圧力スイッチ
【課題】ポンプの吐出口とバルブとの間の封入圧を長時間保持可能とすることによりハンチング現象の発生を防止可能な圧力封入式の圧力スイッチを提供する。
【解決手段】圧力スイッチ１０は、ポンプ４１の吐出口とバルブ６との間の流路に設けられ、バルブの開閉に基づく流路内の圧力変化を検知する圧力検知手段Ｓとしてのダイヤフラム１５、ピストン１６および圧縮コイルバネ３６等を備える。また、圧力スイッチ１０は、上述の圧力検知手段の圧力変化の検知に基づいてポンプの作動を制御する制御手段としてのマイクロスイッチ１７を備える。さらに、圧力スイッチ１０は、ポンプの吐出口と圧力検知手段との間の流路に設けられ、ポンプによる液体の吐出方向と逆方向に液体が流れるのを止める逆止弁を備える。
【解決手段】圧力スイッチ１０は、ポンプ４１の吐出口とバルブ６との間の流路に設けられ、バルブの開閉に基づく流路内の圧力変化を検知する圧力検知手段Ｓとしてのダイヤフラム１５、ピストン１６および圧縮コイルバネ３６等を備える。また、圧力スイッチ１０は、上述の圧力検知手段の圧力変化の検知に基づいてポンプの作動を制御する制御手段としてのマイクロスイッチ１７を備える。さらに、圧力スイッチ１０は、ポンプの吐出口と圧力検知手段との間の流路に設けられ、ポンプによる液体の吐出方向と逆方向に液体が流れるのを止める逆止弁を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力封入式の圧力スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、農薬等を噴霧するための農業用ポンプでは、農業用ポンプの吐出口に噴霧用ホースが接続されている。この噴霧用ホースの先端部には液体を噴霧するためのノズルが取り付けられ、そのノズルの基端部側には、ノズルへの液体の流出を止めることができるノズル用バルブが設けられており、作業者は噴霧時にノズル用バルブを開とし、噴霧停止時にノズル用バルブを閉とする。
【０００３】
この場合に、バルブの操作と、原動機のオン・オフ等の制御は直接関係しておらず、そのままでは、バルブを閉にして液体の噴霧を停止しているのにもかかわらず原動機が噴霧時と同様に回転していることになる。また、噴霧停止時にポンプの負荷を低減するアンロード弁を設けたような場合には、バルブを閉じた際に、ポンプの負荷が低下し、原動機の回転数が上がってしまう場合もある。
そこで、アンロード弁を備えるポンプにおいて、前記バルブを閉としてアンロード弁がアンロード位置となった際のアンロード弁入口側の圧力変化に応じて原動機としてのエンジンの回転数を制御することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このアンロード弁を備えるポンプは、ポンプから吐出される液体の通路の基端部、すなわちポンプの近傍側にアンロード弁が設けられ、その入口側、すなわちポンプの吐出口とアンロード弁との間に、アンロード弁入口側の圧力変化により動作するピストンを備えたピストン型液圧検出手段と、エンジンの出力を機械的に制御する制御手段と、当該制御手段にピストンの動作を伝達する伝達手段とを備えている。
【０００５】
このアンロード弁を備えるポンプにおいては、前記バルブを閉とすることでアンロード弁がロード位置からアンロード位置に変化して、前記バルブが開の状態の液圧よりもアンロード弁の入口側の液圧が下がった場合に、前記液圧に基いてピストンが液圧が高い位置から液圧が低い位置に移動する。このピストンの移動が前記制御手段に伝達され、エンジンの出力が低下させられる。
この際に、アンロード弁の出口側、すなわち、ノズル用バルブを閉じた状態の噴霧用ホース側は、圧力が封入された状態となって、アンロード弁をアンロード位置に保持する。
【０００６】
また、ノズル用バルブを再び開とすると、アンロード弁の出口側の上述の封入された圧力（封入圧）が低下し、アンロード弁がアンロード位置からロード位置に移動し、上述の液圧が上昇し、ピストンが液圧が低い際の位置から液圧が高い際の位置に移動する。これが伝達手段によりエンジンの制御手段に伝達され、エンジンの出力が通常のポンプの動作時の状態まで上げられ、液体の噴霧が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭６３−１９０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、アンロード弁を用いた場合の噴霧側、すなわち、アンロード弁の出口側の液圧の変化は、バルブを開とした場合の噴霧圧（アンロード弁がロード位置の場合の噴霧側の液圧）と、閉とした場合の封入圧（アンロード弁がアンロード位置の液圧）との圧力変化における圧力差があまり大きくなく、ノズル用バルブを閉とした状態で、ノズル用バルブや噴霧用ホースから封入圧が漏れるような場合に、封入圧が前記噴霧圧程度となってアンロード弁がロード位置となる虞がある。この場合に、アンロード弁がロード位置となって、ピストン型液圧検出手段が原動機の回転数を上げる側に作動する。これにより、原動機の回転数が上昇してポンプが動作すると、ノズル用バルブが閉となっているので、再びアンロード弁がアンロード位置となって、ピストン型液圧検出手段が原動機の回転数を下げる側に作動し、原動機の回転数が下降する。
このような状態となった際に、アンロード弁においては、アンロード位置とロード位置とを行ったり来たりする状態となるハンチング現象を起こす虞がある。
【０００９】
また、アンロード弁を用いずに、ポンプの吐出口側の液圧を検出する手段を設け、ポンプの吐出口側からポンプに封入される圧力の変化により、原動機の回転数を制御することが考えられる。
この場合にも、ポンプ側の弁部において、長期使用等により弁部のシール性能が低下しているなどの問題があると、弁部からポンプ側に封入された圧力が抜けてしまい、ポンプ側に封入された圧力（封入圧）の保持時間が低下し、封入圧が原動機の回転数を上げ下げする閾値近傍まで下がることで、ハンチングを起こす虞がある。特に、弁（弁部）を複数個持つ多連式ポンプ等においては、いずれかの弁でシール性能の低下が生じれば封入圧が抜けてしまうので、封入圧を安定して長時間保持することが難しい。
【００１０】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、封入圧を長時間保持可能とすることによりハンチング現象の発生を防止可能な圧力封入式の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】
【００１１】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の圧力スイッチは、ポンプ（４１）の吐出口に接続された流路にバルブ（６）を備えるとともに、前記バルブ（６）を閉とした際に前記ポンプ（４１）の吐出口と前記バルブ（６）との間の流路内に圧力が封入される液体吐出装置に用いられ、前記バルブ（６）の開閉に基づく前記ポンプ（４１）の吐出口と前記バルブ（６）との間の前記流路内の圧力変化により前記ポンプ（４１）の作動を制御する圧力スイッチ（１０）であって、前記ポンプ（４１）の吐出口と前記バルブ（６）との間の前記流路に設けられ、前記バルブ（６）の開閉に基づく前記流路内の圧力変化を検知する圧力検知手段（Ｓ）と、当該圧力検知手段（Ｓ）の圧力変化の検知に基づいて前記ポンプ（４１）の作動を制御する制御手段（１７）と、前記ポンプ（４１）の吐出口と前記圧力検知手段（Ｓ）との間の流路に設けられ、前記ポンプ（４１）による液体の吐出方向と逆方向に液体が流れるのを止める逆止弁（５１）とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項１に記載の発明においては、ポンプが作動した状態でバルブを閉じることでポンプの吐出口とバルブとの間の流路の圧力が高く変化したことを圧力検知手段が検知し、当該圧力検知手段の圧力変化の検知に基づいて制御手段がポンプを停止した際に、バルブを閉じることでバルブとポンプとの間に封入された圧力（封入圧）がポンプの弁部から抜ける場合に、逆止弁がポンプへの液体の逆流が防止され、逆止弁により圧力が封入された状態に維持される。
【００１３】
これにより、ポンプの弁部から封入圧が漏れることで封入圧が低下し、その結果バルブが閉じているにもかかわらずポンプを作動させてしまうことがなくなるので、ハッチング現象の発生が防止される。
したがって、ポンプ内の弁部のシール性能が低下しても、逆止弁のシール性能が保持されていれば、ハッチング現象を防止できることになるので、常にポンプの弁部のシール性能を高い状態に保持する必要がなく、メンテナンスの手間を低減することができる。
【００１４】
請求項２に記載の圧力スイッチは、請求項１に記載の発明において、前記圧力検知手段（Ｓ）が前記ポンプ（４１）の下側に配置され、前記逆止弁（５１）が前記ポンプ（４１）の下側で前記圧力検知手段（Ｓ）の上側に配置され、前記逆止弁（５１）は、弁体（５２）と、当該弁体（５２）の上側に設けられた弁座（５３）と、当該弁体（５２）の下側に設けられた台座（５４）とを備え、前記弁座（５３）と前記台座（５４）との間に液体が流れる通路が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の圧力スイッチにおいては、ポンプが作動している状態では、ポンプから吐出される液体の流れにより弁体は弁座から離れて台座に押し付けられた状態となっている。なお、台座は、基本的に前記バルブが開放された状態で、ポンプ作動時および停止時の両方において、弁体を支持するものであり、台座に弁体が載せられた状態や液体により押し付けられた状態であっても、液体を通過可能とするものである。
【００１６】
そして、バルブが閉じられた状態で、ポンプ側の弁部に漏れがあり、液体が逆流した場合に、弁体が弁座に押し付けられて液体の逆流が止められることにより、ポンプと閉じたバルブとの間に封入された圧力が低下するのを防止することができる。
また、バルブを開放し封入された圧力が開放された際には、弁体は自重により弁座側から台座側に移動することになり、弁体を弁座から引き離すために弁体を弁座から台座側に付勢する付勢手段を必要とせず、コストの低減を図ることができる。
また、付勢手段を設けないものとすれば、液体の流れが無く、液圧も作用しない場合に弁座には自重だけが作用している状態となり、液体が僅かに逆流しただけで弁体が弁座側に移動して逆止弁を閉状態とすることになる。
【００１７】
なお、上記における括弧内の符号は、図面において対応する要素を便宜的に表記したものであり、したがって本発明は図面上の記載に限定されるものではない。これは、「特許請求の範囲」の記載についても同様である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の圧力封入式の圧力スイッチよれば、バルブを閉じた際に封入された圧力が抜けることにより、ハッチング現象が起きてしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る圧力スイッチを備えた液体噴霧装置の概略構成を示す図である。
【図２】前記液体噴霧装置の往復ポンプ装置に取り付けられた前記圧力スイッチを示す斜視図である。
【図３】前記圧力スイッチを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１から図３に示すように、この例の圧力封入式の圧力スイッチ１０は、例えば、農業用の液体噴霧装置（液体吐出装置）に取付け可能なものであり、モータ（原動機）４２で駆動される往復ポンプ装置（ポンプ）４１に取り付けられるものである。なお、ポンプで液体を吐出させるとともに、バルブの開閉で液体の吐出と吐出停止とを制御する装置ならば、液体噴霧装置以外の液体吐出装置、たとえば、高圧洗浄機等でも、この例の圧力スイッチ１０を適用可能である。
そして、往復ポンプ装置４１は、吐出口を有するコネクタ７２に圧力スイッチ１０の取付管１１が取り付けられている。
【００２１】
