JPH05187946A - 接触兼圧力センサー - Google Patents
接触兼圧力センサーInfo
- Publication number
- JPH05187946A JPH05187946A JP2473092A JP2473092A JPH05187946A JP H05187946 A JPH05187946 A JP H05187946A JP 2473092 A JP2473092 A JP 2473092A JP 2473092 A JP2473092 A JP 2473092A JP H05187946 A JPH05187946 A JP H05187946A
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- Japan
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- pressure
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- sensor
- pressure sensor
- blade
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロータリコンプレッサーのブレード溝の潤滑
油圧力及びそのブレードとの接触の有無を狭隘なスペー
スにもかかわらず、同一測定位置で同時に検出すること
のできる高精度かつ小型軽量の多機能型接触兼圧力セン
サーを提供する。 【構成】 外端中心孔が被検圧力流体に曝される円筒状
センサー本体１１１と、上記円筒状センサー本体１１１
に内蔵され上記中心孔を経て印加される被検圧力流体の
圧力を受ける圧力センサーチップ１０と、上記中心孔に
同軸的に嵌入され外端が対象物体に当接することで電源
と協働して閉回路を形成する環状接触子１１２とを具え
たこと。
油圧力及びそのブレードとの接触の有無を狭隘なスペー
スにもかかわらず、同一測定位置で同時に検出すること
のできる高精度かつ小型軽量の多機能型接触兼圧力セン
サーを提供する。 【構成】 外端中心孔が被検圧力流体に曝される円筒状
センサー本体１１１と、上記円筒状センサー本体１１１
に内蔵され上記中心孔を経て印加される被検圧力流体の
圧力を受ける圧力センサーチップ１０と、上記中心孔に
同軸的に嵌入され外端が対象物体に当接することで電源
と協働して閉回路を形成する環状接触子１１２とを具え
たこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、接触センサー兼圧力セ
ンサーに関する。
ンサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】一体化された接触センサー兼圧力センサ
ーは未だ市販されていないので、下記のような場合、接
触センサーと圧力センサーとの２種類のセンサーを並設
して接触の有無及び圧力の検出を行わなければならな
い。例えば、冷凍機に慣用されているローリングピスト
ン型圧縮機２００においては、図３縦断面図及びIII −
III 断面図に示すように、ローリングピストン２３０は
偏心軸２４１に枢着され偏心軸の回転に伴い、その外周
をシリンダー孔２１２の内周面に接して転動する。ブレ
ード２２０はブレード溝２１２と上下１対の軸受２５０
とで囲まれる空間内で半径方向に摺動可能に取付けら
れ、内端をローリングピストン２３０の外周に接し、外
端はバネ２６０で内向半径方向に押されるので、偏心軸
２４１の旋回に伴い往復運動を行い、シリンダー孔２１
１をローリングピストン２３０の作用にて可変容積の２
つの空間に仕切り、これによって気体の吸入と吐出を行
い圧縮機の機能を果たす。この種のコンプレッサーにお
いて、ブレード２２０の潤滑性能を評価するには、従来
シリンダー２１０の溝２１２の側壁に圧力センサー１０
と接触センサー２０をそれぞれ設け、下記の要領で油膜
圧力Ｐの測定とともに、金属接触の有無を検出する。
ーは未だ市販されていないので、下記のような場合、接
触センサーと圧力センサーとの２種類のセンサーを並設
して接触の有無及び圧力の検出を行わなければならな
