JP2001264203A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力検出用の検出部が配設されたハウジング
を、自動車の燃料噴射系の燃料パイプにネジ結合して取
り付けるにあたって、ハウジングにおける圧力導入口周
りの面を被検出部材に押圧してシールするようにした圧
力センサにおいて、信頼性が高く簡素なシール構造を得
る。 【解決手段】 ハウジング３０の内部にて、圧力導入口
３２を開口部とする中空穴としての圧力導入通路３４
を、ハウジング３０における燃料パイプ１１０とのシー
ル面３３の押圧方向（ネジ結合の軸方向）に沿って延び
るように形成するとともに、シール面３３を該押圧方向
と直交する平坦な面とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力検出用の検出
部が配設されたハウジングを、被検出部材に取り付ける
際に、該ハウジングにおける圧力導入口周りの面を被検
出部材に押圧してシールするようにした圧力センサに関
し、特に、シール面と被検出部材とを直接接触させてシ
ールを行うものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の圧力センサにおいて、共
に金属製であるハウジングと被検出部材（圧力媒体を包
含する容器や圧力媒体が流通する配管等）とのシール
は、メタルタッチシールにて行われていた。メタルタッ
チシールとは、金属同士を接触させ、ネジ結合等によっ
て軸力を与えることにより、接触面にシールに必要な面
圧以上の面圧を発生させ、シールを形成する技術であ
る。

【０００３】圧力センサに採用されているメタルタッチ
シールには、一般に、図１０に示すダイレクトシールタ
イプと、図１１に示すガスケットタイプの２種類があ
る。図１０及び図１１に示す圧力センサは、自動車の燃
料噴射系（コモンレール等）における燃料パイプ１１０
を被検出部材とし、該パイプ１１０内の燃料圧を検出す
るものである。ここで、図１０及び図１１において、
（ａ）は全体構成を示す概略断面図、（ｂ）は（ａ）中
のＡ部またはＢ部の拡大図である。

【０００４】まず、図１０において、ハウジングＪ２の
外周面に形成されたネジ部Ｊ３が、燃料パイプ１１０に
挿入され、両者はネジ結合により固定されている。ハウ
ジングＪ２の挿入端側内部には、センサチップ（検出
部）Ｊ４が収納されており、ハウジングＪ２の挿入側端
面には、パイプ１１０内の圧力をチップＪ４へ導入する
ための圧力導入口Ｊ５が形成されている。また、センサ
チップＪ４からの信号を回路基板Ｊ６、コネクタピンＪ
７へ伝達するためのリードピンＪ８が、ハウジングＪ２
のネジ部Ｊ３内の穴に設けられ、隙間をハーメチックシ
ールＪ９により封入され固定されている。

【０００５】また、図１０（ｂ）に示す様に、ハウジン
グＪ２の挿入端側において、圧力導入口Ｊ５の周囲には
シール面Ｊ１０が形成されている。そして、ネジ結合の
軸力により、このシール面Ｊ１０が押圧されて、ネジ結
合の軸力方向（シール面の押圧方向）と直角に形成され
た面であるパイプ１１０の座面１１１に直接当接するこ
とによって、圧力導入口Ｊ５とパイプ１１０との間がシ
ールされ、圧力もれを防止するようになっている。

【０００６】一方、図１１に示す圧力センサは、燃料パ
イプ１１０に挿入され且つネジ部Ｊ１１を介してネジ結
合されたハウジングＪ１２において、挿入端側の圧力導
入口Ｊ１３から圧力導入穴Ｊ１４を介して、挿入端とは
反対側端部に配設された検出部（ダイアフラムを有する
金属ステム）Ｊ１５へ、圧力が導入されるようになって
いるものである。なお、図１０と同一の部分には、同一
符号を付してある。

