JPH04113044U - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力センサの圧力検出感度の向上を図る。 【構成】 シリンダ室４と、このシリンダ室４を収容室
４Ａと検知すべき流体圧が導入される流体室４Ｂとに仕
切っているダイヤフラム５と、収容室４Ａに収容され、
ダイヤフラム５の変位が伝達されて該収容室４Ａの軸方
向に沿って変位するピストン１３と、ダイヤフラム５お
よびピストン１３を流体室４Ｂの流体圧に抗する方向に
押圧するスプリング２０と、このスプリング２０の押圧
力を調整するアジャスティングスクリュ２３と、ピスト
ン１３の位置を検出する磁気センサスイッチ１６とを備
えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は圧力センサに関し、特に、たとえば、圧縮空気などの流体圧機器にお ける圧力を検知する圧力センサなどに適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】

たとえば、この種の圧力センサとして、シリンダ室と、検知すべき流体圧が導 入される流体室と他の室とに前記シリンダ室を仕切っているピストンと、このピ ストンを流体室の流体圧に抗する方向に押圧する押圧手段と、この押圧手段の押 圧力を調整する調整手段と、シリンダ室を摺動するピストンの位置を検出する位 置検出手段とを備えている圧力センサが知られている（たとえば、実開昭６０− １６５８３６号）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前記した圧力センサにおいては、ピストンにＯリングなどのシール 部材が嵌装されているため、ピストンの摺動抵抗が大きく、検出感度の著しい低 下、応差の極端な増大、シリンダ壁とピストンとの固着現象などが生じ、圧力セ ンサとしての機能が妨げられる場合がある。

【０００４】 本考案の目的は、圧力検出性能の向上を図ることができる圧力センサを提供す ることにある。

【０００５】 本考案の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添 付図面から明らかになるであろう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本願において開示される考案のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば 、次のとおりである。

【０００７】 すなわち、本考案の圧力センサの構造は、シリンダ室と、このシリンダ室を収 容室と検知すべき流体圧が導入される流体室とに仕切っているダイヤフラムと、 前記収容室に収容され、前記ダイヤフラムの変位が伝達されて該収容室の軸方向 に沿って変位する作動部材と、前記ダイヤフラムおよび前記作動部材を前記流体 室の流体圧に抗する方向に押圧する押圧手段と、この押圧手段の押圧力を調整す る調整手段と、前記作動部材の位置を検出する位置検出手段とを備えている構造 としたものである。

【０００８】 この場合に、前記ダイヤフラムの軸芯部から突出された嵌合用突起が前記作動 部材の軸芯部に形成された嵌合用雌部に嵌合されている構造とすることができる 。

【０００９】 また、前記作動部材が磁性体を有し、前記位置検出手段が前記磁性体の磁気力 によってその位置検出する磁気センサである構造とすることができる。

【００１０】

【作用】

前記した本考案の圧力センサの構造によれば、検知すべき流体圧の受圧部とし てダイヤフラムが用いられていることにより、Ｏリングなどのシール部材を用い たピストンのような大きな摺動抵抗による検出感度の著しい低下、応差の極端な 増大、シリンダ壁とピストンとの固着現象などが確実に防止され、受圧部のヒス テリシスが低下されるので、圧力検出性能の向上を図ることができる。

【００１１】 この場合に、前記ダイヤフラムの軸芯部から突出された嵌合用突起が前記作動 部材の軸芯部に形成された嵌合用雌部に嵌合されている構造とすると、その嵌合 用突起と嵌合用雌部との嵌合により、結合用ねじなどによるダイヤフラムと作動 部材との結合およびダイヤフラムへのねじ挿入用穿設孔の形成などが不要とされ るので、部品点数の減少，ダイヤフラムの強度および耐久性の向上を図ることが でき、またダイヤフラムと作動部材とのセンター出しの容易化を図ることができ 、さらにセンターずれが生じることがないので、作動時の摺動抵抗の低減化やダ イヤフラムの作動部材に対する伝達性能を確実に発揮することができ、この点か らしても耐久性の向上を図ることができる。

