(57)【要約】【課題】組み立て時のワイヤ配線を容易にすると共に、外形を小型化した圧力スイッチを得ることを目的とする。【解決手段】この発明に係る圧力スイッチは、低圧側配管ポート３ａ及びＣＯＭ外部端子１４、ＮＯ外部端子１５、ＮＣ外部端子１６がいずれも、外力伝達機構からスナップアクション機構へ伝達される駆動力の方向に対して垂直な方向に向けてハウジング３から突出するように形成されている。ベース板１０（ＣＯＭ内部端子）、ＮＯ内部端子１２、ＮＣ内部端子１３と、ＣＯＭ外部端子１４、ＮＯ外部端子１５、ＮＣ外部端子１６とは、それぞれ同一のジャンパワイヤ１７ａ〜１７ｃで接続されている。【選択図】図２
2007280811.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、
前記二つの気体導入孔および前記複数の導電部材はいずれも前記駆動力の方向に対して垂直な方向に向けて前記筐体から突出するように形成されていることを特徴とする圧力スイッチ。
【請求項２】
前記複数の導電部材のそれぞれの周囲を覆ってこれらの導電部材を支持する支持部が前記筐体の内側に前記筐体と一体に形成されており、前記支持部にはそれぞれ前記導電部材の一部を露出する開口が形成されており、前記複数の導電部材と前記電気的接点とがそれぞれ導線により前記開口を通じて電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の圧力スイッチ。
【請求項３】
前記複数の導電部材と前記電気的接点とを接続する導線は、それぞれ等しい長さに形成されていることを特徴とする請求項２記載の圧力スイッチ。
【請求項４】
前記筐体の支持部へ挿入する前記複数の導電部材の端部に、挿入方向と逆向きの波形状部分が形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３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６を用いて説明する。図６は、従来の圧力スイッチからカバーとダイアフラムを除去した低圧室側の内部構成を示す上面図である。
図６に示すように、切換手段（スナップアクション機構）２０は、その全構成要素と共に下方ハウジング部分１８内に配置された基台上に取り付けられる。
切換手段２０の上方かつ上下の圧力室の間には、両室の圧力差に応じて動作する圧力応動要素（ダイアフラム：図示せず）が配置されている。切換手段２０は、この圧力応動要素から外力を伝達されて動作する。
【０００４】
下方ハウジング部分１８の側壁部からは、圧力接続部１９が外側（水平方向）に突出している。
また、下方ハウジング部分１８内には、切換手段２０の動作により開閉される切換接点（図示せず）を備えている。
一方、差し込み接点（外部接点）２１〜２３は、下方ハウジング部分１８の底部を通して内側に延び、これらの差し込み接点２１〜２３の内側部は、ワイヤ接続２４〜２６を介して上記切換接点に接続される。なお、下方ハウジング部分１８の底部から外側（垂直下方）に突出する差し込み接点２１〜２３は、圧力スイッチと他の機器との電気的な接続をとるプラグ装置として機能する。
【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】
【０００５】
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、切換接点と差し込み接点とを接続するワイヤの長さや折り曲げの有無等がそれぞれ異なるため、配線が煩雑であり組立性に課題があった。
また、差し込み接点と圧力接続部の、下方ハウジング部分から突出するそれぞれの向きが異なるため、圧力スイッチの外形が大きくなるという課題もあった。その結果、圧力スイッチの取り付けスペースが狭い場合に、差し込み接点や圧力接続部が配管等と干渉し、作業が困難となっていた。
【０００６】
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、組み立て時のワイヤ配線を容易にすると共に、外形を小型化した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】
【０００７】
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、前記二つの気体導入孔および前記複数の導電部材はいずれも前記駆動力の方向に対して垂直な方向に向けて前記筐体から突出するように形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
