压力检测装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种压力检测装置，其能够使检测单元的配置場所不易受到限制，不必使用多个弹力单元。该压力检测装置(1)具有：可根据第1空间(S1)内的压力变形的隔膜(5)；可根据隔膜(5)的变形而移动的移动部件(7)；可变形地支撑隔膜(5)的施力部件(6)；配置于第2空间(S2)，检测移动部件(7)移动的磁体(13)；和具有磁传感器(12)的检测单元。施力部件(6)为单一的板簧，该板簧包括：与隔膜(5)固定的第1部分(61)；与箱体(2)固定的第2部分(62)；和设置在第1部分(61)与第2部分(62)之间，可弹性变形的变形部(63)。施力部件(6)配置于第1空间(S1)。
【专利说明】压力检测装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种压力检测装置，尤其涉及一种能够对由隔膜分隔的空间内的压力进行检测的压力检测装置。
【背景技术】
[0002]以往，已知有如下所述的压力检测装置，其根据作为压力检测对象的流体的压力变化使隔膜变形，并利用磁传感器检测该变形量，而检测流体的压力(请参考例如专利文献I)。在该压力检测装置中，由隔膜分隔成压力室和大气压室，并在压力室内导入作为压力检测对象的流体。在隔膜的两面分别设置螺旋弹簧。在压力室和大气压室压力相等时，隔膜因各螺旋弹簧的弹性力的平衡而保持于规定位置。在压力室内的压力从该状态开始发生变化时，隔膜发生变形，一方的螺旋弹簧伸长，另一方的螺旋弹簧缩短。
[0003][现有技术文献]
[0004][专利文献]
[0005][专利文献I]日本专利公报第3470129号公报
[0006]然而，在上述压力检测装置中，必须使用两个螺旋弹簧，因此在安装第一个螺旋弹簧后，在安装第二个螺旋弹簧时，要受到第一个螺旋弹簧的力而进行安装作业。因此，存在组装两个螺旋弹簧及隔膜的作业困难的问题。另外，由于在大气压室中也设置有螺旋弹簧，因而存在配置用于检测压力的磁体及磁传感器等检测单元的场所受到限制的问题。
【发明内容】
[0007]本发明有鉴于上述情形，其目的在于提供一种压力检测装置，能够缓和配件布局的限制，容易进行组装作业。
[0008]本发明的压力检测装置，其特征在于，包括:箱体，具有能够使流体流入流出的连通部；隔膜，隔开该箱体而形成第I空间和第2空间，能够根据与所述连通部连通的第I空间内的压力而变形；移动部件，配置于所述第2空间，能够根据所述隔膜的变形而移动；施力部件，能够变形地支撑所述隔膜；和检测单元，配置于所述第2空间，检测所述移动部件的移动，所述施力部件由板簧构成且配设于所述第I空间，所述板簧具有:固定于所述隔膜侧的第I部分；固定于所述箱体侧的第2部分；和设置于所述第I部分与第2部分之间的能够弹性变形的变形部。
[0009]根据上述压力检测装置，由于施力部件形成为板簧，因此能够利用单一的板簧实现现有装置中由两个螺旋弹簧产生的作用力。因此，能够不设置两个螺旋弹簧，而使用单一的板簧支撑隔膜，能够使对它们的组装作业简化。另外，由于在第I空间内配置有施力部件，因此能够提高配置在第2空间的检测单元等的布局的自由度。
[0010]在上述压力检测装置中，所述移动部件包括移动体，该移动体位于与形成所述第2空间的所述箱体的内周面隔有间隙的位置，所述隔膜具有安装于所述移动体的基部、固定于所述箱体侧的周缘部、和位于所述基部与周缘部之间的薄壁部，所述薄壁部在所述移动体的外周面与所述箱体的内周面之间以向所述第2空间侧突出的方式折回，而形成折回部，该折回部的位置因所述第I空间内的流体的压力变化而产生移位，使所述移动部件能够移动。这样，由于隔膜的折回部的位置因压力变化而移位，因此难以产生隔膜的反作用力，能够提闻压力检测的精度。
[0011]在上述压力检测装置中，优选所述隔膜具有从所述基部向所述第I空间侧突出的突出部，所述施力部件的第I部分被该突出部支撑，并且所述施力部件的变形部与所述基部离开。这样，即使第I空间形成为负压，隔膜向该第I空间侧变形，也能够防止施力部件的变形部与隔膜的基部接触，能够消除因该接触导致对压力检测的影响。
