JP2005024485A

JP2005024485A - 圧力センサ

Info

Publication number: JP2005024485A
Application number: JP2003270240A
Authority: JP
Inventors: Susumu Shirai; 進白猪; Katsumi Maki; かつ美牧
Original assignee: Techno Excel KK
Current assignee: Techno Excel KK
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2005-01-27
Also published as: CN1576815A; CN100397060C; US20050000291A1; US7059193B2

Abstract

【課題】圧力とダイヤフラムの変位量との関係における略１次直線で表せる部分（いわゆるリニア性）の特性を改善する。
【解決手段】複数個のリング状の補強リブ２８が圧力センサ１０のカバー体１４と接触している時（圧力がダイヤフラム２６に加わらない無負荷の状態）のダイヤフラム２６の受圧面積及び受圧体積と、該ダイヤフラム２６が該カバー体１４から離れた時（圧力負荷によりダイヤフラム２６が変位した状態）のダイヤフラム２６の受圧面積及び受圧体積を等しくする。
【選択図】図３

Description

本発明は、主に洗濯機や、システムバス、エアコン、食器洗い器等の印刷配線基板ユニット搭載用圧力センサに係るものであり、詳しくは圧力を変位に変換するダイヤフラムにおいて、圧力とダイヤフラムの変位量との関係における略１次直線で表せる部分（いわゆるリニア性）の特性改善に関する。

印刷配線基板ユニット搭載用圧力センサは、コネクタ等が接続されるタブ端子又は印刷配線基板に挿入されるコイル端子兼半田付固定端子がインサート成形された本体と、該本体に螺着する圧縮コイルスプリング調整ねじと、該本体に巻装されたコイルと、該コイルに対し相対移動する磁性体と、一方に略中央部に突設された磁性体受部を有し他方に複数個のリング状の補強リブを有するダイヤフラムと、該ダイヤフラムを復帰させる圧縮コイルスプリングと、圧力導入管が突設されたカバー体と、からなるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、圧力導入管が突設されたカバー体と、ダイヤフラムに形成された複数個のリング状の補強リブと、が粘着しないように、該カバー体にも小突起部を形成する公知技術がある（例えば、特許文献２参照。）。
しかしながら、大径の該カバー体なら小突起部を形成できるが、小径の該カバー体には小突起部を形成することが不可能に近いので、形成していないものが一般的である。
近年になって、ダイヤフラムを形成する部材はＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）からシリコーンゴムに移ってきている（例えば、特許文献３参照。）。
これはダイヤフラムに求められる要求事項（温度特性）を略満足していることと、前記カバー体との粘着性の問題も少ないと、いう利点があるからである。

特開平１１−２３３９４号公報（第４−５頁、第２図）実公昭５２−４７０９４号公報（第１−２頁、第２図）特開２００１−１７０３９３号公報

特許文献１には、第４頁第６欄第３８行から第５頁第７欄第２行までに、「また、保持部１４ｃは肉厚に構成して全体の剛性を上げてはいるが、さらに保持部１４ｃの受圧面側に補強用リブ１４ｄを設けることによって、保持部１４ｃの剛性をさらに向上させることができる。このように保持部１４ｃの剛性を上げることにより、ダイヤフラム１４が変位する際に保持部１４ｃが変形して平面性が低下することを防止でき、コア１６をダイヤフラム１４の軸線方向に沿って直線的に移動させ、また移動の際にコア１６が傾かないようにすることが可能となることから、正確な変位量の測定が可能となり、結果として正確な圧力測定が可能となる。なお、補強用リブ１４ｄの形状は、図２に示すように保持部１４ｃの中心を中心とした同心円形状に形成しても良いし、また放射状に形成しても良い。また、両方を組み合わせた形状としても良い。」と、記載があるが、ダイヤフラムを形成する部材がＥＰＤＭからシリコーンゴムに移っていることや、補強度や補強リブの形状の形成の容易性などから対比すると、実際には複数個のリング状の補強リブの方が複数個の放射状の補強リブを優る。
しかしながら、複数個のリング状の補強リブが該カバー体と接触している時（圧力がダイヤフラムに加わらない無負荷の状態）のダイヤフラムの受圧面積及び受圧体積と、該ダイヤフラムが該カバー体から離れた時（圧力負荷によりダイヤフラムが変位した状態）のダイヤフラムの受圧面積及び受圧体積が異なることから、圧力と、圧力負荷によるダイヤフラム変位量と、の関連性に乏しい（不安定）領域が発生してしまうという問題点である。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧力とダイヤフラムの変位量との関係における略１次直線で表せる部分（いわゆるリニア性）の特性が改善された圧力センサを提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明の圧力センサは、コネクタ等が接続されるタブ端子又は印刷配線基板に挿入されるコイル端子兼半田付固定端子がインサート成形された本体と、該本体に螺着する圧縮コイルスプリング調整ねじと、該本体に巻装されたコイルと、該コイルに対し相対移動する磁性体と、一方に略中央部に突設された磁性体受部を有し他方に複数個のリング状の補強リブを有するダイヤフラムと、該ダイヤフラムを復帰させる圧縮コイルスプリングと、圧力導入管が突設されたカバー体と、からなるものであって、該補強リブは断続的な複数個のリング状としたことを特徴とする。

