JPS6070326A - Pressure sensor - Google Patents

Pressure sensor

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Publication number
JPS6070326A
JPS6070326A JP17851783A JP17851783A JPS6070326A JP S6070326 A JPS6070326 A JP S6070326A JP 17851783 A JP17851783 A JP 17851783A JP 17851783 A JP17851783 A JP 17851783A JP S6070326 A JPS6070326 A JP S6070326A
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JP
Japan
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diaphragm
pressure
light
plate
spring
Prior art date
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Pending
Application number
JP17851783A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Tomita
孝明 富田
Wataru Takahashi
渉 高橋
Gihei Oiwa
大岩 義平
Hiroyuki Nonaka
野中 裕之
Nobuo Ganji
伸夫 元治
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP17851783A priority Critical patent/JPS6070326A/en
Publication of JPS6070326A publication Critical patent/JPS6070326A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0076Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using photoelectric means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To facilitate design and to obtain high detection accuracy, by providing a diaphragm, which converts the change in pressure into mechanical displacement, and a light shielding plate, which is provided between a light emitting element and a light receiving element and is associatively linked with the operation of said diaphragm. CONSTITUTION:A diaphragm 111 can convert the change in pressure into mechanical displacement. A sealing projection part 112 is provided at the outer phriphery of the diaphragm 111. A diaphram plate 123 comprises a light shielding plate 121 having an opening hole 119 and a spring receiver part 120 and a diaphragm reinforcing plate 122 as a unitary body. The plate 123 is fixed to the diaphragm 111 vertically. One end of a spring 124 is fixed to the spring receiver part 120 of the diaphragm plate 123. In this case, the factor, which determines the operation of the diaphragm 111 with respect to the pressure change, is the rigidity of the spring 124. Therefore, designing work becomes easy and the high detection accuracy is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は圧力の変化を電気的に検知する圧力センサに関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a pressure sensor that electrically detects changes in pressure.

従来例の構成とその問題点 最近の各種装置の電子化にともない、圧力を電気信号と
して取り出すことができる電子式圧力センサに対するニ
ーズが高まっている。特にマイクロコンピュータによる
高性能な信号処理が手軽に行なうことができるようにな
り、圧力センサにおいても工業計測用から家電などの一
般用として低価でかつ信頼性の高いものが要求されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventional Structures and Problems With the recent electronicization of various devices, there is an increasing need for electronic pressure sensors that can extract pressure as an electrical signal. In particular, it has become easy to perform high-performance signal processing using microcomputers, and low-cost and highly reliable pressure sensors are required for both industrial measurement and general use such as household appliances.

以下に洗濯機の水位を圧力に変換し、その圧力変化を電
気的に検知する従来の圧力センサについて図面を用いて
説明する。
A conventional pressure sensor that converts the water level of a washing machine into pressure and electrically detects the change in pressure will be described below with reference to the drawings.

第1図において、1は脱水槽兼洗濯槽、2は水受、3は
脱水孔で脱水槽兼洗濯槽1内に給水された水は脱水孔3
を通って水受2に留る。
In Fig. 1, 1 is a spin-drying tank/washing tank, 2 is a water receiver, and 3 is a dehydration hole, and the water supplied to the spin-drying tank/washing tub 1 is passed through the dehydration hole 3.
It passes through and stays in water tray 2.

4は水受2側面に設けられたエアートラップ室、6はエ
アートラップ室4に接続されたエアーホース、6はエア
ーホース6に接続された圧力センサ、7はモータで、ベ
ルト8とメカケース9内の減速機構等を介してパルセー
タ10または脱水槽兼洗濯槽1を回転させる。
4 is an air trap chamber provided on the side of the water receiver 2; 6 is an air hose connected to the air trap chamber 4; 6 is a pressure sensor connected to the air hose 6; 7 is a motor; The pulsator 10 or the dehydration tub/washing tub 1 is rotated via a speed reduction mechanism or the like.

この圧力センサ6について第2図、第3図、第4図を用
いて説明する。
This pressure sensor 6 will be explained using FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4.

11は圧力の変化を機械的変位に変換するダイヤフラム
で、その外周12は、蓋13とケース14とによりシー
ルされており、ダイヤフラム11とフタ13間には空気
室16が形成されている。フタ13にはエアー導入口1
6とダイヤフラム11のストッパー17が設けられてお
り、エアー導入口16には第1図に示したエアーホース
らが接続されている。ケース14の内部には一対の常開
接点18.常閉接点19が配置され、ケース14に固定
された常開端子18a、常閉端子19aに電気的接続さ
れている。また接点バネ20の先端に設けられた共通接
点21は前記常開接点18.常閉接点19間に配置され
、かっ常開接点18.常閉接点19間を往復運動が可能
なようにケース14に片持ちで固定され、同時に共通端
子21aに電気的に接続されている。接点バネ20には
第4図に示すように、コ字状の穴22が設けられており
、その内側に位置する長穴23を有する内部板24と、
外側に位置する共通接点21を有する外部板25とから
成り、内部板24と外部板25間には速断用のトグルバ
ネ26が設置されている。前記ダイヤフラム11上には
、前記接点バネ2oの内部板24に設けられた長穴23
に嵌合して、ダイヤフラム11の上下動作と前記内部板
24とを連動させる駆動溝27とバネ受は部28とを有
するダイヤフラム板29が設けられている。前記ダイヤ
フラム板29のバネ受は部28上には圧力に対するダイ
ヤフラム11の動作比率を決定するバネ3oが設けられ
、ケース14に対して回転方向に規制され、上下方向に
摺動可能なバネ受け31を介してカム32で固定されて
いる。カム32はケース14に固定された軸33を中心
に回転し、複数段階の圧力(水位)に対応できるように
軸33からカム32外周までの距離11,12,13.
!4はそれぞれ異なっている。カム32を回転させるこ
とにより、軸33からバネ受け31−1での距離を変え
、バネ30のタワミ量を換える事ができ、っtb圧力P
によりダイヤフラム11に発生する力f1ニ比べ、スト
ッパー17側へハネ3o、トグルバネ26に」:って押
圧する力が大きい場合は、ダイヤフラム板29はダイヤ
フラム11を介してストッパー17で停止しているが、
圧力Pにょシダイヤフラム11に発生する力f1 が、
ストッパー17側へバネ3o、トグルバネ26によって
押圧する力より大きくなった時点で、ダイヤスラム板2
9は移動を開始する。その後は圧力Pに対するダイヤフ
ラム板29の移動距離は比例するため、ダイヤフラム板
29の移動を開始する圧力Pを手動でカム32を操作す
ることにより複数段階の圧力Pの検出を可能にしていた
Reference numeral 11 denotes a diaphragm that converts pressure changes into mechanical displacement. Its outer periphery 12 is sealed by a lid 13 and a case 14, and an air chamber 16 is formed between the diaphragm 11 and the lid 13. Air inlet 1 in the lid 13
6 and a stopper 17 for the diaphragm 11 are provided, and an air hose shown in FIG. 1 is connected to the air inlet 16. Inside the case 14 is a pair of normally open contacts 18. A normally closed contact 19 is arranged and electrically connected to a normally open terminal 18a and a normally closed terminal 19a fixed to the case 14. The common contact 21 provided at the tip of the contact spring 20 is the normally open contact 18. The normally closed contacts 19 are disposed between the normally open contacts 18. It is cantilevered and fixed to the case 14 so as to be able to reciprocate between the normally closed contacts 19, and at the same time is electrically connected to the common terminal 21a. As shown in FIG. 4, the contact spring 20 is provided with a U-shaped hole 22, and an inner plate 24 having a long hole 23 located inside the U-shaped hole 22.
It consists of an outer plate 25 having a common contact point 21 located on the outside, and a quick-acting toggle spring 26 is installed between the inner plate 24 and the outer plate 25. On the diaphragm 11, there is a long hole 23 provided in the inner plate 24 of the contact spring 2o.
A diaphragm plate 29 is provided which has a drive groove 27 and a spring receiver part 28 which are fitted in the inner plate 24 to interlock the vertical movement of the diaphragm 11 and the inner plate 24. The spring receiver of the diaphragm plate 29 is provided with a spring 3o on the portion 28 that determines the operating ratio of the diaphragm 11 with respect to pressure, and is restricted in the rotational direction with respect to the case 14 and is slidable in the vertical direction. It is fixed with a cam 32 via. The cam 32 rotates around a shaft 33 fixed to the case 14, and the distance from the shaft 33 to the outer circumference of the cam 32 is set at 11, 12, 13, .
! 4 are different. By rotating the cam 32, the distance from the shaft 33 to the spring receiver 31-1 can be changed, and the amount of deflection of the spring 30 can be changed.
Compared to the force f1 generated on the diaphragm 11, if the force pressing the spring 3o toward the stopper 17 and the toggle spring 26 is large, the diaphragm plate 29 is stopped at the stopper 17 via the diaphragm 11. ,
The force f1 generated in the pressure P and the diaphragm 11 is
When the force of pressing the spring 3o and the toggle spring 26 toward the stopper 17 becomes greater, the diamond slam plate 2
9 starts moving. After that, since the moving distance of the diaphragm plate 29 is proportional to the pressure P, the pressure P at which the diaphragm plate 29 starts moving can be detected in multiple stages by manually operating the cam 32.

