JP3179928U - Pressure sensor - Google Patents
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Abstract
【課題】バネの腐食を防ぐとともに、正圧と負圧の両方を検知可能な圧力センサを提供する。
【解決手段】圧力センサ100では、測定室1dと基準室1eとを内部に有するケース1と、ケース1に取り付けられ測定室1dと基準室1eとを隔てるとともに、測定室1dがある方向および基準室1eがある方向への可撓性を有したダイヤフラム2と、ダイヤフラム2の基準室1e側に取り付けられ、ダイヤフラム2が撓むのに伴い、ダイヤフラム2が撓む方向へ変位可能な可動体3と、可動体3の変位を検出する検出手段4と、ダイヤフラム2を測定室1dのある方向へ付勢可能な第1弾発手段5と、ダイヤフラム2を基準室1eのある方向へ付勢可能な第2弾発手段6と、を備えた圧力センサであって、第1弾発手段5および第2弾発手段6を基準室1eの内部に配置する構成とした。
【選択図】図3A pressure sensor that prevents corrosion of a spring and can detect both positive pressure and negative pressure is provided.
In a pressure sensor 100, a case 1 having a measurement chamber 1d and a reference chamber 1e therein, a measurement chamber 1d attached to the case 1 and the reference chamber 1e are separated from each other, and the direction in which the measurement chamber 1d is located and a reference A diaphragm 2 having flexibility in a certain direction, and a movable body 3 attached to the reference chamber 1e side of the diaphragm 2 and capable of being displaced in a direction in which the diaphragm 2 is bent as the diaphragm 2 is bent. A detecting means 4 for detecting the displacement of the movable body 3, a first impacting means 5 for biasing the diaphragm 2 in a direction with the measurement chamber 1d, and a biasing of the diaphragm 2 in the direction with the reference chamber 1e. And a second bulleting means 6. The first bulleting means 5 and the second bulleting means 6 are arranged inside the reference chamber 1e.
[Selection] Figure 3
Description
本考案は、洗濯機の水位等の検出に用いられる圧力センサに関し、特に、バネの腐食を防ぐとともに、正圧と負圧の両方の圧力を検知可能な圧力センサに関するものである。 The present invention relates to a pressure sensor used for detecting a water level or the like of a washing machine, and more particularly to a pressure sensor capable of detecting both positive pressure and negative pressure while preventing corrosion of a spring.
昨今、洗濯機のドラム内の水位を測るセンサとして圧力センサが用いられることがある。このような圧力センサは、洗濯機のドラム内の水が入り込んだ計測用パイプに取り付けられている。計測用パイプ内には水の層と空気の層があり、圧力センサは空気の層につなげて取り付けられている。ドラム内の水位が変化すると、計測用パイプの内部の水位も変化し、水位変化に合わせて計測用パイプの中にある空気の層の圧力も変化する。このような空気の圧力の変化を計測することで、水位の変化を検知する。このように空気の圧力の変化を計測する圧力センサとしては、下記の特許文献1に記載の圧力センサが知られている。
Recently, a pressure sensor is sometimes used as a sensor for measuring the water level in the drum of a washing machine. Such a pressure sensor is attached to a measuring pipe into which water in the drum of the washing machine has entered. The measuring pipe has a water layer and an air layer, and the pressure sensor is attached to the air layer. When the water level in the drum changes, the water level in the measuring pipe also changes, and the pressure of the air layer in the measuring pipe also changes in accordance with the change in the water level. By measuring such a change in air pressure, a change in the water level is detected. As a pressure sensor for measuring a change in air pressure as described above, a pressure sensor described in
以下、図9を用いて、特許文献1に記載の圧力センサについて説明する。図9は特許文献1に記載の圧力センサ900の構造を示す断面図である。
Hereinafter, the pressure sensor described in
特許文献1に記載の圧力センサ900は、ケース901と、このケース901内を2つの圧力室である圧力室90Aと圧力室90Bとに区画するように配置されて2つの圧力室内の圧力差にともなって変位する金属製の電着ベローズ909からなる圧力検知素子と、この圧力検知素子の変位に連動するプランジヤ910と、このプランジヤ910の先端に取付けられた磁石911と、この磁石911に対向して配置されたホール素子913と、このホール素子913と上記磁石911との対向距離の変化を電気量として検出する回路部914とを具備している。圧力室90Aは圧力ポート902を介して、圧力室90Bは圧力ポート905を介してそれぞれ外部と繋がっており、外気の流入および流出が可能である。また、圧力室90Aには補助ばね915が配置され、圧力室90Bには補助ばね916が配置され、圧力室90Aと圧力室90Bとの差圧がゼロのときの電着ベローズ909の位置をバランスさせる構成となっている。
The
近年は、より高度な制御を行うために密閉されたドラム内が負圧になったことを計測するというニーズがある。特許文献1に記載の圧力センサ900は、圧力室90Aに補助バネ915が配置され、圧力室90Bに補助バネ916が配置され、電着ベローズ909の位置をバランスさせる構成となっているため、正圧がかかった場合でも、負圧がかかった場合でも問題なく計測することが出来る。しかしながら、洗濯機の水位を検出するセンサとして用いた場合に、以下のような事が懸念される。例えば、圧力ポート902を介して圧力室90Aとドラム内の水が入り込んだ槽と繋いで、水位の変化に伴う槽内の空気の圧力変化を検知することで水位を計測するとする。この場合、圧力ポート902を通って圧力室90Aの内部に水が入り込むことや蒸発した水分が入り込むことなどにより、補助バネ915が腐食して圧力センサとして機能しなくなることが懸念される。
In recent years, there is a need to measure that the inside of a sealed drum has become negative pressure in order to perform more advanced control. The
本考案は、上述した課題を解決して、バネの腐食を防ぐとともに、正圧と負圧の両方を検知可能な圧力センサを提供するものである。 The present invention solves the above-described problems, and provides a pressure sensor that prevents corrosion of a spring and can detect both positive pressure and negative pressure.
