JPS6184533A - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
- Publication number
- JPS6184533A JPS6184533A JP59207420A JP20742084A JPS6184533A JP S6184533 A JPS6184533 A JP S6184533A JP 59207420 A JP59207420 A JP 59207420A JP 20742084 A JP20742084 A JP 20742084A JP S6184533 A JPS6184533 A JP S6184533A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- emitting element
- receiving element
- light emitting
- diaphragm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0076—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using photoelectric means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
渉業上の利用分野
本発明は圧力の変化をダイヤフラムと平衡バネにより機
械的変位に変換し、その変位を発光素子と受光素子とで
検知する圧力センサに関する。
械的変位に変換し、その変位を発光素子と受光素子とで
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ｒＣ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。
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ｒＣ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。
従来の圧力センサの構成概要について、第１図を用いて
説明する。この圧力センサの外かくは、上部ハウジング
１および底部ハウジング２によって形成される。３はダ
イヤフラムであり、前記上部ハウジング１と底部ハウジ
ング２の中間に配置され、カシメリ、ング４によりカシ
メられており、底部ハウジング２とで拡張可能な圧力室
５を形成している。前記ダイヤフラム３の圧力室５と反
対側には、開口穴６を有する遮光板７と、ダイヤフラム
補強板８と、一部にバネ受は部９を有する摺動案内軸１
ｏとから成るダイヤフラム板１１が設置されており、さ
らに前記バネ受は部９には圧力に対するダイヤフラム板
１１の動作比率を決定さす平衡バネ１２の一端が係止さ
れ、他端は上部ハウジング１に設けられ同平衡バネ１２
のタワミ量を調整する調整ネジ１３にバネ受け１４を介
して係止されている。前記底部ハウジング２の一部には
円筒突起状のエアー導入口１５が設けられており、この
エアー導入口１６より送り込まれた圧力は前記ダイヤフ
ラム３と平衡バネ１２とにより上下の機械的変位に変換
され、ダイヤフラム３と連動するダイヤフラム板１１に
一体化された遮光板７も上下動作を行う。１６はプリン
ト配線基板で。
説明する。この圧力センサの外かくは、上部ハウジング
１および底部ハウジング２によって形成される。３はダ
イヤフラムであり、前記上部ハウジング１と底部ハウジ
ング２の中間に配置され、カシメリ、ング４によりカシ
メられており、底部ハウジング２とで拡張可能な圧力室
５を形成している。前記ダイヤフラム３の圧力室５と反
対側には、開口穴６を有する遮光板７と、ダイヤフラム
補強板８と、一部にバネ受は部９を有する摺動案内軸１
ｏとから成るダイヤフラム板１１が設置されており、さ
らに前記バネ受は部９には圧力に対するダイヤフラム板
１１の動作比率を決定さす平衡バネ１２の一端が係止さ
れ、他端は上部ハウジング１に設けられ同平衡バネ１２
のタワミ量を調整する調整ネジ１３にバネ受け１４を介
して係止されている。前記底部ハウジング２の一部には
円筒突起状のエアー導入口１５が設けられており、この
エアー導入口１６より送り込まれた圧力は前記ダイヤフ
ラム３と平衡バネ１２とにより上下の機械的変位に変換
され、ダイヤフラム３と連動するダイヤフラム板１１に
一体化された遮光板７も上下動作を行う。１６はプリン
ト配線基板で。
発光素子１７と受光素子１８が半田固着されており、こ
のプリント配線基板１ｅは上部ハウジング１に接着され
ている。また上部ハウジング１の受光素子１８の前面に
は開口穴１９を有する固定側遮光板２Ｑが設けられてお
り、この開口穴１９ば、前記開口穴６を持つ遮光板７の
上下動作により開口穴１９と開口穴６とが一致した場合
