(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ自由端および固定端を有する第一および第二の可動部を有し、その自由端同士が対向するように第一および第二の可動部が配置されており、
さらに第一および第二の可動部の両側に配置された一対の連結部を有し、これらの連結部は第一および第二の可動部の固定端同士を連結しており、
さらに第一および第二の可動部ならびに一対の連結部は一枚の金属板から形成されており、
さらに第二の可動部には電気的接点が設けられ、
さらに第一および第二の可動部の先端部にその両端をそれぞれ係止され、両者に力を及ぼすよう配置された板バネを有し、第一の可動部に対して加えられた外力により、第一の可動部の変位がある位置に達した際、第二の可動部が急速に変位するよう構成されたスナップアクション機構。
【請求項２】
中空の筐体と、
この筐体の内部を仕切って二つの圧力室を形成しこれらの差圧に応じた駆動力を発生する外力伝達機構と、
二つの圧力室のそれぞれに対応させて筐体に穿たれた二つの気体導入孔と、
上記外力伝達機構からの駆動力を受けて動作するスナップアクション機構と、
筐体に固定されて設けられた電気的接点と、
この接点の開閉を筐体の外部へ伝達する導電部材とを備える圧力スイッチにおいて、
上記スナップアクション機構が請求項１に記載のスナップアクション機構により構成されたものであり、
さらに外力伝達機構からの駆動力はスナップアクション機構における第一の可動部に外力を加えるものであり、
さらに第二の可動部の変位により、第二の可動部に設けられた電気的接点と、筐体に固定されて設けられた電気的接点との接触動作を行い、各接点の開閉を行うことを特徴とする圧力スイッチ。
【請求項３】
第一の可動部を変位させる荷重調整機構を備え、
前記荷重調整機構は、前記第一の可動部の弾性変形部を変形させ、前記弾性変形部に前記外力に対する反力を付与することを特徴とする請求項２に記載の圧力スイッチ。
【請求項４】
スナップアクション機構を支持するベース板を備え、
前記ベース板は前記筐体に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の圧力スイッチ。
【請求項５】
第一の可動部の弾性変形部が変形する際の荷重調整機構の支点位置が固定されてい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】
筐体は、前記荷重調整機構を外部から調節する開口部を有し、
前記開口部に封止部材を固着させたことを特徴とする請求項３に記載の圧力スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スナップアクション機構及び圧力スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧力スイッチは、従来から給湯器の安全装置として用いられている。給湯器が燃焼する時には排気用のファンが回転するが、万一ファンが回転しないまま燃焼すると、不完全燃焼を起こして一酸化炭素が発生する恐れがある。従って、ファンからの送風を検出するために、風圧を外力として伝達し、接点の接触動作を行なう圧力スイッチが用いられてきた。
二つの可動片を板バネで接続した状態で、一方の可動片が外力を受けた場合、その可動片は外力に応じた連続的な変位を起こす。外力を受けた可動片の変位がある位置に達した瞬間に、他方の可動片が急速に変位を起こす。従来の圧力スイッチは、このようなスナップアクション機構を用いて、接点の接触動作を行なう方式であった（例えば、特許文献１参照）。すなわち、スナップアクション機構は、外力に応じて選択的に二つの位置のいずれかを採るスイッチとして機能するものである。
【０００３】
以下に、特許文献１に記載された従来の圧力スイッチを、図１０〜１５を用いて説明する。図１０は、従来の圧力スイッチの主要構成部を示す図である。図１０（ａ）は、個々の部品を示し、図１０（ｂ）はそれらを結合した状態での上面図を示している。
図１０（ａ）に示す可動片１６と荷重調整板１８を接合部１８ａにおいてカシメにより固定する。また、可動片１７のヒンジ部１７ｃと荷重調整板１８とを接合部１８ｂにおいてカシメにより固定する。更に、図１０（ｂ）の状態で、可動片１７のヒンジ部１７ｃを樹脂製の基台１５に接合部１７ｄでカシメにより固定する（図１１参照）。また、板バネ１９は、両端の係止部１９ａを可動片１７の係止部１７ｅと可動片１６の係止部１６ｂに係止され、両可動片１６、１７に対して開口部を対向させたＣ文字形状となる。
【０００４】
図１１は、可動片１６の動作を示す図である。図１１（ａ）は初期状態を示し、図１１（ｂ）は風圧によりダイアフラムに接続されたプランジャ４ｃが下がり、可動片１６を下向きに付勢した状態を示している。なお、可動片１６の動作を分かり易くするために、板バネ１９は省略されている。
