JPH0355875Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、流体の圧力変化を電気信号として取
り出す圧力センサに関するもので、特に、圧力変
化に伴うアモルフアスダイヤフラムの機械的変形
を電磁的に計測するようにした、電磁式圧力セン
サに関するものである。

（従来の技術） 近年、制御技術の進展に伴つて、流体圧を検出
する圧力センサにもより精度の高いものが求めら
れるようになつてきている。そのような高精度の
圧力センサとして、磁気回路の一部をなすアモル
フアスダイヤフラムの一方の面に測定すべき圧力
を作用させ、そのアモルフアスダイヤフラムの変
形によつて磁束が変化することを利用して、圧力
変化を電気信号として取り出すようにした、電磁
式圧力センサが知られている。

このような電磁式圧力センサは、一般に、円筒
状のハウジングを備えている。そして、そのハウ
ジングの内部がアモルフアスダイヤフラムによつ
て２室に区画され、その一方の室に測定すべき流
体圧が導かれるようになつている。他方の室内に
は、ピツクアツプコイルを収容する環状の溝を備
えたフエライトコアが設けられている。その環状
の溝は、アモルフアスダイヤフラムに向かつて開
口するようにされている。こうして、フエライト
コアとアモルフアスダイヤフラムとによりピツク
アツプコイルを取り巻く磁気回路が構成されてい
る。

アモルフアスダイヤフラムとフエライトコアと
の間には、チタン等の非磁性材からなる薄いスペ
ーサが挿入されている。そのスペーサには、フエ
ライトコアの溝に対応する位置に切り欠き部が設
けられ、その部分でアモルフアスダイヤフラムが
変形しやすくなるようにされている。

このような電磁式圧力センサにおいては、ハウ
ジング内の一方の室に流体圧が導かれると、アモ
ルフアスダイヤフラムがフエライトコアの溝に向
かつて変形する。その変形量は流体圧の大きさに
対応したものとなる。そして、その変形量がピツ
クアツプコイルによつて電磁的にとらえられるの
で、その信号を取り出すことによつて、圧力信号
を得ることができる。

ところで、このような電磁式圧力センサのハウ
ジングは、導入される流体圧によつても変形する
ことのないようにするために、一般に剛性の高い
鉄系金属によつて形成されている。このような材
料は磁性材である。従来は、このような磁性材か
らなるハウジングにも、フエライトコアは直接挿
入されていた。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、フエライトコアはもろいもので
あるので、ハウジング内に圧入することはできな
い。そのために、ハウジングにフエライトコアを
直接挿入するものでは、ハウジングの内周面とフ
エライトコアの外周面との間にすきまが生じるこ
とは避けられない。このようなすきまが生じる
と、振動等を受けたとき、フエライトコアが径方
向にがたついてしまう。そして、フエライトコア
がハウジングの内周面に接触すると、その部分に
おいて、磁性材であるハウジングを通る漏洩磁束
が大きくなるので、測定精度が低下してしまう。

また、フエライトコアが径方向に移動すると、
そのフエライトコアに形成された溝とスペーサの
切り欠き部との合わせ位置がずれるので、その部
分におけるアモルフアスダイヤフラムの撓みモー
ドが変化してしまう。そのために測定誤差が生じ
てしまう。

本考案は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、ハウジング内に収容さ
れたフエライトコアが正しい位置に保持されるよ
うにし、それによつて精度の高い圧力センサが得
られるようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本考案では、ハウ
ジングの内周面とフエライトコアの外周面との間
に、非磁性材からなるコア位置決めスペーサを詰
めるようにしている。

（作用） このように構成することにより、フエライトコ
アが径方向に移動することは確実に防止されるよ
うになる。したがつて、フエライトコアが直接ハ
ウジングに接触するようなことはなくなり、ま
た、フエライトコアの溝とスペーサの切り欠き部
とは正しい位置関係で保たれるようになる。しか
も、フエライトコアとハウジングとの間に非磁性
材が介在することにより、ハウジングを通る漏洩
磁束も減少されるようになる。

