JP2002098608A - Pressure sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、オイルで封止され
た検出素子を備える第1のケースに、メタルダイヤフラ
ムを備える第2のケースを組み付け、メタルダイヤフラ
ムに発生する応力を、オイルを介して検出素子へ伝達す
るようにした圧力センサに関し、特に、オイルを封止す
るためのメタルダイヤフラム及びOリングを支持する押
さえ部材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of assembling a first case having a detection element sealed with oil and a second case having a metal diaphragm, and applying a stress generated in the metal diaphragm through the oil. The present invention relates to a pressure sensor that transmits a signal to a detection element, and more particularly to a metal diaphragm for sealing oil and a holding member that supports an O-ring.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、この種の圧力センサとして
は、特開平7−243926号公報に記載のものが提案
されている。このものは、一面に凹部が形成された第1
のケースと、この凹部内に配設された圧力検出用の検出
素子と、この検出素子を覆うように該凹部内に充填され
たオイルと、外部から圧力を導入可能な圧力導入孔を有
し該凹部を覆うように第1のケースに組み付けられた第
2のケースと、を備えている。2. Description of the Related Art A pressure sensor of this type has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-243926. This has a first concave portion formed on one surface.
And a pressure detecting element disposed in the concave portion for detecting pressure, oil filled in the concave portion so as to cover the detecting element, and a pressure introducing hole capable of introducing pressure from the outside. And a second case assembled to the first case so as to cover the concave portion.
【0003】そして、第2のケースには、オイルを封止
するように上記凹部と圧力導入孔とを区画するメタルダ
イヤフラムが備えられている。このメタルダイヤフラム
は、その周辺部が環状の押さえ部材と第2のケースとの
間に挟みつけられることにより、第2のケースに固定さ
れた状態となっている。[0003] The second case is provided with a metal diaphragm which partitions the recess and the pressure introducing hole so as to seal the oil. The metal diaphragm is fixed to the second case by its peripheral portion being sandwiched between the annular pressing member and the second case.
【0004】ここで、押さえ部材及びメタルダイヤフラ
ムは、メタルダイヤフラムの周辺部にて溶接により第2
のケースに一体に接合されている。そして、この溶接に
よる接合部が、第2のケースと押さえ部材とによりメタ
ルダイヤフラムを固定するメタルダイヤフラム固定部と
して構成されている。Here, the pressing member and the metal diaphragm are welded to each other at the periphery of the metal diaphragm by welding.
Is integrally joined to the case. The joint by this welding is configured as a metal diaphragm fixing part for fixing the metal diaphragm by the second case and the pressing member.
【0005】また、押さえ部材におけるメタルダイヤフ
ラムを押さえつける面とは反対側の面には、Oリングが
配設されている。つまり、第1のケースと押さえ部材と
の間には、Oリングが介在して支持されており、このO
リングによって第1のケースと押さえ部材との間がシー
ルされている。[0005] An O-ring is provided on the surface of the pressing member opposite to the surface on which the metal diaphragm is pressed. That is, an O-ring is interposed and supported between the first case and the pressing member.
A ring seals between the first case and the holding member.
【0006】このような構成を有する圧力センサ(以
下、オイル封止型の圧力センサという)においては、第
2のケースにおける圧力導入孔から圧力が導入され、導
入された圧力によりメタルダイヤフラムに応力(歪み応
力)が発生する。そして、この応力がオイルを介して検
出素子へ伝達され、検出素子において印加応力に応じた
レベルの信号を発生し、この信号に基づいて圧力が検出
されるようになっている。In a pressure sensor having such a configuration (hereinafter, referred to as an oil-sealed pressure sensor), pressure is introduced from a pressure introduction hole in the second case, and a stress ( (Strain stress) occurs. This stress is transmitted to the detecting element via the oil, and a signal having a level corresponding to the applied stress is generated in the detecting element, and the pressure is detected based on the signal.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のオイル封止型の圧力センサについて、本発明者等が
検討したところ、次のような問題が生じることが分かっ
た。図5は、上記従来の圧力センサにおけるオイル封止
部の概略断面図である。However, when the present inventors examined the above-mentioned conventional oil-sealed pressure sensor, it was found that the following problems occurred. FIG. 5 is a schematic sectional view of an oil sealing portion in the conventional pressure sensor.
【0008】図5に示す様に、メタルダイヤフラム34
は、その周辺部にて、第2のケース30と押さえ部材J
1とに挟まれ、レーザ溶接等を用いた溶接により接合さ
れている。図5では、溶接部36が、第2のケース30
と押さえ部材J1とによりメタルダイヤフラム34を固
定するメタルダイヤフラム固定部として形成されてい
る。[0008] As shown in FIG.
In the periphery thereof, the second case 30 and the holding member J
1 and joined by welding using laser welding or the like. In FIG. 5, the welded portion 36 is the second case 30
And a pressing member J1 to form a metal diaphragm fixing portion for fixing the metal diaphragm 34.
【0009】導入された圧力によってメタルダイヤフラ
ム34は、オイル側(図5中の矢印Y1方向)に変形す
る。このメタルダイヤフラム34の変形により、押さえ
部材J1の内周端部即ちメタルダイヤフラム34に対す
る拘束点P1には、図中の白抜き矢印に示す様に、応力
Fが加わる。この応力Fにより、結果的にメタルダイヤ
フラム固定部(溶接部)36には、メタルダイヤフラム
34及び押さえ部材J1を第2のケース30から離すよ
うな応力が加わる。The introduced diaphragm deforms the metal diaphragm 34 toward the oil side (in the direction of arrow Y1 in FIG. 5). Due to the deformation of the metal diaphragm 34, a stress F is applied to the inner peripheral end of the holding member J1, that is, the constraint point P1 with respect to the metal diaphragm 34, as shown by a white arrow in the drawing. Due to this stress F, a stress is applied to the metal diaphragm fixing portion (welded portion) 36 so as to separate the metal diaphragm 34 and the pressing member J1 from the second case 30.
【0010】ここで、従来では、この種のオイル封止型
の圧力センサは、主に自動車のエアコン冷媒圧力やパワ
ーステアリング油圧等の検出圧力が0〜10MPaの範
囲で使用されていた。しかし、この種の圧力センサをブ
レーキ油圧や燃料圧といった用途に供することを考えた
場合、検出圧力が例えば0〜20MPaといった範囲と
なり、より高い圧力の検出にまで使用されることとな
る。Heretofore, conventionally, this type of oil-sealed pressure sensor has been used mainly in the range of 0 to 10 MPa in the detection pressure such as the air-conditioner refrigerant pressure and power steering oil pressure of an automobile. However, when this type of pressure sensor is considered to be used for applications such as brake oil pressure and fuel pressure, the detected pressure is in the range of, for example, 0 to 20 MPa, and is used even for detecting higher pressure.
【0011】上記のような、より高い圧力にまで適用す
る場合、メタルダイヤフラムの変形もより大きくなり、
上記メタルダイヤフラム固定部に加わる応力も増大し、
該固定部の破壊が懸念される。[0011] When applied to a higher pressure as described above, the deformation of the metal diaphragm becomes larger,
The stress applied to the metal diaphragm fixing part also increases,
There is a concern that the fixing portion may be broken.
【0012】本発明は上記問題に鑑み、オイル封止型の
圧力センサにおいて、メタルダイヤフラムの変形に伴っ
て加わる応力に対するメタルダイヤフラム固定部の耐性
を向上させることを目的とする。In view of the above problems, an object of the present invention is to improve the resistance of a metal diaphragm fixing portion to a stress applied with the deformation of a metal diaphragm in an oil-sealed pressure sensor.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明等は、上記目的を
達成するため、メタルダイヤフラムの変形に伴ってメタ
ルダイヤフラム固定部に加わる応力について、より詳細
な検討を行った。上記図5にて述べたように、メタルダ
イヤフラム34の変形により、環状の押さえ部材J1の
内周端部にて、押さえ部材J1を第2のケース30から
離すように応力Fが加わる。In order to achieve the above object, the present invention has conducted a more detailed study on the stress applied to the metal diaphragm fixing portion due to the deformation of the metal diaphragm. As described above with reference to FIG. 5, due to the deformation of the metal diaphragm 34, a stress F is applied at the inner peripheral end of the annular holding member J1 so as to separate the holding member J1 from the second case 30.
