JP7004596B2 - pressure sensor - Google Patents
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Description
本発明は、圧力センサーに関するものである。 The present invention relates to a pressure sensor.
従来、液体、気体等の流体の圧力を検出する圧力センサーが知られている。例えば、特許文献1に記載の圧力センサーは、半導体圧力検出素子、ベース、ベースに対向して配置された受け部材、およびベースと受け部材との間に挟み込まれたダイアフラムを備え、これらがカバー内に収納されている。ここで、ベースとダイアフラムとの間には、オイルが封入される受圧空間が形成されている。半導体圧力検出素子は、受圧空間内に配置される状態でベースに備えられている。ベース、受け部材およびダイアフラムは、それぞれ金属製である。カバーは、ステンレス鋼等の金属製であり、受け部材の外周部とレーザー溶接により接合される。カバーの内部には、エポキシ系やウレタン系の樹脂が充填されている。 Conventionally, a pressure sensor that detects the pressure of a fluid such as a liquid or a gas is known. For example, the pressure sensor described in Patent Document 1 includes a semiconductor pressure detection element, a base, a receiving member arranged facing the base, and a diaphragm sandwiched between the base and the receiving member, and these are inside a cover. It is stored in. Here, a pressure receiving space in which oil is sealed is formed between the base and the diaphragm. The semiconductor pressure detection element is provided on the base in a state of being arranged in the pressure receiving space. The base, receiving member and diaphragm are each made of metal. The cover is made of metal such as stainless steel and is joined to the outer peripheral portion of the receiving member by laser welding. The inside of the cover is filled with epoxy-based or urethane-based resin.
特許文献1に記載の圧力センサーでは、カバーがステンレス鋼等の金属製であるため、軽量化を図ることが難しい。そこで、カバーを樹脂等の非金属製とすることが考えられる。しかし、特許文献1に記載の圧力センサーにおいて、カバーを非金属製とした場合、カバー内に充填された樹脂による接着力のみでカバーがベースに対して固定されることとなる。このような場合、当該接着力が低下すると、カバーがカバー内の樹脂および部品等と共にベースから外れてしまい、故障する可能性がある。 In the pressure sensor described in Patent Document 1, since the cover is made of a metal such as stainless steel, it is difficult to reduce the weight. Therefore, it is conceivable that the cover is made of a non-metal such as resin. However, in the pressure sensor described in Patent Document 1, when the cover is made of non-metal, the cover is fixed to the base only by the adhesive force of the resin filled in the cover. In such a case, if the adhesive strength is reduced, the cover may come off from the base together with the resin and parts in the cover, resulting in failure.
本発明の目的は、金属製のセンサー支持部材と非金属製のカバーとを互いに高い信頼性で固定することができる圧力センサーを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pressure sensor capable of fixing a metal sensor support member and a non-metal cover to each other with high reliability.
本願の例示的な発明は、流体の圧力に応じた信号を出力するセンサー素子と、
一方側の第1主面と他方側の第2主面とを有し、前記第1主面に前記センサー素子が搭載され、金属材料で構成されたセンサー支持部材と、
前記センサー素子に電気的に接続され、前記センサー支持部材を前記一方側から前記他方側に貫通した端子と、
前記センサー支持部材の前記第2主面を覆うと共に、前記センサー支持部材に取り付けられ、前記端子の一部を収納する貫通孔を有し、非金属材料で構成されたケースと、を有する圧力センサーであって、
前記端子の前記貫通孔から前記他方側に突出する部分に、前記貫通孔の最小幅以上の幅を有する張り出し部が形成され、
前記張り出し部と前記貫通孔とが、前記センサー支持部材と前記ケースとが互いに離反するのを阻止する阻止部を構成していることを特徴とする圧力センサー。
An exemplary invention of the present application comprises a sensor element that outputs a signal according to the pressure of a fluid.
A sensor support member having a first main surface on one side and a second main surface on the other side, on which the sensor element is mounted and made of a metal material,
A terminal that is electrically connected to the sensor element and penetrates the sensor support member from the one side to the other side.
A pressure sensor that covers the second main surface of the sensor support member and has a case that is attached to the sensor support member, has a through hole for accommodating a part of the terminal, and is made of a non-metal material. And,
An overhanging portion having a width equal to or greater than the minimum width of the through hole is formed in a portion of the terminal protruding from the through hole to the other side.
