特開 2024-117302 スイッチユニット及び圧力スイッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024117302

(43)【公開日】2024-08-29

(54)【発明の名称】スイッチユニット及び圧力スイッチ

(51)【国際特許分類】

   H01H 1/26 20060101AFI20240822BHJP

   H01H 35/34 20060101ALI20240822BHJP

【ＦＩ】

H01H1/26 B

H01H1/26 C

H01H35/34 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023023329

(22)【出願日】2023-02-17

(71)【出願人】

【識別番号】000143949

【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】山口 昌宏

(72)【発明者】

【氏名】宮川 理

(72)【発明者】

【氏名】黒沢 友和

(72)【発明者】

【氏名】平井 彩乃

【テーマコード（参考）】

5G051

5G056

【Ｆターム（参考）】

5G051HA14

5G051HA42

5G051HA46

5G056DA03

5G056DE02

5G056DE20

(57)【要約】

【課題】接点板の駆動受け部で駆動力を受けたときの応力を駆動受け部に集中させ難くすることができるスイッチユニット及び圧力スイッチを提供する。
【解決手段】スイッチユニット１３において作動棒１２２の動作を駆動力として受けることで第１接点１３３に対して第２接点１３４を接離させる接点板１３５が、固定端１３５－１から自由端１３５－２まで延在し、当該自由端１３５－２に第２接点１３４が固定される接点板本体１３５ａと、接点板本体１３５ａに対する作動棒１２２側において、固定端１３５－１と自由端１３５－２との何れか一方側で接点板本体１３５ａに固定されるとともに中途部分１３５－３を経由しつつ他方側が非固定状態となって延在し、中途部分１３５－３に作動棒１２２の動作を受ける駆動受け部１３５ｂ－１が設けられた片側フリーの駆動受け板１３５ｂと、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の金属端子のうちの１つ以上の第１端子に一対一に固定された導電性の第１接点と、
前記複数の金属端子のうちの１つの第２端子と電気的に接続されるとともに、前記第１接点に対して接離可能な導電性の第２接点と、
前記第２端子に固定された固定端から、前記第１接点に対する接離位置まで当該接離位置側を自由端として延在する導電性の金属板ばねであって、当該自由端に前記第２接点が固定されるとともに、前記固定端から前記自由端に至る経路の中途部分で駆動力を受けることで前記第１接点に対して前記第２接点を接離させる接点板と、
有蓋筒状のフレーム部位であり、蓋部を貫通させて前記複数の金属端子が取り付けられるとともに、内側に前記第１接点、前記第２接点、及び前記接点板が配置されるボディと、を備え、
前記接点板が、
前記固定端から前記自由端まで延在し、当該自由端に前記第２接点が固定される接点板本体と、
前記接点板本体に対する前記ボディの開口側において、前記固定端と前記自由端との何れか一方側で前記接点板本体に固定されるとともに前記中途部分を経由しつつ他方側が非固定状態となって延在し、前記中途部分に前記駆動力を受ける駆動受け部が設けられた片側フリーの駆動受け板と、を備えたことを特徴とするスイッチユニット。

【請求項2】

前記駆動受け板が、前記自由端側において、前記接点板本体に重ねられた状態で前記第２接点と一緒に前記接点板本体と共締め固定されることを特徴とする請求項１に記載のスイッチユニット。

【請求項3】

前記駆動受け板が、前記固定端側において、前記接点板本体に重ねられた状態で前記第２端子と一緒に前記接点板本体と共締め固定されることを特徴とする請求項１に記載のスイッチユニット。

【請求項4】

前記接点板本体が、互いに同形状の複数枚の板部材が重ね合わされ、前記固定端で前記第２端子と一緒に互いに共締め固定されるとともに、前記自由端で前記第２接点と一緒に互いに共締め固定されるものであり、
前記駆動受け板は、前記固定端と前記自由端との何れか一方側で前記複数枚の板部材と一緒に共締め固定されることを特徴とする請求項１に記載のスイッチユニット。

【請求項5】

前記接点板本体が、前記固定端と前記中途部分との間に、前記接点板の前記固定端から前記中途部分を経由して前記自由端に至る最短経路よりも長い迂回路を辿って前記中途部分に至る延長部分を有していることを特徴とする請求項１に記載のスイッチユニット。

【請求項6】

前記最短経路が、前記固定端から前記中途部分で前記駆動力を受けるときの、前記ボディの中心軸に沿った軸方向に延びて交差方向に１回だけ折れ曲った後に、前記中途部分を経由して前記自由端に至るＬ字型経路であることを特徴とする請求項５に記載のスイッチユニット。

【請求項7】

前記接点板本体における前記延長部分が、前記迂回路として、前記固定端から前記軸方向に延びて２回以上折れ曲った後に前記中途部分に至る経路を辿ることを特徴とする請求項５に記載のスイッチユニット。

【請求項8】

請求項１～７のうち何れか一項に記載のスイッチユニットと、
圧力空間における圧力変動に応じて作動棒を前記ボディの中心軸に沿った軸方向に動作させる駆動ユニットと、を備え、
前記接点板が、前記中途部分で前記駆動ユニットにおける前記作動棒の前記軸方向の動作を前記駆動力として受けることを特徴とする圧力スイッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動力を受けてオン／オフするスイッチユニット、及び、そのようなスイッチユニットを備えた圧力スイッチに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、圧力変動に応じて作動棒を動作させることで一対の接点のうちの一方を他方に対して接離させてオン／オフを行う圧力スイッチが利用されている。（例えば、特許文献１参照。）。この圧力スイッチでは、作動棒の動作を駆動力として受けてオン／オフするスイッチユニットが用いられている。このようなスイッチユニットの多くは、基端側が固定端で自由端に接点が固定された接点板の中途部分で駆動力を受けるように構成されている。駆動力を受けると自由端の接点が押し上げられる。ノーマルオープンタイプの場合は、押し上げられた接点が相手方接点に接触してスイッチが閉じられる。ノーマルクローズタイプの場合は、押し上げられた接点が相手方接点から離れてスイッチが開かれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１１９８６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、上記のスイッチユニットでは、駆動時に接点板が受ける大きな衝撃に対する耐性を高めるため、また、接点接触時の接圧を確保するために接点板の剛性を高めた構造が採られる場合がある。しかしながら、接点板の剛性を高め過ぎると、接点板において駆動力を受ける駆動受け部に、駆動力を受けたときの応力が集中し易くなってしまい、駆動受け部において却って耐久性が低くなる可能性がある。

