ ) 1 1 I 1 0 0 V 下 具 有 之 彈 性 模 量 值 大 於 9 kg 1/ cm 2 之I 3 Ε Ε Κ 1 1 1 樹 脂 Μ 及 在 1 0 0 V 下 具 有 之 彈 性 棋 量 值 大 約 為 8 • 8 kg f I I / cm Ζ 之 P Ε S 樹 脂 像 Ρ Ρ S 樹 脂 一 樣 可 使 裂 m 減 至最少 請 先 1 1 κι 讀 1 0 背 1 Λ I 玆 準 備 試 樣 即 對 於 m 施 例 1 至 4 各 備 2 0 套 ，使用 之 注 1 I 意 1 I P P S 樹 脂 Ρ Ε Ε Κ 樹 脂 、 及 聚 醚 楓 ( Ρ E S )樹脂 事 項 1 1 1 I 製 成 具 有 第 -- 圈 结 構 之 感 壓 開 關 之 收 納 件 ; Μ 及 2 0組傳 填 寫 k 統 式 感 壓 開 關 其 中 使 用 P B T 樹 脂 與 使 用 酚 樹 脂 製成動 本 頁 1 I 作 桿 0 隨 即 Μ 每 1 0 套 進 行 耐 高 壓 試 驗 及 高 溫 高 壓擱置 1 1 試 驗 0 1 1 耐 高 壓 試 驗 藉 由 在 1 0 0 V 下 反 復 施 加 1 0 kg 1/ αυ 2 1 訂 及 3 6 kg ΐ/ απ 2 之壓力來進行 >於~ -萬次試驗後 •每五套 1 I 被 拆 開 而 餘 下 之 五 套 在 三 萬 次 試 驗 後 予 Μ 拆 開 〇 繼之， 1 1 對 反 升 量 之 變 化 > 回 升 量 之 變 化 頸 突 量 之 變 化 K及接 1 1 納 件 上 接 觸 彈 性 盤 部 份 之 物 理 菱 化 加 K 觀 察 0 1 高 溫 高 壓 試 驗 藉 由 在 1 0 0 V 下 讓 試 樣 處 於 3 0 kg f/ 1 I cm 2 之 壓 力 下 來 進 行 0 各 類 試 樣 之 — 半 即 五 套 於 1 1 4小 1 1 時 後 拆 開 而 餘 下 之 五 套 於 2 7 0 小 時 後 為 之 0 繼 之，對 1 1 反 升 量 之 變 化 回 升 量 之 變 化 、 頸 突 量 之 變 化 、 >λ 及收納 1 I 件 上 接 觸 弾 性 盤 部 份 之 物 理 變 化 加 以 觀 察 0 1 I 此 些 試 驗 之 结 果 示 於 第 四 圖 中 0 I 1 於 第 四 圖 中 第 一 工 作 點 係 指 彈 性 盤 因 流 體 壓 力之增 1 1 加 而 開 始 其 形 狀 突 變 運 動 之 位 9- 置 第 — X 作 點 係 指 彈性盤 1 1 1 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐） 補充 A7 B7 五、發明説明（多） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因流體壓力之減小而自該突變後位置歸回之位置，而ON /〇F F位置係指緣于形狀突變運動觸點被迫閉合或開啟 之位置。此些量之變化Kwm示出。 如第四圖所示•依據本發明之所有感壓開關可將工作 點方面之變化減小至傳統式感壓開關對應值之1/2或更 小，而且可K將彈性盤卡入收納件而使感壓開關在實際使 用一段較長時間期間發生錯誤動作之可能性降至最小。 儘管上述實施例具有一使用弾性盤作為感壓開瞄機構 之兩點式结構*然本發明並非局限於此，而係可K應用於 如日本專利公開特許公報第7 — 1 14094 (1 995 )號案所揭示之三點操作式感壓開關，或者使用單一彈性 盤之一點操作式感壓開關，只要使用用於收納强性盤之接 納件即可。 如上所述，本發明可Μ於感壓開關中防此在收納件之 外壁上收納彈性盤周緣之根部處產生裂鏠，因此可Μ改春 感壓開關在功能特性方面之老化。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）