JP2000241275A - Pressure sensor - Google Patents

Pressure sensor

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JP2000241275A
JP2000241275A JP11047883A JP4788399A JP2000241275A JP 2000241275 A JP2000241275 A JP 2000241275A JP 11047883 A JP11047883 A JP 11047883A JP 4788399 A JP4788399 A JP 4788399A JP 2000241275 A JP2000241275 A JP 2000241275A
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JP
Japan
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pressure sensor
magnet
case
diaphragm
hall element
Prior art date
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Pending
Application number
JP11047883A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ichinose
弘志 一瀬
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an easy-to-assemble Hall element type pressure sensor excellent in linearity and a stable and rigid fixing mechanism with respect to a Hall element. SOLUTION: The pressure sensor comprises a diaphragm 1 being flexed upon receiving a pressure to be measured, a first magnet 4 secured to the diaphragm, a second magnet 8 of same polarity secured oppositely to the first magnet 4, and a Hall element 9 comprising a Hall IC disposed between first and second magnets. The diaphragm 1 is provided with a central opening and substantially disc-like shape having inner circumferential part secured with the first magnet 4 and outer circumferential part being fitted fixedly in the case 5 of the pressure sensor. Consequently, the diaphragm is held in the case without being supported by other resilient body. Furthermore, the Hall element 9 is held in a recess 14 made in a housing 7 being held in the case 5 while being pressed by a leaf spring 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、流体の圧力を検出する
圧力センサに関するものであり、特に、測定対象の圧力
を受けて撓みを生じるダイヤフラム上に磁石を固定し、
この磁石の変位量をホール素子で電気特性に変換する形
式の圧力センサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure sensor for detecting a pressure of a fluid, and more particularly, to a pressure sensor for fixing a magnet on a diaphragm which bends under the pressure of an object to be measured.
The present invention relates to a pressure sensor that converts the displacement of the magnet into electrical characteristics using a Hall element.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開昭56ー155824号公報には、
半導体ホール素子と磁石とダイヤフラムとを組合せた圧
力センサが開示されている。この圧力センサは、同極性
の1対の磁石の一方を基体上に、他方をダイヤフラムの
中心にそれぞれ固定することによってそれぞれを互いに
対向させて配置すると共に、これら磁石の中間にホール
素子を配置し、上記ダイヤフラムを検出対象の圧力によ
り変位させる構成となっている。
2. Description of the Related Art JP-A-56-155824 discloses that
A pressure sensor combining a semiconductor Hall element, a magnet, and a diaphragm is disclosed. In this pressure sensor, one of a pair of magnets of the same polarity is fixed to the base and the other is fixed to the center of the diaphragm so that they are opposed to each other, and a Hall element is arranged between these magnets. , The diaphragm is displaced by the pressure of the detection target.

【0003】このダイヤフラムに加えられる圧力が変化
すると、その中心に固定された磁石の位置が変化し、こ
の結果、ホール素子を通過する磁界強度が変化してその
電気特性が変化する。この電気特性やその変化量が、圧
力やこの圧力の変化量として検出される。
[0003] When the pressure applied to the diaphragm changes, the position of the magnet fixed to the center changes, and as a result, the strength of the magnetic field passing through the Hall element changes and its electrical characteristics change. The electrical characteristics and the amount of change are detected as pressure and the amount of change in the pressure.

【0004】上記特許文献に開示されたホール素子を用
いた圧力センサでは、蛇腹状ないしは波状の断面形状を
有するダイヤフラムを用いた構造が好適な実施例として
示されている。しかしながら、通常、この様な波状の断
面形状を有するダイヤフラムは、これに作用する圧力と
その中心に固定された磁石の変位との間に再現性の良い
関係を設定することが困難となるおそれがある。
In a pressure sensor using a Hall element disclosed in the above-mentioned patent document, a structure using a diaphragm having a bellows-like or wavy cross-sectional shape is shown as a preferred embodiment. However, in the case of a diaphragm having such a wavy cross-sectional shape, it may be difficult to set a highly reproducible relationship between the pressure acting on the diaphragm and the displacement of a magnet fixed to the center thereof. is there.

