JP2000028464A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】使用温度が低温でもガソリン等の腐食性オイ
ル、ガス等の流体の圧力を検出することができ、且つこ
れら腐食性を有する流体を検出する場合に長期的に使用
することができる圧力センサを提供する。 【解決手段】ハウジング２０内部に流体の侵入を阻止す
るシール部材として用いられるＯリング３が、低温特性
に優れた材料から形成される母材４の表面にフッ素系コ
ーティング剤がコーティングされて成る。母材４を形成
する材料としてシリコン、ニトリルゴム、アクリルゴム
等の低温における温度特性に優れた材料が用いられ、こ
のような材料で環状に形成された母材４の表面にフッ素
系コーティング剤がコーティングされてコーティング層
５が形成され、ハウジング２０内部に設けられた凹部２
０ｄ内に配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力センサに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図４に示すように、筒状の圧
力導入管１０を通して導入される流体の圧力を電気信号
に変換して検出するセンサエレメントＡと、このセンサ
エレメントＡのリード端子１１が半田接合されるととも
に前記電気信号を増幅する増幅回路（図示せず）を実装
したプリント基板Ｐと、をハウジング２０内に収納した
圧力センサが提供されている。

【０００３】センサエレメントＡは、ケース３０内にシ
リコン基板等の半導体基板(図示せず）が配設されて成
り、このシリコン基板には、異方性エッチングによりダ
イヤフラム及びこのダイヤフラムの圧力による歪みを検
出する抵抗素子（ピエゾ抵抗等）が形成されている。こ
の抵抗素子はピエゾ抵抗効果により抵抗値が変化するも
ので、シリコン基板上に複数個形成されており、それら
を結線することでホイ−トストンブリッジ回路を構成し
ている。

【０００４】このセンサエレメントＡに圧力導入管１０
から流体が導入されると、流体の圧力によりシリコン基
板に形成されたダイヤフラムが撓み、この結果、ピエゾ
抵抗の抵抗値が変化してブリッジ回路の出力電圧が変化
する。ブリッジ回路の出力電圧は、シリコン基板にボン
ディングワイヤを介して接続されたリード端子１１によ
りプリント基板Ｐに形成された増幅回路（図示せず）に
取り出される。そして、増幅回路で増幅された出力電圧
は、プリント基板Ｐに半田などにより接合された入出力
端子１２を介して外部に取り出される構成となってい
る。

【０００５】ところで、このセンサエレメントＡを収納
するハウジング２０はボディ２０ａとカバー２０ｂから
構成される。カバー２０ｂはボディ２０ａの開口を塞い
で、センサエレメントＡとプリント基板Ｐが配設される
ハウジング内部の気密性を一定に保っている。また、ボ
ディ２０ａの下端には外部の流体を導入する筒部２０ｃ
が突設され、筒部２０ｃの内側のボディ２０ａの底部
に、圧力導入管１０を外部の流体に臨ませるために圧力
導入管１０が挿通される挿通部２０ｅが設けられてい
る。そして、この挿通部２０ｅに圧力導入管１０が挿通
され、筒部２０ｃに外部から導入された流体は、さら
に、圧力導入管１０に導入されてセンサエレメントＡの
シリコン基板に設けられたダイヤフラムを撓ませる構成
となっている。

【０００６】ここで、挿通部２０ｅと圧力導入管１０と
の隙間１３をシールするシール部材１４が、ボディ２０
ａ底部に挿通部２０ｅと連通して設けられた凹部２０ｄ
内に配設されている。このシール部材１４は、凹部２０
ｄ内で圧力導入管１０の外周面と接触して配設され、外
部からの流体が隙間１３に侵入した際に、シールしてハ
ウジング２０内部に流体が侵入するのを防いでいる。従
来、ガソリン等の腐食性オイル、ガス等の流体の圧力を
検出する圧力センサにおいては、このシール部材１４と
してＯリングが用いられ、このＯリングの材料として、
腐食性を有する流体中で長期的に使用しても腐食しない
フッ素系樹脂が使用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フッ素
系樹脂から成るＯリングでは、圧力センサの使用温度が
−４０℃まで下がると、圧力センサのシール性の信頼性
に欠けるという問題があった。

