(57)【要約】【課題】本発明は、接点のチャタリングを防止し、チャタリング時のアーク放電による接点の劣化等を防止できるスイッチおよび圧力スイッチを提供することを目的とする。【解決手段】圧力スイッチ１００は、ダイヤフラム１１２の変動に対して鉛直方向に移動可能に配置される接点シャフト１２３と、２枚の接点板１２７とを備える。接点シャフト１２３は、ダイヤフラム１１２に鉛直方向に移動可能に接触する円柱形状の絶縁体部１２４と、絶縁体部１２４のダイヤフラム１１２に対向する側に配置される導体部１２５とを含む。２枚の接点板１２７は、それぞれの一方の端部が２本の接続端子１２８にそれぞれ接続され、それぞれの他方の端部が接点シャフト１２３に摺動可能にそれぞれ接触される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ動作に合わせて可動する駆動部と、
絶縁体部、及び、前記絶縁体部に段差なく隣接して配置される導体部を含む第１接点と、
前記第１接点の前記絶縁体部と前記導体部との間を直線状に摺動する第２接点と、
前記駆動部による前記第１接点、又は、前記第２接点の駆動により、前記第１接点の前記導体部と前記第２接点が接触／非接触し、これにより外部にスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号を送出する接続端子と
を備えることを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
前記スイッチは、圧力スイッチであって、
前記駆動部として、配管から供給される流体の作動圧力に応じて変動するダイヤフラムを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
配管から供給される流体の作動圧力に応じて変動するダイヤフラムと、
外部にスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号を送出する接続端子と、
前記ダイヤフラムの前記変動に対して鉛直方向に移動可能に配置される接点シャフトと、
接点板と
を備える圧力スイッチにおいて、
前記接点シャフトは、
前記ダイヤフラムに鉛直方向に移動可能に接触する絶縁体部、及び、
前記絶縁体部の前記ダイヤフラムに対向する側に配置され、前記絶縁体部に段差なく隣接して配置される導体部を含み、
前記接点板は、
前記接点板の一方の端部が前記接続端子に接続され、
前記接点板の他方の端部が前記接点シャフトの前記絶縁体部と前記導体部との間を直線状に摺動可能に接触されること
を特徴とする圧力スイッチ。
【請求項４】
前記絶縁体部は、円柱形状または多角柱形状に形成されることを特徴とする請求項３に記載の圧力スイッチ。
【請求項５】
前記導体部は、前記絶縁体部に接続される接続部を有し、
前記導体部の前記接続部は、断面が円形状または多角形状を有するように形成されることを特徴とする請求項３に記載の圧力スイッチ。
【請求項６】
前記接点板の前記他方の端部には、前記接点シャフトの前記導体部のフランジ部に面接触可能とするための、折り曲げられた接点部が形成されることを特徴とする請求項３に記載の圧力スイッチ。
【請求項７】
前記接点板の前記折り曲げられた接点部には、スリットが形成され、多点接触部が形成されることを特徴とする請求項６に記載の圧力スイッチ。
【請求項８】
前記接点板の前記他方の端部には、前記接点板とは別の材質で形成された接点部材が取り付けられることを特徴とする請求項３に記載の圧力スイッチ。
【請求項９】
前記接点部材には、溝が形成され、多点接触部が形成されることを特徴とする請求項８に記載の圧力スイッチ。
【請求項１０】
前記接点シャフトの前記ダイヤフラムに対向する側には、前記接点シャフトを前記ダイヤフラムに向けて付勢する弾性部材が更に設けられることを特徴とする請求項３に記載の圧力スイッチ。
【請求項１１】
配管から供給される流体の作動圧力に応じて変動するダイヤフラムと、
外部にスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号を送出する接続端子と、
第１接点と、
長手方向の中央位置に屈曲部が形成された弾性金属部材を有する第２接点と
を備える圧力スイッチにおいて、
前記第１接点は、絶縁体部、及び、前記絶縁体部に段差なく隣接して配置され、前記接続端子と接続される導体部を含み、
前記弾性金属部材は、前記弾性金属部材の一方の端部が片持ち状に支持され、前記弾性金属部材の他方の端部が前記ダイヤフラムの前記変動に合わせて前記屈曲部が押圧されることにより、前記第１接点の前記絶縁体部と前記導体部との間を直線状に摺動すること
を特徴とする圧力スイッチ。
【請求項１２】
前記ダイヤフラムの前記変動に対して鉛直方向に移動可能に接触するように配置され、前記弾性金属部材の前記屈曲部に押圧可能に接触する可動シャフトを更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の圧力スイッチ。
【請求項１３】
前記弾性金属部材の前記他方の端部には、前記弾性金属部材とは別の材質で形成された接点部材が取り付けられることを特徴とする請求項１１に記載の圧力スイッチ。
【請求項１４】
前記ダイヤフラムは、スナップアクションすることを特徴とする請求項３乃至１３のいずれか１項に記載の圧力スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスイッチ及び冷凍空調分野で使用される接点式の圧力スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍空調分野で使用されるセーフティ用の圧力スイッチが従来から知られている。このような圧力スイッチは、冷凍空調サイクル内の圧力を感知し、一定圧力以上になったらスイッチをオフし（高圧カット）、若しくは、一定圧力以下になったらスイッチをオフする（低圧カット）ことができる。このため、圧力スイッチは、冷凍空調サイクル内の圧力を設定範囲内に保持するための制御機能、及び、冷凍空調サイクル内の圧力が異常になったときにシステムを停止させる保護機能を果たしている。