【0005】特開平8ー327483号には、上記ホー
ル素子を用いた圧力センサとして、中心部に磁石を保持
する剛体のプレッシャープレートと、このプレッシャー
プレートの周辺に形成された可撓性部材から成るダイヤ
フラムを用いた構造が開示されている。更に、この圧力
センサでは、ダイヤフラムの上下にスプリング(コイル
バネ)が配置されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-327483 discloses a pressure sensor using the above-mentioned Hall element, which comprises a rigid pressure plate holding a magnet at the center and a flexible member formed around the pressure plate. A structure using a diaphragm is disclosed. Further, in this pressure sensor, springs (coil springs) are arranged above and below the diaphragm.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記特開平8ー327
483号に開示された圧力センサは、ダイヤフラムの上
下両側にコイルバネを配置している。この結果、圧力と
ダイヤフラムの撓み量の関係がダイヤフラムとコイルバ
ネのそれぞれの弾性を考慮した複雑なものとなり各弾性
のバランスのさせ方次第では良好な直線性が実現できな
くなるおそれがある。従って、本発明の一つの目的は、
直線性の良好な圧力センサを提供することにある。
Problems to be Solved by the Invention
No. 483 discloses a pressure sensor in which coil springs are arranged on both upper and lower sides of a diaphragm. As a result, the relationship between the pressure and the amount of deflection of the diaphragm becomes complicated in consideration of the elasticity of each of the diaphragm and the coil spring, and good linearity may not be realized depending on how the respective elasticities are balanced. Therefore, one object of the present invention is to
It is to provide a pressure sensor having good linearity.

【0007】また、上記特開平8ー327483号に開
示された圧力センサでは、樹脂などを素材とするパッケ
ージ内に収容されたホールICなどから成るホール素子
がケースの内壁面に接着によって固定されている。しか
しながら、このような圧力センサを大きな振動と大きな
熱応力が加えられる車両用部品として使用する場合、ホ
ール素子とケースとの間の接着による結合の強度が時間
の経過と共に劣化し、遂には剥離脱落してしまう恐れも
考えられる。
In the pressure sensor disclosed in JP-A-8-327483, a Hall element such as a Hall IC housed in a package made of resin or the like is fixed to the inner wall surface of the case by bonding. I have. However, when such a pressure sensor is used as a vehicle component to which a large vibration and a large thermal stress are applied, the strength of the bonding between the Hall element and the case is deteriorated with time, and finally the separation and detachment occur. There is also a possibility of doing it.

【0008】そこで、本発明者は、上記接着による固定
の代わりに、図5に例示するような固定方法を考えた。
すなわち、ホールICのパッケージ21をケースに形成
した凹部に挿入し、その端子22をケース20の内部に
固定したプリント配線板23の小穴の周辺の導体部分に
半田付けによって固定する方法である。
Therefore, the present inventor has considered a fixing method as illustrated in FIG.
That is, a method in which the package 21 of the Hall IC is inserted into a concave portion formed in the case, and the terminal 22 is fixed to a conductor portion around a small hole of the printed wiring board 23 fixed inside the case 20 by soldering.

【0009】しかしながら、このような構造に振動が加
えられると、端子22を半田付け箇所を支点とする片持
ち梁とし、パッケージ21をこの片持ち梁の先端に保持
された質量とする機械的共振が生ずる。この結果、ホー
ルICの位置が変動して測定値が変動する。また、振動
に温度変化が加わる条件下では、片持ち梁から加えられ
る外力と熱歪みとによって半田付け箇所に疲労が生じ、
亀裂が発生して破壊が生じかねないという問題がある。
However, when vibration is applied to such a structure, mechanical resonance is performed with the terminal 22 being a cantilever having the soldering point as a fulcrum and the package 21 being a mass held at the tip of the cantilever. Occurs. As a result, the position of the Hall IC varies and the measured value varies. Also, under the condition that temperature change is added to vibration, fatigue occurs at the soldered part due to external force and thermal strain applied from the cantilever,
There is a problem that cracks may occur and breakage may occur.

