JP2015034769A - 圧力検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気センサの調整に要する負担を軽減することができる圧力検出装置を提供すること。
【解決手段】第１空間（Ｓ１）内の圧力に応じて変形可能なダイヤフラム（５）と、ダイヤフラム（５）の変形に応じて移動可能な移動部材（７）と、移動部材（７）と共に移動する磁石（１３）と、磁気センサ（１２）とを具備して圧力検出装置（１）が構成されている。磁気センサ（１２）は、磁石の磁束の向きを検出可能なＧＭＲ素子からなる。第１調整機構によって、移動部材（７）の移動方向における磁石（１３）と磁気センサ（１２）との相対位置を調整可能とし、第２調整機構によって、移動部材（７）の移動方向及び磁石（１３）の各極を結ぶ方向と交差する方向における磁石（１３）と磁気センサ（１２）との相対位置を調整可能とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧力検出装置に関し、特に、圧力変化により移動する磁石の磁界を磁気センサで検出して圧力検出を行う圧力検出装置に関する。

従来、ダイヤフラムによって仕切られた空間内に圧力検出対象となる流体を連通し、その圧力変化に応じてダイヤフラムを変形させて当該変形量から圧力を検出する圧力検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この圧力検出装置は、磁気センサとなるホールＩＣと、このホールＩＣに対向する位置に固定された永久磁石と、ホールＩＣに対して永久磁石と反対側に装着されたプレートとを備えて構成されている。プレートは、１枚の鉄板と２枚の樹脂板とが積層された構造からなる。プレートは、各樹脂板に対する鉄板の位置が異なるように、３種類用意され、何れか１種類のプレートを選択して装着することで、ホールＩＣと鉄板との距離が変更される。この装置にあっては、複数の製品において一定の出力特性を有するように調整する場合、各製品の出力特性に応じて、プレートの種類を変更してホールＩＣと鉄板との距離を調整したり、プレートを非装着としたりしている。

特許第５０２７１９１号公報

しかしながら、上述した圧力検出装置においては、ホールＩＣにおける出力特性を一定とするため、プレートを複数種類とする必要があり、圧力検出装置と別体となったプレートが紛失したり損傷したりしないように管理する負担が生じるという問題がある。また、ホールＩＣと鉄板との距離を調整するため、装着済みのプレートを取り外す作業の他、取り外したプレートを保管等する作業や、別のプレートを装着する作業が必要となり、調整の作業性が劣ったものになるという問題がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、磁気センサの調整に要する負担を軽減することができる圧力検出装置を提供することを目的とする。

本発明の圧力検出装置は、流体が出入り可能な連通部を有する筐体と、この筐体を仕切って第１空間と第２空間とを形成し、前記連通部に連通する第１空間内の圧力に応じて変形可能なダイヤフラムと、前記第２空間に配置され、前記ダイヤフラムの変形に応じて移動可能な移動部材と、前記ダイヤフラムを変形可能に支持する付勢部材と、前記移動部材と共に移動する磁石と、前記第２空間に配置され、前記磁石からの磁界を検出する磁気センサとを具備し、前記磁石は、前記移動部材の移動方向に対して交差する方向が異極となるように着磁され、前記移動部材の移動方向に沿った第１方向における前記磁石と前記磁気センサとの相対位置を調整可能とした第１調整機構と、前記移動部材の移動方向と交差する方向であって、前記磁石の各極を結ぶ方向と交差する方向である第２方向における前記磁石と前記磁気センサとの相対位置を調整可能とした第２調整機構とを有し、前記磁気センサは、磁束の向きを検出可能なＧＭＲ素子からなることを特徴とする。

上記圧力検出装置によれば、磁気センサとして、磁束の向きを検出するＧＭＲ素子を用いたので、磁石における磁力の強弱による影響を受けずに、磁石の位置を適切に検出することができる。これにより、従来の装置のように、複数種類のプレートを用意しなくても、各調整機構で磁気センサと磁石との相対位置を調整でき、プレートを交換する作業等をなくして調整に要する負担を軽減することが可能となる。また、第２調整機構により移動部材の移動方向及び磁石の各極を結ぶ方向と交差する方向に磁石と磁気センサとの相対位置を調整可能としたので、検出する圧力に対する出力電圧の変化特性（単位圧力当たりの出力電圧）を調整することができる。これにより、複数の製品における出力特性の一定化を達成することができる。

上記圧力検出装置において、前記磁石を保持する保持部材を備え、前記第１調整機構は、前記移動部材に連設されて雄ねじが外周に形成された柱状部と、前記保持部材を支持すると共に、前記柱状部に噛み合う雌ねじが形成されたねじ部材とを具備し、前記柱状部と前記ねじ部材とを相対回転して当該ねじ部材を前記柱状部の軸線方向に移動することで、前記保持部材及び前記磁石の前記第１方向における位置を調整可能とすることが好ましい。この場合には、柱状部の雄ねじと、ねじ部材の雌ねじとのねじ構造によって第１調整機構を構成したことから、簡単な構造によって磁石の位置を調整することができる。

上記圧力検出装置において、前記第２調整機構は、前記柱状部に対して前記保持部材を回転可能に支持する前記ねじ部材を含んで構成され、前記保持部材の当該回転によって前記第２方向における前記磁気センサに対する前記磁石の位置を調整可能とすることが好ましい。この場合には、ねじ部材が保持部材を回転可能に支持することで第２調整機構を構成したことから、これによっても、簡単な構造によって磁石の位置を調整することができる。

上記圧力検出装置において、前記保持部材は、前記柱状部が相対回転可能に挿通される貫通部を有し、前記ねじ部材は、前記貫通部に挿通されて係止する係止片を備え、当該係止片と前記保持部材との係止によって、前記ねじ部材に対する前記保持部材における前記移動部材の移動方向への移動が規制されることが好ましい。この場合には、保持部材を係止する係止片をねじ部材が有するので、ねじ部材と一体となって保持部材及び磁石を柱状部の延在方向（軸線方向）へ移動させることができ、第１調整機構による位置調整を行い易くすることができる。また、これら２部材を一つの部品として取り扱い可能となり、柱状部への取り付けを容易に行うことができる。

上記圧力検出装置において、前記第２調整機構は、前記保持部材に形成され、前記移動部材の移動方向に交差する方向に突出する突出部を有することが好ましい。この場合には、突出部に力を作用させることで、保持部材を容易に回転させることができ、第２調整機構による位置調整を行い易くすることができる。

上記圧力検出装置において、前記筐体は、前記連通部を含む第１ケースと、この第１ケースに取り付けられると共に前記保持部材が収容される第２ケースとを備え、前記第２ケースは、前記ねじ部材を回転可能に案内する筒状の案内部と、前記保持部材を前記第２ケースの外部に露出させる開口部とを有することが好ましい。この場合には、案内部によってねじ部材の回転が案内されることから、当該回転による第１調整機構の位置調整を円滑にすることができる。また、開口部を通じて第２ケースの外部から保持部材を回転するよう容易に操作することが可能となる。

上記圧力検出装置において、前記第１調整機構及び第２調整機構による調整後、前記柱状部、保持部材及びねじ部材は、接着剤によって相対回転及び相対移動不能に固定されることが好ましい。この場合には、各調整機構による調整が完了した後、出力特性が不所望に変化することを防止することができる。

上記圧力検出装置において、前記付勢部材は、前記第１空間に設けられた板ばねからなることが好ましい。この場合には、ダイヤフラムを支持するためのばねを第２空間に設ける必要が無いので、第２空間において保持部材やねじ部材の取付位置の制約を緩和できる等、第２空間を有効利用できると共に、各調整機構による調整作業も容易に行うことが可能となる。

上記圧力検出装置において、前記第２調整機構は、前記磁気センサが搭載された基板を支持する支持部材を備え、当該支持部材を前記磁石と対向する平面内で移動することで、前記磁石と前記磁気センサとの相対位置を調整することが好ましい。この場合には、支持部材を移動することで第２調整機構による磁石と磁気センサとの相対位置を調整でき、圧力と出力電圧とによる変化特性を調整することが可能となる。これにより、例えば、筐体に支持部材を設置することで、第１調整機構と第２調整機構との独立性が高められ、各調整機構での調整の容易化を図ることができる。

上記圧力検出装置において、前記第２調整機構は、前記支持部材に連設された第１ねじと、この第１ねじと噛み合う第２ねじとを備え、この第２ねじを回転して前記第１ねじを移動することで前記支持部材の位置を調整可能とすることが好ましい。この場合には、支持部材の位置を調整するために、第２調整機構が第１ねじ及び第２ねじのねじ構造を利用するので、支持部材の位置を容易に微調整することができる。