[0012]在上述压力检测装置中，优选所述箱体包括含有所述连通部的第I壳体和安装于该第I壳体并且收容所述移动部件的第2壳体，利用所述第I壳体和第2壳体夹持所述隔膜的周缘部和所述施力部件的第2部分。这样，能够利用基于第I壳体和第2壳体的夹持这样简单的结构，容易地将隔膜的周缘部和施力部件的第2部分与箱体固定。
[0013]在上述压力检测装置中，优选所述移动部件在位于比所述施力部件的第I部分靠外侧的区域固定于所述隔膜的基部。这样，能够防止隔膜的基部与移动部件分离，并能够防止薄壁部变形成为所不希望的形状。由此，能够避免因薄壁部变形而产生意外的反作用力，能够更稳定地进行压力检测。
[0014]在上述压力检测装置中，优选所述检测单元包括与所述移动部件一同移动的磁体和与该磁体对置的磁传感器。作为检测移动部件移动的检测单元，考虑采用随着移动部件移动，使LC共振电路的振荡频率发生变化的构成。但是在这样的检测单元中，会因为构成共振电路的线圈自身所具有的阻抗，导致检测精度下降。根据上述结构，由磁体和磁传感器构成检测单元，因此，能够防止如上所述检测精度下降。另外，在磁传感器为GMR元件时，通过检测磁束朝向，即使磁体的磁力减弱，也能够确保检测精度。
[0015]在上述压力检测装置中，优选具有对所述磁体和所述磁传感器在所述移动部件的移动方向上的相对位置进行调整的第I调整机构。这样，通过利用第I调整机构调整磁体和磁传感器在移动部件移动方向上的相对位置，能够调整相对于所检测的压力的磁传感器的输出特性，能够消除多个产品输出特性的差异。
[0016]在上述压力检测装置中，优选具有对所述磁体和所述磁传感器在与所述移动部件的移动方向交差的方向上相对位置进行调整的第2调整机构。这样，通过利用第2调整机构调整磁体和磁传感器的相对位置，能够调整相对于所检测的压力的磁传感器的输出特性，由此，也能够消除多个产品输出特性的差异。
[0017]发明效果
[0018]根据本发明，由于在第I空间内配置有作为施力部件的板簧，因此能够缓和对第2空间内布局的制约，能够容易进行组装作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是第I实施方式的压力检测装置的分解立体图。
[0020]图2是上述第I实施方式的压力检测装置的剖视图。
[0021]图3是组装上述第I实施方式的压力检测装置后的状态的立体图。
[0022]图4是上述第I实施方式的压力检测装置中下壳体的立体图。
[0023]图5A、图5B是说明磁传感器和磁体的位置关系的图，图5C、图是表不磁传感器的输出与第I空间的压力的关系的图表。
[0024]符号说明
[0025]1:压力检测装置
[0026]2:箱体
[0027]3:上壳体(第I壳体)
[0028]34:连通部
[0029]4:下壳体(第2壳体)
[0030]5:隔膜[0031 ]51:基部
[0032]51a:突出部
[0033]51c:圆环形筋(突出部)
[0034]52:周缘部
[0035]53:薄壁部
[0036]53a:折回部
[0037]6:施力部件
[0038]61:第 I 部分
[0039]62:第 2 部分
[0040]63:变形部
[0041]7:移动部件
[0042]72:移动体
[0043]12:磁传感器
[0044]13:磁体
[0045]S1:第 I 空间
[0046]S2:第 2 空间
【具体实施方式】
[0047]下表面结合附图详细说明本发明的【具体实施方式】。本实施方式的压力检测装置是，例如在洗衣机等中，对随水位变化的空气收集器(airtrap)压力进行检测时所使用的压力检测装置。而且，本实施方式的压力检测装置的用途不限定于此，可应用于任何装置的压力检测。
[0048]图1是本实施方式的压力检测装置I的分解立体图。图2是本实施方式的压力检测装置I的剖视图。图3是表示本实施方式的压力检测装置I的外观的立体图。以下，为了便于说明，分别称图1中所示上下方向和左右方向为“压力检测装置I的上下方向”和“压力检测装置I的左右方向”。另外，称图1中所示纸面向外侧为“压力检测装置I的前侧”，称图1中所示纸面向里侧为“压力检测装置I的后侧”。
