JPH0122569B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、非晶質磁性合金の磁歪効果を用いた
圧力センサに関する。

従来例の構成とその問題点 近年、非晶質磁性合金の磁歪効果を用いた圧力
センサが提案されている。かかる圧力センサにお
いては、受圧部への圧力の伝達をできるだけ簡単
な構造で円滑に行なう必要がありまた、用途によ
つては高速応答性が要求されることもある。

まず、第１図、第２図に非晶質磁性合金を用い
た圧力センサの従来例の構成を示して説明する。
図において、１は円柱状の軟磁性体、２は軟磁性
体１に設けられた円環状の溝３の中に巻装された
コイル、４は孔５を介して引き出されたコイル２
の引出線である。６はこの軟磁性体１の上面にそ
の溝３の開口部を覆うように設けられた磁歪を有
する非晶質磁性合金である。７はさらにその上部
に設けられた蓋部で、圧力を検出すべき流体が加
えられる円孔８と、この円孔８からの流体を円環
状の溝３と対向する位置で非晶質磁性合金６の上
面に加えるように第２図の如く円環状に配された
複数個の透孔９とを有している。さらに、１０は
これらを収納して支持している筒状容器である。

圧力Ｐを有する流体は透孔８から透孔９を通つ
て非晶質磁性合金６に加えられ、その結果、非晶
質磁性合金６は、軟磁性体１の溝３の開口部でた
わみ変形をしてその内部応力が発生する。この
時、コイル２のインダクタンスを測定すれば、そ
のインダクタンスは圧力Ｐに応じて変化するので
圧力−インダクタンス変換型の圧力センサが構成
される。

この様な構成の圧力センサにおいては、圧力伝
達のための透孔９の位置及び大きさが限定され
る。すなわち、透孔９は圧力を伝達するために軟
磁性体１の溝３の開口部の上になければならな
い。また、非晶質磁性合金６の固定を確実にする
ためにその溝３の開口部内に透孔９の全体が入つ
ていることが望ましい。

しかしながら、軟磁性体１の溝３の開口部が狭
い場合には、透孔９の全体を開口部におさめるこ
とは難しく、著しい場合には加工が不可能とな
る。また、軟磁性体１の開口部が狭いと、透孔９
の位置と開口部の位置とを対応させることも難し
くなり、両者にずれが生じる。

さらに、圧力レンジの異なる圧力センサについ
ては、この軟磁性体１の開口部の位置及び幅が
種々に変化し、それぞれの軟磁性体１の開口部に
対応した蓋部７を用意しなければならなくなると
いう欠点もある。

また、直接受圧部が透孔９の部分のみであつて
残りの軟磁性体１の開口部にあたる非晶質磁性合
金６には圧力伝達媒質のまわり込みによつてのみ
圧力が伝達されるため、高速の応答性も望めない
という問題がある。

発明の目的 本発明は上記の様な従来の欠点を解消して、軟
磁性体の溝の開口部の位置や幅にかかわらず正確
な圧力検出ができ、しかも加工しやすい簡単な構
造で生産性に優れ、さらに高速応答性も良好な圧
力センサを提供することを目的とするものであ
る。

発明の構成 本発明においては、軟磁性体と非晶質磁性合金
と蓋部を重ね、その蓋部には軟磁性体の中心部分
と対向する部分に圧力伝達媒質を伝えるための円
孔を設け、この円孔から放射状に非晶質磁性合金
に接する側に伝達用の溝を少なくとも軟磁性体の
円環状の溝部に達するように設ける。特に、高速
応答性を必要とする場合には、軟磁性体の溝の開
口部と対向する部分において放射状溝を結ぶ連結
溝を設ける。

実施例の説明 第３図、第４図に本発明の一実施例における圧
力センサを示す。なお、従来例と同様の部分には
第１図、第２図中と同一符号を付して説明を省略
する。この圧力センサにおいては、軟磁性体１の
中心部分と相対向する部分において蓋体７に圧力
伝達媒体を通すための円孔１１を設け、さらに、
その下面に軟磁性体１の溝３の開口部をこえる部
分にまで達する複数の放射溝１２を設けている。