請求項1に記載の圧力センサは、測定室と基準室とを内部に有するケースと、前記ケースに取り付けられ前記測定室と前記基準室とを隔てるとともに、前記測定室がある方向および前記基準室がある方向への可撓性を有したダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの前記基準室側に取り付けられ、前記ダイヤフラムが撓むのに伴い、前記ダイヤフラムが撓む方向へ変位可能な可動体と、前記可動体の変位を検出する検出部材と、前記ダイヤフラムを前記測定室のある方向へ付勢可能な第1弾発部材と、前記ダイヤフラムを前記基準室のある方向へ付勢可能な第2弾発部材と、を備えた圧力センサであって、前記第1弾発部材および前記第2弾発部材を前記基準室の内部に配置した、という特徴を有する。
The pressure sensor according to
請求項2に記載の圧力センサは、前記第1弾発部材はコイルバネからなり、前記第2弾発部材は板バネからなり、前記第2弾発部材は、中央付近を前記可動体に係止され、外周端部を前記ケースの内壁に挟持されている、という特徴を有する。
The pressure sensor according to
請求項3に記載の圧力センサは、前記ケースは前記測定室を成す測定室ケースと前記基準室を成す基準室ケースとからなり、前記ダイヤフラムは外周端部に沿って環状パッキン部を備え、前記ダイヤフラムと前記第2弾発部材とを重ねて、前記第2弾発部材が前記基準室ケース側に配置され、前記環状パッキン部と前記第2弾発部材の外周端部とが、前記測定室ケースと前記基準室ケースとにより圧接挟持されている、という特徴を有する。
The pressure sensor according to
請求項4に記載の圧力センサは、前記検出部材は、前記第1弾発部材により前記可動体側に付勢されるとともに、前記可動体の動きに応じて移動可能なプランジャと、前記プランジャの動作を検出するセンサ部を備え、前記可動体は前記プランジャが当接する当接面を備え、前記当接面は平面形状に形成されている、という特徴を有する。
The pressure sensor according to
請求項5に記載の圧力センサは、前記可動体は、前記ダイヤフラムに取り付けられる本体部と、前記本体部に取り付けられ前記検出部材を駆動する駆動部と、を有し、前記駆動部は、前記本体部に対して前記可動体の移動方向の位置を調整可能に前記本体部に取り付けられている、という特徴を有する。
The pressure sensor according to
請求項1の考案によれば、ダイヤフラムを測定室のある方向へ付勢可能な第1弾発部材と、ダイヤフラムを基準室のある方向へ付勢可能な第2弾発部材と、を設けることで、正圧および負圧の両方の圧力を計測することが可能となる。また、測定室側を洗濯機のドラムに繋がる槽に繋ぐことで、仮に洗濯機のドラムから水蒸気や水が浸入したとしても、第1弾発部材および第2弾発部材を基準室の内部に配置してあるため、第1弾発部材および第2弾発部材は腐食し難くなる。第1弾発部材および第2弾発部材が腐食し難くなるため、長期間安定した検出精度を保つことができる、という効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, the first elastic member capable of urging the diaphragm in the direction of the measurement chamber and the second elastic member capable of urging the diaphragm in the direction of the reference chamber are provided. Thus, it is possible to measure both positive and negative pressures. In addition, by connecting the measurement chamber side to a tank connected to the drum of the washing machine, even if water vapor or water enters from the drum of the washing machine, the first and second resilient members are placed inside the reference chamber. Since it arrange | positions, it becomes difficult to corrode the 1st elastic member and the 2nd elastic member. Since the first elastic member and the second elastic member are hardly corroded, there is an effect that stable detection accuracy can be maintained for a long time.