【0005】

従って、本発明は、上記のような問題に着目し、接点板の駆動受け部で駆動力を受けたときの応力を駆動受け部に集中させ難くすることができるスイッチユニット及び圧力スイッチを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、スイッチユニットは、複数の金属端子のうちの１つ以上の第１端子に一対一に固定された導電性の第１接点と、前記複数の金属端子のうちの１つの第２端子と電気的に接続されるとともに、前記第１接点に対して接離可能な導電性の第２接点と、前記第２端子に固定された固定端から、前記第１接点に対する接離位置まで当該接離位置側を自由端として延在する導電性の金属板ばねであって、当該自由端に前記第２接点が固定されるとともに、前記固定端から前記自由端に至る経路の中途部分で駆動力を受けることで前記第１接点に対して前記第２接点を接離させる接点板と、有蓋筒状のフレーム部位であり、蓋部を貫通させて前記複数の金属端子が取り付けられるとともに、内側に前記第１接点、前記第２接点、及び前記接点板が配置されるボディと、を備え、前記接点板が、前記固定端から前記自由端まで延在し、当該自由端に前記第２接点が固定される接点板本体と、前記接点板本体に対する前記ボディの開口側において、前記固定端と前記自由端との何れか一方側で前記接点板本体に固定されるとともに前記中途部分を経由しつつ他方側が非固定状態となって延在し、前記中途部分に前記駆動力を受ける駆動受け部が設けられた片側フリーの駆動受け板と、を備えたことを特徴とする。

【0007】

上記のスイッチユニットによれば、接点板本体及び駆動受け板を備える接点板において、接点板本体及び駆動受け板の固定部から駆動受け部までは接点板本体と駆動受け板が重ね合わされて剛性が高められ、接点接触時の接圧が確保される。他方、駆動受け板が片側フリーとなっていることで、駆動力を受けたときに駆動受け部に生じる応力は、駆動受け板における非固定状態の端部が駆動力に応じて動けることから適宜に分散されることとなる。このように、上記のスイッチユニットによれば、接点板の駆動受け部で駆動力を受けたときの応力を駆動受け部に集中させ難くすることができる。

【0008】

ここで、前記駆動受け板が、前記自由端側において、前記接点板本体に重ねられた状態で前記第２接点と一緒に前記接点板本体と共締め固定されることとしてもよい。

【0009】

この構成によれば、接点板において、片側フリーの駆動受け板によって駆動受け部での応力分散効果を担保しつつ、駆動受け部から第２接点までの間について駆動受け板及び接点板本体の重ね合わせによって剛性が高められている。この部分における剛性向上により、駆動力を受けて第２接点が第１接点に接触するノーマルオープンタイプの場合に、接点接触時のバウンシング等を効果的に抑えることができる。

【0010】

また、前記駆動受け板が、前記固定端側において、前記接点板本体に重ねられた状態で前記第２端子と一緒に前記接点板本体と共締め固定されることとしてもよい。

【0011】

この構成によれば、接点板において、片側フリーの駆動受け板によって駆動受け部での応力分散効果を担保しつつ、固定端から駆動受け部までの間について駆動受け板及び接点板本体の重ね合わせによって剛性が高められている。

【0012】

この部分における剛性向上により、駆動力を受けて第２接点が第１接点から離れるノーマルクローズタイプの場合に、駆動力を受けたときの接点板における撓みの起点側での応力等を効果的に抑えることができる。また、駆動力を受ける前でスイッチユニットがオン状態でも、駆動受け板によって例えば作動棒等といった駆動力の伝達部材を抑えることができ、振動等による伝達部材の暴れ、それに伴う部材の摩耗を抑制することができる。

【0013】

また、前記接点板本体が、互いに同形状の複数枚の板部材が重ね合わされ、前記固定端で前記第２端子と一緒に互いに共締め固定されるとともに、前記自由端で前記第２接点と一緒に互いに共締め固定されるものであり、前記駆動受け板は、前記固定端と前記自由端との何れか一方側で前記複数枚の板部材と一緒に共締め固定されることが好適である。

【0014】

この構成によれば、薄板状の板部材を重ね合わせることで、所望強度の接点板本体、つまりは所望強度の接点板を効果的に得ることができる。

【0015】

また、前記接点板本体が、前記固定端と前記中途部分との間に、前記接点板の前記固定端から前記中途部分を経由して前記自由端に至る最短経路よりも長い迂回路を辿って前記中途部分に至る延長部分を有していることが好適である。

【0016】

この構成によれば、接点板本体における固定端と中途部分との間に、上記の最短経路を辿る場合に比べて撓み易い延長部分が設けられているので、駆動力を受けたときの応力をこの延長部分を介して効果的に分散させることができる。

【0017】

また、前記最短経路が、前記固定端から前記中途部分で前記駆動力を受けるときの、前記ボディの中心軸に沿った軸方向に延びて交差方向に１回だけ折れ曲った後に、前記中途部分を経由して前記自由端に至るＬ字型経路であることが好適である。

