JPH05109351A

JPH05109351A - 圧力センサ

Info

Publication number: JPH05109351A
Application number: JP29642391A
Authority: JP
Inventors: Hideshi Tsugii; 秀史次井; Hideyuki Bingo; 英之備後
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1991-10-15
Filing date: 1991-10-15
Publication date: 1993-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】構造が簡単で部品点数が少なく組立が容易で
生産性に優れ、かつ、高精度の圧力制御が可能な圧力セ
ンサを提供すること。【構成】本体ケース１に受圧部材４およびホルダ７を
固定して受圧室Ｘを形成し、一端部１３が上記受圧部材
４の受圧部５内面に当接され、他端部１４が圧力スイッ
チＳ２の可動片２４に係止されてホルダ７内に収容され
る第２プランジヤ１２と、一端部１６が上記圧力スイッ
チＳ２の中央に設けた通孔２８ａ，２４ｂにコイルばね
２７を介装して挿通され、他端部１７が圧力スイッチＳ
１の可動片３４に係止されて上記第２プランジヤ１２内
に収容される第１プランジヤ１５とで移動体が構成さ
れ、上記受圧室Ｘ内の流体圧力変化を上記移動体１２，
１５の軸方向移動量に変換して各圧力スイッチの電気開
閉部３６，２６を開閉させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ケース内部に複数の
接点を有し流体の低圧部および高圧部の圧力制御が可能
な流体圧力を検出する圧力センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の圧力センサとして、図６
で示すように、圧力スイッチを独立して２つ設けること
により高圧側圧力の制御をきめこまかにできるようにし
たものが知られている（特開昭５９−１８０３４３号公
報参照）。同図において、１は本体ケースで、この内部
に受圧部材としてダイヤフラム４がホルダ７とともに固
着されて受圧室Ｘが設けられ、この受圧室Ｘに連通させ
て流体導入口３ａが形成されている。

【０００３】２９は円板状移動体で、上記受圧室Ｘの圧
力により反転復帰動作する第２反転円板５８を収容し、
上記ダイヤフラム４の反受圧室側に上下動可能に収容さ
れている。５０は円筒状移動体で、上記円板状移動体２
９と係合してこの円筒状移動体５０の上下動により反転
復帰作動する第１反転円板６０とともに反受圧室側に上
下動可能に収容されている。

【０００４】６６は第１電気開閉部で、上記第１反転円
板６０の反転復帰作動により作動し第１可動端子６５と
第１固定接点６３とが離接して開閉されるものである。
６１，６２は第１端子で、上記第１電気開閉部６６に接
続され、一端をホルダ７の外部へ突出させている。

【０００５】図７で示すように、５６は第２電気開閉部
で、上記第２反転円板５８の反転復帰作動により作動し
第２可動端子５５と第２固定接点５３とが離接して開閉
されるものである。５１，５２は第２端子で、上記第２
電気開閉部５６に接続され、一端をホルダ７の外部へ突
出させている。

【０００６】上記第１、第２反転円板６０，５８は常時
は上方へ膨出しているものであって、第１反転円板６０
は第１設定圧力Ｐ１以上で下方に反転し、この圧力より
低い圧力である第２設定圧力Ｐ２以下で上方へ復帰作用
をするものである。また、第２反転円板５８は第３設定
圧力Ｐ３以上で下方に反転し、この圧力より低い圧力で
ある第４設定圧力Ｐ４より低い圧力で上方へ復帰作用を
するものである。

【０００７】上記構成の圧力センサの動作は、つぎのと
おりである。図７は、流体導入口３ａから受圧室Ｘ内に
導入する流体の圧力Ｐが、第１設定圧力Ｐ１以下の状態
を示すもので、円板状移動体２９は下降しないので第２
板ばね５４は何ら作動せず、その結果第２電気開閉部５
６は開である。この場合、円筒状移動体５０も下降しな
いので、図６で示すように、第１電気開閉部６６も開で
ある。

【０００８】ついで、受圧室Ｘ内の圧力Ｐが、第１設定
圧力Ｐ１より大きく第４設定圧力Ｐ４より小さい場合
は、図８で示すように、第２反転円板５８は反転せずに
円板状移動体２９が押し下げられ、この円板状移動体２
９と係止する円筒状移動体５０も押し下げられてこの円
筒状移動体５０の突出部５０ａが第１反転円板６０を押
圧して下方へ反転させ、突起６７を介して第１板ばね６
４を押し下げて第１電気開閉部６６が閉となる。この場
合、第２反転円板５８は反転していないため、図９で示
すように、第２電気開閉部５６は開である。

