(57)【要約】  無接点式圧力スイッチにおいて、受圧室（２８Ａ）の流体の圧力が所定値未満の場合、発光体（１６）からの光ビーム（ＬＢ）が貫通孔（２０ａ）を介して表面（２０ｂｓ）に入射された後、貫通孔（２０ａ）を形成する内周面に衝突するので受光体（２２）は、光ビーム（ＬＢ）を受光しないので受圧室（２８Ａ）の流体の圧力が所定値未満であることをあらわすハイレベルの検出パルス信号（Ｓｏ）が送出される。一方、受圧室（２８Ａ）の流体の圧力が所定値以上の場合、発光体（１６）からの光ビーム（ＬＢ）が貫通孔（２０ａ）を介して表面（２０ｂｓ）に入射された後、反射された光ビーム（ＬＢ）が、貫通孔（２０ａ）を介して受光体（２２）に向けて出射されることにより、受光体（２２）は、光ビーム（ＬＢ）を受光するので受圧室（２８Ａ）の流体の圧力が所定値以上であることをあらわすローレベルの検出パルス信号（Ｓｏ）が送出される。
2016021104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出用光ビームを照射する発光体と、該発光体からの検出用光ビームを受光する受光体とを内側に収容するハウジングと、
前記ハウジングに連結されるとともに、作動圧力が供給される管路に接続され該作動圧力に応じて変位せしめられる少なくとも一つのダイヤフラムと、該ダイヤフラムの周縁を支持する支持部材と、を含んでなるダイヤフラムアッセンブリーと、
前記受光体が受光した前記検出用光ビームに基づいて作動圧力をあらわす検出出力信号を送出する信号処理部と、を備え、
前記受光体は、前記発光体から前記ダイヤフラムの表面に入射した前記検出用光ビームであって該ダイヤフラムの表面で反射した前記検出用光ビームを受光することを特徴とする無接点式圧力スイッチ。
【請求項２】
前記受光体は、ダイヤフラムの表面に連通し検出用光ビームが通過する少なくとも一つの孔を有する前記支持部材の該孔を通じて前記発光体から前記ダイヤフラムの表面に入射した前記検出用光ビームであって該ダイヤフラムの表面で反射し該孔を通過した前記検出用光ビームを受光することを特徴とする請求項１記載の無接点式圧力スイッチ。
【請求項３】
前記受光体は、前記支持部材の第１の孔を通じて前記発光体から前記ダイヤフラムの表面に入射した前記検出用光ビームであって該ダイヤフラムの表面で反射し、該ダイヤフラムの表面と前記支持部材における向かい合う表面との間に形成される導光路を通過し、該支持部材における前記第１の孔に対し離隔した第２の孔を通過した前記検出用光ビームを受光することを特徴とする請求項１記載の無接点式圧力スイッチ。
【請求項４】
検出用光ビームを照射する発光体と、該発光体からの検出用光ビームを受光する受光体とを内側に収容するハウジングと、
前記ハウジングに連結されるとともに、作動圧力が供給される管路に接続され該作動圧力に応じて変位せしめられる少なくとも一つのダイヤフラムを含んでなるダイヤフラムアッセンブリーと、
前記ダイヤフラムの表面に当接し前記作動圧力に応じて前記ハウジング内に昇降動可能に配され、前記発光体からの検出用光ビームが通過する導光路を有するスライダーと、
前記受光体が受光した前記検出用光ビームに基づいて作動圧力をあらわす検出出力信号を送出する信号処理部と、を備え、
前記ダイヤフラムが変位した場合、前記受光体は、前記発光体から照射され前記スライダーの導光路を通じて出射した前記検出用光ビームを受光することを特徴とする無接点式圧力スイッチ。
【請求項５】
作動媒体が供給される管路に接続され該作動媒体の圧力に応じて変位せしめられる少なくとも一つのダイヤフラムと、検出用光ビームを該ダイヤフラムの表面に向けて照射する発光体と、該発光体からの検出用光ビームを受光する受光体と、該ダイヤフラムの周縁を支持する支持部材と、を含んでなるダイヤフラムアッセンブリーと、
前記ダイヤフラムアッセンブリーを内側に収容するハウジングと、
前記受光体が受光した前記検出用光ビームに基づいて前記作動媒体の圧力をあらわす検出出力信号を送出する信号処理部と、を備え、
前記受光体は、前記発光体から前記作動媒体を介して前記ダイヤフラムの表面に入射した前記検出用光ビームであって該ダイヤフラムの表面で反射した前記検出用光ビームを前記作動媒体を介して受光することを特徴とする無接点式圧力スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無接点式圧力スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
空調装置等においては、一般に、配管内の冷媒、炭酸ガス等の圧力を検出し、検出出力を送出するための接点式圧力スイッチを配管に備えている。また、自動車等においても、エンジンの吸気圧力、排気圧力、クランク室内圧力、各種制御用アクチュエータ作動圧などの被検出部の圧力変化、および、潤滑油の圧力を検出するために圧力スイッチが用いられている。接点式圧力スイッチは、例えば、特許文献１にも示されるように、継手管の一端を介して冷媒通路に接続される本体ケースと、本体ケースにおける受圧室を仕切るダイヤフラム群と、ダイヤフラム群の変位に応じて本体ケース内に配される可動接点および固定接点を近接または離隔可能とする作動ピンとを含んで構成されている。このような接点式圧力スイッチにおいては、外部から浸入した異物、あるいは、内部部品に付着した異物が、可動接点と固定接点との間に噛み込むことにより導通不良を生じる場合がある。【０００３】
このような場合の対策として、例えば、特許文献２にも示されるような、無接点式圧力スイッチが、提案されている。無接点式圧力スイッチは、流体通路に連通する圧力室を仕切るダイヤフラムと、ダイヤフラムに一端が固定される応動ピンと、圧力室の圧力変動に従うダイヤフラムおよび応動ピンの移動に応じて無接点検出手段に信号を発生させる可動伝達部材と、を含んで構成されている。その可動伝達部材の保持姿勢は、その可動片のシャドー部が無接点検出手段に信号を発生させるように、調節ねじにより微調整されている。【０００４】
また、例えば、特許文献３乃至特許文献５に示されるような、無接点式の検出スイッチとして、磁石およびホール素子を備えるもの、または、投光素子および受光素子と、投光素子および受光素子相互間の光路を選択的に遮断する遮蔽板とを含んでなる光ファイバースイッチ機構等も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２１４０号公報
【特許文献２】特開２００４−９５２５３号公報
【特許文献３】特開２０００−１７３４２４号公報
【特許文献４】特開２００４−１４４５１号公報
【特許文献５】特開平５−３６３３４号公報
【発明の概要】
【０００６】
上述の特許文献２にも示されるような無接点式圧力スイッチは、可動伝達部材の保持姿勢を調整するための調節ねじ等の調節機構を含む多くの部品が必要とされるので無接点式圧力スイッチが大型化するとともに、製造コストが嵩む虞がある。
【０００７】
以上の問題点を考慮し、本発明は、無接点式圧力スイッチであって、無接点式圧力スイッチの小型化を図ることができ、しかも、製造コストを低減することができる無接点式圧力スイッチを提供することを目的とする。
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明に係る無接点式圧力スイッチは、検出用光ビームを照射する発光体と、発光体からの検出用光ビームを受光する受光体とを内側に収容するハウジングと、ハウジングに連結されるとともに、作動圧力が供給される管路に接続され作動圧力に応じて変位せしめられる少なくとも一つのダイヤフラムと、ダイヤフラムの周縁を支持する支持部材と、を含んでなるダイヤフラムアッセンブリーと、受光体が受光した検出用光ビームに基づいて作動圧力をあらわす検出出力信号を送出する信号処理部と、を備え、受光体は、発光体からダイヤフラムの表面に入射した検出用光ビームであってダイヤフラムの表面で反射した検出用光ビームを受光することを特徴とする。
