JP2545539Y2 - 圧力センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は圧力センサに関し、特
に、たとえば、圧縮空気などの流体圧機器における圧力
を検知する圧力センサなどに適用して有効な技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、この種の圧力センサとして、
シリンダ室と、検知すべき流体圧が導入される流体室と
他の室とに前記シリンダ室を仕切っているピストンと、
このピストンを流体室の流体圧に抗する方向に押圧する
押圧手段と、この押圧手段の押圧力を調整する調整手段
と、シリンダ室を摺動するピストンの位置を検出する位
置検出手段とを備えている圧力センサが知られている
（たとえば、実開昭６０−１６５８３６号）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、前記した圧
力センサにおいては、ピストンにＯリングなどのシール
部材が嵌装されているため、ピストンの摺動抵抗が大き
く、検出感度の著しい低下、応差の極端な増大、シリン
ダ壁とピストンとの固着現象などが生じ、圧力センサと
しての機能が妨げられる場合がある。

【０００４】本考案の目的は、圧力検出性能の向上を図
ることができる圧力センサを提供することにある。

【０００５】本考案の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
考案のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。

【０００７】すなわち、本考案の圧力センサは、シリン
ダ室を有する本体と、このシリンダ室を収容室と検知す
べき空気圧が導入される流体室とに仕切っているダイヤ
フラムと、前記収容室に軸方向に摺動自在に装着され、
前記ダイヤフラムが先端に嵌合される作動部材と、前記
作動部材の後部に設けられ前記本体に当接して前記作動
部材の前進端位置を前記ダイヤフラムが前記本体に接触
しない位置に規制するフランジと、前記ダイヤフラムの
軸芯部から突出され、前記作動部材の先端に形成された
嵌合用凹部に嵌合される嵌合用突部と、前記作動部材を
前記流体室の空気圧に抗する方向に押圧する押圧手段
と、この押圧手段の押圧力を調整する調整手段と、前記
作動部材に設けられた永久磁石の磁気力によって前記作
動部材が移動したことを検出する磁気センサとを備えて
いることを特徴とする。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【作用】前記した本考案の圧力センサの構造によれば、
検知すべき流体圧の受圧部としてダイヤフラムが用いら
れていることにより、Ｏリングなどのシール部材を用い
たピストンのような大きな摺動抵抗による検出感度の著
しい低下、応差の極端な増大、シリンダ壁とピストンと
の固着現象などが確実に防止され、受圧部のヒステリシ
スが低下されるので、圧力検出性能の向上を図ることが
できる。

【００１１】前記ダイヤフラムの軸芯部から突出された
嵌合用突起が前記作動部材の軸芯部に形成された嵌合用
凹部に嵌合されているので、結合用ねじなどによるダイ
ヤフラムと作動部材との結合およびダイヤフラムへのね
じ挿入用穿設孔の形成などが不要とされ、部品点数の減
少、ダイヤフラムの強度および耐久性の向上を図ること
ができる。また、ダイヤフラムと作動部材とのセンター
出しの容易化を図ることができ、さらにセンターずれが
生ずることがないので、作動時の摺動抵抗の低減化やダ
イヤフラムの作動部材に対する伝達性能を確実に発揮す
ることができ、この点からも耐久性の向上を図ることが
できる。

【００１２】

【実施例】図１は本考案の一実施例である圧力センサを
示す断面図、図２はその圧力センサの平面図、図３はそ
の圧力センサに適用されたダイヤフラムを示す断面図、
図４はそのダイヤフラムの側面図である。

【００１３】図１に示すように、本実施例の圧力センサ
は、本体１の両端側にアダプタ２とボンネット３とが結
合されて構成され、その本体１とアダプタ２とによって
シリンダ室４が形成されている。

【００１４】シリンダ室４は、ダイヤフラム５により、
ピストン用の収容室４Ａと検知すべき流体圧が導入され
る流体室４Ｂとに仕切られている。

【００１５】図３，４に示すように、本実施例のダイヤ
フラム５は、ゴム，ポリエステルなどの樹脂からなる弾
性材によって形成され、円柱状の嵌合用突起６が仕切膜
７の軸芯部から軸方向に沿って一体化して突出されてい
る。

【００１６】ダイヤフラム５の仕切膜７の外周部には、
取付用およびシール用の環状膨出部８が形成され、この
環状膨出部８が図１に示すように本体１およびアダプタ
２の環状溝９に嵌合されて取り付けられている。

【００１７】シリンダ室４の流体室４Ｂは、本体１の外
周面に開設された流体ポート１０に連通され、圧力セン
サによって流体圧機器（図示せず）などの被検出流体圧
が該流体ポート１０を通じて流体室４Ｂに導入されるよ
うになっている。なお、アダプタ２の外周面に開設され
たポート１１は、プラグ１２によって閉塞されている。

【００１８】一方、シリンダ室４の収容室４Ａには、磁
石１３Ａが嵌装されているピストン１３（作動部材）が
軸方向に沿って変位自在に収容されている。

【００１９】ピストン１３の一端面の軸芯部には、円柱
状の嵌合用凹部１４（嵌合用雌部）が形成され、この嵌
合用凹部１４にダイヤフラム５の嵌合用突起６が嵌合さ
れて該ダイヤフラム５とピストン１３とが互いに結合さ
れている。

