专利名称：差压传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及差压传感器，其检测在两个腔室之间配置的膜片的位移量
并输出差压信号。
背景技术：
检测在两个腔室之间配置的膜片的位移量并输出差压信号的差压传感
器例如被专利文献1和2所公开。专利文献1中公开的差压传感器具有一 端固定在壳体上而另 一端与膜片接触的悬臂板簧，该悬臂板簧与膜片的接 触点的位置根据腔室之间的差压而变化，作为差压信号输出具有对应于该 接触点位置的电平的电信号。上述悬臂板簧作为整体被形成为从固定端直 到悬臂板簧与膜片的接触点向单一方向延伸出的形状。
专利文献2中公开的差压传感器中，活塞与膜片接触，该活塞通过螺 旋弹簧而被向膜片弹性按压，作为差压信号输出具有对应于该活塞位置的 电平的电信号。为了把螺旋弹簧一直维持为笔直的形状而把螺旋弹簧插入 狭窄的筒中。
专利文献1:日本特开昭61-230037号公报(例如图2和图8 ) 专利文献2:日本实开平4-113044号公报
从差压传感器输出的差压信号的差压-输出信号特性在某种程度上包 含有妨碍差压检测精度的干扰成分。特别是在想高精度检测微小差压的用 途中，要求这种干扰成分特性非常小。这种干扰成分之一是滞后特性(差 压上升时的输出信号电平变化曲线与差压下降时的输出信号电平变化曲线 之间的差异)。作为滞后特性这样的干扰成分的主要原因，能够列举在膜片 活动时所产生的部件之间的滑动摩擦、或膜片的不必要的变形。
例如专利文献1所公开的差压传感器中，在膜片活动时，悬臂板簧以 其固定端为中心转动(倾斜)，悬臂板簧相对于膜片的相对位置变化(即悬 臂板簧与膜片之间产生滑动)。由此，在悬臂板簧与膜片之间产生滑动摩擦。 除此之外，上述悬臂板簧的转动还使悬臂板簧相对于膜片的相对角度变化，使从悬臂板簧向膜片所施加的反作用力的方向变化。由此，膜片受到反作 用力，该反作用力的方向不同于与膜片的移动方向相对的方向，乂人而产生
不必要的变形。
专利文献2所^^开的差压传感器中，在膜片活动时螺旋弹簧伸缩，螺 旋弹簧与收容它的狭窄筒的壁面接触，在两者之间产生滑动摩擦。
发明内容
本发明的目的在于减少差压传感器的输出信号特性中所包含的干扰成分。
本发明的其他目的在于减少膜片活动时部件之间的滑动摩擦。 本发明的其他目的还在于减少膜片活动时膜片的不必要的变形。 根据本发明的一个方面，差压传感器包括壳体，其具有限定第一腔 室的第一壁和限定第二腔室的第二壁；膜片，其配置在所述壳体内的所述 第一腔室与所述第二腔室之间，并且具有承受所述第一腔室与所述第二腔 室之间的差压而能够沿规定的移动轴移动的可动部；弹性反作用力部件， 其向所述可动部施加弹性的反作用力；转换器，其根据所述可动部沿所述 移动轴的位置而输出电信号。所述弹性反作用力部件具有接触部，其与 所述可动部接触并能够与所述可动部一起移动；板状或线状的弹簧，其具 有与所述接触部连接的浮动端和与所述壳体连接的固定端。所述弹簧具有 在所述浮动端与所述固定端之间相互串联连接的第一弹簧部和第二弹簧 部，从所述浮动端直到所述第一弹簧部与第二弹簧部的相互连接点，所述 第一弹簧部在第一方向延伸，从所述相互连接点直到所述固定端，所述第 二弹簧部在第二方向延伸，以使所述第一方向和所述第二方向在与所述移 动轴正交的二维坐标平面上相互成钝角的方式配置所述第一弹簧部和所述 第二弹簧部。
二弹簧部按上述那样的方向关系配置。主要是把上述第一和第二弹簧部在 上述二维坐标平面上大致配置成相反方向。本说明书中，把采用这种配置 方式的弹簧结构称为"弹簧的平衡结构"。通过在弹性反作用力部件中采用 该"弹簧的平衡结构"，在膜片的可动部与弹性反作用力部件的接触部一起 移动时，第一和第二弹簧部欲向彼此相反的方向转动，双方的转动取得一定程度的相互平衡，由此，使接触部相对于膜片的转动被抑制。其结果是， 膜片的不必要变形被抑制，能够减少由膜片变形而引起的对于差压信号的 干扰，提高差压检测精度。
