JPS6070326A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は圧力の変化を電気的に検知する圧力センサに関
する。

従来例の構成とその問題点 最近の各種装置の電子化にともない、圧力を電気信号と
して取り出すことができる電子式圧力センサに対するニ
ーズが高まっている。特にマイクロコンピュータによる
高性能な信号処理が手軽に行なうことができるようにな
り、圧力センサにおいても工業計測用から家電などの一
般用として低価でかつ信頼性の高いものが要求されてい
る。

以下に洗濯機の水位を圧力に変換し、その圧力変化を電
気的に検知する従来の圧力センサについて図面を用いて
説明する。

第１図において、１は脱水槽兼洗濯槽、２は水受、３は
脱水孔で脱水槽兼洗濯槽１内に給水された水は脱水孔３
を通って水受２に留る。

４は水受２側面に設けられたエアートラップ室、６はエ
アートラップ室４に接続されたエアーホース、６はエア
ーホース６に接続された圧力センサ、７はモータで、ベ
ルト８とメカケース９内の減速機構等を介してパルセー
タ１０または脱水槽兼洗濯槽１を回転させる。

この圧力センサ６について第２図、第３図、第４図を用
いて説明する。

１１は圧力の変化を機械的変位に変換するダイヤフラム
で、その外周１２は、蓋１３とケース１４とによりシー
ルされており、ダイヤフラム１１とフタ１３間には空気
室１６が形成されている。フタ１３にはエアー導入口１
６とダイヤフラム１１のストッパー１７が設けられてお
り、エアー導入口１６には第１図に示したエアーホース
らが接続されている。ケース１４の内部には一対の常開
接点１８．常閉接点１９が配置され、ケース１４に固定
された常開端子１８ａ、常閉端子１９ａに電気的接続さ
れている。また接点バネ２０の先端に設けられた共通接
点２１は前記常開接点１８．常閉接点１９間に配置され
、かっ常開接点１８．常閉接点１９間を往復運動が可能
なようにケース１４に片持ちで固定され、同時に共通端
子２１ａに電気的に接続されている。接点バネ２０には
第４図に示すように、コ字状の穴２２が設けられており
、その内側に位置する長穴２３を有する内部板２４と、
外側に位置する共通接点２１を有する外部板２５とから
成り、内部板２４と外部板２５間には速断用のトグルバ
ネ２６が設置されている。前記ダイヤフラム１１上には
、前記接点バネ２ｏの内部板２４に設けられた長穴２３
に嵌合して、ダイヤフラム１１の上下動作と前記内部板
２４とを連動させる駆動溝２７とバネ受は部２８とを有
するダイヤフラム板２９が設けられている。前記ダイヤ
フラム板２９のバネ受は部２８上には圧力に対するダイ
ヤフラム１１の動作比率を決定するバネ３ｏが設けられ
、ケース１４に対して回転方向に規制され、上下方向に
摺動可能なバネ受け３１を介してカム３２で固定されて
いる。カム３２はケース１４に固定された軸３３を中心
に回転し、複数段階の圧力（水位）に対応できるように
軸３３からカム３２外周までの距離１１，１２，１３．
！４はそれぞれ異なっている。カム３２を回転させるこ
とにより、軸３３からバネ受け３１−１での距離を変え
、バネ３０のタワミ量を換える事ができ、っｔｂ圧力Ｐ
によりダイヤフラム１１に発生する力ｆ１ニ比べ、スト
ッパー１７側へハネ３ｏ、トグルバネ２６に」：って押
圧する力が大きい場合は、ダイヤフラム板２９はダイヤ
フラム１１を介してストッパー１７で停止しているが、
圧力Ｐにょシダイヤフラム１１に発生する力ｆ１　が、
ストッパー１７側へバネ３ｏ、トグルバネ２６によって
押圧する力より大きくなった時点で、ダイヤスラム板２
９は移動を開始する。その後は圧力Ｐに対するダイヤフ
ラム板２９の移動距離は比例するため、ダイヤフラム板
２９の移動を開始する圧力Ｐを手動でカム３２を操作す
ることにより複数段階の圧力Ｐの検出を可能にしていた
。