また、圧力スイッチ１０のホース接続管１２に噴霧ホース１の基端部が取り付けられている。この噴霧ホース１の先端部には、ノズル装置２が取り付けられている。ノズル装置２は、ノズル装置２を手で操作する際に掴むためのノズルグリップ３と、このノズルグリップ３から先側に延出するノズルパイプ４と、ノズルパイプ４の先端部に設けられて液体を噴霧するノズル５と、ノズルグリップ３とノズルパイプ４の間に設けられてノズルグリップ３とノズルパイプ４とを接続するとともに、ノズル５における噴霧（吐出）と噴霧（吐出）停止とを切り換えるためのバルブ６とを備えている。
【００２２】
バルブ６は、噴霧ホース１を開放状態と閉塞状態に切り換えるものであり、モータ４２を起動して往復ポンプ装置４１が作動している状態で、バルブ６を開とすると、往復ポンプ装置４１から吐出される液体が噴霧ホース１を通ってノズル５に達して、液体が噴霧される。そして、バルブ６を閉とすると噴霧ホース１の先端側で液体の流路が閉じられ噴霧が停止する。
なお、噴霧ホース１が往復ポンプ装置４１からバルブ６までの液体の流路（吐出流路）となるとともに、噴霧ホース１と往復ポンプ装置４１との間に配置される圧力スイッチ１０内部の液体が流れる部分も往復ポンプ装置４１からバルブ６までの液体の流路（吐出流路）の一部となる。
この例の圧力スイッチ１０は、モータ４２の電源に直列に接続されており、モータ４２のオン・オフ、すなわち、起動と停止とを制御するようになっている。
【００２３】
また、圧力スイッチ１０では、モータ４２が作動している状態で、バルブ６を閉じることで、往復ポンプ装置４１の吐出口側と圧力スイッチ１０内部の液圧が上昇し、噴霧時の噴霧圧より相対的に高い封入圧となる。
この高い封入圧となった際に、圧力スイッチ１０が作動してモータ４２がオフ（停止）とされる。この際に往復ポンプ装置４１においては、吐出口につながる経路に設けられた弁部（たとえば、吸入弁、調圧弁、吐出弁等）が閉となることで、往復ポンプ装置４１の吐出口からバルブ６においては密閉状態となり、相対的に高い封入圧が維持されることになる。
【００２４】
また、この状態でバルブ６を開状態とすると、開放状態となるノズル５側から液圧が抜けて、圧力スイッチ１０内部の液圧が低圧となり、前記相対的に高い封入圧から所定の相対的に低い低圧となった際に、圧力スイッチ１０が作動して往復ポンプ装置４１のモータ４２を起動させる。
これにより、往復ポンプ装置４１の吐出側が噴霧圧となり、ノズル５から液体が噴霧される状態となる。
【００２５】
このように作用する圧力スイッチ１０は、図２に示すように、その本体部が概略筒状で内部空間を有するケーシング１３と、当該ケーシング１３に接続されるとともに概略筒状で内部空間を有するマニホールド１４を備える。また、ケーシング１３には、上述のポンプ取付管１１が取り付けられ、マニホールド１４には、上述のホース接続管１２が取り付けられている。
また、図３に示すようにケーシング１３の内部空間と、マニホールド１４の内部空間とが、ケーシング１３とマニホールド１４とを接続した状態で一体の空間（所定空間）となり、当該空間内にピストン（スイッチ操作部材）１６が配置されている。また、ケーシング１３とマニホールド１４との接合部には、ドーナッツ状の薄板であるダイヤフラム（受圧部材）１５がその外周部を挟まれた状態に配置されている。また、ケーシング１３のマニホールド１４が取り付けられる後端側の端部の反対側の先端部にマイクロスイッチ（スイッチ）１７が配置されている。
【００２６】
ケーシング１３は、その本体内部に前記ピストン１６が配置される内部空間を有する概略筒状に形成されている。そして、前記筒状の本体部における内部空間に直交するように上部側に前記ポンプ取付管１１が固定される取付筒部１８が形成されている。そして、取付筒部１８においては、その内部にねじが切られてねじ孔とされている。
一方、ポンプ取付管１１は、円筒状に形成されるとともに軸方向の中央部にスパナで回転可能とする六角形状のフランジ１１ａが形成されている。
【００２７】
そして、ポンプ取付管１１のフランジ１１ａより下側の外周面は、雄ねじとなっている。また、フランジ１１ａより上の部分は、同様に雄ねじとなっており、往復ポンプ装置４１の円筒状のコネクタ７２にねじ込まれて往復ポンプ装置４１に取り付け可能となっている。
このようなポンプ取付管１１のフランジ１１ａより下の雄ねじ部分が取付筒部１８にねじ込まれてポンプ取付管１１が前記取付筒部１８に締結された状態となる。また、前記取付筒部１８の内部空間と概略筒状のケーシング１３の内部空間は、互いに連通した状態となっている。なお、ケーシング１３の本体側の内部空間が水平方向に延在して配置され、前記取付筒部１８の内部空間が垂直方向に延在して配置され、これら互いに連通する内部空間が逆Ｔ字状とされている。
【００２８】
この例においては、取付筒部１８の内部には、当該取付筒部の内部空間とケーシング１３の内部空間とが連通する底部とポンプ取付管１１の基端部との間に逆止弁５１が設けられている。逆止弁５１は、液体が往復ポンプ４１が作動して、往復ポンプ４１の吐出口から圧力スイッチ１０のポンプ取付管１１および取付筒部１８の内部空間を通ってケーシング１３の内部空間に向かう場合（順方向の流れの場合）に開状態となり、その逆にケーシング１３の内部空間からポンプ取付管１１および取付筒部１８の内部空間を通って往復ポンプ４１の吐出口に向かう場合（逆方向の流れの場合）に閉状態となる。
【００２９】
すなわち、逆止弁５１は、噴霧ホース１（圧力スイッチ１０）側からポンプ側に液体が逆流するのを阻止するようになっており、後述のようにポンプ４１の吐出口側から閉となったバルブ６まで圧力が封入された状態でポンプ４１から封入圧が抜けるのを防止するようになっている。
このような逆止弁５１は，ポンプ取付管１１の取付筒部１８内に挿入された基端部に設けられた弁座５３と、取付筒部１８内の底部に設けられる台座５４と、弁座５３と台座５４との間に設けられた球状の弁体５２を備える。
【００３０】
弁体５２は、上述のように球体である。
弁座５３は、筒状のポンプ取付管１１の基端面（下端面）の貫通孔の開口の周囲となる部分に固定される円環状に形成され、液体が弁座５３の内部を通ってポンプ取付管１１の内部空間と取付筒部１８のケーシング１３内に連通する内部空間との間で通過可能となっている。また、弁座５３の円環状の下面は、球状の弁体５２の外周面に円環状に面接触可能な球面状や、円状に線接触可能な円錐状に形成されている。
【００３１】
また、台座５４は、取付筒部１８内の底部のケーシング１３の水平方向に長い内部空間に連通する孔の開口部の周囲に固定されている。球状の弁体５２を受ける形状となっているが、複数のスリットもしくは溝などにより台座５４に弁体５２が載った状態で、台座５４を液体が通過可能となっている。
また、台座５４と弁座５３との間隔は、最も近い部分が弁体５２の直径より短くなっているとともに、概略円環状の台座５４と円環状の弁座５３との間に弁体５２を配置した状態で、弁体５２が台座５４と弁座５３との間から出ないようになっている。ただし、台座５４と弁座５３との間の距離は、弁体５２の台座５４と弁座５３との間の移動を許容するもので、弁体５２が弁座５３に対して接離自在に移動できるようになっている。
このような逆止弁５１は、取付筒部１８の内部空間のポンプ取付管１１の基端面の下側となっており、弁体５２の周囲には、十分に液体が流動可能な空間があり、逆止弁５１の部分がポンプ４１から吐出される液体の流路（吐出流路）となっている。
【００３２】
ケーシング１３の本体側の内部空間は、マニホールド１４が取り付けられる後端側に円形に開放している。また、ケーシング１３の本体側の内部空間は、マイクロスイッチ１７が取り付けられる先端部側にも開口しているがその開口が後端側の開口より小さな径の円形の開口部２３となっている。
また、ケーシング１３の小さな円形の開口部２３の先側には、マイクロスイッチ１７を保持するマイクロスイッチ保持部１９が設けられている。このマイクロスイッチ保持部１９は、上下の板体でマイクロスイッチ１７を挟むように保持している。マイクロスイッチ１７は、押下されるとオンとなって、押下が解除されるとばね等の付勢手段によりスイッチが戻る押しボタン１７ａを備えた押しボタン式スイッチとなっている。そして、後述のように前進したピストン１６のピストンピン２０により押しボタン１７ａが押されてモータ４２をオンとし、ピストン１６が後退して押しボタン１７ａから離れるとモータ４２をオフとするようになっている。このマイクロスイッチ１７が、圧力検知手段の圧力変化の検知に基づいて往復ポンプ装置４１の作動を制御する制御手段となる。
【００３３】
このケーシング１３の本体部の内部空間には、概略円筒状のケーシング１３の軸方向に軸方向を合わせたピストン１６が配置されている。ピストン１６は、円筒状の本体部２１と、その先側に形成された円筒状のピストン先端部２２と、ピストン先端部２２内に基端部が挿入されて固定されたピストンピン２０と、本体部２１の後端側で本体部２１より拡径された拡径部２５とを備える。そして、ピストン先端部２２から本体部２１を介して拡径部２５に至る部分に、軸方向に沿った貫通孔(円筒の内部空間)が形成されている。
【００３４】
この貫通孔のうちピストン先端部２２の部分は、前記ピストンピン２０が挿入されることにより閉塞した状態とされるが、本体部２１から拡径部２５の後端に開口する貫通孔は、往復ポンプ装置４１から吐出される液体が流れるピストン第１通路２４となっている。また、本体部２１においては、ピストン１６の軸方向に沿った貫通孔に直交する貫通孔としてのピストン第２通路２６が設けられ、当該ピストン第２通路２６は、ピストン第１通路２４と直交した状態で連通している。
【００３５】
ここで、往復ポンプ装置４１の吐出口から吐出される液体がポンプ取付管１１内を通ってケーシング１３内に流入し、当該ポンプ取付管１１が取り付けられた取付筒部１８を通るとともに逆止弁５１を通過し、当該取付筒部１８に連通する筒状の本体部２１の内部空間に流入する。そして、本体部２１内に流入した液体は、ピストン１６を上下に貫通するピストン第２通路２６からピストン１６内に流入し、ピストン第２通路２６からピストン第１通路２４を経てピストン１６の後端から流出するようになっている。
【００３６】
また、ピストン１６の本体部２１より後の拡径部２５は、ケーシング１３より後のマニホールド１４内に収容される状態となっている。
また、拡径部２５は、ケーシング１３とマニホールド１４の接合部で外周部全体を挟まれて固定されたダイヤフラムよりマニホールド１４側に配置されている。また、ピストン１６の本体部２１の外周面にはねじが切られて雄ねじとなっている。この雄ねじに止めナット２８が螺合しており、拡径部２５と止めナット２８との間に、中央部に穴があいてピストン１６が貫通した状態のダイヤフラム１５の内周部が挟まれた状態とされている。この止めナット２８により、ピストン１６がダイヤフラム１５に固定された状態となっている。
【００３７】
すなわち、ダイヤフラム１５の円環状の外周部が筒状のマニホールド１４と同じ筒状のケーシング１３とにより挟まれた状態でこれら互いに接合されるマニホールド１４およびケーシング１３に接合され、ダイヤフラム１５の円環状の内周部が拡径部２５と止めナット２８により締結された状態に接合されている。
したがって、ケーシング１３とマニホールド１４とで連通する内部空間は、ピストン１６の外周側でダイヤフラム１５によりケーシング１３の内部空間であるＡ室（一方の空間）２９と、マニホールド１４側の内部空間であるＢ室（他方の空間）３０との２つの空間に区切られた状態となっている。
【００３８】
このＡ室２９とＢ室３０とはダイヤフラム１５により区切られるが、Ａ室２９からＢ室３０にかけて延在するピストン１６の上述のピストン第２通路２６と、ピストン第１通路２４とを通って、Ａ室２９とＢ室３０との間を往復ポンプ装置４１から吐出する液体が流出可能となっている。
【００３９】
また、ダイヤフラム１５は、区切ったＡ室と、Ｂ室の圧力差により外周部に対して中央部がＡ室側に撓んだり、Ｂ室側に撓んだりすることが可能であり、これによりピストン１６を軸方向に沿って前進および後退させることが可能となる。また、ダイヤフラム１５ではなくピストン１６に後述の圧縮コイルバネ（付勢手段）３６や圧力スイッチ１０全体の液圧の上昇などにより力がかかった場合には、ダイヤフラム１５がピストン１６を軸方向に沿って移動自在に支持した状態となっており、ピストン１６が軸方向に沿って移動可能となっている。
