JPS61170629A

JPS61170629A - 圧力計

Info

Publication number: JPS61170629A
Application number: JP1164585A
Authority: JP
Inventors: Hajime Yamamoto; 肇山本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-01-24
Filing date: 1985-01-24
Publication date: 1986-08-01

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】（産業内硬用分野）この発明は、空調をした室の内と外とのように、互いに
区画された場所の気体などの圧力差を検知・する圧力計
に関する。

（従来技術）この種の圧力計は、たとえば１■Ｈ，０程度の圧力差を
正確に検出することが必要である。そこで第６図に示す
ような精密な圧力計が使用されている。

第６図において、ケース１１は隔壁１２によ如上下に仕
切られておシ、この隔壁１２の下方の空間内に、弾性膜
を備えた受圧室材１３が配置されている。この受圧室材
１３によシ、ケース１１内に％高圧側と低圧側の２つの
受圧３ｉ１４．１５が形成されている。１６．１７は上
記受圧室１４゜１５への流体供給口である。上記隔壁１
２には、１対の検知コイル１９Ａ、１９Ｂが巻装された
ボビン２０が固定されておシ、上記受圧室材１３１Ｃｓ
ｂ付けられた磁性体からなるコア２１が、上記検知コイ
ル１９Ａ、１９Ｂの中空部に、この検知コイル１９Ａ、
１９Ｂの軸方同人へ移動自在に挿入されている。

上記コア２１は、その両端部でコイルスプリング２２．
２２を介してケース１１に支持されている。また、上記
検知コイル１９Ａ、１９Ｂからはリード線２３が引き出
され、その先端がケース１１の外１１１ａＫ：設けた外
部端子２４に接続されている。

上記構成において、両受圧室１４．１５間の圧力差によ
って受圧室材１３が上下に移動したとき、この受圧室材
１３と一体的にコア２１が上下に移動して、検知コイル
１９Ａ、１９Ｂのインダスタンスを変化させる。これに
よシ、上記検知コイル１９Ａ、１９Ｂから、上記コア２
１の移動量に比例した、つまシ上記圧力差に比例した信
号が出力され、これによって圧力検知がなされる。

ところが上記構成では、コア２１は、その両端部で、軸
方同人に延びるコイルスプリング２２によシ支持されて
いるので、ケース１１が上下方向に大形化するうえに、
コア２１が径方向Ｂへ振動しやすいために検出精度が低
下する。

（発明の目的）この発明は、上記従来の圧力計の欠点を解消するために
なされたもので、圧力差の検出精度および感度を高くシ
、圧力計の小型化が可能な圧力計を提供することを目的
とする。

（発明の構成）上記目的を達成するために、こみ発明は１弾性膜を備え
た受圧室材で、ケース内が２つの受圧室に区画され、一
方の受圧室内に、受圧室材と平行方向にされ、一端がケ
ースに固着された板ばねからなる１枚の支持はねと、支
持ばねに対して折返し状に配置した補助ばねの固定端が
、上記支持ばねの他端に連設され、上記受圧室材に設け
た、コアの取付部材に、上記補助ばねの自由端が取り付
けられ、支持ばねと補助ばねとが、補助ばねの自由端に
荷重が作用したときの傾斜角を互いに打ち消して零とな
るように設定したことを特徴とする〇この発明の圧力針
は、区画された一方の受圧室内に、受圧室材と平行方向
に配置し、一端が固着された支持ばねの他端に、折シ返
し状に設けた補助ばねにコアを取付けることで、圧力計
の小型化を可能にした。

そして、受圧空白の圧力差で、受圧室材を介して１枚の
支持ばねをわん曲させ、そのときのコアの移動量で上記
圧力差を検出するもので、支持ばねと補助ばねのわん曲
で互いの円運動を打ち消してコアの移動を直細運動とし
て圧力圧の検出精度と感度を向上させている。

