KR101120453B1

KR101120453B1 - 차압 센서

Info

Publication number: KR101120453B1
Application number: KR1020097016516A
Authority: KR
Inventors: 마사토 가게야마; 미츠마사 아카시
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2012-02-29
Also published as: CN101646932A; CN101646932B; DE112008000258B4; US20100043563A1; US7930943B2; WO2008093526A1; JPWO2008093526A1; DE112008000258T5; JP4920047B2; KR20090099085A

Abstract

차압 센서의 출력 신호 특성에 포함되는 히스테리시스나 다른 노이즈 성분을 저감시키기 위해, 차압 센서의 챔버 내에 형성된 다이아프램과 함께 작동하는 탄성 반력 부재 (302) 는, 다이아프램에 접촉하는 접촉부 (304) 와, 접촉부 (304) 에 대해 대칭으로 배치된 복수의 스프링 (306, 308) 을 갖는다. 스프링 (306, 308) 의 각각은, C, U, J 또는 V 자 형상으로 굽혀진 판 형상 또는 선 형상의 스프링으로서, 그 일단은 챔버를 구획하는 벽에 고정되고, 타단은 접촉부 (304) 에 접속된다. 다이아프램과 함께 접촉부 (304) 가 이동할 때, 복수의 스프링 (306, 308) 의 변형이 서로 균형을 이루어, 접촉부 (304) 의 다이아프램에 대한 회전 운동과 측면 어긋남을 억제한다.

Description

차압 센서{DIFFERENTIAL PRESSURE SENSOR}

본 발명은, 2 개의 챔버 사이에 배치된 다이아프램의 변위량을 검출하여 차압 신호를 출력하는 차압 센서에 관한 것이다.

2 개의 챔버 사이에 배치된 다이아프램의 변위량을 검출하여 차압 신호를 출력하는 차압 센서가, 예를 들어 특허문헌 1 및 2 에 개시되어 있다. 특허문헌 1 에 개시된 차압 센서는, 일단에서 하우징에 고정되고 타단에서 다이아프램에 접촉되는 외팔보 평판 스프링을 갖고, 챔버 사이의 차압에 따라 그 외팔보 평판 스프링과 다이아프램의 접촉점의 위치가 바뀌고, 그 접촉점의 위치에 따른 레벨을 가진 전기 신호가 차압 신호로서 출력된다. 상기 외팔보 평판 스프링은, 전체적으로, 고정단으로부터 다이아프램의 접점까지 단일한 방향으로 연장되는 형상으로 형성되어 있다.

특허문헌 2 에 개시된 차압 센서에서는, 다이아프램에 피스톤이 접촉되어 있고, 이 피스톤은 코일 스프링에 의해 다이아프램 쪽으로 탄성적으로 눌려져 있어, 이 피스톤의 위치에 따른 레벨을 갖는 전기 신호가 차압 신호로서 출력된다. 코일 스프링을 항상 곧은 형태로 유지하기 위해, 코일 스프링은 좁은 통 중에 삽입되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 소61-230037호 (예를 들어 도 2 및 도 8)

특허문헌 2 : 일본 공개실용신안공보 평4-113044호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

차압 센서로부터 출력되는 차압 신호의 차압-출력 신호 특성에는, 차압의 검출 정밀도에 지장을 주는 노이즈 성분이 어느 정도 포함된다. 특히, 미소한 차압을 고정밀도로 검출하고자 하는 용도로는, 이와 같은 노이즈 성분 특성을 매우 작게 하는 것이 요구된다. 그러한 노이즈 성분 중 하나는 히스테리시스 특성 (차압이 상승될 때의 출력 신호 레벨의 변화 커브와, 차압이 하강될 때의 출력 신호 레벨의 변화 커브 사이의 상이함) 이다. 히스테리시스 특성과 같은 노이즈 성분의 주된 원인으로서, 다이아프램이 작동할 때에 발생되는 부품간의 슬라이딩 마찰이나 다이아프램의 불필요한 변형을 들 수 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 에 개시된 차압 센서에서는, 다이아프램이 작동할 때, 외팔보 평판 스프링이 그 고정단을 중심으로 회전 운동하여 (기울어), 외팔보 평판 스프링의 다이아프램에 대한 상대적인 위치가 변화된다 (즉, 외팔보 평판 스프링과 다이아프램 사이에 슬라이딩이 발생된다). 그로 인해, 외팔보 평판 스프링과 다이아프램 사이의 슬라이딩 마찰이 발생된다. 이것에 더하여, 상기 서술한 외팔보 평판 스프링의 회전 운동은, 외팔보 평판 스프링의 다이아프램에 대한 상대적인 각도를 변화시켜, 외팔보 평판 스프링으로부터 다이아프램에 가하는 반력의 방향을 변화시킨다. 그로 인해, 다이아프램은 그 이동 방향과 상대하는 방향과는 상이한 방향으로의 반력을 받아 불필요한 변형이 발생된다.

특허문헌 2 에 개시된 차압 센서에서는, 다이아프램이 작동할 때, 코일 스프링이 신축되고, 코일 스프링은 그것을 수용한 좁은 통의 벽면에 접촉하여 양자 사이에서 슬라이딩 마찰이 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 차압 센서의 출력 신호 특성에 포함되는 노이즈 성분을 저감시키는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 다이아프램이 작동할 때의 부품간의 슬라이딩 마찰을 저감시키는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 다이아프램이 작동할 때의 다이아프램의 불필요한 변형을 저감시키는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 하나의 측면에 따르면, 차압 센서는, 제 1 챔버를 구획하는 제 1 벽과 제 2 챔버를 구획하는 제 2 벽을 갖는 하우징과, 상기 하우징 내에서 상기 제 1 과 제 2 챔버 사이에 배치되고, 상기 제 1 과 제 2 챔버 사이의 차압을 받아 소정의 이동축을 따라 이동할 수 있는 가동부를 갖는 다이아프램과, 상기 가동부에 탄성적인 반력을 가하는 탄성 반력 부재와, 상기 가동부의 상기 이동축을 따른 위치에 따른 전기 신호를 출력하는 트랜스듀서를 구비한다. 상기 탄성 반력 부재는, 상기 가동부에 접촉하고, 상기 가동부와 함께 이동할 수 있는 접촉부와, 상기 접촉부에 접속된 유동단과, 상기 하우징에 접속된 고정단을 갖는 판 형상 또는 선 형상의 스프링을 갖는다. 상기 스프링은, 상기 유동단과 상기 고정단 사이에 서로 직렬 접속된 제 1 스프링부와 제 2 스프링부를 갖고, 상기 제 1 스프링부는 상기 유동단으로부터 상기 제 1 과 제 2 스프링부의 상호 접속점까지 제 1 방향으로 연장되고, 상기 제 2 스프링부는 상기 상호 접속점으로부터 상기 고정단까지 제 2 방향으로 연장된다. 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향이, 상기 이동축에 직교하는 2 차원 좌표 평면 상에서 서로 둔각을 이루도록, 상기 제 1 스프링부와 제 2 스프링부가 배치된다.