に発光素子１７の光は受光素子１８に達し、通運光量が
零から最大、最大から零になる時の立上り立下り特性つ
まり検出精度を決めるものである。
のプリント配線基板１ｅは上部ハウジング１に接着され
ている。また上部ハウジング１の受光素子１８の前面に
は開口穴１９を有する固定側遮光板２Ｑが設けられてお
り、この開口穴１９ば、前記開口穴６を持つ遮光板７の
上下動作により開口穴１９と開口穴６とが一致した場合
に発光素子１７の光は受光素子１８に達し、通運光量が
零から最大、最大から零になる時の立上り立下り特性つ
まり検出精度を決めるものである。
上記の構成において、遮光板７の開口穴６の上下の距離
を２１、固定側遮光板２０の開口穴１９の上下距離を２
２とすると開口穴６の上下移動により発光素子１７から
受光素子１８に達する通過光量は第２図に示す実線とな
る。これは発光素子１７と受光素子１８の光軸とが一致
した場合であり、前記発光素子１７と受光素子１８の光
軸のズレがある場合は伝達効率を低下させ、第２図の点
線で示すようになる。ここで圧力情報をデジタル的に検
知する場合は一定の通過光量に達したとき、例えば第４
図において立上りもしぐは立下り時のＡ点に達したかど
うかで判断するが、光軸の不一致により第２図に於いて
Ｂの距離が誤差となって生じ検出精度を悪くする。前記
発光素子１７と受光素子１８の光軸のズレはプリント配
線基板１６への固定精度で決まるが第２図、第３図に示
すように、Ｘｌ ＋Ｙ１ ＋’！’１ ＋θ２＋θ３＋
θ４ ト多く Ｏ’！素を規定する必要があり、組立
冶具を用いて調整しても、上部ハウジング１に組立てる
際、前記発光素子１７、受光素子１８が上部ハウジング
１と接触し光軸のズレがしばしば発生した。また、上部
ハウジング１に対しプリント配線基板１６を接着により
固定しているため、接着剤の塗布作業や硬化作業に過大
な時間を費やしていた。以上のように組立工数が多く、
品質の安定した圧力センサを得ることは困難であった。
を２１、固定側遮光板２０の開口穴１９の上下距離を２
２とすると開口穴６の上下移動により発光素子１７から
受光素子１８に達する通過光量は第２図に示す実線とな
る。これは発光素子１７と受光素子１８の光軸とが一致
した場合であり、前記発光素子１７と受光素子１８の光
軸のズレがある場合は伝達効率を低下させ、第２図の点
線で示すようになる。ここで圧力情報をデジタル的に検
知する場合は一定の通過光量に達したとき、例えば第４
図において立上りもしぐは立下り時のＡ点に達したかど
うかで判断するが、光軸の不一致により第２図に於いて
Ｂの距離が誤差となって生じ検出精度を悪くする。前記
発光素子１７と受光素子１８の光軸のズレはプリント配
線基板１６への固定精度で決まるが第２図、第３図に示
すように、Ｘｌ ＋Ｙ１ ＋’！’１ ＋θ２＋θ３＋
θ４ ト多く Ｏ’！素を規定する必要があり、組立
冶具を用いて調整しても、上部ハウジング１に組立てる
際、前記発光素子１７、受光素子１８が上部ハウジング
１と接触し光軸のズレがしばしば発生した。また、上部
ハウジング１に対しプリント配線基板１６を接着により
固定しているため、接着剤の塗布作業や硬化作業に過大
な時間を費やしていた。以上のように組立工数が多く、
品質の安定した圧力センサを得ることは困難であった。
発明の目的
本発明は上述した従来の欠点を一掃し組立が容易で品質
の安定した圧力センナを提供することを目的とする。
の安定した圧力センナを提供することを目的とする。
発明の構成
本発明の圧力センサは、発光素子と、この発光素子の光
を受ける受光素子と、圧力変化を機械的変位に変換する
ダイヤフラムと、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に連動する遮光板部を有するダ
イヤフラム板と、前記ダイヤフラム板の機械的変位比率
を決定する平衡バネと、前記受光素子前面に位置し開口
穴を有する遮光板と上部ハウジングに対する位置を決定
する複数の基準穴とを持つ発光素子、受光素子の押えブ
ロックと、前記発光素子と受光素子の光軸を決定する複
数の基準面と前記押えブロックを案内する複数のビンを
持つ上部ハウジングと、エアー導入口を持つ底部ハウジ
ングとを備え、上部ハウジングの前記基準面に添って発
光素子、受光素子を挿入し、゛さらに前記押えブロック
を上部ハウジングの案内軸に添って挿入した後、上部ハ
ウジングと押えブロックを熱溶着により固定する如く構
成したものである。
を受ける受光素子と、圧力変化を機械的変位に変換する
ダイヤフラムと、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に連動する遮光板部を有するダ
イヤフラム板と、前記ダイヤフラム板の機械的変位比率
を決定する平衡バネと、前記受光素子前面に位置し開口