【0018】

この構成によれば、延長部分がＬ字型の最短経路よりも長い迂回路を辿ることとなる。上記のＬ字型の最短経路は、ボディの蓋側に設けられた第２端子に固定された接点板本体の固定端と、駆動力を受ける中途部分とを繋ぐ最も自然な経路であるが、接点板本体に、この最短経路よりも長い迂回路を辿らせることで、固定端と中途部分との間に良好な迂回路を設定することができる。

【0019】

また、前記延長部分が、前記迂回路として、前記固定端から前記軸方向に延びて２回以上折れ曲った後に前記中途部分に至る経路を辿ることが好適である。

【0020】

この構成によれば、延長部分をより長くすることが出来るので応力分散の効果をより向上させることができる。

【0021】

また、上記課題を解決するために、圧力スイッチは、上述のスイッチユニットと、圧力空間における圧力変動に応じて作動棒を前記ボディの中心軸に沿った軸方向に動作させる駆動ユニットと、を備え、前記接点板が、前記中途部分で前記駆動ユニットにおける前記作動棒の前記軸方向の動作を前記駆動力として受けることを特徴とする。

【0022】

上記の圧力スイッチによれば、上述のスイッチユニットを備えていることから、接点板の駆動受け部で作動棒の動作を駆動力として受けたときの応力を駆動受け部に集中させ難くすることができる。

【発明の効果】

【0023】

上記のスイッチユニット及び圧力スイッチによれば、接点板の駆動受け部で駆動力を受けたときの応力を駆動受け部に集中させ難くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】第１実施形態にかかるスイッチユニットを備えたノーマルオープンタイプの圧力スイッチをオフ状態で示す模式図である。

【図2】図１に示されている圧力スイッチにおける接点板とその周囲構造を示す拡大図である。

【図3】図１に示されている圧力スイッチをオン状態で示す模式図である。

【図4】図３に示されている圧力スイッチにおける接点板とその周囲構造を示す拡大図である。

【図5】第２実施形態にかかるスイッチユニットを備えたノーマルクローズタイプの圧力スイッチをオン状態で示す模式図である。

【図6】図５に示されている圧力スイッチにおける接点板とその周囲構造を示す拡大図である。

【図7】第３実施形態にかかる三端子タイプのスイッチユニットを備えた圧力スイッチを示す模式図である。

【図8】図７に示されている圧力スイッチにおける接点板とその周囲構造を示す拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、スイッチユニット及び圧力スイッチの一実施形態について説明する。まず、第１実施形態について説明する。

【0026】

図１は、第１実施形態にかかるスイッチユニットを備えたノーマルオープンタイプの圧力スイッチをオフ状態で示す模式図であり、図２は、図１に示されている圧力スイッチにおける接点板とその周囲構造を示す拡大図である。また、図３は、図１に示されている圧力スイッチをオン状態で示す模式図であり、図４は、図３に示されている圧力スイッチにおける接点板とその周囲構造を示す拡大図である。

【0027】

本実施形態における圧力スイッチ１は、一対の金属端子１３１の導通状態が、作動棒１２２の動作前は遮断状態にあり、作動棒１２２の動作を受けて接続状態に遷移するノーマルオープンタイプのスイッチとなっている。この圧力スイッチ１は、継手１１、駆動ユニット１２、及びスイッチユニット１３を備えている。

【0028】

継手１１は、圧力流体が流れる配管が接続され、その圧力流体を、駆動ユニット１２における圧力空間１２ａへと導入する部位である。駆動ユニット１２は、圧力空間１２ａにおける圧力変動に応じて作動棒１２２を軸方向Ｄ１１に動作させる部位であり、ダイヤフラムユニット１２１、作動棒１２２、環状部材１２３、Ｏリング１２４、及び連結フレーム１２５を備えている。

【0029】

ダイヤフラムユニット１２１は、円形皿状で中央に継手１１が接続されたキャップ１２１ａと円板状のストッパ１２１ｂで円板状のダイヤフラム１２１ｃを挟みつつ、外周の結合部１２１ｄで結合してユニット化したものである。このダイヤフラムユニット１２１では、キャップ１２１ａとダイヤフラム１２１ｃで区画された空間が圧力空間１２ａとなっており、この圧力空間１２ａに、継手１１を介して圧力流体が導入される。ダイヤフラム１２１ｃは、この圧力空間１２ａにおける圧力流体の圧力変動を受けて反転動作を行う。本実施形態では、所定の閾値以下の低圧時には、ダイヤフラム１２１ｃは、キャップ１２１ａ側に凹んだ凹形状となっており、閾値を超える高圧時にストッパ１２１ｂ側に膨らんだ凸形状へと反転する。ストッパ１２１ｂは、反転時のダイヤフラム１２１ｃの膨らみを一定程度に抑える役割を担っている。このストッパ１２１ｂの中央には、作動棒１２２を通す通過孔１２１ｂ－１が設けられている。

【0030】

作動棒１２２は、軸方向Ｄ１１に移動可能な丸棒部材であり、ストッパ１２１ｂの通過孔１２１ｂ－１を通って一端がダイヤフラム１２１ｃに当接し、他端がスイッチユニット１３における接点板１３５に当接するように設置される。作動棒１２２は、ダイヤフラム１２１ｃが凹形状にあるときには接点板１３５のばね力によって押し下げられており、ダイヤフラム１２１ｃが凸形状に反転すると、その反転によって押上げ方向Ｄ１１１に押し上げられて接点板１３５をばね力に抗して押し上げる。

【0031】

環状部材１２３は、ストッパ１２１ｂに重なるように配置され、中央に、軸方向Ｄ１１に沿って貫通した筒状のガイド孔１２３ａが設けられた円環状の部材である。作動棒１２２は、このガイド孔１２３ａに通されることで軸方向Ｄ１１にガイドされた状態で動作する。Ｏリング１２４は、環状部材１２３の外周寄りとダイヤフラムユニット１２１の外周寄りとで挟まれるように配置される円環状のシール部材であり、環状部材１２３とダイヤフラムユニット１２１の間を密封する。そして、連結フレーム１２５は、ダイヤフラムユニット１２１を含む駆動ユニット１２をスイッチユニット１３に加締め連結する円筒状のフレーム部材となっている。