A pressure sensor characterized in that the overhanging portion and the through hole form a blocking portion that prevents the sensor support member and the case from separating from each other.
本願の例示的な発明によれば、阻止部が、センサー支持部材とケースとが互いに離反するのを阻止するため、金属製のセンサー支持部材と非金属製のカバーとを互いに高い信頼性で固定することができる。 According to the exemplary invention of the present application, the blocking portion prevents the sensor support member and the case from separating from each other, so that the metal sensor support member and the non-metal cover are fixed to each other with high reliability. can do.
以下、本発明の圧力センサーを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the pressure sensor of the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the accompanying drawings.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る圧力センサーの概略構成を示す縦断面図(軸線axに沿って切断した図)である。図2は、センサー支持部材およびケースを示す縦断面図(図1を部分的に拡大した図)である。まず、図1および図2に基づき、これらの図に示す圧力センサー1の概略を説明する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view (a view cut along an axis ax) showing a schematic configuration of a pressure sensor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view (a partially enlarged view of FIG. 1) showing a sensor support member and a case. First, the outline of the pressure sensor 1 shown in these figures will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
以下では、説明の便宜上、図1に示す軸線axを適宜用いて説明を行う。ここで、軸線axに平行な方向(図1中の上下方向)を「軸方向」、軸線axに直交する方向を「径方向」、軸線axを中心とする軸周りの方向を「周方向」と言う。また、軸方向において、後述する被取付体に近い側(取付部材2側)を「一方側」または「下側」、遠い側(取付部材2と反対側)を「他方側」または「上側」と言う。
In the following, for convenience of explanation, the axis ax shown in FIG. 1 will be appropriately used for description. Here, the direction parallel to the axis ax (vertical direction in FIG. 1) is the "axial direction", the direction orthogonal to the axis ax is the "radial direction", and the direction around the axis centered on the axis ax is the "circumferential direction". Say. Further, in the axial direction, the side closer to the mounted body (mounting
なお、軸線axは、圧力センサー1の中心軸であり、後述するセンサー支持部材4の中心を通り、かつ、センサー支持部材4の厚さ方向に延びる線分である。また、「上側」および「下側」は、圧力センサー1が実際に被取付体に取り付けられたときの位置関係および方向を示すものではない。
The axis ax is the central axis of the pressure sensor 1, and is a line segment that passes through the center of the
図1に示す圧力センサー1は、図示しない被取付体に取り付けられて用いられ、被取付体からの流体の圧力を検出するセンサーである。ここで、被取付体は、特に限定されないが、例えば、自動車の自動変速機(AT)または無段変速機(CVT)に用いられる車載用のコントロールバルブである。また、流体(被計測流体)は、特に限定されず、気体および液体のいずれであってもよい。さらに、流体の種類、温度、圧力等の条件も限定されないが、例えば、被取付体が前述した車載用のコントロールバルブである場合、流体はATF(Automatic Transmission Fluid)等のオイルである。 The pressure sensor 1 shown in FIG. 1 is a sensor attached to an attached body (not shown) and used to detect the pressure of a fluid from the attached body. Here, the attached body is not particularly limited, but is, for example, an in-vehicle control valve used in an automatic transmission (AT) or a continuously variable transmission (CVT) of an automobile. The fluid (fluid to be measured) is not particularly limited and may be either a gas or a liquid. Further, the conditions such as the type, temperature, and pressure of the fluid are not limited, but for example, when the attached body is the above-mentioned in-vehicle control valve, the fluid is an oil such as ATF (Automatic Transmission Fluid).
