(57)【要約】【課題】  摺動抵抗の影響を除去する。【解決手段】  筐体２内に、スイッチ４と、レバー６と、プランジャ１８と、コイルばね３６とが設けられている。レバー６は作用部６ａがスイッチ４に接し、支点部６ｂによって回転自在に支持されている。支点部６ｂ回りのレバー６の所定方向の回動により、作用部６ａがスイッチ４を操作する。レバー６を前記所定方向とは反対方向に回転させる力をコイルばね３６が、コイルばね３０を介してレバー６に付与している。プランジャ１８は、レバー６の力点部６ｃに一端が接し、他端に供給される流体の圧力による力がコイルばね３６の力よりも大きく変化したとき、スライドして、レバー６を前記所定方向に回動させる。コイルばね３６は、筐体２の内面と非接触に設けられている。【選択図】        図１
2010020922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチと、
支点部、作用部及び力点部を有し、前記作用部が前記スイッチに接し、前記支点部によって回転自在に支持され、前記支点部回りの所定方向の回動によって前記作用部が前記スイッチを操作するスイッチ駆動手段と、
このスイッチ駆動手段を前記所定方向とは反対方向に回転させる力を前記レバーに付与している弾性手段と、
前記力点部に一端が接し、他端に供給される流体の圧力による力が前記弾性手段の力よりも大きく変化したとき、スライドして前記スイッチ駆動手段を前記所定方向に回動させるプランジャとを、
筐体内に具備し、前記弾性手段の周面は、前記筐体の内面と非接触である圧力スイッチ。
【請求項２】
請求項１記載の圧力スイッチにおいて、前記プランジャは、前記力点部に点接触している圧力スイッチ。
【請求項３】
請求項１記載の圧力スイッチにおいて、
前記弾性手段の一端に前記筐体内に固定される第１の弾性手段受け部が設けられ、前記弾性手段の他端に第２の弾性手段受け部が設けられ、第２の弾性手段受け部から突部が前記駆動手段側に突出し、
前記駆動手段の力点部は、前記突部が進入する貫通孔を有し、この貫通孔内で前記突部に接触するように接触部が設けられ、前記プランジャは、前記接触部に前記突部と反対側で接触し、前記接触部を前記突部方向にスライド可能であり、前記接触部は、前記プランジャの前記突部方向へのスライドによって前記貫通孔に接触した状態で前記突部を第１の弾性体受け部側に前記弾性手段を圧縮しながら移動させ、
前記弾性手段の圧縮力が前記プランジャの力よりも大きくなったとき、前記突部の前記プランジャ側への移動に従って前記接触部は前記貫通孔に非接触状態となり、第２の弾性手段受け部と前記力点部との間に設けた別の弾性手段を介して前記弾性手段の圧縮力が前記力点部に加えられる圧力スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧の変化を検出する圧力スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧力スイッチとしては、例えば非特許文献１に開示されているようなものがある。非特許文献１の技術によれば、本体の内部にスプリング室を形成し、スプリング室の底壁にピストン孔を設け、このピストン孔にピストンを挿入している。スプリング室の下部に通路が形成され、ここに圧力源から流体が供給される。これによってピストンの先端は、スプリング室内に侵入している。ピストンの先端の周囲には第１のばね受けが形成され、スプリング室の上端に第２のばね受けが設けられている。第１及び第２のばね受けの間にコイルスプリングが配置されている。第２のばね受けの上に円筒状部が配置されている。この円筒状部の両端にはそれぞれフランジが形成され、これらフランジがスプリング室の壁に接触している。また、第１のばね受け部側の筒状体のフランジが、本体内に設けたスイッチにカムを介して接触している。通路に供給される流体の圧力がコイルスプリングの弾性力よりも大きいとき、ピストンが上昇し、第１のばね受けを押し上げ、カムが所定の方向に回転して、スイッチを操作する。
【０００３】