【００１２】

【実施例】

図１は本考案の一実施例である圧力センサを示す断面図、図２はその圧力セン サの平面図、図３はその圧力センサに適用されたダイヤフラムを示す断面図、図 ４はそのダイヤフラムの側面図である。

【００１３】 図１に示すように、本実施例の圧力センサは、本体１の両端側にアダプタ２と ボンネット３とが結合されて構成され、その本体１とアダプタ２とによってシリ ンダ室４が形成されている。

【００１４】 シリンダ室４は、ダイヤフラム５により、ピストン用の収容室４Ａと検知すべ き流体圧が導入される流体室４Ｂとに仕切られている。

【００１５】 図３，４に示すように、本実施例のダイヤフラム５は、ゴム，ポリエステルな どの樹脂からなる弾性材によって形成され、円柱状の嵌合用突起６が仕切膜７の 軸芯部から軸方向に沿って一体化して突出されている。

【００１６】 ダイヤフラム５の仕切膜７の外周部には、取付用およびシール用の環状膨出部 ８が形成され、この環状膨出部８が図１に示すように本体１およびアダプタ２の 環状溝９に嵌合されて取り付けられている。

【００１７】 シリンダ室４の流体室４Ｂは、本体１の外周面に開設された流体ポート１０に 連通され、圧力センサによって流体圧機器（図示せず）などの被検出流体圧が該 流体ポート１０を通じて流体室４Ｂに導入されるようになっている。なお、アダ プタ２の外周面に開設されたポート１１は、プラグ１２によって閉塞されている 。

【００１８】 一方、シリンダ室４の収容室４Ａには、磁石１３Ａが嵌装されているピストン １３（作動部材）が軸方向に沿って変位自在に収容されている。

【００１９】 ピストン１３の一端面の軸芯部には、円柱状の嵌合用凹部１４（嵌合用雌部） が形成され、この嵌合用凹部１４にダイヤフラム５の嵌合用突起６が嵌合されて 該ダイヤフラム５とピストン１３とが互いに結合されている。

【００２０】 したがって、ピストン１３は、流体室４Ｂに導入された流体圧の作用によって ダイヤフラム５が変位した際に、このダイヤフラム５の変位が伝達されて収容室 ４Ａの軸方向に沿って同伴されるようになっている。

【００２１】 次に、本体１内には、シリンダ室４と平行した磁気センサスイッチ用の収容室 １５が形成され、この収容室１５に磁気センサスイッチ１６（位置検出手段）が ピストン１３に平行して収容され、ねじ１７によって固定されている。

【００２２】 磁気センサスイッチ１６のリード線１６Ａは、ボンネット３の外周面の電極基 板１８に電気的に接続され、この電極基板１８を介して被圧力検出体としての流 体圧機器（図示せず）の制御部自体ないしこの流体圧機器を制御する他の制御部 に電気的に接続されるようになっている。

【００２３】 また、磁気センサスイッチ１６には、ピストン１３の磁石１３Ａの磁気を検出 することによりＯＮないしＯＦＦとされてピストン１３の位置を検出するととも に、この検出時の表示灯１６Ｂの点灯がセンサキャップ１９を通じて外部から視 認可能とされている。

【００２４】 前記ボンネット３内には、スプリング２０（押圧手段）などが収容されている 収容室２１がシリンダ室４と同軸的に形成されている。

【００２５】 スプリング２０は、本体１の一端面に係止されるピストン１３のフランジ１３ Ｂと、スプリング受け２２と間に介在されている。

【００２６】 スプリング受け２２には、アジャスティングスクリュ２３（調整手段）が螺合 し貫通されていて、ボンネット３の外端面側に露呈しているアジャスティングス クリュ２３の頭部をドライバなどで回転操作させることにより、スプリング受け ２２がアジャスティングスクリュ２３上を軸方向に沿って螺進し、このスプリン グ受け２２の螺進によりダイヤフラム５側へのスプリング２０のピストン１３に 対する押圧力が調整されるようになっている。

