(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロートケースの内部に、そのフロートケースが所定角度だけ傾斜することによって動作するようにスイッチが取り付けられたフロートスイッチであって、前記スイッチに対するリード線が絶縁被覆によって被覆されたケーブルと、このケーブルの絶縁被覆の端部に、リード線が延出した水密状態で嵌合されたゴム製のスリーブと、このスリーブが嵌入するように前記フロートケースの上部に設けられた筒状のキャップ取付け部と、前記スリーブが嵌入されたキャップ取付け部にネジ結合されてスリーブとの間を水密状態に保持するキャップと、を具備し、前記スリーブを構成するスリーブ本体の端面に断面長円形状の係合部が設けられ、また、フロートケースの隔壁部に長円形状の貫通孔が設けられ、スリーブのスリーブ本体がフロートケースのキャップ取付け部内に嵌入された際に、スリーブ本体が隔壁部に支持されるとともに、係合部が貫通孔内に挿入されることを特徴とするフロートスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、家庭の排水が貯留される汚水槽内の汚水を排出する水中ポンプを駆動するために、汚水槽内に設けられるフロートスイッチに関し、さらに詳述すれば、汚水槽内の所定の高さ位置に配置されて、汚水槽内の汚水の水位がその高さ位置に達した場合に、汚水面上に浮遊した状態になることによって、内部に配置されたスイッチが動作するようになったフロートスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭から排出される汚水等を所定の処理施設に送給するために、一旦、汚水等を汚水槽内に貯留して、汚水槽内に配置された水中ポンプによって、下水処理施設に送給するようになったポンプシステムが開発されている。汚水槽内には、貯留される汚水の水位を検出するフロートスイッチが、所定の高さ位置に吊り下げられた状態で配置されており、このフロートスイッチによって、汚水槽内の汚水が所定の水位まで貯留されたことが検出されると、汚水槽内の水中ポンプが駆動される。
【０００３】
従来のフロートスイッチの一例を、図４に示す。このフロートスイッチ４０は、内部が中空になった断面卵形状のフロートケース４１内に、所定の姿勢で固定された水銀スイッチ４２を有している。フロートケース４１は、硬質塩化ビニル等によって、軸心線を中心とした回転体形状に構成されており、汚水槽内に貯留される汚水内にて、所定の傾斜状態になる。フロートケース４１内の上部には、フロートケース４１を垂直状態に保持するための重り４３が取り付けられている。フロートケース４１は、この重り４３によって、フロートケース４１の軸心線が鉛直状態に沿った垂直状態に保持されるようになっている。
【０００４】
水銀スイッチ４２の３本のリード線４４は、硬質塩化ビニル製のフロートケース４１内の中程にて、エポキシ系接着剤４５によってフロートケース４１内に固定されるとともに、フロートケース４１内の上端部においても、エポキシ系接着剤４７によって固定されている。そして、これらのリード線４４は、絶縁被覆４６ａによって一括して被覆されて、ケーブル４６として、フロートケース４１の上端面における軸心線から若干ずれた位置から外部に引き出されている。
【０００５】
フロートケース４１の上端部には、係止部４９が設けられており、この係止部４９に、吊り下げ具２１の下端部が係止されるようになっている。吊り下げ具２１は、ケーブル４６に取り付けられたクランプ具２２によって、ケーブル４６に対して適当な高さ位置に保持されており、これにより、フロートケース４１が汚水槽内の所定の高さ位置に吊り下げられるようになっている。
【０００６】
吊り下げ具２１にて、汚水槽内の所定位置に吊り下げられたフロートスイッチ４０は、汚水面よりも上方に位置している場合には、フロートケース４１の軸心線が鉛直線に沿ったほぼ垂直な状態となる。そして、汚水槽内の水位の上昇によって、フロートケース４１が汚水内にて傾斜した状態になると、水銀スイッチ４２がオンし、汚水槽内に設けられた水中ポンプが駆動される。これにより、汚水槽内の汚水が水中ポンプによって排出される。
【０００７】