采用"弹簧的平衡结构"的弹簧的典型例是形成为c形、u形、v形 或J形的板状或线状的弹簧。
优选的实施例中，所述第二弹簣部的长度比所述第一弹簧部的长度长。 由此，使膜片的行程长度更长，更容易提高差压检测的分辨率。
优选的实施例中，所述弹性反作用力部件具有多个所述弹簧，这些弹 簣分别具有共同与所述接触部连接的所述浮动端，以如下方式配置所述多 个弹簧，使所述多个弹簧中的各一个弹簧与至少另外一个弹簧的从所述接 触部分别延伸的方向在所述二维坐标平面上相互成钝角。
本说明书中，把这种多个弹簧的配置关系称为"多个弹簧的组合的平 衡结构"。通过在弹性反作用力部件中采用该"多个弹簧组合的平衡结构"， 在膜片的可动部与弹性反作用力部件的接触部一起移动时，使接触部向与 多个弹簧部相互相反的方向转动和横向偏移，使它们的转动和横向偏移取 得一定程度的相互平衡，由此，使接触部相对膜片的转动和横向偏移被抑 制。其结果是，膜片与弹性反作用力部件之间不必要的滑动被抑制，能够 减少由该滑动摩擦而引起的差压信号的滞后特性，提高差压检测精度。
"多个弹簧的组合的平衡结构"的典型例是把所述多个弹簧关于所述 接触部对称配置。
优选的实施例中，所述弹性反作用力部件还具有与所述接触部连接的 分枝部，所述分枝部与所述弹簧分离，所述转换器根据所述分枝部的位置 来输出所述电信号。通过采用这种结构，象分枝部这样的、为了由转换器 进行位置检测而追加的零件，对于弹性反作用力部件的弹性特性没有实质 影响，所以对检测精度没有妨碍。作为变形例也可以在上述弹簧上设置上 述分枝部。
优选的实施例中，把所述弹性反作用力部件配置在第一腔室或第二腔
室内，所述转换器具有移动子，其被安装在所述第一腔室或第二腔室内 的所述分枝部上；检测元件，其被配置在所述第一和第二腔室外而经由所 述第一壁或第二壁非接触地检测所述第一腔室或第二腔室内的所述移动子 的位置。根据这种结构，由于能够把检测元件配置在腔室之外，所以即使对于把不优选与纟企测元件直接接触的、例如油或水这样的流体向腔室内导 入的用途，也能够适用该差压传感器。
根据本发明的第二方面，差压传感器包括壳体，其具有限定第一腔
室的第一壁和限定第二腔室的第二壁；膜片，其配置在所述壳体内的所述 第一腔室与所述第二腔室之间，并且具有承受所述第一腔室与所述第二腔 室之间的差压而能够沿规定的移动轴移动的可动部；弹性反作用力部件， 其向所述可动部施加弹性的反作用力；转换器，其根据所述可动部沿所述 移动轴的位置而输出电信号。所述弹性反作用力部件具有接触部，其与 所述膜片的所述可动部接触并能够与所述可动部一起移动；板状或线状的 多个弹簧，这些弹簧分別具有与所述接触部共同连接的所述浮动端和与所 述壳体连接的固定端。以如下方式配置所述多个弹簧，使所述多个弹簧中 的各一个弹簧与至少另外一个弹簧的从所述接触部分别延伸的方向在与所 述移动轴正交的二维坐标平面上相互成钝角。
该差压传感器中，弹性反作用力部件采用上述的"多个弹簧的组合的 平衡结构"。利用该"多个弹簧的组合的平衡结构"而使膜片与弹性反作用 力部件之间不必要的滑动被抑制，能够减少由该滑动摩擦而引起的差压信 号的滞后特性，提高差压检测精度。
根据本发明，减少差压传感器的输出信号特性中所包含的干扰成分， 提高其差压检测精度。
图l是本发明第一实施例的差压传感器的剖视图； 图2是第 一 实施例的差压传感器所组装的弹性反作用力部件的立体图； 图3A和3B是说明通过第一和第二弹簧部的大致反方向配置而被具体 化的弹簧的平衡结构的图4是用于说明弹簧的平衡结构作用的弹性反作用力部件的侧视图； 图5是采用弹簧的平衡结构一个变形例的弹性反作用力部件的侧视图； 图6是采用弹簧的平衡结构其他变形例的弹性反作用力部件的侧视图； 7是采用弹簧的平衡结构其他变形例的弹性反作用力部件的立体图； 图8是说明图6所示的平衡结构作用的弹性反作用力部件1186的侧视图9是本发明第二实施例的差压传感器的剖视图IO是沿图9的A-A线的第二实施例的差压传感器的剖视图11是第二实施例的差压传感器所组装的弹性反作用力部件的立体
