(57)【要約】【課題】温度依存性が少なく、簡易かつ低コストに実現可能な圧力センサを提供する。【解決手段】圧力センサ１は、ボディ２の一端側に設けられたハウジング１２と、そのハウジング１２を冷媒の圧力が導入される第１室１８と大気に開放される第２室２０とに仕切るダイヤフラム１４とを含むパワーエレメント４と、ボディ２の他端側に設けられ、発光素子４０と受光素子アレイ４２とを対向配置して構成された光センサ６と、一端側がダイヤフラム１４に連結され、他端側には発光素子４０と受光素子アレイ４２との隙間に対して遮光方向又は入光方向に進退可能な遮光体５８が設けられた駆動体１０と、駆動体１０を遮光体５８の入光方向に付勢するスプリング７０と、を備える。圧力センサ１は、ダイヤフラム１４が受ける流体の圧力に応じて変化する、受光素子アレイ４２の受光量に応じた信号を出力する。【選択図】図１
2015145856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の圧力を検出するための圧力センサであって、
ボディと、
前記ボディの一端側に設けられたハウジングと、そのハウジングを流体の圧力が導入される第１室と大気に開放される第２室とに仕切るように設けられ、前記第１室と前記第２室との差圧を感知して変位するダイヤフラムと、を含むパワーエレメントと、
前記ボディの他端側に設けられ、発光素子と受光素子アレイとを対向配置して構成され、前記受光素子アレイを構成する複数の受光素子が前記ボディの軸線方向に配列された光センサと、
前記ボディ内にその軸線方向に変位可能に支持され、一端側が前記ダイヤフラムに連結され、他端側には前記発光素子と前記受光素子アレイとの隙間に対して遮光方向又は入光方向に進退可能な遮光体が設けられた駆動体と、
前記駆動体を前記遮光体の入光方向に付勢するスプリングと、
を備え、
前記ダイヤフラムが受ける流体の圧力に応じて変化する、前記受光素子アレイの受光量に応じた信号を出力することを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記ボディに組み付けられて前記駆動体との間に前記スプリングを支持するとともに、前記遮光体を軸線方向にガイドするガイド孔を有するばね受けを備え、
前記ボディに対する前記ばね受けの組み付け位置を調整することにより、前記スプリングの設定荷重が調整されることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記ボディに対する前記ばね受けの組み付け位置を調整自在とするためのねじ機構を備えることを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記光センサが、前記発光素子と前記受光素子アレイを保持する保持体を有し、
前記ばね受けに対する前記保持体の相対位置を調整することにより、流体の圧力の検出範囲が調整されることを特徴とする請求項２または３に記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記ばね受けに対する前記保持体の相対位置を調整自在とするための調整機構を備えることを特徴とする請求項４に記載の圧力センサ。
【請求項６】
前記駆動体は、
前記ばね受けとの間に前記スプリングを介装する一方、前記ボディにより前記ダイヤフラム側への変位が制限される係止部材と、
一端が前記係止部材に当接するようにして作動連結され、他端側に前記遮光体が一体に設けられた作動部材と、
を含み、
前記スプリングよりも小さな荷重を有し、前記作動部材と前記ばね受けとの間に介装されて前記作動部材を前記係止部材の側に付勢する第２のスプリングをさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象装置を流れる流体の圧力を検出するための圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用空調装置においては、冷凍サイクル内で変化する冷媒の圧力を監視するために圧力センサが用いられることがある。このような圧力センサは、例えば圧縮機の吸入側や吐出側の配管などに取り付けられる。その圧力センサの検出情報に基づいて圧縮機を制御することにより、冷凍サイクル内の冷媒圧力を適正に調整することができる。