このような円孔１１と放射溝１２を有する蓋部
７を用いれば、圧力Ｐの圧力伝達媒体は円孔１１
から放射溝１２に伝えられ、軟磁性体１の溝３の
開口部に対向する非晶質磁性合金６の受圧部に伝
達される。これにより、非晶質磁性合金６は軟磁
性体１の溝３の開口部でたわみ変形を生じ、コイ
ル２のインダクタンスがその圧力Ｐに応じて変化
する。

そして、この蓋部７は円孔１１と放射溝１２と
を用いているため、軟磁性体１の溝３の開口部に
対向する非晶質磁性合金６の受圧変形部分がこの
放射溝１２の到達する範囲内にある限り圧力Ｐに
応じた変形を生じることができる。そのため、従
来の透孔９を用いる場合のように多種の蓋部を用
意することなく１つの蓋部７を多種の圧力センサ
に共用することが可能である。また従来のような
透孔９と軟磁性体１の溝３の開口部との位置合せ
も必要なくなり、その結果、各部品の寸法誤差の
許容度も大きくでき、さらに筒状容器１０に収納
してかしめ止めをする工程での蓋部７のずれの許
容度も大きくすることが可能となつた。そして筒
状容器１０も許容寸法公差を大きくできる。これ
らにより、従来よりも生産性を大幅に向上するこ
とができ、正確な検出のできる圧力センサを低コ
ストに得ることができるのである。

第５図は、本発明の他の実施例に用いる蓋部７
の下面図で、この実施例のものでは特に高速応答
性を必要とする場合に適するようにするために軟
磁性体１の溝３の開口部に対向する位置に放射状
溝１２どうしを結ぶ結合溝１３を設けている。こ
の連結溝１３は、圧力伝達媒質が軟磁性体１の溝
３の開口部と対向する非晶質磁性合金６の受圧部
に高速で圧力を伝達することを可能にし、その結
果、圧力センサとしての応答速度を極めて向上す
るものである。

発明の効果 このように、本発明によれば、軟磁性体上に設
けた非晶質磁性合金に圧力伝達物質を加えるため
の蓋部に放射溝を設けるようにしたので多種の圧
力センサを同一の蓋部を用いて構成することがで
き、しかも使用する部品や組立工程での寸法誤差
の許容範囲も大きくすることができて、正確な検
出のできる圧力センサを生産性良く低コストに得
ることができる。また高速応答性も良くすること
ができ、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の圧力センサの断面図、第２図
は同圧力センサに用いられる蓋部の断上面図、第
３図は本発明の一実施例における圧力センサの断
面図、第４図は同圧力センサに用いられる蓋部の
下面図、第５図は、本発明の別の実施例における
圧力センサに用いられる蓋部の下面図である。 １……軟磁性体、２……コイル、３……円環状
の溝、６……非晶質磁性合金、７……蓋部、１０
……筒状容器、１１……円孔、１２……放射溝、
１３……連結溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円環状の溝が設けられた円柱状の軟磁性体
   と、前記軟磁性体の溝の開口部を覆うように設け
   られた磁歪を有する非晶質磁性合金と、前記軟磁
   性体の溝内に巻装されたコイルと、前記軟磁性体
   を保持する筒状容器と、前記非晶質磁性合金上に
   設けられ、前記軟磁性体の中心部分と対向する部
   分に円孔が開けられかつ前記非晶質磁性合金と接
   する面に前記円孔から放射状に少なくとも前記溝
   をこえる部分まで達する複数の放射溝が形成され
   ている蓋部とを備えたことを特徴とする圧力セン
   サ。 ２ 複数の放射状溝が前記軟磁性体の溝をこえな
   い部分において相互に連結溝により連結されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   圧力センサ。