JPS63132127A - 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、圧力を受けて偏位勅するダイヤフラムの板面
に備えた磁性体の近接乃至離間動でコイルのインダクタ
ンスが変化することにより圧力変化として検知する圧力
センサーの改良に関するものである。

従来の技術 従来、この種の圧力センサーとしては例えば洗濯機の水
位変化を検知するものが知られている（特開昭６０−８
９７１９．６１−１７２５９７号）、その圧力センサー
ではダイヤフラムの偏位始点を設定しまたダイヤフラム
の偏位勤を調整するべく、一定のピッチでスパイラル状
に巻回成形したコンプレッションスプリングがダイヤフ
ラムに装備する磁性体とインダクタンスを発生するコイ
ルとの間に介装配置されている。

発明が解決しようとする問題点 ところで、普通の一定ピッチでスパイラル状に巻回成形
したコンプレッションスプリングでは負荷重に伴って第
４図で示すような直線的な撓み勅を発揮する。これに対
し、磁性体の一定な近接乃至離間動に伴うコイルのイン
ダクタンス変化は第５図で示す如き二乗カーブのような
曲線を描く。

そのため、普通のコンプレッションスプリングを組込ん
だ圧力センサーでは圧力に応じたインダクタンスの出力
変化も第６図で示すように第５図と同様な曲線を描くよ
うになる。

然し、センサー・の動作にバラツキがあることを考慮し
、また、例えば洗擢機の水位を小刻み調整可能にするに
はインダクタンスの出力変化もリニアであることが好ま
しい。

問題点を解決するための手段 本発明に係る圧力センサーにおいては、磁性体を板面に
備えて外装ケースの内部に張設されるダイヤフラムと、
圧力変化に伴うダイヤフラムの偏位勅で磁性体が近接乃
至離間勅するコイルとの間に、ピッチを部分的に大小異
ならしめてスパイラル状に巻回成形したコンプレッショ
ンスプリングを介装配置することにより構成されている
。

作用 この圧力センサーでは、ダイヤフラムが一定以上の圧力
を受けてコンプレッションスプリングが偏位し始めると
きは小さなピッチ部分が撓み始め、また、圧力が徐々に
増大してコンプレッションスプリングが撓み終点近くに
至ると大きなピッチで徐々に撓み勅するため、その撓み
カーブが終点近くで緩やかになることにより二乗カーブ
的に生ずるインダクタンス変化との相殺で圧力との関係
によるインダクタンス変化をリニアなものとして取出せ
るようになる。

実施例 以下、第１〜３図を参照して説明すれば、次の通りであ
る。

第１図で示す圧力センサーは外装ケース１０を備え、そ
のケース本体は互いに嵌合せ固定される二つのケース部
１１．１２で形成されている。この外装ケース１０の内
部には周縁を各ケース部１１．１２の間で挟圧固定する
ことにより、ゴム、金属等のダイヤフラム２０が張設さ
れている。そのダイヤフラム２０は外装ケース１０の内
部を二つに仕切るものであり、図面上で下側のケース部
１１は圧力作用室として圧力導入管（図示せず）との連
結筒１３を底面から外方に突出させて備え、また、上側
のケース部１２にはビード付けで下方に偏位して静止す
るダイヤフラム２０を上方に偏位動可能にする通気孔（
図示せず）が設けられでいる。そのダイヤフラム２０に
はケース部１２の内部側に位置させて、樹脂製の受皿２
１で支持したフェライト等の筒形を呈する磁性体２２が
板面に装着されている。また、上側のケース部１２には
ケース内方に突出する凹状のハウジング部１４が磁性体
２２の径内に嵌入可能に形成され、その内部にはケース
部１２の外側から挿置することによりドラムコアに巻線
したコイル２３が取付けら打ている。このハウジング部
１４の外周で磁性体２２の肉厚に略相当する間隔をへた
てて、ケース部１２の内側には立上り筒１５がハウジン
グ部１４の同心円上に形成されている。その立上り筒１
５の外周面にはねじ山１５ａが付形されており、このね
じ山１５ａとねじ溝２４ａを噛合することにより止め鍔
２４が立上り筒１５の軸線に沿って８勤可能に取付けら
れている。その止め鍔２４はダイヤフラム２０に装着し
た受皿２１との間に介装配置するコンプレッションスプ
リング２５を支持するものであり、このコンプレッショ
ンスプリング２５としてはピッチを部分的に大小（ＰＬ
　＞Ｐ２　＞Ｐｓ　）異ならしめてスパイラル状に巻回
成形したものが介装配置されている。また、そのコンプ
レジョンスプリング２５の圧縮度合を調整可能にするべ
く、止め鍔２４の外周にはギヤー歯２４ｂを設けると共
に、このギヤー歯２４ｂに噛合する切り溝２６ａを持っ
た操作軸２６をケース部１２に取付けるようにできる。