請求項2の考案によれば、ダイヤフラムを基準室のある方向へ付勢可能な第2弾発部材を基準室の内部に配置している。第2弾発部材を板バネとし、外周端部をケースの内壁で挟持する構成としたことで、第2弾発部材をコイルバネとした場合に比べて、組み立てが容易にできる、という効果を奏する。 According to the second aspect of the present invention, the second resilient member capable of urging the diaphragm in a certain direction of the reference chamber is disposed inside the reference chamber. Since the second elastic member is a leaf spring and the outer peripheral end is sandwiched between the inner walls of the case, the second elastic member can be easily assembled as compared with the case where the second elastic member is a coil spring. .
請求項3の考案によれば、第2弾発部材およびダイヤフラムを測定室ケースと基準室ケースとにより圧接挟持する構成としたことで、固定用の特別な部品や、半田付けや接着など特別な手法を用いることなく第2弾発部材およびダイヤフラムを保持できる。これにより、容易に組立ができる、という効果を奏する。 According to the third aspect of the invention, the second elastic member and the diaphragm are configured to be pressed and sandwiched between the measurement chamber case and the reference chamber case, so that special parts for fixing, special parts such as soldering and bonding can be used. The second elastic member and the diaphragm can be held without using a technique. Thereby, there exists an effect that it can assemble easily.
請求項4の考案によれば、可動体に平面形状に形成された当接面を設けて、プランジャが当接面に当接する構成とした。このように構成することで、検出部材と可動体との取り付け位置にバラツキがあったとしても、プランジャと可動体との当接が確実に行なえる。したがって、検出部材は可動体の動きをより正確に検知することができる、という効果を奏する。 According to the fourth aspect of the invention, the movable body is provided with a contact surface formed in a planar shape, and the plunger contacts the contact surface. With this configuration, even if there is variation in the attachment position between the detection member and the movable body, the plunger and the movable body can be reliably brought into contact with each other. Therefore, the detection member has an effect that the movement of the movable body can be detected more accurately.
請求項5の考案によれば、駆動部を、本体部に対して可動体の移動方向の位置を調整可能に本体部に取り付けたことで、ダイヤフラムが正圧も負圧も受けていない初期状態における可動体と検出部材との当接位置を調整することができる。これにより、必要に応じて初期状態における検出部材の出力値を容易に調整することできる、という効果を奏する。
According to the invention of
以上より、本考案によれば、バネの腐食を防ぐとともに、正圧と負圧の両方の圧力を検知可能な圧力センサを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a pressure sensor capable of detecting both positive pressure and negative pressure while preventing corrosion of the spring.
[第1実施形態]
以下に第1実施形態における圧力センサ100について説明する。まず始めに本実施形態における圧力センサ100の構成について図1ないし図5を用いて説明する。図1は第1実施形態における圧力センサ100の外観を示す図であり、図1(a)は圧力センサ100の外観を示す斜視図であり、図1(b)は圧力センサ100を図1(a)に示すZ1方向側から見た外観を示す平面図である。図2は第1実施形態における圧力センサ100の構成を示す分解斜視図である。第1実施形態においては、第1弾発部材5は検出部材4の内部に組み込まれているため、図2においては図示されていない。図3は図1(b)に示す断面A−Aを示す断面図である。図4は第1実施形態における検出部材4の外観を示す図であり、図4(a)は第1実施形態における検出部材4の外観を示す斜視図であり、図4(b)は検出部材4を図4(a)に示すZ1方向側から見た外観を示す平面図である。図5は図4(b)に示す断面B−Bを示す断面図である。
[First Embodiment]
The
圧力センサ100は、図1に示すように、略円筒形の外観をしており、図2に示すようにケース1と、ダイヤフラム2と、可動体3と、検出部材4と、第1弾発部材5と、第2弾発部材6とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