い。例えば、冷凍機に慣用されているローリングピスト
ン型圧縮機２００においては、図３縦断面図及びIII −
III 断面図に示すように、ローリングピストン２３０は
偏心軸２４１に枢着され偏心軸の回転に伴い、その外周
をシリンダー孔２１２の内周面に接して転動する。ブレ
ード２２０はブレード溝２１２と上下１対の軸受２５０
とで囲まれる空間内で半径方向に摺動可能に取付けら
れ、内端をローリングピストン２３０の外周に接し、外
端はバネ２６０で内向半径方向に押されるので、偏心軸
２４１の旋回に伴い往復運動を行い、シリンダー孔２１
１をローリングピストン２３０の作用にて可変容積の２
つの空間に仕切り、これによって気体の吸入と吐出を行
い圧縮機の機能を果たす。この種のコンプレッサーにお
いて、ブレード２２０の潤滑性能を評価するには、従来
シリンダー２１０の溝２１２の側壁に圧力センサー１０
と接触センサー２０をそれぞれ設け、下記の要領で油膜
圧力Ｐの測定とともに、金属接触の有無を検出する。
【０００３】すなわち、図４水平断面図に示すように、
まず圧力センサー１０は空洞１６を有する本体ケース１
１の内端を受圧面であるシリコンダイアフラム１１で覆
い、空洞１６の外端には参照圧力導入用の導管１５が設
けられ、これに封止されている。本体ケース１１の空洞
１６を形成する側壁内部には金線１４を介して、シリコ
ンダイアフラム１１とリード線１４が接続される。シリ
コンダイアフラム１１の受圧面には潤滑油３００が供給
され、作用する圧力Ｐに応じたダイアフラム１２の歪み
がリード線１４により外部に取り出され、圧力を検出す
るのである。
まず圧力センサー１０は空洞１６を有する本体ケース１
１の内端を受圧面であるシリコンダイアフラム１１で覆
い、空洞１６の外端には参照圧力導入用の導管１５が設
けられ、これに封止されている。本体ケース１１の空洞
１６を形成する側壁内部には金線１４を介して、シリコ
ンダイアフラム１１とリード線１４が接続される。シリ
コンダイアフラム１１の受圧面には潤滑油３００が供給
され、作用する圧力Ｐに応じたダイアフラム１２の歪み
がリード線１４により外部に取り出され、圧力を検出す
るのである。
【０００４】次に、接触センサー２０は、絶縁性の本体
２１の一側中心部に円柱状の電極２２を接合し、電極２
２の裏面にリード線２３を接合した構造を成し、リード
線２３は電源４００の一端に接続され、電源４００の他
端はブレード２２０と導通する圧縮機２００の一部に接
続される。ここで、ブレード２２０はバネ２６０を介し
てシリンダー２１０と常時導通しており、シリンダー２
１０はハウジング２７０と導通しているので、これに接
続しても良い。いま、潤滑油３００の油膜が切れると、
ブレード２２０は電極２２と導通し、電源４００は閉回
路を形成するので、電気的手段４１０により接触が検出
されるのである。このようにして、圧縮機２００の運転
中の２つの部材つまりシリンダー２１０，ブレード２２
０の間の圧力及び両部材の接触の有無を測定及び検出す
ることができる。
２１の一側中心部に円柱状の電極２２を接合し、電極２
２の裏面にリード線２３を接合した構造を成し、リード
線２３は電源４００の一端に接続され、電源４００の他
端はブレード２２０と導通する圧縮機２００の一部に接
続される。ここで、ブレード２２０はバネ２６０を介し
てシリンダー２１０と常時導通しており、シリンダー２
１０はハウジング２７０と導通しているので、これに接
続しても良い。いま、潤滑油３００の油膜が切れると、
ブレード２２０は電極２２と導通し、電源４００は閉回
路を形成するので、電気的手段４１０により接触が検出
されるのである。このようにして、圧縮機２００の運転
中の２つの部材つまりシリンダー２１０，ブレード２２
０の間の圧力及び両部材の接触の有無を測定及び検出す
ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな手段では、同一箇所で、圧力と金属接触の発生を検
出しようとする場合、圧力センサーの近傍に接触センサ
ーを設置し、両者の位置を同一位置とみなして計測して
いる関係上、同一位置での圧力，接触の有無の検出精度
