JP5712674B2 - Force detector housing case, force measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、力検出器収容ケース、及び前記力検出器収容ケースに力検出器収容してなる力測定器に関し、特に力検出器を構成するダイアフラムを保護するとともに、液体の圧力を少ない誤差で測定する技術に関する。   The present invention relates to a force detector housing case and a force measuring device in which a force detector is housed in the force detector housing case, and particularly protects a diaphragm constituting the force detector and reduces the pressure of a liquid with a small error. It relates to measuring technology.

従来から、水圧計、気圧計、差圧計などとして圧電振動子を感圧素子として使用し圧力を測定可能な力検出器が知られている。圧電振動子を用いた力検出器は、圧電振動子に検出軸方向の圧力が印加すると、圧電振動子の共振周波数が変化し、当該共振周波数の変化から力検出器に印加される力(圧力)を検出する。   Conventionally, force detectors that can measure pressure using a piezoelectric vibrator as a pressure-sensitive element are known as a water pressure gauge, a barometer, a differential pressure gauge, and the like. In a force detector using a piezoelectric vibrator, when a pressure in the detection axis direction is applied to the piezoelectric vibrator, the resonance frequency of the piezoelectric vibrator changes, and the force (pressure) applied to the force detector from the change in the resonance frequency. ) Is detected.

特許文献1、2においては、被測定対象の圧力と基準となる圧力との差分を検出する圧力センサーについて開示している。
図14に特許文献1に記載の圧力センサーの斜視図を示す。また図15に、特許文献1に係る圧力センサーの断面図を示し、図15(a)はXZ面を切り口とした断面図、図15(b)はYZ面を切り口とした断面図を示す。
Patent Documents 1 and 2 disclose a pressure sensor that detects a difference between a pressure to be measured and a reference pressure.
FIG. 14 is a perspective view of the pressure sensor described in Patent Document 1. 15 shows a cross-sectional view of the pressure sensor according to Patent Document 1. FIG. 15 (a) shows a cross-sectional view with the XZ plane as a cut, and FIG. 15 (b) shows a cross-sectional view with the YZ plane as a cut.

図14、図15に示すように、圧力センサー210は、円筒形のハウジング212の端面に、それぞれダイアフラム244A、ダイアフラム244Bが形成されている。またハウジング212のダイアフラム244A側にはフランジとなる第1外周部216が形成されている。またダイアフラム244A、ダイアフラム244Bがセンターシャフト252により連結されている。さらに感圧素子258の長手方向の一端をハウジング212に取り付け、他端をセンターシャフト252に取り付けている。そしてダイアフラム244A、ダイアフラム244Bの受ける圧力の合力の方向にセンターシャフト252を変位させる。この変位により感圧素子258がその長手方向から圧縮応力または伸長応力を受けることにより、ダイアフラム244Aが受ける圧力とダイアフラム244Bが受ける圧力の大小関係および大きさ(相対圧)を検出することができる。よって上記構成により、基準の圧力環境を基準として被測定対象の圧力を検知可能としている。同様の構成は特許文献2にも開示されている。このような相対圧を測定する圧力センサーにおいては、一方のダイアフラムの圧力環境と他方のダイアフラムの圧力環境を分離する構成が必要となる。   As shown in FIGS. 14 and 15, in the pressure sensor 210, a diaphragm 244 </ b> A and a diaphragm 244 </ b> B are formed on the end surface of a cylindrical housing 212, respectively. A first outer peripheral portion 216 serving as a flange is formed on the diaphragm 244A side of the housing 212. Further, the diaphragm 244A and the diaphragm 244B are connected by a center shaft 252. Further, one end of the pressure-sensitive element 258 in the longitudinal direction is attached to the housing 212 and the other end is attached to the center shaft 252. Then, the center shaft 252 is displaced in the direction of the resultant force of the pressure received by the diaphragms 244A and 244B. Due to this displacement, the pressure-sensitive element 258 receives a compressive stress or an extension stress from the longitudinal direction, whereby the magnitude relationship and the magnitude (relative pressure) between the pressure received by the diaphragm 244A and the pressure received by the diaphragm 244B can be detected. Therefore, with the above configuration, the pressure of the object to be measured can be detected with reference to the reference pressure environment. A similar configuration is also disclosed in Patent Document 2. In such a pressure sensor for measuring the relative pressure, a configuration for separating the pressure environment of one diaphragm and the pressure environment of the other diaphragm is required.

図16に特許文献3の圧力センサーの模式図を示す。特許文献3においては、ダイアフラム302を有する素子304の両面から円形リング306(Oリング)を挟み込み、それぞれ素子304を収容可能な外部ケース308、外部ケース310により素子304の法線方向から素子304を挟み込んでいる。そして外部ケース308、外部ケース310、素子304により円形リング306を締め付けてダイアフラム302を有する素子304を挟持している。これによりダイアフラム302の外部ケース側308の内部空間308aと外部ケース側310の内部空間310aとが互いに分離される。   FIG. 16 is a schematic diagram of the pressure sensor disclosed in Patent Document 3. In Patent Document 3, a circular ring 306 (O-ring) is sandwiched from both surfaces of an element 304 having a diaphragm 302, and the element 304 is inserted from the normal direction of the element 304 by an outer case 308 and an outer case 310, respectively. It is sandwiched. The circular ring 306 is tightened by the outer case 308, the outer case 310, and the element 304 to sandwich the element 304 having the diaphragm 302. As a result, the inner space 308a on the outer case side 308 of the diaphragm 302 and the inner space 310a on the outer case side 310 are separated from each other.

そして外部ケース308には内部空間308aに接続する圧力導入孔308bが形成され、外部ケース310には内部空間310aに接続する圧力導入孔310bが形成されている。よって圧力導入孔308b、圧力導入孔310bを互いに異なる圧力環境に接続することにより、互いに異なる圧力環境をダイアフラム302の表裏で形成し、互いに異なる圧力環境同士の差圧を検知可能な圧力センサー300となっている。同様の技術は特許文献4、5においても開示されている。また特許文献6では、Oリングの代わりにガスケットを用いてフランジを挟み込み、素子の一方の面と他方の面との圧力環境を分離している。   The outer case 308 has a pressure introduction hole 308b connected to the inner space 308a, and the outer case 310 has a pressure introduction hole 310b connected to the inner space 310a. Therefore, by connecting the pressure introducing hole 308b and the pressure introducing hole 310b to different pressure environments, different pressure environments are formed on the front and back of the diaphragm 302, and the pressure sensor 300 capable of detecting the differential pressure between the different pressure environments. It has become. Similar techniques are also disclosed in Patent Documents 4 and 5. In Patent Document 6, a flange is sandwiched by using a gasket instead of an O-ring to separate the pressure environment between one surface and the other surface of the element.

図17に、特許文献1に係る圧力センサーを外部ケースに収容した模式図を示し、図18に外部ケースに収容した特許文献1の圧力センサーの使用形態を示した模式図を示す。特許文献1に開示された圧力センサーは、特許文献3乃至6と同様の方法で2つのダイアフラムの圧力環境を分離することができる。   FIG. 17 shows a schematic diagram in which the pressure sensor according to Patent Document 1 is accommodated in the outer case, and FIG. 18 shows a schematic diagram showing a usage pattern of the pressure sensor in Patent Document 1 accommodated in the external case. The pressure sensor disclosed in Patent Document 1 can separate the pressure environments of two diaphragms in the same manner as in Patent Documents 3 to 6.

すなわち、圧力センサー210を収容する外部ケース400は、圧力センサー210のダイアフラム244A側を収容する凹部404aを有する第1外部ケース402と、圧力センサー210のダイアフラム244B側を収容する凹部404aを有する第2外部ケース404と、を有している。ここで第1外部ケース402の凹部402aの底面には圧力導入孔402bが形成されており、第2外部ケースの凹部404aには開放孔404bが形成されている。   That is, the outer case 400 that houses the pressure sensor 210 has a first outer case 402 that has a recess 404a that houses the diaphragm 244A side of the pressure sensor 210, and a second that has a recess 404a that houses the diaphragm 244B side of the pressure sensor 210. And an outer case 404. Here, a pressure introduction hole 402b is formed in the bottom surface of the recess 402a of the first outer case 402, and an opening hole 404b is formed in the recess 404a of the second outer case.

さらにハウジング212の直径以上で第2外周部218(フランジ)の直径以下の寸法の挿通孔406a(後述の図1の挿通孔30と同じもの)を有し円筒形の形状のねじ込み金具406を有している。よって、ねじ込み金具406はハウジング212を挿通するとともに第2外周部218に当接する寸法を有している。さらにねじ込み金具406は、第1外部ケース402及び第2外部ケース404に収容されるとともに各外部ケースの内壁に形成された雌ネジ部402c、404cに螺合する雄ネジ部406bを側壁の外側に有する。また、第2外周部218のダイアフラム244A側の面には円形リング408(Oリング)が配置され、第2外周部218のダイアフラム244B側の面には円形リング409(Oリング)が配置される。   Furthermore, it has an insertion hole 406a (same as the insertion hole 30 in FIG. 1 described later) having a dimension not less than the diameter of the housing 212 and not more than the diameter of the second outer peripheral portion 218 (flange). doing. Therefore, the screw fitting 406 has a dimension to be inserted into the housing 212 and to be in contact with the second outer peripheral portion 218. Further, the screw fitting 406 is accommodated in the first outer case 402 and the second outer case 404, and has a male screw portion 406b screwed into the female screw portions 402c and 404c formed on the inner wall of each outer case on the outer side of the side wall. Have. A circular ring 408 (O-ring) is disposed on the surface of the second outer peripheral portion 218 on the diaphragm 244A side, and a circular ring 409 (O-ring) is disposed on the surface of the second outer peripheral portion 218 on the diaphragm 244B side. .

そして、ねじ込み金具406を第1外部ケース402に螺合させることにより、円形リング408を第2外周部218と第1外部ケース402の凹部402aの底面に圧接させ、円形リング409を第2外周部218とねじ込み金具406に圧接させることにより、円形リング408、円形リング409が第2外周部218(フランジ)を挟持するようする。そしてねじ込み金具406に第2外部ケース404を螺合する。   Then, by screwing the screw fitting 406 into the first outer case 402, the circular ring 408 is pressed against the second outer peripheral portion 218 and the bottom surface of the concave portion 402a of the first outer case 402, and the circular ring 409 is moved to the second outer peripheral portion. The circular ring 408 and the circular ring 409 sandwich the second outer peripheral portion 218 (flange) by being in pressure contact with 218 and the screw fitting 406. Then, the second outer case 404 is screwed into the screw fitting 406.

このような構成により、第1外部ケース402側の圧力導入空間412、第2外部ケース404側の内部空間414をそれぞれ、円形リング408、円形リング409により互いに分離した状態で、圧力センサー210を外部ケース400に収納する構造となっている。   With such a configuration, the pressure sensor 210 is externally connected in a state where the pressure introduction space 412 on the first outer case 402 side and the inner space 414 on the second outer case 404 side are separated from each other by the circular ring 408 and the circular ring 409, respectively. It is structured to be stored in the case 400.

例えば、特許文献1に記載された相対圧の圧力センサー210は、図17に示すように地下水の水圧を検出することにより、地下水の水量を検出する場合に用いることができる。この場合、外部ケース400に収容された圧力センサー210において、圧力導入孔402bから地下水を導入することによりダイアフラム244Aを地下水側に開放し、外部ケース400の開放孔404bに取り付けられたチューブ416を介してダイアフラム244Bを大気圧側(中継ボックス418)に開放して、双方の圧力の差分により地下水側の水圧を検出している。   For example, the relative pressure sensor 210 described in Patent Document 1 can be used when detecting the amount of groundwater by detecting the water pressure of the groundwater as shown in FIG. In this case, in the pressure sensor 210 accommodated in the outer case 400, the diaphragm 244A is opened to the groundwater side by introducing groundwater from the pressure introduction hole 402b, and the tube 416 attached to the opening hole 404b of the outer case 400 is used. The diaphragm 244B is opened to the atmospheric pressure side (relay box 418), and the water pressure on the groundwater side is detected by the difference between the two pressures.

特開2010−019826号公報JP 2010-019826 A 特開2010−019827号公報JP 2010-019827 A 実公平05−019797号公報No. 05-019797 実開平06−046339号公報Japanese Utility Model Publication No. 06-046339 特開2003−083829号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-082829 特許第3693890号公報Japanese Patent No. 3693890

しかしながら、このような外部ケース400においては、ダイアフラム244Aが水中の石等に衝突して破損することを回避するため、圧力導入孔402bが小さく設計されている。これにより、外部ケース400に収容した圧力センサー210を水中に導入すると、ダイアフラム244Aと第1外部ケース402との間で形成される圧力導入空間412に残留する空気を排出することが困難となる。よって、この空気が水とダイアフラム244Aとの間で緩衝材の役割をすることになるので、水圧がダイアフラム244Aに直接伝達されず、正確な水圧を測定することが困難であった。   However, in such an outer case 400, the pressure introducing hole 402b is designed to be small in order to avoid the diaphragm 244A from colliding with a stone in the water and being damaged. Accordingly, when the pressure sensor 210 accommodated in the outer case 400 is introduced into the water, it becomes difficult to discharge the air remaining in the pressure introduction space 412 formed between the diaphragm 244A and the first outer case 402. Therefore, since this air serves as a buffer between water and the diaphragm 244A, the water pressure is not directly transmitted to the diaphragm 244A, and it is difficult to accurately measure the water pressure.