第1弾発部材5は、金属線材からなり、図5に示すようなコイルバネである。
The first
検出部材4は、図4に示すように、略直方体形状に形成されており、被検出物の位置の変化を検出可能な位置検出センサである。検出部材4は、略直方体形状に形成されたカバー部材4cと、略棒状に形成され、カバー部材4cの上面4dから突出するとともに上面4dに対して垂直な方向へ移動可能なプランジャ4aと、図5に示すようにプランジャ4aの動作を検出するセンサ部4bと、を備えており、プランジャ4aの移動をセンサ部4bで検出することで位置検出を行なう位置検出センサである。なお、第1弾発部材5は、検出部材4の内部に配設され、上面4dが突出する方向へプランジャ4aを付勢する。
As shown in FIG. 4, the
センサ部4bは磁気センサであり、第1実施形態においては、ホール素子を用いている。プランジャ4aは、一端側がカバー部材4cの上面4dから突出する軸部4eと、軸部4eの他端側の側面から対向する2方向にそれぞれ延出して形成されたガイド部4fとを有しており、一方のガイド部4fには磁石4gが配設されている。なお、磁石4gの磁界はガイド部4fの延出方向に対して垂直、かつ軸部4eの延出方向に対して垂直な方向に向かって形成されている。また、軸部4eの内部には、軸部4eの他端側の端部に開口を有する中空部4hが、第1弾発部材5の一部を配設可能な大きさに形成されている。カバー部材4cは、内部にプランジャ4aが移動可能な収納部4kを有する。また、カバー部材4cの上面4dに対向する底面4mには外方へ突出するとともに、外部と電気的に接続可能な端子部4nが形成されている。
The sensor unit 4b is a magnetic sensor, and a Hall element is used in the first embodiment. The plunger 4a has a
プランジャ4aは、軸部4eの一端側をカバー部材4cの外方に突出させた状態で、カバー部材4cの収納部4kの内部に移動可能に配置されている。このとき、プランジャ4aの中空部4hには第1弾発部材5の一端側が配設されるともに、第1弾発部材5の他端側は収納部4kの底面4m側の内壁に弾接し、プランジャ4aは第1弾発部材5により上面4d方向に付勢されている。また、センサ部4bは、プランジャ4aの一方のガイド部4fに配設された磁石4gから離間すると共に、磁石4gと対向可能に、収納部4k内に配設されている。このように各構成部品を配設することで検出部材4は形成される。このように構成することで、プランジャ4aの移動に伴って、磁石4gがセンサ部4bに対向する位置を移動し、センサ部4bは磁石4gの磁界を検出し、検出した磁界の大きさに応じた出力電圧を、端子部4nを介して外部に出力する。プランジャ4aの移動に伴って、磁石4gとセンサ部4bとの相対位置が変化することで、センサ部4bが検出する磁界の大きさも変化し、センサ部4bが出力する出力電圧も変化する。したがって、検出部材4は、プランジャ4aの移動をセンサ部4bで検出することで位置検出が可能となる。
The plunger 4a is movably disposed inside the housing portion 4k of the cover member 4c with one end side of the
ケース1は、合成樹脂材からなり、図1ないし図3に示すように、内部が中空で略円筒形状に形成されている。ケース1は、測定室1dと基準室1eとを内部に有し、測定室1dを成す測定室ケース1aと基準室1eを成す基準室ケース1fとからなる。測定室ケース1aは側面(図1に示すX2方向側の面)から円筒状に突出して形成されたノズル部1kを有し、測定室1dはノズル部1kを介してケース1の外方に繋がっている。基準室ケース1fは上ケース1bと下ケース1cとからなり、上ケース1bの内部に基準室1eが形成されており、下ケース1cの上方であるZ1方向側に上ケース1bを重ねて配置することで基準室ケース1fが形成される。また、図2に示すように、下ケース1cには検出部材4を収容可能な収容部1gが形成され、上ケース1bには検出部材4を保持可能な保持部1hが形成されている。
The
ダイヤフラム2は、ゴム材料からなり可撓性を有し、図2および図3に示すように、略円盤状に形成されている。ダイヤフラム2は外周端部に沿って環状パッキン部2aを備え、中央部には略円盤状に形成された可動部2bを備え、環状パッキン部2aと可動部2bとの間は、シート状に形成された膜部2cにより開口することなく連結されている。
The
可動体3は、合成樹脂材からなり、図2および図3に示すように、ダイヤフラム2に取り付け可能な本体部3aと、本体部3aに取り付けられ検出部材4のプランジャ4aを駆動可能な駆動部3bと、を有している。本体部3aは円盤状に形成された取付部3gを有し、取付部3gの中央部には一方側(図2および図3に示すZ2方向側)へ突出して雌ネジ部3dが形成され、雌ネジ部3dの中央には円形の穴が形成され、穴の内周面にネジ山が形成されている。駆動部3bは円盤状に形成された当接部3eを有し、当接部3eの中央部には他方側(図2および図3に示すZ1方向側)へ突出して雄ネジ部3fが形成され、雄ネジ部3fの外周面にはネジ山が形成されている。また、当接部3eは一方側(図2および図3に示すZ2方向側)に当接面3cを備え、当接面3cは平面形状に形成されている。なお、雄ネジ部3fは雌ネジ部3dにネジ締め可能な大きさに形成されており、雄ネジ部3fと雌ネジ部3dとをネジ止めして本体部3aと駆動部3bとを一体にすることで可動体3が形成される。
The
第2弾発部材6は、金属板からなり、図2に示すように、略円盤状に形成された板バネである。第2弾発部材6は、外周に沿って円環状に外周端部6aが形成され、中央部には円環状に形成された固定部6bが形成されており、外周端部6aと固定部6bは蛇行した形状に形成された連結部6cにより連結されている。なお、連結部6cは固定部6bを中心に等間隔に4箇所設けられている。
The 2nd
次に圧力センサの構造について図3を用いて説明する。 Next, the structure of the pressure sensor will be described with reference to FIG.
