JPH10111204A - 静電容量式圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定電極板を正確に取り付けることができ、
且つ部品点数が少なく、組立の容易で安価な静電容量式
圧力センサを提供する。 【解決手段】 圧力導入ポート１を備えたセンサ本体
２、センサ本体に固定したダイヤフラム５、ダイヤフラ
ムの中央に固定した可動電極板８、可動電極板に間隙を
有して対向配置され本体に固定された固定電極板１９と
からなる静電容量式圧力センサにおいて、固定電極板１
９の周縁に電極部２４とカシメ部２３を本体側に延設
し、カシメ部の端部でセンサ本体にカシメ止めしたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の圧力を静電
容量の変化に変換することにより圧力を測定する静電容
量式圧力センサに関し、特に血圧の測定あるいは風呂等
のガス圧の測定等に適した静電容量式圧力センサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】流体の圧力を測定する静電容量式圧力セ
ンサにおいては、従来各種のものが存在するが、代表的
なものとして、例えば図５乃至図７に示すようなセンサ
が用いられている。この静電容量式圧力センサにおいて
は、中央に圧力導入ポート３１を有するセンサ本体３２
の底面３３外周から突出した段部３４にダイヤフラム３
５の外周を固定しており、このダイヤフラムの上面の中
央にハンダ３６によって円板状の可動電極板３７を固定
して、それにより本体３２の上面とダイヤフラム３５の
下面との間に感圧室３９が形成されている。

【０００３】また、段部３４から更に突出した周縁上面
に図６に示すように３個の固定電極板取り付け部３８が
突出しており、この固定電極板取り付け部３８にはねじ
穴４０が設けられ、固定電極板取り付け部３８の上面４
１に、前記可動電極板３７より大径の略円板状の固定電
極板４２を載置し、固定電極板４２に形成したねじ挿通
穴あるいはねじ嵌合用凹部をこのねじ穴４０に位置さ
せ、ねじ４３をねじ穴４０に螺合することにより固定電
極板４２をセンサ本体３２に固定している。

【０００４】固定電極板の一部には電極４４が突出して
おり、この電極４４は下方に折り曲げられていて、図示
されない信号取り出し用リード線と接続される。ダイヤ
フラム３５の外周の一部には、電線４５が溶接により固
定されて下方に延び、これも図示されない信号取り出し
用リード線と接続される。なお、本体の上面には基板取
り付け部４６が、図６に示すように２個突出している。

【０００５】上記従来の静電容量式圧力センサの固定に
際しては、ダイヤフラム３５に対して電線４５をスポッ
ト溶接により接続され、このダイヤフラム３５とセンサ
本体３２とをボンド等により接着固定する。次に、その
センサ本体３２と固定されたダイヤフラム３２の中央に
ハンダ３６によって可動電極板３７をハンダ付けする。
最後に、固定電極板４２を本体の固定電極取り付け部３
８に対してねじ４３で固定することにより組み立ててい
る。

【０００６】この静電容量式圧力センサの作動に際して
は、計測されるべき流体が、圧力導入ポート３１から感
圧室３９に導入され、その圧力に応じてダイヤフラム３
５が図中上下動し、ダイヤフラム３５の上面に固定した
可動電極板３７は上下動し、それにより、可動電極板３
７と所定の間隔で平行に配置された固定電極板４２は近
接あるいは離間し、両電極板間の間隔が変化するので両
者間の静電容量が変化し、この変化を電極４４と電線４
５で取り出して圧力を測定している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の静電容量式
圧力センサにおいては、固定電極板４２の固定に際し
て、センサ本体３２に対してねじ４３で固定していたた
め、可動電極板３７に対して、確実に平行な取り付け状
態にする点においては良好であるが、その組立に際して
ねじ止めの手数を要し、組立時間に時間を要するほか、
部品点数が増加しコストアップの要因ともなる。更に、
図６からも明らかなように、固定電極板４２のねじ止め
のために設ける固定電極取り付け部３８は、確実な固定
のために所定の径以上のねじを用いる必要があるため、
このねじ穴を形成する部分は、センサ本体３２の外周か
ら突出せざるをえず、本来のセンサの特性として必要な
外径以上に大きくなってしまい、センサが大型化する欠
点があった。