图12是用于说明多个弹簧组合的平衡结构作用的弹性反作用力部件的 简化侧视图13是采用多个弹簧组合的平衡结构的一个变形例的弹性反作用力部
件的立体图14是采用多个弹簧组合的平衡结构的其他变形例的弹性反作用力部 件的侧视图15是采用多个弹簧组合的平衡结构的其他变形例的弹性反作用力部 件的侧视图。 符号说明 100差压传感器 102壳体
104第一腔室(低压腔室) 106第一壁
106A第一壁的薄壁部 108第二腔室(高压腔室) 110第二壁 112膜片
114膜片的可动部
118弹性反作用力部件
118、 U82、 1184、 1186弹性反作用力部件
120纟妄触部
122弹簧
122A浮动端
122B固定端
122C第一弹簧部
122D第二弹簣部
122E相互连4妻点124分枝部
126移动子
128非接触检测元件
130配线
200参照符号
300差压传感器
302、 3022、 3024、 3026弹性反作用力部件
304 "l妄触部
306、 308、 310弹簧
306A、 308A浮动端
306B、 308B固定端
306C、 308C第一弹簧部
306D、 308D第二弹簧部
312分枝部
具体实施例方式
下面参照
本发明的几个优选实施例。
图1是本发明第一实施例的差压传感器的剖视图。图2是该实施例的 差压传感器所组装的弹性反作用力部件的立体图。
如图1所示，差压传感器100具有刚性材料制的壳体102,壳体102 具有限定第一腔室104的第一壁106和限定第二腔室108的第二壁110。第 一腔室104是低压腔室，向其中导入低压流体(例如油压回路的低压压力 油)，相对于此，第二腔室108是高压腔室，从导入孔109向其中导入高压 流体(例如油压回路的高压压力油)。作为差压传感器100的^f吏用方法的一 例，是把壳体102直接安装在被测试体(例如油压回路的某滤油器)上， 把该被测试体内不同压力的流体(例如通过滤油器内的滤芯元件之前的压 力油和通过该滤芯元件之后的压力油)分别导入到腔室104、 108中。
在低压腔室104与高压腔室108之间配置有大致圆盘状的膜片112。膜 片112在其中央部具有可动部114,可动部114能够承受低压腔室104与高 压腔室108之间的压力差而向图1中的水平方向移动。在此，为了便于说 明而定义X-Y-Z正交坐标系200。根据该坐标系200,可动部114能够在X
10轴方向上移动。
膜片112的材料典型地是如橡胶那样富有挠性和弹性的材料，但只要 制作成可动部114能够移动，则也可以是金属那样挠性稍小的材料。优选
膜片112能够自立，即，即使差压传感器100相对于重力姿态产生变化， 膜片112也不会由于重力的作用而变形。膜片112的可动部114在其前端部 具有耐磨损材料制的球116,球116从可动部114的前端部向低压腔室104
侧突出。
在低压腔室104内配置有弹性反作用力部件118,用于向膜片112的可 动部114施加与可动部的移动方向相反方向的弹性反作用力。如图1和图2 所示，弹性反作用力部件118具有接触部120和弹簧122。弹簧122是向其 薄的厚度方向弯曲成大致C形或U形的细长板簧，其一端(以下称为浮动 端)122A与接触部120连接，其另一端(以下称为固定端)122B例如利用 螺栓而固定在壳体102上。作为弹簧122也可以代替板簧而使用线状的弹 簧。弹簧122向接触部120施加朝向可动部114的弹性反作用力，以使接 触部120—直持续地与膜片112的可动部114的球116接触。
如图2所示，弹性反作用力部件118还具有与接触部120连接的分枝 部124,分枝部124与上述弹簧122分离。把移动子126固定在分枝部124 上，移动子126是转换器的一个零件，该转换器用于根据接触部120沿X 轴的位置即位移量而生成电差压信号。如图1所示，移动子126(永久磁铁) 在低压腔室104内被配置在第一壁106的与X轴平行的薄壁部106A附近。 在可动部114和接触部120 —起沿X轴移动时，移动子126与第一壁106 的薄壁部106A的内表面平行地移动。在低压腔室104外的第一壁106的薄 壁部106A附近配置着转换器的又一个零件即非接触4全测元件128。非接触 检测元件128经由第一壁106而非接触地检测分枝部124上的移动子126 (永久磁铁)沿X轴的位置(换言之是膜片112的可动部114的位置)，并 生成电压信号(差压信号)，该电压信号具有对应于检测到的位置的电压电 平。作为变形例也可以在弹簧122的某个部位设置在该处安装着移动子126 的分枝部。
从非接触检测元件128输出的差压信号通过配线130向差压传感器100 的外部输出。该差压信号的电平就表示腔室104、 108之间差压的大小。 本实施例中，作为上述转换器而采用利用霍尔效应把磁场强度转换成电压信号的、使用非接触检测原理的结构，利用生成磁场的永久磁铁作为
移动子126的具体例，利用霍尔IC作为非接触检测元件128的具体例。作 为非接触检测元件128的霍尔元件IC感知作为移动子126的永久磁铁所形 成的磁场强度，并输出作为差压信号的电压信号，该差压信号具有对应于 该磁场强度的电压电平。作为上述的转换器也可以采用使用其他非接触检 测原理的结构。
霍尔IC这样的非接触^r测元件128配置在腔室104和108外。因此， 即使作为压力流体而向腔室104和108导入油压回路的压力油或水压回路 的压力水这样的液体，由于该液体不与非接触4全测元件128 4^触，也不会 对非接触检测元件128的电路产生不良影响。因此，本实施例的差压传感 器100不仅能够在气压回路，而且能够在油压回路和水压回路这样的液压 回路的差压检测中使用。
下面详细说明上述弹性反作用力部件118的结构，特别是与接触部120 连接的弹簧122的结构。
弹性反作用力部件118的弹簧122采用了本说明书所说的"平衡结构"。 弹簧122的平衡结构是指这样的结构当由于膜片112的可动部114和弹性 反作用力部件118的接触部120沿X轴移动而使弹簧122变形时，通过使 弹簧122某部分的变形与其他部分的变形相互平衡(抵消)而能够抑制接 触部120相对于可动部114的相对转动(倾斜)。以下具体说明该平衡结构。
如图2所示，弹簧122在浮动端122A与固定端122B之间具有相互串 联连接的第一弹簧部122C和第二弹簧部122D。从浮动端122A到第一弹簧 部122C与第二弹簧部122D之间的相互连接点122E，第一弹簧部122C向 箭头202所示的方向(以下称为第一方向)延伸。另一方面，从相互连接 点122E到固定端122B,第二弹簧部122D向箭头204所示的方向(以下称 为第二方向)延伸。如图3A所示，第一方向202和第二方向2(M在与可动 部114的移动轴(即X轴)正交的坐标平面(即Y-Z平面)上彼此所成的 角度206是180度(即完全反向)。第一方向202和第二方向204在Y-Z平 面上彼此所成的角度206不一定必须是180度，也可以如图3B所示是钝角 (即大致反向)。这样，通过把第一弹簧部122C和第二弹簧部122D配置成 大致反向，而将弹簧122的平衡结构具体化。
图4是用于说明上述弹簧122的平衡结构的作用的弹性反作用力部件
12118的简略侧4见图。
如图4所示，假设从膜片112向接触部120施加有箭头208所示的X 轴方向的按压力的情况。这时，弹簧122从实线表示的形状向点划线表示 的形状变形。这时，第二弹簧部122D从固定端122B看是如箭头210所示 那样向左旋转地转动。同时，第一弹簧部122C从相互连接点122E看是如 箭头212所示那样向右旋转地转动。这样，第一弹簧部122C和第二弹簧部 22D彼此向相反的方向转动。因此，在接触部120,第一弹簧部122C的转 动和第二弹簧部122D的转动(有可能并非完全而是某种程度上)取得平衡， 接触部120相对于膜片112的相对转动(倾斜)被抑制得非常小。换言之， 接触部120能够几乎不转动地向X轴方向大致平^^移动。结果是通过4妄触 部120几乎不转动地大致平4亍移动而使接触部120向膜片112施加的反作 用力的方向大致维持在X轴方向上，能够防止由接触部120的转动或倾斜 而引起的膜片112的不必要的变形。其结果是能够减少从转换器输出的差 压信号的差压-信号电平特性所包含的、由膜片112变形所引起的干扰成分， 差压检测的精度被改善。
弹簧122的平衡结构存在有各种变形例。图5表示采用了弹簧122的 平衡结构的 一 个变形例的弹性反作用力部件118 2 。
图5所示的弹性反作用力部件1182中，弹簧122形成为J形，其中， 第二弹簧部112D的长度比第一弹簧部122C的长度长。与此相对，图1和 图2所示的弹性反作用力部件118中，弹簧122形成为C形或U形，其中， 第一弹簧部122C和第二弹簧部122D的长度大致相同。图5所示的作为弹 簧122的形状的J形与图1和图2所示的C形和U形相比，当向接触部120 施加有相同大小的力时，接触部120向X轴方向移动的距离(行程长度) 变得更长，使弹簧122的设计变得容易。若接触部120的行程长度变长， 则差压才全测的分辨率被提高。
图6表示采用了弹簧122的平衡结构的其他变形例的弹性反作用力部 件1184。
图6所示的弹性反作用力部件1184中，弹簧122作为整体而形成为V 形，其中，第一弹簧部122C和第二弹簧部122D都具有大致笔直的形状。 与此相对，图1和图2所示的弹性反作用力部件118或图5所示的弹性反作 用力部件1182中，弹簧122作为整体而形成为C形、U形或J形，其中，第一弹簧部122C和第二弹簧部122D都被弯曲成大致圆弧状。无论平衡结 构的弹簧122的具体形状是C形、U形、J形还是V形，如参照图4所说明 的那样，其都能够起到抑制接触部120转动的作用。
图7是采用了弹簧122的平衡結构的其他变形例的弹性反作用力部件 1186的立体图。图8是说明图7所示的平tf结构的作用的弹性反作用力部 件1186的侧;f见图。
上述弹性反作用力部件118、 1182和1184中的任一个中，弹簧122都 是板簧，并且向其薄的厚度方向弯曲(换言之，向以与接触部120的移动 轴(X轴)正交的轴为中心旋转的方向弯曲)。与此相对，图7所示的弹性 反作用力部件1186中，弹簧122是向比厚度宽的宽度方向弯曲(换言之， 向以与接触部120的移动轴(X轴)平行的轴为中心旋转的方向弯曲)的 板簧。但即使是图7所示的弹性反作用力部件1186,在把第一弹簧部122C 和第二弹簧部122D大致向相反方向配置这一点上，也与上述的弹性反作用 力部件118、 1182和1184相同。从膜片112 (图示省略)向接触部120施 加箭头208所示的X轴方向的按压力。
如图8所示，当向接触部120施加箭头208所示的按压力时，从固定 端122B看，第二弹簧部122D如箭头210所示那样向右旋转地转动，同时， 从相互连接点122E看，第一弹簧部122C如箭头212所示那样向左4t转地 转动。因此，(特别是在按压方向的移动距离小时)第一弹簧部U2C和第 二弹簧部122D的转动(有可能并非完全而是某种程度上)取得平衡，接触 部120相对于膜片112 (图示省略)的相对转动被抑制。
如上所述，弹性反作用力部件能够采用的弹簧的平衡结构的具体结构 有各种变化。对于把弹性反作用力部件配置在壳体内的何种位置也有不同 的变化。例如图1所示的例中把弹性反作用力部件118配置在低压腔室104 内。作为变形例，也能够采用把弹性反作用力部件配置在高压腔室108内 的设计。
图9是本发明第二实施例的差压传感器的剖视图。图10是沿图9的 A-A线的该差压传感器的剖视图。图11是该差压传感器所组装的弹性反作 用力部件的立体图。
如图9~图11所示，第二实施例的差压传感器300与图1和图2所示 的第一实施例的差压传感器100的不同点主要在于弹性反作用力部件的结构。即第二实施例的差压传感器300所组装的弹性反作用力部件302,如图 11所清楚地表示的那样，具有在结构、尺寸和弹性特性方面实质上将相同 的两个弹簧306和308共同与一个接触部304连接的结构。两个弹簧306 和308在与接触部304的移动轴(X)正交的坐标平面(Y-Z平面)上被配 置成关于接触部308对称。如图5所示，各个弹簧306和308被形成为J 形的板状或线状弹簧(或者，也可以是图1和图2所示的C或U形的弹簧， 或者，也可以是图6所示的V形的弹簧)。弹簧306和308各自的浮动端306A 和308A共同与接触部304连接，各自的固定端306B和306A例如利用螺 栓被固定在壳体102上。接触部304上，还另外连接有安装着移动子126 的分枝部312,分技部312与两个弹簧306和308分离。作为变形例也可以 在弹簧306或308的某个部位设置有分枝部，在该分枝部上安装着移动子 126。
图11所示的弹性反作用力部件302采用两种"平衡结构"。第一种"平 衡结构"是各个弹簧306和308采用的已经说明过的"弹簧的平衡结构"。 即弹簧306中，第一弹簧部306C和第二弹簧部306D在Y-Z平面上配置成 彼此呈大致相反的方向。弹簧308中，也把第一弹簧部308C和第二弹簧部 308D在Y-Z平面上配置成彼此呈大致相反的方向。由此，各个弹簧306和 308能够单独地发挥参照图4已经说明过的作用。除此之外，还作为第二种 "平衡结构，，而采用"多个弹簧的组合的平衡结构"。作为"多个弹簧的组 合的平衡结构，，的具体例是把两个弹簧306和308在Y-Z平面上关于接触 部308对称配置的结构。这种两个弹簧306和308的对称配置，换言之是 指两个弹簧306和308 (特别是与接触部304连接的第一弹簧部306C和 308C ) /人接触部304分别延伸的方向402和404在Y-Z平面上所成的角度 是180度。两个弹簧306和308的方向402和404在Y-Z平面上所成的角 度不一定必须是180度(即完全的反方向)，只要是钝角(即大致的反方向) 即可。
图12是用于说明上述多个弹簧(例如两个弹簧)组合的平衡结构的作 用的、弹性反作用力部件302的简略侧一见图。
如图12所示，在从膜片112(图示省略)向接触部304施加有箭头208 所示的按压力的情况下，两个弹簧306和308从实线表示的形状向点划线 表示的形状变形。这时， >(人固定端306B和308B看，两个弹簧306和308与接触部304连接的部分(第一弹簧部)306C和308C如箭头406和408 所示那样相互向相反方向转动，双方的转动(有可能并非完全而是某种程 度上)取得平衡(相互抵消)，接触部304相对于膜片112的转动被抑制。 其结果是如箭头410所示那样，接触部304实质上向X轴方向平行地移动。
不^又4妾触部304相对于膜片112的转动4皮抑制，而且4妻触部304相对 于膜片112的横向偏移(即向与X轴正交方向的移动)也被抑制。即，仅 利用参照图4已经说明过的"弹簧的平衡结构"，由于产生图4中箭头214 所示那样的接触部120的少许横向偏移，所以在接触部120与膜片112之 间产生少许滑动摩擦。相对于此，如图ll所示那样，根据"多个弹簧的组 合的平衡结构"，由于多个弹簧306和308是与X轴正交地相互向相反方向 移动，所以双方的移动(有可能并非完全而是某种程度上)取得平衡，接 触部304的横向偏移被抑制，接触部120与膜片112之间的滑动被抑制。 其结果是接触部120与膜片112之间的滑动摩擦被抑制，能够把由该滑动 摩擦而引起的差压信号的滞后特性抑制得非常小，提高差压检测精度。
"多个弹簧的组合的平衡结构"也能够有多种变化。图13表示采用多 个弹簧的组合的平衡结构的一个变形例的弹性反作用力部件3022。
如图13所示，两个弹簧306和308的每一个是如图7所示那样向宽度 方向弯曲成C形、U形、J形或V形的板簧。该两个弹簧306和308共同与 接触部304连接，在Y-Z平面上在相互成钝角的方向(例如关于4妾触部304 对称)配置。
图14表示采用多个弹簧的组合的平衡结构的、其他变形例的弹性反作 用力部件3024。
图14所示的弹性反作用力部件3024中，两个弹簧306和308的每一 个没有釆用已经说明过的"弹簧的平衡结构"。但第一弹簧部306C和第二 弹簧部306D共同与接触部304连接，在Y-Z平面上在相互成《屯角的方向(例 如关于接触部304对称)配置。即使在这样不采用"弹簧的平衡结构"而 仅采用"多个弹簧组合的平衡结构"的情况下，也能够得到参照图12所说 明的作用。
图15是采用多个弹簧的组合的平衡结构的其他变形例的弹性反作用力 部件3026。
图15所示的弹性反作用力部件3026中，三个弹簧306、 308和310共同与接触部304连接，在Y-Z平面上在相互成钝角的方向(例如关于接触
部304对称)配置。在接触部304沿X轴移动时，在三个弹簧306、 308和 310之间各个弹簧的转动和横向偏移取得平衡，接触部304成为实质上沿X
轴平4于移动。
作为其他变形例虽然未图示，但也能够采用四个以上弹簧组合的平衡 结构。即四个以上的弹簧共同与一个接触部连接，任一个弹簧与其他至少 一个弹簧在Y-Z平面上在相互成钝角的方向(例如关于接触部304对称) 配置。各弹簧可以采用弹簧的平衡结构，也可以不采用。
以上说明了本发明的几个优选实施例，但本发明的范围并不限定于上 述的实施例，能够不变更其主旨地以其他各种形态实施。
权利要求
1、一种差压传感器，其中，包括壳体(102)，其具有限定第一腔室(104)的第一壁(106)和限定第二腔室(108)的第二壁(110)；膜片(112)，其配置在所述壳体内的所述第一腔室与所述第二腔室之间，并且具有承受所述第一腔室与所述第二腔室之间的差压而能够沿规定的移动轴(X)移动的可动部(114)；弹性反作用力部件(118、1182、1184、1186、302、3022、3024或3026)，其向所述可动部施加弹性的反作用力；转换器(126和128)，其根据所述可动部沿所述移动轴的位置而输出电信号；所述弹性反作用力部件(118、1182、1184、1186、302、3022、3024或3026)具有接触部(120或304)，其与所述可动部接触并能够与所述可动部一起移动；板状或线状的弹簧(122、306、308或310)，其具有与所述接触部连接的浮动端(122A、306A或308A)和与所述壳体连接的固定端(122B、306B或308B)，所述弹簧具有在所述浮动端与所述固定端之间相互串联连接的第一弹簧部(122C、306C或308C)和第二弹簧部(122D、306D或308D)，从所述浮动端直到所述第一弹簧部与第二弹簧部的相互连接点，所述第一弹簧部在第一方向延伸，从所述相互连接点直到所述固定端，所述第二弹簧部在第二方向延伸，以使所述第一方向和所述第二方向在与所述移动轴正交的二维坐标平面(Y-Z)上相互成钝角的方式配置有所述第一弹簧部和所述第二弹簧部。
2、 如权利要求1所述的差压传感器，其中， 所述弹簧被形成C形、U形、V形或J形。
