JP2961185B2 - 気体レートセンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本発明は、気体レートセンサに関し、特に、電極ホル
ダを一対の電極ホルダ部で構成し、各センサの特性を揃
えやすくすることによって、組立時の各センサの調整工
程を簡略化するための新規な改良に関する。

b.従来の技術 従来、用いられていたこの種のガスレートセンサの電
極ホルダとしては種々あるが、その中で代表的なものと
しては、特開平１−167671号公報に開示された第５図の
構成を挙げることができる。

すなわち、第５図において符号５で示されるものは全
体形状が円板状の一体に構成された電極ホルダであり、
この電極ホルダ５の中央位置には、四個の棒状をなす電
極6a,6b,6c及び6dが植設されている。

前記各電極6a〜6dのうち、電極6a,6b間及び6c,6d間に
は、一対のホットワイヤ7a,7bが張設されており、この
電極ホルダ５の周縁位置には、四個のガス案内孔5a,5b,
5c及び5dが形成されている。

従って、図示しないノズル体のノズル孔から供給され
たガス流は、前記各ホットワイヤ7a,7bに対して均一に
あたるように構成され、各ホツトワイヤ7a,7bによって
角速度入力時のガス流の偏流を検出することにより、角
速度の検出を行っていた。

c.発明が解決しようとする課題 従来のガスレートセンサの電極ホルダは、以上のよう
に構成されていたため、次のような課題が存在してい
た。

すなわち、前述の従来構成の電極ホルダは一体に構成
され、植設して設けられた四個の電極の電極間に一対の
ホットワイヤが設けられているため、この一対のホット
ワイヤの特性（温度係数差、抵抗値差）を均等にするこ
とが極めて困難であった。

通常、各電極に溶接する前の段階のホットワイヤ単体
としては、一対ずつの特性をほぼ均一とし、ペアーズの
特性とすることは比較的容易であるが、このホットワイ
ヤが極めて細いワイヤ（直径が数ミクロン）であるた
め、電極に対する溶接時に、各電極間で特性を測定する
と、その溶接状態の差によって大きく異なることが多
く、溶接後に、各ホットワイヤの特性を満足する電極ホ
ルダを選別しなければならなかった。

そのために、ガスレートセンサ自体の組立歩留まりが
低く、コストダウン及び大量生産における最大のネック
となっていた。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされ
たもので、特に、電極ホルダを一対の電極ホルダ部で構
成し、各センサの特性を揃えやすくすることによって、
歩留まりの高い気体レートセンサを提供することを目的
とする。

d.課題を解決するための手段 本発明による気体レートセンサは、ケーシング内に設
けられた気体ポンプと、前記ケーシング内に設けられ前
記気体ポンプからの気体流を案内するためのノズル孔を
有するノズル体と、前記気体流を受けるための少なくと
も一対のセンサを有する複数の電極を有する電極ホルダ
とを備えた気体レートセンサにおいて、前記電極ホルダ
は、第１電極ホルダ部および第２電極ホルダ部とからな
り、前記各電極ホルダ部には前記センサが少なくとも１
個設けられると共に、前記各電極ホルダ部は、一体状に
接合されている構成である。

e.作用 本考案による気体レートセンサにおいては、電極ホル
ダが第１電極ホルダ部および第２電極ホルダ部とからな
る分割構成であるため、各電極ホルダ部の各電極間に設
けられた少なくとも１個のセンサの特性が同一となるも
のを選別しておくことにより、各センサは各電極間に溶
接された状態でも特性（温度係数差、抵抗値差）が同一
となる。

従って、各電極ホルダ部を一体状に接合することによ
り、特性の同一な一対のセンサを有する電極ホルダを容
易に構成することができる。

f.実施例 以下、図面と共に本発明による気体レートセンサの好
適な実施例について詳細に説明する。

尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号
を用いて説明する。

第１図から第４図迄は、本発明による気体レートセン
サを示すためのもので、第１図は全体構成を示す断面
図、第２図は分割された電極ホルダを示す平面図、第３
図は一体状に接合された電極ホルダを示す平面図、第４
図はブロック図である。