可動片１６は、プランジャ４ｃからの外力が作用すると、弾性変形部が湾曲して反力を発生し、反力が外力に対してバランスしたところで湾曲が止まる。この弾性変形部は支点としての役割を果たす。
【０００５】
図１２は、図１０の可動片１７の動作を示す図である。可動片１７の両面先端部には接点１７ａ、１７ｂが取り付けられ、図１２（ａ）では、接点１７ｂが下側の接点１４ａと接触しており、図１２（ｂ）では、接点１７ａが上側の接点１２ａと接触している。なお、可動片１７の動作を分かり易くするために、可動片１６と板バネ１９は省略されている。
可動片１７も弾性変形を起こすが、可動片１７は上下の端子１２ａ、１４ａの間でしか移動することが出来ない。この弾性変形部も可動片１６と同様に支点としての役割を果たす。
【０００６】
図１３は、従来の圧力スイッチの動作を示す図である。図１３（ａ）は、初期状態または復帰状態を示し、図１３（ｂ）は外力により可動片１６、１７が反転した状態を示す。
可動片１６、１７の先端部は板バネ１９を介して接続されているので、両先端部の間には斥力（図１３の矢印）が働く。図１３（ａ）において、可動片１６の先端部が上側にあるとすると、斥力が可動片１７の先端部に対して下向きに働く。従って、可動片１７の先端部下面の接点１７ｂが下側の接点１４ａと接触する。一方、可動片１６はプランジャ４ｃにより、位置が拘束されている。
【０００７】
図１３（ａ）の状態から、プランジャ４ｃを介して可動片１６に外力が加わると、その弾性変形部が湾曲して剛体部が下向きに変位する。外力が増し、可動片１６の剛体部の変位がそのまま進むと、ある点において、可動片１７の接点１７ｂを下側の接点１４ａに押し付けているモーメントが反転する。その結果、可動片１７は急速に上方に動いて、接点１７ａが上側の接点１２ａに接触する。この状態を示したのが図１３（ｂ）であり、一連の動作を反転動作と呼ぶ。
【０００８】
次に外力を徐々に減少させると、可動片１６の弾性変形部のたわみが減り、可動片１６の剛体部が上向きに変位する（戻り始める）。ある点まで変位が進むと、可動片１７の接点１７ａを上側の接点１２ａに押し付けているモーメントが反転する。その結果、可動片１７は急速に下方に動いて、接点１７ｂが再び下側の接点１４ａに接触する。従って、図１３（ａ）の元の状態（復帰状態）に戻り、この一連の動作を復帰動作と呼ぶ。
上記の反転動作及び復帰動作を利用したスイッチ機構をスナップアクション機構と呼び、圧力スイッチの動作は可動片１６、１７の幾何学的な位置によって決まる。
【０００９】
図１４は、従来の圧力スイッチの荷重調整機構を示す図である。図１４（ａ）は、初期状態または復帰状態を示し、図１４（ｂ）は反転状態を示す。また、図１５は、可動片１７のヒンジ部の変形を示した図である。
外力に対する可動片１６の反力（荷重）の大きさは調整可能である。可動片１６の弾性変形部を予め、ある大きさにたわませておくと、可動片１６の反力は増大する。従って、可動片１６の変位が同じであっても、上記反力は、何らたわみを有しない場合よりも大きな外力とバランスすることになる。この原理を利用することにより、スイッチの反転する荷重を所望の値に調整することが出来る。
【００１０】
荷重調整機構を以下に説明する。前述の通り可動片１７のヒンジ部１７ｃは接合部１７ｄで基台１５に接合されている（図１０（ｂ）参照）。荷重調整板１８の先端部１８ｃを図１４に示すように、止めネジ２０で押し上げると、接合部１７ｄを支点として可動片１７のヒンジ部１７ｃが変形して荷重調整板１８が持ち上げられる（図１５参照）。それと同時に、荷重調整板１８と可動片１６との接合部１８ａが下がるので、可動片１６の弾性変形部にたわみが発生する。ここで、可動片１７の接合部１７ｄと止めネジ２０で押し上げられる荷重調整板１８の先端部１８ｃとの距離が短いため、可動片１７のヒンジ部１７ｃが弾性領域を超えて塑性領域に至るまで急角度に変形され、ヒンジ部１７ｃの接合部１７ｄ付近に塑性変形が生じる。それゆえ、その後、止めネジ２０を緩めた時に、ヒンジ部１７ｃが初期の位置まで戻らない。即ち、荷重調整範囲が狭くなる。可動片１７の接合部１７ｄと荷重調整板１８の先端部１８ｃとの距離を長くとればこの問題を解消することができるが、今度は可動片１７の長手方向の寸法が長くなり装置全体が大型化するという別の問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平５−１１４３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の圧力スイッチは、二つの独立した可動片を有しており、荷重を精密に測定し、しかも荷重を調整する機構を持たなければならない。従って、可動片１６、１７に付帯する部品が複雑に組み合わさり、部品点数も多く、しかもそれぞれの位置関係を規定し、精密な組立てが要求されるという課題があった。