【0010】従って、本発明の他の目的は、ホールIC
などのホール素子に対する安定かつ堅牢な固定機構を提
供することにある。本発明の更に他の目的は、組み立て
の工数が少なく、しかも、組み立て作業が容易な圧力セ
ンサを提供することにある。
Accordingly, another object of the present invention is to provide a Hall IC
It is another object of the present invention to provide a stable and robust fixing mechanism for a Hall element such as the above. Still another object of the present invention is to provide a pressure sensor which requires a small number of assembling steps and is easy to assemble.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決する本発明の圧力センサによれば、ダイヤフラムはそ
の中心部に開口が形成されると共に概ね円板形状を呈
し、その内周部には第1の磁石が固定され、その外周部
がこの圧力センサのケース内に挟持されて固定されるこ
とにより他の弾性体による支持を受けることなくケース
内に保持されることにより良好な直線性が実現される。
そして、パッケージ入りのホールIC等から成るホール
素子は、上記ケース内に保持されるハウジングに形成さ
れた凹部に板バネの押圧力によって押圧されながらこの
凹部に保持されることにより、安定かつ堅牢な固定機構
が実現される。
According to the pressure sensor of the present invention, which solves the above-mentioned problems of the prior art, the diaphragm has an opening formed at the center thereof, has a substantially disk shape, and has an inner peripheral portion. Means that the first magnet is fixed, and the outer periphery thereof is clamped and fixed in the case of the pressure sensor, so that the pressure sensor is held in the case without being supported by another elastic body, so that good linearity is obtained. Is realized.
The Hall element formed of a Hall IC or the like in a package is held in the concave portion formed in the housing held in the case while being pressed by the pressing force of the leaf spring, so that the Hall element is stable and robust. A fixing mechanism is realized.

【0012】本発明の好適な実施の形態によれば、上記
板バネは、上記ケースに保持される周辺部分と、この周
辺部分から中心部分に放射状に延長される複数の片持ち
梁から成り、これらの片持ち梁の先端部分によって上記
ホール素子が押圧される。
According to a preferred embodiment of the present invention, the leaf spring comprises a peripheral portion held by the case, and a plurality of cantilevers extending radially from the peripheral portion to a central portion, The Hall elements are pressed by the tip portions of these cantilever beams.

【0013】本発明の他の好適な実施の形態によれば、
上記第2の磁石は、上記ハウジングに形成された凹部の
底部に収容され、この第2の磁石の上に一定厚みのシム
を介在させながら上記ホール素子が保持されている。
According to another preferred embodiment of the present invention,
The second magnet is housed in a bottom of a recess formed in the housing, and the Hall element is held on the second magnet with a shim having a constant thickness interposed.

【0014】本発明の更に他の好適な実施の形態によれ
ば、上記ハウジングは、上記ダイヤフラムの外周部をブ
ッシュを介して上記ケースの内部に形成された段部に押
圧することによってこのダイヤフラムの外周部をケース
内に挟持し固定すると共に、上記板バネを上記ブッシュ
との間に挟持し固定する外周部を有している。
According to still another preferred embodiment of the present invention, the housing presses the outer peripheral portion of the diaphragm against a step formed inside the case via a bush, thereby forming the diaphragm. An outer peripheral portion is sandwiched and fixed in the case, and has an outer peripheral portion for clamping and fixing the leaf spring between the bush and the bush.

【0015】本発明の更に他の好適な実施の形態によれ
ば、上記ハウジングは、上記ケースの端部のかしめによ
ってこのケースの内部に固定され、上記ハウジングは、
上記ホール素子への給電と電気信号の出力を行うために
上記ケースの外部に突出されるこのハウジングのコネク
タ部と一体に形成されている。また、第1の磁石を含む
部分と、第2の磁石を含む部分とに分離して組み立てら
れたのち、これら二つの部分が最終的に一体化される構
造を有する。本発明のその他の好適な実施の形態につい
ては、以下の実施例と共に述べる。
According to still another preferred embodiment of the present invention, the housing is fixed inside the case by swaging an end of the case, and the housing is
In order to supply power to the Hall element and output an electric signal, the Hall element is formed integrally with a connector portion of the housing that protrudes outside the case. Further, after being assembled separately into a portion including the first magnet and a portion including the second magnet, these two portions are finally integrated. Other preferred embodiments of the present invention will be described together with the following examples.