[0049]如图1?图3所示，本实施方式的压力检测装置I具有构成箱体2的上壳体(第I壳体)3和下壳体(第2壳体)4，箱体2内部由隔膜5隔开，形成第I空间SI和第2空间S2 (参照图2)。上壳体3和下壳体4夹着隔膜5和施力部件6的各外周侧,通过使下壳体4的卡合凸部41与上壳体3的卡合孔31卡合而使其形成为一体。在隔膜5的下表面侧安装有移动部件7，在移动部件7的柱状部71安装有保持部件8和螺纹部件9。另外，在下壳体4中保持有基板10。而且，上壳体3、下壳体4、移动部件7、保持部件8和螺纹部件9例如是通过成型绝缘性的树脂材料制成的。
[0050]上壳体3为向下方侧开口的盖形，在内部形成第I空间SI。上壳体3的顶壁部32形成俯视圆形，并形成有从其周围向下方侧延伸的侧壁部33。侧壁部33形成圆筒形，其周向隔规定间隔形成多个上述卡合孔31。在侧壁部33内周的上部位置形成有下侧开放的周槽33a (请参考图2)。在周槽33a的相邻位置处形成有向下方突出，并与施力部件6的上表面接触突出部33b。另外，在侧壁部33的外周面，相连设置有向外侧(右侧)延伸的管状的连通部34，连通部34与第I空间SI连通。对连通部34连接未图示的配管，使来自外部的作为测定对象的空气(气体)通过。因而，检测压力空气经连通部34流入或流出第I空间SI。
[0051]下壳体4为向上方侧开口的容器形状，在内部形成第2空间S2。下壳体4的周壁部42形成为大致圆筒形。在周壁部42的上端向上方突出形成环形的筋42a，筋42a插入上壳体3的周槽33a内(请参考图2)。在周壁部42的筋42a的下部内面侧形成有载置隔膜5和施力部件6的、由台阶部构成的载置部42b。在周壁部42的外周面，且与上壳体3的卡合孔31对应的位置处形成有多个上述卡合凸部41。卡合凸部41卡合在其下部区域的外周缘与卡合孔31的下部内周缘接触的状态下，由此，限制上壳体3相对于下壳体4上升，并限制两者在周向发生相对转动。
[0052]图4是从上方观察下壳体4的简要立体图。如图4所示，周壁部42内周面形成为沿着圆筒的形状。在周壁部42的下端侧形成底壁部43，底壁部43在上表面侧具有多种台阶。在底壁部43的左侧，且与周壁部42之间形成方形的第I开口部Ml。另外，在底壁部43的右侧，且与周壁部42之间形成方形的第2开口部M2。从下壳体4的下侧观察，第I开口部Ml使位于第2空间S2内的保持部件8露出于外部(请参考图2)。在第2开口部M2的前后两侧分别形成有沿上下方向延伸的保持槽44。在保持槽44内部插入并保持基板10的端部。而且，周壁部42的内周面并非完全的圆筒面，可以是在呈圆筒形的面上形成若干凹陷等而成的形状。
[0053]在底壁部43的俯视中央位置形成有沿上下方向延伸圆筒形的引导部45。在引导部45内部插入螺纹部件9，以顺畅地引导螺纹部件9的上下移动和转动。在引导部45的前后两侧分别相连设置有沿上下方向延伸的棱柱部46，在各棱柱部46上形成有引导槽46a。在引导槽46a内部插入移动部件7的后述的引导凸部72d。
[0054]隔膜5例如由橡胶等弹性材料成形。如图2所示，隔膜5具有与移动部件7上表面彼此面接触的圆盘形的基部51。在该基部51的上表面中央位置处，向上方突出设置有突出部51a，该突出部51a的形状为，在上端具有形成有锥面的法兰部51b。另外，在基部51上表面且围绕突出部51a的位置处突出设置有圆环形筋51c。圆环形筋51c的高度略小于法兰部51b的下端。由此，可利用圆环形筋51c的上端和法兰部51b的下端从上下方向夹住并保持施力部件6的第I部分61。在基部51的下表面形成有多个卡合突部51d，各卡合突部51d可与移动部件7的后述卡合孔72c嵌合。
[0055]隔膜5在其外周具有周缘部52，利用上壳体3的突出部33b和下壳体4的载置部42b夹持该周缘部52，使其固定于箱体2。周缘部52和基部51之间，由厚度小于基部51的薄壁部53相连。在图2的剖视图中，薄壁部53向第2空间S2侧以凸形状突出，呈U字形折回的形状，而在其下部区域形成折回部53a。薄壁部53可利用基部51的上下运动，使折回部53a的位置在上下方向上移位而变形。设定薄壁部53的厚度和硬度，以使得不会因上述变形而产生反作用力。