【０００３】
このような圧力センサとして、圧力の変化を静電容量の変化に基づいて検出するキャパシタ方式のものや、歪みゲージの抵抗の変化に基づいて検出する歪検出方式のものが知られている（例えば特許文献１参照）。例えば歪検出方式の圧力センサは、感圧部を構成するダイヤフラムに歪みゲージを被着した感圧素子と、この歪みゲージの抵抗値変化に応じた検出信号を増幅して出力する信号増幅回路とを一体に備えた構成を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１０８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような圧力センサは、一般に感圧素子が小さいため、ダイヤフラムの変位についても比較的小さく抑える必要がある。そのため、出力信号の増幅率を大きくしなければならず、その増幅量のバラツキを考慮した利得の補正が必要となる。また、このような感圧素子は一般に、温度環境によって特性が変化する温度依存性が大きい。このため、使用温度範囲内での温度依存性を抑制するための温度補償として特性値の補正が必要となる。その結果、それらの補正のために回路を追加したり、精巧な電子部品を採用する必要があるなど、コスト面において改善の余地があった。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、温度依存性が少なく、簡易かつ低コストに実現可能な圧力センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、流体の圧力を検出するための圧力センサであって、ボディと、ボディの一端側に設けられたハウジングと、そのハウジングを流体の圧力が導入される第１室と大気に開放される第２室とに仕切るように設けられ、第１室と第２室との差圧を感知して変位するダイヤフラムと、を含むパワーエレメントと、ボディの他端側に設けられ、発光素子と受光素子アレイとを対向配置して構成され、受光素子アレイを構成する複数の受光素子がボディの軸線方向に配列された光センサと、ボディ内にその軸線方向に変位可能に支持され、一端側がダイヤフラムに連結され、他端側には発光素子と受光素子アレイとの隙間に対して遮光方向又は入光方向に進退可能な遮光体が設けられた駆動体と、駆動体を遮光体の入光方向に付勢するスプリングと、を備える。ダイヤフラムが受ける流体の圧力に応じて変化する、受光素子アレイの受光量に応じた信号を出力する。
【０００８】
この態様によると、パワーエレメントと光センサとの協働により圧力を検出する圧力センサが提供される。すなわち、流体の圧力を受けたダイヤフラムが駆動体を軸線方向に駆動することにより、遮光体が光センサに対して進退し、受光素子アレイにおける受光量を変化させる。このため、光センサの検出値に基づいて流体の圧力を検出することができる。この光センサは、複数の受光素子をボディの軸線方向、つまりダイヤフラムの変位方向に配列するため、そのダイヤフラムの変位量を比較的大きくとることができる。また、個々の受光素子への入光又は遮光を検知するだけで遮光体の位置ひいては流体の圧力を検出でき、その検出信号を大きく増幅させる必要がない。また、検出方式が光学式であるため、温度依存性が少ない。このため、検出回路を特に複雑にさせることもなく簡易に実現することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、温度依存性が少なく、簡易かつ低コストに実現可能な圧力センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る圧力センサの構成を表す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】圧力センサの動作状態を例示する断面図である。
【図４】光センサの電気的構成を表すブロック図である。
【図５】光センサによる検出例および検出範囲の設定例を表す説明図である。
【図６】第２実施形態に係る圧力センサの構成を表す断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図８】圧力センサの動作状態を例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を上下と表現することがある。