【０００９】
また、受光体は、ダイヤフラムの表面に連通し検出用光ビームが通過する少なくとも一つの孔を有する支持部材の孔を通じて発光体からダイヤフラムの表面に入射した検出用光ビームであってダイヤフラムの表面で反射し、孔を通過した検出用光ビームを受光するものでもよい。受光体は、支持部材の第１の孔を通じて発光体からダイヤフラムの表面に入射した検出用光ビームであってダイヤフラムの表面で反射し、ダイヤフラムの表面と支持部材における向かい合う表面との間に形成される導光路を通過し、支持部材における第１の孔に対し離隔した第２の孔を通過した検出用光ビームを受光するものでもよい。
【００１０】
さらに、本発明に係る無接点式圧力スイッチは、検出用光ビームを照射する発光体と、発光体からの検出用光ビームを受光する受光体とを内側に収容するハウジングと、ハウジングに連結されるとともに、作動圧力が供給される管路に接続され作動圧力に応じて変位せしめられる少なくとも一つのダイヤフラムを含んでなるダイヤフラムアッセンブリーと、ダイヤフラムの表面に当接し作動圧力に応じてハウジング内に昇降動可能に配され、発光体からの検出用光ビームが通過する導光路を有するスライダーと、受光体が受光した検出用光ビームに基づいて作動圧力をあらわす検出出力信号を送出する信号処理部と、を備え、ダイヤフラムが変位した場合、受光体は、発光体から照射されスライダーの導光路を通じて出射した検出用光ビームを受光することを特徴とする。
【００１１】
さらにまた、本発明に係る無接点式圧力スイッチは、作動媒体が供給される管路に接続され作動媒体の圧力に応じて変位せしめられる少なくとも一つのダイヤフラムと、検出用光ビームをダイヤフラムの表面に向けて照射する発光体と、発光体からの検出用光ビームを受光する受光体と、ダイヤフラムの周縁を支持する支持部材と、を含んでなるダイヤフラムアッセンブリーと、ダイヤフラムアッセンブリーを内側に収容するハウジングと、受光体が受光した検出用光ビームに基づいて作動媒体の圧力をあらわす検出出力信号を送出する信号処理部と、を備え、受光体は、発光体から作動媒体を介してダイヤフラムの表面に入射した検出用光ビームであってダイヤフラムの表面で反射した検出用光ビームを作動媒体を介して受光することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る無接点式圧力スイッチによれば、検出用光ビームを照射する発光体と、発光体からの検出用光ビームを受光する受光体と、受光体が受光した検出用光ビームに基づいて作動圧力をあらわす検出出力信号を送出する信号処理部を備え、受光体は、発光体からダイヤフラムの表面に入射した検出用光ビームであってダイヤフラムの表面で反射した検出用光ビームを受光することにより、従来の装置に採用されるような可動片、調整ねじ等がハウジング内に不要とされるので無接点式圧力スイッチの小型化を図ることができ、しかも、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第１実施例の構成を示す平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡにおけるＩＢ−ＩＢ線に沿って示される断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１ＡにおけるＩＢ−ＩＢ線に沿って示される断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第１実施例の構成を示す断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第１実施例乃至第４実施例に備えられる信号復調回路部の一例を示す回路図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第１実施例乃至第４実施例に備えられる信号復調回路部の一例を示す回路図である。
【図４】図４は、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第１実施例乃至第４実施例に備えられる信号復調回路部の他の一例を示す回路図である。
【図５】図５は、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第１実施例乃至第４実施例に備えられる信号復調回路部のさらなる他の一例を示す回路図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第２実施例の構成を示す平面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６ＡにおけるＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿って示される断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図６Ｂに示される例の一部を拡大して示す部分拡大図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第２実施例の動作説明に供される構成図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに示される例の一部を拡大して示す部分拡大図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第３実施例の構成を示す平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８ＡにおけるＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿って示される断面図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、図８Ｂに示される例の一部を拡大して示す部分拡大図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第３実施例の動作説明に供される構成図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａに示される例の一部を拡大して示す部分拡大図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第４実施例の構成を示す平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０ＡにおけるＸＢ−ＸＢ線に沿って示される断面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、図１０ＡにおけるＸＢ−ＸＢ線に沿って示される断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第５実施例の構成を示す断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａに示される例における動作説明に供される断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図２は、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第１実施例の構成を示す。