이 차압 센서에서는, 상기 탄성 반력 부재의 스프링을 구성하는 상기 제 1 과 제 2 스프링부가, 상기와 같은 방향 관계로 배치된다. 요컨대, 상기 제 1 과 제 2 스프링부가, 상기 2 차원 좌표 평면 상에서 개략적으로 역방향이 되도록 배치된다. 이와 같은 배치를 채용한 스프링의 구조를, 본 명세서에서는 「스프링의 밸런스 구조」라고 부른다. 이 「스프링의 밸런스 구조」탄성 반력 부재에 채용함으로써, 다이아프램의 가동부와 탄성 반력 부재의 접촉부가 함께 이동할 때에, 제 1 과 제 2 스프링부와 서로 역방향으로 회전 운동하려고 하여 쌍방의 회전 운동이 서로 어느 정도 균형을 이루고, 그로 인해, 접촉부의 다이아프램에 대한 회전 운동이 억제된다. 그 결과, 다이아프램의 불필요한 변형이 억제되고, 다이아프램의 변형에서 기인하는 차압 신호의 노이즈가 저감되어 차압 검출 정밀도가 향상된다.

「스프링의 밸런스 구조」가 채용된 스프링의 전형예는 C, U, V 또는 J 자 형상으로 형성된 판 형상 또는 선 형상의 스프링이다.

바람직한 실시형태에서는, 상기 제 2 스프링부의 길이가, 상기 제 1 스프링부의 길이보다 길다. 이로써, 다이아프램의 스트로크 길이를 보다 길게 하여 차압 검출의 분해능을 향상시키는 것이 보다 용이해진다.

바람직한 실시형태에서는, 상기 탄성 반력 부재가, 상기 접촉부에 공통적으로 접속된 상기 유동단을 각각 갖는 복수의 상기 스프링을 갖고, 상기 복수의 스프링 중 각 1 개의 스프링과 별도의 적어도 1 개의 스프링의 상기 접촉부로부터 각각 연장되는 방향이, 상기 2 차원 좌표 평면 상에서 서로 둔각을 이루도록, 상기 복수의 스프링이 배치된다.

이와 같은 복수의 스프링의 배치 관계를, 본 명세서에서는, 「복수의 스프링 조합의 밸런스 구조」라고 부른다. 이 「복수의 스프링 조합의 밸런스 구조」를 탄성 반력 부재에 채용함으로써, 다이아프램의 가동부와 탄성 반력 부재의 접촉 부가 함께 이동할 때에, 복수의 스프링부와 서로 역방향으로 접촉부를 회전 운동 및 측면을 어긋나게 하려고 하고, 그들 회전 운동 및 측면 어긋남이 서로 어느 정도 균형을 이루어, 그로 인해, 접촉부의 다이아프램에 대한 회전 운동 및 측면 어긋남이 억제된다. 그 결과, 다이아프램과 탄성 반력 부재 사이의 필요없는 슬라이딩이 억제되고, 그 슬라이딩의 마찰에서 기인하는 차압 신호의 히스테리시스 특성이 저감되어 차압 검출 정밀도가 향상된다.

「복수의 스프링 조합의 밸런스 구조」의 전형예는, 상기 복수의 스프링이 상기 접촉부에 대해 대칭하게 배치되는 것이다.

바람직한 실시형태에서는, 상기 탄성 반력 부재는, 상기 스프링과는 다른, 상기 접촉부에 접속된 지부(枝部)를 추가로 갖고, 상기 트랜스듀서는, 상기 지부의 위치에 따라 상기 전기 신호를 출력하도록 되어 있다. 이와 같은 구성을 채용함으로써, 지부와 같은, 트랜스듀서에 의한 위치 검출을 위해 부가되는 부품이, 탄성 반력 부재의 탄성 특성에 실질적인 영향을 주지 않기 때문에, 검출 정밀도에 지장을 주지 않는다. 변형예로서, 상기 스프링에 상기 지부가 형성되어 있어도 된다.

바람직한 실시형태에서는, 상기 탄성 반력 부재는, 상기 제 1 또는 제 2 챔버 중에 배치되고, 상기 트랜스듀서는, 상기 제 1 또는 제 2 챔버 내의 상기 지부에 장착된 이동자와, 상기 제 1 및 제 2 챔버의 밖에 배치되고, 상기 제 1 또는 제 2 챔버 내의 상기 이동자의 위치를, 상기 제 1 또는 제 2 벽을 개재하여 비접촉적으로 검출하는 검출 소자를 갖는다. 이와 같은 구성에 의하면, 검출 소자를 챔버의 밖에 배치할 수 있으므로, 검출 소자에 직접 접하는 것이 바람직하지 않은 예를 들어 기름이나 물과 같은 유체가 챔버 내에 도입되는 용도에도, 이 차압 센서를 적용할 수 있다.

본 발명의 제 2 측면에 따르면, 차압 센서는 제 1 챔버를 구획하는 제 1 벽과 제 2 챔버를 구획하는 제 2 벽을 갖는 하우징과, 상기 하우징 내에서 상기 제 1 과 제 2 챔버 사이에 배치되고, 상기 제 1 과 제 2 챔버 사이의 차압을 받아 소정의 이동축을 따라 이동할 수 있는 가동부를 갖는 다이아프램과, 상기 가동부에 탄성적인 반력을 가하는 탄성 반력 부재와, 상기 가동부의 상기 이동축을 따른 위치에 따른 전기 신호를 출력하는 트랜스듀서를 구비한다. 상기 탄성 반력 부재는, 상기 다이아프램의 상기 가동부에 접촉하고, 상기 가동부와 함께 이동할 수 있는 접촉부와, 상기 접촉부에 공통적으로 접속된 유동단과, 상기 하우징에 접속된 고정단을 각각 갖는 판 형상 또는 선 형상의 복수의 스프링을 갖는다. 상기 복수의 스프링 중 각 1 개의 스프링과 다른 적어도 하나의 스프링의 상기 접촉부로부터 각각 연장되는 방향이, 상기 이동축에 직교하는 2 차원 좌표 평면 상에서 서로 둔각을 이루도록 상기 복수의 스프링이 배치된다.