【0014】このことから、押さえ部材J1のメタルダ
イヤフラム34に対する拘束点P1を、メタルダイヤフ
ラム34における極力外周側の部位に位置させる、即
ち、拘束点(メタルダイヤフラム34からの応力Fが加
わる箇所)P1とメタルダイヤフラム固定部36との距
離L1を短くすることで、メタルダイヤフラム34の変
形に伴い該固定部36に加わる応力を小さくすることを
考えた。Accordingly, the restraining point P1 of the pressing member J1 with respect to the metal diaphragm 34 is located as far as possible on the outer peripheral side of the metal diaphragm 34, that is, the restraining point (the point where the stress F from the metal diaphragm 34 is applied) P1. By reducing the distance L1 between the metal diaphragm 34 and the metal diaphragm fixing portion 36, the stress applied to the fixing portion 36 due to the deformation of the metal diaphragm 34 was considered to be reduced.
【0015】この場合、単純には、押さえ部材J1の外
径を変えずに内径を大きくし、押さえ部材J1の径方向
の幅W1を短くすることが考えられる。しかし、一方
で、図5に示す様に、押さえ部材J1はメタルダイヤフ
ラム34を押さえつける側の面とは反対側の面にてOリ
ング42を支持する役目を有するため、単純に押さえ部
材J1の径方向の幅W1を短くすると、Oリング42が
押さえ部材J1からはみ出して、その支持を十分に行う
ことができなくなってしまう。In this case, simply, it is conceivable that the inner diameter is increased without changing the outer diameter of the pressing member J1, and the radial width W1 of the pressing member J1 is shortened. However, on the other hand, as shown in FIG. 5, the pressing member J1 has a role of supporting the O-ring 42 on the surface opposite to the surface on which the metal diaphragm 34 is pressed, so that the diameter of the pressing member J1 is simply determined. If the width W1 in the direction is shortened, the O-ring 42 protrudes from the pressing member J1 and cannot be sufficiently supported.
【0016】以上のことから、押さえ部材において、O
リングの支持機能を十分に確保しつつ、メタルダイヤフ
ラムに対する拘束点とメタルダイヤフラム固定部との距
離を短くする必要がある。本発明は、このような検討の
結果得られた知見に基づいてなされたものである。[0016] From the above, in the holding member, O
It is necessary to shorten the distance between the restraining point for the metal diaphragm and the metal diaphragm fixing portion while sufficiently securing the ring support function. The present invention has been made based on the knowledge obtained as a result of such studies.
【0017】すなわち、請求項1に記載の発明では、オ
イル封止型の圧力センサにおいて、押さえ部材(35)
を、その外周側の部位がメタルダイヤフラム(34)に
接触する接触部(35a)として構成され、その内周側
の部位が当該外周側の部位よりも厚さが薄くメタルダイ
ヤフラムとは接触しない非接触部(35b)として構成
されているものとしたことを特徴としている。That is, according to the first aspect of the present invention, in the oil-sealed pressure sensor, the holding member (35)
Is formed as a contact portion (35a) whose outer peripheral portion is in contact with the metal diaphragm (34), and whose inner peripheral portion is thinner than the outer peripheral portion and does not contact the metal diaphragm. It is characterized in that it is configured as a contact portion (35b).
【0018】本発明によれば、押さえ部材の外周側をメ
タルダイヤフラムに接触する接触部とし、押さえ部材の
内周側を外周側よりも薄くしてメタルダイヤフラムとは
接触しない非接触部としている。それにより、従来に比
べて、押さえ部材のうちメタルダイヤフラムに接して押
さえる面については、径方向の幅を短くすることがで
き、Oリングを支持する面については、径方向の幅を短
くする必要がない。According to the present invention, the outer peripheral side of the pressing member is a contact portion that contacts the metal diaphragm, and the inner peripheral side of the pressing member is thinner than the outer peripheral side to be a non-contact portion that does not contact the metal diaphragm. As a result, it is possible to reduce the radial width of the surface of the pressing member that is in contact with the metal diaphragm and press it, and it is necessary to reduce the radial width of the surface that supports the O-ring. There is no.
【0019】そのため、押さえ部材におけるOリング支
持機能を損なうことなくOリングの支持を十分に行うこ
とができるとともに、押さえ部材のメタルダイヤフラム
に対する拘束点(P2)を、従来よりも押さえ部材にお
ける外周側の部位に位置させることができる。Therefore, the O-ring can be sufficiently supported without impairing the O-ring support function of the holding member, and the restraining point (P2) of the holding member with respect to the metal diaphragm is set to be smaller than the conventional one on the outer peripheral side of the holding member. Can be located at the site.
【0020】即ち、本発明によれば、従来に比べて、メ
タルダイヤフラムに対する拘束点とメタルダイヤフラム
固定部(36)との距離(L2)を短くすることができ
るため、メタルダイヤフラムの変形に伴いメタルダイヤ
フラム固定部に加わる応力を小さくすることができる。
従って、本発明によれば、メタルダイヤフラムの変形に
伴って加わる応力に対するメタルダイヤフラム固定部の
耐性を向上させることができる。That is, according to the present invention, the distance (L2) between the constraint point for the metal diaphragm and the metal diaphragm fixing portion (36) can be shortened as compared with the prior art, so that the metal diaphragm is deformed due to the deformation of the metal diaphragm. The stress applied to the diaphragm fixing portion can be reduced.
Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the resistance of the metal diaphragm fixing portion to the stress applied due to the deformation of the metal diaphragm.
【0021】また、請求項2に記載の発明では、押さえ
部材(35)における非接触部(35b)を、接触部
(35a)から押さえ部材の内周端部に向かって厚さが
連続的に薄くなっているテーパ部としたことを特徴とし
ている。According to the second aspect of the present invention, the thickness of the non-contact portion (35b) of the pressing member (35) is continuously increased from the contact portion (35a) toward the inner peripheral end of the pressing member. It is characterized in that it is a tapered portion that is thin.
【0022】それによれば、非接触部が接触部側から連
続的に薄くなったテーパ形状となっているから、接触部
に比べて厚さの薄い非接触部におけるOリングの支持強
度をより強いものとすることができ、好ましい。According to this, since the non-contact portion has a tapered shape that is continuously thinned from the contact portion side, the supporting strength of the O-ring in the non-contact portion thinner than the contact portion is stronger. And is preferred.
【0023】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
に記載の圧力センサにおいて、凹部(11)を第1のケ
ース(10)の一端側の表面に形成し、第2のケース
(30)を、一端側に開口部(31)を有するとともに
他端側に圧力導入孔(32)を有し、該開口部に第1の
ケースの一端側が挿入された状態で第1のケースに組み
付けられているものとした構成とした場合における押さ
え部材の具体的構成を提供するものである。The invention described in claim 3 is the first invention.
2. The pressure sensor according to claim 1, wherein the concave portion (11) is formed on a surface on one end side of the first case (10), and the second case (30) has an opening (31) on one end side and the other end. The pressing member has a configuration in which the pressure introducing hole (32) is provided on the side and the one end of the first case is inserted into the opening and is assembled to the first case. The configuration is provided.
【0024】すなわち、請求項3の圧力センサにおける
押さえ部材(35)は、その断面形状をみたとき、第1
および第2のケースの挿入部において当該挿入方向へ延
びるように第1のケースと第2のケースとの間に介在す
る第1の部分(351)と、この第1の部分から折れ曲
がって延びメタルダイヤフラムを挟みつける第2の部分
(352)とよりなるL字形状をなしており、当該第2
の部分が、接触部(35a)および非接触部(35b)
を構成する部位であることを特徴としている。That is, the pressing member (35) in the pressure sensor according to the third aspect has a first shape when viewed in cross section.
And a first portion (351) interposed between the first case and the second case so as to extend in the insertion direction in the insertion portion of the second case, and a metal extending from the first portion by bending. The second portion (352) for sandwiching the diaphragm has an L-shape.