【００１５】
無接点式圧力スイッチは、例えば、図示が省略される油圧装置または空気、冷媒、水等の流体を供給する配管に、後述する接続継手２８を介して取り付けられる。
【００１６】
無接点式圧力スイッチは、図２に示されるように、接続継手２８の一端の内側に結合されるダイヤフラムアッセンブリー２０と、ダイヤフラムアッセンブリー２０と連結され、後述する発光体１６および受光体２２を内蔵するカバー１０と、接続継手２８の一端の内側に配され後述するダイヤフラム２０Ｂの変位に応じた流体の所定の圧力をあらわす検出出力を送出する信号復調回路部と、を主な要素として含んで構成されている。
【００１７】
ハウジングとしてのカバー１０は、例えば、樹脂材料で成形され、発光体１６および受光体２２が収容される凹部１０Ａを内側に有している。発光体１６および受光体２２は、図１Ａ、および、図１Ｂに示されるように、それぞれ、ダイヤフラムアッセンブリー２０のアッパプレート２０Ａにおける一方の表面に、所定の相互間間隔をもって向かい合ってカバー１０の中心を通る共通の直線上に固定されている。
【００１８】
発光体１６は、発光素子、例えば、可視光、赤外線、紫外線等の光ビームＬＢを照射する発光ダイオード（ＬＥＤ）とされる。また、発光体１６は、斯かる例に限られることなく、例えば、半導体レーザ素子であってもよい。受光体２２は、受光素子、例えば、ダイヤフラム２０Ｂの表面で反射された光ビームＬＢを受光するフォトトランジスタとされる。フォトトランジスタのエミッタからの電流が、受光した光ビームＬＢに基づいて後述する信号復調回路部に供給される。信号復調回路部は、図３Ｂに示されるように、トランジスタＴＲ１、および、抵抗体Ｒ３を含んで構成されている。トランジスタＴＲ１のベースは、受光体２２であるフォトトランジスタのエミッタに接続されている。トランジスタＴＲ１のコレクタは、抵抗体Ｒ３を介して電源Ｅ１の電源ラインに接続されている。なお、発光体１６は、共通の電源Ｅ１の電源ラインに抵抗体Ｒ１を介して直列に接続されている。受光体２２であるフォトトランジスタのコレクタも、抵抗体Ｒ２を介して電源Ｅ１のラインに接続されている。そして、フォトトランジスタが光ビームＬＢを受光する場合、フォトトランジスタのエミッタからのベース電流に基づいてトランジスタＴＲ１がコレクタ電流を供給するとき、ローレベルの検出パルス信号Ｓｏが、トランジスタＴＲ１のコレクタと抵抗体Ｒ３との間の接続端を通じて出力端子から送出される。
【００１９】
信号復調回路部は、斯かる例に限られることなく、例えば、図３Ａに示されるように、上述のようなトランジスタＴＲ１、および、抵抗体Ｒ３を含むことなく、検出パルス信号Ｓｏが、フォトトランジスタのコレクタと抵抗体Ｒ２との間の接続端を通じて出力端子から送出される構成であってもよい。
【００２０】
さらに、信号復調回路部は、例えば、図４に示されるように、発光体１６および受光体２２が、それぞれ、所定の電位Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２に個別に接続される構成であってもよい。図４において、発光体１６は、抵抗体Ｒ４を介して所定の電位Ｖｃｃ１に接続されている。また、受光体２２であるフォトトランジスタのコレクタは、抵抗体Ｒ５を介して所定の電位Ｖｃｃ２に接続され、フォトトランジスタのエミッタは、接地されている。これにより、フォトトランジスタが光ビームＬＢを受光する場合、フォトトランジスタのコレクタに接続される出力端子Ｖｏｕｔから出力電圧が送出される。
【００２１】
さらに、信号復調回路部は、例えば、図５に示されるように、発光体１６は、抵抗体Ｒ７を介して直列に電源Ｅ２の電源ラインに接続され、受光体２２であるフォトトランジスタが他の電位Ｖｃｃに接続されるように構成されてもよい。図５において、受光体２２であるフォトトランジスタのコレクタは、抵抗体Ｒ８を介して所定の電位Ｖｃｃに接続され、フォトトランジスタのエミッタは、接地されている。これにより、フォトトランジスタが光ビームＬＢを受光する場合、フォトトランジスタのコレクタに接続される出力端子Ｖｏｕｔから出力電圧が送出される。
【００２２】
発光体１６および受光体２２が、図４および図５に示されるように、それぞれ、個別に所定の電位に接続される場合、耐ノイズ性について有利となる。
【００２３】
上述の信号復調回路部の出力端子は、カバー１０のスリットを通じてリード線１２に接続されている。また、発光体１６、受光体２２、および、信号復調回路部は、リード線１４を介して所定の電源（電位）に接続されている。信号復調回路部は、例えば、図示が省略される制御回路に接続されている。
【００２４】
カバー１０の開口端部に形成される溝には、図２に示されるように、Ｏリング１８が配されている。Ｏリング１８は、ダイヤフラムアッセンブリー２０のアッパプレート２０Ａにおける一方の表面に当接している。これにより、Ｏリング１８がアッパプレート２０Ａの表面とカバー１０の開口端部の端面との間を密封することにより、凹部１０Ａ内が密閉空間になるので光の漏れが防ぐことができ、しかも、外部からの水分や異物の侵入を防ぐことができる。
【００２５】
ダイヤフラムアッセンブリー２０は、カバー１０の開口端部周縁およびＯリング１８に当接するアッパプレート２０Ａと、接続継手２８の内側に形成される受圧室２８Ａの周縁にＯリング２４を介して配されるロアプレート２０Ｃと、互いに向かい合うアッパプレート２０Ａとロアプレート２０Ｃとの間に挟持されるダイヤフラム２０Ｂと、を主な要素として構成されている。
【００２６】
支持部材としてのアッパプレート２０Ａは、プレス成形、切削加工、ダイキャスト、鍛造等により、例えば、金属材料で薄板状に成形されている。アッパプレート２０Ａは、開口部としての貫通孔２０ａを中央部に有している。貫通孔２０ａには、上述の発光体１６からの光ビームＬＢ、および、ダイヤフラム２０Ｂからの反射光が通過する。なお、貫通孔２０ａの形状は、例えば、円形、矩形であってもよい。
【００２７】
ロアプレート２０Ｃは、プレス成形、切削加工、ダイキャスト、鍛造等により、例えば、金属材料で薄板状に成形されている。ロアプレート２０Ｃは、接続継手２８の内側に形成される漏斗状の受圧室２８Ａに向けて開口する開口２０Ｃｆを中央部に有している。接続継手２８の内周面に当接するロアプレート２０Ｃの開口２０Ｃｆの周縁には、Ｏリング２４が当接されている。Ｏリング２４は、接続継手２８における受圧室２８Ａに隣接する内周面に形成される環状の溝に挿入されている。
【００２８】
ダイヤフラム２０Ｂの外周縁は、アッパプレート２０Ａおよびロアプレート２０Ｃ相互間に挟持される。
【００２９】
ダイヤフラム２０Ｂは、例えば、接続継手２８内の流路２８ａを通じて供給される流体に対する耐食性を有する材料、例えば、ステンレス鋼薄板で成形されている。可撓性のあるダイヤフラム２０Ｂにおけるアッパプレート２０Ａに向き合う表面２０ｂｓは、光反射効率を高めるべく、焼入れ後、ニッケルメッキ、金または銀メッキが施されても良い。あるいは、表面２０ｂｓが、鏡面処理されてもよい。
【００３０】
なお、ダイヤフラム２０Ｂは、１枚のダイヤフラム、または、複数枚のダイヤフラムで構成されてもよい。複数のダイヤフラムの枚数は、無接点式圧力スイッチの仕様に応じて適宜選択される。
【００３１】
アッパプレート２０Ａおよびロアプレート２０Ｃは、ダイヤフラム２０Ｂを挟持した状態で外周縁が溶接により接合されることにより、一体とされることにより、ダイヤフラムアッセンブリー２０が得られる。これにより、溶融部が、アッパプレート２０Ａおよびロアプレート２０Ｃの外周部に形成される。そして、得られたダイヤフラムアッセンブリー２０が挿入された接続継手２８と上述のカバー１０とは、接続継手２８の上端部がカバー１０の外周面にかしめられることにより、結合される。