また洗濯機等に用いる圧力センサでは600ttaH2
0以下の低圧力検知を行なうため、ダイヤフラム11は
ゴム等の材料でかつ板厚の薄いものを用い微圧力変化に
対しても敏感に動作する構成に成っている。
In addition, pressure sensors used in washing machines etc. have a pressure of 600ttaH2.
In order to detect low pressures below 0, the diaphragm 11 is made of a material such as rubber and has a thin plate, and is configured to operate sensitively even to slight pressure changes.

次に上記のように構成された従来の圧力センサを用いた
洗濯機の水位検知動作について説明する。
Next, a water level detection operation of a washing machine using the conventional pressure sensor configured as described above will be explained.

捷ず第1図を用いて全体概要を説明する。洗濯を行なう
前に、洗濯物の量に応じて予じめ圧力センサ6の水位設
定を行なう。そして洗a′機の水受2に給水するとエア
ートラップ室4.エアーホース5内の空気は水位に応じ
て圧縮される。この空気圧を圧力センサ6が検出する。
The overall outline will be explained using Figure 1. Before washing, the water level of the pressure sensor 6 is set in advance according to the amount of laundry. Then, when water is supplied to the water receiver 2 of the washer a', the air trap chamber 4. The air within the air hose 5 is compressed according to the water level. A pressure sensor 6 detects this air pressure.

次にこの圧力センサ6の動作を説明する。まず圧力が大
気圧の場合は第2図に示すように、ダイヤフラム板29
はダイヤフラム11を介してストッパー17にバネ30
.トグルバネ26により押圧されており、接点バネ20
の外部板26に設けられた共通接点21は常閉接点19
に接触していてオフの状態である。つ捷り接点バネ2o
の内部板24はバネ30により押圧されて外部板25よ
りダイヤフラム11側に位置し、そのためトグル0噛6
により外部板26の共通接点21は常閉接点19を押圧
している。
Next, the operation of this pressure sensor 6 will be explained. First, if the pressure is atmospheric pressure, as shown in Figure 2, the diaphragm plate 29
The spring 30 is connected to the stopper 17 via the diaphragm 11.
.. It is pressed by the toggle spring 26, and the contact spring 20
The common contact 21 provided on the external plate 26 is the normally closed contact 19
is in contact with and is off. Threading contact spring 2o
The inner plate 24 is pressed by the spring 30 and is located closer to the diaphragm 11 than the outer plate 25, so that the toggle 0 bit 6
Therefore, the common contact 21 of the outer plate 26 presses against the normally closed contact 19.

その後、水位が増加しある圧力P1 になるとダイヤフ
ラム板29が移動を開始する。さらに水位が増加し、接
点バネ2oの外部板25.トグルバネ26.内部板24
は水平状態に成り、ついには圧力がP2になると第3図
に示すように接点バネ20の外部板25より内部板24
がカム32側に位置するだめ、トグルバネ26は急速に
外部板25をダイヤフラム11側へ押圧し、外部板25
の先端に設けられた共通接点21は常開接点18に接触
しオンの状態になる。さらに水位を増加しても、このオ
ンの状態を保つものである。
Thereafter, when the water level increases and reaches a certain pressure P1, the diaphragm plate 29 starts moving. As the water level further increases, the outer plate 25 of the contact spring 2o. Toggle spring 26. Internal plate 24
becomes horizontal, and when the pressure finally reaches P2, the inner plate 24 of the contact spring 20 is moved from the outer plate 25 of the contact spring 20 as shown in FIG.
is located on the cam 32 side, the toggle spring 26 rapidly presses the outer plate 25 toward the diaphragm 11 side, and the outer plate 25
The common contact 21 provided at the tip of the contact 18 contacts the normally open contact 18 and turns on. Even if the water level is further increased, it will remain in this on state.

次に排水の場合を説明すると、前記圧力22以上の水位
の場合は上述した給水時と同様に常開接点18と共通接
点21が接触してオンの状態を保ち、さらに排水して圧
力がP2以下になってもこの状態を保ち、さらに171
水して圧力がPl になると接点バネ2oの内部板24
は外部板25よりダイヤフラム11側に位置するため、
トグルバネ26は急速に外部板25をカム32側に押圧
して、共通接点21は常閉接点19に接触してオフの状
態になシ、さらに排水してもこのオフの状態を保つもの
である。
Next, to explain the case of drainage, when the water level is above the pressure 22, the normally open contact 18 and the common contact 21 are in contact and remain in the on state, as in the case of water supply, and further water is drained, and the pressure is reduced to P2. Maintain this state even if it becomes less than 171
When the water pressure reaches Pl, the inner plate 24 of the contact spring 2o
is located closer to the diaphragm 11 than the outer plate 25, so
The toggle spring 26 rapidly presses the outer plate 25 toward the cam 32, and the common contact 21 contacts the normally closed contact 19 to turn off, and maintains this off state even when water is drained. .

第6図はこの圧力センサによって得られる出方図を示し
ている。イ線は圧力の上昇に対する出力図であり、口線
は下降に対する出力図である。洗濯機の圧力センサ6で
はP2 点を検出して給水をストップする構成になって
いる。P2 は使用者が洗濯物の量によって決定し、カ
ム32を回転させる事により検出する圧力P2 を変え
る事ができる。
FIG. 6 shows an exit view obtained by this pressure sensor. The A line is an output diagram for increasing pressure, and the open line is an output diagram for decreasing pressure. The pressure sensor 6 of the washing machine is configured to detect point P2 and stop water supply. P2 is determined by the user according to the amount of laundry, and the detected pressure P2 can be changed by rotating the cam 32.