이 차압 센서에서는, 탄성 반력 부재에, 상기 서술한 「복수의 스프링 조합의 밸런스 구조」가 채용된다. 이 「복수의 스프링 조합의 밸런스 구조」에 의해, 다이아프램과 탄성 반력 부재 사이의 필요없는 슬라이딩이 억제되고, 그 슬라이딩의 마찰에서 기인하는 차압 신호의 히스테리시스 특성이 저감되어 차압 검출 정밀도가 향상된다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 차압 센서의 출력 신호 특성에 포함되는 노이즈 성분이 저감되어, 그 차압 검출 정밀도가 향상된다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 몇 가지의 실시형태를 설명한다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 차압 센서의 단면도이다. 도 2 는, 이 실시형태에 관련된 차압 센서에 조립된 탄성 반력 부재의 사시도이다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 차압 센서 (100) 는, 강성 재료제의 하우징 (102) 을 갖고, 하우징 (102) 은, 제 1 챔버 (104) 를 구획하는 제 1 벽 (106) 과, 제 2 챔버 (108) 를 구획하는 제 2 벽 (110) 을 갖는다. 제 1 챔버 (104) 는, 그곳에 저압의 유체 (예를 들어, 유압 회로의 저압의 작동유) 가 도입되는 저압 챔버이고, 이것에 대해, 제 2 챔버 (108) 는, 그곳에 도입 구멍 (109) 으로부터 고압의 유체 (예를 들어, 유압 회로의 고압의 작동유) 가 도입되는 고압 챔버이다. 차압 센서 (100) 의 사용법의 일례로서, 하우징 (102) 이 직접적으로 공시체 (예를 들어, 유압 회로의 어느 오일 필터) 에 장착되고, 그 공시체 내의 상이한 압력의 유체 (예를 들어, 오일 필터 내의 필터 엘리먼트를 통과하기 전의 작동유와 통과 후의 작동유) 가 챔버 (104, 108) 에 각각 도입된다.

저압 챔버 (104) 와 고압 챔버 (108) 사이에, 거의 원반형의 다이아프램 (112) 이 배치된다. 다이아프램 (112) 은, 그 중앙부에 가동부 (114) 를 갖고, 가동부 (114) 는 저압 챔버 (104) 와 고압 챔버 (108) 사이의 차압을 받아 도 1 중의 수평 방향으로 이동할 수 있다. 여기에서, 설명의 편의상, X-Y-Z 직교 좌표계 (200) 를 정의한다. 이 좌표계 (200) 에 따르면, 가동부 (114) 는 X 축 방향으로 이동할 수 있다.

다이아프램 (112) 의 재료는, 전형적으로는 고무와 같은 가요성과 탄성이 풍부한 재료인데, 가동부 (114) 가 이동할 수 있도록 만들어져 있으면 금속과 같이 가요성이 약간 적은 재료여도 된다. 다이아프램 (112) 이 자립할 수 있는 것, 즉, 차압 센서 (100) 가 중력에 대하는 자세가 바뀌어도, 다이아프램 (112) 이 중 력의 작용으로 변형되지 않는 것이 바람직하다. 다이아프램 (112) 의 가동부 (114) 는, 그 선두부에 마모에 강한 재료제의 볼 (116) 을 갖고, 볼 (116) 은, 가동부 (114) 의 선두부로부터 저압 챔버 (104) 쪽으로 돌출되어 있다.

저압 챔버 (104) 내에, 다이아프램 (112) 의 가동부 (114) 에 그 이동 방향과 역방향으로 탄성적인 반력을 가하기 위한 탄성 반력 부재 (118) 가 배치되어 있다. 도 1 과 도 2 에 나타내는 바와 같이, 탄성 반력 부재 (118) 는, 접촉부 (120) 와 스프링 (122) 을 갖는다. 스프링 (122) 은, 그 얇은 두께의 방향으로 개략 C 자형 또는 U 자형으로 굽혀진 가늘고 긴 판 스프링으로서, 그 일단 (이하, 유동단이라고 한다) (122A) 에서 접촉부 (120) 에 접속되고, 그 타단 (이하, 고정단이라고 한다) (122B) 에서 하우징 (102) 에, 예를 들어 볼트에 의해 고정되어 있다. 또한, 스프링 (122) 으로서 판 스프링 대신에, 선 형상의 스프링을 사용할 수도 있다. 스프링 (122) 은, 접촉부 (120) 가 다이아프램 (112) 의 가동부 (114) 의 볼 (116) 에 항상 계속 접촉되어 있도록, 가동부 (114) 를 향하는 탄성적인 반력을 접촉부 (120) 에 가하고 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 탄성 반력 부재 (118) 는, 추가로, 접촉부 (120) 에 접속된 지부 (124) 를, 상기 서술한 스프링 (122) 과는 별도로 갖는다. 지부 (124) 상에는 이동자 (126) 가 고정되어 있고, 이동자 (126) 는 접촉부 (120) 의 X 축을 따른 위치, 요컨대 변위량에 따른 전기적인 차압 신호를 생성하기 위한 트랜스듀서의 일 부품이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 이동자 (126) (영구 자석) 는, 저압 챔버 (104) 내에서 제 1 벽 (106) 의 X 축에 평행하게 이루 어진 육박부 (106A) 의 근방에 배치된다. 가동부 (114) 와 접촉부 (120) 가 모두 X 축을 따라 이동할 때, 이동자 (126) 는 제 1 벽 (106) 의 육박부 (106A) 의 내면에 평행하게 이동한다. 저압 챔버 (104) 외로서 제 1 벽 (106) 의 육박부 (106A) 의 근방에, 트랜스듀서의 또 다른 부품인 비접촉 검출 소자 (128) 가 배치되어 있다. 비접촉 검출 소자 (128) 는, 지부 (124) 상의 이동자 (126) (영구 자석) 의 X 축을 따른 위치 (환언하면, 다이아프램 (112) 의 가동부 (114) 의 위치) 를, 제 1 벽 (106) 을 개재하여 비접촉적으로 검출하고, 검출된 위치에 따른 전압 레벨을 갖는 전압 신호 (차압 신호) 를 생성한다. 또한, 변형예로서 스프링 (122) 의 어느 지점에, 그곳에 이동자 (126) 가 장착된 지부가 형성되어 있어도 된다.

비접촉 검출 소자 (128) 로부터 출력된 차압 신호는, 배선 (130) 을 통하여 차압 센서 (100) 의 외부로 출력된다. 이 차압 신호의 레벨은 챔버 (104, 108) 간 차압의 크기를 나타내는 것이 된다.

본 실시형태에서는, 상기 트랜스듀서로서, 홀 효과를 이용하여 자계 강도를 전압 신호로 변환시킨다는 비접촉 검출 원리를 사용한 것이 채용되고, 이동자 (126) 는 자계를 생성하는 영구 자석으로 하여 구현화(具現化)되고, 비접촉 검출 소자 (128) 는 홀IC 로서 구현화되어 있다. 비접촉 검출 소자 (128) 로서의 홀IC 는, 이동자 (126) 로서의 영구 자석이 형성되는 자계의 강도를 감지하고, 그 강도에 따른 전압 레벨을 갖는 차압 신호로서의 전압 신호를 출력한다. 상기 트랜스듀서로서 다른 비접촉 검출 원리를 사용한 것이 채용되어도 된다.

