CN111751046A - 物理量测量装置和物理量测量装置的制造方法 - Google Patents

物理量测量装置和物理量测量装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

物理量测量装置(1)具有：金属制的筒状壳体(2)；传感器模块(4)，其检测物理量；合成树脂制的接头(3)，其安装有传感器模块(4)且形成有导入被测流体的导入孔(311)，被配置在筒状壳体(2)的第一开口端(24)侧；和，盖构件(5)，其被配置在筒状壳体(2)的第二开口端(25)侧。盖构件(5)具有：卡止部(523)，其将传感器模块(4)卡止；筒状壳体(2)具有：卡合部(22)，其被设置在第一开口端(24)侧，与接头(3)卡合；和，铆接部(23)，其被设置在第二开口端(25)侧，能够借助铆接而塑性变形；盖构件(5)通过将铆接部(23)铆接而被安装于筒状壳体(2)。

Description

物理量测量装置和物理量测量装置的制造方法
技术领域
本发明涉及物理量测量装置和物理量测量装置的制造方法。
背景技术
已知一种具有合成树脂制的接头的物理量测量装置，所述接头形成有导入被测流体的导入孔(例如文献1(日本特开2017-102011号公报))。
在文献1的物理量测量装置中，与被测流体接触的接头为合成树脂制，因此与例如接头为金属制的情况相比，能够使被测流体的热不易传递到物理量测量装置的内部。因此，即使在被测流体、安装配管的温度与物理量测量装置内部的温度相比低的情况下，也能够抑制因被测流体、安装配管的温度传递到物理量测量装置的内部而导致的结露、冻结的发生。
此外，在文献1的物理量测量装置中，通过在接头上设置的能够弹性变形的爪部而将传感器模块卡止。由此，能够通过被测流体的压力而防止传感器模块从接头脱离。
然而，在文献1中，在被测流体的压力比预想更高的情况下，存在有可能因该被测流体的压力而导致爪部弯曲而传感器模块从接头脱离而变得无法测量的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供具有合成树脂制的接头、且能够提高耐压性的物理量测量装置和物理量测量装置的制造方法。
本发明的物理量测量装置的特征在于，具有：金属制的筒状壳体；传感器模块，其检测物理量；合成树脂制的接头，其安装有前述传感器模块且形成有向前述传感器模块导入被测流体的导入孔，被配置在前述筒状壳体的一个开口端侧；和，盖构件，其被配置在前述筒状壳体的另一个开口端侧；前述盖构件具有将前述传感器模块卡止的卡止部；前述筒状壳体具有：卡合部，其被设置在一个开口端侧，与前述接头卡合；和，铆接部，其被设置在另一个开口端侧，能够借助铆接而塑性变形；前述盖构件通过将前述铆接部铆接而被安装于前述筒状壳体。
本发明中，金属制的筒状壳体具有：卡合部，其被设置在一个开口端侧，与接头卡合；和，铆接部，其被设置在另一个开口端侧，能够借助铆接而塑性变形。并且，具有将传感器模块卡止的卡止部的盖构件通过将铆接部铆接而被安装于筒状壳体。由此，例如在将高压的被测流体导入至导入孔的情况下，该被测流体的压力经由传感器模块和将该传感器模块卡止的盖构件而作用于筒状壳体。在此，在本发明中，筒状壳体为金属制且强度高，因此筒状壳体不易因该压力而导致变形。即，即使导入高压的被测流体，该压力也能够由强度高的金属制的筒状壳体承受，因此能够防止传感器模块从接头脱离。因此，在具有合成树脂制的接头的物理量测量装置中，能够提高耐压性。
此外，在本发明中，被测流体所接触的接头为合成树脂制，因此例如与接头为金属制的情况相比，能够使被测流体、安装配管的温度不易传递到筒状壳体的内部。因此，即使例如导入低温的被测流体，也能够抑制在筒状壳体的内部的结露、冻结的发生。
进一步，在本发明中，被测流体所接触的接头为合成树脂制，因此即使导入腐蚀性高的被测流体，也能够防止接头被被测流体腐蚀。
在本发明的物理量测量装置中，优选前述盖构件具有朝向前述接头突出的凸部，前述接头在与前述凸部对应的位置处具有与前述凸部卡合的凹部。
在该结构中，在将盖构件与接头进行组装时，通过令盖构件的凸部与接头的凹部卡合，能够将盖构件相对于接头进行定位。因此，在将盖构件与接头进行组装时，盖构件相对于接头不会偏移，因此能够容易地进行物理量测量装置的组装。