またPl とP2 の差はトグルバネ26の影響が大き
く、つ寸り給水時はダイヤフラム板29をストッパー1
7側に押えるカが働き、逆に排水時はダ・イヤフラム板
29をカム32側に押えるカが働くためである。
In addition, the difference between Pl and P2 is largely influenced by the toggle spring 26, and when water is supplied at a constant rate, the diaphragm plate 29 is moved to the stopper 1.
This is because the force that presses the diaphragm plate 29 toward the cam 32 side acts when draining water.

しかしながらこのような構成では、以下のような問題が
あった。
However, such a configuration has the following problems.

(1)トグルバネ26を用いて速断式検出にしているた
め、設定圧力以上に測定圧力の最高値が到達したかどう
かの情報を得る圧力センサであった。つ捷り第6図に示
すように給水時の検出点P2 と排水時の検出点P1 
の差が大きいため、一度オンの状態になると、前記P1
 とP2の間に低下してもオンの状態を保ち、刻々上下
に変化する圧力を検出する圧力センサ6としては不向き
であった。またこのような接点接触式の圧力センサ6で
はl・グルバネ26を除去した構成にすると、外部振動
等により、常開接点18゜常閉接点19に対する共通接
点21の接触状態が不安定になり、誤検知を行なうとい
う問題があった。
(1) Since the toggle spring 26 is used for quick-acting detection, the pressure sensor obtains information as to whether the maximum value of the measured pressure has reached the set pressure or higher. As shown in Figure 6, detection point P2 during water supply and detection point P1 during drainage
Since the difference in P1 is large, once it is turned on, the P1
Even if the pressure decreases between P2 and P2, it remains on, making it unsuitable for use as a pressure sensor 6 that detects pressure that changes up and down every moment. In addition, if such a contact type pressure sensor 6 is configured without the l/gle spring 26, the contact state of the common contact 21 with the normally open contact 18° and the normally closed contact 19 will become unstable due to external vibration, etc. There was a problem of false detection.

(2)検出する圧力の変化に対するダイヤフラム11の
動作比率を決定する要素が、バネ3oの剛性、トグルバ
ネ26の剛性、接点バネ2oの内部板24の剛性、ダイ
ヤフラム11の剛性等の複数点から成り、その設計が複
雑化し困難であると同時に、各部品間の剛性のバラツキ
が累積されるため、圧力センサ間の特性のバラツキが大
きくなり、検出精度を悪くしていた。
(2) The factors that determine the operating ratio of the diaphragm 11 with respect to the change in pressure to be detected are multiple points such as the rigidity of the spring 3o, the rigidity of the toggle spring 26, the rigidity of the internal plate 24 of the contact spring 2o, and the rigidity of the diaphragm 11. In addition to making the design complicated and difficult, the variation in rigidity between each component accumulates, which increases the variation in characteristics between pressure sensors and deteriorates detection accuracy.

(3)圧力センサ6をマイコンと接続して使用する構成
では、微電流を流してその接続状態を検知するため、共
通接点21.常開接点18.常閉接点19が酸化すると
安定した接続状態が得られなかった。そのため上記各接
点部には耐酸化性の良好な金、銀メッキ等が必要となり
、コスト高になっていた。
(3) In a configuration in which the pressure sensor 6 is connected to a microcomputer, the common contact 21. Normally open contact 18. When the normally closed contact 19 was oxidized, a stable connection state could not be obtained. Therefore, each of the contact points requires gold or silver plating with good oxidation resistance, resulting in high costs.

(4)共通接点21が常閉接点19.常開接点18間を
移動する構成であるため、各接点間部は必ず空間を必要
とし、そのため水滴、蒸気等が浸入し易く、各接点間に
水滴や異物が接触すると誤検知を行なうこともあり、使
用環境範囲が限定されていた。
(4) Common contact 21 is normally closed contact 19. Since it is configured to move between normally open contacts 18, a space is always required between each contact, so water droplets, steam, etc. can easily enter, and false detection may occur if water droplets or foreign objects come into contact with each contact. Yes, the usage environment range was limited.

発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑みなされたもので複数段階
の圧力および圧力範囲情報を電気信号として自動的に検
知可能な機能を有し、圧力変動に対し追随性が良く、検
出精度が高く、しかも耐水環境でも使用可能である圧力
センサを提供するものである。。
Purpose of the Invention The present invention was developed in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional technology, and has a function that can automatically detect multiple levels of pressure and pressure range information as electrical signals, has good followability to pressure fluctuations, and has high detection accuracy. The present invention provides a pressure sensor that has high resistance to water and can be used even in a water-resistant environment. .

発明の構成 本発明は発光素子と、この発光素子の光を受ける受光素
子と、圧力の変化を機械的変位に変換するダイヤスラム
と、このダイヤフラムの動作に連動し前記発光素子と前
記受光素子の間に設けられた遮光板と、前記圧力の変化
に対する前記ダイヤスラムの機械的変位比率を決定する
バネとを備え、前記発光素子から発する光を、前記ダイ
ヤフラムの動きに連動する遮光板の位置によシ、前記発
光素子から前記受光素子に向う光を通過または遮断する
構成で、発光素子から発する光を受光素子が一定量以上
受光したかどうかによって圧力値の判断を行なうもので
ある。
Structure of the Invention The present invention includes a light-emitting element, a light-receiving element that receives light from the light-emitting element, a diaphragm that converts a change in pressure into mechanical displacement, and a diaphragm that operates in conjunction with the operation of the diaphragm to connect the light-emitting element and the light-receiving element. A light shielding plate provided between the light shielding plate and a spring that determines a mechanical displacement ratio of the diaphragm with respect to a change in the pressure, the light emitted from the light emitting element is directed to a position of the light shielding plate that is linked to the movement of the diaphragm. It is configured to pass or block light from the light emitting element toward the light receiving element, and the pressure value is determined based on whether or not the light receiving element receives a certain amount or more of the light emitted from the light emitting element.

実施例の説明 以下本発明の一実施例である圧力センサを洗濯機の水位
検出に用いた場合について図面を用いて説明する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS A case where a pressure sensor according to an embodiment of the present invention is used to detect the water level of a washing machine will be described below with reference to the drawings.

第6図は本発明の第1の実施例である圧力センサを用い
た洗濯機の要部断面図である。なお従来例と同一部材に
ついては同一番号を付すものとする。1は脱水槽兼洗濯
槽、2は水受、3は脱水孔。
FIG. 6 is a sectional view of a main part of a washing machine using a pressure sensor according to a first embodiment of the present invention. Note that the same numbers are given to the same members as in the conventional example. 1 is a dehydration tank and washing tank, 2 is a water receiver, and 3 is a dehydration hole.

4はエアートラップ室、6はエアーホース、7はモータ
、8はベルト、9は減速機構などを内蔵したメカケース
、1oけパルセータ、1ooは本発明の第1の実施例で
ある圧力センザである。
4 is an air trap chamber, 6 is an air hose, 7 is a motor, 8 is a belt, 9 is a mechanical case with a built-in deceleration mechanism, etc., a pulsator, and 1oo is a pressure sensor according to the first embodiment of the present invention.

