JP3687103B2 - 圧力スイッチ - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、油圧装置において圧力の上昇を検知するために用いられるものであり、特に、自動車用油圧装置に用いられる油圧ポンプ周りの油圧の検出に好適な圧力スイッチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に自動車等に用いられる油圧式の自動車用動力舵取装置には油圧系全体あるいは油圧ポンプ周りの負荷圧等を検出するための圧力スイッチが設けられている。このような装置において、エンジンがアイドリング回転時、ステアリング装置が据え切り操舵等されることにより油圧ポンプの負荷圧が上昇した場合、油圧ポンプに動力を供給しているエンジンは高負荷のためにエンジンストールを起こすおそれがある。このようなエンジンストールを防止するため、上記圧力スイッチからの信号によりエンジンの回転速度を上昇させるようにしている。すなわち、アイドルアップのための信号発信源として、圧力スイッチが用いられている。
【0003】
ところで、この圧力スイッチは、基本的には図3に示すように、ハウジング80にキャップ60を介して取り付けられる構成からなるものである。
ハウジング80は油圧ポンプの負荷圧を導入するための圧力導入路910を有し、この圧力導入路910に連続して圧力室930を有する。そして、この圧力室930内には摺動可能にスプール90が介挿されており、一方このスプール90の先端部に設けられたスプールヘッド120と接触することによってスイッチング作用を行うコネクタ50有する。このコネクタ50は電気絶縁体70を介してハウジング80に取り付けられたキャップ60に固定されている。そして、このキャップ60とスプール90との間には、設定された圧力に応じてスプール90のスプールヘッド120とコネクタ50とが接触するようにばね定数の予め設定されたコイルスプリング30が介挿されている。
【0004】
圧力導入路910から負荷圧がかかると、スプール90がコイルスプリング30の付勢力に抗して作動され、予め設定された負荷圧になるとスプールヘッド120がコネクタ50に接触してスイッチングされ、アイドルアップのための信号が発信される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術では、アイドルアップすべき時期の負荷圧の設定をコイルスプリング30によって行っているために、このコイルスプリング30を介挿するためのスペースをとる必要があるため。従って、圧力スイッチ自体が大型化してしまう。さらに、スプール90、キャップ60の精度誤差やキャップ60の取り付け深さによりコイルスプリング30の設定圧が変化してしまう。
【0006】
また、スプールヘッド120とコネクタ50との接点が油中であるために接触抵抗が働き、また、不純物等による接触不良が発生しやすいという問題があった。さらに、スプール90は圧力室930に介挿された部分のみしか支持されておらず、また、コネクタ50に電気接点であるスプールヘッド120を近づける必要から支持されていない部分が長くなるので、スプール90のガタつきが生じ、電気接点の接触不良、作動不良を起こすおそれがあった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、圧力の導入される圧力導入穴が形成されたハウジングと、前記ハウジングに嵌合されたスイッチハウジングと、前記スイッチハウジングに形成され前記圧力導入穴と連通する摺動穴と、前記スイッチハウジングに形成され前記摺動穴と接続したスイッチ室と、前記摺動穴に摺動可能に嵌合され圧力を受けて軸方向に作動するスプールと、前記スイッチ室に設けられたコネクタと、前記コネクタと一体的に結合され前記スイッチハウジングとコネクタとの間に介挿された電気絶縁体と、前記摺動穴とスイッチ室との間に設置され両者の流通を遮断するシート部材と、前記摺動穴とスイッチ室との間で前記シート部材のコネクタ側に設置されスイッチハウジングと導通したディスクスプリングとからなり、前記スプールは係止部材により前記スイッチハウジングの摺動穴に保持され、さらに前記スプールの外周には互いに連通する環状の凹溝と螺旋状の連通溝とが刻設されており、これら凹溝と連通溝が当該圧力スイッチ外部に通じていることを特徴とする圧力スイッチである。
【0008】
【作用】
圧力が圧力導入穴から導入されると、スイッチハウジングに形成された摺動穴に介挿されたスプールにこの圧力がかかる。そして、予め設定された圧力がスプールにかかるとディスクスプリングの反発力に抗してスプールが移動され、ディスクスプリングがコネクタ側に撓んでコネクタと接触し、コネクタとスイッチハウジングとが導通する。また、摺動穴とスイッチ室との間に設置されたシート部材によりスイッチ室が気密に保持されている。また、コネクタとスイッチハウジングとは電気絶縁体により絶縁されている。さらに、スプールと摺動穴との潤滑およびスプールとスイッチハウジングとのクリアランスから侵入する作動油は、スプール外周の凹溝および連通溝によって、スプールと摺動穴との摺動可能な嵌合関係を維持しつつ、圧力スイッチ外部へ排出される。