【００１２】
［第１実施形態］
本実施形態の圧力センサは、車両用空調装置の冷凍サイクルに適用される。この冷凍サイクルは、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張装置および蒸発器を備える。冷凍サイクルを循環する冷媒は、圧縮機にて圧縮されて高温・高圧のガス冷媒となり、凝縮器にて凝縮されて液冷媒となる。そして、膨張装置にて断熱膨張されて低温・低圧の気液二相冷媒となり、蒸発器を通過する過程で蒸発する。その蒸発潜熱により車室内の空気が冷却される。本実施形態の圧力センサは、圧縮機の吸入側又は吐出側の配管などに取り付けられ、その配管を流れる冷媒の圧力を検出するものである。
【００１３】
図１は、第１実施形態に係る圧力センサの構成を表す断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。図１に示すように、圧力センサ１は、段付円筒状のボディ２と、ボディ２の一端側に取り付けられたパワーエレメント４と、ボディ２の他端側に収容された光センサ６とを備える。パワーエレメント４と光センサ６との間には、パワーエレメント４により軸線方向に駆動される駆動体１０が設けられている。
【００１４】
パワーエレメント４は、ステンレス材をプレス成形して得られたハウジング１２と、そのハウジング１２内を軸線方向に仕切るように配設されたダイヤフラム１４を備える。ダイヤフラム１４の下面にはディスク１６が配設されている。パワーエレメント４は、ボディ２の上端開口部を封止するように螺着されている。ハウジング１２内におけるダイヤフラム１４の上方には冷媒の圧力が導入される第１室１８が形成され、ダイヤフラム１４の下方には大気に開放される第２室２０が形成される。ハウジング１２の上端には、冷媒の圧力を導入するための導圧管２２が接続されている。導圧管２２は、その一端が第１室１８に開口し、他端が図示しない配管の圧力検出部に開口する。
【００１５】
ダイヤフラム１４は、可撓性を有する金属薄板からなり、圧力を感知して軸線方向に変位する「感圧部材」として機能する。なお、変形例においては、ダイヤフラム１４をポリイミドフィルム等から構成してもよい。ダイヤフラム１４は、第１室１８と第２室２０との差圧を感知して軸線方向に変位する。ダイヤフラム１４は、ボディ２の内径よりも大きな受圧径を有し、比較的大きく変位することができる。
【００１６】
ボディ２の下半部が拡径されており、その内方にガイド部材２４が収容され、そのガイド部材２４のさらに内方に光センサ６が収容されている。ガイド部材２４は、円柱状の本体を有し、ボディ２の下方から挿入されている。ボディ２の下端開口部を封止するように端部材２６が複数のボルト２８を介して固定されている。ガイド部材２４は、ボディ２に設けられた段部と端部材２６との間に挟まれるようにして、しっかりと固定されている。
【００１７】
ガイド部材２４の下面中央には、光センサ６を収容するための取付孔３０が下方に開口するように形成されている。取付孔３０は、光センサ６の外形状と概ね相補形状となるよう断面長方形状に形成されている。また、図２にも示すように、ガイド部材２４の上部には、軸線に沿った断面長方形状のガイド孔３２が設けられている。このガイド孔３２は、後述する遮光体５８を挿通して軸線方向にガイドするものである。
【００１８】
図１に戻り、光センサ６は透過型センサであり、発光素子４０と、受光素子アレイ４２と、これらを保持する保持体４４を有する。保持体４４は、取付孔３０と概ね相補形状となる直方体形状をなし、また、その上面中央に後述する遮光体５８を進退させることが可能な凹状の検出領域４６が形成されている。検出領域４６は、ボディ２の軸線に沿うように形成されており、その軸線を挟んで対向する面に発光素子４０と受光素子アレイ４２がそれぞれ配設されている。受光素子アレイ４２は、複数の受光素子が軸線方向に配列されるようにして構成されている。
【００１９】
なお、発光素子４０には投光処理用の回路が接続され、受光素子アレイ４２には受光処理用の回路が接続され、それらの回路が保持体４４に組み込まれている。保持体４４からは、それらの回路に接続されたハーネス４８が引き出されている。
【００２０】