フロートケース４１から引き出されたケーブル４６と硬質塩化ビニル製のフロートケース４１とは、フロートケース４１内に充填されたエポキシ系接着剤４７によって水密状態にシールされており、これにより、フロートケース４１内に汚水が浸入することが防止されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成のフロートスイッチ４０では、ケーブル４６の絶縁被覆４６ａから延出した各リード線４４を、フロートケース４１の内部にて、エポキシ系接着剤４７によって固定し、絶縁被覆４６ａの端部をシールテープの巻付け、結び目の形成等によって、フロートケース４１から抜け止めしている。このように、ケーブル４６の絶縁被覆４６ａをフロートケース４１から抜け止めするための作業、フロートケース４１内にエポキシ系接着剤４７を充填して固める作業等が必要になるために、フロートスイッチ４０の製造効率が悪いという問題がある。特に、エポキシ系接着剤４７は、乾燥させるために長時間を要し、フロートスイッチ４１の作業効率が一層低下してしまう。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、フロートケースに対するケーブルの固定作業が極めて容易であり、また、その固定作業に際して、ケーブル等が破損されるおそれのないフロートスイッチを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のフロートスイッチは、フロートケースの内部に、そのフロートケースが所定角度だけ傾斜することによって動作するようにスイッチが取り付けられたフロートスイッチであって、前記スイッチに対するリード線が絶縁被覆によって被覆されたケーブルと、このケーブルの絶縁被覆の端部に、リード線が延出した水密状態で嵌合されたゴム製のスリーブと、このスリーブが嵌入するように前記フロートケースの上部に設けられた筒状のキャップ取付け部と、前記スリーブが嵌入されたキャップ取付け部にネジ結合されてスリーブとの間を水密状態に保持するキャップと、を具備し、前記スリーブを構成するスリーブ本体の端面に断面長円形状の係合部が設けられ、また、フロートケースの隔壁部に長円形状の貫通孔が設けられ、スリーブのスリーブ本体がフロートケースのキャップ取付け部内に嵌入された際に、スリーブ本体が隔壁部に支持されるとともに、係合部が貫通孔内に挿入されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明のフロートスイッチの実施の形態の一例を示す断面図である。フロートスイッチ１０は、例えば、水中ポンプが配置された汚水槽内に、所定の高さ位置に吊り下げられるようになっている。そして、汚水槽内の所定の高さ位置に吊り下げられたフロートスイッチ１０は、汚水槽内における汚水の水位の上昇によって、汚水内にて所定の傾斜状態になる。これにより、内部に設けられたスイッチが動作し、汚水槽内に配置された水中ポンプが駆動されて、汚水槽内の汚水が排出される。
【００１３】
フロートスイッチ１０は、例えば、ポリプロピレンによって、軸心線２５を中心とする回転体形状に構成された中空のフロートケース１１を有している。このフロートケース１１は、下端面が開口した中空の上部半体１１ａと、上端面が開口した中空の下部半体１１ｂとを、各開口部同士が突き合わされるように接合して構成されている。上部半体１１ａは、上側になるにつれて順次先細りになった円錐台形状に形成されており、下部半体１１ｂは、下端面が若干偏平になった中空の半球状に形成されている。上部半体１１ａおよび下部半体１１ｂは同軸状態で接合されており、全体として、落下し始めた水滴形状になっている。上部半体１１ａおよび下部半体１１ｂは、それぞれ、所定の形状に成形されている。
【００１４】