【0016】[0016]

【実施例】図1は、本発明の一実施例の圧力センサの構
成を示す断面図である。図1において、1はダイヤフラ
ム、2は磁石ホルダー、4は磁石(第1の磁石)、5は
ケース、6はブッシュ、7はハウジング、8は磁石(第
2の磁石)、9はホールIC、10は薄板バネ、11は
シム、12は回路基板、13はホールICの端子、16
はハウジングのコネクタ部である。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a pressure sensor according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a diaphragm, 2 is a magnet holder, 4 is a magnet (first magnet), 5 is a case, 6 is a bush, 7 is a housing, 8 is a magnet (second magnet), 9 is a Hall IC, 10 is a thin plate spring, 11 is a shim, 12 is a circuit board, 13 is a terminal of a Hall IC, 16
Is a connector part of the housing.

【0017】ダイヤフラム1は、中心部に開口が形成さ
れた円板形状を呈しており、その素材として大きな強度
と剛性とを有する、金属例えばステンレス鋼などが使用
されている。これは、本実施例では、測定対象の圧力と
して数十kgf/cm2 程度の油圧が想定されているためであ
る。
The diaphragm 1 has a disk shape with an opening formed in the center, and is made of a metal having high strength and rigidity, such as stainless steel. This is because, in the present embodiment, a hydraulic pressure of about several tens of kgf / cm 2 is assumed as the pressure to be measured.

【0018】このダイヤフラム1の中心には円形の開口
が形成されており、この開口の内部に磁石ホルダー2の
胴部(ボス部)が挿入せしめられ、この胴部2の先端部
分がかしめられることによって、磁石ホルダー2がダイ
ヤフラム1の中心部分に強固に固定される。磁石ホルダ
ー2の頭部に形成された開口の内部に円柱形状の磁石4
が嵌合されることにより磁石4が磁石ホルダー2の内部
に保持される。この磁石ホルダー2の素材としては、非
磁性の金属などが使用される。
A circular opening is formed at the center of the diaphragm 1, and the body (boss) of the magnet holder 2 is inserted into the opening, and the tip of the body 2 is caulked. Thereby, the magnet holder 2 is firmly fixed to the central portion of the diaphragm 1. A cylindrical magnet 4 is placed inside an opening formed in the head of the magnet holder 2.
The magnet 4 is held inside the magnet holder 2 by fitting. As a material of the magnet holder 2, a non-magnetic metal or the like is used.

【0019】円板形状のダイヤフラム1は、その外周部
がケース5の内部に挟持されることによってケース5の
内部に固定される。このダイヤフラム1は、低炭素鋼な
どの金属を素材とするケース5の内部に形成された肩部
5cに精密溶接方法によって接合され、固定を兼ねた気
密封止が行われる。この後、円環形状のブッシュ6がケ
ース5の内部に圧入される。ダイヤフラム1は、上記ブ
ッシュ6と薄板バネ10とを介してハウジング7によっ
て肩部5cに溶接された状態でさらに押圧され、保持さ
れる。
The disk-shaped diaphragm 1 is fixed to the inside of the case 5 by its outer peripheral portion being clamped inside the case 5. The diaphragm 1 is joined to a shoulder 5c formed inside a case 5 made of a metal such as low carbon steel by a precision welding method, and hermetically sealed together with fixing is performed. Thereafter, the annular bush 6 is pressed into the case 5. The diaphragm 1 is further pressed and held while being welded to the shoulder 5c by the housing 7 via the bush 6 and the thin plate spring 10.

【0020】上記ダイヤフラム1の外周部に対するハウ
ジング7による押圧は、ハウジング7がケース5の上部
からこのケース5内に挿入されたのち、このケース5の
上端部5eがハウジング7の肩部にかしめられることに
より、このケース5とハウジング7との結合が完成する
際に行われる。
When the housing 7 is pressed against the outer peripheral portion of the diaphragm 1 by inserting the housing 7 into the case 5 from above, the upper end 5e of the case 5 is swaged to the shoulder of the housing 7. This is performed when the connection between the case 5 and the housing 7 is completed.

