(57)【要約】【課題】軽量化および小型化が実現されるとともに組み立て作業の効率が向上しかつ分解が可能な圧力センサを提供する。【解決手段】パイプ部材２０内の下部フレーム８０の上端面が上部ケース１０内の上部フレーム５０の下端面に当接した状態で、複数のねじ１７ａにより下部フレーム８０が上部ケース１０に固定される。下部フレーム８０のフランジ上端面８２ａはパイプ部材２０の凸部下端面２４ｅに当接する。パイプ部材２０の上端部は、デザインリング９０の上端部を介して上部ケース１０の大径部１３の下端面により保持される。それにより、パイプ部材２０が上部ケース１０と下部フレーム８０とで挟持される。表示基板４０は上部ケース１０内に取り付けられる。パイプ部材２０内で電源基板６０およびメイン基板７０は上部フレーム５０および下部フレーム８０により軸方向に沿って保持される。【選択図】図１０
2012150073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を有するとともに圧力検出口および上部開口を有する素子ホルダと、
前記素子ホルダの前記内部空間に収容され、前記圧力検出口を通して受ける圧力を電気信号に変換する圧力素子と、
前記素子ホルダの前記上部開口側の端部に取り付けられる筒状部材と、
前記圧力素子に電気的に接続される第１の回路基板と、
前記筒状部材内に収容され、前記第１の回路基板を前記筒状部材の軸方向に沿って保持する下部フレームと、
前記圧力素子により変換された電気信号に基づく情報を表示する表示部を有する第２の回路基板と、
前記筒状部材の上部開口を覆うように設けられるとともに前記第２の回路基板を収容する上部ケースと、
前記下部フレームを前記上部ケースに固定する固定部材とを備え、
前記上部ケースは、前記筒状部材の軸方向に対して傾斜した斜面部を有し、前記第２の回路基板は、前記斜面部に沿って前記上部ケース内に取り付けられ、前記斜面部は外部から前記表示部の視認が可能な第１の透光部を有し、
前記筒状部材は内周面に第１の凸部を有し、前記下部フレームは外周面に第２の凸部を有し、前記固定部材により前記下部フレームが前記上部ケースに固定された状態で前記第２の凸部の上部端面が前記第１の凸部の下部端面を押圧することにより前記筒状部材が前記下部フレームと前記上部ケースとで挟持されることを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記筒状部材内における前記下部フレームの上部で前記第１の回路基板を前記筒状部材の軸方向に沿って保持する上部フレームをさらに備え、
前記固定部材は、前記下部フレームを前記上部フレームを通して前記上部ケースに固定することを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記下部フレームは、前記第１の回路基板の側端が嵌合する第１の案内溝を有し、前記上部フレームは、前記第１の回路基板の側端が嵌合する第２の案内溝を有し、前記第１および第２の案内溝は前記筒状部材の軸方向に沿った共通の直線上に形成されたことを特徴とする請求項２記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記素子ホルダは、前記上部開口を取り囲むように形成されたフランジ部を有し、
前記筒状部材の下端部が前記素子ホルダの前記フランジ部にかしめられることにより前記筒状部材が前記素子ホルダに固定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記第２の回路基板は、当該圧力センサの動作状態を表示する表示灯をさらに有し、
前記上部ケースは、前記斜面部の頂部に外部から前記表示灯の視認が可能な第２の透光部を有することを特徴とする請求項１〜４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、圧力を検出するための圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、通水用の配管内における水圧を検出するために、圧力素子を備えた種々の圧力センサが用いられる（例えば特許文献１参照）。このような圧力センサは、例えば配管の継ぎ手に取り付けられた状態で配管内の水圧を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２８０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、検出された水圧等の圧力を表示するための表示部を有する圧力センサが開発されている。このような圧力センサでは、電子部品が実装された回路基板が圧力を検出するための圧力素子とともに筒状の本体ケース内に設けられる。この圧力センサにおいては、本体ケース内のほぼ全体に接着剤が充填されることにより、本体ケース、表示部、回路基板および圧力素子が固定される。それにより、耐振動性が確保される。
【０００５】
しかしながら、本体ケース内に接着剤が充填されることにより圧力センサの軽量化が妨げられる。また、圧力センサを分解することができない。そのため、圧力センサの故障時に、圧力センサの不良解析および修理等を行うことができない。