の向上は制約され、圧力センサーと接触センサーとの２
つのセンサーを設置しなければならず、しかも測定部は
一般に、極めて狭隘な場であるから作業性が極めて悪
く、一方のセンサーの付設が他方のセンサーの付設に及
ぼすスペース的干渉が無視し得ない。
うな手段では、同一箇所で、圧力と金属接触の発生を検
出しようとする場合、圧力センサーの近傍に接触センサ
ーを設置し、両者の位置を同一位置とみなして計測して
いる関係上、同一位置での圧力，接触の有無の検出精度
の向上は制約され、圧力センサーと接触センサーとの２
つのセンサーを設置しなければならず、しかも測定部は
一般に、極めて狭隘な場であるから作業性が極めて悪
く、一方のセンサーの付設が他方のセンサーの付設に及
ぼすスペース的干渉が無視し得ない。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、狭隘なスペースにもかかわらず、同一測定位
置で圧力及び接触を同時に検出することのできる高精度
かつ小型軽量の多機能型接触兼圧力センサーを提供する
ことを目的とする。
たもので、狭隘なスペースにもかかわらず、同一測定位
置で圧力及び接触を同時に検出することのできる高精度
かつ小型軽量の多機能型接触兼圧力センサーを提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明は、
外端中心孔が被検圧力流体に曝される円筒状センサー本
体と、上記円筒状センサー本体に内蔵され上記中心孔を
経て印加される被検圧力流体の圧力を受ける圧力センサ
ーチップと、上記中心孔に同軸的に嵌着され外端が対象
物体に当接することで電源と協働して閉回路を形成する
環状接触子とを具えたことを特徴とする。
外端中心孔が被検圧力流体に曝される円筒状センサー本
体と、上記円筒状センサー本体に内蔵され上記中心孔を
経て印加される被検圧力流体の圧力を受ける圧力センサ
ーチップと、上記中心孔に同軸的に嵌着され外端が対象
物体に当接することで電源と協働して閉回路を形成する
環状接触子とを具えたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】このような構成によれば、接触センサーと圧力
センサーとは同軸的に一体化されて円筒状センサー本体
に内蔵された形となっている。それ故、例えばロータリ
圧縮機のブレードが接触センサーの環状接触子に当接す
ると、外部電源により閉回路が形成されて接触が検出さ
れる。これと同時に、圧力センサーは被検流体の圧力を
受けてこれを検出するので、狭隘なスペース上の制約に
もかかわらず、同一測定点での被検流体の圧力検出及び
対象物体との接触を検出することが可能となる。
センサーとは同軸的に一体化されて円筒状センサー本体
に内蔵された形となっている。それ故、例えばロータリ
圧縮機のブレードが接触センサーの環状接触子に当接す
ると、外部電源により閉回路が形成されて接触が検出さ
れる。これと同時に、圧力センサーは被検流体の圧力を
受けてこれを検出するので、狭隘なスペース上の制約に
もかかわらず、同一測定点での被検流体の圧力検出及び
対象物体との接触を検出することが可能となる。
【０００９】
【実施例】本発明をローリングピストン型コンプレッサ
ーのブレード溝に適用した実施例を図面について説明す
ると、図１はその第１実施例を示す水平断面図である。
上図において、図３〜図４と同一の符号はそれぞれ同図
と同一の部材を示し、１０がブレード側面の油膜圧計測
用圧力センサーであり、それに、接触センサー１１０を
一体化して複合型圧力センサー１００を形成し、複合型
圧力センサー１００の測定部２１０への取り付けはエポ
キシ系接着剤で固定する。接触センサー１１０は、本体
１１１が絶縁性のポリカーボネートでできており、電極
１１２は中空環状を成し、空洞１１１ａ内に圧力センサ
ー１０をホールドした構造であり、空洞１１１ａを経て
圧力センサー１０に潤滑油圧力を導く。
ーのブレード溝に適用した実施例を図面について説明す
ると、図１はその第１実施例を示す水平断面図である。
上図において、図３〜図４と同一の符号はそれぞれ同図
と同一の部材を示し、１０がブレード側面の油膜圧計測