【００３２】
なお、ダイヤフラムアッセンブリーは、斯かる例に限られることなく、例えば、アッパプレート２０Ａおよびロアプレート２０Ｃが一体とされる一つの支持部材にダイヤフラム２０Ｂの外周縁が支持される構成であってもよい。また、ダイヤフラムアッセンブリーは、例えば、ダイヤフラム２０Ｂの外周縁を支持する支持部材としてのアッパプレート２０Ａおよびロアプレート２０Ｃが、接続継手の一部、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、ロアプレートとダイヤフラム、もしくは、アッパプレートとダイヤフラムのみで構成されてもよい。
【００３３】
斯かる構成において、流体が、図２に示される矢印Ｐが示す方向に沿って接続継手２８内の流路２８ａを通じて受圧室２８Ａに進入または退出する場合、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満の場合、図１Ｂに示されるように、ダイヤフラム２０Ｂの中央部は、所定のたわみ角をもって受圧室２８Ａに向かって凸状に撓むこととなる。その際、ダイヤフラム２０Ｂの中央部におけるアッパプレート２０Ａに向き合う表面２０ｂｓとアッパプレート２０Ａの下面との間には、所定の隙間が形成される。これにより、発光体１６からの光ビームＬＢが貫通孔２０ａを介して表面２０ｂｓに入射された後、貫通孔２０ａを形成する内周面に衝突するので受光体２２は、光ビームＬＢを受光しないこととなる。従って、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満であることをあらわすハイレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出される。
【００３４】
一方、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値以上の場合、図１Ｃに示されるように、ダイヤフラム２０Ｂの中央部は、流体の圧力により徐々に変位された後、圧力が所定値に到達したとき、反転され、アッパプレート２０Ａに向き合う表面２０ｂｓとアッパプレート２０Ａの下面とが当接するので上述の隙間が略零となる。これにより、発光体１６からの光ビームＬＢが貫通孔２０ａを介して表面２０ｂｓに入射された後、反射された光ビームＬＢが、貫通孔２０ａを介して受光体２２に向けて出射されるので受光体２２は、光ビームＬＢを受光する。従って、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値以上であることをあらわすローレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出される。このようにダイヤフラム２０Ｂを反転させるスナップアクション動作を利用することにより、受光体のヒステリシスや信号処理回路にタイマー等の特別な処理を施さなくても導入圧力のチャタリングに基づくＯＮ・ＯＦＦ信号のチャタリングの発生を防ぐことができるという効果がある。
【００３５】
このような構成においては、図２に示されるように、接続継手２８の内周面に当接するロアプレート２０Ｃの開口２０Ｃｆの周縁からカバー１０の上面までの高さＨは、特許文献１に示されるような、圧力検知器における対応する高さに比べて低くなるので無接点式圧力スイッチの小型化が図られる。また、発光体１６からの光ビームＬＢが貫通孔２０ａを介してダイヤフラム２０Ｂの中央部の表面２０ｂｓに直接的に入射された後、反射された光ビームＬＢが、貫通孔２０ａを介して受光体２２に向けて出射されることにより、ダイヤフラム２０Ｂの中央部の変位が検出されるので無接点式圧力スイッチを構成する部品点数が低減されることとなる。
【００３６】
上述の例においては、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満の場合、図１Ｂに示されるように、受光体２２は、光ビームＬＢを受光しないので受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満であることをあらわすハイレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出されるが、斯かる例に限られることなく、例えば、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満の場合、受光体２２が、光ビームＬＢを受光するように、光ビームＬＢのダイヤフラム２０Ｂの中央部の表面２０ｂｓに対する入射角および反射角、貫通孔２０ａの直径を変更することにより、ローレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出されるように構成されてもよい。
【００３７】
図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃは、それぞれ、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第２実施例の構成を示す。
【００３８】
図１Ａ乃至図１Ｃに示される例においては、光ビームＬＢは、貫通孔２０ａを介してダイヤフラム２０Ｂの表面２０ｂｓに直接的に入射された後、反射された光ビームＬＢが、貫通孔２０ａを介して受光体２２に向けて出射されるように構成されるが、その代わりに、図６Ａ乃至図６Ｃに示される例においては、光ビームＬＢは、貫通孔４０ａ、ダイヤフラム４０Ｂの中央部の表面４０ｂｓとアッパプレート４０Ａの下面との隙間（導光路）、および、貫通孔４０ｂを通じて受光体２２に向けて出射されるように構成される。
【００３９】
図６Ａ乃至図６Ｃにおいて、図１Ａ乃至図１Ｃに示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。なお、図６Ａ乃至図６Ｃに示される例において、図示が省略されるが、上述した信号復調回路部と同様な信号復調回路部を備えるものとされる。
【００４０】
無接点式圧力スイッチは、接続継手２８の一端の内側に結合されるダイヤフラムアッセンブリー４０と、ダイヤフラムアッセンブリー４０と連結され、後述する発光体１６および受光体２２を内蔵するカバー３０と、接続継手２８の一端の内側に配され後述するダイヤフラム４０Ｂの変位に応じた流体の所定の圧力をあらわす検出出力を送出する信号復調回路部と、を主な要素として含んで構成されている。
【００４１】
ハウジングとしてのカバー３０は、例えば、樹脂材料で成形され、発光体１６および受光体２２が収容される凹部３０Ａを内側に有している。発光体１６および受光体２２は、それぞれ、ダイヤフラムアッセンブリー４０のアッパプレート４０Ａにおける一方の表面に、所定の相互間間隔をもって共通の直線上に向かい合って固定されている。受光体２２は、カバー３０の略中央部に配されている。一方、発光体１６は、カバー３０の略中央部の位置から半径方向に所定距離、離隔した位置に設定されている。
【００４２】
ダイヤフラムアッセンブリー４０は、カバー３０の開口端部周縁およびＯリング１８に当接するアッパプレート４０Ａと、接続継手２８の内側に形成される受圧室２８Ａの周縁にＯリング２４を介して配されるロアプレート４０Ｃと、互いに向かい合うアッパプレート４０Ａとロアプレート４０Ｃとの間に挟持されるダイヤフラム４０Ｂと、を主な要素として構成されている。
【００４３】
