(57)【要約】【課題】製造公差を問題としない新規な圧力スイッチを提供する。【解決手段】最大許容圧力（Ｐｍａｘ）までの圧力のための圧力スイッチはハウジング（１）と膜（２）とを備え、膜はハウジング内で締結される。膜は圧力を受けることのできる露出面を有し、圧力が作用したときに変形する。圧力スイッチは膜の変形をストロークに変換する手段（４）及びこの手段と相互作用する電気接点装置を有する。この手段は膜の変形により電気接点装置を作動させる。圧力スイッチはまた、膜が最大許容圧力（Ｐｍａｘ）に曝されたときにハウジングの内壁と露出面とは反対側の膜の面との間の空洞を完全に満たす鋳造固形当接部材（５）を有する。【選択図】  図４
2006100270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最大許容圧力（Ｐｍａｘ）までの圧力のための圧力スイッチにおいて、
ハウジング（１）と；
上記ハウジング（１）内で締結され、圧力（Ｐ）を受けることのできる露出面を有し、圧力（Ｐ）を受けたときに変形するようになった膜（２）と；
上記膜の変形をストロークに変換する手段（４）と；
上記手段（４）と相互作用する電気接点装置と；
上記膜（２）が最大許容圧力（Ｐｍａｘ）に曝された状態において、上記ハウジングの内壁と上記露出面とは反対側の当該膜（２）の面との間の空洞を完全に満たす固形の鋳造当接部材（５）と；
を有することを特徴とする圧力スイッチ。
【請求項２】
上記膜の変形を伝達する手段が上記ハウジングにより案内されるプランジャであることを特徴とする請求項１に記載の圧力スイッチ。  
【請求項３】
上記膜が金属で作られることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧力スイッチ。
【請求項４】
上記鋳造当接部材が硬化した鋳造化合物で作られることを特徴とする請求項１ないし３にいずれかに記載の圧力スイッチ。
【請求項５】
上記鋳造化合物がポリウレタン樹脂又はエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項４に記載の圧力スイッチ。
【請求項６】
最大許容圧力（Ｐｍａｘ）までの圧力のための圧力スイッチを製造する方法において、
圧力を受けることのできる露出面を有する膜（２）をハウジング（１）内で締結する工程と；
結果として上記膜（２）を変形させるように、当該膜（２）を最大許容圧力（Ｐｍａｘ）に曝す工程と；
最大許容圧力（Ｐｍａｘ）を維持した状態で、上記ハウジングの内壁と上記露出面とは反対側の上記膜（２）の面との間に形成された空洞を、液体鋳造化合物で満たす工程と；
上記鋳造化合物を固形状態に硬化する工程と；
を有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は最大許容圧力までの圧力のための圧力スイッチの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧力スイッチにおいては、圧力は膜に作用する。この圧力のため、膜が変形し、その結果引き伸ばされる。この変形は、例えばプランジャにより電気接点装置へ伝達できるストロークに変換される。圧力下での膜の変形はストッパにより制限しなければならない。その理由は、もしそうでなければ、過剰な圧力の場合に、膜が過剰に引き伸ばされるからである。通常、機械的なストッパがこの過剰な引き伸ばしを阻止する。特に、ほんの少量しか引き伸びることのできない金属で作った膜では、このようなストッパは著しく精確でなければならない。従来、このようなストッパは金属切削加工又は圧力操作加工により作られる。その結果、ストッパは常に製造公差を受け、これは、膜の最大許容ストロークが十分に利用されないか又はそのストロークが超過してしまうことを意味する。最大許容ストロークを超過した場合は、膜が損傷することがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
圧力スイッチは、膜が最大許容圧力に曝された場合に膜の全表面が当接するような機械的なストッパを伴って形成すべきである。
更に、膜が最大許容圧力に曝された場合に膜の全表面が当接するような機械的なストッパを有する圧力スイッチの製造方法を提案すべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
最大許容圧力Ｐｍａｘまでの圧力のための本発明に係る圧力スイッチはハウジング及び膜を有し、この膜はハウジング内で締結される。膜は圧力を受けることのできる露出面を有し、圧力が作用したときに変形する。この場合、膜の変形が膜を膨らませるような態様で、膜はハウジング内で締結される。圧力スイッチはまた、膜の変形をストロークに変換する手段及びこの手段と相互作用する電気接点装置を有する。この手段は膜の変形により電気接点装置を作動させる。圧力スイッチはまた、膜が最大許容圧力Ｐｍａｘに曝されたときにハウジングの内壁と圧力から遠い方の膜の側部との間に形成された空洞を完全に満たす鋳造固形当接部材を有する。
【０００５】
