JP2007322238A - 圧力センサの取付構造及び取付具 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力センサの取り付けを簡単にすると共に、チューブやケーブルの引き回しを容易にする。
【解決手段】圧力センサ１を取付具２０により壁面Ｗから離間した位置に支持することで、壁面Ｗに圧力センサ１を嵌め込む穴を開けることなく取り付けることができ、取付作業が簡単である。また、圧力センサ１の導入ポート７に対し略直交方向から接続した流体導入路３２にチューブ３３等を接続することで、チューブ３３等を押し曲げることなく、導入ポート７に流体を導入させることができるため、チューブ３３の引き回しが容易になる。さらに、ケーブル１０がセンサ支持部２１の周囲に設けられた溝部３６またはガイド溝３７により外側に導かれるため、ケーブル１０の引き回しを容易に行うことができる。
【選択図】図９

Description

本発明は、圧力センサの取付構造及び取付具に関する。

圧力センサとして、ケーシング内に設けた圧力検出素子により計測した流体（気体または液体）の圧力をケーシングの前面に設けた表示部に表示するものが知られている。こうした圧力センサは、背面側に流体を取り入れるためのチューブを接続するための導入ポートや、ケーブル端末を接続するためのコネクタが設けられていることが多い。このような圧力センサを、背面を壁面側に向けた状態で壁面に取り付ける場合には、下記特許文献１等に示されるように、壁面に圧力センサを嵌め込む穴を設けてチューブやケーブルを壁面の裏側で引き回すようにすることがある。
特開２００４−２０７２８３公報

しかしながら、上記のように壁面に穴を空ける方法は、取り付けに手間がかかるという問題がある。この対策として、壁面に上記のような穴を設けずに、取付具を用いて圧力センサを壁面から手前側に浮いた位置に支持し、チューブやケーブルを壁面の手前側で引き回すことが考えられる。しかし、この場合、単にチューブやケーブルを圧力センサの背面から垂らしただけでは、例えば、チューブが壁面の手前で押し曲げられたり、ケーブルが引っ張られたときにケーブルの圧力センサとの接続部に直接ストレスがかかってしまうなどのおそれがある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、圧力センサの取り付けを簡単にすると共に、チューブやケーブルの引き回しを容易にすることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係る圧力センサの取付構造は、圧力センサを取付具を介して壁面に取り付ける構造であって、前記圧力センサは、ケーシングと、前記ケーシングの背面から導出されるケーブルと、前記ケーシングの背面に設けられ流体を導入する導入ポートと、前記ケーシング内に設けられ前記導入ポートによって導入された流体の圧力を検出する検出手段と、を備え、前記取付具は、前記取付具を前記壁面に固定するための壁面固定部と、前記ケーシングの背面に固定され、前記ケーシングを壁面から離間した位置に支持するセンサ支持部と、前記導入ポートに接続され、流体を前記センサ支持部の側面方向における外側から前記導入ポートへ導入する流体導入路と、前記センサ支持部に設けられ前記ケーシングから導出される前記ケーブルを収容する収容部と、前記センサ支持部の側面方向に設けられて前記ケーブルを前記収容部から外側に導くケーブル導出部と、を備えたところに特徴を有する。
なお、ここで、「センサ支持部の側面方向」とは、壁面に沿うような方向をいう。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ケーブルの端部には、コネクタ部が設けられ、前記ケーシングの背面には、前記コネクタ部を嵌合接続可能なコネクタ嵌合部が設けられ、前記コネクタ部は、前記コネクタ嵌合部に対して嵌合可能でかつ嵌合を解除操作可能なロック部を備えており、前記取付具は、前記コネクタ部の後方を開放するとともに、前記ロック部の前記取付具の外側から解除操作可能な開放部を備えるところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記ケーブル導出部は、溝状をなすとともに、前記ケーブルを径方向から進入させるためのケーブル進入口を備え、かつそのケーブル進入口の幅寸法がその内側の幅寸法よりも小さくなっているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３にいずれかに記載のものにおいて、前記ケーブル導出部は、前記センサ支持部の側面方向において前記ケーブルを導く方向が異なるものが複数箇所に設けられているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記ケーブル導出部は、対向する一対の溝壁を有する溝状をなすとともに、前記取付具を成形するための一対の金型の型開き方向に対して斜め方向に延びており、かつ前記取付具は、前記各溝壁の型開き方向が開放された形態であるところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のものにおいて、前記ケーシングの背面と前記センサ支持部とは、前記導入ポートを中心とした軸線周りに複数の異なる向きの固定姿勢で固定可能であり、前記収容部は、前記各固定姿勢において、前記ケーブルを前記ケーブル導出部に対応する位置に導くことが可能な形状をなしているところに特徴を有する。

