JPH10221191A - Sensor device - Google Patents

Sensor device

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Publication number
JPH10221191A
JPH10221191A JP2484797A JP2484797A JPH10221191A JP H10221191 A JPH10221191 A JP H10221191A JP 2484797 A JP2484797 A JP 2484797A JP 2484797 A JP2484797 A JP 2484797A JP H10221191 A JPH10221191 A JP H10221191A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
case
sensor device
thermal spraying
sensor
coated
Prior art date
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Pending
Application number
JP2484797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Ikadatsu
隆弘 筏津
Izumi Kurose
泉 黒瀬
Takao Kitamura
隆雄 北村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP2484797A priority Critical patent/JPH10221191A/en
Publication of JPH10221191A publication Critical patent/JPH10221191A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make material intensive and reduce its cost, by coating at least one of a case and a component with necessary material by thermal spraying. SOLUTION: The whole external surface of a resin case 4 of a pressure sensor is coated with ceramic material by a thermal spraying equipment 23. Thereby fire resistance can be ensured without using an expensive metal case, and the coping with complicated configuration is easily enabled as compared with a metal case. The thermal spray material is not restricted to ceramic, and metal material may be used. Alloy may be also used as metal material. Cases composed of the same resin material can be applied to a sensor for which fire resistance is required and also to a sensor for which fire resistance is not required, so that the material can be made intensive. Corrosion resistance can be improved by spraying ceramic or the like on the case of a limit switch. The case of a vibration sensor or other sensor device or the internal components may be coated with necessary material by thermal spraying.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、リミットスイッチ
や圧力センサ等の各種のセンサ装置に関し、さらに詳し
くは、溶射技術によって各種金属、合金、セラミック等
の所要の材料をコーティングしたセンサ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to various types of sensor devices such as limit switches and pressure sensors, and more particularly to a sensor device coated with required materials such as various metals, alloys, and ceramics by a thermal spraying technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のセンサ装置においては、その構
成材料は、所望の性質に対応した材料を選定する必要が
あり、例えば、耐火性、耐熱性、誘電性を要求される製
品であれば、材料は樹脂ではなく、金属を用いるといっ
たことが必要であった。
2. Description of the Related Art In this type of sensor device, it is necessary to select a material corresponding to a desired property as a constituent material. For example, if a product is required to have fire resistance, heat resistance, and dielectric properties, It was necessary to use metal instead of resin.

【0003】しかしながら、このように要求される諸性
質に対応した材料を選定しなければならないために、同
一の内部構造を有するスイッチあるいはセンサであって
も、そのケースは、用途に応じて異なる材料を選定しな
ければならず、材料の集約化を図ることができず、ま
た、用途によっては、樹脂材料を使用することができ
ず、コストが高く、複雑な形状の加工が困難な金属材料
を選定しなければならないといった難点がある。
[0003] However, since a material corresponding to various properties required as described above must be selected, even if the switch or the sensor has the same internal structure, the case may be different depending on the application. It is not possible to consolidate the materials, and depending on the application, it is not possible to use a resin material, which makes it difficult to process a complicated shape with a high cost. There is a drawback that you have to choose.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の点に
鑑みて為されたものであって、材料の集約化およびコス
トの低減を図ることができるセンサ装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a sensor device capable of consolidating materials and reducing costs. .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is configured as follows.

【0006】すなわち、請求項1の本発明は、内部に部
品が収納されたケースを備えるセンサ装置であって、前
記ケースおよび前記部品の少なくとも一方には、溶射に
よって所要の材料がコーティングされるものである。
That is, the present invention according to claim 1 is a sensor device having a case in which parts are housed therein, wherein at least one of the case and the parts is coated with a required material by thermal spraying. It is.

【0007】請求項2の本発明は、請求項1の発明にお
いて、樹脂材料で構成された前記ケースの外面には、前
記所要の材料として、金属材料またはセラミック材料が
溶射によってコーティングされるものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a metal material or a ceramic material is coated by thermal spraying on an outer surface of the case made of a resin material as the required material. is there.

【0008】請求項3の本発明は、請求項1または2記
載の発明において、ケース内に収納された対向する電極
間の静電容量に基づいて、圧力を検知する静電容量式の
センサ装置であって、樹脂材料で構成された部材に、前
記所要の材料として導電材料を溶射によってコーティン
グして前記電極とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a capacitance type sensor device for detecting a pressure based on a capacitance between opposed electrodes housed in a case. The electrode is formed by coating a member made of a resin material with a conductive material as the required material by thermal spraying.

【0009】請求項4の本発明は、請求項3の発明にお
いて、板状の前記部材は、その周縁部にスペーサ部が前
記樹脂材料で一体成形されたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the plate-shaped member has a spacer portion formed integrally with the resin material at a peripheral portion thereof.