ダイヤフラムの補強リブを断続的な複数個のリング状としたことにより、複数個のリング状の補強リブが該カバー体と接触している時（圧力がダイヤフラムに加わらない無負荷の状態）のダイヤフラムの受圧面積及び受圧体積と、該ダイヤフラムが該カバー体から離れた時（圧力負荷によりダイヤフラムが変位した状態）のダイヤフラムの受圧面積及び受圧体積が等しいことから、圧力と、圧力負荷によるダイヤフラム変位量と、の関係において不安定領域（非リニア性部）が無いという効果を奏する。

圧力とダイヤフラムの変位量との関係において不安定領域（非リニア性部）を無くすという目的を、ダイヤフラムの複数個のリング状の補強リブの補強度や補強リブの形状の形成の容易性を損なわずに実現した。

図１は、圧力センサ１０の断面図（縮小図）である。図２は、従来のダイヤフラム２３の平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。図３は、本発明のダイヤフラム２６の平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。

圧力センサ１０は、基本的には従来の構成をそのまま採用していて、コネクタ等が接続されるタブ端子又は印刷配線基板に挿入されるコイル端子兼半田付固定端子１２がインサート成形された本体１１と、該本体１１に螺着する圧縮コイルスプリング調整ねじ２０と、該本体１１に巻装されたコイル１３と、該コイル１３に対し相対移動する磁性体２２と、一方に略中央部に突設された磁性体受部２７を有し他方に複数個（二個）のリング状の補強リブ２８（突起）を有するダイヤフラム２６（従来のダイヤフラムは２３）と、該ダイヤフラム２６を復帰させる圧縮コイルスプリング２１と、圧力導入管１５が突設されたカバー体１４と、からなる。

従来の補強リブ２５は連続的な二個のリング状であったが、本発明の補強リブ２８は断続的な二個のリング状（凸凹形の突起）としたことを特徴とする。本発明においては、一実施例として、一個のリング状の補強リブ２８に、４カ所の凹部があるので、略十字形の溝があるように見えるが、補強度が落ちなければ、一カ所でも何カ所でも凹部を設けても良い。

圧力センサのみならず、構造が類似する圧力スイッチのダイヤフラムに採用するなど、圧力とダイヤフラムの変位量との関係において不安定領域（非リニア性部）を無くしたい用途にも適用できる。

圧力センサの断面図（縮小図）である。従来のダイヤフラムの平面図及び断面図である。本発明のダイヤフラムの平面図及び断面図である。

符号の説明

１０…圧力センサ、１１…本体、１２…コイル端子兼半田付固定端子、１３…コイル、１４…カバー体、１５…圧力導入管、２０…圧縮コイルスプリング調節ねじ、２１…圧縮コイルスプリング、２２…磁性体、２３…従来のダイヤフラム、２４…磁性体受部、２５…従来の補強リブ、２６…本発明のダイヤフラム、２７…磁性体受部、２８…本発明の補強リブ

Claims

コネクタ等が接続されるタブ端子又は印刷配線基板に挿入されるコイル端子兼半田付固定端子がインサート成形された本体と、該本体に螺着する圧縮コイルスプリング調整ねじと、該本体に巻装されたコイルと、該コイルに対し相対移動する磁性体と、一方に略中央部に突設された磁性体受部を有し他方に複数個のリング状の補強リブを有するダイヤフラムと、該ダイヤフラムを復帰させる圧縮コイルスプリングと、圧力導入管が突設されたカバー体と、からなる圧力センサにおいて、該補強リブは断続的な複数個のリング状としたことを特徴とする圧力センサ。