なお、ダイヤフラム１５は、たとえば、合成樹脂（ゴムを含む）もしくは金属等の薄板（膜）で、上述のように外周部に対して内周部が前後に移動可能に撓むようになっている。
【００４０】
ピストン１６の拡径部２５の後端面には、上述のピストン第１通路２４の開口が形成されるとともに、この開口部が圧力損失手段としての弁３９（圧力損失手段）の弁座３９ａとなっており、開口の周囲が凹面上とされている。また、弁座３９ａに対向して弁体３９ｂが配置されている。弁体３９ｂは、ピストン１６の拡径部２５の後端面より後に配置され、弁座３９ａに接離自在となっている。また、弁体３９ｂの後には、圧力損失手段用の圧縮コイルバネ（弁体付勢手段）３９ｃが後述のようにホース接続管１２に支持された状態で配置されており、弁体３９ｂは、付勢手段としての圧縮コイルバネ３９ｃにより弁座３９ａに付勢されている。
【００４１】
また、弁座３９ａの弁体３９ｂと当接する弁座面は、ピストン第１通路２４の開口を中心とする円形状の凹面となっているが、当該弁座面に前記円の半径方向に沿った複数の溝３９ｄが形成されている。すなわち、弁座３９ａに弁体３９ｂが当接した状態で、弁体３９ｂに閉塞された状態のピストン第１通路２４とマニホールド１４の内部空間としてのＢ室３０とを連通するように弁座３９ａに溝３９ｄが形成されており、弁座３９ａに弁体３９ｂが当接しても、弁３９において完全に液体の流れを止めることができず、流速は制限されるが、弁３９の前後で液体が流れることが可能となっている。これにより、弁３９が閉となった状態で、Ａ室２９とＢ室３０とで液圧の差が発生した場合に、この液圧の差が直ぐに減衰して０に収束する。
【００４２】
そして、ケーシング１３のＡ室２９では、そのマニホールド１４側となる部分が最も径が大きく、ピストン１６の後端部の拡径部２５と略同径とされる止めナット２８の外径より僅かに大きな径とされている。そして、Ａ室２９の後端部より前の中央部は、前記止めナット２８の外径より内径が小さいものとなっている。このＡ室２９の後端部と中央部の境目の段差により、止めナット２８の先側への移動が規制されるようになっており、止めナット２８が締結されたピストン１６の先側の移動範囲がこの境目までとなる。そして、この位置がピストン６１の上死点となり、これが後述の第１の位置に対して第２の位置となる。
【００４３】
そして、Ａ室２９の中央部にピストン１６の本体部２１のピストン第２通路２６から先側のピストン先端部２２が配置され、さらにピストン先端部２２からピストンピン２０が延出した状態となっており、ピストンピン２０の先端は、前述のケーシング１３の先端の小径の開口部２３から僅かに突出した状態となっている。なお、図３においては、ピストン１６は、最も後側（第１の位置）に後退した状態となっている。
【００４４】
そして、Ａ室２９の先側には、Ａ室より僅かに小径とされたシール収納部３１が設けられ、当該シール収納部３１にシール２７が固定された状態に配置されている。シール２７は、シール収納部３１の内壁に外周面を当接した状態とされているとともに、中央部にピストンピン２０を貫通させる孔が形成され、当該孔の部分でシール２７の内周側がピストンピン２０の外周に当接して止水した状態となっている。そして、シール２７の内周部分にピストンピン２０が摺動するようになっている。
【００４５】
そして、ケーシング１３のシール収納部３１の先にシール収納部３１より小径の潤滑油室３２が設けられている。この潤滑油室３２には、ケーシング１３の外周面の上側に開口する注入口３３が連通しており、潤滑油室３２に潤滑油を供給可能となっている。
この潤滑油室３２内の潤滑油によりシール２７とピストンピン２０との摺動の際の摺動抵抗を低減するようになっている。
そして、この注入口３３の先に前述の小径の開口部２３が形成され、この開口部２３は、潤滑油室３２より小径となっている。そして、この開口部２３に上述のようにピストンピン２０の先端部が貫通した状態となっている。
【００４６】
また、上述のＡ室２９とそれより小径のシール収納部３１との境界となる段差部分のＡ室側には、円環状で外周が筒状に屈曲した座金３５が配置され、当該座金３５をピストンピン２０が貫通した状態となっている。
また、止めナット２８と座金３５との間には、圧縮コイルバネ３６が配置されている。圧縮コイルバネ３６は、止めナット２８を介してピストン１６をＢ室３０側、すなわち、ピストンピン２０をマイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａから離す側に付勢している。すなわち、ピストン１６を第２の位置から第１の位置に後退するように付勢している。
【００４７】
筒状のマニホールド１４の内部空間は、ケーシング１３が接続される先端側と、ホース接続管１２が接続される後端側とのそれぞれに開口している。そして、マニホールド１４の先端側の開口の径は、ケーシング１３の後端側の開口の径とほぼ等しくされている。
そして、マニホールド１４とケーシング１３との接続部分は、それぞれ概略正方形状とされ、その四隅部分のそれぞれにおいてビス１４ａでマニホールド１４とケーシング１３とが締結されている。
【００４８】
そして、マニホールド１４の内部空間であるＢ室３０は、マニホールド１４の先端側のピストン収納部３７と、ホース接続管１２を取付けるための取付筒部３８とが軸方向に連通したものとなっている。
そして、ピストン収納部３７は、ピストン１６の後端部の拡径部２５の外径より僅かに広い内径を有するものとなっている。
また、取付筒部３８は、ピストン収納部３７よりも内径が狭く、ピストン収納部３７の内周面と取付筒部３８の内周面との境界部分に段差が形成されている。そして、この段差面に拡径部２５の後端面の外周部が当接することで、ピストン１６が後退した際に移動範囲が規制されるようになっている。このピストン１６が後退した位置が下死点で、この下死点が第１の位置となる。
【００４９】
また、取付筒部３８の内周面にはねじが切られて、ねじ孔となっており、このねじ孔にホース接続管１２が螺合して締結されるようになっている。また、ホース接続管１２は、筒状に形成されるとともにその中央部に六角形状のフランジ１２ａが形成されている。そして、ホース接続管１２のフランジ１２ａより下側の外周面にねじが切られ、雄ねじとされ、前記取付筒部３８に螺合されて締結されるようになっている。
【００５０】
また、ホース接続管１２の取付筒部３８に挿入される部分の内部は、その基端部側にその先側より径が大くされ、この径の大きな部分に前記圧力損失手段としての弁３９の弁体３９ｂが配置されるようになっている。また、基端部の内径より小径とされた基端部に隣接する内部空間と、基端部の内部空間と境界面には段差が形成され、この段差に弁体３９ｂの後端面の外周部が当接可能となっており、弁体３９ｂの移動範囲が弁座３９ａとこの段差とにより規制されるようになっている。
【００５１】
また、ホース接続管１２の基端部の内部に弁体３９ｂが配置される部分の直ぐ先側には、内部空間から外周面側の外部に連通する複数の開口部１２ｂが形成されており、ホース接続管１２の基端部側の開口のほとんどを弁体３９ｂに塞がれた状態でも、十分な流量を確保できるようになっている。また、ホース接続管１２の基端部の外周にはねじが切られておらず、この部分に前記開口部１２ｂが設けられている。そして、このホース接続管１２の基端部外径より取付筒部３８の内径の方が大きくなっており、ホース接続管１２の外周面と取付筒部３８の内周面との間に間隔があいている。これによっても十分に液体を流動可能となっている。
また、ホース接続管１２の前記開口部１２ｂの先側にも径が小さくなることによる段差があり、この段差と前記弁体３９ｂとの間に上述の圧縮コイルバネ３９ｃが配置されている。
【００５２】
次に、圧力スイッチ１０の作用について説明する。
往復ポンプ装置において、例えば、ノズル装置２のバルブ６を開放した状態で往復ポンプ装置４１のモータ４２のメイン電源をオンとする。なお、メイン電源のスイッチは、圧力スイッチ１０と別に設けられたものであるが、メイン電源のスイッチがオフの場合にはモータ４２は必ずオフで、メイン電源のスイッチがオンの場合に圧力スイッチ１０のマイクロスイッチ１７がオン（押しボタン１７ａを押されていない状態）ならモータ４２がオンとなり、マイクロスイッチ１７がオフ（押しボタン１７ａが押された状態）ならオフとなる。
【００５３】
メイン電源のスイッチをオンとした場合に、往復ポンプ装置４１の吐出口に接続された圧力スイッチ１０内部のＡ室２９とＢ室３０の液圧は低い状態となっている。
この状態では、圧縮コイルバネ３６がピストン１６をマイクロスイッチ１７をオンとする第１の位置側に付勢しており、モータ４２が作動する。この状態で、バルブ６を開放状態に維持すると、往復ポンプ装置４１からの液体の吐出圧で、圧力スイッチ１０内のＡ室２９およびＢ室３０の液圧がたとえばＰ1となる。なお、この状態で調圧弁７０の設定圧を超えると調圧弁７０が開放するので、この際の吐出圧（噴霧圧）は、調圧弁７０による設定圧以下となる。
【００５４】
そして、往復ポンプ装置４１の吐出口７３から吐出された液体は、圧力スイッチ１０のポンプ取付管１１を通ってケーシング１３の本体内部のＡ室２９に流入し、ピストン１６のピストン第２通路２６を介して、ピストン第１通路２４に至る。ピストン第１通路２４に至った液体は、弁３９の弁体３９ｂを押圧して、弁３９を開放状態として、マニホールド１４のＢ室３０に流出する。そして、Ｂ室３０に至った液体は、ホース接続管１２を通って噴霧ホース１に至り、噴霧ホース１からノズル装置２の開となったバルブ６からノズルパイプ４を介してノズル５に至って液体が噴霧される。
【００５５】
この状態でも、付勢手段として圧縮コイルバネ３６がピストン１６をマイクロスイッチ１７をオンとする第１の位置側に付勢している。この際の付勢力としてのバネ荷重をここではＱとする。
さらに、ピストン１６内から弁３９通って液体がＡ室２９からＢ室３０に流れることにより、圧力損失が生じ、Ｂ室３０よりＡ室２０の圧力が高くなるように圧力差が生じる。
これによってダイヤフラム１５のピストン１６に固定された内周側が、マニホールド１４とケーシング１３に固定された外周側に対して、Ａ室２９からＢ室３０側に向かって凸となるように弾性変形し、ピストン１６をＡ室２９側からＢ室３０側、すなわち、第２の位置から第１の位置側に押圧する状態となる。この際の圧力差をΔＰとし、ダイヤフラム１５の径をＤとすると、圧力損失に基いて、ピストン１６を第１の位置側に押圧する力は（πＤ2／４）・ΔＰとなる。
【００５６】
一方、ピストンピン２０をケーシング１３およびマニホールド１４に囲まれた空間（Ａ室２９とＢ室３０を合わせた空間）から出没自在とされたピストン１６に対しては、ピストン１６が収納されるＡ室２９およびＢ室３０内の液圧が外部より高くなることで、ピストンピン２０を突出させる方向に力が作用している。ここで、ピストンピン２０の径をｄとし、圧力スイッチ１０内の液圧を近似する前記Ｂ室３０のＰ1とすると、（πｄ2／４）・Ｐ1となる。
【００５７】
しかし、上述の付勢手段としての圧縮コイルバネ３６の付勢力（バネの荷重Ｑ）と、上述の圧力損失に基く圧力差による受圧部材としてのダイヤフラム１５に作用する力とを合わせた力が、上述のピストンピン２０を突出させる力より強くなるように設定されているので、ピストン１６は第１の位置に保持され、マイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａを押すことがない。
【００５８】
すなわち、（πＤ2／４）・ΔＰ＋Ｑ＞（πｄ2／４）・Ｐ1の関係となる。なお、バネの荷重Ｑは、Ｑ＜（πｄ2／４）・Ｐ1となるように設定されており、圧力損失に基く圧力差が受圧部材であるダイヤフラム１５に作用することで、ピストンピン２０の突出方向への移動を押えられるようになっており、圧縮コイルバネ３６の付勢力だけでは、ピストン１６が第１の位置から第２の位置に移動してしまう設定となっている。