次にこの圧力センサiooについて第7図、第8図、第
9図を用いて説明する。
Next, this pressure sensor ioo will be explained using FIGS. 7, 8, and 9.

第7図、第8図において、111は圧力の変化を機械的
変位に変換するダイヤフラムで、微圧変化であっても敏
感に動作するために、ゴム等の材料でかつ板厚の薄いも
のを用いている。このダイヤフラム111の外周にはシ
ール用の凸部112を設け、蓋113とケース114と
でカシメリング115によりカシメられてシールされて
おり、ダイヤフラム111と蓋113間には空気室11
6が形成されている。蓋113にはエアー導入口117
とダイヤフラム111が下降する限度を規制するストッ
パー118が設けられている。ダイヤフラム111には
開口穴119とバネ受は部120とを有する遮光板12
1と、ダイヤフラム補強板122とを一体化したダイヤ
フラム板123が垂直に固定されている。このダイヤフ
ラム板123のバネ受は部12oKJj:、圧力に対す
るダイヤフラム板123の動作比率を決定するバネ12
4の一端が設置され、他端はこのバネ124の伸縮方向
に摺動可能なバネ受け126を介してカム126で固定
されている。カム126はケース114に固定された軸
127を中心に回転し、圧力に対するダイヤフラム板1
23の動作比率を4段階に切り替えるために軸127か
ら外周までの距離をtl +t2 +’31t4として
いる。
In Figures 7 and 8, 111 is a diaphragm that converts pressure changes into mechanical displacement.It is made of a material such as rubber and has a thin plate thickness in order to operate sensitively even with slight pressure changes. I am using it. A convex portion 112 for sealing is provided on the outer periphery of the diaphragm 111, and the lid 113 and the case 114 are caulked and sealed with a caulking ring 115.
6 is formed. The lid 113 has an air inlet 117
A stopper 118 is provided to limit the downward movement of the diaphragm 111. The diaphragm 111 has a light shielding plate 12 having an opening hole 119 and a spring receiver part 120.
1 and a diaphragm reinforcing plate 122 are fixed vertically. The spring bearing of this diaphragm plate 123 is a part 12oKJj: The spring 12 determines the operating ratio of the diaphragm plate 123 with respect to pressure.
4 is installed, and the other end is fixed by a cam 126 via a spring receiver 126 that is slidable in the direction of expansion and contraction of this spring 124. The cam 126 rotates around a shaft 127 fixed to the case 114, and the diaphragm plate 1 responds to pressure.
In order to switch the operating ratio of 23 into four stages, the distance from the shaft 127 to the outer periphery is set to tl +t2 +'31t4.

また一対の発光素子128と受光素子129が前記遮光
板121を挾んで対向して固定されている。ケース11
4の発光素子128と受光素子129の前面にはそれぞ
れ開[」部130,131が設けられている。発光素子
128と受光素子129の端子部(図示ぜず)はリード
線等を接続後、樹脂モールド等を行ない、電気絶縁する
事も可能である。前記ダイヤフラム板123はケース1
14に設けられた軸受部132にスライド自在に設けら
れている。ケース114にはダイヤフラム111の背面
側が常に大気圧になるように穴133が設けられている
。そのため、圧力変化に対するダイヤフラム板123の
動作比率はバネ124の剛性、ダイヤフラム111の剛
性、ダイヤフラム板123の摺動摩擦抵抗により決定さ
れるが、ダイヤフラム111の剛性および摺動摩擦抵抗
は非常に小さいため、バネ124の剛性によって決定さ
れる。
Further, a pair of light emitting element 128 and light receiving element 129 are fixed facing each other with the light shielding plate 121 in between. Case 11
Opening portions 130 and 131 are provided on the front surfaces of the light emitting element 128 and the light receiving element 129 of No. 4, respectively. The terminal portions (not shown) of the light emitting element 128 and the light receiving element 129 can be electrically insulated by resin molding or the like after connecting lead wires or the like. The diaphragm plate 123 is the case 1
It is slidably provided on a bearing part 132 provided in 14. A hole 133 is provided in the case 114 so that the back side of the diaphragm 111 is always at atmospheric pressure. Therefore, the operating ratio of the diaphragm plate 123 with respect to pressure changes is determined by the rigidity of the spring 124, the rigidity of the diaphragm 111, and the sliding frictional resistance of the diaphragm plate 123. However, since the rigidity and sliding frictional resistance of the diaphragm 111 are very small, the spring 124 stiffness.

次に以上のように構成された本発明の第1の実施例であ
る圧力センサ100を用いた洗濯機の水位検知動作につ
いて説明する。
Next, a water level detection operation of a washing machine using the pressure sensor 100, which is the first embodiment of the present invention configured as described above, will be described.

洗濯を行なう前に洗濯物の量に応じて予じめ圧力センサ
100の水位設定を行なう。洗濯機の水受2に給水する
とエアートラップ室4.エアーホース5および圧力セン
ザ100の空気室116の空気は水位に応じて圧縮され
る。この空気圧変化をダイヤスラム111で機械的変位
に変換し、さらにこの機械的変位を電気的信号に変換し
て設定水位に達したかどうか、または設定水位範囲内で
あるかの検出を行なう。
Before washing, the water level of the pressure sensor 100 is set in advance according to the amount of laundry. When water is supplied to the water receiver 2 of the washing machine, air trap chamber 4. The air in the air hose 5 and the air chamber 116 of the pressure sensor 100 is compressed according to the water level. This air pressure change is converted into a mechanical displacement by the diaphragm 111, and this mechanical displacement is further converted into an electrical signal to detect whether the set water level has been reached or whether it is within the set water level range.

次にこの時の圧力センザ10Qの動作について詳しく説
明する。
Next, the operation of the pressure sensor 10Q at this time will be explained in detail.

まず水受2内の水位が零の場合は第7図に示すように、
ダイヤフラム板123はダイヤフラム111を介してス
トッパー118にバネ124により押圧されている。こ
の状態においては発光素子128からの光は遮光板12
1により遮断され、受光素子129には到達せず、オフ
の状態を検知している。
First, when the water level in the water tray 2 is zero, as shown in Figure 7,
The diaphragm plate 123 is pressed against the stopper 118 via the diaphragm 111 by a spring 124. In this state, the light from the light emitting element 128 is transmitted to the light shielding plate 12.
1, the light does not reach the light receiving element 129, and the off state is detected.

第8図に示すように、受光素子129の前面に設けられ
た開口部131の遮光板121の軸応方向の高さをhと
し、その端面Aを基準にし、この端面Aからダイヤフラ
ム板123の遮光板121に設けられた開口穴119の
端面Bまでの距離をxl とし、前記端面Aから前記開
口穴119の端面Cまでの距離をx2とし、捷た端面B
から端面Cまでの距離をdとすると、水受2に給水する
場合の水位(圧力)Pに対するダイヤフラム板123の
変位Xは第9図Bのγ線のように比例し、受光素子12
9の受光量は第9図Aのイ線のようになる。つまり給水
を行ない圧力がPl 以上になるとダイヤフラム板12
3が上昇を開始肱圧力がP2になると遮光板121の開
口穴119と受光素子129前面の開口部131が重な
り始め、発光素子129から発する光は開口部130.
開口穴119、開口部131を通過し、受光素子129
が受光を開始する。
As shown in FIG. 8, the height in the axial direction of the light shielding plate 121 of the opening 131 provided on the front surface of the light receiving element 129 is h, and the end face A of the diaphragm plate 123 is set as a reference. The distance from the end surface B of the opening hole 119 provided in the light shielding plate 121 to the end surface B is set as xl, the distance from the end surface A to the end surface C of the opening hole 119 is set as x2, and the bent end surface B
When the distance from to the end surface C is d, the displacement
The amount of light received at No. 9 is as shown by line A in FIG. 9A. In other words, when water is supplied and the pressure exceeds Pl, the diaphragm plate 12
3 begins to rise. When the elbow pressure reaches P2, the opening hole 119 of the light shielding plate 121 and the opening 131 on the front surface of the light receiving element 129 begin to overlap, and the light emitted from the light emitting element 129 passes through the opening 130.
It passes through the opening hole 119 and the opening 131, and the light receiving element 129
starts receiving light.