請求項７の発明に係る取付具は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の圧力センサの取付構造に用いられるところに特徴を有する。

＜請求項１及び請求項７の発明＞
圧力センサが取付具により壁面から離間した位置に支持されるため、壁面に圧力センサを嵌め込む穴を開けることなく取り付けることができ、取付作業が簡単である。また、チューブ等を流体導入部に接続することで、チューブ等を押し曲げることなく、導入ポートに流体を導入させることができるため、チューブ等の引き回しが容易になる。さらに、ケーブルがケーブル導出部により外側に導き出されるため、ケーブルの引き回しを容易に行うことができる。

＜請求項２の発明＞
取付具は、コネクタ部の後方を開放し、ロック部の解除操作が可能な開放部を備えているため、圧力センサの背面に取付具を固定したままの状態で、コネクタ部の嵌合離脱操作を行うことができ、取り付け箇所を変更する場合等における作業性が良い。

＜請求項３の発明＞
ケーブル導出部のケーブル進入口が狭まった形状になっているため、ケーブル導出部内に挿通されたケーブルが外側に抜けにくい。

＜請求項４の発明＞
ケーブル導出部として、ケーブルを導く方向が異なるものが複数箇所に設けられているため、ケーブルの引き回しの自由度が高まる。

＜請求項５の発明＞
ケーブル導出部が取付具を成形するための一対の金型の型開き方向に対して斜め方向に延びている場合であっても、ガイド溝を構成する一対の溝壁の型開き方向が開放された形態となっているため、ガイド溝をその一対の金型により成形することができる。

＜請求項６の発明＞
圧力センサが取付具に対し軸線周りの複数の固定姿勢で固定可能とされている。これにより、圧力センサの取り付け向きやケーブルの引き出し方向を自在に選択することが可能になる。

＜実施形態１＞
次に本発明の実施形態１について図１から図１０を参照して説明する。
本実施形態では、圧力センサ１を取付具２０を用いて壁面Ｗに取り付けるための構成を例示する。なお、以下の説明において、上下方向については図９を基準とし、また図９の右側（壁面Ｗ側）を後方とする。

圧力センサ１は、図１及び図２に示すように、略立方体状のケーシング２内に、流体（気体若しくは液体）の圧力を検出するための検出手段３等を収容した構成になっている。この検出手段３は、図９にも示すように検出回路基板３Ａと、その上面に実装されたダイアフラム式の圧力検出素子３Ｂとからなる。また、ケーシング２の前面には、検出手段３により検出された圧力等を表示するための表示部４と、各種の操作を行うための３つの操作ボタン５とが設けられている。

ケーシング２の後面は、後述する取付具２０が固定される略正方形の取付具固定面６となっている。この取付具固定面６の中央には、円筒状の導入ポート７が後方に突出して設けられており、この導入ポート７から圧力検出素子３Ｂに流体を取り入れるようになっている。

また、取付具固定面６には、上部中央に検出回路基板３Ａ上に実装されたケーブル接続用コネクタ９（本発明の「コネクタ嵌合部」に相当）が設けられている。このケーブル接続用コネクタ９には、図９に示すように、ケーブル１０の端部に設けられたコネクタ部１１が嵌合され、これによりケーブル１０を介して外部からの電力の供給や外部への検出信号の出力等が行われるようになっている。このコネクタ部１１の上面には、上下に撓み変形可能なロック部１２が設けられており、コネクタ部１１をケーブル接続用コネクタ９に嵌合した場合に、ロック部１２がケーブル接続用コネクタ９に設けられたロック爪９Ａと係合することで、両コネクタ９，１１が嵌合状態にロックされる。また、ロック部１２の端部は操作部１２Ａとなっており、ロック爪９Ａに対する係合状態から操作部１２Ａを押し下げてロック部１２を撓み変形させることで、係合が解除されるようになっている。

また、ケーシング２の取付具固定面６には、その４隅に取付具２０を固定するためのビス１３（図９参照）をねじ締め可能なビス孔部１４が凹設されている。各ビス孔部１４は、取付具固定面６の中心軸線（導入ポート７の中心軸線）に対して、９０度間隔の点対称となる位置に配置されている。

一方、取付具２０は、図３から図８に示すように、アルミダイキャスト等により一体に形成されている。取付具２０は、正面からみて、略長方形状をなしており、その上部には、圧力センサ１を壁面Ｗから離間した位置に支持するためのセンサ支持部２１が設けられ、下部には、取付具２０を壁面Ｗに対して固定するための壁面固定部２５が設けられている。