【0021】ハウジング7の中心部の奥に形成された小
径の円形の凹部14の内部に円柱形状の磁石8が保持さ
れ、この溝の内部にシム11を介してパッケージ入りの
ホールIC9が保持される。磁石8とホールICとの間
の距離は、シム11の厚みによって一定値に保たれる。
そして、ホールIC9が板バネ10によってハウジング
7の内部側に押圧されることにより、第2の磁石8とホ
ールIC9とがハウジング7の内部に保持される。板バ
ネ10の外周部分は、ハウジング7の外周部分とブッシ
ュ6との間に挟持される。
A cylindrical magnet 8 is held inside a small-diameter circular recess 14 formed at the back of the center of the housing 7, and a Hall IC 9 containing a package is held inside the groove via a shim 11. You. The distance between the magnet 8 and the Hall IC is kept constant by the thickness of the shim 11.
Then, the second magnet 8 and the Hall IC 9 are held inside the housing 7 by the Hall IC 9 being pressed toward the inside of the housing 7 by the leaf spring 10. The outer peripheral portion of the leaf spring 10 is sandwiched between the outer peripheral portion of the housing 7 and the bush 6.

【0022】板バネ10は、図2の平面図に示すよう
に、円環形状の周辺部分10eと、この周辺部分10e
から中心部分に向けて放射状に延長される4個の板状の
片持ち梁10a,10b,10c,10dとから成り、
これら片持ち梁10a〜10dの先端部分によって、点
線で示すホールIC9が凹部の内部に押圧される。片持
ち梁10a〜10dの先端部は、図3の部分拡大図に示
すように、金型の抜き方向によって大きな曲率半径の滑
らかな湾曲部が形成されている。
As shown in the plan view of FIG. 2, the leaf spring 10 has an annular peripheral portion 10e and a peripheral portion 10e.
And four plate-like cantilevers 10a, 10b, 10c, 10d extending radially from
Hall ICs 9 indicated by dotted lines are pressed into the recesses by the tip portions of these cantilever beams 10a to 10d. As shown in the partially enlarged view of FIG. 3, the distal ends of the cantilevers 10a to 10d are formed with a smooth curved portion having a large radius of curvature depending on the direction in which the mold is removed.

【0023】このように、ホールIC9の樹脂製のパッ
ケージの表面に接触せしめられる片持ち梁の先端部に湾
曲部を形成することにより、振動環境のもとで、片持ち
梁の先端部によって樹脂が削り取られることがないよう
に配慮されている。各片持ち梁の先端部分を湾曲させる
代わりに、図4の部分拡大図に示すように先端部に平坦
部分を形成することによっても、振動環境のもとで、片
持ち梁の先端部によって樹脂が削り取られる事態を回避
することができる。
As described above, by forming a curved portion at the tip of the cantilever which is brought into contact with the surface of the resin package of the Hall IC 9, the resin can be formed by the tip of the cantilever under a vibration environment. Is designed so that it is not removed. Instead of curving the tip of each cantilever, a flat portion may be formed at the tip as shown in the partial enlarged view of FIG. Can be avoided.

【0024】再び図1を参照すると、ハウジング7の内
部には、ホールIC9に対する給電電圧のサージ保護回
路などが形成されたプリント配線板12が保持されてい
る。このプリント配線板12板に形成された小穴にホー
ルIC9の端子13の先端部が通過せしめられ、この小
穴の周辺部分に形成された金属層に端子13の先端部分
が半田付けによって固定されている。
Referring again to FIG. 1, inside the housing 7, a printed wiring board 12 on which a surge protection circuit for supplying power to the Hall IC 9 and the like are formed is held. The tip of the terminal 13 of the Hall IC 9 is passed through a small hole formed in the printed wiring board 12, and the tip of the terminal 13 is fixed to a metal layer formed around the small hole by soldering. .

【0025】このホールIC9の端子13は、プリント
配線板12を介してハウジング7と一体に形成されたハ
ウジング7のコネクタ部分16のピン16b,16cに
接続されている。ハウジングのコネクタ部分16には図
示しないコネクタを介してケーブルが接続され、電気特
性に変換された検知圧力がそのケーブルを介して転送さ
れる。
The terminals 13 of the Hall IC 9 are connected to pins 16b and 16c of a connector portion 16 of the housing 7 formed integrally with the housing 7 via a printed wiring board 12. A cable is connected to the connector portion 16 of the housing via a connector (not shown), and the detected pressure converted into electrical characteristics is transferred via the cable.