さらに給水し圧力がP3 を越えると、遮光板121の
開口穴119と受光素子129前面の開口部131の重
なる面積(以後光通過面積と呼ぶ)が増加腰骨光素子1
29の受光量かしきい値であるつ線を越えるとオンの判
定を行なう。この圧力P3と使用者があらかじめ洗濯物
の量に応じて決定した水位とを対応させておくと、使用
者の所望の水位を検出することが可能となる。
When water is further supplied and the pressure exceeds P3, the overlapping area of the opening hole 119 of the light shielding plate 121 and the opening 131 on the front surface of the light receiving element 129 (hereinafter referred to as the light passing area) increases.
When the amount of light received in No. 29 exceeds the threshold value, it is determined that the light is on. By associating this pressure P3 with a water level determined in advance by the user according to the amount of laundry, it becomes possible to detect the water level desired by the user.

また、さらに給水し圧力がP3 より増加すると、圧力
P4までは光通過面積は増加し、圧力P4がら圧力P5
 までは光通過面積は最大値であり、圧力が26以上に
成ると光通過面積は減少し始め圧力P6 を越えるとし
きい値以下になりオフの判定を行なう。このように圧力
P0〜P3捷ではオフの判定を行ない、圧力P3〜P4
まではオンの判定を行ない、圧力P6 を越えるとオフ
の判定を行なう。
Furthermore, when water is further supplied and the pressure increases from P3, the light passage area increases until pressure P4, and from pressure P4 to pressure P5.
Up to this point, the light passing area is at its maximum value, and when the pressure reaches 26 or more, the light passing area begins to decrease, and when the pressure exceeds P6, it becomes below the threshold value, and an OFF determination is made. In this way, the pressure P0 to P3 is judged to be off, and the pressure P3 to P4 is determined to be off.
Until then, it is determined to be on, and when the pressure exceeds P6, it is determined to be off.

つ1すP。の時点から圧力が増加する過程、または圧力
26以上から圧力が減少する過程において、圧力P3と
P4の検出が可能であり、さらに圧力がP3〜P6内で
あるかどうかを検出することも可能である。
Tsu1suP. It is possible to detect pressures P3 and P4 in the process in which the pressure increases from the point of , or in the process in which the pressure decreases from pressure 26 or higher, and it is also possible to detect whether the pressure is within P3 to P6. be.

さらに複数段階の圧力を検出したい時は、カム126を
回転し、11,12,13,14を調整する事により、
バネ124のタワミ量を変えて、ダイヤフラム111を
ストッパー118に押圧する力を調整することにより、
ダイヤフラム板123が移動を開始する圧力P2の値を
変えることができ、第9図A、Bのγ線、イ線の平行移
動が可能となる。
Furthermore, if you want to detect multiple levels of pressure, rotate the cam 126 and adjust 11, 12, 13, and 14.
By changing the amount of deflection of the spring 124 and adjusting the force that presses the diaphragm 111 against the stopper 118,
It is possible to change the value of the pressure P2 at which the diaphragm plate 123 starts moving, and it becomes possible to move the γ-rays and the a-rays in FIGS. 9A and 9B in parallel.

また遮光板121の開口穴119の位置を変えることに
より、圧力がP。−P3では常に発光素子128からの
光が受−′N−末子129に前記1.きい値以上受光す
るようにし、圧力23以上になった時にしきい値以下に
なるように構成し、圧力P3 を検出することも可能で
ある。
Moreover, by changing the position of the opening hole 119 of the light shielding plate 121, the pressure can be reduced to P. -P3 always receives the light from the light emitting element 128 to the -'N- youngest child 129 described in 1. It is also possible to detect the pressure P3 by arranging the sensor to receive light above a threshold value, so that when the pressure becomes 23 or above, the pressure becomes below the threshold value.

以上のように本実施例によれば以下のような効果が得ら
れる。
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

(1)従来の接点接触方式と異なり、電気接点部をすべ
て樹脂モールド等により電気絶縁が可能となり、制水性
、耐湿性が良く、使用可能環境が広がる。
(1) Unlike conventional contact contact methods, all electrical contact parts can be electrically insulated by resin molding, etc., and have good water and moisture resistance, expanding the range of environments in which they can be used.

(2)圧力変化に対するダイヤフラム111の動作比率
を決定する要素はほとんどバネ124の剛性であるため
、設計が容易になり、がっ圧力センザ間の特性のバラツ
キを低くすることができ、高精度の検出精度を得ること
がてきる。
(2) Since the element that determines the operating ratio of the diaphragm 111 with respect to pressure changes is mostly the stiffness of the spring 124, the design is easy, the variation in characteristics between pressure sensors can be reduced, and high precision can be achieved. Detection accuracy can be obtained.

(3)従来の圧力センザのヒステリシスが100mmH
2Oであったのに対し、本実施例ではヒステリシスを2
 mmH2O程度に押えることがてき圧力の上下変動が
激しい環境下でも使用可能となる。
(3) Hysteresis of conventional pressure sensor is 100mmH
2O, whereas in this example the hysteresis was 2O.
It can be used in environments where the pressure fluctuates rapidly as it can hold down to about mmH2O.

(4)構成部品が従来に比べ少なくなり、旧刺費。(4) There are fewer components than before, so the cost is lower than before.

組立工数が減少し、安価な圧力センザとなる。The number of assembly steps is reduced, resulting in an inexpensive pressure sensor.

次に本発明の第2の実施例である圧力セ/すを第10図
、第11図、第12図を用いて説明する。
Next, a pressure cell according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10, 11, and 12.

第10図、第11図において211は圧力の変化を機械
的変位に変換するダイヤフラムで、このダイヤフラム2
11の外周にはシール用の凸部212を設け、蓋213
とケース214とでカシメリング215によシカシメら
れてシールされており、ダイヤフラム211と蓋213
間には空気室216が形成されている。蓋213にはエ
アー導入口217とダイヤフラム211が下降する限度
を規制するストッパー218が設けられている。
In FIGS. 10 and 11, 211 is a diaphragm that converts pressure changes into mechanical displacement.
A convex portion 212 for sealing is provided on the outer periphery of the lid 213.
and the case 214 are crimped and sealed by a crimping ring 215, and the diaphragm 211 and the lid 213
An air chamber 216 is formed between them. The lid 213 is provided with an air inlet 217 and a stopper 218 for regulating the lowering limit of the diaphragm 211.

このダイヤフラム211には開口穴219a。This diaphragm 211 has an opening hole 219a.