また洗濯機等に用いる圧力センサでは６００ｔｔａＨ２
０以下の低圧力検知を行なうため、ダイヤフラム１１は
ゴム等の材料でかつ板厚の薄いものを用い微圧力変化に
対しても敏感に動作する構成に成っている。

次に上記のように構成された従来の圧力センサを用いた
洗濯機の水位検知動作について説明する。

捷ず第１図を用いて全体概要を説明する。洗濯を行なう
前に、洗濯物の量に応じて予じめ圧力センサ６の水位設
定を行なう。そして洗ａ′機の水受２に給水するとエア
ートラップ室４．エアーホース５内の空気は水位に応じ
て圧縮される。この空気圧を圧力センサ６が検出する。

次にこの圧力センサ６の動作を説明する。まず圧力が大
気圧の場合は第２図に示すように、ダイヤフラム板２９
はダイヤフラム１１を介してストッパー１７にバネ３０
．トグルバネ２６により押圧されており、接点バネ２０
の外部板２６に設けられた共通接点２１は常閉接点１９
に接触していてオフの状態である。つ捷り接点バネ２ｏ
の内部板２４はバネ３０により押圧されて外部板２５よ
りダイヤフラム１１側に位置し、そのためトグル０噛６
により外部板２６の共通接点２１は常閉接点１９を押圧
している。

その後、水位が増加しある圧力Ｐ１　になるとダイヤフ
ラム板２９が移動を開始する。さらに水位が増加し、接
点バネ２ｏの外部板２５．トグルバネ２６．内部板２４
は水平状態に成り、ついには圧力がＰ２になると第３図
に示すように接点バネ２０の外部板２５より内部板２４
がカム３２側に位置するだめ、トグルバネ２６は急速に
外部板２５をダイヤフラム１１側へ押圧し、外部板２５
の先端に設けられた共通接点２１は常開接点１８に接触
しオンの状態になる。さらに水位を増加しても、このオ
ンの状態を保つものである。

次に排水の場合を説明すると、前記圧力２２以上の水位
の場合は上述した給水時と同様に常開接点１８と共通接
点２１が接触してオンの状態を保ち、さらに排水して圧
力がＰ２以下になってもこの状態を保ち、さらに１７１
水して圧力がＰｌ　になると接点バネ２ｏの内部板２４
は外部板２５よりダイヤフラム１１側に位置するため、
トグルバネ２６は急速に外部板２５をカム３２側に押圧
して、共通接点２１は常閉接点１９に接触してオフの状
態になシ、さらに排水してもこのオフの状態を保つもの
である。

第６図はこの圧力センサによって得られる出方図を示し
ている。イ線は圧力の上昇に対する出力図であり、口線
は下降に対する出力図である。洗濯機の圧力センサ６で
はＰ２　点を検出して給水をストップする構成になって
いる。Ｐ２　は使用者が洗濯物の量によって決定し、カ
ム３２を回転させる事により検出する圧力Ｐ２　を変え
る事ができる。

またＰｌ　とＰ２　の差はトグルバネ２６の影響が大き
く、つ寸り給水時はダイヤフラム板２９をストッパー１
７側に押えるカが働き、逆に排水時はダ・イヤフラム板
２９をカム３２側に押えるカが働くためである。

しかしながらこのような構成では、以下のような問題が
あった。

（１）トグルバネ２６を用いて速断式検出にしているた
め、設定圧力以上に測定圧力の最高値が到達したかどう
かの情報を得る圧力センサであった。つ捷り第６図に示
すように給水時の検出点Ｐ２　と排水時の検出点Ｐ１　
の差が大きいため、一度オンの状態になると、前記Ｐ１
　とＰ２の間に低下してもオンの状態を保ち、刻々上下
に変化する圧力を検出する圧力センサ６としては不向き
であった。またこのような接点接触式の圧力センサ６で
はｌ・グルバネ２６を除去した構成にすると、外部振動
等により、常開接点１８゜常閉接点１９に対する共通接
点２１の接触状態が不安定になり、誤検知を行なうとい
う問題があった。