Is a contact portion (35a) and a non-contact portion (35b)
It is characterized by being a part constituting.
【0025】第1のケースにおける凹部が形成された一
端側を、第2のケースの一端側の開口部に挿入して組み
付ける構成の場合、通常、押さえ部材は、第2のケース
の開口部に圧入されて固定される。In a configuration in which the one end of the first case where the recess is formed is inserted into the opening of the second case and assembled, the holding member is usually attached to the opening of the second case. Pressed and fixed.
【0026】このとき、本発明のように、押さえ部材が
第1の部分と第2の部分とよりなる断面L字状の環状部
材であると、第1の部分が圧入代となって圧入部の接触
面積を稼ぐことができる。そのため、第2のケースへの
押さえ部材の圧入による固定性を良好なものとすること
ができ、好ましい。At this time, when the pressing member is an annular member having an L-shaped cross section including the first portion and the second portion as in the present invention, the first portion serves as a press-in allowance and the press-in portion is formed. Can increase the contact area. Therefore, it is possible to improve the fixability of the pressing member into the second case by press fitting, which is preferable.
【0027】さらに、断面L字状の環状の押さえ部材
(35)においては、請求項4に記載の発明のように、
第1の部分(351)よりも第2の部分(352)の方
が肉厚が大きいことが好ましい。Further, in the annular pressing member (35) having an L-shaped cross section,
It is preferable that the thickness of the second portion (352) is larger than that of the first portion (351).
【0028】それによれば、メタルダイヤフラムを挟み
つける第2の部分を厚いものとできるため、メタルダイ
ヤフラムの変形に伴い加わる応力に対するメタルダイヤ
フラム固定部の耐性をより向上させることができる。ま
た、第1のケースと第2のケースとの間に介在する第1
の部分を薄いものとできるため、押さえ部材の径方向へ
のセンサ体格の増加を抑えることができる。According to this, since the second portion sandwiching the metal diaphragm can be made thick, the resistance of the metal diaphragm fixing portion to the stress applied due to the deformation of the metal diaphragm can be further improved. In addition, the first case interposed between the first case and the second case
Can be made thin, so that an increase in the sensor size in the radial direction of the holding member can be suppressed.
【0029】ここで、上記の各請求項に記載の発明にお
いては、請求項5に記載の発明のように、接触部(35
a)の肉厚を0.4mm以上とすることが好ましい。メ
タルダイヤフラムの変形に伴ってメタルダイヤフラム固
定部に加わる応力は、材料力学的には押さえ部材の板厚
が厚いほど小さくなるが、本発明者等の検討によれば、
接触部の肉厚が0.4mm以上であれば、当該応力低減
の効果が十分に発揮される。Here, in the invention described in each of the above-mentioned claims, the contact portion (35)
It is preferable that the thickness of a) is 0.4 mm or more. The stress applied to the metal diaphragm fixing part due to the deformation of the metal diaphragm becomes smaller as the thickness of the holding member becomes thicker in terms of material mechanics, but according to the study of the present inventors,
When the thickness of the contact portion is 0.4 mm or more, the effect of reducing the stress is sufficiently exhibited.
【0030】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。The reference numerals in parentheses of the above means are examples showing the correspondence with the concrete means described in the embodiments described later.
【0031】[0031]
【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は本実施形態に係るオイル封止
型の圧力センサS1の全体概略を示す断面図であり、こ
の圧力センサS1は、自動車に搭載され、エアコンの冷
媒圧や自動車の燃料噴射系の燃料圧を検出する圧力セン
サとして適用されたものとして説明する。また、図2
は、図1中のオイル封止部の拡大図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the overall configuration of an oil-sealed pressure sensor S1 according to the present embodiment. This pressure sensor S1 is mounted on an automobile and has a refrigerant pressure of an air conditioner and a fuel pressure of a fuel injection system of the automobile. The description will be made assuming that the pressure sensor is applied as a pressure sensor. FIG.
FIG. 2 is an enlarged view of an oil sealing portion in FIG.
【0032】10はコネクタケース(本発明でいう第1
のケース)である。このコネクタケース10は、本例で
は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)やPBT
(ポリブチレンテレフタレート)等の樹脂を型成形する
ことにより作られ、略円柱状をなしている。このコネク
タケース10の一端側の表面(図1中、下方側の端面)
には凹部11が形成されている。10 is a connector case (the first case in the present invention).
Case). In this example, the connector case 10 is made of PPS (polyphenylene sulfide) or PBT.
It is made by molding a resin such as (polybutylene terephthalate) and has a substantially columnar shape. One end surface of the connector case 10 (the lower end surface in FIG. 1).
Is formed with a concave portion 11.
【0033】この凹部11には、圧力検出用の集積化セ
ンサ素子としてのセンサチップ(本発明でいう検出素
子)20が配設されている。本例のセンサチップ20
は、受圧面としてのダイヤフラム(図示せず)を有し、
受けた圧力を電気信号に変換しこの電気信号をセンサ信
号として出力する半導体ダイヤフラム式のものである。A sensor chip (detection element according to the present invention) 20 as an integrated sensor element for detecting pressure is provided in the recess 11. Sensor chip 20 of this example
Has a diaphragm (not shown) as a pressure receiving surface,
The semiconductor diaphragm type converts a received pressure into an electric signal and outputs the electric signal as a sensor signal.
【0034】そして、センサチップ20は、ガラス等よ
りなる台座21に陽極接合等により一体化されて、台座
21を凹部11の底面に接着することで、コネクタケー
ス10に搭載されている。The sensor chip 20 is integrated with a pedestal 21 made of glass or the like by anodic bonding or the like, and is mounted on the connector case 10 by bonding the pedestal 21 to the bottom surface of the recess 11.
【0035】また、コネクタケース10には、センサチ
ップ20と外部の回路等とを電気的に接続するための複
数個の金属製棒状のターミナル(コネクタピン)12が
設けられている。本例では、ターミナル12は黄銅(真
鍮)にメッキ処理(例えばNiメッキ)を施した材料よ
りなり、インサートモールドによりコネクタケース10
と一体に成形されることによりコネクタケース10内に
て保持されている。The connector case 10 is provided with a plurality of metal rod-shaped terminals (connector pins) 12 for electrically connecting the sensor chip 20 to an external circuit or the like. In this example, the terminal 12 is made of a material obtained by plating (for example, Ni plating) on brass (brass), and the connector case 10 is formed by insert molding.
It is held in the connector case 10 by being formed integrally with the connector case 10.
【0036】各ターミナル12の一端側(図1中、下方
端側)の端部は、センサチップ20の搭載領域の周囲に
おいて凹部11の底面から突出している。そして、各タ
ーミナル12の突出部の先端面とセンサチップ20と
は、金やアルミニウム等のワイヤボンディングにより形
成されたワイヤ(ボンディングワイヤ)13を介して結
線され電気的に接続されている。One end (lower end in FIG. 1) of each terminal 12 protrudes from the bottom surface of the recess 11 around the mounting area of the sensor chip 20. The distal end surfaces of the protruding portions of the terminals 12 and the sensor chip 20 are connected and electrically connected via wires (bonding wires) 13 formed by wire bonding of gold, aluminum, or the like.
【0037】また、図1に示す様に、各ターミナル12
の突出部の周囲には、コネクタケース10とターミナル
12との隙間を封止するためのシール剤14が設けられ
ている。このシール剤14は例えばシリコン系樹脂より
なるもので、このシール剤14により、もし、ターミナ
ル12が突出する凹部11の底面部分に隙間があっても
その隙間は封止される。Further, as shown in FIG.
A sealant 14 for sealing a gap between the connector case 10 and the terminal 12 is provided around the protrusion. The sealant 14 is made of, for example, a silicon-based resin. With the sealant 14, even if there is a gap on the bottom surface of the concave portion 11 from which the terminal 12 projects, the gap is sealed.
【0038】そして、凹部11内には、センサチップ
(検出素子)20、ターミナル12、ワイヤ13及びシ
ール剤14を覆うようにオイル15が充填されている。
このオイル15は、フッ素オイル等よりなり、主として
圧力伝達媒体として機能するものである。The recess 11 is filled with oil 15 so as to cover the sensor chip (detection element) 20, the terminal 12, the wire 13, and the sealant 14.