センサ支持部２１は、全体として、後方に開放した箱形をなしており、その後面にはコネクタ部１１やケーブル１０を収容する略コの字形状をなす収容部２１Ａ（本発明の「開放部」に相当）が凹設されている。センサ支持部２１の前面には、取付具固定面６と概ね同じ大きさの正方形状をなしたセンサ固定部２２が形成されており、その４隅にビス挿通孔２３が前後に貫通して形成されている。各ビス挿通孔２３は、ビス孔部１４と整合する位置、即ちセンサ固定部２２の中心軸線に対して、９０度間隔の点対称となる位置に配置されている。そして、センサ固定部２２にケーシング２の取付具固定面６を重ねて、各ビス挿通孔２３に後方から挿通させたビス１３をビス孔部１４にねじ締めすることで、圧力センサ１と取付具２０とが互いに固定される。

壁面固定部２５は、左右方向の中央に、センサ固定部２２よりも前側に膨出した略直方体状の基部２６を備えている。この基部２６の左右両側面には、後端位置に前後に貫通したネジ挿通孔２７を備えた板状の取付片２８が側方に延出して形成されている。壁面固定部２５の後端面とセンサ支持部２１の後端面とは面一であり、壁面固定部２５及びセンサ支持部２１の後端面を壁面Ｗにあてて、各取付片２８のネジ挿通孔２７に前方から挿通させたネジ２９（図１０参照）を壁面Ｗにねじ締めすることで、取付具２０が壁面Ｗに固定される。

また、センサ支持部２１の中央には、円筒状のポート接続部３１が設けられている。このポート接続部３１は、後面が閉塞され、前面がセンサ固定部２２の中央に開口しており、前面に開口から圧力センサ１の導入ポート７が差し込まれるようになっている。また、ポート接続部３１の開口部内周面には、環状のシールリング（図示せず）が装着され、このシールリングにより導入ポート７に差し込まれた導入ポート７の外周面とポート接続部３１との間が水密状に閉塞される。取付具２０には、さらに上下方向に直線状に延びた流体導入路３２が設けられており、この流体導入路３２の上端は、ポート接続部３１の内周面に開口し、下端は基部２６を上下に貫通してその下面略中央に開口している。即ち、この流体導入路３２は、導入ポート７に対し、略直交方向（センサ支持部２１の側面方向）から接続している。流体導入路３２の下側の開口部内周面には雌ネジが形成されており、ここにチューブ３３の先端部に設けられた雄ネジ状の接続部材３４がねじこまれることで、チューブ３３と流体導入路３２が接続され、チューブ３３から取り入れられた流体が流体導入路３２を介して導入ポート７に導入されるようになっている。

なお、壁面固定部２５と流体導入路３２を構成する部位である基部２６とは、センサ支持部２１に対して同じ側に一体的に設けられているため、両者２５，２６を異なる側に設ける場合に比べて取付具２０を小型にすることができる。また、ケーブル１０から大きな力を受けやすい箇所である基部２６の近くを壁面Ｗに固定するため、取付具２０をしっかりと固定することができる。

センサ支持部２１の前面側には、ポート接続部３１の上側部分及び左右両側部分にそれぞれ解除操作孔３５（本発明の「開放部」に相当）が設けられている。各解除操作孔３５は、ポート接続部３１の前面と、センサ支持部２１の上面または左右側面とを連ねてそれぞれ長方形状に切り欠いて形成されている。各解除操作孔３５は、取付具２０を圧力センサ１に対し後述するように各姿勢で取り付けたときに、コネクタ部１１を挿通させるとともに、ロック部１２の操作部１２Ａを外面に露出させる。

また、、センサ支持部２１の後端部には、その上辺及び左右両側辺の中央に、それぞれ後方に開口する溝部３６（本発明の「ケーブル導出部」に相当）が切り欠き形成されている。各溝部３６にケーブル１０を挿通することで、ケーブル１０を収容部２１Ａの内側から外側へ導くことが可能となっている。

取付具２０には、さらにセンサ支持部２１の左右両端下部から左右の取付片２８の上部にかけて、一対のガイド溝３７（本発明の「ケーブル導出部」に相当）が形成されている。各ガイド溝３７は、センサ支持部２１側の下部を切り欠くことで斜め下後方向きに形成された溝壁３７Ａと、この溝壁３７Ａに対向し取付片２８の上部を切り欠くことで斜め上前方向きに形成された溝壁３７Ｂとの間に形成されており、全体として斜め下前方へ延びている。また、ガイド溝３７の上部は、取付具２０を壁面Ｗに取り付けた状態（図９参照）において、収容部２１Ａと連通する形態となっており、収容部２１Ａ内のケーブル１０をこのガイド溝３７に挿通させることで、ケーブル１０を斜め下前方へ導き出すことができるようになっている。