【０００８】また、この問題を解決するために、Ｏリン
グを低温の特性に優れた材料で構成すると、導入される
流体がガソリン等の腐食性オイル、ガス等の腐食性を有
する場合、Ｏリングが腐食されてハウジング２０内に流
体が侵入するという問題があった。

【０００９】本発明は上記問題点を解決するために為さ
れたもので、使用温度が低温でもガソリン等の腐食性オ
イル、ガス等の流体の圧力を検出することができ、且つ
これら腐食性を有する流体を検出する場合に長期的に使
用することができる圧力センサを提供しようとするもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、筒状の圧力導入管を通して導入される
流体の圧力を検出するセンサエレメントと、センサエレ
メントが内部に収納されるとともに圧力導入管を外部の
流体に臨ませるために圧力導入管が挿通される挿通部を
有するハウジングと、挿通部と圧力導入管との隙間をシ
ールしてハウジング内部への流体の侵入を防ぐシール部
材とを備えた圧力センサにおいて、前記シール部材は低
温特性に優れた材料から形成される母材の表面にフッ素
系コーティング剤がコーティングされて成ることによ
り、低温でのシール部材による圧力センサのシール性が
向上し、圧力センサを低温で使用することができ、圧力
センサの使用温度の範囲を広くすることができるととも
に、フッ素系コーティング剤によりガソリン等の腐食性
のオイル、ガス等の流体によるシール部材の腐食を防止
することができる。

【００１１】請求項２の発明は、筒状の圧力導入管を通
して導入される流体の圧力を検出するセンサエレメント
と、センサエレメントが内部に収納されるとともに圧力
導入管を外部の流体に臨ませるために圧力導入管が挿通
される挿通部を有するハウジングと、挿通部と圧力導入
管との隙間をシールしてハウジング内部への流体の侵入
を防ぐシール部材とを備えた圧力センサにおいて、前記
挿通部と圧力導入管との隙間を少なくとも含む部位にゲ
ル状のフッ素系樹脂を塗布したことにより、挿通部と圧
力導入管の隙間をシールして低温での圧力センサのシー
ル性が向上し、圧力センサを低温で使用することができ
るとともに、前記フッ素系樹脂がゲル状であることによ
りガソリン等の腐食性のオイル、ガス等の流体による腐
食を防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態の圧力
センサの基本構成は、従来の圧力センサと共通するため
に、共通する部分については同一の符号を付して説明を
省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ説明
する。

【００１３】本実施形態の特徴とするところは、図１及
び図2に示すように、ハウジング２０内部に流体の侵入
を阻止するシール部材として用いられるＯリング３が、
低温特性に優れた材料から形成される母材４の表面にフ
ッ素系コーティング剤がコーティングされて成る点にあ
る。

【００１４】ここで、母材４を形成する材料としてシリ
コン、ニトリルゴム、アクリルゴム等の低温における温
度特性に優れた材料が用いられ、このような材料で環状
に形成された母材４の表面にフッ素系コーティング剤が
コーティングされてコーティング層５が形成され、ハウ
ジング２０内部に設けられた凹部２０ｄ内に配設されて
いる。これにより従来のフッ素系樹脂によるＯリング１
４の場合と比較して、母材４が低温特性に優れているた
め圧力センサの低温度でのシール性が向上するととも
に、母材４の表面にフッ素系コーティング剤がコーティ
ングされているため、腐食性を有する流体中で長期的に
使用してもＯリング３が腐食することもない。この結
果、Ｏリング３の腐食を防止することができるととも
に、圧力センサの低温度での使用温度範囲を広くするこ
とができる。 （実施形態２）本実施形態の圧力センサの基本構成は、
従来のものと共通するために、共通する部分については
同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴と
なる部分についてのみ説明する。

【００１５】すなわち、本実施形態の特徴とするところ
は、図3に示すように、ハウジング２０のボディ２０ａ
の底部に設けられた挿通部２０ｅとセンサエレメントＡ
の圧力導入管１０との隙間１３を少なくとも含む部位に
ゲル状のフッ素系樹脂１５を塗布した点にある。

【００１６】すなわち、このフッ素系樹脂１５は圧力導
入管１０の下端側からＯリング１４にかけて塗布され、
挿通部２０ｃと圧力導入管１０との隙間１３を封止す
る。ここで、このフッ素系樹脂１５はゲル状であるため
に、挿通部２０ｃと圧力導入管１０との隙間１３に入り
込んでシールすることができ、また、このゲル状のフッ
素系樹脂１５は上記したように広範囲にわたって塗布さ
れているため、隙間１３に侵入する流体を確実に阻止す
ることができる。これにより、Ｏリング１４だけの場合
と比較して、低温での圧力センサのシール性が向上し、
圧力センサを低温で使用することができ、圧力センサの
低温度での使用温度範囲を広くすることができる。ま
た、言うまでもなく、フッ素系樹脂１５のゲルはガソリ
ン等の腐食性のオイル、ガス等の流体の中で長期的に使
用しても腐食することはなく、圧力センサを長期的に使
用することができる。なお、Ｏリング１４として実施形
態１で使用したような低温特性に優れた材料からなる母
材４の表面にフッ素系コーティング剤がコーティングさ
れたものを用いれば、より効果がある。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の発明は、筒状の圧力導入管を
通して導入される流体の圧力を検出するセンサエレメン
トと、センサエレメントが内部に収納されるとともに圧
力導入管を外部の流体に臨ませるために圧力導入管が挿
通される挿通部を有するハウジングと、挿通部と圧力導
入管との隙間をシールしてハウジング内部への流体の侵
入を防ぐシール部材とを備えた圧力センサにおいて、前
記シール部材は低温特性に優れた材料から形成される母
材の表面にフッ素系コーティング剤がコーティングされ
て成ることにより、低温でのシール部材による圧力セン
サのシール性が向上し、圧力センサを低温で使用するこ
とができ、圧力センサの使用温度の範囲を広くすること
ができるとともに、フッ素系コーティング材によりガソ
リン等の腐食性のオイル、ガス等の流体によるシール部
材の腐食を防止することができるという効果がある。

【００１８】請求項２の発明は、筒状の圧力導入管を通
して導入される流体の圧力を検出するセンサエレメント
と、センサエレメントが内部に収納されるとともに圧力
導入管を外部の流体に臨ませるために圧力導入管が挿通
される挿通部を有するハウジングと、挿通部と圧力導入
管との隙間をシールしてハウジング内部への流体の侵入
を防ぐシール部材とを備えた圧力センサにおいて、前記
挿通部と圧力導入管との隙間を少なくとも含む部位にゲ
ル状のフッ素系樹脂を塗布したことにより、挿通部と圧
力導入管の隙間をシールして低温での圧力センサのシー
ル性が向上し、圧力センサを低温で使用することができ
るとともに、フッ素系樹脂がゲル状であることによりガ
ソリン等の腐食性のオイル、ガス等の流体によるシール
部材の腐食を防止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示す断面図である。

【図２】同上に用いられるＯリングの断面図である。

【図３】実施形態２を示す断面図である。

【図４】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

３ Ｏリング ４ 母材 ５ コーティング層 １０ 圧力導入管 ２０ ハウジング ２０ｃ 筒部 ２０ｄ 凹部 ２０ｅ 挿通部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石上 敦史 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 2F055 AA31 BB20 CC02 DD04 DD11 EE13 FF04 FF38 GG25 HH05 3J040 AA01 AA13 BA02 EA16 EA25 EA48 FA06 FA07 HA15 HA30

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の圧力導入管を通して導入される流
   体の圧力を検出するセンサエレメントと、センサエレメ
   ントが内部に収納されるとともに圧力導入管を外部の流
   体に臨ませるために圧力導入管が挿通される挿通部を有
   するハウジングと、挿通部と圧力導入管との隙間をシー
   ルしてハウジング内部への流体の侵入を防ぐシール部材
   とを備えた圧力センサにおいて、前記シール部材は低温
   特性に優れた材料から形成される母材の表面にフッ素系
   コーティング剤がコーティングされて成ることを特徴と
   する圧力センサ。
2. 【請求項２】 筒状の圧力導入管を通して導入される流
   体の圧力を検出するセンサエレメントと、センサエレメ
   ントが内部に収納されるとともに圧力導入管を外部の流
   体に臨ませるために圧力導入管が挿通される挿通部を有
   するハウジングと、挿通部と圧力導入管との隙間をシー
   ルしてハウジング内部への流体の侵入を防ぐシール部材
   とを備えた圧力センサにおいて、前記挿通部と圧力導入
   管との隙間を少なくとも含む部位にゲル状のフッ素系樹
   脂を塗布したことを特徴とする圧力センサ。