(57)【要約】  係合部を有するダイヤフラム５を取り付けた支持フランジ３７を取付筒３５の先端に固定する。この取付筒３５内に導圧管３を挿通して支持フランジ３７と連結固定する。  両端に係合部を有するプッシュロッド７を支持フランジ３７及び導圧管３内に挿通し、プッシュロッド係合部７ｃとダイヤフラム係合部５ｄと当接させる。  起歪体１３を台座１５に固定し、この台座１５をダイヤフラム５側とは反対側にて導圧管３に固定する一方、プッシュロッド係合部７ｃを介して起歪体係合部１３ｅに当接させる。  これにより、ダイヤフラム５の受けた圧力が、精度良く起歪体１３へと伝達される。
2016181449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の圧力を測定する圧力センサであって、
前記圧力センサは、
中空部を有する導圧管と、
前記導圧管の下端部に固定され、前記中空部と連通する連通部を有する支持フランジと、
前記連通部の下端を塞ぐように前記支持フランジに固定され、前記被測定物の圧力に応じて前記導圧管の軸方向に変位するダイヤフラムと、
前記中空部及び前記連通部内に挿通され、前記ダイヤフラムの変位を導圧するプッシュロッドと、
前記導圧管の上端側に設けられ、前記プッシュロッドの軸方向の変位に応じた電気的信号を出力する起歪体と、
前記導圧管の外周にはめられて前記支持フランジに固定された取付筒と、
を備え、
前記ダイヤフラムは、前記プッシュロッドの下端部と係合するための、ダイヤフラム係合部を前記プッシュロッド側に備え、
前記起歪体は、前記プッシュロッドの上端部と係合するための、起歪体係合部を前記プッシュロッド側に備え、
前記プッシュロッドの上端部及び下端部は、前記ダイヤフラム係合部又は前記起歪体係合部に点接触又は線接触により係合するプッシュロッド係合部をそれぞれ備える、
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記起歪体の一定以上の変位を抑制する抑え部材を前記起歪体の上部に更に備え、
前記起歪体は前記起歪体係合部の裏側に突出部を備え、
前記抑え部材は、
前記突出部との間に空隙を有して、前記起歪体と部分的に当接する、
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】
前記ダイヤフラムは、前記起歪体方向に前記支持フランジとの間に空隙を有するように段差づけられた、段差部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は圧力センサに関し、特に、溶融樹脂の圧力量を検出して、樹脂の成形状態を把握制御する、押出機に装着されるプッシュロッド形の圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のセンサとして、すでに本出願人が特許文献１及び特許文献２をもって新規の構成を提案した。【０００３】
特許文献１に記載の圧力センサを、図７に示す。
ダイヤフラム５は、圧力センサ１´の一方の先端側（図７下側）に、導圧管３の中空部３ｃを塞ぐように固定されている。
ダイヤフラム５にかかる圧力を起歪体１３まで導圧するプッシュロッド７は、中空部３ｃに挿通されている。
第１の硬球９は、プッシュロッド７の一端とダイヤフラム５の間に介在し、プッシュロッド７の一端とダイヤフラム５のそれぞれに当接している。
第２の硬球１１は、プッシュロッド７の他端と起歪体１３の間に介在し、プッシュロッド７の他端と起歪体１３のそれぞれに当接している。
台座１５は、起歪体１３側にて、起歪体１３を覆うように、導圧管３の外周にねじ込み固定されている。
抑え部材１９は、座金１７を介して台座１５の外周にねじ込まれ、起歪体１３を支持しつつ、起歪体１３を第２の硬球１１へ圧接させている。
外筒２５は、外部接続用のコネクタレセプタクル２１を支持した支持板２３を有し、台座１５に固定されている。【０００４】
また、特許文献１に記載の圧力センサ１´は、以下のように動作する。
まず、押出機のバレル２９に設けた取付孔３１に、導圧管３のダイヤフラム５側を組み付ける。