図3に示すように、第2弾発部材6は、本体部3aの雌ネジ部3dの突出方向先端に固定部6bが固定されている。このとき、第2弾発部材6と可動体3の本体部3aとは、円環状に形成された固定部6bの中央にある開口の中心と雌ネジ部3dの穴の中心とがほぼ一致するように配設されている。また、駆動部3bは、雄ネジ部3fを固定部6bの開口を介して雌ネジ部3dにネジ止めすることで、本体部3aと一体となる。なお、駆動部3bは、本体部3aに対してZ1−Z2方向の位置を、ネジ締め量を変えることで調整可能に本体部3aに取り付けられている。このように可動体3が固定された第2弾発部材6は、本体部3aの取付部3gがダイヤフラム2の可動部2bに臨むように、ダイヤフラム2に対して基準室ケース1f側(図3に示すZ2方向側)に重ねて配置されている。このとき、可動体3の取付部3gはダイヤフラム2の可動部2bに固定されている。また、第2弾発部材6の外周端部6a(図2参照)は、ダイヤフラム2の環状パッキン部2aにほぼ対応する位置に配設されている。
As shown in FIG. 3, the fixed part 6b is being fixed to the 2nd
検出部材4は、下ケース1cの収容部1g内に、プランジャ4aをZ1方向に向けて配設されている。さらに、下ケース1cのZ1方向側に上ケース1bを重ねて配設することで、検出部材4は上ケース1bに形成された保持部1hに上面4dが当接し、上ケース1bと下ケース1cとによって挟持されている。また、上ケース1bと下ケース1cと重ねて配置し固定することで、基準室ケース1fが形成される。
The
第2弾発部材6および可動体3と一体となったダイヤフラム2は、第2弾発部材6および可動体3が配設された側を基準室ケース1fが配設される方向に向けて、測定室ケース1aと基準室ケース1fとの間に配設され、環状パッキン部2aと第2弾発部材6の外周端部6aとが、測定室ケース1aと基準室ケース1fとにより圧接挟持されている。これにより、ダイヤフラム2はケース1の内部の測定室1dと基準室1eとを隔て、第1弾発部材5および第2弾発部材6を基準室1eの内部に配置される。このとき、ダイヤフラム2は第2弾発部材6により基準室1eのあるZ2方向へ付勢され、可動体3の当接面3cはプランジャ4aに当接している。また、ダイヤフラム2は、検出部材4に内蔵された第1弾発部材5により、プランジャ4aを介して測定室1dのあるZ1方向へ付勢されている。なお、第1実施形態の初期状態においては、検出部材4のプランジャ4aは可動体3により適量分押し込まれている。また、ダイヤフラム2は可撓性を有しているため、可動体3はダイヤフラム2が撓むのに伴い、ダイヤフラム2が撓む方向へ変位可能である。すなわち、測定室1dがある方向および基準室1eがある方向への可撓性を有している。このようにして圧力センサ100は構成されている。
The
次に圧力センサ100の動作について図6ないし図8を用いて説明する。図6は洗濯機のドラムD内の水位の変化を示す模式図であり、図6(a)は初期状態におけるドラムD内の水位示す模式図であり、図6(b)は初期状態よりもドラムD内の水位が高くなった状態を示す模式図であり、図6(c)は初期状態よりもドラムD内の水位が低くなった状態を示す模式図である。図7は図6に示すドラムD内の水位の変化にともなったダイヤフラム2の動きを示す模式図であり、図7(a)は初期状態におけるダイヤフラム2の状態を示す図であり、図7(b)は初期状態よりもドラムD内の水位が高くなった状態におけるダイヤフラム2の状態を示す図であり、図7(c)は初期状態よりもドラムD内の水位が低くなった状態におけるダイヤフラム2の状態を示す図である。なお、図7においては、説明を容易にするために部品形状を簡略化するとともに、第2弾発部材6は図示していない。図8は図6に示すドラムD内の水位と圧力センサ100の出力電圧の関係を例示したグラフである。図8においては、V2(V)、V0(V)およびV1(V)の大小関係を、V2(V)<V0(V)<V1(V)としたが、必要に応じて変えても良い。
Next, the operation of the
圧力センサ100は、図6に示すように、洗濯機のドラムDに繋がったパイプPの先端にノズル部1kが連結して取り付けられ、ノズル部1kを介してパイプP内の空気が圧力センサ100の内部に入るものとする。初期状態においては、図6(a)に示すように、洗濯機のドラムD内の水位はH0(m)であり、図7(a)に示すように、ダイヤフラム2は測定室1dがある方向であるZ1方向および基準室1eがある方向であるZ2方向のどちらの方向にも撓んでおらず、図8に示すように、検出部材4の出力電圧はV0(V)である。図6(a)の状態から洗濯機のドラムD内にさらに水を足すと、図6(b)に示すように、洗濯機のドラムD内の水位はH1(m)となる。洗濯機のドラムD内の水位がH0(m)よりも高いH1(m)となることで、パイプP内の空気は圧力センサ100の測定室1d内に押し込まれ、ダイヤフラム2には正圧が加わる。ダイヤフラム2に正圧が加わると、図7(b)に示すように、ダイヤフラム2はZ2方向に撓み、ダイヤフラム2の動きに連動して可動体3はZ2方向へ移動し、検出部材4のプランジャ4aを押圧し、プランジャ4aはZ2方向へ押し込まれる。プランジャ4aがZ2方向へ押し込まれることで検出部材4は可動体3の変位を検出し、図8に示すように、検出部材4の出力電圧はV1(V)に変化する。また、図6(a)の状態から洗濯機のドラムD内の水を減らすと、図6(c)に示すように、洗濯機のドラムD内の水位はH2(m)となる。洗濯機のドラムD内の水位がH0(m)よりも低いH2(m)となることで、圧力センサ100の測定室1d内の空気はパイプP内に吸い出され、ダイヤフラム2には負圧が加わる。ダイヤフラム2に負圧が加わると、図7(c)に示すように、ダイヤフラム2はZ1方向に撓み、ダイヤフラム2の動きに連動して可動体3はZ1方向へ移動し、検出部材4のプランジャ4aに掛かる押圧が弱まり、プランジャ4aはZ1方向へ移動する。プランジャ4aがZ1方向へ移動することで、図8に示すように、検出部材4の出力電圧はV2(V)に変化する。このように、ドラムD内の水位の変化に連動して出力電圧が変化するため、例えば、ドラムD内の水位に比例して出力電圧が変化するようにするなど、ドラムD内の水位と出力電圧を関連付けることで、出力電圧からドラムD内の水位を検知することができる。