圧力センサー1は、図1に示すように、被取付体に着脱自在に取り付けられる取付部材2と、取付部材2にダイアフラム3を介して接合されているセンサー支持部材4と、センサー支持部材4に搭載されているセンサー素子5と、センサー支持部材4に取り付けられているケース9と、ケース9に取り付けられているアウター部材13と、を有する。
As shown in FIG. 1, the pressure sensor 1 is attached to a
取付部材2は、センサー支持部材4に対して一方側(下側)に配置されており、軸方向に沿って貫通した貫通孔21を有する。貫通孔21には、下側から、被取付体からの流体が導入される。すなわち、貫通孔21は、被取付体からの流体をセンサー素子5に向かって導く流路を構成する。また、取付部材2は、軸方向に沿って配置された雄ネジ部22と、雄ネジ部22の上側の端部に設けられている頭部23と、を有する。雄ネジ部22は、被取付体に設けられた雌ネジに螺合する。頭部23は、例えば、軸方向から見たときに六角形をなしており、スパナ等の工具で挟むことが可能となっている。
The
このような取付部材2を圧力センサー1が有することにより、圧力センサー1を被取付体に比較的簡単に取り付けることができる。また、圧力センサー1を被取付体から取り外してメンテナンス等を行うこともできる。また、雄ネジ部22の頭部23側の端部には、例えばゴム製のOリング14が配置されている。このOリング14により、圧力センサー1を被取付体に取り付けた状態で、圧力センサー1と被取付体との間の密封性を確保することができる。なお、取付部材2は、被取付体に取り付けることができればよく、前述した雄ネジ部22を有する形態に限定されない。
Since the pressure sensor 1 has such a
取付部材2は、金属材料で構成されている。かかる金属材料としては、特に限定されないが、例えば、SUS304等のステンレス鋼が好適に用いられる。このような金属材料で取付部材2を構成することにより、取付部材2の耐熱性、流体に対する耐性等を高めることができる。取付部材2は、例えば、鋳造および切削により製造される。
The
このような取付部材2の上側の端部には、ダイアフラム3を介してセンサー支持部材4が取り付けられている。ここで、ダイアフラム3およびセンサー支持部材4は、それぞれ、ステンレス鋼等の金属材料で構成されており、取付部材2に対して溶接により接合されている。
A
このように、取付部材2、ダイアフラム3およびセンサー支持部材4のいずれもが金属材料で構成されていれば、例えば、被取付体が車載用のコントロールバルブである場合等、圧力センサー1の被計測流体が高温のオイルであっても、圧力センサー1は優れた耐久性を発揮することができる。
As described above, if all of the mounting
ダイアフラム3は、板状またはシート状をなしており、取付部材2とセンサー支持部材4との間に配置され、前述した取付部材2の貫通孔21の他方側の開口を塞いでいる。このため、ダイアフラム3に対して下側には、前述した取付部材2の貫通孔21による第1室S1が形成されている。そして、ダイアフラム3は、第1室S1内の流体の圧力により撓み変形する。一方、ダイアフラム3に対して上側には、ダイアフラム3とセンサー支持部材4との間に、第2室S2が形成されている。第2室S2には、センサー素子5が収納されている共に、ダイアフラム3が第1室S1内の液体から受けた圧力をセンサー素子5に伝達する圧力伝達媒体が充填(収容)されている。
The
このように、ダイアフラム3および圧力伝達媒体を用いて流体の圧力をセンサー素子5に伝達することにより、センサー素子5が流体に対する耐性を有していなくても、当該流体によるセンサー素子5の損傷を防止しつつ、流体の圧力を検出することができる。この圧力伝達媒体としては、液体が好適に用いられる。特に、センサー素子5への悪影響を小さくすると共に、温度変化等による圧力伝達媒体の特性変化を小さくする観点から、圧力伝達媒体には、例えば、シリコーンオイルのような液体を用いることが好ましい。シリコーンオイルは、良好な絶縁性、優れた化学的安定性および高い沸点を有するためである。なお、センサー素子5が流体に対する耐性を有する場合、ダイアフラム3および圧力伝達媒体を省略してもよい。
By transmitting the pressure of the fluid to the
また、センサー支持部材4は、軸方向を厚さ方向とする板材で構成され、例えばプレス加工により中央部が他方側(上側)に向かってドーム状となるような形状をなしている。センサー支持部材4は、一方側の第1主面43と、その反対側(他方側)の第2主面44と、を有する。第1主面43は、ダイアフラム3との間に第2室S2を形成している。このような第1主面43の中央部には、センサー素子5が搭載されている。ここで、センサー素子5は、第1主面43に対して例えばフッ素系接着剤等の接着剤により接合されている。
Further, the