そして、被測定物３３の圧力がダイヤフラム５の変位を介して第１の硬球９、プッシュロッド７及び第２の硬球１１から起歪体１３へ伝達されると、起歪体１３が圧力に応じて変形し、その変形に応じた電気信号が起歪体１３からコネクタレセプタクル２１を介して外部へ出力される。【０００５】
圧力センサ１´は、プッシュロッド７とダイヤフラム５との間、及び、プッシュロッド７と起歪体１３との間に硬球を配置している。これにより、ダイヤフラム５と第１の硬球９、第１の硬球９とプッシュロッド７、プッシュロッド７と第２の硬球１１、第２の硬球１１と起歪体１３間の、導圧軸上に存在する物理的接点は全て、線接触となる。
従って、ダイヤフラム５から起歪体１３への圧力変換損失が小さくなり、ダイヤフラム５が摩耗し難くなる。また、プッシュロッド７が、ダイヤフラム５のヒステリシスの影響を受け難くなる。【０００６】
しかしながら上述の圧力センサ１´では、導圧管３とねじ部３ａが一体構成となっており、プッシュロッド７が導圧管３、ダイヤフラム５及び起歪体１３によって囲むように収納されている。
そのため、バレル２９と導圧管３との間の確実な加圧シールを図るために、導圧管３のねじ部３ａを強く締め付けると、ねじ部３ａが圧縮を受ける。これにより、導圧管３が短くなった状態となり、起歪体１３がプッシュロッド７を押圧する。
その結果、見掛け上起歪体１３に測定圧力が加わったかのような状態が発生することとなる。これにより、圧力センサ１´´の取り付け工程において、測定基準である零点が変動してしまい、測定誤差が生じやすいという問題があった。【０００７】
特許文献２は特許文献１に記載の圧力センサが有する上記の課題を解決するためになされたものである。【０００８】
特許文献２に記載の圧力センサを、図８に示す。
ダイヤフラム５は支持フランジ３７に取り付けられ、支持フランジ３７は取付筒３５の先端側に固定されている。
円筒状の導圧管３はこの取付筒３５内に挿通され、支持フランジ３７と連結固定されている。
この導圧管３内にプッシュロッド７が、支持フランジ３７まで挿通され、補助プッシュロッド３９と連結している。
この補助プッシュロッド３９はダイヤフラム５と当接し、起歪体１３を固定した台座１５は、ダイヤフラム５側と反対側で導圧管３に固定されている。
また、プッシュロッド７は、硬球１１を介して起歪体１３に当接している。
取付筒３５は、押出機のバレル２９に設けた取付孔３１にダイヤフラム５側を先にしてはめ込まれている。
ねじ部３５ｂは、ルーズナット３５ｃを図示しない治具により回転することで締め付けられている。このようにねじ部３５ｂが締め付けられることで、支持フランジ３７や取付筒３５とバレル２９間は加圧シールされている。【０００９】
また、特許文献２に記載の圧力センサ１´´は、以下のように動作する。
押出機内の被測定物３３の圧力によってダイヤフラム５に応力が加わって、ダイヤフラム５が軸方向に変位する。そして、補助プッシュロッド３９、プッシュロッド７及び硬球１１を介してダイヤフラム５の変位が起歪体１３へと伝達される。起歪体１３の変位に応じた電気信号が起歪体１３からコネクタレセプタクル２１を介して外部機器へと出力される。【００１０】
圧力センサ１´´は、プッシュロッド７と起歪体１３との間に硬球１１を配置している。これにより、プッシュロッド７と硬球１１、硬球１１と起歪体１３間の導圧軸上に存在する物理的接点は全て、線接触となる。
従って、ダイヤフラム５から起歪体１３への圧力変換損失が小さくなり、ダイヤフラム５が摩耗し難くなる。【００１１】
更に、圧力センサ１´´は取付筒３５の内側に導圧管３及びプッシュロッド７を有する三層構成となる。また、導圧管３がダイヤフラム５側とは反対側にて開放端となり、起歪体１３を固定した台座１５がその開放端側に固定された構成を有する。
そのため、押出機のバレル２９と取付筒３５間の確実な加圧シールを図るために、ねじ部３５ｂを強く締め付けたとしても、ねじ部３５ｂに生じた圧縮の影響が起歪体１３を支持する導圧管３に現れ難い。しかも、圧力センサの取り付け後に、周囲の温度が変化したり、圧力センサの取付状態を調節しても、これらに起因する圧縮の影響が同様に導圧管３に現れ難い。その結果、ねじ部３５ｂを強く締め付けても、圧力センサ１´のように見掛け上、起歪体１３に測定圧力が加わった状態が発生し難く、測定精度が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平４−１６９８２９号公報