【００２０】したがって、ピストン１３は、流体室４Ｂ
に導入された流体圧の作用によってダイヤフラム５が変
位した際に、このダイヤフラム５の変位が伝達されて収
容室４Ａの軸方向に沿って同伴されるようになってい
る。

【００２１】次に、本体１内には、シリンダ室４と平行
した磁気センサスイッチ用の収容室１５が形成され、こ
の収容室１５に磁気センサスイッチ１６（位置検出手
段）がピストン１３に平行して収容され、ねじ１７によ
って固定されている。

【００２２】磁気センサスイッチ１６のリード線１６Ａ
は、ボンネット３の外周面の電極基板１８に電気的に接
続され、この電極基板１８を介して被圧力検出体として
の流体圧機器（図示せず）の制御部自体ないしこの流体
圧機器を制御する他の制御部に電気的に接続されるよう
になっている。

【００２３】また、磁気センサスイッチ１６には、ピス
トン１３の磁石１３Ａの磁気を検出することによりＯＮ
ないしＯＦＦとされてピストン１３の位置を検出すると
ともに、この検出時の表示灯１６Ｂの点灯がセンサキャ
ップ１９を通じて外部から視認可能とされている。

【００２４】前記ボンネット３内には、スプリング２０
（押圧手段）などが収容されている収容室２１がシリン
ダ室４と同軸的に形成されている。

【００２５】スプリング２０は、本体１の一端面に係止
されるピストン１３のフランジ１３Ｂと、スプリング受
け２２と間に介在されている。

【００２６】スプリング受け２２には、アジャスティン
グスクリュ２３（調整手段）が螺合し貫通されていて、
ボンネット３の外端面側に露呈しているアジャスティン
グスクリュ２３の頭部をドライバなどで回転操作させる
ことにより、スプリング受け２２がアジャスティングス
クリュ２３上を軸方向に沿って螺進し、このスプリング
受け２２の螺進によりダイヤフラム５側へのスプリング
２０のピストン１３に対する押圧力が調整されるように
なっている。

【００２７】また、スプリング受け２２には、キャップ
２４Ａに被覆された指示プレート２４が設けられ、スプ
リング受け２２の変位に指示プレート２４が同伴される
ようになっている。

【００２８】ボンネット３の上面側には、指示プレート
２４が変位する長孔２５が形成され、この長孔２５はラ
ベル２６によって被覆されている。

【００２９】ラベル２６には、図２に示すように、指示
プレート２４の位置視認用の透視部２６Ａおよび表示目
盛２６Ｂが設けられていて、アジャスティングスクリュ
２３によって調整した設定圧力が指示プレート２４の表
示目盛２６Ｂに対する指示により、視認されるようにな
っている。

【００３０】次に、本実施例の圧力センサの使用例など
について説明する。

【００３１】先ず、アジャスティングスクリュ２３の頭
部をドライバなどで回転操作させ、指示プレート２４の
表示目盛上の指示にしたがって検出すべき所定の設定圧
力に調整する。

【００３２】また、その圧力を検出すべき流体圧機器な
どの被検出部と圧力センサの流体ポート１０とを接続し
て、該被検出部の被検出流体が該流体ポート１０を通じ
てシリンダ室４の流体室４Ｂに導入されるようにする。

【００３３】このような状態において、流体室４Ｂに導
入される被検出流体の推力と、アジャスティングスクリ
ュ２３によって設定されたスプリング２０の押圧力とが
均衡状態に保持されている場合には、ダイヤフラム５お
よびピストン１３は所定位置に位置されるが、被検出流
体圧の増減によってその均衡状態が崩れることにより、
その所定位置が変位する。

【００３４】そして、このようなピストン１３の位置
は、磁気センサスイッチ１６が所定位置におけるピスト
ン１３の磁石１３Ａの磁気を検出することによりＯＮな
いしＯＦＦとされて検出する。

【００３５】したがって、この磁気センサスイッチ１６
によるピストン１３の位置検出を通じて被検出流体圧が
検出され、またこの磁気センサスイッチ１６のＯＮない
しＯＦＦにより、圧力センサの電極基板１８に電気的に
接続された流体圧機器、すなわち被圧力検出体としての
流体圧機器の制御部自体などを通じて該流体圧機器の作
動の制御が可能とされる。

【００３６】この場合に、本実施例の圧力センサは、被
検出流体を受圧する受圧部としてダイヤフラム５が用い
られていることにより、受圧部としてＯリングなどのシ
ール部材を用いたピストンのような大きな摺動抵抗によ
る検出感度の著しい低下、応差の極端な増大、シリンダ
壁とピストンとの固着現象などが確実に防止され、受圧
部のヒステリシスが低下されるので、圧力検出性能の向
上を図ることができる。

