JPH0424651B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコイルとダイヤフラムを有する圧力検
出装置に係り、特に圧力を規制するばねの取付け
構造に関する。

〔従来の技術〕

現在、電子機器の制御等にコイルとダイヤフラ
ムを具備した圧力検出装置を使用する例は数多く
あるが、「特開昭50−17656号公報」のように概略
的原理を示すものが多く、部品構成を具体的に記
述したものはほとんどない。

本発明はこの点に鑑みなされたもので、全体の
部品構成を具体的にすると同時に、ダイヤフラム
の付勢圧力を規定する２本のばねの好適な取付け
構造を提供するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の圧力検出装置は洗濯機など、微小水位
から500mmまでの水位検出に好適であるが、微小
水位を検出するためのばね定数の小さいばねはダ
イヤフラムの微小変化を正確にとらえる必要上か
ら、ダイヤフラムの浮力が敏感に伝達される中心
軸上に置くことが好ましい。また、比較的高水位
（150〜500mm）を検出するばね定数の大きいばね
も、ばね定数の小さいばねの圧力をロスなく正し
く引継ぐために、小さいばねと同心軸にある方が
好ましい。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明、基台に取り付けられているダイヤフラ
ムと、ダイヤフラムの受圧背面側に設けた受圧台
と、受圧台に取り付けた磁性体としてのコアと、
このコアと磁気誘導的に結合され、かつコアが近
づいたり、離れたりすることにより、リアクタン
スが変化するコイルとからなる圧力検知装置にお
いて、前記コイルの内側にコアが出入りできるよ
うにコイルの内径をコアの外径よりも大きく形成
し、コイルとコアをほぼ同心的に配置するととも
にコイルを基台に取り付け、二つのつる巻き状の
ばねにて挟持される摺動体をコイルと同心的に配
置し、一方のばねを小径に形成するとともにばね
定数を小さくし、他方のばねは大径に形成すると
ともにばね定数を大きくし、小さい方のばねは摺
動体と受圧台との間に介在し、大きい方のばねは
摺動体を介して小さい方のばねを押圧するように
配置し、二つのばねと摺動体がほぼ同一線上にな
らぶようにほぼ同心的に配置し、大きい方のばね
はコアの外径よりも小さく形成し、小さい方のば
ねはコアの内径よりも小さく形成するとともに受
圧台に当接する側をコアの内方に落し込むように
配置したことを特徴とするものである。〔実施例〕 本発明の実施例を第１図、第２図、及び第３図
により説明すると、１は基台で内部にポリウレタ
ン被覆電線等のコイル１０を注型用エポキシ樹脂
１１などで封入固定し、ダイヤフラム４を中心部
に圧力導入口２を有する蓋体３との間で挟持して
いる。コア（磁性体）８はダイヤフラム４の非受
圧側に乗つた受圧台５の爪部６に着脱自在に係止
し、ダイヤフラム４の浮力でばね９，１３の反力
に抗して前記コイル１０の内面を摺動する。

ばね９はばね１３よりばね定数が小さく、ダイ
ヤフラム４寄りに、また、ばね９は調整ねじ１６
寄りに取付けてある。ばね９の付与力は調整ねじ
１６で自由に変えることができるものである。

ばね９とばね１３は下面に凹部１２ａを設けた
摺動体１２を挟持し、摺動体１２を中心に伸縮す
る。又、摺動体１２は前記コイル１０の内面を円
周方向のがたがなく滑らかに摺動するものであ
る。

ばね１３の始荷量は受圧台５の段部７が摺動体
１２の下面に設けた凹部１２ａに当接する時の荷
量、すなわちばね９の最大たわみ時の荷量よりも
大きく設定してある。また、前記段部７と凹部１
２ａとの間隙は初期の段階で段部７の高さを設定
することで変えることができるものである。

１４は固定台で固定爪１５を有し、基台１に嵌
合固定され、中央ねじ部にはばね１３を受けた調
整ねじ１６を回転自在に係合している。

調整ねじ１６の調整範囲はばね１３が動作して
いる時のみで、ばね９が動作している時は不可能
である。

コイル１０は引出線１７を介して第２図の発振
回路に導通されている。

１８はコンデンサーで負の温度特性を持つポリ
プロピレンフイルムコンデンサーである。

動作を説明すると空気圧でダイヤフラムは浮力
を受け受圧台、コアと共に働き、コアはコイル内
を上昇する。この時、始めばね９がダイヤフラム
の浮力に抗して摺動体の凹部に受圧台の段部が当
接するまでたわみ、当接した時点でばね９のたわ
みは止まり、次にばね１３がたわみ始める。