【0032】

スイッチユニット１３は、作動棒１２２の動作を駆動力として受けて一対の金属端子１３１の導通状態を、遮断状態と接続状態の間で切替える部位であり、一対の金属端子１３１、ボディ１３２、第１接点１３３、第２接点１３４、及び接点板１３５を備えている。

【0033】

一対の金属端子１３１は、軸方向Ｄ１１に沿って延在する金属帯板の一端側がボディ１３２の内側に向かってＬ字型に折り曲げられた第１端子１３１ａと、この第１端子１３１ａに対して対面配置された直線帯板状の第２端子１３１ｂとを備えている。

【0034】

ボディ１３２は、有蓋円筒状のフレーム部位であり、円形蓋部１３２ａを貫通させてその外周寄りからそれぞれの端子部分を対面状態で突出させた状態で一対の金属端子１３１が取り付けられている。また、ボディ１３２は、その内側に第１接点１３３、第２接点１３４、及び接点板１３５が配置されている。このボディ１３２は、その開口１３２ｂ側に作動棒１２２を通した環状部材１２３を収めつつ、開口１３２ｂの縁がＯリング１２４を挟んでダイヤフラムユニット１２１の外周に押し付けられた状態で、連結フレーム１２５を介して駆動ユニット１２に加締め連結されている。

【0035】

第１接点１３３は、一対の金属端子１３１のうちの第１端子１３１ａに固定された導電性の接点部材である。第１接点１３３は、第１端子１３１ａにおけるＬ字型の折曲げ部分１３１ａ－１に、第２接点１３４との当接面を駆動ユニット１２側に向けた状態で加締め固定されている。具体的には、第１接点１３３における加締め部１３３ａがこの折曲げ部分１３１ａ－１を貫通して潰されることで加締め固定されている。尚、第１接点１３３の固定は、加締め固定に限るものではなく、溶着固定、導電性接着剤による接着固定等、種々の固定方法を採用し得る。

【0036】

第２接点１３４は、一対の金属端子１３１のうちの第２端子１３１ｂと接点板１３５を介して電気的に接続されるとともに、第１接点１３３に対して接離可能な導電性の接点部材である。この第２接点１３４は、第２接点１３４との当接面を第１接点１３３の当接面と対面させつつ、第１接点１３３と同様の加締め部１３４ａを介して接点板１３５の端部に加締め固定されている。尚、第２接点１３４の固定は、加締め固定に限るものではなく、溶着固定、導電性接着剤による接着固定等、種々の固定方法を採用し得る。

【0037】

接点板１３５は、第２端子１３１ｂに固定された固定端１３５－１から、第１接点１３３に対する接離位置まで当該接離位置側を自由端１３５－２として延在する導電性の金属板ばねである。この接点板１３５の自由端１３５－２には第２接点１３４が固定されるとともに、固定端１３５－１から自由端１３５－２に至る経路の中途部分１３５－３に駆動ユニット１２における作動棒１２２の一端が当接している。そして、接点板１３５は、この中途部分１３５－３で作動棒１２２の軸方向Ｄ１１の動作を駆動力として受けることで第１接点１３３に対して第２接点１３４を接離させる。

【0038】

ここで、本実施形態では、図２及び図４に示されているように、接点板１３５が、接点板本体１３５ａ及び駆動受け板１３５ｂを備えている。

【0039】

接点板本体１３５ａは、接点板１３５における固定端１３５－１から自由端１３５－２まで延在し、当該自由端１３５－２に第２接点１３４が固定される部材である。また、接点板本体１３５ａの固定端１３５－１側は、第２端子１３１ｂに固定されているが、ここでの固定は、第２端子１３１ｂのボディ１３２側の端部に設けられた加締め部１３１ｂ－１によって行われる。この加締め部１３１ｂ－１が接点板本体１３５ａを貫通して潰されることで、接点板本体１３５ａの固定端１３５－１側が第２端子１３１ｂに加締め固定される。尚、第２端子１３１ｂへの接点板本体１３５ａの固定は、加締め固定に限るものではなく、溶着固定、導電性接着剤による接着固定等、種々の固定方法を採用し得る。

【0040】

駆動受け板１３５ｂは、接点板本体１３５ａに対するボディ１３２の開口１３２ｂ側、即ち作動棒１２２側において、接点板１３５における自由端１３５－２側で接点板本体１３５ａに固定される部材である。他方で、この駆動受け板１３５ｂは、自由端１３５－２側から中途部分１３５－３を経由して延在しつつも、接点板１３５における固定端１３５－１側が非固定状態の片側フリーの板部材となっている。駆動受け板１３５ｂは、上記の中途部分１３５－３に作動棒１２２の動作を受ける駆動受け部１３５ｂ－１が設けられている。この駆動受け部１３５ｂ－１は、駆動受け板１３５ｂにおける作動棒１２２の一端が当接する部分が、球状壁の一部をなすように丸く膨出した非貫通の突出形状であるダボとなっている。

【0041】

また、駆動受け板１３５ｂは、自由端１３５－２側において、接点板本体１３５ａに重ねられた状態で第２接点１３４によって接点板本体１３５ａと共締め固定されている。ここで、本実施形態では、接点板本体１３５ａが、互いに同形状の２枚の板部材１３５ａ－１が重ね合わされて構成されている。これら２枚の板部材１３５ａ－１は、固定端１３５－１で第２端子１３１ｂによって互いに共締め固定されるとともに、自由端１３５－２で第２接点１３４によって互いに共締め固定されている。そして、駆動受け板１３５ｂは、自由端１３５－２側で２枚の板部材１３５ａ－１と一緒に共締め固定されている。具体的には、第２接点１３４の加締め部１３４ａが２枚の板部材１３５ａ－１及び駆動受け板１３５ｂの自由端１３５－２側を貫通して潰されて加締められることで共締め固定されている。尚、共締め固定における具体的な固定方法は、加締め固定に限るものではなく、溶着固定、導電性接着剤による接着固定等、種々の固定方法を採用し得る。