センサー素子5は、受圧に応じた信号を出力する素子である。センサー素子5は、図示しないが、例えば、ピエゾ抵抗素子が配置されているダイアフラムを有するシリコン基板と、このシリコン基板に接合されたガラス基板と、を有する。これらの基板間には、密閉された空間が形成されており、当該ダイアフラムは、当該空間内の圧力を基準として受圧により撓み変形する。そして、当該ピエゾ抵抗素子がこの撓み変形に応じた信号を出力する。なお、当該ダイアフラムの撓み変形を検出する方式は、ピエゾ抵抗素子を用いた方式に限定されず、例えば、静電容量方式等であってもよい。
The
また、センサー支持部材4は、第1主面43および第2主面44に開口する複数の貫通孔45および1つの貫通孔46を有する。複数の貫通孔45には、それぞれ、端子6が貫通しており、貫通孔45を規定している壁面と端子6との間の隙間には、封止材7が充填されている。この封止材7を介して、端子6は、センサー支持部材4に固定されている。端子6は、リードピンであり、例えば、鉄ニッケル合金等の金属材料で構成されている。複数の端子6のうちの少なくとも2つの端子6の下側の端部は、ボンディングワイヤーを介してセンサー素子5に接続されている。また、封止材7は、例えば、硼珪酸ガラス等のガラス材料(絶縁性材料)で構成され、前述した隙間を封止している。貫通孔46は、圧力センサー1の製造時に、第2室S2内に前述した圧力伝達媒体を導入するのに用いる孔である。貫通孔46の上側の開口は、ボール8により塞がれている。ボール8は、例えば、金属材料で構成されており、センサー支持部材4に例えば溶接により接合されている。
Further, the
ここで、図2に示すように、端子6は、端子6の上側の端部に配置されている張り出し部61を有する。張り出し部61は、後述するケース9の貫通孔94よりも上側において貫通孔94の最小幅以上の幅を有する。これにより、張り出し部61とケース9との接触により、センサー支持部材4とケース9とが互いに離反するのを阻止することができる。このような張り出し部61および貫通孔94は、センサー支持部材4とケース9とが互いに離反するのを阻止する阻止部20を構成する。なお、阻止部20およびこれに関連する事項については、後に詳述する。
Here, as shown in FIG. 2, the
センサー支持部材4の第2主面44には、ケース9が取り付けられている。ここで、ケース9は、第2主面44に対して、例えばエポキシ系接着剤等の接着剤15により接着されている。このように、センサー支持部材4とケース9とは、接着剤15を介して接合されている。これにより、センサー支持部材4に対してケース9を固定することができる。また、センサー支持部材4とケース9との間の隙間を接着剤15により埋めることで、ケース9内の密封性を高めることができる。
A
図2に示すように、ケース9は、下側に開口する有底筒状のケース本体91を有する。ケース本体91は、センサー支持部材4側に開口している凹部93を備えている。この凹部93は、端子6の一部およびボール8を収納する。また、ケース本体91は、軸方向に沿って貫通する少なくとも1つの貫通孔94を有する。この貫通孔94には、前述した端子6が貫通しており、張り出し部61は、貫通孔94よりも上側に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、ケース9には、電子部品10が例えばエポキシ樹脂等のポッティング材11により封止された状態で搭載されている。電子部品10は、図示しない配線を介して、前述した端子6に電気的に接続されており、前述したセンサー素子5からの信号を処理する回路を有する。また、電子部品10は、ケース9に支持された端子12に電気的に接続されている。端子12は、ケース9から軸方向の上側に突出している。
As shown in FIG. 1, the
このようなケース9の構成材料は、ケース9の軽量化の観点から、非金属材料であればよく、セラミックス材料等でもよいが、樹脂材料であることが好ましい。ケース9を樹脂材料で構成することにより、ケース9の軽量化を図ることができるだけでなく、ケース9の形状が複雑であっても、例えば、ケース9を射出形成により簡単かつ高精度に形成することができる。また、ケース9の接着剤15による接着性を高めることもできる。かかる樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、耐熱性に優れたPPS(Polyphenylene sulfide)樹脂等が挙げられる。また、かかる樹脂材料には、ガラス繊維、炭素繊維等の繊維、アルミナ粒子、ジルコニア粒子等の無機フィラー等が添加されていてもよい。
From the viewpoint of weight reduction of the
また、ケース9には、ケース9から突出した端子12を覆う樹脂製のアウター部材13がエポキシ系の接着剤等により取り付けられている。このアウター部材13は、メス型のコネクターのハウジングであり、図示しないオス型のコネクターが挿入される凹部131を有する。
Further, a resin
以上、圧力センサー1の概略を説明した。この圧力センサー1は、前述したように、流体の圧力に応じた信号を出力するセンサー素子5と、センサー素子5が搭載されたセンサー支持部材4と、センサー支持部材4を一方側から他方側に貫通した端子6と、センサー支持部材4に取り付けられたケース9と、阻止部20と、を有する。
The outline of the pressure sensor 1 has been described above. As described above, the pressure sensor 1 has a