【0026】ケース5の内部は、ダイヤフラム1によっ
て、圧力導入管5dを通して検出対象の圧力源に連通せ
しめられる室5aと、大気圧に保たれる室5bとに仕切
られている。このために、ダイヤフラム1と磁石ホルダ
ー2との間は、レーザーを利用した精密溶接方法によっ
て十分な気密封止が行われる。
The inside of the case 5 is partitioned by the diaphragm 1 into a chamber 5a which is connected to a pressure source to be detected through a pressure introducing pipe 5d and a chamber 5b which is maintained at atmospheric pressure. For this reason, sufficient airtight sealing is performed between the diaphragm 1 and the magnet holder 2 by a precision welding method using a laser.

【0027】前述のように、まず、磁石4を含むダイヤ
フラム1とケース5の部分と、磁石8とホールIC9を
含むハウジング7の部分とから成る二つの部分に分けて
組立てられる。最後に、ブッシュ6を介在させながらハ
ウジング7がケース5の内部に挿入され、このケース5
の上端部5eがハウジング7の肩部にかしめられること
により、これら二つの部分を一体化される。
As described above, first, the diaphragm 1 including the magnet 4 and the case 5 and the housing 7 including the magnet 8 and the Hall IC 9 are separately assembled into two parts. Finally, the housing 7 is inserted into the case 5 with the bush 6 interposed therebetween.
Are crimped on the shoulder of the housing 7 so that these two parts are integrated.

【0028】上記最終組み立てに際しては、ホールIC
9の磁束密度がゼロとなる位置がこのホールIC9と磁
石8との間に介在されるシム11の厚みによって調整さ
れ、ケース5の端部5eのかしめの直前に電気特性の測
定が行われる。この電気特性の測定結果が良好であれ
ば、この端部5eのかしめが行われる。電気特性の測定
結果が不良であれば、厚みの異なるシムに変更すること
によってホールIC9の位置の調整が行われたのち、再
度上記かしめの直前の電気特性の測定が反復される。
At the time of the final assembly, a Hall IC
The position where the magnetic flux density of the coil 9 becomes zero is adjusted by the thickness of the shim 11 interposed between the Hall IC 9 and the magnet 8, and the electrical characteristics are measured immediately before the end 5e of the case 5 is swaged. If the measurement result of the electric characteristics is good, the end portion 5e is caulked. If the measurement result of the electric characteristics is bad, the position of the Hall IC 9 is adjusted by changing the shim to a shim having a different thickness, and then the measurement of the electric characteristics immediately before the caulking is repeated again.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の圧
力センサは、ダイヤフラムが概略円板形状を呈している
ので、先行技術による蛇腹の形状やコイルバネとの組み
合せによるダイヤフラムの構造に比べて、圧力と撓み量
の関係が簡単になり、直線性と再現性が良好な圧力セン
サが実現できるという利点がある。
As described above in detail, in the pressure sensor of the present invention, since the diaphragm has a substantially disk shape, the pressure sensor is compared with the conventional bellows shape and the diaphragm structure formed by combination with a coil spring. In addition, there is an advantage that the relationship between the pressure and the amount of deflection is simplified, and a pressure sensor with good linearity and reproducibility can be realized.

【0030】更に、本発明の圧力センサは、パッケージ
入りのホールICなどから成るホール素子がケース内に
保持されるハウジングに形成された凹部に板バネの押圧
力によって押圧されながらこの凹部に保持される構成で
あるから、車両などに固有の振動環境のもとでも動くこ
とがなく、圧力検出の精度が確保される。また、接着剤
で接合した場合とは異なり、接合部に熱応力が発生せ
ず、これに伴う接合部の亀裂や破壊が生ぜず、高い信頼
性と長寿命を実現できる。
Further, in the pressure sensor of the present invention, the Hall element formed of a Hall IC or the like in a package is held in the recess while being pressed by a leaf spring pressing force against the recess formed in the housing held in the case. With such a configuration, it does not move even under a vibration environment unique to a vehicle or the like, and the accuracy of pressure detection is ensured. Further, unlike the case of joining with an adhesive, no thermal stress is generated in the joint, and the joint is not cracked or broken due to this, and high reliability and long life can be realized.