【0010】請求項5の本発明は、請求項1または2記
載の発明において、差動トランスの出力に基づいて圧力
を検知する差動トランス式のセンサ装置であって、スプ
ール内面を摺動する摺動体を樹脂材料で構成するととも
に、前記摺動体は、前記スプール内面に摺接する摺接部
と前記スプール内面から離間した離間部とを有し、前記
離間部に前記所要の材料として磁性材料を溶射によって
コーティングしてコアとするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a differential transformer type sensor device for detecting a pressure based on an output of a differential transformer according to the first or second aspect of the present invention, wherein the sensor device slides on an inner surface of a spool. The sliding body is made of a resin material, and the sliding body has a sliding portion that slides on the inner surface of the spool and a separated portion that is separated from the inner surface of the spool, and the separated portion is made of a magnetic material as the required material. The core is coated by thermal spraying.

【0011】請求項1の本発明によれば、ケースおよび
部品の少なくとも一方には、溶射によって所要の材料が
コーティングされるので、ケースあるいは部品を構成す
る安価な母材料に対して、各種の金属、合金、セラミッ
ク等の所要の材料を溶射することにより、用途に応じ
て、耐熱性、耐摩耗性、耐食性、導電性、誘電性、断熱
性等といった諸性質を向上させることができる。
According to the first aspect of the present invention, at least one of the case and the component is coated with a required material by thermal spraying. By spraying required materials such as alloys, ceramics, etc., various properties such as heat resistance, wear resistance, corrosion resistance, conductivity, dielectric properties, heat insulation properties, etc. can be improved depending on the application.

【0012】また、用途に応じて母材料を変更するので
はなく、溶射する材料の選定によって対応できるので、
ケースあるいは部品を構成する母材料の集約化を図るこ
とができる。
In addition, since it is possible to respond by selecting the material to be sprayed, instead of changing the base material according to the application,
It is possible to consolidate the base material constituting the case or the component.

【0013】請求項2の本発明によれば、樹脂材料で構
成されたケースの外面には、金属材料またはセラミック
材料が溶射によってコーティングされるので、安価な樹
脂製のケースにおいて、耐火性を確保できることにな
る。
According to the second aspect of the present invention, since the outer surface of the case made of a resin material is coated with a metal material or a ceramic material by thermal spraying, fire resistance is secured in an inexpensive resin case. You can do it.

【0014】請求項3の本発明によれば、静電容量式の
圧力センサ装置において、樹脂製の部材に導電材料を溶
射して電極を構成でき、マスキングによって溶射面積を
変えることによって、電極面積、したがって、静電容量
を変更できることになる。
According to the third aspect of the present invention, in a capacitance type pressure sensor device, an electrode can be formed by spraying a conductive material on a resin member, and the sprayed area is changed by masking to thereby form an electrode area. Therefore, the capacitance can be changed.

【0015】請求項4の本発明によれば、板状の前記部
材は、その周縁部にスペーサ部が前記樹脂材料で一体成
形されているので、電極とスペーサとを個別に設ける場
合に比べて、組み立て工数を削減できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the plate-like member has a spacer portion formed integrally with the resin material at a peripheral portion thereof, so that compared to a case where electrodes and spacers are separately provided. , The assembly man-hour can be reduced.

【0016】請求項5の本発明によれば、差動トランス
式の圧力センサ装置において、スプール内面を摺動する
摺動体を樹脂材料で構成するとともに、該摺動体の離間
部に磁性材料を溶射してコアとしているので、安価な樹
脂材料の一部品でコアを構成できる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the pressure sensor device of the differential transformer type, the sliding body that slides on the inner surface of the spool is made of a resin material, and a magnetic material is sprayed on a separated portion of the sliding body. Since the core is formed as a core, the core can be constituted by one component of an inexpensive resin material.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0018】(実施の形態1)図1は、本発明の一つの
実施の形態の外観を示す斜視図であり、図2は、その縦
断面図であり、図3は、図2のセンサユニットの分解斜
視図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof, and FIG. 3 is a sensor unit of FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG.

【0019】この実施の形態では、ガス等の流体の圧力
を検出する静電容量式の圧力センサに適用して説明す
る。
In this embodiment, a description will be given by applying the present invention to a capacitance type pressure sensor for detecting the pressure of a fluid such as a gas.