[0056]施力部件6由俯视外形呈圆形的板簧构成，其配置在第I空间SI。施力部件6具有形成其中央区域的第I部分61。在第I部分61的面内中央位置形成有使隔膜5的突出部51a通过的圆孔61a。在使突出部51a贯通于圆孔61a内时,第一部分61承载于圆环形筋51c上端，而利用圆环形筋51c的上端和法兰部51b的下端夹住第I部分61。而且，在本实施方式中，使承载并支撑第I部分61的突出部为圆环形筋51c，但只要是能够支撑第I部分61的形状，其并不限于圆环形。例如，也可以在突出部51a周围设置呈圆形或多边形的多个突出部。
[0057]施力部件6具有形成其外周侧区域的圆环形的第2部分62。第2部分62与隔膜5的周缘部52 —同被上壳体3的突出部33b和下壳体4的载置部42b夹持，而与箱体2固定。在第2部分62和第I部分61之间相连设置有可弹性形变的变形部63。在第I部分61的周向每90°间隔的4处位置形成变形部63，并且仅各个朝向不同，而平面形状相同。俯视时，变形部63从第I部分61的外缘向第2部分62的内缘蜿蜒延伸。变形部63可从图2所示状态，使第I部分61向上方和下方的任一方向移位而发生弹性形变，与该移位量成比例，对第I部分61施加与移位方向相反方向的力。另外，变形部63被配置为,在使第I部分61支撑于圆环形筋51c上而与隔膜5固定，并且第2部分62与箱体2固定的状态下，与隔膜5的基部51分离。
[0058]移动部件7具有与基部51的下表面和薄壁部53面接触的移动体72。移动体72具有俯视呈圆形的本体板72a，和连接于该本体板72a的外周，向下方延伸的垂下部72b。在本体板72a相连设置有从下表面中央位置向下方延伸的柱状部71，在柱状部71的外周面形成有外螺纹71a。在本体板72a表面内，于4个位置形成有卡合孔72c，该卡合孔72c在使卡合突部51d插入的状态下与之卡合，由此使移动体72与基部51的下表面固定。在俯视时，卡合孔72c和卡合突部51d与第I部分61相比位于外侧。垂下部72b位于与下壳体4的周壁部42的内周面隔有间隙的位置，在该间隙中配置薄壁部53。在垂下部72b相连设置有向内方突出的一对引导凸部72d(仅在图1中示出)。引导凸部72d插入引导槽46a(请参考图4)内，限制移动体72周向转动，并可在引导槽46a内上下方向自由滑动。
[0059]保持部件8具有贯通部81，该贯通部81具有内部插通柱状部71的贯通孔81a。贯通孔81a的内径尺寸设定为不与柱状部71的外表面接触，并且贯通孔81a可使柱状部71和保持部件8绕柱状部71的轴线相对转动。在贯通部81右侧形成有下方开口的保持凹部82 (请参考图2)。在保持凹部82中收容保持有后述的磁体13。在贯通部81左侧连接形成有呈臂形的一对突出部83。各突出部83的突出方向向左，向着与移动部件7移动的上下方向交差的方向延伸。
[0060]螺纹部件9具有在内周面形成内螺纹91a的圆筒形的螺合本体91 (请参考图2)。内螺纹91a与柱状部71的外螺纹71a咬合，使螺合本体91绕柱状部71的轴线旋转，由此可使螺合本体91沿该轴线方向(上下方向)移动。螺合本体91的外径尺寸设定为略小于引导部45的内径尺寸。由此，可利用引导部45的内周面引导螺合本体91旋转，并引导螺合本体91上下移动。在螺合本体91底部形成有六角孔91b，可在该六角孔91b中插入六角扳手等工具对螺合本体91进行旋转操作。在螺合本体91上部形成有支撑保持部件8的支撑部92。支撑部92形成为从螺合本体91上部向外突出的法兰形，在使贯通部81的下表面接触的状态下，从下方支撑保持部件8。
[0061 ] 在螺合本体91上部向上方突出形成一对卡止片93。各卡止片93插入到保持部件8的贯通孔81a中，通过该插通限制保持部件8相对于螺纹部件9向前后和左右方向移动。各卡止片93前端形成为钩形，可在插通保持部件8的贯通孔81a的状态下与贯通部81的上表面卡止。在该卡止状态下，利用支撑部92和卡止片93从上下方向夹住保持部件8，限制保持部件8相对于螺纹部件9在上下方向移动。由此，螺纹部件9和保持部件8形成为一体化的状态，在该状态下，它们可绕螺合本体91的轴线相对转动。另外，在卡止片93的卡止状态下，利用支撑部92封闭保持凹部82的开口侧，使后述的磁体13不能从保持凹部82脱落。而且，在使移动部件7和螺纹部件9结合的状态下，螺纹部件9支撑保持部件8，使其可相对于柱状部71转动。该保持部件8和螺纹部件9构成可对磁体13和磁传感器12的相对位置进行调整的后述第2调整机构。