ボディ２の上半部には、作動部材５０、係止部材５２およびディスク１６が、軸線方向に直列に配置され、これらがパワーエレメント４により駆動される駆動体１０を構成する。作動部材５０は、段付円柱状の本体５６と、本体５６の下面中央から下方に向けて延設された遮光体５８とを有する。遮光体５８は、ガイド孔３２を貫通し、軸線方向にガイドされつつ支持されている。図２にも示したように、遮光体５８の断面がガイド孔３２と相補形状となる長方形状をなすため、作動部材５０の軸線周りの変位が規制されている。それにより、遮光体５８が光センサ６に対する遮光機能を安定に発揮できるようにされている。作動部材５０の上端面中央には小径の連結部６０が突設され、その連結部６０の上端面が係止部材５２の下面に当接するようにして連結されている。
【００２１】
係止部材５２は、段付円柱状をなし、その軸線方向中央部に半径方向に延出するフランジ部６２が設けられている。ボディ２の上端開口部がやや縮径され、係止部材５２の上半部（フランジ部６２の上方）がその上端開口部に挿通され、軸線方向に摺動可能に支持されている。ただし、図示のように、ボディ２におけるその縮径部の端面（段部）にフランジ部６２が係止されることにより、係止部材５２の上方への変位が規制される。
【００２２】
係止部材５２の下面中央には凹部６４が設けられている。この凹部６４に連結部６０が遊嵌されるようにして作動部材５０と係止部材５２とが作動連結される。また、係止部材５２の上面中央にも凹部６６が設けられている。ディスク１６の下面中央には小径の連結部６８が突設されており、その連結部６８が凹部６６に遊嵌されるようにして係止部材５２とディスク１６とが作動連結される。このように、作動部材５０と係止部材５２との連結が遊嵌によりなされ、係止部材５２とディスク１６との連結が遊嵌によりなされることにより、これらの部材間で多少の軸線のずれが生じたとしても、それを吸収することができ、その結果、遮光体５８の安定した駆動を維持することができる。
【００２３】
係止部材５２とガイド部材２４との間には、係止部材５２を上方に付勢するスプリング７０が介装されている。また、作動部材５０とガイド部材２４との間には、作動部材５０を上方に付勢するスプリング７２が介装されている。すなわち、ガイド部材２４は、「ばね受け」として機能する。ただし、スプリング７０のほうがスプリング７２よりも荷重が大きくされている。これらスプリング７０，７２の付勢力により、作動部材５０と係止部材５２とディスク１６との連結状態が維持され、また、それらにより構成される駆動体１０とダイヤフラム１４との接続状態が維持される。特に、スプリング７０は、パワーエレメント４による下方への駆動力に対抗する力を生成する。スプリング７２は、遮光体５８が下方へ脱落することを防止する。
【００２４】
図３は、圧力センサの動作状態を例示する断面図である。同図は、冷媒の圧力が高いときの状態を表している。図示のように、検出対象とされる冷媒の圧力が検出範囲の上限値以上の高圧となると、ディスク１６がハウジング１２に係止され、遮光体５８の下方への変位が規制される。すなわち、図示の状態は遮光体５８の下死点を示している。既に説明した図１の状態は遮光体５８の上死点を示している。つまり、検出対象とされる冷媒の圧力が検出範囲の下限値以下の低圧となった状態を表している。
【００２５】
光センサ６においては、この上限値と下限値との間の範囲を検出範囲として設定し、遮光体５８が変位できるようにされている。すなわち、図１に示す状態は、発光素子４０から発せられた光が受光素子アレイ４２の全ての受光素子にて受光される状態（「全入光状態」ともいう）を表し、図３に示す状態は、発光素子４０から発せられた光の全てが遮光体５８により遮蔽され、受光素子アレイ４２のいずれの受光素子にも受光されない状態（「全遮光状態」ともいう）を表している。本実施形態では後述のように、受光素子アレイ４２を構成する２１個の受光素子が軸線方向（上下方向）に配列されており、それらのうちどの範囲の受光素子にて受光されているかによって遮光体５８の位置、ひいては冷媒の圧力を検出することができる。
【００２６】
図４は、光センサ６の電気的構成を表すブロック図である。
光センサ６は、投光部８０と受光部８２を有し、それらを機能させるための回路構成を備える。図示の回路構成は、特開２０１０−２５６０２０号公報に開示された回路構成を流用するものである。投光部８０は、発光素子４０としての発光ダイオードＤと、発光ダイオードＤから発せされた光を受光部８２に指向させるコリメートレンズ８６を備える。