此外，在本发明中，接头为合成树脂制，因此能够通过模具成型等，容易地设置与盖构件的凸部对应的凹部。
在本发明的物理量测量装置中，优选前述传感器模块具有筒体部和在前述筒体部的一端侧一体形成的隔膜部，前述接头具有接头主体和从前述接头主体朝向前述传感器模块突出的突出部，前述传感器模块为，前述筒体部被安装于前述突出部。
该结构中，通过将传感器模块的筒体部安装于接头的突出部，能够将传感器模块安装于接头。因此，在将传感器模块安装于接头时，不需要进行焊接等，因此能够容易地进行物理量测量装置的组装。
在本发明的物理量测量装置中，优选前述接头主体具有大直径部、小直径部和设置在前述大直径部与前述小直径部之间且与前述卡合部卡合的台阶部，前述盖构件具有：盖构件主体部；和，筒状的基部，其被设置在前述盖构件主体部的基端侧且被收容在前述大直径部的内周侧，被前述铆接部保持。
在该结构中，在将盖构件的基部收容于接头的大直径部的状态下，使筒状壳体的卡合部与接头的台阶部卡合，将筒状壳体的铆接部铆接，由此能够令盖构件的基部保持于筒状壳体。由此，能够在使盖构件收容在接头中而达到稳定的状态的基础上将筒状壳体铆接，因此能够容易地进行物理量测量装置的组装。
此外，在本发明中，接头为合成树脂制，因此能够通过模具成型等而容易地设置大直径部、小直径部和台阶部。
本发明的物理量测量装置的制造方法中，所述物理量测量装置具有：金属制的筒状壳体；传感器模块，其检测物理量；合成树脂制的接头，其安装有前述传感器模块，形成有向前述传感器模块导入被测流体的导入孔，被配置在前述筒状壳体的一个开口端侧；和，盖构件，其被配置在前述筒状壳体的另一个开口端侧；所述制造方法的特征在于，具有下述步骤：在前述接头上安装前述传感器模块的步骤；通过前述盖构件的卡止部，将前述传感器模块卡止的步骤；和，将铆接部铆接而将前述盖构件安装于前述筒状壳体的步骤，所述铆接部被设置在从前述接头的尖端侧插入的前述筒状壳体的另一个开口端侧且能够塑性变形。
本发明中，能够得到与前述相同的效果。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的物理量测量装置的概略的立体图。
图2是示出物理量测量装置的概略的剖视图。
图3是示出从另一个方向观察的物理量测量装置的概略的剖视图。
图4是示出物理量测量装置的概略的分解剖视立体图。
图5是示出物理量测量装置的制造方法的流程图。
具体实施方式
基于附图说明本发明的一个实施方式。本实施方式的物理量测量装置1是构成为能够测量向被连接部流通的被测流体的压力的压力测量装置。
图1是示出本实施方式的物理量测量装置1的概略的立体图，图2是示出物理量测量装置1的概略的剖视图，图3是示出从与图2不同的方向观察的物理量测量装置1的概略的剖视图，图4是示出物理量测量装置1的概略的分解剖视立体图。
如图1~图4所示那样，物理量测量装置1具有筒状壳体2、接头3、传感器模块4、盖构件5、第一O形环61、第二O形环62、信号传递构件7和连接构件8。
[筒状壳体2]
筒状壳体2是金属制构件，形成为筒状。本实施方式中，筒状壳体2由SUS304形成。应予说明，筒状壳体2不限于由SUS304形成，只要由金属形成即可。
筒状壳体2具有筒状壳体主体部21、卡合部22和铆接部23。
卡合部22被设置在筒状壳体2的第一开口端24侧。本实施方式中，卡合部22将筒状壳体主体部21的第一开口端24侧向内周侧弯折而形成。由此，卡合部22形成为能够与后述的接头3的台阶部314卡合。
铆接部23被设置在筒状壳体主体部21的第二开口端25侧。铆接部23构成为能够通过铆接而塑性变形，形成为能够保持后述的盖构件5的肩部522。
[接头3]
接头3是合成树脂制的构件，被配置在筒状壳体2的第一开口端24侧。本实施方式中，接头3由PPS(聚苯硫醚)树脂形成。应予说明，接头3不限于由PPS树脂形成，也可以例如由PTFE(聚四氟乙烯)树脂形成，只要由合成树脂形成即可。
接头3具有接头主体31和突出部32。
接头主体31形成为近似圆筒状，形成有向传感器模块4导入被测流体的导入孔311。此外，接头主体31具有大直径部312、小直径部313和台阶部314。