ここで、センサー支持部材4は、一方側の第1主面43とその反対側(他方側)の第2主面44とを有し、金属材料で構成されている。そして、センサー素子5は、第1主面43の中央部に搭載されている。また、端子6は、センサー支持部材4を一方側から他方側に貫通している。一方、ケース9は、センサー支持部材4の第2主面44を覆い、端子6の一部を収納する貫通孔94を有し、非金属材料で構成されている。そして、阻止部20は、端子6およびケース9に設けられ、このようなセンサー支持部材4とケース9とが互いに離反するのを阻止する。これにより、ケース本体91は、阻止部20を構成する端子6側の部分(後述する張り出し部61)とセンサー支持部材4との間に挟まり、ケース本体91(ケース9)がセンサー支持部材4に対して軸方向に支持される。また、センサー支持部材4の第2主面44の傾斜面(センサー支持部材4の外径が軸方向上側に向かうに従い小さくなっている部分の外周面)とケース本体91の内周面の傾斜面(ケース本体91の内径が軸方向上側に向かうに従い小さくなっている部分の内周面)との接触により、ケース本体91(ケース9)が中心軸ax方向にセンタリングされて軸合わせされた状態となる。
Here, the
よって、非金属製のケース9は、安定して金属製のセンサー支持部材4に固定される。そのため、接着剤15が劣化等しても、端子6と前述した端子12との導通状態を保つことができる。以下、図3に基づいて、阻止部20およびこれに関連する事項について詳述する。
Therefore, the
図3は、センサー支持部材とケースとの固定状態を模式的に示す縦断面図である。
図3に示すように、阻止部20は、端子6の他方側の部分に配置され、ケース9の貫通孔94の他方側において貫通孔94の最小幅W1以上の幅W2を有する張り出し部61を有する。これにより、張り出し部61とケース9との接触により、センサー支持部材4とケース9とが互いに離反するのを阻止することができる。ここで、「最小幅W1」とは、貫通孔94の中心軸に直交する方向(本実施形態では軸方向に直交する方向)での長さのうち最も小さい長さを言う。また、「幅W2」とは、最小幅W1の方向と同方向における張り出し部61の長さを言う。
FIG. 3 is a vertical sectional view schematically showing a fixed state between the sensor support member and the case.
As shown in FIG. 3, the blocking
張り出し部61は、端子6の一部である。すなわち、張り出し部61と端子6とは、単一の部材の一部である。これにより、圧力センサー1の部品点数を少なくすることができる。
The overhanging
張り出し部61の幅は、張り出し部61の下端において最大となる幅W2を有しており、下側から上側に向かって最小幅W1よりも小さい幅となるまで連続的に減少している。言い換えれば、張り出し部61の幅は、センサー支持部材4に近づくに従い漸次増加している。これにより、センサー支持部材4とケース9とを組み立てる際、張り出し部61をケース9の貫通孔94の一方側から比較的容易に挿入して他方側に配置することができる(以下、「配置容易性」とも言う)。また、張り出し部61をケース9の貫通孔94の他方側に配置した状態では、張り出し部61が貫通孔94内に入りにくくなるため、張り出し部61がケース9の貫通孔94の他方側から一方側へ抜ける可能性を低減することができる(以下、「抜け防止性」とも言う)。このような形状の張り出し部61は、例えば、プレス加工、切削等により形成することができる。なお、張り出し部61の形状は、張り出し部61が幅W2を有していればよく、図示の形状に限定されない。
The width of the overhanging
また、幅W2は、最小幅W1以上であればよいが、本実施形態の場合、抜け防止性の観点から、最小幅W1よりも大きいことが好ましく、配置容易性および抜け防止性の両立の観点から、最小幅W1に対して、1.05倍以上2倍以下であることが好ましく、1.1倍以上1.5倍以下であることが好ましい。 Further, the width W2 may be the minimum width W1 or more, but in the case of the present embodiment, it is preferable that the width W2 is larger than the minimum width W1 from the viewpoint of prevention of pulling out, and from the viewpoint of both ease of placement and prevention of slipping out. Therefore, it is preferably 1.05 times or more and 2 times or less, and preferably 1.1 times or more and 1.5 times or less with respect to the minimum width W1.
