JP3207998B2 - 圧力センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可変抵抗器の出力信号
に基づいて空気などの気体の圧力を検出する圧力センサ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開昭５７−１８３５３４
号公報に記載されているように、収納空間を有する筺体
内に、この筺体に外周縁が固定され、該収納空間内の気
体圧力に応じて一部が弾性変形により移動するダイヤフ
ラムと、このダイヤフラムを介してそれぞれ反対側に配
置された連通孔および可変抵抗器とを設け、この可変抵
抗器が、前記筺体に取付けられた抵抗基板と、この抵抗
基板に摺接する摺動子を有し連結軸を介して前記ダイヤ
フラムの移動に連動する摺動子受けとを含む圧力センサ
が提案されている。この従来の圧力センサでは、前記筺
体の収納空間内に空気などの気体の圧力が加えられると
き、この気体の圧力に応じて前記ダイヤフラムの一部が
移動し、これに伴い前記摺動子受けが連動することによ
って該摺動子受けの移動量に応じて電気信号を出力する
ようになっている。すなわち、前記筺体の収納空間内に
加えられる気体の圧力の大きさと、前記ダイヤフラムの
一部の移動量と、前記摺動子受けの移動量と、前記電気
信号の大きさとが順次、比例関係にあるので、上述した
ように前記気体の圧力を前記電気信号に変換するように
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の圧力センサでは、ダイヤフラムの外周縁を筺体に固
定する必要があることから、組立時に煩雑な手間を要す
るという問題があった。

【０００４】また、筺体の収納空間内に圧力が掛かる前
の初期状態で、可変抵抗器の摺動子受け（可動側）と抵
抗基板（固定側）との相対的な位置を調整する手段がな
いことから、これらの摺動子受けと抵抗基板との相対的
な位置が狂った場合、前記収納空間内に圧力が掛かった
ときに可変抵抗器の出力電圧が所定の基準電圧から外れ
てしまい、したがって、気体圧力を検知する際の精度が
低下するという問題があった。

【０００５】なお、このような問題を解決する一手段と
して、筺体の収納空間内に圧力が掛っていない初期状態
で可変抵抗器の出力電圧を測定し、この出力電圧を所定
の基準電圧と比較することにより摺動子受けと抵抗基板
との相対的な位置を検知する方法も考えられるが、この
ような方法では電気回路が煩雑になるという不具合があ
った。

【０００６】本発明はこのような従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、電気回路を煩雑
なものになることを要せずに、可変抵抗器の出力電圧の
調整を容易に行なうことのできる圧力センサを提供する
ことにある。

【０００７】

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、一端に開口が形成され、他端に該開口に
通じる連通穴が形成された第１の筺体と、この第１の筺
体の前記開口端に連結され、可変抵抗器が装着された第
２の筺体とを備えるとともに、前記第１の筺体内に、前
記連通穴を臨む収納空間内の気体圧力に応じて移動する
可動体と、この可動体に弾性力を付与する弾性体とを設
け、前記可変抵抗器が、前記第２の筺体に取付けられた
抵抗基板と、この抵抗基板に摺接する摺動子を有し前記
可動体の移動に連動する摺動子受けとを含み、前記収納
空間内の気体圧力に応じて前記可動体および摺動子受け
が一体的に移動することにより該移動量に対応する電気
信号を出力する圧力センサにおいて、前記第１の筺体お
よび第２の筺体のいずれか一方におねじ部、他方にめね
じ部を設け、これらのおねじ部およびめねじ部を螺合す
ることにより前記第１の筺体の開口端に前記第２の筺体
を連結するようになし、かつ、前記おねじ部およびめね
じ部により前記抵抗基板と前記摺動子受けとの相対的位
置を調整する位置調整手段を構成したことを特徴とす
る。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【作用】本発明の圧力センサは、上記のように構成した
ので、第１の筺体の収納空間内に圧力が掛かる前の初期
状態で、おねじ部およびめねじ部の螺合により連結され
た第１の筺体と第２の筺体を相対的に回転して位置調整
手段を作動させることにより、抵抗基板と摺動子受けと
の相対的位置を調整する。これによって、電気回路を煩
雑なものになることを要せずに、可変抵抗器の出力電圧
の調整を容易に行なうことができる。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【実施例】以下、本発明の圧力センサの実施例を図に基
づいて説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る圧
力センサを示す断面図で、この図１に示す圧力センサ
は、例えば図示しない電気掃除機に備えられ、該電気掃
除機の吸引圧力の検知用として用いられる。