홀IC 와 같은 비접촉 검출 소자 (128) 는, 챔버 (104 및 108) 의 밖에 배치된다. 그로 인해, 챔버 (104 및 108) 에, 압력 유체로서 유압 회로의 작동유나 수압 회로의 작동수와 같은 액체를 도입해도, 그 액체는 비접촉 검출 소자 (128) 에 접촉되지 않으므로, 비접촉 검출 소자 (128) 의 전기 회로에 악영향을 미치지 않는다. 따라서, 본 실시형태에 관련된 차압 센서 (100) 는, 공기압 회로뿐만 아니라, 유압 회로나 수압 회로와 같은 액체압 회로에서의 차압 검출에 사용할 수 있다.

다음으로, 상기 서술한 탄성 반력 부재 (118) 의 구조, 특히, 접촉부 (120) 에 접속된 스프링 (122) 의 구조에 대해 상세하게 설명한다.

탄성 반력 부재 (118) 의 스프링 (122) 에는, 이 명세서에서 「밸런스 구조」라는 구조가 채용되어 있다. 즉, 스프링 (122) 의 밸런스 구조란, 다이아프램 (112) 의 가동부 (114) 와 탄성 반력 부재 (118) 의 접촉부 (120) 가 X 축을 따라 이동함으로써 스프링 (122) 이 변형될 때, 스프링 (122) 의 어느 부분의 변형과 다른 부분의 변형이 서로 균형을 이룸 (상쇄) 으로써, 접촉부 (120) 의 가동부 (114) 에 대한 상대적인 회전 운동 (경사) 이 억제되게 된 구조를 말한다. 이 밸런스 구조에 대해, 이하에서 구체적으로 설명한다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 스프링 (122) 은, 유동단 (122A) 과 고정단 (122B) 사이에 서로 직렬 접속된 제 1 스프링부 (122C) 와 제 2 스프링부 (122D) 를 갖는다. 제 1 스프링부 (122C) 는, 유동단 (122A) 에서부터 제 1 과 제 2 스프링부 (122C, 122D) 간의 상호 접속점 (122E) 까지, 화살표 (202) 로 나타내는 방향 (이하, 제 1 방향이라고 한다) 으로 연장되어 있다. 한편, 제 2 스프링부 (122D) 는, 상호 접속점 (122E) 에서부터 고정단 (122B) 까지, 화살표 (204) 로 나타내는 방향 (이하, 제 2 방향이라고 한다) 으로 연장되어 있다. 도 3a 에 나타내는 바와 같이, 제 1 방향 (202) 과 제 2 방향 (204) 이, 가동부 (114) 의 이동 축 (요컨대, X 축) 에 직교하는 좌표 평면 (즉, Y-Z 평면) 상에서 서로 이루는 각도 (206) 는 180 도 (요컨대, 완전히 역방향) 이다. 또한, 제 1 방향 (202) 과 제 2 방향 (204) 이 Y-Z 평면 상에서 서로 이루는 각도 (206) 는, 반드시 180 도일 필요는 없고, 도 3b 에 나타내는 바와 같이 둔각 (요컨대, 개략적으로 역방향) 이어도 된다. 이와 같이, 스프링 (122) 의 밸런스 구조는, 제 1 스프링부 (122C) 와 제 2 스프링부 (122D) 가 개략적으로 역방향으로 배치됨으로써 구현화되어 있다.

도 4 는, 상기 서술한 스프링 (122) 의 밸런스 구조의 작용을 설명하기 위한, 탄성 반력 부재 (118) 의 간략 측면도이다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 다이아프램 (112) 으로부터 화살표 (208) 로 나타내는 X 축 방향의 가압력이 접촉부 (120) 에 가해졌을 경우를 상정한다. 이 경우, 스프링 (122) 은 실선으로 나타내는 형태에서 1 점 쇄선으로 나타내는 형태로 변형된다. 이 경우, 제 2 스프링부 (122D) 는, 고정단 (122B) 에서 보았을 때 화살표 (210) 로 나타내는 좌방향으로 회전 운동한다. 동시에, 제 1 스프링부 (122C) 는, 상호 접속점 (122E) 에서 보았을 때 화살표 (212) 로 나타내는 바와 같이 우방향으로 회전 운동한다. 이와 같이, 제 1 스프링부 (122C) 와 제 2 스프링부 (122D) 는 서로 반대 방향으로 회전 운동한다. 따라서, 접촉부 (120) 에서는, 제 1 스프링부 (122C) 의 회전 운동과 제 2 스프링부 (122D) 의 회전 운동이 (완전하지 않을지도 모르지만 어느 정도는) 균형을 이루고, 접촉부 (120) 의 다이아프램 (112) 에 대한 상대적인 회전 운동 (경사) 이 매우 작게 억제된다. 환언하면, 접촉부 (120) 는 거의 회전 운동하지 않고 X 축 방향으로 거의 평행이동할 수 있다. 결과적으로, 접촉부 (120) 가 거의 회전 운동하지 않고 거의 평행 이동함으로써, 접촉부 (120) 가 다이아프램 (112) 에 가하는 반력의 방향은 거의 X 축 방향으로 유지되고, 접촉부 (120) 의 회전 운동 또는 경사에서 기인하는 다이아프램 (112) 의 불필요한 변형이 방지된다. 그 결과, 트랜스듀서로부터 출력되는 차압 신호의 차압-신호 레벨 특성에 포함되는 다이아프램 (112) 의 변형에서 기인하는 노이즈 성분이 저감되어 차압 검출의 정밀도가 개선된다.

스프링 (122) 의 밸런스 구조에는 여러 가지의 변형예가 존재한다. 도 5 는, 스프링 (122) 의 밸런스 구조의 하나의 변형예를 채용한 탄성 반력 부재 (1182) 를 나타낸다.