ここで、マイクロスイッチ１７は、押しボタン１７ａが押された状態で、モータ４２への電流を遮断し、押しボタン１７ａが押されずに戻った状態で、モータ４２へ電流を供給する状態となるので、モータ４２では、電力が供給された状態が維持される。
【００５９】
この状態でバルブ６を開から閉とすると、往復ポンプ装置４１が作動した状態で、液体の吐出が止められた状態となり、往復ポンプ装置４１、圧力スイッチ１０、噴霧ホース１内で圧力が上昇する。
なお、この際に、液体の流れが止まることで、ピストン１６後端側の弁３９が閉じた状態となるが、弁３９においては、弁座２９ａの溝３９ｄにより弁座３９ａに弁体３９ｂが当接した状態となっても、完全に液体の流れを遮断することができず、液圧を逃がすことができるようになっている。
【００６０】
また、弁３９の位置で液体の流れが止まると、圧力損失も生じなくなり、弁３９によって、Ａ室２９とＢ室３０との間に圧力差を生じることもなくなる。
したがって、ピストン１６を第２の位置から第１の位置に移動させようとする力は、圧縮コイルバネ３６の力のみとなり、圧力差を受けたダイヤフラム１５からの力はなくなることになる。
【００６１】
また、Ａ室２９およびＢ室３０では、バルブ６が閉じた状態で、往復ポンプ装置４１が作動していることにより、圧力がＰ1からＰ2に上昇することなる（Ｐ1＜Ｐ2）。これにより、上述のようにピストンピン２０を突出させる圧力が高くなることになる。すなわち、第１の位置から第２の位置側に押す力が上昇することなる。
【００６２】
これにより、ピストン１６を第２の位置から第１の位置側に押す力より、第１の位置から第２の位置側に押す力が勝り、ピストン１６はバルブ６が閉となった後に第１の位置から第２の位置に移動する。
すなわち、圧力損失に基く圧力差の力がなくなり、かつ、ピストンピン２０を押す力は液圧のＰ1からＰ2への上昇により強くなり、Ｑ＜（πｄ2／４）・Ｐ1＜（πｄ2／４）・Ｐ2となり、確実にピストン１６は第１の位置から第２の位置に移動することになる。
この際に、第２の位置が、マイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａを押して、マイクロスイッチ１７を切換可能な位置となっている。したがって、マイクロスイッチ１７においては、押しボタン１７ａが押されて、モータ４２への電力供給（電流）を遮断すること、すなわちオフすることになる。なお、この際には、噴霧ホース１の先のバルブ６が閉じた際にピーク的に液圧が上昇するようなことはなく、ピストン１６が急激に移動して他の部材にぶつかって衝撃音を発生するようなことはない。
【００６３】
ここで、往復ポンプ装置４１が停止すると、往復ポンプ装置４１では、未だ内圧が高い状態で、液体の流れがとまり、バルブ６が閉となっていることで、ポンプ４１において、吐出口側から圧力が抜けることがなく、かつ、液体の流れが止まるので、往復ポンプ装置４１では、弁部（吸水弁、エア抜弁、調圧弁、吐出弁）が閉じた状態とされる。これにより圧力スイッチ１０側の内圧が保持され、圧力スイッチ１０では、ビストン１６が第２の位置でマイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａを押した状態に保持される。
【００６４】
また、往復ポンプ装置４１側の弁部でシール性能の低下等により液体の漏れが生じると逆止弁５１の弁体５２が台座５４から弁座５３側に移動し、逆止弁５１が閉状態となる。これにより、往復ポンプ装置４１側で弁部のシール性能の低下等があっても、圧力スイッチ１０側に封入された圧力を長時間に渡って保持することができる。
したがって、バルブ６を閉としているのにも係らず、ピストン１６が第２の位置から第１の位置に移動して、マイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａから離れてモータ４２をオンにすることがないので、ハッチング現象の発生を確実に防止できる。
また、弁体５２は、液体の流れや液圧により弁座５３側と台座５４側との位置が決定され、かつ、外部からの力が作用していない場合に、自重により下の台座５４側に位置するようになっており、付勢手段による付勢力が作用していない。
すなわち、台座５４側に付勢されていないので、液体の僅かな流れでも弁体５２が弁座５３側に移動し、逆止弁５１を閉状態とするようになっているので、迅速に往復ポンプ装置４１側の液漏れに対応することができる。
【００６５】
上述のようにバルブ６を閉とした状態から開とした状態とすると、ノズル５側から圧力が抜けて圧力スイッチ１０側の圧力が低下する。この際に圧力スイッチ１０内では、噴霧ホース１に接続されるＢ室３０の圧力が低下する。この際に弁３９が閉であっても、弁３９の弁座３９ａの溝３９ｄから圧力がＡ室２９からＢ室３０に逃げて、Ａ室２９とＢ室３０の圧力は同じとなる。また、Ａ室２９およびＢ室３０の圧力が低下することにより、ピストン１６のピストンピン２０を押し出す力が低下する。
【００６６】
この際には、未だモータ４２の電源が遮断された状態で、往復ポンプ装置４１が作動していないので、Ａ室２９からＢ室３０に向かって、上述のように圧力損失を生じるように液体が流れていないので、Ａ室２９とＢ室３０に圧力差を生じる圧力損失が発生しない。
したがって、この場合には、ピストン１６を第２の位置から第１の位置に押す力は圧縮コイルバネ３６の付勢力だけとなる。
【００６７】
したがって、上述のＡ室２９およびＢ室３０の圧力によりピストンピン２０を押し出す力が、圧縮コイルバネ３６の付勢力以下となるまで、ピストン１６は第２の位置にあり、ピストンピン２０がマイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａを押したままとなり、モータ４２は起動しない。
そして、圧力スイッチ１０内の圧力がＰ１より低いＰ3まで下がると、上述のピストンピン２０を押し出す力が圧縮コイルバネ３６の付勢力以下となり、圧縮コイルバネ３６によりピストン１６が第２の位置から第１の位置に移動し、ピストンピン２０がマイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａから離れ、マイクロスイッチ１７がモータ４２に電流を流すオン状態となり、往復ポンプ装置４１が作動する。
すなわち、（πｄ2／４）・Ｐ3＜Ｑ＜（πｄ2／４）・Ｐ1＜（πｄ2／４）・Ｐ2となっている。
【００６８】
圧力スイッチ１０においては、ダイヤフラム１５、ピストン１６、圧縮コイルバネ３６等の移動、変形等する部材が、往復ポンプ装置４１と、バルブ６との間の流路（吐出流路）内の圧力変化を検知する圧力検知手段Ｓを構成している。
このような圧力スイッチ１０によれば、バルブ６を開から閉としてモータの電源をオフとした後に、例えば、漏れ等により圧力が低下しても、圧力スイッチでモータの電源をオンとする圧力をかなり低く設定できるので、モータの電源のオン・オフを繰り返すようなハンチングを防止することができる。
【００６９】
すなわち、上述のようにバルブ６が開で、モータ４２が起動し、往復ポンプ装置４１から液体が吐出されている間は、バルブ６が閉となった際に、第２の位置に移動して電源をオフとするピストンを電源をオンとする第１の位置に保持するのに、圧縮コイルバネ３６の付勢力に加えて往復ポンプ装置４１から吐出されて流れる液体に基く圧力損失で生じた圧力差を用いているので、その分だけ圧縮コイルバネ３６に必要とされる付勢力（バネの荷重）を小さなものとすることができる。
【００７０】
これにより、ピストン１６が第２の位置から第１の位置に戻る際の圧力スイッチ１０内の圧力（液圧）を小さなものとすることが可能となり、圧力が僅かに下がっただけで、モータ４２の電源がオフからオンとなってしまうのを防止できる。
すなわち単にばねの不正力だけで、ピストン１６を第１の位置に維持するような構成とした場合よりも、圧力損失に基く圧力差を利用することで、ハンチングを防止することができる。
【００７１】
また、圧力スイッチ１０の動作において、シールと摺動部材とが用いられるのは、圧力スイッチ１０から出没するピストンピン２０とこの部分での漏水を防止するシール２７との部分である。この部分では、水和剤を噴霧する場合に、水和剤の粒子が入り込んでも、ピストンピン２０の径を十分に小さくして、摺動面の面積を小さくできるので、ピストンピン２０で動作不良が発生するのを防止することができる。
【００７２】
なお、水和剤の粒子を噛み込むことによる摺動抵抗の増加に対して、摺動部材を動かす力が十分に大きければ、動作不良は生じない。ここでは、ピストンピンが小径なので、摺動抵抗が小さく、動作不良が生じない。
また、往復ポンプ装置４１側では、ピストンが内圧による力とバネの付勢力との差のような弱い力で作動するのではなく、モータ４２で駆動されるので、水和剤でも噴霧可能である。
【００７３】
また、ピストン１６の受圧部材による圧力差による動作には、シールを用いずダイヤフラム１５を用いたので、この部分で水和剤の影響を受けることがなく、水和剤の使用に問題を生じない。
また、弁３９において、弁座３９ａに溝を設けることで、圧力損失が生じていない場合にＡ室とＢ室の圧力差をなくすことができるとともに、弁座３９ａに弁体３９ｂが当接する際に異物が詰まりづらい構造とすることができる。
【００７４】
また、ダイヤフラム１５の弾性変形によるピストン１６の移動に際し、Ａ室２９とＢ室３０との間で、液体が移動する必要があるが、弁３９が閉状態でも、弁３９の溝を通って液体を移動させることができる。そして、バルブ６を閉から開とした場合のように、液体の流れが止まっていることにより弁３９が閉じた状態でも、ダイヤフラム１５がピストン１６を第２の位置から第１の位置に戻す際に、液体は弁座３９ａの溝３９ｄを通って移動することができる。さらに、液体は狭い溝３９ｄ内の空間を通らなければならないので、ダイヤフラム１５およびピストン１６の急激な移動を緩衝して防止することができる。
【００７５】
また、圧力スイッチは、ピストン１６が軸方向に移動するだけの簡単な構成であり、メンテナンスが容易である。
また、マイクロスイッチ１７をモータ４２と直列に配置し、ピストン１６の移動に伴なって、ピストンピン２０がマイクロスイッチ１７をオン・オフするだけの簡単な構成でモータ４２のオン・オフを制御するので、電子制御装置等を必要とせず、簡単な構成でかつ極めて安価に製造することができる。
なお、オンオフするマイクロスイッチ１７ではなく、抵抗値を変更可能な可変抵抗器などを用いて、モータ４２に流れる電流量を制御するようなものとしてもよいし、原動機としてエンジンを用い従来のように、エンジンの回転数を制御するような構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１ 噴霧ホース
６ バルブ
１０ 圧力スイッチ
４１ 往復ポンプ装置（ポンプ）
５１ 逆止弁
５２ 弁体
５３ 弁座
５４ 台座
Ｓ 圧力検知手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力封入式の圧力スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、農薬等を噴霧するための農業用ポンプでは、農業用ポンプの吐出口に噴霧用ホースが接続されている。この噴霧用ホースの先端部には液体を噴霧するためのノズルが取り付けられ、そのノズルの基端部側には、ノズルへの液体の流出を止めることができるノズル用バルブが設けられており、作業者は噴霧時にノズル用バルブを開とし、噴霧停止時にノズル用バルブを閉とする。
【０００３】
この場合に、バルブの操作と、原動機のオン・オフ等の制御は直接関係しておらず、そのままでは、バルブを閉にして液体の噴霧を停止しているのにもかかわらず原動機が噴霧時と同様に回転していることになる。また、噴霧停止時にポンプの負荷を低減するアンロード弁を設けたような場合には、バルブを閉じた際に、ポンプの負荷が低下し、原動機の回転数が上がってしまう場合もある。