（実施例） 以下、図面を用いて本考案の実施例を説明す
る。

図は、本考案による電磁式圧力センサの一実施
例を示すもので、第１図はその縦断面図であり、
第２図はその要部の拡大図である。また、第３図
はその電磁式圧力センサの要部の分解斜視図であ
る。

第１図から明らかなように、この電磁式圧力セ
ンサ１は中空のハウジング２を備えている。この
ハウジング２は、鉄系材料、すなわち磁性材によ
つて形成された円筒状のもので、その内部はアモ
ルフアス金属製のダイヤフラム３によつて二つの
室４，５に区画されている。一方の室４は圧力室
とされ、この圧力室４の端壁に形成された流体導
入口６を通して、測定すべき流体圧が導入される
ようになつている。この圧力室４内には、コニカ
ルワツシヤ７によりアモルフアスダイヤフラム３
に向けて押圧されるダイヤフラム押さえ８が設け
られている。このダイヤフラム押さえ８は、Ｏリ
ング９，９により、ハウジング２の内周面及びア
モルフアスダイヤフラム３の外周部との間でシー
ルされている。また、このダイヤフラム押さえ８
には、これを貫通する多数の小孔１０，１０，…
…が環状に設けられており、圧力室４内に導入さ
れた流体圧がその小孔１０を通してアモルフアス
ダイヤフラム３に作用するようにされている。

ハウジング２の他方の室５は大気圧室とされて
いる。そして、この大気圧室５内には、円柱状の
フエライトコア１１が収容されている。このフエ
ライトコア１１には、アモルフアスダイヤフラム
３側の面に開口する深い溝１２が形成されてい
る。この溝１２は、第３図に示されているように
環状のもので、その溝１２の内部にはピツクアツ
プコイル１３が収容されている。

アモルフアスダイヤフラム３とフエライトコア
１１との間には、非磁性材であるチタン製のスペ
ーサ１４が挿入されている。このスペーサ１４
は、厚さ50ミクロン程度の薄い円板状のもので、
第３図に示されているように、そのスペーサ１４
には、断続する環状の切り欠き部１５が形成され
ている。

第２図から明らかなように、ダイヤフラム押さ
え８の小孔１０の端部開口、スペーサ１４の切り
欠き部１５、及びフエライトコア１１の溝１２
は、同一軸線上に位置するようにされている。

フエライトコア１１との他端面は、ハウジング
２に固着される隔壁１６によつて支持されてい
る。こうして、アモルフアスダイヤフラム３は、
ダイヤフラム押さえ８とスペーサ１４及びフエラ
イトコア１１によつて挟着されて支持されるよう
になつている。隔壁１６には開口１７が設けら
れ、この開口１７を通して、ピツクアツプコイル
１３のリード線１８が外部に引き出されている。

以上の構成は従来の電磁式圧力センサと同様で
ある。

本考案による電磁式圧力センサ１は、更に、ハ
ウジング２の内周面とフエライトコア１１の外周
面との間に装着されるコア位置決めスペーサ１９
を備えている。このスペーサ１９は、厚さ数ミク
ロン程度の薄肉円筒状のもので、適度な弾性を有
する非磁性材、例えば四フツ化エチレン等の樹脂
あるいはシリコンゴム等のゴムによつて形成され
ている。このスペーサ１９は、フエライトコア１
１の外周に嵌め付けて、そのフエライトコア１１
とともにハウジング２内に圧入されるようになつ
ている。

このように構成された電磁式圧力センサ１にお
いて、ピツクアツプコイル１３に電流を流すと、
フエライトコア１１とアモルフアスダイヤフラム
３との間に、スペーサ１４を介してピツクアツプ
コイル１３を取り巻く磁気回路が形成される。こ
の状態で圧力室４に流体圧を導入すると、その流
体圧は、ダイヤフラム押さえ８の小孔１０を通し
てアモルフアスダイヤフラム３に作用する。それ
によつて、アモルフアスダイヤフラム３は、第２
図に示されているように、フエライトコア１１の
溝１２に向けて撓む。その結果、ピツクアツプコ
イル１３を取り巻く磁束が変化し、ピツクアツプ
コイル１３からリード線１８を通して引き出され
る電流が変化する。このとき、アモルフアスダイ
ヤフラム３の撓み量は、それに作用する流体圧の
大きさに対応したものとなる。したがつて、ピツ
クアツプコイル３から引き出される電流の変化に
よつて、流体圧の大きさを計測することができ
る。