【０００３】
スイッチは、従来から、接点と接点とが接触するときの衝撃によるチャタリング（バウンシングとも呼ばれる。）が発生することが知られている。チャタリングは、一般的にリレー等のスイッチにおいて、可動接点の弾性衝突及び片持ち梁構造に由来する振動現象であり、これにより接点スイッチの電気的な断続が発生し、電子回路の誤動作が生じることがある。また、接点間には電圧が印加されているためチャタリングが生じた場合には、チャタリング毎にアークが発生し、接点が劣化、消耗、または、発熱する可能性があり、さらには、溶着してしまう可能性もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−３８７２１号公報
【特許文献２】特開２００６−１６４６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
チャタリングを抑制するという共通の課題を有する発明として、例えば特許文献１には、電気回路の開閉を行う対向接点スイッチにおいて、コイルばね又は板ばね等の弾性接点部を設けてバイパス回路を形成することにより、コストアップを最小限としながらも、接点の接触時に生じるチャタリングを電気的に防止する発明が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、電力用開閉器および開閉装置において、接点との間にチャタリングに影響を与える固有振動数を有する部材が介在しない位置に接点閉合時の運動エネルギを消費するための開閉器機本来の部材を配置することにより、チャタリングを的確に抑制できる発明が記載されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び２のいずれに記載された発明も、弾性部材を使用することにより、チャタリングによる振動を抑制する発明であり、チャタリングそのものを無くす発明ではない。
【０００８】
従って、本発明の目的は、スイッチ及び圧力スイッチにおいて、接点間のチャタリングを防止し、チャタリング時のアーク放電による接点の劣化等を防止できるスイッチ及び圧力スイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のスイッチは、スイッチ動作に合わせて可動する駆動部と、絶縁体部、及び、前記絶縁体部に段差なく隣接して配置される導体部を含む第１接点と、前記第１接点の前記絶縁体部と前記導体部との間を直線状に摺動する第２接点と、前記駆動部による前記第１接点、又は、前記第２接点の駆動により、前記第１接点の前記導体部と前記第２接点が接触／非接触し、これにより外部にスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号を送出する接続端子とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記スイッチは、圧力スイッチであって、前記駆動部として、配管から供給される流体の作動圧力に応じて変動するダイヤフラムを更に備えるものとしてもよい。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の圧力スイッチは、配管から供給される流体の作動圧力に応じて変動するダイヤフラムと、外部にスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号を送出する接続端子と、前記ダイヤフラムの前記変動に対して鉛直方向に移動可能に配置される接点シャフトと、接点板とを備える圧力スイッチにおいて、前記接点シャフトは、前記ダイヤフラムに鉛直方向に移動可能に接触する絶縁体部、及び、前記絶縁体部の前記ダイヤフラムに対向する側に配置され、前記絶縁体部に段差なく隣接して配置される導体部を含み、前記接点板は、前記接点板の一方の端部が前記接続端子に接続され、前記接点板の他方の端部が前記接点シャフトの前記絶縁体部と前記導体部との間を直線状に摺動可能にそれぞれ接触されることを特徴とする。
【００１２】
また、前記絶縁体部は、円柱形状または多角柱形状に形成されるものとしてもよい。
【００１３】
また、前記導体部は、前記絶縁体部に接続される接続部を有し、前記導体部の前記接続部は、断面が円形状または多角形状を有するように形成されるものとしてもよい。
【００１４】
また、前記接点板の前記他方の端部には、前記接点シャフトの前記導体部のフランジ部に面接触可能とするための、折り曲げられた接点部が形成されるものとしてもよい。
【００１５】
また、前記接点板の前記折り曲げられた接点部には、スリットが形成され、多点接触部が形成されるものとしてもよい。
【００１６】
また、前記接点板の前記他方の端部には、前記接点板とは別の材質で形成された接点部材が取り付けられるものとしてもよい。
【００１７】
また、前記接点部材には、溝が形成され、多点接触部が形成されるものとしてもよい。
【００１８】
また、前記接点シャフトの前記ダイヤフラムに対向する側には、前記接点シャフトを前記ダイヤフラムに向けて付勢する弾性部材が更に設けられるものとしてもよい。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の圧力スイッチは、配管から供給される流体の作動圧力に応じて変動するダイヤフラムと、外部にスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号を送出する接続端子と、第１接点と、長手方向の中央位置に屈曲部が形成された弾性金属部材を有する第２接点とを備える圧力スイッチにおいて、前記第１接点は、絶縁体部、及び、前記絶縁体部に段差なく隣接して配置され、前記接続端子と接続される導体部を含み、前記弾性金属部材は、前記弾性金属部材の一方の端部が片持ち状に支持され、前記弾性金属部材の他方の端部が前記ダイヤフラムの前記変動に合わせて前記屈曲部が押圧されることにより、前記第１接点の前記絶縁体部と前記導体部との間を直線状に摺動することを特徴とする。