【0020】この圧力センサ1は、カバ2ーおよびベー
ス3からなる合成樹脂製のケース4内に、電極等の各種
部品が収納されて構成されており、このケース4は、例
えば、液晶ポリマー(LCP)、ポリフェニレンサルフ
ァイド(PPS)、ABS、ポリブチレンテレフタレー
ト(PBT)などの合成樹脂で構成される。
The pressure sensor 1 is configured by housing various components such as electrodes in a synthetic resin case 4 comprising a cover 2 and a base 3. LCP), polyphenylene sulfide (PPS), ABS, synthetic resin such as polybutylene terephthalate (PBT).

【0021】この圧力センサ1は、基本的には、図2に
示されるように、受圧ユニット5と、差動型のセンサユ
ニット6と、信号処理ユニット7とを備える静電容量式
のセンサである。
The pressure sensor 1 is basically a capacitance type sensor having a pressure receiving unit 5, a differential type sensor unit 6, and a signal processing unit 7, as shown in FIG. is there.

【0022】受圧ユニット5は、ガス等の圧力流体が導
入される圧力導入口8を有する上述のベース3と、該ベ
ース3の底面部の外周位置に装備されたOリング9と、
流体の圧力に応じて変位するダイヤフラム10と、この
ダイヤフラム10の周部を押さえ付けて固定するダイヤ
フラム押さえ11とから構成されており、前記ダイヤフ
ラム10の受圧側は、圧力導入口8に連通している。
The pressure receiving unit 5 includes the above-described base 3 having the pressure introduction port 8 into which a pressure fluid such as gas is introduced, an O-ring 9 provided at an outer peripheral position on a bottom portion of the base 3, and
The diaphragm 10 includes a diaphragm 10 that is displaced in accordance with the pressure of a fluid, and a diaphragm retainer 11 that presses and fixes a peripheral portion of the diaphragm 10. The pressure receiving side of the diaphragm 10 communicates with the pressure inlet 8. I have.

【0023】センサユニット6は、電極ホルダ12と電
極押さえ13とを有し、それらの間に、図3の分解斜視
図にも示されるように、中央部にプランジャ14が取り
付けられた可動電極15と、この可動電極15の両面に
それぞれ対向する後述の構成を有する第1,第2の固定
電極16,17と、第1,第2の固定電極16,17に
それぞれ対向する第1,第2のシールド電極18,19
と、それらを電極ホルダ12内に押し付けるためのバネ
部材20とが収納されて構成されている。電極ホルダ1
2、第2のシールド電極19、第1,第2の固定電極1
6,17の中心には、可動電極15のプランジャ14が
挿通変位できるように、孔12a,19a,16a,1
7aがそれぞれ形成されており、また、各電極15〜1
9の周縁部には、端子部15b〜19bがそれぞれ形成
されている。
The sensor unit 6 has an electrode holder 12 and an electrode holder 13, between which a movable electrode 15 having a plunger 14 mounted at the center as shown in an exploded perspective view of FIG. And first and second fixed electrodes 16 and 17 each having a configuration described below and opposed to both surfaces of the movable electrode 15, and first and second fixed electrodes 16 and 17 respectively opposed to the first and second fixed electrodes 16 and 17. Shield electrodes 18, 19
And a spring member 20 for pressing them into the electrode holder 12. Electrode holder 1
2, the second shield electrode 19, the first and second fixed electrodes 1
Holes 12a, 19a, 16a, and 1 are provided at the centers of the holes 6 and 17 so that the plunger 14 of the movable electrode 15 can be inserted and displaced.
7a are formed, and each of the electrodes 15-1
Terminal portions 15b to 19b are respectively formed on the peripheral edge portion 9.

【0024】信号処理ユニット7は、電極押さえ13と
カバー2との間に配置されたプリント配線基板21を有
するとともに、該プリント配線基板21に接続されてケ
ース4外に導出されたリード線22を有しており、この
プリント配線基板21上には、可動電極15と第1,第
2の固定電極16,17との間の静電容量に応じた発振
周波数でそれぞれ発振する図示しない発振回路と、その
発振周波数の差に応じたパルス信号を出力する図示しな
いパルス出力回路等が搭載されている。
The signal processing unit 7 has a printed wiring board 21 disposed between the electrode holder 13 and the cover 2, and connects a lead wire 22 connected to the printed wiring board 21 and led out of the case 4. An oscillation circuit (not shown) that oscillates at an oscillation frequency according to the capacitance between the movable electrode 15 and the first and second fixed electrodes 16 and 17 is provided on the printed wiring board 21. And a pulse output circuit (not shown) for outputting a pulse signal according to the difference between the oscillation frequencies.