【０００６】
本発明の目的は、軽量化および小型化が実現されるとともに組み立て作業の効率が向上しかつ分解が可能な圧力センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る圧力センサは、内部空間を有するとともに圧力検出口および上部開口を有する素子ホルダと、素子ホルダの内部空間に収容され、圧力検出口を通して受ける圧力を電気信号に変換する圧力素子と、素子ホルダの上部開口側の端部に取り付けられる筒状部材と、圧力素子に電気的に接続される第１の回路基板と、筒状部材内に収容され、第１の回路基板を筒状部材の軸方向に沿って保持する下部フレームと、圧力素子により変換された電気信号に基づく情報を表示する表示部を有する第２の回路基板と、筒状部材の上部開口を覆うように設けられるとともに第２の回路基板を収容する上部ケースと、下部フレームを上部ケースに固定する固定部材とを備え、上部ケースは、筒状部材の軸方向に対して傾斜した斜面部を有し、第２の回路基板は、斜面部に沿って上部ケース内に取り付けられ、斜面部は外部から表示部の視認が可能な第１の透光部を有し、筒状部材は内周面に第１の凸部を有し、下部フレームは外周面に第２の凸部を有し、固定部材により下部フレームが上部ケースに固定された状態で第２の凸部の上部端面が第１の凸部の下部端面を押圧することにより筒状部材が下部フレームと上部ケースとで挟持されるものである。
【０００８】
その圧力センサにおいては、素子ホルダが内部空間を有するとともに圧力検出口および上部開口を有する。素子ホルダの内部空間に圧力素子が収容される。圧力素子により圧力検出口を通して受ける圧力が電気信号に変換される。筒状部材内に下部フレームが収容され、下部フレームにより第１の回路基板が筒状部材の軸方向に沿って保持される。第１の回路基板は、圧力素子に電気的に接続される。
【０００９】
上部ケースは、筒状部材の軸方向に対して傾斜した斜面部を有する。第２の回路基板は、上部ケースに収容され、斜面部に沿って上部ケース内に取り付けられる。第２の回路基板は、圧力素子により変換された電気信号に基づく情報を表示する表示部を有する。斜面部は外部から表示部の視認が可能な第１の透光部を有する。上部ケースは、筒状部材の上部開口を覆うように設けられる。下部フレームは、固定部材により上部ケースに固定される。
【００１０】
筒状部材は内周面に第１の凸部を有し、下部フレームは外周面に第２の凸部を有する。固定部材により下部フレームが上部ケースに固定された状態で第２の凸部の上部端面が第１の凸部の下部端面を押圧することにより筒状部材が下部フレームと上部ケースとで挟持される。それにより、上部ケース、筒状部材および下部フレームが互いに固定される。この状態で、筒状部材は、素子ホルダの上部開口側の端部に取り付けられる。
【００１１】
この圧力センサでは、圧力検出口を通して受ける圧力が圧力素子により電気信号に変換され、電気信号に基づく情報が第２の回路基板上の表示部により表示される。表示部により表示される情報は、上部ケースの斜面部の第１の透光部を通して外部から視認される。表示部は上部ケース内に設けられるので、表示部の防水性が確保される。
【００１２】
このように、固定部材による固定および第２の凸部による第１の凸部の押圧により、上部ケース、筒状部材および下部フレームが互いに固定されるとともに、筒状部材内で下部フレームにより第１の回路基板が保持され、上部ケース内に第２の回路基板が取り付けられる。これにより、筒状部材内のほぼ全体に接着剤を充填することなく、かつ上部ケース、筒状部材および下部フレームを外部から固定することなく、圧力センサの耐振動性を確保することができる。また、圧力センサの組み立て時に、筒状部材内のほぼ全体に接着剤を充填する工程が不要となる。それにより、組み立て時間が短縮される。
【００１３】
したがって、圧力センサが軽量化および小型化するとともに組み立て作業の効率が向上する。また、上部ケース、筒状部材、下部フレーム、第１の回路基板および第２の回路基板を容易に分解することが可能となる。
【００１４】
（２）圧力センサは、筒状部材内における下部フレームの上部で第１の回路基板を筒状部材の軸方向に沿って保持する上部フレームをさらに備え、固定部材は、下部フレームを上部フレームを通して上部ケースに固定してもよい。
【００１５】
この場合、第１の回路基板は、上部フレームおよび下部フレームにより筒状部材の軸方向に沿って保持される。それにより、第１の回路基板の耐振動性が十分に確保される。
【００１６】
（３）下部フレームは、第１の回路基板の側端が嵌合する第１の案内溝を有し、上部フレームは、第１の回路基板の側端が嵌合する第２の案内溝を有し、第１および第２の案内溝は筒状部材の軸方向に沿った共通の直線上に形成されてもよい。
【００１７】
この場合、筒状部材の軸方向に沿った共通の直線上に形成された下部フレームの第１の案内溝および上部フレームの第２の案内溝に第１の回路基板の側端が嵌合される。それにより、第１の回路基板が筒状部材の軸方向に沿って容易に保持される。したがって、組み立て作業の効率が十分に向上するとともに第１の回路基板の耐振動性が十分に確保される。