【０００９】さらに、受圧室Ｘ内の圧力Ｐが、第３設定
圧力Ｐ３より大きくなると、図１０で示すように、円板
状移動体２９が係止段部１８ａに係止して下降できない
ので第２反転円板５８が下方に押し下げられて反転し、
ロッド５７を介して第２板ばね５４を押し下げて第２電
気開閉部５６を閉にする。この場合、円筒状移動体５０
は円板状移動体２９により下方に押し下げられたままで
あるから、図１１で示すように、第１電気開閉部６６も
閉である。

【００１０】なお、受圧室Ｘ内の圧力Ｐが、第４設定圧
力Ｐ４以下でかつ第１設定圧力Ｐ１以上になると、第２
反転円板５８が復帰して第２電気開閉部５６は開にな
り、また、圧力Ｐが第２設定圧力Ｐ２以下になると第１
反転円板６０が復帰して、第１電気開閉部６６が開とな
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
知の圧力センサの構造では、つぎの課題がある。すなわ
ち、スイッチが別個に設けられているが、一つのケース
内で複数個のスイッチ構成部品を組合せて低圧用および
高圧用スイッチを構成しているため、部品点数が多く構
造が複雑となってその組立が煩雑で生産性が劣りコスト
アップとなる。また、スイッチの作動検査や作動圧力の
設定値変更を行なう場合、その都度センサを分解する必
要があり、めんどうであった。

【００１２】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、構造が簡単で部品点数が少なく組立が容易
で生産性に優れ、かつ、作動検査や作動圧力の設定値変
更が容易にできて高精度の圧力制御が可能な圧力センサ
を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明による圧力セン
サは、本体ケースに受圧部材およびホルダが固着されて
受圧室が形成され、一端部がホルダの先端から突出され
て受圧部の内面に当接されるとともに、他端部が高圧用
圧力スイッチユニットの可動片に係止されて上記ホルダ
内に収容される第２プランジヤと、一端部が上記高圧用
圧力スイッチユニットのベースおよび可動片の中央に設
けられた通孔にコイルばねを介装して挿通されて上記第
２プランジヤの中空部に挿入されるとともに、他端部が
低圧用圧力スイッチユニットの可動片に係止されて、上
記第２プランジヤ内に収容される第１プランジヤとで移
動体が構成され、上記本体ケースと受圧部材とで形成さ
れ流体が導入される受圧室内の流体圧力変化に基づく上
記受圧部材の変動を、上記プランジヤの軸方向移動量に
変換し、上記各圧力スイッチユニットの電気開閉部を開
閉させる構成としたことを特徴としている。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、受圧室内の圧力変化が二重
構造プランジヤの軸方向移動量に変換され、各圧力スイ
ッチの電気開閉部が開閉されるので、構造が簡単で部品
点数が減少できて製造コストが低減できる。また、上記
各圧力スイッチがベース、可動片および端子を構成単位
とするユニットで構成されるので、圧力スイッチの作動
検査が個々に行なえ、また、作動圧力の設定値変更がユ
ニットを交換するだけで容易に行なえ、高精度の圧力制
御が可能である。さらに、上記各圧力スイッチユニット
と二重構造プランジヤとの組合せで圧力センサが構成さ
れるので、組立てが容易で生産性を向上させることがで
きる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面にもとづい
て説明する。図１はこの発明の圧力センサの一例を示
し、同図において、図６で示す従来例と同一部分には同
一の符号を付して、それらの詳しい説明を省略する。

【００１６】図１において、図６と相違する点は、受圧
部材として、受圧部５および周縁６を有するベローズ４
が使用されていることである。また、ホルダ７として、
突部８と保持板９と収納部１０とで構成されるホルダ７
が使用されていることである。このホルダ７の突部８
には、中空部８ａが設けられ、この先端には、貫通孔８
ｂが穿孔されている。また、収納部１０には、側面に係
合孔１０ｂが形成されている。