【0025】以上の構成を有する圧力センサ1では、ベ
ース3の圧力導入口8からの流体の圧力に応じてダイヤ
フラム10が変位し、このダイヤフラム10がプランジ
ャ14を介して可動電極15を変位させ、これによっ
て、可動電極15と第1,第2の固定電極16,17と
の間の静電容量が変化することにより、検出すべき圧力
に比例した数のパルス信号を出力するものである。
In the pressure sensor 1 having the above configuration, the diaphragm 10 is displaced in accordance with the pressure of the fluid from the pressure inlet 8 of the base 3, and the diaphragm 10 displaces the movable electrode 15 via the plunger 14. As a result, the capacitance between the movable electrode 15 and the first and second fixed electrodes 16 and 17 changes, thereby outputting a number of pulse signals proportional to the pressure to be detected.

【0026】この実施の形態の圧力センサ1では、金属
製のケースを使用することなく耐火性を確保して、例え
ば火災が発生したような場合にも、ケースが溶けて可燃
性のガスが漏れ出るといったことを防止するために、圧
力センサ1の樹脂製のケース4の外面には、図4に示さ
れるように、溶射装置23によって、セラミック材料が
溶射されてケース4の外面全面にコーティングされてい
る。
In the pressure sensor 1 of this embodiment, the fire resistance is ensured without using a metal case, and even if a fire occurs, for example, the case melts and flammable gas leaks. In order to prevent the pressure sensor 1 from coming out, the outer surface of the resin case 4 of the pressure sensor 1 is sprayed with a ceramic material by a thermal spraying device 23 and coated on the entire outer surface of the case 4 as shown in FIG. ing.

【0027】溶射方法は、ガス式溶射、電気式溶射の各
種の溶射方法を採用できるが、この実施の形態では、大
気中のプラズマ溶射によってセラミック粉末を、溶射装
置23としてのプラズマ溶射ガンを用いて圧力センサ1
のケース4外面およびケース4から引き出されたリード
線22にコーティングしている。なお、溶射材料は、セ
ラミックに限らず、金属材料を用いてもよく、金属材料
としては合金を用いてもよい。また、ケース4への溶射
は、圧力センサ1を組み立てた状態で行ってもよいし、
ケース4単体の状態で行ってもよい。
As the thermal spraying method, various thermal spraying methods such as gas thermal spraying and electric thermal spraying can be adopted. In this embodiment, a ceramic powder is sprayed by plasma spraying in the atmosphere, and a plasma spraying gun as a spraying device 23 is used. Pressure sensor 1
The outer surface of the case 4 and the lead wire 22 drawn out of the case 4 are coated. The thermal spray material is not limited to ceramic, but may be a metal material, and an alloy may be used as the metal material. Further, the thermal spraying on the case 4 may be performed in a state where the pressure sensor 1 is assembled,
It may be performed in the case 4 alone.

【0028】このように樹脂製のケース4の外面にセラ
ミックをコーティングするので、コストの高い金属製の
ケースを用いることなく、耐火性を確保できることにな
り、さらに、金属製のケースに比べて、複雑な形状に容
易に対応できることになる。
As described above, since the outer surface of the resin case 4 is coated with ceramic, fire resistance can be ensured without using a costly metal case, and further, compared with a metal case. A complicated shape can be easily handled.

【0029】また、耐火性を要求される用途と要求され
ない用途のいずれの用途の圧力センサも同一の樹脂材料
からなるケースを使用できるので、材料の集約化を図る
ことが可能となる。
Further, since the pressure sensor for any of the applications requiring fire resistance and the application not requiring fire resistance can use the case made of the same resin material, it is possible to consolidate the materials.

【0030】さらに、この実施の形態では、センサユニ
ット6の第1,第2の固定電極16,17を次のように
構成している。
Further, in this embodiment, the first and second fixed electrodes 16 and 17 of the sensor unit 6 are configured as follows.

【0031】すなわち、この実施の形態では、図2,図
3に示される第1,第2の固定電極16,17を、従来
のように金属で構成するのではなく、樹脂製の板材で構
成し、この板材の可動電極15との対向面側およびその
周縁部の引き出し部に、アルミニウム等の導電材料を溶
射することによって斜線で示されるようにコーティング
して電極部16c,17cおよび端子部16b,17b
とするものであり、さらに、図2のセクションAの拡大
図である図5にも示されるように、板材の周縁部には、
可動電極15との間隙およびシールド電極18,19と
の間隙を形成するスペーサ部16d,17dが同一の樹
脂材料で一体成形されている。
That is, in this embodiment, the first and second fixed electrodes 16 and 17 shown in FIGS. 2 and 3 are not made of metal as in the conventional case but made of a resin plate. Then, a conductive material such as aluminum is coated by spraying a conductive material such as aluminum on the side of the plate material facing the movable electrode 15 and a lead-out portion on the peripheral edge thereof as shown by oblique lines, and the electrode portions 16c, 17c and the terminal portion 16b are coated. , 17b
Further, as shown in FIG. 5 which is an enlarged view of section A in FIG.
Spacers 16d and 17d forming a gap with the movable electrode 15 and a gap with the shield electrodes 18 and 19 are integrally formed of the same resin material.