【0042】

ここで、接点板１３５の固定端１３５－１から中途部分１３５－３を経由して自由端１３５－２に至る最短経路Ｌ１が次のような経路となっている。即ち、この最短経路Ｌ１は、固定端１３５－１から、中途部分１３５－３で駆動力を受けるときのボディ１３２の中心軸Ｘ１に沿った軸方向Ｄ１１に延びて交差方向Ｄ１２に１回だけ折れ曲った後に、中途部分１３５－３を経由して自由端１３５－２に至るＬ字型経路となっている。これに対し、本実施形態の接点板本体１３５ａは、固定端１３５－１と中途部分１３５－３との間に、最短経路Ｌ１よりも長い迂回路を辿って中途部分１３５－３に至る延長部分１３５ａ－２を有している。この延長部分１３５ａ－２は、上記の迂回路として、固定端１３５－１からボディ１３２の中心軸Ｘ１に沿った軸方向Ｄ１１に延びて２回折れ曲った後に中途部分１３５－３に至る経路を辿る。具体的には、延長部分１３５ａ－２が辿る経路は、固定端１３５－１から駆動ユニット１２側に最短経路Ｌ１を超える位置まで延び、当該位置で斜め方向に折り返して最短経路Ｌ１に復帰するように折れ曲った経路となっている。延長部分１３５ａ－２は、最短経路Ｌ１を超えてから復帰するまでの、駆動ユニット１２側へと膨らんだ湾曲部分となっている。

【0043】

以上に説明した第１実施形態のスイッチユニット１３及び圧力スイッチ１によれば、接点板本体１３５ａ及び駆動受け板１３５ｂを備える接点板１３５における次のような箇所で剛性が高められている。即ち、この接点板１３５において、接点板本体１３５ａ及び駆動受け板１３５ｂの固定部から駆動受け部１３５ｂ－１までの箇所で、接点板本体１３５ａと駆動受け板１３５ｂが重ね合わされて剛性が高められる。他方、駆動受け板１３５ｂが片側フリーとなっていることで、作動棒１２２が動作したとき駆動受け部１３５ｂ－１に生じる応力は、駆動受け板１３５ｂにおける非固定状態の端部が作動棒１２２の動作に応じて動けることから適宜に分散されることとなる。このように、上記のスイッチユニット１３及び圧力スイッチ１によれば、接点板１３５の駆動受け部１３５ｂ－１で作動棒１２２の動作を受けたときの応力を駆動受け部１３５ｂ－１に集中させ難くすることができる。

【0044】

ここで、本実施形態では、駆動受け板１３５ｂが、接点板１３５の自由端１３５－２側で第２接点１３４によって接点板本体１３５ａと共締め固定される。この構成によれば、接点板１３５について、片側フリーの駆動受け板１３５ｂによって駆動受け部１３５ｂ－１での応力分散効果が担保されている。その上で、接点板１３５において、駆動受け部１３５ｂ－１から第２接点１３４までの間について駆動受け板１３５ｂ及び接点板本体１３５ａの重ね合わせによって剛性が高められている。

【0045】

このとき、本実施形態の圧力スイッチ１のようなノーマルオープンタイプでは、上記の構成と異なり、接点板において駆動受け部から第２接点までの剛性が低いと、接点接触時に接点どうしが何度も切離を繰り返すバウンシングが生じ易くなる。このようなバウンシングの発生は、接点消耗を引き起こす恐れがあることから望ましいものではない。

【0046】

これに対し、本実施形態の構成によれば、接点板１３５において、駆動受け部１３５－１から第２接点１３４までの剛性が高められていることから、効果的にバウンシングを抑えることができる。

【0047】

また、本実施形態では、接点板本体１３５ａが、互いに同形状の２枚の板部材１３５ａ－１が重ね合わされて両端で共締め固定されるものとなっている。そして、駆動受け板１３５ｂが、自由端１３５－２側で２枚の板部材１３５ａ－１と一緒に共締め固定されるものとなっている。この構成によれば、薄板状の板部材１３５ａ－１を重ね合わせることで、所望強度の接点板本体１３５ａ、つまりは所望強度の接点板１３５を効果的に得ることができる。

【0048】

また、本実施形態では、接点板１３５の固定端１３５－１から中途部分１３５－３を経由して自由端１３５－２に至る最短経路Ｌ１がＬ字型経路となっている。接点板本体１３５ａは、固定端１３５－１と中途部分１３５－３との間に、この最短経路Ｌ１よりも長い迂回路を辿る延長部分１３５ａ－２を有している。この構成によれば、接点板本体１３５ａにおける固定端１３５－１と中途部分１３５－３との間に、上記の最短経路Ｌ１を辿る場合に比べて撓み易い延長部分１３５ａ－２が設けられている。この延長部分１３５ａ－２により、作動棒１２２からの動作を受けたときの応力を効果的に分散させることができる。

【0049】

また、本実施形態では、延長部分１３５ａ－２が、上記の迂回路として、固定端１３５－１から軸方向Ｄ１１に延びて２回折れ曲った後に中途部分１３５－３に至る経路を辿るものとなっている。この構成によれば、延長部分１３５ａ－２をより長くすることが出来るので応力分散の効果をより向上させることができる。

【0050】

次に、第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、スイッチタイプがノーマルクローズタイプである点が、上述の第１実施形態と異なっている。以下では、第２実施形態について、第１実施形態との相違点に注目して説明を行う。