アッパプレート４０Ａは、プレス成形、切削加工、ダイキャスト、鍛造等により、例えば、金属材料で薄板状に成形されている。アッパプレート４０Ａは、開口部としての貫通孔４０ａおよび４０ｂを、発光体１６および受光体２２の真下となる位置にそれぞれ、有している。なお、貫通孔４０ａおよび４０ｂの形状は、例えば、円形、矩形であってもよい。
【００４４】
貫通孔４０ａには、発光体１６から照射された光ビームＬＢがダイヤフラム４０Ｂに向けて入射される。また、アッパプレート４０Ａにおける貫通孔４０ａおよび４０ｂの相互間の部分４０ｃの下面とダイヤフラム４０Ｂの表面４０ｂｓとの間に隙間（導光路）が形成される場合、貫通孔４０ｂには、その導光路からの反射光が外部に向けて通過する。部分４０ｃの下面には、図６Ｃに部分的に拡大されて示されるように、反転したダイヤフラム４０Ｂの曲率に応じた所定の勾配の斜面４０ＣＳが形成されている。これにより、斜面４０ＣＳの両端が反転したダイヤフラム４０Ｂの表面４０ｂｓに当接するのでダイヤフラム４０Ｂが確実に反転することとなる。
【００４５】
ロアプレート４０Ｃは、プレス成形、切削加工、ダイキャスト、鍛造等により、例えば、金属材料で薄板状に成形されている。ロアプレート４０Ｃは、接続継手２８の内側に形成される漏斗状の受圧室２８Ａに向けて開口する開口４０Ｃｆを中央部に有している。接続継手２８の内周面に当接するロアプレート４０Ｃの開口４０Ｃｆの周縁には、Ｏリング２４が当接されている。
【００４６】
ダイヤフラム４０Ｂの外周縁は、アッパプレート４０Ａおよびロアプレート４０Ｃ相互間に挟持される。
【００４７】
ダイヤフラム４０Ｂは、例えば、接続継手２８内の流路２８ａを通じて供給される流体に対する耐食性を有する材料、例えば、ステンレス鋼薄板で成形されている。ダイヤフラム４０Ｂにおけるアッパプレート４０Ａに向き合う表面４０ｂｓは、光反射効率を高めるべく、焼入れ後、ニッケルメッキ、金または銀メッキ等の表面処理が施されても良い。あるいは、表面４０ｂｓが、鏡面処理されてもよい。
【００４８】
なお、ダイヤフラム４０Ｂは、１枚のダイヤフラム、または、複数枚のダイヤフラムで構成されてもよい。複数のダイヤフラムの枚数は、無接点式圧力スイッチの仕様に応じて適宜選択される。
【００４９】
アッパプレート４０Ａおよびロアプレート４０Ｃは、ダイヤフラム４０Ｂを挟持した状態で外周縁が溶接により接合されることにより、一体とされることにより、ダイヤフラムアッセンブリー４０が得られる。これにより、溶融部が、アッパプレート４０Ａおよびロアプレート４０Ｃの外周部に形成される。そして、得られたダイヤフラムアッセンブリー４０が挿入された接続継手２８と上述のカバー３０とは、接続継手２８の上端部がカバー３０の外周面にかしめられることにより、結合される。
【００５０】
斯かる構成において、流体が、図２に示される矢印Ｐが示す方向に沿って接続継手２８内の流路２８ａを通じて受圧室２８Ａに進入または退出する場合、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満の場合、図６Ｂおよび図６Ｃに示されるように、ダイヤフラム４０Ｂの中央部は、所定のたわみ角をもって受圧室２８Ａに向かって凸状に撓むこととなる。その際、ダイヤフラム４０Ｂの中央部におけるアッパプレート４０Ａの部分４０ｃに向き合う表面４０ｂｓとその部分４０ｃの下面との間には、所定の隙間（導光路）が形成される。これにより、発光体１６からの光ビームＬＢが貫通孔４０ａを介して表面４０ｂｓに入射された後、受光体２２は、導光路および貫通孔４０ｂを通過した光ビームＬＢを受光する。従って、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満であることをあらわすローレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出される。
【００５１】
一方、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値以上の場合、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、ダイヤフラム４０Ｂの中央部は、流体の圧力により反転され、アッパプレート４０Ａの部分４０ｃに向き合う表面４０ｂｓと部分４０ｃの下面とが当接するので上述の隙間（導光路）が略零となる。これにより、発光体１６からの光ビームＬＢが貫通孔４０ａを介して表面４０ｂｓに入射された後、光ビームＬＢが遮断される。即ち、受光体２２は、光ビームＬＢを受光しない。従って、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値以上であることをあらわすハイレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出される。なお、図７Ａおよび図７Ｂは、図１Ａ乃至図１Ｃに示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００５２】
斯かる実施例においても、無接点式圧力スイッチの小型化が図られる。また、発光体１６からの光ビームＬＢが貫通孔４０ａを介してダイヤフラム４０Ｂの中央部の表面４０ｂｓに直接的に入射された後、反射された光ビームＬＢが、上述の導光路、および、貫通孔４０ｂを介して受光体２２に向けて出射されることにより、ダイヤフラム４０Ｂの中央部の変位が検出されるので無接点式圧力スイッチを構成する部品点数が低減されることとなる。
【００５３】
図８Ａ、図８Ｂ、および、図８Ｃは、それぞれ、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第３実施例の構成を示す。
【００５４】
図１Ａ乃至図１Ｃに示される例においては、光ビームＬＢは、貫通孔２０ａを介してダイヤフラム２０Ｂの表面２０ｂｓに直接的に入射された後、反射された光ビームＬＢが、貫通孔２０ａを介して受光体２２に向けて出射されるように構成されるが、その代わりに、図８Ａ乃至Ｃに示される例においては、光ビームＬＢは、貫通孔４０´ａ、ダイヤフラム４０´Ｂの中央部の表面４０´ｂｓとアッパプレート４０´Ａの下面との隙間（導光路）、および、貫通孔４０´ｂを通じて受光体２２に向けて出射されるように構成される。
【００５５】
図８Ａ乃至図８Ｃ、後述する図９Ａおよび図９Ｂにおいて、図１Ａ乃至図１Ｃに示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。なお、図８Ａ乃至図８Ｃに示される例においても、図示が省略されるが、上述した信号復調回路部と同様な信号復調回路部を備えるものとされる。
【００５６】
無接点式圧力スイッチは、接続継手２８の一端の内側に結合されるダイヤフラムアッセンブリー４０´と、ダイヤフラムアッセンブリー４０´と連結され、後述する発光体１６および受光体２２を内蔵するカバー３０´と、接続継手２８の一端の内側に配され後述するダイヤフラム４０´Ｂの変位に応じた流体の所定の圧力をあらわす検出出力を送出する信号復調回路部と、を主な要素として含んで構成されている。
【００５７】
ハウジングとしてのカバー３０´は、例えば、樹脂材料で成形され、発光体１６および受光体２２が収容される凹部３０´Ａを内側に有している。発光体１６および受光体２２は、それぞれ、ダイヤフラムアッセンブリー４０´のアッパプレート４０´Ａにおける一方の表面に、所定の相互間間隔をもって共通の直線上に向かい合って固定されている。発光体１６および受光体２２は、カバー３０の略中心位置に対し同一の距離だけ半径方向に離隔した位置に設定されている。
【００５８】