【0032】従来、固定電極と可動電極との間隙および
固定電極とシールド電極との間隙は、絶縁性のフィルム
からなる個別のスペーサによって形成されており、かか
る個別のスペーサを、この実施の形態のように固定電極
16,17と一体成形することにより、部品点数および
組み立て工数が削減されてコストの低減を図ることがで
きる。
Conventionally, the gap between the fixed electrode and the movable electrode and the gap between the fixed electrode and the shield electrode have been formed by individual spacers made of an insulating film. By integrally molding with the fixed electrodes 16 and 17 as described above, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced, and the cost can be reduced.

【0033】また、図6に示されるように、導電材料の
溶射の際のマスキングを変更することによって、固定電
極16,17の電極部16c,17cの面積、したがっ
て、静電容量を変更できることになり、静電容量の大き
さに応じて部品寸法を変更する必要がない。なお、図6
では、第2の固定電極17のみを代表的に示している。
As shown in FIG. 6, by changing the masking at the time of spraying the conductive material, the area of the electrode portions 16c and 17c of the fixed electrodes 16 and 17 and therefore the capacitance can be changed. That is, there is no need to change the component dimensions according to the magnitude of the capacitance. FIG.
Here, only the second fixed electrode 17 is representatively shown.

【0034】この実施の形態では、樹脂製のケース4外
面に、溶射によってセラミック等のコーティングをして
耐火性を確保したけれども、本発明の他の実施の形態と
して、ケース4の内面や圧力導入口8にも溶射によって
コーティングを施して耐火性を一層向上させてもよい。
In this embodiment, the outer surface of the resin case 4 is coated with ceramic or the like by thermal spraying to secure fire resistance. However, as another embodiment of the present invention, the inner surface of the case 4 and the pressure introduction are improved. The mouth 8 may also be coated by thermal spraying to further improve fire resistance.

【0035】また、ケースの形状も上述の実施の形態に
限らず、種々の形状に適用できるのは勿論である。
Further, the shape of the case is not limited to the above-described embodiment, but may be applied to various shapes.

【0036】上述の実施の形態では、可動電極15の両
側にそれぞれ対向する第1,第2の固定電極16,17
を有する差動型の圧力センサに適用したけれども、本発
明は、差動型に限るものではなく、可動電極と固定電極
とを備える片側容量式の圧力センサにも同様に適用でき
るのは勿論である。
In the above-described embodiment, the first and second fixed electrodes 16 and 17 opposing to both sides of the movable electrode 15 respectively.
However, the present invention is not limited to the differential type pressure sensor, and is of course applicable to a one-sided capacitive pressure sensor having a movable electrode and a fixed electrode. is there.

【0037】上述の実施の形態では、第1,第2の固定
電極16,17にスペーサ部16d,17dを一体に設
けたけれども、従来と同様に個別のスペーサを設けても
よい。
In the above embodiment, the spacer portions 16d and 17d are provided integrally with the first and second fixed electrodes 16 and 17, however, individual spacers may be provided as in the conventional case.

【0038】(実施の形態2)図7は、本発明の他の実
施の形態の断面図であり、この実施の形態では、ガス等
の流体の圧力を検出する差動トランス式の圧力センサ2
5に適用して説明する。
(Embodiment 2) FIG. 7 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention. In this embodiment, a differential transformer type pressure sensor 2 for detecting the pressure of a fluid such as gas is used.
5 and will be described.

【0039】この圧力センサ25は、ガス管接続用パイ
プ26が一体形成されたベース27と、下方が突出して
大気に対して開放されたカバー28とからなるケース2
9を備えている。ベース27内の底面にはこのパイプ2
6に連通する圧力導入孔30が形成されている。
The pressure sensor 25 comprises a case 2 comprising a base 27 integrally formed with a gas pipe connecting pipe 26 and a cover 28 projecting downward and open to the atmosphere.
9 is provided. This pipe 2
A pressure introduction hole 30 communicating with 6 is formed.