そこで、本発明は上記問題点に着目し、圧力を測定する力検出器の液体に晒されるダイアフラムを保護しつつ、ダイアフラムの周囲に残留する空気を排出して正確な圧力測定が可能な力検出器収容ケース、及び力測定器を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention pays attention to the above-mentioned problems, and protects the diaphragm exposed to the liquid of the force detector that measures the pressure, and discharges the air remaining around the diaphragm to enable accurate pressure measurement. It is an object to provide a container housing case and a force measuring device.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態、または適用例として実現することが可能である。
第1の形態に係る力検出器収容ケースは、液体からの圧力を検知する力検出器を収容する力検出器収容ケースであって、収容される前記力検出器の受圧面に対向する底部と、側壁部と、を有し、前記受圧面と前記底部との間の圧力導入空間に液体を導入し圧力を印加する圧力導入孔が前記底部に設けられ、前記圧力導入空間に導入された液体中の空気を排出する排出孔が前記側壁部に設けられ、前記排出孔は、前記側壁部から壁中を通って前記圧力導入孔に連通していることを特徴とする力検出器収容ケース。
第2の形態に係る力検出器収容ケースは、液体からの圧力を検知する力検出器を収容する力検出器収容ケースであって、収容される前記力検出器の受圧面に対向する底部と、側壁部と、を有し、前記受圧面と前記底部との間の圧力導入空間に液体を導入し圧力を印加する圧力導入孔が前記底部に設けられ、前記圧力導入空間に導入された液体中の空気を排出する排出孔が前記側壁部に設けられ、前記底部の前記受圧面に対向する位置には凹部が形成され、前記圧力導入孔は、前記凹部の底面に貫通し、前記排出孔は、前記側壁部から壁中を通って前記凹部の側面に貫通していることを特徴とする。
の形態に係る力検出器収容ケースは、第1の形態または第2の形態に係る力検出器収容ケースにおいて、前記排出孔は、複数設けられていることを特徴とする。
の形態に係る力検出器収容ケースは、第1の形態乃至第の形態のいずれか1の形態に係る力検出器収容ケースにおいて、前記圧力導入孔は、複数設けられていることを特徴とする。
の形態に係る力検出器収容ケースは、第1の形態乃至第の形態のいずれか1の形態に係る力検出器収容ケースにおいて、前記圧力導入孔は、網部により覆われていることを特徴とする。
第1の形態に係る力測定器は、第1の形態乃至第の形態のいずれか1の形態に係る力検出器収容ケースに前記力検出器を収容してなることを特徴とする。
第2の形態に係る力測定器は、第1の形態に係る力測定器において、前記力検出器は、筒状の容器と、前記容器の側面から突出して設けられたフランジ部と、前記容器の底面に配置されたダイアフラムと、を有し、前記力検出器収容ケースは、前記フランジ部と前記底部との間に配置され、前記圧力導入孔がリングの内側となるように配置されているリングと、前記フランジ部を前記リングとともに前記底部側に押し付ける押し込み部材と、を有することを特徴とする。
[適用例1]筒状の外形を有する容器と、前記容器の側面の外周に沿って形成された雄ネジ部と、前記容器の端面に配置され力を受けて前記容器の内側または外側に変位するダイアフラムと、を有し、前記ダイアフラムの変位により圧力を検出する力検出器を収容する力検出器収容ケースであって、前記ダイアフラムに対向する底部と、前記容器の側面に対向する側壁部とを有する外部ケースと、前記底部に形成された圧力導入孔と、前記側壁部の内周に沿って形成され、前記雄ネジ部と螺合し、前記ダイアフラムを境界の一部とし、前記圧力導入孔を有する圧力導入空間を形成する雌ネジ部と、を備え、前記側壁部の側面と前記圧力導入空間との間を貫通する排出孔が設けられたことを特徴とする力検出器収容ケース。
上記構成により、力検出器収容ケースと力検出器との間に残留する空気を効率的に排出することができ、液体の圧力を精度良く測定することができる。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
The force detector housing case according to the first embodiment is a force detector housing case that houses a force detector that detects pressure from a liquid, and a bottom portion that faces the pressure receiving surface of the force detector to be housed. And a side wall portion, and a liquid is introduced into the pressure introduction space, the pressure introduction hole for introducing the liquid into the pressure introduction space between the pressure receiving surface and the bottom portion and applying pressure to the pressure introduction space. An exhaust hole for exhausting air therein is provided in the side wall, and the exhaust hole communicates with the pressure introduction hole from the side wall through the wall .
The force detector housing case according to the second embodiment is a force detector housing case that houses a force detector that detects pressure from a liquid, and a bottom portion facing the pressure receiving surface of the force detector to be housed. And a side wall portion, and a liquid is introduced into the pressure introduction space, the pressure introduction hole for introducing the liquid into the pressure introduction space between the pressure receiving surface and the bottom portion and applying pressure to the pressure introduction space. A discharge hole for discharging the air therein is provided in the side wall portion, a recess is formed at a position facing the pressure receiving surface of the bottom portion, and the pressure introduction hole penetrates a bottom surface of the recess, and the discharge hole Is characterized in that it penetrates from the side wall portion through the wall to the side surface of the recess.
A force detector housing case according to a third form is the force detector housing case according to the first form or the second form , wherein a plurality of the discharge holes are provided.
A force detector housing case according to a fourth embodiment is the force detector housing case according to any one of the first to third embodiments, wherein a plurality of the pressure introducing holes are provided. Features.
A force detector housing case according to a fifth embodiment is the force detector housing case according to any one of the first to third embodiments, wherein the pressure introducing hole is covered with a mesh portion. It is characterized by that.
The force measuring instrument according to the first aspect is characterized in that the force detector is accommodated in a force detector accommodating case according to any one of the first to fifth aspects.
A force measuring instrument according to a second aspect is the force measuring instrument according to the first aspect, wherein the force detector includes a cylindrical container, a flange portion protruding from a side surface of the container, and the container The force detector housing case is disposed between the flange portion and the bottom portion, and the pressure introducing hole is disposed inside the ring. It has a ring and the pushing member which presses the said flange part to the said bottom part side with the said ring, It is characterized by the above-mentioned.
[Application Example 1] A container having a cylindrical outer shape, a male screw portion formed along the outer periphery of the side surface of the container, and disposed on the end surface of the container to be displaced inside or outside the container upon receiving a force. A force detector housing case for housing a force detector that detects pressure by displacement of the diaphragm, and a bottom portion facing the diaphragm, and a side wall portion facing the side surface of the container. An outer case, a pressure introducing hole formed in the bottom, and an inner periphery of the side wall, screwed into the male screw, and the diaphragm as a part of the boundary, the pressure introducing And a female screw part that forms a pressure introduction space having a hole, and a discharge hole that penetrates between a side surface of the side wall part and the pressure introduction space is provided.
With the above configuration, the air remaining between the force detector housing case and the force detector can be efficiently discharged, and the pressure of the liquid can be measured with high accuracy.

[適用例2]筒状の外形を有する容器と、前記容器の側面の外周側に突出し前記側面の外周と同心となるフランジ部と、前記容器の端面に配置され力を受けて前記容器の内側または外側に変位するダイアフラムと、を有し、前記ダイアフラムの変位により圧力を検出する力検出器を収容する力検出器収容ケースであって、前記ダイアフラムに対向する底部と、前記容器の側面に対向する側壁部とを有する外部ケースと、前記底部に形成された圧力導入孔と、リング形状を有し、前記フランジ部と前記底部との間に配置され、前記圧力導入孔がリングの内側となるように配置される円形リングと、前記フランジ部を前記円形リングとともに前記底部側に押し付け、前記外部ケース内において前記ダイアフラムを境界の一部とし、前記圧力導入孔を有する圧力導入空間を形成する押し込み部材と、を備え、前記側壁部の側面と前記圧力導入空間との間を貫通する排出孔が設けられたことを特徴とする力検出器収容ケース。
上記構成により、力検出器収容ケースと力検出器との間に残留する空気を効率的に排出することができ、液体の圧力を精度良く測定することができる。
Application Example 2 A container having a cylindrical outer shape, a flange portion that protrudes to the outer peripheral side of the side surface of the container and is concentric with the outer periphery of the side surface, and an inner side of the container that receives a force and is arranged on an end surface of the container Or a force detector housing case for housing a force detector for detecting pressure by displacement of the diaphragm, and facing a bottom portion facing the diaphragm and a side surface of the container. An outer case having a side wall portion, a pressure introduction hole formed in the bottom portion, and a ring shape, disposed between the flange portion and the bottom portion, and the pressure introduction hole being an inner side of the ring A circular ring arranged in such a manner that the flange portion is pressed against the bottom side together with the circular ring, the diaphragm is part of the boundary in the outer case, and the pressure introduction hole Force detector accommodating case, characterized in that it comprises a pushing member forming a pressure introducing space, a discharge hole penetrating between the side surface and the pressure introduction space of the side wall portion is provided with.
With the above configuration, the air remaining between the force detector housing case and the force detector can be efficiently discharged, and the pressure of the liquid can be measured with high accuracy.

[適用例3]前記排出孔は、前記底部の中央を中心として中心対称となるように複数形成されたことを特徴とする適用例1または2に記載の力検出器収容ケース。
上記構成により、力検出器収容ケースと力検出器との間の圧力導入空間に残留する空気をムラなく排出することができる。
Application Example 3 The force detector housing case according to Application Example 1 or 2, wherein a plurality of the discharge holes are formed so as to be centrosymmetric with respect to the center of the bottom.
With the above configuration, the air remaining in the pressure introduction space between the force detector housing case and the force detector can be discharged evenly.

[適用例4]前記排出孔は、前記側壁部の側面と前記圧力導入孔の内壁との間を貫通して前記圧力導入孔と合流することにより、前記側壁部の側面と前記圧力導入空間との間を貫通することを特徴とする適用例1または2に記載の力検出器収容ケース。
上記構成により、力検出器の形状に係らず、力検出器収容ケースと力検出器との間の圧力導入空間に残留する空気を排出することができる。
Application Example 4 The discharge hole penetrates between the side surface of the side wall portion and the inner wall of the pressure introduction hole and merges with the pressure introduction hole to thereby form the side surface of the side wall portion and the pressure introduction space. The force detector housing case according to Application Example 1 or 2, wherein the force detector housing case penetrates between the two.
With the above configuration, air remaining in the pressure introduction space between the force detector housing case and the force detector can be discharged regardless of the shape of the force detector.

[適用例5]前記排出孔は、前記側壁部の前記底部の側面となる位置から前記底部の前記圧力導入孔と異なる位置であって前記圧力導入空間に対向する位置まで掘り込まれ、前記圧力導入空間側に屈曲して掘り込まれた態様で前記圧力導入空間まで貫通していることを特徴とする適用例1または2に記載の力検出器収容ケース。
上記構成により、力検出器収容ケースと力検出器との間の圧力導入空間において、液体は圧力導入孔から流入する一方、圧力導入空間に残留する空気は排出孔を経由して外部に排出される。よって、液体の流入経路と、空気の排出経路が分離されるので、流入する液体と、排出される空気との間の干渉を回避して、圧力導入空間に残留する空気を効率よく排出することができる。
Application Example 5 The discharge hole is dug from a position that is a side surface of the bottom portion of the side wall portion to a position that is different from the pressure introduction hole of the bottom portion and that opposes the pressure introduction space. The force detector housing case according to application example 1 or 2, wherein the pressure detector space penetrates to the pressure introducing space in a state of being bent and dug into the introducing space side.
With the above configuration, in the pressure introduction space between the force detector housing case and the force detector, liquid flows in from the pressure introduction hole, while air remaining in the pressure introduction space is discharged to the outside through the discharge hole. The Therefore, since the liquid inflow path and the air discharge path are separated, interference between the inflowing liquid and the discharged air is avoided, and the air remaining in the pressure introduction space is efficiently discharged. Can do.

[適用例6]前記圧力導入孔は、前記底部の中央を中心として中心対称となるように複数形成されたことを特徴とする適用例1乃至5のいずれか1例に記載の力検出器収容ケース。
上記構成により、力検出器収容ケースと力検出器との間の圧力導入空間に液体を均一に導入して、圧力導入空間に残留する空気を効率的に排出することができる。
Application Example 6 The force detector housing according to any one of Application Examples 1 to 5, wherein a plurality of the pressure introduction holes are formed so as to be centrosymmetric with respect to a center of the bottom portion. Case.
With the above configuration, the liquid can be uniformly introduced into the pressure introduction space between the force detector housing case and the force detector, and the air remaining in the pressure introduction space can be efficiently discharged.

[適用例7]前記圧力導入孔は、メッシュ状の網部により覆われたことを特徴とする適用例1乃至5のいずれか1例に記載の力検出器収容ケース。
上記構成により、圧力導入孔の直径を大きく設計することができ、ダイアフラムを保護しつつ、力検出器収容ケースと力検出器との間の圧力導入空間に効率的に液体を導入することができる。
[Application Example 7] The force detector housing case according to any one of Application Examples 1 to 5, wherein the pressure introducing hole is covered with a mesh-like net part.
With the above configuration, the diameter of the pressure introduction hole can be designed to be large, and the liquid can be efficiently introduced into the pressure introduction space between the force detector housing case and the force detector while protecting the diaphragm. .

[適用例8]前記底部の前記容器の端面と対向する位置には凹部が形成され、前記排出孔は、前記側壁部の側面と前記凹部の側面との間を貫通することを特徴とする適用例2乃至7のいずれか1例に記載の力検出器収容ケース。
上記構成により、力検出器収容ケースと力検出器との間の圧力導入空間の側面から空気を排出することになるので、圧力導入空間に残留した空気を効率よく排出することができる。
Application Example 8 A concave portion is formed at a position of the bottom portion facing the end surface of the container, and the discharge hole penetrates between a side surface of the side wall portion and a side surface of the concave portion. The force detector housing case according to any one of Examples 2 to 7.
With the above configuration, air is discharged from the side surface of the pressure introduction space between the force detector housing case and the force detector, so that the air remaining in the pressure introduction space can be efficiently discharged.