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｒ−ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．ｃｏ．ＪＰ/ｓｅｉｈｉｎ／２−３．ａｃｃｅｓｓｏｒｙ／ＳＲ−ＡＣＣＥＳＳＯＲＹ５．ｐｄｆ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように構成された圧力スイッチでは、筒状体がスプリング室の壁に接しているので、摺動抵抗が発生し、プランジャに作用する力とばね力との間に摺動抵抗分のずれが発生する。プランジャが上昇するときの動きと、下降するときの動きとでは、摺動抵抗の方向が逆転するので、プランジャに作用する力に大きなずれが生じ、圧力スイッチがオンになるときの圧力と、オフになるときの圧力とが異なる可能性がある。
【０００５】
本発明は、摺動抵抗の影響を除去した圧力スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の圧力スイッチは、スイッチと、駆動手段と、プランジャと、弾性手段とを、筐体内に備えている。駆動手段は、支点部、作用部及び力点部を有し、作用部がスイッチに接し、支点部によって回転自在に支持されている。駆動手段の支点部回りの所定方向の回動によって、作用部がスイッチを操作する駆動手段としては、例えばレバーを使用することもできるし、カムを使用することもできる。スイッチの操作は、スイッチの接点をオンにするものでもよいし、オフにするものでもよい。駆動手段を前記所定方向とは反対方向に回転させる力を弾性手段が、駆動手段に付与している。プランジャは、駆動手段の力点部に一端が接し、他端に供給される流体の圧力による力が前記弾性手段の力よりも大きく変化したとき、スライドして、駆動手段を前記所定方向に回動させる。弾性手段は、筐体の内面と非接触に設けられている。
【０００７】
このように構成された圧力スイッチでは、流体圧が上昇すると、弾性手段の弾性力に抗して、弾性手段を圧縮しながらプランジャがスライドし、駆動手段が所定方向に回転し、スイッチが操作される。また、流体圧が低下すると、弾性手段の弾性力によって駆動手段及びプランジャが元の位置に復帰する。この動作において、弾性手段が圧縮されたり、元に復帰したりするが、この際、弾性手段は筐体の壁面に非接触であるので、摺動抵抗を生じることがなく、摺動抵抗による動作誤差が生じない。
【０００８】
前記プランジャは、前記力点部に点接触することが望ましい。例えば力点部に少なくとも半球状部を設け、これにプランジャを接触させることができる。このように点接触させることによって、プランジャと力点部との間での接触抵抗が少なくなる。
【０００９】
前記弾性手段の一端に前記筐体内に固定される第１の弾性手段受け部を設け、前記弾性手段の他端に第２の弾性手段受け部を設け、第２の弾性手段受け部から突部を前記駆動手段側に突出させることができる。この場合、前記駆動手段の力点部は、前記突部が進入する貫通孔を有している。この貫通孔内で前記突部に接触するように接触部が設けられる。前記プランジャは、前記接触部に前記突部と反対側で接触し、前記接触部を前記突部方向にスライド可能である。前記接触部は、前記プランジャの前記突部方向へのスライドによって前記貫通孔に接触した状態で前記突部を第１の弾性体受け部側に前記弾性手段を圧縮しながら移動させる。前記弾性手段の圧縮力が前記プランジャの力よりも大きくなったとき、前記突部の前記プランジャ側への移動に従って前記接触部は前記貫通孔に非接触状態となり、第２の弾性手段受け部と前記力点部との間に設けた別の弾性手段を介して前記弾性手段の圧縮力が前記力点部に加えられる
【００１０】