上記圧力検出装置において、前記支持部材の側部には、ばね部材が設けられ、このばね部材によって前記支持部材が前記磁石と対向する平面内での移動方向に付勢されることが好ましい。この場合には、ばね部材によって支持部材を付勢するので、第１ねじ及び第２ねじのがたつきを防止でき、支持部材を調整した位置に精度良く位置決めすることが可能となる。

上記圧力検出装置において、前記付勢部材は、前記第１空間に設けられて前記ダイヤフラムを前記第２空間側に付勢する第１付勢体と、前記第２空間に設けられ、前記移動部材を介して前記ダイヤフラムを前記第１空間側へ付勢する第２付勢体とを備えることが好ましい。この場合には、第１付勢体及び第２付勢体の２つの付勢体を設けたので、第１空間において、正圧と負圧との両方を測定することができる。しかも、付勢体を変更することで、測定したい圧力に対応することも可能となる。

上記圧力検出装置において、前記磁石は、前記移動部材に保持され、前記第１移動機構は、前記筐体に形成された雌ねじ部と、この雌ねじ部に噛み合う雄ねじ部が形成されたねじ体とを具備し、このねじ体と前記移動部材とで前記第２付勢体を挟んでいることが好ましい。この場合には、ねじ体の回転操作によって移動部材に保持された磁石の位置を容易に調整することができる。

上記圧力検出装置において、前記筐体は、前記連通部を含む第１ケースと、この第１ケースに取り付けられると共に前記移動部材が収容される第２ケースとを備え、前記第２ケースは、前記ねじ体を当該第２ケースの外部に露出させる開口部を有することが好ましい。この場合には、開口部を通じて第２ケースの外部からねじ体を回転するよう容易に操作することが可能となる。

本発明によれば、磁気センサにおける出力の変化特性の調整に要する負担を軽減することができる。

第１の実施の形態に係る圧力検出装置の分解斜視図である。 上記第１の実施の形態に係る圧力検出装置の断面図である。 上記第１の実施の形態に係る圧力検出装置を組み立てた状態の斜視図である。 上記第１の実施の形態に係る圧力検出装置が有する下ケースの斜視図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、磁気センサと磁石の位置関係の説明図であり、図５Ｃ及び図５Ｄは、磁気センサの出力と第１空間の圧力との関係を示すグラフである。 第２の実施の形態に係る圧力検出装置の分解斜視図である。 上記第２の実施の形態に係る圧力検出装置の断面図である。 上記第２の実施の形態に係る圧力検出装置を組み立てた状態の斜視図である。 上記第２の実施の形態に係る圧力検出装置が有する下ケースの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る圧力検出装置は、例えば、洗濯機などにおける水位変化に伴うエアトラップの圧力検出に用いられるものである。なお、本実施の形態に係る圧力検出装置の用途については、これらに限定されるものではなく、任意の装置の圧力検出に適用可能である。

図１は、本実施の形態に係る圧力検出装置１の分解斜視図である。図２は、本実施の形態に係る圧力検出装置１の断面図である。図３は、本実施の形態に係る圧力検出装置１の外観を示す斜視図である。なお、以下においては、説明の便宜上、図１に示す上下方向及び左右方向を、それぞれ「圧力検出装置１の上下方向」及び「圧力検出装置１の左右方向」と呼ぶものとする。また、図１に示す紙面手前側を「圧力検出装置１の前方側」と呼び、図１に示す紙面奥側を「圧力検出装置１の後方側」と呼ぶものとする。

図１〜図３に示すように、本実施の形態に係る圧力検出装置１は、筐体２を構成する上ケース（第１ケース）３及び下ケース（第２ケース）４を備え、筐体２の内部をダイヤフラム５で仕切って第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２（図２参照）を形成している。上ケース３及び下ケース４は、ダイヤフラム５及び付勢部材６の各外周側を挟み込み、下ケース４の係合凸部４１が、上ケース３の係合穴３１に係合することで一体化されている。ダイヤフラム５の下面側には移動部材７が取り付けられ、移動部材７の柱状部７１には、保持部材８及びねじ部材９が取り付けられている。また、下ケース４には、基板１０が保持されている。なお、上ケース３、下ケース４、移動部材７、保持部材８及びねじ部材９は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して形成される。

上ケース３は、下方側に開口した蓋形状を有し、内部に第１空間Ｓ１を画成するものである。上ケース３の頂壁部３２は、上面視円形状に形成され、その周囲から下方側に延伸する側壁部３３が形成されている。側壁部３３は、円筒状に形成されており、その周方向に所定間隔を隔てて上述した係合穴３１が複数形成されている。側壁部３３の内周における上部位置には、下側を開放する周溝３３ａが形成されている（図２参照）。周溝３３ａの隣接位置には、下方に突出して付勢部材６の上面に接触する突出部３３ｂが形成されている。また、側壁部３３の外周面には、外側（右側）に延伸するように管状の連通部３４が連設され、連通部３４は、第１空間Ｓ１に連通している。連通部３４には、外部からの測定対象となる空気（気体）が通過する図示しない配管が接続される。従って、第１空間Ｓ１には、連通部３４を通して圧力が検出される空気が流入あるいは流出されることとなる。

下ケース４は、上方側に開口した容器形状を有し、内部に第２空間Ｓ２を画成するものである。下ケース４の周壁部４２は、概して円筒状に形成されている。周壁部４２の上端には、上方に突出して環状をなすリブ４２ａが形成されており、リブ４２ａは、上ケース３の周溝３３ａ内に挿入される（図２参照）。周壁部４２におけるリブ４２ａの下部内面側には、ダイヤフラム５及び付勢部材６が載置される段部からなる載置部４２ｂが形成されている。周壁部４２の外周面には、上ケース３の係合穴３１に対応する位置に上述した係合凸部４１が複数形成されている。係合凸部４１は、その下部領域の外周縁が係合穴３１の下部内周縁に当接した状態で係合しており、これにより、下ケース４に対して上ケース３が上昇することと、それらが周方向に相対回転することとが規制される。

図４は、下ケース４を上方から見た概略斜視図である。図４に示すように、周壁部４２の内周面は円筒に沿う形状に形成されている。周壁部４２の下端側には、上面側に種々の段差を有する底壁部４３が形成されている。底壁部４３は、左側において周壁部４２との間に方形状の第１開口部Ｍ１を形成している。また、底壁部４３の右側では、周壁部４２との間に方形状の第２開口部Ｍ２を形成している。第１開口部Ｍ１は、下ケース４の下側から見たときに、第２空間Ｓ２内に位置する保持部材８を外部に露出できるように形成されている（図２参照）。第２開口部Ｍ２の前後両側には、上下方向に延びる保持溝４４がそれぞれ形成されている。保持溝４４の内部には、基板１０の端部が挿入されて保持されるように構成されている。なお、周壁部４２の内周面は、完全な円筒面とせず、円筒状となる面に対して多少の凹み等を施した形状に形成してもよい。

底壁部４３の平面視中央位置には、上下方向に延びる円筒状の案内部４５が形成されている。案内部４５の内部には、ねじ部材９が挿入され、ねじ部材９の上下動と回転とが円滑に案内されるようになる。案内部４５の前後両側には、上下方向に延びる角柱部４６がそれぞれ連設され、各角柱部４６には、ガイド溝４６ａが形成されている。ガイド溝４６ａの内部には、移動部材７の後述するガイド凸部７２ｄが挿入される。

ダイヤフラム５は、例えば、ゴム等の弾性材料で成形されている。ダイヤフラム５は、図２に示すように、移動部材７の上面に面接触する円盤状の基部５１を有する。この基部５１の上面中央位置には、突出部５１ａが上方向に突設され、この突出部５１ａは、テーパ面が形成されたフランジ部５１ｂを上端に備えた形状に設けられる。また、基部５１の上面であって突出部５１ａを囲む位置には、円環状リブ５１ｃが突設されている。円環状リブ５１ｃの高さは、フランジ部５１ｂの下端より若干低く形成されている。これにより、円環状リブ５１ｃの上端とフランジ部５１ｂの下端とにより付勢部材６の第１部分６１を上下方向から挟み込んで保持可能となっている。基部５１の下面には、複数の係合突部５１ｄが形成され、各係合突部５１ｄは、移動部材７の後述する係合穴７２ｃに嵌り合うように構成されている。