この発明に係る圧力スイッチは、前記複数の導電部材のそれぞれの周囲を覆ってこれらの導電部材を支持する支持部が前記筐体の内側に前記筐体と一体に形成されており、前記支持部にはそれぞれ前記導電部材の一部を露出する開口が形成されており、前記複数の導電部材と前記電気的接点とがそれぞれ導線により前記開口を通じて電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明に係る圧力スイッチは、前記複数の導電部材と前記電気的接点とを接続する導線が、それぞれ等しい長さに形成されてい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、前記筐体の支持部へ挿入する前記複数の導電部材の端部に、挿入方向と逆向きの波形状部分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】
【００１１】
この発明によれば、二つの気体導入孔と複数の導電部材とが平行な方向に突出しているので、圧力スイッチの外形を小型（薄型）にすることができる。
【００１２】
この発明によれば、支持部が挿入された導電部材の周囲を覆って支持しているので、筐体に対して強固に固定することができる。
【００１３】
この発明によれば、導線を共通化することができるので、管理工数が少なくて済み、組立作業も容易になるので低コスト化することができる。
【００１４】
この発明によれば、波形形状部分が支持部の内側部分と噛み合うので、導電部材を筐体により強固に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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内部構成を示す縦断面図、図２は、図１からカバーとダイアフラムを除去した低圧室側の内部構成を示す斜視図、図３は、図２からハウジングを除去した状態を示す斜視図、図４は、図２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、図５は、図２中の内部端子と外部端子との接続部分を拡大した部分断面図である。
【００１６】
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。
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（図示せず）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。給湯器には、送風の空気流量に応じた差圧を発生させるため、吸気管または排気管の途中にオリフィス等が設けてあり、これの高圧側に高圧側配管ポート、低圧側に低圧側配管ポートを接続する（図示せず）。
なお、高圧側配管ポートと低圧側配管ポート３ａの突出する方向は平行であり、後述する外部端子のハウジング３からの突出方向とも平行である。
【００１７】
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、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。
【００１８】
ダイアフラム４は、センタープレート４ａの周囲にゴム製の膜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】
図１〜３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、主板５の端部５ｃを補強する。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。
プランジャ４ｃの先端部が可動部５０の先端部に接触し、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。なお、外力伝達機構からスナップアクション機構へ駆動力を伝達する方向（図３中の矢印Ａ方向）は、高圧側配管ポート及び低圧側配管ポート３ａが圧力スイッチ１の筐体から突出する方向に対して垂直である。
【００２０】
金属製のベース板１０は、その中央付近に穿設された穴部１０ａが、ハウジング３の中央付近に設けられた突出部３ｄに嵌着されている。ベース板１０とハウジング３との固定部分（穴部１０ａ、突出部３ｄ）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）。