【００２７】
受光部８２は、受光素子アレイ４２を構成する受光素子としての２１個のフォトダイオードＤ1〜Ｄ21と、それらのフォトダイオードによる受光を電気的に処理するための集積回路８８を備える。フォトダイオードＤ1〜Ｄ21は、保持体４４の上部（開口側）から下方（底部側）に向かって降順に配列されている。
【００２８】
集積回路８８は、複数の増幅器Ａ、比較器Ｃ1〜Ｃ20、トランジスタＴr1〜Ｔr20、抵抗Ｒ1〜Ｒ２２を含む。フォトダイオードＤ1〜Ｄ21の受光状態に応じてトランジスタＴr1〜Ｔr20の動作状態が変化する。そして、直列接続された抵抗Ｒ1〜Ｒ21の抵抗分圧比がそのトランジスタＴr1〜Ｔr20の動作に基づいて変化し、出力電圧Ｖoutを変化させる。この出力電圧Ｖoutから受光素子アレイ４２の遮光状態が特定され、それにより遮光体５８の変位量ひいては冷媒の圧力を検出することができる。
【００２９】
フォトダイオードＤ1の出力端子（アノード側）は、増幅器Ａを介して比較器Ｃ1の入力端子に接続されている。一方、フォトダイオードＤ1を除く各フォトダイオードＤnの出力端子は２つに分岐し、それぞれ増幅器Ａを介して比較器Ｃn-1及びＣnの入力端子に接続されている。各比較器Ｃnの出力端子は、それぞれ対応するトランジスタＴrnのベースに接続されている。抵抗Ｒ1〜Ｒ21は、互いに直列に接続されており、抵抗Ｒ1がグランドラインＧＮＤに接続され、抵抗Ｒ22が電源Ｖccに接続されている。抵抗Ｒ1〜Ｒ21における隣接する抵抗間の接続点が、各トランジスタＴrnのコレクタと接続されている。各トランジスタＴrnのエミッタはグランドラインＧＮＤに接続されている。比較器Ｃnは、フォトダイオードＤn，Ｄn+1の光電流が増幅されたものの差動を取り、フォトダイオードＤn，Ｄn+1の双方が遮光されたときにオンとなる。
【００３０】
このような構成により、比較器ＣnがオンになるとトランジスタＴrnがオンとなり、そのコレクタに電流が流れ、抵抗Ｒ1〜Ｒ21の合成抵抗がＲnとＲn+1との間で分断される。つまり、Ｒ1〜ＲnまでがＧＮＤレベルにショートカットされるようになる。したがって、フォトダイオードＤ1〜Ｄ21までの範囲における遮光の程度に応じて比較器Ｃn、トランジスタＴrnが動作し、抵抗分圧比の変化に基づく出力電圧Ｖccが出力される。本実施形態では、全てのフォトダイオードが受光したときに出力電圧Ｖccが３．３Ｖとなり、全てのフォトダイオードが遮光されたときに出力電圧Ｖccが０．８Ｖとなるように構成される。
【００３１】
図５は、光センサ６による検出例および検出範囲の設定例を表す説明図である。（Ａ）は流体圧力と出力電圧Ｖoutとの関係を表し、（Ｂ）は流体圧力と遮光体５８の変位との関係を表している。（Ｃ）はスプリング７０の荷重を変更した場合のセンサ特性の変化を表し、（Ｄ）はセンサ特性の設定方法を表している。
【００３２】
図５（Ａ）に示すように、光センサ６によれば、受光素子アレイ４２における各受光素子の受光状態に応じてステップ電圧が出力される。本実施形態では図中実線にて示すように、遮光体５８が上死点位置にある状態で全ての受光素子が受光する全入光状態となり、出力電圧Ｖoutが最も高くなる。そして、流体の圧力が上昇して遮光体５８が下方、つまり遮光方向へ変位するにつれて上段の受光素子から受光状態がオフになり、出力電圧Ｖoutはステップ状に低下するようになる。このため、この出力電圧Ｖoutから流体の圧力を検出することができる。
【００３３】
なお、例えば遮光体５８が上死点位置（初期位置）にある状態でも上段の受光素子が受光しないように遮光体５８の長さ（遮光体５８の検出領域４６への突出量）を設定すれば、図中二点鎖線にて示すように、出力電圧Ｖoutの高さを下方にシフトさせることができる。このため、流体圧力の検出範囲に応じて遮光体５８の高さを調整するとよい。
【００３４】
図５（Ｂ）に示すように、光センサ６において、スプリング７０の荷重を調整することにより、流体圧力の検出範囲を調整することができる。すなわち、スプリング７０の荷重調整により、遮光体５８が変位を開始する流体圧力の値（「検出下限圧力」ともいう）を変化させることができる。図示のように、スプリング７０の荷重を大きくするほど、検出下限圧力を高く設定することができ、それに伴って圧力の検出範囲を高圧側にシフトさせることができる（図中実線の設定から二転鎖線の設定にシフト）。
