JPH0519797Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、油圧計、水位計または血圧計等に使
用される圧力センサに関する。

〈従来の技術〉 圧力検出素子を取付けたダイヤフラムを構成要
素とし、このダイヤフラムをケース内部に周辺固
定して内蔵させた圧力センサは従来より公知であ
る。この種の圧力センサにおいては、ケースによ
るダイヤフラムの周辺固定構造に関して、圧力シ
ールを考慮に入れ、かつ、熱応力など外的不安定
要因を極力抑える必要がある。また、低コスト化
を図るために、上述の圧力シール及び外乱抑制の
機能を充分に果した上で、組立工程を簡略化し得
るハウジング構造を取ることも重要なことであ
る。

第２図は従来のこの種の圧力センサの断面図で
あつて、ケース１の内部に台座２を固定すると共
に、この台座２の上にダイヤフラム３を周辺固定
して取付けた構造となつている。ダイヤフラム３
は、周辺部に筒状の支持部３１を設けると共に、
この支持部３１の内側に円板状の受圧部３２を形
成し、受圧部３２の表面イ側を受圧面とし、背面
ロに圧電振動子または歪ゲージ等で成る圧力検出
素子４を取付け構造となつていて、支持部３１の
下端面を台座２上に取付け固定することにより、
ケース１の内部に周辺固定して内蔵させてある。

ダイヤフラム３の受圧部３１の表面イは、ケー
ス１に設けた圧力導入口５に連通する受圧室６に
面する受圧面としてあり、圧力検出素子４を取付
けた受圧部３１の背面ロ側はこの受圧室６に対し
て気密性を保つように、圧力シールを施す必要が
ある。その手段として、この従来例では、台座２
の周辺とケース１の内壁面との間、及び、ダイヤ
フラム３の支持部３１の下端面と台座２との間を
封着７，８してある。

次に第３図に示す従来例では、ダイヤフラム３
の周辺部をケース部材１０１−１０２の端面間で
挟込み固定して、圧力シールとダイヤフラム３の
周辺固定とを同時に行なう構造になつている。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、第２図及び第３図に示した従来
例には次のような問題点がある。

(イ) まず、第２図に示す従来構造では、ケース１
内に台座２及びダイヤフラム３を封着した後で
なければ、圧力特性を測定することができな
い。このため、最終組立状態で特性の合否判定
を行なうこととなり、不合格の場合のコスト上
の損失が大きくなる。

(ロ) 次に、第３図に示したものは、構造は簡単で
あるが、熱応力による出力変動を抑えるため
に、ケース１とダイヤフラム３とを同一材質、
或いは熱膨張係数のほぼ等しいものによつて構
成しなければならず、設計上、種々の制約が生
じる。また、小型のものや、ダイヤフラム材質
の性質上、大型化できないもの、或いは周辺固
定部からの影響を受け易い微圧用等のもので
は、ダイヤフラム３の周辺部を同一材質もしく
は物理特性の近似した台座に固着した後、ケー
ス１に封着する構造としなければならず、構造
が複雑化する。

そこで、本考案の課題は、上述する従来の問題
点を解決し、周辺固定と同時にＯリングによる圧
力シールを形成すると共に、ダイヤフラムをケー
ス端面から浮かして外乱を抑制し、圧力検出精度
及び感度を向上させた組立の容易な圧力センサを
提供することである。

〈課題を解決するための手段〉 上述した課題解決のため、本考案は、ケース
と、ダイヤフラムと、Ｏリングとを含む圧力セン
サであつて、 前記ケースは、２つのケース部材を含み、両ケ
ース部材のそれぞれが凹部を有し、前記凹部及び
その周りの端面が対向するように組合されて内部
空間を形成し、前記ケース部材の少なくとも一方
が前記内部空間に連なる圧力導入孔を有してお
り、 前記ダイヤフラムは、厚み方向の一面に圧力検
出素子を有し、厚み方向の両面の周辺部が前記両
第ケース部材の前記端面間に位置し、外周縁が前
記ケースの内面との間に空間を保つように、前記
ケースの前記内部空間内に配置されており、 前記Ｏリングは、２つ備えられ、それぞれが前
記ダイヤフラムの厚み方向の両面においてその周
辺部に配置され、前記ダイヤフラムの周辺部を前
記両ケース部材の前記端面から浮かしている。

〈作用〉 ケースは、両ケース部材のそれぞれが対向する
ように組合されて内部空間を形成し、ダイヤフラ
ムは厚み方向の両面の周辺部が両ケース部材の端
面間に位置するように、ケースの内部空間内に配
置されているから、特性の合否判定において、例
えば不合格になつた場合、再度組立て直すことが
できる。このため、不合格の場合のコスト損失が
少なくて済む。