【特許文献２】特開平１０−３００６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、圧力センサ１´及び、圧力センサ１´´の測定精度は、プッシュロッドとダイヤフラム間又はプッシュロッドと起歪体間に介在する硬球の設置精度の影響を大きく受ける。つまり、硬球の設置精度が低いと、ダイヤフラムの受けた圧力が起歪体１３へ正しく導圧されず、圧力変換損失が増大してしまう。
そのため、硬球の設置精度を高めるために、組立作業には大きな注意を要することとなり、組立工数の増加を招いていた。【００１４】
更に、圧力センサ１´及び圧力センサ１´´の測定精度は、硬球の加工精度すなわち球形度の影響を大きく受ける。硬球の球形度が低い、すなわち、硬球の加工精度が低いと、ダイヤフラムの受けた圧力が起歪体１３へ正しく導圧されず、圧力変換損失が増大してしまう。
そのため、加工精度の高い硬球を使用することによる部品コストの増大を招いていた。【００１５】
また、圧力センサ１´及び圧力センサ１´´は、硬球を備えることで、正確な圧力測定を実現していたが、これによって部品点数が増加してしまうという課題もあった。つまり、部品点数の増加により、部品コスト、部材管理コスト、組立工数の増大を招き、生産コストが増大するという課題もあった。【００１６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、正確な圧力測定を実現しつつ、部品点数、組立工数、部品コスト及び、部材管理コストの低減が可能な圧力センサの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
（構成１）
被測定物の圧力を測定する圧力センサであって、
前記圧力センサは、
中空部を有する導圧管と、
前記導圧管の下端部に固定され、前記中空部と連通する連通部を有する支持フランジと、
前記連通部の下端を塞ぐように前記支持フランジに固定され、前記被測定物の圧力に応じて前記導圧管の軸方向に変位するダイヤフラムと、
前記中空部及び前記連通部内に挿通され、前記ダイヤフラムの変位を導圧するプッシュロッドと、
前記導圧管の上端側に設けられ、前記プッシュロッドの軸方向の変位に応じた電気的信号を出力する起歪体と、
前記導圧管の外周にはめられて前記支持フランジに固定された取付筒と、
を備え、
前記ダイヤフラムは、前記プッシュロッドの下端部と係合するための、ダイヤフラム係合部を前記プッシュロッド側に備え、
前記起歪体は、前記プッシュロッドの上端部と係合するための、起歪体係合部を前記プッシュロッド側に備え、
前記プッシュロッドの上端部及び下端部は、前記ダイヤフラム係合部又は前記起歪体係合部に点接触又は線接触により係合するプッシュロッド係合部をそれぞれ備える、
ことを特徴とする圧力センサ。【００１８】
（構成２）
前記起歪体の一定以上の変位を抑制する抑え部材を前記起歪体の上部に更に備え、
前記起歪体は前記起歪体係合部の裏側に突出部を備え、
前記抑え部材は、
前記突出部との間に空隙を有して、前記起歪体と部分的に当接する、
ことを特徴とする構成１に記載の圧力センサ。【００１９】
（構成３）
前記ダイヤフラムは、前記起歪体方向に前記支持フランジとの間に空隙を有するように段差づけられた、段差部を備えることを特徴とする構成１又は２に記載の圧力センサ。【００２０】
上記構成１に記載の圧力センサによれば、被測定物の圧力に応じてダイヤフラムが変位する。その変位はダイヤフラム係合部とプッシュロッド係合部を介してプッシュロッドへ伝達される。更に、プッシュロッドにより導圧されたダイヤフラムの変位はプッシュロッド係合部と起歪体係合部を介して、起歪体へと伝達される。そして、プッシュロッドにより導圧されたダイヤフラムの変位が、起歪体を押圧することで、起歪体が変位する。そして、起歪体の変位に応じた電気的信号が出力される。
その際、ダイヤフラム係合部とプッシュロッド係合部は点接触又は線接触により係合する。また、プッシュロッド係合部と起歪体係合部も、点接触又は線接触により係合する。