ダイヤフラム５は、その外周に周縁部５２を備えており、この周縁部５２は、上ケース３の突出部３３ｂと、下ケース４の載置部４２ｂとにより挟まれて筐体２に固定される。周縁部５２と基部５１との間には、基部５１よりも薄い厚さの薄肉部５３が連なって形成されている。薄肉部５３は、図２の断面視で第２空間Ｓ２側に凸形状に突出し、Ｕ字状をなすよう折り返された形状をなしており、その下部領域において折り返し部５３ａを形成している。薄肉部５３は、基部５１の上下動により折り返し部５３ａの位置が上下方向に変位するよう変形可能に構成されている。薄肉部５３の厚み及び硬さは、かかる変形によって反力が生じないように設定されている。

付勢部材６は、平面視で外形が円形状をなす板ばねからなり、第１空間Ｓ１に配設される。付勢部材６は、その中央領域を形成する第１部分６１を備えている。第１部分６１の面内中央位置には、ダイヤフラム５の突出部５１ａが貫通する丸穴６１ａが形成されている。丸穴６１ａ内に突出部５１ａが貫通すると、円環状リブ５１ｃの上端の上に第１部分６１が載置され、円環状リブ５１ｃの上端とフランジ部５１ｂの下端とにより第１部分６１が挟み込まれる。なお、第１部分６１を載置して支持する突出部を、本実施の形態においては、円環状リブ５１ｃとしているが、第１部分６１を支持できる形状であれば、円環状に限定されない。例えば、突出部５１ａの周囲に、円形状や多角形状をなした複数の突出部を配設したものでも良い。

付勢部材６は、その外周側領域を形成する円環状の第２部分６２を備えている。第２部分６２は、ダイヤフラム５の周縁部５２と共に、上ケース３の突出部３３ｂと、下ケース４の載置部４２ｂとにより挟まれて筐体２に固定される。第２部分６２と第１部分６１との間には、弾性変形可能な変形部６３が連なって設けられている。変形部６３は、第１部分６１の周方向９０°間隔毎に４箇所の位置で形成され、それぞれの向きを異ならせただけで、同一の平面形状に形成されている。変形部６３は、平面視で、第１部分６１の外縁から第２部分６２の内縁に向かって蛇行するように延在している。変形部６３は、図２に示す状態から、第１部分６１が上方及び下方の何れの方向に変位しても弾性変形可能となり、当該変位量に比例し、変位方向とは反対方向の力で第１部分６１を付勢する。また、変形部６３は、第１部分６１が円環状リブ５１ｃの上で支持されてダイヤフラム５に固定され、第２部分６２が筐体２に固定された状態で、ダイヤフラム５の基部５１と離間するように配設されている。

移動部材７は、基部５１の下面と薄肉部５３とに面接触する移動体７２を有する。移動体７２は、平面視円形の本体板７２ａと、この本体板７２ａの外周に連なって下方に向けられた垂下部７２ｂとを有する。本体板７２ａには、下面中央位置から下方に延びる柱状部７１が連設され、柱状部７１の外周面には、雄ねじ７１ａが形成されている。本体板７２ａの面内４箇所の位置には係合穴７２ｃが形成され、この係合穴７２ｃに係合突部５１ｄが挿入された状態で係合することで、基部５１の下面に移動体７２が固定されている。係合穴７２ｃ及び係合突部５１ｄは、平面視で、第１部分６１より外側に位置している。垂下部７２ｂは、下ケース４における周壁部４２の内周面に隙間を介して位置しており、この隙間に薄肉部５３が配設されている。垂下部７２ｂには、内方に突出する一対のガイド凸部７２ｄ（図１で一方のみ図示）が連設されている。ガイド凸部７２ｄは、ガイド溝４６ａ（図４参照）内に挿入されて移動体７２における周方向の回転を規制し、且つ、ガイド溝４６ａ内で上下方向にスライド自在に構成されている。

保持部材８は、内部に柱状部７１が挿通される貫通穴８１ａを有する貫通部８１を備えている。貫通穴８１ａは、柱状部７１の外面と非接触となる内径寸法に設定され、柱状部７１と保持部材８とが柱状部７１の軸線周りで相対回転可能に設けられる。貫通部８１の右側には、下方を開口する保持凹部８２が形成されている（図２参照）。保持凹部８２には、後述する磁石１３が受容されて保持される。貫通部８１の左側には、腕状をなす一対の突出部８３が連なって形成されている。各突出部８３の突出方向は、左方向となっており、移動部材７の移動方向となる上下方向に交差する方向に向けられている。

ねじ部材９は、内周面に雌ねじ９１ａが形成された円筒状のねじ本体９１を有する（図２参照）。雌ねじ９１ａは、柱状部７１の雄ねじ７１ａと噛み合い、ねじ本体９１を柱状部７１の軸線周りに回転させることで、当該軸線方向（上下方向）にねじ本体９１を移動可能に構成されている。ねじ本体９１の外径寸法は、案内部４５の内径寸法より若干小さく設定されている。これにより、案内部４５の内周面でねじ本体９１の回転が案内され、且つ、ねじ本体９１の上下移動も案内される。ねじ本体９１の底部には六角穴９１ｂが形成され、この六角穴９１ｂに六角レンチ等の工具を挿入してねじ本体９１を回転操作可能に構成される。ねじ本体９１の上部には、保持部材８を支持する支持部９２が形成されている。支持部９２は、ねじ本体９１の上部から外向き突出するフランジ状に形成され、貫通部８１の下面が接した状態で保持部材８を下方から支持している。

ねじ本体９１の上部には、一対の係止片９３が上方に突出するよう形成されている。各係止片９３は、保持部材８の貫通穴８１ａに挿通され、この挿通によって、ねじ部材９に対し、保持部材８が前後及び左右方向に移動することが規制される。各係止片９３は、先端が鉤状に形成され、保持部材８の貫通穴８１ａに挿通された状態で貫通部８１の上面に係止可能に設けられている。この係止状態で、支持部９２と係止片９３とにより保持部材８が上下方向から挟み込まれ、ねじ部材９に対し、保持部材８が上下方向に移動することが規制される。従って、ねじ部材９及び保持部材８は一体化された状態となり、この状態で、ねじ本体９１の軸線周りにおいて、それらを相対回転可能に構成されている。また、係止片９３による係止状態では、保持凹部８２の開口側が支持部９２によって閉塞され、後述する磁石１３が保持凹部８２から脱落不能になっている。なお、移動部材７とねじ部材９とが結合された状態において、ねじ部材９は、保持部材８を柱状部７１に対して回転可能に支持する。この保持部材８及びねじ部材９は、磁石１３と磁気センサ１２との相対位置を調整可能な後述する第２調整機構を構成する。

基板１０は、上半部領域の前後両端側を保持溝４４内に差し込んだ状態で固定される。基板１０は、ハーネス１１を介して不図示の外部装置と電気的に接続されている。基板１０には、磁気センサ１２が実装され、この磁気センサ１２は、磁気抵抗効果素子の一種であるＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子によって構成されている。ＧＭＲ素子は、基本的な構成として、交換バイアス層（反強磁性層）、固定層（ピン止め磁性層）、非磁性層及び自由層（フリー磁性層）をウエハー（図示せず）上に積層して形成されている。磁気センサ１２は、保持部材８に保持された磁石１３における磁束の向きを検出可能に設けられている。磁石１３は、磁気センサ１２側となる右側がＮ極、磁気センサ１２側とは反対側となる左側がＳ極となり、左右方向で互いに異極となるように着磁されている。ここで、磁気センサ１２及び磁石１３により移動部材７の移動を検出する検出手段が構成される。

次に、圧力検出装置１の組み立て方法について説明する。先ず、保持部材８の保持凹部８２内に磁石１３を挿入（圧入）してから、貫通穴８１ａに各係止片９３を挿通して貫通部８１に係止する。これにより、保持部材８とねじ部材９とが一体化され、保持凹部８２が支持部９２で閉塞されて磁石１３が保持部材８から脱落しないように保持される。

次いで、一体化した保持部材８及びねじ部材９に対し、移動部材７を結合する。この結合では、貫通穴８１ａ内に柱状部７１の先端を通過させ、雄ねじ７１ａをねじ本体９１の雌ねじ９１ａに噛み合わせてねじ結合する。このねじ結合により、六角穴９１ｂに工具を挿入して柱状部７１の軸線周りに回転操作することで、保持部材８とねじ部材９とを柱状部７１の延在方向である軸線方向（上下方向）に移動することが可能となる。