As shown in FIG. 6, the
以下、第1実施形態としたことによる効果について説明する。 Hereinafter, the effects of the first embodiment will be described.
第1実施形態の圧力センサ100では、測定室1dと基準室1eとを内部に有するケース1と、ケース1に取り付けられ測定室1dと基準室1eとを隔てるとともに、測定室1dがある方向および基準室1eがある方向への可撓性を有したダイヤフラム2と、ダイヤフラム2の基準室1e側に取り付けられ、ダイヤフラム2が撓むのに伴い、ダイヤフラム2が撓む方向へ変位可能な可動体3と、可動体3の変位を検出する検出部材4と、ダイヤフラム2を測定室1dのある方向へ付勢可能な第1弾発部材5と、ダイヤフラム2を基準室1eのある方向へ付勢可能な第2弾発部材6と、を備えた圧力センサであって、第1弾発部材5および第2弾発部材6を基準室1eの内部に配置した、構成とした。
In the
これにより、ダイヤフラム2を測定室1dのある方向へ付勢可能な第1弾発部材5と、ダイヤフラム2を基準室1eのある方向へ付勢可能な第2弾発部材6と、を設けることで、正圧および負圧の両方の圧力を計測することが可能となる。また、測定室1d側を洗濯機のドラムに繋がる槽に繋ぐことで、仮に洗濯機のドラムから水蒸気や水が浸入したとしても、第1弾発部材5および第2弾発部材6を基準室1eの内部に配置してあるため、第1弾発部材5および第2弾発部材6は腐食し難くなる。第1弾発部材5および第2弾発部材6が腐食し難くなるため、長期間安定した検出精度を保つことができる、という効果を奏する。
Thus, the first
また、第1弾発部材5と第2弾発部材6とがそれぞれ対向する方向へダイヤフラム2を付勢しているため、相反する方向に働く付勢力を利用して、溶接や接着などの方法を取ることなく簡易な方法で第1弾発部材5および第2弾発部材6の外れを防止することができる。
In addition, since the
また、本実施形態の圧力センサ100では、第1弾発部材5はコイルバネからなり、第2弾発部材6は板バネからなり、第2弾発部材6は、中央付近を可動体3に係止され、外周端部6aをケース1の内壁に挟持されている、構成とした。
In the
ダイヤフラム2を基準室1eのある方向へ付勢可能な第2弾発部材6を基準室1eの内部に配置し、仮に、第2弾発部材6をコイルバネで構成した場合、第2弾発部材6の一端を固定した状態で他端を引っ張りながら他端を固定する必要があり、組み立てが困難である。例えば、一端をケース1の内部底面に固定し、他端を引っ張りながら可動体3に係止する方法などである。本実施形態においては、第2弾発部材6を板バネとし、第2弾発部材6の中央付近をダイヤフラム2に可動体3を介して係止され、ダイヤフラム2の外周端部である環状パッキン部2aとともに第2弾発部材6の外周端部6aをケース1の内壁で挟持する構成とした。これにより、第2弾発部材を引っ張りながら固定する必要がなくなるとともに、ダイヤフラム2を基準室1eのある方向へ付勢可能となる。したがって、第2弾発部材6をコイルバネとした場合に比べて、組み立てが容易にできる、という効果を奏する。
When the second
また、本実施形態の圧力センサ100では、ケース1は測定室1dを成す測定室ケース1aと基準室1eを成す基準室ケース1fとからなり、ダイヤフラム2は外周端部に沿って環状パッキン部2aを備え、ダイヤフラム2と第2弾発部材6とを重ねて、第2弾発部材6が基準室ケース1f側に配置され、環状パッキン部2aと第2弾発部材6の外周端部6aとが、測定室ケース1aと基準室ケース1fとにより圧接挟持されている、構成とした。
Further, in the
これにより、第2弾発部材6およびダイヤフラム2を測定室ケース1aと基準室ケース1fとにより圧接挟持する構成としたことで、固定用の特別な部品や、半田付けや接着など特別な手法を用いることなく第2弾発部材6およびダイヤフラム2を保持できる。これにより、容易に組立ができる、という効果を奏する。
Thus, the second
また、本実施形態の圧力センサ100では、検出部材4は、第1弾発部材5により可動体3側に付勢されるとともに、可動体3の動きに応じて移動可能なプランジャ4aと、プランジャ4aの動作を検出するセンサ部4bを備え、可動体3はプランジャ4aが当接する当接面3cを備え、当接面3cは平面形状に形成されている、構成とした。
Further, in the
これにより、可動体3に平面形状に形成された当接面3cを設けて、プランジャ4aが当接面3cに当接する構成とした。このように構成することで、検出部材4と可動体3との取り付け位置にバラツキがあったとしても、プランジャ4aと可動体3との当接が確実に行なえる。したがって、検出部材4は可動体3の動きをより正確に検知することができる、という効果を奏する。
Thereby, the contact surface 3c formed in the planar shape was provided in the
また、本実施形態の圧力センサ100では、可動体3は、ダイヤフラム2に取り付けられる本体部3aと、本体部3aに取り付けられ検出部材4を駆動する駆動部3bと、を有し、駆動部3bは、本体部3aに対して可動体3の移動方向の位置を調整可能に本体部3aに取り付けられている、構成とした。