そこで、アンロード弁を備えるポンプにおいて、前記バルブを閉としてアンロード弁がアンロード位置となった際のアンロード弁入口側の圧力変化に応じて原動機としてのエンジンの回転数を制御することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このアンロード弁を備えるポンプは、ポンプから吐出される液体の通路の基端部、すなわちポンプの近傍側にアンロード弁が設けられ、その入口側、すなわちポンプの吐出口とアンロード弁との間に、アンロード弁入口側の圧力変化により動作するピストンを備えたピストン型液圧検出手段と、エンジンの出力を機械的に制御する制御手段と、当該制御手段にピストンの動作を伝達する伝達手段とを備えている。
【０００５】
このアンロード弁を備えるポンプにおいては、前記バルブを閉とすることでアンロード弁がロード位置からアンロード位置に変化して、前記バルブが開の状態の液圧よりもアンロード弁の入口側の液圧が下がった場合に、前記液圧に基いてピストンが液圧が高い位置から液圧が低い位置に移動する。このピストンの移動が前記制御手段に伝達され、エンジンの出力が低下させられる。
この際に、アンロード弁の出口側、すなわち、ノズル用バルブを閉じた状態の噴霧用ホース側は、圧力が封入された状態となって、アンロード弁をアンロード位置に保持する。
【０００６】
また、ノズル用バルブを再び開とすると、アンロード弁の出口側の上述の封入された圧力（封入圧）が低下し、アンロード弁がアンロード位置からロード位置に移動し、上述の液圧が上昇し、ピストンが液圧が低い際の位置から液圧が高い際の位置に移動する。これが伝達手段によりエンジンの制御手段に伝達され、エンジンの出力が通常のポンプの動作時の状態まで上げられ、液体の噴霧が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭６３−１９０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、アンロード弁を用いた場合の噴霧側、すなわち、アンロード弁の出口側の液圧の変化は、バルブを開とした場合の噴霧圧（アンロード弁がロード位置の場合の噴霧側の液圧）と、閉とした場合の封入圧（アンロード弁がアンロード位置の液圧）との圧力変化における圧力差があまり大きくなく、ノズル用バルブを閉とした状態で、ノズル用バルブや噴霧用ホースから封入圧が漏れるような場合に、封入圧が前記噴霧圧程度となってアンロード弁がロード位置となる虞がある。この場合に、アンロード弁がロード位置となって、ピストン型液圧検出手段が原動機の回転数を上げる側に作動する。これにより、原動機の回転数が上昇してポンプが動作すると、ノズル用バルブが閉となっているので、再びアンロード弁がアンロード位置となって、ピストン型液圧検出手段が原動機の回転数を下げる側に作動し、原動機の回転数が下降する。
このような状態となった際に、アンロード弁においては、アンロード位置とロード位置とを行ったり来たりする状態となるハンチング現象を起こす虞がある。
【０００９】
また、アンロード弁を用いずに、ポンプの吐出口側の液圧を検出する手段を設け、ポンプの吐出口側からポンプに封入される圧力の変化により、原動機の回転数を制御することが考えられる。
この場合にも、ポンプ側の弁部において、長期使用等により弁部のシール性能が低下しているなどの問題があると、弁部からポンプ側に封入された圧力が抜けてしまい、ポンプ側に封入された圧力（封入圧）の保持時間が低下し、封入圧が原動機の回転数を上げ下げする閾値近傍まで下がることで、ハンチングを起こす虞がある。特に、弁（弁部）を複数個持つ多連式ポンプ等においては、いずれかの弁でシール性能の低下が生じれば封入圧が抜けてしまうので、封入圧を安定して長時間保持することが難しい。
【００１０】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、封入圧を長時間保持可能とすることによりハンチング現象の発生を防止可能な圧力封入式の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】
【００１１】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の圧力スイッチは、ポンプ（４１）の吐出口に接続された流路にバルブ（６）を備えるとともに、前記バルブ（６）を閉とした際に前記ポンプ（４１）の吐出口と前記バルブ（６）との間の流路内に圧力が封入される液体吐出装置に用いられ、前記バルブ（６）の開閉に基づく前記ポンプ（４１）の吐出口と前記バルブ（６）との間の前記流路内の圧力変化により前記ポンプ（４１）の作動を制御する圧力スイッチ（１０）であって、前記ポンプ（４１）の吐出口と前記バルブ（６）との間の前記流路に設けられ、前記バルブ（６）の開閉に基づく前記流路内の圧力変化を検知する圧力検知手段（Ｓ）と、当該圧力検知手段（Ｓ）の圧力変化の検知に基づいて前記ポンプ（４１）の作動を制御する制御手段（１７）と、前記ポンプ（４１）の吐出口と前記圧力検知手段（Ｓ）との間の流路に設けられ、前記ポンプ（４１）による液体の吐出方向と逆方向に液体が流れるのを止める逆止弁（５１）とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項１に記載の発明においては、ポンプが作動した状態でバルブを閉じることでポンプの吐出口とバルブとの間の流路の圧力が高く変化したことを圧力検知手段が検知し、当該圧力検知手段の圧力変化の検知に基づいて制御手段がポンプを停止した際に、バルブを閉じることでバルブとポンプとの間に封入された圧力（封入圧）がポンプの弁部から抜ける場合に、逆止弁がポンプへの液体の逆流が防止され、逆止弁により圧力が封入された状態に維持される。
【００１３】
これにより、ポンプの弁部から封入圧が漏れることで封入圧が低下し、その結果バルブが閉じているにもかかわらずポンプを作動させてしまうことがなくなるので、ハッチング現象の発生が防止される。
したがって、ポンプ内の弁部のシール性能が低下しても、逆止弁のシール性能が保持されていれば、ハッチング現象を防止できることになるので、常にポンプの弁部のシール性能を高い状態に保持する必要がなく、メンテナンスの手間を低減することができる。
【００１４】
請求項２に記載の圧力スイッチは、請求項１に記載の発明において、前記圧力検知手段（Ｓ）が前記ポンプ（４１）の下側に配置され、前記逆止弁（５１）が前記ポンプ（４１）の下側で前記圧力検知手段（Ｓ）の上側に配置され、前記逆止弁（５１）は、弁体（５２）と、当該弁体（５２）の上側に設けられた弁座（５３）と、当該弁体（５２）の下側に設けられた台座（５４）とを備え、前記弁座（５３）と前記台座（５４）との間に液体が流れる通路が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の圧力スイッチにおいては、ポンプが作動している状態では、ポンプから吐出される液体の流れにより弁体は弁座から離れて台座に押し付けられた状態となっている。なお、台座は、基本的に前記バルブが開放された状態で、ポンプ作動時および停止時の両方において、弁体を支持するものであり、台座に弁体が載せられた状態や液体により押し付けられた状態であっても、液体を通過可能とするものである。
【００１６】
そして、バルブが閉じられた状態で、ポンプ側の弁部に漏れがあり、液体が逆流した場合に、弁体が弁座に押し付けられて液体の逆流が止められることにより、ポンプと閉じたバルブとの間に封入された圧力が低下するのを防止することができる。
また、バルブを開放し封入された圧力が開放された際には、弁体は自重により弁座側から台座側に移動することになり、弁体を弁座から引き離すために弁体を弁座から台座側に付勢する付勢手段を必要とせず、コストの低減を図ることができる。
また、付勢手段を設けないものとすれば、液体の流れが無く、液圧も作用しない場合に弁座には自重だけが作用している状態となり、液体が僅かに逆流しただけで弁体が弁座側に移動して逆止弁を閉状態とすることになる。
【００１７】
なお、上記における括弧内の符号は、図面において対応する要素を便宜的に表記したものであり、したがって本発明は図面上の記載に限定されるものではない。これは、「特許請求の範囲」の記載についても同様である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の圧力封入式の圧力スイッチよれば、バルブを閉じた際に封入された圧力が抜けることにより、ハッチング現象が起きてしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る圧力スイッチを備えた液体噴霧装置の概略構成を示す図である。
【図２】前記液体噴霧装置の往復ポンプ装置に取り付けられた前記圧力スイッチを示す斜視図である。
【図３】前記圧力スイッチを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１から図３に示すように、この例の圧力封入式の圧力スイッチ１０は、例えば、農業用の液体噴霧装置（液体吐出装置）に取付け可能なものであり、モータ（原動機）４２で駆動される往復ポンプ装置（ポンプ）４１に取り付けられるものである。なお、ポンプで液体を吐出させるとともに、バルブの開閉で液体の吐出と吐出停止とを制御する装置ならば、液体噴霧装置以外の液体吐出装置、たとえば、高圧洗浄機等でも、この例の圧力スイッチ１０を適用可能である。
そして、往復ポンプ装置４１は、吐出口を有するコネクタ７２に圧力スイッチ１０の取付管１１が取り付けられている。
【００２１】
また、圧力スイッチ１０のホース接続管１２に噴霧ホース１の基端部が取り付けられている。この噴霧ホース１の先端部には、ノズル装置２が取り付けられている。ノズル装置２は、ノズル装置２を手で操作する際に掴むためのノズルグリップ３と、このノズルグリップ３から先側に延出するノズルパイプ４と、ノズルパイプ４の先端部に設けられて液体を噴霧するノズル５と、ノズルグリップ３とノズルパイプ４の間に設けられてノズルグリップ３とノズルパイプ４とを接続するとともに、ノズル５における噴霧（吐出）と噴霧（吐出）停止とを切り換えるためのバルブ６とを備えている。
【００２２】
バルブ６は、噴霧ホース１を開放状態と閉塞状態に切り換えるものであり、モータ４２を起動して往復ポンプ装置４１が作動している状態で、バルブ６を開とすると、往復ポンプ装置４１から吐出される液体が噴霧ホース１を通ってノズル５に達して、液体が噴霧される。そして、バルブ６を閉とすると噴霧ホース１の先端側で液体の流路が閉じられ噴霧が停止する。
なお、噴霧ホース１が往復ポンプ装置４１からバルブ６までの液体の流路（吐出流路）となるとともに、噴霧ホース１と往復ポンプ装置４１との間に配置される圧力スイッチ１０内部の液体が流れる部分も往復ポンプ装置４１からバルブ６までの液体の流路（吐出流路）の一部となる。
この例の圧力スイッチ１０は、モータ４２の電源に直列に接続されており、モータ４２のオン・オフ、すなわち、起動と停止とを制御するようになっている。
【００２３】
また、圧力スイッチ１０では、モータ４２が作動している状態で、バルブ６を閉じることで、往復ポンプ装置４１の吐出口側と圧力スイッチ１０内部の液圧が上昇し、噴霧時の噴霧圧より相対的に高い封入圧となる。
この高い封入圧となった際に、圧力スイッチ１０が作動してモータ４２がオフ（停止）とされる。この際に往復ポンプ装置４１においては、吐出口につながる経路に設けられた弁部（たとえば、吸入弁、調圧弁、吐出弁等）が閉となることで、往復ポンプ装置４１の吐出口からバルブ６においては密閉状態となり、相対的に高い封入圧が維持されることになる。
【００２４】
また、この状態でバルブ６を開状態とすると、開放状態となるノズル５側から液圧が抜けて、圧力スイッチ１０内部の液圧が低圧となり、前記相対的に高い封入圧から所定の相対的に低い低圧となった際に、圧力スイッチ１０が作動して往復ポンプ装置４１のモータ４２を起動させる。
これにより、往復ポンプ装置４１の吐出側が噴霧圧となり、ノズル５から液体が噴霧される状態となる。
【００２５】
このように作用する圧力スイッチ１０は、図２に示すように、その本体部が概略筒状で内部空間を有するケーシング１３と、当該ケーシング１３に接続されるとともに概略筒状で内部空間を有するマニホールド１４を備える。また、ケーシング１３には、上述のポンプ取付管１１が取り付けられ、マニホールド１４には、上述のホース接続管１２が取り付けられている。