用圧力センサーであり、それに、接触センサー１１０を
一体化して複合型圧力センサー１００を形成し、複合型
圧力センサー１００の測定部２１０への取り付けはエポ
キシ系接着剤で固定する。接触センサー１１０は、本体
１１１が絶縁性のポリカーボネートでできており、電極
１１２は中空環状を成し、空洞１１１ａ内に圧力センサ
ー１０をホールドした構造であり、空洞１１１ａを経て
圧力センサー１０に潤滑油圧力を導く。
【００１０】このような構造によれば、ブレード２２０
まわりに油膜が存在する場合は、油膜の圧力計測が行わ
れ、油膜が存在していないとき、つまり片当りしている
場合は、片当り時の圧力と、片当りしたときの接触信号
との２つの出力信号が得られることになる。
まわりに油膜が存在する場合は、油膜の圧力計測が行わ
れ、油膜が存在していないとき、つまり片当りしている
場合は、片当り時の圧力と、片当りしたときの接触信号
との２つの出力信号が得られることになる。
【００１１】次に、図２において第２実施例を説明する
と、同図（Ａ）はその全体平面図、同図（Ｂ）はそれぞ
れ同図（Ａ）の圧力センサーチップの拡大図、同図
（Ｃ），同図（Ｄ）はそれぞれ同図（Ａ）のダイアフラ
ム，ベースプレートの平面図である。
と、同図（Ａ）はその全体平面図、同図（Ｂ）はそれぞ
れ同図（Ａ）の圧力センサーチップの拡大図、同図
（Ｃ），同図（Ｄ）はそれぞれ同図（Ａ）のダイアフラ
ム，ベースプレートの平面図である。
【００１２】同図において各部材の名称は次の通りであ
る。すなわち４０は圧力センサー，４１はシリコンチッ
プ，４１１はダイアフラム，４２はベースプレート，４
１２は電磁パッド，４２１はリード線挿入孔，４２２は
導圧孔，４３はケーシング，４３１はフランジ状凸起，
４４はリード線，４４ａは心線，４５は導電性接着剤，
４６は封止材，４７は空洞である。
る。すなわち４０は圧力センサー，４１はシリコンチッ
プ，４１１はダイアフラム，４２はベースプレート，４
１２は電磁パッド，４２１はリード線挿入孔，４２２は
導圧孔，４３はケーシング，４３１はフランジ状凸起，
４４はリード線，４４ａは心線，４５は導電性接着剤，
４６は封止材，４７は空洞である。
【００１３】シリコンチップ４１は同図（Ｂ）に示すよ
うに、１．５ｍｍ角×０．５ｍｍｔの小片で、一側の中
央部が薄肉化されて０．５ｍｍ角のダイアフラム４１１
を形成し、受圧面となる。ダイアフラム４１１の受圧面
には歪みゲージ回路が拡散形成され、表面はＳｉＮ4 の
保護膜で覆われている。シリコンチップ４１の他側の面
には、Ａｌ製の多数の電極パッド４１２が設けられ、そ
れぞれリード線４４に接続される。
うに、１．５ｍｍ角×０．５ｍｍｔの小片で、一側の中
央部が薄肉化されて０．５ｍｍ角のダイアフラム４１１
を形成し、受圧面となる。ダイアフラム４１１の受圧面
には歪みゲージ回路が拡散形成され、表面はＳｉＮ4 の
保護膜で覆われている。シリコンチップ４１の他側の面
には、Ａｌ製の多数の電極パッド４１２が設けられ、そ
れぞれリード線４４に接続される。
【００１４】圧力変換器４０は、内壁面にフランジ状凸
起４３１を有する中空のケーシング４３の一側にベース
プレート４２と一体接合したシリコンチップ４１（同図
（Ｂ））を内蔵する。ベースプレート４２にはシリコン
チップ４１の電極パッド４１２（同図（Ｃ））に対応す
るリード線挿入孔４２１が（同図（Ｃ））が設けられ、
リード線４４はこの孔を経て、シリコンチップ４１のパ
ッド４１２に接続される。また、シリコンチップ４１の
ダイアフラム４１１に対応してベースプレート４２には
リード線挿入孔４２１（同図（Ｄ））が設けられ、反受
圧面側から封止剤４６がケーシング４３の中空部に封入
され、リード線４４を固定している。ケーシング４３の
空洞４７の一側はこのようにしてセンサーの心臓部であ
るシリコンチップ４１とベースプレート４２で封止さ
れ、他側は一端開口の空洞４７を形成し、リファレンス
圧力が導入される。圧力センサー４０は取付部に納めら
れ、シリコンチップ４１のダイアフラム４１１には測定
圧力が導入され、他側には適当なアダプターを介して、