また、移動部材７には、移動体７２の上方から被せるようにダイヤフラム５を取り付ける。この取り付けにおいては、移動体７２の係合穴７２ｃに対し、ダイヤフラム５の係合突部５１ｄを挿入して嵌合する。これにより、基部５１と移動体７２の本体板７２ａとが上下に重なり合うように移動部材７とダイヤフラム５とが一体となる。

ダイヤフラム５の上面側には、付勢部材６を取り付ける。この取り付けにおいては、第１部分６１の丸穴６１ａ内に突出部５１ａを挿入し、円環状リブ５１ｃの上端とフランジ部５１ｂの下端とにより付勢部材６を上下方向から挟み込む。このとき、周縁部５２の上面に付勢部材６における第２部分６２の外周下面が面接触し、基部５１の上面から変形部６３が離間して非接触となる。

以上により、保持部材８（保持される磁石１３を含む）、ねじ部材９、移動部材７、ダイヤフラム５及び付勢部材６が一体に組み立てられたユニットとなり、このユニットを下ケース４の上方から収納する。この収納にあたり、案内部４５内にねじ本体９１を挿入し、且つ、ガイド溝４６ａに移動部材７のガイド凸部７２ｄを差し込んだ状態とする。また、保持部材８の突出部８３が第１開口部Ｍ１の大まかに真上に位置するよう位置合わせし、ダイヤフラム５の周縁部５２を下ケース４の載置部４２ｂに載せる。この状態から、下ケース４の上部領域に上ケース３を被せるように配設した後、上ケース３の係合穴３１に係合凸部４１を係合する。これにより、筐体２として上ケース３及び下ケース４が一体となり、周縁部５２及び付勢部材６の第２部分６２が、載置部４２ｂと上ケース３の突出部３３ｂとにより挟み込まれる。この状態で、付勢部材６によってダイヤフラム５が上方から支持され、ダイヤフラム５から、移動部材７と、これにねじ結合されたねじ部材９と、ねじ部材９に保持される保持部材８とが吊り下げられたような状態となる。

基板１０は、下ケース４の第２開口部Ｍ２を通じて、前後両端側を保持溝４４内に差し込んだ状態として固定する。この固定の手段としては、保持溝４４への圧入としたり、接着剤を用いた接着としたりすることができる。

なお、上述の圧力検出装置１の組立方法については、一例を示したものであり、これに限定されるものではなく、組み立ての順序等、適宜変更が可能である。図２及び図３に示すように、各構成部材が組み立てられた状態とすることができれば、どのような組立方法を採用しても良い。

このように圧力検出装置１を組み立てると、上ケース３とダイヤフラム５とによって第１空間Ｓ１が形成される。第１空間Ｓ１に配設される構成部材は、付勢部材６だけとなり、付勢部材６の中央位置となる第１部分６１に突出部５１ａ及び円環状リブ５１ｃを介してダイヤフラム５の基部５１が固定されている。

圧力検出装置１を組み立てた状態において、下ケース４におけるダイヤフラム５の下方には第２空間Ｓ２が形成される。第２空間Ｓ２には、移動部材７と、移動部材７にねじ結合されるねじ部材９と、ねじ部材９に係止される保持部材８と、基板１０とが配設されている。従って、保持部材８に保持される磁石１３と、基板１０に実装される磁気センサ１２とにおいても、第２空間Ｓ２に配設されている。

下ケース４に第１開口部Ｍ１及び第２開口部Ｍ２が形成されるので、第２空間Ｓ２は、大気圧と等圧に設定される。一方、第１空間Ｓ１は、上ケース３の連通部３４を閉塞すると密閉された空間となり、その圧力は、連通部３４を通過して第１空間Ｓ１に流入する空気によって変化する。ここで、例えば、図２に示すように、付勢部材６の上面及び下面が水平な状態なときに、第１空間Ｓ１の圧力が大気圧と等圧になるとする。この状態から、第１空間Ｓ１が大気圧より高圧の正圧となると、第１空間Ｓ１の容積が膨張しようとすることから、基部５１を押し下げる力が作用して下方に変位する。この変位によって、付勢部材６の各変形部６３が変形し、基部５１が上昇するような弾性力を発揮する。そして、第１空間Ｓ１の圧力と、各変形部６３の弾力とが均衡する位置まで基部５１が下方に向かって変位する。また、第１空間Ｓ１が大気圧より低圧の負圧となった場合には、第１空間Ｓ１の容積が縮小しようとすることから、基部５１を引き上げる力が作用して上方に変位する。この変位によって、付勢部材６の各変形部６３が変形し、基部５１が下降するような弾性力を発揮する。そして、第１空間Ｓ１の圧力と、各変形部６３の弾力とが均衡する位置まで基部５１が上方に向かって変位する。

ここで、ダイヤフラム５において、基部５１が上下方向に移動する際、薄肉部５３の折り返し部５３ａの位置が上下方向に変位するように変形する。この変形では、ダイヤフラム５は、基部５１が殆ど変形せずに薄肉部５３だけが変形するようになる。また、基部５１の上下移動に応じて移動部材７も同一の移動量で上下に移動し、ひいては、ねじ部材９を介して支持される保持部材８及びこれに保持される磁石１３も同様に上下に移動する。従って、第１空間Ｓ１の圧力変化に比例して、磁石１３を上下方向に変位させることができ、この変位量を後述するように検出することで、第１空間Ｓ１の圧力を検出する。

次に、本実施の形態に係る圧力検出装置１が有する第１調整機構と、第１調整機構による調整方法について説明する。第１調整機構は、上述の柱状部７１と、ねじ部材９とを備え、移動部材７の移動方向（上下方向）における磁石１３と磁気センサ１２との相対位置を調整可能に設けられている。この位置調整においては、先ず、第１開口部Ｍ１に棒状の治具（不図示）を挿入し、一対の突出部８３の間に治具を通して保持部材８の回転を規制する。柱状部７１の雄ねじ７１ａと、ねじ部材９の雌ねじ９１ａとは噛み合っているので、ねじ部材９の六角穴９１ｂに工具を挿入して回転操作することによって、ねじ部材９及び保持部材８が上下方向に移動する。保持部材８には磁石１３が保持されるので、磁石１３も保持部材８と共に上下方向に移動し、磁気センサ１２に対する磁石１３の上下方向の相対位置が調整される。なお、治具によって保持部材８の回転が規制されるので、ねじ部材９を回転操作しても、貫通穴８１ａにおいて係止片９３が空回りし、磁石１３が左右方向で磁気センサ１２に対向するよう保持部材８の向きが保たれる。

次いで、本実施の形態に係る圧力検出装置１が有する第２調整機構と、第２調整機構による調整方法について説明する。第２調整機構は、相対回転可能なねじ部材９及び保持部材８を備え、移動部材７の移動方向（上下方向）に対して交差する方向であって、磁石１３の各極を結ぶ方向（左右方向）と交差する方向、すなわち、前後方向（図２の紙面と交差する円弧に沿った方向）における磁石１３と磁気センサ１２との相対位置を調整可能に設けられている。この位置調整においては、先ず、六角穴９１ｂに工具を挿入することで、柱状部７１の周方向にねじ部材９が回転することを規制し、ねじ部材９及び磁石１３（保持部材８）が上下に移動することを規制した状態とする。この状態で、上述の治具を第１開口部Ｍ１に挿入し、治具によって突出部８３を前後方向に変位させることで、柱状部７１及びねじ部材９の係止片９３周りで保持部材８を回転する。すると、保持部材８の右端側に保持された磁石１３が前後方向に移動し、磁石１３と磁気センサ１２との相対位置が調整される。

次に、磁気センサ１２の出力の調整について図５を参照して説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、磁気センサ１２と磁石１３の位置関係の説明図であり、図５Ａは正面図、図５Ｂは、図５Ａの左側面図である。また、図５Ｃ及び図５Ｄは、磁気センサ１２の出力と第１空間Ｓ１の圧力との関係を示すグラフである。なお、磁気センサ１２の出力調整は、本実施の形態では、製造時や製品出荷前等、圧力検出装置１での圧力検出を行う前段階において、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２の等圧状態で行われるものである。