【００１８】
（４）素子ホルダは、上部開口を取り囲むように形成されたフランジ部を有し、筒状部材の下端部が素子ホルダのフランジ部にかしめられることにより筒状部材が素子ホルダに固定されてもよい。
【００１９】
この場合、筒状部材の下端部に素子ホルダがかしめ構造により固定される。それにより、筒状部材を素子ホルダに対して回転させることが可能となる。したがって、ユーザは表示部の向きを容易に変更することができる。
【００２０】
（５）第２の回路基板は、当該圧力端素子の動作状態を表示する表示灯をさらに有し、上部ケースは、斜面部の頂部に外部から表示灯の視認が可能な第２の透光部を有してもよい。
【００２１】
この場合、上部ケースの斜面部の頂部の第２の透光部を通して外部から視認される。それにより、表示灯の防水性が確保される。また、ユーザは表示灯を全方位から視認することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、圧力センサの軽量化および小型化が実現されるとともに組み立て作業の効率が向上しかつ圧力センサの分解が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施の形態に係る圧力センサの外観斜視図である。
【図２】圧力センサの各構成要素を斜め上方から見た分解斜視図である。
【図３】圧力センサの各構成要素を斜め下方から見た分解斜視図である。
【図４】上部ケースを斜め上方から見た外観斜視図である。
【図５】上部ケースを斜め下方から見た外観斜視図である。
【図６】上部ケースを下方から見た下面図である。
【図７】下部フレームを斜め上方から見た外観斜視図である。
【図８】下部フレームを斜め下方から見た外観斜視図である。
【図９】パイプ部材、下部フレームおよび素子ホルダの切欠き斜視図である。
【図１０】圧力センサの全体の断面図である。
【図１１】パイプ部材、下部フレーム、ワッシャ群および素子ホルダの一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施の形態に係る圧力センサについて図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（１）圧力センサの構造
図１は、本実施の形態に係る圧力センサの外観斜視図である。図１に示すように、圧力センサ１は、上部ケース１０、パイプ部材２０および素子ホルダ３０を備える。上部ケース１０、パイプ部材２０および素子ホルダ３０はそれぞれ略円筒形状を有し、互いに共通の軸心を有する。以下、上部ケース１０、パイプ部材２０および素子ホルダ３０の共通の軸心に平行な方向を軸方向と定義する。パイプ部材２０の上端部にデザインリング９０を介して上部ケース１０が取り付けられ、パイプ部材２０の下端部に素子ホルダ３０が取り付けられる。素子ホルダ３０の外周面には雄ねじが形成される。
【００２６】
上部ケース１０は、軸方向に対して傾斜した斜面部１５有する。斜面部１５には、透明の表示窓１１および透明の表示灯カバー１２が設けられる。上部ケース１０内には、表示窓１１を通して視認可能に表示部４１が配置され、表示灯カバー１２を通して視認可能に動作表示灯４２が配置される。表示部４１は、後述する圧力素子１２０（図２）により検出された圧力値等の種々の情報を数値で表示する。動作表示灯４２は、圧力センサ１の動作状態を表示する。例えば、動作表示灯４２は、圧力素子１２０により検出された圧力値が予め設定されたしきい値を超えている場合に点灯する。動作表示灯４２が動作状態に応じて異なる色で点灯してもよい。
【００２７】
表示窓１１の下部には、上キー４３ａ、下キー４３ｂおよびエンターキー４３ｃが設けられる。ユーザは、上キー４３ａ、下キー４３ｂおよびエンターキー４３ｃを操作することにより、例えば上記のしきい値を設定することができる。
【００２８】
パイプ部材２０の外周面から外方に突出するように、円筒状の端子ポート２５が設けられる。端子ポート２５内には複数の端子２６が設けられる。複数の端子２６は、例えば、一対の電源用端子および一対の出力用端子である。端子ポート２５に、図示しない外部装置との接続のためのコネクタが差し込まれる。
【００２９】
図２は、図１の圧力センサ１の各構成要素を斜め上方から見た分解斜視図であり、図３は、図１の圧力センサ１の各構成要素を斜め下方から見た分解斜視図である。
【００３０】
図２および図３に示すように、上部ケース１０、パイプ部材２０および素子ホルダ３０内には、表示基板４０、上部フレーム５０、電源基板６０、メイン基板７０、下部フレーム８０、圧力素子１２０、プリアンプ基板１３０および保護リング１４０が収容される。上部ケース１０、上部フレーム５０および下部フレーム８０は、例えばプラスチックにより形成される。パイプ部材２０、素子ホルダ３０および保護リング１４０は、例えはステンレス等の金属により形成される。表示基板４０、電源基板６０、メイン基板７０およびプリアンプ基板１３０は回路基板である。