【0051】

図５は、第２実施形態にかかるスイッチユニットを備えたノーマルクローズタイプの圧力スイッチをオン状態で示す模式図であり、図６は、図５に示されている圧力スイッチにおける接点板とその周囲構造を示す拡大図である。尚、図５及び図６では、図１及び図２に示されている第１実施形態の構成要素と同等な構成要素については、第２実施形態の説明に必要なものについてのみ図１及び図２と同じ符号が付されて示されている。

【0052】

本実施形態における圧力スイッチ２は、一対の金属端子２３１の導通状態が、作動棒１２２の動作前は接続状態にあり、作動棒１２２の動作を受けて遮断状態に遷移するノーマルクローズタイプのスイッチとなっている。この圧力スイッチ２では、第１実施形態と同等な継手１１及び駆動ユニット１２と、スイッチタイプの違いによって若干異なった構造を有するスイッチユニット２３を備えている。

【0053】

スイッチユニット２３では、第１実施形態とは逆に、第１接点２３３が第２接点２３４よりも駆動ユニット１２側に配置される。一対の金属端子２３１では、このような接点配置に応じ、第１端子２３１ａにおいて第１接点２３３が固定されるＬ字型の折曲げ部分２３１ａ－１が、第１実施形態よりも駆動ユニット１２側に位置している。

【0054】

接点板２３５は、第２端子２３１ｂ側が固定端２３５－１で、作動棒１２２の動作を受ける中途部分２３５－３を経由し、第２接点２３４が固定される自由端２３５－２へと至る点は、上述の第１実施形態と同じである。他方で、この接点板２３５を構成する接点板本体２３５ａ及び駆動受け板２３５ｂの形状が第１実施形態と異なっている。

【0055】

まず、接点板本体２３５ａは、第１実施形態における延長部分１３５ａ－２に相当する部分を有しておらず、固定端２３５－１から軸方向Ｄ１１に延びて交差方向Ｄ１２に１回だけ折れ曲った略最短経路に沿ったＬ字形状の板部材となっている。また、接点板本体２３５ａは、第１実施形態とは異なり、一枚板構造となっている。また、その自由端２３５－２側は、第２接点２３４が第１接点２３３の上に載って若干持上げられるようにして円形蓋側に持ち上がっている。作動棒１２２の動作前は、このように持上げられたことに対する反力で、接点板本体２３５ａが第２接点２３４を第１接点２３３に押し付けている。

【0056】

次に、駆動受け板２３５ｂは、固定端２３５－１側から中途部分２３５－３を若干超える位置まで、接点板本体２３５ａと略同形状のＬ字形状で延在する金属薄板となっている。この駆動受け板２３５ｂは、固定端２３５－１側において、接点板本体２３５ａに重ねられた状態で第２端子２３１ｂによって接点板本体２３５ａと共締め固定される。ただし、作動棒１２２の動作前では、接点板本体２３５ａが自由端２３５－２側で持上げられていることから、駆動受け板２３５ｂと接点板本体２３５ａとは、Ｌ字形状の折曲げ部から中途部分２３５－３に掛けて開き寸法が漸増するように開いている。そして、駆動受け板２３５ｂは、自由端２３５－２側で接点板本体２３５ａに対して非固定状態となった片側フリーの板部材となっている。この駆動受け板２３５ｂにおける中途部分２３５－３には作動棒１２２の動作を受ける駆動受け部２３５ｂ－１が設けられている。この駆動受け部２３５ｂ－１は、第１実施形態と同様のダボとなっている。

【0057】

作動棒１２２の動作時には、押上げ方向Ｄ１１１に押し上げられる作動棒１２２が、駆動受け板２３５ｂを押し上げて接点板本体２３５ａに面着させるとともに、両者を、即ち接点板２３５を更に押し上げることで、第１接点２３３から第２接点２３４を離す。これにより、一対の金属端子２３１の導通状態が、接続状態から遮断状態へと遷移することとなる。

【0058】

以上に説明した第２実施形態のスイッチユニット２３及び圧力スイッチ２によっても、上述の第１実施形態と同様に、接点板２３５の駆動受け部２３５ｂ－１で作動棒１２２の動作を受けたときの応力を駆動受け部２３５ｂ－１に集中させ難くできることは言うまでもない。

【0059】

また、本実施形態では、駆動受け板２３５ｂが、固定端２３５－１側において、第２端子２３１ｂで接点板本体２３５ａと共締め固定されるものとなっている。この構成によれば、接点板２３５において、片側フリーの駆動受け板２３５ｂによって駆動受け部２３５ｂ－１での応力分散効果が担保されている。その上で、固定端２３５－１から駆動受け部２３５ｂ－１までの間について駆動受け板２３５ｂ及び接点板本体２３５ａの重ね合わせによって剛性が高められている。

【0060】

このとき、本実施形態の圧力スイッチ２のようなノーマルクローズタイプでは、作動棒１２２の衝撃を受けたときに接点板２３５の変形を留めるものがないので、接点板２３５は作動棒１２２に押されたなりに撓められることとなる。上記の構成と異なり、このようなノーマルクローズタイプにおいて、接点板の撓みの起点側となる固定端から駆動受け部までの間の剛性が低いと、接点板における撓みの起点側での応力が大きくなり易いことから望ましいものではない。

【0061】

これに対し、本実施形態の構成によれば、接点板２３５において、固定端２３５－１から駆動受け部２３５ｂ－１までの剛性が高められていることから、接点板２３５における撓みの起点側での応力を効果的に抑えることができる。また、作動棒１２２の動作前で圧力スイッチ２がオン状態でも、駆動受け板２３５ｂによって作動棒１２２を抑えることができ、振動等による作動棒１２２の暴れ、それに伴う部材の摩耗を抑制することができる。