【００２０】
また、前記ダイヤフラムの前記変動に対して鉛直方向に移動可能に接触するように配置され、前記弾性金属部材の前記屈曲部に押圧可能に接触する可動シャフトを更に備えるものとしてもよい。
【００２１】
また、前記弾性金属部材の前記他方の端部には、前記弾性金属部材とは別の材質で形成された接点部材が取り付けられるものとしてもよい。
【００２２】
また、前記ダイヤフラムは、スナップアクションするものとしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のスイッチ及び圧力スイッチによれば、接点間のチャタリングを防止することができ、チャタリング時のアーク放電による接点の劣化等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態による圧力スイッチのスイッチ閉状態を示す縦断面図であり、図１（ｂ）は、接点シャフトの導体部と接点板との接触状態を示す上面断面図である。
【図２】図２（ａ）は、図１（ａ）に示す圧力スイッチのスイッチ開状態を示す縦断面図であり、図２（ｂ）は、接点シャフトの絶縁体部と接点板との接触状態を示す上面断面図である。
【図３】接点シャフトと接点板との接触状態を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第２の実施形態による圧力スイッチのスイッチ閉状態を示す縦断面図であり、図４（ｂ）は、接点シャフトの導体部と接点板との接触状態を示す上面断面図であり、図４（ｃ）は、接点シャフトと接続端子に接続された接点板との接触状態を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、図４（ａ）に示す圧力スイッチのスイッチ開状態を示す縦断面図であり、図５（ｂ）は、接点シャフトの絶縁体部と接点板との接触状態を示す上面断面図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の第３の実施形態による圧力スイッチのスイッチ閉状態を示す縦断面図であり、図６（ｂ）は、接点シャフトの導体部と接点板との接触状態を示す上面断面図であり、図６（ｃ）は、接点シャフトの導体部の斜視図である。
【図７】図７（ａ）は、図６（ａ）に示す圧力スイッチのスイッチ開状態を示す縦断面図であり、図７（ｂ）は、接点シャフトの絶縁体部と接点板との接触状態を示す上面断面図である。
【図８】図８（ａ）は、接点シャフトと接続端子に接続された接点板との接触状態を示す斜視図であり、図８（ｂ）は、接点シャフトの絶縁体部と多点接点を有する接点板との接触状態を拡大して示す上面断面図である。
【図９】図９（ａ）は、本発明の第４の実施形態による圧力スイッチのスイッチ閉状態を示す縦断面図であり、図９（ｂ）は、接点シャフトの導体部と接点板との接触状態を示す上面断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、図９（ａ）に示す圧力スイッチのスイッチ開状態を示す縦断面図であり、図１０（ｂ）は、接点シャフトの絶縁体部と接点板との接触状態を示す上面断面図である。
【図１１】接点シャフトと接続端子に接続された接点板との接触状態を示す斜視図である。
【図１２】図１２（ａ）は、本発明の第５の実施形態による圧力スイッチのスイッチ閉状態を示す縦断面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す圧力スイッチのスイッチ開状態を示す縦断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、本発明の第６の実施形態による圧力スイッチのスイッチ開状態を示す縦断面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す圧力スイッチのスイッチ閉状態を示す縦断面図である。
【図１４】図１４（ａ）は、本発明の第７の実施形態による圧力スイッチの接点シャフトと接続端子に接続された接点板との接触状態を示す斜視図であり、図１４（ｂ）は、第１の接点状態を示す模式図であり、図１４（ｃ）は、第２の接点状態を示す模式図であり、図１４（ｄ）は、第３の接点状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２６】
尚、以下の説明における上下方向、又は、左右方向の概念は、図１（ａ）における上下左右に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。
【００２７】
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２８】
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態による圧力スイッチ１００のスイッチ閉状態を示す縦断面図であり、図１（ｂ）は、接点シャフト１２３の導体部１２５と接点板１２７との接触状態を示す上面断面図であり、図２（ａ）は、図１（ａ）に示す圧力スイッチ１００のスイッチ開状態を示す縦断面図であり、図２（ｂ）は、接点シャフト１２３の絶縁体部１２４と接点板１２７との接触状態を示す上面断面図である。図３は、接点シャフト１２３と接点板１２７との接触状態を示す斜視図である。
【００２９】
図１（ａ）乃至図３において、本発明の第１の実施形態による圧力スイッチ１００は、圧力導入部１１０と、スイッチ部１２０と、カバー部材１３０とを備えており、圧力導入部１１０とスイッチ部１２０は、これらの外周部に配置された、円筒形状の例えば金属製のカバー部材１３０により互いに固定される。
【００３０】
図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、圧力導入部１１０は、継手１１１と、ダイヤフラム１１２と、ストッパ１１３と、キャップ１１４と、溶接部１１５とを備える。
【００３１】