【００３５】
このため、検出が想定される圧力範囲を考慮して適正な検出範囲を設定するとよい。スプリング７０の荷重調整は、ボディ２に対するガイド部材２４（ばね受け）の挿入量を調整することにより行うことができる。なお、図１等に示した構成では、ガイド部材２４の挿入量がほぼ一定となるが、ガイド部材２４の高さを小さくするなどの工夫により、その挿入量を変更することができる。その場合、ガイド部材２４をボディ２に対して圧入により固定できる構成とするのが好ましい。
【００３６】
図５（Ｃ）に示すように、光センサ６において、スプリング７０の荷重とばね定数の選定により、流体圧力の検出範囲および検出感度（光センサ６の特性）を調整することができる。なお、同図においては便宜上、ステップ電圧であることの図示は省略している。例えば、図中の特性Ａは、スプリング７０のばね定数が小さく、荷重も小さく設定された場合を示す。光センサ６の特性をこのように設定した場合、流体圧力の検出範囲は低圧領域となり検出幅（検出範囲の絶対値）も小さい。また、小さな圧力変化に対して出力電圧Ｖoutが変化するため、検出感度が高くなる。
【００３７】
これに対し、図中の特性Ｂは、スプリング７０のばね定数が大きく、荷重は小さく設定された場合を示す。光センサ６の特性をこのように設定した場合、流体圧力の検出範囲は低圧領域から高圧領域にわたるようになり、検出幅も大きくなる。ただし、圧力変化に対する出力電圧Ｖoutの変化は特性Ｂに比べて小さく、検出感度は相対的に低くなる。図中の特性Ｃは、スプリング７０のばね定数が小さく、荷重が大きく設定された場合を示す。荷重が大きいため、遮光体５８の検出下限圧力が高くなっている。光センサ６の特性をこのように設定した場合、流体圧力の検出範囲は相対的に高圧領域となるが、検出幅は小さく、検出感度は高くなる。
【００３８】
このように、スプリング７０の荷重やばね定数の調整により、光センサ６の特性を適正に設定することができる。すなわち、図５（Ｄ）に示すように、検出が想定される圧力範囲の上限値ａと下限値ｂとを含むように特性を選定することにより、流体の圧力を仕様に応じて精度良く検出することができる。
【００３９】
以上のような構成において、光センサ６は、ダイヤフラム１４の変位に伴う遮光体５８の変位に応じた検出信号（出力電圧Ｖout）を出力する。図示しない制御部（判定部）は、光センサ６の検出値から冷媒の圧力を算出することができる。
【００４０】
以上に説明したように、本実施形態によれば、パワーエレメント４と光センサ６との協働により圧力を検出する圧力センサが提供される。すなわち、冷媒の圧力を受けたダイヤフラム１４が駆動体１０を軸線方向に駆動することにより、遮光体５８が光センサ６の検出領域４６に対して進退し、受光素子アレイ４２における受光量を変化させる。このため、光センサ６の検出値に基づいて冷媒の圧力を検出することができる。この光センサ６は、複数の受光素子をダイヤフラム１４の変位方向に配列するため、そのダイヤフラム１４の変位量を比較的大きくとることができる。また、個々の受光素子への入光又は遮光を検知するだけで遮光体５８の位置ひいては冷媒の圧力を検出でき、その検出信号を大きく増幅させる必要がない。また、検出方式が光学式であるため、温度依存性が少ない。このため、検出回路を特に複雑にさせることもなく簡易に実現することができる。
【００４１】
［第２実施形態］
図６は、第２実施形態に係る圧力センサの構成を表す断面図である。図７は、図６のＡ−Ａ矢視断面図である。以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００４２】
図６に示すように、圧力センサ２０１は、ボディ２０２の一端側にパワーエレメント４を取り付け、ボディ２０２の他端側に光センサ６を収容して構成される。ボディ２０２の下半部にはガイド部材２２４が螺合され、その螺入量を変更することによりスプリング７０の荷重を容易に調整することができる。ガイド部材２２４は、「ばね受け」として機能する。また、端部材２２６がボディ２０２の下端開口部に螺合固定されている。
【００４３】