3、 如权利要求1所述的差压传感器，其中，所述弹性反作用力部件(302、 3022、 3024或3026)具有多个所述弹 簧(306与308、或者，306与308与310)，这些弹簧分别具有共同与所述接触部(304)连接的所述浮动端，以如下方式配置所述多个弹簧，使所述多个弹簧中的每一个弹簧(306) 与至少另外一个弹簧(308或310)的从所述接触部分别延伸的方向在所述 二维坐标平面上相互成4屯角。
4、 如权利要求1所述的差压传感器，其中， 把所述多个弹簧关于所述接触部对称配置。
5、 如权利要求1所述的差压传感器，其中，所述第二弹簧部(122D、 306D或308D)的长度比所述第一弹簧部 (122C、 306C或308C)的长度长。
6、 如权利要求1 ~5中任一项所述的差压传感器，其中， 所述弹性反作用力部件还具有与所述接触部连接的分枝部(124或312),所述分枝部(124或312)与所述弹簧分离。所述转换器根据所述分枝部的位置来输出所述电信号。
7、 如权利要求6所述的差压传感器，其中， 所述弹性反作用力部件配置在所述第一腔室或第二腔室内， 所述转换器具有移动子(126)，其被安装在所述第一腔室或第二腔室内的所述分枝部上；检测元件(128)，其被配置在所述第一和第二腔室外， 经由所述第一壁或第二壁非接触地检测所述第一腔室或第二腔室内的 所述移动子的位置。
8、 如权利要求1 5中任一项所述的差压传感器，其中， 所述弹簧具有所述分枝部(124或312)，在所述分枝部上安装有所述转换器的一部分(126)。
9、 如权利要求3所述的差压传感器，其中，所述第一腔室(104)是低压腔室，所述第二腔室(108)是高压腔室，所述弹性反作用力部件(302、 3022、 3024或3026) ^皮配置在所述低 压腔室(104)内，所述弹性反作用力部件(302、 3022、 3024或3026)还具有与所述接 触部(304)连接的分枝部(312)，所述分枝部(312)与所述弹簧分离。所述转换器(126和128 )具有移动子(126),其被安装在所述分枝部(312)上； 检测元件(128),其被配置在所述低压腔室(104)和高压腔室(108) 外，经由所述低压腔室(104)的壁非接触地检测所述移动子(126)的位置，所述多个弹簧(306与308、或者，306与308与310)中的每一个弹 簧邱皮形成C形、U形、V形或J形，所述多个弹簧(306与308、或者，306与308与310)中的每一个弹 簧具有在所述浮动端与所述固定端之间相互串联连接的第一弹簧部(306C 或308C)和第二弹簧部(306D或308D)，从所述浮动端直到所述第一弹簧 部与所述第二弹簧部的相互连接点，所述第一弹簧部在第一方向延伸，从 所述相互连接点直到所述固定端，所述第二弹簧部在第二方向延伸，所述 第二弹簧部(122D、 306D或308D)的长度比所述第一弹簧部(122C、 306C 或308C)的长度长，所述多个弹簧(306和308或306和308和310 )关于所述接触部被对 称配置。
全文摘要
本发明涉及一种差压传感器，为了减少差压传感器的输出信号特性中所包含的滞后或其他干扰成分，设置在差压传感器的腔室内且与膜片一起活动的弹性反作用力部件(302)具有与膜片接触的接触部(304)和关于接触部(304)对称配置的多个弹簧(306、308)。各个弹簧(306、308)是被弯曲成C形、U形、J形或V形的板状弹簧或线状弹簧，其一端被固定在限定腔室的壁上，另一端与接触部(304)连接。当接触部(304)与膜片一起移动时，多个弹簧(306、308)的变形彼此达到平衡，接触部(304)相对于膜片的转动和横向偏移被抑制。
文档编号G01L9/14GK101646932SQ200880010079
公开日2010年2月10日 申请日期2008年1月11日 优先权日2007年1月30日
发明者影山雅人, 明石光正 申请人:株式会社小松制作所