大直径部312被设置在接头主体31的传感器模块4侧。在大直径部312上，形成有收容后述传感器模块4的筒体部41的第一收容凹部312A和收容后述盖构件5的筒状部521的第二收容凹部312B。进一步，在大直径部312上，形成有与后述盖构件5的凸部524对应的第三收容凹部312C(参照图4)。本实施方式中，第三收容凹部312C在隔着传感器模块4而彼此相反侧的位置处设置两个。应予说明，第三收容凹部312C是本发明的凹部的一例。
小直径部313设置在接头主体31的与大直径部312相反侧，形成为与大直径部312相比外径更小。小直径部313具有阳螺纹部313A和工具卡合部313B。
阳螺纹部313A构成为能够与被测流体所流通的省略图示的被连接部连接。工具卡合部313B形成为六角状，构成为能够与扳手等工具卡合。应予说明，工具卡合部313B不限于形成为六角状，也可以例如形成为四角状。
台阶部314被设置在大直径部312与小直径部313之间。并且，如前述那样，台阶部314构成为能够与筒状壳体2的卡合部22卡合。
突出部32从接头主体31朝向传感器模块4突出。突出部32具有第一突出部321和第二突出部322。
第一突出部321从接头主体31突出设置，构成为能够与后述的传感器模块4的筒体部41卡合。
第二突出部322从第一突出部321突出设置。第二突出部322形成为与第一突出部321相比外径更小，在外周侧上配置有第一O形环61。由此，将接头3与传感器模块4之间密封。
[传感器模块4]
传感器模块4是陶瓷制的构件，具有筒体部41、隔膜部42和电子部件43。
筒体部41卡合安装于接头3的第一突出部321。此外，筒体部41与接头3的导入孔311连通，导入被测流体。在筒体部41的外周面上，在隔着传感器模块4的轴心而彼此相反侧的位置处设置有两个与后述盖构件5的凸部524对应的卡合槽411。并且，通过凸部524与卡合槽411卡合，限制传感器模块4相对于盖构件5的圆周方向的移动。即，凸部524作为传感器模块4的止转件而发挥功能。
隔膜部42在筒体部41的一端侧一体形成。在隔膜部42的与导入被测流体的面相反侧的面上，设置有省略图示的应变计。通过该应变计而检测隔膜部42的位移，构成为能够检测从导入孔311导入的被测流体的压力。
电子部件43实装在隔膜部42的与导入被测流体的面相反侧的面上。电子部件43例如由ASIC电路、电容器等构成。
应予说明，传感器模块4不限于由陶瓷形成，例如也可以由金属形成。此外，传感器模块4不限于具有隔膜部42，也可以为例如所谓MEMS(Micro Electro Mechanical System，微电机系统)传感器，只要构成为能够检测被测流体的压力即可。
[盖构件5]
盖构件5是合成树脂制的所谓连接器类型的构件，被配置在筒状壳体2的第二开口端25侧。本实施方式中，盖构件5由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)树脂形成。应予说明，盖构件5不限于由PBT树脂形成，也可以例如由PPS树脂、PTFE树脂形成。进一步，盖构件5也可以由金属形成。
盖构件5具有盖构件主体部51和基部52。
盖构件主体部51形成为近似椭圆筒状，具有将信号传递构件7嵌入成型的躯干部511和在躯干部511的外周缘部一体形成的筒部512。
基部52具有筒状部521、肩部522、卡止部523和凸部524。
筒状部521被设置在基部52的与盖构件主体部51相反侧，形成为筒状。如前述那样，筒状部521被收容在接头3的第二收容凹部312B中，在外周侧配置有第二O形环62。由此，将接头3与盖构件5之间密封。
肩部522从筒状部521的外周面沿径向延伸形成。如前述那样，肩部522被保持于筒状壳体2的铆接部23。
卡止部523从筒状部521的内周面沿径向延伸形成，将传感器模块4卡止(参照图3)。本实施方式中，卡止部523在隔着传感器模块4而彼此相反侧设置两个。由此，传感器模块4相对于沿着筒体部41的轴的方向，被卡止部523与第一收容凹部312A的底面夹持。因此，传感器模块4相对于沿着筒体部41的轴的方向的移动受到限制。
凸部524从基部52朝向接头3突出形成，构成为能够与接头3的第三收容凹部312C卡合。本实施方式中，凸部524在隔着传感器模块4而彼此相反侧的位置处设置两个，分别与第三收容凹部312C卡合，从而，相对于接头3，盖构件5的圆周方向的移动受到限制。即，盖构件5相对于接头3被定位。