The oil 15 is made of fluorine oil or the like, and mainly functions as a pressure transmission medium.
【0039】一方、図1において、コネクタケース10
の他端側(図1中、上方端側)は、ターミナル12にお
ける上記突出部とは反対側の他端側を、例えばワイヤハ
ーネス等の外部配線部材(図示せず)を介して上記外部
回路(車両のECU等)に電気的に接続するための接続
部16となっている。こうして、センサチップ20と外
部との間の信号の伝達は、ワイヤ13及びターミナル1
2を介して行われるようになっている。On the other hand, in FIG.
The other end side (the upper end side in FIG. 1) of the terminal 12 is connected to the other end side of the terminal 12 opposite to the protruding portion via an external wiring member (not shown) such as a wire harness. (ECU of the vehicle, etc.). Thus, the signal transmission between the sensor chip 20 and the outside is performed by the wire 13 and the terminal 1.
2 is performed.
【0040】次に、図1において、30はハウジング
(本発明でいう第2のケース)であり、例えばステンレ
ス(SUS)等の金属材料よりなる。このハウジング3
0は、一端側(図1中の上方端側)に開口部31を有す
るとともに、他端側(図1中の下方端側)に外部から圧
力(上記したエアコンの冷媒や自動車の燃料等の圧力)
が導入される圧力導入孔32を有する。Next, in FIG. 1, reference numeral 30 denotes a housing (second case in the present invention), which is made of a metal material such as stainless steel (SUS). This housing 3
0 has an opening 31 on one end side (upper end side in FIG. 1) and externally applies pressure (such as the above-described air-conditioner refrigerant and automobile fuel) on the other end side (lower end side in FIG. 1). pressure)
Has a pressure introduction hole 32 into which the pressure is introduced.
【0041】また、ハウジング30の他端側の外面に
は、圧力センサS1を自動車の適所(エアコンの冷媒配
管や自動車の燃料配管等)に固定するためのネジ部33
が形成されている(図1参照)。On the outer surface of the other end of the housing 30, a screw portion 33 for fixing the pressure sensor S1 to a suitable place in the automobile (refrigerant pipe of an air conditioner, fuel pipe of the automobile, etc.).
Are formed (see FIG. 1).
【0042】そして、ハウジング30は、図1に示す様
に、その開口部31にコネクタケース10の一端側(図
1中の下端側)が挿入された状態で、凹部11を覆うよ
うにコネクタケース10に組み付けられている。ここ
で、ハウジング30の一端側の端部30aがコネクタケ
ース10にかしめ固定されている。Then, as shown in FIG. 1, the connector case 10 is inserted into the opening 31 so that the connector case 10 is inserted into the connector case 10 so that the connector case 10 covers the concave portion 11 at one end (the lower end in FIG. 1). 10 are assembled. Here, an end 30 a on one end side of the housing 30 is caulked and fixed to the connector case 10.
【0043】更に、ハウジング30の一端側には、薄い
金属(例えばSUS等)製のメタルダイヤフラム34
と、このメタルダイヤフラム34の周辺部に配置された
環状金属(例えばSUS等)製の押さえ部材(リングウ
ェルド)35と、が設けられている。Further, a metal diaphragm 34 made of a thin metal (for example, SUS) is provided on one end side of the housing 30.
And a holding member (ring weld) 35 made of an annular metal (for example, SUS) disposed around the metal diaphragm 34.
【0044】本例では、レーザ溶接等により、メタルダ
イヤフラム34の周辺部を押さえ部材35とともにハウ
ジング30に対して全周溶接し、メタルダイヤフラム3
4、押さえ部材35及びハウジング30の3者が溶け合
った溶接部36を形成している。それにより、この溶接
部36が、ハウジング30と押さえ部材35とによりメ
タルダイヤフラム34を固定する固定部として構成され
ている。In this embodiment, the periphery of the metal diaphragm 34 is welded to the housing 30 together with the pressing member 35 by laser welding or the like, so that the metal diaphragm 3
4. A welding portion 36 in which the holding member 35 and the housing 30 are fused together is formed. Thereby, the welded portion 36 is configured as a fixing portion for fixing the metal diaphragm 34 by the housing 30 and the pressing member 35.
【0045】そして、押さえ部材35は、メタルダイヤ
フラム34をハウジング30との間に挟みつけるように
固定し、メタルダイヤフラム34は、その周辺部がハウ
ジング30に固定された状態でオイル15を封止するよ
うに、凹部11と圧力導入孔32とを区画している。The pressing member 35 fixes the metal diaphragm 34 so as to be sandwiched between the metal diaphragm 34 and the housing 30. The metal diaphragm 34 seals the oil 15 with its peripheral portion fixed to the housing 30. Thus, the recess 11 and the pressure introducing hole 32 are partitioned.
【0046】こうして組み合わせられたケース10とハ
ウジング30において、ケース10の凹部11とハウジ
ング30のメタルダイヤフラム34との間で、オイル1
5が封入されている。そして、このオイル15が封入さ
れた室が、圧力検出室40として構成されている。In the case 10 and the housing 30 thus combined, the oil 1 is disposed between the recess 11 of the case 10 and the metal diaphragm 34 of the housing 30.
5 are enclosed. The chamber in which the oil 15 is sealed is configured as a pressure detection chamber 40.
【0047】この圧力検出室40の外周囲には、環状の
溝(Oリング溝)41が形成され、この溝41内には、
圧力検出室40を気密封止するためのOリング42が配
設されている。このOリング42は、例えばシリコンゴ
ム等の弾性材料よりなり、コネクタケース10と押さえ
部材35との間に介在し支持されている。An annular groove (O-ring groove) 41 is formed around the outer periphery of the pressure detection chamber 40.
An O-ring 42 for hermetically sealing the pressure detection chamber 40 is provided. The O-ring 42 is made of an elastic material such as silicon rubber, for example, and is supported between the connector case 10 and the pressing member 35.
【0048】そして、Oリング42は、コネクタケース
10と押さえ部材35とにより挟まれて押圧されてお
り、これによって、Oリング42はメタルダイヤフラム
34とともに圧力検出室40(つまり、凹部11内のオ
イル15)を封止する役割を果たしている。The O-ring 42 is sandwiched and pressed between the connector case 10 and the holding member 35, whereby the O-ring 42 is moved together with the metal diaphragm 34 into the pressure detection chamber 40 (that is, the oil in the recess 11). 15).
【0049】なお、本例では、上記溝41内には、Oリ
ング42の外周にバックアップリング43が設けられて
いる。このバックアップリング43は、例えば4フッ化
エチレン樹脂等の樹脂材料よりなり、Oリング42が広
がったときにOリング42がコネクタケース10と押さ
え部材35との隙間に入り込んで損傷するのを防止する
等の役割を担うものである。In this embodiment, a backup ring 43 is provided in the groove 41 on the outer periphery of the O-ring 42. The backup ring 43 is made of, for example, a resin material such as tetrafluoroethylene resin, and prevents the O-ring 42 from entering the gap between the connector case 10 and the pressing member 35 and being damaged when the O-ring 42 spreads. It plays a role such as.
【0050】このように、本実施形態では、押さえ部材
35は、一側(図2中の下方側)の面にてメタルダイヤ
フラム34を押さえつけるとともに反対側の面にてOリ
ング42を支持する役目を有している。そして、本実施
形態では、この押さえ部材35を、次のような独自の構
成としたことを主たる特徴としている。As described above, in the present embodiment, the pressing member 35 serves to press the metal diaphragm 34 on one side (the lower side in FIG. 2) and to support the O-ring 42 on the opposite side. have. The main feature of the present embodiment is that the holding member 35 has the following unique configuration.
【0051】すなわち、図2に示す様に、押さえ部材3
5は、その外周側の部位がメタルダイヤフラム34に接
触する接触部35aとして構成され、その内周側の部位
が外周側の部位(接触部35a)よりも厚さが薄くメタ
ルダイヤフラム34とは接触しない非接触部35bとし
て構成されている。That is, as shown in FIG.