このように構成すると、流体圧の上昇によるプランジャのスライドによって接触部が駆動手段の力点に接触した状態で第２の弾性手段受け部側に移動し、駆動手段が所定方向に回転する。このとき、第２の弾性手段受け部が第１の弾性手段受け部側に移動し、弾性手段を圧縮する。この状態では、別の弾性手段は、殆ど圧縮されていない。流体圧の低下によって弾性手段の圧縮力がプランジャの力よりも大きくなると、第２の弾性手段受け部がプランジャ側に移動する。このとき、接触部は貫通孔に非接触となり、別の弾性手段が駆動手段の力点部に圧縮力を加えて、駆動手段は、所定方向と反対方向に回転する。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明による圧力スイッチによれば、摺動抵抗の影響を除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の第１の実施形態の圧力スイッチは、図１に示すように筐体２を有している。この筐体２内にスイッチ４が配置されている。このスイッチ４は、操作部４ａを有し、操作部４ａが押されたとき、内部に設けてある接点が閉じるものである。なお、操作部４ａが押されたとき、内部の接点が開放されるタイプのスイッチを使用することもできる。
【００１３】
操作部４ａに駆動手段、例えばレバー６の作用部６ａが接触している。レバー６は、概略Ｔ字状に構成され、その一方の脚部８がスイッチ４の長さ方向に沿って配置され、その一方の端部付近が作用部６ａとされ、操作部４ａに接触している。この脚部８の中央よりも幾分他方の端部側によった位置が支点部とされ、この脚部８の厚さ方向（図１の紙面の表裏方向）に設けた軸６ｂの回りに回転自在とされている。この脚部８の中央部付近から脚部８にほぼ垂直に伸びた脚部１０の先端付近が力点部６ｃとされている。
【００１４】
図２に拡大して示すように、力点部６ｃは、脚部８の長さ方向に対し平行な方向に形成された貫通孔６ｄを有している。この貫通孔６ｄにおける作用部６ａと反対側に、接触部、例えば鋼球１２が配置されている。この配置状態において、鋼球１２の一部が作用部６ａと反対方向に脚部１０から突出している。鋼球１２は、脚部８の長さ方向に移動可能であり、貫通孔６ｄの壁に接触した状態と非接触の状態とのいずれかをとることができる。
【００１５】
鋼球１２は、作用部６ａと反対方向に移動したとき、筐体２に設けた座１４に接触する。この座１４に連ねてレバー６の脚部８の長さ方向に沿って作用部６ａと反対方向に圧力室１６が形成されている。この圧力室１６内には円筒状のプランジャ１８が配置され、その一端が鋼球１２に点接触している。プランジャ１８は、その長さ方向、即ち脚部８の長さ方向に沿ってスライド可能である。圧力室１６内には、その側方にある筐体２の部分に設けたポート２０から圧力流体、例えば圧油が供給され、その圧力が上昇すると、その圧力がプランジャ１８の他端に印加され、プランジャ１８は鋼球１２側にスライドする。なお、圧油に代えて圧力が掛けられた空気または水を使用することもできる。
【００１６】
鋼球１２のプランジャ１８と反対側には突部２２が設けられている。突部２２は、鋼球１２の球面と相補な湾曲面を一端部に有し、貫通孔６ｄ内において鋼球１２に接触している。また突部２２の他端部が第２の弾性体受け部、例えばばね受け２４の中央に固定されている。このばね受け２４は、レバー６の脚部１０と間隔をおいて配置されており、ばね受け部２４の鋼球１２側には、突部２２の周囲にばね座２６が形成され、これと対向するようにレバー６の力点部６ｃにおける突部２２の周囲にもばね座２８が形成され、これらばね座２６、２８間に、突部２２の周囲を包囲するように別の弾性手段、例えばコイル状の戻しばね３０が配置されている。
【００１７】
ばね受け２４と対向するように鋼球１２と反対側には、ばね受け２４と間隔をおいて第１の弾性体受け部、例えばばね受け３２が配置されている。このばね受け３２は、筐体２内にその外部から挿通されたネジ３４によって筐体２内に取り付けられており、ネジ３４の位置の調整によってばね受け２４に対する距離が変更される。これらばね受け２４、３２の間に弾性手段、例えばコイルばね３６が配置されている。従って、コイルばね３６の圧縮度をネジ３４によって調整することができる。コイルばね３６及びばね受け２４は、筐体２内において、筐体２の内面とは非接触である。なお、コイルばね３６の弾性力は、コイルばね３０の弾性力よりも格段に大きい。
【００１８】