【００１７】また、移動体として、２重構造のプランジ
ヤが使用されていることである。この２重構造プランジ
ヤは、頂部１３を上記ホルダ７の突部８の先端に形成し
た貫通孔８ｂから突出させて上記ベローズ４の受圧部５
の内面に当接させるとともに、他端部１４が高圧用圧力
スイッチユニットＳ２の可動片２４に係止されて、上記
ホルダ７の中空部８ａ内に軸方向へ移動可能に収容され
る第２プランジヤ１２と、上記高圧用圧力スイッチユニ
ットＳ２のベース２８および可動片２４の中央に設けた
通孔２８ａ，２４ｂへコイルばね２７を介装した頂部１
６が挿通され、上記第２プランジヤ１２の中空部１２ａ
に挿入されるとともに、他端部１７が低圧用圧力スイッ
チユニットＳ１の可動片３４に係止されて上記第２プラ
ンジヤ１２内に軸方向へ移動可能に収容される第１プラ
ンジヤ１５とで構成されている。

【００１８】また、圧力スイッチとして、絶縁体のベー
スと、複数の端子およびこれらの端子接点と接離する可
動片とで構成される圧力スイッチユニットが使用されて
いることである。上記高圧用圧力スイッチユニットＳ２
は、上記ホルダ７内に収納される絶縁体のベース２８
と、複数の端子２１，２２と、この一方の端子２２の折
曲部２２ａに一端を固定される板ばね製の可動片２４と
より構成されている。上記第２プランジヤ１２の軸方向
移動量に応じて上記可動片２４を軸方向へ変位させて、
その先端を他の端子２１に接続する接点２１ａ，２４ａ
と接離させて、電気開閉部２６を開閉させるものであ
る。

【００１９】一方、低圧用圧力スイッチユニットＳ１
は、上記高圧用圧力スイッチユニットＳ２と同様に、ホ
ルダ７内に収納される絶縁体のベース３８と、複数の端
子３１ａ，３１ｂおよび３２と、板ばね製の可動片３４
とより構成され、この可動片３４の一端が端子３２に係
止され、この略中央から先端にかけて曲状に取付けた補
助ばね３５が上記可動片３４をさらに上方へ付勢してい
る。上記第１プランジヤ１５の軸方向移動量に応じて上
記可動片３４を下方へ変位させて、他の端子３１ａ，３
１ｂに接続する接点３４ａ，３３と接離させて電気開閉
部３６を開閉させるものである。

【００２０】上記可動片３４，２４は板ばねのばね力で
常時上方へ付勢されて、先端が各接点３４ａ，２４ａに
接続され、それぞれの電気開閉部３６，２６を閉として
いるものである。第１設定圧力Ｐ２以上で上記可動片３
４は下方に反転して接点３３に接続され、電気開閉部３
６が開とされる。一方、この圧力より低い第２設定圧力
Ｐ１以下となったとき、可動片３４が上方へ反転復帰し
て接点３４ａに接続されて電気開閉部３６が閉とされ
る。

【００２１】また、第３設定圧力Ｐ３以上で上記可動片
２４は接点２４ａから離れて電気開閉部２６が開とされ
る。一方、第４設定圧力Ｐ４以上になったとき、可動片
２４が接点２１ａに接続されて電気開閉部２６が再度閉
とされる。

【００２２】つぎに、この圧力センサの組立を説明す
る。図２は、圧力センサの構成部材を示す分解斜視図で
あって、同図において、まず、流体導入口３ａを設けた
蓋体３を本体ケース１のフランジ部２にスポット溶接で
取り付ける。さらに、この本体ケース１の周端部１ａ
に、ベローズ４の周縁６と、このベローズ４内に突部８
を挿入させたホルダ７の保持板９とをレーザ溶接で固着
する。

【００２３】ついで、上記突部８の中空部８ａ（図示せ
ず）内に第２プランジヤ１２を挿入し、頂部１３を貫通
孔８ｂから突出させて上記ベローズ４の受圧部５の内面
に当接させ、さらに、上記ホルダ７に高圧用圧力スイッ
チユニットＳ２を装着して、上記第２プランジヤ１２の
他端部１４をこの高圧用圧力スイッチユニットＳ２の可
動片２４に係止する。