上述したように圧力検出装置１を組み立てた際、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、磁石１３は磁気センサ１２から後方向及び左方向に離れて配設される。この磁石１３と磁気センサ１２との位置関係において、磁気センサ１２は、磁石１３の磁束の向きを検出することで、磁石１３の上下方向の変位量に比例して出力電圧が増減するよう構成されている。具体的には、磁気センサ１２は、磁石１３が下方に変位する程、出力電圧が大きくなり、磁石１３が上方に変位する程、出力電圧が小さくなるように構成されている。上述のように、磁石１３の上下方向の変位量は、第１空間Ｓ１の圧力変化に比例するので、図５Ｃ及び図５Ｄのグラフにおいて実線で示すように、第１空間Ｓ１の圧力が上昇するに従って出力電圧が大きくなる比例関係にある。

図５Ａ及び図５Ｂに示す状態から、第１調整機構によって磁石１３を上下方向に移動することができる。磁石１３を下方に移動すると、磁気センサ１２の出力電圧が大きくなるので、図５Ｃのグラフにおいて、実線の上方に位置する点線で示すように磁気センサ１２の出力電圧が設定される。一方、磁石１３を上方に移動すると、磁気センサ１２の出力電圧が小さくなるので、図５Ｃのグラフにおいて、実線の下方に位置する点線で示すように磁気センサ１２の出力電圧が設定される。これにより、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２の等圧状態において、第１調整機構によって磁石１３を上下方向に移動することで、出力電圧を一定値に設定する原点調整を行うことができる。更に、複数の圧力検出装置１を製造する場合、各圧力検出装置１において、検出する圧力に対する出力電圧を一定に保つことができ、圧力検出装置１毎に出力がばらつくことを回避することができる。

また、図５Ａ及び図５Ｂに示す状態から、第２調整機構によって磁石１３を前後方向に移動することができる。磁石１３を前方に移動すると、磁気センサ１２に磁石１３が接近するので、図５Ｄのグラフにおいて、実線より急勾配となる点線で示すように磁気センサ１２の出力電圧が設定される。一方、磁石１３を後方に移動すると、磁気センサ１２から磁石１３が離れるので、図５Ｄのグラフにおいて、実線より緩勾配となる点線で示すように磁気センサ１２の出力電圧が設定される。これにより、第２調整機構によって磁石１３を前後方向に移動することで、図５Ｄのグラフにおける傾き（単位圧力当たりの出力電圧）を一定に調整でき、この調整を複数の圧力検出装置１に対して行うことで、圧力検出装置１毎に出力がばらつくことを回避することができる。

なお、各調整機構による位置調整を行い、磁気センサ１２の出力調整が完了した後、各調整機構において相対変位可能な柱状部７１、ねじ部材９及び保持部材８は接着剤によって固定される。この接着剤の注入は、第１開口部Ｍ１を通じて第２空間Ｓ２内に不図示のノズルを挿入することにより行われる。

次に、本実施の形態に係る圧力検出装置１による第１空間Ｓ１の圧力検出方法について説明する。上述したように、連通部３４を出入りする気体によって第１空間Ｓ１の圧力が変化すると、この圧力変化に比例して、磁石１３が上下方向に変位する。そして、磁石１３が変位すると、磁気センサ１２における磁石１３の磁束の向きも変化する。この磁束の向きの変化によって磁気センサ１２の出力電圧が変化し、当該出力電圧と原点調整した時点の出力電圧との差によって、磁気センサ１２における出力電圧の変化特性から、第１空間Ｓ１の圧力値が求められる。

以上説明したように、本実施の形態に係る圧力検出装置１においては、磁気センサ１２が磁束の向きを検出するＧＭＲ素子からなるので、磁石１３における磁力の強弱による影響を受けずに磁石１３の位置を適切に検出することができる。これにより、従来の装置における複数種類のプレートが不要となり、プレートの管理や、プレートの交換作業をなくして磁気センサ１２の出力調整（変化特性の調整）の作業性を向上することができる。

また、第１調整機構及び第２調整機構にあっては、ねじ構造を介して磁石１３の上下方向及び前後方向の位置を調整可能とするので、調整作業の容易化、構成の簡略化を図ることができる。なお、上下方向は、第１空間Ｓ１の圧力変化に伴って移動する移動部材７の移動方向に沿った第１方向である。また、前後方向は、第１空間Ｓ１の圧力変化に伴って移動する移動部材７の移動方向（上下方向）及び磁石１３の各極（Ｎ極とＳ極）を結ぶ方向（左右方向）の双方と交差する第２方向である。

更に、係止片９３を介して保持部材８とねじ部材９とが係合して一体的となるので、これら２部材を一つの部品として取り扱い可能となり、柱状部７１への取り付けを容易に行うことができる。また、ねじ部材９の回転操作によって、保持部材８とねじ部材９とを一緒に移動させることができる。

また、保持部材８に突出部８３を形成したので、突出部８３を操作することによって、保持部材８を回転及び回転規制するための操作性を良好なものとすることができる。しかも、突出部８３が第１開口部Ｍ１から露出しているので、治具等を用いて突出部８３の操作を容易に行うことができる。

更に、付勢部材６を板ばねとして第１空間Ｓ１に配設したので、第２空間Ｓ２に付勢部材６を配設しなくてよくなるので、第２空間Ｓ２にスペースの余裕ができ、第２空間Ｓ２内に位置する各部材のレイアウトや形状等の設計上の自由度を高めることができる。

その他、本実施の形態は、他の実施の形態に示される構成と適宜組み合わせて実施可能である。

（第２の実施の形態）
本実施の形態では、上述した第１の実施の形態とは異なる構成の圧力検出装置について説明する。図６は、本実施の形態に係る圧力検出装置１ａの分解斜視図である。図７は、本実施の形態に係る圧力検出装置１ａの断面図である。図８は、本実施の形態に係る圧力検出装置１ａの外観を示す斜視図である。なお、圧力検出装置１ａにおける上下方向、左右方向、及び、前後方向については、第１の実施の形態と同様とする。

図６ないし図８に示すように、本実施の形態に係る圧力検出装置１ａは、筐体１２０を構成する上ケース（第１ケース）１３０及び下ケース（第２ケース）１４０を備え、筐体１２０の内部をダイヤフラム１５０で仕切って第１空間Ｓ１ａ及び第２空間Ｓ２ａ（図７参照）を形成している。上ケース１３０及び下ケース１４０は、ダイヤフラム１５０の外周側を挟み込み、下ケース１４０の係合凸部１４１が、上ケース１３０の係合穴１３１に係合することで一体化されている。ダイヤフラム１５０の上下両側には付勢部材１６０が配設されている。ダイヤフラム１５０の下面側には移動部材１７０が取り付けられ、移動部材１７０の下方には付勢部材１６０（第２コイルばね１６２）を介してねじ体１９０が配設されている。また、下ケース１４０には、基板２００が保持されている。なお、上ケース１３０、下ケース１４０、移動部材１７０及び後述するカバー部材２２０は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して形成される。

上ケース１３０は、下方側に開口した蓋形状を有し、内部に第１空間Ｓ１ａを画成するものである。上ケース１３０の大径壁１３２は、円筒状に形成され、外面において周方向に所定間隔を隔てて複数の係合穴１３１が形成されている。大径壁１３２の上端には、環状となる第１頂壁１３３が連なって形成され、第１頂壁１３３の内周側から円筒状の中間壁１３４が立設されている。中間壁１３４の上端には、環状となる第２頂壁１３５が連なって形成され、第２頂壁１３５の内周側を貫通するように円筒状の小径壁１３６が連設されている。小径壁１３６の上端には、円形の第３頂壁１３７が連なって形成され、第３頂壁１３７の下面には、付勢部材１６０（第１コイルばね１６１）を位置決めするための位置決め突部１３８が下方に突出して形成されている（図７参照）。大径壁１３２、第１頂壁１３３及び中間壁部１３４の外周面には、外側（右側）に延伸するように管状の連通部１３９が連設され、連通部１３９は、第１空間Ｓ１ａに連通している。連通部１３９には、外部からの測定対象となる気体が通過する図示しない配管が接続される。従って、第１空間Ｓ１ａには、連通部１３９を通して圧力が検出される気体が流入あるいは流出されることとなる。

下ケース１４０は、中空形状に形成され、内部に第２空間Ｓ２ａを画成するものである。下ケース１４０における円筒壁部１４２の外周面には、係合穴１３１に対応する位置に上述した係合凸部１４１が複数形成されている。係合凸部１４１は、その下部領域の外周縁が係合穴１３１の下部内周縁に当接した状態で係合しており、これにより、下ケース１４０に対して上ケース１３０が上昇することと、それらが周方向に相対回転することとが規制される。

