(57)【要約】【課題】筐体外部から衝撃が加わった場合でも、外力伝達機構の駆動力伝達軸が可動片から脱落しない圧力スイッチを得ることを目的とする。【解決手段】ダイアフラム４（駆動力伝達機構）のセンタープレート４ａには、プランジャ４ｃと反対方向に突出された凸部４ｅが形成され、カバー２には、凸部４ｅと対向する位置に凸部４ｅが常時挿入される凹部２ｂが形成されている。更に、スナップアクション機構の可動部５０において、プランジャ受け部５ｊより先端部には、折り曲げ部５２が一体に形成されている。これらの構造により、プランジャ４ｃの先端部が可動部５０から脱落するのを防止する。【選択図】図５
2007280812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
このスナップアクション機構により開閉される電気的接点と、
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、
前記外力伝達機構の移動範囲を規制する規制部を前記筐体の内部に有することを特徴とする圧力スイッチ。
【請求項２】
請求項１の圧力スイッチにおいて、
前記規制部として、
前記外力伝達機構には、前記駆動力の伝達軸と反対方向に突出された凸部が形成され、
前記筐体には、前記凸部と対向する位置に前記凸部が挿入される凹部が形成されていることを特徴とする圧力スイッチ。
【請求項３】
請求項１の圧力スイッチにおいて、
前記規制部として、
前記外力伝達機構には、前記駆動力の伝達軸とは反対側に凹部が形成され、
前記筐体には、前記凹部と対向する位置に前記凹部が挿入される凸部が形成されていることを特徴とする圧力スイッチ。
【請求項４】
前記スナップアクション機構は、前記外力伝達機構の駆動力の伝達軸が当接する可動部を備え、
前記可動部には、前記駆動力の伝達軸の少なくとも一方向への移動を規制する側壁が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項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、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）。即ち、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７を用いて説明する。図７は、従来の圧力スイッチの内部構成を示す縦断面図である。
図７に示すように、圧力スイッチは上方ハウジング部分２０及び下方ハウジング部分２１を備え、その双方にはそれぞれ圧力接続部２０ａ，２１ａが設けられている。圧力接続部２０ａ，２１ａそれぞれに連通した圧力室２０ｂ，２１ｂの間には、両室を相互に分離すると共に両室の圧力差に応じて動作するダイアフラム２２が配置されている。
ダイアフラム２２は、センタープレート２２ａと、その周囲に張り出した膜２２ｂと、センタープレート２２ａの中央から圧力室２１ｂに向かって突設されたプランジャ２２ｃを備えている。
【０００４】
スナップアクション機構２３は、その全構成要素と共に下方ハウジング部分２１内に配置された基台上に取り付けられる。スナップアクション機構２３は板バネ２４を備えている。板バネ２４の中心付近に一体形成された可動片上に、プランジャ２２ｃの先端部が当接する作動点２４ａが設けられている。
【０００５】
圧力室２０ｂ，２１ｂに差圧が生じると、ダイアフラム２２でその差圧を受けることにより、センタープレート２２ａに外力が加わる。当該外力はセンタープレート２２ａを押し下げ、プランジャ２２ｃが当接する作動点２４ａに対して、駆動力として作用する。
ダイアフラム２２から駆動力を伝達されたスナップアクション機構２３はスイッチの切換動作を行う。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１１４３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の圧力スイッチは、以上のように構成されていたので、ダイアフラム２２は柔軟な膜２２ｂによって全周を支持されており、膜２２ｂの柔軟性の許す範囲および方向において変位が可能である。しかもプランジャの先端部が作動点に当接しているのみであり、平面方向（図７の紙面に垂直に交わる面の面内方向）から加わる力に対しては、プランジャ２２ｃは全く位置決め固定されていない。従って、輸送時等に圧力スイッチの筐体外部から強い平面方向の衝撃が加わると、プランジャ２２ｃの先端部（駆動力伝達軸）が、可動片に対する正規の位置から逸脱して動作不良を生じる可能性があるという課題があった。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、筐体外部から衝撃が加わった場合でも、外力伝達機構の駆動力伝達軸が可動片に対する正規の位置から逸脱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】
【０００９】
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、このスナップアクション機構により開閉される電気的接点と、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、前記外力伝達機構の移動範囲を規制する規制部を前記筐体の内部に有することを特徴とするものである。
【００１０】