穴を有する遮光板と上部ハウジングに対する位置を決定
する複数の基準穴とを持つ発光素子、受光素子の押えブ
ロックと、前記発光素子と受光素子の光軸を決定する複
数の基準面と前記押えブロックを案内する複数のビンを
持つ上部ハウジングと、エアー導入口を持つ底部ハウジ
ングとを備え、上部ハウジングの前記基準面に添って発
光素子、受光素子を挿入し、゛さらに前記押えブロック
を上部ハウジングの案内軸に添って挿入した後、上部ハ
ウジングと押えブロックを熱溶着により固定する如く構
成したものである。
実施例の説明
以下その実施例を添附図面とともに説明する。
第５図、第６図において圧力センサの外かくけ上部ハウ
ジング５１および底部ハウジング５２によって形成され
ている。５３は圧力の変化を機械的変位に変換するダイ
ヤフラムであり、微圧変化であっても敏感に動作するよ
うにゴム等の薄い材料を用いている。このダイヤフラム
５３の外周にはシール用の凸部５４が設けられ、上部ハ
ウジング６１および底部ハウジング５２の７ランジ５５
゜５６部を超音波溶着することで一体化されている。
ジング５１および底部ハウジング５２によって形成され
ている。５３は圧力の変化を機械的変位に変換するダイ
ヤフラムであり、微圧変化であっても敏感に動作するよ
うにゴム等の薄い材料を用いている。このダイヤフラム
５３の外周にはシール用の凸部５４が設けられ、上部ハ
ウジング６１および底部ハウジング５２の７ランジ５５
゜５６部を超音波溶着することで一体化されている。
そしてダイヤフラム５３と底部ノ・ウジング５２間には
拡張可能な圧力室５７が形成されている。底部ハウジン
グ５２には円筒突起状のエアー導入口５８とダイヤフラ
ム５３が下降する限度を規制するストッパー５９が設け
られている。ダイヤフラム５３の圧力室５７と反対側に
は、開口穴６０ｉ有する遮光板６１と、ダイヤフラム補
強板６２と、一部にバネ受は部６３を有する摺動案内軸
６４とから成るダイヤフラム板６５が設置されており、
さらに前記バネ受は部６３には圧力に対するダイヤフラ
ム板６５の動作比率を決定する平衡バネ６６の一端が係
止されている。平衡バネ６６の他端は上部ハウジング５
１に設けられたタワミ量調整用のネジ６７に係止されて
いる。６９は発光素子であり光軸と垂直方向にリード端
子７０があり、また７１は受光素子であり同じように垂
直方向にリード端子７２があり、前記発光素子６９と受
光素子７１の外形形状は同一としである。上部ハウジン
グ５１の前記遮光板６１の逃げ孔６８をはさんだ位置に
は、前記発光素子６９と受光素子７１の光軸を決定する
とともに、前記画素子６９ 、７１の外形に対応して光
軸の一方向の壁を除去した溝７３．７４が設けられ、ま
た前記溝７３．７４の上部【も押えブロック用溝が設け
られ、その一部には押えブロック案内用のピン７８が設
けられている。７９は押えブロックであり、開口穴８Ｑ
を有する固定側遮光板８１と上部ハウジング５１の案内
ピン７８に対応する位置に穴８２とを備えている。前記
上部ハウジング５１の溝部７３ 、７４に発光素子６９
と受光素子７１を挿入した後、前記案内ピ／７８に添っ
て押えブロック７９を穴８２に挿入して発光素子６９の
一方の面８３と受光素子７１の一方の面８４を押えブロ
ック７９の面８５゜８６で押えて、前記案内ピン７８と
前記押えブロック７９の穴８２の囲りを熱により溶着す
る事により前記上部ハウジング５１に対し押えブロック
７９を固定する事ができ、また前記受光素子７１の前面
に前記固定側遮光板８１の開口穴８ｏが配置され、同時
に前記発光素子６９と受光素子ア１の光軸が決定される
構成である。
拡張可能な圧力室５７が形成されている。底部ハウジン
グ５２には円筒突起状のエアー導入口５８とダイヤフラ
ム５３が下降する限度を規制するストッパー５９が設け
られている。ダイヤフラム５３の圧力室５７と反対側に
は、開口穴６０ｉ有する遮光板６１と、ダイヤフラム補
強板６２と、一部にバネ受は部６３を有する摺動案内軸
６４とから成るダイヤフラム板６５が設置されており、
さらに前記バネ受は部６３には圧力に対するダイヤフラ
ム板６５の動作比率を決定する平衡バネ６６の一端が係
止されている。平衡バネ６６の他端は上部ハウジング５
１に設けられたタワミ量調整用のネジ６７に係止されて
いる。６９は発光素子であり光軸と垂直方向にリード端
子７０があり、また７１は受光素子であり同じように垂
直方向にリード端子７２があり、前記発光素子６９と受
光素子７１の外形形状は同一としである。上部ハウジン
グ５１の前記遮光板６１の逃げ孔６８をはさんだ位置に
は、前記発光素子６９と受光素子７１の光軸を決定する
とともに、前記画素子６９ 、７１の外形に対応して光
軸の一方向の壁を除去した溝７３．７４が設けられ、ま
た前記溝７３．７４の上部【も押えブロック用溝が設け
られ、その一部には押えブロック案内用のピン７８が設