Reference numeral 5 designates a contact portion 35a whose outer peripheral portion is in contact with the metal diaphragm 34, and whose inner peripheral portion has a smaller thickness than the outer peripheral portion (the contact portion 35a) and is in contact with the metal diaphragm 34. It is configured as a non-contact portion 35b that does not.
【0052】このような環状の押さえ部材35は、金属
素材に対してプレス加工等を施すことにより、容易に形
成することができる。特に本例では、上記非接触部35
bを、接触部35aから押さえ部材35の内周端部に向
かって厚さが連続的に薄くなっているテーパ部としてい
る。Such an annular pressing member 35 can be easily formed by subjecting a metal material to press working or the like. In particular, in this example, the non-contact portion 35
b is a tapered portion whose thickness is continuously reduced from the contact portion 35a toward the inner peripheral end of the pressing member 35.
【0053】また、本例では、図2に示す様に、押さえ
部材35は、その断面(径方向の断面)形状をみたとき
L字形状をなしている。即ち、コネクタケース10とハ
ウジング30との挿入部において当該挿入方向へ延びる
ようにコネクタケース10とハウジング30との間に介
在する第1の部分351と、この第1の部分351から
折れ曲がって延びメタルダイヤフラム34を挟みつける
第2の部分352とによりL字形状をなしている。In this embodiment, as shown in FIG. 2, the pressing member 35 has an L-shape when viewed in cross section (radial cross section). That is, a first portion 351 interposed between the connector case 10 and the housing 30 so as to extend in the insertion direction at the insertion portion of the connector case 10 and the housing 30, and a metal extending and bending from the first portion 351. The second portion 352 that sandwiches the diaphragm 34 forms an L-shape.
【0054】つまり、本例では、押さえ部材35におけ
る第2の部分352が、接触部35aおよび非接触部3
5bを構成する部位となっている。そして、押さえ部材
35において、第1の部分351よりも第2の部分35
2の方が肉厚が大きくなっている。例えば、第1の部分
351の肉厚は0.3mmとすることができ、第2の部
分352における接触部35aの肉厚は、0.4mm以
上とすることができる。That is, in this example, the second portion 352 of the holding member 35 is formed by the contact portion 35a and the non-contact portion 3a.
5b. Then, in the holding member 35, the second portion 35 is larger than the first portion 351.
2 has a larger wall thickness. For example, the thickness of the first portion 351 can be 0.3 mm, and the thickness of the contact portion 35a in the second portion 352 can be 0.4 mm or more.
【0055】次に、上記圧力センサS1の製造方法につ
いて述べる。ターミナル12がインサート成形されたコ
ネクタケース10を用意する。シリコン系樹脂等よりな
る接着剤を用いて、コネクタケース10の凹部11内へ
センサチップ20を台座21を介し接着固定する。Next, a method of manufacturing the pressure sensor S1 will be described. The connector case 10 in which the terminal 12 is insert-molded is prepared. The sensor chip 20 is bonded and fixed to the recess 11 of the connector case 10 via the pedestal 21 by using an adhesive made of a silicon resin or the like.
【0056】そして、凹部11内へシール剤14を注入
し、シール剤14を各ターミナル12の周囲へ行き渡ら
せた後、硬化させる。次に、ワイヤボンディングを行っ
て、各ターミナル12の突出部の先端面とセンサチップ
20とをワイヤ13で結線する。Then, the sealant 14 is injected into the concave portion 11, and the sealant 14 is spread around each terminal 12 and then cured. Next, by performing wire bonding, the tip surface of the protruding portion of each terminal 12 and the sensor chip 20 are connected with the wire 13.
【0057】そして、センサチップ20側を上にしてコ
ネクタケース10を配置し、コネクタケース10の上方
から、ディスペンサ等によりフッ素オイル等よりなるオ
イル15を、凹部11へ一定量注入する。Then, the connector case 10 is arranged with the sensor chip 20 side up, and a fixed amount of oil 15 made of fluorine oil or the like is injected into the recess 11 from above the connector case 10 by a dispenser or the like.
【0058】続いて、一端側にメタルダイヤフラム34
及び押さえ部材35が全周溶接されたハウジング30を
用意し、このハウジング30を上から水平を保ったま
ま、ハウジング30の開口部31をコネクタケース10
に嵌合するように降ろす。この状態のものを真空室に入
れて真空引きを行い圧力検出室40内の余分な空気を除
去する。Subsequently, a metal diaphragm 34 is provided at one end.
And a housing 30 in which the holding member 35 is welded all around. The opening 31 of the housing 30 is connected to the connector case 10 while keeping the housing 30 horizontal from above.
Lower so that it fits into This state is put in a vacuum chamber, and the air is evacuated to remove excess air in the pressure detection chamber 40.
【0059】その後、コネクタケース10と押さえ部材
35とが十分接するまで押さえ、メタルダイヤフラム3
4とOリング42によりシールされた圧力検出室40を
形成する。次に、ハウジング30の端部30aをコネク
タケース10にかしめることにより、ハウジング30と
コネクタケース10と一体化する。こうして、コネクタ
ケース10とハウジング30との組合せ固定がなされ、
図1に示す圧力センサS1が完成する。After that, the connector case 10 and the pressing member 35 are pressed until they are sufficiently in contact with each other, and the metal diaphragm 3 is pressed.
4 and a pressure detection chamber 40 sealed by an O-ring 42. Next, the housing 30 and the connector case 10 are integrated by caulking the end 30a of the housing 30 to the connector case 10. Thus, the combination of the connector case 10 and the housing 30 is fixed.
The pressure sensor S1 shown in FIG. 1 is completed.
【0060】かかる圧力センサS1の基本的な圧力検出
動作について述べる。圧力センサS1は、例えば、ハウ
ジング30のネジ部33を介して、車両の適所に取り付
けられる。そして、外部からの圧力(上記したエアコン
の冷媒や自動車の燃料等の圧力)が、ハウジング30の
圧力導入孔32を介して圧力センサS1内に導入され
る。The basic pressure detecting operation of the pressure sensor S1 will be described. The pressure sensor S <b> 1 is attached to an appropriate position of the vehicle via, for example, the screw portion 33 of the housing 30. Then, an external pressure (the above-described pressure of the refrigerant of the air conditioner or the fuel of the vehicle) is introduced into the pressure sensor S <b> 1 through the pressure introduction hole 32 of the housing 30.
【0061】すると、導入された圧力がメタルダイヤフ
ラム34に印加され、メタルダイヤフラム34には応力
(歪み応力)が発生する。この応力は、圧力検出室40
内のオイル15を介して、センサチップ20へ伝達さ
れ、センサチップ20の受圧面に印加される。Then, the introduced pressure is applied to the metal diaphragm 34, and a stress (strain stress) is generated in the metal diaphragm 34. This stress is applied to the pressure detection chamber 40
The oil is transmitted to the sensor chip 20 via the oil 15 therein, and is applied to the pressure receiving surface of the sensor chip 20.
【0062】そして、印加された圧力に応じた電気信号
がセンサ信号として、センサチップ20から出力され
る。このセンサ信号は、センサチップ20からワイヤ1
3、ターミナル12を介して、上記外部回路へ伝達され
る。以上が、圧力センサS1における基本的な圧力検出
動作である。Then, an electric signal corresponding to the applied pressure is output from the sensor chip 20 as a sensor signal. This sensor signal is sent from the sensor chip 20 to the wire 1
3. The signal is transmitted to the external circuit through the terminal 12. The above is the basic pressure detecting operation in the pressure sensor S1.
【0063】ところで、本実施形態のオイル封止型の圧
力センサS1では、環状の押さえ部材35において、外
周側の部位をメタルダイヤフラム34に接触する接触部
35aとして構成し、内周側の部位を当該外周側の部位
よりも厚さが薄くメタルダイヤフラム34とは接触しな
い非接触部35bとして構成したことを特徴としてい
る。In the oil-sealed pressure sensor S1 of the present embodiment, the outer peripheral portion of the annular pressing member 35 is formed as a contact portion 35a that contacts the metal diaphragm 34, and the inner peripheral portion is formed. It is characterized in that it is formed as a non-contact portion 35b which is thinner than the portion on the outer peripheral side and does not contact the metal diaphragm 34.