【００１５】本実施例の圧力センサは、図１に示すよう
に、筒状体を形成する第１の筺体１と、この第１の筺体
１に連結された第２の筺体２と、第１の筺体１内に移動
可能に収納される可動体３と、この可動体３に弾性力を
付与する弾性体４と、第２の筺体２に設けられ、可動体
３の移動量に応じて電気信号を出力する電気部品、例え
ば可変抵抗器５とから主に構成されている。

【００１６】上述した第１の筺体１は、一端に開口６が
形成され、他端に該開口６に通じる連通穴７が形成さ
れ、外周におねじ部１ａが設けられている。前記連通穴
７は、図示しないチューブを介して電気掃除機のごみ収
納室に接続されている。前記可動体３の外周は、第１の
筺体１の内周面に摺動自在に配置されており、この状態
で該可動体３は、前記連通穴７を臨む収納空間８内の空
気圧力に応じて移動するようになっている。そして、可
動体３の一端には、第２の筺体２の方向に突出し弾性を
有する一対の舌片３ａが該可動体３と一体的に設けられ
ており、これらの舌片３ａに、可動体３の移動方向と直
交する方向に沿って貫通穴３ｂが穿設されている。

【００１７】上述した第２の筺体２の一端の内周には、
前記おねじ部１ａと螺合するめねじ部２ａが設けられ、
これらのおねじ部１ａおよびめねじ部２ａを螺合するこ
とにより第１の筺体１に第２の筺体２を連結するように
なっている。上述した可変抵抗器５は、第２の筺体２に
取付けられた抵抗基板９と、この抵抗基板９に摺接する
摺動子１０を有し、可動体３の移動に連動する摺動子受
け１１と、抵抗基板９に接続された接続端子１２などと
からなっている。なお、前記おねじ部１ａおよびめねじ
部２ａによって、抵抗基板９と摺動子受け１１との相対
的位置を調整する位置調整手段が構成されている。

【００１８】上述した摺動子受け１１には、該摺動子受
け１１の一端から図１の右側へ突出する連結軸１３が一
体的に設けられており、この連結軸１３の先端に、球形
の連結部１３ａが形成されている。この連結部１３ａが
前記一対の舌片３ａにより挟持されるとともに前記貫通
穴３ｂに嵌まり込むことにより、連結部１３ａが前記一
対の舌片３ａに保持され、これによって、連結軸１３を
介して摺動子受け１１および可動体３が互いに連結され
る。

【００１９】この第１の実施例にあっては、組立後、第
１の筺体１の収納空間８内に圧力が掛かる前の初期状態
で、可動体３は弾性体４の弾性力により該可動体３の移
動起点側（すなわち図１の左側）へ付勢されている。こ
の状態で第２の筺体２に対して第１の筺体１を回転させ
ると、めねじ部２ａおよびおねじ部１ａが螺合している
ことから、第２の筺体２に対して第１の筺体１が図１の
左右方向に移動する。この第１の筺体１の相対的移動に
より、抵抗基板９と摺動子受け１１との相対的位置を調
整して可変抵抗器５の出力電圧を所定の基準電圧に合わ
せる。次いで、おねじ部１ａおよびめねじ部２ａに図示
しない接着剤を塗布することにより、これらのおねじ部
１ａおよびめねじ部２ａを互いに固定した後、当該圧力
センサを電気掃除機に組み込むとともに、連通穴７をチ
ューブを介して該電気掃除機のごみ収納室に接続する。
次いで、電気掃除機のモーター（図示せず）を作動させ
ると、連通穴７を介して収納空間８内の空気が吸引され
ることから該収納空間８内に負圧が生じる。このとき、
第１の筺体１の開口６側には大気圧が作用していること
から、可動体３の両側で圧力差が生じて、該可動体３は
弾性体４の弾性力に抗して移動端側（すなわち図１の右
側）へ移動する。次いで、この可動体３の移動に摺動子
受け１１が連動し、その結果、該可動体３および摺動子
受け１１の移動量に応じて電気信号が出力される。

【００２０】このように構成した第１の実施例では、第
２の筺体２に対して第１の筺体１を回転させることによ
り、抵抗基板９と摺動子受け１１との相対的位置を調整
できることから、電気回路を煩雑なものになることを要
せずに、可変抵抗器５の出力電圧の調整を容易に行なう
ことができる。また、筒状体をなす第１の筺体１に開口
６側から可動体３を挿入することにより、該可動体３を
第１の筺体１に組込むことができるので、可動体３の外
周を第１の筺体１に固定する必要がなく、したがって、
組立てを簡単に行うことができる。

【００２１】なお、本実施例では第１の筐体１側におね
じ部１ａを設け、第２の筐体２側にめねじ部２ａを設け
たが、これとは反対に、第１の筐体１側にめねじ部、第
２の筐体２側におねじ部をそれぞれ設けるようにしても
よい。