フロートケース１１における上部半体１１ａの上部中程の内周面には、内方に突出するように台部１１ｃが設けられており、この台部１１ｃの下面に取付台１２が取り付けられている。取付台１２は、フロートスイッチ１１の軸心線２５に向かって水平に延出する支持部１２ａを有している。この支持部１２ａには、フロートケース１１の軸心線２５において最も下方に位置するように傾斜した傾斜面１２ｂが連続しており、さらにその傾斜面１２ｂに、斜め上方に向かって傾斜した傾斜面１２ｃが連続して設けられている。そして、支持部１２ａの遠方側に位置する傾斜面１２ｃの下面に、下方に垂直に延出する取付部１２ｅが設けられており、この取付部１２ｅの側面に、マイクロスイッチ１３が取り付けられている。マイクロスイッチ１３の上部には、取付台１２の傾斜面１２ｃに対向するように、操作レバー１３ａが設けられている。操作レバー１３ａの先端部が対向した取付台１２の傾斜面１２ｃには、切り欠き部１２ｄが設けられている。
【００１５】
一対の傾斜面１２ｂおよび１２ｃには、それぞれの上面間にわたって、垂直に上方に延出する一対のブラケット部１２ｆが、適当な間隔をあけて、相互に平行に設けられている。各ブラケット部１２ｆ間には、支持軸１５ｂが水平状態で架設されている。この支持軸１５ｂは、マイクロスイッチ１３の上方に位置する傾斜面１２ｃに設けられた切り欠き部１２ｄの上方にて、マイクロスイッチ１３の操作レバー１３ａと直交状態で配置されている。
【００１６】
支持軸１５ｂには、可動ウエイト１５が回転可能に嵌合されている。この可動ウエイト１５は、その下部において、支持軸１５ｂが挿通する部分が、若干、側方に突出したほぼ直方体状をしている。可動ウエイト１５は、取付台１２の一対の傾斜面１２ｂおよび１２ｃに沿った傾斜状態になるように、その重心位置が設定されている。
【００１７】
可動ウエイト１５には、取付台１２の傾斜面１２ｃに設けられた切り欠き部１２ｄに沿って突出する操作突出部１５ａが設けられている。この操作突出部１５ａは、取付台１２に対して可動ウエイト１５が相対的に回動することにより、傾斜面１２ｃの切り欠き部１２ｄ内に進入して、傾斜面１２ｃに取り付けられたマイクロスイッチ１３の操作レバー１３ａを下方に回動させるようになっている。マイクロスイッチ１３は、操作レバー１３ａが下方に回動されることによってオン状態になる。マイクロスイッチ１３には、３本のリード線１８ａが接続されている。
【００１８】
フロートケース１１における上部半体１１ａの上部には、円錐台状に構成された固定ウエイト１７が嵌合されている。この固定ウエイト１７は、フロートケース１１の軸心線２５に沿って貫通孔１７ａが設けられており、マイクロスイッチ１３から延出する３本のリード線１８ａがその貫通孔１７ａ内を挿通している。これら３本のリード線１８ａは一括状態で、ケーブル１８の絶縁被覆１８ｂ内に挿入されている。
【００１９】
固定ウエイト１７は、全周にわたって均一な厚さではなく、一方の側部が厚くなっている。従って、その厚くなった側部の重量が大きくなっている。
【００２０】
ケーブル１８の端部には、ゴム製のスリーブ１９が同心状態で嵌合されており、ケーブル１８の絶縁被覆１８ｂが、スリーブ１９内に位置されている。そして、絶縁被覆１８ｂから延出した各リード線１８ａが、スリーブ１９内を挿通している。
【００２１】
図２（ａ）は、スリーブ１９の正面図、図２（ｂ）は、その底面図である。スリーブ１９は、軸方向の中程に断面真円形の円柱状になったスリーブ本体１９ａが設けられており、このスリーブ本体１９ａの先端側の端面には、断面長円形状の係合部１９ｂが同心状態で設けられている。また、スリーブ本体１９ａにおける係合部１９ｂが設けられた端面とは反対側の端面には、スリーブ本体１９ａから延出するフード部１９ｃが設けられている。このフード部１９ｃは、スリーブ本体１９ａから離れるに連れて順次小径になった円錐台形状になっている。ケーブル１８の絶縁被覆１８ｂは、スリーブ１９のフード部１９ｃおよびスリーブ本体１９ａ内に挿入されており、絶縁被覆１８ｂ内の各リード線１８ａは、絶縁被覆１８ｂから延出して、断面長円形状の係合部１９ｂ内を挿通している。このように、ケーブル１８における絶縁被覆１８ｂの端部が、スリーブ１９内に嵌入した状態で、ケーブル１８とスリーブ１９とが一体化されているために、絶縁被覆１８ｂとスリーブ１９とは水密状態になっている。
【００２２】
フロートケース１１における上側半体１１ａの上端部には、上側半体１１ａの上端面１１ｄから上方に突出した円筒状のキャップ取付け部１１ｇが設けられている。図３は、このキャップ取付け部１１ｇの平面図である。キャップ取付け部１１ｇは、スリーブ１９のスリーブ本体１９ａが嵌入し得る断面真円形状になっており、その上端面は開放されている。キャップ取付け部１１ｇの外周面には、ネジ溝が設けられている。