【０００７】そして、図１１（ｂ）に示す様に、圧力導
入口Ｊ１３の周囲に形成されたシール面Ｊ１６は、ネジ
結合の軸力により押圧されて、リング状のガスケットＪ
１７を介してパイプ１１０の座面１１１に当接し、圧力
導入口Ｊ１３とパイプ１１０との間がシールされ、圧力
もれを防止するようになっている。ここで、図に示す様
に、シール面Ｊ１６にはテーパがついており（例えば、
テーパ角度θが３°程度）、ネジ結合の軸力方向と直角
に形成されたパイプ１１０の座面１１１に対し、平行で
はない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記ダイレクトシール
タイプ及びガスケットタイプについて、本発明者等が検
討を行ったところ、次のような問題が生じることがわか
った。まず、ダイレクトシールタイプでは、そのシール
部の面圧分布は、ハウジングＪ２の中心部寄りの部分
（内側）が低く、ハウジングＪ２の外周側の部分（外
側）が高い分布を示す（後述の図４参照）。このため、
シール部の内側では、シールに必要な面圧が確保しにく
い構造となっている。

【０００９】一方、ガスケットタイプでは、シール面Ｊ
１６にテーパがついているため、そのシール部の面圧分
布は、シール面の内側に面圧が集中する急峻な分布を示
し（後述の図５参照）、外側の部分では、必要なシール
面圧が得られない。この場合、シール面の内側に傷が付
くと、容易に圧力がリークしてしまう。また、図１１
（ｂ）に示す様に、ガスケットＪ１７を位置決めするた
めに、シール面Ｊ１６よりも内側が凸形状となってお
り、ハウジングＪ１２の加工に手間がかかる等の問題も
ある。

【００１０】そこで、本発明は上記問題に鑑み、圧力検
出用の検出部が配設されたハウジングを、被検出部材に
取り付けるにあたって、ハウジングにおける圧力導入口
周りの面を被検出部材に押圧してシールするようにした
圧力センサにおいて、信頼性が高く簡素なシール構造を
得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、構成の簡素化
を図るため、別体のガスケットが不要なダイレクトシー
ルタイプについて鋭意検討を行った結果、得られたもの
である。即ち、請求項１に記載の発明においては、ハウ
ジング（３０）の内部にて、圧力導入口（３２）を開口
部とする中空穴（３４）を、シール面（３３）の押圧方
向に沿って延びるように形成するとともに、シール面
を、該押圧方向と直交する平坦な面としたことを特徴と
している。

【００１２】本発明によれば、従来のハウジング内が中
実であるダイレクトシールタイプと比べて、シール面
（３３）の形成された部分におけるハウジング（３０）
の内部が中空形状となる。それにより、圧力センサを被
検出部材（１１０）にシールして取り付けた状態におい
て、中空穴（３４）に圧力が印加され、この圧力は、シ
ール面が形成されている圧力導入口（３２）をラッパ状
に広げようとする（図３参照）。

【００１３】従って、シール面（３３）の内側部分が、
より強く被検出部材（１１０）の座面（１１１）に押圧
されるため、従来の中実形状に比べて、シール部の内側
と外側との面圧差は小さく、シール部の内側にて必要面
圧が確保できる（図４参照）。

【００１４】また、本発明者等の検討によれば、ダイレ
クトシールタイプにおいても、シール面に上記ガスケッ
トタイプと同様なテーパが付いていると、上記同様に、
シール面の内側に面圧が集中する急峻な分布を示し、外
側の部分では、必要なシール面圧が得られない（図５参
照）。

【００１５】その点、本発明では、シール面（３３）
を、シール面の押圧方向と直交する平坦な面としている
ため、該押圧方向と直角な被検出部材（１１０）の座面
（１１）に当接したときに、シール部全体に渡って均一
な面圧分布が得られる。以上のことから、本発明によれ
ば、信頼性が高く簡素なシール構造を得ることができ
る。

【００１６】ここで、ハウジング（３０）の被検出部材
（１１０）への取り付けは、別体のフランジ部材等を用
いてハウジングを被検出部材に押圧固定するようにして
も良いが、請求項２の発明のように、ハウジング（３
０）の一端側の外周面にネジ部（３１）を形成し、この
ネジ部を被検出部材（１１０）に挿入してネジ結合する
ようにすれば、より簡素な取り付け構成を実現すること
ができる。