【００３１】
表示基板４０は略楕円形状を有する。表示基板４０上には、表示部４１および動作表示灯４２が設けられる。表示部４１は、液晶表示パネルまたは７セグメントＬＥＤ（発光ダイオード）パネル等からなる。動作表示灯４２は、ＬＥＤ等の発光素子からなる。動作表示灯４２を覆うように表示基板４０上に透光性の保護カバー４４が取り付けられる。表示基板４０には、表示部４１および動作表示灯４２を駆動するための表示用駆動回路が実装される。また、表示基板４０上には、表示用駆動回路に接続されるスイッチ４５ａ，４５ｂ，４５ｃが実装される。上キー４３ａ、下キー４３ｂおよびエンターキー４３ｃは硬質プラスチックからなり、ゴムからなる共通の押圧部材４３ｄに取り付けられる。押圧部材４３ｄは、スイッチ４５ａ，４５ｂ，４５ｃを覆うように表示基板４０上に取り付けられる。
【００３２】
上キー４３ａ、下キー４３ｂおよびエンターキー４３ｃを押すことによりそれぞれスイッチ４５ａ，４５ｂ，４５ｃがオンオフする。スイッチ４５ａ，４５ｂ，４５ｃのオンオフは、表示基板４０上の表示用駆動回路に入力される。ユーザは、上キー４３ａ、下キー４３ｂおよびエンターキー４３ｃを操作することにより表示部４１の表示内容の変更、しきい値の設定および動作表示灯４２の表示内容の変更等を行うことができる。
【００３３】
上部フレーム５０は略円筒形状を有する。上部フレーム５０の内周面には、軸方向に延びる一対のガイド溝５５ａ（図３）および一対のガイド溝５５ｂ（図３）が形成される。１つのガイド溝５５ａと１つのガイド溝５５ｂとが互いに隣り合うように設けられ、他の１つのガイド溝５５ａと他の１つのガイド溝５５ｂとが互いに隣り合うように設けられる。一対のガイド溝５５ａは互いに対向し、一対のガイド溝５５ｂは互いに対向する。上部フレーム５０の下端部には一定幅外方に突出する円環状のフランジ部５６が形成される。そのフランジ部５６に複数（本例では４つ）の切欠き５４が周方向に間隔をおいて形成される。
【００３４】
表示基板４０、上キー４３ａ、下キー４３ｂ、エンターキー４３ｃ、保護カバー４４および上部フレーム５０は、上部ケース１０内に収容される。上部ケース１０の詳細は後述する。
【００３５】
上部ケース１０の下端部は、デザインリング９０およびパッキン１００を介してパイプ部材２０の上部開口に嵌め込まれる。デザインリング９０は、例えば上部ケース１０とは異なる色のプラスチックにより形成される。パッキン１００は、例えばゴムからなる。
【００３６】
また、パイプ部材２０の下部開口からパイプ部材２０内に下部フレーム８０が挿入される。下部フレーム８０により電源基板６０およびメイン基板７０が保持される。下部フレーム８０の詳細は後述する。電源基板６０およびメイン基板７０は略長方形状を有する。電源基板６０には電源回路が実装される。また、メイン基板７０には制御回路が実装される。図２の複数の端子２６のうちの一対の電源用端子は電源基板６０に接続され、複数の端子２６のうちの一対の出力用端子はメイン基板７０に接続される。電源基板６０は、表示基板４０、メイン基板７０および後述するプリアンプ基板１３０に電気的に接続される。メイン基板７０は、表示基板４０およびプリアンプ基板１３０に電気的に接続される。
【００３７】
図２に示すように、素子ホルダ３０は、円筒部３１およびフランジ部３２により構成され、内部空間３３を有するとともに上部開口を有する。フランジ部３２は円筒部３１の上端に一体的に形成される。フランジ部３２の外径は円筒部３１の外径よりも大きい。フランジ部３２の外周面には円環状の溝部が形成され、その溝部にパッキン３６が取り付けられる。フランジ部３２の上端面から上方に突出するように回転止めピン３４が設けられる。
【００３８】
素子ホルダ３０の内部空間３３に、円環状のパッキン１１０、圧力素子１２０、プリアンプ基板１３０および保護リング１４０が収容される。プリアンプ基板１３０は円形状を有する。プリアンプ基板１３０には増幅回路が実装される。円筒部３１の底部には、圧力検出口３５（図３）が設けられる。また、円筒部３１の側部には通気孔３７が形成され、通気孔３７に防水蓋３８が嵌め込まれる。防水蓋３８には、気体を透過しかつ液体を透過しない素材が装着される。素子ホルダ３０のフランジ部３２は、ワッシャ群１５０を介してパイプ部材２０の下部開口に嵌め込まれる。
【００３９】
図４は上部ケース１０を斜め上方から見た外観斜視図であり、図５は上部ケース１０を斜め下方から見た外観斜視図であり、図６は上部ケース１０を下方から見た下面図である。図４〜図６に示すように、上部ケース１０は、大径部１３および小径部１４により構成される。大径部１３の外径は小径部１４の外径よりも大きい。それにより、大径部１３の外周面と小径部１４の外周面との間に段差面が形成される。大径部１３は斜面部１５を有する。
【００４０】
斜面部１５の略中央部に矩形の表示窓１１が設けられ、斜面部１５の頂部に表示灯カバー１２が設けられる。上部ケース１０内で図２の表示基板４０上の表示部４１が表示窓１１に重なるように配置され、上部ケース１０内で表示基板４０上の動作表示灯４２および保護カバー４４が表示灯カバー１２に重なるように配置される。