【０００８】その対策として、固定電極板を本体に固定
するに際して、ねじ止めとせずに樹脂による固定あるい
は接着による固定等も考えられるが、このような手段に
よると固定電極板の取り付け状態が不確実で不安定とな
り、可動電極との平行が保たれず、傾いて取り付けられ
ることがあり、センサの特性にばらつきを生じ精度が低
下する欠点を生じる。

【０００９】したがって、本発明は、固定電極板を正確
に取り付けることができ、且つ部品点数が少なく、組立
の容易で安価な静電容量式圧力センサを提供することを
課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記欠点を解
決するため、圧力導入ポートを備えたセンサ本体、セン
サ本体に固定したダイヤフラム、ダイヤフラムの中央に
固定した可動電極板、可動電極板に間隙を有して対向配
置され本体に固定された固定電極板とからなる静電容量
式圧力センサにおいて、固定電極板の周縁に電極部とカ
シメ部を本体側に延設し、カシメ部の端部でセンサ本体
にカシメ止めしたものである。

【００１１】本発明は、上記のように構成したので、こ
の静電容量式圧力センサの組立に際しては、センサ本体
にダイヤフラムを固定しダイヤフラムに可動電極板を固
定した後、この可動電極板に間隙を有して固定電極板を
対向させ、固定電極板から延接したカシメ部をセンサ本
体にカシメ止めすることにより固定電極板をセンサ本体
に固定する。この静電容量式圧力センサは、センサ本体
に設けた圧力導入ポートから導入された圧力に応じてダ
イヤフラムは移動し、このダイヤフラムに固定した可動
電極板は固定電極板に接離し、両電極板の間隔が変化す
るので両電極板間の静電容量が変化し、これを検出して
圧力を計測する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１乃至図４に
沿って説明する。静電容量式圧力センサとしての基本構
成は従来のものと同様であり、中央に圧力導入ポート１
を有するセンサ本体２の底面３外周から突出した段部４
に、ダイヤフラム５の外周を固定しており、このダイヤ
フラム５の上面の中央の隆起部分６に、ハンダ７によっ
て円板状の可動電極板８を固定しており、それによりセ
ンサ本体２の上面とダイヤフラム５の下面との間に感圧
室９を形成している。ダイヤフラム５の周縁には、薄板
１０がスポット溶接により固定され、薄板１０の端部は
本体側に直角に折曲されている。

【００１３】段部４の外周から更に突出した周縁上面に
は、等間隔に３個の固定電極板支持部１１が同一の高さ
で突出しており、この固定電極支持部１１の内周面１２
は円筒面の一部をなし、外周面１３は平面をなしてお
り、外周面１３はセンサ本体２の側面１４よりも内側に
立設している。固定電極板支持部１１の外周面には、固
定電極板支持部１１の外周面１３と同一面をなす固定溝
１５が形成されている。この固定溝１５の下部には、セ
ンサ本体の中心線側に傾斜した傾斜面１６を形成してい
る。センサ本体２には、上記３個の溝１４の中間の２カ
所に固定電極板用電極嵌合溝１７，１７が形成され、他
の１カ所に可動電極板用電線嵌合溝１８を形成してい
る。

【００１４】固定電極板支持部１１に載置する固定電極
板１９は、可動電極より大径の略円板状に形成されてお
り、固定電極板１９は図２に示すように、等間隔に３個
の脚部２０を備え、その根本部２１は円板部分２２と同
一平面をなし、その先端から直角に折曲されてカシメ部
２３とされている。この３個の脚部２０の間の内２カ所
にカシメ部２３と同様に直角に折曲され、カシメ部２３
より長く形成された電極部２４に設けられている。上記
カシメ部２３の幅は、前記センサ本体２に形成した固定
溝１５の幅より少し小さく設定されている。

【００１５】上記構成からなる静電圧センサの組立に際
しては、ダイヤフラム５の周縁に薄板１０をスポット溶
接により固定し、このダイヤフラム５をセンサ本体２の
段部４にダイヤフラムの下面の周囲を接着剤により接着
し固定する。次いでダイヤフラム５の上面の中央の隆起
部分６に、ハンダ７によって円板状の可動電極板８を固
定し、それによりセンサ本体２の上面とダイヤフラム５
の下面との間に感圧室９を形成する。この時、可動電極
板８に固定した薄板１０の折曲端部は、センサ本体２の
側部に形成した可動電極板用電線嵌合溝１８に嵌合す
る。