ここで、この取付具２０は、流体導入路３２を除く全ての部位が、前後方向に型締め・型開きされる前後一対の金型によって形成されている。上記のガイド溝３７は、図６に示すように、溝壁３７Ａと溝壁３７Ｂとが互いにセンサ固定部２２（センサ取付面）に垂直な方向に重なり合わないように（上下に重なり合わないように）配置されており、溝壁３７Ａの後方（矢線Ｂ参照）及び溝壁３７Ｂの前方（矢線Ｃ参照）が開放された形態となっているため、上記のように前後方向に型開きされる一対の金型により成形することが可能となっている。

また、各ガイド溝３７は、外側方に向けて開口しており、その開口は、ガイド溝３７内にケーブル１０を径方向から進入させるためのケーブル進入口３７Ｃとなっている。このケーブル進入口３７Ｃは、図８に示すように、両側の溝壁３７Ａ，３７Ｂが内側に張り出すことで、幅寸法がガイド溝３７の内側の幅寸法よりも小さくなっている。また、ケーブル進入口３７Ｃの幅寸法は、ケーブル１０の外径と同じかそれよりも僅かに大きい程度に設定されている。このため、ケーブル１０をガイド溝３７に挿通させる場合には、ケーブル１０がケーブル進入口３７Ｃに対し圧縮しつつ押し込まれ、ガイド溝３７内に挿入されたケーブル１０は、ガイド溝３７から外れにくい。

圧力センサ１を壁面Ｗに取り付ける際には、チューブ３３の引き出し方向（圧力センサ１の下方、左方、右方の３方向）に応じて、圧力センサ１に取付具２０を固定する姿勢（向き）が決められる。即ち、チューブ３３を圧力センサ１の下方に引き出す場合には、図９に示すように、圧力センサ１の下方に取付具２０の壁面固定部２５がくるようにして、圧力センサ１と取付具２０とを４つのビス１３を用いて互いに固定する。また、チューブ３３を圧力センサ１の側方に引き出す場合には、図１０に示すように、圧力センサ１の左右いずれかの側に取付具２０の壁面固定部２５がくるようにして、圧力センサ１と取付具２０とを互いに固定する。続いて、取付具２０の流体導入路３２にチューブ３３の端部を接続する。

次に、取付具２０の収容部２１Ａに後面の開口からコネクタ部１１を挿入し、そのコネクタ部１１を圧力センサ１のケーブル接続用コネクタ９に嵌合接続する。そして、ケーブル１０を収容部２１Ａから外側へ上下左右いずれかの方向に引き出す。壁面固定部２５のある側からケーブル１０を引き出す場合には、図９に示すように、左右いずれかのガイド溝３７に挿通させる。また、図１０に示すように、ケーブル１０をその他の側に引き出す場合には、ケーブル１０を３つの溝部３６のいずれかに挿通させる。ここで、収容部２１Ａは、各溝部３６及びガイド溝３７に連通した略コの字状の空間となっているため、ケーシング２から延出するケーブル１０をいずれの側の溝部３６またはガイド溝３７にも導くことができる。そして、取付具２０を壁面Ｗにあててねじ止めすることにより圧力センサ１の取り付けが完了する。なお、圧力センサ１は、図１０に示すように、複数個を互いに密着した状態で縦または横方向に一列に並べて取り付けることができる。

以上のように、本実施形態によれば、圧力センサ１が取付具２０により壁面Ｗから離間した位置に支持されるため、壁面Ｗに圧力センサ１を嵌め込む穴を開けることなく取り付けることができ、取付作業が簡単である。また、チューブ３３等を流体導入路３２に接続することで、チューブ３３等を押し曲げることなく、導入ポート７に流体を導入させることができるため、チューブ３３の引き回しが容易になる。さらに、ケーブル１０が溝部３６またはガイド溝３７により外側に導かれるため、ケーブル１０の引き回しを容易に行うことができる。

また、取付具２０は、コネクタ部１１の後方を開放し、ロック部１２の係合解除操作が可能な収容部２１Ａ及び解除操作孔３５を備えているため、圧力センサ１の背面に取付具２０を固定したままの状態で、コネクタ部１１の嵌合離脱操作を行うことができ、取り付け箇所を変更する場合等における作業性が良い。