[信号传递构件7和连接构件8]
信号传递构件7是由L型的金属件构成的所谓末端端子。本实施方式中，信号传递构件7设置三个。应予说明，信号传递构件7不限于设置三个。例如，信号传递构件7可以为两个以下，或者也可以设置四个以上。
连接构件8是将传感器模块4与信号传递构件7电连接的构件。连接构件8具有导电性构件81和弹性构件82。导电性构件81中，一个端部与传感器模块4连接，另一个端部与信号传递构件7连接。弹性构件82将导电性构件81的一个端部朝向传感器模块4施力。
[物理量测量装置1的制造方法]
接着，针对物理量测量装置1的制造方法进行说明。
图5是示出物理量测量装置1的制造方法的流程图。
如图5所示那样，首先在接头3的第二突出部322的外周侧，安装第一O形环61(步骤S1)。
接着，将传感器模块4安装于接头3(步骤S2)。具体而言，使传感器模块4的筒体部41与接头3的第一突出部321卡合而收容在第一收容凹部312A中。此时，将传感器模块4安装于接头3，以使得筒体部41的卡合槽411与接头3的第三收容凹部312C的位置对准。
接着，在盖构件5的筒状部521的外周侧，安装第二O形环62(步骤S3)。
并且，将盖构件5收容于接头3(步骤S4)。具体而言，将盖构件5的筒状部521收容于接头3的第二收容凹部312B。由此，盖构件5的卡止部523将传感器模块4卡止。此外，此时，盖构件5的凸部524将传感器模块4的卡合槽411和接头3的第三收容凹部312C卡合。由此，传感器模块4和盖构件5相对于接头3被定位。
接着，将筒状壳体2从接头3的尖端侧、即小直径部313侧插入(步骤S5)。并且，使筒状壳体2的卡合部22与接头3的台阶部314卡合(步骤S6)。
最后，将盖构件5安装于筒状壳体2(步骤S7)。具体而言，在使卡合部22与台阶部314卡合的状态下，将筒状壳体2的铆接部23铆接，从而令铆接部23上保持盖构件5的肩部522。
在以上那样的本实施方式中，能够实现下述效果。
(1)本实施方式中，金属制的筒状壳体2具有被设置于第一开口端24侧且与接头3卡合的卡合部22和被设置于第二开口端25侧且能够借助铆接而塑性变形的铆接部23。并且，具有将传感器模块4卡止的卡止部523的盖构件5通过将铆接部23铆接而被安装于筒状壳体2。由此，例如在将高压的被测流体导入至导入孔311的情况下，该被测流体的压力经由传感器模块4和将该传感器模块卡止的盖构件5，作用于筒状壳体2。在此，在本实施方式中，筒状壳体2为金属制且强度高，因此不易因该压力而导致筒状壳体2变形。即，即使导入高压的被测流体，该压力也能够被强度高的金属制的筒状壳体2承受，因此能够防止传感器模块4从接头3脱离。因此，在具有合成树脂制的接头3的物理量测量装置1中，能够提高耐压性。
(2)此外，本实施方式中，被测流体所接触的接头3为合成树脂制，因此与例如接头3为金属制的情况相比，能够使被测流体、安装配管的温度不易传递到筒状壳体2的内部。因此，例如即使导入低温的被测流体，也能够抑制在筒状壳体2的内部的结露、冻结的发生。
进一步，在本实施方式中，被测流体所接触的接头3为合成树脂制，因此即使导入腐蚀性高的被测流体，也能够防止接头3被被测流体腐蚀。
(3)本实施方式中，在将盖构件5与接头3进行组装时，通过令盖构件5的凸部524与接头3的第三收容凹部213C卡合，能够将盖构件5相对于接头3进行定位。因此，在将盖构件5与接头3进行组装时，盖构件5相对于接头3不会错位，因此能够容易地进行物理量测量装置1的组装。
此外，盖构件5的凸部524与传感器模块4的卡合槽411卡合，因此传感器模块4也相对于接头3被定位。由此，能够防止传感器模块4相对于导电性构件81的位置错位，因此能够切实地使导电性构件81和传感器模块4连接。
进一步，本实施方式中，接头3为合成树脂制，因此能够通过模具成型等，容易地设置与盖构件5的凸部524对应的第三收容凹部312C。
(4)本实施方式中，通过将传感器模块4的筒体部41安装于接头3的第一突出部321，能够将传感器模块4安装于接头3。因此，在将传感器模块4安装于接头3时，不需要进行焊接等，因此能够容易地进行物理量测量装置1的组装。