（２）検出する圧力の変化に対するダイヤフラム１１の
動作比率を決定する要素が、バネ３ｏの剛性、トグルバ
ネ２６の剛性、接点バネ２ｏの内部板２４の剛性、ダイ
ヤフラム１１の剛性等の複数点から成り、その設計が複
雑化し困難であると同時に、各部品間の剛性のバラツキ
が累積されるため、圧力センサ間の特性のバラツキが大
きくなり、検出精度を悪くしていた。

（３）圧力センサ６をマイコンと接続して使用する構成
では、微電流を流してその接続状態を検知するため、共
通接点２１．常開接点１８．常閉接点１９が酸化すると
安定した接続状態が得られなかった。そのため上記各接
点部には耐酸化性の良好な金、銀メッキ等が必要となり
、コスト高になっていた。

（４）共通接点２１が常閉接点１９．常開接点１８間を
移動する構成であるため、各接点間部は必ず空間を必要
とし、そのため水滴、蒸気等が浸入し易く、各接点間に
水滴や異物が接触すると誤検知を行なうこともあり、使
用環境範囲が限定されていた。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑みなされたもので複数段階
の圧力および圧力範囲情報を電気信号として自動的に検
知可能な機能を有し、圧力変動に対し追随性が良く、検
出精度が高く、しかも耐水環境でも使用可能である圧力
センサを提供するものである。。

発明の構成 本発明は発光素子と、この発光素子の光を受ける受光素
子と、圧力の変化を機械的変位に変換するダイヤスラム
と、このダイヤフラムの動作に連動し前記発光素子と前
記受光素子の間に設けられた遮光板と、前記圧力の変化
に対する前記ダイヤスラムの機械的変位比率を決定する
バネとを備え、前記発光素子から発する光を、前記ダイ
ヤフラムの動きに連動する遮光板の位置によシ、前記発
光素子から前記受光素子に向う光を通過または遮断する
構成で、発光素子から発する光を受光素子が一定量以上
受光したかどうかによって圧力値の判断を行なうもので
ある。

実施例の説明 以下本発明の一実施例である圧力センサを洗濯機の水位
検出に用いた場合について図面を用いて説明する。

第６図は本発明の第１の実施例である圧力センサを用い
た洗濯機の要部断面図である。なお従来例と同一部材に
ついては同一番号を付すものとする。１は脱水槽兼洗濯
槽、２は水受、３は脱水孔。

４はエアートラップ室、６はエアーホース、７はモータ
、８はベルト、９は減速機構などを内蔵したメカケース
、１ｏけパルセータ、１ｏｏは本発明の第１の実施例で
ある圧力センザである。

次にこの圧力センサｉｏｏについて第７図、第８図、第
９図を用いて説明する。

第７図、第８図において、１１１は圧力の変化を機械的
変位に変換するダイヤフラムで、微圧変化であっても敏
感に動作するために、ゴム等の材料でかつ板厚の薄いも
のを用いている。このダイヤフラム１１１の外周にはシ
ール用の凸部１１２を設け、蓋１１３とケース１１４と
でカシメリング１１５によりカシメられてシールされて
おり、ダイヤフラム１１１と蓋１１３間には空気室１１
６が形成されている。蓋１１３にはエアー導入口１１７
とダイヤフラム１１１が下降する限度を規制するストッ
パー１１８が設けられている。ダイヤフラム１１１には
開口穴１１９とバネ受は部１２０とを有する遮光板１２
１と、ダイヤフラム補強板１２２とを一体化したダイヤ
フラム板１２３が垂直に固定されている。このダイヤフ
ラム板１２３のバネ受は部１２ｏＫＪｊ：、圧力に対す
るダイヤフラム板１２３の動作比率を決定するバネ１２
４の一端が設置され、他端はこのバネ１２４の伸縮方向
に摺動可能なバネ受け１２６を介してカム１２６で固定
されている。カム１２６はケース１１４に固定された軸
１２７を中心に回転し、圧力に対するダイヤフラム板１
２３の動作比率を４段階に切り替えるために軸１２７か
ら外周までの距離をｔｌ　＋ｔ２　＋’３１ｔ４として
いる。

