JP3181536B2 - 応動型圧力センサ - Google Patents

応動型圧力センサ

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JP3181536B2
JP3181536B2 JP16939297A JP16939297A JP3181536B2 JP 3181536 B2 JP3181536 B2 JP 3181536B2 JP 16939297 A JP16939297 A JP 16939297A JP 16939297 A JP16939297 A JP 16939297A JP 3181536 B2 JP3181536 B2 JP 3181536B2
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厚士 岡崎
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Inaba Rubber Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、応動型圧力センサ
に関し、特に、ストロークを圧力と対応して自由に設定
できる簡易な構成の応動型圧力センサに関する。
【0002】
【従来の技術】応動型圧力センサは、受けた圧力に応じ
たストローク動作をするとともに圧力と対応する信号を
出力する。一般の圧力センサは応動量が小さく、また、
その圧力と応動ストロークの関係、出力特性も固定され
ていることから、任意の弾性特性を有する応動型圧力セ
ンサを構成するには、受圧部をストローク動作させるべ
く、圧力センサによって得た信号に基づいて駆動する駆
動機構を組込む必要があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記応
動型圧力センサは、受けた圧力と対応して受圧部をスト
ローク動作させる駆動部とその制御のための複雑な機
構、例えば、ポテンショメータとモータおよび減速伝達
機構による駆動部、直線抵抗器とシリンダによる駆動部
等を必要とするので、構成の小型化とコスト低減の点で
不利を避けらることができない。本発明の目的は、小型
で簡易な構成により、柔軟動作が可能な応動型圧力セン
サを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、有底筒状をなす保持部材とこの保持部材の中空部に
進退可能に内設した摺動体とからなり、この摺動体と保
持部材の底部との間に摺動体を受けて同摺動体のストロ
ーク動作を許容するストロークスプリングとこのストロ
ークスプリングの力を伝達する伝達部材とを介してこの
伝達部材から受ける力に応じた信号に変換する圧力変換
部材を設けることにより応動型圧力センサを構成した。
【0005】この応動型圧力センサは、摺動体を保持部
材の中空部に進退可能に内設し、この摺動体を受けるス
トロークスプリングを設けたことから、摺動体に力を加
えるとストロークスプリングが圧縮され、その押圧力の
大きさに応じて摺動体がストロークし、また、ストロー
クスプリングの力を伝達する伝達部材を介して圧力変換
部材を設けたことにより、ストロークスプリングの弾発
力が伝達部材を介して圧力変換部材に作用し、圧力に応
じた信号が出力される。したがって、上記応動型圧力セ
ンサは、ストローク動作用の特別な駆動部を要すること
なく、ストロークスプリングによる小型で簡易な構成に
よって柔軟動作を確保しつつ圧力を検出することができ
る。
【0006】前記摺動体のストロークを元位置に戻すリ
ターンスプリングを保持部材の中空部に設けるととも
に、伝達部材を所定限度内につなぎ止めるスライド制限
部を摺動体との間に形成することにより、摺動体は除荷
とともにリターンスプリングによって押し戻され、この
時、スライド制限部によって伝達部材が連れ戻されるの
で圧力変換部材に作用する負荷が解放され、摺動摩擦や
部材の自重等による残留負荷を受けることなく無負荷状
態から高精度の圧力検出が可能となる。
【0007】前記保持部材に対して摺動体の回転を拘束
する回り止め、および、摺動体に対して伝達部材の回転
を拘束する回り止めを形成することにより、摺動体のス
トローク動作によっても元の状態に復帰することができ
るので、誤動作を招くことなく、繰り返しによる安定動
作が可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は本発明の応動型圧力センサ