【００３７】また、ダイヤフラム５の軸芯部から突出さ
れた嵌合用突起６がピストン１３の軸芯部に形成された
嵌合用凹部１４に嵌合されていることにより、ダイヤフ
ラム５とピストン１３との結合関係が図られているた
め、その嵌合用突起６と嵌合用凹部１４との嵌合によ
り、結合用ねじなどによるダイヤフラム５とピストン１
３との結合およびダイヤフラム５へのねじ挿入用穿設孔
の形成などが不要とされるので、部品点数の減少，ダイ
ヤフラム５の強度および耐久性の向上を図ることがで
き、またダイヤフラム５とピストン１３とのセンター出
しの容易化を図ることができ、さらにセンターずれが生
じることがないので、作動時の摺動抵抗の低減化やダイ
ヤフラム５のピストン１３に対する伝達性能を確実に発
揮することができ、この点からも耐久性の向上を図るこ
とができる。

【００３８】以上、本考案者によってなされた考案を実
施例に基づき具体的に説明したが、本考案は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３９】たとえば、前記実施例における磁気センサ
スイッチ１６は、有接点スイッチとしてのリードスイッ
チが適用されているが、本考案においては磁気センサス
イッチ１６として無接点スイッチを適用することも可能
である。

【００４０】また、前記実施例においては、ダイヤフラ
ム５の嵌合用突起６がピストン１３の嵌合用凹部１４に
嵌合される構造とされているが、本考案においては、そ
の嵌合用凹部１４に代えて嵌合用孔（嵌合用雌部）など
の適用も可能である。

【００４１】さらに、たとえば、圧力センサの被圧力検
出体としての流体圧機器は、リード線に対してプラグイ
ンタイプとして接続される構造と、リード線タイプとし
て接続される構造のいずれでも良い。

【００４２】

【考案の効果】本願によって開示される考案のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００４３】（１）検知すべき流体圧の受圧部としてダ
イヤフラムが用いられていることにより、Ｏリングなど
のシール部材を用いたピストンのような大きな摺動抵抗
による検出感度の著しい低下、応差の極端な増大、シリ
ンダ壁とピストンとの固着現象などが確実に防止され、
受圧部のヒステリシスが低下されるので、圧力検出性能
の向上を図ることができる。

【００４４】（２）前記した場合に、前記ダイヤフラム
の軸芯部から突出された嵌合用突起が前記作動部材の軸
芯部に形成された嵌合用雌部に嵌合されている構造とす
ると、その嵌合用突起と嵌合用雌部との嵌合により、結
合用ねじなどによるダイヤフラムと作動部材との結合お
よびダイヤフラムへのねじ挿入用穿設孔の形成などが不
要とされるので、部品点数の減少，ダイヤフラムの強度
および耐久性の向上を図ることができ、またダイヤフラ
ムと作動部材とのセンター出しの容易化を図ることがで
き、さらにセンターずれが生じることがないので、作動
時の摺動抵抗の低減化やダイヤフラムの作動部材に対す
る伝達性能を確実に発揮することができ、この点からし
ても耐久性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である圧力センサを示す断面
図である。

【図２】その圧力センサの平面図である。

【図３】その圧力センサに適用されたダイヤフラムを示
す断面図である。

【図４】そのダイヤフラムの側面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ アダプタ ３ ボンネット ４ シリンダ室 ４Ａ 収容室 ４Ｂ 流体室 ５ ダイヤフラム ６ 嵌合用突起 ７ 仕切膜 ８ 環状膨出部 ９ 環状溝 １０ 流体ポート １１ ポート １２ プラグ １３ ピストン（作動部材） １３Ａ 磁石 １３Ｂ フランジ １４ 嵌合用凹部（嵌合用雌部） １５ 収容室 １６ 磁気センサスイッチ（位置検出手段） １６Ａ リード線 １６Ｂ 表示灯 １７ ねじ １８ 電極基板 １９ センサキャップ ２０ スプリング（押圧手段） ２１ 収容室 ２２ スプリング受け ２３ アジャスティングスクリュ（調整手段） ２４ 指示プレート ２４Ａ キャップ ２５ 長孔 ２６ ラベル ２６Ａ 透視部 ２６Ｂ 表示目盛

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ室を有する本体と、このシリン
   ダ室を収容室と検知すべき空気圧が導入される流体室と
   に仕切っているダイヤフラムと、前記収容室に軸方向に
   摺動自在に装着され、前記ダイヤフラムが先端に嵌合さ
   れる作動部材と、前記作動部材の後部に設けられ前記本
   体に当接して前記作動部材の前進端位置を前記ダイヤフ
   ラムが前記本体に接触しない位置に規制するフランジ
   と、前記ダイヤフラムの軸芯部から突出され、前記作動
   部材の先端に形成された嵌合用凹部に嵌合される嵌合用
   突起と、前記作動部材を前記流体室の空気圧に抗する方
   向に押圧する押圧手段と、この押圧手段の押圧力を調整
   する調整手段と、前記作動部材に設けられた永久磁石の
   磁気力によって前記作動部材が移動したことを検出する
   磁気センサとを備えていることを特徴とする圧力セン
   サ。