(5)本实施方式中，在将盖构件5的基部52收容于接头3的大直径部312的状态下，使筒状壳体2的卡合部22与接头3的台阶部314卡合。并且，通过将筒状壳体2的铆接部23铆接，能够令盖构件5的基部52保持于筒状壳体2。由此，能够在使盖构件5收容于接头3而达到稳定的状态的基础上将筒状壳体2铆接，因此能够容易地进行物理量测量装置1的组装。
此外，在本实施方式中，接头3为合成树脂制，因此能够通过模具成型等容易地设置大直径部312、小直径部313和台阶部314。
[变形例]
应予说明，本发明不限于前述的各实施方式，在能够实现本发明的目的的范围内的变形、改良等也被包括在本发明中。
前述实施方式中，传感器模块4收容于接头3的大直径部312，但不限于此。例如，也可以构成为传感器模块4收容在工具卡合部313B的内周侧。
前述实施方式中，在接头3的小直径部313上形成有阳螺纹部313A，但不限于此。例如，也可以在接头3的导入孔311的内周面上形成阴螺纹部。此外，在小直径部313上未形成螺纹部的情况也包括在本发明中。在该情况下，接头也可以通过焊接等而连接于被测流体流通的被连接部。
在前述实施方式中，盖构件5的凸部524在隔着传感器模块4而彼此相反侧的位置处设置两个，但不限于此。例如，凸部524可以设置一个，或者可以设置三个以上。此外，只要传感器模块4的卡合槽411和接头3的第三收容凹部312C与凸部524对应设置即可。
在前述实施方式中，电子部件43实装在隔膜部42上，但不限于此。例如，也可以在筒状壳体2的内部收容电路基板，在该电路基板上实装电子部件43。
在前述实施方式中，在物理量测量装置1的制造方法中，将盖构件5收容于接头3(步骤S4)后，从接头3的尖端侧插入筒状壳体2(步骤S5)，但不限于此。例如，也可以在安装第一O形环61(步骤S1)前，从接头3的尖端侧插入筒状壳体2。
在前述实施方式中，物理量测量装置1构成为能够测量被测流体的压力，但不限于此，例如可以构成为能够测量差压、温度。

Claims (5)

1.一种物理量测量装置，其特征在于，
具有：
金属制的筒状壳体；
传感器模块，其检测物理量；
合成树脂制的接头，其安装有前述传感器模块且形成有向前述传感器模块导入被测流体的导入孔，被配置在前述筒状壳体的一个开口端侧；和
盖构件，其被配置在前述筒状壳体的另一个开口端侧；
前述盖构件具有卡止部，所述卡止部将前述传感器模块卡止；
前述筒状壳体具有：卡合部，其被设置在一个开口端侧且与前述接头卡合；铆接部，其被设置在另一个开口端侧且能够借助铆接而塑性变形；
前述盖构件通过将前述铆接部铆接而被安装于前述筒状壳体。
2.根据权利要求1所述的物理量测量装置，其特征在于，
前述盖构件具有朝向前述接头突出的凸部，
前述接头在与前述凸部对应的位置处具有与前述凸部卡合的凹部。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的物理量测量装置，其特征在于，
前述传感器模块具有筒体部和在前述筒体部的一端侧一体形成的隔膜部，
前述接头具有接头主体和从前述接头主体朝向前述传感器模块突出的突出部，
前述传感器模块为，前述筒体部被安装于前述突出部。
4.根据权利要求3所述的物理量测量装置，其特征在于，
前述接头主体具有大直径部、小直径部和设置在前述大直径部与前述小直径部之间且与前述卡合部卡合的台阶部，
前述盖构件具有：盖构件主体部；和，筒状的基部，其被设置在前述盖构件主体部的基端侧且被收容于前述大直径部的内周侧，被前述铆接部保持。
5.一种物理量测量装置的制造方法，所述物理量测量装置具有：金属制的筒状壳体；传感器模块，其检测物理量；合成树脂制的接头，其安装有前述传感器模块且形成有向前述传感器模块导入被测流体的导入孔，被配置于前述筒状壳体的一个开口端侧；和，盖构件，其被配置于前述筒状壳体的另一个开口端侧；所述制造方法的特征在于，具有下述步骤：
向前述接头安装前述传感器模块的步骤；
通过前述盖构件的卡止部，将前述传感器模块卡止的步骤；和
将铆接部铆接而将前述盖构件安装于前述筒状壳体的步骤，所述铆接部被设置在从前述接头的尖端侧插入的前述筒状壳体的另一个开口端侧且能够塑性变形。
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