リード線４４の取り出しと、リファレンス圧力の導入が
行われる。アダプターをケーシング４３と一体に形成し
ても良い。かくして、本発明複合型圧力センサー１００
は圧力センサー４０と接触センサー１１０（図１）の組
み合わせとすることができる。
起４３１を有する中空のケーシング４３の一側にベース
プレート４２と一体接合したシリコンチップ４１（同図
（Ｂ））を内蔵する。ベースプレート４２にはシリコン
チップ４１の電極パッド４１２（同図（Ｃ））に対応す
るリード線挿入孔４２１が（同図（Ｃ））が設けられ、
リード線４４はこの孔を経て、シリコンチップ４１のパ
ッド４１２に接続される。また、シリコンチップ４１の
ダイアフラム４１１に対応してベースプレート４２には
リード線挿入孔４２１（同図（Ｄ））が設けられ、反受
圧面側から封止剤４６がケーシング４３の中空部に封入
され、リード線４４を固定している。ケーシング４３の
空洞４７の一側はこのようにしてセンサーの心臓部であ
るシリコンチップ４１とベースプレート４２で封止さ
れ、他側は一端開口の空洞４７を形成し、リファレンス
圧力が導入される。圧力センサー４０は取付部に納めら
れ、シリコンチップ４１のダイアフラム４１１には測定
圧力が導入され、他側には適当なアダプターを介して、
リード線４４の取り出しと、リファレンス圧力の導入が
行われる。アダプターをケーシング４３と一体に形成し
ても良い。かくして、本発明複合型圧力センサー１００
は圧力センサー４０と接触センサー１１０（図１）の組
み合わせとすることができる。
【００１５】
【発明の効果】このような構造によれば、ロータリコン
プレッサーのブレード側面の摺動部での計測において、
ブレード側面に油膜が形成されている場合は、油膜の圧
力が検出され、ブレードが片当りしている場合は油膜が
なく、冷媒又は油膜が非常に少ない状態であることが判
る。ロータリコンプレッサーのブレード側面である摺動
部の圧力計測においては圧力計測と接触計測の同時性が
望まれており、センサーの設置が１ヵ所で済むというこ
とは圧力検出場を乱しにくくなり、つまりセンサー挿入
による測定場の変化を抑制し、実態に近い精度の高い計
測を可能にする。
プレッサーのブレード側面の摺動部での計測において、
ブレード側面に油膜が形成されている場合は、油膜の圧
力が検出され、ブレードが片当りしている場合は油膜が
なく、冷媒又は油膜が非常に少ない状態であることが判
る。ロータリコンプレッサーのブレード側面である摺動
部の圧力計測においては圧力計測と接触計測の同時性が
望まれており、センサーの設置が１ヵ所で済むというこ
とは圧力検出場を乱しにくくなり、つまりセンサー挿入
による測定場の変化を抑制し、実態に近い精度の高い計
測を可能にする。
【００１６】要するに本発明によれば、外端中心孔が被
検圧力流体に曝される円筒状センサー本体と、上記円筒
状センサー本体に内蔵され上記中心孔を経て印加される
被検圧力流体の圧力を受ける圧力センサーチップと、上
記中心孔に同軸的に嵌着され外端が対象物体に当接する
ことで電源と協働して閉回路を形成する環状接触子とを
具えたことにより、狭隘なスペースにもかかわらず、同
一測定位置で圧力及び接触を同時に検出することのでき
る高精度かつ小型軽量の多機能型圧力センサーを得るか
ら、本発明は産業上極めて有益なものである。
検圧力流体に曝される円筒状センサー本体と、上記円筒
状センサー本体に内蔵され上記中心孔を経て印加される
被検圧力流体の圧力を受ける圧力センサーチップと、上
記中心孔に同軸的に嵌着され外端が対象物体に当接する
ことで電源と協働して閉回路を形成する環状接触子とを
具えたことにより、狭隘なスペースにもかかわらず、同
一測定位置で圧力及び接触を同時に検出することのでき
る高精度かつ小型軽量の多機能型圧力センサーを得るか
ら、本発明は産業上極めて有益なものである。
【図１】本発明のローリングピストン型コンプレッサー
のブレード及びブレード溝に適用した第１実施例を示す
水平断面図である。
のブレード及びブレード溝に適用した第１実施例を示す
水平断面図である。
【図２】図１とは異なる第２実施例を示す同じく水平断
面図であり、同図（Ａ）は全体図、同図（Ｂ），同図