219b、219c、219dとバネ受は部220とを
有する遮光板221と、ダイヤフラム補強板222とを
一体化したダイヤフラム板223が垂直に固定されてい
る。このダイヤフラム板223のバネ受は部220には
、圧力に対するダイヤフラム板223の動作比率を決定
するバネ224の一端が設置され、他端はケース214
に取り付け、られたバネ受け225を介してバネ224
のタワミ量を調整する調整ネジ226により固定されて
いる。
A diaphragm plate 223, which is formed by integrating a light shielding plate 221 having spring receivers 219b, 219c, and 219d and a diaphragm reinforcing plate 222, is fixed vertically. One end of a spring 224 that determines the operating ratio of the diaphragm plate 223 with respect to pressure is installed in the spring bearing part 220 of this diaphragm plate 223, and the other end is installed in the case 214.
The spring 224 is attached to the
It is fixed by an adjustment screw 226 that adjusts the amount of deflection.

また、3対の発光素子228a 、受光素子229aに
対するダイヤフラム211の最大移動距離以上の間隔を
おいてケース214に固定されている。
Further, the three pairs of light emitting elements 228a and the light receiving element 229a are fixed to the case 214 at intervals greater than the maximum movement distance of the diaphragm 211.

寸だケース214の発光素子228a、228b。Light emitting elements 228a and 228b of the case 214.

228Cの前面にはそれぞれ開口部230a、230b
228C has openings 230a and 230b on the front side, respectively.
.

230C力入受光素子229a、229b、229cの
前面にはそれぞれ開口部231 a、 231 b、 
231 cが設けられている。ケース214にはダイヤ
フラム211の背面側が常に大気圧になるように穴23
3が設けられている。
The front surfaces of the 230C input light receiving elements 229a, 229b, and 229c have openings 231a, 231b, respectively.
231c is provided. A hole 23 is provided in the case 214 so that the back side of the diaphragm 211 is always at atmospheric pressure.
3 is provided.

次に以上のように構成された本発明の第2の実施例であ
る圧力センサの動作について詳しく説明する。
Next, the operation of the pressure sensor according to the second embodiment of the present invention constructed as above will be explained in detail.

まず、空気室216が大気圧の場合は第10図に示すよ
うに、ダイヤフラム板223はダイヤフラム211を介
してストッパー218にバネ224により押圧されてい
る。この状態においては発光素子228a、228b、
228cからの光は遮光板221により遮断され、受光
素子229a、229b。
First, when the air chamber 216 is at atmospheric pressure, the diaphragm plate 223 is pressed against the stopper 218 by the spring 224 via the diaphragm 211, as shown in FIG. In this state, the light emitting elements 228a, 228b,
The light from 228c is blocked by the light shielding plate 221, and the light from the light receiving elements 229a and 229b.

229Cには到達せず、オフの状態を検知している。229C is not reached and the off state is detected.

第11図に示すように、受光素子229a、 229b
As shown in FIG. 11, light receiving elements 229a, 229b
.

229Cの前面にそれぞれ設けられた開口部231 a
 。
Openings 231a provided on the front surface of 229C
.

231b、231cの遮光板221の軸心方向の高さを
hとし、それぞれのダイヤフラム211側の端面A1.
A2.A3を基準とし、遮光板221に設けられた開口
穴219a 、 219b 、 219cのバネ224
側の端面をそれぞれB1.B2.B3.B4とし、下端
面をC1,C2,C3,C4と腰A1からB1 をXl
The height of the light shielding plates 221 of 231b and 231c in the axial direction is h, and the end face A1.
A2. Spring 224 of opening holes 219a, 219b, 219c provided in light shielding plate 221 based on A3
The side end faces are B1. B2. B3. B4, the lower end surface is C1, C2, C3, C4 and the waist A1 to B1 is Xl
.

A2からB2をx2.A1からC1をx3.A3からB
3をX4.A1からB4をx5.A2がらC2をx6.
A1からC4をx7.A3からC3をx8とすると、圧
力に対するダイヤフラム板223の移動距離は第1の実
施例と同様に圧力P。
A2 to B2 x2. A1 to C1 x3. A3 to B
3 x4. A1 to B4 x5. A2 to C2 x6.
A1 to C4 x7. Assuming that A3 to C3 is x8, the moving distance of the diaphragm plate 223 relative to the pressure is the pressure P as in the first embodiment.

からPl までは停止状態を保ち、圧力P1 以上にな
ると圧力の増加に比例して移動する。
It remains in a stopped state from P1 to P1, and when the pressure exceeds P1, it moves in proportion to the increase in pressure.

圧力がPoからPl 1ではダイヤフラム板223は停
止しており、発光素子228a、228b、228cか
ら発する光は遮光板221で遮断され、受光素子229
a、229b、229cは受光せず、オフ状態である。
When the pressure changes from Po to Pl 1, the diaphragm plate 223 is stopped, and the light emitted from the light emitting elements 228a, 228b, and 228c is blocked by the light shielding plate 221, and the light emitted from the light receiving element 229
A, 229b, and 229c do not receive light and are in an off state.

圧力がB2からB3の間では発光素子228aから発す
る光のみが遮光板221の開口穴219aを通過して、
受光素子229aが受光してONの状態に々る。さらに
圧力を増加し、ダイヤフラム板223が移動すれば、受
光素子229aの出力波形は、第12図Aの力線となり
、受光素子229bの出力波形は第12図Bのキ線とな
り、受光素子229Cの出力波形は第13図Cのり線と
なり、オンの状態を1としオフの状態をOとして受光素
子229a、229b、229cの圧力P0〜P9にお
ける信号コードは第12図のようになり、3対の受光。
When the pressure is between B2 and B3, only the light emitted from the light emitting element 228a passes through the opening hole 219a of the light shielding plate 221.
The light receiving element 229a receives light and turns on. If the pressure is further increased and the diaphragm plate 223 moves, the output waveform of the light receiving element 229a becomes the line of force in FIG. 12A, the output waveform of the light receiving element 229b becomes the line of force in FIG. The output waveform becomes the horizontal line C in Fig. 13, and the on state is 1 and the off state is O, and the signal codes at the pressures P0 to P9 of the light receiving elements 229a, 229b, 229c are as shown in Fig. 12, and there are 3 pairs. light reception.

発光素子の場合は3の2乗で8段階の圧力を検出するこ
とが可能となる。なお、第12図は受光素子のしきい値
を○として考えている。寸た本実施例では3対の受光2
発光素子を用いて説明したが、それは、2対でも4対で
も用途により最適な数を1べばよいことはいうまでもな
い。
In the case of a light emitting element, it is possible to detect eight levels of pressure based on the square of 3. In addition, in FIG. 12, the threshold value of the light-receiving element is assumed to be ◯. In this embodiment, there are three pairs of light receiving units 2.
Although the explanation has been made using light emitting elements, it goes without saying that the optimum number may be one depending on the application, whether it is two pairs or four pairs.

以上のように本実施例によれば以下のような効果がある
As described above, this embodiment has the following effects.

(1)発光、受光素子対の2乗の数の絶対圧力を検出す
ることが可能となり、複数段階の圧力を自動的に検出で
きる。寸だ、0. 1のデジタル信号として圧力を送り
出すためマイコン処理が容易になる。
(1) It is possible to detect absolute pressures equal to the square of the number of light emitting and light receiving element pairs, and multiple levels of pressure can be automatically detected. It's 0. Since the pressure is sent out as a single digital signal, microcomputer processing becomes easier.