従って、ダイヤフラムの変位が正確にプッシュロッドへ伝達され、圧力変換損失も低く、ダイヤフラムのヒステリシスも影響し難い。
また、従来の圧力センサ１´及び１´´のような硬球を設置する必要がなくなるため、部品点数が削減される。従って、正確な圧力測定を確保しつつ、組立工数、部品コスト及び、部材管理コストの低減が可能となる。【００２１】
上記構成２に記載の圧力センサによれば、ダイヤフラムが被測定物から一定以上の圧力を受けて、起歪体の変位が一定以上に増大したとしても、起歪体係合部の裏側に備えられた突出部が、抑え部材の底面に当接して起歪体の変位を規制する。そのため、被測定物から一定以上の圧力を受けた場合にも、起歪体にかかる負荷を低減することができる。【００２２】
上記構成３に記載の圧力センサによれば、ダイヤフラムは支持フランジとの間に僅かな空隙を有するように段差づけられた段差部を有する。そのため、ダイヤフラムが被測定物から一定以上の圧力を受けて、ダイヤフラムの変位が一定以上に増大したとしても、段差部が支持フランジに当接して、ダイヤフラムの変位を規制する。そのため、被測定物から一定以上の圧力を受けた場合にも、ダイヤフラムにかかる負荷を低減することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の圧力センサによれば、正確な圧力測定を実現しつつ、部品点数、組立工数、部品コスト及び、部材管理コストの低減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態における圧力センサを示す縦断面図である。
【図２】この発明の実施の形態における台座、起歪体及び抑え部材を示す分解斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態における起歪体の拡大斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態における起歪体とプッシュロッドの係合部付近を表す部分拡大断面図である。
【図５】この発明の実施の形態におけるダイヤフラムとプッシュロッドの係合部付近を表す部分拡大断面図である。
【図６】この発明の実施の形態におけるプッシュロッドの端部を表す斜視図である。
【図７】特許文献１に記載の従来の圧力センサを示す縦断面図である。
【図８】特許文献２に記載の従来の圧力センサを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。また、従来例と共通する部分には同一の符号を付す。
なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。
【００２６】
図１は本発明に係る圧力センサの実施の形態を示す縦断面図である。
本発明に係る圧力センサ１は、被測定物３３の圧力を検知するセンサである。なお、本実施の形態において、被測定物３３は溶融樹脂である。
圧力センサ１は下側先端に、被測定物３３と接するダイヤフラム５を備える。ダイヤフラム５は被測定物３３から圧力を受け、図１の上側の方向に変位する。この変位は、プッシュロッド７により起歪体１３へと導圧される。そして、プッシュロッド７により導圧されたダイヤフラム５の変位が、起歪体１３を図1上側の方向へと変位させる。起歪体１３は、この変位に応じた電気信号を生成し、コネクタレセプタクル２１を介して図示しない表示機などの外部機器へと出力する。
【００２７】
以下、各部材の詳細を説明する。
コネクタレセプタクル２１は圧力センサ１を外部機器と接続するための配線接続部である。コネクタレセプタクル２１は支持板２３に固定されている。この支持板２３は、外筒２５の上端に固定されている。また、外筒２５の下端内側には、後述する取付筒３５の大径部３５ａの外周がはめ込まれて固定されている。Ｏリング２７は支持板２７と外筒２５のシール用Ｏリングである。
【００２８】