[適用例9]前記凹部は、前記容器の端面の外周に倣った形状を有し前記容器の端面側を収容可能であることを特徴とする適用例8に記載の力検出器収容ケース。
上記構成により、圧力導入空間の容積を小さくすることができるので、圧力導入空間に残留した空気の排出を容易に行うことができる。
Application Example 9 The force detector storage case according to Application Example 8, wherein the concave portion has a shape that follows the outer periphery of the end surface of the container and can store the end surface side of the container.
With the above configuration, the volume of the pressure introduction space can be reduced, so that the air remaining in the pressure introduction space can be easily discharged.

[適用例10]適用例1乃至9のいずか1例に記載の力検出器収容ケースに前記力検出器を収容してなることを特徴とする力測定器。
上記構成により、力検出器収容ケースと力検出器との間の圧力導入空間に残留する空気を効率的に排出して正確な液体の圧力が測定可能な力測定器となる。
[Application Example 10] A force measuring instrument characterized in that the force detector is accommodated in the force detector accommodating case described in any one of Application Examples 1 to 9.
With the above configuration, a force measuring device capable of measuring the accurate liquid pressure by efficiently discharging the air remaining in the pressure introduction space between the force detector housing case and the force detector.

第1実施形態の力検出器収容ケースの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the force detector storage case of 1st Embodiment. 第1実施形態の力検出器収容ケースに力検出器を収容した斜視図である。It is the perspective view which accommodated the force detector in the force detector accommodation case of a 1st embodiment. 第1実施形態の力検出器収容ケースの一部の断面図である。It is a partial sectional view of the force detector storage case of the first embodiment. 第1実施形態の力検出器収容ケースに力検出器を収容した断面図である。It is sectional drawing which accommodated the force detector in the force detector accommodation case of 1st Embodiment. 第1実施形態の力検出器収容ケースの底部に形成された圧力導入孔及び排出孔を示し、図5(a)は図3、図4の底面図、図5(b)は第1変形例、図5(c)は第2変形例である。FIG. 5A shows a pressure introduction hole and a discharge hole formed at the bottom of the force detector housing case of the first embodiment, FIG. 5A is a bottom view of FIGS. 3 and 4, and FIG. 5B is a first modification. FIG. 5C shows a second modification. 第1実施形態の力検出器収容ケースの底部に形成された圧力導入孔にメッシュ状の網部を設けた模式図であり、図6(a)は底面図、図6(b)は断面図である。FIG. 6 is a schematic view in which a mesh-like net is provided in a pressure introduction hole formed in the bottom of the force detector housing case of the first embodiment, FIG. 6 (a) is a bottom view, and FIG. 6 (b) is a cross-sectional view. It is. 第2実施形態の力検出器収容ケースに力検出器を収容した断面図である。It is sectional drawing which accommodated the force detector in the force detector accommodation case of 2nd Embodiment. 第3実施形態の力検出器収容ケースに収容する力検出器の断面図であり、図8(a)はXZ面を切り口とした断面図、図8(b)はYZ面を切り口とした断面図である。It is sectional drawing of the force detector accommodated in the force detector accommodating case of 3rd Embodiment, Fig.8 (a) is sectional drawing which made XZ surface a cut surface, FIG.8 (b) is a cross section which made YZ surface a cut surface. FIG. 第3実施形態の力検出器収容ケースの一部の断面図である。It is a partial sectional view of a force detector accommodation case of a 3rd embodiment. 第3実施形態の力検出器収容ケースに力検出器を収容した断面図である。It is sectional drawing which accommodated the force detector in the force detector accommodation case of 3rd Embodiment. 第4実施形態の力検出器収容ケースに力検出器を収容した断面図である。It is sectional drawing which accommodated the force detector in the force detector accommodation case of 4th Embodiment. 第5実施形態の力検出器収容ケースの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the force detector storage case of 5th Embodiment. 第5実施形態の力検出器収容ケースに力検出器を収容した断面図である。It is sectional drawing which accommodated the force detector in the force detector accommodation case of 5th Embodiment. 特許文献1に係る圧力センサーの斜視図(YZ面を切り口とした断面図)である。FIG. 11 is a perspective view of a pressure sensor according to Patent Document 1 (a cross-sectional view with a YZ plane as a cut surface). 特許文献1に係る圧力センサーの断面図であり、図15(a)はXZ面を切り口とした断面図、図15(b)はYZ面を切り口とした断面図である。FIG. 15A is a cross-sectional view of the pressure sensor according to Patent Document 1, FIG. 15A is a cross-sectional view with the XZ plane as a cut, and FIG. 15B is a cross-sectional view with the YZ plane as a cut. 特許文献3に記載の圧力センサーの模式図である。6 is a schematic diagram of a pressure sensor described in Patent Document 3. FIG. 特許文献1に係る圧力センサーを従来の圧力センサー収容ケースに収容した模式図である。It is the schematic diagram which accommodated the pressure sensor concerning patent documents 1 in the conventional pressure sensor accommodation case. 従来の圧力センサー収容ケースに収容した特許文献1の圧力センサーの使用形態を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the usage pattern of the pressure sensor of patent document 1 accommodated in the conventional pressure sensor storage case.

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。なお、図に示されるX軸、Y軸、Z軸は直交座標系を形成しているものとする。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention only unless otherwise specified. . It is assumed that the X axis, Y axis, and Z axis shown in the figure form an orthogonal coordinate system.

第1実施形態の力検出器収容ケースの適用対象となる力検出器は、図14、図15に示す圧力センサー210である。ここでは、この圧力センサー210について詳細に説明したのちに、第1実施形態の力検出器収容ケース10について説明する。   The force detector to which the force detector housing case of the first embodiment is applied is the pressure sensor 210 shown in FIGS. Here, after describing the pressure sensor 210 in detail, the force detector housing case 10 of the first embodiment will be described.

圧力センサー210は、図15(a)に示すように線分Oを中心軸とした円筒形状を有している。圧力センサー210は、ハウジング212とダイアフラム244A、ダイアフラム244Bとにより内部を気密封止する容器を形成している。そしてダイアフラム244A、ダイアフラム244Bを備えた容器の収容空間に、感圧素子258、支持シャフト236、センターシャフト252等を有している。そして圧力センサー210は、ダイアフラム244Aが受ける圧力とダイアフラム244Bが受ける圧力との差分の力を感圧素子258が検出する相対圧センサーとなっている。なお容器内は真空封止されている。   As shown in FIG. 15A, the pressure sensor 210 has a cylindrical shape with the line segment O as the central axis. The pressure sensor 210 forms a container that hermetically seals the inside by the housing 212, the diaphragm 244A, and the diaphragm 244B. And the pressure sensitive element 258, the support shaft 236, the center shaft 252 etc. are provided in the accommodation space of the container provided with the diaphragm 244A and the diaphragm 244B. The pressure sensor 210 is a relative pressure sensor in which the pressure-sensitive element 258 detects a differential force between the pressure received by the diaphragm 244A and the pressure received by the diaphragm 244B. The inside of the container is vacuum sealed.

ハウジング212は、円形の第1端板214、円形の第2端板224、支持シャフト236、円筒形の側壁部242を有する。第1端板214は、円筒形の側壁部242の内壁と接する第1外周部216と、側壁部242の端部と当接する第2外周部218と、第1外周部216及び第2外周部218を連通する開口部220とが同心円状に形成されている。第2外周部218は、その両面に後述の円形リング46、円形リング48が当接するフランジ部222となる。   The housing 212 includes a circular first end plate 214, a circular second end plate 224, a support shaft 236, and a cylindrical side wall portion 242. The first end plate 214 includes a first outer peripheral portion 216 in contact with the inner wall of the cylindrical side wall portion 242, a second outer peripheral portion 218 in contact with the end portion of the side wall portion 242, the first outer peripheral portion 216 and the second outer peripheral portion. An opening 220 communicating with 218 is formed concentrically. The second outer peripheral portion 218 serves as a flange portion 222 that contacts a circular ring 46 and a circular ring 48 described later on both surfaces thereof.

ここで第2外周部218と側壁部242の直径は同一となっている。よって第1外周部216の直径は、第2外周部218の直径より側壁部242の厚みの分だけ小さくなっている。また第2外周部218の−Z軸側の端面は、後述のように被圧力測定対象の環境下に晒される。そして、開口部220の−Z軸方向の端部において、ダイアフラム244Aが開口部220を封止している。   Here, the diameters of the second outer peripheral portion 218 and the side wall portion 242 are the same. Therefore, the diameter of the first outer peripheral portion 216 is smaller than the diameter of the second outer peripheral portion 218 by the thickness of the side wall portion 242. Further, the end surface on the −Z-axis side of the second outer peripheral portion 218 is exposed to an environment to be measured for pressure as described later. The diaphragm 244 </ b> A seals the opening 220 at the end of the opening 220 in the −Z-axis direction.

第2端板224は、その外形が側壁部242の内壁と接する直径を有しており、+Z軸側の面から掘り込まれ第2端板224に同心円状に形成された凹部226を有する。そして凹部226の開口部はダイアフラム244Bにより封止されている。また第2端板224の−Z軸側の面には第2端板224と同心円状にボス部228が形成され、さらにボス部228及び凹部226をZ軸方向に連通し、後述のセンターシャフト252を挿通する挿通孔230が形成されている。   The second end plate 224 has a diameter whose outer shape is in contact with the inner wall of the side wall 242, and has a recess 226 that is dug from the surface on the + Z-axis side and formed concentrically on the second end plate 224. The opening of the recess 226 is sealed with a diaphragm 244B. Further, a boss portion 228 is formed concentrically with the second end plate 224 on the surface on the −Z-axis side of the second end plate 224, and further, the boss portion 228 and the recess 226 are communicated in the Z-axis direction. An insertion hole 230 through which 252 is inserted is formed.

ボス部228は、後述の感圧素子258が接続される部分である。ボス部228は、Z軸方向から見て円形に形成されているが、後述の感圧素子258の第1の基部262と接続する部分は平面に形成しておくことが望ましい。もちろんボス部228は、Z軸方向から見て矩形等の多角形となるように形成してもよい。   The boss portion 228 is a portion to which a pressure sensitive element 258 described later is connected. The boss portion 228 is formed in a circular shape when viewed from the Z-axis direction, but it is desirable that a portion connected to a first base portion 262 of a pressure sensitive element 258 described later be formed in a plane. Of course, the boss portion 228 may be formed in a polygonal shape such as a rectangle as viewed from the Z-axis direction.

第1端板214の第1外周部216の第2端板224に対向する面には支持シャフト236を嵌め込む穴232が形成され、第2端板224の第1端板214に対向する面にも支持シャフト236を嵌め込む穴234が形成されている。よって穴232、穴234は互いに対向する位置に形成されている。そして穴232、穴234に支持シャフト236を嵌め込むことにより第1端板214と第2端板224とは支持シャフト236を介して連結される。   A hole 232 into which the support shaft 236 is fitted is formed on the surface of the first outer peripheral portion 216 of the first end plate 214 facing the second end plate 224, and the surface of the second end plate 224 facing the first end plate 214. In addition, a hole 234 into which the support shaft 236 is fitted is formed. Therefore, the hole 232 and the hole 234 are formed at positions facing each other. Then, the first end plate 214 and the second end plate 224 are connected via the support shaft 236 by fitting the support shaft 236 into the holes 232 and 234.

支持シャフト236は、一定の剛性を有し、±Z方向に長手方向を有する棒状の部材であって、ハウジング212とダイアフラム244A、ダイアフラム244Bとから構成される容器の内部に配置され、支持シャフト236の一端が第1端板214の穴232に、他端が第2端板224の穴234にそれぞれ嵌め込まれることにより、第1端板214、支持シャフト236、および第2端板224との間で一定の剛性を獲得する。なお支持シャフト236は複数本用いられるが、各穴の位置の設計に従って任意に配置される。   The support shaft 236 is a rod-shaped member having a certain rigidity and having a longitudinal direction in the ± Z direction. The support shaft 236 is disposed inside a container including the housing 212, the diaphragm 244A, and the diaphragm 244B. One end of the first end plate 214 is inserted into the hole 232 of the first end plate 214 and the other end is inserted into the hole 234 of the second end plate 224, so that the first end plate 214, the support shaft 236, and the second end plate 224 are connected. To obtain a certain rigidity. Although a plurality of support shafts 236 are used, they are arbitrarily arranged according to the design of the position of each hole.

また第2端板224には、ハーメチック端子238(図15参照)が取り付けられている。このハーメチック端子238は、感圧素子258の電極部(不図示)に交流電圧を印加して感圧素子258を発振させるためのものである。ハーメチック端子238は、ハウジング212の外部面に取り付けられた、またはハウジング212の外であってハウジング212から離間して配置されたIC(集積回路、不図示)と、感圧素子258とをワイヤー240を介して電気的に接続することができる。なお図14においてハーメチック端子238は1つ描かれているが、感圧素子258の電極部(不図示)の総数に応じて第2端板224に取り付けられるものとする。   A hermetic terminal 238 (see FIG. 15) is attached to the second end plate 224. The hermetic terminal 238 is for applying an alternating voltage to an electrode portion (not shown) of the pressure sensitive element 258 to oscillate the pressure sensitive element 258. The hermetic terminal 238 connects an IC (integrated circuit, not shown) attached to the outer surface of the housing 212 or spaced apart from the housing 212 and the pressure-sensitive element 258 to the wire 240. Can be electrically connected. Although one hermetic terminal 238 is illustrated in FIG. 14, it is assumed that it is attached to the second end plate 224 in accordance with the total number of electrode portions (not shown) of the pressure sensitive element 258.