また、ヒンジ部１７ｃが塑性変形域に達するため、一度変形させると元に戻らなくなり、荷重の再調整が難しくなるという課題があった。
【００１３】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので組立工程において二つの可動片同士の精密な位置決め作業を必要としない圧力スイッチを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に係るスナップアクション機構は、それぞれ自由端および固定端を有する第一および第二の可動部を有し、その自由端同士が対向するように第一および第二の可動部が配置されており、さらに第一および第二の可動部の両側に配置された一対の連結部を有し、これらの連結部は第一および第二の可動部の固定端同士を連結しており、さらに第一および第二の可動部ならびに一対の連結部は一枚の金属板から形成されており、さらに第二の可動部には電気的接点が設けられ、さらに第一および第二の可動部の先端部にその両端をそれぞれ係止され、両者に力を及ぼすよう配置された板バネを有し、第一の可動部に対して加えられた外力により、第一の可動部の変位がある位置に達した際、第二の可動部が急速に変位するものである。
また、この発明に係る圧力スイッチは、中空の筐体と、この筐体の内部を仕切って二つの圧力室を形成しこれらの差圧に応じた駆動力を発生する外力伝達機構と、二つの圧力室のそれぞれに対応させて筐体に穿たれた二つの気体導入孔と、上記外力伝達機構からの駆動力を受けて動作するスナップアクション機構と、筐体に固定されて設けられた電気的接点と、この接点の開閉を筐体の外部へ伝達する導電部材とを備える圧力スイッチにおいて、上記スナップアクション機構が請求項１に記載のスナップアクション機構により構成されたものであり、さらに外力伝達機構からの駆動力はスナップアクション機構における第一の可動部に外力を加えるものであり、さらに第二の可動部の変位により、第二の可動部に設けられた電気的接点と、筐体に固定されて設けられた電気的接点との接触動作を行い、各接点の開閉を行うものである。
また、この発明に係る圧力スイッチは、上記の特徴に加えて、第一の可動部を変位させる荷重調整機構を備え、前記荷重調整機構は、前記第一の可動部の弾性変形部を変形させ、前記弾性変形部に前記外力に対する反力を付与することを特徴とするものである。
また、この発明に係る圧力スイッチは、スナップアクション機構を支持するベース板を備え、前記ベース板を前記筐体に固定したことを特徴とするものである。
また、この発明に係る圧力スイッチは、第一の可動部の弾性変形部が変形する際の荷重調整機構の支点位置が固定されていることを特徴とするものである。
また、この発明に係る圧力スイッチは、筐体が前記荷重調整機構を外部から調節する開口部を有し、前記開口部に封止部材を固着させたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係るスナップアクション機構および圧力スイッチによれば、二つの可動部を一体構造とした主板５を用いているので、可動部の相互の位置関係が常に一定になり、個体間のばらつきをなくす効果がある。
また、部品点数を減らすことが出来るので、部品コストを低減し、組立て性を向上する効果がある。
また、ヒンジ部が塑性変形しないので、再度の荷重調整が可能となる効果がある。
また、スナップアクション機構を支持するベース板を筐体に取り付けているので、筐体の熱膨張／収縮に伴うスナップアクション機構の変形を防止することができる。
また、第一の可動部が変形する際の荷重調整機構の支点位置を明確にしているので、ヒンジ部のたわみ量により設定される荷重を安定化することができる。
また、筐体に設けられた開口部に封止部材を固着しているので、開口部からのリークを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１に係る圧力スイッチの縦断面図である（図２の一点鎖線で切断）。
【図２】この発明の実施の形態１に係る圧力スイッチの横断面図である（低圧室３ｃ側）。
【図３】図１、２の圧力スイッチを構成する主板５に荷重調整レバー９と荷重調整当て板１０を取り付けた状態を示す図である。
【図４】図３の主板５の弾性変形部が変形する様子を示す図である。
【図５】図１、２の圧力スイッチの動作を示す図である。
【図６】図３の可動片のヒンジ部を示す図である。
【図７】図１、２の圧力スイッチの荷重調整機構を示す図である。
【図８】図１、２の圧力スイッチを構成する板バネと可動片の係止機構を示す図である。
【図９】図１、２のＮＣ端子とＣＯＭ端子における接点接触を示す図である。
【図１０】従来の圧力スイッチの主要構成を示す図である。
【図１１】図１０の可動片１６の動作を示す図である。