取付筒３５は、オーステンナイト系ステンレス（例えばＳＵＳ３０４）を細長い筒形に加工形成したものである。一端（図１上側）が大径部３５ａとなって拡開して外筒２５内に固定されている。他端（図１下側）外周には、押出機のバレル２９に取り付ける取付部材としてのねじ部３５ｂが形成されている。大径部３５ａとねじ部３５ｂ間の取付筒３５外周は、取付筒３５自体を回転させるルーズナット３５ｃとなっており、取付筒３５すなわち圧力センサ１自体を治具（図示せず）により回転可能となっている。
【００２９】
取付筒３５の下側先端には、これを塞ぐようにしてオーステンナイト系ステンレス（例えばＳＵＳ３０４）をリング状に加工形成した支持フランジ３７が配置されている。支持フランジ３７の中央部は、後述する導圧管３の中空部３ｃと連通する連通部３７ａを有する。取付筒３５の下側先端外周と支持フランジ３７外周とは、溶接などの方法で固定されている。支持フランジ３７の先端は小径になって環状に突出しており、この先端を覆うようにして弾性が良好で機械的強度及び耐食性に富む析出硬化型ステンレス（例えばＳＵＳ６３０）からなるダイヤフラム５が、支持リング５ａを介して支持フランジ３７に固定されている。
【００３０】
取付筒３５の内側には、オーステンナイト系ステンレス（例えばＳＵＳ３０４）から圧延加工によって円筒状に形成された導圧管３が挿通されている。導圧管３は、内部に中空部３ｃを有する。この導圧管３の下端部と支持フランジ３７が取付筒３５内にて溶接などの方法で連結固定されている。この導圧管３は、取付筒３５の大径部３５ａよりも図１上部へと突出しており、この突出部の外周にはねじ部３ｄが形成されている。
【００３１】
導圧管３のねじ部３ｄの外周には台座１５が固定されている。この台座１５は、図２に示すように、複数の円弧状に分割形成されたねじ筒１５ａが突設されている。このねじ筒１５ａの内側及び外側にはねじ溝１５ｂが形成されている。内側のねじ溝１５ｂを導圧管３のねじ部３ｄにねじ込むとともに、外側のねじ溝１５ｂにホルダー４１がねじ込まれている。
ねじ筒１５ａの上部は、台座方向に広がるテーパー面となって大径化されている。ホルダー４１を台座１５方向にねじ込むことによってねじ筒１５ａが小径化し、導圧管３のねじ部３ｄを締め付けるようになっている。なお、ねじ筒１５ａの外周全体が開放先端側に向けて小径となるように、ねじ筒１５ａをテーパー状に形成しても同様の効果が得られる。
【００３２】
台座１５には起歪体１３の周縁部が当接するように配置され、この起歪体１３には円盤状の抑え部材１９が重ねられている。抑え部材１９に複数設けられた貫通孔１９ａ及び起歪体１３に複数設けられた貫通孔１３ａへ、抑え部材１９側から複数のボルト４３を各々挿通され、台座１５のねじ孔１５ｃにねじ込まれている。これにより、起歪体１３は、抑え部材１９に押しつけられるように、台座１５に固定されている。
【００３３】
起歪体１３は、荷重を電気信号へと変換するロードセルである。
図３に示すように、起歪体１３はその周縁部に、リング部１３ｂを備える。リング部１３ｂの内側に、変形可能な板状の変形部１３ｃが設けられている。変形部１３ｃの中央部から軸方向へ起歪体係合部１３ｅが突出している。本実施の形態において、起歪体係合部１３ｅは半球状の凸部である。
図４に示すように、変形部１３ｃにおける、起歪体係合部１３ｅの裏側面に、突出部１３ｄが突出している。この突出部１３ｄの内側は、先端開放の円錐状凹部となっている。
また、起歪体１３には、温度補償歪ゲージの入った４辺接着型歪ゲージ式ホイートストンブリッジ回路（図示せず）が組み込まれている。
起歪体係合部１３ｅが押圧されることにより、変形部１３ｃが変形する。そして、変形部１３ｃの変形に応じた電気信号が、変形部１３ｃに形成した電極１３ｆから出力される。
【００３４】
図４に示すように、抑え部材１９の底部と対面する突出部１３ｄは、変形部１３ｃが変形していないときに抑え部材１９の底部との間に僅かな空隙ｔ１を有するような突出長を有している。本実施の形態において、空隙ｔ１は、０．１ｍｍ程度の空隙である。
【００３５】
図５に示すように、支持フランジ３７の先端面には、弾性が良好で機械的強度及び耐食性に富む析出硬化型ステンレス（例えばＳＵＳ６３０）製のダイヤフラム５が支持リング５ａを介して配置されている。
このダイヤフラム５からは、支持フランジ３７の連通部３７ａ内にダイヤフラム係合部５ｄが一体的に突出している。本実施の形態において、ダイヤフラム係合部５ｄは半球状の凸部である。