도 5 에 나타낸 탄성 반력 부재 (1182) 에서는, 스프링 (122) 은 J 자형으로 형성되어 있고, 그곳에서는, 제 2 스프링부 (122D) 의 길이가 제 1 스프링부 (122C) 의 길이보다 길다. 이것에 대해, 도 1 및 도 2 에 나타낸 탄성 반력 부재 (118) 에서는, 스프링 (122) 은 C 자형 또는 U 자형으로 형성되어 있고, 그곳에서는, 제 1 스프링부 (122C) 와 제 2 스프링부 (122D) 의 길이가 거의 동일하다. 도 5 에 나타낸 스프링 (122) 의 형상으로서의 J 자형은, 도 1 및 도 2 에 나타 낸 C 자형이나 U 자형에 비해, 동일한 크기의 힘이 접촉부 (120) 에 가해졌을 때의 접촉부 (120) 의 X 축 방향으로의 이동 거리 (스트로크 길이) 가 보다 길어지도록, 스프링 (122) 을 설계하는 것을 용이하게 한다. 접촉부 (120) 스트로크 길이가 길어지면, 차압 검출의 분해능이 향상된다.

도 6 은, 스프링 (122) 의 밸런스 구조의 다른 변형예를 채용한 탄성 반력 부재 (1184) 를 나타낸다.

도 6 에 나타낸 탄성 반력 부재 (1184) 에서는, 스프링 (122) 은 전체적으로 V 자형으로 형성되고, 그곳에서는, 제 1 스프링 (122C) 과 제 2 스프링부 (122D) 는 모두 거의 곧은 형상을 갖는다. 이것에 대해, 도 1 및 도 2 에 나타낸 탄성 반력 부재 (118), 또는 도 5 에 나타낸 탄성 반력 부재 (1182) 에서는, 스프링 (122) 은 전체적으로 C 자형, U 자형 또는 J 자형으로 형성되고, 그곳에서는, 제 1 스프링부 (122C) 와 제 2 스프링부 (122D) 는 모두 거의 원호 형상으로 만곡되어 있다. 밸런스 구조의 스프링 (122) 은, 그 구체적인 형상이 C 자형, U 자형, J 자형 또는 V 자형 중 어느 것임에도 불구하고, 도 4 를 참조하여 설명한 바와 같은, 접촉부 (120) 의 회전 운동을 억제하는 작용을 얻을 수 있다.

도 7 은, 스프링 (122) 의 밸런스 구조의 또 다른 변형예를 채용한 탄성 반력 부재 (1186) 의 사시도이다. 도 8 은, 도 7 에 나타낸 밸런스 구조의 작용을 설명하는 탄성 반력 부재 (1186) 의 측면도이다.

상기 서술한 탄성 반력 부재 (118, 1182 및 1184) 중 어느 것에서도, 스프링 (122) 은, 그 얇은 두께의 방향으로 굽혀진 (환언하면, 접촉부 (120) 의 이동축 (X 축) 에 직교하는 축을 중심으로 한 회전 방향으로 굽혀진) 판 스프링이다. 이것에 대해, 도 7 에 나타낸 탄성 반력 부재 (1186) 에서는, 스프링 (122) 은, 두께보다 넓은 폭의 방향으로 굽혀진 (환언하면, 접촉부 (120) 의 이동축 (X 축) 에 평행한 축을 중심으로 하는 회전 방향으로 굽혀진) 판 스프링이다. 그러나, 도 7 에 나타낸 탄성 반력 부재 (1186) 에서도, 제 1 스프링부 (122C) 와 제 2 스프링부 (122D) 가 개략적으로 역방향으로 배치되어 있는 점은, 상기 서술한 탄성 반력 부재 (118, 1182 및 1184) 와 동일하다. 다이아프램 (112) (도시 생략) 으로부터 접촉부 (120) 에, 화살표 (208) 로 나타내는 X 축 방향의 가압력이 가해지게 된다.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 화살표 (208) 로 나타내는 가압력이 접촉부 (120) 에 가해지면, 제 2 스프링부 (122D) 가 고정단 (122B) 에서 보았을 때 화살표 (210) 에 나타내는 바와 같이 우방향으로 회전 운동하고, 동시에, 제 1 스프링부 (122C) 가 상호 접속점 (122E) 에서 보았을 때 화살표 (212) 로 나타내는 바와 같이 좌방향으로 회전 운동한다. 따라서, (특히, 가압 방향의 이동 거리가 짧을 때에) 제 1 스프링부 (122C) 와 제 2 스프링부 (122D) 의 회전 운동이, (완전하지 않을지도 모르지만 어느 정도는) 균형을 이루고, 접촉부 (120) 의 다이아프램 (112) (도시 생략) 에 대한 상대적인 회전 운동이 억제된다.

이상과 같이, 탄성 반력 부재에서 채용될 수 있는 스프링의 밸런스 구조의 구체적인 구성에는 여러 가지 변형을 얻을 수 있다. 또, 탄성 반력 부재를 하우징 내의 어디에 배치하는지에 대해서도, 다른 변형을 얻을 수 있다. 예를 들어, 도 1 에 나타난 예에서는, 탄성 반력 부재 (118) 가 저압 챔버 (104) 내에 배 치된다. 변형예로서 고압 챔버 (108) 내에 탄성 반력 부재가 배치된다는 설계도 채용할 수 있다.

도 9 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 차압 센서의 단면도이다. 도 10 은, 도 9 의 A-A 선을 따른 이 차압 센서의 단면도이다. 도 11 은, 이 차압 센서에 조립되는 탄성 반력 부재의 사시도이다.

도 9 ～ 도 11 에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태에 관련된 차압 센서 (300) 의, 도 1 및 2 에 나타낸 제 1 실시형태에 관련된 차압 센서 (100) 의 차이점은, 주로 탄성 반력 부재의 구조에 있다. 즉, 제 2 실시형태에 관련된 차압 센서 (300) 에 조립된 탄성 반력 부재 (302) 는, 도 11 에 단적으로 나타나 있는 바와 같이, 구조, 사이즈 및 탄성 특성에 있어서 실질적으로 동일한 2 개의 스프링 (306 과 308) 이, 1 개의 접촉부 (304) 에 공통적으로 접속된 구조를 갖고 있다. 2 개의 스프링 (306 과 308) 은, 접촉부 (304) 의 이동축 (X 축) 에 직교하는 좌표 평면 (Y-Z 평면) 상에서 접촉부 (308) 에 대해 대칭이 되도록 배치되어 있다. 스프링 (306 과 308) 의 각각은, 도 5 에 나타낸 바와 같은 J 자형으로 형성된 판 형상 또는 선 형상의 스프링이다 (혹은, 도 1 및 도 2 에 나타낸 바와 같은 C 또는 U 자형, 혹은, 도 6 에 나타낸 바와 같은 V 자형의 스프링이어도 된다). 스프링 (306 과 308) 은, 각각의 유동단 (306A 와 308A) 에서 접촉부 (304) 에 공통적으로 접속되고, 각각의 고정단 (306B 와 306A) 에서 하우징 (102) 에, 예를 들어 볼트에 의해 고정된다. 접촉부 (304) 에는, 또한, 이동자 (126) 가 장착되는 지부 (312) 가 2 개의 스프링 (306 과 308) 과는 별도로 접속되어 있다. 또 한, 변형예로서 스프링 (306 또는 308) 의 어느 지점에, 그곳에 이동자 (126) 가 장착된 지부가 형성되어 있어도 된다.

도 11 에 나타낸 탄성 반력 부재 (302) 에서는, 2 종류의 「밸런스 구조」가 채용되어 있다. 제 1 종류의 「밸런스 구조」는, 스프링 (306 과 308) 의 각각에 채용된, 앞서 설명한 「스프링의 밸런스 구조」이다. 즉, 스프링 (306) 에서는, 제 1 과 제 2 스프링부 (306C 와 306D) 가 Y-Z 평면 상에서 서로 개략적으로 역방향이 되도록 배치되어 있다. 스프링 (308) 에서도, 제 1 과 제 2 스프링부 (308C 와 308D) 가 Y-Z 평면 상에서 서로 개략적으로 역방향이 되도록 배치되어 있다. 따라서, 스프링 (306 과 308) 의 각각은 단독으로, 도 4 를 참조하여 앞서 설명한 바와 같은 작용을 얻을 수 있다. 이것에 더하여, 제 2 종류의 「밸런스 구조」로서, 「복수의 스프링 조합의 밸런스 구조」가 채용되어 있다. 즉, 「복수의 스프링 조합의 밸런스 구조」는, 2 개의 스프링 (306 과 308) 이 Y-Z 평면 상에서 접촉부 (308) 에 대해 대칭으로 배치된 구조로서 구현화되어 있다. 이와 같은 2 개의 스프링 (306 과 308) 의 대칭 배치는, 환언하면, 2 개의 스프링 (306 과 308) (특히, 접촉부 (304) 에 접속된 제 1 스프링부 (306C 와 308C) 의 접촉부 (304) 로부터 각각 연장되는 방향 (402 와 404) 이 Y-Z 평면 상에서 이루는 각도가 180 도라는 것이다. 또한, 2 개의 스프링 (306 과 308) 의 방향 (402 와 404) 의 Y-Z 평면 상에서 이루는 각도는, 반드시 180 도 (요컨대, 완전히 역방향) 일 필요는 없고, 둔각 (즉, 개략적으로 역방향) 이면 된다.

도 12 는, 상기 서술한 복수의 스프링 (예를 들어, 2 개의 스프링) 조합의 밸런스 구조의 작용을 설명하기 위한 탄성 반력 부재 (302) 의 간략 측면도이다.

도 12 에 나타내는 바와 같이, 다이아프램 (112) (도시 생략) 으로부터 화살표 (208) 로 나타내는 가압력이 접촉부 (304) 에 가해졌을 경우, 2 개의 스프링 (306 과 308) 은, 실선으로 나타내는 형상으로부터, 1 점 쇄선으로 나타나는 형상으로 변형된다. 이 때, 2 개의 스프링 (306 과 308) 의 접촉부 (304) 에 접속된 부분 (제 1 스프링부) (306C 와 308C) 이, 고정단 (306B 와 308B) 에서 보아, 화살표 (406 과 408) 로 나타내는 바와 같이 서로 역방향으로 회전 운동하려고 하여, 양방의 회전 운동이 (완전하지 않을지도 모르지만 어느 정도는) 균형을 이루게 (상쇄) 되어, 접촉부 (304) 의 다이아프램 (112) 에 대한 회전 운동이 억제된다. 그 결과, 접촉부 (304) 는, 화살표 (410) 로 나타내는 바와 같이, 실질적으로 X 축의 방향으로 평행 이동한다.

또한, 접촉부 (304) 의 다이아프램 (112) 에 대한 회전 운동이 억제될 뿐만 아니라, 접촉부 (304) 의 다이아프램 (112) 에 대한 측면 어긋남 (요컨대, X 축과 직교하는 방향으로의 이동) 도 억제된다. 즉, 도 4 를 참조하여 앞서 설명한 「스프링의 밸런스 구조」만으로는, 도 4 에 화살표 (214) 로 나타내는 접촉부 (120) 의 약간의 측면 어긋남이 발생되므로, 접촉부 (120) 와 다이아프램 (112) 사이에 약간의 슬라이딩 마찰이 발생된다. 이것에 대해, 도 11 에 나타나 있는 바와 같이, 「복수의 스프링 조합의 밸런스 구조」에 의하면, 복수의 스프링 (306 과 308) 이 X 축과 직교하는 서로 역방향으로 이동하려고 하므로, 쌍방의 이동이 (완전하지 않을지도 모르지만 어느 정도는) 균형을 이루어, 접촉부 (304) 의 측면 어긋남이 억제되어 접촉부 (120) 와 다이아프램 (112) 사이의 슬라이딩이 억제된다. 결과적으로, 접촉부 (120) 와 다이아프램 (112) 사이의 슬라이딩 마찰이 억제되고, 이 슬라이딩 마찰에서 기인하는 차압 신호의 히스테리시스 특성이 매우 작게 억제되어 차압 검출 정밀도가 향상된다.

「복수의 스프링 조합의 밸런스 구조」에도 많은 변형이 있을 수 있다. 도 13 은, 복수의 스프링 조합의 밸런스 구조의 하나의 변형예를 채용한 탄성 반력 부재 (3022) 를 나타낸다.

도 13 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 스프링 (306 과 308) 의 각각은, 도 7에 나타낸 바와 같이 폭의 방향으로 C, U, J 또는 V 자형으로 굽혀진 판 스프링이다. 이 2 개의 스프링 (306 과 308) 이, 접촉부 (304) 에 공통적으로 접속되어 Y-Z 평면 상에서 서로 둔각을 이루는 방향으로 (예를 들어, 접촉부 (304) 에 대해 대칭으로) 배치되어 있다.

도 14 는, 복수의 스프링 조합의 밸런스 구조의 다른 변형예를 채용한 탄성 반력 부재 (3024) 를 나타낸다.

도 14 에 나타낸 탄성 반력 부재 (3024) 에서는, 2 개의 스프링 (306 과 308) 의 각각에는, 앞서 설명한 바와 같은 「스프링의 밸런스 구조」는 채용되어 있지 않다. 그러나, 제 1 스프링부 (306C 와 308C) 는, 접촉부 (304) 에 공통적으로 접속되어 Y-Z 평면 상에서 서로 둔각을 이루는 방향으로 (예를 들어, 접촉부 (304) 에 대해 대칭으로) 배치되어 있다. 이와 같이 「스프링의 밸런스 구조」가 아니고, 「복수의 스프링 조합의 밸런스 구조」만이 채용되어 있는 경우에도, 도 12 를 참조하여 설명한 바와 같은 작용이 얻어진다.

도 15 는, 복수의 스프링 조합의 밸런스 구조의 또 다른 변형예를 채용한 탄성 반력 부재 (3026) 를 나타낸다.

도 15 에 나타낸 탄성 반력 부재 (3026) 에서는, 3 개의 스프링 (306, 308 및 310) 이 접촉부 (304) 에 공통적으로 접속되어 Y-Z 평면 상에서 서로 둔각을 이루는 방향으로 (예를 들어, 접촉부 (304) 에 대해 대칭으로) 배치되어 있다. 접촉부 (304) 가 X 축을 따라 이동할 때, 3 개의 스프링 (306, 308 및 310) 사이에서 각각의 스프링의 회전 운동과 측면 어긋남이 균형을 이루어, 접촉부 (304) 가 실질 적으로 X 축을 따라 평행 이동하게 된다.

또 다른 변형예로서, 도시되지 않았지만, 4 개 이상의 스프링을 조합한 밸런스 구조도 채용할 수 있다. 즉, 4 개 이상의 스프링이, 1 개의 접촉부에 공통적으로 접속되고, 각 1 개의 스프링과 별도의 적어도 1 개의 스프링이 Y-Z 평면 상에서 서로 둔각을 이루는 방향으로 (예를 들어, 접촉부 (304) 에 대해 대칭으로) 배치된다. 각 스프링에는, 스프링의 밸런스 구조가 채용되어도 되고, 채용되지 않아도 된다.

이상, 본 발명의 몇 가지의 바람직한 실시형태를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 상기 서술한 실시형태에만 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 변경하지 않고, 다른 여러 가지의 형태로 실시할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 차압 센서의 단면도.

도 2 는 제 1 실시형태에 관련된 차압 센서에 삽입되어 있는 탄성 반력 부재의 사시도.

도 3 은 제 1 과 제 2 스프링부의 개략적 역방향 배치에 의해 구현화된 스프링의 밸런스 구조를 설명하는 도면.

도 4 는 스프링의 밸런스 구조의 작용을 설명하기 위한, 탄성 반력 부재의 측면도.

도 5 는 스프링의 밸런스 구조 중 하나의 변형예를 채용한 탄성 반력 부재의 측면도.

도 6 은 스프링의 밸런스 구조의 다른 변형예를 채용한 탄성 반력 부재의 측면도.

도 7 은 스프링의 밸런스 구조의 또 다른 변형예를 채용한 탄성 반력 부재의 사시도.

도 8 은 도 6 에 나타낸 밸런스 구조의 작용을 설명하는 탄성 반력 부재 (1186) 의 측면도.

도 9 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 차압 센서의 단면도.

도 10 은 도 9 의 A-A 선을 따른 제 2 실시형태에 관련된 차압 센서의 단면도.

도 11 은 제 2 실시형태에 관련된 차압 센서에 삽입된 탄성 반력 부재의 사시도.

도 12 는 복수의 스프링 조합의 밸런스 구조의 작용을 설명하기 위한 탄성 반력 부재 간략화된 측면도.

도 13 은 복수의 스프링 조합의 밸런스 구조 중 하나의 변형예를 채용한 탄성 반력 부재의 사시도.

도 14 는 복수의 스프링 조합의 밸런스 구조의 다른 변형예를 채용한 탄성 반력 부재의 측면도.

도 15 는 복수의 스프링 조합의 밸런스 구조의 또 다른 변형예를 채용한 탄성 반력 부재의 측면도.

부호의 설명

100 차압 센서

102 하우징

104 제 1 챔버 (저압 챔버)

106 제 1 벽

106A 제 1 벽의 육박부

108 제 2 챔버 (고압 챔버)

110 제 2 벽

112 다이아프램

114 다이아프램의 가동부

118 탄성 반력 부재

118, 1182, 1184, 1186 탄성 반력 부재

120 접촉부

122 스프링

122A 유동단

122B 고정단

122C 제 1 스프링부

122D 제 2 스프링부

122E 상호 접속점

124 지부

126 이동자

128 비접촉 검출 소자

130 배선

200 참조 번호

300 차압 센서

302, 3022, 3024, 3026 탄성 반력 부재

304 접촉부

306, 308, 310 스프링

306A, 308A 유동단

306B, 308B 고정단

306C, 308C 제 1 스프링부

306D, 308D 제 2 스프링부

312 지부

Claims

제 1 챔버 (104) 를 구획하는 제 1 벽 (106) 과 제 2 챔버 (108) 를 구획하는 제 2 벽 (110) 을 갖는 하우징 (102) 과,

상기 하우징 내에서 상기 제 1 과 제 2 챔버 사이에 배치되고, 상기 제 1 과 제 2 챔버 사이의 차압을 받아 소정의 이동축 (X) 을 따라 이동할 수 있는 가동부 (114) 를 갖는 다이아프램 (112) 과,

상기 가동부에 탄성적인 반력을 가하는 탄성 반력 부재 (118, 1182, 1184, 1186, 302, 3022, 3024 또는 3026) 와,

상기 가동부의 상기 이동축을 따른 위치에 따른 전기 신호를 출력하는 트랜스듀서 (126 과 128) 를 구비하고,

상기 탄성 반력 부재 (118, 1182, 1184, 1186, 302, 3022, 3024 또는 3026 )가,

상기 가동부에 접촉하고, 상기 가동부와 함께 이동할 수 있는 접촉부 (120 또는 304) 와,

상기 접촉부에 접속된 유동단 (122A, 306A 또는 308A) 과, 상기 하우징에 접속된 고정단 (122B, 306B 또는 308B) 을 갖는 판 형상 또는 선 형상의 스프링 (122, 306, 308 또는 310) 을 갖고,

상기 스프링은, 상기 유동단과 상기 고정단 사이에 서로 직렬 접속된 제 1 스프링부 (122C, 306C 또는 308C) 와 제 2 스프링부 (122D, 306D 또는 308D) 를 갖 고, 상기 제 1 스프링부는 상기 유동단으로부터 상기 제 1 과 제 2 스프링부의 상호 접속점까지 제 1 방향으로 연장하고, 상기 제 2 스프링부는 상기 상호 접속점으로부터 상기 고정단까지 제 2 방향으로 연장하고,

상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향이, 상기 이동축에 직교하는 2 차원 좌표 평면 (Y-Z) 상에서 서로 둔각을 이루도록, 상기 제 1 스프링부와 제 2 스프링부가 배치되고,

상기 제 2 스프링부 (122D, 306D 또는 308D) 의 길이가, 상기 제 1 스프링부 (122C, 306C 또는 308C) 의 길이보다 긴 차압 센서.
제 1 항에 있어서,

상기 스프링이 C, U, V 또는 J 자 형상으로 형성된 차압 센서.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성 반력 부재 (302, 3022, 3024 또는 3026) 가, 상기 접촉부 (304) 에 공통적으로 접속된 상기 유동단을 각각 갖는 복수의 상기 스프링 (306 과 308, 또는 306 과 308 과 310) 을 갖고,

상기 복수의 스프링 중의 각 1 개의 스프링 (306) 과 다른 적어도 1 개의 스프링 (308 또는 310) 의 상기 접촉부로부터 각각 연장되는 방향이, 상기 2 차원 좌표 평면 상에서 서로 둔각을 이루도록, 상기 복수의 스프링이 배치된 차압 센서.
제 3 항에 있어서,

상기 복수의 스프링이 상기 접촉부에 대해 대칭으로 배치된 차압 센서.
제 1 챔버 (104) 를 구획하는 제 1 벽 (106) 과 제 2 챔버 (108) 를 구획하는 제 2 벽 (110) 을 갖는 하우징 (102) 과,

상기 하우징 내에서 상기 제 1 과 제 2 챔버 사이에 배치되고, 상기 제 1 과 제 2 챔버 사이의 차압을 받아 소정의 이동축 (X) 을 따라 이동할 수 있는 가동부 (114) 를 갖는 다이아프램 (112) 과,

상기 가동부에 탄성적인 반력을 가하는 탄성 반력 부재 (118, 1182, 1184, 1186, 302, 3022, 3024 또는 3026) 와,

상기 가동부의 상기 이동축을 따른 위치에 따른 전기 신호를 출력하는 트랜스듀서 (126 과 128) 를 구비하고,

상기 탄성 반력 부재 (118, 1182, 1184, 1186, 302, 3022, 3024 또는 3026) 가,

상기 가동부에 접촉되어, 상기 가동부와 함께 이동할 수 있는 접촉부 (120 또는 304) 와,

상기 접촉부에 접속된 유동단 (122A, 306A 또는 308A) 과, 상기 하우징에 접속된 고정단 (122B, 306B 또는 308B) 을 갖는 판 형상 또는 선 형상의 스프링 (122, 306, 308 또는 310) 을 갖고,

상기 스프링은, 상기 유동단과 상기 고정단 사이에 서로 직렬 접속된 제 1 스프링부 (122C, 306C 또는 308C) 와 제 2 스프링부 (122D, 306D 또는 308D) 를 갖고, 상기 제 1 스프링부는 상기 유동단으로부터 상기 제 1 과 제 2 스프링부의 상호 접속점까지 제 1 방향으로 연장되고, 상기 제 2 스프링부는 상기 상호 접속점으로부터 상기 고정단까지 제 2 방향으로 연장되고,

상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향이, 상기 이동축에 직교하는 2 차원 좌표 평면 (Y-Z) 상에서 서로 둔각을 이루도록, 상기 제 1 스프링부와 제 2 스프링부가 배치되고,

상기 탄성 반력 부재 (302, 3022, 3024 또는 3026) 가, 상기 접촉부 (304) 에 공통적으로 접속된 상기 유동단을 각각 갖는 복수의 상기 스프링 (306 과 308, 또는 306 과 308 과 310) 을 갖고,

상기 복수의 스프링 중의 각 1 개의 스프링 (306) 과 다른 적어도 1 개의 스프링 (308 또는 310) 의 상기 접촉부로부터 각각 연장되는 방향이, 상기 2 차원 좌표 평면 상에서 서로 둔각을 이루도록, 상기 복수의 스프링이 배치되고, 상기 접촉부가 회전 운동하지 않고 평행 이동할 수 있게 되어 있는 차압 센서.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 탄성 반력 부재는 상기 스프링과는 다른, 상기 접촉부에 접속된 지부 (124 또는 312) 를 추가로 갖고,

상기 트랜스듀서는 상기 지부의 위치에 따라 상기 전기 신호를 출력하게 된 차압 센서.
제 6 항에 있어서,

상기 탄성 반력 부재는, 상기 제 1 또는 제 2 챔버 내에 배치되고,

상기 트랜스듀서는,

상기 제 1 또는 제 2 챔버 내의 상기 지부에 장착된 이동자 (126) 와,

상기 제 1 및 제 2 챔버의 밖에 배치되고, 상기 제 1 또는 제 2 챔버 내의 상기 이동자의 위치를, 상기 제 1 또는 제 2 벽을 개재하여 비접촉적으로 검출되는 검출 소자 (128) 를 갖는 차압 센서.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 스프링이 지부 (124 또는 312) 를 갖고, 상기 지부 상에 상기 트랜스듀서의 일부 (126) 가 장착된 차압 센서.
제 3 항에 있어서,

상기 제 1 챔버 (104) 는 상기 제 2 챔버에 유입되는 유체의 유압보다 더 낮은 압력의 유체가 유입되고,

상기 제 2 챔버 (108) 는 상기 제 1 챔버에 유입되는 유체의 유압보다 더 높은 압력의 유체가 유입되고,

상기 탄성 반력 부재 (302, 3022, 3024 또는 3026) 가, 상기 제 1 챔버 (104) 내에 배치되고,

상기 탄성 반력 부재 (302, 3022, 3024 또는 3026) 가, 상기 스프링과는 다른, 상기 접촉부 (304) 에 접속된 지부 (312) 를 추가로 갖고,

상기 트랜스듀서 (126 과 128) 는,

상기 지부 (312) 에 장착된 이동자 (126) 와,

상기 제 1 및 제 2 챔버 (104 와 108) 의 밖에 배치되고, 상기 이동자 (126) 의 위치를, 상기 제 1 챔버 (104) 의 벽을 개재하여 비접촉적으로 검출하는 검출 소자 (128) 를 갖고,

상기 복수의 스프링 (306 과 308, 또는 306 과 308 과 310) 의 각각이, C, U, V 또는 J 자 형상으로 형성되고,

상기 복수의 스프링 (306 과 308, 또는 306 과 308 과 310) 의 각각이, 상기 유동단과 상기 고정단 사이에 서로 직렬 접속된 제 1 스프링부 (306C 또는 308C) 와 제 2 스프링부 (306D 또는 308D) 를 갖고, 상기 제 1 스프링부는 상기 유동단으로부터 상기 제 1 과 제 2 스프링부의 상호 접속점까지 제 1 방향으로 연장되고, 상기 제 2 스프링부는 상기 상호 접속점으로부터 상기 고정단까지 제 2 방향으로 연장되고, 상기 제 2 스프링부 (122D, 306D 또는 308D) 의 길이가, 상기 제 1 스프링부 (122C, 306C 또는 308C) 의 길이보다 길고,

상기 복수의 스프링 (306 과 308, 또는 306 과 308 과 310) 이, 상기 접촉부에 대해 대칭으로 배치된 차압 센서.