円筒形の側壁部242は、その内径が第1端板214の第1外周部216の直径および第2端板224の直径と等しくなるように形成されている。よって、側壁部242の端部を第2外周部218に接続するとともに、側壁部242の内壁を第1外周部216の外壁及び第2端板224の外壁に接続することによりハウジング212とダイアフラム244A、ダイアフラム244Bにより形成される容器は封止される。第1端板214、第2端板224、側壁部242はステンレス等の金属で形成することが好ましく、支持シャフト236は一定の剛性を有し熱膨張係数の小さいセラミック等を用いることが好ましい。   The cylindrical side wall portion 242 is formed so that its inner diameter is equal to the diameter of the first outer peripheral portion 216 of the first end plate 214 and the diameter of the second end plate 224. Therefore, the housing 212 and the diaphragm 244A are connected by connecting the end portion of the side wall portion 242 to the second outer peripheral portion 218 and connecting the inner wall of the side wall portion 242 to the outer wall of the first outer peripheral portion 216 and the outer wall of the second end plate 224. The container formed by the diaphragm 244B is sealed. The first end plate 214, the second end plate 224, and the side wall portion 242 are preferably formed of a metal such as stainless steel, and the support shaft 236 is preferably made of ceramic having a certain rigidity and a small thermal expansion coefficient.

ダイアフラム244A、244Bはハウジング212の外部に面した一方の主面が受圧面となっており、前記受圧面が被測定圧力環境(例えば液体)の圧力を受けて撓み変形する可撓部248を有している。そして可撓部248がハウジング212内部側または外部側(Z軸方向)に変位するように撓み変形することにより、感圧素子258にZ軸に沿った圧縮力或いは引張り力を伝達するものである。よって、ダイアフラム244A、244Bは、外部からの圧力によって変位する中央部246と、前記中央部246の外周にあり、前記中央部246が変位できるように外部からの圧力により撓み変形する可撓部248を有する。また前記可撓部248の外周にあり、ダイアフラム244Aにおいては第1端板214の開口部220の−Z軸側の端部に接続する周縁部250を有している。またダイアフラム244Bにおいては第2端板224の凹部226の開口部に接合して固定される周縁部250を有している。なお周縁部250は、理想的には圧力を受けても変位せず、中央部246は圧力を受けても変形しないものとする。   The diaphragms 244A and 244B have one main surface facing the outside of the housing 212 as a pressure receiving surface, and the pressure receiving surface has a flexible portion 248 that is bent and deformed under the pressure of the pressure environment to be measured (for example, liquid). doing. The flexible portion 248 is bent and deformed so as to be displaced inward or outward (Z-axis direction) of the housing 212, thereby transmitting a compressive force or tensile force along the Z-axis to the pressure-sensitive element 258. . Accordingly, the diaphragms 244A and 244B are located at the center portion 246 that is displaced by the pressure from the outside and the outer periphery of the center portion 246, and the flexible portion 248 that is bent and deformed by the pressure from the outside so that the center portion 246 can be displaced. Have In addition, the diaphragm 244 </ b> A is provided on the outer periphery of the flexible portion 248, and has a peripheral edge 250 connected to the −Z-axis side end of the opening 220 of the first end plate 214. Further, the diaphragm 244B has a peripheral edge 250 that is fixedly bonded to the opening of the recess 226 of the second end plate 224. It is assumed that the peripheral portion 250 is ideally not displaced even when subjected to pressure, and the central portion 246 is not deformed even when subjected to pressure.

ダイアフラム244A、244Bの材質は、ステンレスのような金属やセラミックなどの耐腐食性に優れたものがよく、また、水晶のような単結晶体やその他の非結晶体でもよい。例えば金属で形成する場合は、金属母材をプレス加工して形成すればよく、水晶で形成する場合は可撓部が他の部分より薄くなるようにフォトリソ・エッチング加工を行なえばよい。   The material of the diaphragms 244A and 244B is preferably a material having excellent corrosion resistance such as a metal such as stainless steel or ceramic, and may be a single crystal such as crystal or other non-crystalline material. For example, in the case of forming with metal, the metal base material may be formed by pressing, and in the case of forming with crystal, photolithography / etching may be performed so that the flexible portion becomes thinner than other portions.

なお、ダイアフラム244A、244Bは、液体やガス等により腐食しないように、外部に露出する表面を耐食性の膜にてコーティングしてもよい。例えば、金属製のダイアフラムであれば、ニッケルの化合物をコーティングしてもよいし、ダイアフラムが水晶のような圧電結晶体であれば珪素をコーティングすればよい。同様に圧力センサー210のハウジング212が金属等で形成されている場合は、その表面にニッケルの化合物をコーティングしてもよい。   The diaphragms 244A and 244B may be coated with a corrosion-resistant film on the surface exposed to the outside so as not to be corroded by liquid or gas. For example, a nickel diaphragm may be coated with a nickel compound, and if the diaphragm is a piezoelectric crystal such as quartz, silicon may be coated. Similarly, when the housing 212 of the pressure sensor 210 is made of metal or the like, the surface thereof may be coated with a nickel compound.

力伝達手段であるセンターシャフト252は、ダイアフラム244Aとダイアフラム244Bとを連結している。センターシャフト252は、ハウジング212内に配置されるとともに、Z軸方向に長手方向を有している。そして長手方向の一端がダイアフラム244Aの中央部246に接続され、他端がダイアフラム244Bの中央部246に接続している。センターシャフト252の材料は、支持シャフト236と同様に一定の剛性を有し熱膨張係数の小さいセラミック等を用いることが好ましい。   A center shaft 252 serving as a force transmission means connects the diaphragm 244A and the diaphragm 244B. The center shaft 252 is disposed in the housing 212 and has a longitudinal direction in the Z-axis direction. One end in the longitudinal direction is connected to the central portion 246 of the diaphragm 244A, and the other end is connected to the central portion 246 of the diaphragm 244B. As the material of the center shaft 252, it is preferable to use a ceramic having a certain rigidity and a small thermal expansion coefficient, like the support shaft 236.

さらにセンターシャフト252の中央部には固定部254が取り付けられている。固定部254は、Z軸方向にセンターシャフト252を挿通してセンターシャフト252と接続する貫通孔256が形成されている。よって固定部254はZ軸方向のセンターシャフト252の変位に伴ってZ軸方向に変位する。またボス部228の側面には感圧素子258の第1の基部262が接続され、固定部254の側面には感圧素子258の第2の基部264が接続される。このとき、ボス部228の感圧素子258が取り付けられる部分と、固定部254の感圧素子258が取り付けられる部分は、同一平面を形成するように配置することが望ましい。これにより感圧素子258をボス部228及び固定部254に取り付ける際に感圧素子258を変形させることはなく、これによる変形による圧力値の測定誤差を抑制することができる。   Further, a fixed portion 254 is attached to the center portion of the center shaft 252. The fixing portion 254 has a through hole 256 that is inserted through the center shaft 252 in the Z-axis direction and connected to the center shaft 252. Therefore, the fixed portion 254 is displaced in the Z-axis direction as the center shaft 252 is displaced in the Z-axis direction. The first base 262 of the pressure-sensitive element 258 is connected to the side surface of the boss portion 228, and the second base 264 of the pressure-sensitive element 258 is connected to the side surface of the fixed portion 254. At this time, it is desirable that the portion of the boss portion 228 to which the pressure sensitive element 258 is attached and the portion of the fixed portion 254 to which the pressure sensitive element 258 is attached are arranged so as to form the same plane. Thereby, when attaching the pressure sensitive element 258 to the boss | hub part 228 and the fixing | fixed part 254, the pressure sensitive element 258 is not deformed and the measurement error of the pressure value by the deformation | transformation by this can be suppressed.

感圧素子258は、水晶、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等の圧電材料により形成され、振動腕260とその両端に形成された第1の基部262と第2の基部264を有する。第1の基部262はボス部228の側面に接続され、第2の基部264は固定部254の側面に接続される。よって感圧素子258はボス部228を介してハウジング212(容器)に接続され、固定部254を介して力伝達手段であるセンターシャフト252に接続される。また、感圧素子258は、その長手方向(Z軸方向)、すなわち第1の基部262と第2の基部264とが並ぶ方向を、センターシャフト252、ダイアフラム244A、ダイアフラム244Bの変位方向(Z軸方向)と同軸または平行になるように配置され、その変位方向が検出軸となっている。   The pressure-sensitive element 258 is formed of a piezoelectric material such as quartz, lithium niobate, or lithium tantalate, and includes a vibrating arm 260 and a first base 262 and a second base 264 formed at both ends thereof. The first base portion 262 is connected to the side surface of the boss portion 228, and the second base portion 264 is connected to the side surface of the fixing portion 254. Therefore, the pressure sensitive element 258 is connected to the housing 212 (container) via the boss portion 228 and connected to the center shaft 252 which is a force transmission means via the fixing portion 254. The pressure-sensitive element 258 has a longitudinal direction (Z-axis direction), that is, a direction in which the first base portion 262 and the second base portion 264 are arranged in the displacement direction (Z-axis) of the center shaft 252, the diaphragm 244A, and the diaphragm 244B. The direction of displacement is a detection axis.

さらに感圧素子258の振動腕260には励振電極(不図示)が形成され、励振電極(不図示)と電気的に接続する電極部(不図示)を有する。感圧素子258の電極部(不図示)は、ハーメチック端子238及びワイヤー240を介してIC(不図示)と電気的に接続され、IC(不図示)から供給される交流電圧により、固有の共振周波数で振動する。そして感圧素子258は、その長手方向(Z軸方向)から伸長応力または圧縮応力を受けることにより共振周波数が変動する。   Further, an excitation electrode (not shown) is formed on the vibrating arm 260 of the pressure-sensitive element 258, and has an electrode portion (not shown) electrically connected to the excitation electrode (not shown). An electrode portion (not shown) of the pressure-sensitive element 258 is electrically connected to an IC (not shown) via a hermetic terminal 238 and a wire 240, and has an inherent resonance due to an AC voltage supplied from the IC (not shown). Vibrates at frequency. The pressure-sensitive element 258 changes its resonance frequency when it receives an extensional stress or a compressive stress from its longitudinal direction (Z-axis direction).

本実施形態においては感圧部となる振動腕260として双音叉型振動子を適用することができる。双音叉型振動子は、振動腕260である前記2つの振動ビームに引張り応力(伸長応力)或いは圧縮応力が印加されると、その共振周波数が印加される応力にほぼ比例して変化するという特性がある。そして双音叉型圧電振動片は、厚みすべり振動子などに比べて、伸長・圧縮応力に対する共振周波数の変化が極めて大きく共振周波数の可変幅が大きいので、わずかな圧力差を検出するような分解能力に優れる圧力センサー(力検出器)においては好適である。双音叉型圧電振動子は、伸長応力を受けると振動腕260の共振周波数が高くなり、圧縮応力を受けると振動腕260の共振周波数は低くなる。   In the present embodiment, a double tuning fork vibrator can be applied as the vibrating arm 260 serving as a pressure-sensitive portion. The characteristic of the double tuning fork vibrator is that when a tensile stress (elongation stress) or a compressive stress is applied to the two vibrating beams that are the vibrating arms 260, the resonance frequency thereof changes approximately in proportion to the applied stress. There is. The double tuning fork type piezoelectric resonator element has a very large resonance frequency change with respect to elongation / compression stress and a large variable range of the resonance frequency compared to a thickness shear vibrator, etc. It is suitable for a pressure sensor (force detector) that excels. When the double tuning fork type piezoelectric vibrator is subjected to an elongation stress, the resonance frequency of the vibrating arm 260 is increased, and when the compressive stress is applied, the resonance frequency of the vibrating arm 260 is decreased.

また本実施形態においては2つの柱状の振動ビームを有する感圧部のみならず、一本の振動ビーム(シングルビーム)からなる感圧部を適用することができる。感圧部(振動腕)をシングルビーム型の振動子として構成すると、長手方向(検出軸方向)から同一の応力を受けた場合、その変位が2倍になるため、双音叉の場合よりさらに高感度な圧力センサー(力検出器)とすることができる。   In the present embodiment, not only a pressure-sensitive part having two columnar vibration beams but also a pressure-sensitive part composed of a single vibration beam (single beam) can be applied. If the pressure-sensitive part (vibrating arm) is configured as a single beam type vibrator, the displacement is doubled when subjected to the same stress from the longitudinal direction (detection axis direction), which is higher than in the case of a double tuning fork. It can be set as a sensitive pressure sensor (force detector).

本実施形態においては、ダイアフラム244Aに印加される圧力がダイアフラム244Bに印加される圧力より大きくなる場合、センターシャフト252は、+Z軸方向に変位し、これにより感圧素子258はZ軸方向に圧縮応力を受けるため共振周波数が低くなる。逆にダイアフラム244Aに印加される圧力がダイアフラム244Bに印加される圧力より小さくなる場合、センターシャフト252は、−Z軸方向に変位し、これにより感圧素子258はZ軸方向に引張り応力を受けるため共振周波数が高くなる。   In the present embodiment, when the pressure applied to the diaphragm 244A is larger than the pressure applied to the diaphragm 244B, the center shaft 252 is displaced in the + Z-axis direction, so that the pressure-sensitive element 258 is compressed in the Z-axis direction. The resonance frequency is lowered due to the stress. On the other hand, when the pressure applied to the diaphragm 244A is smaller than the pressure applied to the diaphragm 244B, the center shaft 252 is displaced in the −Z-axis direction, so that the pressure-sensitive element 258 receives a tensile stress in the Z-axis direction. Therefore, the resonance frequency becomes high.

なお、上述の圧電材料のうち、双音叉型またはシングルビーム型の圧電振動子の圧電基板用としては温度特性に優れた水晶が望ましい。また感圧素子を水晶で形成する場合は、上述のようにフォトリソ・エッチング加工により形成することが好適である。   Of the above-described piezoelectric materials, quartz having excellent temperature characteristics is desirable for a piezoelectric substrate of a double tuning fork type or single beam type piezoelectric vibrator. When the pressure sensitive element is made of quartz, it is preferable to form it by photolithography / etching as described above.