円筒壁部１４２における上部外周側には、段部１４２ａが形成されており、この段部１４２ａにダイヤフラム１５０の外周側が嵌り合うように載置される。円筒壁部１４２の下部には、図７の断面視でクランク状に延びる底壁部１４３が形成されている。底壁部１４３の下段部１４３ａにおける前後両側には起立壁部１４３ｂが形成されている。前方の起立壁部１４３ｂには、穴１４３ｃが形成され、この穴１４３ｃを通じて後述する第２ねじ２１５を回転操作可能に設けられている。円筒壁部１４２の下部右側領域には、右方向に延在する延長部１４４が形成されている。延長部１４４は、水平方向に延びる水平部１４４ａと、水平部１４４ａにおける前後両側から下方に向けられた垂下部１４４ｂとを備えている。

底壁部１４３の下段部１４３ａ上には、基板２００を支持する支持部材２１０が設けられている。支持部材２１０は、側面視で凹状に形成された支持本体部２１１を有する。支持本体部２１１の内周側には、基板２００の下端及び前後両端を受容する溝２１１ａが形成され、支持本体部２１１の前後両側には、先端が鉤状をなす係止片２１２がそれぞれ立設されている。溝２１１ａ内に基板２００を受容すると、基板２００の外周縁に係止片２１２の先端側が係止され、この係止と溝２１１ａ内への受容によって基板２００が支持部材２１０に対して移動不能に装着される。支持本体部２１１の下面には、軸線が前後方向に向けられた第１ねじ２１３が連設されている。第１ねじ２１３は、雄ねじ構造を軸線より下半分だけとした構成と同様に形成される。また、支持本体部２１１の後側には、ばね部材２１４が設けられている。ばね部材２１４は、帯状のばね鋼を逆Ｖ字状に折り曲げて構成され、その折り曲げ角度を拡大する方向の弾性力を発揮可能に設けられている。従って、ばね部材２１４及び支持部材２１０を下ケース１４０内に収納した状態で、ばね部材２１４は、支持部材２１０を前方に付勢している。

第１ねじ２１３の下方においては、第１ねじ２１３と噛み合う第２ねじ２１５が設けられている。第２ねじ２１５は、六角穴付き止めねじと同様の構成とされ、軸線が前後方向に向けられて前端に六角穴２１５ａが形成されている。

図９は、下ケース１４０を上方から見た概略斜視図である。図７及び図９に示すように、底壁部１４３の下段部１４３ａには、第２ねじ２１５の下半部領域を受容する受け部１４５が形成されている。受け部１４５は、底面が半円筒面状に形成され、受容する第２ねじ２１５の軸線周りの回転を許容している。下段部１４３ａにおいて、受け部１４５の前後両側にはそれぞれ左右一対の係止軸部１４６が立設されている。第２ねじ２１５の上部に第１ねじ２１３を載せて噛み合わせると、各係止軸部１４６によって支持本体部２１１が左右方向から挟まれつつ、係止軸部１４６の先端に支持本体部２１１の上端が係止される。これにより、支持部材２１０は、係止軸部１４６によって左右及び上下方向の移動が規制され、前後方向（図９における上下方向）の移動だけが許容されている。

下段部１４３ａにおいて、係止軸部１４６の左側には、上下方向に延びる角柱部１４７が前後にそれぞれ連設され、各角柱部１４７には、ガイド溝１４７ａが形成されている。ガイド溝１４７ａの内部には、移動部材１７０の後述するガイド片１７３が挿入される。また、角柱部１４７の間であって、受け部１４５の左側には、軸線が上下方向となる雌ねじ部１４８が形成されている。雌ねじ部１４８には、ねじ体１９０が挿入されて噛み合っており、下端部が開口部１４８ａとして形成されてねじ体１９０を下ケース１４０の外部に露出している。

図６〜図８に示すように、下ケース１４０の下方にはカバー部材２２０が設けられ、このカバー部材２２０によって、円筒壁部１４２の下方における下段部１４３ａより右側部分と、延長部１４４の下方部分とが閉塞される。カバー部材２２０の前後両端における左右両側には、先端鉤状をなす係止片２２１が立設されている。右側の係止片２２１は、垂下部１４４ｂの外面に形成された溝１４４ｃ内に受容されつつ、上端で水平部１４４ａに係止している。左側の係止片２２１は、起立壁部１４３ｂの外面に形成された溝１４３ｄ内に受容されつつ、溝１４３ｄ内の突起１４３ｅに上端が係止している。これら係止片２２１での係止によって、カバー部材２２０が下ケース１４０に対して移動不能に装着されている。カバー部材２２０の上面には、３本の端子２２２が設けられ、各端子２２２は、円筒壁部１４２の第２空間Ｓ２ａと延長部１４４の内部空間とに跨って配設されている。

ダイヤフラム１５０は、例えば、ゴム等の弾性材料で成形されている。ダイヤフラム１５０は、移動部材１７０の上面に面接触する円盤状の基部１５１を有する。また、ダイヤフラム１５０は、その外周に周縁部１５２を備えており、この周縁部１５２は、図７の断面視でアングル状に形成され、円筒壁部１４２の段部１４２ａに嵌り合うように載置される。周縁部１５２と基部１５１との間には、厚さが基部１５１よりも薄い薄肉部１５３が連なって形成されている。薄肉部１５３は、図７の断面視で、第２空間Ｓ２ａ側となる下方に膨出して緩やかに湾曲する形状に設けられ、基部１５１の上下動により湾曲形状が変化するよう変形可能に構成されている。

付勢部材１６０は、第１空間Ｓ１ａに配置された第１コイルばね（第１付勢体）１６１と、第２空間Ｓ２ａに配置された第２コイルばね（第２付勢体）１６２とを有している。第１コイルばね１６１及び第２コイルばね１６２は、それぞれ押し縮められた状態で配設されている。従って、第１コイルばね１６１は、ダイヤフラム１５０の基部１５１を第２空間Ｓ２ａ側（下側）に付勢し、第２コイルばね１６２は、基部１５１を第１空間Ｓ１ａ側（上側）に付勢している。第２コイルばね１６２は、移動部材１７０とねじ体１９０とにより上下方向から挟まれている。

第１コイルばね１６１の上端側には、上ケース１３０の位置決め突部１３８が挿入されている（図７参照）。第１コイルばね１６１の下端側は、基部１５１の上面に接着された受け部材１６３に収容される。受け部材１６３は、円筒体１６３ａと、この円筒体１６３ａの下端に連設される底体１６３ｂとを備えた容器状に形成されている。底体１６３ｂの上面には、位置決め突部１６３ｃが上方に突出して形成されて第１コイルばね１６１の下端側に挿入されている。円筒体１６３ａと、小径壁１３６の内周面とは、接触又は僅かな隙間を介して配設され、受け部材１６３の上下方向の移動を案内可能に設けられている。

移動部材１７０は、基部１５１の下面に接着される平面視で円形状の当接部１７１を有している。当接部１７１の下面には、位置決め突部１７２が下方に突出して形成されて第２コイルばね１６２の上端側に挿入されている。また、当接部１７１の下面には、羽根状をなす前後一対のガイド片１７３が下方に延在して形成されている。ガイド片１７３は、ガイド溝１４７ａ内に挿入されて移動部材１７０における周方向の回転を規制し、且つ、ガイド溝１４７ａ内で上下方向にスライド自在に構成されている。当接部１７１の右側における下部位置には、磁石２３０を保持する保持部１７４が連設されている。保持部１７４は、磁石２３０との間に隙間が生じないような収納室を形成しており、この収納室内に配設された磁石２３０の右面が爪部材１７４ａに係止している。この係止によって、爪部材１７４ａは、磁石２３０の保持部１７４からの脱落を規制している。

ねじ体１９０は、雌ねじ部１４８の内部に挿入されて噛み合う雄ねじ部１９１を有している。雄ねじ部１９１の底部には六角穴１９１ａが形成され、この六角穴１９１ａに六角レンチ等の工具を挿入して雄ねじ部１９１を回転操作可能に構成される。雄ねじ部１９１の上面には、位置決め突部１９２が上方に突出して形成されて第２コイルばね１６２の下端側に挿入されている。

基板２００は、支持部材２１０に支持された状態で、ハーネス２０１を介して端子２２２と電気的に接続されている。基板２００には、磁気センサ２０２が実装され、この磁気センサ２０２は、第１の実施の形態の磁気センサ１２と同様となるＧＭＲ素子によって構成されている。また、磁石２３０は、磁気センサ２０２側となる右側がＮ極、磁気センサ２０２側とは反対側となる左側がＳ極となり、左右方向で互いに異極となるように着磁されている。

