JP3258131B2 - 静電容量型圧力センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の圧力変化の
検出に用いる静電容量型圧力センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術における静電容量型圧力センサ
の構成を、図４の断面図を用いて説明する。

【０００３】口金２１を固着したベース２０の上面に
は、ダイヤフラム２２をハンダ付けによって固着してい
る。口金２１は、ハンダ付け面積の確保と、ベース２０
に対するハンダ付け位置を決めのため、フランジ部２１
ａと、流体の流入流出口である中心穴２１ｂとを設けて
あり、丸棒材料から旋盤で切削加工して作られている。

【０００４】またダイヤフラム２２には、可動電極板２
４を固定電極板２５に対して平行でなおかつ一定間隔を
設けるように、ハンダ２３によって固着して、ダイヤフ
ラム２２と可動電極板２４とを一体化している。

【０００５】ベース２０には、固定電極板２５を、絶縁
材料、たとえばプラスティック材料からなるスペーサ２
６と、このスペーサ２６を貫通する固定ピン２７と、固
定ピン２７の先端部に挿入する固定リング２８とを用い
て固定している。さらにこの固定電極板２５には、ハン
ダ付けにより固定電極端子２９を接続している。

【０００６】これに対して可動電極端子３０は、ベース
２０に止めねじを用いて固定している。したがって、可
動電極端子３０は、ベース２０とダイヤフラム２２とハ
ンダ２３とを介して、可動電極板２４と電気的接続を保
っている。

【０００７】この圧力センサは、ベース２０に固着した
口金２１から導入された流体圧力によって生ずる、固定
電極板２５と可動電極板２４との間隔の寸法変化を、電
極間の容量の変化として捉えている。そしてこの容量変
化を固定電極端子２９および可動電極端子３０により測
定回路に導いている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述した通り、口金２
１は、圧力センサに、測定するべき圧力を持った流体を
送り込むためのゴムパイプの挿入箇所となるが、旋盤で
切削して作られているため、多くの製作時間を必要とす
る。またさらに、その製作に当たっては、前述したよう
に丸棒材料から削り出すため、そのほとんどの材料を切
り粉として浪費するという課題を有する。

【０００９】本発明の目的は、上記課題を解決するため
に、口金の製作時間を短縮し、なおかつ材料の無駄を排
除することが可能な静電容量型圧力センサを提供するこ
とである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の静電容量型圧力センサは、下記記載の構成を
採用する。

【００１１】本発明の静電容量型圧力センサは、ベース
と、前記ベースに固着する口金と、前記ベースに固着す
るダイヤフラムと、固定電極板とほぼ平行に配置して前
記ダイヤフラムに固着する可動電極板と、前記可動電極
板と一定間隔を保持して前記ベースに固定する固定電極
板とを備える静電容量型圧力センサであって、前記口金
は、パイプ材からなると共に、一端にフランジ部を、他
端に先細のテーパ部をそれぞれ設け、前記ダイヤフラム
を設けた側の前記ベースに前記口金の前記フランジ部を
ハンダ付けすることを特徴とする。

【００１２】［作用］ 旋盤で切削加工している従来の口金を、本発明ではパイ
プ材を切断し、塑性成形加工によって製造する。これに
より、口金の加工時間を短縮し、材料の無駄を排除する
ことが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の一実
施例を説明する。図１は本発明の静電容量型圧力センサ
の断面図を示し、図２はその平面図を示す。さらに図３
は本発明の口金の製造方法を工程順に示す断面図であ
る。以下図１と図２と図３とを交互に用いて説明する。

【００１４】図１に示すように、ベース１０に設ける中
心穴には、パイプ材より製作した口金１１を、ハンダ付
け法で取り付けている。この口金１１の製造方法は、は
じめに図３（ａ）に示すように、パイプ材を切断する。
その後図３（ｂ）に示すように、ベース１０とハンダ付
けする箇所には、ハンダ付けの面積確保と位置決めのた
めにフランジ部１１ａを、また先端部は接続パイプを挿
入し易くするためのテーパ部１１ｂを成形している。こ
のフランジ部１１ａとテーパ部１１ｂとの成形は、金型
を使用し圧力を加える塑性加工により行う。その後は前
述のように、口金のフランジ部１１ａをベース１０にハ
ンダ付けによって、固着する。