第1実施形態の圧力センサー210の組み立ては、まず第1端板214にダイアフラム244Aを接続し、第2端板224(ハーメチック端子238付)にダイアフラム244Bを接続する。そして第1端板214の穴232に支持シャフト236を嵌め込んで接続するとともに、ダイアフラム244Aの中央部246にセンターシャフト252(固定部254付)の一端を接続する。そしてセンターシャフト252を第2端板224の挿通孔230に通してセンターシャフト252の他端をダイアフラム244Bの中央部246に接続する。このとき第2端板224の穴234にも支持シャフト236を嵌め込んで接続する。   In assembling the pressure sensor 210 of the first embodiment, first, the diaphragm 244A is connected to the first end plate 214, and the diaphragm 244B is connected to the second end plate 224 (with hermetic terminal 238). Then, the support shaft 236 is fitted and connected to the hole 232 of the first end plate 214, and one end of the center shaft 252 (with the fixing portion 254) is connected to the central portion 246 of the diaphragm 244A. Then, the center shaft 252 is passed through the insertion hole 230 of the second end plate 224, and the other end of the center shaft 252 is connected to the center portion 246 of the diaphragm 244B. At this time, the support shaft 236 is fitted into the hole 234 of the second end plate 224 to be connected.

次に、感圧素子258の第1の基部262を第2端板224のボス部228の側面に接続し、第2の基部264を固定部254の側面に接続する。そして感圧素子258の電極部(不図示)とハーメチック端子238とをワイヤー240により接続する。   Next, the first base portion 262 of the pressure sensitive element 258 is connected to the side surface of the boss portion 228 of the second end plate 224, and the second base portion 264 is connected to the side surface of the fixing portion 254. Then, an electrode portion (not shown) of the pressure sensitive element 258 and the hermetic terminal 238 are connected by a wire 240.

最後に、上述の構成要素からなる構造体を円筒形の側壁部242に挿通して側壁部242を第1端板214、第2端板224に接続することにより圧力センサー210が構築される。なお圧力センサー210の容器内を真空にするためには、上述の構造体と側壁部242の取り付けを真空チャンバー内で行なえばよい。また側壁部242に封止孔(不図示)を形成し、側壁部242を接続したあとに封止孔(不図示)から容器内部を真空吸引し、封止孔(不図示)を封止部材(不図示)により封止してもよい。   Finally, the pressure sensor 210 is constructed by inserting a structure including the above-described components through the cylindrical side wall 242 and connecting the side wall 242 to the first end plate 214 and the second end plate 224. In order to make the inside of the container of the pressure sensor 210 into a vacuum, the above-described structure and the side wall 242 may be attached in a vacuum chamber. Further, a sealing hole (not shown) is formed in the side wall part 242, and after the side wall part 242 is connected, the inside of the container is vacuumed from the sealing hole (not shown), and the sealing hole (not shown) is used as a sealing member. You may seal by (not shown).

図1に、第1実施形態の力検出器収容ケースの分解斜視図を示す。また図2に、第1実施形態の力検出器収容ケースに力検出器を収容した斜視図を示す。そして、図3に第1実施形態の力検出器収容ケースの一部の断面図を示す。さらに、図4に、第1実施形態の力検出器収容ケースに力検出器を収容した断面図を示す。   FIG. 1 is an exploded perspective view of the force detector housing case of the first embodiment. FIG. 2 shows a perspective view in which the force detector is accommodated in the force detector accommodating case of the first embodiment. FIG. 3 shows a partial cross-sectional view of the force detector housing case of the first embodiment. Further, FIG. 4 shows a cross-sectional view in which the force detector is accommodated in the force detector accommodating case of the first embodiment.

圧力センサー210を収容する力検出器収容ケース10は、第1外部ケース12、第2外部ケース34、ねじ込み金具28により構成され、圧力センサー210と同様に線分Oを中心とした円筒形状を有している。また圧力センサー210のフランジ部222の+Z軸方向の面には円形リング46(Oリング)が配置され、−Z軸方向の面には円形リング48(Oリング)が配設される(図12参照)。このねじ込み金具28(押し込み部材)と円形リング46、48が圧力センサー210を力検出器収容ケース10内で固定する固定手段となる。このような固定手段を採用することにより、簡易な構成でダイアフラム244Aが接する圧力環境を圧力センサー210の他の部分と分離して、力検出器収容ケース10と圧力センサー210との間の圧力導入空間26の圧力(力)を測定することができる。   The force detector housing case 10 for housing the pressure sensor 210 includes a first outer case 12, a second outer case 34, and a screw fitting 28, and has a cylindrical shape centered on the line segment O, similar to the pressure sensor 210. doing. A circular ring 46 (O-ring) is disposed on the surface in the + Z-axis direction of the flange portion 222 of the pressure sensor 210, and a circular ring 48 (O-ring) is disposed on the surface in the −Z-axis direction (FIG. 12). reference). The screw fitting 28 (pushing member) and the circular rings 46 and 48 serve as fixing means for fixing the pressure sensor 210 in the force detector housing case 10. By adopting such a fixing means, the pressure environment in which the diaphragm 244A is in contact with the other part of the pressure sensor 210 can be separated from the other parts of the pressure sensor 210 with a simple configuration, and pressure can be introduced between the force detector housing case 10 and the pressure sensor 210. The pressure (force) in the space 26 can be measured.

第1外部ケース12は、圧力センサー210のダイアフラム244A側を収容する凹部14を有するとともに、第1外部ケース12の内周に沿って形成され凹部14の開口部にねじ込み金具28と螺合する雌ネジ部20が形成されている。   The first outer case 12 has a recess 14 that accommodates the diaphragm 244A side of the pressure sensor 210, and a female that is formed along the inner periphery of the first outer case 12 and that is screwed into the screw fitting 28 in the opening of the recess 14. A screw portion 20 is formed.

また第1外部ケース12の底部16の中央にZ軸方向に貫通する圧力導入孔22が形成されている。さらに第1外部ケース12の側壁部18の側面であって底部16の側面となる位置から圧力導入孔22の側壁までを貫通する排出孔24が形成されている。   A pressure introducing hole 22 penetrating in the Z-axis direction is formed at the center of the bottom 16 of the first outer case 12. Further, a discharge hole 24 penetrating from the side surface of the side wall portion 18 of the first outer case 12 and the side surface of the bottom portion 16 to the side wall of the pressure introduction hole 22 is formed.

第2外部ケース34は、圧力センサー210のダイアフラム244B側を収容する凹部36を有している。また第2外部ケース34は、第2外部ケース34の内周に沿って形成されねじ込み金具28と螺合する雌ネジ部40が形成されている。さらに第2外部ケース34の凹部36の中央には開放孔38が形成されている。また、この開放孔38は中空のチューブ42に接続されている。   The second outer case 34 has a recess 36 that accommodates the diaphragm 244B side of the pressure sensor 210. In addition, the second outer case 34 is formed with an internal thread portion 40 that is formed along the inner periphery of the second outer case 34 and that is screwed into the screw fitting 28. Further, an open hole 38 is formed in the center of the recess 36 of the second outer case 34. The open hole 38 is connected to a hollow tube 42.

ねじ込み金具28は、円形リング46、円形リング48とともに圧力センサー210の容器(フランジ部222)を底部16側に押し込む押し込み部材である。ねじ込み金具28は、側壁部242の直径以上でフランジ部222の直径以下の寸法の挿通孔30(図1参照)を有し、側壁部242を挿通するとともにフランジ部222の+Z軸側の面に当接可能な円筒形の形状を有している。そしてねじ込み金具28は、第1外部ケース12及び第2外部ケース34に収容されるとともに各外部ケースの内壁に形成された雌ネジ部20、40に螺合する雄ネジ部32が側壁28aの外周に沿って形成されている。ここで、雄ネジ部32を雌ネジ部20、40に螺合させたさせた場合、雄ネジ部32と雌ネジ部20、40との間における液体や気体の漏洩はないものとする。   The screw fitting 28 is a pushing member that pushes the container (flange portion 222) of the pressure sensor 210 together with the circular ring 46 and the circular ring 48 into the bottom portion 16 side. The screw fitting 28 has an insertion hole 30 (see FIG. 1) having a dimension not less than the diameter of the side wall portion 242 and not more than the diameter of the flange portion 222, and is inserted into the side wall portion 242 and on the surface on the + Z axis side of the flange portion 222. It has a cylindrical shape that can contact. The screw fitting 28 is accommodated in the first outer case 12 and the second outer case 34, and a male screw portion 32 that engages with the female screw portions 20 and 40 formed on the inner wall of each outer case has an outer periphery of the side wall 28a. It is formed along. Here, when the male screw portion 32 is screwed into the female screw portions 20 and 40, there is no leakage of liquid or gas between the male screw portion 32 and the female screw portions 20 and 40.

円形リング46は側壁部242の外周に倣った内径を有するリング状の弾性体であり、円形リング48は円形リング48と同一の内径を有するリング状の弾性体である。ここで円形リング46と円形リング48の円形の断面の直径(厚み)は互いに一致する。   The circular ring 46 is a ring-shaped elastic body having an inner diameter that follows the outer periphery of the side wall 242, and the circular ring 48 is a ring-shaped elastic body having the same inner diameter as the circular ring 48. Here, the diameters (thicknesses) of the circular cross sections of the circular ring 46 and the circular ring 48 coincide with each other.

上記構成において、ねじ込み金具28は、雄ネジ部32を雌ネジ部20に螺合させることにより、外部ケース(第1外部ケース12)に当接する。そして前述の螺合することにより、フランジ部222に配置された円形リング46に当接する。そして螺合を進行させることにより円形リング46から抗力を受けるが、ねじ込み金具28は外部ケース(第1外部ケース12)から反作用の力を受けることにより前記フランジ部222を、円形リング46、円形リング48とともに底部16側に押し付けることができる。よって、円形リング46はフランジ部222の+Z軸側の面とねじ込み金具28の−Z軸側の面とに圧接され。円形リング48は底部16の+Z軸側の面とフランジ部222の−Z軸側の面に圧接され、それぞれ圧縮変形する。   In the above configuration, the screw fitting 28 is brought into contact with the outer case (first outer case 12) by screwing the male screw portion 32 into the female screw portion 20. Then, by the above-described screwing, the circular ring 46 disposed on the flange portion 222 comes into contact. The screw fitting 28 receives a drag force from the circular ring 46 by advancing the screwing. However, the screw fitting 28 receives the reaction force from the outer case (first outer case 12), so that the flange portion 222 is connected to the circular ring 46 and the circular ring. 48 can be pressed against the bottom 16 side. Therefore, the circular ring 46 is pressed against the surface on the + Z-axis side of the flange portion 222 and the surface on the −Z-axis side of the screw fitting 28. The circular ring 48 is brought into pressure contact with the surface on the + Z-axis side of the bottom portion 16 and the surface on the −Z-axis side of the flange portion 222, and is compressed and deformed.

そして円形リング48のフランジ部222及び底部16への圧接により、第1外部ケース12、圧力センサー210(ダイアフラム244A)、円形リング48を境界とし、圧力導入孔22、排出孔24を有する圧力導入空間26が形成される。また円形リング46のフランジ部222及びねじ込み金具28への圧接により、第2外部ケース34、ねじ込み金具28、圧力センサー210(ダイアフラム244B)、円形リング46を境界とし、開放孔38を有する内部空間44が形成される。したがって、この円形リング46、円形リング48により、ダイアフラム244A、ダイアフラム244Bの圧力環境を分離することができる。   Then, by pressure contact with the flange portion 222 and the bottom portion 16 of the circular ring 48, the pressure introduction space having the pressure introduction hole 22 and the discharge hole 24 with the first outer case 12, the pressure sensor 210 (diaphragm 244A), and the circular ring 48 as a boundary. 26 is formed. Further, the inner space 44 having the open hole 38 with the second outer case 34, the screw fitting 28, the pressure sensor 210 (diaphragm 244B), and the circular ring 46 as a boundary by pressure contact with the flange portion 222 of the circular ring 46 and the screw fitting 28. Is formed. Therefore, the pressure environment of the diaphragm 244A and the diaphragm 244B can be separated by the circular ring 46 and the circular ring 48.

よって例えば、基準となる圧力環境下(例えば大気圧)にチューブ42(図16のチューブ416参照)の一端を開放することにより、第2外部ケース34、圧力センサー210、円形リング46により形成される内部空間44、及びダイアフラム244Bを、基準となる圧力環境下(例えば大気圧)に晒すことができる。この場合、圧力センサー210の外部に露出したハーメチック端子238にワイヤー(不図示)を接続し、開放孔38、チューブ42に挿通してIC(不図示)に接続すればよい。   Therefore, for example, by opening one end of the tube 42 (see the tube 416 in FIG. 16) under a reference pressure environment (for example, atmospheric pressure), the second outer case 34, the pressure sensor 210, and the circular ring 46 are formed. The internal space 44 and the diaphragm 244B can be exposed to a reference pressure environment (for example, atmospheric pressure). In this case, a wire (not shown) may be connected to the hermetic terminal 238 exposed to the outside of the pressure sensor 210, and inserted into the open hole 38 and the tube 42 and connected to the IC (not shown).

一方、圧力導入孔22、排出孔24を被測定圧力環境下に晒すことにより、第1外部ケース12、圧力センサー210、円形リング48により形成される圧力導入空間26、及びダイアフラム244Aを被測定圧力環境下(例えば水圧)に晒すことができる。   On the other hand, by exposing the pressure introduction hole 22 and the discharge hole 24 to the measured pressure environment, the first outer case 12, the pressure sensor 210, the pressure introduction space 26 formed by the circular ring 48, and the diaphragm 244A are measured pressure. Can be exposed to the environment (eg water pressure).