[0062]基板10被固定在其上半部区域的前后两端侧插入到保持槽44内的状态。基板10经线束11与未图示的外部装置电连接。在基板10上安装有磁传感器12，该磁传感器12由作为磁阻效应元件的一种的GMR(GiantMagneto — Resistive:巨磁阻)元件构成。对于GMR元件，作为其基本的结构，在晶片(未图示)上层叠形成交换偏置层(反强磁性层)、固定层(束缚磁性层)、非磁性层和自由层(自由磁性层)。磁传感器12设置为可检测由保持部件8保持的磁体13的磁束方向。对磁体13进行磁化，使其在磁传感器12侧的右侧为N极，在与磁传感器12侧的相反侧的左侧为S极，在左右方向上极性相反。在此，由磁传感器12和磁体13构成检测移动部件7移动的检测单元。
[0063]下面，对压力检测装置I的组装方法进行说明。首先，将磁体13插入(压入)保持部件8的保持凹部82内，将各卡止片93插通贯通孔81a而与贯通部81卡止。由此，使保持部件8和螺纹部件9成为一体，由支撑部92封闭保持凹部82而保持磁体13，使其不会从保持部件8脱落。
[0064]然后，将移动部件7与形成为一体的保持部件8和螺纹部件9结合。在该结合中，使柱状部71的前端通过贯通孔81a内，并使外螺纹71a与螺合本体91的内螺纹91a咬合结合。通过将工具插入六角孔91b并绕柱状部71轴线进行旋转操作，可利用该螺纹结合，使保持部件8和螺纹部件9沿柱状部71的延伸方向移动，即沿轴线方向(上下方向)移动。
[0065]另外，对移动部件7从移动体72上方覆盖而安装隔膜5。在该安装中，在移动体72的卡合孔72c中插入并嵌合隔膜5的卡合突部51d。由此，以基部51和移动体72的本体板72a上下重合的方式，使移动部件7和隔膜5成为一体。
[0066]在隔膜5的上表面侧安装施力部件6。在该安装中，在第I部分61的圆孔61a内插入突出部51a，利用圆环形筋51c的上端和法兰部51b的下端从上下方向夹住施力部件6。此时，施力部件6的第2部分62的外周下表面与周缘部52的上表面发生面接触，变形部63离开基部51的上表面，形成非接触。
[0067]如上所述，保持部件8 (包含所保持的磁体13)、螺纹部件9、移动部件7、隔膜5和施力部件6被组装成一体，形成组装的单元，从下壳体4的上方置入该单元。在该置入操作中，在引导部45内插入螺合本体91，且形成在引导槽46a中插入移动部件7的引导凸部72d的状态。另外，进行定位，使保持部件8的突出部83位于第I开口部Ml的大致正上方，将隔膜5的周缘部52搭在下壳体4的载置部42b上。在该状态下，在使上壳体3覆盖下壳体4的上部区域后，使卡合凸部41与上壳体3的卡合孔31卡合。由此，作为箱体2，使上壳体3和下壳体4成为一体，并利用载置部42b和上壳体3的突出部33b夹住周缘部52和施力部件6的第2部分62。在该状态下,利用施力部件6从上方支撑隔膜5,移动部件7,与其螺纹结合的螺纹部件9和保持于螺纹部件9的保持部件8形成由隔膜5悬吊的状态。
[0068]基板10以经下壳体4的第2开口部M2将其前后两端侧插入到保持槽44内的状态被固定。作为该固定的方法，可以压入到保持槽44，也可以使用粘接剂接合。
[0069]上述压力检测装置I组装方法仅表示一个例子，并不限定于此，对于组装顺序等可进行适当变更。只要能够如图2和图3所示，使各组成部件形成组装后的状态，也可以采用各种组装方法。
[0070]如上所述对压力检测装置I进行组装，由上壳体3和隔膜5形成第I空间SI。配置在第I空间SI中的组成部件仅有施力部件6，隔膜5的基部51借助突出部51a和圆环形筋51c与施力部件6中央位置处的第I部分61固定。