次に、圧力検出装置１ａの組み立て方法について説明する。先ず、下ケース１４０において、基板２００を取り付ける。この取り付けにおいては、支持部材２１０における支持本体部２１１の溝２１１ａに基板２００の下端及び前後両端を受容させ、係止片２１２を基板２００の外周縁に係止する。これと前後して、六角穴２１５ａが前方に位置するように第２ねじ２１５を受け部１４５に配設する。そして、支持部材２１０の第１ねじ２１３が第２ねじ２１５の上部に噛み合うように、基板２００を係止した支持部材２１０を下ケース１４０の下段部１４３ａ上に配設する。このとき、各係止軸部１４６の先端に支持本体部２１１の上端が係止され、各係止軸部１４６によって支持本体部２１１が左右方向から挟まれた状態となる。その後、下ケース１４０の下段部１４３ａ上であって、支持部材２１０の後方側にばね部材２１４を配設する。ばね部材２１４の付勢力は、相互に噛み合う第１ねじ２１３と第２ねじ２１５とに作用する。

下ケース１４０の下面側には、カバー部材２２０を取り付ける。この取り付けにおいては、下ケース１４０の下面側を覆うようにカバー部材２２０を近付け、垂下部１４４ｂの溝１４４ｃ内に右側の係止片２２１を受容し、起立壁部１４３ｂの溝１４３ｄ内に左側の係止片２２１を受容する。そして、右側の係止片２２１の上端を水平部１４４ａに係止し、左側の係止片２２１の上端を溝１４３ｄ内の突起１４３ｅに係止すると、下ケース１４０にカバー部材２２０が取り付けられた状態となる。また、下ケース１４０の雌ねじ部１４８には、ねじ体１９０をねじ込んで装着し、第２コイルばね１６２の下端側に第２空間Ｓ２ａに位置する位置決め突部１９２を挿入する。

ここで、下ケース１４０に対する各部材の組み立てとは別に、移動部材１７０の爪部材１７４ａを磁石２３０に係止し、保持部１７４において磁石２３０を保持する。そして、ダイヤフラム１５０における基部１５１の下面に当接部１７１の上面を接着し、基部１５１の上面に受け部材１６３の下面を接着する。

上記接着により、ダイヤフラム１５０、移動部材１７０及び受け部材１６３が一体となるユニットとなり、このユニットを下ケース１４０の上方に被せるように配置する。この配置にあたり、移動部材１７０に保持された磁石２３０を右向きとして基板２００に対向するようにし、且つ、ガイド片１７３をガイド溝１４７ａに差し込んだ状態とする。また、第２コイルばね１６２の上端側に移動部材１７０の位置決め突部１７２を挿入し、ダイヤフラム１５０の周縁部１５２が下ケース１４０の段部１４２ａに嵌り合うように載置する。

そして、第１コイルばね１６１の下端側に位置決め突部１６３ｃを挿入するよう第１コイルばね１６１を受け部材１６３の内部に配置する。この状態から、下ケース１４０の上部領域に上ケース１３０を被せるように配設した後、上ケース１３０の係合穴１３１に係合凸部１４１を係合する。これにより、筐体１２０として上ケース１３０及び下ケース１４０が一体となり、円筒壁部１４２の上端と第１頂壁１３３の下面とにより周縁部１５２が挟み込まれる。この状態で、第１コイルばね１６１及び第２コイルばね１６２の両方が圧縮した状態となり、それらの弾性力のバランスによってダイヤフラム１５０の上下方向の位置が保たれる。このように圧力検出装置１ａを組み立てると、上ケース１３０とダイヤフラム１５０とによって第１空間Ｓ１ａが形成され、下ケース１４０におけるダイヤフラム１５０の下方に第２空間Ｓ２ａが形成される。

なお、上述の圧力検出装置１ａの組立方法については、一例を示したものであり、これに限定されるものではなく、組み立ての順序等、適宜変更が可能である。図７に示すように、各構成部材が組み立てられた状態とすることができれば、どのような組立方法を採用しても良い。

圧力検出装置１ａを組み立てた状態で、下ケース１４０には穴１４３ｃ等が形成されるので、第２空間Ｓ２ａは、大気圧と等圧に設定される。一方、第１空間Ｓ１ａは、上ケース１３０の連通部１３９を閉塞すると密閉された空間となり、その圧力は、連通部１３９を通過して第１空間Ｓ１ａに流入または流出する空気によって変化する。ここで、例えば、図７に示すように、ダイヤフラム１５０において、周縁部１５２の上端より基部１５１の上面が若干高くなるときに、第１空間Ｓ１の圧力が大気圧と等圧になるとする。この状態から、第１空間Ｓ１ａが大気圧より高圧の正圧となると、第１空間Ｓ１ａの容積が膨張しようとすることから、基部１５１を押し下げる力が作用して下方に変位する。この変位によって、第２コイルばね１６２が圧縮され、基部１５１が上昇するような弾性力を発揮する。そして、第１空間Ｓ１ａの圧力と、各コイルばね１６１，１６２の弾力とが均衡する位置まで基部１５１が下方に向かって変位する。また、第１空間Ｓ１ａが大気圧より低圧の負圧となった場合には、第１空間Ｓ１ａの容積が縮小しようとすることから、基部１５１を引き上げる力が作用して上方に変位する。この変位によって、第１コイルばね１６１が圧縮され、基部１５１が下降するような弾性力を発揮する。そして、第１空間Ｓ１ａの圧力と、各コイルばね１６１，１６２の弾力とが均衡する位置まで基部１５１が上方に向かって変位する。

ここで、基部１５１の上下移動に応じて基部１５１に接着した移動部材１７０も同一の移動量で上下に移動し、ひいては、移動部材１７０で保持される磁石２３０も同様に上下に移動する。従って、第１空間Ｓ１ａの圧力変化に比例して、磁石２３０を上下方向に変位させることができ、この変位量を磁気センサ２０２で検出することで第１空間Ｓ１ａの圧力を検出する。なお、磁気センサ２０２による圧力検出は、第１の実施の形態の圧力検出と同様に行われるので、ここでは、説明を省略する。

次に、本実施の形態に係る圧力検出装置１ａが有する第１調整機構と、第１調整機構による調整方法について説明する。第１調整機構は、上述のねじ体１９０と、雌ねじ部１４８とを備え、移動部材１７０の移動方向（上下方向）における磁石２３０と磁気センサ２０２との相対位置を調整可能に設けられている。この位置調整においては、ねじ体１９０の六角穴１９１ａに工具を挿入して回転操作することによって、ねじ体１９０を上下方向に移動する。ねじ体１９０は、第２コイルばね１６２を介して移動部材１７０に連結されるので、ねじ体１９０が上下に移動すると、第２コイルばね１６２が若干伸縮しつつも移動部材１７０が上下方向に移動する。移動部材１７０には磁石２３０が保持されるので、磁石２３０も移動部材１７０と共に上下方向に移動し、磁気センサ２０２に対する磁石２３０の上下方向の相対位置が調整される。

次いで、本実施の形態に係る圧力検出装置１ａが有する第２調整機構と、第２調整機構による調整方法について説明する。第２調整機構は、上述の第１ねじ２１３を含む支持部材２１０と、第２ねじ２１５とを備えている。第２調整機構は、図７の紙面直交方向となる磁石２３０と対向する平面内において、移動部材１７０の移動方向（上下方向）と交差する方向であって、磁石２３０の各極を結ぶ方向（左右方向）と交差する方向（第２方向）、すなわち、前後方向（図７の紙面直交方向）における磁石２３０と磁気センサ２０２との相対位置を調整可能に設けられている。この位置調整においては、穴１４３ｃを通じて工具を第２ねじ２１５の六角穴２１５ａに挿入してから、回転操作することによって、第２ねじ２１５と噛み合う第１ねじ２１３が前後方向に移動する。第１ねじ２１３を含む支持部材２１０は、磁気センサ２０２が搭載された基板２００を支持するので、第１ねじ２１３と共に磁気センサ２０２が前後方向に移動し、磁気センサ２０２に対する磁石２３０の前後方向の相対位置が調整される。

ここで、支持部材２１０は、ばね部材２１４によって前方に付勢されるので、第１ねじ２１３と第２ねじ２１５との、いわゆる遊びに起因するがたつきが発生することを防止することができる。これにより、支持部材２１０及び磁気センサ２０２を調整した位置に精度良く位置決めすることができる。