図5に、第1実施形態の力検出器収容ケースの底部に形成された圧力導入孔及び排出孔を示し、図5(a)は図3、図4の底面図、図5(b)は第1変形例、図5(c)は第2変形例を示す。また、図6に第1実施形態の力検出器収容ケースの底部に形成された圧力導入口にメッシュ状の網部を設けた模式図を示し、図6(a)は底面図、図6(b)は断面図である。   FIG. 5 shows a pressure introduction hole and a discharge hole formed at the bottom of the force detector housing case of the first embodiment. FIG. 5 (a) is a bottom view of FIGS. 3 and 4, and FIG. The first modified example, FIG. 5C shows a second modified example. FIG. 6 is a schematic view in which a mesh-like net is provided at the pressure inlet formed at the bottom of the force detector housing case of the first embodiment. FIG. 6 (a) is a bottom view and FIG. b) is a sectional view.

図5(a)に示すように、圧力導入孔22は底部16の中心となる位置に形成されている。また排出孔24はZ軸方向からみて圧力導入孔22を中心として十字を形成するように形成される。   As shown in FIG. 5A, the pressure introducing hole 22 is formed at a position that becomes the center of the bottom portion 16. The discharge hole 24 is formed so as to form a cross with the pressure introduction hole 22 as the center when viewed from the Z-axis direction.

また図5(b)の第1変形例に示すように、圧力導入孔22を2箇所形成し、この圧力導入孔22を中心として2つの十字を形成するように排出孔24を形成することができる。   Further, as shown in the first modification of FIG. 5B, two pressure introduction holes 22 are formed, and the discharge holes 24 are formed so as to form two crosses around the pressure introduction holes 22. it can.

さらに、図5(c)の第2変形例に示すように、圧力導入孔22を4箇所形成し、この圧力導入孔22を中心として4つの十字を形成するように排出孔24を形成することができる。   Further, as shown in the second modified example of FIG. 5C, four pressure introduction holes 22 are formed, and the discharge holes 24 are formed so as to form four crosses around the pressure introduction holes 22. Can do.

図5に示すように、圧力導入孔22は、底部16の中心を中心とした中心対称となる位置に形成することが好ましい。これにより、力検出器収容ケース10と圧力センサー210(ダイアフラム244A)との間の圧力導入空間26に液体を均一に導入して、圧力導入空間26に残留する空気を効率的に排出して、液体の圧力を精度良く測定することができる。同様に排出孔24も底部16の中心を中心とした中心対称となる位置に形成することが好ましい。圧力導入空間26に残留する空気(ダイアフラム244Aの周囲に残留する空気)をムラなく効率的に排出することができる。   As shown in FIG. 5, the pressure introducing hole 22 is preferably formed at a position that is symmetrical with respect to the center of the bottom portion 16. Thereby, the liquid is uniformly introduced into the pressure introduction space 26 between the force detector housing case 10 and the pressure sensor 210 (diaphragm 244A), and the air remaining in the pressure introduction space 26 is efficiently discharged. The pressure of the liquid can be accurately measured. Similarly, the discharge hole 24 is preferably formed at a position that is centrosymmetric with respect to the center of the bottom portion 16. The air remaining in the pressure introducing space 26 (air remaining around the diaphragm 244A) can be efficiently discharged without unevenness.

また図5において、排出孔24は、側壁部18の側面と圧力導入孔22の内壁との間を貫通して圧力導入孔22と合流することにより、側壁部18の側面と圧力導入空間26との間を貫通する構成としている。これにより、圧力センサー210のダイアフラム244A側の形状に係らず、力検出器収容ケース10と圧力センサー210との間の圧力導入空間26に残留する空気(ダイアフラム244Aの周囲に残留する空気)を排出することができ、液体の圧力を精度良く測定することができる。   Further, in FIG. 5, the discharge hole 24 penetrates between the side surface of the side wall portion 18 and the inner wall of the pressure introduction hole 22 and merges with the pressure introduction hole 22, whereby the side surface of the side wall portion 18 and the pressure introduction space 26. It is the structure which penetrates between. Thereby, air remaining in the pressure introduction space 26 between the force detector housing case 10 and the pressure sensor 210 (air remaining around the diaphragm 244A) is discharged regardless of the shape of the pressure sensor 210 on the diaphragm 244A side. The pressure of the liquid can be measured with high accuracy.

そして図6(b)に示すように、圧力導入孔22の直径を、Z軸方向から平面視して円形リング48の内径より小さくなる程度の大きさに形成し、圧力導入孔22にメッシュ状の網部23を設けてもよい。網部23は被圧力測定対象となる液体中の固体(例えば水中の石等)を通さずに液体や空気を挿通する程度の孔を多数有したものである。網部23の圧力導入孔22への取り付けは、圧力導入孔22の直径より大きな直径を有する網部を用意し、網部の周囲を一方に折り曲げて、圧力導入孔22のほぼ同一の直径を有する円形部分と、その周縁に形成された溶接代23aを形成し、この溶接代23aと圧力導入孔22の内壁とを溶接により接続すればよい。これにより、圧力導入孔22の直径を大きく設計することができ、ダイアフラム244Aを保護しつつ、力検出器収容ケース10と圧力センサー210(ダイアフラム244A)との間の圧力導入空間26に効率的に液体を導入することができる。   Then, as shown in FIG. 6B, the diameter of the pressure introduction hole 22 is formed so as to be smaller than the inner diameter of the circular ring 48 in plan view from the Z-axis direction. The net part 23 may be provided. The net part 23 has a large number of holes through which liquid or air can be inserted without passing through a solid (for example, a stone in water) to be measured for pressure. The mesh portion 23 is attached to the pressure introduction hole 22 by preparing a mesh portion having a diameter larger than the diameter of the pressure introduction hole 22 and bending the circumference of the mesh portion to one side so that the pressure introduction hole 22 has substantially the same diameter. What is necessary is just to form the welding margin 23a formed in the circular part which has, and its periphery, and to connect this welding margin 23a and the inner wall of the pressure introduction hole 22 by welding. Accordingly, the diameter of the pressure introduction hole 22 can be designed to be large, and the pressure introduction space 26 between the force detector housing case 10 and the pressure sensor 210 (diaphragm 244A) can be efficiently formed while protecting the diaphragm 244A. Liquid can be introduced.

なお、圧力導入孔22は、第1外部ケース12の底部16の底面と圧力導入空間26とを貫通させるため、平面視して円形リング48の内部に納まる位置に形成する。なお、この圧力導入孔22、排出孔24はドリル掘削により形成することができる。   The pressure introduction hole 22 is formed at a position that fits inside the circular ring 48 in plan view so as to penetrate the bottom surface of the bottom 16 of the first outer case 12 and the pressure introduction space 26. The pressure introduction hole 22 and the discharge hole 24 can be formed by drilling.

第1外部ケース12、第2外部ケース34、ねじ込み金具28、網部23は、ステンレス等により形成することが好ましく、さらに液体やガス等により腐食しないように、表面を耐食性の膜にてコーティングしてもよい。例えば、これらが金属製であれば、ニッケルの化合物をコーティングしてもよい。   The first outer case 12, the second outer case 34, the screw fitting 28, and the mesh portion 23 are preferably formed of stainless steel or the like, and the surface is coated with a corrosion-resistant film so as not to be corroded by liquid or gas. May be. For example, if these are made of metal, a nickel compound may be coated.

図7に第2実施形態に係る力検出器収容ケースに力検出器を収容した断面図を示す。第2実施形態に係る力検出器収容ケース50は、基本的には第1実施形態と類似するが、排出孔52は、側壁部18の底部16の側面となる位置から平面視で圧力導入空間26に対向する位置まで掘り込まれ、圧力導入空間26側に屈曲して掘り込まれた態様で圧力導入空間26まで貫通している点で相違する。すなわち、排出孔52は底部16に形成された圧力導入孔22とは別の位置に到達するように形成されている。この場合、排出孔52は、側壁部18の底部16の側面となる位置から平面視で圧力導入空間26に対向する位置まで(平面視で円形リング48の内側となる位置まで)横穴54をドリル掘削により掘り込み、底部16の凹部14(図1や図3を参照)側の面であって横穴54の端部に対向する位置から縦穴56をドリル掘削により掘り込み、横穴54と縦穴56とを接続することにより形成される。   FIG. 7 shows a cross-sectional view in which the force detector is accommodated in the force detector accommodating case according to the second embodiment. The force detector housing case 50 according to the second embodiment is basically similar to the first embodiment, but the discharge hole 52 is a pressure introduction space in a plan view from a position that is the side surface of the bottom portion 16 of the side wall portion 18. It is different in that it is dug up to a position facing 26 and bent to the pressure introduction space 26 side so as to penetrate to the pressure introduction space 26. That is, the discharge hole 52 is formed so as to reach a position different from the pressure introduction hole 22 formed in the bottom portion 16. In this case, the discharge hole 52 drills the horizontal hole 54 from a position that is the side surface of the bottom 16 of the side wall portion 18 to a position that opposes the pressure introduction space 26 in plan view (up to a position that is inside the circular ring 48 in plan view). The vertical hole 56 is dug by drilling from the position facing the end of the horizontal hole 54 on the concave portion 14 (see FIG. 1 and FIG. 3) side of the bottom 16, and the horizontal hole 54 and the vertical hole 56. It is formed by connecting.

上記構成により、力検出器収容ケース50と圧力センサー210との間の圧力導入空間26において、液体(水)は圧力導入孔22から流入する一方、圧力導入空間26に残留する空気は排出孔52を経由して外部に排出される。よって、液体の流入経路と、空気の排出経路が分離されるので、流入する液体と、排出される空気との間の干渉を回避して、圧力導入空間26に残留する空気(ダイアフラム244Aの周囲に残留する空気)を効率よく排出することができる。   With the above configuration, in the pressure introduction space 26 between the force detector housing case 50 and the pressure sensor 210, liquid (water) flows from the pressure introduction hole 22, while air remaining in the pressure introduction space 26 discharges the discharge hole 52. It is discharged outside via Therefore, since the liquid inflow path and the air discharge path are separated, interference between the inflowing liquid and the discharged air is avoided, and the air remaining in the pressure introduction space 26 (the periphery of the diaphragm 244A) Can be discharged efficiently.

図8に、第3実施形態の力検出器収容ケースに収容する力検出器の断面図を示し、図8(a)はXZ面を切り口とした断面図、図8(b)はYZ面を切り口とした断面図を示す。また図9に、第3実施形態の力検出器収容ケースの一部の断面図を示す。さらに図10に、第3実施形態の力検出器収容ケースに力検出器を収容した断面図を示す。   FIG. 8 shows a cross-sectional view of the force detector accommodated in the force detector housing case of the third embodiment. FIG. 8 (a) is a cross-sectional view with the XZ plane as a cut, and FIG. 8 (b) is a YZ plane. Sectional drawing made into the cut end is shown. FIG. 9 shows a partial cross-sectional view of the force detector housing case of the third embodiment. Further, FIG. 10 shows a sectional view in which the force detector is accommodated in the force detector accommodating case of the third embodiment.

第3実施形態の力検出器収容ケースの適用対象となる圧力センサー211(力検出器)は、基本的には圧力センサー210と共通するが、第2外周部218の周囲であって第1外周部216側となる位置に、第2外周部218と同心状にフランジ部223が形成されている点で相違する。このフランジ部223のZ軸方向の厚みは、第2外周部218のZ軸方向の厚みより薄いものとする。よって、第2外周部218の−Z軸側の端面とフランジ部223の−Z軸側の端面とではZ軸方向で段差が生じており、第2外周部218の−Z軸側の端面がフランジ部223の−Z軸側の端面から−Z軸方向にはみ出た形となる。なおフランジ部223の+Z軸側の面には円形リング66が当接し、フランジ部223の−Z軸側の面には円形リング68が当接する。   The pressure sensor 211 (force detector) to which the force detector housing case of the third embodiment is applied is basically the same as the pressure sensor 210, but is around the second outer peripheral portion 218 and the first outer periphery. A difference is that a flange portion 223 is formed concentrically with the second outer peripheral portion 218 at a position on the portion 216 side. The thickness of the flange portion 223 in the Z-axis direction is thinner than the thickness of the second outer peripheral portion 218 in the Z-axis direction. Therefore, there is a step in the Z-axis direction between the end surface on the −Z-axis side of the second outer peripheral portion 218 and the end surface on the −Z-axis side of the flange portion 223, and the end surface on the −Z-axis side of the second outer peripheral portion 218 is The flange portion 223 protrudes in the −Z-axis direction from the end surface on the −Z-axis side. The circular ring 66 abuts on the surface of the flange portion 223 on the + Z axis side, and the circular ring 68 abuts on the surface of the flange portion 223 on the −Z axis side.

一方、第3実施形態の力検出器収容ケース60は、基本的には、第1実施形態と類似するが、図9、図10に示すように、底部16のダイアフラム244A側の面であってZ軸方向から平面視で円形リング68の内側となる位置には凹部62が形成され、排出孔64は、側壁部18の側面と凹部62の側面との間を貫通する点で相違する。これにより、力検出器収容ケース60と圧力センサー211との間の圧力導入空間26の側面から空気を排出することになるので、圧力導入空間26に残留した空気を効率よく排出することができる。   On the other hand, the force detector housing case 60 of the third embodiment is basically similar to the first embodiment, but as shown in FIGS. 9 and 10, is a surface of the bottom portion 16 on the diaphragm 244A side. A recess 62 is formed at a position inside the circular ring 68 in plan view from the Z-axis direction, and the discharge hole 64 is different in that it penetrates between the side surface of the side wall portion 18 and the side surface of the recess 62. Accordingly, air is discharged from the side surface of the pressure introduction space 26 between the force detector housing case 60 and the pressure sensor 211, so that the air remaining in the pressure introduction space 26 can be efficiently discharged.