ダイヤフラムアッセンブリー４０´は、カバー３０´の開口端部周縁およびＯリング１８に当接するアッパプレート４０´Ａと、接続継手２８の内側に形成される受圧室２８Ａの周縁に環状の弾性部材としてのＯリング２４を介して配されるロアプレート４０´Ｃと、互いに向かい合うアッパプレート４０´Ａとロアプレート４０´Ｃとの間に挟持されるダイヤフラム４０´Ｂと、を主な要素として構成されている。
【００５９】
アッパプレート４０´Ａは、プレス成形、切削加工、ダイキャスト、鍛造等により、例えば、金属材料で薄板状に成形されている。アッパプレート４０´Ａは、開口部としての貫通孔４０´ａおよび４０´ｂを、発光体１６および受光体２２の真下となる位置にそれぞれ、有している。なお、貫通孔４０´ａおよび４０´ｂの形状は、例えば、円形、矩形であってもよい。
【００６０】
貫通孔４０´ａには、発光体１６から照射された光ビームＬＢがダイヤフラム４０´Ｂに向けて入射される。また、アッパプレート４０´Ａにおける貫通孔４０´ａおよび４０´ｂの相互間の部分４０´ｃの下面とダイヤフラム４０´Ｂの表面４０´ｂｓとの間に隙間（導光路）が形成される場合、貫通孔４０´ｂには、その導光路からの反射光が通過する。部分４０´ｃの下面には、図８Ｃに部分的に拡大されて示されるように、反転したダイヤフラム４０´Ｂの曲率に応じた所定の曲率半径の凹面４０´ＣＳが形成されている。これにより、凹面４０´ＣＳの両端、および、中央部が反転したダイヤフラム４０´Ｂの表面４０´ｂｓに当接するのでダイヤフラム４０´Ｂが確実に反転することとなる。
【００６１】
ロアプレート４０´Ｃは、プレス成形、切削加工、ダイキャスト、鍛造等により、例えば、金属材料で薄板状に成形されている。ロアプレート４０´Ｃは、接続継手２８の内側に形成される漏斗状の受圧室２８Ａに向けて開口する開口４０´Ｃｆを中央部に有している。接続継手２８の内周面に当接するロアプレート４０´Ｃの開口４０´Ｃｆの周縁には、Ｏリング２４が当接されている。
【００６２】
ダイヤフラム４０´Ｂの外周縁は、アッパプレート４０´Ａおよびロアプレート４０´Ｃ相互間に挟持される。
【００６３】
ダイヤフラム４０´Ｂは、例えば、接続継手２８内の流路２８ａを通じて供給される流体に対する耐食性を有する材料、例えば、ステンレス鋼薄板で成形されている。ダイヤフラム４０´Ｂにおけるアッパプレート４０´Ａに向き合う表面４０´ｂｓは、光反射効率を高めるべく、焼入れ後、ニッケルメッキ、金または銀メッキ等の表面処理が施されても良い。あるいは、表面４０´ｂｓが、鏡面処理されてもよい。
【００６４】
なお、ダイヤフラム４０´Ｂは、１枚のダイヤフラム、または、複数枚のダイヤフラムで構成されてもよい。複数のダイヤフラムの枚数は、無接点式圧力スイッチの仕様に応じて適宜選択される。
【００６５】
アッパプレート４０´Ａおよびロアプレート４０´Ｃは、ダイヤフラム４０´Ｂを挟持した状態で外周縁が溶接により接合されることにより、一体とされることにより、ダイヤフラムアッセンブリー４０´が得られる。これにより、溶融部が、アッパプレート４０´Ａおよびロアプレート４０´Ｃの外周部に形成される。そして、得られたダイヤフラムアッセンブリー４０´が挿入された接続継手２８と上述のカバー３０´とは、接続継手２８の上端部がカバー３０´の外周面にかしめられることにより、結合される。
【００６６】
斯かる構成において、流体が、図２に示される矢印Ｐが示す方向に沿って接続継手２８内の流路２８ａを通じて受圧室２８Ａに進入または退出する場合、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満の場合、図８Ｂおよび図８Ｃに示されるように、ダイヤフラム４０´Ｂの中央部は、所定のたわみ角をもって受圧室２８Ａに向かって凸状に撓むこととなる。その際、ダイヤフラム４０´Ｂの中央部におけるアッパプレート４０´Ａの部分４０´ｃに向き合う表面４０´ｂｓとその部分４０´ｃの下面との間には、所定の隙間（導光路）が形成される。これにより、発光体１６からの光ビームＬＢが貫通孔４０´ａを介して表面４０´ｂｓに入射された後、受光体２２は、導光路および貫通孔４０´ｂを通過した光ビームＬＢを受光する。従って、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満であることをあらわすローレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出される。
【００６７】
一方、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値以上の場合、図９Ａおよび図９Ｂに示されるように、ダイヤフラム４０´Ｂの中央部は、流体の圧力により反転され、アッパプレート４０´Ａの部分４０´ｃに向き合う表面４０´ｂｓと部分４０´ｃの下面とが当接するので上述の隙間（導光路）が略零となる。これにより、発光体１６からの光ビームＬＢが貫通孔４０´ａを介して表面４０´ｂｓに入射された後、光ビームＬＢが遮断される。受光体２２は、光ビームＬＢを受光しない。従って、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値以上であることをあらわすハイレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出される。
【００６８】
斯かる実施例においても、無接点式圧力スイッチの小型化が図られる。また、発光体１６からの光ビームＬＢが貫通孔４０´ａを介してダイヤフラム４０Ｂの中央部の表面４０ｂｓに直接的に入射された後、反射された光ビームＬＢが、上述の導光路、および、貫通孔４０´ｂを介して受光体２２に向けて出射されることにより、ダイヤフラム４０´Ｂの中央部の変位が検出されるので無接点式圧力スイッチを構成する部品点数が低減されることとなる。
【００６９】
図１０Ａ乃至図１０Ｃは、それぞれ、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第４実施例の構成を示す。
【００７０】
図１Ａ乃至図１Ｃに示される例においては、発光体１６からの光ビームＬＢは、貫通孔２０ａを介してダイヤフラム２０Ｂの表面２０ｂｓに直接的に入射された後、反射された光ビームＬＢが、貫通孔２０ａを介して受光体２２に向けて出射されるように構成されることにより、ダイヤフラム２０Ｂの反転の有無が検出されるが、その代わりに、図１０Ａ乃至図１０Ｃに示される例においては、後述するダイヤフラム６０Ｂの反転の有無の検出が、発光体１６からの光ビームＬＢがダイヤフラム６０Ｂの中央部に当接するスライダー５２の導光路５２ｒを通じて受光体２２に向けて出射されるように構成されることにより、行われるものとされる。
【００７１】
図１０Ａ乃至図１０Ｃにおいて、図１Ａ乃至図１Ｃに示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００７２】
無接点式圧力スイッチは、接続継手２８の一端の内側に結合されるダイヤフラムアッセンブリー６０と、ダイヤフラムアッセンブリー６０と連結され、発光体１６および受光体２２を内蔵するカバー５０と、接続継手２８の一端の内側に配され後述するダイヤフラム６０Ｂの変位に応じた流体の所定の圧力をあらわす検出出力を送出する信号復調回路部と、を主な要素として含んで構成されている。なお、図１０Ａ乃至図１０Ｃに示される例において、図示が省略されるが、上述した信号復調回路部と同様な信号復調回路部を備えるものとされる。
【００７３】