[0071]在对压力检测装置I进行组装后的状态下，在下壳体4的隔膜5下方形成第2空间S2。在第2空间S2中配置有移动部件7、与移动部件7螺纹结合的螺纹部件9、与螺纹部件9卡止的保持部件8和基板10。因此，在第2空间S2中还配置有保持于保持部件8的磁体13和安装于基板10的磁传感器12。
[0072]由于在下壳体4形成有第I开口部Ml和第2开口部M2，因此第2空间S2被设定为与大气压相等。另一方面，在上壳体3的连通部34封闭时，第I空间SI形成密闭的空间，其压力因通过连通部34流入到第I空间SI内的空气而变化。在此，例如图2所示，在施力部件6的上表面和下表面为水平的状态时，第I空间SI的压力与大气压相等。从该状态开始，若第I空间SI成为压力比大气压高的正压，则第I空间SI的容积趋于膨胀，下推基部51的力发生作用而向下方移位。在该移位的作用下，施力部件6的各变形部63发生变形，发生使基部51上升的弹力。然后，基部51向下移位到第I空间SI的压力与各变形部63的弹力均衡的位置。另外，在第I空间SI形成压力比大气压低的负压时，第I空间SI的容积趋于缩小，因此，提起基部51的力发生作用而向上方移位。在该移位的作用下，施力部件6的各变形部63发生变形，发生使基部51下降的弹力。然后，基部51向上方移位到第I空间SI的压力与各变形部63的弹力均衡的位置。
[0073]在此,对于隔膜5,在基部51向上下方向移动时,薄壁部53的折回部53a的位置向上下方向移位而变形。在该变形中，隔膜5的基部51几乎不发生变形，仅薄壁部53变形。另外，因基部51上下移动，移动部件7也以相同的移动量上下移动，以致经由螺纹部件9支撑的保持部件8和其上所保持的磁体13也同样地上下移动。因此，可使磁体13在上下方向上移位，且与第I空间SI的压力变化成比例，通过如后述对该移位量进行检测，来检测第I空间SI的压力。
[0074]下面，对本实施方式的压力检测装置I中的第I调整机构和基于第I调整机构的调整方法进行说明。第I调整机构具有上述的柱状部71和螺纹部件9，可调整磁体13和磁传感器12在移动部件7移动方向(上下方向)上的相对位置。在该位置调整中，首先，在第I开口部Ml中插入棒状的夹具(未图示)，使夹具插通一对突出部83之间来限制保持部件8旋转。由于柱状部71的外螺纹71a和螺纹部件9的内螺纹91a咬合，因此，将工具插入螺纹部件9的六角孔91b进行旋转操作，由此使螺纹部件9和保持部件8在上下方向移动。由于磁体13保持于保持部件8,因此磁体13也与保持部件8 一同在上下方向移动,从而调整磁体13相对于磁传感器12在上下方向上的相对位置。而且，由于利用夹具限制保持部件8旋转，因此即使对螺纹部件9进行旋转操作，卡止片93也会在贯通孔81a中空转，而确保保持部件8的朝向，使得磁体13左右方向与磁传感器12对置。
[0075]下面，对本实施方式的压力检测装置I中的第2调整机构和基于第2调整机构的调整方法进行说明。第2调整机构具有可相对转动的螺纹部件9和保持部件8，其可调整磁体13和磁传感器12的相对位置，该相对位置是与移动部件7的移动方向(上下方向)交差的方向，且与连结磁体13的各极的方向(左右方向)交差的方向，即，前后方向(沿着与图2的纸面交差的圆弧的方向)。在该位置调整中，首先，将工具插入六角孔91b，由此可限制螺纹部件9在柱状部71周向旋转，限制螺纹部件9和磁体13 (保持部件8)上下移动。在该状态下，将上述夹具插入第I开口部Ml，利用夹具使突出部83在前后方向移位，从而使保持部件8绕柱状部71和螺纹部件9的卡止片93旋转。这样，使保持于保持部件8右端侧的磁体13在前后方向移动，而调整磁体13与磁传感器12的相对位置。
[0076]下面，结合图5对磁传感器12的输出调整进行说明。图5A和图5B是说明磁传感器12和磁体13的位置关系的图，图5A是正面图，图5B是图5A的左视图。另外，图5C和图是表不磁传感器12的输出和第I空间SI的压力的关系的图表。在本实施方式中，在制造时或产品出厂前等利用压力检测装置I进行压力检测之前的阶段，在第I空间SI和第2空间S2压力相等的状态下进行磁传感器12的输出调整。