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。
止めネジ７は、ベース板１０に対して上下動可能に螺合し、更にベース板１０から下方に突出した止めネジ７の一端は、ハウジング３の底面に挿通されている。
【００２１】
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２の圧力スイッチ１は、ＮＣ端子を有するＳＰＤＴ（Single Pole Double Throw：単極双投）スイッチである。一方、図４の圧力スイッチ１は、ＮＣ端子を有しないＳＰＳＴ（Single Pole Single Throw：単極単投）スイッチである。
【００２２】
実施の形態１に係る圧力スイッチ１では、ベース板１０がＣＯＭ（Ｃｏｍｍｏｎ）内部端子となる。
図１〜４に示すように、ベース板１０の一方の側端部がハウジング３の内壁に向かって延出され、ハウジング３に差し込まれたＣＯＭ外部端子１４に、ジャンパワイヤ（導線）１７ａを介して接続されている。主板５はベース板１０上に支持されているので、主板５とＣＯＭ外部端子１４とは導通されている。
また、ＮＯ（Ｎｏｒｍａｌｌｙ  Ｏｐｅｎ）内部端子１２の一端は、ベース板１０上に非導電性のスペーサ１１を介して配置されている。そして、ＮＯ内部端子１２の他端はハウジング３の内壁方向に延出され、ハウジング３に差し込まれたＮＯ外部端子１５に、ジャンパワイヤ１７ｂを介して接続されている。従って、ＮＯ内部端子１２とベース板（ＣＯＭ内部端子）１０とは電気的に独立している。
【００２３】
図２に示すＳＰＤＴスイッチでは、ＮＣ（Ｎｏｒｍａｌｌｙ  Ｃｌｏｓｅ）内部端子１３はハウジング３に一端を固定され、ベース板１０から浮いた状態（非接触状態）である。そして、ＮＣ内部端子１３の他端はハウジング３の内壁方向に延出され、ハウジング３に差し込まれたＮＣ外部端子１６にジャンパワイヤ１７ｃを介して接続されている。なお、ジャンパワイヤ１７ａ〜１７ｃは全て直線形状かつ同一長さを有する。
また、ＮＣ内部端子１３の位置を調節する止めネジ８は、ベース板１０と螺合せずにハウジング３の底面に挿通されており、ベース板１０とは非接触状態である。
従って、ＳＰＤＴスイッチの場合には、ＮＣ内部端子１３とベース板１０（ＣＯＭ内部端子）とは電気的に独立した状態となる。
各内部端子と接続された外部端子１４〜１６は、外部の機器と電気的な接続をとるための接続端子（プラグ）として機能する。
【００２４】
一方、図４に示すＳＰＳＴスイッチの場合には、止めネジ８は、ベース板１０に対して上下動可能に螺合し、更にベース板１０から下方に突出した止めネジ８の一端は、ハウジング３の底面に挿通されている。
本圧力スイッチにおいて、ＳＰＤＴスイッチとＳＰＳＴスイッチとの主要な相違点はＮＣ端子（ＮＣ内部端子１３及びＮＣ外部端子１６）の有無にあるので、以下ではＳＰＤＴスイッチについて説明を進める。
【００２５】
次に、内部端子と外部端子（導電部材）との接続構成について詳細に説明する。
ベース板１０、ＮＯ内部端子１２、ＮＣ内部端子１３は、ハウジング３の内壁に対向する位置まで延出され、その先端部分にはそれぞれ凹部１０ｂ，１２ａ，１３ａが形成されている。
【００２６】
また、ハウジング３の内側で、各内部端子の上記延出部分と対向する位置には、外部端子１４〜１６を挿入（圧入）するスリット状の貫通穴を有すると共に、ハウジング３の内壁から各内部端子の延出部分と平行な方向に張り出した外部端子挿入部（支持部）３ｅ〜３ｇが形成されている。
【００２７】
便宜上、外部端子１４〜１６において、ハウジング３へ挿入する一端を挿入端とし、ハウジング３から突出する他端を外部突出端とする。
外部端子１４〜１６の挿入端には、凹部１４ａ〜１６ａがそれぞれ形成されている。また、凹部１４ａ〜１６ａに隣接する部分には、鋸波形部１４ｂ〜１６ｂがそれぞれ形成されている。鋸波形部１４ｂ〜１６ｂは、挿入端方向から外部突出端方向に向かって立ち上がる（挿入方向と逆向きの）鋸波が連続する形状を有する。
【００２８】
次に、外部端子と内部端子との接続方法について説明する。
外部端子１４〜１６と各内部端子との接続方法は共通であるので、代表してＣＯＭ端子、即ちベース板１０とＣＯＭ外部端子１４との接続方法について説明する。
ＣＯＭ外部端子１４の挿入端はハウジング３に対して外側から差し込まれ、接着剤を塗布することにより密封される。この時、ＣＯＭ外部端子１４と低圧側配管ポート３ａとは平行である。