ダイヤフラム５は、支持フランジ３７の先端外周にはめられた支持リング５ａに支持されている。更に、ダイヤフラム５は、支持フランジ３７の下端面との間に僅かな空隙ｔ３を有するような段差を付けた、段差部５ｅを有する。段差部５ｅは、支持フランジ３７とダイヤフラム５の当接面のうち、支持フランジ３７の下端側から、ダイヤフラム５の中央部に向けて、後述するプッシュロッド７の外周部からダイヤフラム５へと延びる接線上まで続いている。
本実施の形態において、空隙ｔ３は、０．１ｍｍ程度の空隙である。
【００３６】
図１に戻って、導圧管３によって形成された中空部３ｃには、オーステンナイト系ステンレス（例えばＳＵＳ３０４）を細長い棒状に形成したプッシュロッド７が僅かな空隙を有するように挿通されている。
【００３７】
図６に示すように、プッシュロッド７の上端中央及び下端中央は、プッシュロッド係合部７ｃをそれぞれ備える。本実施の形態においては、プッシュロッド係合部７ｃは円錐状凹部である。
図４に示すように、プッシュロッド７の上端において、起歪体係合部１３ｅに、プッシュロッド係合部７ｃが係合している。また、プッシュロッド係合部７ｃと起歪体係合部１３ｅとの全ての接点を線で結ぶと、図４に示された２つの接点を通る円となる。すなわち、プッシュロッド係合部７ｃと起歪体係合部１３ｅとは円形の線接触により係合している。
また、図５に示すように、プッシュロッド７の下端において、ダイヤフラム係合部５ｄと、プッシュロッド係合部７ｃが係合している。
プッシュロッド係合部７ｃとダイヤフラム係合部５ｄとの全ての接点を線で結ぶと、図５に示された２つの接点を通る円となる。すなわち、プッシュロッド係合部７ｃとダイヤフラム係合部５ｄとは円形の線接触により係合している。
【００３８】
なお、起歪体１３とコネクタレセプタクル２１は図示しない導線等により、電気的に接続されている。
【００３９】
以下に、本実施の形態の圧力センサ１の動作について述べる。
圧力センサ１は押出機のバレル２９に固定され、被測定物３３の圧力を測定する。被測定物３３の圧力に応じてダイヤフラム５が変位する。その変位はダイヤフラム係合部５ｄとプッシュロッド係合部７ｃを介してプッシュロッド７へ伝達される。
プッシュロッド７により導圧されたダイヤフラム５の変位はプッシュロッド係合部７ｃと起歪体係合部１３ｅを介して、起歪体１３へと伝達される。
そして、プッシュロッド７により導圧されたダイヤフラム５の変位が、起歪体１３を押圧することで、起歪体１３が変位する。起歪体１３の変位は、温度補償歪みゲージの入った4辺接着型歪ゲージ式ホイートストンブリッジ回路（図示せず）により電気的信号へと変換され、電極１３ｆからコネクタレセプタクル２１へと出力される。
すなわち、被測定物３３の圧力は、起歪体１３により電気信号へと変換され、コネクタレセプタクル２１を介して、表示機などの外部出力機器へと出力される。
【００４０】
その際、ダイヤフラム係合部５ｄとプッシュロッド係合部７ｃは点接触又は線接触により係合する。また、プッシュロッド係合部７ｃと起歪体係合部１３ｅも、点接触又は線接触により係合する。従って、ダイヤフラム５の変位が正確にプッシュロッド７へ伝達されるため、圧力変換損失も低く、ダイヤフラム５のヒステリシスも影響し難い。
更に、ダイヤフラム５の変位を起歪体１３まで導圧する軸、すなわち導圧軸上に存在する接点の数が、従来の圧力センサ１´や１´´と比較して少ないため、圧力変換損失が低下する。また、従来の圧力センサ１´及び１´´のような硬球を設置する必要がなくなるため、部品点数が削減される。
【００４１】
ここで、一定以上の圧力がダイヤフラム５に加わった場合の動作について説明する。
図４において、起歪体１３の突出部１３ｄが抑え部材１９の底部と僅かな空隙ｔ１で対向している。空隙ｔ１を起歪体１３の弾性変位の限界内に設定しておくことで、一定以上の圧力がダイヤフラム５に加わった際に、突出部１３ｄは抑え部材１９の底部に当接して起歪体１３の変位を規制する変位規制壁として機能する。これにより、起歪体１３の変位を弾性変位の限界内に抑えることが可能となり、一定以上の圧力を受けた場合に、起歪体１３にかかる負荷を低減することができる。