継手１１１は、冷凍空調サイクルで使用される冷媒等の圧力検出されるべき流体が導かれる配管に接続され、例えば金属材料からなり、プレス成形、切削加工、ダイキャスト、鍛造等により形成される。継手１１１の端部はキャップ１１４の中央部に設けられた開口部１１４ａに例えば溶接等により接続される。
【００３２】
ダイヤフラム１１２は、継手１１１及びキャップ１１４との間に受圧室１１２Ａを区画している。ダイヤフラム１１２は、配管から受圧室１１２Ａに供給された流体の作動圧力に応じて変動する。ダイヤフラム１１２は、本実施形態では、受圧室１１２Ａの圧力に応じて反転動作、すなわち、スナップアクションするばね性を有する金属製のものを使用している。つまり、受圧室１１２Ａの圧力が設定値未満である場合には、図１（ａ）に示すように下側に膨らんだ形状をなし、受圧室１１２Ａの圧力が設定値以上になると、図２（ａ）に示すように、上側に膨らんだ形状に可逆的に反転する。なお、ダイヤフラム１１２として、本実施形態ではスナップアクションするものを使用したが、これには限定されず、受圧室１１２Ａの流体の圧力の変化に従い、ダイヤフラム１１２の形状が変化するものであればよい。
【００３３】
ストッパ１１３及びキャップ１１４は、中央に開口部１１３ａ及び１１４ａを有する、例えば金属材料の部材であり、プレス成形、切削加工、ダイキャスト、鍛造等により形成される。ストッパ１１３は、上カバーとも呼ばれ、ダイヤフラム１１２の受圧室１１２Ａに対向する側に配置され、キャップ１１４は、下カバーとも呼ばれ、ダイヤフラム１１２の受圧室１１２Ａ側に配置される。本実施形態では、ストッパ１１３及びキャップ１１４は、これらの間にダイヤフラム１１２を挟持した状態でその外周縁全周を溶接部１１５により固定される。
【００３４】
なお、ストッパ１１３及びキャップ１１４は、上述の例に限定されず、例えばストッパ１１３及びキャップ１１４が一体とされる１つの支持部材にダイヤフラム１１２の外周縁が支持される構成としてもよい。また、例えば、ダイヤフラム１１２の外周縁を支持する支持部材としてのストッパ１１３及びキャップ１１４が、継手１１１の一部、あるいは、他の装置の一部（例えば、基台）として構成されてもよい。また、キャップ１１４とダイヤフラム１１２、若しくは、ストッパ１１３とダイヤフラム１１２のみで構成されてもよい。また、本実施形態では、キャップ１１４の中央の開口部１１４ａ付近が継手１１１側に湾曲しており、キャップ１１４は継手１１１と共に受圧室１１２Ａを形成しているが、この形状には限定されず、キャップ１１４に別のお椀形状の部品を固定する、あるいは、継手１１１の形状を変形して受圧室１１２Ａを形成するものとしてもよい。
【００３５】
図１（ａ）乃至図３に示すように、スイッチ部１２０は、端子台１２１と、ガイド板１２２と、接点シャフト１２３と、板ばね１２６と、２枚の接点板１２７と、２本の接続端子１２８と、シール用Ｏリング１２９とを備える。
【００３６】
端子台１２１は、略円柱形状で電気絶縁性の合成樹脂等で形成される。端子台１２１の上部には、２本の接続端子１２８のそれぞれの一方の端部が外部に引き出された状態で保持される。更に端子台１２１の表面の２本の接続端子１２８の周囲に接着剤１２９Ａが塗布され、大気側に対する防水／防塵機能を果たしている。図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、端子台１２１の内部には、接点シャフト１２３及び接点板１２７等の導電部品が内部に収容され、端子台１２１は、接着剤１２９Ａ、及び、後述するシール用Ｏリング１２９と共に、圧力スイッチ１００の防水機能を果たしている。
【００３７】
ガイド板１２２は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、電気絶縁性を有する合成樹脂等で形成され、中央に貫通孔１２２ａを有し、受圧室１１２Ａに対向する側であり中央に向かい次第に突出する肉厚部１２２ｂを有する形状に形成される。ガイド板１２２は、ストッパ１１３の受圧室１１２Ａに対向する側に配置され、これによりダイヤフラム１１２、ストッパ１１３、及び、キャップ１１４などの金属部品と、接点シャフト１２３及び接点板１２７等の導電部品との間の絶縁性を保つ機能を果たしている。
【００３８】
接点シャフト１２３は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、ストッパ１１３の開口部１１３ａ、及び、ガイド板１２２の貫通孔１２２ａに移動可能に配置され、ダイヤフラム１１２のスナップアクション等の変動、及び、後述する板ばね１２６の付勢力に合わせて、ダイヤフラム１１２に対して鉛直方向に移動する。接点シャフト１２３は、図３に示すように、ダイヤフラム１１２に鉛直方向に移動可能に接触する円柱形状の絶縁体部１２４と、絶縁体部１２４のダイヤフラム１１２に対向する側に配置され、絶縁体部１２４に接続する断面が四角形状の接続部１２５ａを有し、この接続部１２５ａに対して対称となるような断面Ｔ字形状を有する導体部１２５とを備える。
【００３９】
なお、本実施形態では、図３に示すように、導体部１２５の形状を、接続部１２５ａの絶縁体部１２４に対向する側に直方体が配置されるＴ字形状としたが、この形状には限定されず、直方体の代わりに円板形状のフランジが設けられるものとしてもよい。また、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、Ｔ字形状の導体部１２５の接続部１２５ａの断面を四角形状とし、図２（ｂ）に示すように、絶縁体部１２４を円柱形状としたが、これには限定されず、導体部１２５、絶縁体部１２４、共に、断面を円形状又は四角等の多角形状としてもよいし、更に別の形状としてもよい。但し、絶縁体部１２４、及び、導体部１２５の表面は、後述するように、２枚の接点板１２７が摺動可能に接触する必要があるため、絶縁体部１２４と導体部１２５の接点板１２７との摺動部は、段差がなく隣接して配置される必要がある。また、接点シャフト１２３の絶縁体部１２４と、導体部１２５の接続の方法としては、インサート成形、圧入、溶接、ねじ止め等の方法が考えられるが、相対位置に変動がなければ、接触していればよく、嵌めあいなどでも構わない。