(2)遮光板221およびバネ224をダイヤフラム2
11の中心部に取り付けるため、遮光板の上下往復運動
がスムーズに寿る。
(2) Connect the light shielding plate 221 and spring 224 to the diaphragm 2
11, so the up and down reciprocating movement of the light shielding plate is smooth.

(3)遮光板221およびバネ224を直列に設置する
事により、外径寸法を極めて小さくすることができ、設
置場所の自由度が増すとともに、材料コストも低減でき
る。
(3) By installing the light shielding plate 221 and the spring 224 in series, the outer diameter size can be made extremely small, the degree of freedom in the installation location is increased, and the material cost can be reduced.

次に本発明の第3の実施例である圧力センサについて、
第13図、第14図、第15図を用いて説明する。
Next, regarding the pressure sensor which is the third embodiment of the present invention,
This will be explained using FIGS. 13, 14, and 15.

第13図、第14図、第16図において、311は圧力
の変化を機械的変位に変換するダイヤフラムでこのダイ
ヤフラム311の外周にはシール用の凸部312を設け
、蓋313とケース314とでカシメリング315によ
りカシメられてシールされており、ダイヤフラム311
を蓋313間には空気室316が形成されている。蓋3
13にはエアー導入口317と、ダイヤフラム311が
下降する限度を規制するストッパー318が設けられて
いる。前記ダイヤフラム311には開口穴319a、3
19b、3190,319dを有する遮光板321と、
バネ受は用凹部320を中央部に設けたダイヤフラム補
強板322とを一体化したタ°イヤフラム板323が固
定されている。遮光板321はダイヤフラム補強板32
2の中央部からはずれた位置に垂直に固定されている。
In FIGS. 13, 14, and 16, 311 is a diaphragm that converts changes in pressure into mechanical displacement, and a convex portion 312 for sealing is provided on the outer periphery of this diaphragm 311. It is caulked and sealed by a caulking ring 315, and the diaphragm 311
An air chamber 316 is formed between the lids 313. Lid 3
13 is provided with an air inlet 317 and a stopper 318 for regulating the lowering limit of the diaphragm 311. The diaphragm 311 has opening holes 319a, 3
A light shielding plate 321 having 19b, 3190, and 319d;
A diaphragm plate 323 is fixed to the spring receiver, which is integrated with a diaphragm reinforcing plate 322 having a recess 320 in the center thereof. The light shielding plate 321 is the diaphragm reinforcing plate 32
It is fixed vertically at a position offset from the center of 2.

このダイヤフラム補強板322のバネ受は用凹部320
には圧力に対するダイヤフラム板323の動作比率を決
定するバネ324の一端が固定され、他端はケース31
4に設けられたバネ受け325を介してバネ324のタ
ワミ量を調整する調整ネジ326により固定されている
The spring receiver of this diaphragm reinforcing plate 322 has a recess 320.
One end of a spring 324 that determines the operating ratio of the diaphragm plate 323 with respect to pressure is fixed to the case 31, and the other end is fixed to the case 31.
It is fixed by an adjustment screw 326 that adjusts the amount of deflection of the spring 324 via a spring receiver 325 provided at the spring 324.

また3対の発光素子328a、受光素子329aと発光
素子328b 、受光素子329bと発光素子3280
゜受光素子329Cが前記ダイヤフラム311と平行な
一平面上に前記遮光板45を介して対向して発光素子ホ
ルダー334と、細長い開口部331を設けた受光素子
ホルダー335により位置規制されている。
In addition, three pairs of light emitting elements 328a, light receiving elements 329a and light emitting elements 328b, light receiving elements 329b and light emitting elements 3280
The position of the light receiving element 329C is regulated on a plane parallel to the diaphragm 311 by a light emitting element holder 334 and a light receiving element holder 335 provided with an elongated opening 331, facing each other with the light shielding plate 45 interposed therebetween.

なお、プリント基板336とケース314にはダイヤフ
ラム311の背面側が常に大気圧になるように穴333
が設けられている。
Note that holes 333 are formed in the printed circuit board 336 and the case 314 so that the back side of the diaphragm 311 is always at atmospheric pressure.
is provided.

第16図は空気室316の気圧が大気圧の時の受光素子
329a、329b、329cの前面の遮光板321の
側面図であり、受光素子ホルダー335の細長い開口部
331の下端面から、開口穴319aの上端面までをx
l、開口穴319bの上端面までをX2 、 開口穴3
19aの下端面までをX3 、開口穴319Cの上端面
までをx4 + 開口穴319dの上端面捷でをX5 
、開口穴319bの下端面までをx6゜開口穴319d
の下端面までをX−r 、開口穴319Cの下端面まで
をx8とすると、この圧力センサの各圧力に対する出力
は、第2の実施例の場合と同様に第12図a、b、c、
dのようになる。
FIG. 16 is a side view of the light shielding plate 321 in front of the light receiving elements 329a, 329b, and 329c when the air pressure in the air chamber 316 is atmospheric pressure. x up to the upper end of 319a
l, X2 up to the upper end surface of opening hole 319b, opening hole 3
X3 up to the lower end surface of 19a, x4 up to the upper end surface of opening hole 319C + X5 up to the upper end surface of opening hole 319d
, up to the lower end surface of the opening hole 319b x6° opening hole 319d
Assuming that the distance to the lower end surface is X-r, and the distance to the lower end surface of the opening hole 319C is x8, the output for each pressure of this pressure sensor is as shown in FIG. 12 a, b, c, as in the case of the second embodiment.
It becomes like d.

以上のように本実施例によれば、以下のような効果が得
られる。
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

(1)バネ324と受光2発光素子群を並列に配置して
いるため、薄型化でき、スペースの限定された所に設置
しやすくなり、また材料コストも低減できる。
(1) Since the spring 324 and the two light-receiving and light-emitting element groups are arranged in parallel, the device can be made thinner, easier to install in a space-limited location, and material costs can be reduced.

(2)第2の実施例では受光素子群の前面の開口部が複
数あるため、遮光板の開口穴との距離を決定する場合の
基準が複数であったが、実施例では基準が1つで済み、
寸法精度が向上すると同時に寸法管理も容易である。
(2) In the second embodiment, there are multiple openings on the front surface of the light-receiving element group, so there are multiple criteria for determining the distance to the opening in the light-shielding plate, but in this embodiment, there is only one criteria. That's all,
Dimensional accuracy is improved and dimensional control is also easy.

(3)開口部を形成するだめの金型形状が簡単になり、
製作工数を低減できる。
(3) The shape of the mold for forming the opening is simplified,
Man-hours for manufacturing can be reduced.

次に本発明の第4の実施例である圧力セ/すについて、
第16図、第17図を用いて説明する。
Next, regarding the pressure cell which is the fourth embodiment of the present invention,
This will be explained using FIGS. 16 and 17.

構成は第13図、第14図、第15図で示した第3の実
施例とほぼ同じである。第3の実施例と異なる点は、1
個の受光素子429の集光点に3個の発光素子428a
、428b、428cの光軸が向いていて、ダーfヤフ
ラム411と平行である同一平面上に設けられており、
これに応じて遮光板421と、開口部431が円弧状で
あることである。
The configuration is almost the same as the third embodiment shown in FIGS. 13, 14, and 15. The difference from the third embodiment is as follows:
Three light emitting elements 428a are placed at the focal point of the three light receiving elements 429.
, 428b, 428c are oriented on the same plane parallel to the darf yaphram 411,
Accordingly, the light shielding plate 421 and the opening 431 have an arc shape.