【００２７】 また、スプリング受け２２には、キャップ２４Ａに被覆された指示プレート２ ４が設けられ、スプリング受け２２の変位に指示プレート２４が同伴されるよう になっている。

【００２８】 ボンネット３の上面側には、指示プレート２４が変位する長孔２５が形成され 、この長孔２５はラベル２６によって被覆されている。

【００２９】 ラベル２６には、図２に示すように、指示プレート２４の位置視認用の透視部 ２６Ａおよび表示目盛２６Ｂが設けられていて、アジャスティングスクリュ２３ によって調整した設定圧力が指示プレート２４の表示目盛２６Ｂに対する指示に より、視認されるようになっている。

【００３０】 次に、本実施例の圧力センサの使用例などについて説明する。

【００３１】 先ず、アジャスティングスクリュ２３の頭部をドライバなどで回転操作させ、 指示プレート２４の表示目盛上の指示にしたがって検出すべき所定の設定圧力に 調整する。

【００３２】 また、その圧力を検出すべき流体圧機器などの被検出部と圧力センサの流体ポ ート１０とを接続して、該被検出部の被検出流体が該流体ポート１０を通じてシ リンダ室４の流体室４Ｂに導入されるようにする。

【００３３】 このような状態において、流体室４Ｂに導入される被検出流体の推力と、アジ ャスティングスクリュ２３によって設定されたスプリング２０の押圧力とが均衡 状態に保持されている場合には、ダイヤフラム５およびピストン１３は所定位置 に位置されるが、被検出流体圧の増減によってその均衡状態が崩れることにより 、その所定位置が変位する。

【００３４】 そして、このようなピストン１３の位置は、磁気センサスイッチ１６が所定位 置におけるピストン１３の磁石１３Ａの磁気を検出することによりＯＮないしＯ ＦＦとされて検出する。

【００３５】 したがって、この磁気センサスイッチ１６によるピストン１３の位置検出を通 じて被検出流体圧が検出され、またこの磁気センサスイッチ１６のＯＮないしＯ ＦＦにより、圧力センサの電極基板１８に電気的に接続された流体圧機器、すな わち被圧力検出体としての流体圧機器の制御部自体などを通じて該流体圧機器の 作動の制御が可能とされる。

【００３６】 この場合に、本実施例の圧力センサは、被検出流体を受圧する受圧部としてダ イヤフラム５が用いられていることにより、受圧部としてＯリングなどのシール 部材を用いたピストンのような大きな摺動抵抗による検出感度の著しい低下、応 差の極端な増大、シリンダ壁とピストンとの固着現象などが確実に防止され、受 圧部のヒステリシスが低下されるので、圧力検出性能の向上を図ることができる 。

【００３７】 また、ダイヤフラム５の軸芯部から突出された嵌合用突起６がピストン１３の 軸芯部に形成された嵌合用凹部１４に嵌合されていることにより、ダイヤフラム ５とピストン１３との結合関係が図られているため、その嵌合用突起６と嵌合用 凹部１４との嵌合により、結合用ねじなどによるダイヤフラム５とピストン１３ との結合およびダイヤフラム５へのねじ挿入用穿設孔の形成などが不要とされる ので、部品点数の減少，ダイヤフラム５の強度および耐久性の向上を図ることが でき、またダイヤフラム５とピストン１３とのセンター出しの容易化を図ること ができ、さらにセンターずれが生じることがないので、作動時の摺動抵抗の低減 化やダイヤフラム５のピストン１３に対する伝達性能を確実に発揮することがで き、この点からも耐久性の向上を図ることができる。

【００３８】 以上、本考案者によってなされた考案を実施例に基づき具体的に説明したが、 本考案は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種 々変更可能であることはいうまでもない。

【００３９】 たとえば、前記実施例における磁気センサスイッチ１６は、有接点スイッチと してのリードスイッチが適用されているが、本考案においては磁気センサスイッ チ１６として無接点スイッチを適用することも可能である。