また一対の発光素子１２８と受光素子１２９が前記遮光
板１２１を挾んで対向して固定されている。ケース１１
４の発光素子１２８と受光素子１２９の前面にはそれぞ
れ開［」部１３０，１３１が設けられている。発光素子
１２８と受光素子１２９の端子部（図示ぜず）はリード
線等を接続後、樹脂モールド等を行ない、電気絶縁する
事も可能である。前記ダイヤフラム板１２３はケース１
１４に設けられた軸受部１３２にスライド自在に設けら
れている。ケース１１４にはダイヤフラム１１１の背面
側が常に大気圧になるように穴１３３が設けられている
。そのため、圧力変化に対するダイヤフラム板１２３の
動作比率はバネ１２４の剛性、ダイヤフラム１１１の剛
性、ダイヤフラム板１２３の摺動摩擦抵抗により決定さ
れるが、ダイヤフラム１１１の剛性および摺動摩擦抵抗
は非常に小さいため、バネ１２４の剛性によって決定さ
れる。

次に以上のように構成された本発明の第１の実施例であ
る圧力センサ１００を用いた洗濯機の水位検知動作につ
いて説明する。

洗濯を行なう前に洗濯物の量に応じて予じめ圧力センサ
１００の水位設定を行なう。洗濯機の水受２に給水する
とエアートラップ室４．エアーホース５および圧力セン
ザ１００の空気室１１６の空気は水位に応じて圧縮され
る。この空気圧変化をダイヤスラム１１１で機械的変位
に変換し、さらにこの機械的変位を電気的信号に変換し
て設定水位に達したかどうか、または設定水位範囲内で
あるかの検出を行なう。

次にこの時の圧力センザ１０Ｑの動作について詳しく説
明する。

まず水受２内の水位が零の場合は第７図に示すように、
ダイヤフラム板１２３はダイヤフラム１１１を介してス
トッパー１１８にバネ１２４により押圧されている。こ
の状態においては発光素子１２８からの光は遮光板１２
１により遮断され、受光素子１２９には到達せず、オフ
の状態を検知している。

第８図に示すように、受光素子１２９の前面に設けられ
た開口部１３１の遮光板１２１の軸応方向の高さをｈと
し、その端面Ａを基準にし、この端面Ａからダイヤフラ
ム板１２３の遮光板１２１に設けられた開口穴１１９の
端面Ｂまでの距離をｘｌ　とし、前記端面Ａから前記開
口穴１１９の端面Ｃまでの距離をｘ２とし、捷た端面Ｂ
から端面Ｃまでの距離をｄとすると、水受２に給水する
場合の水位（圧力）Ｐに対するダイヤフラム板１２３の
変位Ｘは第９図Ｂのγ線のように比例し、受光素子１２
９の受光量は第９図Ａのイ線のようになる。つまり給水
を行ない圧力がＰｌ　以上になるとダイヤフラム板１２
３が上昇を開始肱圧力がＰ２になると遮光板１２１の開
口穴１１９と受光素子１２９前面の開口部１３１が重な
り始め、発光素子１２９から発する光は開口部１３０．
開口穴１１９、開口部１３１を通過し、受光素子１２９
が受光を開始する。

さらに給水し圧力がＰ３　を越えると、遮光板１２１の
開口穴１１９と受光素子１２９前面の開口部１３１の重
なる面積（以後光通過面積と呼ぶ）が増加腰骨光素子１
２９の受光量かしきい値であるつ線を越えるとオンの判
定を行なう。この圧力Ｐ３と使用者があらかじめ洗濯物
の量に応じて決定した水位とを対応させておくと、使用
者の所望の水位を検出することが可能となる。