Further, in the
これにより、駆動部3bを、本体部3aに対して可動体3の移動方向の位置を調整可能に本体部3aに取り付けたことで、ダイヤフラム2が正圧も負圧も受けていない初期状態における可動体3と検出部材4との当接位置を調整することができる。これにより、必要に応じて初期状態における検出部材4の出力電圧を容易に調整することできるという効果を奏する。また、必要に応じて初期状態の出力電圧を調整できるので、初期状態における出力電圧がことなる数種類の検出部材4を管理する必要もなく、製造コストを削減することができる、という効果を奏する。
Thereby, the drive unit 3b is attached to the main body 3a so that the position of the
以上のように、本考案の実施形態に係る圧力センサ100を具体的に説明したが、本考案は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本考案の技術的範囲に属する。
As described above, the
(1)第1実施形態において、検出部材4に磁気式のセンサを用いたが、可変抵抗式のセンサを用いても良い。
(1) Although the magnetic sensor is used for the
(2)第1実施形態において、検出部材4の出力電圧は、図8に示すように、水位に比例して直線的に変化するものとしたが、水位と出力電圧との相関関係が取れていれば、検出部材4の出力電圧は、図8に示すように、水位に比例して直線的に変化しなくても良い。
(2) In the first embodiment, the output voltage of the
1 ケース
1a 測定室ケース
1b 中ケース
1c 下ケース
1d 測定室
1e 基準室
1f 基準室ケース
1g 収容部
1h 保持部
2 ダイヤフラム
2a 環状パッキン部
2b 可動部
2c 膜部
3 可動体
3a 本体部
3b 駆動部
3c 当接面
3d 雌ネジ部
3e 当接部
3f 雄ネジ部
3g 取付部
4 検出部材
4a プランジャ
4b センサ部
4c カバー部材
4d 上面
4e 軸部
4f ガイド部
4g 磁石
4h 中空部
4k 収納部
4m 底面
4n 端子部
5 第1弾発部材
6 第2弾発部材
6a 外周端部
6b 固定部
6c 連結部
100 圧力センサ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ケースに取り付けられ前記測定室と前記基準室とを隔てるとともに、前記測定室がある方向および前記基準室がある方向への可撓性を有したダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの前記基準室側に取り付けられ、前記ダイヤフラムが撓むのに伴い、前記ダイヤフラムが撓む方向へ変位可能な可動体と、
前記可動体の変位を検出する検出部材と、
前記ダイヤフラムを前記測定室のある方向へ付勢可能な第1弾発部材と、
前記ダイヤフラムを前記基準室のある方向へ付勢可能な第2弾発部材と、を備えた圧力センサであって、
前記第1弾発部材および前記第2弾発部材を前記基準室の内部に配置したことを特徴とする圧力センサ。 A case having a measurement chamber and a reference chamber inside;
A diaphragm that is attached to the case and separates the measurement chamber and the reference chamber, and has flexibility in a direction in which the measurement chamber is present and in a direction in which the reference chamber is present;
A movable body attached to the reference chamber side of the diaphragm and displaceable in a direction in which the diaphragm bends as the diaphragm bends;
A detection member for detecting the displacement of the movable body;
A first projecting member capable of biasing the diaphragm in a certain direction of the measurement chamber;
A pressure sensor comprising: a second resilient member capable of biasing the diaphragm in a certain direction of the reference chamber;
The pressure sensor, wherein the first elastic member and the second elastic member are disposed inside the reference chamber.
前記第2弾発部材は板バネからなり、
前記第2弾発部材は、中央付近を前記可動体に係止され、外周端部を前記ケースの内壁に挟持されていることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサ。 The first elastic member is a coil spring,
The second elastic member is a leaf spring,