【００４１】
表示窓１１および表示灯カバー１２は透明のプラスチックからなり、表示窓１１および表示灯カバー１２を除く上部ケース１０の他の部分は、例えば黒色のプラスチックからなる。表示窓１１および表示灯カバー１２の部分と上部ケース１０の他の部分とは一体的に形成される。このような構造により、上部ケース１０内の表示部４１および動作表示灯４２の防水性が確保される。
【００４２】
表示窓１１の下部における斜面部１５の領域に、キー挿入孔１６ａ，１６ｂ，１６ｃが設けられる。また、図５および図６に示すように、斜面部１５の裏側におけるキー挿入孔１６ａとキー挿入孔１６ｂとの間およびキー挿入孔１６ｃの両側にねじ穴１８が形成される。図２の上キー４３ａ、下キー４３ｂおよびエンターキー４３ｃが斜面部１５上に突出するようにキー挿入孔１６ａ，１６ｂ，１６ｃにそれぞれ挿入されるとともに図２の押圧部材４３ｄが斜面部１５の裏面に密着する。この状態で、図２の表示基板４０のねじ孔を通してねじが斜面部１５のねじ穴１８にねじ込まれる。それにより、表示基板４０が斜面部１５の裏側に固定される。このような構造により、上部ケース１０内の表示基板４０の防水性が確保される。
【００４３】
図５および図６に示すように、小径部１４の下端面には、複数（本例では４つ）のねじ穴１７が周方向に互いに間隔をおいて形成される。各ねじ穴１７は、軸方向に一定の深さを有する。
【００４４】
図７は、下部フレーム８０を斜め上方から見た外観斜視図であり、図８は、下部フレーム８０を斜め下方から見た外観斜視図である。図７および図８に示すように、下部フレーム８０は、円筒部８１および円環状のフランジ部８２により構成される。フランジ部８２は、円筒部８１の下端に形成される。フランジ部８２の外径は円筒部８１の外径よりも大きい。円筒部８１の外周面とフランジ部８２の外周面との間に、軸方向に対して垂直な円環状のフランジ上端面８２ａが形成される。
【００４５】
円筒部８１の上端部には、複数（本例では４つ）の貫通孔８４が周方向に互いに間隔をおいて形成される。複数の貫通孔８４は、円筒部８１の内周面よりも内側に配置される。各貫通孔８４には、円筒部８１の下部開口から図２のねじ１７ａが挿入される。円筒部８１の複数の貫通孔８４の下部には、それぞれ略矩形の開口８３が形成される。開口８３内には、貫通孔８４に挿入されたねじ１７ａのねじ山の一部が位置する。円筒部８１の内周面には、軸方向に延びる一対のガイド溝８５ａおよび一対のガイド溝８５ｂが形成される。１つのガイド溝８５ａと１つのガイド溝８５ｂとが２つの開口８３間において互いに隣り合うように設けられ、他の１つのガイド溝８５ａと他の１つのガイド溝８５ｂとが他の２つの開口８３間において互いに隣り合うように設けられる。一対のガイド溝８５ａは互いに対向し、一対のガイド溝８５ｂは互いに対向する。一対のガイド溝８５ａの間における円筒部８１の側面の領域に、上方に開口するＵ字切欠き８６が形成される。
【００４６】
図３に示される上部フレーム５０の一対のガイド溝５５ａおよび下部フレーム８０の一対のガイド溝８５ａはそれぞれ軸方向に沿った共通の直線上に配置され、上部フレーム５０の一対のガイド溝５５ｂおよび下部フレーム８０の一対のガイド溝８５ｂはそれぞれ軸方向に沿った共通の直線上に配置される。
【００４７】
上部フレーム５０の一対のガイド溝５５ａおよび下部フレーム８０の一対のガイド溝８５ａに電源基板６０の両側端が嵌合される。また、上部フレーム５０の一対のガイド溝５５ｂおよび下部フレーム８０の一対のガイド溝８５ｂにメイン基板７０の両側端が嵌合される。電源基板６０は下部フレーム８０の一対のガイド溝８５ａに接着剤により固定され、メイン基板７０は下部フレーム８０の一対のガイド溝８５ｂに接着剤により固定される。この場合、電源基板６０の両側端およびメイン基板７０の両側端のみに接着剤が塗布され、電源基板６０の他の部分およびメイン基板７０の他の部分は接着剤で覆われない。
【００４８】
また、上部ケース１０の複数のねじ穴１７、上部フレーム５０の複数の切欠き５４および下部フレーム８０の複数の貫通孔８４は、それぞれ軸方向に沿った共通の直線上に配置される。
【００４９】
上部ケース１０内に表示基板４０が取り付けられた状態で、上部フレーム５０が上部ケース１０内に嵌め込まれる。また、上部ケース１０の小径部１４にデザインリング９０およびパッキン１００が嵌め込まれた状態で、上部ケース１０の小径部１４がパイプ部材２０の上部開口からパイプ部材２０内に嵌め込まれる。さらに、下部フレーム８０に電源基板６０およびメイン基板７０が取り付けられた状態で、下部フレーム８０がパイプ部材２０の下部開口からパイプ部材２０内に嵌め込まれる。この状態で、パイプ部材２０の下部開口から下部フレーム８０の各貫通孔８４および上部フレーム５０の各切欠き５４を通して上部ケース１０の各ねじ穴１７にねじ１７ａがねじ込まれる。これにより、上部ケース１０、上部フレーム５０および下部フレーム８０が互いに固定される。また、パイプ部材２０が上部ケース１０および下部フレーム８０により挟持されることにより、パイプ部材２０に上部ケース１０、上部フレーム５０および下部フレーム８０が固定される。この状態の詳細な構造については後述する。