また、さらに給水し圧力がＰ３　より増加すると、圧力
Ｐ４までは光通過面積は増加し、圧力Ｐ４がら圧力Ｐ５
　までは光通過面積は最大値であり、圧力が２６以上に
成ると光通過面積は減少し始め圧力Ｐ６　を越えるとし
きい値以下になりオフの判定を行なう。このように圧力
Ｐ０〜Ｐ３捷ではオフの判定を行ない、圧力Ｐ３〜Ｐ４
まではオンの判定を行ない、圧力Ｐ６　を越えるとオフ
の判定を行なう。

つ１すＰ。の時点から圧力が増加する過程、または圧力
２６以上から圧力が減少する過程において、圧力Ｐ３と
Ｐ４の検出が可能であり、さらに圧力がＰ３〜Ｐ６内で
あるかどうかを検出することも可能である。

さらに複数段階の圧力を検出したい時は、カム１２６を
回転し、１１，１２，１３，１４を調整する事により、
バネ１２４のタワミ量を変えて、ダイヤフラム１１１を
ストッパー１１８に押圧する力を調整することにより、
ダイヤフラム板１２３が移動を開始する圧力Ｐ２の値を
変えることができ、第９図Ａ、Ｂのγ線、イ線の平行移
動が可能となる。

また遮光板１２１の開口穴１１９の位置を変えることに
より、圧力がＰ。−Ｐ３では常に発光素子１２８からの
光が受−′Ｎ−末子１２９に前記１．きい値以上受光す
るようにし、圧力２３以上になった時にしきい値以下に
なるように構成し、圧力Ｐ３　を検出することも可能で
ある。

以上のように本実施例によれば以下のような効果が得ら
れる。

（１）従来の接点接触方式と異なり、電気接点部をすべ
て樹脂モールド等により電気絶縁が可能となり、制水性
、耐湿性が良く、使用可能環境が広がる。

（２）圧力変化に対するダイヤフラム１１１の動作比率
を決定する要素はほとんどバネ１２４の剛性であるため
、設計が容易になり、がっ圧力センザ間の特性のバラツ
キを低くすることができ、高精度の検出精度を得ること
がてきる。

（３）従来の圧力センザのヒステリシスが１００ｍｍＨ
２Ｏであったのに対し、本実施例ではヒステリシスを２
　ｍｍＨ２Ｏ程度に押えることがてき圧力の上下変動が
激しい環境下でも使用可能となる。

（４）構成部品が従来に比べ少なくなり、旧刺費。

組立工数が減少し、安価な圧力センザとなる。

次に本発明の第２の実施例である圧力セ／すを第１０図
、第１１図、第１２図を用いて説明する。

第１０図、第１１図において２１１は圧力の変化を機械
的変位に変換するダイヤフラムで、このダイヤフラム２
１１の外周にはシール用の凸部２１２を設け、蓋２１３
とケース２１４とでカシメリング２１５によシカシメら
れてシールされており、ダイヤフラム２１１と蓋２１３
間には空気室２１６が形成されている。蓋２１３にはエ
アー導入口２１７とダイヤフラム２１１が下降する限度
を規制するストッパー２１８が設けられている。

このダイヤフラム２１１には開口穴２１９ａ。

２１９ｂ、２１９ｃ、２１９ｄとバネ受は部２２０とを
有する遮光板２２１と、ダイヤフラム補強板２２２とを
一体化したダイヤフラム板２２３が垂直に固定されてい
る。このダイヤフラム板２２３のバネ受は部２２０には
、圧力に対するダイヤフラム板２２３の動作比率を決定
するバネ２２４の一端が設置され、他端はケース２１４
に取り付け、られたバネ受け２２５を介してバネ２２４
のタワミ量を調整する調整ネジ２２６により固定されて
いる。

また、３対の発光素子２２８ａ　、受光素子２２９ａに
対するダイヤフラム２１１の最大移動距離以上の間隔を
おいてケース２１４に固定されている。

寸だケース２１４の発光素子２２８ａ、２２８ｂ。

２２８Ｃの前面にはそれぞれ開口部２３０ａ、２３０ｂ
。

２３０Ｃ力入受光素子２２９ａ、２２９ｂ、２２９ｃの
前面にはそれぞれ開口部２３１　ａ、　２３１　ｂ、　
２３１　ｃが設けられている。ケース２１４にはダイヤ
フラム２１１の背面側が常に大気圧になるように穴２３
３が設けられている。