本発明はまた、最大許容圧力Ｐｍａｘまでの圧力のための圧力スイッチを製造する方法を提供する。この方法は圧力Ｐを受けることのできる1つの側部を有する膜をハウジング内で締結する工程と、結果として膜が変形するように、最大許容圧力Ｐｍａｘに膜を曝す工程と、最大許容圧力Ｐｍａｘを維持した状態で、ハウジングの内壁と圧力から遠い方の膜の１側部との間に形成された空洞を、液体鋳造化合物で満たす工程とを有する。
【０００６】
次いで、固形状態への鋳造化合物の硬化により、空洞を完全に満たす鋳造当接部材が形成される。適当な鋳造化合物の例はポリウレタン樹脂又はエポキシ樹脂である。硬化は、（例えば、誘導による）熱の適用により加速することができる。硬化を加速する別の可能性は光による露光である。従って、金属切削加工又は圧力操作加工では不可避の製造公差が排除される。ストッパは個々に膜に常に取り付けられ、従ってまた膜の製造公差を補償することができる。最大許容圧力Ｐｍａｘに曝されている間、膜の全表面がストッパに当接する。その結果、局部的な過剰引き伸ばしは生じることができない。
【０００７】
好ましくは、膜の変形を伝達する手段はハウジングにより案内されるプランジャである。
別の好ましい実施の形態においては、当接部材は硬化した鋳造化合物で作られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
断面図において、図1は従来技術により作られた圧力スイッチの主要部分の断面を示す。膜２はハウジング１内で締結され、膜に圧力が作用していない状態で示してある。ハウジングの内壁は、膜２の過剰な引き伸ばしを阻止することを意図するストッパ表面３を形成するように加工される。プランジャ４は膜の変形をストロークに変換するのに役立ち、このストロークは電気接点装置（ここでは示さない）に伝達される。
【０００９】
図２は最大許容圧力Ｐｍａｘよりも小さな圧力Ｐに曝されたときの同じ圧力スイッチを示す。ストッパ表面３の製造中の製造公差のため、まだ最大許容圧力Ｐｍａｘに達していないが膜２はある領域でストッパに既に当接している。圧力が無い状態での膜2の位置は破線で示す。プランジャ４はストロークｓだけ変位している。
【００１０】
図３の断面図は、製造公差のために、圧力Ｐが最大許容圧力Ｐｍａｘに既に達しているか又はこれを越えてしまっているのに膜２がストッパ表面３にまだ接触していないか又は少なくとも全体的には接触していないような圧力スイッチを示す。最大許容ストロークｓは距離Δｓだけ短くなっている。この場合、可能なストロークは十分に利用されない。膜は超過引き伸ばしを受けることがある。
【００１１】
製造公差に関連する問題を解決するため、本発明に係る圧力スイッチはストッパ又は当接部の製造のための別のアプローチを行う。
【００１２】
図４は製造中の本発明に係る圧力スイッチの断面を示す。ハウジング１は均一な壁厚を有し、ここでは、ストッパ表面は加工されていない。膜２の円周方向の縁部はハウジング１にクランプされ、最大許容圧力Ｐｍａｘに曝される。従って、膜２は最大許容引き伸ばし状態にある。プランジャ４は最大ストロークｓだけ変位している。空洞がハウジングの内壁と膜との間に形成される。ここで、この空洞は、最適に画定されるストッパ表面６（図５）を有する当接部材５を鋳造するために、ハウジング1の開口７を介して液体鋳造化合物で満たされる。続いて、鋳造化合物は硬化され、固形となる。この手順は誘導熱の適用により加速することができる。使用する材料に応じて、光による露光での加速も可能である。鋳造化合物が硬化した後、圧力Ｐｍａｘを解除することができる。
【００１３】
図５は鋳造化合物が硬化した後の本発明に係る圧力スイッチを示す。膜２は応力を受けていない状態にあり、圧力スイッチには圧力が作用していない。プランジャ４は変位していない。例えばポリウレタン樹脂又はエポキシ樹脂である硬化した鋳造化合物は図４に示す空洞を完全に満たす当接部材５を形成する。当接部材５は、最大許容圧力Ｐｍａｘに曝されたときに膜２の全表面を当接させるストッパ表面６を有する。当接部材５は、膜２が過剰に引き伸ばされないが、最大許容ストロークが十分に利用されることを保証する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】膜が引き伸ばされていない状態での、従来の圧力スイッチの断面図である。
【図２】膜が最大許容圧力よりも小さな圧力に曝された状態での、従来の圧力スイッチの断面図である。
【図３】膜が最大許容圧力よりも大きな圧力に曝された状態での、従来の圧力スイッチの断面図である。
【図４】膜が最大許容圧力Ｐｍａｘに曝された状態での、本発明に係る圧力スイッチの断面図である。
【図５】膜が応力を受けていない状態での、本発明に係る圧力スイッチを通る断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１    ハウジング
２    膜
４    プランジャ
５    当接部材
６    ストッパ表面
【図１】
2006100270.tif 000003
【図２】
2006100270.tif 000004
【図３】
2006100270.tif 000005
【図４】
2006100270.tif 000006
【図５】
2006100270.tif 000007