（Ｃ），同図（Ｄ）はそれぞれ同図（Ａ）の圧力センサ
ーチップの拡大図、ダイアフラムの平面図、ベースプレ
ートの平面図をそれぞれを示す。
面図であり、同図（Ａ）は全体図、同図（Ｂ），同図
（Ｃ），同図（Ｄ）はそれぞれ同図（Ａ）の圧力センサ
ーチップの拡大図、ダイアフラムの平面図、ベースプレ
ートの平面図をそれぞれを示す。
【図３】公知のローリングピストン型ロータリ圧縮機を
示す縦断面図及びIII −III 水平断面図である。
示す縦断面図及びIII −III 水平断面図である。
【図４】図３のブレード溝の内圧及びブレードの接触の
有無を検出する従来の要領を示す水平断面図である。
有無を検出する従来の要領を示す水平断面図である。
１０ 圧力センサー ２３ リード線 ４０ 圧力センサー ４１ シリコンチップ ４１１ ダイアフラム ４１２ 電磁パッド ４２ ベースプレート ４２１ リード線挿入孔 ４３ ケーシング ４３１ 凸起 ４４ リード線 ４５ 導電性接着剤 ４６ 封止剤 ４７ 空洞 １００ 複合型圧力センサー １１０ 接触センサー １１１ 本体 １１１ａ 空洞 １１２ 電極 ２１０ 測定部 ２２０ シリンダー室（ブレード溝） ３００ 潤滑油
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年３月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
Claims (1)
- 【請求項１】 外端中心孔が被検圧力流体に曝される円
筒状センサー本体と、上記円筒状センサー本体に内蔵さ
れ上記中心孔を経て印加される被検圧力流体の圧力を受
ける圧力センサーチップと、上記中心孔に同軸的に嵌着
され外端が対象物体に当接することで電源と協働して閉
回路を形成する環状接触子とを具えたことを特徴とする
接触兼圧力センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2473092A JPH05187946A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 接触兼圧力センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2473092A JPH05187946A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 接触兼圧力センサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187946A true JPH05187946A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=12146270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2473092A Withdrawn JPH05187946A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 接触兼圧力センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05187946A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6267010B1 (en) | 1996-10-14 | 2001-07-31 | Denso Corporation | Integrated sensor device |
-
1992
- 1992-01-14 JP JP2473092A patent/JPH05187946A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6267010B1 (en) | 1996-10-14 | 2001-07-31 | Denso Corporation | Integrated sensor device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |