JP3427667B2 - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力センサに関
し、特に溶融樹脂等の高温・高粘性流体の圧力(静圧)
の測定、エンジンの筒内圧等の高温・高圧の気体の圧力
の測定等に使用できる圧力センサに関する。
し、特に溶融樹脂等の高温・高粘性流体の圧力(静圧)
の測定、エンジンの筒内圧等の高温・高圧の気体の圧力
の測定等に使用できる圧力センサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の圧力センサとしては、図
9,図10,図11に示すようなものがあった。
9,図10,図11に示すようなものがあった。
【0003】図9に示す圧力センサ100は、受圧部1
01に作用する圧力を圧力検出部102に備えた水晶圧
電素子によって検出するものである。
01に作用する圧力を圧力検出部102に備えた水晶圧
電素子によって検出するものである。
【0004】図10に示す圧力センサ200は、スリー
ブ201内に摺動自在に挿入されたピン202によって
受圧部203の圧力を伝達して圧力検出部204におい
てこれを検出するものである。この圧力センサ200で
は、ピン202の位置決めを板バネ205で行ってい
る。
ブ201内に摺動自在に挿入されたピン202によって
受圧部203の圧力を伝達して圧力検出部204におい
てこれを検出するものである。この圧力センサ200で
は、ピン202の位置決めを板バネ205で行ってい
る。
【0005】図11に示す圧力センサ300においても
同様に、ダイアフラム301に係合されたピン303が
スリーブ302内に摺動自在に挿入されており、ピン3
03の先端の受圧部304に作用する圧力を、ピン30
3によってダイアフラム301に伝達し、ダイアフラム
301の変形を上面に配設された金属薄膜歪ゲージ30
5の変形として検出するものである。
同様に、ダイアフラム301に係合されたピン303が
スリーブ302内に摺動自在に挿入されており、ピン3
03の先端の受圧部304に作用する圧力を、ピン30
3によってダイアフラム301に伝達し、ダイアフラム
301の変形を上面に配設された金属薄膜歪ゲージ30
5の変形として検出するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧力セ
ンサ100のように、水晶圧電素子を使用すると加圧放
置ができないという問題があった。
ンサ100のように、水晶圧電素子を使用すると加圧放
置ができないという問題があった。
【0007】また、圧力センサ200のように、ピン2
02の位置決めを板バネで行うタイプのものでは、ピン
202とスリーブ201とのクリアランスが約5μmあ
り、ピン202・スリーブ201間のシール性がないの
で、特に低粘性流体については正確な圧力測定が望めな
いという問題があった。
02の位置決めを板バネで行うタイプのものでは、ピン
202とスリーブ201とのクリアランスが約5μmあ
り、ピン202・スリーブ201間のシール性がないの
で、特に低粘性流体については正確な圧力測定が望めな
いという問題があった。
【0008】また、圧力センサ300では、ピン303
の先端部に装着されたOリング306でピンの位置決め
を行っているので、ピン303・スリーブ302間のシ
ール性は高いが、Oリングの変形によるピン303・ス
リーブ302間の摺動抵抗及びピン303の変形による
ピン303・スリーブ302間の摺動抵抗のために出力
に図12に示すようなヒステリシスが生じるという問題
があった。
の先端部に装着されたOリング306でピンの位置決め
を行っているので、ピン303・スリーブ302間のシ
ール性は高いが、Oリングの変形によるピン303・ス
リーブ302間の摺動抵抗及びピン303の変形による
ピン303・スリーブ302間の摺動抵抗のために出力
に図12に示すようなヒステリシスが生じるという問題
があった。
【0009】さらに、圧力センサ200,300では、
高圧になるにつれ座屈しやすくなる可能性があり、圧力
検出部204,ダイアフラム301を頑強な構造とする
必要も生じる。
高圧になるにつれ座屈しやすくなる可能性があり、圧力
検出部204,ダイアフラム301を頑強な構造とする
必要も生じる。
【0010】本発明は上記従来技術の課題を解決するた
めになされたものであって、その目的とするところは、
簡略化された構造を有するとともに高精度の圧力センサ
を提供することにある。
めになされたものであって、その目的とするところは、
簡略化された構造を有するとともに高精度の圧力センサ
を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、筒体と該筒体内周に摺動自在に挿入
された軸体とを有し、該軸体は一端に検出対象に接触す
る受圧部を備えており、該受圧部に作用する検出対象の
圧力を前記軸体の他端に設けられた圧力検出部に伝達し
て検出する圧力センサにおいて、前記軸体の受圧部を前
記筒体と接合したことを特徴とする。
に、第1の発明は、筒体と該筒体内周に摺動自在に挿入
された軸体とを有し、該軸体は一端に検出対象に接触す
る受圧部を備えており、該受圧部に作用する検出対象の
圧力を前記軸体の他端に設けられた圧力検出部に伝達し
て検出する圧力センサにおいて、前記軸体の受圧部を前
記筒体と接合したことを特徴とする。
【0012】軸体の受圧部と筒体は、例えば、溶接によ
って接合してもよいし、他の部材に軸体と筒体とを接合
するようにしてもよい。
って接合してもよいし、他の部材に軸体と筒体とを接合
するようにしてもよい。
【0013】このように、軸体の受圧部と筒体とを接合
すれば、両者を位置決めするための部品が不要となるの
で、圧力センサの構造が簡略化される。従来使用されて
いた位置決めのためのOリングを使用する必要がないの
で、筒体と軸体との間の摺動抵抗が減少する。
すれば、両者を位置決めするための部品が不要となるの
で、圧力センサの構造が簡略化される。従来使用されて
いた位置決めのためのOリングを使用する必要がないの
で、筒体と軸体との間の摺動抵抗が減少する。
【0014】軸体と筒体との隙間が接合によって密封さ
れれば、流体がセンサ内に侵入することもないので、低
粘性流体を検出対象とすることも可能である。
れれば、流体がセンサ内に侵入することもないので、低
粘性流体を検出対象とすることも可能である。
【0015】また、軸体の受圧部と筒体とを接合する
と、軸体の変形量が筒体と軸体の剛性に依存するので、
筒体の剛性を高めておけば高圧下でも軸体の座屈の可能
性が減少し、軸体と筒体との摺動抵抗も減少する。
と、軸体の変形量が筒体と軸体の剛性に依存するので、
筒体の剛性を高めておけば高圧下でも軸体の座屈の可能
性が減少し、軸体と筒体との摺動抵抗も減少する。
【0016】このような圧力センサでは、軸体と筒体と
の摺動抵抗が大きいと加圧時と減圧時とで計測値に差が
生じるが、軸体と筒体との摺動抵抗が減少すれば、かか
る計測値のヒステリシスを低減することができ、高精度
の圧力測定が可能である。
の摺動抵抗が大きいと加圧時と減圧時とで計測値に差が
生じるが、軸体と筒体との摺動抵抗が減少すれば、かか
る計測値のヒステリシスを低減することができ、高精度
の圧力測定が可能である。
【0017】軸体の受圧部と筒体とを接合すれば、軸体
が座屈しにくくなるので、圧力検出部を頑強に作る必要
がなくなる。
が座屈しにくくなるので、圧力検出部を頑強に作る必要
がなくなる。
【0018】第2の発明は、第1の発明において、前記
筒体の剛性を変化させるための剛性調整手段を備えたこ
とを特徴とする。
筒体の剛性を変化させるための剛性調整手段を備えたこ
とを特徴とする。
【0019】このようにすれば、筒体の剛性に依存する
軸体の変形量を剛性調整手段によって変化させることが
できるので、剛性調整手段によって圧力センサの最大測
定圧を変化させることができる。
軸体の変形量を剛性調整手段によって変化させることが
できるので、剛性調整手段によって圧力センサの最大測
定圧を変化させることができる。
【0020】剛性調整手段によって筒体の剛性を低下さ
せておくと、圧力負荷時に筒体が撓み易くなるので、相
対的に軸体自体は撓みにくくなる。従って、高圧が作用
した場合でも、受圧部に作用する圧力が効果的に圧力検
出部に伝達されるので、高精度の圧力測定が可能とな
る。
せておくと、圧力負荷時に筒体が撓み易くなるので、相
対的に軸体自体は撓みにくくなる。従って、高圧が作用
した場合でも、受圧部に作用する圧力が効果的に圧力検
出部に伝達されるので、高精度の圧力測定が可能とな
る。
【0021】第3の発明は、第1又は第2の発明におい
て、前記圧力検出部が、前記軸体の他端と係合し、前記
検出対象の圧力に応じて変形する金属製の膜状部材を備
えたことを特徴とする。
て、前記圧力検出部が、前記軸体の他端と係合し、前記
検出対象の圧力に応じて変形する金属製の膜状部材を備
えたことを特徴とする。
【0022】このように、圧力検出部に金属製の膜状部
材を使用すれば、受圧部に圧力負荷が作用した状態で放
置しても、金属製の膜状部材の変形が保持されることに
より歪ゲージがその時点の状態のままなので圧力センサ
の出力に変動を生じることがない。
材を使用すれば、受圧部に圧力負荷が作用した状態で放
置しても、金属製の膜状部材の変形が保持されることに
より歪ゲージがその時点の状態のままなので圧力センサ
の出力に変動を生じることがない。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【0024】(第1の実施形態)図1は本発明の第1の
実施形態に係る圧力センサ1の概略構造を示す。
実施形態に係る圧力センサ1の概略構造を示す。
【0025】圧力センサ1においては、一方の端部に径
方向に突出するフランジ3を有する筒体としてのスリー
ブ2の孔2aに略円柱状の軸体としてのピン4が挿入さ
れている。スリーブ2のフランジ3の端面に孔2aを取
り囲む突出部5が形成されており、この突出部5に膜状
部材として断面略コの字形の金属製のダイアフラム6が
嵌合している。ダイアフラム6の開口側のフランジ7の
端面7aとスリーブ2のフランジ3の端面2bが溶接に
よって固定されている。
方向に突出するフランジ3を有する筒体としてのスリー
ブ2の孔2aに略円柱状の軸体としてのピン4が挿入さ
れている。スリーブ2のフランジ3の端面に孔2aを取
り囲む突出部5が形成されており、この突出部5に膜状
部材として断面略コの字形の金属製のダイアフラム6が
嵌合している。ダイアフラム6の開口側のフランジ7の
端面7aとスリーブ2のフランジ3の端面2bが溶接に
よって固定されている。
【0026】ダイアフラム6の膜状の頭部8の下面には
突出部8aが形成されており、この突出部8aとピン4
の端部に形成された凹部4aとが嵌合するようになって
いる。ダイアフラム6の頭部8の上面には金属薄膜歪ゲ
ージ9が配設されている。ダイアフラム6の頭部8の上
面からは歪ゲージ9の出力信号を直接又は所定の処理を
行った後にセンサ1本体外へ取り出すための出力ケーブ
ル10が引き出されており、この出力ケーブル10は軸
方向に延びる棒状のケーブル固定部11に固定支持され
ている。本実施形態では、ダイアフラム6及び歪ゲージ
9が圧力検出部を構成する。
突出部8aが形成されており、この突出部8aとピン4
の端部に形成された凹部4aとが嵌合するようになって
いる。ダイアフラム6の頭部8の上面には金属薄膜歪ゲ
ージ9が配設されている。ダイアフラム6の頭部8の上
面からは歪ゲージ9の出力信号を直接又は所定の処理を
行った後にセンサ1本体外へ取り出すための出力ケーブ
ル10が引き出されており、この出力ケーブル10は軸
方向に延びる棒状のケーブル固定部11に固定支持され
ている。本実施形態では、ダイアフラム6及び歪ゲージ
9が圧力検出部を構成する。
【0027】ケーブル固定部11のダイアフラム側端部
の外周には、出力ケーブル10引き出し用の孔12aを
底面に設けた有底円筒形状の保護カバー12が接合され
ている。保護カバー12の底面に設けられた段部12b
にダイアフラム6の頭部8が嵌合するようになってお
り、保護カバー12の筒部12cはダイアフラム6の頭
部8の外周を覆っている。保護カバー12のダイアフラ
ム6とは反対側の端面にはケーブル固定部11を収納す
る有底円筒形のケーブル収納部13が接合されており、
ケーブル収納部13の底部の孔13aからケーブル固定
部11の端部が若干露出している。
の外周には、出力ケーブル10引き出し用の孔12aを
底面に設けた有底円筒形状の保護カバー12が接合され
ている。保護カバー12の底面に設けられた段部12b
にダイアフラム6の頭部8が嵌合するようになってお
り、保護カバー12の筒部12cはダイアフラム6の頭
部8の外周を覆っている。保護カバー12のダイアフラ
ム6とは反対側の端面にはケーブル固定部11を収納す
る有底円筒形のケーブル収納部13が接合されており、
ケーブル収納部13の底部の孔13aからケーブル固定
部11の端部が若干露出している。
【0028】圧力センサ1は、図2に示すように、金型
14に設けられた段付きの貫通孔15に、受圧部16が
金型14内部に臨むように取り付ける。金型14への取
り付けには、ケーブル収納部13,保護カバー12及び
ダイアフラム6の外周を覆う中空の取り付け用ネジ17
を用いる。貫通孔15内周面にネジ溝を切ったネジ部1
5aが設けられ、締付部17aを締め付けて取り付け用
ネジ17の外周のネジ部17bと貫通孔15内周面のネ
ジ部15aとを螺合させて取り付ける。取り付が完了す
ると、取り付け用ネジ17の端部17cと貫通孔15の
段部15bとの間でダイアフラム6のフランジ7及びス
リーブ2のフランジ3が挟持されて固定される。
14に設けられた段付きの貫通孔15に、受圧部16が
金型14内部に臨むように取り付ける。金型14への取
り付けには、ケーブル収納部13,保護カバー12及び
ダイアフラム6の外周を覆う中空の取り付け用ネジ17
を用いる。貫通孔15内周面にネジ溝を切ったネジ部1
5aが設けられ、締付部17aを締め付けて取り付け用
ネジ17の外周のネジ部17bと貫通孔15内周面のネ
ジ部15aとを螺合させて取り付ける。取り付が完了す
ると、取り付け用ネジ17の端部17cと貫通孔15の
段部15bとの間でダイアフラム6のフランジ7及びス
リーブ2のフランジ3が挟持されて固定される。
【0029】圧力センサ1は、受圧部16に作用する金
型14内の溶融樹脂の圧力をピン4によってダイアフラ
ム6に伝達し、ダイアフラム6の変形を歪ゲージ9の出
力変化として検出している。
型14内の溶融樹脂の圧力をピン4によってダイアフラ
ム6に伝達し、ダイアフラム6の変形を歪ゲージ9の出
力変化として検出している。
【0030】本実施形態では、受圧部16側でピン4と
スリーブ2とが溶接され、溶接部18によって接合され
ている。溶接は軸方向に行ってもよいし軸に直交する方
向であってもよい。このように、ピン4とスリーブ2と
を溶接によって固定すれば、両者を位置決めするための
部品も不要となり構造が簡略化される。
スリーブ2とが溶接され、溶接部18によって接合され
ている。溶接は軸方向に行ってもよいし軸に直交する方
向であってもよい。このように、ピン4とスリーブ2と
を溶接によって固定すれば、両者を位置決めするための
部品も不要となり構造が簡略化される。
【0031】また、ピン4・スリーブ2間が密封される
ので、低粘性流体の圧力検出も可能となる。
ので、低粘性流体の圧力検出も可能となる。
【0032】さらに、ピン4にOリングを装着する必要
がないので、ピン4とスリーブ2との摺動抵抗が減少す
る。
がないので、ピン4とスリーブ2との摺動抵抗が減少す
る。
【0033】このようにピン4とスリーブ2とを接合す
ると、ピン4の変形量はスリーブ2とピン4剛性に依存
するので、スリーブ2の剛性を高めておけば高圧下でも
ピン4の座屈の可能性は減少し、ピン4とスリーブ2と
の摺動抵抗も減少する。従って、図3に示すように圧力
センサ1の出力のヒステリシスが減少し、高精度の圧力
測定が可能となる。測定圧力1000kgf/cm2 フ
ルスケールに対する最大差発生時(500kgf/cm
2 )における減圧時と加圧時の出力差を従来例に係る圧
力センサ300と比較してみると、圧力センサ300で
は34kgf/cm2 であるのに対して本実施形態に係
る圧力センサ1では16kgf/cm2となっており、
ヒステリシスの減少が認められた。
ると、ピン4の変形量はスリーブ2とピン4剛性に依存
するので、スリーブ2の剛性を高めておけば高圧下でも
ピン4の座屈の可能性は減少し、ピン4とスリーブ2と
の摺動抵抗も減少する。従って、図3に示すように圧力
センサ1の出力のヒステリシスが減少し、高精度の圧力
測定が可能となる。測定圧力1000kgf/cm2 フ
ルスケールに対する最大差発生時(500kgf/cm
2 )における減圧時と加圧時の出力差を従来例に係る圧
力センサ300と比較してみると、圧力センサ300で
は34kgf/cm2 であるのに対して本実施形態に係
る圧力センサ1では16kgf/cm2となっており、
ヒステリシスの減少が認められた。
【0034】ピン4とスリーブ2とを接合することによ
りピン4が座屈しにくくなるので、圧力検出部を頑強に
作る必要もなくなる。
りピン4が座屈しにくくなるので、圧力検出部を頑強に
作る必要もなくなる。
【0035】また、ピン4の変形量がスリーブ2の剛性
に依存するので、スリーブ2の剛性を変えることによっ
て、センサ1の最大測定圧を変化させることもできる。
本実施形態では、剛性調整手段としてスリーブ2の筒部
19に径方向に薄肉とした薄肉部20を設けてスリーブ
2の剛性を下げている。
に依存するので、スリーブ2の剛性を変えることによっ
て、センサ1の最大測定圧を変化させることもできる。
本実施形態では、剛性調整手段としてスリーブ2の筒部
19に径方向に薄肉とした薄肉部20を設けてスリーブ
2の剛性を下げている。
【0036】圧力センサ1に圧力が作用したときのスリ
ーブ2,ピン4及びダイアフラム6の変形状態を図4に
示す。破線部分が圧力負荷前,実線部分が圧力負荷時の
変形状態である。圧力負荷時には、剛性の低下したスリ
ーブ2が撓むので、ピン4自体は撓みにくくなる。従っ
て、高圧が作用した場合でも、受圧面の圧力がピン4に
より効果的にダイアフラム6へと伝達され、高精度の圧
力測定が可能となる。
ーブ2,ピン4及びダイアフラム6の変形状態を図4に
示す。破線部分が圧力負荷前,実線部分が圧力負荷時の
変形状態である。圧力負荷時には、剛性の低下したスリ
ーブ2が撓むので、ピン4自体は撓みにくくなる。従っ
て、高圧が作用した場合でも、受圧面の圧力がピン4に
より効果的にダイアフラム6へと伝達され、高精度の圧
力測定が可能となる。
【0037】本実施形態では、圧力検出に金属製ダイア
フラムを使用しているので、受圧部に圧力負荷が作用し
た状態で放置しても出力の変動がない。
フラムを使用しているので、受圧部に圧力負荷が作用し
た状態で放置しても出力の変動がない。
【0038】スリーブ2の剛性を変えるには、図5に示
すようにスリーブ2の筒部19に軸方向のスリット21
を設けても良い。また、スリットは、軸方向のものに限
られず、図6(a),(b)に示すように、軸に直交す
る方向のスリット22を孔2aの両側に設け、このスリ
ット22を軸方向に互いに軸の回りに90°ずつずらし
て交互に設けるようにしてもよい。
すようにスリーブ2の筒部19に軸方向のスリット21
を設けても良い。また、スリットは、軸方向のものに限
られず、図6(a),(b)に示すように、軸に直交す
る方向のスリット22を孔2aの両側に設け、このスリ
ット22を軸方向に互いに軸の回りに90°ずつずらし
て交互に設けるようにしてもよい。
【0039】また、図7(a),(b)に示すように、
スリーブ2の先端部23外周に軸方向に延びるリブ24
を周方向に配設すれば、圧力センサ1を金型14に取り
付ける際の位置決めが確実となる。
スリーブ2の先端部23外周に軸方向に延びるリブ24
を周方向に配設すれば、圧力センサ1を金型14に取り
付ける際の位置決めが確実となる。
【0040】なお、本実施形態では、ダイアフラム6の
頭部8の下面に突出部8aを設けてピン4先端の凹部4
aと嵌合させて力を伝達しているが、両者の係合部の形
状はこのようなものに限られず、ダイアフラム6の頭部
8の下面を平坦面としてピン4の先端を半球形としても
よい。また、両者を平坦面としてもよい。
頭部8の下面に突出部8aを設けてピン4先端の凹部4
aと嵌合させて力を伝達しているが、両者の係合部の形
状はこのようなものに限られず、ダイアフラム6の頭部
8の下面を平坦面としてピン4の先端を半球形としても
よい。また、両者を平坦面としてもよい。
【0041】(第2の実施形態)図8に本発明の第2の
実施形態に係る圧力センサのスリーブ2及びピン4の受
圧部25側の端部を示す。スリーブ2及びピン4以外の
構成は第1の実施形態と同様なので、説明を省略する。
実施形態に係る圧力センサのスリーブ2及びピン4の受
圧部25側の端部を示す。スリーブ2及びピン4以外の
構成は第1の実施形態と同様なので、説明を省略する。
【0042】本実施形態では、スリーブ2とピン4の受
圧部25側の端面2b,4bにSUS等からなる板状部
材27をレーザ溶接等によって接合している。このよう
にピン4とスリーブ2を板状部材27を介して接合すれ
ば、両者を位置決めするための部品も不要となり構造が
簡略化される。
圧部25側の端面2b,4bにSUS等からなる板状部
材27をレーザ溶接等によって接合している。このよう
にピン4とスリーブ2を板状部材27を介して接合すれ
ば、両者を位置決めするための部品も不要となり構造が
簡略化される。
【0043】また、ピン4・スリーブ2間が密封される
ので、低粘性流体の圧力検出も可能となる。
ので、低粘性流体の圧力検出も可能となる。
【0044】さらに、ピン4にOリングを装着する必要
がないので、出力のヒステリシスが減少し、高精度の圧
力測定が可能となる。
がないので、出力のヒステリシスが減少し、高精度の圧
力測定が可能となる。
【0045】このようにピン4とスリーブ2と板状部材
27を介して接合すると、ピン4の変形量はスリーブ2
とピン4剛性に依存するので、スリーブ2の剛性を高め
ておけば高圧下でもピン4の座屈の可能性は減少し、ピ
ン4とスリーブ2との摺動抵抗も減少する。従って、圧
力センサの出力のヒステリシスが減少し、高精度の圧力
測定が可能となる。
27を介して接合すると、ピン4の変形量はスリーブ2
とピン4剛性に依存するので、スリーブ2の剛性を高め
ておけば高圧下でもピン4の座屈の可能性は減少し、ピ
ン4とスリーブ2との摺動抵抗も減少する。従って、圧
力センサの出力のヒステリシスが減少し、高精度の圧力
測定が可能となる。
【0046】ピン4とスリーブ2とを接合することによ
りピン4が座屈しにくくなるので、圧力検出部を頑強に
作る必要もなくなる。
りピン4が座屈しにくくなるので、圧力検出部を頑強に
作る必要もなくなる。
【0047】ピン4の変形量がスリーブ2の剛性に依存
するので、スリーブ2の剛性を変えることによって、セ
ンサの最大測定圧を変化させることもできる。
するので、スリーブ2の剛性を変えることによって、セ
ンサの最大測定圧を変化させることもできる。
【0048】また、ピン4の変形量は、板状部材27の
厚さにも依存する。従って、所望の最大測定圧に応じて
図8(a)のように肉厚のものであってもよいし、図8
(b)に示すように薄肉のものであってもよい。
厚さにも依存する。従って、所望の最大測定圧に応じて
図8(a)のように肉厚のものであってもよいし、図8
(b)に示すように薄肉のものであってもよい。
【0049】第1及び第2の実施形態では、金型内の溶
融樹脂の圧力を測定する場合について説明したが、本発
明に係る圧力センサはこのような用途に限定されるもの
ではない。
融樹脂の圧力を測定する場合について説明したが、本発
明に係る圧力センサはこのような用途に限定されるもの
ではない。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、第1の発明によれ
ば、軸体と筒体を位置決めするための部品が不要となる
ので、圧力センサの構造が簡略化される。従来使用され
ていた位置決めのためのOリングを使用する必要がない
ので、筒体と軸体との間の摺動抵抗が減少する。
ば、軸体と筒体を位置決めするための部品が不要となる
ので、圧力センサの構造が簡略化される。従来使用され
ていた位置決めのためのOリングを使用する必要がない
ので、筒体と軸体との間の摺動抵抗が減少する。
【0051】軸体と筒体との隙間が接合によって密封さ
れれば、流体がセンサ内に侵入することもないので、低
粘性流体を検出対象とすることも可能である。
れれば、流体がセンサ内に侵入することもないので、低
粘性流体を検出対象とすることも可能である。
【0052】また、第1の発明によれば、軸体の変形量
が筒体と軸体の剛性に依存するので、筒体の剛性を高め
ておけば高圧下でも軸体の座屈の可能性が減少し、軸体
と筒体との摺動抵抗も減少する。従って、計測値のヒス
テリシスを低減することができ、高精度の圧力測定が可
能である。
が筒体と軸体の剛性に依存するので、筒体の剛性を高め
ておけば高圧下でも軸体の座屈の可能性が減少し、軸体
と筒体との摺動抵抗も減少する。従って、計測値のヒス
テリシスを低減することができ、高精度の圧力測定が可
能である。
【0053】さらに、第1の発明によれば、軸体が座屈
しにくくなるので、圧力検出部を頑強に作る必要がなく
なる。
しにくくなるので、圧力検出部を頑強に作る必要がなく
なる。
【0054】第2の発明によれば、筒体の剛性に依存す
る軸体の変形量を剛性調整手段によって変化させること
ができるので、剛性調整手段によって圧力センサの最大
測定圧を変化させることができる。
る軸体の変形量を剛性調整手段によって変化させること
ができるので、剛性調整手段によって圧力センサの最大
測定圧を変化させることができる。
【0055】また、剛性調整手段によって筒体の剛性を
低下させておくと、圧力負荷時に筒体が撓むので、軸体
自体は撓みにくくなる。従って、高圧が作用した場合で
も、受圧部に作用する圧力が効果的に圧力検出部に伝達
されるので、高精度の圧力測定が可能となる。
低下させておくと、圧力負荷時に筒体が撓むので、軸体
自体は撓みにくくなる。従って、高圧が作用した場合で
も、受圧部に作用する圧力が効果的に圧力検出部に伝達
されるので、高精度の圧力測定が可能となる。
【0056】第3の発明によれば、受圧部に圧力負荷が
作用した状態で放置しても圧力センサの出力に変動を生
じることがない。
作用した状態で放置しても圧力センサの出力に変動を生
じることがない。
【図1】図1は本発明の第1の実施形態に係る圧力セン
サの概略構造を示す断面図である。
サの概略構造を示す断面図である。
【図2】図2は本発明の第1の実施形態に係る圧力セン
サの取付状態を示す部分断面図である。
サの取付状態を示す部分断面図である。
【図3】図3は本発明の第1の実施形態に係る圧力セン
サの圧力と出力との関係を示すグラフである。
サの圧力と出力との関係を示すグラフである。
【図4】図4は本発明の第1の実施形態に係る圧力セン
サのスリーブ,ピン及びダイアフラムの圧力負荷時の変
形状態を示す図である。
サのスリーブ,ピン及びダイアフラムの圧力負荷時の変
形状態を示す図である。
【図5】図5は本発明の第1の実施形態の変形例に係る
圧力センサのスリーブ端部を示す図である。
圧力センサのスリーブ端部を示す図である。
【図6】図6(a)は図6(b)のA−A断面図であ
り、図6(b)は本発明の第1の実施形態の他の変形例
に係る圧力センサのスリーブ端部を示す図である。
り、図6(b)は本発明の第1の実施形態の他の変形例
に係る圧力センサのスリーブ端部を示す図である。
【図7】図7(a)は本発明の第1の実施形態の他の変
形例に係る圧力センサのスリーブを先端側からみた図で
あり、図7(b)は本発明の第1の実施形態の他の変形
例に係る圧力センサのスリーブ端部を軸に直交する方向
からみた図である。
形例に係る圧力センサのスリーブを先端側からみた図で
あり、図7(b)は本発明の第1の実施形態の他の変形
例に係る圧力センサのスリーブ端部を軸に直交する方向
からみた図である。
【図8】図8(a),(b)は本発明の第2の実施形態
に係る圧力センサのスリーブ端部を示す図でる。
に係る圧力センサのスリーブ端部を示す図でる。
【図9】図9は従来の圧力センサを示す断面図である。
【図10】図10は従来の他の圧力センサを示す断面図
である。
である。
【図11】図11は従来の他の圧力センサを示す断面図
である。
である。
【図12】図12は従来の他の圧力センサの圧力と出力
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
1,100,200,300 圧力センサ
2,201,302 スリーブ
4,202,303 ピン
6,301 ダイアフラム
9 歪ゲージ
10 出力ケーブル
14 金型
17 取り付け用ネジ
21,22 スリット
24 リブ
27 板状部材
Claims (2)
- 【請求項1】筒体と該筒体内周に摺動自在に挿入された
軸体とを有し、 該軸体は一端に検出対象に接触する受圧部を備えてお
り、 該受圧部に作用する検出対象の圧力を前記軸体の他端に
設けられた圧力検出部に伝達して検出する圧力センサに
おいて、 前記軸体の受圧部を前記筒体と接合すると共に、 前記筒体に、前記筒体の剛性を変化させるための、前記
筒体自体の一部の厚みを径方向に薄肉とした剛性調整手
段を備えたことを特徴とする圧力センサ。 - 【請求項2】前記圧力検出部が、前記軸体の他端と係合
し、前記検出対象の圧力に応じて変形する金属製の膜状
部材を備えたことを特徴とする請求項1記載の圧力セン
サ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07058797A JP3427667B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07058797A JP3427667B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 圧力センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10253475A JPH10253475A (ja) | 1998-09-25 |
JP3427667B2 true JP3427667B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=13435851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07058797A Expired - Fee Related JP3427667B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 圧力センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3427667B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2384389T3 (es) * | 2004-09-22 | 2012-07-04 | Kistler Holding Ag | Sensor de presión |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0694561A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電型圧力センサ |
JPH0749283A (ja) * | 1993-08-05 | 1995-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電型圧力センサ及びその製造方法 |
JPH08136384A (ja) * | 1994-11-07 | 1996-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼圧センサ |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP07058797A patent/JP3427667B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10253475A (ja) | 1998-09-25 |
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