【００２２】さらに、可動体３の外周と第１の筺体１の
内周面との間に若干の隙間が形成され、該隙間を介して
多少の空気洩れの発生が懸念されるが、電気掃除機のモ
ーターの作動中、連通穴７を介して収納空間８内の空気
が常時吸引され、この吸引量が前記空気洩れの量に比べ
てかなり多いことから、該空気洩れによって、可動体３
の両側で生じる圧力差に及ぼす影響がほとんどない。し
たがって、収納空間８内の気体圧力の検知精度を良好な
ものに保つことができる。

【００２３】図２は本発明の第２の実施例に係る圧力セ
ンサの要部を示す断面図である。なお、図２において前
述した図１に示すものと同等のものには同一符号を付し
てある。すなわち、１は第１の筺体、１ａはおねじ部、
２は第２の筺体、２ａはめねじ部、６は開口、７は連通
穴、８は収納空間、１３は連結軸、１３ａは連結部であ
る。

【００２４】図２に示す本実施例の圧力センサは、前述
した図１に示す第１の実施例の可動体３に代えて他の可
動体２１を備えており、この可動体２１は、図示を省略
したが弾性体により該可動体２１の移動起点側（すなわ
ち図２の左側）へ付勢されている。この可動体２１の移
動起点側の外周端部には、該可動体２１の移動起点側の
端面に向かって先窄まり状に形成された曲面２２が設け
られている。また、可動体２１の移動端側（すなわち図
２の右側）の外周端部には、空気室を形成する円筒部２
３が一体的に設けられている。その他の構成は第１の実
施例と同様である。

【００２５】上述した可動体２１の一端には、前述した
第１の実施例の場合と同様に、第２の筺体２の方向に突
出し、弾性を有する一対の舌片２１ａが該可動体２１と
一体的に設けられており、これらの舌片２１ａに、可動
体２１の移動方向と直交する方向に沿って貫通穴２１ｂ
が穿設されている。

【００２６】この第２の実施例にあっても、組立後、第
２の筺体２に対して第１の筺体１を回転させることによ
り、第２の筺体２に対して第１の筺体１が移動し、これ
によって、図１の抵抗基板９と摺動子受け１１との相対
的位置を調整するようになっている。そして連通穴７を
介して収納空間８内の空気が吸引されるとき、該収納空
間８内に負圧が生じるとともに、第１の筺体１の開口６
側には大気圧が働いていることから、可動体２１の両側
で圧力差が生じる。この圧力差により、該可動体２１は
弾性体の弾性力に抗して移動端側（すなわち図２の右
側）へ移動して図１の摺動子受け１１が連動し、その結
果、該可動体２１および摺動子受け１１の移動量に応じ
て電気信号が出力される。そして、可動体２１の外周に
形成された隙間を介して開口６側から連通穴７側へ空気
が流れる際、可動体２１の移動起点側の外周端部に形成
される先窄まり状の曲面２２に沿って空気が円滑に流れ
ることから、該可動体２１の移動起点側の外周端部での
乱流発生が抑制される。同様に、可動体２１の円筒部２
３で形成される空気室から連通穴７に空気が流れるの
で、この連通穴７の端部で空気の流れが絞られることが
防止され、したがって、該連通穴７の端部での空気の乱
流発生が抑制される。

【００２７】このように構成した第２の実施例でも、前
述した第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
また、可動体２１の開口６側から連通穴７側へ空気が洩
れる際、該可動体２１の移動起点側の外周端部で空気の
乱流発生が抑制されるとともに、連通穴７の端部でも空
気の乱流発生が抑制されるので、該乱流による抗力が生
じることを防止でき、これによって、収納空間８内に掛
かる圧力の検知精度を高めることができる。

【００２８】なお、この第２の実施例でも第１の筺体１
におねじ部１ａを設け、第２の筺体２にめねじ部２ａを
設けたが、第１の筺体１にめねじ部、第２の筺体２にお
ねじ部をそれぞれ設けるようにしてもよい。さらに、図
２に示す可動体２１の代わりに、図３に示す他の形状の
可動体２４を設けても、この第２の実施例と同様の効果
を得ることができる。前記可動体２４では、上述した可
動体２１と比べて、可動体２４の両端の中央部分がそれ
ぞれ平坦状に形成されている 図４は本発明の第３の実施例に係る圧力センサの要部を
示す断面図である。なお、図４において前述した図１〜
図３に示すものと同等のものには同一符号を付してあ
る。すなわち、１は第１の筺体、１ａはおねじ部、６は
開口、７は連通穴、８は収納空間、１３は連結軸であ
る。