また、張り出し部61は、軸方向に交差する少なくとも1つの方向において幅W2を有していればよく、幅W2を有する方向とは異なる方向における幅が、貫通孔94の最小幅W1よりも小さいことが好ましい。これにより、センサー支持部材4とケース9とを組み立てる際、張り出し部61をケース9の貫通孔94の一方側から他方側へ挿入するのがより容易となる。
Further, the overhanging
また、ケース9の貫通孔94の最小幅W1は、端子6の一方側の部分の幅W0以上であればよいが、本実施形態の場合、幅W0に対して、1.05倍以上1.2倍以下であることが好ましく、1.1倍以上1.2倍以下であることが好ましい。これにより、配置容易性および抜け防止性の両立を容易に図ることができる。
Further, the minimum width W1 of the through
<第2実施形態>
図4は、本発明の第2実施形態に係る圧力センサーのセンサー支持部材とケースとの固定状態を模式的に示す縦断面図である。以下、図4に示す第2実施形態について説明するが、前述した第1実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。なお、図4において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
<Second Embodiment>
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view schematically showing a fixed state between the sensor support member of the pressure sensor and the case according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the second embodiment shown in FIG. 4 will be described, but the same matters as those of the first embodiment described above will be omitted. In FIG. 4, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.
図4に示す圧力センサー1Aは、第1実施形態の張り出し部61に代えて、張り出し部62を有する以外は、前述した第1実施形態と同様に構成されている。張り出し部62は、端子6の他方側の端部から軸方向に交差する方向に片側に延びている。すなわち、張り出し部62は、端子6の他方側の端部を約90°折り曲げた部分である。この張り出し部62は、貫通孔94の最小幅W1以上の幅W2を有する。そして、張り出し部62および貫通孔94は、センサー支持部材4とケース9とが互いに離反するのを阻止する阻止部20Aを構成する。
The
このように、張り出し部62は、端子6を変形させた部分である。これにより、既存の端子を用いて張り出し部62を得ることができる。この張り出し部62は、弾性変形可能であることが好ましい。これにより、センサー支持部材4とケース9とを組み立てる際、端子6全体が直線状となるように、張り出し部62を弾性変形させた状態とすれば、端子6をケース9の貫通孔94に比較的容易に貫通させることができる。なお、張り出し部62は、変形前の状態の端子6をケース9の貫通孔94に貫通させた後、ケース9の他方側に位置する端子6の部分を塑性変形させることで得てもよい。
In this way, the overhanging
以上のような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様、金属製のセンサー支持部材4と非金属製のケース9とを互いに高い信頼性で固定することができる。
Also in the second embodiment as described above, the metal
<参考例1>
図5は、本発明の参考例1に係る圧力センサーのセンサー支持部材とケースとの固 定状態を模式的に示す縦断面図である。以下、図5に示す参考例1について説明するが、前述した第1実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。なお、図5において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
< Reference example 1 >
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view schematically showing a fixed state between the sensor support member of the pressure sensor and the case according to Reference Example 1 of the present invention. Hereinafter, Reference Example 1 shown in FIG. 5 will be described, but the same items as those in the first embodiment described above will be omitted. In FIG. 5, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.