また、図３に示すようにケーシング１３の内部空間と、マニホールド１４の内部空間とが、ケーシング１３とマニホールド１４とを接続した状態で一体の空間（所定空間）となり、当該空間内にピストン（スイッチ操作部材）１６が配置されている。また、ケーシング１３とマニホールド１４との接合部には、ドーナッツ状の薄板であるダイヤフラム（受圧部材）１５がその外周部を挟まれた状態に配置されている。また、ケーシング１３のマニホールド１４が取り付けられる後端側の端部の反対側の先端部にマイクロスイッチ（スイッチ）１７が配置されている。
【００２６】
ケーシング１３は、その本体内部に前記ピストン１６が配置される内部空間を有する概略筒状に形成されている。そして、前記筒状の本体部における内部空間に直交するように上部側に前記ポンプ取付管１１が固定される取付筒部１８が形成されている。そして、取付筒部１８においては、その内部にねじが切られてねじ孔とされている。
一方、ポンプ取付管１１は、円筒状に形成されるとともに軸方向の中央部にスパナで回転可能とする六角形状のフランジ１１ａが形成されている。
【００２７】
そして、ポンプ取付管１１のフランジ１１ａより下側の外周面は、雄ねじとなっている。また、フランジ１１ａより上の部分は、同様に雄ねじとなっており、往復ポンプ装置４１の円筒状のコネクタ７２にねじ込まれて往復ポンプ装置４１に取り付け可能となっている。
このようなポンプ取付管１１のフランジ１１ａより下の雄ねじ部分が取付筒部１８にねじ込まれてポンプ取付管１１が前記取付筒部１８に締結された状態となる。また、前記取付筒部１８の内部空間と概略筒状のケーシング１３の内部空間は、互いに連通した状態となっている。なお、ケーシング１３の本体側の内部空間が水平方向に延在して配置され、前記取付筒部１８の内部空間が垂直方向に延在して配置され、これら互いに連通する内部空間が逆Ｔ字状とされている。
【００２８】
この例においては、取付筒部１８の内部には、当該取付筒部の内部空間とケーシング１３の内部空間とが連通する底部とポンプ取付管１１の基端部との間に逆止弁５１が設けられている。逆止弁５１は、液体が往復ポンプ４１が作動して、往復ポンプ４１の吐出口から圧力スイッチ１０のポンプ取付管１１および取付筒部１８の内部空間を通ってケーシング１３の内部空間に向かう場合（順方向の流れの場合）に開状態となり、その逆にケーシング１３の内部空間からポンプ取付管１１および取付筒部１８の内部空間を通って往復ポンプ４１の吐出口に向かう場合（逆方向の流れの場合）に閉状態となる。
【００２９】
すなわち、逆止弁５１は、噴霧ホース１（圧力スイッチ１０）側からポンプ側に液体が逆流するのを阻止するようになっており、後述のようにポンプ４１の吐出口側から閉となったバルブ６まで圧力が封入された状態でポンプ４１から封入圧が抜けるのを防止するようになっている。
このような逆止弁５１は，ポンプ取付管１１の取付筒部１８内に挿入された基端部に設けられた弁座５３と、取付筒部１８内の底部に設けられる台座５４と、弁座５３と台座５４との間に設けられた球状の弁体５２を備える。
【００３０】
弁体５２は、上述のように球体である。
弁座５３は、筒状のポンプ取付管１１の基端面（下端面）の貫通孔の開口の周囲となる部分に固定される円環状に形成され、液体が弁座５３の内部を通ってポンプ取付管１１の内部空間と取付筒部１８のケーシング１３内に連通する内部空間との間で通過可能となっている。また、弁座５３の円環状の下面は、球状の弁体５２の外周面に円環状に面接触可能な球面状や、円状に線接触可能な円錐状に形成されている。
【００３１】
また、台座５４は、取付筒部１８内の底部のケーシング１３の水平方向に長い内部空間に連通する孔の開口部の周囲に固定されている。球状の弁体５２を受ける形状となっているが、複数のスリットもしくは溝などにより台座５４に弁体５２が載った状態で、台座５４を液体が通過可能となっている。
また、台座５４と弁座５３との間隔は、最も近い部分が弁体５２の直径より短くなっているとともに、概略円環状の台座５４と円環状の弁座５３との間に弁体５２を配置した状態で、弁体５２が台座５４と弁座５３との間から出ないようになっている。ただし、台座５４と弁座５３との間の距離は、弁体５２の台座５４と弁座５３との間の移動を許容するもので、弁体５２が弁座５３に対して接離自在に移動できるようになっている。
このような逆止弁５１は、取付筒部１８の内部空間のポンプ取付管１１の基端面の下側となっており、弁体５２の周囲には、十分に液体が流動可能な空間があり、逆止弁５１の部分がポンプ４１から吐出される液体の流路（吐出流路）となっている。
【００３２】
ケーシング１３の本体側の内部空間は、マニホールド１４が取り付けられる後端側に円形に開放している。また、ケーシング１３の本体側の内部空間は、マイクロスイッチ１７が取り付けられる先端部側にも開口しているがその開口が後端側の開口より小さな径の円形の開口部２３となっている。
また、ケーシング１３の小さな円形の開口部２３の先側には、マイクロスイッチ１７を保持するマイクロスイッチ保持部１９が設けられている。このマイクロスイッチ保持部１９は、上下の板体でマイクロスイッチ１７を挟むように保持している。マイクロスイッチ１７は、押下されるとオンとなって、押下が解除されるとばね等の付勢手段によりスイッチが戻る押しボタン１７ａを備えた押しボタン式スイッチとなっている。そして、後述のように前進したピストン１６のピストンピン２０により押しボタン１７ａが押されてモータ４２をオンとし、ピストン１６が後退して押しボタン１７ａから離れるとモータ４２をオフとするようになっている。このマイクロスイッチ１７が、圧力検知手段の圧力変化の検知に基づいて往復ポンプ装置４１の作動を制御する制御手段となる。
【００３３】
このケーシング１３の本体部の内部空間には、概略円筒状のケーシング１３の軸方向に軸方向を合わせたピストン１６が配置されている。ピストン１６は、円筒状の本体部２１と、その先側に形成された円筒状のピストン先端部２２と、ピストン先端部２２内に基端部が挿入されて固定されたピストンピン２０と、本体部２１の後端側で本体部２１より拡径された拡径部２５とを備える。そして、ピストン先端部２２から本体部２１を介して拡径部２５に至る部分に、軸方向に沿った貫通孔(円筒の内部空間)が形成されている。
【００３４】
この貫通孔のうちピストン先端部２２の部分は、前記ピストンピン２０が挿入されることにより閉塞した状態とされるが、本体部２１から拡径部２５の後端に開口する貫通孔は、往復ポンプ装置４１から吐出される液体が流れるピストン第１通路２４となっている。また、本体部２１においては、ピストン１６の軸方向に沿った貫通孔に直交する貫通孔としてのピストン第２通路２６が設けられ、当該ピストン第２通路２６は、ピストン第１通路２４と直交した状態で連通している。
【００３５】
ここで、往復ポンプ装置４１の吐出口から吐出される液体がポンプ取付管１１内を通ってケーシング１３内に流入し、当該ポンプ取付管１１が取り付けられた取付筒部１８を通るとともに逆止弁５１を通過し、当該取付筒部１８に連通する筒状の本体部２１の内部空間に流入する。そして、本体部２１内に流入した液体は、ピストン１６を上下に貫通するピストン第２通路２６からピストン１６内に流入し、ピストン第２通路２６からピストン第１通路２４を経てピストン１６の後端から流出するようになっている。
【００３６】
また、ピストン１６の本体部２１より後の拡径部２５は、ケーシング１３より後のマニホールド１４内に収容される状態となっている。
また、拡径部２５は、ケーシング１３とマニホールド１４の接合部で外周部全体を挟まれて固定されたダイヤフラムよりマニホールド１４側に配置されている。また、ピストン１６の本体部２１の外周面にはねじが切られて雄ねじとなっている。この雄ねじに止めナット２８が螺合しており、拡径部２５と止めナット２８との間に、中央部に穴があいてピストン１６が貫通した状態のダイヤフラム１５の内周部が挟まれた状態とされている。この止めナット２８により、ピストン１６がダイヤフラム１５に固定された状態となっている。
【００３７】
すなわち、ダイヤフラム１５の円環状の外周部が筒状のマニホールド１４と同じ筒状のケーシング１３とにより挟まれた状態でこれら互いに接合されるマニホールド１４およびケーシング１３に接合され、ダイヤフラム１５の円環状の内周部が拡径部２５と止めナット２８により締結された状態に接合されている。
したがって、ケーシング１３とマニホールド１４とで連通する内部空間は、ピストン１６の外周側でダイヤフラム１５によりケーシング１３の内部空間であるＡ室（一方の空間）２９と、マニホールド１４側の内部空間であるＢ室（他方の空間）３０との２つの空間に区切られた状態となっている。
【００３８】
このＡ室２９とＢ室３０とはダイヤフラム１５により区切られるが、Ａ室２９からＢ室３０にかけて延在するピストン１６の上述のピストン第２通路２６と、ピストン第１通路２４とを通って、Ａ室２９とＢ室３０との間を往復ポンプ装置４１から吐出する液体が流出可能となっている。
【００３９】
また、ダイヤフラム１５は、区切ったＡ室と、Ｂ室の圧力差により外周部に対して中央部がＡ室側に撓んだり、Ｂ室側に撓んだりすることが可能であり、これによりピストン１６を軸方向に沿って前進および後退させることが可能となる。また、ダイヤフラム１５ではなくピストン１６に後述の圧縮コイルバネ（付勢手段）３６や圧力スイッチ１０全体の液圧の上昇などにより力がかかった場合には、ダイヤフラム１５がピストン１６を軸方向に沿って移動自在に支持した状態となっており、ピストン１６が軸方向に沿って移動可能となっている。
なお、ダイヤフラム１５は、たとえば、合成樹脂（ゴムを含む）もしくは金属等の薄板（膜）で、上述のように外周部に対して内周部が前後に移動可能に撓むようになっている。
【００４０】
ピストン１６の拡径部２５の後端面には、上述のピストン第１通路２４の開口が形成されるとともに、この開口部が圧力損失手段としての弁３９（圧力損失手段）の弁座３９ａとなっており、開口の周囲が凹面上とされている。また、弁座３９ａに対向して弁体３９ｂが配置されている。弁体３９ｂは、ピストン１６の拡径部２５の後端面より後に配置され、弁座３９ａに接離自在となっている。また、弁体３９ｂの後には、圧力損失手段用の圧縮コイルバネ（弁体付勢手段）３９ｃが後述のようにホース接続管１２に支持された状態で配置されており、弁体３９ｂは、付勢手段としての圧縮コイルバネ３９ｃにより弁座３９ａに付勢されている。
【００４１】
また、弁座３９ａの弁体３９ｂと当接する弁座面は、ピストン第１通路２４の開口を中心とする円形状の凹面となっているが、当該弁座面に前記円の半径方向に沿った複数の溝３９ｄが形成されている。すなわち、弁座３９ａに弁体３９ｂが当接した状態で、弁体３９ｂに閉塞された状態のピストン第１通路２４とマニホールド１４の内部空間としてのＢ室３０とを連通するように弁座３９ａに溝３９ｄが形成されており、弁座３９ａに弁体３９ｂが当接しても、弁３９において完全に液体の流れを止めることができず、流速は制限されるが、弁３９の前後で液体が流れることが可能となっている。これにより、弁３９が閉となった状態で、Ａ室２９とＢ室３０とで液圧の差が発生した場合に、この液圧の差が直ぐに減衰して０に収束する。
【００４２】
そして、ケーシング１３のＡ室２９では、そのマニホールド１４側となる部分が最も径が大きく、ピストン１６の後端部の拡径部２５と略同径とされる止めナット２８の外径より僅かに大きな径とされている。そして、Ａ室２９の後端部より前の中央部は、前記止めナット２８の外径より内径が小さいものとなっている。このＡ室２９の後端部と中央部の境目の段差により、止めナット２８の先側への移動が規制されるようになっており、止めナット２８が締結されたピストン１６の先側の移動範囲がこの境目までとなる。そして、この位置がピストン６１の上死点となり、これが後述の第１の位置に対して第２の位置となる。
【００４３】