更に、図５において、ダイヤフラム５は、段差部５ｅを有し、支持フランジ３７の下端面との間で僅かな空隙ｔ３をもって対向するように固定されている。そのため、空隙ｔ３をダイヤフラム５の定格圧力による変位より僅かに超えた間隔に設定しておくことで、一定以上の圧力がダイヤフラム５に加わった際に、支持フランジ３７がダイヤフラム５の変位を規制する変位規制壁として機能する。これにより、ダイヤフラム５にかかる負荷を低減することができる。また、圧力が解除されて定格圧力に復帰した場合でも、通常時と変らない出力を得ることができる。
【００４２】
本実施の形態の圧力センサ１はこのような構成を有するため、ダイヤフラム５が受けた圧力を起歪体１３まで導圧する軸上に存在する物理的接点、すなわちダイヤフラム５とプッシュロッド７間の物理的接点、プッシュロッド７と起歪体１３間の物理的接点は、全て線接触となる。そのため、圧力センサ１は、正確に圧力を測定することができる。
また、本実施の形態の圧力センサ１は、従来の圧力センサ１´及び１´´に用いられているような硬球を必要としない構成である。そのため、部品点数が低減される。また、球形度の高い硬球を用いる必要がなくなるため、部品コストが低減される。また、組立作業において、硬球の設置精度を高めるための労力が不要となる。
従って、本実施の形態の圧力センサ１によると、正確な圧力測定を実現しつつ、部品点数、組立工数、部品コスト及び、部材管理コストの低減を図ることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、プッシュロッド係合部７ｃが円錐状の凹部、起歪体係合部１３ｅ及びダイヤフラム係合部５ｄが半球状の凸部である構成を説明したが、これに限られるものではない。
また、各係合部が有する凹凸部の形状については、凹凸部が、点接触又は線接触により接触する組み合わせであればよい。
点接触する組み合わせとして、プッシュロッド係合部７ｃ、起歪体係合部１３ｅ及びダイヤフラム係合部５ｄの全てが半球状の凸部を有するようにしてもよい。
また、線接触する組み合わせとして、プッシュロッド係合部７ｃが凸部を有し、起歪体係合部１３ｅ及びダイヤフラム係合部５ｄが凹部を有するようにしてもよい。
更に、プッシュロッド係合部７ｃがそれぞれ凹部と凸部を有し、起歪体係合部１３ｅ及びダイヤフラム係合部５ｄは、プッシュロッド係合部７ｃのそれぞれの凹部凸部に係合する凸部凹部を有するようにしてもよい。
ただし、本実施の形態において説明した構成が、ダイヤフラム５に掛かる圧力を最も正確に、かつ低損失に起歪体１３へと伝達するので、好適である。
【００４４】
また、本実施の形態において、被測定物３３の例として溶融樹脂を示して説明したが、この例に限られるものではなく、塗料や食品などでもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…圧力センサ
３…導圧管
３ａ、３ｄ…ねじ部
３ｂ…小径部
３ｃ、７ａ、３７ａ、３９ａ…中空部
５…ダイヤフラム
５ａ…支持リング
５ｄ…ダイヤフラム係合部
５ｅ…段差部
７…プッシュロッド
７ｃ…プッシュロッド係合部
９…第１の硬球
１１…第２の硬球（硬球）
１３…起歪体
１３ａ、１９ａ…貫通孔
１３ｂ…リング部
１３ｃ…変形部
１３ｄ…突出部
１３ｅ…起歪体係合部
１３ｆ…電極
１９ｂ…挿通孔
１５…台座
１５ａ…ねじ筒
１５ｂ…ねじ溝
１５ｃ…ねじ孔
１７…座金
１９…抑え部材
２１…コネクタレセプタクル
２３…支持板
２５…外筒
２７…Ｏリング
２９…バレル
３１…取付孔
３１ａ…段部
３３…被測定物
３５…取付筒
３５ａ…大径部
３５ｂ…ねじ部（外部取付部材）
３５ｃ…ルーズナット
３７…支持フランジ
３７ａ…連通部
３９…補助プッシュロッド
４１…ホルダー
４３…ボルト
【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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【国際調査報告】
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