そして、ＣＯＭ外部端子１４の挿入端が外部端子挿入部３ｅからハウジング３の内側へ突出し、凹部１４ａがベース板１０の凹部１０ｂと同一直線状に位置するまで挿入される（図５参照）。
次に、ベース板１０の凹部１０ｂにジャンパワイヤ１７ａの一端が挟み込まれ、ＣＯＭ外部端子１４の凹部１４ａには、ジャンパワイヤ１７ａの他端が挟み込まれて固定される。
【００２９】
図５では、便宜上、外部端子挿入部３ｅのみ断面としている。外部端子挿入部３ｅは、挿入されたＣＯＭ外部端子１４の周囲を覆って支持するようにハウジング３と一体に形成されているので、ＣＯＭ外部端子１４はハウジング３に強固に固定される。
また、ＣＯＭ外部端子１４の挿入端が外部端子挿入部３ｅに一旦挿入されると、ＣＯＭ外部端子１４に対してハウジング３から抜ける方向（図５中の矢印Ｆ方向）に力が作用した場合でも、鋸波形部１４ｂが外部端子挿入部３ｅの内部と噛み合うので容易に抜けなくなる。更に、ＣＯＭ外部端子１４の外部突出端側の根元には接着剤が塗布されており、外部端子挿入部３ｅに強固に固着され、密封される。
【００３０】
また、内部端子の凹部１０ｂ，１２ａ，１３ａから接続対象となる外部端子の凹部１４ａ〜１６ａまでの間隔（図３中のＬ）は、全て同一である。従って、ワイヤ１７ａ〜１７ｃは共通化可能である。更に、外部端子１４〜１６も共通化可能である。
【００３１】
以上のように、この実施の形態１によれば、外部端子１４〜１６を高圧側配管ポート及び低圧側配管ポート３ａと平行な方向（外力伝達機構からスナップアクション機構に伝達する駆動力の方向とは垂直な方向）に突出させているので、圧力スイッチ１の外形を小型化（薄型化）することができる。
また、外部端子１４〜１６には鋸波形部１４ｂ〜１６ｂを形成し、ハウジング３には一体成形の外部端子挿入部３ｅ〜３ｇを備えているので、外部端子１４〜１６をハウジング３に対して強固に固定することができる。
更に、ジャンパワイヤ１７ａ〜１７ｃや外部端子１４〜１６を共通化可能なため、管理工数が少なくて済み、組立作業も容易となる。その結果、低コスト化することができる。
【００３２】
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または吸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】
【００３３】
【図１】この発明の実施の形態１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２】図１からカバーとダイアフラムを除去した低圧室側の内部構成を示す斜視図である。
【図３】図２からハウジングを除去した状態を示す斜視図である。
【図４】図２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。
【図５】図２中の内部端子と外部端子との接続部分を拡大した部分断面図である。
【図６】従来の圧力スイッチからカバーとダイアフラムを除去した低圧室側の内部構成を示す上面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  圧力スイッチ
２  カバー
２ｃ  高圧室
３  ハウジング
３ａ  低圧側配管ポート
３ｃ  低圧室
３ｄ  突出部
３ｅ〜３ｇ  外部端子挿入部
４  ダイアフラム
４ａ  センタープレート
４ｂ  膜
４ｃ  プランジャ
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
６  板バネ
７  止めネジ
８  止めネジ
９  荷重調整板
１０  ベース板
１０ａ  穴部
１０ｂ  凹部
１１  スペーサ
１２  ＮＯ内部端子
１２ａ  凹部
１３  ＮＣ内部端子
１３ａ  凹部
１４  ＣＯＭ外部端子
１４ａ  凹部
１４ｂ  鋸波形部
１５  ＮＯ外部端子
１５ａ  凹部
１５ｂ  鋸波形部
１６  ＮＣ外部端子
１６ａ  凹部
１６ｂ  鋸波形部
１７ａ〜１７ｃ  ジャンパワイヤ
１８  下方ハウジング部分
１９  圧力接続部
２０  切換手段
２１〜２３  差し込み接点
２４〜２６  ワイヤ接続
【図１】
2007280811.tif 000003
【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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