この発明に係る圧力スイッチは、前記規制部として、前記外力伝達機構には、前記駆動力の伝達軸と反対方向に突出された凸部が形成され、前記筐体には、前記凸部と対向する位置に前記凸部が挿入される凹部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
この発明に係る圧力スイッチは、前記規制部として、前記外力伝達機構には、前記駆動力の伝達軸とは反対側に凹部が形成され、前記筐体には、前記凹部と対向する位置に前記凹部が挿入される凸部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明に係る圧力スイッチは、前記スナップアクション機構が、前記外力伝達機構の駆動力の伝達軸が当接する可動部を備え、前記可動部には、前記駆動力の伝達軸の少なくとも一方向への移動を規制する側壁が形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、外力伝達機構の移動範囲を規制する規制部を筐体の内部に有するので、筐体外部から衝撃が加わった場合でも、外力伝達機構の駆動力伝達軸が可動片に対する正規の位置から逸脱するのを防止することができる。
【００１４】
この発明によれば、外力伝達機構の凸部を筐体の凹部に挿入することにより、駆動力の伝達軸の平面方向の移動量を制限しているので、輸送時等に筐体外部から平面方向の衝撃が加わった場合でも、駆動力の伝達軸が可動部から脱落するのを防止することができる。
【００１５】
この発明によれば、外力伝達機構の凹部を筐体の凸部に挿入することにより、駆動力の伝達軸の平面方向の移動量を制限しているので、輸送時等に筐体外部から平面方向の衝撃が加わった場合でも、駆動力の伝達軸が可動部から脱落するのを防止することができる。
【００１６】
この発明によれば、可動部に側壁を形成することにより、可動部上での駆動力の伝達軸の移動を規制しているので、駆動力の伝達軸に傾きが生じた場合でも、同伝達軸が可動部から脱落するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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、この発明の実施の形態１に係る圧力スイッチの外観を示す斜視図、図２は、図１の圧力スイッチの内部構成を示す縦断面図、図３は、図１の圧力スイッチからカバーのみ縦断面とした斜視図、図４は、図３中のセンタープレートとカバーの凹凸構造部分の拡大図、図５は、図３から更にダイアフラムを縦断面とした斜視図である。
【００１８】
次に、図１〜５を用いて、実施の形態１に係る圧力スイッチの構成について説明する。
図１，２に示すように、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。
【００１９】
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の間は気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、カバー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、気密に形成されている。一般的な使用においては、給湯器内部の空気配管内部にオリフィス等を設けて差圧を発生させ、これの高圧側を圧力スイッチの高圧側配管ポートへ、低圧側を圧力スイッチの低圧側配管ポートを接続する。
【００２０】
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。
【００２１】
図３，４に示すように、センタープレート４ａの上面中心部は、プランジャ４ｃと反対方向、即ちカバー２の中心方向に向かって突出した凸部４ｅを有する。凸部４ｅとプランジャ４ｃとは同軸である。
また、凸部４ｅと対向するカバー２の中心部には、凸部４ｅの外径よりもやや大きな内径を有する凹部２ｂが形成されている。
凸部４ｅが凹部２ｂに挿入されると、プランジャ４ｃは後述するスナップアクション機構から上向きの反力を受けるので、凸部４ｅと凹部２ｂとは常時嵌合状態を維持する（以下、凹凸構造）。
凸部４ｅの突出部分の寸法及び凹部２ｂの深さ部分の寸法は、両者の嵌合状態を維持できれば任意である。
【００２２】
図１，５に示すように、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が固定される。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。また、可動部５０，５１は板バネ６により連結されている。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（作動点）が形成されている。
プランジャ４ｃの先端部が可動部５０のプランジャ受け部５ｊに接触し、外力伝達機構からの駆動力を受ける。この駆動力を受けて動作する主板５及び板バネ６を含む構成を、スナップアクション機構とする。
更に、可動部５０において、プランジャ受け部５ｊよりも先端部分には、その一部を切り起こした、断面Ｌ字形の折り曲げ部５２が一体に形成されている。
【００２３】
ベース板１０は、その中央付近を、ハウジング３の中央付近に嵌着されている。ベース板１０の長手方向の両端部は、ハウジング３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。
【００２４】
次に、凸部４ｅと凹部２ｂの成す凹凸構造及び可動部５０の折り曲げ部５２により、プランジャ４ｃが可動部５０上に保持される動作について説明する。