【００４０】
板ばね１２６は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、接点シャフト１２３の導体部１２５の上部に配置され、端子台１２１の内壁の上面に接触し、接点シャフト１２３を下方に付勢する力を生じている。なお、板ばね１２６は、本実施形態では、例えば弾性を有する金属製の板ばねとしたが、これには限定されず下方に付勢する力を生じる他の形状のばねを使用するものとしても構わない。また、板ばね１２６は、受圧室１１２Ａの圧力が低下し、ダイヤフラム１１２が下側に膨らんだ場合に、接点シャフト１２３と接点板１２７が摺動可能に接触した状態で、接点シャフト１２３を確実に下方に移動させるために設けられている。このため、接点シャフト１２３と接点板１２７の接触力を低く設定した場合、又は、接点シャフト１２３をダイヤフラム１１２に固定した場合等では、板ばね１２６を設けなくても構わない。
【００４１】
接点板１２７は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、２枚の長方形状の金属製の板ばねであり、それぞれの一方の端部が２本の接続端子１２８にそれぞれ接続されて固定される。さらに、２枚の接点板１２７のそれぞれの他方の端部は、その間に配置された接点シャフト１２３に摺動可能に接触し、この状態で接点シャフト１２３が移動できるように、受圧室１１２Ａに対向する側で中心に向かい傾斜した状態で片持ち梁状に配置される。
【００４２】
また、本実施形態では、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、２枚の接点板１２７のそれぞれの他方の端部には、接点シャフト１２３のＴ字形状の導体部１２５のフランジ部に面接触可能とするために折り曲げられた接点部１２７ａがそれぞれ形成される。これにより、接点シャフト１２３が下方に移動したとき、２枚の接点板１２７と接点シャフト１２３の導体部１２５が確実に接触することができ、スイッチ閉状態における電気伝導を確実なものとすることができる。
【００４３】
２本の接続端子１２８は、圧力スイッチ１００の外部出力端子であり、上述のように、配管から受圧室１１２Ａに供給された流体の作動圧力に応じたダイヤフラム１１２の変動に合わせた接点シャフト１２３の移動により行われるスイッチ動作を、電気スイッチの開閉信号として外部に送出する。
【００４４】
シール用Ｏリング１２９は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、ストッパ１１３の上部に、ガイド板１２２と端子台１２１との間に挟まれて配置され、大気側に対する防水／防塵機能を果たしている。なお、接点シャフト１２３は、第１接点を構成し、接点板１２７は、第２接点を構成する。
【００４５】
以上のように、本発明の第１の実施形態による圧力スイッチ１００によれば、絶縁体部１２４とこれに段差なく隣接して配置された導体部１２５とを有する接点シャフト１２３がダイヤフラム１１２の変動に合わせて移動し、このときに２枚の接点板１２７が接点シャフト１２３と直線状に摺動して接触しつつ、導体部１２５とのスイッチ開閉動作を行うことにより、有接点式の圧力スイッチで問題となるチャタリングを防止しこれによる不具合を解消することができる。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４７】
図４（ａ）は、本発明の第２の実施形態による圧力スイッチ２００のスイッチ閉状態を示す縦断面図であり、図４（ｂ）は、接点シャフト１２３の導体部１２５と接点板２２７Ａとの接触状態を示す上面断面図であり、図４（ｃ）は、接点シャフト１２３と接続端子１２８に接続された接点板２２７Ａとの接触状態を示す斜視図であり、図５（ａ）は、図４（ａ）に示す圧力スイッチ２００のスイッチ開状態を示す縦断面図であり、図５（ｂ）は、接点シャフト１２３の絶縁体部１２４と接点板２２７Ａとの接触状態を示す上面断面図である。
【００４８】
図４（ａ）乃至図５（ｂ）において、本発明の第２の実施形態による圧力スイッチ２００は、図１（ａ）乃至図３に示す圧力スイッチ１００と比較して、２枚の接点板２２７Ａの他方の端部に、２枚の接点板２２７Ａとは別の材質で形成された接点部材２２７Ｂが取り付けられている点が異なり、その他の構成は圧力スイッチ１００と同じである。同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
【００４９】
なお、接点板２２７Ａの他方の端部に、接点部材２２７Ｂを設けることにより、接点部材２２７Ｂの材質として、耐発熱性の材質を選択することができる。接点部材２２７Ｂの材質として、例えば冷熱系の圧力スイッチの接点部材で使用される銀合金等を使用するものとしてもよい。
【００５０】
以上のように、本発明の第２の実施形態の圧力スイッチ２００によっても、第１の実施形態と同様の効果が得られ、さらに耐発熱性の材質で形成された接点部材２２７Ｂを使用することにより、圧力スイッチ２００の耐久性を向上させることができる。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００５２】
図６（ａ）は、本発明の第３の実施形態による圧力スイッチ３００のスイッチ閉状態を示す縦断面図であり、図６（ｂ）は、接点シャフト３２３の導体部３２５と接点板３２７との接触状態を示す上面断面図であり、図６（ｃ）は、接点シャフト３２３の導体部３２５の斜視図であり、図７（ａ）は、図６（ａ）に示す圧力スイッチ３００のスイッチ開状態を示す縦断面図であり、図７（ｂ）は、接点シャフト３２３の絶縁体部３２４と接点板３２７との接触状態を示す上面断面図であり、図８（ａ）は、接点シャフト３２３と接続端子１２８に接続された接点板３２７との接触状態を示す斜視図であり、図８（ｂ）は、接点シャフト３２３の絶縁体部３２４と多点接触部３２７ｂを有する接点板３２７との接触状態を拡大して示す上面断面図である。
【００５３】