（実施例）以下この発明の実施例を図面＋各にもとづいて説明する
。

第１図において、圧力計１０のケース１１内に。

弾性膜（ダイヤフラム）３１を全外周に備えた受圧室材
１３が配置され、かつ弾性膜３１の周縁部が、２つ割勺
にされたケース１１の接合部間に挿入固層されて、ケー
ス１１内が、高圧側の受圧室１４と、低圧側の受圧室１
５に区画されている。

高圧側の受圧室１４内において、受圧室材１３の重心位
置に設けた取付部材４５の先端にフェライトなどの磁性
体からなるコア２１が取付けられ、このコア２１が、ケ
ース１１の外壁１１　ａに取付けられた検知コイル１９
Ａ、１９Ｂ内に１その軸方向Ａに移動可能に挿入されて
いる。また、高圧側の受圧室１４内には、検知；イル１
９Ａ、１９Ｂの径方向ＢＫ沿った板ばね製の１枚の支持
はね３２が配置され、かつ支持はね３２の一端がボルト
３３でケース１１に固着されている。この支持ばね３２
の他端に１スペーサ３４を介して、折シ返し状に板ばね
製の補助ばね３５が固層され、補助はね３５の先端に、
コア２１の取付部材４５が取シ付けられている。そして
、第２図で示したように、支持はね３２に設は九通孔３
６に、取付部材４５が、軸方同人に移動可能にかつ通孔
３６の局面に、取付部材４５が接触しないように挿通さ
れている。

また、支持はね３２は、第２図に示したように、ケース
１１に固着された支持部３２ａと、その先端に固着され
た補助はね３５とほぼ同じ長さの先端部材３２ｂとで構
成され、かつ支持部３２ｍの剛性よりも、先端部材３２
ｂと補助ばね３５の剛性を小さくするとともに、支持部
３２ａと先端部材３２ｂおよび補助ばね３５は１次のＤ
式を満足するように構成されて、受圧室材１３に圧力が
作用したときは、第３図で鎖線で示したように、支持は
ね３２の支持部３２ａのわん曲と共に、先端部材３２ｂ
と補助ばね３５とが互いに離反する方図にわん曲するこ
とで、コア２１の軸線と検知コイル１９Ａ、１９Ｂの軸
線とが、互いにほぼ平行になるようになっている。

ｌ！・ｈｌ−ｔｌ・δ１冨支持部３２Ａの長さ、板厚、
傾斜角、先端のたわみ量ｌ！・ｈ−・１ｍ・δ３−先端部材３２ｂと補助ばね３
５の長さ、板厚、傾斜角、先端のたわみ量（第３図参照
）Ｅ−各板ばねの材質による縦弾性係数ｆ！−支持ばね３２と補助ばね３５のたわみ蓋ｂカ板ば
ねの幅１１＝　ｌ嵩＋　ｌ！　　・・・・・・・・・　　０式
％式％支持ばね３２と補助ばね３５にＤ式の条件を満足させる
手段としては、上記の剛性の差のみに限定することは不
必要で、各ばねの長さなどの任意の手段〈よることも可
能である。

上記検知；イル１９Ａ、１９Ｂはボビン２０に巻装され
ておシ、このボビン２０は、絶縁体である合成樹脂から
なるボビン本体２０ａと、このボビン本体２０ｍを収納
する金ＭＭ？ボビンケース２０ｂとからなシ、このボビ
ンケース２０ｂの下部が、ケース１１の外壁１１ａの取
付孔（ねじ孔）３７に螺合され、中央部の外周にゴム裂
のシールリング３８を取り付けて、上部がナツトのよう
な締結部材３９によシ外壁１１＆に固定されている。こ
れによシ、ボビン２０がケース１１の外壁１１＆に着脱
自在かつ気密に取シ付けられている。

上記ボビン本体２０ｍは、上部が閉塞された有底円筒状
であり１上記ボビンケース２０ｂとの間が、接着剤で固
着されている。これによ）、上記シールリング３８を用
いたことと併せて、ボビン２０が筒圧側の受圧室１４と
外部との間を気密に遍断している。