この構成により第3の実施例では、発光素子は常時点燈
しても、パルス点燈しても複数段階の絶対圧力を検出す
ることができるが、本実施例では、発光素子428a、
428b、428cをパルス点燈させ、受光素子429
が受光した光は、どの発光素子のものかをスキャンニン
グすることにより複数段階の絶対圧力を検知するもので
ある。
With this configuration, in the third embodiment, the light emitting element can detect multiple levels of absolute pressure even when the light emitting element is constantly lit or pulsed; however, in this embodiment, the light emitting element 428a,
428b and 428c are turned on with a pulse, and the light receiving element 429
By scanning which light emitting element receives the light, multiple levels of absolute pressure can be detected.

また、発光素子を1つとし、受光素子を複数にしてもよ
いことはいうまでもない。
Furthermore, it goes without saying that the number of light emitting elements may be one and the number of light receiving elements may be plural.

以上より本実施例によれば、使用する受光素子または発
光素子の数を減少することができ、大幅々コストの低減
が可能となる。
As described above, according to this embodiment, the number of light-receiving elements or light-emitting elements used can be reduced, making it possible to significantly reduce costs.

なお、第1.第2.第3.第4の実施例では正圧につい
て説明しだが、負圧についても同様な結果が得られるこ
とはもちろんである。
In addition, 1. Second. Third. Although positive pressure was explained in the fourth embodiment, it goes without saying that similar results can be obtained with negative pressure.

発明の効果 上記実施例の説明からも明らかなように、本発明によれ
ば圧力の上下変動に対しても追随性がよく、複数段階の
圧力範囲および絶対圧力が検知可能で、耐環境性の良い
安価な圧力センザを提供することができるものである。
Effects of the Invention As is clear from the description of the above embodiments, the present invention has good ability to follow up and down fluctuations in pressure, can detect multiple pressure ranges and absolute pressure, and has excellent environmental resistance. It is possible to provide a good and inexpensive pressure sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

輯1図は従来の圧力センサを用いた洗濯機の要部側面断
面図、第2図は従来の圧力センサの常開接点が開いてい
る状態を示す断面図、第3図は同常開接点が閉じている
状態を示す断面図、第4図は同要部拡大平面図、第6図
は同圧力センサの圧力と出力の関係図、第6図は本発明
一実施例である圧力センサを用いた洗濯機の要部側面断
面図、第7図は本発明の第1の実施例である圧力セノサ
の断面図、第8図は同圧力センサの受光素子部の要部拡
大断面図、第9図Aは同圧力センサの遮光板の変位と出
力の関係図、第9図Bは同圧力センサの圧力と遮光板の
変位の関係図、第10図は本発明の第2の実施例である
圧力センサの断面図、第11図は同圧力センサの受光素
子部の要部拡大断面図、第12図A、B、C,’Dは圧
力変化に対する各受光素子の出力図、第13図は本発明
の第3の実施例である圧力センザの断面図、第14図は
第13図のC−B−C断面図、第15図は同圧力センサ
の受光素子部の要部拡大側面図、第16図は本発明の第
4の実施例である圧力センサの断面図、第17図は第1
6図のC−B−C断面図である。 111、 211. 311. 411・・・・・・ダ
/1ヤフラム、121,221,321,421・・・
・・・遮光板、124,224,324,424・・・
・・バネ、128.228,328,428・・・−発
光素子、129.229,329,429・・・・・受
光素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第4
図 第5図 P 第7図 第8図 f’)f (14 第9図 タ′イヱフラ乙不グーの1少倉椋万離 !@10図 第11図 第12図 Po Pfpe Fs k f’r p6 p7 P6
Pr第13図 第14図 第15図
Figure 1 is a side sectional view of the main parts of a washing machine using a conventional pressure sensor, Figure 2 is a sectional view showing the normally open contact of the conventional pressure sensor in an open state, and Figure 3 is a normally open contact. 4 is an enlarged plan view of the same main part, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between pressure and output of the same pressure sensor, and FIG. 6 is a pressure sensor that is an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view of the pressure sensor according to the first embodiment of the present invention; FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the light-receiving element of the pressure sensor; Figure 9A is a diagram showing the relationship between the displacement of the light shielding plate and the output of the same pressure sensor, Figure 9B is a diagram showing the relationship between the pressure of the same pressure sensor and the displacement of the light shielding plate, and Figure 10 is a diagram showing the relationship between the displacement of the light shielding plate and the output of the same pressure sensor. A cross-sectional view of a certain pressure sensor, Fig. 11 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the light-receiving element of the same pressure sensor, Fig. 12 A, B, C, 'D is an output diagram of each light-receiving element in response to pressure changes, and Fig. 13 14 is a cross-sectional view of a pressure sensor according to a third embodiment of the present invention, FIG. 14 is a C-B-C cross-sectional view of FIG. 13, and FIG. 15 is an enlarged side view of a main part of the light receiving element of the pressure sensor , FIG. 16 is a sectional view of a pressure sensor according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a cross-sectional view of a pressure sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view taken along line C-B-C in FIG. 6; 111, 211. 311. 411...Da/1 Yafram, 121,221,321,421...
... Light shielding plate, 124, 224, 324, 424...
...Spring, 128.228,328,428...-Light emitting element, 129.229,329,429... Light receiving element. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 4
Figure 5 P Figure 7 Figure 8 f') f (14 Figure 9 p6 p7 P6
PrFigure 13Figure 14Figure 15

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)発光素子と、この発光素子の光を受ける受光素子
と、圧力の変化を機械的変位に変換するダイヤスラムと
、前記発光素子と前記受光素子の間に設けられ前記ダイ
ヤフラムの動作に連動する遮光板と、前記圧力の変化に
対する前記ダイヤフラムの機械的変位比率を決定するバ
ネとを有する圧力センサ。 (2)受光素子と発光素子が複数対である特許請求の範
囲第1項記載の圧力センザ。 (3)受光素子と発光素子がダイヤフラムの軸心方向に
並列に配置された特許請求の範囲第2項記載の圧力セン
サ。 (4)受光素子と発光素子がダイヤフラムの軸心方向に
対し垂直に並列に配置された特許請求の範囲第2項記載
の圧力センサ。 (6)1個の受光素子に複数の発光素子の光軸が向いて
いる構成である特許請求の範囲第1項記載の圧力センサ
[Scope of Claims] (1) A light-emitting element, a light-receiving element that receives light from the light-emitting element, a diaphragm that converts changes in pressure into mechanical displacement, and a light-emitting element provided between the light-emitting element and the light-receiving element. A pressure sensor comprising: a light shielding plate interlocked with the movement of the diaphragm; and a spring determining a mechanical displacement ratio of the diaphragm with respect to a change in the pressure. (2) The pressure sensor according to claim 1, wherein there are a plurality of pairs of light receiving elements and light emitting elements. (3) The pressure sensor according to claim 2, wherein the light receiving element and the light emitting element are arranged in parallel in the axial direction of the diaphragm. (4) The pressure sensor according to claim 2, wherein the light receiving element and the light emitting element are arranged in parallel perpendicularly to the axial direction of the diaphragm. (6) The pressure sensor according to claim 1, wherein the optical axes of the plurality of light emitting elements are directed toward one light receiving element.
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