【0009】
【実施例】
本発明の実施例を図1を基に説明する。
図1に示すように、ポンプハウジング1に図略ポンプからの負荷圧を導入する圧力導入通路2が形成されている。この圧力導入通路2の形成された上部にはネジ溝の形成された嵌合穴2Aが開口している。そして、この嵌合穴2Aには圧力スッチの本体を成すスイッチハウジング3が螺合されている。
【0010】
前記スイッチハウジング3には軸心Oを軸にして前記圧力導入穴2と連通する摺動穴4が形成されており、この摺動穴4には摺動自在にスプール5が嵌合されている。そして、このスプール5の外周には、互いに連通する環状の凹溝7および螺旋状の連通溝8が形成されており、前記スイッチハウジング3には、軸心Oに直交して連通穴9が形成されている。また、前記ポンプハウジング1には前記嵌合穴2Aと連通するドレン穴6が形成されている。詳細には、スプール5の前記連通溝8は、スプール5と摺動穴4との間(摺動面、クリアランス)を、前記凹溝7およびスイッチハウジングの前記連通穴9を介して、圧力スイッチ外部、具体的にはポンプハウジング1の前記ドレン穴6に連通している。
【0011】
スプール5の外周に、ポンプハウジング1のドレン穴6に連通する凹溝7および連通溝8を設けたことにより、スプール5と摺動穴4との摺動自在な嵌合関係を維持しつつ、スプール5と摺動穴4との潤滑およびスプール5とスイッチハウジング3とのクリアランスから侵入する作動油の排出をドレン穴6から行うことができる。前記スイッチハウジング3には前記摺動穴4と接続してスイッチ室10が形成されている。前記摺動穴4の前記スイッチ室10側には摺動穴4より大径で段部11が形成されるように係止穴12が形成されている。
【0012】
そして、前記スプール5が図中下方の圧力導入穴2内に落ち込まないようにこの係止穴12により形成された段部11に係止される係止部材13をスプール5端部の凹部14にはめ込み、スプール5を摺動穴4内に保持するようにしている。この係止手段としてはスナップリング等でもよく、また、スプール5自体の端部を前記摺動穴4より大径にしても良い。前記スイッチ室10内には、軸心Oを中心に一方の電気接点をなすコネクタ15が配備されている。このコネクタ15の先端部にはワイヤーハーネス等(図示せず)が取り付けられ、このワイヤーハーネスを通じて電気信号が発信されるようになっている。
【0013】
前記コネクタ15と前記スイッチハウジング3との間には電気絶縁体である樹脂16および導電性のスペーサ17が介挿されている。
これらコネクタ15、樹脂16、スペーサ17は別途コネクタ15とスペーサ17との間に樹脂16を流し込んで3つを一体的に形成する。また、コネクタ15の端部には凹凸が形成されているため、より一体的に樹脂16と結合でき、コネクタ15にかかる軸線方向の力を樹脂16が受けることができる。
【0014】
前記摺動穴4とスイッチ室10との間には両者の流通を遮断するシート部材18が設置されており、また、コネクタ15側には前記スペーサ17と接触して他方の電気接点をなすディスクスプリング19が設置されている。よって、この他方の電気接点であるディスクスプリング19はスペーサ17を介してスイッチハウジング3からポンプハウジング1に導通してボディアースされている。
【0015】
このディスクスプリング19は図2に示すように金属性の板に外周から中央に向けて3カ所に穴20が形成され、中央部Tが前記穴20により形成された撓み部20Aに支持された形状をしている。中央部Tにある一定以上の力が加わると外周部Sに対して撓み部20Aが撓み、中央部Tが変位する構造となっている。このディスクスプリング19は前記穴20の形状や材質を変更することにより中央部Tを変位させる力を任意に設定することができる。
【0016】
前記スイッチ室10と摺動穴4との境の段部21には周状に溝が形成され、この溝にOリング22がはめ込まれており、前記シート部材18の端のシール性を高めている。よって、スイッチ室10は気密に保持される。
そして、前記スイッチハウジング3の図中上部開口部の薄肉部23がカシメられる。すると、前記スペーサ17により前記スイッチハウジング3の段部21にディスクスプリング19およびシート部材18が押しつけられて位置固定される。
【0017】
ここで、前記圧力導入穴2から負荷圧がかかっていないときの状態を軸線Oの右側に示し、負荷圧がかかったときの状態を左側に示す。
組付時の状態つまり、前記圧力導入穴2からの負荷圧がかかっていない右側の状態では、前記スプール5のコネクタ15側のヘッド部24はシート部材18を介してディスクスプリング19のT部に当接しており、また、このディスクスプリング19とコネクタ15との間には一定の隙間が設けられている。
【0018】
次にこの圧力スイッチの動作について説明する。