上記ボビン本体２０ａには、検知コイル１９Ａ。

１９Ｂに接続されたリード線２３が頁通して取シ付けら
れており、これらリード線２３は、発信回路４０および
増幅回路４１にそれぞれ接続されている。さらに、この
増幅回路４１には、空調装置の通路開閉弁のような制御
対象４２が接続される・上記構成において、受圧室１４
には島圧の流体４３、たとえば、室内の空気が供給され
、受圧室１５には低圧の流体４４、たとえば大気が供給
される。

上記両受圧ｍ１４，１５間の圧力差によって受圧室材１
３が検知コイル１９Ａ、１９Ｂの軸方向Ａ（上下方向）
へ移動したとき、この受圧室材１３と一体的にコア２１
が軸方同人へ移動し、検知コイル１９Ａと１９Ｂのイン
ダクタンス量が一方は増加し、他方が減少する。こうし
て、上記検知コイル１９Ａ、１９Ｂから、上記コア２１
の移動量に比例した、つまシ上記圧力差に比例した信号
すが出力され、これによって圧力検知がなされる。

なお、検知コイル１９Ａ、１９Ｂとして、上記差動イン
ダクタンス型の代シに差動トランス型を用いてもよい。

上記インダクタンスを効率よく発生させるために、発信
回路４１から検知コイル１９Ａ、１９Ｂに高周波電流ａ
が印加されている。また、検知コイル１９Ａ、１９Ｂか
らの圧力検知信号すは微弱なので、増幅回路４２により
増幅したのち、制御対象４３に入力されている。この制
御対象４３では、上記圧力検知信号すを受けて、たとえ
ば、室内の圧力が一定になるように、９詞装置の通路を
開閉制御する。

受圧室材１３に取付けだ取付部材４５を支持する支持ば
ね３２は、その一端がケース１１に固着されており、受
圧室材１３が移動したときの軌跡は円弧になる。しかし
、支持ばね３２は、支持部３２ａと先端部材３２ｂで構
成され、先端部材３２ｂの先端に補助はね３５を有し、
かつ先端部材３２ｂと補助ばね３５の剛性が、支持はね
３２の剛性よりも小さくなっているから、第３図の＠線
のように、支持材３２のわん曲と共に補助ばね３５もわ
ん曲して支持部３２ｍと先端部材３２ｂ・補助ばね３５
とが、互いに円運動を打ち消し合うように作用する。し
たがって、；ア２１と受圧室材１３の移動は、直線運動
となり、軸方向ＡＫ対するコア２１の傾斜がなく、コア
２１の移動量を圧力差に正確に比例させることが可能で
、圧力検出の精度を向上させることができる◎ 支持はね３２は、１枚の板ばねで構成されており、弾性
変形が容易であるから、小さな圧力差の検出が可能で、
検出感度も向上させうる。そして、１■ＨｘＯ程度の低
い圧力を検出する場合は、支持はね３２は薄くすること
が必要であるが、１枚であるから組立ても容易で精度の
高い圧力計をうることか可能である。

さらに、上記径方向ＢＫ？９う支持ばね３２を採用した
ことから、第６図の例におけるコア２１の両端のコイル
スプリング２２．２２が省略されるので、それだけ圧力
計１０の軸方向寸法が短くなり、小形化される。

また、この実施例では、検知コイル１９Ａ、１９Ｂが巻
装されたボビン２０が、ケース１１の内方ではなく、外
壁１１ａＫ締結部材３７で着脱自在に取り付けられてい
るから、この締結部材３７を弛緩することによシ、７ボ
ビン２０を着脱して、圧力計の分解および組立を容易に
行なうことができる。