【図１２】図１０の可動片１７の動作を示す図である。
【図１３】従来の圧力スイッチの動作を示す図である。
【図１４】従来の圧力スイッチの荷重調整機構を示す図である。
【図１５】図１０の可動片１７におけるヒンジ部の塑性変形を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態２に係る圧力スイッチの内部構成を示す縦断面図である。
【図１７】図１６の圧力スイッチからダイアフラムとカバーを除去した低圧室側の内部構成を示す斜視図である。
【図１８】図１７からハウジングを除去した状態を示す斜視図である。
【図１９】図１６の圧力スイッチを下方から見た状態を示す斜視図である。
【図２０】図１９からハウジングを除去して下方から見た状態を示す斜視図である。
【図２１】図１７とスイッチ構造が異なる圧力スイッチの低圧室側の内部構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態１に係る圧力スイッチの縦断面図である。また、図２は、実施の形態１に係る圧力スイッチの横断面図（低圧室３ｃ側）である。なお、図１は、図２の一点鎖線で切断し、同矢印の向きに見た図である。
図１、２において、圧力スイッチ１は、上側のカバー２と下側のハウジング３を備え、カバー２には高圧側配管ポート２ａが、ハウジング３には低圧側配管ポート３ａが接続されている。高圧側配管ポート２ａは給湯器の排気管の高圧側に接続され、低圧側配管ポート３ａは同排気管の低圧側に接続される（図示せず）。なお、高圧側配管ポート２ａと低圧側配管ポート３ａの接続位置は、図１、２の形態に限定されるものではなく、カバー２及びハウジング３の任意の位置に接続することが出来る。
【００１８】
カバー２及びハウジング３はいずれも合成樹脂からなり、外観が中空で有底の円筒形状を呈するように成型されたものである。カバー２とハウジング３の間は機密性を有するダイアフラム４によって分離されているので、ハウジング２及びダイアフラム４で囲まれた部屋が高圧室２ｃとなり、ハウジング３とダイアフラム４で囲まれた部屋が低圧室３ｃとなる。これらの高圧室２ｃおよび低圧室３ｃは、それぞれに連通する気体導入孔としての高圧側配管ポート２ａおよび低圧側配管ポート３ａを除き、機密に形成されている。一般的な使用においては、高圧側配管ポート２ａは検出対象となる気体の流路に連結され、高圧室２ｃの内部は検出対象気体の気体圧になる。低圧側配管ポート３ａは大気に開放されており、低圧室３ｃの内部は大気圧になる。ダイアフラム４は、センタープレート４ａの周囲に樹脂製の膜４ｂを張り出した構成を取る。
センタープレート４ａの中心部には、プランジャ４ｃが低圧室３ｃ側に向けて突出するように取り付けられている。高圧室２ｃでは、ダイアフラム４が受けた圧力（気体圧と大気圧との差圧）により膜４ｂは低圧室３ｃ側に向かって弾性変形する。それに伴い、センタープレート４ａ及びプランジャ４ｃも下方へ変位し、プランジャ４ｃが上記圧力を外力として主板５へ伝達する。プランジャ４ｃを含むダイアフラム４を外力伝達機構とする。
【００１９】
ハウジング３の基台１５には金属製のＮＣ（Ｎｏｒｍａｌｌｙ  Ｃｌｏｓｅ）端子１４がその先端部をハウジング３の外側に突出して固定されている。また、基台１５の上には、主板５を支えるための柱１１が複数本立っている。
柱１１上には、ＣＯＭ（Ｃｏｍｍｏｎ）端子１３が配置されている。ＮＣ端子１４、ＣＯＭ端子１３の上方に位置するように、主板５が柱１１の上端に固定されて配置されている。金属製のＣＯＭ端子１３の一方の端部は主板５の端部５ｄに結合して電気的導通をとると共に、その他方の端部はハウジング３の外側に突出している。
主板５の上方には、金属製のＮＯ（Ｎｏｒｍａｌｌｙ  Ｏｐｅｎ）端子１２が配置されており、その先端部がハウジング３の外側に突出するようにハウジング３に固定されている。ハウジング３の外部へ突出した端子１２、１３、１４の端部は、外部の機器と電気的な接続をとるための接続端子として機能する。主板５及び板バネ６を含むスナップアクション機構については後述する。
【００２０】
図３は、図１、２の圧力スイッチを構成する主板５に荷重調整板９と荷重調整当て板１０を取り付けた状態を示す図である。図３（ａ）はその上面図であり、図３（ｂ）は分解斜視図である。
一枚の金属板を打ち抜いて形成された主板５の端部５ｃの下側には同形状の端部を有する荷重調整板９が固定され、主板５の端部５ｃを補強する。端部５ｃの上側にも同形状の荷重調整当て板１０が固定され、主板５の端部５ｃを補強する。
荷重調整板９の荷重調整レバー９ａは、主板５の中心軸上において、端部５ｃ側に穿設された長孔部５ｉに収まるように位置する。
【００２１】
主板５は、中心線上で相互に対向する位置に、二つの可動部５０、５１を備えている。可動部５０と端部５ｃの間、可動部５１と端部５ｄの間には、それぞれ弾性変形部５ａ、５ｂを有している。