【0040】ベース27内の底面中央側にはその底面と
ダイヤフラム31との間にできる圧力室に不当に大きな
負圧が作用してダイヤフラム31が上方に不当に大きく
変形するのを防止するための負圧ストッパとして径の異
なる環状凸部が径方向に複数形成されているとともに、
その外周側のベース27の内径より若干小さな径の位置
には前記圧力室を大気側から密封するためOリング32
が配備されている。このOリング32の径は、ダイヤフ
ラム31の周縁部の径に対応している。ベース27の内
部には外径がベース内径と一致するブロック体33が収
納されている。
At the center of the bottom surface in the base 27, an unduly large negative pressure acts on a pressure chamber formed between the bottom surface and the diaphragm 31 to prevent the diaphragm 31 from being unduly greatly deformed upward. While a plurality of annular convex portions having different diameters are formed in the radial direction as a negative pressure stopper,
An O-ring 32 is provided at a position slightly smaller than the inner diameter of the base 27 on the outer peripheral side to seal the pressure chamber from the atmosphere side.
Has been deployed. The diameter of the O-ring 32 corresponds to the diameter of the peripheral portion of the diaphragm 31. Inside the base 27, a block body 33 whose outer diameter matches the inner diameter of the base is housed.

【0041】このブロック体33は、ダイヤフラム31
の周縁部に対応して図で上側周縁部が突出した形状とな
って中央が凹部となってその中央凹部内にダイヤフラム
31を配置できるようになっている。ダイヤフラム31
は、その周縁部がベース27の内面とブロック体33の
周縁部とで挟持されている。
The block body 33 is made up of the diaphragm 31
The upper peripheral portion in the figure has a protruding shape corresponding to the peripheral portion of the above, and the center is a concave portion, so that the diaphragm 31 can be arranged in the central concave portion. Diaphragm 31
The peripheral portion is sandwiched between the inner surface of the base 27 and the peripheral portion of the block body 33.

【0042】ブロック体33の内部に配備された差動ト
ランス34は、コイルを巻き付けたスプール35を備
え、そのスプール35の中央貫通孔には、後述のように
してコアを構成する摺動体36が挿通されている。この
摺動体36とスプール35の下部中央は、回路基板37
の中央に形成された開口部から下方に突出した状態で、
スプール35の底面が、回路基板37に、接着あるいは
ネジ止めされる。
The differential transformer 34 provided inside the block body 33 has a spool 35 around which a coil is wound. A sliding body 36 constituting a core is formed in a central through hole of the spool 35 as described later. It has been inserted. The center of the lower part of the sliding body 36 and the spool 35 is
In a state protruding downward from the opening formed in the center of the
The bottom surface of the spool 35 is bonded or screwed to the circuit board 37.

【0043】板バネ38は、差動トランス34の摺動体
36の下端を押圧するようにして取り付けられ、これに
よって摺動体36の上端は、ダイヤフラム31に当接さ
れている。
The leaf spring 38 is attached so as to press the lower end of the slide 36 of the differential transformer 34, whereby the upper end of the slide 36 is in contact with the diaphragm 31.

【0044】動作を説明すると、圧力導入孔30からの
ガス圧に応答してダイヤフラム31がストローク動作す
ることによってコアを構成する摺動体36は、後述の上
下の大径の摺接部36a.36bを介してスプール35
内壁を摺動して移動し、これによって差動トランス34
はそれに対応したトランス出力を出力する。このトラン
ス出力は、差動トランス34の出力ピンを介して回路基
板37に搭載されている回路等に与えられ、ガス圧が検
出されることになる。
In operation, the diaphragm 31 performs a stroke operation in response to the gas pressure from the pressure introducing hole 30, and the sliding body 36 which forms the core has upper and lower large-diameter sliding contact portions 36a. Spool 35 via 36b
The differential transformer 34 slides on the inner wall and moves.
Outputs the corresponding transformer output. The output of the transformer is applied to a circuit or the like mounted on the circuit board 37 via the output pin of the differential transformer 34, and the gas pressure is detected.

【0045】従来の差動トランス式の圧力センサでは、
差動トランスのスプール内を移動するコアは、図8に示
されるように、磁性体からなる円筒状のコア40と、こ
のコア40の両端に圧入された摺接面を有する樹脂製の
プランジャ41,42との3つの部品で構成されてい
る。
In a conventional differential transformer type pressure sensor,
As shown in FIG. 8, a core that moves in the spool of the differential transformer includes a cylindrical core 40 made of a magnetic material, and a resin plunger 41 having sliding contact surfaces pressed into both ends of the core 40. , 42 are composed of three parts.

【0046】この実施の形態では、部品点数および組み
立て工数を削減してコストの低減を図るために、差動ト
ランス34のスプール35内を移動するコアを次のよう
にして構成している。
In this embodiment, the core moving in the spool 35 of the differential transformer 34 is configured as follows in order to reduce the number of parts and the number of assembling steps to reduce the cost.