けられている。７９は押えブロックであり、開口穴８Ｑ
を有する固定側遮光板８１と上部ハウジング５１の案内
ピン７８に対応する位置に穴８２とを備えている。前記
上部ハウジング５１の溝部７３ 、７４に発光素子６９
と受光素子７１を挿入した後、前記案内ピ／７８に添っ
て押えブロック７９を穴８２に挿入して発光素子６９の
一方の面８３と受光素子７１の一方の面８４を押えブロ
ック７９の面８５゜８６で押えて、前記案内ピン７８と
前記押えブロック７９の穴８２の囲りを熱により溶着す
る事により前記上部ハウジング５１に対し押えブロック
７９を固定する事ができ、また前記受光素子７１の前面
に前記固定側遮光板８１の開口穴８ｏが配置され、同時
に前記発光素子６９と受光素子ア１の光軸が決定される
構成である。
以上のように構成された本実施例の圧力センナの動作は
従来例と同様であり、底部ハウジング５２のエアー導入
口５８より送り込まれた圧力はダイヤフラム５３と平衡
バネ６６により機械的変位に変換される。ダイヤフラム
板６５に設けられた遮光板６１はダイヤフラム５３の機
械的変位に連動し、遮光板６１に設けられた開口穴６０
が発光素子６９と受光素子７１間を移動するとき光が通
過し、このときの遮光板６１の位置、即ち予じめ設定し
た圧力を検知する。前記の固定側遮光板８１の開口穴８
０は通過光量が零から最大、最大から零に変化するとき
の立上り立下り特性つまり遮光板６１の移動距離を規制
するものである。
従来例と同様であり、底部ハウジング５２のエアー導入
口５８より送り込まれた圧力はダイヤフラム５３と平衡
バネ６６により機械的変位に変換される。ダイヤフラム
板６５に設けられた遮光板６１はダイヤフラム５３の機
械的変位に連動し、遮光板６１に設けられた開口穴６０
が発光素子６９と受光素子７１間を移動するとき光が通
過し、このときの遮光板６１の位置、即ち予じめ設定し
た圧力を検知する。前記の固定側遮光板８１の開口穴８
０は通過光量が零から最大、最大から零に変化するとき
の立上り立下り特性つまり遮光板６１の移動距離を規制
するものである。
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。
られる。
１９発光素子と受光素子の光軸は上部ハウジングの溝部
に挿入し押えブロックで固定することにより決まる構成
であり、光軸の精度は上部ハウジングの形成寸法の精度
で決まるが、高精度に管理する事は容易であるため組立
治具等を用いる事なる高精度の光軸合せが可能となり、
また従来のように光軸を決定した後、変化する事は極め
て少ない。
に挿入し押えブロックで固定することにより決まる構成
であり、光軸の精度は上部ハウジングの形成寸法の精度
で決まるが、高精度に管理する事は容易であるため組立
治具等を用いる事なる高精度の光軸合せが可能となり、
また従来のように光軸を決定した後、変化する事は極め
て少ない。
■、従来は、素子端子をプリント基板に半田固着した後
、前記プリント基板を上部ハウジングに接着する等の２
段工程を行なっていたが、本発明では、押えブロックを
上部ハウジングζ（熱溶着する工程で済み工数の低減を
図れる、■１発光素子と受光素子の光軸を決定する溝部
が第６図に示すように、第１規制面８２と第２規制面８
３に対向する面の一部にリプ８４ 、８５を設け、前記
素子６９．７１の８６．８７寸法より第１・第２の規制
面８２ 、Ｂ３までの距離８８．８９が小に形成し、前
記素子６９．７１を挿入する際、リブを押しつぶして圧
力する構成にする事により挿入すると同時に光軸が決定
され、素子と規制面にスキマがないため、さらに高精度
の光軸合せが可能となる。
、前記プリント基板を上部ハウジングに接着する等の２
段工程を行なっていたが、本発明では、押えブロックを
上部ハウジングζ（熱溶着する工程で済み工数の低減を
図れる、■１発光素子と受光素子の光軸を決定する溝部
が第６図に示すように、第１規制面８２と第２規制面８
３に対向する面の一部にリプ８４ 、８５を設け、前記
素子６９．７１の８６．８７寸法より第１・第２の規制
面８２ 、Ｂ３までの距離８８．８９が小に形成し、前
記素子６９．７１を挿入する際、リブを押しつぶして圧
力する構成にする事により挿入すると同時に光軸が決定
され、素子と規制面にスキマがないため、さらに高精度
の光軸合せが可能となる。
発明の効果
上述の如く本発明によれば、組立バラツキの少ない品質
の安定した低価格の圧力センサを得ることが可能である
。
の安定した低価格の圧力センサを得ることが可能である
。
第１図は従来例を示す圧力センサの断面図、第２図は第
１図の素子構成を示す平面図、第３図は同正面図、第４
図は開口穴６の上下動きと開口穴１９の通過光量を示す
グラフ図、第５図は本発明の一実施例を示す圧力センナ
の断面図、第６図は素子の固定状態を示す平面図である