【0062】

次に、第３実施形態について説明する。この第３実施形態は、スイッチユニットに金属端子が３つ設けられている点が、上述の第１実施形態と異なっている。以下では、第３実施形態について、第１実施形態との相違点に注目して説明を行う。

【0063】

図７は、第３実施形態にかかる三端子タイプのスイッチユニットを備えた圧力スイッチを示す模式図である。図７には、圧力スイッチ３を金属端子３３１側から見た上面図と、この上面図におけるＶ３１－Ｖ３１線に沿った断面図とが並べられて示されている。また、図８は、図７に示されている圧力スイッチにおける接点板とその周囲構造を示す拡大図である。尚、図７及び図８では、図１及び図２に示されている第１実施形態の構成要素と同等な構成要素については、第３実施形態の説明に必要なものについてのみ図１及び図２と同じ符号が付されて示されている。

【0064】

本実施形態における圧力スイッチ３は、３つの金属端子３３１の導通状態が、作動棒１２２の動作を受けて切り替えられる。即ち、１つの第２端子３３１ｃの接続先が、２つの第１端子３３１ａ，３３１ｂの間で切り替えられる。図７及び図８の例では、第２端子３３１ｃが、一方の第１端子３３１ｂに接続され、他方の第１端子３３１ａから切り離されている。この圧力スイッチ３では、第１実施形態と同等な継手１１及び駆動ユニット１２と、スイッチタイプが異なったスイッチユニット３３を備えている。

【0065】

スイッチユニット３３では、３つの金属端子３３１が、軸方向Ｄ１１に沿って延在する金属帯板の一端側がボディ３３２の内側に向かってＬ字型に折り曲げられた２つの第１端子３３１ａ，３３１ｂを備えている。また、３つの金属端子３３１は、これら２つの第１端子３３１ａ，３３１ｂとともにボディ３３２の中心軸Ｘ３に向かって対面配置された直線帯板状の１つの第２端子３３１ｃを備えている。有蓋円筒状のボディ３３２における円形蓋の外周寄りには、３つの金属端子３３１それぞれの端子部分がボディ３３２の中心軸Ｘ３に対面するように突出している。

【0066】

２つの第１接点３３３ａ，３３３ｂは、３つの金属端子３３１のうちの２つの第１端子３３１ａ，３３１ｂに一対一に固定された導電性の接点部材である。２つの第１接点３３３ａ，３３３ｂは、２つの第１端子３３１ａ，３３１ｂにおけるボディ３３２の内部部分に、１つの第２接点３３４の軸方向Ｄ１１に沿った可動域を開けて対面配置されるように固定されている。また、２つの第１接点３３３ａ，３３３ｂのうち円形蓋から遠い側の第１接点３３３ｂは、一方の第１端子３３１ｂに設けられるカンチレバー状の撓み板３３１ｂ－１に固定されている。そして、この第１接点３３３ｂにおける駆動ユニット１２側には、軸方向Ｄ１１に進退可能な調節ネジ３３６が配置されており、その先端部が第１接点３３３ｂに当接している。この調節ネジ３３６が進退することで、一方の第１接点３３３ｂが軸方向Ｄ１１に動かされ、対面配置されている２つの第１接点３３３ａ，３３３ｂの間における第２接点３３４の可動域が調節される。

【0067】

１つの第２接点３３４は、３つの金属端子３３１のうちの１つの第２端子３３１ｃと接点板３３５を介して電気的に接続されるとともに、２つの第１接点３３３ａ，３３３ｂに対して接離可能な導電性の接点部材である。

【0068】

接点板３３５は、概ね第２実施形態の接点板２３５と類似の形状を有している。即ち、接点板３３５は、第２端子３３１ｃ側が固定端３３５－１で、作動棒１２２の動作を受ける中途部分３３５－３を経由し、第２接点３３４が固定される自由端３３５－２へと至る。この接点板３３５が、接点板本体３３５ａ及び駆動受け板３３５ｂを備えている。

【0069】

まず、接点板本体３３５ａは、第２実施形態の接点板本体２３５ａと同様のＬ字形状を有しているが、第２実施形態とは異なり、互いに同形状の２枚の板部材３３５ａ－１が重ね合わされて構成されている。これら２枚の板部材３３５ａ－１は、固定端３３５－１で第２端子３３１ｃによって互いに共締め固定されるとともに、自由端３３５－２で第２接点３３４によって互いに共締め固定されている。

【0070】

駆動受け板３３５ｂは、接点板本体３３５ａに対する作動棒１２２側において、接点板３３５における自由端３３５－２側で接点板本体３３５ａに固定される部材である。他方で、この駆動受け板３３５ｂは、固定端３３５－１側が接点板本体３３５ａに対して非固定状態の片側フリーの板部材となっている。駆動受け板３３５ｂは、上記の中途部分３３５－３に作動棒１２２の動作を受ける駆動受け部３３５ｂ－１が設けられている。この駆動受け部３３５ｂ－１は、第１実施形態と同様のダボとなっている。

【0071】

作動棒１２２の動作前では、駆動受け板３３５ｂは、その駆動受け部３３５ｂ－１が、接点板本体３３５ａから離れるとともに作動棒１２２の先端を押し下げるように押圧している。このときには、図７及び図８に示されているように、第２接点３３４が一方の第１接点３３３ａから離され、他方の第１接点３３３ｂに接触している。その結果、作動棒１２２の動作前では、１つの第２端子３３１ｃは、一方の第１端子３３１ａとは遮断状態にあり、他方の第１端子３３１ｂと接続状態にある。

【0072】

作動棒１２２の動作時には、押上げ方向Ｄ１１１に押し上げられる作動棒１２２が、駆動受け板３３５ｂを押し上げて接点板本体３３５ａに面着させるとともに、両者を、即ち接点板３３５を更に押し上げる。これにより、第２接点３３４が他方の第１接点３３３ｂから離され一方の第１接点３３３ａに接触する。その結果、１つの第２端子３３１ｃの接続先が、他方の第１端子３３１ｂから一方の第１端子３３１ａへと切り替えられる。