図5に示す圧力センサー1Bは、第1実施形態の張り出し部61を省略する共にケース9に代えて、ケース9Bを有する以外は、前述した第1実施形態と同様に構成されている。ケース9Bは、軸方向に沿って貫通する少なくとも1つの貫通孔94Bを有する。この貫通孔94Bには、端子6が貫通している。ここで、端子6は、貫通孔94B内に収納された部分63を有しており、当該部分63は、貫通孔94Bの最小幅W1と等しい幅W2を有する。これにより、ケース9Bの貫通孔94Bを規定する内周面(以下、単に「貫通孔94Bの内周面」と言う。)を端子6に対して摩擦力を有して固定することができる。そして、当該部分63および貫通孔94Bは、センサー支持部材4とケース9Bとが互いに離反するのを阻止する阻止部20Bを構成する。
The
このように、阻止部20Bは、端子6が貫通孔94Bの内周面に接触することで、端子6とケース9Bとが互いに離反するのを阻止する。このような阻止部20Bは、端子6および貫通孔94Bの幅を調整するだけで比較的簡単に構成することができる。
In this way, the blocking
ここで、端子6の表面は、粗面化されていることが好ましい。これにより、端子6と貫通孔94Bの内周面との摩擦力を大きくすることができる。そのため、端子6がケース9Bの貫通孔94Bから抜ける可能性を低減することができる。かかる粗面化の方法は、特に限定されないが、例えば、ブラスト処理、エッチング処理、切削等が挙げられる。
Here, it is preferable that the surface of the
また、端子6が挿入される前の状態の貫通孔94Bの最小幅W1は、部分63の幅W2に等しくてもよいが、部分63の幅W2よりも若干小さいことが好ましい。これにより、端子6が挿入された後の状態の貫通孔94Bの内周面と部分63との摩擦力を大きくすることができる。ここで、端子6が挿入される前の状態の貫通孔94Bの最小幅W1を部分63の幅W2の95%以上とすることで、端子6を貫通孔94Bに容易に貫通させることができる。
Further, the minimum width W1 of the through
以上のような参考例1によっても、前述した第1実施形態と同様、金属製のセンサー支持部材4と非金属製のケース9Bとを互いに高い信頼性で固定することができる。
Also in Reference Example 1 as described above, the metal
なお、貫通孔94Bの内周面を端子6に対して摩擦力で固定することができれば、端子6を挿入した状態の貫通孔94Bの最小幅W1が部分63の幅W2よりも大きくてもよい。例えば、貫通孔94Bの位置を図示の位置よりも軸方向に直交する方向にずらした場合、貫通孔94Bの内周面に対して端子6を摩擦力で固定することが可能である。この場合、端子6を若干弾性変形させ、その弾性力により端子6を貫通孔94Bの内周面に押し当てることで、端子6と内周面との間の摩擦力を大きくすることができる。
If the inner peripheral surface of the through
<第3実施形態>
図6は、本発明の第3実施形態に係る圧力センサーのセンサー支持部材とケースとの固 定状態を模式的に示す縦断面図である。以下、図6に示す第3実施形態について説明するが、前述した第1実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。なお、図6において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
< Third Embodiment>
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view schematically showing a fixed state of the sensor support member of the pressure sensor and the case according to the third embodiment of the present invention. Hereinafter, the third embodiment shown in FIG. 6 will be described, but the same matters as those of the first embodiment described above will be omitted. In FIG. 6, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.
図6に示す圧力センサー1Cは、第1実施形態の張り出し部61に代えて、張り出し部64を有する以外は、前述した第1実施形態と同様に構成されている。張り出し部64は、端子6の他方側の端部を押し潰した部分である。すなわち、張り出し部64は、板状をなしており、端子6の一方側の部分の幅W0よりも小さい厚さを有するとともに、貫通孔94の最小幅W1以上の幅W2を有する。そして、張り出し部64および貫通孔94は、センサー支持部材4とケース9とが互いに離反するのを阻止する阻止部20Cを構成する。
The
張り出し部64は、端子6を変形させた部分である。これにより、既存の端子を用いて張り出し部64を得ることができる。
The overhanging
以上のような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様、金属製のセンサー支持部材4と非金属製のケース9とを互いに高い信頼性で固定することができる。
Also in the third embodiment as described above, the metal
<参考例2>
図7は、本発明の参考例2に係る圧力センサーのセンサー支持部材とケースとの固定状態を模式的に示す縦断面図である。以下、図7に示す参考例2について説明するが、前述した第1実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。なお、図7において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
< Reference example 2 >
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view schematically showing a fixed state between the sensor support member of the pressure sensor and the case according to Reference Example 2 of the present invention. Hereinafter, Reference Example 2 shown in FIG. 7 will be described, but the same items as those in the first embodiment described above will be omitted. In FIG. 7, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.