この場合、フエライトコア１１の溝１２とスペ
ーサ１４の切り欠き部１５とが偏心していると、
アモルフアスダイヤフラム３は、そのスペーサ１
４の影響により、フエライトコア１１の溝１２に
対して偏つた撓みとなる。そのために、フエライ
トコア１１が径方向に移動すると、その検出値に
誤差が生じることになる。しかしながら、この圧
力センサ１では、フエライトコア１１がその外周
のコア位置決めスペーサ１９とともにハウジング
２に圧入されているので、フエライトコア１１が
径方向に移動するようなことはない。すなわち、
アモルフアスダイヤフラム３の撓みモードは常に
一定に保たれる。したがつて、常に安定した検出
値を得ることができる。

また、ハウジング２とフエライトコア１１との
間に磁気抵抗の高いスペーサ１９が設けられてい
ることにより、アモルフアスダイヤフラム３から
ハウジング２を通してフエライトコア１１に伝わ
る漏洩磁束はそのスペーサ１９によつて遮られる
ようになる。したがつて、ハウジング２を通つて
ピツクアツプコイル１３を取り巻く磁気回路が形
成されることも抑制される。

こうして、この圧力センサ１によつて得られる
検出値は精度の高いものとなる。

なお、上記実施例においては、コア位置決めス
ペーサ１９を円筒状のものとしているが、これを
多数の短冊状のものとすることもできる。その場
合には、ハウジング２の内周面に沿つて適宜の間
隔を置いてスペーサ１９を並べた後、フエライト
コア１１を圧入するようにすればよい。このとき
には、スペーサ１９が弾性を有しているので、フ
エライトコア１１が破損することはない。

また、本考案は、上記実施例のような円筒状の
ハウジング２を有するものに限らず、角筒状等の
ハウジングによつて構成された電磁式圧力センサ
にも適用することができるものであることは明ら
かであろう。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、ハウジングの内周面とフエライトコアの外周
面との間に非磁性材からなるコア位置決めスペー
サを設けるようにしているので、振動等を受けて
もフエライトコアの位置がずれることはなくな
り、アモルフアスダイヤフラムの撓みモードが常
に一定に保たれるようになる。また、フエライト
コアが直接ハウジングに接触することがなくなる
ばかりでなく、その間に非磁性材が設けられるこ
とにより、漏洩磁束が抑制されるようになる。し
たがつて、精度の高い圧力センサとすることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による電磁式圧力センサの一
実施例を示す縦断面図、第２図は、第１図の部
分の拡大図、第３図は、その圧力センサの要部の
分解斜視図である。 １……電磁式圧力センサ、２……ハウジング、
３……アモルフアスダイヤフラム、４，５……
室、１１……フエライトコア、１２……溝、１３
……ピツクアツプコイル、１４……スペーサ、１
５……切り欠き部、１９……コア位置決めスペー
サ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内部がアモルフアスダイヤフラム３によつて２
   室４，５に区画され、一方の室４に流体圧が導入
   されるようにされた、磁性材からなる筒状のハウ
   ジング２と、 そのハウジング２の他方の室５内に収容され、
   前記アモルフアスダイヤフラム３側の面に環状の
   溝１２が形成されたフエライトコア１１と、 そのフエライトコア１１の溝１２内に収容さ
   れ、前記流体圧による前記アモルフアスダイヤフ
   ラム３の変形を電気信号の変化としてとらえ得る
   ピツクアツプコイル１３と、 前記アモルフアスダイヤフラム３と前記フエラ
   イトコア１１との間に挿入され、前記フエライト
   コア１１の溝１２に対応する位置に切り欠き部１
   ５が形成された非磁性材からなるスペーサ１４
   と、 を備え、 前記ハウジング２の内周面と前記フエライトコ
   ア１１の外周面との間に、非磁性材製のコア位置
   決めスペーサ１９が設けられている、 電磁式圧力センサ。