【００２９】図４に示す本実施例の圧力センサは、前述
した図１に示す第１の実施例および図２に示す第２の実
施例の可動体３，２１，２４に代えて、他の可動体２５
を備えており、この可動体２５は、図示を省略したが弾
性体により図４の左方向へ付勢される。該可動体２５の
外周には、筒状体をなす第１の筺体１の内周面に弾接す
るゴム部材２６が装着される。

【００３０】この第３の実施例にあっても、組立後、第
２の筺体２に対して第１の筺体１を回転させることによ
り、第２の筺体２に対して第１の筺体１が移動し、これ
によって、図１の抵抗基板９と摺動子受け１１との相対
的位置を調整するようになっている。そして連通穴７を
介して収納空間８内の空気が吸引されるとき、該収納空
間８内に負圧が生じるとともに、第１の筺体１の開口６
側には大気圧が働いていることから、可動体２５の両側
で圧力差が生じる。この圧力差により該可動体２５は、
弾性体の弾性力に抗して移動端側（すなわち図４の右
側）へ移動して図１の摺動子受け１１が連動し、その結
果、該可動体２５および摺動子受け１１の移動量に応じ
て電気信号が出力される。そして、可動体２５の外周に
装着されたゴム部材２６が第１の筺体１の内周面に弾接
することから、該ゴム部材２６により、可動体２５の外
周に形成された隙間が塞がれ、その結果、開口６側から
連通穴７側への空気洩れが阻止される。

【００３１】このように構成した第３の実施例でも、前
述した第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
また、開口６側から連通穴７側への空気洩れが阻止され
ることから、収納空間８内に静的な圧力が掛かる場合に
も該圧力を高精度で検出することができる。

【００３２】なお、この第３の実施例でも第１の筺体１
におねじ部１ａを設け、第２の筺体２にめねじ部２ａを
設けたが、第１の筺体１にめねじ部、第２の筺体２にお
ねじ部をそれぞれ設けるようにしてもよい。さらに、こ
の第３の実施例では可動体２５およびゴム部材２６をそ
れぞれ別体に形成したが、必要に応じてこれら両部材を
一体に形成することもできる。

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧力セン
サによれば、第１の筺体の収納空間内に圧力が掛かる前
の初期状態で、おねじ部およびめねじ部の螺合により連
結された第１の筺体と第２の筺体を相対的に回転して位
置調整手段を作動させることにより、抵抗基板と摺動子
受けとの相対的位置を調整することができるため、電気
回路を煩雑なものになることを要せずに、可変抵抗器の
出力電圧の調整を容易に行なうことができる。

【００４２】

【００４３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る圧力センサを示す
断面図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係る圧力センサの要部
を示す断面図である。

【図３】図２の圧力センサに備えられる可動体の変形例
を示す断面図である。

【図４】本発明の第３の実施例に係る圧力センサの要部
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 第１の筺体 １ａ おねじ部 ２ 第２の筺体 ２ａ めねじ部 ３ 可動体 ４ 弾性体 ５ 可変抵抗器 ６ 開口 ７ 連通穴 ８ 収納空間 ９ 抵抗基板 １０ 摺動子 １１ 摺動子受け ２１ 可動体 ２２ 曲面 ２３ 円筒部 ２４ 可動体 ２５ 可動体 ２６ ゴム部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01L 9/00 - 9/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に開口が形成され、他端に該開口に
   通じる連通穴が形成された第１の筺体と、この第１の筺
   体の前記開口端に連結され、可変抵抗器が装着された第
   ２の筺体とを備えるとともに、前記第１の筺体内に、前
   記連通穴を臨む収納空間内の気体圧力に応じて移動する
   可動体と、この可動体に弾性力を付与する弾性体とを設
   け、前記可変抵抗器が、前記第２の筺体に取付けられた
   抵抗基板と、この抵抗基板に摺接する摺動子を有し前記
   可動体の移動に連動する摺動子受けとを含み、前記収納
   空間内の気体圧力に応じて前記可動体および摺動子受け
   が一体的に移動することにより該移動量に対応する電気
   信号を出力する圧力センサにおいて、前記第１の筺体お
   よび第２の筺体のいずれか一方におねじ部、他方にめね
   じ部を設け、これらのおねじ部およびめねじ部を螺合す
   ることにより前記第１の筺体の開口端に前記第２の筺体
   を連結するようになし、かつ、前記おねじ部およびめね
   じ部により前記抵抗基板と前記摺動子受けとの相対的位
   置を調整する位置調整手段を構成したことを特徴とする
   圧力センサ。