そして、Ａ室２９の中央部にピストン１６の本体部２１のピストン第２通路２６から先側のピストン先端部２２が配置され、さらにピストン先端部２２からピストンピン２０が延出した状態となっており、ピストンピン２０の先端は、前述のケーシング１３の先端の小径の開口部２３から僅かに突出した状態となっている。なお、図３においては、ピストン１６は、最も後側（第１の位置）に後退した状態となっている。
【００４４】
そして、Ａ室２９の先側には、Ａ室より僅かに小径とされたシール収納部３１が設けられ、当該シール収納部３１にシール２７が固定された状態に配置されている。シール２７は、シール収納部３１の内壁に外周面を当接した状態とされているとともに、中央部にピストンピン２０を貫通させる孔が形成され、当該孔の部分でシール２７の内周側がピストンピン２０の外周に当接して止水した状態となっている。そして、シール２７の内周部分にピストンピン２０が摺動するようになっている。
【００４５】
そして、ケーシング１３のシール収納部３１の先にシール収納部３１より小径の潤滑油室３２が設けられている。この潤滑油室３２には、ケーシング１３の外周面の上側に開口する注入口３３が連通しており、潤滑油室３２に潤滑油を供給可能となっている。
この潤滑油室３２内の潤滑油によりシール２７とピストンピン２０との摺動の際の摺動抵抗を低減するようになっている。
そして、この注入口３３の先に前述の小径の開口部２３が形成され、この開口部２３は、潤滑油室３２より小径となっている。そして、この開口部２３に上述のようにピストンピン２０の先端部が貫通した状態となっている。
【００４６】
また、上述のＡ室２９とそれより小径のシール収納部３１との境界となる段差部分のＡ室側には、円環状で外周が筒状に屈曲した座金３５が配置され、当該座金３５をピストンピン２０が貫通した状態となっている。
また、止めナット２８と座金３５との間には、圧縮コイルバネ３６が配置されている。圧縮コイルバネ３６は、止めナット２８を介してピストン１６をＢ室３０側、すなわち、ピストンピン２０をマイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａから離す側に付勢している。すなわち、ピストン１６を第２の位置から第１の位置に後退するように付勢している。
【００４７】
筒状のマニホールド１４の内部空間は、ケーシング１３が接続される先端側と、ホース接続管１２が接続される後端側とのそれぞれに開口している。そして、マニホールド１４の先端側の開口の径は、ケーシング１３の後端側の開口の径とほぼ等しくされている。
そして、マニホールド１４とケーシング１３との接続部分は、それぞれ概略正方形状とされ、その四隅部分のそれぞれにおいてビス１４ａでマニホールド１４とケーシング１３とが締結されている。
【００４８】
そして、マニホールド１４の内部空間であるＢ室３０は、マニホールド１４の先端側のピストン収納部３７と、ホース接続管１２を取付けるための取付筒部３８とが軸方向に連通したものとなっている。
そして、ピストン収納部３７は、ピストン１６の後端部の拡径部２５の外径より僅かに広い内径を有するものとなっている。
また、取付筒部３８は、ピストン収納部３７よりも内径が狭く、ピストン収納部３７の内周面と取付筒部３８の内周面との境界部分に段差が形成されている。そして、この段差面に拡径部２５の後端面の外周部が当接することで、ピストン１６が後退した際に移動範囲が規制されるようになっている。このピストン１６が後退した位置が下死点で、この下死点が第１の位置となる。
【００４９】
また、取付筒部３８の内周面にはねじが切られて、ねじ孔となっており、このねじ孔にホース接続管１２が螺合して締結されるようになっている。また、ホース接続管１２は、筒状に形成されるとともにその中央部に六角形状のフランジ１２ａが形成されている。そして、ホース接続管１２のフランジ１２ａより下側の外周面にねじが切られ、雄ねじとされ、前記取付筒部３８に螺合されて締結されるようになっている。
【００５０】
また、ホース接続管１２の取付筒部３８に挿入される部分の内部は、その基端部側にその先側より径が大くされ、この径の大きな部分に前記圧力損失手段としての弁３９の弁体３９ｂが配置されるようになっている。また、基端部の内径より小径とされた基端部に隣接する内部空間と、基端部の内部空間と境界面には段差が形成され、この段差に弁体３９ｂの後端面の外周部が当接可能となっており、弁体３９ｂの移動範囲が弁座３９ａとこの段差とにより規制されるようになっている。
【００５１】
また、ホース接続管１２の基端部の内部に弁体３９ｂが配置される部分の直ぐ先側には、内部空間から外周面側の外部に連通する複数の開口部１２ｂが形成されており、ホース接続管１２の基端部側の開口のほとんどを弁体３９ｂに塞がれた状態でも、十分な流量を確保できるようになっている。また、ホース接続管１２の基端部の外周にはねじが切られておらず、この部分に前記開口部１２ｂが設けられている。そして、このホース接続管１２の基端部外径より取付筒部３８の内径の方が大きくなっており、ホース接続管１２の外周面と取付筒部３８の内周面との間に間隔があいている。これによっても十分に液体を流動可能となっている。
また、ホース接続管１２の前記開口部１２ｂの先側にも径が小さくなることによる段差があり、この段差と前記弁体３９ｂとの間に上述の圧縮コイルバネ３９ｃが配置されている。
【００５２】
次に、圧力スイッチ１０の作用について説明する。
往復ポンプ装置において、例えば、ノズル装置２のバルブ６を開放した状態で往復ポンプ装置４１のモータ４２のメイン電源をオンとする。なお、メイン電源のスイッチは、圧力スイッチ１０と別に設けられたものであるが、メイン電源のスイッチがオフの場合にはモータ４２は必ずオフで、メイン電源のスイッチがオンの場合に圧力スイッチ１０のマイクロスイッチ１７がオン（押しボタン１７ａを押されていない状態）ならモータ４２がオンとなり、マイクロスイッチ１７がオフ（押しボタン１７ａが押された状態）ならオフとなる。
【００５３】
メイン電源のスイッチをオンとした場合に、往復ポンプ装置４１の吐出口に接続された圧力スイッチ１０内部のＡ室２９とＢ室３０の液圧は低い状態となっている。
この状態では、圧縮コイルバネ３６がピストン１６をマイクロスイッチ１７をオンとする第１の位置側に付勢しており、モータ４２が作動する。この状態で、バルブ６を開放状態に維持すると、往復ポンプ装置４１からの液体の吐出圧で、圧力スイッチ１０内のＡ室２９およびＢ室３０の液圧がたとえばＰ1となる。なお、この状態で調圧弁７０の設定圧を超えると調圧弁７０が開放するので、この際の吐出圧（噴霧圧）は、調圧弁７０による設定圧以下となる。
【００５４】
そして、往復ポンプ装置４１の吐出口７３から吐出された液体は、圧力スイッチ１０のポンプ取付管１１を通ってケーシング１３の本体内部のＡ室２９に流入し、ピストン１６のピストン第２通路２６を介して、ピストン第１通路２４に至る。ピストン第１通路２４に至った液体は、弁３９の弁体３９ｂを押圧して、弁３９を開放状態として、マニホールド１４のＢ室３０に流出する。そして、Ｂ室３０に至った液体は、ホース接続管１２を通って噴霧ホース１に至り、噴霧ホース１からノズル装置２の開となったバルブ６からノズルパイプ４を介してノズル５に至って液体が噴霧される。
【００５５】
この状態でも、付勢手段として圧縮コイルバネ３６がピストン１６をマイクロスイッチ１７をオンとする第１の位置側に付勢している。この際の付勢力としてのバネ荷重をここではＱとする。
さらに、ピストン１６内から弁３９通って液体がＡ室２９からＢ室３０に流れることにより、圧力損失が生じ、Ｂ室３０よりＡ室２０の圧力が高くなるように圧力差が生じる。
これによってダイヤフラム１５のピストン１６に固定された内周側が、マニホールド１４とケーシング１３に固定された外周側に対して、Ａ室２９からＢ室３０側に向かって凸となるように弾性変形し、ピストン１６をＡ室２９側からＢ室３０側、すなわち、第２の位置から第１の位置側に押圧する状態となる。この際の圧力差をΔＰとし、ダイヤフラム１５の径をＤとすると、圧力損失に基いて、ピストン１６を第１の位置側に押圧する力は（πＤ2／４）・ΔＰとなる。
【００５６】
一方、ピストンピン２０をケーシング１３およびマニホールド１４に囲まれた空間（Ａ室２９とＢ室３０を合わせた空間）から出没自在とされたピストン１６に対しては、ピストン１６が収納されるＡ室２９およびＢ室３０内の液圧が外部より高くなることで、ピストンピン２０を突出させる方向に力が作用している。ここで、ピストンピン２０の径をｄとし、圧力スイッチ１０内の液圧を近似する前記Ｂ室３０のＰ1とすると、（πｄ2／４）・Ｐ1となる。
【００５７】
しかし、上述の付勢手段としての圧縮コイルバネ３６の付勢力（バネの荷重Ｑ）と、上述の圧力損失に基く圧力差による受圧部材としてのダイヤフラム１５に作用する力とを合わせた力が、上述のピストンピン２０を突出させる力より強くなるように設定されているので、ピストン１６は第１の位置に保持され、マイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａを押すことがない。
【００５８】
すなわち、（πＤ2／４）・ΔＰ＋Ｑ＞（πｄ2／４）・Ｐ1の関係となる。なお、バネの荷重Ｑは、Ｑ＜（πｄ2／４）・Ｐ1となるように設定されており、圧力損失に基く圧力差が受圧部材であるダイヤフラム１５に作用することで、ピストンピン２０の突出方向への移動を押えられるようになっており、圧縮コイルバネ３６の付勢力だけでは、ピストン１６が第１の位置から第２の位置に移動してしまう設定となっている。
ここで、マイクロスイッチ１７は、押しボタン１７ａが押された状態で、モータ４２への電流を遮断し、押しボタン１７ａが押されずに戻った状態で、モータ４２へ電流を供給する状態となるので、モータ４２では、電力が供給された状態が維持される。
【００５９】
この状態でバルブ６を開から閉とすると、往復ポンプ装置４１が作動した状態で、液体の吐出が止められた状態となり、往復ポンプ装置４１、圧力スイッチ１０、噴霧ホース１内で圧力が上昇する。
なお、この際に、液体の流れが止まることで、ピストン１６後端側の弁３９が閉じた状態となるが、弁３９においては、弁座２９ａの溝３９ｄにより弁座３９ａに弁体３９ｂが当接した状態となっても、完全に液体の流れを遮断することができず、液圧を逃がすことができるようになっている。
【００６０】
また、弁３９の位置で液体の流れが止まると、圧力損失も生じなくなり、弁３９によって、Ａ室２９とＢ室３０との間に圧力差を生じることもなくなる。
したがって、ピストン１６を第２の位置から第１の位置に移動させようとする力は、圧縮コイルバネ３６の力のみとなり、圧力差を受けたダイヤフラム１５からの力はなくなることになる。
【００６１】
また、Ａ室２９およびＢ室３０では、バルブ６が閉じた状態で、往復ポンプ装置４１が作動していることにより、圧力がＰ1からＰ2に上昇することなる（Ｐ1＜Ｐ2）。これにより、上述のようにピストンピン２０を突出させる圧力が高くなることになる。すなわち、第１の位置から第２の位置側に押す力が上昇することなる。
【００６２】
これにより、ピストン１６を第２の位置から第１の位置側に押す力より、第１の位置から第２の位置側に押す力が勝り、ピストン１６はバルブ６が閉となった後に第１の位置から第２の位置に移動する。
すなわち、圧力損失に基く圧力差の力がなくなり、かつ、ピストンピン２０を押す力は液圧のＰ1からＰ2への上昇により強くなり、Ｑ＜（πｄ2／４）・Ｐ1＜（πｄ2／４）・Ｐ2となり、確実にピストン１６は第１の位置から第２の位置に移動することになる。
この際に、第２の位置が、マイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａを押して、マイクロスイッチ１７を切換可能な位置となっている。したがって、マイクロスイッチ１７においては、押しボタン１７ａが押されて、モータ４２への電力供給（電流）を遮断すること、すなわちオフすることになる。なお、この際には、噴霧ホース１の先のバルブ６が閉じた際にピーク的に液圧が上昇するようなことはなく、ピストン１６が急激に移動して他の部材にぶつかって衝撃音を発生するようなことはない。
【００６３】