ハウジングとしてのカバー５０は、例えば、樹脂材料で成形され、発光体１６および受光体２２が収容される凹部５０Ａを内側に有している。発光体１６および受光体２２は、それぞれ、ダイヤフラムアッセンブリー６０のアッパプレート６０Ａにおける一方の表面に、所定の相互間間隔をもって共通の直線上に向かい合って固定されている。発光体１６および受光体２２は、カバー５０の略中心位置に対し同一の距離だけ半径方向に離隔した位置に設定されている。発光体１６および受光体２２相互間には、スライダー５２が昇降動可能に配されている。
【００７４】
スライダー５２は、大径部と、大径部に連なる小径部とから構成されている。スライダー５２の大径部の上端の凹部５２ａの内周部とカバー５０の中央部の内周部に形成される凹部５０ａの底部との間には、スライダー５２をダイヤフラム６０Ｂの表面に向けて付勢するコイルスプリング５４が配されている。これにより、後述するスライダー５２の小径部の下端面は、常にダイヤフラム６０Ｂの表面に当接するものとされる。
【００７５】
スライダー５２の大径部の外周部には、互いに平行に向き合う平坦面が形成されている。各平坦面は、発光体１６および受光体２２に向き合って形成されている。これにより、各平坦面が発光体１６および受光体２２に干渉するのでスライダー５２の自転が回避される。
【００７６】
スライダー５２の大径部の内部には、発光体１６からの光ビームＬＢが通過する導光路５２ｒが所定位置に形成されている。所定の内径を有する導光路５２ｒは、大径部の中心軸線に対し略直交し半径方向に延びるように形成されている。導光路５２ｒの位置は、図１０Ｂに示されるように、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満の場合、発光体１６からの光ビームＬＢの光路と一致せず、また、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値以上の場合、図１０Ｃに示されるように、導光路５２ｒの位置は、発光体１６からの光ビームＬＢの光路と一致する位置とされる。これにより、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値以上の場合、発光体１６からの光ビームＬＢが導光路５２ｒを通じて受光体２２により受光されることとなる。
【００７７】
スライダー５２の小径部の下端は、アッパプレート６０Ａの孔６０ａを介してダイヤフラム６０Ｂの表面に向けて突出している。
【００７８】
ダイヤフラムアッセンブリー６０は、カバー５０の開口端部周縁およびＯリング１８に当接するアッパプレート６０Ａと、接続継手２８の内側に形成される受圧室２８Ａの周縁にＯリング２４を介して配されるロアプレート６０Ｃと、互いに向かい合うアッパプレート６０Ａとロアプレート６０Ｃとの間に挟持されるダイヤフラム６０Ｂと、を主な要素として構成されている。
【００７９】
アッパプレート６０Ａは、プレス成形、切削加工、ダイキャスト、鍛造等により、例えば、金属材料で薄板状に成形されている。アッパプレート６０Ａは、スライダー５２の小径部が挿入される孔６０ａを有している。
【００８０】
ロアプレート６０Ｃは、プレス成形、切削加工、ダイキャスト、鍛造等により、例えば、金属材料で薄板状に成形されている。ロアプレート６０Ｃは、接続継手２８の内側に形成される漏斗状の受圧室２８Ａに向けて開口する開口６０Ｃｆを中央部に有している。接続継手２８の内周面に当接するロアプレート６０Ｃの開口６０Ｃｆの周縁には、Ｏリング２４が当接されている。
【００８１】
ダイヤフラム６０Ｂの外周縁は、アッパプレート６０Ａおよびロアプレート６０Ｃ相互間に挟持される。
【００８２】
ダイヤフラム６０Ｂは、例えば、接続継手２８内の流路２８ａを通じて供給される流体に対する耐食性を有する材料、例えば、ステンレス鋼薄板で成形されている。なお、ダイヤフラム６０Ｂは、１枚のダイヤフラム、または、複数枚のダイヤフラムで構成されてもよい。複数のダイヤフラムの枚数は、無接点式圧力スイッチの仕様に応じて適宜選択される。
【００８３】
アッパプレート６０Ａおよびロアプレート６０Ｃは、ダイヤフラム６０Ｂを挟持した状態で外周縁が溶接により接合されることにより、一体とされることにより、ダイヤフラムアッセンブリー６０が得られる。これにより、溶融部が、アッパプレート６０Ａおよびロアプレート６０Ｃの外周部に形成される。そして、得られたダイヤフラムアッセンブリー６０が挿入された接続継手２８と上述のカバー５０とは、接続継手２８の上端部がカバー５０の外周面にかしめられることにより、結合される。接続継手２８が、例えば、配管Ｂｏ内に配置されることにより、上述の発光体１６および受光体２２が接続継手２８および配管Ｂｏを介して接地されることとなる。
【００８４】
斯かる構成において、流体が、図２に示される矢印Ｐが示す方向に沿って接続継手２８内の流路２８ａを通じて受圧室２８Ａに進入または退出する場合、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満の場合、図１０Ｂに示されるように、ダイヤフラム４０Ｂの中央部は、所定のたわみ角をもって受圧室２８Ａに向かって凸状に撓むこととなる。その際、発光体１６からの光ビームＬＢの光路の位置とスライダー５２の導光路５２ｒの位置とが一致しない。これにより、受光体２２は、発光体１６からの光ビームＬＢを受光しない。従って、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満であることをあらわすハイレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出される。
【００８５】
一方、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値以上の場合、図１０Ｃに示されるように、ダイヤフラム６０Ｂの中央部は、流体の圧力により反転され、アッパプレート６０Ａの表面と当接するスライダー５２の小径部がコイルスプリング５４の付勢力に抗して所定位置まで上昇せしめられる。これにより、発光体１６からの光ビームＬＢの光路の位置とスライダー５２の導光路５２ｒの位置とが一致するので受光体２２は、発光体１６からの光ビームＬＢを受光する。従って、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値以上であることをあらわすローレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出される。
【００８６】
斯かる実施例においても、無接点式圧力スイッチの小型化が図られる。また、発光体１６からの光ビームＬＢが、ダイヤフラム６０Ｂの反転に応じて移動されるスライダー５２の導光路５２ｒを介して受光体２２に向けて出射されることにより、ダイヤフラム６０Ｂの中央部の変位（反転）が検出されるので無接点式圧力スイッチを構成する部品点数が低減されることとなる。
【００８７】
上述の例においては、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満の場合、図１０Ｂに示されるように、受光体２２は、発光体１６からの光ビームＬＢを受光しないのでハイレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出される構成とされるが、斯かる例に限られることなく、例えば、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満の場合、受光体２２は、発光体１６からの光ビームＬＢを受光するように、スライダー５２の導光路５２ｒの位置を変更することにより、受圧室２８Ａの流体の圧力が所定値未満の場合、ローレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出されるように構成されてもよい。