【００１５】さらにベース１０の上面には、ダイヤフラ
ム１２を、そのダイヤフラム周辺部１２ａでハンダ付け
してベース１０に固着している。

【００１６】また可動電極板１４は、ダイヤフラム１２
とそれぞれの中心位置においてハンダ１３によって固着
している。

【００１７】この可動電極板１４は、絶縁材料、たとえ
ばプラスティック材料からなるスペーサ１６によって、
所定位置に位置決め固定する固定電極板１５に対してほ
ぼ平行で、なおかつ可動電極板１４と固定電極板１５と
は一定間隔を保っている。

【００１８】この位置関係に重ね合わせた固定電極板１
５、スペーサ１６およびベース１０は、その各々にあけ
られた穴を貫通する固定ピン１７と、その固定ピン１７
の先端部に圧入した固定リング１７ａとを用いて固定す
る。固定ピン１７および固定リング１７ａは、スペーサ
１６と同様に絶縁材料、たとえばプラスティック材料に
より作られている。この固定電極板１５と固定ピン１７
との平面位置は、図２の平面図に示す。

【００１９】さらに固定電極板１５には、ハンダ付けあ
るいは熔接の手段により、固定電極端子１９を固着して
いる。

【００２０】可動電極端子１８は、ベース１０に固着し
たダイヤフラム１２の外周部に隣接する位置に設けた穴
を貫通し、ダイヤフラム周辺部１２ａの上面に可動電極
端子１８の鉤型部分１８ａを熔接して、固着している。

【００２１】この圧力センサは、検出すべき流体圧力に
対応して変位するダイヤフラム１２に、ハンダ１３を介
して固着した可動電極板１４と、固定電極板１５との間
隔変化を、可動電極板１４と固定電極板１５との電極間
の容量の変化として捉える。

【００２２】このため固定電極板１５は、その固定電極
板１５と電気的に接続する固定電極端子１９を介して、
測定回路に接続する。これに対して可動電極板１４は、
この可動電極板１４に固着接続するハンダ１３と、ダイ
ヤフラム１２と、そして可動電極端子１８とを介して測
定回路に接続している。

【００２３】上記のように本発明は、口金の製作の上
で、従来のものに比較して製作時間の短縮と、材料の浪
費を抑えることとを達成することができる。

【００２４】さらにそのうえ、従来、旋盤で切削加工し
た口金より、肉薄な口金の製作が可能のことから熱容量
を小さくでき、ハンダ付け作業において有利となる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
静電容量型圧力センサによれば、その製造において、口
金の製作を、パイプ材を切断して、塑性加工することに
より、その製作時間を短縮することが可能となる。さら
にそのうえ口金をパイプ材から製作することで、材料の
無駄を排除でき、その結果として低コストの静電容量型
圧力センサを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における静電容量型圧力センサ
を示す断面図である。

【図２】本発明の実施例における静電容量型圧力センサ
を示す平面図である。

【図３】本発明の実施例における静電容量型圧力センサ
を構成する口金の製造方法の工程順を示す断面図であ
る。

【図４】従来の静電容量型圧力センサを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ ベース １１ 口金 １２ ダイヤフラム １４ 可動電極板 １５ 固定電極板 １６ スペーサ １７ 固定ピン １７ａ 固定リング １８ 可動電極端子 １９ 固定電極端子

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01L 9/12 G01L 19/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースと、前記ベースに固着する口金
   と、前記ベースに固着するダイヤフラムと、固定電極板
   とほぼ平行に配置して前記ダイヤフラムに固着する可動
   電極板と、前記可動電極板と一定間隔を保持して前記ベ
   ースに固定する固定電極板とを備える静電容量型圧力セ
   ンサであって、 前記 口金は、パイプ材からなると共に、一端にフランジ
   部を、他端に先細のテーパ部をそれぞれ設け、前記ダイヤフラムを設けた側の前記ベースに前記口金の
   前記フランジ部をハンダ付けする ことを特徴とする静電
   容量型圧力センサ。