センタープレート４ａの凸部４ｅは常時カバー２の凹部２ｂに挿入されているので、凸部４ｅと同軸のプランジャ４ｃは、可動部５０の平面方向の動きが規制される。従って、ある程度の衝撃が外部から加わった場合でも、プランジャ４ｃは可動部５０上から脱落することはない。
【００２５】
また、圧力スイッチ１を高所から落下させる等して相当強い衝撃が加わった場合、瞬間的に弾性変形部５ａ，５ｂや板バネ６がたわむことが想定される。それに伴って、プランジャ４ｃの軸が凸部４ｅと凹部２ｂとの隙間（嵌合隙間）の分だけ傾いて、プランジャ４ｃの先端部が一時的にプランジャ受け部５ｊから外れる可能性がある。
可動部５０の端部５ｃ方向及びその直交方向には十分な平面部分が存在するため、プランジャ４ｃの先端部が上記方向へ移動しても可動部５０から脱落しない。
一方、プランジャ４ｃの先端部が可動部５０の先端方向に移動しても、折り曲げ部５２によって同方向への移動を規制されるので、同様に可動部５０から脱落しない。
【００２６】
以上のように、この実施の形態１によれば、センタープレート４ａの凸部４ｅをカバー２の凹部２ｂに嵌め込む凹凸構造により、プランジャ４ｃ（駆動力伝達軸）の移動量を制限して、プランジャ４ｃの先端部が可動部５０から脱落するのを防止することができる。
更に、可動部５０の最先端部に曲げ部５２を形成することにより、プランジャ４ｃの傾きが生じた場合でも、可動部５０からプランジャ４ｃの先端部が脱落するのを防止することができる。なお、ここでは規制部として、センタープレート４ａに凸部４ｅを設け、ハウジング３の内側に凹部２ｂを設けた例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。逆に、センタープレート４ａに凹部を設け、ハウジング３の内側に凸部を設けても良い。要するに、ダイアフラム４がスナップアクション機構を介して板バネ６の力を受けハウジング３の底部に位置している状態において衝撃力を受けた場合に、ダイアフラム４がハウジング３に対して平面方向に大きく動かないように、ダイアフラム４の変位を規制できる形状であれば良い。
【００２７】
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。
図６は、図２中の破線部分を拡大した様子を示す模式図（ａ）と、同破線部分の実施の形態２に係る構成を示す模式図（ｂ），（ｃ）である。
【００２８】
図６（ａ）に示すように、実施の形態１では、膜４ｂの内縁部分（リブ）をセンタープレート４ａの外縁に設けた溝部４ｆに嵌め込み、その上から溶着リング４ｄを超音波溶着等により固着して、ダイアフラム４を一体に形成している。
【００２９】
それに対して、実施の形態２では、溶着リング４ｄを廃止した構造を有する。
図６（ｂ）に示すように、センタープレート４ａの外縁には、折り曲げ部４ｇが溝部４ｆの内側に隣接して立設されている。折り曲げ部４ｇは溝部４ｆの側壁を成す。なお、図６（ｂ）では初期状態（折り曲げ前の状態）を示している。
続いて、図６（ｃ）に示すように、溝部４ｆに膜４ｂの内縁部分（リブ）を嵌め込んだ後、折り曲げ部４ｇを、センタープレート４ａの内側から外側に向かって、膜４ｂの内縁部分を覆うように折り曲げる（圧着する）。その結果、折り曲げ部４ｇと溝部４ｆとの間で、膜４ｂの内縁部分がしっかりと挟持される。
【００３０】
以上のように、この実施の形態２によれば、センタープレート４ａに形成された溝部４ｆと折り曲げ部４ｇとの間で膜４ｂを挟持可能であるので、溶着リング４ｄが不要となり、コストを低減することができる。
【００３１】
実施の形態１，２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。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る圧力スイッチの外観を示す斜視図である。
【図２】図１の圧力スイッチの内部構成を示す縦断面図である。
【図３】図１の圧力スイッチからカバーのみ縦断面とした斜視図である。
【図４】図３中のセンタープレートとカバーの凹凸構造部分の拡大図。
【図５】図３から更にダイアフラムを縦断面とした斜視図である。
【図６】図２中の破線部分を拡大した様子を示す模式図（ａ）と同破線部分の実施の形態２に係る構成を示す模式図（ｂ），（ｃ）である。
【図７】従来の圧力スイッチの内部構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  圧力スイッチ
２  カバー
２ａ  高圧側配管ポート
２ｂ  凹部
２ｃ  高圧室
３  ハウジング
３ａ  低圧側配管ポート
３ｃ  低圧室
４  ダイアフラム
４ａ  センタープレート
４ｂ  膜
４ｃ  プランジャ
４ｄ  溶着リング
４ｅ  凸部
４ｆ  溝部
４ｇ  折り曲げ部
５  主板
５０  可動部
５１  可動部
５ａ  弾性変形部
５ｂ  弾性変形部
５ｃ  端部
５ｄ  端部
５ｊ  プランジャ受け部
６  板バネ
９  荷重調整板
１０  ベース板
２０  上方ハウジング部分
２０ａ  圧力接続部
２０ｂ  圧力室
２１  下方ハウジング部分
２１ａ  圧力接続部
２１ｂ  圧力室
２２  ダイアフラム
２２ａ  センタープレート
２２ｂ  膜
２２ｃ  プランジャ
２３  スナップアクション機構
２４  板バネ
２４ａ  作動点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007280812.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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