【００８８】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、それぞれ、本発明に係る無接点式圧力スイッチの第５実施例の構成を示す部分断面図である。なお、図１１Ａおよび１１Ｂにおいて、図２に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００８９】
無接点式圧力スイッチは、図１１Ａに示されるように、接続継手２８の一端の内側に結合されるダイヤフラムアッセンブリー７０と、ダイヤフラムアッセンブリー７０と連結され、ダイヤフラムアッセンブリー７０を内蔵するカバー（不図示）と、接続継手２８の一端の内側に配され後述するダイヤフラム７０Ｂの変位に応じた流体の所定の圧力をあらわす検出出力を送出する信号復調回路部と、を主な要素として含んで構成されている。
【００９０】
封止された発光体１６および受光体２２は、それぞれ、後述するダイヤフラムアッセンブリー７０の一部を構成するロアプレート７０Ｃに形成される凹部に、所定の相互間間隔をもって向かい合ってカバー１０の中心を通る共通の直線上に固定されている。その凹部は、受圧室ＰＲの一部を形成するロアプレート７０Ｃの向かい合う一対の斜面部により形成されている。図１１Ｂにおいて、発光体１６および受光体２２は、それぞれ、左斜め下がりの斜面部と右斜め下がりの斜面部に配置されている。左斜め下がりの斜面部の上端と右斜め下がりの斜面部の上端とは、頂部をなす平坦面により連結されている。その平坦面には、接続継手２８内の流路２８ａに連通する流路７０Ｒの一端が開口している。
【００９１】
なお、封止された発光体１６および受光体２２は、それぞれ、必ずしもロアプレート７０Ｃに形成される凹部に所定の相互間間隔をもって向かい合ってカバー１０の中心を通る共通の直線上に固定される必要はなく、例えば、発光体１６からの光ビームＬＢが、流体ＬＩＱおよびその隙間を介して表面に入射された後、反射された光ビームＬＢが、流体ＬＩＱおよびその隙間を介して受光体２２に受光されるように、発光体１６および受光体２２が、それぞれ、受圧室ＰＲ内のいずれかの所定の位置に配置されてもよく、好ましくは、共通の円の内側の領域もしくは共通の円周上において所定の円周角をなすように配置されてもよい。
【００９２】
さらに、封止された発光体１６および受光体２２の配置は、斯かる例に限られることなく、斜面部ではなく、例えば、ロアプレート７０Ｃにおいて、共通の平面上に配置されてもよい。
【００９３】
ダイヤフラムアッセンブリー７０は、カバー内に配されるアッパプレート７０Ａと、接続継手２８の内側に配されるロアプレート７０Ｃと、互いに向かい合うアッパプレート７０Ａとロアプレート７０Ｃとの間にＯリング２４を介して挟持されるダイヤフラム７０Ｂと、を主な要素として構成されている。
【００９４】
支持部材としてのアッパプレート７０Ａは、プレス成形、切削加工、ダイキャスト、鍛造等により、例えば、金属材料で薄板状に成形されている。アッパプレート７０Ａは、開口部としての貫通孔７０ａを中央部に有している。貫通孔７０ａは、カバーの内部空間に連通している。貫通孔７０ａの一方の開口端は、アッパプレート７０Ａの漏斗状の内面に連なっている。なお、貫通孔７０ａの一方の開口端は、斯かる例に限られることなく、例えば、凹面状、あるいは、略平面状に形成されてもよい。
【００９５】
ロアプレート７０Ｃは、プレス成形、切削加工、ダイキャスト、鍛造等により、例えば、金属材料で薄板状に成形されている。ダイヤフラム７０Ｂの周縁に当接するロアプレート７０Ｃの周縁には、Ｏリング２４が挿入される環状の溝が形成されている。
【００９６】
ダイヤフラム７０Ｂの外周縁は、アッパプレート７０Ａおよびロアプレート７０Ｃ相互間に挟持される。ダイヤフラム７０Ｂは、例えば、接続継手２８内の流路２８ａを通じて供給される流体に対する耐食性を有する材料、例えば、ステンレス鋼薄板で成形されている。可撓性のあるダイヤフラム７０Ｂにおけるロアプレート７０Ｃに向き合う表面は、光反射効率を高めるべく、焼入れ後、ニッケルメッキ、金または銀メッキが施されても良い。あるいは、その表面が、鏡面処理されてもよい。さらに、ダイヤフラム７０Ｂにおけるロアプレート７０Ｃに向き合う表面は、光反射効率を高めるべく、メッキ処理の代わりに、例えば、白色等の顔料または染料による塗装処理が施されても良い。また、上述の焼入れ処理は、省略されてもよい。
【００９７】
なお、ダイヤフラム７０Ｂは、１枚のダイヤフラム、または、複数枚のダイヤフラムで構成されてもよい。複数のダイヤフラムの枚数は、無接点式圧力スイッチの仕様に応じて適宜選択される。
【００９８】
アッパプレート７０Ａおよびロアプレート７０Ｃは、ダイヤフラム７０Ｂを挟持した状態で外周縁が、例えば、溶接により接合されることにより、一体とされることにより、ダイヤフラムアッセンブリー７０が得られる。これにより、溶融部が、アッパプレート７０Ａおよびロアプレート７０Ｃの外周部に形成される。そして、得られたダイヤフラムアッセンブリー７０が挿入された接続継手２８と上述のカバーとは、接続継手２８の上端部がカバーの外周面にかしめられることにより、結合される。なお、ダイヤフラムアッセンブリー７０は、斯かる例に限られることなく、例えば、溶接に代えて、アッパプレート７０Ａとダイヤフラム７０Ｂとの間がＯリング等のシール材により密封され、結合されるように構成されてもよい。
【００９９】
斯かる構成において、流体ＬＩＱが、接続継手２８内の流路２８ａを通じて受圧室ＰＲに進入または退出する場合、受圧室ＰＲの流体ＬＩＱの圧力が所定値未満の場合、図１１Ａに示されるように、ダイヤフラム７０Ｂの中央部は、ロアプレート７０Ｃに向き合う表面とロアプレート７０Ｃの平坦面とが当接するのでダイヤフラム７０Ｂとロアプレート７０Ｃの平坦面との間の隙間が略零となる。これにより、発光体１６からの光ビームＬＢがロアプレート７０Ｃの平坦面に当接されたダイヤフラム７０Ｂの表面に衝突するので受光体２２は、光ビームＬＢを受光しないこととなる。従って、受圧室ＰＲの流体ＬＩＱの圧力が所定値未満であることをあらわすハイレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出される。
【０１００】
一方、受圧室ＰＲの流体の圧力が所定値以上の場合、ダイヤフラム７０Ｂの中央部は、所定のたわみ角をもってアッパプレート７０Ａの漏斗状の内面に向かって反転し、凸状に撓むこととなる。その際、ダイヤフラム７０Ｂの中央部におけるロアプレート７０Ｃに向き合う表面とロアプレート７０Ｃの平坦面との間には、所定の隙間が形成される。これにより、発光体１６からの光ビームＬＢが、流体ＬＩＱおよびその隙間を介して表面に入射された後、反射された光ビームＬＢが、流体ＬＩＱおよびその隙間を介して受光体２２に向けて出射されるので受光体２２は、光ビームＬＢを受光する。従って、受圧室ＰＲの流体の圧力が所定値以上であることをあらわすローレベルの検出パルス信号Ｓｏが送出される。
【符号の説明】
【０１０１】
１０、３０、３０´、５０    カバー
１６    発光体
２０、４０、４０´、６０    ダイヤフラムアッセンブリー
２０ａ    貫通孔
２０Ｂ，４０Ｂ、４０´Ｂ、６０Ｂ    ダイヤフラム
２２    受光体
５２    スライダー
ＬＢ    光ビーム
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【国際調査報告】
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