ケースは、ケース部材の少なくとも一方が内部
空間に連なる圧力導入孔を有しており、ダイヤフ
ラムは、厚み方向の一面に圧力検出素子を有し、
ケースの内部空間内に配置されているから、圧力
導入孔を通してケースの内部空間内に導入された
圧力をダイヤフラムに備えられた圧力検出素子に
よつて検出することができる。

ケースは両ケース部材のそれぞれが凹部の周り
の端面が対向するように組合されて内部空間を形
成しており、ダイヤフラムは厚み方向の両面の周
辺部が両ケース部材の端面間に位置するように、
ケースの内部空間内に配置されており、Ｏリング
は、ダイヤフラムの厚み方向の両面においてその
周辺部に配置され、ダイヤフラムの周辺部を両ケ
ース部材の端面から浮かしているから、ダイヤフ
ラムの周辺固定と同時に、Ｏリングによる圧力シ
ールを形成でき、接着等による封着構造を省略す
ることができる。

しかも、ケースとダイヤフラムとの間におい
て、ダイヤフラムの厚み方向に作用する熱応力ま
たは締付け力等の外部応力を、Ｏリングによつて
吸収緩和すると共に、ダイヤフラムをケース端面
から浮かし、全体として外的要因による出力変動
を充分に抑制し、圧力検出精度及び感度を向上さ
せることができる。

更に、ダイヤフラムは、外周縁がケースの内面
との間に空間を保つように、ケースの内部空間内
に配置されているから、ケースとダイヤフラムと
の間において、ダイヤフラムの面と平行する方向
へ作用する熱応力または締付け力等の外部応力
を、ダイヤフラムの外周縁とケースの内周との間
の空間によつて遮断し、外的要因による出力変動
を充分に抑制し、圧力検出精度及び感度を向上さ
せることができる。

〈実施例〉 第１図は本考案に係る圧力センサの断面図であ
る。図において、第２図及び第３図と同一の参照
符号は同一性のある構成部分を示している。ケー
ス１は、２つのケース部材１０１，１０２を含
み、両ケース部材１０１，１０２のそれぞれが凹
部を有し凹部及びその周りの端面１０１ａ，１０
２ａが対向するように組合されて内部空間を形成
している。ケース部材１０１，１０２は内部空間
に連なる圧力導入孔１０１，１０２を有してい
る。ケース部材１０１及び１０２の端面１０１ａ
−１０２ａ間に、ダイヤフラム３の周辺部を挟み
込む構造とし、その際、ダイヤフラム３の周辺部
の両面にＯリング９，１０を配置し、Ｏリング
９，１０を介してダイヤフラム３の周辺部をケー
ス部材１０１及び１０２の端面１０１ａ及び１０
２ａ間に挟み込んで固定してある。ダイヤフラム
３は外周縁がケース部材１０２の内面との間に空
間を保つように、ケース１の内部空間内に配置さ
れている。ケース部材１０１及び１０２はネジ止
め等の手段によつて一体的に結合してある。ダイ
ヤフラム３の面上に取付けられた圧力検出素子４
は、圧電振動子または歪ゲージ等によつて構成さ
れている。

上述のように、ダイヤフラム３の周辺部を、Ｏ
リングを介して、ケース部材１０１，１０２の端
面１０１ａ−１０２ａ間で挟み込んで周辺固定し
てあるから、ケース部材１０１，１０２によるダ
イヤフラム３の周辺固定と同時に、Ｏリング９，
１０による圧力シールを形成でき、接着等による
封着構造を省略することができる。

しかも、ケース部材１０１，１０２とダイヤフ
ラム３との間において、ダイヤフラム３の厚み方
向に作用する熱応力または締付け力等の外部応力
を、Ｏリング９，１０によつて吸収緩和できるの
で、外的要因による検出精度、検出感度の低下を
確実に防止できる。

また、ダイヤフラム３をケース部材１０１，１
０２の端面１０１ａ，１０２ａから浮かし、全体
として外的要因による出力変動を充分に抑制し、
圧力検出精度及び感度を向上させることができ
る。

更に、ダイヤフラム３は、外周縁がケース部材
１０２の内面との間に空間を保つように、ケース
１の内部空間内に配置されているから、ケース１
とダイヤフラム３との間において、ダイヤフラム
３の厚み方向と直交する面方向へ作用する熱応力
または締付け力等の外部応力を、ダイヤフラム３
の外周縁とケース部材１０２の内周との間の空間
によつて遮断し、外的要因による出力変動を充分
に抑制し、圧力検出精度及び感度を向上させるこ
とができる。