【００１７】また、請求項３の発明のように、中空穴
（３４）を、圧力導入口（３２）と検出部（１０）とを
連通させるものとすれば、この中空穴が、圧力導入口
（３２）からの圧力を検出部へ導くための圧力導入通路
として兼用されるようになるため、より構成の簡素化が
図れる。

【００１８】さらに、一般に、圧力センサにおいては、
その製造工程において出荷前に、センサが所望の特性を
有しているかどうかを検査する。この検査工程では、ハ
ウジングの圧力導入口に検査用治具を取り付け、実機状
態を想定した圧力を導入する。このとき、検査用治具と
のシール面として、実機（被検出部材）とのシール面
（実機用シール面）を使用すると、その実機用シール面
が、傷付く可能性があり、好ましくない。

【００１９】そのため、ハウジングにおいて、検査用シ
ール面を実機用シール面の近傍の別部位に形成し、検査
治具と検査用シール面とを接触させてシールするように
している。そのような例として、図１２に、上記した従
来のガスケットタイプにおける検査治具１２０との結合
の様子を示す。この場合、検査用シール面Ｊ１８とし
て、圧力導入口Ｊ１３の内周面を利用している。

【００２０】しかし、この場合、図１２（ｂ）（（ａ）
中のＣ部拡大図）に示す様に、検査用シール面Ｊ１８が
変形した場合に、その変形部Ｊ１９が実機用シール面Ｊ
１６まで影響し、実機用シール面Ｊ１６のシール性を悪
化させる可能性がある。この様な問題は、上記請求項１
〜請求項３のダイレクトシールタイプにおいても、同様
に発生すると考えられる。

【００２１】請求項４〜請求項７の発明は、更に、上記
検査用シール面の問題を解決するもので、その特徴とす
るところは、中空穴（３４）の内面のうち、実機用シー
ル面即ち被検出部材とのシール面（３３）に対してハウ
ジング（３０）内に向かって段差（３８）を有した位置
に、圧力センサの検査治具（１２０）とのシールを行う
ための検査用シール面（３７）を形成したことにある。

【００２２】それによれば、実機用シール面（３３）と
検査用シール面（３７）とが、上記段差を設けて離した
形とすることができるので、検査用シール面が変形して
も、実機用シール面に影響が及ばないようにすることが
できる。従って、検査工程でのシール、実機（被検出部
材）とのシールとも信頼性の高いシール構造を得ること
ができる。

【００２３】ここで、請求項５の発明のように、検査用
シール面（３７）を、被検出部材（１１０）に当接する
シール面（３３）よりもハウジング（３０）の内周側に
形成してものとすることができる。この場合特に、請求
項２の発明のように、ハウジングがその外周面にネジ部
（３１）を有するものである場合、検査工程での締め付
け軸力が、実機組付時の締め付け軸力よりも小さくでき
るので、ネジ部への影響を少なくすることができる。

【００２４】ここで、被検出部材（１１０）に当接する
シール面（３３）と検査用シール面（３７）との間の段
差（３８）は、テーパ形状またはＲ形状とすることがで
きる（請求項６または請求項７の発明）。なお、上記各
手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体
的手段との対応関係を示す一例である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図１に本発明の実施形態に係る圧力
センサ１００の全体概略断面構成を示し、図２に図１中
のＤ部拡大図を示す。圧力センサ１００は、自動車の燃
料噴射系（例えばコモンレ−ル）における燃料パイプ
（被検出部材）１１０に取り付けられ、この燃料パイプ
１１０内の圧力媒体としての気体または気液混合気の圧
力を検出するものである。なお、このパイプ１１０は、
例えば、炭素鋼（Ｓ４８Ｃ等）やクロム鋼等の金属より
なる。

【００２６】１０は中空円筒形状を成す金属ステムであ
り、ネジ部材２０により、ハウジング３０に固定され配
設されている。金属ステム１０は、一端側に閉塞部とし
ての薄肉状のダイヤフラム１１を有し、他端側に開口部
１２を有する。また、金属ステム１０の他端側（開口部
１２側）には、一端側（ダイヤフラム１１側）に比べて
外周径が大きい段付部１３が形成されている。