【0064】このような構成を採用した押さえ部材35
の効果等について、上記図5に示した従来の押さえ部材
J1と比較しながら、図3の模式図を参照して具体的に
述べる。まず、従来の押さえ部材J1では、Oリング4
2を支持する面及びメタルダイヤフラム34に接して押
さえる面の径方向の幅は、同じ幅W1である。Pressing member 35 adopting such a configuration
The effect and the like will be specifically described with reference to the schematic diagram of FIG. 3 in comparison with the conventional pressing member J1 shown in FIG. First, in the conventional holding member J1, the O-ring 4
2 is the same width W1 in the radial direction of the surface that supports and the surface that contacts and presses the metal diaphragm 34.
【0065】それに対して、本実施形態の押さえ部材3
5では、図3に示す様に、Oリング42を支持する面に
ついては、径方向の幅を従来と同等の幅W1に維持した
まま、メタルダイヤフラム34に接して押さえる面につ
いては、従来よりも径方向の幅を短い幅W2とすること
ができる。On the other hand, the holding member 3 of the present embodiment
In FIG. 5, as shown in FIG. 3, with respect to the surface supporting the O-ring 42, the surface to be pressed against the metal diaphragm 34 while maintaining the radial width at the same width W1 as the conventional one is smaller than the conventional one. The radial width can be the short width W2.
【0066】そのため、押さえ部材35におけるOリン
グ42を支持する機能を十分に確保しつつ、図3に示す
様に、押さえ部材35のメタルダイヤフラム34に対す
る拘束点P2を、接触部35aと非接触部35bとの境
界部とすることで、従来の拘束点P1(図5参照)より
も押さえ部材35における外周側の部位に位置させるこ
とができる。For this reason, as shown in FIG. 3, the restraining point P2 of the holding member 35 with respect to the metal diaphragm 34 is changed from the contact portion 35a to the non-contact portion while securing a sufficient function of supporting the O-ring 42 in the holding member 35. By setting the boundary with 35b, it can be located at a position on the outer peripheral side of the pressing member 35 with respect to the conventional constraint point P1 (see FIG. 5).
【0067】即ち、本実施形態によれば、メタルダイヤ
フラム34に対する拘束点P2を溶接部(メタルダイヤ
フラム固定部)36に近づけることができ、該拘束点P
2とメタルダイヤフラム固定部との距離L2を、従来の
拘束点とメタルダイヤフラム固定部との距離L1(図5
参照)に比べて、短くすることができる。That is, according to this embodiment, the constraint point P2 for the metal diaphragm 34 can be brought closer to the welded portion (metal diaphragm fixing portion) 36, and the constraint point P2
The distance L2 between the metal diaphragm 2 and the metal diaphragm fixing part is set to the distance L1 between the conventional constraint point and the metal diaphragm fixing part (see FIG. 5).
) Can be shortened.
【0068】そのため、メタルダイヤフラム34の変形
に伴って拘束点P2にメタルダイヤフラム34の応力F
が加わっても(図3中の白抜き矢印)、この応力Fの溶
接部(メタルダイヤフラム固定部)36への影響を従来
に比べて小さくすることができる。従って、本実施形態
によれば、メタルダイヤフラム34の変形に伴って加わ
る応力に対するメタルダイヤフラム固定部の耐性を向上
させることができる。Therefore, the stress F of the metal diaphragm 34 is applied to the constraint point P2 with the deformation of the metal diaphragm 34.
(Open arrows in FIG. 3), the influence of the stress F on the welded portion (metal diaphragm fixing portion) 36 can be reduced as compared with the conventional case. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the resistance of the metal diaphragm fixing portion to the stress applied due to the deformation of the metal diaphragm 34.
【0069】また、本例では、押さえ部材35における
非接触部35bを、接触部35aから押さえ部材35の
内周端部に向かって厚さが連続的に薄くなっているテー
パ部としている。ここで、この非接触部35bはテーパ
部でなくとも良く、例えば、接触部35aと非接触部3
5bとの間に段差をもって、非接触部35bの厚さが接
触部35aに対して非連続的に薄くなっていても良い。In this embodiment, the non-contact portion 35b of the pressing member 35 is a tapered portion whose thickness continuously decreases from the contact portion 35a toward the inner peripheral end of the pressing member 35. Here, the non-contact portion 35b does not have to be a tapered portion.
5b, the thickness of the non-contact portion 35b may be discontinuously reduced with respect to the contact portion 35a.
【0070】しかし、本例のように、非接触部35bを
接触部35a側から連続的に薄くなったテーパ形状とす
ることにより、非連続的に薄くした場合に比べて、接触
部35aに比べ厚さの薄い非接触部35bにおけるOリ
ング42の支持強度をより強いものとすることができ、
好ましい。However, as in the present embodiment, the non-contact portion 35b has a tapered shape that is continuously thinned from the contact portion 35a side, so that the non-contact portion 35b has a smaller thickness than the contact portion 35a. The supporting strength of the O-ring 42 in the non-contact portion 35b having a small thickness can be further increased,
preferable.
【0071】また、このテーパ部は、メタルダイヤフラ
ム34のオイル側への変位特性の向上にもつながる。即
ち、上記図5に示す従来構成に比べて、メタルダイヤフ
ラム34の変位点(拘束点)をメタルダイヤフラム34
の外側寄りに移動させることができるため、変位量を大
きくすることができる。The tapered portion also improves the displacement characteristics of the metal diaphragm 34 toward the oil side. That is, as compared with the conventional configuration shown in FIG. 5, the displacement point (constraint point) of the metal diaphragm 34 is
Can be moved closer to the outside, so that the amount of displacement can be increased.
【0072】なお、メタルダイヤフラム34がオイル1
5側へ変位したときに、当該テーパ部(非接触部)とメ
タルダイヤフラム34とが接触しないようにする必要が
ある。そのために、当該テーパ部の角度、即ち、図3に
示す接触部35aがメタルダイヤフラム34に接する界
面とテーパ部とのなす角度θは、メタルダイヤフラム3
4の変位角度(例えば16°)以上とする。The metal diaphragm 34 is oil 1
It is necessary to prevent the tapered portion (non-contact portion) from coming into contact with the metal diaphragm 34 when displaced to the fifth side. Therefore, the angle of the tapered portion, that is, the angle θ between the interface where the contact portion 35a contacts the metal diaphragm 34 and the tapered portion shown in FIG.
4 or more (for example, 16 °).
【0073】また、上述したように本例の押さえ部材3
5は、その断面(径方向断面)形状をみたとき、第1の
部分351と第2の部分352とよりなるL字形状をな
しており、当該第2の部分352が、接触部35aおよ
び非接触部35bを構成する部位となっている(図2参
照)。Further, as described above, the holding member 3 of this embodiment
5 has an L-shape including a first portion 351 and a second portion 352 when viewed in cross section (radial cross section), and the second portion 352 includes the contact portion 35a and the non-contact portion. It is a part constituting the contact part 35b (see FIG. 2).
【0074】本実施形態の様に、凹部11が形成された
コネクタケース10の一端側を、ハウジング30の一端
側の開口部31に挿入して組み付ける構成の場合、押さ
え部材35をハウジング30の開口部31に固定する方
法は、通常、圧入により行われる。As in the present embodiment, in the case where one end of the connector case 10 in which the recess 11 is formed is inserted into the opening 31 on one end of the housing 30 and assembled, the holding member 35 is connected to the opening of the housing 30. The method of fixing to the part 31 is usually performed by press fitting.
【0075】このとき、本例のように、押さえ部材35
が第1の部分351と第2の部分352とよりなる断面
L字状の環状部材であると、第1の部分351が圧入代
となって圧入部の接触面積を稼ぐことができる。そのた
め、ハウジング30の開口部31への押さえ部材35の
圧入による固定性を良好なものとすることができ、好ま
しい。At this time, as in this example, the holding member 35
Is an annular member having an L-shaped cross section composed of the first portion 351 and the second portion 352, the first portion 351 serves as a press-in allowance and can increase the contact area of the press-fit portion. Therefore, the fixing property by press-fitting the pressing member 35 into the opening 31 of the housing 30 can be improved, which is preferable.