【0031】本発明の好適な実施例によれば、まず、ダ
イヤフラムと一方の磁石とを有するケースと、ホール素
子と他方の磁石とを有するハウジングとがそれぞれ個別
に組み立てられ、この後、両者が結合されることによっ
て最終組み立てが完成する構成であるから、組み立ての
工程が少なくなると共に、組み立て作業が容易になると
いう利点がある。
According to a preferred embodiment of the present invention, first, a case having a diaphragm and one magnet and a housing having a Hall element and the other magnet are separately assembled, and thereafter, both are assembled. Since the final assembly is completed by being connected, there are advantages that the number of assembling steps is reduced and the assembling work is facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の圧力センサの構成を示す断
面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a pressure sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の板バネ10の構成を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a leaf spring 10 of FIG.

【図3】板バネ10の先端部分の形状を示す部分拡大図
である。
FIG. 3 is a partially enlarged view showing a shape of a distal end portion of the leaf spring 10;

【図4】板バネ10の先端部分の形状の他の一例を示す
部分拡大図である。
FIG. 4 is a partially enlarged view showing another example of the shape of the distal end portion of the leaf spring 10. FIG.

【図5】本発明によらないホール素子の固定方法の一例
を示す部分拡大図である。
FIG. 5 is a partially enlarged view showing an example of a fixing method of a Hall element not according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ダイヤフラム 2 磁石ホルダー 4,8 磁石 5 ケース 6 ブッシュ 7 ハウジング 9 ホールIC 10 板バネ 10a-10d片持ち梁 10e 円環状の周辺部分 11 シム 16 ハウジングのコネクタ部 1 Diaphragm 2 Magnet holder 4,8 Magnet 5 Case 6 Bush 7 Housing 9 Hall IC 10 Leaf spring 10a-10d Cantilever 10e Circular peripheral part 11 Shim 16 Housing connector