なお、上述したコンプレッションスプリング２５として
は上方に向ってピッチを小さくしたものを組付けたが、
その逆に上方に向ってピッチを大きくし或いは中間の部
分１部分でピッチを変えたものを組付けてもよい。

このように構成する圧力センサーでは、連結筒１３から
ケース部１１内に入る圧力がダイヤフラム２０に作用す
るに伴ってダイヤフラム２０をコンプレッションスプリ
ング２５に抗して偏位力すると共に、磁性体２２がコイ
ル２３に近接勤してコイル２３のインダクタンスが変化
することにより、そのインダクタンス変化で圧力を検知
することができる。この初期にダイヤフラム２０を偏位
力する圧力が作用すると、コンプレッションスプリング
２５は小さなピッチ部分Ｐ１で撓み勅し、また、その圧
力が徐々に大きくなるに伴って大きなピッチ部分ｐ、、
ｐ３で全体的に撓み勤するようになる。従って、この撓
み勤カーブは第２図で示すようにインダクタンスの二乗
カーブとは逆向きの曲線を呈するから、それとインダク
タンスの二乗カーブとが相殺されることにより圧力との
関係で生ずるインダクタンス変化は第３図で示す如く直
線的なものとして取出すことができる。

なお、この圧力センサーは例えば洗濯機の水位センサー
として洗槽から引き出す水位バイブを連結筒１３に嵌着
し、その水位の変化に応じた圧力検出で水位を所望位置
に設定する機構部を動作させる如く取付けるようにでき
、この完成体毎に動作上のバラ付きがあっても、水位の
変化を直線的に捉えることができるために小刻みな水位
調整を行い得るようになる。また、その圧力センサーは
水位調整以外に適宜の機器に組込む圧力検出機構として
広く用いることができる。

発明の効果 以上の如く、本発明に係る圧力センサーに依れば、圧力
変化を直線的なインダクタンス変化として取出すことが
できるため、そのインダクタンス変化の応用で適宜な機
構部の駆動制御等を正確でしかも簡単に行うことを可能
にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧力センサーの側断面図、第２図
は同センサーに組込むコンプレッションスプリングの負
荷重に伴う撓み勅曲線を示すグラフ、第３図は同センサ
ーのインダクタンス特性を示すグラフ、第４図は通常の
コンプレッションスプリングが呈する撓み勅を示すグラ
フ、第５図は磁性体が近接勅するに伴って生ずる一般的
なインダクタンスの変化曲線を示すグラフ、第６図は従
来例に係る圧力センサーにインダクタンス変化曲線を示
すグラフである。 １０　（１１，１２）：外装ケース、２０：ダイヤフラ
ム、２２：磁性体、２３．コイル、２５：コンプレッシ
ョンスプリング、Ｐ＋　、Ｐ２　、Ｐｓ：ピッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性体を板面に備えて外装ケースの内部に張設されるダ
   イヤフラムと、圧力変化に伴うダイヤフラムの偏位動で
   磁性体が近接乃至離間動するコイルとの間に、ピッチを
   部分的に大小異ならしめてスパイラル状に巻回成形した
   コンプレッションスプリングを介装配置してなることを
   特徴とする圧力センサー。