【００２７】金属ステム１０のダイヤフラム１１の外面
には、単結晶Ｓｉ（シリコン）からなる図示しないセン
サチップが、低融点ガラス等により接合されている。こ
のセンサチップを備えた金属ステム１０は、本発明でい
う検出部であり、開口部１２から金属ステム１０内部に
導入された圧力媒体の圧力によってダイヤフラム１１が
変形したときに発生する歪みに基づいて、上記センサチ
ップから信号が出力されるようになっている。

【００２８】金属ステム１０の材料には、超高圧を受け
ることから高強度であること、及び、Ｓｉからなるセン
サチップをガラス等により接合するため低熱膨張係数で
あること、が求められ、具体的には、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ
またはＦｅ、Ｎｉを主体とし、析出強化材料としてＴ
ｉ、Ｎｂ、Ａｌまたは、Ｔｉ、Ｎｂが加えられた材料を
選定し、プレス、切削や冷間鍛造等により形成できる。

【００２９】ハウジング３０は、燃料パイプ１１０に形
成されたネジ穴に挿入され、直接ネジ結合により取り付
けられるもので、そのネジ穴挿入端側（金属ステムの配
設側と反対側）の外周面には、該取付用のネジ部３１が
形成されている。また、ハウジング３０のネジ穴挿入端
面には、開口部としての圧力導入口３２が形成されてお
り、該ネジ穴挿入端面における圧力導入口３２の周囲
は、環状のシール面３３として構成されている。

【００３０】このシール面３３は、その押圧方向（図１
中、下方向）と直交する平坦な面、即ち、シール面３３
の押圧方向と直角な燃料パイプ１１０の座面１１１と平
行な面である。そして、ハウジング３０を燃料パイプ１
１０にネジ結合し取り付けた状態において、シール面３
３はネジ結合の軸力によってネジ結合の軸方向へ押圧さ
れる。それにより、シール面３３は、燃料パイプ１１０
の座面１１１に直接当接することにより、圧力導入口３
２と燃料パイプ１１０の座面１１１との間をシールして
いる。

【００３１】また、ハウジング３０の内部には、圧力導
入口３２を開口部とする中空穴としての圧力導入通路３
４が、シール面３３の押圧方向に沿って延びるように形
成されており、該通路３４の終端は、金属ステム１０の
開口部１２と連通している。よって、この圧力導入通路
３４は、ハウジング３０が燃料パイプ１１０に取り付け
られた状態で燃料パイプ１１０内と連通し、金属ステム
１０内へ圧力媒体を導入可能となっている。

【００３２】ネジ部材（スクリュウ）２０は、金属ステ
ム１０の外周を覆う円筒形状を有し、その外周面に雄ネ
ジ部２１が形成され、一方、ハウジング３０における雄
ネジ部２１と対応する部位には、雄ネジ部２１に対応し
た形状の雌ネジ部３５が形成されている。そして、これ
ら両ネジ部２１、３５のネジ結合により、金属ステム１
０において、ネジ部材２０からの押圧力が段付部１３に
印加されるため、金属ステム１０はハウジング３０に押
圧固定され、開口部１２と圧力導入通路３４との連通部
がシールされている。

【００３３】ここで、ハウジング３０は、耐食性と高強
度を合わせもつ炭素鋼（例えばＳ１５Ｃ等）に耐食性を
上げるＺｎめっきを施したものや、耐食性を有するＸＭ
７、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ６３０等を採
用することができる。また、ネジ部材２０は、炭素鋼等
を採用できる。そして、ハウジング３０及びネジ部材２
０は、冷間鍛造や切削加工により形成できる。

【００３４】４０はセラミック基板であり、該基板４０
には、上記センサチップの出力を増幅するアンプ（Ａｍ
ｐ）ＩＣチップ４２及び特性調整ＩＣチップ４２が接着
剤にて固定され、これらＩＣチップ４２は、ワイヤボン
ディングにより形成されたアルミニウム（Ａｌ）の細線
４４によって、セラミック基板４０の導体（配線部）と
接続されている。また、コネクタターミナル５０へ電気
的接続するためのピン４６が銀ろうにてセラミック基板
４０の上記導体と接合されている。