可動部５０は、その二等辺の側面部分に折り曲げ部５ｇを備えている。折り曲げ部５ｇにより可動部５０が補強されるので、折り曲げ補強されていない弾性変形部５ａに対して可動部５０はほぼ剛体のように機能する。可動部５０の先端部には、プランジャ４ｃの先端部が接触するための、窪み形状のプランジャ受け部５ｊが形成されている。
可動部５１は、弾性変形部５ｂの先端部より前に位置する略長方形状の部分であり、たわみ易い形状の弾性変形部５ｂに比べて大きな剛性を有するので、ほぼ剛体のように機能する。可動部５１は、その上面に接点５ｋを、下面には接点５ｑを備えている。
主板５の長手方向の両側面部分には折り曲げ部５ｈを備えており、ほぼ剛体のように機能する。
上記から明らかなように、可動部５０、５１は、いずれも材料力学上の「片持ち梁」として把握することができる。可動部５０においては、突出部５ｏのある側が自由端に相当し、端部５ｃのある側が固定端に相当する。また、可動部５１においては、突出部５ｐのある側が自由端に相当し、端部５ｄのある側が固定端に相当する。可動部５０、５１の自由端同士は互いに近接した位置で対向するように配置されている。一方、可動部５０、５１の固定端同士は互いに遠ざかった位置に配置されている。また、可動部５０、５１の両側には一対の連結部５ｒ、５ｓが配置され、可動部５０の固定端と可動部５１の固定端とを連結している。この実施の形態においては、連結部５ｒの両端と連結部５ｓの両端とが端部５ｃ及び端部５ｄで互いに連続しており、可動部５０、５１を取り囲む枠のような形状に形成されている。
【００２２】
図４は、図３の主板５の弾性変形部５ａ、５ｂが変形する様子を示す図である。図４（ａ）は中立位置を、図４（ｂ）は上下方向への変形の様子を示している。図４において、可動部５０、５１は板バネ６で接続されていない状態である。また、分かり易くするために、主板５の折り曲げ部５ｈは省略している。
図４に示すように、弾性変形部５ａ、５ｂ共に上下方向に弾性変形可能である。また、可動部５０、５１はほぼ剛体のように機能する。
【００２３】
次に、動作について図１、２、３、５を用いて説明する。図５は、図１、２の圧力スイッチの動作を示す図であり、荷重調整レバー９ａに対して止めネジ７が全く力を及ぼしていない状態である。図５（ａ）は、初期状態または復帰状態を示し、図５（ｂ）は外力により可動部５０、５１が反転した状態を示す。
可動部５０、５１の先端部（自由端）は、板バネ６を介して接続されているので、両先端部の間には斥力（図５中の矢印）が働く。初期状態、すなわち高圧室２ｃと低圧室３ｃとに差圧が発生していない状態において、図５（ａ）に示すように、可動部５０は斥力を受けて上方のプランジャ４ｃの先端に接触しており、他方の斥力が可動部５１に対して下向きに働いている。従って、可動部５１の下面の接点５ｑが、下側のＮＣ端子１４上の接点１４ａと接触している。
【００２４】
図５（ａ）の状態から、高圧室２ｃの気体圧が増加し、プランジャ４ｃを通じて可動部５０のプランジャ受け部５ｊに外力が加わると、弾性変形部５ａが撓められて可動部５０が下向きに変位する。外力が増し、可動部５０の変位がそのまま進むと、可動部５０の作動点において、可動部５１の接点５ｑを下側の接点１４ａに押し付けているモーメントが反転する。その結果、可動部５１は急速に上方に動いて、接点５ｋが上側のＮＯ（Ｎｏｒｍａｌｌｙ  Ｏｐｅｎ）端子１２の下面に設けられた接点１２ａに接触する。この状態を示したのが図５（ｂ）であり、この一連の動作が反転動作である。
【００２５】
次に、高圧室２ｃの気体圧が減少しプランジャ４ｃに加わる下向きの外力が徐々に減少すると、弾性変形部５ａの反発力によって撓みが減り、可動部５０が上向きに変位する（戻り始める）。ある点まで変位が進むと、可動部５１の接点５ｋを上側の接点１２ａに押し付けているモーメントが反転する。その結果、可動部５１は急速に下方に動いて、接点５ｑが再び下側の接点１４ａに接触する。従って、図５（ａ）に示す元の状態（復帰状態）に戻る。この一連の動作が復帰動作である。プランジャ４ｃに加わる下向きの外力（荷重）と反転、復帰動作との関係はヒステリシスを持つ。すなわち、図５において、スナップアクション機構が反転動作をするときの外力Ｆ１と、復帰動作するときの外力Ｆ２とは、Ｆ１＞Ｆ２の関係にある。
上記の反転動作及び復帰動作を利用したスナップアクション機構に基づいて、圧力スイッチ１の動作は可動部５０、５１の幾何学的な位置によって決まる。
【００２６】
図６は、図３の主板５のヒンジ部５ｍを示す図である。主板５の連結部５ｒ、５ｓにおいて、荷重調整当て板１０と固定部５ｎとの間の部分（図中のハッチング部分）が、それぞれヒンジ部５ｍとして働く。このヒンジ部５ｍの長手方向の長さは、弾性変形部５ａの長さとほぼ同様に、或いは極端に違わない程度の長さに、形成されている。図７は、図１、２の圧力スイッチの荷重調整機構を示す図である。図７（ａ）は初期状態または復帰状態を示し、図７（ｂ）は反転状態を示す。