また、ガイド溝３７のケーブル進入口３７Ｃが狭まった形状になっているため、ガイド溝３７内に挿通されたケーブル１０が外側に抜けにくい。

また、ケーブル導出部として、ケーブルを導く方向が異なるもの（ガイド溝３７及び各溝部３６）が複数箇所に設けられているため、ケーブル１０の引き回しの自由度が高まる。

また、ガイド溝３７が取付具２０を成形するための一対の金型の型開き方向に対して斜め方向に延びている場合であっても、ガイド溝３７を構成する一対の溝壁３７Ａ，３７Ｂの型開き方向が開放された形態となっているため、ガイド溝３７をその一対の金型により成形することができる。従って、ガイド溝を別に成形する場合に比べると、製造時のコストを抑えることができる。

また、圧力センサ１と取付具２０とを固定するための固定手段（ビス１３、ビス孔部１４及びビス挿通孔２３）が導入ポート７を中心とした軸線回りに対称に配置されており、圧力センサ１が取付具２０に対し軸線周りの複数の固定姿勢で固定可能とされている。これにより、圧力センサ１の取り付け向きやケーブル１０の引き出し方向を自在に選択することが可能になる。

本発明の圧力センサの正面図 圧力センサの背面図 取付具の斜視図 取付具の正面図 取付具の背面図 取付具の側面図 取付具の底面図 図６のＡ−Ａ線断面図 圧力センサの取り付け状態の一例を示す側面図 圧力センサを複数並列して取り付けた例を示す正面図

符号の説明

１…圧力センサ
２…ケーシング
３…検出手段
７…導入ポート
９…ケーブル接続用コネクタ（コネクタ嵌合部）
１０…ケーブル
１１…コネクタ部
１２…ロック部
２０…取付具
２１…センサ支持部
２１Ａ…収容部（開放部）
２５…壁面固定部
３２…流体導入路
３３…チューブ
３５…解除操作孔（開放部）
３６…溝部（ケーブル導出部）
３７…ガイド溝（ケーブル導出部）
３７Ａ，３７Ｂ…溝壁
３７Ｃ…ケーブル進入口
Ｗ…壁面

Claims (7)

1. 圧力センサを取付具を介して壁面に取り付ける構造であって、
   前記圧力センサは、
   ケーシングと、
   前記ケーシングの背面から導出されるケーブルと、
   前記ケーシングの背面に設けられ流体を導入する導入ポートと、
   前記ケーシング内に設けられ前記導入ポートによって導入された流体の圧力を検出する検出手段と、
   を備え、
   前記取付具は、
   前記取付具を前記壁面に固定するための壁面固定部と、
   前記ケーシングの背面に固定され、前記ケーシングを壁面から離間した位置に支持するセンサ支持部と、
   前記導入ポートに接続され、流体を前記センサ支持部の側面方向における外側から前記導入ポートへ導入する流体導入路と、
   前記センサ支持部に設けられ前記ケーシングから導出される前記ケーブルを収容する収容部と、
   前記センサ支持部の側面方向に設けられて前記ケーブルを前記収容部から外側に導くケーブル導出部と、
   を備えたことを特徴とする圧力センサの取付構造。
2. 前記ケーブルの端部には、コネクタ部が設けられ、
   前記ケーシングの背面には、前記コネクタ部を嵌合接続可能なコネクタ嵌合部が設けられ、
   前記コネクタ部は、前記コネクタ嵌合部に対して嵌合可能でかつ嵌合を解除操作可能なロック部を備えており、
   前記取付具は、前記コネクタ部の後方を開放するとともに、前記ロック部の前記取付具の外側から解除操作可能な開放部を備えることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサの取付構造。
3. 前記ケーブル導出部は、溝状をなすとともに、前記ケーブルを径方向から進入させるためのケーブル進入口を備え、かつそのケーブル進入口の幅寸法がその内側の幅寸法よりも小さくなっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力センサの取付構造。
4. 前記ケーブル導出部は、前記センサ支持部の側面方向において前記ケーブルを導く方向が異なるものが複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３にいずれかに記載の圧力センサの取付構造。
5. 前記ケーブル導出部は、対向する一対の溝壁を有する溝状をなすとともに、前記取付具を成形するための一対の金型の型開き方向に対して斜め方向に延びており、かつ前記取付具は、前記各溝壁の型開き方向が開放された形態であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の圧力センサの取付構造。
6. 前記ケーシングの背面と前記センサ支持部とは、前記導入ポートを中心とした軸線周りに複数の異なる向きの固定姿勢で固定可能であり、前記収容部は、前記各固定姿勢において、前記ケーブルを前記ケーブル導出部に対応する位置に導くことが可能な形状をなしていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の圧力センサの取付構造。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の圧力センサの取付構造に用いられる取付具。

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