【００３５】コネクタターミナル５０は、ターミナル５
２が樹脂５４にインサート成形により構成されたアッシ
ー（ＡＳＳＹ）である。ターミナル５２とセラミック基
板４０とはピン４６にレーザ溶接により接合されてい
る。また、コネクタターミナル５０は、接着剤等によ
り、コネクタケース６０に固定保持され、ターミナル５
２は自動車のＥＣＵ等へ配線部材を介して電気的に接続
可能となっている。

【００３６】コネクタケース６０は、コネクタターミナ
ル５０の外形を成すもので、Ｏリング７０を介してかし
められた（かしめ部３６）ハウジング３０と一体化して
パッケージを構成し、該パッケージ内部のセンサチッ
プ、各種ＩＣ、電気的接続部を湿気・機械的外力より保
護するものである。コネクタケース６０の材質は、加水
分解性の高いＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等
を採用できる。

【００３７】かかる構成を有する圧力センサ１００の組
付方法について述べる。まず、ネジ部材２０と金属ステ
ム１０（上記センサチップを有する）とを組み付けた一
体品を、ハウジング３０にネジ結合する。次に、ワイヤ
ボンディングされたチップ４２及びピン４６が搭載され
たセラミック基板４０を、接着剤にてネジ部材２０に接
着する。このとき、上記センサチップとセラミック基板
４０の導体（配線部）とをワイヤボンディング等により
電気的に接続する。

【００３８】次に、コネクタターミナル５０とピン４６
とをレーザ溶接（ＹＡＧレーザ溶接等）にて接合する。
次に、Ｏリング７０を介して、コネクタケース６０をハ
ウジング３０に組み付け、ハウジング３０の組付側の端
部をかしめることにより、コネクタケース６０とハウジ
ング３０とを固定する。こうして、図１に示す圧力セン
サ１００が完成する。

【００３９】かかる圧力センサ１００は、ハウジング３
０のネジ部３１を燃料パイプ１１０成されたネジ穴にネ
ジ結合して取り付けることによって、該燃料パイプ１１
０に接続固定される。そして、燃料パイプ１１０内の燃
料圧（圧力媒体）が、圧力導入口３２から圧力導入通路
３４を通じて、金属ステム１０の内部（中空部）へ導入
されたときに、その圧力によってダイヤフラム１１が変
形し、この変形を上記センサチップにより電気信号に変
換し、この信号をセンサの処理回路部を構成するセラミ
ック基板４０等にて処理し、圧力検出を行う。そして、
検出された圧力（燃料圧）に基づいて、上記ＥＣＵ等に
より燃料噴射制御がなされるのである。

【００４０】ところで、上記圧力センサ１００において
は、ハウジング３０の内部にて、圧力導入口３２を開口
部とする圧力導入通路（中空穴）３４を、シール面３３
の押圧方向に沿って延びるように形成するとともに、シ
ール面３３を、該押圧方向と直交する平坦な面としたこ
とを主たる特徴としている。

【００４１】それにより、図３に示す様に、圧力センサ
１００を燃料パイプ１１０にシールして取り付けた状態
において、中空穴３４内に圧力が印加され、この圧力
は、図中の白抜き矢印に示す様に、シール面３３が形成
されている圧力導入口３２をラッパ状（図中の破線状
態）に広げようとする。従って、シール面３３の内側部
分が、より強くパイプ１１０の座面１１１に押圧される
ため、従来の中実形状に比べて、シール部の内側と外側
との面圧差は小さく、シール部の内側にて必要面圧が確
保できる。