【００１６】この上から固定電極板１９を被覆し、固定
電極板１９の脚部２０の根本部２１を、センサ本体の上
面から突出した固定電極板支持部１１の上面に載置す
る。この時、カシメ部２３をセンサ本体２の固定電極板
支持部１１の下部に形成した固定溝１５に圧入し、その
後、カシメ部２３の下端をセンサ本体外周の傾斜面１６
に沿って折り曲げてカシメ止めする。この時、固定電極
板１９に形成した電極部２４は、センサ本体２の固定電
極板用電極嵌合溝１７に嵌合する。このようにして固定
電極板１９は、単なるカシメ止めにより確実に、センサ
本体２に固定され、特に固定電極板１９のカシメ部２３
がセンサ本体２の固定溝１５に圧入し嵌合することによ
り、固定電極の平板状の電極部分は可動電極板８と確実
に平行面を維持することができる。

【００１７】この静電容量式圧力センサの作動に際して
は、計測されるべき流体が圧力導入ポート１から感圧室
９に導入され、その圧力に応じてダイヤフラム５が図中
上下動し、ダイヤフラム５の上面に固定した可動電極板
８は上下動し、それにより、可動電極板８と所定の間隔
で平行に配置された固定電極板１９は近接あるいは離間
し、両電極板間の間隔が変化するので両者間の静電容量
が変化し、この変化を電極部２４と電線１０で取り出し
て圧力を測定している。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、上記のように、固定電極板の
周縁から本体側に延設したカシメ部を、その端部でセン
サ本体にカシメ止めしたので、ねじ等の固定部品を別個
に用いる必要が無く部品点数が減少し、しかもセンサ本
体にねじ穴を設ける必要もなくなり、加工工数及び組立
工数が減少し、早く組み立てることができ、安価なセン
サとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の静電容量式圧力センサの組立
断面図である。

【図２】同実施例の固定電極部分を示し、（イ）はその
平面図、（ロ）はカシメ部の側面図、（ハ）は電極部分
の側面図である。

【図３】同実施例の構成部品の一部断面を示す分解側面
図である。

【図４】同実施例のセンサ本体を示し、（イ）はその表
側平面図、（ロ）は断面図、（ハ）はその裏側平面図で
ある。

【図５】従来の静電容量式圧力センサの組立断面図であ
る。

【図６】同センサ本体部の平面図である。

【図７】同側面図である。

【符号の説明】

１ 圧力導入ポート ２ センサ本体 ３ 底面 ４ 段部 ５ ダイヤフラム ６ 隆起部分 ７ ハンダ ８ 可動電極板 ９ 感圧室 １０ 薄板 １１ 固定電極板支持部 １２ 内周面 １３ 外周面 １４ 側面 １５ 固定溝 １６ 傾斜面 １７ 固定電極板用電極嵌合溝 １８ 可動電極板用電線嵌合溝 １９ 固定電極板 ２０ 脚部 ２１ 根本部 ２２ 円板部分 ２３ カシメ部 ２４ 電極部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力導入ポートを備えたセンサ本体、セ
   ンサ本体に固定したダイヤフラム、ダイヤフラムの中央
   に固定した可動電極板、可動電極板に間隙を有して対向
   配置され本体に固定された固定電極板とからなる静電容
   量式圧力センサにおいて、固定電極板の周縁に電極部と
   カシメ部を本体側に延設し、カシメ部の端部でセンサ本
   体にカシメ止めしたことを特徴とする静電容量式圧力セ
   ンサ。
2. 【請求項２】 センサ本体に該カシメ部より幅の狭い溝
   を形成し、カシメ部を該溝に圧入し、カシメ部の端部で
   センサ本体にカシメ止めしてなる請求項１記載の静電容
   量式圧力センサ。
3. 【請求項３】 センサ本体の該カシメ部に対応する部分
   が傾斜面である請求項１又は請求項２記載の静電容量式
   圧力センサ。
4. 【請求項４】 カシメ部を固定電極板に３カ所形成して
   なる請求項１乃至請求項３記載の静電容量式圧力セン
   サ。