の構成を示す一部破断による断面図である。応動型圧力
センサ1は、有底筒状に形成した保持部材2とこの保持
部材2の中空部4に進退可能に内設した摺動体3とから
なる。
【0009】保持部材2は、その中空部4に上記摺動体
3を受けてその内方へのストローク動作を元に戻すリタ
ーンスプリング5と、このリターンスプリング5を保持
しつつ中空部4の底部を閉塞する底蓋6を備える。ま
た、保持部材2の両側方に固定用の突部7、7を延設
し、各突部7、7に取付け用の孔8、8を形成する。
【0010】摺動体3は、外方に臨む一端を突状の作用
部3aとし、他端側に開口する中空部9を内部に形成す
る。この中空部9に摺動体3のストローク動作と対応し
て圧縮されるコイル状のストロークスプリング10を内
設し、このストロークスプリング10と底蓋6との間に
円柱状の伝達部材11を組み付けて構成する。底蓋6内
には受けた圧力に応じて抵抗値等の変化によって信号を
出力する圧力変換部6aを備える。
【0011】図2は図1のII−II線断面図、図3は
図2のIII−III線断面図である。摺動体3の側方
に突部3c,3cを突出して形成し、この突部3c,3
cをガイドする溝2a,2aを保持部材2の中空部9に
その軸線方向に沿って形成する。また、伝達部材11の
側方に突出するピン11aを貫通して設ける。
【0012】図3の摺動体3の側方の突部3cは中空部
9の溝2aにガイドされて保持部材2に対する回り止め
をなす。溝2aの上端位置は、リターンスプリング5に
よって摺動体3が戻された時の限界位置をなし、すなわ
ち、摺動体3のストローク初期位置をなす。
【0013】摺動体3にその中空部9に臨んで軸線方向
に延びる溝状のピン溝3bを形成する。このピン溝3b
に伝達部材11から突出するピン11aを嵌合する。こ
のピン11aとピン溝3bとによる嵌合は、摺動体3に
対する回り止めをなすとともに、ピン溝3bの長さの範
囲で伝達部材11のスライド動作を許容することによ
り、そのスライド範囲を規制し、伝達部材を所定限度内
につなぎ止めるスライド制限部をなす。
【0014】伝達部材11と圧力変換部6aとの間は、
摺動体3のストローク初期位置において両者間の接触を
避けるべく、各部材の加工公差を吸収しうる最小寸法の
隙間を形成する。
【0015】上述のとおり構成される応動型圧力センサ
の作用を以下に説明する。応動型圧力センサ1は、摺動
体3を保持部材2の中空部4に進退可能に内設し、上記
摺動体3を受けるストロークスプリング10を設けたこ
とから、摺動体3に軸線方向の力を加えるとストローク
スプリング10が圧縮され、作用する押圧力の大きさに
応じて摺動体3がストロークする。
【0016】また、ストロークスプリング10の力を伝
達する伝達部材11を介して圧力変換部材6aを設けた
ことにより、ストロークスプリング10の弾発力が伝達
部材11を介して圧力変換部材6aに作用し、圧力に応
じた信号が出力される。この出力特性は、コイルばねに
よるストローク対応曲線をなす。
【0017】したがって、本発明の応動型圧力センサ
は、ストローク動作用の特別な駆動手段を要することな
く、ストロークスプリングによる小型で簡易な構成によ
って柔軟動作を確保しつつ圧力を検出することができ、
手のひら・指先に柔らかい感触を与えることができ、ゲ
ーム機用圧力センサや圧力対応ストロークセンサ、娯楽
・画像ドライブ・アクセル・ストローク機器やスピード
コントロール用の圧力センサやストロークセンサに最適
である。
【0018】また、摺動体3の突部3cと中空部9の溝
2aが保持部材に対して摺動体の回転を拘束する回り止
めをなし、および、摺動体3のピン溝3bと伝達部材1
1のピン11aが摺動体3に対して伝達部材11の回転
を拘束する回り止めをなすことから、摺動体3がストロ
ーク動作した後も伝達部材11との関係が変化しないの
で、誤動作を招くことなく、繰り返しによる安定動作が
可能となる。
【0019】さらに、上記ピン溝3bとピン11aのス
ライド制限部により、摺動体3は除荷とともにリターン
スプリング5によって押し戻され、この時、ピン溝3b
の端部との係合によって伝達部材11が摺動体3によっ
て連れ戻されるので圧力変換部材6aに作用する負荷が
解放され、摺動摩擦や部材の自重等による残留負荷を受
けることなく無負荷状態から高精度の圧力検出が可能と
なる。
【0020】
【発明の効果】本発明の応動型圧力センサは以下の効果
を奏する。この応動型圧力センサは、摺動体を保持部材
の中空部に進退可能に内設し、この摺動体を受けるスト