【0073】

以上に説明した第３実施形態のスイッチユニット３３及び圧力スイッチ３によっても、上述の第１実施形態と同様に、接点板３３５の駆動受け部３３５ｂ－１で作動棒１２２の動作を受けたときの応力を駆動受け部３３５ｂ－１に集中させ難くできることは言うまでもない。

【0074】

尚、以上に説明した第１～第３実施形態はスイッチユニット及び圧力スイッチの代表的な形態を示したに過ぎず、スイッチユニット及び圧力スイッチは、これらに限定されるものではなく種々変形して実施することができる。

【0075】

例えば、上述した第１～第３実施形態では、駆動ユニットの一例として、ダイヤフラムユニット１２１で作動棒１２２を軸方向Ｄ１１に動作させる駆動ユニット１２が例示されている。しかしながら、駆動ユニットは、これに限るものではなく、圧力空間における圧力変動に応じて作動棒を軸方向に動作させるものであれば、その具体的な駆動源については任意のものを採用し得る。

【0076】

また、上述した第１及び第３実施形態では、接点板の一例として、駆動受け板１３５ｂ，３３５ｂが自由端１３５－２，３３５－２側で接点板本体１３５ａ，３３５ａと共締め固定された接点板１３５，３３５が例示されている。また、上述した第２実施形態では、接点板の一例として、駆動受け板２３５ｂが固定端２３５－１側で接点板本体２３５ａと共締め固定された接点板２３５が例示されている。しかしながら、接点板は、これらの何れかに限るものではなく、固定端と自由端との何れか一方側で駆動受け板が接点板本体に固定されるものであれば上述の二形態のうちの何れであってもよい。ただし、第１実施形態の接点板１３５はノーマルオープンタイプにおいてバウンシング抑制に効果を発揮し、第２実施形態の接点板２３５はノーマルクローズタイプにおいて撓みの起点側における応力抑制に効果を発揮することは上述した通りである。

【0077】

また、上述した第１及び第３実施形態では、接点板本体の一例として、互いに同形状の２枚の板部材１３５ａ－１，３３５ａ－１が重ね合わされて両端で共締め固定される接点板本体１３５ａ，３３５ａが例示されている。しかしながら、接点板本体は、これに限るものではなく、第２実施形態で例示されているように一枚板構造のものであってもよい。ただし、板部材１３５ａ－１，３３５ａ－１が重ね合わされた接点板本体１３５ａ，３３５ａによれば、所望強度の接点板１３５，３３５を効果的に得ることができる点は上述した通りである。尚、板部材の重ね合わせで接点板本体を構成する場合であっても、重ね合わせの枚数は２枚に限るものではなく、任意の枚数を採用し得る。

【0078】

また、上述した第１実施形態では、接点板本体の一例として、固定端１３５－１と作動棒１２２から動作を受ける中途部分１３５－３との間に延長部分１３５ａ－２を有する接点板本体１３５ａが例示されている。また、この例示における延長部分１３５ａ－２は、Ｌ字型の最短経路Ｌ１よりも長い２回曲げ迂回路を辿る部分となっている。しかしながら、接点板本体は、これに限るものではなく、第２及び第３実施形態で例示されているように、延長部分を持たず、最短経路に略沿って延在するものであってもよい。ただし、延長部分１３５ａ－２を有する接点板本体１３５ａによれば、作動棒１２２からの動作を受けたときの応力を効果的に分散させることができる点は上述した通りである。また、延長部分１３５ａ－２を、２回曲げ迂回路を辿る形状とすることで、板部材の折曲げ加工等によって効果的に延長部分１３５ａ－２を形成することができる点も上述した通りである。尚、延長部分が辿る迂回路については、２回曲げの経路に限るものではなく、固定端から軸方向に延びて２回以上折れ曲る経路であれば、折れ曲がりの回数は適宜に設定し得る。

【符号の説明】

【0079】

１，２，３ 圧力スイッチ
１１ 継手
１２ 駆動ユニット
１２ａ 圧力空間
１３，２３，３３ スイッチユニット
１２１ ダイヤフラムユニット
１２１ａ キャップ
１２１ｂ ストッパ
１２１ｂ－１ 通過孔
１２１ｃ ダイヤフラム
１２１ｄ 結合部
１２２ 作動棒
１２３ 環状部材
１２４ Ｏリング
１２５ 連結フレーム
１３１，２３１，３３１ 金属端子
１３１ａ，２３１ａ，３３１ａ，３３１ｂ 第１端子
１３１ａ－１，２３１ａ－１ 折曲げ部分
１３１ｂ，２３１ｂ，３３１ｃ 第２端子
１３１ｂ－１，１３３ａ，１３４ａ 加締め部
１３２，３３２ ボディ
１３２ａ 円形蓋部
１３２ｂ 開口
１３３，２３３，３３３ａ，３３３ｂ 第１接点
１３４，２３４，３３４ 第２接点
１３５，２３５，３３５ 接点板
１３５－１，２３５－１，３３５－１ 固定端
１３５－２，２３５－２，３３５－２ 自由端
１３５－３，２３５－３，３３５－３ 中途部分
１３５ａ，２３５ａ，３３５ａ 接点板本体
１３５ａ－１，３３５ａ－１ 板部材
１３５ａ－２ 延長部分
１３５ｂ，２３５ｂ，３３５ｂ 駆動受け板
１３５ｂ－１，２３５ｂ－１，３３５ｂ－１ 駆動受け部
３３６ 調節ネジ
Ｄ１１ 軸方向
Ｄ１２ 交差方向
Ｄ１１１ 押上げ方向
Ｌ１ 最短経路
Ｘ１，Ｘ３ 中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】