図7に示す圧力センサー1Dは、第1実施形態の張り出し部61に代えて、張り出し部65を有する以外は、前述した第1実施形態と同様に構成されている。張り出し部65は、回路基板であり、軸方向に直交する面に沿って配置されている。この張り出し部65には、端子6の他方側の部分が貫通しており、端子6が半田等の接合材66により接合されている。これにより、張り出し部65が端子6に固定されると共に、端子6と張り出し部65の回路基板と電気的に接続されている。このような張り出し部65は、貫通孔94の最小幅W1以上の幅W2を有する。そして、張り出し部65および貫通孔94は、センサー支持部材4とケース9とが互いに離反するのを阻止する阻止部20Dを構成する。
The
このように、張り出し部65は、端子6が貫通するとともに固定されている回路基板である。ここで、圧力センサー1に通常必要な回路基板を張り出し部65として用いれば、圧力センサー1の部品点数が多くなることもない。
In this way, the overhanging
張り出し部65として用いる回路基板は、フレキシブル基板であってもよいが、リジット基板であることが好ましい。これにより、張り出し部65および端子6からなる構造体の機械的強度を高くすることができる。
The circuit board used as the overhanging
以上のような参考例2によっても、前述した第1実施形態と同様、金属製のセンサー支持部材4と非金属製のケース9とを互いに高い信頼性で固定することができる。
Also in Reference Example 2 as described above, the metal
以上、本発明の圧力センサーを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。 Although the pressure sensor of the present invention has been described above based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part may be replaced with an arbitrary configuration having the same function. Can be done. Further, any other constituent may be added to the present invention.
1…圧力センサー
1A…圧力センサー
1B…圧力センサー
1C…圧力センサー
1D…圧力センサー
2…取付部材
3…ダイアフラム
4…センサー支持部材
5…センサー素子
6…端子
7…封止材
9…ケース
9B…ケース
10…電子部品
11…ポッティング材
12…端子
13…アウター部材
14…Oリング
15…接着剤
20…阻止部
20A…阻止部
20B…阻止部
20C…阻止部
20D…阻止部
21…貫通孔
22…雄ネジ部
23…頭部
43…第1主面
44…第2主面
45…貫通孔
46…貫通孔
61…張り出し部
62…張り出し部
63…部分
64…張り出し部
65…張り出し部
66…接合材
91…ケース本体
93…凹部
94…貫通孔
94B…貫通孔
131…凹部
S1…第1室
S2…第2室
W1…最小幅
ax…軸線
1 ...
Claims (3)
一方側の第1主面と他方側の第2主面とを有し、前記第1主面に前記センサー素子が搭載され、金属材料で構成されたセンサー支持部材と、
前記センサー素子に電気的に接続され、前記センサー支持部材を前記一方側から前記他方側に貫通した端子と、
前記センサー支持部材の前記第2主面を覆うと共に、前記センサー支持部材に取り付けられ、前記端子の一部を収納する貫通孔を有し、非金属材料で構成されたケースと、を有する圧力センサーであって、
前記端子の前記貫通孔から前記他方側に突出する部分に、前記貫通孔の最小幅以上の幅を有する張り出し部が形成され、
前記張り出し部と前記貫通孔とが、前記センサー支持部材と前記ケースとが互いに離反するのを阻止する阻止部を構成していることを特徴とする圧力センサー。 A sensor element that outputs a signal according to the pressure of the fluid,
A sensor support member having a first main surface on one side and a second main surface on the other side, on which the sensor element is mounted and made of a metal material,
A terminal that is electrically connected to the sensor element and penetrates the sensor support member from the one side to the other side.
A pressure sensor that covers the second main surface of the sensor support member and has a case that is attached to the sensor support member, has a through hole for accommodating a part of the terminal, and is made of a non-metal material. And,
An overhanging portion having a width equal to or greater than the minimum width of the through hole is formed in a portion of the terminal protruding from the through hole to the other side.
A pressure sensor characterized in that the overhanging portion and the through hole form a blocking portion that prevents the sensor support member and the case from separating from each other.
The pressure sensor according to claim 1 or 2, wherein the overhanging portion is formed by bending the other end portion of the terminal at a right angle .
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- 2019-03-12 CN CN201920313662.2U patent/CN209606007U/en active Active
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