しかも、ボビン２０が高圧側の受圧室１４と外部との間
を気密に遮断しているから、この受圧室１４内の流体３
８が検知コイル１９Ａ、１９Ｂとコア２１間の間隙２６
を通シ抜けることがなく、単にこの間隙２６に侵入して
滞留するだけなので、検知コイル１９Ａ、１９Ｂに接触
する上記流体３８の総量はきわめて少ない。したがって
、高圧の流体３８が、たとえ排ガスのような腐食性ガス
であっても、このガスが検知コイル１９Ａ、１９Ｂを腐
食させるおそれがなくなるので、圧力計１０の信頼性が
向上する。

先端部材３２ｂと補助ばね３５とを、上記実施例のよう
に、互いに別体とし、スペーサ３４を介在させて互いに
固着すれば、先端部材３２ｂと補助ばね３５とを平行に
配置することに対して適するが、第４図のように１先端
部材３２ｂと補助ばね３５とを、１枚の板ばねをＵ字形
に折曲して形成することも可能である。そして％第５図
のように、支持ばね３２を受圧室材１３側忙配置するこ
ともできる。

支持はね３２を、支持部３２ａと先端部材３２ｂとで構
成したのは、第３図のように、先端部材３２ｂのわん曲
で、補助ばね３５の傾斜角を補なうことで、支持ばね１
３と補助ばね３５の小型化および軽量化を可能にするた
めである。したがって、支持ばね３２は、その全体を一
体の板ばねで構成することも可能であり、かつ支持ばね
１３と補助ばね３５とを一体の板ばねで構成することも
できる。先端部材３２ｂは板ばね以外の材料で形成する
ことも可能である。

（発明の効果）以上説明したように、この発明によれば、検知コイルの
径方向に沿う１枚の支持はねてコアを支持したから、検
知コイルの軸方向における圧力計の小型化が可能であシ
、支持ばねのセットも正確にかつ容易に行ないうる。そ
して、支持ばねの先端に折返し状に補助ばねを設け、そ
の先端に取付部材を介してコアを取付けて、コアの移動
を直線運動としているから、検出精度を向上させうると
ともに、支持ばねのわん曲が容易であるから、検出感度
を高くすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す圧力計の縦断面図、
第２図は支持はね部の一部を断面した拡大正面図、第３
図は支持ばねのわん凹状態の正面図、第４図は支持はね
部の他の例の斜視図、第５図は支持はね部のさらに他の
例の正面図、第６図は従来の圧力計のｉ？１＝面図であ
る。１１・・・ケース、１３・・・受圧室材、１４．１５・
・・受圧％、１９Ａ、１９Ｂ・・・検知コイル、２１・
・・コア、３２・・・支持ばね、３５・・・補助ばね、
Ａ・・・軸方回、Ｂ・・・径方向＠第１図１：Ａｐ）検知・イ〜第２図第３図第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）弾性膜を備えた受圧部材でケース内が２つの受圧
室に区画され、上記受圧部材の重心位置に取付部材を介
して取付けたコアが、上記ケースに支持された検知コイ
ル内に、この検知コイルの軸方向に移動自在に挿入され
、上記検知コイルから、上記コアの移動量に比例した圧
力検知信号を出力する圧力計において、検知コイルを有
する受圧室内に、上記検知コイルの径方向に沿う、板ば
ね製の１枚の支持ばねを有し、この支持ばねの一端が上
記ケースに固定され、上記支持ばねに対して折返し状に
配置した補助ばねの固定端が、上記支持ばねの他端に連
設され、補助ばねの自由端に上記取付部材が取付けられ
、上記支持ばねと補助ばねとが、受圧部材に荷重が作用
してわん曲したときの傾斜角を、互いに打ち消し可能に
設定されたことを特徴とする圧力計。
（２）支持ばねが、ケースに固着された支持部とその先
端に固着された先端部材で構成され、かつ先端部材と補
助ばねとがほぼ同じ長さにされた特許請求の範囲第１項
記載の圧力計。
（３）先端部材と補助ばねとが別体に設けられ、互いの
端部が、スペーサを介して固着された特許請求の範囲第
２項記載の圧力計。