【００２４】つぎに、上記高圧用圧力スイッチユニット
Ｓ２のベース２８および可動片２４に形成した通孔２８
ａ，２４ｂへコイルばね２７を介装した第１プランジヤ
１５の頂部１６を挿通させて、これを上記第２プランジ
ヤ１２の中空部１２ａ（図示せず）に挿入し、さらに、
上記ホルダ７に低圧用圧力スイッチユニットＳ１を装着
して、上記第１プランジヤ１５の他端部１７をこの低圧
用圧力スイッチユニットＳ１の可動片３４に係止する。

【００２５】最後に、上記低圧用圧力スイッチユニット
Ｓ１のベース３８の側面に形成した係合突部３８ａ，３
８ｂを上記ホルダ７の側面に穿孔した係合孔１０ａ，１
０ｂに係合したのち、調整ねじ３９を螺合して組立が完
了する。

【００２６】以上のように、受圧部材４とともに本体ケ
ース１に固着したホルダ７内へスイッチ部Ｓ１，Ｓ２を
構成する各部材を順次挿入することで圧力センサがえら
れるので、組立てが容易になされて生産性が向上する。

【００２７】つぎに、上記構成の動作を説明する。図１
は、流体導入孔３ａから受圧室Ｘ内に導入する流体の圧
力Ｐが、第１設定圧力Ｐ２以下の状態を示すもので、第
２プランジヤ１２および第１プランジヤ１５はともに下
降しないので、可動片２４，３４が作動せず、その結果
低圧用圧力スイッチユニットＳ２および高圧用圧力スイ
ッチユニットＳ１は、可動片２４，３４の先端がそれぞ
れ接点２４ａ，３４ａと接続したままで、電気開閉部２
６および３６は、図１２で示すように、ともに閉であ
る。

【００２８】ついで、受圧室Ｘ内の圧力Ｐが、第１設定
圧力Ｐ２より大きく第３設定圧力Ｐ３より小さい場合
は、図３で示すように、ベローズ４の受圧部５の変位で
第２プランジヤ１２が押し下げられ、この第２プランジ
ヤ１２の中空部１２ａに挿入された第１プランジヤ１５
がコイルばね２７を介して連動して押し下げられ、これ
により第１プランジヤ１５の他端部１７が可動片３４を
押し下げて、低圧用圧力スイッチユニットＳ１の可動片
３４が反転して先端を接点３３に接続させ、図１２で示
すように、電気開閉部３６が開となる。この場合、第２
プランジヤ１２の他端部１４が可動片２４を押し下げな
いので、高圧用圧力スイッチユニットＳ２の電気開閉部
２６は閉である。

【００２９】また、受圧室Ｘ内の圧力Ｐが、第４設定圧
力Ｐ３より大きく第３設定圧力Ｐ４より小さくなると、
図４で示すように、第１プランジヤ１５の他端部１７は
ベース３８に係止されて下降できないので、第２プラン
ジヤ１２が内部に介装されたコイルばね２７のばね力に
抗して下降を始め、突出部１４が可動片２４を押し下げ
て、可動片２４の先端を接点２４ａから離してこの可動
片２４を接点２４ａと接点２１ａとの間に位置させて、
高圧用圧力スイッチユニットＳ２の電気開閉部２６が、
図１２で示すように、開となる。この場合、低圧用圧力
スイッチユニットＳ１の電気開閉部３６は、可動片３４
が反転した状態で維持され可動片３４の先端が接点３３
に接続されて開である。

【００３０】さらに、受圧室Ｘ内の圧力Ｐが、第４設定
圧力Ｐ４より大きくなると、図５で示すように、第２プ
ランジヤ１２の他端部１４が可動片２４をさらに押し下
げ、可動片２４の先端が接点２１ａに接続して、高圧用
圧力スイッチユニットＳ２の電気開閉部２６が、図１２
で示すように、閉となる。この場合、低圧用圧力スイッ
チユニットＳ１の電気開閉部３６は、可動片３４が反転
した状態で維持され可動片３４の先端が接点３３に接続
されて開である。

【００３１】なお、受圧室Ｘ内の圧力Ｐが、第４設定圧
力Ｐ４以下でかつ第３設定圧力Ｐ３以上になると、可動
片２４の先端が接点２１ａから離れ接点２４ａとの間に
位置されて、高圧用圧力スイッチユニットＳ２の電気開
閉部２６が開となり、さらに、圧力Ｐが第３設定圧力Ｐ
３以下になると、可動片２４が接点２４ａに接続して、
高圧用圧力スイッチユニットＳ２の電気開閉部２６が閉
となる。さらに、圧力Ｐが、第２設定圧力Ｐ１以下にな
ると、可動片３４が復帰して接点３４ａと接続し、低圧
用圧力スイッチユニットＳ１の電気開閉部３６は閉にな
る。以上の動作により、流体の圧力が高精度に検出され
て、低圧用および高圧用の各圧力設定値の管理範囲内に
流体圧力を制御することが可能である。