[0077]如上所述，在组装压力检测装置I时，如图5A和图5B所示，配置磁体13，使其与磁传感器12向后方及左方离开。在该磁体13和磁传感器12的位置关系下，磁传感器12通过检测磁体13的磁束朝向，与磁体13的上下方向移位量成比例地增减输出电压。具体地，磁体13越向下方移位，磁传感器12输出电压越大，磁体13越向上方移位，输出电压越小。如上所述，由于磁体13的上下方向移位量与第I空间SI的压力变化成比例，因此，在图5C和图的图表中，如实线所示，形成输出电压随着第I空间SI中压力上升而增大的比例关系O
[0078]可利用第I调整机构，使磁体13从图5A和图5B所示状态向上下方向移动。若向下方移动磁体13，则磁传感器12的输出电压增大，因此，磁传感器12的输出电压设定为图5C的图表中实线上方的虚线所示的情形。另一方面，若向上方移动磁体13，则磁传感器12的输出电压减小，因此，磁传感器12的输出电压设定为图5C的图表，实线下方的虚线所示的情形。由此，在第I空间SI和第2空间S2压力相等的状态下，通过利用第I调整机构在上下方向移动磁体13可进行原点调整，将输出电压设定为一定值。进而，在制造多个压力检测装置I时，能够保证各压力检测装置I相对于所检测的压力的输出电压为一定，可避免每个压力检测装置I的输出存在偏差。
[0079]另外,可利用第2调整结构使磁体13从图5A和图5B所示状态向前后方向移动。若向前方移动磁体13,则磁体13接近磁传感器12,因此,磁传感器12的输出电压设定为图5D的图表中，斜率大于实线的虚线所示情形。另一方面，若向后方移动磁体13，则磁体13远离磁传感器12,因此,磁传感器12的输出电压设定为图的图表中，斜率小于实线的虚线所示情形。由此，通过利用第2调整机构在前后方向移动磁体13，可将图的图表的倾斜(单位压力下的输出电压)调整为一定，通过对多个压力检测装置I进行该调整，可避免每个压力检测装置I的输出存在偏差。
[0080]而且，在利用各调整机构进行位置调整，完成磁传感器12的输出调整后，利用粘接剂固定各调整机构中可相对移位的柱状部71、螺纹部件9和保持部件8。可通过第I开口部Ml向第2空间S2内插入未图示的喷嘴而注入该粘接剂。
[0081]下面，对基于本实施方式的压力检测装置I的第I空间SI的压力检测方法进行说明。如上所述，在因进出连通部34的气体而使第I空间SI的压力发生变化时，磁体13会与该压力变化成比例地在上下方向移位。在磁体13发生移位时，磁传感器12中，磁体13的磁束朝向发生变化。磁传感器12的输出电压因该磁束朝向的变化而变化，根据磁传感器12的输出电压变化特性，由该输出电压与原点调整后的时刻的输出电压之差求出第I空间SI的压力值。
[0082]如上述说明，在本实施方式的压力检测装置I中，由于使施力部件6形成单一的板簧，因此通过将突出部51a插通施力部件6的孔61a后，将隔膜5配置于下壳体4，而能够完成施力部件6的组装，并且，与使用两个螺旋弹簧的现有装置相比，可改善组装的作业性。而且，不仅在第I空间SI形成正压，基部51下降时，在第I空间SI形成负压，基部51上升时，也由作为板簧的施力部件6发生作用力。由此，不仅第I空间SI形成正压，在其形成负压时，也会使薄壁部53以与压力变化成比例地使基部51及磁体13移位的方式而变形，可检测正压和负压这两者。
[0083]另外，由于在第I空间SI中配置施力部件6，并可以不在第2空间S2中配置施力部件6，因此，可使第2空间S2中有充裕的空间，可提高在对位于第2空间S2内的各部材的布局及形状等进行设计时的自由度。
[0084]而且，因第I空间SI的压力变化，在隔膜5上薄壁部53发生变形使得折回部53a的位置移位，而使基部51上下移位，因此可抑制因薄壁部53变形产生的反作用力，能够维持基部51移位量和第I空间SI的压力的比例关系，提高压力检测的精度。
[0085]另外，由于施力部件6的变形部63为离开基部51的上表面的位置关系，因此，尤其是能够防止在第I空间SI形成负压这样的压力变化下，变形部63与基部51接触。由此，能够避免变形部63变形成不想要的形状，而能够稳定地施加力并进行压力检测。