【００４０】 また、前記実施例においては、ダイヤフラム５の嵌合用突起６がピストン１３ の嵌合用凹部１４に嵌合される構造とされているが、本考案においては、その嵌 合用凹部１４に代えて嵌合用孔（嵌合用雌部）などの適用も可能である。

【００４１】 さらに、たとえば、圧力センサの被圧力検出体としての流体圧機器は、リード 線に対してプラグインタイプとして接続される構造と、リード線タイプとして接 続される構造のいずれでも良い。

【００４２】

【考案の効果】

本願によって開示される考案のうち、代表的なものによって得られる効果を簡 単に説明すれば、以下のとおりである。

【００４３】 （１）検知すべき流体圧の受圧部としてダイヤフラムが用いられていることによ り、Ｏリングなどのシール部材を用いたピストンのような大きな摺動抵抗による 検出感度の著しい低下、応差の極端な増大、シリンダ壁とピストンとの固着現象 などが確実に防止され、受圧部のヒステリシスが低下されるので、圧力検出性能 の向上を図ることができる。

【００４４】 （２）前記した場合に、前記ダイヤフラムの軸芯部から突出された嵌合用突起が 前記作動部材の軸芯部に形成された嵌合用雌部に嵌合されている構造とすると、 その嵌合用突起と嵌合用雌部との嵌合により、結合用ねじなどによるダイヤフラ ムと作動部材との結合およびダイヤフラムへのねじ挿入用穿設孔の形成などが不 要とされるので、部品点数の減少，ダイヤフラムの強度および耐久性の向上を図 ることができ、またダイヤフラムと作動部材とのセンター出しの容易化を図るこ とができ、さらにセンターずれが生じることがないので、作動時の摺動抵抗の低 減化やダイヤフラムの作動部材に対する伝達性能を確実に発揮することができ、 この点からしても耐久性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である圧力センサを示す断面
図である。

【図２】その圧力センサの平面図である。

【図３】その圧力センサに適用されたダイヤフラムを示
す断面図である。

【図４】そのダイヤフラムの側面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ アダプタ ３ ボンネット ４ シリンダ室 ４Ａ 収容室 ４Ｂ 流体室 ５ ダイヤフラム ６ 嵌合用突起 ７ 仕切膜 ８ 環状膨出部 ９ 環状溝 １０ 流体ポート １１ ポート １２ プラグ １３ ピストン（作動部材） １３Ａ 磁石 １３Ｂ フランジ １４ 嵌合用凹部（嵌合用雌部） １５ 収容室 １６ 磁気センサスイッチ（位置検出手段） １６Ａ リード線 １６Ｂ 表示灯 １７ ねじ １８ 電極基板 １９ センサキャップ ２０ スプリング（押圧手段） ２１ 収容室 ２２ スプリング受け ２３ アジャスティングスクリュ（調整手段） ２４ 指示プレート ２４Ａ キャップ ２５ 長孔 ２６ ラベル ２６Ａ 透視部 ２６Ｂ 表示目盛

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ室と、このシリンダ室を収容室
   と検知すべき流体圧が導入される流体室とに仕切ってい
   るダイヤフラムと、前記収容室に収容され、前記ダイヤ
   フラムの変位が伝達されて該収容室の軸方向に沿って変
   位する作動部材と、前記ダイヤフラムおよび前記作動部
   材を前記流体室の流体圧に抗する方向に押圧する押圧手
   段と、この押圧手段の押圧力を調整する調整手段と、前
   記作動部材の位置を検出する位置検出手段とを備えてい
   ることを特徴とする圧力センサ。
2. 【請求項２】 前記ダイヤフラムの軸芯部から突出され
   た嵌合用突起が前記作動部材の軸芯部に形成された嵌合
   用雌部に嵌合されていることを特徴とする請求項１記載
   の圧力センサ。
3. 【請求項３】 前記作動部材が磁性体を有し、前記位置
   検出手段が前記磁性体の磁気力によってその位置検出す
   る磁気センサであることを特徴とする請求項１、または
   ２記載の圧力センサ。