基台１５において、荷重調整板９の荷重調整レバー９ａと対向する位置には、止めネジ７が基台１５を貫通して配置されている。また、ＮＣ端子１４と対向する位置にも、止めネジ８が同様に配置されている。止めネジ７、８は上下移動が可能である。
なお、止めネジ７、８は六角穴付きのものを用いれば、六角レンチにより位置合わせの調整が容易となる。
【００２７】
両側の固定部５ｎ同士を結ぶ仮想線に対し、荷重調整板９に止めネジ７が接触する位置は、プランジャ受け部５ｊの方向にわずかな変位ｘを持っている。荷重調整板９はヒンジ部５ｍよりも厚い板材で形成されており、ヒンジ部５ｍよりも機械的強度が大きいので、止めネジ７により荷重調整レバー９ａを押し上げたとき、荷重調整板９が剛体として一体的に動き、主板５と柱１１との固定部５ｎを支点として、この固定部５ｎと端部５ｃとの間にあるヒンジ部５ｍがたわむ（図６参照）。それに伴い、主板５の弾性変形部５ａもある大きさにたわむ。このときヒンジ部５ｍのたわみ量と弾性変形部５ａのたわみ量とは、あまり違わない。このたわみにより、初期状態と比較して弾性変形部５ａの反力は増大する。すなわち、反力の大きさにバイアスＢがかかる。従って、可動部５０の変位が同じであっても、上記反力は、何らたわみを有しない（バイアスＢがかかっていない）場合よりも大きな外力とバランスすることになる。この原理を利用することにより、主板５の反転する荷重を所望の値に調整することが出来る。すなわち、反転動作する荷重（ＯＮ点）をＦ１＋Ｂ、復帰動作する荷重（ＯＦＦ点）をＦ２＋Ｂに調整することができる。
【００２８】
ＮＣ端子１４とＮＯ端子１２の接点間距離調整機構について説明する。図７において、ＮＣ端子１４は、紙面に垂直な方向に長手方向をもつ帯状を呈する金属板であり、ある程度のバネ性を有する。従ってＮＣ端子１４の下面に接触している止めネジ８の先端の位置を調整すると、それにつれてＮＣ端子１４の位置が変化し、ＯＮ点の荷重Ｆ１がＦ１’に変化する。これにより、ＯＮ点／ＯＦＦ点の差（ディファレンシャル）を調節することが出来る。
【００２９】
実施の形態１に係る圧力スイッチ１の調整方法について説明する。以上説明したように、圧力スイッチ１は荷重調整機構と、接点間距離調整機構とを備えている。
先ず、圧力スイッチ１の組立て時に、ＮＯ端子１２（接点１２ａ）の位置を固定する。
次に、荷重調整機構で可動部５１の強さを調整してＯＦＦ点を決める。このとき、ＯＦＦ点はＦ２＋Ｂとなるが、これにつれてＯＮ点もＦ１＋Ｂとなる。
最後に、接点間距離調整機構で接点１４ａを動かして、接点１２ａとの距離を定めてＯＮ点（Ｆ１’＋Ｂ）を決める。
例えば、初期状態のＯＮ点がＦ１＝５０Ｐａ、ＯＦＦ点がＦ２＝４０Ｐａとすると、
荷重調整機構で圧力をＢ＝１０Ｐａ増した場合には、ＯＮ点はＦ１＋Ｂ＝６０Ｐａ、ＯＦＦ点はＦ２＋Ｂ＝５０Ｐａとなる。
更に、ディファレンシャルを１０Ｐａから８Ｐａにする場合には、接点間距離調整機構でＮＣ端子１４（接点１４ａ）を上方へ動かす。これにより、ＯＮ点はＦ１＋Ｂ＝６０ＰａからＦ１’＋Ｂ＝５８Ｐａに変化するが、ＯＦＦ点はＦ２＋Ｂ＝５０Ｐａのままであるので、ディファレンシャルはＦ１’−Ｆ２＝８Ｐａとなる。
【００３０】
図８は、図１、２の圧力スイッチを構成する板バネと可動片の係止機構を示す図である。図８（ａ）は板バネ６の上面図であり、図８（ｂ）は板バネ６と主板５との係止部を拡大した図である。
可動部５０の先端部には、中央にある半円状の突出部５ｏの両側に切り欠き部５ｅが設けられている。可動部５１の先端部にも、中央にある長方形状の突出部５ｐの両側に切り欠き部５ｆが設けられている（図３参照）。板バネ６の切り欠き部６ａには両端、両側に同様の切り欠きが設けられている。また、板バネ６の中央部を挟んで一対の孔部６ｂが開いている。この孔部６ｂは板バネ６のバネ性（反発力）を調節するために開けられたものである。
図８（ｂ）において、可動部５０の突出部５ｏを板バネ６の孔部６ｂに挿通し、可動部５０の切り欠き部５ｅを板バネ６の切り欠き部６ａに係止することにより、板バネ６の切り欠き部６ａの紙面左右方向の動きが可動部５０の突出部５ｏと突出部５ｔとで規制されるので、板バネ６と可動部５０が外れ難くなっている。なお、図８（ｂ）は板バネ６と可動部５０との係止機構を示しているが、板バネ６と可動部５１についても同様である。
板バネ６は、以上のように両端を可動部５０と可動部５１の先端部に係止され、両可動部５０、に対して開口部を対向させたＣ文字形状となるように撓まされて、圧縮バネとして作用する。
【００３１】
図９は、図１、２のＮＣ端子１４とＣＯＭ端子１３における接点接触を示す図である。図９は接点１４ａと接点５ｑとの接点接触を示しているが、接点１２ａと接点５ｋとの接点接触についても同様である。