[0086]进而，在俯视时，位于比第I部分61靠外侧的卡合孔72c和卡合突部51d卡合，由此使移动部件7与隔膜5固定，因而，能够防止基部51与移动体72分离，薄壁部53变形为不希望的形状。
[0087]另外，作为检测移动部件7移动的检测单元，考虑使LC共振电路的振荡频率随移动部件7移动变化。然而，在上述检测单元中，因构成共振电路的线圈自身所具有的阻抗，会导致检测精度下降。根据上述实施方式，由于利用磁体13和磁传感器12构成检测单元，因此能够防止该检测精度下降的发生。另外，由于使磁传感器12为GMR元件，因此即使磁体13的磁力减弱，也能够确保检测精度。
[0088]本发明并不限于上述实施方式，在实施时可进行各种变更。在上述实施方式中，并不限于附图所示的大小和形状等，可在发挥本发明的效果的范围内适当变更。另外，可以在不脱离本发明目的的范围内适当变更而实施。
[0089]例如，在上述实施方式中，令流入第I空间SI的流体为空气，但也可以是其他气体，也可以是水或热水等液体。
[0090]另外，隔膜5形成具有薄壁部53等的形状，但只要能够上述实施方式所示发挥其功能，也可以采用任意的形状。但如上述实施方式所述，从隔膜5不容易因所要检测的压力变化而产生反作用力等方面原因来看，形成具有基部51及薄壁部53的结构是有利的。
[0091]进而，只要是能够检测移动部件7移动，也可以将磁传感器12变更为霍尔1C。另夕卜，也可以将磁传感器12变更为，利用插入线圈(L)的铁芯的量的移位，使由线圈(L)和与该线圈(L)并联的电容器(C)构成的LC共振电路的振荡频率发生变动的检测装置。
【权利要求】
1.一种压力检测装置，其特征在于，包括: 箱体，具有能够使流体流入流出的连通部； 隔膜，隔开该箱体而形成第I空间和第2空间，能够根据与所述连通部连通的第I空间内的压力而变形； 移动部件，配置于所述第2空间，能够根据所述隔膜的变形而移动； 施力部件，能够变形地支撑所述隔膜；和 检测单元，配置于所述第2空间，检测所述移动部件的移动， 所述施力部件由板簧构成且配设于所述第I空间，所述板簧具有:固定于所述隔膜侧的第I部分；固定于所述箱体侧的第2部分；和设置于所述第I部分与第2部分之间的能够弹性变形的变形部。
2.如权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于: 所述移动部件包括移动体，该移动体位于与形成所述第2空间的所述箱体的内周面隔有间隙的位置， 所述隔膜具有安装于所述移动体的基部、固定于所述箱体侧的周缘部、和位于所述基部与周缘部之间的薄壁部， 所述薄壁部在所述移动体的外周面与所述箱体的内周面之间以向所述第2空间侧突出的方式折回，而形成折回部，该折回部的位置因所述第I空间内的流体的压力变化而产生移位，使所述移动部件能够移动。
3.如权利要求2所述的压力检测装置，其特征在于: 所述隔膜具有从所述基部向所述第I空间侧突出的突出部，所述施力部件的第I部分被该突出部支撑，并且所述施力部件的变形部与所述基部离开。
4.如权利要求2或3所述的压力检测装置，其特征在于: 所述箱体包括含有所述连通部的第I壳体和安装于该第I壳体并且收容所述移动部件的第2壳体，利用所述第I壳体和第2壳体夹持所述隔膜的周缘部和所述施力部件的第2部分。
5.如权利要求2?4中任一项所述的压力检测装置，其特征在于: 所述移动部件在位于比所述施力部件的第I部分靠外侧的区域固定于所述隔膜的基部。
6.如权利要求1?5中任一项所述的压力检测装置，其特征在于: 所述检测单元包括与所述移动部件一同移动的磁体和与该磁体对置的磁传感器。
7.如权利要求6所述的压力检测装置，其特征在于: 具有对所述磁体和所述磁传感器在所述移动部件的移动方向上的相对位置进行调整的第I调整机构。
8.如权利要求6或7所述的压力检测装置，其特征在于: 具有对所述磁体和所述磁传感器在与所述移动部件的移动方向交差的方向上相对位置进行调整的第2调整机构。
【文档编号】G01L9/14GK104344924SQ201410389355
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】二宫伸之 申请人:阿尔卑斯电气株式会社