【0047】すなわち、樹脂材料によって、従来のコア
とプランジャとを一体にした形状を有する図9に示され
る摺動体36を形成するものであり、この摺動体36
は、従来のプランジャに対応する大径の2つの摺接部3
6a,36bと、両摺接部36a,36bの間の従来の
コアに対応する離間部36cとを有しており、この離間
部36cは、差動トランス34のスプール35内面から
離間しており、この離間部36cに、上述の実施の形態
と同様の溶射装置23を用いて磁性材料を溶射によって
コーティングしてコアとするものである。
That is, a sliding body 36 shown in FIG. 9 having a shape in which a conventional core and plunger are integrated is formed of a resin material.
Are two large-diameter sliding contact portions 3 corresponding to a conventional plunger.
6a and 36b, and a separation portion 36c corresponding to a conventional core between the sliding contact portions 36a and 36b. The separation portion 36c is separated from the inner surface of the spool 35 of the differential transformer 34. A magnetic material is coated on the separated portion 36c by thermal spraying using the same thermal spraying device 23 as in the above-described embodiment to form a core.

【0048】このように、従来3つの部品40,41,
42から構成されていたコアを、摺動体36に磁性材料
を溶射することにより、単一の部品で構成しているの
で、組み立て工数が削減されてコストが低減されること
になり、また、寸法精度も安定して性能が向上すること
になる。
As described above, the conventional three parts 40, 41,
Since the core constituted by 42 is formed of a single component by spraying a magnetic material onto the sliding body 36, the number of assembly steps is reduced and the cost is reduced. The accuracy is also stable and the performance is improved.

【0049】また、同一の摺動体であっても、磁性材料
を溶射する部分の面積を変えることで差動トランスの起
電力の直線範囲を変更することができる。
Further, even for the same sliding member, the linear range of the electromotive force of the differential transformer can be changed by changing the area of the portion where the magnetic material is sprayed.

【0050】(その他の実施の形態)上述の各実施の形
態では、圧力センサに適用して説明したけれども、本発
明は、圧力センサに限るものではなく、例えば、リミッ
トスイッチのケースに、セラミック等を溶射して耐食性
を向上させたり、感震器等の振動センサやその他のセン
サ装置のケースあるいは内部の部品に所要の材料を溶射
によってコーティングしてもよい。
(Other Embodiments) In the above embodiments, the present invention is applied to a pressure sensor. However, the present invention is not limited to a pressure sensor. May be sprayed to improve the corrosion resistance, or the required material may be coated by spraying on the case or internal parts of a vibration sensor such as a seismic sensor or other sensor devices.

【0051】また、上述の各実施の形態では、被溶射物
(母材)は、樹脂材料であったけれども、樹脂材料に限
らず、金属材料やその他の材料であってもよい。
Further, in each of the above embodiments, the object to be sprayed (base material) is a resin material, but is not limited to a resin material, but may be a metal material or another material.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように本発明のセンサ装置によれ
ば、ケースおよび部品の少なくとも一方には、溶射によ
って所要の材料がコーティングされるので、ケースある
いは部品を構成する安価な母材料に対して、各種の金
属、合金、セラミック等の所要の材料を溶射することに
より、用途に応じて、耐熱性、耐摩耗性、耐食性、導電
性、誘電性、断熱性等といった諸性質を向上させること
ができる。
As described above, according to the sensor device of the present invention, at least one of the case and the component is coated with a required material by thermal spraying, so that the inexpensive base material constituting the case or the component can be used. By spraying required materials such as various metals, alloys and ceramics, various properties such as heat resistance, abrasion resistance, corrosion resistance, conductivity, dielectric properties, heat insulation properties, etc. can be improved depending on the application. Can be.

【0053】しかも、用途に応じて母材料を変更するの
ではなく、溶射する材料の選定によって対応できるの
で、ケースあるいは部品を構成する母材料の集約化を図
ることができる。
Moreover, since the base material can be dealt with by selecting the material to be sprayed, instead of changing the base material according to the application, the base materials constituting the case or the parts can be integrated.

【0054】また、樹脂材料で構成されたケースの外面
には、金属材料またはセラミック材料が溶射によってコ
ーティングされるので、安価な樹脂製のケースにおい
て、耐火性を確保できることになる。
Since the outer surface of the case made of a resin material is coated with a metal material or a ceramic material by thermal spraying, fire resistance can be ensured in an inexpensive resin case.