図において、符号１で示されるものは全体がほぼ円筒
状をなし、その両端が開放された形状からなるケーシン
グであり、このケーシング１の各端部は、ポンプホルダ
２及び中継端子板３によって各々閉塞され、ケーシング
１内が外部から遮断されている。

このポンプホルダ２には、電歪形のセラミック円板か
らなる振動板4aが設けられ、その周縁部がポンプホルダ
２に一体状に固着されることによつて、電歪振動ポンプ
からなる気体ポンプ４が形成されている。

また、このケーシング１の内部には、この振動板4aか
ら所定距離だけ離間した位置に電極ホルダ５が配置さ
れ、この電極ホルダ５は第２図及び第３図に示されるよ
うに構成されている。

すなわち、この電極ホルダ５は、全体形状がほぼ円板
形状をなすと共に、ほぼ半円板形状からなる第１電極ホ
ルダ部5A及び第２電極ホルダ部5Bから構成され、各電極
ホルダ部5A及び5Bの各接合部5Aa,5Baが互いに接合する
ことによって、一体状に接合した円板状の電極ホルダ５
が形成されている。

前記電極ホルダ５の周縁部には、４個のガス案内孔5a
〜5dが形成され、さらに、４個の棒状をなす電極6a〜6d
が、中心軸に対して対称的に配置されている。

前記各ガス案内孔5a〜5dのうち、ガス案内孔5a,5cは
各電極ホルダ部5A,5Bに形成された半円孔5aA,5cAによっ
て形成されており、ガス案内孔5b,5dは、各電極ホルダ5
A,5Bに各々独立して形成されている。

前記各電極6a〜6dのうち、一対の電極6a,6bは前記第
１電極ホルダ部5Aに設けられ、各電極6a,6b間にホット
ワイヤ等からなる第１センサ7aが溶接によって接続され
ており、さらに、前記各電極6c,6dは前記第２電極ホル
ダ部5Bに設けられ、各電極6c,6d間にホットワイヤ等か
らなる第２センサ7bが溶接によって接続されている。

さらに、前記ケーシング１内における前記中継端子板
３の近傍位置には、ノズル孔８及び補助孔９を有するノ
ズル板10が設けられ、この中継端子板３とノズル板10と
の間には、されらのほぼ中間位置にダストプレート11が
設けられている。

前記気体ポンプ４の振動板4aと前記ポンプホルダ２と
の間には、ポンプ室12が形成されており、この電歪振動
ポンプ４によって送り出されたガス等の気体は、各気体
案内孔5a〜5dを経てガス等の気体流路13に送られる。

前記ケーシング１の中継端子板３の外方位置には、IC
からなる信号処理回路部14が設けられ、この信号処理回
路部14は外部から電力を受け、各センサ7a,7bの出力信
号を外部へ取り出すための中継端子板３の中継端子15に
接続されている。

また、前記中継端子板３には、リードピン16が設けら
れ、このリードピン16は外部ケーシング17に設けられた
外部端子18に接続されている。

前記外部端子18は、前記電歪振動ポンプ４の作動に要
する電力を、信号処理回路部14及びリードピン16を経る
と共に、ケーシング１内の軸方向に配設された複数のリ
ード線19を介して、適宜供給する作用を有している。

また、この外部端子18は、信号処理回路部14を経た後
の各センサ7a,7bの出力信号を外部に出力する作用を有
している。

本発明による気体レートセンサは、前述したように構
成されており、以下に、その動作について説明する。

まず、その動作を説明する前に、電極ホルダ５の組立
てについて述べる。

第２図で示す第１電極ホルダ部5A,5Bを用意し、各電
極ホルダ部5A,5Bの各センサ7a,7bを、あらかじめ電極6a
〜6dに各々溶接し、溶接した各センサ7a,7bを有する各
電極ホルダ部5A,5Bで特性が同一のものを組合せる。