【００４２】本センサ１００におけるシール部の面圧分
布を図４に示す。これは、上記図３に示す寸法におい
て、圧力導入通路（中空穴）３４の内径Ｓ１をφ３ｍ
ｍ、環状のシール面３３の内径Ｓ２をφ６ｍｍ、外径Ｓ
３をφ８ｍｍ（従って、シール面３３の幅Ｓ４は１ｍ
ｍ）とした場合に、実機での使用状態において、検出圧
力のレベルである約２００ＭＰａの圧力を圧力導入通路
３４内へ導入したときの、シール面３３の面圧分布（シ
ール幅Ｓ４方向の分布）をＦＥＭ解析により、求めたも
のである。

【００４３】また、図４には、比較例として、従来のハ
ウジング内が中実であるダイレクトシールタイプの面圧
分布を同条件にて求めたものも、示してある。なお、図
３において、シール幅Ｓ４が０ｍｍの部分は、最も内側
のシール部でありシール幅Ｓ４が１ｍｍの部分は、最も
外側のシール部である。図４からわかるように、本実施
形態によれば、従来の中実形状に比べて、シール部の内
側と外側との面圧差は小さく、シール部の内側にて必要
面圧（約１３０ＭＰａ程度）が確保できている。一方、
比較例では、シール部の内側にて必要面圧を下回ってい
る。

【００４４】また、本センサ１００によれば、シール面
３３を、シール面３３の押圧方向（ネジ結合の軸方向）
と直交する平坦な面としているため、燃料パイプ１１０
に形成された該押圧方向と直角な座面１１１に直接当接
したときに、シール部全体に渡って均一な面圧分布が得
られる。この効果について具体的に図５を参照して示
す。

【００４５】図５に示す様に、本センサ１００におい
て、シール面３３に図中のθに表されるテーパ角度を付
けたものを比較例として考える。つまり、押圧方向と直
交する平坦な面である本実施形態のシール面３３（θ＝
０°）から、テーパ角度θ（θ＝２°、θ＝４°、θ＝
６°）を持ったものを比較例とし、上記図４と同様に、
ＦＥＭ解析にて面圧分布を求めた。

【００４６】その結果、図５に示すグラフからわかるよ
うに、ダイレクトシールタイプにおいても、シール面に
ガスケットタイプと同様なテーパが付いていると、シー
ル面の内側に面圧が集中する急峻な分布を示し、外側の
部分では、必要なシール面圧が得られない。その点、θ
＝０°である本実施形態では、僅かでもテーパが付いた
比較例に比べて面圧分布が均一であり、シール部全体に
渡って必要面圧を確保できている。

【００４７】従って、本実施形態では、シール部の一部
に傷が付いても、シール部の他の部位でシールが確保さ
れるため、シール部の信頼性が従来よりも高い。また、
本センサ１００は、ダイレクトシールタイプであるた
め、ガスケットタイプのように、別体のガスケットを不
要とでき、ガスケットを位置決めするためのハウジング
加工等を行う必要がない。よって、本センサ１００によ
れば、信頼性が高く簡素なシール構造を得ることができ
る。

【００４８】また、本実施形態における好ましい形態と
して、図２に示す様に、圧力導入通路（中空穴）３４の
内面のうち、燃料パイプ１１０とのシール面３３（以
下、実機用シール面３３という）に対してハウジング３
０内に向かってテーパ状の段差３８を有した位置に、圧
力センサの検査治具とのシールを行うための環状の検査
用シール面３７が形成されている。それにより、出荷前
等の検査（センサ特性の検査）工程を行うとき、「手
段」の欄にて述べたように 検査用シール面３７の変形
が実機用シール面３３に影響しないようになっている。

【００４９】図６に検査用シール面３７による効果を具
体的に示す。図６（ａ）に示す様に、ハウジング３０と
検査治具１２０とがネジ結合した状態では、検査治具１
２０は検査用シール面３７に直接当接し、実機用シール
面３３とは接触していない。そして、検査治具１２０に
形成された穴１２１から、実機状態を想定した圧力を導
入し、センサ特性を検査する。なお、この検査治具１２
０は、例えば、上記燃料パイプ１１０と同様の材料（炭
素鋼（Ｓ４８Ｃ等）やクロム鋼等の金属等）よりなる。