次に以上のように構成された本発明の第２の実施例であ
る圧力センサの動作について詳しく説明する。

まず、空気室２１６が大気圧の場合は第１０図に示すよ
うに、ダイヤフラム板２２３はダイヤフラム２１１を介
してストッパー２１８にバネ２２４により押圧されてい
る。この状態においては発光素子２２８ａ、２２８ｂ、
２２８ｃからの光は遮光板２２１により遮断され、受光
素子２２９ａ、２２９ｂ。

２２９Ｃには到達せず、オフの状態を検知している。

第１１図に示すように、受光素子２２９ａ、　２２９ｂ
。

２２９Ｃの前面にそれぞれ設けられた開口部２３１　ａ
　。

２３１ｂ、２３１ｃの遮光板２２１の軸心方向の高さを
ｈとし、それぞれのダイヤフラム２１１側の端面Ａ１．
Ａ２．Ａ３を基準とし、遮光板２２１に設けられた開口
穴２１９ａ　、　２１９ｂ　、　２１９ｃのバネ２２４
側の端面をそれぞれＢ１．Ｂ２．Ｂ３．Ｂ４とし、下端
面をＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と腰Ａ１からＢ１　をＸｌ
。

Ａ２からＢ２をｘ２．Ａ１からＣ１をｘ３．Ａ３からＢ
３をＸ４．Ａ１からＢ４をｘ５．Ａ２がらＣ２をｘ６．
Ａ１からＣ４をｘ７．Ａ３からＣ３をｘ８とすると、圧
力に対するダイヤフラム板２２３の移動距離は第１の実
施例と同様に圧力Ｐ。

からＰｌ　までは停止状態を保ち、圧力Ｐ１　以上にな
ると圧力の増加に比例して移動する。

圧力がＰｏからＰｌ　１ではダイヤフラム板２２３は停
止しており、発光素子２２８ａ、２２８ｂ、２２８ｃか
ら発する光は遮光板２２１で遮断され、受光素子２２９
ａ、２２９ｂ、２２９ｃは受光せず、オフ状態である。

圧力がＢ２からＢ３の間では発光素子２２８ａから発す
る光のみが遮光板２２１の開口穴２１９ａを通過して、
受光素子２２９ａが受光してＯＮの状態に々る。さらに
圧力を増加し、ダイヤフラム板２２３が移動すれば、受
光素子２２９ａの出力波形は、第１２図Ａの力線となり
、受光素子２２９ｂの出力波形は第１２図Ｂのキ線とな
り、受光素子２２９Ｃの出力波形は第１３図Ｃのり線と
なり、オンの状態を１としオフの状態をＯとして受光素
子２２９ａ、２２９ｂ、２２９ｃの圧力Ｐ０〜Ｐ９にお
ける信号コードは第１２図のようになり、３対の受光。

発光素子の場合は３の２乗で８段階の圧力を検出するこ
とが可能となる。なお、第１２図は受光素子のしきい値
を○として考えている。寸た本実施例では３対の受光２
発光素子を用いて説明したが、それは、２対でも４対で
も用途により最適な数を１べばよいことはいうまでもな
い。

以上のように本実施例によれば以下のような効果がある
。

（１）発光、受光素子対の２乗の数の絶対圧力を検出す
ることが可能となり、複数段階の圧力を自動的に検出で
きる。寸だ、０．　１のデジタル信号として圧力を送り
出すためマイコン処理が容易になる。

