JPH0740191Y2 - 圧力センサー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は、磁電変換式圧力センサーの改良に関する。

（従来の技術） 磁電変換式の圧力センサーは、圧力変化により機械的に
変位する部分と、この部分に一体に設けられたマグネッ
トに対向して固定配置された磁電変換素子を備え、機械
的な変位に応じてマグネットが磁電変換素子に離接する
ことにより磁束密度に応じた検出電圧を出力する。

第４図は従来の圧力センサーの具体的な構造を示すもの
で、１は下部に圧力検出口２を形成した矩形状のケー
ス、３はケース１内の底部側にパッキング４を介して支
持されたダイアフラム、５はダイアフラム３の上部に配
置されたボディである。

前記ダイアフラム３の上部中心位置にはマグネット６が
配置され、ボディ５上に載置された基板７の下面中央に
位置するホールIC等からなる磁電変換素子８に対向して
いる。

検出口２より供給される圧力によってダイアフラム３は
機械的に変位し、この結果マグネット６を磁電変換素子
８に離接する。磁電変換素子８からはその離接に応じた
検出電圧が生じ、ケース１の上部に配置された端子９を
通じて外部に出力する。

（考案が解決しようとする課題） 以上の構成において、従来の圧力センサーは、ダイアフ
ラム３上にマグネット６を接着剤を介して接合しただけ
のものであるために、振動の繰返しや温度変化によって
接着力が低下し、耐久性に乏しく、場合によってはマグ
ネット６が剥がれたりずれたりする場合があり、相対位
置の変化によって出力が不安定となるため、長期使用に
おける信頼性に乏しい欠点があった。

このような欠点を解決する手段として、先に本考案者は
マグネットと磁電変換素子の間にスプリングを介在させ
ることを提案した。この構造の場合にはスプリングがマ
グネットを押さえているので接着力が低下した場合でも
ダイアフラムからのずれや、脱落がなく、検出に狂いを
生ずることがない。

しかし、一般的な圧縮コイルスプリングを用いた場合に
は、例えば第５図（ａ）の自然長の状態から同図（ｂ）
に示すようにスプリング10を最大限圧縮した状態でマグ
ネット６と磁電変換素子８との間にはスプリング10の径
×巻数に応じた隙間ｄが生ずる。

一方、マグネット６を有効に使用し、出力電圧を高い状
態に保つためには、その特性は第６図に示すように磁電
変換素子８との間の距離が近いほど良く、前述のように
隙間ｄが生じたのでは最大検出電圧が低下し、検出精度
が低下するという問題を生じていた。

この考案は以上の問題を解決するものであって、その目
的は、マグネットと磁電変換素子との間の相対関係を一
定に保持し、高い検出電圧に設定でき、また長期信頼性
のある圧力センサーを提供するものである。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、この考案は、圧力変化により
機械的に変位するダイアフラムと、ダイアフラムに一体
に設けられたマグネットと、マグネットに対向して固定
配置された磁電変換素子とを備え、ダイアフラムの変位
に応じてマグネットが磁電変換素子に離接することによ
り磁束密度に応じた検出電圧を出力する圧力センサーに
おいて、一端をマグネット側に他端を磁電変換素子側に
当接し、かつ圧縮状態で偏平化するスプリングを介在さ
せたものである。

（作用） マグネットに対する接着力が低下してもスプリングの保
持力によってマグネットは元の位置に保持され、ずれを
生ずることがない。スプリングが最大限撓んだ状態では
偏平化するので、最大圧力検出状態でマグネットと磁電
変換素子とは十分に接近する。

（実施例） 以下、この考案の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図はこの考案に係わる圧力センサーを示している。

なお、基本的な構成は従来と同一ないしは同等であるの
で、符号を共通とし、新規な部分についてのみ異なる符
号を用いて説明する。

すなわちこのセンサーは、下部に圧力検出口２を形成し
た矩形状のケース１と、ケース１内の底部側にパッキン
グ４を介して支持されたダイアフラム３と、ダイアフラ
ム３の上部に配置されたボディと、前記ダイアフラム３
の上部中心位置に接着固定されたマグネット６と、ボデ
ィ５上に載置された基板７の下面中央に位置するホール
IC等からなる磁電変換素子８とを備えている。

前記ボディ５の中央は前記マグネット６と磁電変換素子
８を離接可能に対向させるべく開口され、またボディ５
の下面はこの開口5aに向けて傾斜部5bが形成され、ダイ
アフラム３がこの傾斜部5bに当接することで変位状態を
規制するようになっている。

前記マグネット６と磁電変換素子８との間には円錘コイ
ル形スプリング20が介在されている。

このスプリング20下端である最少径部分20aはマグネッ
ト６の頂部に係合し、また、上端である最大径部分20b
は前記磁電変換素子８の周囲の基板７の底部に係合して
いる。

したがって、第２図（ａ）に示すようにスプリング20が
自然状態である伸び切った状態から、同図（ｂ）に示す
ように撓み切った状態になると、渦巻状に偏平化し、そ
の厚みはスプリング20の径に等しくなる。

つまり、マグネット６が磁電変換素子８に最大限近付い
た状態での両者の離間距離はスプリング20の径に匹敵
し、両者は極めて近い距離となり、またこのために前述
した第６図に示す特性からも明らかなように大きな出力
電圧特性を得ることができるのである。

また、第３図（ａ），（ｂ）は前記円錘コイル形スプリ
ング20に替えて板バネ30を用いた場合を示し、この場合
であっても板バネ30は自然長の状態から最大限変位する
と偏平化し、マグネット６と磁電変換素子８間の距離を
バネ厚みに匹敵する距離にちかづけることができ、前記
と同一効果を得ることができる。

［考案の効果］ 以上実施例によって詳細に説明したように、この考案の
圧力センサーにあっては、マグネットに対する接着力が
低下してもスプリングの保持力によってマグネットは元
の位置に保持され、ずれを生ずることがなく、またスプ
リングが最大限撓んだ状態では偏平化するので、最大圧
力検出状態でマグネットと磁電変換素子とは十分に接近
する構成となっているので、高い検出電圧に設定でき、
精度が高くしかも長期信頼性のある圧力センサーを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの考案に係わる圧力センサーを示す断面説明
図、第２図（ａ），（ｂ）は同センサーに用いられる円
錘コイル形スプリングの断面説明図、第３図（ａ），
（ｂ）は同センサーに用いられる他の例である板バネの
断面説明図、第４図は従来の圧力センサーを示す断面説
明図、第５図（ａ），（ｂ）は一般的名コイルスプリン
グを示す断面説明図、第６図は磁束密度と離間距離の関
係を示すグラフである。 ３…ダイアフラム ６…マグネット ８…磁電変換素子 20…円錘コイル形スプリング 30…板バネ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】圧力変化により機械的に変位するダイアフ
   ラムと、ダイアフラムに一体に設けられたマグネット
   と、マグネットに対向して固定配置された磁電変換素子
   とを備え、ダイアフラムの変位に応じてマグネットが磁
   電変換素子に離接することにより磁束密度に応じた検出
   電圧を出力する圧力センサーにおいて、一端をマグネッ
   ト側に他端を磁電変換素子側に当接し、かつ圧縮状態で
   偏平化するスプリングを介在させたことを特徴とする圧
   力センサー。