2. The pressure sensor according to claim 1, wherein the second elastic member is locked to the movable body in the vicinity of the center, and an outer peripheral end is sandwiched between inner walls of the case.
前記ダイヤフラムは外周端部に沿って環状パッキン部を備え、
前記ダイヤフラムと前記第2弾発部材とを重ねて、前記第2弾発部材が前記基準室ケース側に配置され、
前記環状パッキン部と前記第2弾発部材の外周端部とが、前記測定室ケースと前記基準室ケースとにより圧接挟持され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。 The case comprises a measurement chamber case forming the measurement chamber and a reference chamber case forming the reference chamber,
The diaphragm includes an annular packing portion along an outer peripheral end portion,
The second elastic member is disposed on the reference chamber case side by overlapping the diaphragm and the second elastic member,
3. The pressure according to claim 1, wherein the annular packing portion and the outer peripheral end portion of the second elastic member are pressed and sandwiched between the measurement chamber case and the reference chamber case. Sensor.
前記可動体は前記プランジャが当接する当接面を備え、前記当接面は平面形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサ。 The detection member includes a plunger that is biased toward the movable body by the first elastic member and is movable according to the movement of the movable body, and a sensor unit that detects the operation of the plunger.
The pressure sensor according to claim 1, wherein the movable body has a contact surface with which the plunger contacts, and the contact surface is formed in a planar shape.
前記駆動部は、前記本体部に対して前記可動体の移動方向の位置を調整可能に前記本体部に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサ。 The movable body has a main body part attached to the diaphragm, and a drive part attached to the main body part for driving the detection member,
The pressure sensor according to claim 1, wherein the driving unit is attached to the main body so that the position of the movable body in the moving direction can be adjusted with respect to the main body.
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JP2015034769A (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | アルプス電気株式会社 | Pressure detection device |
JP2015034768A (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | アルプス電気株式会社 | Pressure detection device |
CN106644249A (en) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 芜湖乐佳电器有限公司 | Novel high-precision micro-pressure signal acquisition device |
CN110763391A (en) * | 2019-11-01 | 2020-02-07 | 苏州柯尔特测控技术有限公司 | Open type anti-blocking pressure sensor and washing machine and electric cooker with same |
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