【００２３】
キャップ取付け部１１ｇと上側半体１１ａとの間には隔壁部１１ｄが設けられている。隔壁部１１ｄの軸心部には、スリーブ１９の係合部１９ｂが嵌入し得る長円形状の貫通孔１１ｆが設けられている。
【００２４】
キャップ取付け部１１ｇ内には、スリーブ１９のスリーブ本体１９ａが嵌入されるようになっており、スリーブ本体１９ａがキャップ取付け部１１ｇ内に嵌入される際に、スリーブ１９の先端に設けられた断面長円形状の係合部１９ｂが、フロートケース１１の上側半体１１ａとキャップ取付け部１１ｇとの間の隔壁部１１ｄに形成された貫通孔１１ｆ内に挿入されるようになっている。
【００２５】
スリーブ１９のフード部１９ｃには、中心部に貫通孔が設けられた円板状のパッキング１６が嵌合されている。このパッキング１６は、例えばポリプロピレンによって構成されており、スリーブ本体１９ａの端面に突き合わされている。
【００２６】
スリーブ本体１９ａが嵌入されたキャップ取付け部１１ｇには、円筒状のキャップ１４が取り付けられるようになっている。キャップ１４は、下端面が開放されるとともに、上端面が中心部を除いて閉塞された状態になっており、その上端面に、スリーブ１９のフード部１９ｃが貫通する貫通孔が設けられている。キャップ１４の内周面には、キャップ取付け部１１ｇの外周面に設けられたネジ溝にネジ結合されるネジ溝が設けられている。キャップ１４の上端面に設けられた貫通孔内には、ケーブル１８が挿通されている。
【００２７】
ケーブル１８の先端に取り付けられたスリーブ１９は、スリーブ１９の先端面から、各リード線１８ａが延された状態で、フロートケース１１の上側半体１１ａにおけるキャップ取付け部１１ｇ内に挿入される。このとき、上側半体１１ａとキャップ取付け部１１ｇとの間に設けられた隔壁部１１ｄの断面長円形状の貫通孔１１ｆ内に、スリーブ１９の先端部に設けられた断面長円形状の係合部１９ｂが整合状態で挿入されて、スリーブ本体１９ａがキャップ取付け部１１ｇ内に嵌入される。これにより、スリーブ１９は、キャップ取付け部１１ｇ内にて回り止めされた状態に嵌合される。そして、パッキング１６が、スリーブ本体１９ａの端面に突き当てられた状態で、キャップ１４が、キャップ取付け部１１ｇにネジ結合される。このとき、スリーブ１９に対してキャップ１４が回転されても、スリーブ１９の係合部１９ｂが、キャップ取付け部１１ｇとフロートケース１１の上側半体１１ａとの隔壁部１１ｄ内に設けられた断面長円形状の貫通孔１１ｆ内に整合状態で挿入されているために、スリーブ１９は、キャップ１４とともに連れ回りするおそれがない。
【００２８】
このようにしてフロートケース１１の上端部にキャップ１４がネジ結合されることにより、スリーブ１９がフロートケース１１の上端部に設けられたキャップ取付け部１１ｇ内に取り付けられた状態になり、ケーブル１８は、フロートケース１１の軸心線２５と同心状態で上方に引き出されている。スリーブ１９にはパッキン１６が嵌合されており、キャップ１４によって、パッキン１６がスリーブ本体１９ａに圧接されることにより、フロートケース１１およびキャップ１４とスリーブ１９との間が水密状態に保持されるようになっている。
【００２９】
フロートケース１１の上部半体１１ａにおける外周面には、チェーン等の吊り下げ具２１の下端部が係止される係止部１１ｅが設けられている。この係止部１１ｅは、上部半体１１ａの上部に嵌合された固定ウエイト１７における厚くなった側部とは、軸心対称の位置にて、フロートケース１１の上部半体１１ａにおける外周面から、フロートケース１１の軸心線２５と平行に上方に延出しており、その上端部が、フロートケース１１の上端部に取り付けられたキャップ１４に近接して並んだ状態になっている。係止部１１ｅの上端部には、吊り下げ具２１の下端部が係止されるようになっており、吊り下げ具２１の上端部は、ケーブル１８に取り付けられたクランプ具２２に吊り下げられるようになっている。
【００３０】