ロークスプリングを設けたことから、摺動体に力を加え
るとストロークスプリングが圧縮され、その押圧力の大
きさに応じて摺動体がストロークし、また、ストローク
スプリングの力を伝達する伝達部材を介して圧力変換部
材を設けたことにより、ストロークスプリングの弾発力
が伝達部材を介して圧力変換部材に作用し、圧力に応じ
た信号が出力される。
【0021】したがって、上記応動型圧力センサは、ス
トローク動作用の特別な駆動部を要することなく、スト
ロークスプリングによる小型で簡易な構成によって柔軟
動作を確保しつつ圧力を検出することができる。
【0022】前記摺動体のストロークを元位置に戻すリ
ターンスプリングを保持部材の中空部4に設けるととも
に、伝達部材を所定限度内につなぎ止めるスライド制限
部を摺動体との間に形成することにより、摺動体は除荷
とともにリターンスプリングによって押し戻され、この
時、スライド制限部によって伝達部材が連れ戻されるの
で圧力変換部材に作用する負荷が解放され、摺動摩擦や
部材の自重等による残留負荷を受けることなく無負荷状
態から高精度の圧力検出が可能となる。
【0023】前記保持部材に対して摺動体の回転を拘束
する回り止め、および、摺動体に対して伝達部材の回転
を拘束する回り止めを形成することにより、摺動体のス
トローク動作によっても元の状態に復帰することができ
るので、誤動作を招くことなく、繰り返しによる安定動
作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の応動型圧力センサの構成を示す一部破
断による断面図
【図2】図1のII−II線断面図
【図3】図2のIII一III線断面図
【符号の説明】
1 応動型圧力センサ 2 保持部材 2a 溝(回り止め) 3 摺動体 3a 作用部 3b ピン溝(回り止め、スライド制限部) 3c 突部(回り止め) 4 中空部 5 リターンスプリング 6 底蓋 6a 圧力変換部 9 中空部 10 ストロークスプリング 11 伝達部材 11a ピン(回り止め)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−103431(JP,A) 特開 昭58−164122(JP,A) 特開 昭62−293129(JP,A) 実開 平5−92656(JP,U) 実開 昭60−168034(JP,U) 実開 平7−41437(JP,U) 実開 昭55−177989(JP,U) 実開 昭57−186835(JP,U) 実開 昭62−67227(JP,U) 実開 昭56−74337(JP,U) 実開 昭55−165243(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01L 5/00 G01L 1/26

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有底筒状をなす保持部材とこの保持部材
    の中空部に進退可能に内設した摺動体とからなり、この
    摺動体と保持部材の底部との間に、摺動体を受けて同摺
    動体のストローク動作を許容するストロークスプリング
    と、このストロークスプリングの力を伝達する伝達部材
    と、この伝達部材から受ける力に応じた信号に変換する
    圧力変換部材とを設け、かつ、上記摺動体のストローク
    を元位置に戻すリターンスプリングを保持部材の中空部
    に設けるとともに、伝達部材のスライドを所定限度内に
    制限するスライド制限部を摺動体との間に形成すること
    を特徴とする応動型圧力センサ。
  2. 【請求項2】 前記保持部材に対して摺動体の回転を拘
    束する回り止め、および、摺動体に対して伝達部材の回
    転を拘束する回り止めを形成したことを特徴とする請求
    項1記載の応動型圧力センサ。
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JP6538414B2 (ja) * 2015-04-24 2019-07-03 ヤマシンフィルタ株式会社 差圧検出装置及び濾過装置
JP2017075871A (ja) * 2015-10-15 2017-04-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 力センサおよびそれを用いた力検知装置、力検知システム、力検知方法

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