【００５０】このとき、もし、検査治具１２０によっ
て、図６（ｂ）に示す様に、検査用シール面３７が変形
して実機用シール面３３側へはみ出しても、両シール面
３３、３７の間の段差３８によって、はみ出し部Ｋ１は
吸収される。そのため、実機用シール面３３には、検査
用シール面３７の変形の影響が及ばず、実機とのシール
性は悪化することがない。

【００５１】また、この検査用シール面３７は、実機用
シール面３３の内周側に形成されているため、検査工程
での締め付け軸力が、実機組付時の締め付け軸力よりも
小さくでき、ハウジング３０のネジ部３１への影響を少
なくすることができる。即ち、検査工程でのシール性、
実機とのシール性ともに高い信頼性を得ることができ
る。

【００５２】また、検査用シール面３７の変形が実機用
シール面３３に影響を及ぼさないと言うことは、検査治
具１２０をハウジング３０よりも硬い材料とすることを
可能にする。それにより、検査治具１２０側が変形しに
くくなり、繰り返し使用可能となるため、検査治具１２
０の交換が少なくて済み、コスト的にも有利である。

【００５３】このような検査用シール面３７周囲の構成
の一寸法例を示すと、図７に示す各寸法において、検査
用シール面３７のシール外径Ｓ５をφ４．５ｍｍ、シー
ル内径Ｓ６（即ち、圧力導入通路３４の内径Ｓ１に相
当）をφ３ｍｍ、実機用シール面３３の内径Ｓ２をφ６
ｍｍ、外径Ｓ３をφ８ｍｍとし、段差３８の高さＳ７を
０．２ｍｍとすることができる。ここで、段差３８の高
さＳ７は、検査用シール面３７が変形したときに、実機
用シール面３３の高さよりもはみ出さない程度であれば
良い。

【００５４】なお、両シール面３３、３７の間の段差３
８は、上記各図に示したテーパ形状に限らず、図８
（ａ）に示す様な直角形状、図８（ｂ）に示す様なＲ形
状とすることができる。さらには、上記各例における検
査用シール面３７は、実機用シール面３３に対して傾斜
した面であるが、図９に示す様に、実機用シール面３３
と平行な面としても良い。

【００５５】また、本実施形態の中空穴は、圧力導入口
３２と検出部１０とを連通する圧力導入通路３４とした
が、この中空穴は圧力導入口３２を開口部として、シー
ル面３３の押圧方向に沿って延びるように形成されてい
ればよく、検出部１０と直接連通していなくとも良い。
例えば、中空穴の途中から、分岐する穴をハウジング３
０内に形成し、この分岐穴を検出部１０に連通させるよ
うにしても良い。

【００５６】また、検出部は、ダイヤフラムを備えた金
属ステム１０以外にも、半導体よりなるダイヤフラム式
のチップや、圧電素子、歪みゲージ等、圧力に基づく信
号を出力できるものならば、何でも良い。また、ハウジ
ング３０の燃料パイプ１１０への固定は、シール面３３
を押圧できる形態であれば、ネジ結合以外のものでも良
い。例えば、別体のフランジ部材等を用いてハウジング
３０を被検出部材に押圧固定するようにしても良い。

【００５７】また、ハウジング３０は金属以外のセラミ
ック等の材料で構成されたものでも良い。また、本圧力
センサ１００は、燃料圧検出以外にも、例えば、自動車
の吸気圧及び排気圧の検出や、その他液体若しくは気体
燃料の配管内圧力の検出等、幅広く適用することが可能
である。

【００５８】以上、本実施形態では、ハウジング３０
と、ハウジング３０に配設された検出部１０と、ハウジ
ングに形成された圧力導入口３２と、ハウジング３０に
おける圧力導入口３２の周囲に形成されたシール面３３
とを備え、ハウジング３０を被検出部材１１０に取り付
けたときに、シール面３３が押圧され、被検出部材１１
０に形成された該押圧方向と直角な座面１１１に直接当
接することにより、圧力導入口３２と被取付部材１１０
との間をシールするようになっている圧力センサにおい
て、ハウジング３０の内部に、圧力導入口３２と検出部
１０とを連通する中空穴３４を、シール面３３の押圧方
向に沿って延びるように形成するとともに、シール面３
３を押圧方向と直交する平坦な面としたことを要部とす
るものであり、他の部分は適宜変更しても良いことは、
勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る圧力センサの全体断面
構成図である。