【0076】さらに、断面L字状の環状の押さえ部材3
5においては、本例のように、第1の部分351よりも
第2の部分352の方が肉厚が大きいことが好ましい。
これは、次の理由による。Further, an annular pressing member 3 having an L-shaped cross section
In 5, the thickness of the second portion 352 is preferably larger than that of the first portion 351 as in this example.
This is for the following reason.
【0077】まず、メタルダイヤフラム34を挟みつけ
る第2の部分352を厚いものとできるため、メタルダ
イヤフラム34の変形に伴って加わる応力に対するメタ
ルダイヤフラム固定部の耐性をより向上させることがで
きる。また、コネクタケース10とハウジング30との
間に介在する第1の部分351を薄いものとできるた
め、押さえ部材35の径方向へのセンサ体格の増加を抑
えることができる。First, since the second portion 352 sandwiching the metal diaphragm 34 can be made thicker, the resistance of the metal diaphragm fixing portion to the stress applied due to the deformation of the metal diaphragm 34 can be further improved. Further, since the first portion 351 interposed between the connector case 10 and the housing 30 can be made thin, it is possible to suppress an increase in the sensor size of the pressing member 35 in the radial direction.
【0078】ここで、上述したように、押さえ部材35
においては、接触部35aの肉厚を0.4mm以上とす
ることが好ましい。メタルダイヤフラム34の変形によ
り溶接部(メタルダイヤフラム固定部)36に加わる応
力は、材料力学的には押さえ部材35の板厚(肉厚)が
厚いほど小さくなる。具体的には、該応力は、押さえ部
材35の板厚の2乗に反比例する。Here, as described above, the pressing member 35
In this case, it is preferable that the thickness of the contact portion 35a be 0.4 mm or more. The stress applied to the welded portion (metal diaphragm fixed portion) 36 due to the deformation of the metal diaphragm 34 becomes smaller as the plate thickness (wall thickness) of the holding member 35 becomes thicker in terms of material mechanics. Specifically, the stress is inversely proportional to the square of the thickness of the pressing member 35.
【0079】このことから、本発明者等は、押さえ部材
35に加わる荷重を使用圧力範囲とした場合の、押さえ
部材35の接触部35aの板厚と溶接部36に加わる応
力との関係を計算により求めた。その結果を図4に示
す。図4から、接触部35aの肉厚が0.4mm以上で
あれば、溶接部36に加わる応力を、押さえ部材35の
降伏応力(例えば280MPa)以下に確実に抑えるこ
とができることがわかる。From this, the present inventors calculated the relationship between the plate thickness of the contact portion 35a of the holding member 35 and the stress applied to the welded portion 36 when the load applied to the holding member 35 was within the working pressure range. Determined by FIG. 4 shows the results. FIG. 4 shows that when the thickness of the contact portion 35a is 0.4 mm or more, the stress applied to the welded portion 36 can be reliably suppressed to the yield stress (for example, 280 MPa) of the pressing member 35 or less.
【0080】また、上記図2や図3に示す様に、本実施
形態では、押さえ部材35における接触部35aと非接
触部35bとの境界部が、メタルダイヤフラム34に対
する拘束点P2となっているが、ハウジング30におい
ても、メタルダイヤフラム34との接触部と非接触部の
境界部に、メタルダイヤフラム34に対する拘束点P3
が存在する(図2参照)。As shown in FIGS. 2 and 3, in this embodiment, the boundary between the contact portion 35a and the non-contact portion 35b of the holding member 35 is a constraint point P2 for the metal diaphragm 34. However, also in the housing 30, at the boundary between the contact portion and the non-contact portion with the metal diaphragm 34, a constraint point P3 for the metal diaphragm 34 is formed.
Exists (see FIG. 2).
【0081】ここで、押さえ部材35側の拘束点P2と
ハウジング30側の拘束点P3との位置が重ならないよ
うにずらすことが好ましい。本例では、図2に示す様
に、ハウジング30側の拘束点P3を、押さえ部材35
側の拘束点P2よりもメタルダイヤフラム34の外周側
に位置させている。Here, it is preferable to shift the positions of the restraining point P2 on the holding member 35 side and the restraining point P3 on the housing 30 side so as not to overlap. In this example, as shown in FIG. 2, the restraining point P3 on the housing 30 side is
It is located on the outer peripheral side of the metal diaphragm 34 from the side constraint point P2.
【0082】圧力検出時においては、メタルダイヤフラ
ム34は、オイル15側に変位するが、高温環境下では
非検出時にオイル15が膨張して、メタルダイヤフラム
34がハウジング30側(圧力導入孔32側)へ変位す
る可能性がある。At the time of pressure detection, the metal diaphragm 34 is displaced toward the oil 15 side. However, in a high-temperature environment, the oil 15 expands at the time of non-detection, and the metal diaphragm 34 moves to the housing 30 side (the pressure introduction hole 32 side). May be displaced.
【0083】その場合、もし、上記2つの拘束点P2、
P3の位置が重なって一致していると、メタルダイヤフ
ラム34は、同じ位置を支点として互いに反対する方向
へ変位することとなる。すると、メタルダイヤフラム3
4の同じ位置に、繰り返し曲げ応力が加わることとなる
ため、メタルダイヤフラム34の耐久性という点からは
好ましくない。In this case, if the above two constraint points P2,
If the positions of P3 overlap and coincide, the metal diaphragm 34 will be displaced in directions opposite to each other with the same position as a fulcrum. Then, the metal diaphragm 3
Since the bending stress is repeatedly applied to the same position of No. 4, it is not preferable from the viewpoint of the durability of the metal diaphragm 34.
【0084】その点、上記2つの拘束点P2、P3の位
置が重ならないようにずらすことで、反対方向への変位
による曲げ応力が、メタルダイヤフラム34の同じ位置
に加わらないため、メタルダイヤフラム34の耐久性と
いう点から好ましい。図2に示す例では、ハウジング3
0側の拘束点P3が、Oリング42の幅の中心、即ち、
Oリング42の内周径と外周径とを足して2で割った径
よりも内側に位置している。At this point, by shifting the positions of the two constraint points P2 and P3 so that they do not overlap with each other, the bending stress due to the displacement in the opposite direction is not applied to the same position of the metal diaphragm 34. It is preferable from the viewpoint of durability. In the example shown in FIG.
The 0-side constraint point P3 is at the center of the width of the O-ring 42,
The O-ring 42 is located inside a diameter obtained by adding the inner diameter and the outer diameter of the O-ring 42 and dividing the sum by two.
【0085】(他の実施形態)なお、押さえ部材35
は、上記した第1の部分351と第2の部分352とよ
りなる断面L字状の環状部材でなくともよく、その断面
形状をみたとき、第1の部分351が無く、第2の部分
352のみよりなる環状部材であっても良い。また、メ
タルダイヤフラム固定部は溶接以外にも、接着等にて形
成してもよい。(Other Embodiments) The pressing member 35
Need not be an annular member having an L-shaped cross section composed of the first portion 351 and the second portion 352 described above. When the cross-sectional shape is viewed, the first portion 351 is not present, and the second portion 352 is not provided. It may be an annular member consisting only of the above. Further, the metal diaphragm fixing portion may be formed by bonding or the like other than welding.
【0086】要するに、本発明は、オイル封止型の圧力
センサにおいて、メタルダイヤフラム及びOリングを支
持する環状の押さえ部材に、上記した接触部及び非接触
部を備えたことを主たる特徴とするものであるから、他
の部分は適宜設計変更可能である。In short, the present invention is characterized in that an oil-sealed pressure sensor is characterized in that an annular pressing member supporting a metal diaphragm and an O-ring is provided with the above-mentioned contact portion and non-contact portion. Therefore, the other parts can be appropriately changed in design.