コアがコイル内を摺動することでリアクタンス
が変化し、コイルを結線する回路の周波数も変化
する。コアが上昇するにつれて周波数は減少する
形になつている。空気圧はこの周波数の大小で判
別し検出するものである。

ダイヤフラムは一般にコムで薄く成形したので
あることから、周囲温度で硬度が変わり、一定の
圧力を加えても均一なたわみ量が得られず温度差
による圧力検出誤差が生ずる。ダイヤフラムの温
度変化は第３図の一点鎖線に示したように正の特
性を示す。これを正しく実線のように補正してや
るには、破線のような負の温度特性をもつ、ポリ
プロピレンフイルムコンデンサーが必要となる。

〔発明の効果〕

以上述べたとおり、本発明は、基台に取り付け
られているダイヤフラムと、ダイヤフラムの受圧
背面側に設けた受圧台と、受圧台に取り付けた磁
性体としてのコアと、 このコアと磁気誘導的に結合され、かつコアが
近づいたり、離れたりすることにより、リアクタ
ンスが変化するコイルとからなる圧力検知装置に
おいて、前記コイルの内側にコアが出入りできる
ようにコイルの内径をコアの外径よりも大きく形
成し、コイルとコアをほぼ同心的に配置するとと
もにコイルを基台に取り付け、二つのつる巻き状
のばねにて挟持される摺動体をコイルと同心的に
配置し、一方のばねを小径に形成するとともにば
ね定数を小さくし、他方のばねは大径に形成する
とともにばね定数を大きくし、小さい方のばねは
摺動体と受圧台との間に介在し、大きい方のばね
は摺動体を介して小さい方のばねを押圧するよう
に配置し、二つのばねと摺動体がほぼ同一線上に
ならぶようにほぼ同心的に配置し、小さい方のは
ねはコアの内径よりも小さく形成し、小さい方の
ばねはコアの内径よりも小さく形成するとともに
受圧台に当接する側をコアの内方に落し込むよう
に配置したことを特徴とする圧力検知装置にあ
る。

この構成によれば次のような良さがある。

(1) コイル、コア、二つのばね、摺動体が同心的
に、かつ、コア、二つのばねがコイルの内径よ
りも小さく形成して全体をコンパクトにまとめ
たので小型化できた。

(2) ばねのたわみはコイルにリアクタンス変化の
影響を来たすが、このリアクタンス変化の影響
が極めて少ないものである。

すなわち、コイルの内径に近い大きいばねは調
整後のたわみはほとんど生じなく、圧力変化によ
つてたわむ方の小さなばねはコイルの内径部から
離れており、しかもコアの内側に落し込むように
配置されているので小さなばねのたわみによりコ
イルのリアクタンス変化に影響を与えることがほ
とんどないのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す主要部断面
図、第２図は第１図の圧力検出器を駆動する回路
図、第３図は温度特性図である。 １……基台、２……圧力導入口、３……蓋体、
４……ダイヤフラム、５……受圧台、６……爪
部、７……段部、８……コア、９……ばね、１０
……コイル、１１……注型剤、１２……摺動体、
１２ａ……凹部、１３……ばね、１４……固定
台、１５……固定爪、１６……調整ねじ、１７…
…引出線、１８……コンデンサー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基台に取り付けられているダイヤフラムと、
   ダイヤフラムの受圧背面側に設けた受圧台と、受
   圧台に取り付けた磁性体としてのコアと、 このコアと磁気誘導的に結合され、かつコアが
   近づいたり、離れたりすることにより、リアクタ
   ンスが変化するコイルとからなる圧力検知装置に
   おいて、 前記コイルの内側にコアが出入りできるように
   コイルの内径をコアの外径よりも大きく形成し、
   コイルとコアをほぼ同心的に配置するとともにコ
   イルを基台に取り付け、 二つのつる巻き状のばねにて挟持される摺動体
   をコイルと同心的に配置し、一方のばねを小径に
   形成するとともにばね定数を小さくし、他方のば
   ねは大径に形成するとともにばね定数を大きく
   し、小さい方のばねは摺動体と受圧台との間に介
   在し、大きい方のばねは摺動体を介して小さい方
   のばねを押圧するように配置し、二つのばねと摺
   動体がほぼ同一線上にならぶようにほぼ同心的に
   配置し、 大きい方のばねはコアの外径よりも小さく形成
   し、小さい方のばねはコアの内径よりも小さく形
   成するとともに受圧台に当接する側をコアの内方
   に落し込むように配置したことを特徴とする圧力
   検知装置。