【0055】さらに、静電容量式の圧力センサ装置にお
いて、樹脂製の部材に導電材料を溶射して電極板を構成
できるとともに、溶射の際のマスキングによって溶射面
積を変えることによって、電極面積、したがって、静電
容量を変更できることになり、また、板状の前記部材
は、その周縁部にスペーサ部が前記樹脂材料で一体成形
されているので、電極とスペーサとを個別に設ける場合
に比べて、組み立て工数を削減できる。
Further, in the capacitance type pressure sensor device, an electrode plate can be formed by spraying a conductive material on a resin member, and by changing the sprayed area by masking at the time of spraying, the electrode area, and thus the electrode area, In addition, the capacitance can be changed, and the plate-shaped member has a spacer portion formed integrally with the resin material at a peripheral portion thereof, so that compared to a case where electrodes and spacers are separately provided, Assembly man-hours can be reduced.

【0056】また、差動トランス式の圧力センサ装置に
おいて、スプール内面を摺動する摺動体を樹脂材料で構
成するとともに、該摺動体の離間部に磁性材料を溶射し
てコアとしているので、安価な樹脂材料の単一部品でコ
アを構成できることになり、組み立て工数を削減してコ
ストを低減できることになる。
Further, in the differential transformer type pressure sensor device, the sliding body that slides on the inner surface of the spool is made of a resin material, and the magnetic material is sprayed on the separated portion of the sliding body to form the core, so that the cost is low. The core can be constituted by a single component made of a simple resin material, and thus the number of assembly steps can be reduced and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る圧力センサの外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view of a pressure sensor according to the present invention.

【図2】図1の縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of FIG.

【図3】図2のセンサユニットの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the sensor unit of FIG. 2;

【図4】溶射工程を説明するための概略図である。FIG. 4 is a schematic view for explaining a thermal spraying step.

【図5】図2のセクションAの拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of section A in FIG. 2;

【図6】本発明の他の実施の形態の固定電極を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a fixed electrode according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施の形態の圧力センサの断面図
である。
FIG. 7 is a sectional view of a pressure sensor according to another embodiment of the present invention.

【図8】従来例のコアを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a core of a conventional example.

【図9】図7のコアを示す図である。FIG. 9 is a view showing the core of FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4,29 ケース 15 可動電極 16,17 第1,第2の固定電極 23 溶射装置 34 差動トランス 35 スプール 36 摺動体 4, 29 case 15 movable electrode 16, 17 first and second fixed electrodes 23 thermal spraying device 34 differential transformer 35 spool 36 sliding body

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に部品が収納されたケースを備える
センサ装置であって、 前記ケースおよび前記部品の少なくとも一方には、溶射
によって所要の材料がコーティングされることを特徴と
するセンサ装置。
1. A sensor device comprising a case in which components are stored therein, wherein at least one of the case and the components is coated with a required material by thermal spraying.
【請求項2】 樹脂材料で構成された前記ケースの外面
には、前記所要の材料として、金属材料またはセラミッ
ク材料が溶射によってコーティングされる請求項1記載
のセンサ装置。
2. The sensor device according to claim 1, wherein the outer surface of the case made of a resin material is coated with a metal material or a ceramic material as the required material by thermal spraying.
【請求項3】 ケース内に収納された対向する電極間の
静電容量に基づいて、圧力を検知する静電容量式のセン
サ装置であって、 樹脂材料で構成された部材に、前記所要の材料として導
電材料を溶射によってコーティングして前記電極とする
請求項1または2記載のセンサ装置。
3. A capacitance type sensor device for detecting a pressure based on a capacitance between opposing electrodes housed in a case, wherein a member made of a resin material has 3. The sensor device according to claim 1, wherein the electrode is formed by coating a conductive material as a material by thermal spraying.
【請求項4】 板状の前記部材は、その周縁部にスペー
サ部が前記樹脂材料で一体成形されたものである請求項
3記載のセンサ装置。
4. The sensor device according to claim 3, wherein the plate-shaped member has a spacer portion formed integrally with the resin material at a peripheral portion thereof.
【請求項5】 差動トランスの出力に基づいて圧力を検
知する差動トランス式のセンサ装置であって、 スプール内面を摺動する摺動体を樹脂材料で構成すると
ともに、前記摺動体は、前記スプール内面に摺接する摺
接部と前記スプール内面から離間した離間部とを有し、
前記離間部に前記所要の材料として磁性材料を溶射によ
ってコーティングしてコアとする請求項1または2記載
のセンサ装置。
5. A differential transformer type sensor device for detecting pressure based on an output of a differential transformer, wherein a sliding body that slides on an inner surface of a spool is made of a resin material, and the sliding body is A sliding portion that slides on the inner surface of the spool and a separating portion that is separated from the inner surface of the spool;
3. The sensor device according to claim 1, wherein the core is formed by spraying a magnetic material as the required material onto the separated portion by thermal spraying.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4627612B2 (en) * 2001-08-29 2011-02-09 グンゼ株式会社 Fingerprint detection sensor and manufacturing method thereof

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