次に、各電極ホルダ部5A,5Bの各接合部5Aa,5Baを接合
させ、接着剤等によって一体接合とすると、各電極ホル
ダ部5A,5Bは一体となり円板状の電極ホルダ５が形成さ
れる。

この各電極ホルダ部5A,5Bを一体接合することによ
り、各半円孔5aA,5cAが一体に接合して、四個の気体安
定孔5a〜5dを形成することができる。

従って、前述のようにして電極ホルダ５を組立てるこ
とにより、電極ホルダ５の組立後においては、互いに特
性（温度係数差、抵抗値差）の同一なセンサ7a,7bを有
する構成を得ることができ、何らの調整を行うことな
く、特性の安定した気体レートセンサを容易に組立てる
ことができる。

前述の状態で、気体ポンプ４が通電されると、振動板
4aが振動し、ポンプ室12内の気体であるガスが圧縮さ
れ、この圧縮ガスは、この振動板4aの吐出口4b及び電極
ホルダ５の吐出口5eを介して気体流路13に流れ、ノズル
板10とダストプレート11との間に形成された空間に導か
れ、ノズル孔８と補助口９とを経て、ケーシング１内の
中空円筒部1a内の空間部1b内を、気体流1cとして各セン
サ7a,7bに向かって噴出される。

前述の圧縮ガスは、各センサ7a,7bに均等に当たった
後、ガス案内孔5a〜5dを経て振動板4aに向かって排出さ
れ、この排出ガスは再び気体ポンプ４の作用によって気
体流路13を経てノズル体10に戻り、ケーシング１内を矢
印の方向に従って循環している。

前述の状態で、ケーシング１に角速度が印加されない
場合には、各センサ7a,7bには均一にガス流（気体流）
が当たるが、外部から角速度が加えられた場合には、こ
のガス流がケーシング１内において偏位し、各センサ7
a,7b間において不均一状態が生じ、わずかな電圧差を検
出することにより、角速度の検出を行うことができる。

尚、前述の気体としては、ガスを用いた場合について
述べたが、ガス以外の気体を用いることもできる。

g.発明の効果 本発明による気体レートセンサは、以上のように構成
されているため、次のような効果を得ることができる。

すなわち、電極ホルダが第１電極ホルダ部および第２
電極ホルダ部とからなる分割構成であるため、各電極ホ
ルダ部の各電極間に設けられた少なくとも１個のセンサ
の特性が同一となるものを組合せて使用することがで
き、組立後の各センサの特性を容易に同一とし、歩留ま
りを大巾に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図迄は、本発明による気体レートセンサ
を示すためのもので、第１図は全体構成を示す断面図、
第２図は分割された電極ホルダを示す平面図、第３図は
一体状に接合された電極ホルダを示す平面図、第４図は
ブロック図、第５図は従来の電極ホルダを示す平面図で
ある。 １はケーシング、1cは気体流、４は気体ポンプ、５は電
極ホルダ、5Aは第１電極ホルダ部、5Bは第２電極ホルダ
部、6a〜6dは電極、7a,7bはセンサである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング（１）内に設けられた気体ポン
   プ（４）と、前記ケーシング（１）内に設けられ前記気
   体ポンプ（４）からの気体流（1c）を案内するためのノ
   ズル孔（８）を有するノズル体（10）と、前記気体流
   （1c）を受けるための少なくとも一対のセンサ（7a,7
   b）を有する複数の電極（6a〜6d）を有する電極ホルダ
   （５）とを備えた気体レートセンサにおいて、 前記電極ホルダ（５）は、第１電極ホルダ部（5A）およ
   び第２電極ホルダ部（5B）とからなり、前記各電極ホル
   ダ部（5A,5B）には前記センサ（7a,7b）が少なくとも１
   個設けられると共に、前記各電極ホルダ部（5A,5B）
   は、一体状に接合されていることを特徴とする気体レー
   トセンサ。