なお、各調整機構による位置調整が完了した後、第１調整機構のねじ体１９０及び雌ねじ部１４８、並びに、第２調整機構の第１ねじ２１３及び第２ねじ２１５は接着剤によって相対回転不能に固定される。第１ねじ２１３及び第２ねじ２１５への接着剤の注入は、穴１４３ｃを通じて第２空間Ｓ２ａ内に不図示のノズルを挿入することにより行われる。

第１の実施の形態において図５を参照して説明した磁気センサ１２の出力調整と、第１空間Ｓ１の圧力検出方法とについては、第２の実施の形態において、各調整機構の操作が上述のようになる点を除き、同様となるので、説明を省略する。

以上説明したように、本実施の形態に係る圧力検出装置１ａにおいては、第１調整機構によって磁石２３０を移動部材１７０の移動方向に沿った第１方向へ移動し、第２調整機構によって磁気センサ２０２を第２方向へ移動するので、各調整機構による調整を独立して容易に行うことができる。また、第１調整機構及び第２調整機構にあっては、ねじ構造を介して磁石２３０と磁気センサ２０２との上下方向及び前後方向の相対位置を調整可能とするので、調整作業の容易化、構成の簡略化を図ることができる。

その他、本実施の形態は、他の実施の形態に示される構成と適宜組み合わせて実施可能である。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記の実施の形態においては、第１空間Ｓ１に流れ込む流体を空気としたが、他の気体としたり、水や湯水等の液体としたりしてもよい。

また、上述の磁石１３，２３０の向きは、移動部材７，１７０の移動方向に対して交差する方向が異極となる限りにおいて、変更することができ、例えば、左右方向に対して右上がり或いは左上がりに傾いた方向で異極になる向きに設定してもよい。

更に、第２調整機構は、移動部材７，１７０の移動方向と交差する方向であって、磁石１３，２３０の各極を結ぶ方向と交差する方向である第２方向において磁石１３，２３０と磁気センサ１２，２０２との相対位置を調整すればよく、各実施の形態にように磁石１３，２３０の各極を結ぶ方向が左右方向である場合、前後方向に限られず、当該前後方向に傾斜する方向に調整を行うようにしてもよい。また、第２方向は、直線上に沿った方向である必要はなく、第１の実施の形態のように、曲線（円弧）に沿った方向（周方向）であっても構わない。

また、第１の実施の形態における付勢部材６は、変形部６３を省略し、ばね鋼からなる円形の板体に対し、丸穴６１ａだけを形成した構成等に代えてもよい。更に、第１の実施の形態において、第２空間Ｓ２に付勢部材６を配設してダイヤフラム５を下方から支持する構成としてもよい。

また、第１の実施の形態における磁石１３は、保持部材８の回転方向に沿う円筒面を備えた形状に変更してもよい。

１ 圧力検出装置
２ 筐体
３ 上ケース（第１ケース）
３４ 連通部
４ 下ケース（第２ケース）
４５ 案内部
５ ダイヤフラム
６ 付勢部材
７ 移動部材
７１ 柱状部
８ 保持部材
８１ 貫通部
８３ 突出部
９ ねじ部材
９３ 係止片
１２ 磁気センサ
１３ 磁石
Ｍ１ 第１開口部
Ｓ１ 第１空間
Ｓ２ 第２空間
１ａ 圧力検出装置
１２０ 筐体
１３０ 上ケース（第１ケース）
１３９ 連通部
１４０ 下ケース（第２ケース）
１４８ 雌ねじ部
１４８ａ 開口部
１５０ ダイヤフラム
１６０ 付勢部材
１６１ 第１コイルばね（第１付勢体）
１６２ 第２コイルばね（第２付勢体）
１７０ 移動部材
１９０ ねじ体
１９１ 雄ねじ部
２０２ 磁気センサ
２１０ 支持部材
２１３ 第１ねじ
２１５ 第２ねじ
２３０ 磁石
Ｓ１ａ 第１空間
Ｓ２ａ 第２空間

Claims (14)

1. 流体が出入り可能な連通部を有する筐体と、この筐体を仕切って第１空間と第２空間とを形成し、前記連通部に連通する第１空間内の圧力に応じて変形可能なダイヤフラムと、前記第２空間に配置され、前記ダイヤフラムの変形に応じて移動可能な移動部材と、前記ダイヤフラムを変形可能に支持する付勢部材と、前記移動部材と共に移動する磁石と、前記第２空間に配置され、前記磁石からの磁界を検出する磁気センサとを具備し、
   前記磁石は、前記移動部材の移動方向に対して交差する方向が異極となるように着磁され、
   前記移動部材の移動方向に沿った第１方向における前記磁石と前記磁気センサとの相対位置を調整可能とした第１調整機構と、前記移動部材の移動方向と交差する方向であって、前記磁石の各極を結ぶ方向と交差する方向である第２方向における前記磁石と前記磁気センサとの相対位置を調整可能とした第２調整機構とを有し、
   前記磁気センサは、磁束の向きを検出可能なＧＭＲ素子からなることを特徴とする圧力検出装置。
2. 前記磁石を保持する保持部材を備え、
   前記第１調整機構は、前記移動部材に連設されて雄ねじが外周に形成された柱状部と、前記保持部材を支持すると共に、前記柱状部に噛み合う雌ねじが形成されたねじ部材とを具備し、前記柱状部と前記ねじ部材とを相対回転して当該ねじ部材を前記柱状部の軸線方向に移動することで、前記保持部材及び前記磁石の前記第１方向における位置を調整可能とすることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
3. 前記第２調整機構は、前記柱状部に対して前記保持部材を回転可能に支持する前記ねじ部材を含んで構成され、前記保持部材の当該回転によって前記第２方向における前記磁気センサに対する前記磁石の位置を調整可能とすることを特徴とする請求項２に記載の圧力検出装置。
4. 前記保持部材は、前記柱状部が相対回転可能に挿通される貫通部を有し、
   前記ねじ部材は、前記貫通部に挿通されて係止する係止片を備え、当該係止片と前記保持部材との係止によって、前記ねじ部材に対する前記保持部材における前記移動部材の移動方向への移動が規制されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の圧力検出装置。
5. 前記第２調整機構は、前記保持部材に形成され、前記移動部材の移動方向に交差する方向に突出する突出部を有することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の圧力検出装置。
6. 前記筐体は、前記連通部を含む第１ケースと、この第１ケースに取り付けられると共に前記保持部材が収容される第２ケースとを備え、
   前記第２ケースは、前記ねじ部材を回転可能に案内する筒状の案内部と、前記保持部材を前記第２ケースの外部に露出させる開口部とを有することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載の圧力検出装置。
7. 前記第１調整機構及び第２調整機構による調整後、前記柱状部、保持部材及びねじ部材は、接着剤によって相対回転及び相対移動不能に固定されることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれかに記載の圧力検出装置。
8. 前記付勢部材は、前記第１空間に設けられた板ばねからなることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の圧力検出装置。
9. 前記第２調整機構は、前記磁気センサが搭載された基板を支持する支持部材を備え、当該支持部材を前記磁石と対向する平面内で移動することで、前記磁石と前記磁気センサとの相対位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
10. 前記第２調整機構は、前記支持部材に連設された第１ねじと、この第１ねじと噛み合う第２ねじとを備え、この第２ねじを回転して前記第１ねじを移動することで前記支持部材の位置を調整可能とすることを特徴とする請求項９に記載の圧力検出装置。
11. 前記支持部材の側部には、ばね部材が設けられ、このばね部材によって前記支持部材が前記磁石と対向する平面内での移動方向に付勢されることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の圧力検出装置。
12. 前記付勢部材は、前記第１空間に設けられて前記ダイヤフラムを前記第２空間側に付勢する第１付勢体と、前記第２空間に設けられ、前記移動部材を介して前記ダイヤフラムを前記第１空間側へ付勢する第２付勢体とを備えることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の圧力検出装置。
13. 前記磁石は、前記移動部材に保持され、
    前記第１移動機構は、前記筐体に形成された雌ねじ部と、この雌ねじ部に噛み合う雄ねじ部が形成されたねじ体とを具備し、このねじ体と前記移動部材とで前記第２付勢体を挟んでいることを特徴とする請求項１２に記載の圧力検出装置。
14. 前記筐体は、前記連通部を含む第１ケースと、この第１ケースに取り付けられると共に前記移動部材が収容される第２ケースとを備え、
    前記第２ケースは、前記ねじ体を当該第２ケースの外部に露出させる開口部を有することを特徴とする請求項１３記載の圧力検出装置。

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