図６（ａ）乃至図８（ｂ）において、本発明の第３の実施形態による圧力スイッチ３００は、図１（ａ）乃至図３に示す圧力スイッチ１００と比較して、接点シャフト３２３のＴ字形状の導体部３２５の接続部３２５ａの断面が円形状である点と、２枚の接点板３２７の他方の端部に、スリット３２７ａが形成され多点接触部３２７ｂが形成される点が異なり、その他の構成は圧力スイッチ１００と同じである。同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
【００５４】
図８（ａ）に示すように、本実施形態では、２枚の接点板３２７には、第１の実施形態の２枚の接点板１２７と同様に折り曲げられた接点部が形成され、さらにこの折り曲げられた接点部にスリット３２７ａが形成され、接点部が２つに分かれた多点接触部３２７ｂが形成されている。多点接触部３２７ｂが設けられることにより、噛み込みによる接点不良が生じる可能性が低くなり、信頼性が向上する。
【００５５】
本発明では、チャタリングを防止するために、２枚の接点板３２７が摺動して導体部３２５とのスイッチ開閉動作を行う必要があるために、接点シャフト３２３の絶縁体部３２４と導体部３２５は、段差なく隣接して配置される必要がある。このときに、多点接触部３２７ｂを設け、第１の実施形態の圧力スイッチ１００のように、導体部１２５の接続部１２５ａの断面を四角形状とし、絶縁体部１２４を円柱形状とした場合には、円柱の直径を変更する必要がある。この点について、図８（ｂ）を使用して説明する。
【００５６】
図８（ｂ）に示すように、２枚の接点板３２７にスリット３２７ａを設け、多点接触部３２７ｂを形成した場合には、導体部１２５の断面が四角形状の接続部１２５ａから、円柱形状の絶縁体部１２４に移動し接触するときに、接触位置が内側に入り込むため段差が生じ、接点板３２７が弾みチャタリングが発生する可能性がある。これを防止するためには、図８（ｂ）の実線で示すように、円柱形状の絶縁体部３２４の半径を大きくする必要がある。このときの円柱形状の半径の条件は以下のようになる。なお、以下の式は、導体部１２５の接続部１２５ａの断面が四角形状の場合のものであり、それ以外の形状の場合には別途計算式が必要になる。また、スリット幅が狭い場合には、段差自体が小さくなるため、半径を変更する必要はない。
【００５７】
【数１】
2019091613.tif 000003
Ａ：接続部１２５ａの幅、Ｂ：スリット３２７ａの幅、Ｃ：絶縁体部３２４の半径
【００５８】
このように、多点接触部３２７ｂを設けた場合には、絶縁体部３２４は、スリット３２７ａの幅等を考慮した半径に変更する必要があるため、絶縁体部３２４と導体部３２５の形状は、円柱同士、または、四角柱など多角柱同士の方が望ましい。なお、本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、Ｔ字形状の導体部３２５の接続部３２５ａの断面を円形状とし、図７（ｂ）に示すように、絶縁体部３２４を円柱形状としている。
【００５９】
なお、第２の実施形態の圧力スイッチ２００のように、圧力スイッチ３００の接点板３２７の多点接触部３２７ｂのそれぞれに、耐発熱性の材質の接点部材を取り付けて、多点接触としてもよい。
【００６０】
以上のように、本発明の第３の実施形態による圧力スイッチ３００によっても、第１の実施形態と同様の効果が得られ、さらに２枚の接点板３２７にスリット３２７ａを設け、多点接触部３２７ｂを形成することにより、噛み込みによる接点不良が生じる可能性が低くなり、信頼性を向上させることができる。
【００６１】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００６２】
図９（ａ）は、本発明の第４の実施形態による圧力スイッチ４００のスイッチ閉状態を示す縦断面図であり、図９（ｂ）は、接点シャフト４２３の導体部４２５と接点板４２７Ａとの接触状態を示す上面断面図であり、図１０（ａ）は、図９（ａ）に示す圧力スイッチ４００のスイッチ開状態を示す縦断面図であり、図１０（ｂ）は、接点シャフト４２３の絶縁体部４２４と接点板４２７Ａとの接触状態を示す上面断面図であり、図１１は、接点シャフト４２３と接続端子１２８に接続された接点板４２７Ａとの接触状態を示す斜視図である。
【００６３】
図９（ａ）乃至図１１において、本発明の第４の実施形態による圧力スイッチ４００は、図４（ａ）乃至図５（ｂ）に示す圧力スイッチ２００と比較して、２枚の接点板４２７Ａの他方の端部にそれぞれ取り付けられた２つの接点部材４２７Ｂには、溝４２７Ｂａが形成され、多点接触部４２７Ｂｂが形成される点と、接点シャフト４２３の絶縁体部４２４が、導体部４２５の四角形状の接続部４２５ａの形状に合わせて四角柱形状である点が異なり、その他の構成は圧力スイッチ２００と同じである。同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
【００６４】
接点部材４２７Ｂを設けることにより、接点部材４２７Ｂの材質として、耐発熱性の材質を使用することができ、これにより圧力スイッチ４００の耐久性を向上させることができる。また、接点部材４２７Ｂに溝４２７Ｂａを設け多点接触部４２７Ｂｂを形成することにより、噛み込みによる接点不良が生じる可能性が低くなり、信頼性を向上させることができる。
【００６５】
以上のように、本発明の第４の実施形態による圧力スイッチ４００によっても、第１の実施形態と同様の効果が得られ、さらに、第２及び第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
【００６７】
図１２（ａ）は、本発明の第５の実施形態による圧力スイッチ５００のスイッチ閉状態を示す縦断面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す圧力スイッチ５００のスイッチ開状態を示す縦断面図である。