アイドリング回転時にステアリング装置が据え切り操舵等がなされると、油圧ポンプの負荷圧が上昇する。すると、前記圧力導入穴2より負荷圧が導入され、この負荷圧をスプール5が受ける。負荷圧がディスクスプリング19の反発力より大きくなると、この負荷圧によりスプール5が摺動穴4にガイドされて図中上方に移動する。すると、スプール5のヘッド部24によりシート部材18を介してディスクスプリング19の中央部Tに負荷圧がかかり、撓み部20Aが撓んで図1中右側の状態から左側の状態となる。
【0019】
そして、シート部材18により摺動穴4との連通が遮断されて気密に保持されているコネクタ15とディスクスプリング19とが接触される。これによって、電気的にスイッチがONの状態となり、コネクタ15とスイッチハウジング3とが導通する。その結果、スペーサ17、スイッチハウジング3を介してポンプハウジング1を通してボディアースされたディスクスプリング19からコネクタ15を通して電気信号が発信され、この電気信号を基にエンジンのアイドルアップが行われる。
【0020】
なお、本実施例においては、スイッチハウジング3内にスプール5、コネクタ15、樹脂16およびディスクスプリング19等を設置することにより圧力スイッチがユニット化されるため、容易にポンプハウジング1に組みつけることができ、また、別途圧力スイッチ単体で検査などをすることが可能である。
【0021】
【発明の効果】
本発明の圧力スイッチによれば、コイルスプリングのようにスペースを確保する必要がなく非常に小型化ができる。さらに、コイルスプリングのように設定圧が変化してしまうことなく、ディスクスプリングのみで容易に設定圧を設定できる。また、接点部が気密に保持されるため、接触抵抗がなく、不純物などによる接触不良もなくなる。さらに、負荷圧に応じて作動されるスプールがスイッチハウジングの摺動穴にガイドされているので、スプールのガタつきがなくなり、作動不良が少なくなる。しかも、スプールはスイッチハウジングの摺動穴に摺動可能に保持され、係止部材によってスイッチハウジングの摺動穴内に常時保持することができるので、スプール、コネクタ、ディスクスプリング等を組み込んだスイッチハウジングからなる圧力スイッチをユニット化することができ、圧力スイッチをポンプハウジングに容易に組付けることができるとともに、圧力スイッチ単体での検査を可能にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧力スイッチを表わす断面図である。
【図2】ディスクスプリングの形状を表わす図である。
【図3】従来の技術の圧力スイッチを表わす断面図である。
【符号の説明】
1 ポンプハウジング
2 圧力導入穴
2A 嵌合穴
3 スイッチハウジング
4 摺動穴
5 スプール
10 スイッチ室
15 コネクタ
16 樹脂(電気絶縁体)
17 スペーサ
18 シート部材
19 ディスクスプリング
24 ヘッド部
Claims (1)
- 油圧装置の油圧回路中における圧力を検出する圧力スイッチにおいて、圧力の導入される圧力導入穴が形成されたハウジングと、前記ハウジングに嵌合されたスイッチハウジングと、前記スイッチハウジングに形成され前記圧力導入穴と連通する摺動穴と、前記スイッチハウジングに形成され前記摺動穴と接続したスイッチ室と、前記摺動穴に摺動可能に嵌合され圧力を受けて軸方向に作動するスプールと、前記スイッチ室に設けられたコネクタと、前記コネクタと一体的に結合され前記スイッチハウジングとコネクタとの間に介挿された電気絶縁体と、前記摺動穴とスイッチ室との間に設置され両者の流通を遮断するシート部材と、前記摺動穴とスイッチ室との間で前記シート部材のコネクタ側に設置されスイッチハウジングと導通したディスクスプリングとからなり、前記スプールは係止部材により前記スイッチハウジングの摺動穴に保持され、さらに前記スプールの外周には互いに連通する環状の凹溝と螺旋状の連通溝とが刻設されており、これら凹溝と連通溝が当該圧力スイッチ外部に通じていることを特徴とする圧力スイッチ。
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JP24261493A JP3687103B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 圧力スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=17091679
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JP24261493A Expired - Fee Related JP3687103B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 圧力スイッチ |
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1993
- 1993-09-29 JP JP24261493A patent/JP3687103B2/ja not_active Expired - Fee Related
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