【0087】また、本発明の圧力センサは、エアコンの
冷媒圧や自動車の燃料噴射系の燃料圧を検出する自動車
用の圧力センサ以外にも、検出圧力が例えば0〜20M
Paといった高い範囲の圧力検出にまで使用される圧力
センサに用いて好適であるが、その用途は限定されるも
のではない。The pressure sensor according to the present invention has a detection pressure of, for example, 0 to 20 M in addition to a vehicle pressure sensor for detecting a refrigerant pressure of an air conditioner and a fuel pressure of a fuel injection system of the vehicle.
It is suitable for use in a pressure sensor used for detecting pressure in a high range such as Pa, but its use is not limited.
【図1】本実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図
である。FIG. 1 is an overall schematic cross-sectional view of a pressure sensor according to an embodiment.
【図2】図1中のオイル封止部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of an oil sealing portion in FIG.
【図3】本発明の作用効果を説明するための模式図であ
る。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation and effect of the present invention.
【図4】押さえ部材の板厚と溶接部に加わる応力との関
係を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a plate thickness of a pressing member and a stress applied to a welded portion.
【図5】従来の圧力センサにおけるオイル封止部の概略
断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view of an oil sealing portion in a conventional pressure sensor.
10…コネクタケース、11…コネクタケースの凹部、
15…オイル、20…センサチップ、30…ハウジン
グ、31…ハウジングの開口部、32…圧力導入孔、3
4…メタルダイヤフラム、35…押さえ部材、35a…
押さえ部材の接触部、35b…押さえ部材の非接触部、
351…押さえ部材の第1の部分、352…押さえ部材
の第2の部分、42…Oリング。10 ... connector case, 11 ... recess of connector case,
15: Oil, 20: Sensor chip, 30: Housing, 31: Opening of housing, 32: Pressure introduction hole, 3
4: Metal diaphragm, 35: Holding member, 35a ...
Contact portion of the pressing member, 35b ... non-contact portion of the pressing member,
351, a first portion of the pressing member, 352, a second portion of the pressing member, 42, an O-ring.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大竹 精一郎 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 2F055 AA40 BB20 CC02 DD04 EE13 FF07 FF38 GG22 HH08 4M112 AA01 CA01 EA14 GA01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Seiichiro Otake 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in DENSO Corporation (Reference) 2F055 AA40 BB20 CC02 DD04 EE13 FF07 FF38 GG22 HH08 4M112 AA01 CA01 EA14 GA01
Claims (5)
ケース(10)と、 前記凹部内に配設された圧力検出用の検出素子(20)
と、 前記検出素子を覆うように前記凹部内に充填されたオイ
ル(15)と、 外部から圧力を導入可能な圧力導入孔(32)を有し、
前記凹部を覆うように前記第1のケースに組み付けられ
た第2のケース(30)と、 周辺部が前記第2のケースに固定された状態で前記オイ
ルを封止するように、前記凹部と前記圧力導入孔とを区
画するメタルダイヤフラム(34)と、 前記メタルダイヤフラムの周辺部に配置され、前記メタ
ルダイヤフラムを前記第2のケースとの間に挟みつける
ように固定する環状の押さえ部材(35)と、 前記第1のケースと前記押さえ部材との間に介在し支持
されたOリング(42)とを備え、 前記圧力導入孔から導入された圧力により前記メタルダ
イヤフラムに発生する応力を、前記オイルを介して前記
検出素子へ伝達するようにした圧力センサにおいて、 前記押さえ部材は、その外周側の部位が前記メタルダイ
ヤフラムに接触する接触部(35a)として構成され、
その内周側の部位が前記外周側の部位よりも厚さが薄く
前記メタルダイヤフラムとは接触しない非接触部(35
b)として構成されているものであることを特徴とする
圧力センサ。1. A first case (10) having a concave portion (11) formed on one surface, and a pressure detecting element (20) disposed in the concave portion.
An oil (15) filled in the recess so as to cover the detection element, and a pressure introduction hole (32) through which pressure can be introduced from outside,
A second case (30) assembled to the first case so as to cover the concave portion, and the concave portion so as to seal the oil while a peripheral portion is fixed to the second case. A metal diaphragm (34) for partitioning the pressure introduction hole, and an annular pressing member (35) disposed around the metal diaphragm and fixed to sandwich the metal diaphragm between the second case and the second case. ), And an O-ring (42) interposed and supported between the first case and the holding member, wherein the stress generated in the metal diaphragm by the pressure introduced from the pressure introduction hole is In the pressure sensor configured to transmit the oil to the detection element via oil, the pressing member has a contact portion (3) in which a portion on an outer peripheral side thereof contacts the metal diaphragm. Is configured as a),
A non-contact portion (35) whose inner peripheral portion is thinner than the outer peripheral portion and does not contact the metal diaphragm.
b) A pressure sensor characterized by being configured as b).
(35a)から前記押さえ部材(35)の内周端部に向
かって厚さが連続的に薄くなっているテーパ部であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の圧力センサ。2. The non-contact portion (35b) is a tapered portion whose thickness is continuously reduced from the contact portion (35a) toward the inner peripheral end of the pressing member (35). The pressure sensor according to claim 1, wherein:
(10)の一端側の表面に形成されており、 前記第2のケース(30)は、一端側に開口部(31)
を有するとともに、他端側に前記圧力導入孔(32)を
有し、前記開口部に前記第1のケースの前記一端側が挿
入された状態で前記第1のケースに組み付けられている
ものであり、 前記押さえ部材は、その断面形状をみたとき、前記第1
および第2のケースの挿入部において当該挿入方向へ延
びるように前記第1のケースと前記第2のケースとの間
に介在する第1の部分(351)と、この第1の部分か
ら折れ曲がって延び前記メタルダイヤフラムを挟みつけ
る第2の部分(352)とよりなるL字形状をなしてお
り、 前記押さえ部材における前記第2の部分が、前記接触部
(35a)および前記非接触部(35b)を構成する部
位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。3. The recess (11) is formed on a surface of one end of the first case (10), and the second case (30) is formed with an opening (31) on one end.
And having the pressure introduction hole (32) on the other end side, and being assembled to the first case with the one end side of the first case inserted into the opening. The pressing member, when viewed in its cross-sectional shape, is the first member.
And a first portion (351) interposed between the first case and the second case so as to extend in the insertion direction in the insertion portion of the second case, and bend from the first portion. An L-shaped portion comprising a second portion (352) extending and sandwiching the metal diaphragm, wherein the second portion of the holding member comprises the contact portion (35a) and the non-contact portion (35b). The pressure sensor according to claim 1, wherein the pressure sensor comprises:
第1の部分(351)よりも前記第2の部分(352)
の方が肉厚が大きいことを特徴とする請求項3に記載の
圧力センサ。4. The holding member (35) has a second portion (352) rather than the first portion (351).
4. The pressure sensor according to claim 3, wherein the thickness is larger.
mm以上であることを特徴とする請求項1ないし4のい
ずれか1つに記載の圧力センサ。5. The thickness of the contact portion (35a) is 0.4
The pressure sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure sensor is not less than mm.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1322318C (en) * | 2004-02-04 | 2007-06-20 | 株式会社电装 | Pressure sensor having a metal diaphragm responsive to pressure |
CN102042886A (en) * | 2010-12-31 | 2011-05-04 | 长城汽车股份有限公司 | Gauge for enclasping force of oil seal |
JP2014194388A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-09 | Fuji Koki Corp | Pressure sensor |
JP2015075146A (en) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | 株式会社ミマキエンジニアリング | Method of manufacturing pressure buffer |
CN115077787A (en) * | 2018-06-13 | 2022-09-20 | 丹佛斯有限公司 | Pressure sensor arrangement |
Families Citing this family (4)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1322318C (en) * | 2004-02-04 | 2007-06-20 | 株式会社电装 | Pressure sensor having a metal diaphragm responsive to pressure |
CN102042886A (en) * | 2010-12-31 | 2011-05-04 | 长城汽车股份有限公司 | Gauge for enclasping force of oil seal |
JP2014194388A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-09 | Fuji Koki Corp | Pressure sensor |
JP2015075146A (en) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | 株式会社ミマキエンジニアリング | Method of manufacturing pressure buffer |
CN115077787A (en) * | 2018-06-13 | 2022-09-20 | 丹佛斯有限公司 | Pressure sensor arrangement |
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