【００６８】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）において、本発明の第５の実施形態による圧力スイッチ５００は、圧力導入部１１０と、スイッチ部５２０と、カバー部材１３０とを備えている。圧力導入部１１０とスイッチ部５２０は、これらの外周部に配置された、円筒形状の例えば金属製のカバー部材１３０により互いに固定される。圧力導入部１１０及びカバー部材１３０については、圧力スイッチ１００と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００６９】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、スイッチ部５２０は、端子台５２１と、ガイド板５２２と、可動シャフト５２３と、弾性金属板５２６と、接点部材５２７と、２本の接続端子５２８と、シール用Ｏリング５２９とを備える。
【００７０】
端子台５２１は、電気絶縁性を有する合成樹脂等で形成され、ストッパ１１３の上部に配置され、ガイド板５２２及びシール用Ｏリング５２９と共に、大気側に対する防水／防塵機能を果たしている。端子台５２１の上部には、２本の接続端子５２８のそれぞれの一方の端部が外部に引き出された状態で保持される。２本の接続端子５２８の一方は、端子台５２１の内部の上面壁に沿ってその中央まで伸び、端子台５２１の上面壁に段差なく隣接して配置される。
【００７１】
なお、端子台５２１の内部の上面壁は第１接点の絶縁体部を構成し、２本の接続端子５２８の一方は第１接点の導体部を構成する。また、本実施形態では、２本の接続端子５２８のうちの１本の長さを延長するものとしたが、別の導電性の部品を新たに接続するものとしてもよい。
【００７２】
ガイド板５２２は、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、電気絶縁性を有する合成樹脂等で形成され、中央に開口部５２２ａを有し、受圧室１１２Ａに対向する側に平坦な平面を有する形状に形成される。
【００７３】
可動シャフト５２３は、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、ストッパ１１３の開口部１１３ａ、及び、ガイド板５２２の開口部５２２ａに移動可能に配置され、ダイヤフラム１１２のスナップアクション等の変動に対して鉛直方向に移動可能に接触するように配置され、後述する弾性金属板５２６の屈曲部５２６ａに押圧可能に接触する。
【００７４】
弾性金属板５２６は、長手方向の中央位置に屈曲部５２６ａが形成された長方形状を有する金属板であり、第２接点を構成する。弾性金属板５２６の一方の端部は、２本の接続端子５２８の他方に接続され片持ち状に支持される。また、弾性金属板５２６の他方の端部は、ダイヤフラム１１２の変動に合わせて屈曲部５２６ａが押圧されることにより、上述の第１接点の絶縁体部を構成する端子台５２１の内部の上面壁と、第１接点の導体部を構成する接続端子５２８の一部との間を摺動可能に移動する。なお、ここでは、弾性金属板５２６として、長方形状を有する金属板を使用したが、ワイヤー等の他の弾性金属部材を使用するものとしてもよい。
【００７５】
接点部材５２７は、弾性金属板５２６の他方の端部に取り付けられ、弾性金属板５２６とは別の材質で形成される。接点部材５２７の材質として、耐発熱性の材質、例えば冷熱系の圧力スイッチの接点部材で使用される銀合金等を使用するものとしてもよい。また、第４の実施形態と同様に、接点部材５２７に溝を形成し、多点接触部を形成するものとしてもよい。
【００７６】
以上のように、本発明の第５の実施形態による圧力スイッチ５００によっても、第１乃至第４の実施形態と同様の効果が得られ、さらに、第１乃至第４の実施形態と比較して、全長を短くすることができ、小型化につながるという利点がある。
【００７７】
ここまで、本発明の第１乃至第５の実施形態による圧力スイッチ１００乃至５００を参照して、２本の接続端子を有する実施形態について説明してきたが、これには限定されず、接続端子は１本でも、その他複数本を有するものとしてもよい。以下に、２本以外の接続端子を有する実施形態について説明する。
【００７８】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
【００７９】
図１３（ａ）は、本発明の第６の実施形態による圧力スイッチ６００のスイッチ開状態を示す縦断面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す圧力スイッチ６００のスイッチ閉状態を示す縦断面図である。
【００８０】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）において、本発明の第６の実施形態による圧力スイッチ６００は、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示す圧力スイッチ５００と比較して、１本の接続端子６２８を有するボディアースタイプである点が異なり、その他の構成は圧力スイッチ５００と同様である。同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
【００８１】
図１３（ｂ）に示すように、ボディアースタイプの圧力スイッチ６００のスイッチ閉状態では、導通経路が、接続端子６２８、接点部材６２７、弾性金属板６２６、ガイド板６２２、金属製のダイヤフラムアセンブリ、継手１１１などの外部アースとなる。このため、本実施形態では、ガイド板６２２が金属等の導電性の材質で形成される必要がある。なお、本実施形態のダイヤフラムアセンブリは、ダイヤフラム１１２と、ストッパ１１３と、キャップ１１４と、溶接部１１５とから構成される。また、ガイド板６２２と、金属製のダイヤフラムアセンブリ、又は、継手１１１などの外部アースとの間は、確実に導通させる必要があるため、ガイド板６２２と、金属製のダイヤフラムアセンブリとの間に、金属製の皿ばねを配置してもよい。
【００８２】
以上のように、本発明の第６の実施形態による圧力スイッチ６００によっても、第５の実施形態と同様の効果が得られる。
【００８３】