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】測定対象の圧力を受けて撓むダイヤフラム
と、このダイヤフラムに固定された第1の磁石と、この
第1の磁石に対向して固定された第2の磁石と、上記第
1,第2の磁石の間に配置されたパッケージ入りのホー
ルIC等から成るホール素子とを備えた圧力センサにお
いて、 前記ダイヤフラムは、その中心部に開口が形成されると
共に概ね円板形状を呈し、その内周部には前記第1の磁
石が固定され、その外周部がこの圧力センサのケース内
に挟持されて固定されることにより他の弾性体による支
持を受けることなくケース内に保持されており、 前記ホール素子は、前記ケース内に保持されるハウジン
グに形成された凹部の内部に板バネの押圧力によって押
圧されながら保持されたことを特徴とする圧力センサ。
A first diaphragm fixed to the diaphragm, a second magnet fixed opposite to the first magnet, the first magnet fixed to the diaphragm, the first magnet fixed to the diaphragm; A pressure sensor having a Hall element comprising a packaged Hall IC and the like disposed between the second magnets, wherein the diaphragm has an opening at the center thereof and has a substantially disk shape; The first magnet is fixed to the inner peripheral portion, and the outer peripheral portion is held and fixed in the case without being supported by another elastic body by being clamped and fixed in the case of the pressure sensor. A pressure sensor, wherein the Hall element is held while being pressed by a pressing force of a leaf spring in a recess formed in a housing held in the case.
【請求項2】請求項1において、 前記板バネは、前記ケースに保持される周辺部分と、こ
の周辺部分から中心部分に放射状に延長される複数の片
持ち梁から成り、これらの片持ち梁の先端部分によって
前記ホール素子が押圧されることを特徴とする圧力セン
サ。
2. The cantilever according to claim 1, wherein the leaf spring comprises a peripheral portion held by the case, and a plurality of cantilevers extending radially from the peripheral portion to a central portion. A pressure sensor for pressing the Hall element by a tip portion of the pressure sensor.
【請求項3】請求項1と2において、 前記第2の磁石は、前記ハウジングに形成された凹部の
底部に収容され、この第2の磁石の上に一定厚みのシム
を介在させながら前記ホール素子が保持されたことを特
徴とする圧力センサ。
3. The device according to claim 1, wherein the second magnet is accommodated in a bottom of a recess formed in the housing, and the hole is formed on the second magnet with a shim having a constant thickness interposed therebetween. A pressure sensor characterized by holding an element.
【請求項4】請求項1乃至3のそれぞれにおいて、 前記ハウジングは、前記ダイヤフラムの外周部をブッシ
ュを介して前記ケースの内部に形成された段部に押圧す
ることによってこのダイヤフラムの外周部をケース内に
挟持し固定すると共に、前記板バネを前記ブッシュとの
間に挟持し固定する外周部を有することを特徴とする圧
力センサ。
4. The housing according to claim 1, wherein the housing presses an outer peripheral portion of the diaphragm to a step formed inside the case via a bush, thereby pressing an outer peripheral portion of the diaphragm to the case. A pressure sensor having an outer peripheral portion that is sandwiched and fixed inside and the leaf spring is sandwiched and fixed between the bush and the bush.
【請求項5】請求項1乃至4のそれぞれにおいて、 前記ハウジングは、前記ケースの端部のかしめによって
このケースの内部に固定されることを特徴とする圧力セ
ンサ。
5. The pressure sensor according to claim 1, wherein the housing is fixed inside the case by caulking an end of the case.
【請求項6】請求項1乃至5のそれぞれにおいて、 前記ハウジングは、前記ホール素子への給電と電気信号
の出力を行うために前記ケースの外部に突出されるこの
ハウジングのコネクタ部と一体に形成されたことを特徴
とする圧力センサ。
6. The housing according to claim 1, wherein the housing is formed integrally with a connector portion of the housing protruding outside the case to supply power to the Hall element and output an electric signal. Pressure sensor characterized in that:
【請求項7】請求項1において、 前記第1の磁石を含む部分と、前記第2の磁石を含む部
分とに分離して組立てられたのち、これら二つの部分が
最終的に一体化される構造を有すること特徴とする圧力
センサ。
7. The method according to claim 1, wherein the parts including the first magnet and the parts including the second magnet are assembled separately and then these two parts are finally integrated. A pressure sensor having a structure.
【請求項8】請求項1において、 前記ホール素子の磁束密度がゼロとなる位置がこのホー
ル素子と前記第2の磁石との間に介在されるシムの厚み
によって調整されることを特徴とする圧力センサ。
8. The method according to claim 1, wherein a position where the magnetic flux density of the Hall element becomes zero is adjusted by a thickness of a shim interposed between the Hall element and the second magnet. Pressure sensor.
【請求項9】請求項3において、 前記ホール素子の磁束密度がゼロとなる位置がこのホー
ル素子と前記第2の磁石との間に介在されるシムの厚み
によって調整されることを特徴とする圧力センサ。
9. The method according to claim 3, wherein the position where the magnetic flux density of the Hall element becomes zero is adjusted by the thickness of a shim interposed between the Hall element and the second magnet. Pressure sensor.
【請求項10】請求項9において、 組み立てに際して、前記ケースの端部のかしめの直前に
電気特性の測定が行われ、結果が良好であればこのかし
めが行われ、結果が不良であれば、前記シムの厚みによ
る前記ホール素子の位置の調整が行われたのち前記かし
めの直前の電気特性の測定が反復されることを特徴とす
る圧力センサ。
10. The assembling method according to claim 9, wherein the assembling is performed such that the electrical characteristics are measured immediately before caulking the end of the case, and if the result is good, the caulking is performed. The pressure sensor according to claim 1, wherein after the position of the Hall element is adjusted based on the thickness of the shim, the measurement of the electrical characteristics immediately before the caulking is repeated.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102252799A (en) * 2011-06-03 2011-11-23 合肥工业大学 Membrane type hydrostatic pressure sensor
CN110243530A (en) * 2019-07-23 2019-09-17 浙江耀达智能科技股份有限公司 A kind of novel pressure sensor

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