【００５０】
図９は、パイプ部材２０、下部フレーム８０および素子ホルダ３０の切欠き斜視図であり、図１０は、圧力センサ１の全体の断面図であり、図１１は、パイプ部材２０、下部フレーム８０、ワッシャ群１５および素子ホルダ３０の一部拡大断面図である。図１０において、下部フレーム８０は、二点鎖線で示される。
【００５１】
図９に示すように、パイプ部材２０は、厚肉部２１、中肉部２３および薄肉部２２，２４を有する。厚肉部２１の上端部から薄肉部２２が上方に延び、厚肉部２１の下端部から中肉部２３および薄肉部２４が下方に延びる。厚肉部２１の内径は薄肉部２２，２４および中肉部２３の内径よりも小さい。そのため、パイプ部材２０の内周面には、円周方向に延びる円環状の凸部２１ａが形成される。凸部２１ａは、軸方向に対して垂直な円環状の凸部下端面２４ｅを有する（図１１）。
【００５２】
図１０に示すように、上部フレーム５０の外径は上部ケース１０の内径とほぼ等しい。デザインリング９０の内径は上部ケース１０の小径部１４の外径とほぼ等しい。デザインリング９０の外径はパイプ部材２０の薄肉部２２の内径とほぼ等しい。下部フレーム８０の外径はパイプ部材２０の厚肉部２１の内径よりもやや小さい。パイプ部材２０の薄肉部２４の内径は素子ホルダ３０のフランジ部３２の外径とほぼ等しい。
【００５３】
端子ポート２５は、パイプ部材２０の内方に一定長さ突出するように設けられる。パイプ部材２０内において、二点鎖線で示される下部フレーム８０は、円筒部８１の外周面が厚肉部２１の内周面に沿うように配置される。パイプ部材２０の内方に突出する端子ポート２５の部分は下部フレーム８０のＵ字切欠き８６（図７および図８）に嵌め込まれる。
【００５４】
図１０に示すように、上部ケース１０内において、上部ケース１０の斜面部１５に沿うように表示基板４０が取り付けられる。表示基板４０の下方において、上部ケース１０の内側に上部フレーム５０が配置される。上部フレーム５０の下端のフランジ部５４の上端面が、上部ケース１０の小径部１４の下端面に当接する。
【００５５】
下部フレーム８０の上端面は、上部フレーム５０の下端面に当接する。この状態で、上記のように、上部ケース１０、上部フレーム５０および下部フレーム８０が複数のねじ１７ａ（図３）により互いに固定される。
【００５６】
この場合、図１１に示すように、下部フレーム８０のフランジ上端面８２ａが、パイプ部材２０の凸部下端面２４ｅに当接する。それにより、下部フレーム８０のフランジ上端面８２ａがパイプ部材２０の凸部下端面２４ｅを押圧する。また、図１０に示すように、パイプ部材２０の上端部は、デザインリング９０の上端部を介して上部ケース１０の大径部１３の下端面（段差面）により保持される。それにより、パイプ部材２０が上部ケース１０と下部フレーム８０とで挟持される。
【００５７】
このような構造により、上部ケース１０、上部フレーム５０、下部フレーム８０およびパイプ部材２０が互いに固定される。
【００５８】
上部ケース１０の小径部１４の外周面とパイプ部材２０の薄肉部２２の内周面との間には、パッキン１００が配置される。パッキン１００は、小径部１４の外周面および薄肉部２２の内周面に密着する。それにより、上部ケース１０とパイプ部材２０との間の液密性が確保される。
【００５９】
図９および図１０に示すように、素子ホルダ３０の円筒部３１の底部には、圧力検出口３５を囲むように円環状の溝部が形成され、その溝部にパッキン１１０が嵌め込まれる。圧力検出口３５を塞ぐように、円筒部３１内に圧力素子１２０が配置される。パッキン１１０は圧力素子１２０の底面に密着する。それにより、素子ホルダ３０の底部と圧力素子１２０との間の液密性が確保される。圧力素子１２０の上部にプリアンプ基板１３０が配置される。プリアンプ基板１３０は円形状を有する。圧力素子１２０の端子は上方に延び、プリアンプ基板１３０に接続される。プリアンプ基板１３０を囲むように圧力素子１２０上に保護リング１４０が配置される。
【００６０】
素子ホルダ３０のフランジ部３２がパイプ部材２０の薄肉部２４内に配置される。フランジ部３２の外周面には円環状の溝部が形成され、その溝部にパッキン３６が嵌め込まれる。パッキン３６はパイプ部材２０の薄肉部２４の内周面に密着する。それにより、パイプ部材２０の薄肉部２４と素子ホルダ３０のフランジ部３２との間の液密性が確保される。
【００６１】
下部フレーム８０のフランジ部８１と素子ホルダ３０のフランジ部３２との間には、ワッシャ群１５０が配置される。図１１に示すように、ワッシャ群１５０は、下部フレーム８０側から素子ホルダ３０側へ順にＳＵＳ（ステンレス）ワッシャ１５１、ウエーブワッシャ１５２、ＳＵＳワッシャ１５３および真ちゅうワッシャ１５４を含む。ＳＵＳワッシャ１５１の上面は、パイプ部材２０の中肉部２３の下端面に当接する。真ちゅうワッシャ１５４の下面は、素子ホルダ３０のフランジ部３２の上端面に当接する。
【００６２】