さらに本実施形態では、凹部36は、圧力センサー211の容器のダイアフラム244A側、即ち第2外周部218を収容可能である点で相違する。このため、凹部36はその内径が第2外周部218の直径より大きくなるように形成されている。すると、図10に示すように、第2外周部218の−Z軸側の端面が底部16の+Z軸側の面より−Z軸側に位置し、第2外周部218の−Z軸側が凹部36に入り込んだ形となる。これにより、圧力導入空間26の容積を小さくすることができるので、圧力導入空間26に残留した空気(ダイアフラム244Aの周囲に残留する空気)の排出を容易に行うことができる。   Furthermore, in this embodiment, the recessed part 36 is different by the point which can accommodate the diaphragm 244A side of the container of the pressure sensor 211, ie, the 2nd outer peripheral part 218. FIG. For this reason, the recess 36 is formed so that its inner diameter is larger than the diameter of the second outer peripheral portion 218. Then, as shown in FIG. 10, the end surface on the −Z-axis side of the second outer peripheral portion 218 is positioned on the −Z-axis side from the surface on the + Z-axis side of the bottom portion 16, and the −Z-axis side of the second outer peripheral portion 218 is a concave portion. It becomes the form which went into 36. Thereby, since the volume of the pressure introduction space 26 can be reduced, the air remaining in the pressure introduction space 26 (air remaining around the diaphragm 244A) can be easily discharged.

なお、円形リング66、円形リング68の断面の直径は互いに一致するものを用いているが、本実施形態では第2外周部218と側壁部242の直径を互いに一致させているため、円形リング66、円形リング68の内径も互いに一致する。   The circular ring 66 and the circular ring 68 have the same cross-sectional diameter, but in the present embodiment, the diameters of the second outer peripheral portion 218 and the side wall portion 242 are the same. The inner diameters of the circular rings 68 also coincide with each other.

第3実施形態においては、圧力センサー211を力検出器収容ケース60に収容する旨説明したが、第1実施形態等で説明した圧力センサー210も本実施形態の力検出器収容ケース60に収容することができる。この場合、第2外周部218が凹部36に入り込むことはないが、凹部36の側面が排出孔64になっているので、圧力センサー210を力検出器収容ケース60に収容しても圧力導入空間26に残留した空気を効率的に排出することができる。また図5、図6に示す圧力導入孔22を本実施形態においても適用が可能である。また排出孔64は、圧力導入孔22と直接接続することはないが、図5に示すように平面視で底部16の中心を中心として中心対称(放射状)となるように側壁部18の側面と凹部36の側面との間で複数形成することができる。   In the third embodiment, it has been described that the pressure sensor 211 is accommodated in the force detector accommodating case 60. However, the pressure sensor 210 described in the first embodiment and the like is also accommodated in the force detector accommodating case 60 of the present embodiment. be able to. In this case, the second outer peripheral portion 218 does not enter the recess 36, but the side surface of the recess 36 serves as the discharge hole 64, so that even if the pressure sensor 210 is stored in the force detector storage case 60, the pressure introduction space The air remaining in 26 can be discharged efficiently. Further, the pressure introduction hole 22 shown in FIGS. 5 and 6 can be applied to this embodiment. Further, although the discharge hole 64 is not directly connected to the pressure introduction hole 22, as shown in FIG. 5, the side surface of the side wall 18 is symmetric with respect to the center of the bottom 16 in a plan view (radial). A plurality of portions can be formed between the side surfaces of the recess 36.

図11に、第4実施形態の力検出器収容ケースに力検出器を収容した断面図である。第4実施形態の力検出器収容ケースの適用対象となる圧力センサー211a(力検出器)は、基本的には圧力センサー210と類似するが、第2外周部218の周囲には、雄ネジ部218aが形成されている。これに対応して第4実施形態の力検出器収容ケース70において、第1外部ケース72の側壁部76の内壁の底部74側には、雄ネジ部218aに螺合する雌ネジ部78が形成されている。まだ第1外部ケース72の開口部の外側には雄ネジ部80が形成され、第2外部ケース82の開口部の内側には雌ネジ部84が形成されている。よって第4実施形態において、圧力センサー211aの容器の側面に形成された雄ネジ部218aと、第1外部ケース72の側壁部76の内側に形成され、前記雄ネジ部218aと螺合する雌ネジ部78が、圧力センサー211aを力検出器収容ケース70に固定する固定手段となる。   In FIG. 11, it is sectional drawing which accommodated the force detector in the force detector accommodating case of 4th Embodiment. A pressure sensor 211a (force detector) that is an application target of the force detector housing case of the fourth embodiment is basically similar to the pressure sensor 210, but around the second outer peripheral portion 218, there is a male screw portion. 218a is formed. Correspondingly, in the force detector housing case 70 of the fourth embodiment, on the bottom 74 side of the inner wall of the side wall portion 76 of the first outer case 72, a female screw portion 78 that is screwed into the male screw portion 218a is formed. Has been. A male screw portion 80 is still formed outside the opening of the first outer case 72, and a female screw portion 84 is formed inside the opening of the second outer case 82. Therefore, in the fourth embodiment, a male screw portion 218a formed on the side surface of the container of the pressure sensor 211a and a female screw formed inside the side wall portion 76 of the first outer case 72 and screwed with the male screw portion 218a. The portion 78 serves as a fixing means for fixing the pressure sensor 211 a to the force detector housing case 70.

そして、第2外周部218と底部74とは互いに当接させることができ、この場合、ダイアフラム244A、底部74を境界とし、圧力導入孔22を有する圧力導入空間86が形成される。なお、雄ネジ部218aと雌ネジ部78との気密、雄ネジ部80と雌ネジ部84との気密は十分に保たれ、ダイアフラム244Aを境界の一部とする圧力導入空間86とダイアフラム244Bを境界の一部とする内部空間88とは空間的に分離されている。   The second outer peripheral portion 218 and the bottom portion 74 can be brought into contact with each other. In this case, the pressure introduction space 86 having the pressure introduction hole 22 is formed with the diaphragm 244A and the bottom portion 74 as a boundary. The male screw portion 218a and the female screw portion 78 are sufficiently airtight and the male screw portion 80 and the female screw portion 84 are sufficiently airtight, and the pressure introducing space 86 and the diaphragm 244B having the diaphragm 244A as a part of the boundary are provided. The internal space 88 as a part of the boundary is spatially separated.

このような構成とすることにより、簡易な構成でダイアフラム244Aが接する圧力環境を圧力センサー211aの他の部分と分離して、力検出器収容ケース70と圧力センサー211aとの間の圧力導入空間86の圧力を測定することができる。さらに圧力導入空間86の容積を小さくすることができるので、圧力導入空間86に残留した空気(ダイアフラム244Aの周囲に残留した空気)の排出を容易に行うことができる。   With such a configuration, the pressure environment where the diaphragm 244A is in contact with a simple configuration is separated from the other portions of the pressure sensor 211a, and the pressure introduction space 86 between the force detector housing case 70 and the pressure sensor 211a is separated. Can be measured. Furthermore, since the volume of the pressure introduction space 86 can be reduced, the air remaining in the pressure introduction space 86 (air remaining around the diaphragm 244A) can be easily discharged.

また、本実施形態の固定手段(円形リング46、円形リング48、ねじ込み金具28、または、雄ネジ部218a、雌ネジ部78)は、第1実施形態、第2実施形態で述べた圧力導入孔22、排出孔24とともに適用することができる。ただし、圧力導入孔22は、平面視でダイアフラム244Aの周縁より内側となる位置に形成し、図7に示される横穴54の端部及び縦穴56が平面視でダイアフラム244Aの周縁より内側となる位置となるように排出孔24を形成する必要がある。   Further, the fixing means (circular ring 46, circular ring 48, screw fitting 28, male screw part 218a, female screw part 78) of the present embodiment is the pressure introduction hole described in the first embodiment and the second embodiment. 22 and the discharge hole 24 can be applied. However, the pressure introducing hole 22 is formed at a position inside the peripheral edge of the diaphragm 244A in plan view, and the end of the horizontal hole 54 and the vertical hole 56 shown in FIG. 7 are positioned inside the peripheral edge of the diaphragm 244A in plan view. It is necessary to form the discharge hole 24 so that

図12に、第5実施形態の力検出器収容ケースの分解斜視図を示し、図13に、第5実施形態の力検出器収容ケースに力検出器を収容した断面図を示す。第5実施形態の力検出器収容ケース90は、第1外部ケース92、第2外部ケース96、押し込み金具102、円形リング46(図13)、円形リング48(図13)を有し、第3実施形態の圧力センサー211(第1実施形態の圧力センサー210等でも良い)を力検出器として収容するものである。   FIG. 12 is an exploded perspective view of the force detector housing case of the fifth embodiment, and FIG. 13 is a cross-sectional view of the force detector housing case of the fifth embodiment. The force detector housing case 90 of the fifth embodiment includes a first outer case 92, a second outer case 96, a push-in fitting 102, a circular ring 46 (FIG. 13), and a circular ring 48 (FIG. 13). The pressure sensor 211 of the embodiment (which may be the pressure sensor 210 of the first embodiment, etc.) is accommodated as a force detector.

第1外部ケース92、第2外部ケース96は、力検出器収容ケース90の外形を形成するものであり、それぞれ第3実施形態の第1外部ケース12、第2外部ケース34に類似した構成を有する。すなわち、第1外部ケース92は、第3実施形態の第1外部ケース12と同様に、凹部14(図12)、底部16、側壁部18、圧力導入孔22、凹部62、排出孔64(図13)を有する。また第2外部ケース96は、第3実施形態の第2外部ケース34と同様に、凹部36(図12)、開放孔38を有し、開放孔38にチューブ42(図13)が接続される。一方、第1外部ケース92は、第1外部ケース12とは異なり、凹部14の開口部となる位置に第2外部ケース96と螺合する雌ネジ部94を有する。また第2外部ケース96は、第2外部ケース34とは異なり、凹部36の開口部となる位置に第1外部ケース92と螺合する雄ネジ部98を有する。   The first outer case 92 and the second outer case 96 form the outer shape of the force detector housing case 90, and have structures similar to the first outer case 12 and the second outer case 34 of the third embodiment, respectively. Have. That is, the first outer case 92 is similar to the first outer case 12 of the third embodiment in that the concave portion 14 (FIG. 12), the bottom portion 16, the side wall portion 18, the pressure introduction hole 22, the concave portion 62, and the discharge hole 64 (see FIG. 13). Similarly to the second outer case 34 of the third embodiment, the second outer case 96 has a recess 36 (FIG. 12) and an open hole 38, and the tube 42 (FIG. 13) is connected to the open hole 38. . On the other hand, unlike the first outer case 12, the first outer case 92 has a female screw portion 94 that is screwed into the second outer case 96 at a position that becomes the opening of the recess 14. Unlike the second outer case 34, the second outer case 96 has a male screw portion 98 that is screwed into the first outer case 92 at a position that becomes the opening of the recess 36.

押し込み金具102は、円筒形の形状を有している。またその側面104の外周の直径は第1外部ケース92の凹部14、第2外部ケース96の凹部36の内径より小さくなるように設計されている。押し込み金具102をZ軸方向から同心状に貫通する挿通孔106(図12)は、圧力センサー211の側壁部242の外周より大きく、かつフランジ部223の外周の直径より小さな内径を有している。よって圧力センサー211は、圧力センサー211のダイアフラム244A側から挿通孔106に挿通可能となるとともに、フランジ部223の+Z軸側の面と押し込み金具102の−Z軸側の端面108とが当接可能となる。ところで、図13に示すように、圧力センサー211の側壁部242は円形リング46に挿通され、円形リング46の−Z軸側はフランジ部223の+Z軸側の面に当接している。よって、押し込み金具102の−Z軸側の端面108は、円形リング46の+Z軸側と当接し、円形リング46はフランジ部223の+Z軸側の面と押し込み金具102の−Z軸側の端面108により挟まれる。また、円形リング48は圧力センサー211のダイアフラム244A側から挿通され、フランジ部223の−Z軸側の面と底部16の+Z軸側の面により挟まれる。   The push-in fitting 102 has a cylindrical shape. Further, the diameter of the outer periphery of the side surface 104 is designed to be smaller than the inner diameter of the recess 14 of the first outer case 92 and the recess 36 of the second outer case 96. An insertion hole 106 (FIG. 12) that penetrates the push-in fitting 102 concentrically from the Z-axis direction has an inner diameter that is larger than the outer periphery of the side wall portion 242 of the pressure sensor 211 and smaller than the outer diameter of the flange portion 223. . Therefore, the pressure sensor 211 can be inserted into the insertion hole 106 from the diaphragm 244A side of the pressure sensor 211, and the surface on the + Z-axis side of the flange portion 223 and the end surface 108 on the −Z-axis side of the push-in fitting 102 can contact each other. It becomes. Incidentally, as shown in FIG. 13, the side wall portion 242 of the pressure sensor 211 is inserted through the circular ring 46, and the −Z axis side of the circular ring 46 is in contact with the surface of the flange portion 223 on the + Z axis side. Therefore, the −Z-axis side end face 108 of the push-in fitting 102 abuts on the + Z-axis side of the circular ring 46, and the circular ring 46 is the + Z-axis side face of the flange portion 223 and the −Z-axis side end face of the push-in fitting 102. 108. The circular ring 48 is inserted from the diaphragm 244A side of the pressure sensor 211, and is sandwiched between the −Z-axis side surface of the flange portion 223 and the + Z-axis side surface of the bottom portion 16.