ガイド部材２２４の下面中央には、光センサ６を取り付けるための取付孔２３０が下方に開口するように形成されている。取付孔２３０は、第１実施形態の取付孔３０よりも浅く、取付孔２３０の底面と光センサ６の上面との間には、板ばね２３２（「付勢部材」として機能する）が介装されている。光センサ６は、板ばね２３２と端部材２２６との間に挟まれるようにして支持されている。
【００４４】
板ばね２３２の付勢力に抗して端部材２２６を螺入し、その螺入量を調整することにより、光センサ６と遮光体５８との相対位置を調整することができる。すなわち、端部材２２６の螺入量を変化させることにより、ガイド部材２２４に対する光センサ６の挿入量を調整することができる。ボディ２０２と端部材２２６とを接続するねじ機構が、ガイド部材２２４に対する保持体４４の相対位置を調整自在とするための「調整機構」として機能する。図７にも示すように、ボディ２０２とガイド部材２２４との間には、ボディ２０２の内方に大気を取り入れるための十分な隙間が形成されている。
【００４５】
図８は、圧力センサの動作状態を例示する断面図である。図示の状態は遮光体５８の下死点を示している。既に説明した図６の状態は遮光体５８の上死点を示している。図６に示した状態は全入光状態を表し、図８に示す状態は全遮光状態を表している。受光素子アレイ４２のどの範囲の受光素子にて受光されているかによって遮光体５８の位置、ひいては冷媒の圧力を検出することができる。なお、取付孔２３０への光センサ６の挿入量を調整することにより、全入光状態にはならないように設定してもよい。すなわち、全入光状態と全遮光状態との間の全範囲ではなく、所定範囲を検出範囲として設定してもよい。
【００４６】
本実施形態においても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。本実施形態では特に、ボディ２０２に対するガイド部材２２４の螺入量を調整することによりスプリング７０の荷重を容易に変更でき、また、ガイド部材２２４に対する光センサ６の挿入量を調整することにより受光素子アレイ４２の検出範囲を容易に変更できるようにした。言い換えれば、ボディ２０２に対するガイド部材２２４の螺入量を調整することにより検出領域４６への遮光体５８の突出量を調整をした後、ボディ２０２に対する端部材２２６の螺入量を調整することにより光センサ６の位置調整をした。それにより、光センサ６に対する遮光体５８の位置調整を行うようにした。このため、光センサ６の特性に関し、図５（Ａ）に示した特性の調整や、図５（Ｂ）および（Ｃ）に示した特性の調整を容易に行うことができる。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【００４８】
上記実施形態では、圧力センサの機械的構成および回路構成の一例を示したが、パワーエレメントと光センサとの協働により圧力を検出できるものであれば、他の構成も採用できることはもちろんである。
【００４９】
上記実施形態では、本発明の圧力センサが適用される対象装置を車両用空調装置としたが、流体圧力の検出が必要な他の装置にも適用可能であることは言うまでもない。上記実施形態では、圧力センサを車両等の移動体に設置する例を示したが、屋内等の所定の設備に設置されて定置されるものとしてもよい。
【００５０】
なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１  圧力センサ、  ２  ボディ、  ４  パワーエレメント、  ６  光センサ、  １０  駆動体、  １２  ハウジング、  １４  ダイヤフラム、  １６  ディスク、  １８  第１室、  ２０  第２室、  ２２  導圧管、  ２４  ガイド部材、  ２６  端部材、  ３２  ガイド孔、  ４０  発光素子、  ４２  受光素子アレイ、  ４４  保持体、  ４６  検出領域、  ５０  作動部材、  ５２  係止部材、  ５４  駆動体、  ５８  遮光体、  ７０，７２  スプリング、  ８０  投光部、  ８２  受光部、  ２０１  圧力センサ、  ２０２  ボディ、  ２２４  ガイド部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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