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。
【００８４】
図１４（ａ）は、本発明の第７の実施形態による圧力スイッチ７００の接点シャフト７２３と接続端子７２８に接続された接点板７２７との接触状態を示す斜視図であり、図１４（ｂ）は、第１の接点状態を示す模式図であり、図１４（ｃ）は、第２の接点状態を示す模式図であり、図１４（ｄ）は、第３の接点状態を示す模式図である。
【００８５】
図１４（ａ）乃至図１４（ｄ）において、本発明の第７の実施形態による圧力スイッチ７００は、図１（ａ）乃至図３に示す圧力スイッチ１００と比較して、３本の接続端子７２８と、３接点用の接点シャフト７２３を備える点が異なり、その他の構成は圧力スイッチ１００と同様である。同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。３接点用の接点シャフト７２３は、ここでは円柱形状を有しており、図１４（ａ）の上方から、長手方向に導体部７２５Ａ、絶縁体部７２４、導体部７２５Ｂの順で段差なく隣接して配置され、導体部７２５Ａと導体部７２５Ｂとの間は、絶縁体部７２４の内部に配置された接続部７２５Ｃにより電気的に接続される。
【００８６】
図１４（ｂ）乃至図１４（ｄ）に示すように、接点シャフト７２３が、図１４（ａ）に示す上下方向に移動させることにより、３枚の接続端子７２８の電気的な接続状態は変化する。つまり、図１４（ｂ）に示す第１の接点状態では、接続端子７２８Ｌ、７２８Ｃ間が電気的に接続され、図１４（ｃ）に示す第２の接点状態では、接続端子７２８Ｈ、７２８Ｌ間が電気的に接続され、図１４（ｄ）に示す第３の接点状態では、接続端子７２８Ｈ、７２８Ｃ間が電気的に接続される。なお、図１４（ａ）に示す状態は、図１４（ｄ）に示す第３の接点状態に対応する。
【００８７】
また、例えば接点シャフト７２３がスナップアクションするダイヤフラムに駆動される圧力スイッチ７００の場合には、接点シャフト７２３のストロークを長くできないため、図１４（ｂ）に示す第１の状態と図１４（ｃ）に示す第２の状態の間、又は、図１４（ｃ）に示す第２の接点状態と図１４（ｄ）に示す第３の接点状態との間を遷移することになる。また、駆動部がダイヤフラム以外の場合には、第１乃至第３の状態の全ての間を遷移することも可能となる。また、本実施形態では、３枚の接続端子７２８Ｈ、７２８Ｃ、７２８Ｌを備えるものとしたが、これには限定されず、さらにそれ以上の本数の接続端子を備えるものとしてもよい。
【００８８】
以上のように、本発明の第７の実施形態による圧力スイッチ７００によっても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００８９】
なお、以上のように、本発明のスイッチ及び圧力スイッチについて、第１乃至第７の実施形態による圧力スイッチを使用して説明してきたが、これらの実施形態は例示であって限定ではない。例えば、ダイヤフラム１１２として、金属製のスナップアクションするものを使用したが、これには限定されず、接点シャフト又は可動シャフトを可動させる駆動部は、他のものでも構わない。
【００９０】
また、本発明は、圧力スイッチに限定されず、電気スイッチ等のその他のスイッチにも適用可能である。つまり、絶縁体部、及び、絶縁体部に段差なく隣接して配置される導体部を含む第１接点と、駆動部により駆動され、第１接点の絶縁体部と導体部との間を直線状に摺動する第２接点とを有し、第１接点と第２接点の接触／非接触により外部にスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号を送出する電気スイッチ等のその他のスイッチにも本発明は適用可能である。
【００９１】
以上説明したように、本発明のスイッチ及び圧力スイッチによれば、接点式のスイッチ及び圧力スイッチで問題となる接点間のチャタリングを防止しこれによる不具合を解消することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００  圧力スイッチ
１１０  圧力導入部
１１１  継手
１１２  ダイヤフラム
１１３  ストッパ
１１３ａ、１１４ａ、５２２ａ  開口部
１１４  キャップ
１１５  溶接部
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０  スイッチ部
１２１、５２１、６２１  端子台
１２２、５２２、６２２  ガイド板
１２２ａ  貫通孔
１２２ｂ  肉厚部
１２３、３２３、４２３、７２３  接点シャフト
１２４、３２４、４２４、７２４  絶縁体部
１２５、３２５、４２５、７２５Ａ、７２５Ｂ、７２５Ｃ  導体部
１２５ａ、３２５ａ、４２５ａ  接続部
１２６  板ばね
１２７、２２７Ａ、３２７、４２７Ａ、７２７  接点板
１２７ａ  接点部
１２８、５２８、６２８、７２８  接続端子
１２９、５２９  シール用Ｏリング
１２９Ａ、５２９Ａ  接着剤
１３０  カバー部材
２２７Ｂ、４２７Ｂ、５２７、６２７  接点部材
３２７ａ  スリット
３２７ｂ、４２７Ｂｂ  多点接触部
４２７Ｂａ  溝
５２３  可動シャフト
５２６、６２６  弾性金属板
５２６ａ、６２６ａ  屈曲部
【図１】
2019091613.tif 000004
【図２】
2019091613.tif 000005
【図３】
2019091613.tif 000006
【図４】
2019091613.tif 000007
【図５】
2019091613.tif 000008
【図６】
2019091613.tif 000009
【図７】
2019091613.tif 000010
【図８】
2019091613.tif 000011
【図９】
2019091613.tif 000012
【図１０】
2019091613.tif 000013
【図１１】
2019091613.tif 000014
【図１２】
2019091613.tif 000015
【図１３】
2019091613.tif 000016
【図１４】
2019091613.tif 000017