図13に示すように、押し込み金具102のZ軸方向の長さAは、圧力センサー211、円形リング46、円形リング48を収容した状態で第1外部ケース92及び第2外部ケース96を互いに螺合させたのちの第2外部ケース96の上端部100の−Z軸側の面と円形リング46の+Z軸側の上端との距離Bよりも長く、かつ、第2外部ケース96の上端部100の−Z軸側の面と底部16の+Z軸側の面との距離Cからフランジ部223のZ軸方向の厚みDを差し引いた距離(C−D)より短くなるように設計される。また押し込み金具102の+Z軸側の端面110は、第2外部ケース96の上端部100の−Z軸側の面と当接する。   As shown in FIG. 13, the length A of the push-in fitting 102 in the Z-axis direction is such that the first outer case 92 and the second outer case 96 are screwed together while the pressure sensor 211, the circular ring 46, and the circular ring 48 are accommodated. The upper end portion 100 of the second outer case 96 is longer than the distance B between the surface on the −Z axis side of the upper end portion 100 of the second outer case 96 and the upper end of the circular ring 46 on the + Z axis side. It is designed to be shorter than the distance (C−D) obtained by subtracting the thickness D of the flange portion 223 in the Z-axis direction from the distance C between the −Z-axis side surface and the + Z-axis side surface of the bottom portion 16. Further, the end surface 110 on the + Z-axis side of the push-in fitting 102 abuts on the −Z-axis side surface of the upper end portion 100 of the second outer case 96.

上記構成において、図13に示すように、圧力センサー211、円形リング46、円形リング48、押し込み金具102を収容した状態で第1外部ケース92と第2外部ケース96との螺合を進行させる。すると、押し込み金具102の+Z軸側の端面110と第2外部ケース96の上端部100の−Z軸側の面とが当接することにより、押し込み金具102は円形リング46側に進行する。そして押し込み金具102が円形リング46に当接することにより、押し込み金具102は円形リング46側(円形リング46、フランジ部223、円形リング部48、底部16)から抗力を受け、この抗力を上端部100に伝達する。しかし、押し込み金具102は、この抗力に起因する反作用の力を上端部100から受ける。よって押し込み金具102は、円形リング46、円形リング48とともにフランジ部223を底部16側に押し込むことになる。そして、円形リング48は底部16とフランジ部223とに挟まれるとともにZ軸方向に圧縮変形し、円形リング46も押し込み金具102とフランジ部223とに挟まれるとともにZ軸方向に圧縮変形する。これによりダイアフラム244A、円形リング48、底部16を境界とし、圧力導入孔22を有する圧力導入空間26が形成され、第2外部ケース34側の内部空間44と圧力環境が分離される。   In the above configuration, as shown in FIG. 13, the first outer case 92 and the second outer case 96 are screwed together while the pressure sensor 211, the circular ring 46, the circular ring 48, and the push-in fitting 102 are accommodated. Then, the + Z-axis side end face 110 of the push-in fitting 102 and the −Z-axis side face of the upper end portion 100 of the second outer case 96 come into contact with each other, so that the push-in fitting 102 advances toward the circular ring 46. The pushing metal fitting 102 abuts against the circular ring 46, so that the pushing metal fitting 102 receives a drag force from the circular ring 46 side (the circular ring 46, the flange portion 223, the circular ring portion 48, and the bottom portion 16). To communicate. However, the push-in fitting 102 receives a reaction force resulting from this drag force from the upper end portion 100. Therefore, the pushing metal fitting 102 pushes the flange portion 223 together with the circular ring 46 and the circular ring 48 toward the bottom portion 16 side. The circular ring 48 is sandwiched between the bottom portion 16 and the flange portion 223 and is compressed and deformed in the Z-axis direction. The circular ring 46 is also sandwiched between the push-in fitting 102 and the flange portion 223 and is compressed and deformed in the Z-axis direction. Thereby, the pressure introduction space 26 having the pressure introduction hole 22 is formed with the diaphragm 244A, the circular ring 48, and the bottom portion 16 as boundaries, and the internal space 44 and the pressure environment on the second outer case 34 side are separated.

なお、いずれの実施形態に係る力検出器収容ケースに力検出器を収容することにより、力検出器収容ケースと力検出器との間の圧力導入空間に残留する空気を効率的に排出して正確な液体の圧力が測定可能な圧力測定器を構築することができる。   In addition, by accommodating the force detector in the force detector housing case according to any embodiment, the air remaining in the pressure introduction space between the force detector housing case and the force detector can be efficiently discharged. A pressure measuring device capable of measuring an accurate liquid pressure can be constructed.

10………力検出器収容ケース、12………第1外部ケース、14………凹部、16………底部、18………側壁部、20………雌ネジ部、22………圧力導入孔、23………網部、24………排出孔、26………圧力導入空間、28………ねじ込み金具、28a………側壁、30………挿通孔、32………雄ネジ部、34………第2外部ケース、36………凹部、38………開放孔、40………雌ネジ部、42………チューブ、44………内部空間、46………円形リング、48………円形リング、50………力検出器収容ケース、52………排出孔、54………横穴、56………縦穴、60………力検出器収容ケース、62………凹部、64………排出孔、66………円形リング、68………円形リング、70………力検出器収容ケース、72………第1外部ケース、74………底部、76………側壁部、78………雌ネジ部、80………雄ネジ部、82………第2外部ケース、84………雌ネジ部、86………圧力導入空間、88………内部空間、90………力検出器収容ケース、92………第1外部ケース、94………雌ネジ部、96………第2外部ケース、98………雄ネジ部、100………上端部、102………押し込み金具、104………側面、106………挿通孔、108………端面、110………端面、210………圧力センサー、211………圧力センサー、211a………圧力センサー、212………ハウジング、214………第1端板、216………第1外周部、218………第2外周部、218a………雄ネジ部、220………開口部、222………フランジ部、223………フランジ部、224………第2端板、226………凹部、228………ボス部、230………挿通孔、232………穴、234………穴、236………支持シャフト、238………ハーメチック端子、240………ワイヤー、242………側壁部、244A、244B………ダイアフラム、246………中央部、248………可撓部、250………周縁部、252………センターシャフト、254………固定部、256………貫通孔、258………感圧素子、260………振動腕、262………第1の基部、264………第2の基部、300………圧力センサー、302………ダイアフラム、304………素子、306………円形リング、308………外部ケース、308a………内部空間、308b………圧力導入孔、310………外部ケース、310a………内部空間、310b………圧力導入孔、400………外部ケース、402………第1外部ケース、402a………凹部、402b………圧力導入孔、402c………雌ネジ部、404………第2外部ケース、404a………凹部、404b………開放孔、404c………雌ネジ部、406………ねじ込み金具、406a………挿通孔、406b………雄ネジ部、408………円形リング、410………フランジ部、412………圧力導入空間、414………内部空間、416………チューブ、418………中継ボックス。 10 ......... Force detector housing case, 12 ......... First outer case, 14 ......... Recess, 16 ......... Bottom portion, 18 ......... Side wall portion, 20 ......... Female thread portion, 22 ......... Pressure introduction hole, 23... Net part, 24 ... Discharge hole, 26 ... Pressure introduction space, 28 ... Screw fitting, 28a ... Side wall, 30 Insertion hole, 32 Male thread part 34 ......... Second outer case 36 ......... Recessed part 38 ......... Open hole 40 ... Female thread part 42 ... Tube 44 ... Internal space 46 ... ... Circular ring, 48 ... ... Circular ring, 50 ... ... Force detector housing case, 52 ... ... Discharge hole, 54 ... ... Horizontal hole, 56 ... ... Vertical hole, 60 ... ... Force detector housing case, 62 ......... Recess, 64 ......... Discharge hole, 66 ......... Circular ring, 68 ......... Circular ring, 70 ......... Force detector housing case 72 ......... First outer case, 74 ......... Bottom part, 76 ......... Side wall part, 78 ......... Female thread part, 80 ......... Male thread part, 82 ......... Second outer case, 84 ... ... Female screw part, 86 ......... Pressure introduction space, 88 ... ... Internal space, 90 ... ... Force detector housing case, 92 ... ... First outer case, 94 ... ... Female screw part, 96 ... ... Second outer case, 98 ......... Male thread part, 100 ......... Upper end part, 102 ......... Push-in metal fitting, 104 ...... Side, 106 ......... Insertion hole, 108 ......... End face, 110 ... ...... End face 210... Pressure sensor 211... Pressure sensor 211 a ...... Pressure sensor 212 …… Housing 214 …… First end plate 216 …… First outer peripheral portion 218 ...... Second outer peripheral part, 218a ......... Male thread part, 220 ......... Opening part, 222 ......... F Flange portion, 224 ......... second end plate, 226 ......... concave portion, 228 ......... boss portion, 230 ......... insertion hole, 232 ......... hole, 234 ......... hole 236: Support shaft, 238 ... Hermetic terminal, 240: Wire, 242 ... Side wall, 244A, 244B ... Diaphragm, 246 ... Center, 248 ... Flexible , 250... Peripheral part, 252... Center shaft, 254... Fixing part, 256... Through hole, 258 ..... Pressure-sensitive element, 260. Base of 264 ......... Second base, 300 ......... Pressure sensor, 302 ......... Diaphragm, 304 ...... Element, 306 ......... Round ring, 308 ......... Outer case, 308a ......... Inside Space, 308b ……… Pressure introduction hole , 310... External case, 310 a... Internal space, 310 b ... Pressure introducing hole, 400 ... External case, 402 ... First external case, 402 a ... Recess, 402 b ... Pressure Introducing hole, 402c ......... Female threaded portion, 404 ......... Second outer case, 404a ......... Recessed portion, 404b ......... Open hole, 404c ......... Female threaded portion, 406 ......... Screw fitting, 406a ... ...... Insertion hole, 406b ......... Male thread portion, 408 ......... Round ring, 410 ......... Flange portion, 412 ......... Pressure introduction space, 414 ......... Internal space, 416 ......... Tube, 418 ... ...... Relay box.

Claims (7)

液体からの圧力を検知する力検出器を収容する力検出器収容ケースであって、
収容される前記力検出器の受圧面に対向する底部と、側壁部と、を有し、
前記受圧面と前記底部との間の圧力導入空間に液体を導入し圧力を印加する圧力導入孔が前記底部に設けられ、
前記圧力導入空間に導入された液体中の空気を排出する排出孔が前記側壁部に設けられ
前記排出孔は、前記側壁部から壁中を通って前記圧力導入孔に連通していることを特徴とする力検出器収容ケース。
A force detector housing case for housing a force detector for detecting pressure from the liquid,
A bottom portion facing the pressure receiving surface of the force detector accommodated, and a side wall portion,
A pressure introduction hole for introducing a liquid into a pressure introduction space between the pressure receiving surface and the bottom and applying pressure is provided in the bottom;
A discharge hole for discharging air in the liquid introduced into the pressure introduction space is provided in the side wall ,
The force detector housing case , wherein the discharge hole communicates with the pressure introducing hole from the side wall portion through the wall .
液体からの圧力を検知する力検出器を収容する力検出器収容ケースであって、A force detector housing case for housing a force detector for detecting pressure from the liquid,
収容される前記力検出器の受圧面に対向する底部と、側壁部と、を有し、A bottom portion facing the pressure receiving surface of the force detector accommodated, and a side wall portion,
前記受圧面と前記底部との間の圧力導入空間に液体を導入し圧力を印加する圧力導入孔が前記底部に設けられ、A pressure introduction hole for introducing a liquid into a pressure introduction space between the pressure receiving surface and the bottom and applying pressure is provided in the bottom;
前記圧力導入空間に導入された液体中の空気を排出する排出孔が前記側壁部に設けられ、A discharge hole for discharging air in the liquid introduced into the pressure introduction space is provided in the side wall,
前記底部の前記受圧面に対向する位置には凹部が形成され、A recess is formed at a position facing the pressure receiving surface of the bottom,
前記圧力導入孔は、前記凹部の底面に貫通し、The pressure introducing hole penetrates the bottom surface of the recess,
前記排出孔は、前記側壁部から壁中を通って前記凹部の側面に貫通していることを特徴とする力検出器収容ケース。The force detector housing case, wherein the discharge hole passes through the wall from the side wall portion and penetrates the side surface of the recess.
前記排出孔は、
複数設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の力検出器収容ケース。
The discharge hole is
Force detector accommodating case according to claim 1 or 2, characterized in that provided in plural.
前記圧力導入孔は、
複数設けられていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の力検出器収容ケース。
The pressure introducing hole is
The force detector housing case according to any one of claims 1 to 3 , wherein a plurality of the force detector housing cases are provided.
前記圧力導入孔は、網部により覆われていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の力検出器収容ケース。 The force detector housing case according to any one of claims 1 to 3 , wherein the pressure introducing hole is covered with a mesh portion. 請求項1乃至のいずか1項に記載の力検出器収容ケースに前記力検出器を収容してなることを特徴とする力測定器。 A force measuring instrument comprising the force detector accommodating case according to any one of claims 1 to 5 , wherein the force detector is accommodated. 前記力検出器は、
筒状の容器と、前記容器の側面から突出して設けられたフランジ部と、前記容器の底面に配置されたダイアフラムと、を有し、
前記力検出器収容ケースは、
前記フランジ部と前記底部との間に配置され、前記圧力導入孔がリングの内側となるように配置されているリングと、
前記フランジ部を前記リングとともに前記底部側に押し付ける押し込み部材と、を有することを特徴とする請求項に記載の力測定器。
The force detector is
A cylindrical container, a flange portion protruding from the side surface of the container, and a diaphragm disposed on the bottom surface of the container,
The force detector housing case is
A ring that is arranged between the flange part and the bottom part, and is arranged such that the pressure introducing hole is inside the ring;
The force measuring device according to claim 6 , further comprising: a pressing member that presses the flange portion together with the ring toward the bottom side.
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