（２）遮光板２２１およびバネ２２４をダイヤフラム２
１１の中心部に取り付けるため、遮光板の上下往復運動
がスムーズに寿る。

（３）遮光板２２１およびバネ２２４を直列に設置する
事により、外径寸法を極めて小さくすることができ、設
置場所の自由度が増すとともに、材料コストも低減でき
る。

次に本発明の第３の実施例である圧力センサについて、
第１３図、第１４図、第１５図を用いて説明する。

第１３図、第１４図、第１６図において、３１１は圧力
の変化を機械的変位に変換するダイヤフラムでこのダイ
ヤフラム３１１の外周にはシール用の凸部３１２を設け
、蓋３１３とケース３１４とでカシメリング３１５によ
りカシメられてシールされており、ダイヤフラム３１１
を蓋３１３間には空気室３１６が形成されている。蓋３
１３にはエアー導入口３１７と、ダイヤフラム３１１が
下降する限度を規制するストッパー３１８が設けられて
いる。前記ダイヤフラム３１１には開口穴３１９ａ、３
１９ｂ、３１９０，３１９ｄを有する遮光板３２１と、
バネ受は用凹部３２０を中央部に設けたダイヤフラム補
強板３２２とを一体化したタ°イヤフラム板３２３が固
定されている。遮光板３２１はダイヤフラム補強板３２
２の中央部からはずれた位置に垂直に固定されている。

このダイヤフラム補強板３２２のバネ受は用凹部３２０
には圧力に対するダイヤフラム板３２３の動作比率を決
定するバネ３２４の一端が固定され、他端はケース３１
４に設けられたバネ受け３２５を介してバネ３２４のタ
ワミ量を調整する調整ネジ３２６により固定されている
。

また３対の発光素子３２８ａ、受光素子３２９ａと発光
素子３２８ｂ　、受光素子３２９ｂと発光素子３２８０
゜受光素子３２９Ｃが前記ダイヤフラム３１１と平行な
一平面上に前記遮光板４５を介して対向して発光素子ホ
ルダー３３４と、細長い開口部３３１を設けた受光素子
ホルダー３３５により位置規制されている。

なお、プリント基板３３６とケース３１４にはダイヤフ
ラム３１１の背面側が常に大気圧になるように穴３３３
が設けられている。

第１６図は空気室３１６の気圧が大気圧の時の受光素子
３２９ａ、３２９ｂ、３２９ｃの前面の遮光板３２１の
側面図であり、受光素子ホルダー３３５の細長い開口部
３３１の下端面から、開口穴３１９ａの上端面までをｘ
ｌ、開口穴３１９ｂの上端面までをＸ２　、　開口穴３
１９ａの下端面までをＸ３　、開口穴３１９Ｃの上端面
までをｘ４　＋　開口穴３１９ｄの上端面捷でをＸ５　
、開口穴３１９ｂの下端面までをｘ６゜開口穴３１９ｄ
の下端面までをＸ−ｒ　、開口穴３１９Ｃの下端面まで
をｘ８とすると、この圧力センサの各圧力に対する出力
は、第２の実施例の場合と同様に第１２図ａ、ｂ、ｃ、
ｄのようになる。

以上のように本実施例によれば、以下のような効果が得
られる。

（１）バネ３２４と受光２発光素子群を並列に配置して
いるため、薄型化でき、スペースの限定された所に設置
しやすくなり、また材料コストも低減できる。

（２）第２の実施例では受光素子群の前面の開口部が複
数あるため、遮光板の開口穴との距離を決定する場合の
基準が複数であったが、実施例では基準が１つで済み、
寸法精度が向上すると同時に寸法管理も容易である。

（３）開口部を形成するだめの金型形状が簡単になり、
製作工数を低減できる。

次に本発明の第４の実施例である圧力セ／すについて、
第１６図、第１７図を用いて説明する。

構成は第１３図、第１４図、第１５図で示した第３の実
施例とほぼ同じである。第３の実施例と異なる点は、１
個の受光素子４２９の集光点に３個の発光素子４２８ａ
、４２８ｂ、４２８ｃの光軸が向いていて、ダーｆヤフ
ラム４１１と平行である同一平面上に設けられており、
これに応じて遮光板４２１と、開口部４３１が円弧状で
あることである。