。 ６９・・・・・発光素子、７１・・・・・・受光素子、
５３・・・・・・ダイヤフラム、６１・・・・・・遮光
板、６５・・・・・・ダイヤフラム板、６６・・・・・
・平衡バネ、７９・・・・・・押えブロック、５１・・
・・・上部ハウジング、５６・旧・・下部ハウジング、
５８・・・・・エアー導入口。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 釘！Ｊ４図 開口子く扉すめ見量−
１図の素子構成を示す平面図、第３図は同正面図、第４
図は開口穴６の上下動きと開口穴１９の通過光量を示す
グラフ図、第５図は本発明の一実施例を示す圧力センナ
の断面図、第６図は素子の固定状態を示す平面図である
。 ６９・・・・・発光素子、７１・・・・・・受光素子、
５３・・・・・・ダイヤフラム、６１・・・・・・遮光
板、６５・・・・・・ダイヤフラム板、６６・・・・・
・平衡バネ、７９・・・・・・押えブロック、５１・・
・・・上部ハウジング、５６・旧・・下部ハウジング、
５８・・・・・エアー導入口。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 釘！Ｊ４図 開口子く扉すめ見量−
Claims (2)
- （１）発光素子と、この発光素子の光を受ける受光素子
と、圧力変化を機械的変位に変換するダイヤフラムと、
前記発光素子と受光素子の間に設けられ、前記ダイヤフ
ラムに連動する遮光板を有するダイヤフラム板と、前記
ダイヤフラム板の機械的変位比率を決定する平衡バネと
、前記受光素子の前面に位置する開口穴を有する遮光板
を持つ押えブロックと、前記発光素子と受光素子の光軸
を決定し、かつ前記発光素子と受光素子の外形に対応し
た溝部を有する上部ハウジングと、エアー導入口を有す
る底部ハウジングとを備え、前記発光素子と受光素子を
前記上部ハウジングの溝部に挿入後、上部ハウジングと
押えブロックを熱溶着したことを特徴とする圧力センサ
。 - （２）発光素子と受光素子を溝部に挿入し、光軸を決定
すると同時に圧入固定したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59207420A JPS6184533A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | 圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59207420A JPS6184533A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | 圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184533A true JPS6184533A (ja) | 1986-04-30 |
Family
ID=16539455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59207420A Pending JPS6184533A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | 圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6184533A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2387107A1 (es) * | 2012-06-06 | 2012-09-13 | Incaelec, S.L.U. | Sensor de presión para electrodomésticos, electrodoméstico que comprende tal sensor de presión y método de detección de presión en electrodomésticos |
-
1984
- 1984-10-03 JP JP59207420A patent/JPS6184533A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2387107A1 (es) * | 2012-06-06 | 2012-09-13 | Incaelec, S.L.U. | Sensor de presión para electrodomésticos, electrodoméstico que comprende tal sensor de presión y método de detección de presión en electrodomésticos |
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