図１に示すように、ＣＯＭ端子１３は主板５と電気的に常時接続状態であり、主板５の可動部５１の先端部に設けられた接点５ｋ、５ｑがＣＯＭ端子１３の接点となる。
図９の接点５ｑと接点１４ａは、同形状であり、その外形は略半円柱状である。従って、接点５ｑと接点１４ａは対向する円弧の頂点部で接触する、いわゆるクロスバー方式なので、接触信頼性が高くなる。
なお、接点形状は本形状に限定されるものではなく、ボタン型のものや円柱状のものであってもよい。
【００３２】
以上のように、この実施の形態１によれば、二つの可動部５０、５１を一体構造とした主板５を用いているので、可動部５０、５１の相互の位置関係が常に一定になり、個体間のばらつきをなくす効果がある。
また、部品点数を減らすことが出来るので、部品コストを低減し、組立て性を向上する効果がある。
更に派生効果として、ヒンジ部５ｍの長さと弾性変形部５ａの長さとを近づけることができ、その結果として荷重調整時のヒンジ部５ｍのたわみ量と弾性変形部５ａのたわみ量とを同程度にすることができるので、ヒンジ部５ｍが塑性変形し難いように設計することが容易な荷重調整機構を実現できる。
【００３３】
実施の形態１に係る圧力スイッチについて説明してきたが、重力に対して方向を示す語彙、例えば「上下左右」等については、各図面に沿って説明するのに便宜上用いたものである。しかしながら、実際の圧力スイッチは、任意の方向に延出した排気管に取り付けられるものであるため、圧力スイッチ１の各部も、重力方向に対して任意の方向（姿勢）を取り得るものとする。
【００３４】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１に係る圧力スイッチでは、ハウジング３の合成樹脂と、主板５を含むスナップアクション機構を構成する金属材料との熱膨張係数が異なるため、ハウジング３の熱膨張／収縮により主板５も伸縮し、スナップアクション機構が反転動作する荷重（ＯＮ点）や復帰動作する荷重（ＯＦＦ点）（以下、動作点）が当初の設定荷重からずれる可能性がある。
また、実施の形態１に係る圧力スイッチ１では、固定部５ｎを支点としてヒンジ部５ｍがたわむ構造になっているが、支点となる固定部５ｎの位置が明確でないと動作点がずれる可能性がある。
更に、実施の形態１に係る圧力スイッチ１では、止めネジ７，８がハウジング３の基台１５を貫通しており、ハウジング３の外部に面する貫通穴からリークが発生すると、低圧室３ｃの圧力が低下して復帰動作に支障が出る可能性がある。
実施の形態２に係る圧力スイッチ１は、以上の点を解決する構成を有するものである。
【００３５】
図１６は、この発明の実施の形態２に係る圧力スイッチの内部構成を示す縦断面図、図１７は、図１６の圧力スイッチからダイアフラムとカバーを除去した低圧室側の内部構成を示す斜視図、図１８は、図１７からハウジングを除去した状態を示す斜視図、図１９は、図１６の圧力スイッチを下方から見た状態を示す斜視図、図２０は、図１９からハウジングを除去して下方から見た状態を示す斜視図、図２１は、図１７とスイッチ構造が異なる圧力スイッチの低圧室側の内部構成を示す斜視図である。
【００３６】
次に、図１６〜２１に基づいて、実施の形態２に係る圧力スイッチの構成のうち、実施の形態１と相違する部分を説明する。
実施の形態１に係る圧力スイッチ１では、図１に示すように、ハウジング３の基台１５から突出する複数の柱１１で主板５を支持している。
それに対して、実施の形態２に係る圧力スイッチ１では、ベース板２１上に主板５を含むスナップアクション機構の主要構成部分を載置し、更にハウジング３の基台１５上にベース板２１を固定した構造（フローティング構造）を有する。
【００３７】
図１６〜１８，２０に示すように、ベース板２１は、その中央付近に穿設された穴部２１ａが、ハウジング３の基台１５の中央付近に設けられた突出部１５ａに嵌着されている。ベース板２１と基台１５との固定部分（穴部２１ａ、突出部１５ａ）は３箇所設けられているが、その数は任意である（可能であれば、ハウジング３の中央一点で固定してもよい）。
このように、ベース板２１をハウジング３中央の狭い領域に固定することにより、ハウジング３の熱膨張／収縮が主板５に与える影響を極力小さくすることができる。
【００３８】
ベース板２１は、圧力スイッチ１が排気側に接続された場合には、腐食性ガスに暴露される可能性があり、また、ハウジング３の熱膨張／収縮の影響をスナップアクション機構に伝えないようにするために、ある程度の強度（肉厚）が要求される。
従って、ベース板２１は、耐食性及び強度に優れる金属材料、例えば真鍮等の板材を用いて成形している。
【００３９】
ベース板２１の長手方向の両端部は、基台１５に当接する底面の高さから主板５の平面高さまで延出され、主板５がその両端部上で支持されている。