このような構成のフロートスイッチ１０は、係止部１１ｅに吊り下げ具２１の下端部を係止して、吊り下げ具２１の上端部を、ケーブル１８に取り付けられたクランプ具２２に係止させる。これにより、フロートケース１１は、クランプ具２２にて吊り下げられた状態になる。この場合、フロートケース１１内に設けられた固定ウエイト１７の重量が一方の側部に変位した状態になっており、しかも、吊り下げ具２１に係止されたクランプ具２２の下端部におけるフロートケース１１に対する係止位置が、フロートケース１１の軸心からずれた状態になっているために、フロートケース１１は、吊り下げ具２１が係止された係止部１１ｅの上端部を中心として、固定ウエイト１７の厚くなった側部が下側になるように傾斜した状態になる。その結果、フロートケース１１の軸心線２５は、鉛直線に対して、１５°〜３０°程度の角度で傾斜した状態になる。
【００３１】
このように、フロートケース１１が所定の角度だけ傾斜した状態で、ケーブル１８に対するクランプ具２２の高さ位置を調整して、フロートスイッチ１０を汚水槽内の所定の高さ位置に吊り下げた状態とする。このような状態で、汚水槽内の水位が上昇すると、フロートケース１１が汚水内にて所定の傾斜状態になる。これにより、内部に設けられたマイクロスイッチ１３がオンし、汚水槽内に設けられた水中ポンプが駆動されて、汚水槽内の汚水が水中ポンプによって排出される。
【００３２】
フロートケース１１が汚水内にて所定の傾斜状態になると、吊り下げ具２１とフロートケース１１から延出するケーブル１８との間隔が大きくなっているために、汚水面に浮遊する異物、スカム等は、ケーブル１８および吊り下げ具２１の間に挟まるおそれがない。このような状態で、汚水の水位が低下すると、フロートケース１１は、所定の傾斜した状態から、順次、当初の状態に復帰するが、フロートケース１１は、軸心線２５が鉛直状態にならずに、１５°〜３０°程度に傾斜した状態に保持されるために、フロートケース１１の軸心線２５に沿って延出するケーブル１８と吊り下げ具２１とは、大きな間隔が開いた状態を維持し、吊り下げ具２１とケーブル１８との間の異物等は、両者の間に詰まることなく、下方に落下する。
【００３３】
従って、吊り下げ具２１とケーブル１８との間に詰まった異物によって、フロートケース１１が浮き上がらなくなるおそれがなく、マイクロスイッチ１３の誤動作を防止することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のフロートスイッチは、このように、ケーブルにおける絶縁被覆の端部に、スリーブを水密状態で取り付けて、そのスリーブをフロートケースのキャップ取付け部内に挿入して、キャップ取付け部にキャップをネジ結合する際に、スリーブがキャップ取付け部内にて回り止めされた状態になっているために、スリーブが破断したり、ケーブルから延出する各リード線が断線するおそれがない。また、接着剤を使用していないために、接着剤の充填作業、乾燥作業等が不要になり、フロートスイッチの組立作業の効率が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフロートスイッチの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、フロートスイッチのケーブルに取り付けられたスリーブの正面図、（ｂ）は、その底面図である。
【図３】そのフロートスイッチにおけるフロートケースの平面図である。
【図４】従来のフロートスイッチの一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０  フロートスイッチ
１１  フロートケース
１１ａ  上部半体
１１ｂ  下部半体
１１ｄ  隔壁部
１１ｅ  係止部
１１ｆ  貫通孔
１１ｇ  キャップ取付け部
１２  取付台
１３  マイクロスイッチ
１４  キャップ
１５  可動ウエイト
１６  パッキン
１７  固定ウエイト
１８  ケーブル
１８ａ  リード線
１８ｂ  絶縁被覆
１９  スリーブ
２１  吊り下げ具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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