【００３２】このように、上記構成によれば、受圧部材
４の圧力変化がプランジヤ１２，１５の軸方向移動量に
変換され、各圧力スイッチの可動片３４，２４を作動さ
せて電気開閉部３６，２６が開閉されるので、構造が簡
単となり部品点数が減少できて製造コストを低下でき
る。また、上記各圧力スイッチがユニットで構成される
ので、圧力スイッチユニットＳ１，Ｓ２の個々の作動検
査や作動圧力の設定値変更が容易にできて、高精度の圧
力制御が可能である。さらに、上記各圧力スイッチユニ
ットＳ１，Ｓ２とプランジヤ１５，１２との組合せで圧
力センサが構成されるので、組立てが容易で生産性を向
上させることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、受圧
室の圧力変化をプランジヤの軸方向移動量に変換させ
て、圧力スイッチユニットの電気開閉部を開閉させるの
で、構造が簡単となり部品点数を減少できて製造コスト
を低下できる。また、上記各圧力スイッチをユニットで
構成できるので、圧力スイッチの作動検査が個々に行な
え、また、作動圧力の設定値変更がユニットを交換する
だけで容易に行なえ、高精度の圧力制御が可能である。
さらに、上記各圧力スイッチユニットと二重構造プラン
ジヤとの組合せで圧力センサが構成されるので、組立て
が容易で生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による圧力センサの構成の一例を示す
断面図である。

【図２】図１の圧力センサの構成を示す分解斜視図であ
る。

【図３】図１の動作を説明するための断面図である。

【図４】図１の動作を説明するための断面図である。

【図５】図１の動作を説明するための断面図である。

【図６】従来の圧力センサの構成の一例を示す断面図で
ある。

【図７】図６の動作を説明するための断面図である。

【図８】図６の動作を説明するための断面図である。

【図９】図６の動作を説明するための断面図である。

【図１０】図６の動作を説明するための断面図である。

【図１１】図６の動作を説明するための断面図である。

【図１２】各電気開閉部と各圧力スイッチユニットの設
定圧力との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１本体ケース４受圧部材５受圧部７ホルダ１２第２プランジヤ１３，１６一端部１４，１７他端部１５第１プランジヤ２４，３４可動片２４ｂ，２８ａ通孔２６，３６電気開閉部２７コイルばね２８，３８ベースＳ１低圧用圧力スイッチユニットＳ２高圧用圧力スイッチユニットＰ流体圧力Ｘ受圧室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フランジ取付面に流体導入口を開口した
本体ケースと、上記ケースに固定され受圧室を形成する
受圧部材と、この受圧部材とともに上記本体ケースに固
着されるホルダと、上記ホルダ内に軸方向へ移動可能に
収容される移動体と、この移動体の軸方向への移動で可
動片が作動して電気開閉部が開閉される複数のスイッチ
部と、この電気開閉部に接続され外端を上記ホルダの外
方へ突出させる端子とを具備する圧力センサにおいて、
一端部が上記ホルダの先端から突出されて上記受圧部材
内面に当接されるとともに、他端部が高圧用圧力スイッ
チユニットの可動片に係止されて、上記ホルダ内に軸方
向へ移動可能に収容される第２プランジヤと、一端部が
上記高圧用圧力スイッチユニットのベースおよび可動片
中央に設けた通孔にコイルばねを介装して挿通され上記
第２プランジヤの中空部に挿入されるとともに、他端部
が低圧用圧力スイッチユニットの可動片に係止されて、
上記第２プランジヤ内に軸方向へ移動可能に収容される
第１プランジヤとで上記移動体が構成され、上記受圧室
内の流体圧力変化に基づく上記受圧部材の変動を上記プ
ランジヤの軸方向移動量に変換し、上記各圧力スイッチ
ユニットの電気開閉部を開閉させる構成としたことを特
徴とする圧力センサ。