ここで、往復ポンプ装置４１が停止すると、往復ポンプ装置４１では、未だ内圧が高い状態で、液体の流れがとまり、バルブ６が閉となっていることで、ポンプ４１において、吐出口側から圧力が抜けることがなく、かつ、液体の流れが止まるので、往復ポンプ装置４１では、弁部（吸水弁、エア抜弁、調圧弁、吐出弁）が閉じた状態とされる。これにより圧力スイッチ１０側の内圧が保持され、圧力スイッチ１０では、ビストン１６が第２の位置でマイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａを押した状態に保持される。
【００６４】
また、往復ポンプ装置４１側の弁部でシール性能の低下等により液体の漏れが生じると逆止弁５１の弁体５２が台座５４から弁座５３側に移動し、逆止弁５１が閉状態となる。これにより、往復ポンプ装置４１側で弁部のシール性能の低下等があっても、圧力スイッチ１０側に封入された圧力を長時間に渡って保持することができる。
したがって、バルブ６を閉としているのにも係らず、ピストン１６が第２の位置から第１の位置に移動して、マイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａから離れてモータ４２をオンにすることがないので、ハッチング現象の発生を確実に防止できる。
また、弁体５２は、液体の流れや液圧により弁座５３側と台座５４側との位置が決定され、かつ、外部からの力が作用していない場合に、自重により下の台座５４側に位置するようになっており、付勢手段による付勢力が作用していない。
すなわち、台座５４側に付勢されていないので、液体の僅かな流れでも弁体５２が弁座５３側に移動し、逆止弁５１を閉状態とするようになっているので、迅速に往復ポンプ装置４１側の液漏れに対応することができる。
【００６５】
上述のようにバルブ６を閉とした状態から開とした状態とすると、ノズル５側から圧力が抜けて圧力スイッチ１０側の圧力が低下する。この際に圧力スイッチ１０内では、噴霧ホース１に接続されるＢ室３０の圧力が低下する。この際に弁３９が閉であっても、弁３９の弁座３９ａの溝３９ｄから圧力がＡ室２９からＢ室３０に逃げて、Ａ室２９とＢ室３０の圧力は同じとなる。また、Ａ室２９およびＢ室３０の圧力が低下することにより、ピストン１６のピストンピン２０を押し出す力が低下する。
【００６６】
この際には、未だモータ４２の電源が遮断された状態で、往復ポンプ装置４１が作動していないので、Ａ室２９からＢ室３０に向かって、上述のように圧力損失を生じるように液体が流れていないので、Ａ室２９とＢ室３０に圧力差を生じる圧力損失が発生しない。
したがって、この場合には、ピストン１６を第２の位置から第１の位置に押す力は圧縮コイルバネ３６の付勢力だけとなる。
【００６７】
したがって、上述のＡ室２９およびＢ室３０の圧力によりピストンピン２０を押し出す力が、圧縮コイルバネ３６の付勢力以下となるまで、ピストン１６は第２の位置にあり、ピストンピン２０がマイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａを押したままとなり、モータ４２は起動しない。
そして、圧力スイッチ１０内の圧力がＰ１より低いＰ3まで下がると、上述のピストンピン２０を押し出す力が圧縮コイルバネ３６の付勢力以下となり、圧縮コイルバネ３６によりピストン１６が第２の位置から第１の位置に移動し、ピストンピン２０がマイクロスイッチ１７の押しボタン１７ａから離れ、マイクロスイッチ１７がモータ４２に電流を流すオン状態となり、往復ポンプ装置４１が作動する。
すなわち、（πｄ2／４）・Ｐ3＜Ｑ＜（πｄ2／４）・Ｐ1＜（πｄ2／４）・Ｐ2となっている。
【００６８】
圧力スイッチ１０においては、ダイヤフラム１５、ピストン１６、圧縮コイルバネ３６等の移動、変形等する部材が、往復ポンプ装置４１と、バルブ６との間の流路（吐出流路）内の圧力変化を検知する圧力検知手段Ｓを構成している。
このような圧力スイッチ１０によれば、バルブ６を開から閉としてモータの電源をオフとした後に、例えば、漏れ等により圧力が低下しても、圧力スイッチでモータの電源をオンとする圧力をかなり低く設定できるので、モータの電源のオン・オフを繰り返すようなハンチングを防止することができる。
【００６９】
すなわち、上述のようにバルブ６が開で、モータ４２が起動し、往復ポンプ装置４１から液体が吐出されている間は、バルブ６が閉となった際に、第２の位置に移動して電源をオフとするピストンを電源をオンとする第１の位置に保持するのに、圧縮コイルバネ３６の付勢力に加えて往復ポンプ装置４１から吐出されて流れる液体に基く圧力損失で生じた圧力差を用いているので、その分だけ圧縮コイルバネ３６に必要とされる付勢力（バネの荷重）を小さなものとすることができる。
【００７０】
これにより、ピストン１６が第２の位置から第１の位置に戻る際の圧力スイッチ１０内の圧力（液圧）を小さなものとすることが可能となり、圧力が僅かに下がっただけで、モータ４２の電源がオフからオンとなってしまうのを防止できる。
すなわち単にばねの不正力だけで、ピストン１６を第１の位置に維持するような構成とした場合よりも、圧力損失に基く圧力差を利用することで、ハンチングを防止することができる。
【００７１】
また、圧力スイッチ１０の動作において、シールと摺動部材とが用いられるのは、圧力スイッチ１０から出没するピストンピン２０とこの部分での漏水を防止するシール２７との部分である。この部分では、水和剤を噴霧する場合に、水和剤の粒子が入り込んでも、ピストンピン２０の径を十分に小さくして、摺動面の面積を小さくできるので、ピストンピン２０で動作不良が発生するのを防止することができる。
【００７２】
なお、水和剤の粒子を噛み込むことによる摺動抵抗の増加に対して、摺動部材を動かす力が十分に大きければ、動作不良は生じない。ここでは、ピストンピンが小径なので、摺動抵抗が小さく、動作不良が生じない。
また、往復ポンプ装置４１側では、ピストンが内圧による力とバネの付勢力との差のような弱い力で作動するのではなく、モータ４２で駆動されるので、水和剤でも噴霧可能である。
【００７３】
また、ピストン１６の受圧部材による圧力差による動作には、シールを用いずダイヤフラム１５を用いたので、この部分で水和剤の影響を受けることがなく、水和剤の使用に問題を生じない。
また、弁３９において、弁座３９ａに溝を設けることで、圧力損失が生じていない場合にＡ室とＢ室の圧力差をなくすことができるとともに、弁座３９ａに弁体３９ｂが当接する際に異物が詰まりづらい構造とすることができる。
【００７４】
また、ダイヤフラム１５の弾性変形によるピストン１６の移動に際し、Ａ室２９とＢ室３０との間で、液体が移動する必要があるが、弁３９が閉状態でも、弁３９の溝を通って液体を移動させることができる。そして、バルブ６を閉から開とした場合のように、液体の流れが止まっていることにより弁３９が閉じた状態でも、ダイヤフラム１５がピストン１６を第２の位置から第１の位置に戻す際に、液体は弁座３９ａの溝３９ｄを通って移動することができる。さらに、液体は狭い溝３９ｄ内の空間を通らなければならないので、ダイヤフラム１５およびピストン１６の急激な移動を緩衝して防止することができる。
【００７５】
また、圧力スイッチは、ピストン１６が軸方向に移動するだけの簡単な構成であり、メンテナンスが容易である。
また、マイクロスイッチ１７をモータ４２と直列に配置し、ピストン１６の移動に伴なって、ピストンピン２０がマイクロスイッチ１７をオン・オフするだけの簡単な構成でモータ４２のオン・オフを制御するので、電子制御装置等を必要とせず、簡単な構成でかつ極めて安価に製造することができる。
なお、オンオフするマイクロスイッチ１７ではなく、抵抗値を変更可能な可変抵抗器などを用いて、モータ４２に流れる電流量を制御するようなものとしてもよいし、原動機としてエンジンを用い従来のように、エンジンの回転数を制御するような構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１ 噴霧ホース
６ バルブ
１０ 圧力スイッチ
４１ 往復ポンプ装置（ポンプ）
５１ 逆止弁
５２ 弁体
５３ 弁座
５４ 台座
Ｓ 圧力検知手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ（４１）の吐出口に接続された流路にバルブ（６）を備えるとともに、前記バルブ（６）を閉とした際に前記ポンプ（４１）の吐出口と前記バルブ（６）との間の流路内に圧力が封入される液体吐出装置に用いられ、前記バルブ（６）の開閉に基づく前記ポンプ（４１）の吐出口と前記バルブ（６）との間の前記流路内の圧力変化により前記ポンプ（４１）の作動を制御する圧力スイッチ（１０）であって、
前記ポンプ（４１）の吐出口と前記バルブ（６）との間の前記流路に設けられ、前記バルブ（６）の開閉に基づく前記流路内の圧力変化を検知する圧力検知手段（Ｓ）と、
当該圧力検知手段（Ｓ）の圧力変化の検知に基づいて前記ポンプ（４１）の作動を制御する制御手段（１７）と、
前記ポンプ（４１）の吐出口と前記圧力検知手段（Ｓ）との間の流路に設けられ、前記ポンプ（４１）による液体の吐出方向と逆方向に液体が流れるのを止める逆止弁（５１）とを備えていることを特徴とする圧力スイッチ。
【請求項２】
前記圧力検知手段（Ｓ）が前記ポンプ（４１）の下側に配置され、前記逆止弁（５１）が前記ポンプ（４１）の下側で前記圧力検知手段（Ｓ）の上側に配置され、
前記逆止弁（５１）は、弁体（５２）と、当該弁体（５２）の上側に設けられた弁座（５３）と、当該弁体（５２）の下側に設けられた台座（５４）とを備え、前記弁座（５３）と前記台座（５４）との間に液体が流れる通路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧力スイッチ。
【請求項１】
ポンプ（４１）の吐出口に接続された流路にバルブ（６）を備えるとともに、前記バルブ（６）を閉とした際に前記ポンプ（４１）の吐出口と前記バルブ（６）との間の流路内に圧力が封入される液体吐出装置に用いられ、前記バルブ（６）の開閉に基づく前記ポンプ（４１）の吐出口と前記バルブ（６）との間の前記流路内の圧力変化により前記ポンプ（４１）の作動を制御する圧力スイッチ（１０）であって、
前記ポンプ（４１）の吐出口と前記バルブ（６）との間の前記流路に設けられ、前記バルブ（６）の開閉に基づく前記流路内の圧力変化を検知する圧力検知手段（Ｓ）と、
当該圧力検知手段（Ｓ）の圧力変化の検知に基づいて前記ポンプ（４１）の作動を制御する制御手段（１７）と、
前記ポンプ（４１）の吐出口と前記圧力検知手段（Ｓ）との間の流路に設けられ、前記ポンプ（４１）による液体の吐出方向と逆方向に液体が流れるのを止める逆止弁（５１）とを備えていることを特徴とする圧力スイッチ。
【請求項２】
前記圧力検知手段（Ｓ）が前記ポンプ（４１）の下側に配置され、前記逆止弁（５１）が前記ポンプ（４１）の下側で前記圧力検知手段（Ｓ）の上側に配置され、
前記逆止弁（５１）は、弁体（５２）と、当該弁体（５２）の上側に設けられた弁座（５３）と、当該弁体（５２）の下側に設けられた台座（５４）とを備え、前記弁座（５３）と前記台座（５４）との間に液体が流れる通路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧力スイッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１００６７５（Ｐ２０１１−１００６７５Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５５７８１（Ｐ２００９−２５５７８１）
【出願日】平成２１年１１月９日（２００９．１１．９）
【出願人】（０００１４１１７４）株式会社丸山製作所 (134)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月９日（２００９．１１．９）
【出願人】（０００１４１１７４）株式会社丸山製作所 (134)
【Ｆターム（参考）】
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