【００４０】
主板５の固定部５ｎは、ベース板２１の一方の端部である固定部２１ｂ上に当接し、更にその上から当て板２２を当て、リベット２３により固定されている（図２０参照）。
このように、主板５の固定部５ｎをベース板２１の固定部２１ｂ上に固定することにより、ヒンジ部５ｍのたわみの支点を明確にしている。
なお、１本のリベット２３と当て板２２とを一体化した当て板を用い、残り一本のリベット２３により、上記一体化した当て板と固定部５ｎとを固定部２１ｂに固定してもよい。
【００４１】
図１６，１９，２０に示すように、止めネジ７，８は、ベース板２１に対して上下動可能に螺合し、更にベース板２１から突出した止めネジ７，８の一端は、ハウジング３の基台１５の貫通穴１５ｂに挿通されている。
貫通穴１５ｂのハウジング３の外側に面する開口部３ｂには、キャップ部材２４が固着されている。
キャップ部材２４は、プリント基板の材料等に用いられているガラス−エポキシ系複合樹脂で形成されている。ガラス−エポキシ系複合樹脂は、例えば、ガラス粒子やガラス繊維をエポキシ樹脂中に分散したものである。
キャップ部材２４は、板材から円形に打ち抜かれたものを使用し、エポキシ系の接着剤等を塗布してハウジング３の開口部３ｂに固着される。固着手段としては、接着剤以外に超音波溶着等のプラスチック溶着を用いてもよい。
【００４２】
仮に、キャップ部材２４を金属等の導電性材料で構成すると、ベース板２１から止めネジ７，８を伝導して圧力スイッチの外部へ漏電する可能性がある。従って、キャップ部材２４としては、耐熱性に優れる非導電性材料で、尚且つハウジング３に近い熱膨張係数を有するものが望ましい。
なお、止めネジ７，８の外径よりも、貫通穴１５ｂの内径の方が大きいので、止めネジ７，８とハウジング３とは非接触状態となる。
【００４３】
実施の形態１に係る圧力スイッチ１では、ＣＯＭ端子１３の一方の端部は主板５の端部５ｄに結合して電気的導通をとると共に、その他方の端部はハウジング３の外側に突出している。
それに対して、実施の形態２に係る圧力スイッチ１では、ベース板２１がＣＯＭ端子の役割を果たす。
図１６〜１８，２０に示すように、ベース板２１の一方の側端部が、ハウジング３に差し込まれたＣＯＭ外部端子１３ａに接続されている。主板５はベース板２１上に支持されているので、主板５とＣＯＭ外部端子１３ａとは導通されている。
また、ＮＯ端子１２は、ベース板２１の固定部２１ｂと対向する他方の端部上に非導電性のスペーサ２５を介して配置され、ハウジング３に差し込まれたＮＯ外部端子１２ｂに接続されている。従って、ＮＯ端子１２とベース板２１（ＣＯＭ端子）とは電気的に独立している。
【００４４】
本発明に係る圧力スイッチは、ＳＰＳＴ、ＳＰＤＴのどちらか一方のスイッチ構造を有するものである。例えば、図１６の圧力スイッチ１は、ＮＣ端子１４を有しないＳＰＳＴ（Single Pole Single Throw：単極単投）スイッチである。一方、図２１の圧力スイッチ１は、ＮＣ端子１４を有するＳＰＤＴ（Single Pole Double Throw：単極双投）スイッチである。
【００４５】
図２１に示すＳＰＤＴスイッチでは、ＮＣ端子１４はハウジング３の基台１５に固定され、ベース板２１から浮いた状態（非接触状態）である。そして、ＮＣ端子１４は、ハウジング３に差し込まれたＮＣ外部端子１４ｂと接続されている。
また、ＮＣ端子１４の位置を調節する止めネジ８は、ベース板２１と螺合せずにハウジング３の基台１５を貫通しており、ベース板２１とは非接触状態である。
従って、ＳＰＤＴスイッチの場合には、ＮＣ端子１４とベース板２１（ＣＯＭ端子）とは電気的に独立した状態となる。
【００４６】
実施の形態２に係る圧力スイッチ１の動作については、実施の形態１に係る圧力スイッチ１の動作と同様であるので説明を省略する。
【００４７】
以上のように、この実施の形態２によれば、ベース板２１にて主板５を支持してベース板２１をハウジング３に取り付けることにより、ハウジング３の熱膨張／収縮に伴う主板５の変形を防止することができる。
また、リベット２３及び当て板２２を用いて主板５の固定部５ｎをベース板２１の固定部２１ｂに固定することにより、ヒンジ部５ｍの支点を明確に位置決めして、ヒンジ部５ｍのたわみ量により設定される荷重（動作点）を安定化することができる。
更に、ハウジング３の開口部３ｂに耐熱性に優れるキャップ部材２４を固着することにより、開口部３ｂからのリークを防止する。また、円形のキャップ部材２４は、板材から容易に打ち抜き成形が可能であり、金型も不要であるため、コスト低減を図ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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