このように構成された圧力スイッチでは、図１に示す状態において、圧力室１６に供給される流体の圧力が上昇し、その圧力によってプランジャ１８を押す力が、コイルばね３６によって設定される力よりも大きくなったとき、プランジャ１８がスライドを開始し、鋼球１２がレバー６の貫通孔６ｄに接触し、プランジャ１８のスライドに従って突部２２によってコイルばね３６を圧縮しながら、レバー６をスイッチ４側に回転させる。これによって、図３に示すように、レバー６の作用部６ａによってスイッチ４の操作部４ａが押し込まれ、スイッチ４が動作する。作用部６ａと支点部の軸６ｂとの距離と、支点部の軸６ｂと力点部６ｃとの距離を適切に設定することによって、操作部４ａが操作される感度を高くすることができる。
【００１９】
圧力室１６に供給される流体の圧力が低下し、コイルばね３６によって設定された力がプランジャ１８を押す力よりも大きくなると、ばね受け２４が圧力室１６側に移動し、突部２２が鋼球１２を押し、鋼球１２はレバー６の貫通孔６ｄから離れる。その後、戻りばね３０によってレバー６の力点部６ｃが圧力室１６側に押され、元の位置に復帰する。これによって、スイッチ４の操作部４ａを作用部６ａによって押した状態が解除され、スイッチ４も元の状態に復帰する。
【００２０】
このようなスイッチ４の操作が行われる間、コイルばね３６もばね受け２４も筐体２の内面とはなんら接触していない。従って、スイッチ４の操作に関し、摺動抵抗の影響を受けることがない。また、プランジャ１８は、鋼球１２と点接触しているので、接触抵抗が少ない。また、プランジャ１８や突部が直接にレバー６を駆動せず、スイッチ４を操作するようにレバー６を回転させる場合には、鋼球１２がその周面の一円周上で力点部６ｃの内面に接触しているだけであり、接触抵抗が非常に小さい。
【００２１】
また、レバー６を元の位置に戻すときには、レバー６に突部２２の周囲の一円周上で接触している戻しばね３０によって元の位置に戻され、そのとき、鋼球１２がレバー６と非接触となっているので、支点部の軸６ｂでの接触抵抗が少ない。例えば、貫通孔６ｄ、鋼球１２を設けずに、プランジャ１８がレバー６の力点部６ｃの下端に直接に接触し、突部２２が力点部６ｃの上端に接触している場合、突部２２が下降するとき、支点部の軸６ｂに大きな力がかかるが、上述したように貫通孔６ｄ、鋼球１２、突部２２、戻しばね３０を設けることによって、支点部の軸６ｂでの接触抵抗を少なくできる。
【００２２】
本発明の第２の実施形態の圧力スイッチを図４に示す。この圧力スイッチは、ポート２０ａが圧力室１６の側方ではなく、鋼球１２と反対側に圧力室１６に連ねて形成されている以外、第１の実施形態の圧力スイッチと同様に構成されている。同一部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２３】
上記の両実施形態では、鋼球１２を使用したが、合成の大きい球状体であれば、他のものを使用することもできるし、プランジャ１８の先端を半球状に形成し、鋼球１２に代えて円柱状部を使用することもできる。但し、この場合、プランジャ１８のスライドによって円柱状体がレバー６の力点部に係合する係合部を円柱状部に設ける。また、上記の両実施形態では、突部２２と鋼球１２とを別個に形成したが、一体に形成することもできる。上記の実施形態ではレバー６を使用したが、これに代えてカムを使用することもできる。上記の実施形態では、鋼球１２の一部を作用部６ａと反対方向に脚部１０から突出させたが、必ずしも突出させる必要はない。また、スイッチ４としては、非接触式のスイッチを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態の圧力スイッチの作動前の縦断面図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】図１の圧力スイッチの作動後の縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の圧力スイッチの縦断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
２  筐体
４  スイッチ
６  レバー
６ａ  作用部
６ｂ  支点部
６ｃ  力点部
１８  プランジャ
３６  コイルばね（弾性手段）
【図１】
2010020922.tif 000003
【図２】
2010020922.tif 000004
【図３】
2010020922.tif 000005
【図４】
2010020922.tif 000006