【図２】図１中のＤ部拡大図である。

【図３】上記実施形態における中空穴の作用を示す説明
図である。

【図４】中空穴のシール部の面圧分布への効果を示す図
である。

【図５】シール面のテーパ角度とシール部の面圧分布と
の関係を示す図である。

【図６】上記実施形態における検査用シール面の作用効
果を示す説明図である。

【図７】検査用シール面の周囲の各部寸法図である。

【図８】検査用シール面と実機用シール面との段差形状
の変形例を示す図である。

【図９】検査用シール面形状の変形例を示す図である。

【図１０】従来のダイレクトシールタイプの圧力センサ
を示す概略断面図である。

【図１１】従来のガスケットタイプの圧力センサを示す
概略断面図である。

【図１２】従来のガスケットタイプの検査治具との結合
の様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…金属ステム、３０…ハウジング、３１…ネジ部、
３２…圧力導入口、３３…シール面（実機用シール
面）、３４…圧力導入通路、３７…検査用シール面、３
８…段差、１１０…燃料パイプ、１２０…検査治具。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F055 AA21 BB16 CC02 DD01 DD05 EE13 FF49 GG25 HH01 HH03 HH05 4M112 AA01 BA01 CA15 DA18 DA20 EA03 GA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検出部材（１１０）に取り付け可能な
   ハウジング（３０）と、 前記ハウジングに配設され、圧力検出を行う検出部（１
   ０）と、 前記ハウジングに形成され、前記被検出部材からの圧力
   を前記検出部へ導入するための圧力導入口（３２）と、 前記ハウジングにおける前記圧力導入口の周囲に形成さ
   れたシール面（３３）とを備え、 前記ハウジングを前記被検出部材に取り付けたときに、
   前記シール面が押圧されて前記被検出部材に直接当接す
   ることにより、前記圧力導入口と前記被検出部材との間
   をシールするようにした圧力センサにおいて、 前記ハウジングの内部には、前記圧力導入口を開口部と
   する中空穴（３４）が、前記シール面の前記押圧方向に
   沿って延びるように形成されており、 前記シール面は、前記押圧方向と直交する平坦な面であ
   ることを特徴とする圧力センサ。
2. 【請求項２】 前記ハウジング（３０）は、その一端側
   の外周面にネジ部（３１）を有し、このネジ部を前記被
   検出部材（１１０）に挿入してネジ結合することによ
   り、前記被検出部材に取り付け可能となっていることを
   特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
3. 【請求項３】 前記中空穴（３４）は、前記圧力導入口
   （３２）と前記検出部（１０）とを連通するものである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の圧力セン
   サ。
4. 【請求項４】 前記中空穴（３４）の内面のうち、前記
   被検出部材（１１０）に当接する前記シール面（３３）
   に対して前記ハウジング（３０）内に向かって段差（３
   ８）を有した位置に、圧力センサの検査治具（１２０）
   とのシールを行うための検査用シール面（３７）が形成
   されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
   か１つに記載の圧力センサ。
5. 【請求項５】 前記検査用シール面（３７）は、前記被
   検出部材（１１０）に当接する前記シール面（３３）よ
   りも前記ハウジング（３０）の内周側に形成されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の圧力センサ。
6. 【請求項６】 前記被検出部材（１１０）に当接する前
   記シール面（３３）と前記検査用シール面（３７）との
   間の段差（３８）は、テーパ形状であることを特徴とす
   る請求項４または５に記載の圧力センサ。
7. 【請求項７】 前記被検出部材（１１０）に当接する前
   記シール面（３３）と前記検査用シール面（３７）との
   間の段差（３８）は、Ｒ形状であることを特徴とする請
   求項４または５に記載の圧力センサ。