素子ホルダ３０のフランジ部３２の下端縁部を覆うように、例えばポリプロピレンからなる断面Ｌ字型の樹脂シート１６０が取り付けられる。図１０および図１１に示すように、パイプ部材２０の薄肉部２４の下端部は、内方にかしめられる。それにより、パイプ部材２０が素子ホルダ３０に対して回転可能に固定される。なお、図９においては、パイプ部材２０の薄肉部２４の下端部のかしめ前の状態が示される。ユーザがパイプ部材２０を素子ホルダ３０に対して回転させる際に必要なトルクがワッシャ群１５０により調整される。また、樹脂シート１６０がパイプ部材２０と素子ホルダ３０との間の摺動部分に介在することによりパイプ部材２０を素子ホルダ３０に対して円滑に回転させることができる。
【００６３】
図９および図１０に示すように、素子ホルダ３０の上端面に設けられる回転止めピン３４はワッシャ群１５０の内側で上方に突出する。この回転止めピン３４は、下部フレーム８０の一部に当接可能に配置される。それにより、素子ホルダ３０に対するパイプ部材２０の回転範囲が一定角度に制限される。
【００６４】
（２）圧力センサの動作
本実施の形態に係る圧力センサ１の使用時には、例えば配管に設けられた管継ぎ手に素子ホルダ３０が取り付けられる。圧力センサ１の電源基板６０には、端子ポート２５の端子２６を通して外部から電力が供給される。電源基板６０の電源回路は、所定の電圧を表示基板４０、メイン基板７０およびプリアンプ基板１３０に供給する。圧力素子１２０は、圧力検出口３５を通して受ける圧力を電気信号に変換し、その電気信号を出力する。プリアンプ基板１３０の増幅回路は、圧力素子１２０から出力される電気信号を増幅し、増幅された電気信号を検出信号としてメイン基板７０に与える。メイン基板７０の制御回路は、プリアンプ基板１３０から与えられた検出信号に種々の処理を行う。例えば、制御回路は、検出信号に基づいて圧力値等を示す情報を表示基板４０に与えるとともに端子２６から外部に出力する。また、制御回路は、検出信号を予め設定されたしきい値と比較し、比較結果を表示基板４０に与える。表示基板４０の表示部４２は、制御回路から与えられる圧力値等の情報を数値で表示する。また、表示基板４０の動作表示灯４２は、動作状態に応じて点灯および消灯する。例えば、制御回路から与えられる比較結果に基づいて、検出信号がしきい値よりも大きい場合に点灯する。
【００６５】
ユーザは、表示部４１により表示される情報を上部ケース１０の斜面部１５の表示窓１１を通して視認することができる。また、ユーザは、動作表示灯４２の状態を斜面部１５の頂部の表示灯カバー１２を通して全方位から視認することができる。
【００６６】
（３）実施の形態の効果
本実施の形態に係る圧力センサ１においては、パイプ部材２０内の下部フレーム８０の上端面が上部ケース１０内の上部フレーム５０の下端面に当接した状態で、複数のねじ１７ａにより下部フレーム８０が上部ケース１０に固定される。この場合、図１１に示すように、下部フレーム８０のフランジ上端面８２ａがパイプ部材２０の凸部下端面２４ｅに当接する。それにより、下部フレーム８０のフランジ上端面８２ａがパイプ部材２０の凸部下端面２４ｅを押圧する。また、図１０に示すように、パイプ部材２０の上端部は、デザインリング９０の上端部を介して上部ケース１０の大径部１３の下端面（段差面）により保持される。それにより、パイプ部材２０が上部ケース１０と下部フレーム８０とで挟持される。このような構造により、上部ケース１０、上部フレーム５０、下部フレーム８０およびパイプ部材２０が互いに固定される。
【００６７】
また、表示基板４０が上部ケース１０内に取り付けられる。さらに、パイプ部材２０内で電源基板６０およびメイン基板７０が上部フレーム５０および下部フレーム８０により軸方向に沿って保持される。
【００６８】
それにより、パイプ部材２０の内部空間の全体に接着剤を充填することなく、かつ上部ケース１０、パイプ部材２０および下部フレーム８０を外部から固定することなく、圧力センサ１の耐振動性を確保することができる。したがって、圧力センサ１が軽量化および小型化する。また、圧力センサ１の組み立て時に、パイプ部材２０の内部空間の全体に接着剤を充填する工程が不要となる。それにより、組み立て時間が短縮される。さらに、上部ケース１０、上部フレーム５０、パイプ部材２０、下部フレーム８０、表示基板４０、電源基板６０およびメイン基板７０を容易に分解することが可能となる。
【００６９】
また、上部フレーム５０の一対のガイド溝５５ａおよび下部フレーム８０の一対のガイド溝８５ａに電源基板６０の両側端が嵌合され、上部フレーム５０の一対のガイド溝５５ｂおよび下部フレーム８０の一対のガイド溝８５ｂにメイン基板７０の両側端が嵌合される。それにより、電源基板６０およびメイン基板７０がパイプ部材２０内で軸方向に沿って容易かつ確実に保持される。その結果、圧力センサ１の組み立て作業の効率が十分に向上するとともに、電源基板６０およびメイン基板７０の耐振動性が十分に確保される。
【００７０】
さらに、パイプ部材２０の下端部に素子ホルダ３０がかしめ構造により固定される。それにより、パイプ部材２０を素子ホルダ３０に対して一定角度回転させることが可能となる。したがって、ユーザは、上部ケース１０の表示窓１１の向きを容易に変更することができる。