また、圧力特性の測定において、不合格となつ
た場合には、ケース部材１０１，１０２の結合を
解き、ダイヤフラム３を交換できるから、不合格
の場合のコスト上の損失も小さくなる。

実施例では、ダイヤフラム３の両面側に圧力導
入孔１１，１２を形成してあるので、ケース部材
１０１，１０２の何れの方向からも圧力検出端を
接続できる。

〈考案の効果〉 以上述べたように、本考案によれば、次のよう
な作用効果を得ることができる。

(a) ケースは、両ケース部材のそれぞれが対向す
るように組合されて内部空間を形成し、ダイヤ
フラムは厚み方向の両面の周辺部が両ケース部
材の端面間に位置するように、ケースの内部空
間内に配置されているから、組立が容易で、し
かも不合格の場合のコスト損失が少なくて済む
圧力センサを提供できる。

(b) ケースは、ケース部材の少なくとも一方が内
部空間に連なる圧力導入孔を有しており、ダイ
ヤフラムは、厚み方向の一面に圧力検出素子を
有し、ケースの内部空間内に配置されているか
ら、圧力導入孔を通してケースの内部空間内に
導入された圧力をダイヤフラムに備えられた圧
力検出素子によつて検出し得る圧力センサを提
供できる。

(c) ケースは、両ケース部材のそれぞれが凹部の
周りの端面が対向するように組合されて内部空
間を形成しており、ダイヤフラムは厚み方向の
両面の周辺部が両ケース部材の端面間に位置す
るように、ケースの内部空間内に配置されてお
り、Ｏリングは、ダイヤフラムの厚み方向の両
面においてその周辺部に配置され、ダイヤフラ
ムの周辺部を両ケース部材の端面から浮かして
いるから、ダイヤフラムの周辺固定と同時に、
Ｏリングによる圧力シールを形成でき、接着に
よる封着構造を省略することの可能な圧力セン
サを提供できる。

(d) ケースとダイヤフラムとの間において、ダイ
ヤフラムの厚み方向に作用する熱応力または締
付け力等の外部応力を、Ｏリングによつて吸収
緩和すると共に、ダイヤフラムをケース端面か
ら浮かし、全体として外的要因による出力変動
を充分に抑制し、圧力検出精度及び感度を向上
させた圧力センサを提供できる。

(e) ダイヤフラムは、外周縁がケースの内面との
間に空間を保つように、ケースの内部空間内に
配置されているから、ケースとダイヤフラムと
の間において、ダイヤフラムの面と平行する方
向へ作用する熱応力または締付け力等の外部応
力を、ダイヤフラムの外周縁とケースの内周と
の間の空間によつて遮断し、外的要因による出
力変動を充分に抑制し、圧力検出精度及び感度
を向上させた圧力センサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る圧力センサの部分断面
図、第２図は従来の圧力センサの部分断面図、第
３図は同じく別の従来例における部分断面図であ
る。 １０１，１０２……ケース部材、３……ダイヤ
フラム、４……圧力検出素子、９，１０……Ｏリ
ング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ケースと、ダイヤフラムと、Ｏリングとを含
   む圧力センサであつて、 前記ケースは、２つのケース部材を含み、両
   ケース部材のそれぞれが凹部を有し、前記凹部
   及びその周りの端面が対向するように組合され
   て内部空間を形成し、前記ケース部材の少なく
   とも一方が前記内部空間に連なる圧力導入孔を
   有しており、 前記ダイヤフラムは、厚み方向の一面に圧力
   検出素子を有し、厚み方向の両面の周辺部が前
   記両第ケース部材の前記端面間に位置し、外周
   縁が前記ケースの内面との間に空間を保つよう
   に、前記ケースの前記内部空間内に配置されて
   おり、 前記Ｏリングは、２つ備えられ、それぞれが
   前記ダイヤフラムの厚み方向の両面においてそ
   の周辺部に配置され、前記ダイヤフラムの周辺
   部を前記両ケース部材の前記端面から浮かして
   いる圧力センサ。 (2) 前記圧力検出素子は、圧電振動子でなる実用
   新案登録請求の範囲第１項に記載の圧力セン
   サ。 (3) 前記圧力検出素子は、歪ゲージでなる実用新
   案登録請求の範囲第１項に記載の圧力センサ。