この構成により第３の実施例では、発光素子は常時点燈
しても、パルス点燈しても複数段階の絶対圧力を検出す
ることができるが、本実施例では、発光素子４２８ａ、
４２８ｂ、４２８ｃをパルス点燈させ、受光素子４２９
が受光した光は、どの発光素子のものかをスキャンニン
グすることにより複数段階の絶対圧力を検知するもので
ある。

また、発光素子を１つとし、受光素子を複数にしてもよ
いことはいうまでもない。

以上より本実施例によれば、使用する受光素子または発
光素子の数を減少することができ、大幅々コストの低減
が可能となる。

なお、第１．第２．第３．第４の実施例では正圧につい
て説明しだが、負圧についても同様な結果が得られるこ
とはもちろんである。

発明の効果 上記実施例の説明からも明らかなように、本発明によれ
ば圧力の上下変動に対しても追随性がよく、複数段階の
圧力範囲および絶対圧力が検知可能で、耐環境性の良い
安価な圧力センザを提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

輯１図は従来の圧力センサを用いた洗濯機の要部側面断
面図、第２図は従来の圧力センサの常開接点が開いてい
る状態を示す断面図、第３図は同常開接点が閉じている
状態を示す断面図、第４図は同要部拡大平面図、第６図
は同圧力センサの圧力と出力の関係図、第６図は本発明
一実施例である圧力センサを用いた洗濯機の要部側面断
面図、第７図は本発明の第１の実施例である圧力セノサ
の断面図、第８図は同圧力センサの受光素子部の要部拡
大断面図、第９図Ａは同圧力センサの遮光板の変位と出
力の関係図、第９図Ｂは同圧力センサの圧力と遮光板の
変位の関係図、第１０図は本発明の第２の実施例である
圧力センサの断面図、第１１図は同圧力センサの受光素
子部の要部拡大断面図、第１２図Ａ、Ｂ、Ｃ，’Ｄは圧
力変化に対する各受光素子の出力図、第１３図は本発明
の第３の実施例である圧力センザの断面図、第１４図は
第１３図のＣ−Ｂ−Ｃ断面図、第１５図は同圧力センサ
の受光素子部の要部拡大側面図、第１６図は本発明の第
４の実施例である圧力センサの断面図、第１７図は第１
６図のＣ−Ｂ−Ｃ断面図である。 １１１、　２１１．　３１１．　４１１・・・・・・ダ
／１ヤフラム、１２１，２２１，３２１，４２１・・・
・・・遮光板、１２４，２２４，３２４，４２４・・・
・・バネ、１２８．２２８，３２８，４２８・・・−発
光素子、１２９．２２９，３２９，４２９・・・・・受
光素子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第４
図 第５図 Ｐ 第７図 第８図　ｆ’）ｆ　（１４ 第９図 タ′イヱフラ乙不グーの１少倉椋万離 ！＠１０図 第１１図 第１２図 Ｐｏ　Ｐｆｐｅ　Ｆｓ　ｋ　ｆ’ｒ　ｐ６　ｐ７　Ｐ６
Ｐｒ第１３図 第１４図 第１５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）発光素子と、この発光素子の光を受ける受光素子
   と、圧力の変化を機械的変位に変換するダイヤスラムと
   、前記発光素子と前記受光素子の間に設けられ前記ダイ
   ヤフラムの動作に連動する遮光板と、前記圧力の変化に
   対する前記ダイヤフラムの機械的変位比率を決定するバ
   ネとを有する圧力センサ。 （２）受光素子と発光素子が複数対である特許請求の範
   囲第１項記載の圧力センザ。 （３）受光素子と発光素子がダイヤフラムの軸心方向に
   並列に配置された特許請求の範囲第２項記載の圧力セン
   サ。 （４）受光素子と発光素子がダイヤフラムの軸心方向に
   対し垂直に並列に配置された特許請求の範囲第２項記載
   の圧力センサ。 （６）１個の受光素子に複数の発光素子の光軸が向いて
   いる構成である特許請求の範囲第１項記載の圧力センサ
   。