【００７１】
また、一体的に形成された上部ケース１０内に表示部４１および動作表示灯４２が収容される。それにより、表示部４１および動作表示灯４２の防水性が確保される。
【００７２】
（４）他の実施の形態
上記実施の形態では、電源基板６０およびメイン基板７０が別個に設けられるが、本発明はこれに限定されない。電源基板６０およびメイン基板７０が共通の回路基板として設けられてもよい。
【００７３】
上記実施の形態では、下部ケース８０とともに上部ケース５０が設けられるが、上部ケース５０が設けられなくてもよい。あるいは、下部ケース８０と上部ケース５０とが一体的に形成されてもよい。
【００７４】
上記実施の形態では、下部フレーム８０のフランジ上端面８２ａがパイプ部材２０の凸部下端面２４ｅに当接することにより、フランジ上端面８２ａが凸部下端面２４ｅを押圧するが、フランジ上端面８２ａと凸部下端面２４ｅとの間に他の部材が介装されてもよい。この場合には、フランジ上端面８２ａが他の部材を介して凸部下端面２４ｅを押圧する。
【００７５】
上記実施の形態では、凸部２１ａがパイプ部材２０の内周面に円環状に形成されるが、これに限定されず、凸部２１ａがパイプ部材２０の内周面の周方向の一部に設けられてもよい。また、上記実施の形態では、パイプ部材２０の凸部２１ａに当接する円環状のフランジ部８２が下部フレーム８０に設けられるが、これに限定されず、パイプ部材２０の凸部２１ａに当接する凸部が下部フレーム８０の外周面の周方向の一部にフランジ部８２の代わりに形成されてもよい。
【００７６】
（５）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００７７】
上記実施の形態では、素子ホルダ３０が素子ホルダの例であり、圧力素子１２０が圧力素子の例であり、パイプ部材２０が筒状部材の例であり、電源基板６０およびメイン基板７０が第１の回路基板の例であり、下部フレーム８０が下部フレームの例であり、表示部４１が表示部の例であり、表示基板４０が第２の回路基板の例であり、上部ケース１０が上部ケースの例であり、ねじ１７ａが固定部材の例である。
【００７８】
また、斜面部１５が斜面部の例であり、表示窓１１が第１の透光部の例であり、凸部２１ａが第１の凸部の例であり、フランジ部８２が第２の凸部の例である。
【００７９】
さらに、上部フレーム５０が上部フレームの例であり、ガイド溝８５ａ，８５ｂが第１の案内溝の例であり、ガイド溝５５ａ，５５ｂが第２の案内溝の例であり、素子ホルダ３０のフランジ部３２が素子ホルダのフランジ部の例であり、パイプ部材２０の薄肉部２４の下端部が筒状部材の下端部の例であり、動作表示灯４２が表示灯の例であり、表示灯カバー１２が第２の透光部の例である。
【００８０】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、圧力を検出するために利用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１  圧力センサ
１０  上部ケース
１１  表示窓
１２  表示灯カバー
１３  大径部
１４  小径部
１５  斜面部
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ  キー挿入孔
１７  ねじ穴
１７ａ  ねじ
２０  パイプ部材
２１  厚肉部
２２，２４  薄肉部
２３  中肉部
２１ａ  凸部
２４ｅ  凸部下端面
２５  端子ポート
２６  端子
３０  素子ホルダ
３１  円筒部
３２，５６，８２  フランジ部
３３  内部空間
３４  回転止めピン
３５  圧力検出口
３６，１００，１１０  パッキン
３７  通気孔
３８  防水蓋
４０  表示基板
４１  表示部
４２  動作表示灯
４３ａ  上キー
４３ｂ  下キー  
４３ｃ  エンターキー
４３ｄ  押圧部材
４４  保護カバー
５０  上部フレーム
５４  切欠き
５５ａ，５５ｂ  ガイド溝
６０  電源基板
７０  メイン基板
８１  円筒部
８１ｅ，８２ａ  フランジ上端面
８３  開口
８４  貫通孔
８０  下部フレーム
８５ａ，８５ｂ  ガイド溝
８６  Ｕ字切欠き
９０  デザインリング
１２０  圧力素子
１３０  プリアンプ基板
１４０  保護リング
１５０  ワッシャ群
１５１，１５３  ＳＵＳワッシャ
１５２  ウエーブワッシャ
１５４  真ちゅうワッシャ
１６０  樹脂シート
【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】
2012150073.tif 000009
【図８】
2012150073.tif 000010
【図９】
2012150073.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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