JP2002181651A - 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、圧力センサに関す
るもので、特にそのセンシング部の汚れ防止構造に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure sensor, and more particularly to a structure for preventing a sensing portion from being stained.
【０００２】[0002]
【従来技術】従来、車輌用のエンジンにおけるインテー
クマニホールド内の吸入空気の圧力を測定する圧力セン
サがある。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a pressure sensor for measuring the pressure of intake air in an intake manifold in a vehicle engine.
【０００３】このような圧力センサの測定環境は、ミス
ト状のエンジンオイルやカーボンなどの汚染物質が浮遊
する非常に汚い環境であるため、圧力センサ内に汚染物
質が入り込んでしまう。[0003] The measurement environment of such a pressure sensor is a very dirty environment in which contaminants such as mist-like engine oil and carbon float, and contaminants enter the pressure sensor.
【０００４】圧力センサ内に汚染物質が入り込んでしま
うと、圧力センサの精度に悪影響を及ぼすため、特許第
２６９９６０６号に開示されている圧力センサのよう
に、圧力導入部に迷路構造を用いて、圧力センサ内へ侵
入する汚染物質の量を低減していた。[0004] When contaminants enter the pressure sensor, the accuracy of the pressure sensor is adversely affected. Therefore, as in a pressure sensor disclosed in Japanese Patent No. 2699606, a maze structure is used for a pressure introducing portion. The amount of contaminants entering the pressure sensor was reduced.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、圧力センサ内に侵入する汚染物質の量を低減する
ことはできるが、阻止できなかった汚染物質によって、
センサチップの表面に硬い膜を形成してしまい、それに
より圧力が硬い膜に吸収され、圧力の伝達を妨げてしま
うという問題がある。However, in the above prior art, although the amount of contaminants entering the pressure sensor can be reduced, the amount of contaminants that cannot be prevented is reduced.
There is a problem that a hard film is formed on the surface of the sensor chip, so that the pressure is absorbed by the hard film and the transmission of the pressure is hindered.
【０００６】また、圧力導入部に迷路構造を用いること
によって、部品点数が増加してしまったり、迷路構造に
より圧力導入孔が細くなるため、結露の発生により圧力
導入孔が閉塞してしまう。In addition, the use of a maze structure in the pressure introducing section increases the number of parts and the pressure introduction hole becomes narrower due to the maze structure, so that the pressure introduction hole is closed due to dew condensation.
【０００７】そこで、本発明の目的は、上記問題点に鑑
み、よりセンサチップの表面に汚染物質を堆積させない
とともに、結露の発生により圧力導入孔が閉塞すること
を防止した構造を用いた圧力センサを提供することにあ
る。In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a pressure sensor having a structure in which contaminants are not more deposited on the surface of a sensor chip and a pressure introduction hole is prevented from being blocked by the occurrence of dew. Is to provide.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１または２に記載
の圧力センサは、センサチップと圧力導入孔との間に、
遮蔽板を配置したことを特徴としている。詳しく説明す
ると、遮蔽板は、センサチップから見て圧力導入孔を遮
るように配置されている。According to a first aspect of the present invention, a pressure sensor is provided between a sensor chip and a pressure introduction hole.
It is characterized in that a shielding plate is arranged. More specifically, the shielding plate is disposed so as to block the pressure introducing hole when viewed from the sensor chip.
【０００９】センサチップと圧力導入孔との間に遮蔽板
を配置したことにより、圧力センサ内に侵入した汚染物
質の流れを、センサチップの周囲に導き、センサチップ
の表面に汚染物質が堆積することを防止できる。By disposing the shielding plate between the sensor chip and the pressure introducing hole, the flow of the contaminant that has entered the pressure sensor is guided around the sensor chip, and the contaminant deposits on the surface of the sensor chip. Can be prevented.
【００１０】また、遮蔽板を配置したことにより、汚染
物質の流れが遮蔽板にぶつかり、汚染物質が遮蔽板に付
着するため、圧力センサ内への汚染物質の侵入量を低減
できる。[0010] Further, by disposing the shielding plate, the flow of the contaminant hits the shielding plate and the contaminant adheres to the shielding plate, so that the amount of the contaminant entering the pressure sensor can be reduced.
【００１１】請求項３に記載の圧力センサは、遮蔽板と
ポートとは一体成形されていることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the pressure sensor, the shield plate and the port are integrally formed.
【００１２】遮蔽板とポートとを一体成形することによ
り、汚染物質の侵入を防止する構造において、別部品を
設ける必要がないため、部品点数を低減できる。Since the shield plate and the port are integrally formed, it is not necessary to provide a separate component in the structure for preventing intrusion of contaminants, so that the number of components can be reduced.
【００１３】請求項４に記載の圧力センサは、遮蔽板は
センサチップ側に向かって湾曲していることを特徴とし
ている。According to a fourth aspect of the present invention, in the pressure sensor, the shielding plate is curved toward the sensor chip.
【００１４】遮蔽板がセンサチップ側に向かって湾曲し
ていることにより、結露が発生しても、遮蔽板を伝っ
て、圧力導入孔から圧力センサの外部に水が落ちていく
ので、圧力センサ内に水が溜まらないようになってい
る。Since the shielding plate is curved toward the sensor chip, even if dew condensation occurs, water flows down the shielding plate and flows out of the pressure introducing hole to the outside of the pressure sensor. There is no water inside.
【００１５】請求項５に記載の圧力センサは、ポートに
は、圧力導入孔のセンサチップ側に設けられた開口部か
ら、圧力検出部に向かって広がるようにスロープが設け
られていることを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, in the pressure sensor, the port is provided with a slope extending from an opening provided on the sensor chip side of the pressure introducing hole toward the pressure detecting portion. And
【００１６】ポートにスロープを設けることにより、圧
力センサ内に侵入した汚染物質の流れを、センサチップ
の周囲に導くことができる。By providing a slope at the port, the flow of contaminants that have entered the pressure sensor can be guided around the sensor chip.
【００１７】請求項６に記載の圧力センサは、スロープ
には段差が付いていることを特徴としている。The pressure sensor according to the sixth aspect is characterized in that the slope has a step.
【００１８】スロープに段差を付けることにより、遮蔽
板とポートとの距離を確保でき、排水性を向上させるこ
とができる。By providing a step on the slope, the distance between the shielding plate and the port can be secured, and drainage can be improved.
【００１９】請求項７または８に記載の圧力センサは、
遮蔽板の面積は、圧力導入孔のセンサチップ側に設けら
れた開口部の面積と略同等以上であることを特徴として
いる。A pressure sensor according to claim 7 or 8 is
The area of the shielding plate is substantially equal to or greater than the area of an opening provided on the sensor chip side of the pressure introducing hole.
【００２０】遮蔽板の面積を、圧力導入孔のセンサチッ
プ側に設けられた開口部の面積と略同等以上とすること
により、圧力センサ内に侵入した汚染物質の流れを、セ
ンサチップの周囲に導き、センサチップの表面に汚染物
質が堆積することを防止できる。By making the area of the shielding plate substantially equal to or greater than the area of the opening provided on the sensor chip side of the pressure introducing hole, the flow of the contaminant that has entered the pressure sensor is reduced around the sensor chip. Thus, it is possible to prevent contaminants from being deposited on the surface of the sensor chip.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施形態を図面に従って説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２２】尚、本実施形態の圧力センサは、例えば、
車輌のエンジンにおけるインテークマニホールド内の吸
入空気の圧力を検出するために用いられる。The pressure sensor according to the present embodiment is, for example,
It is used for detecting the pressure of intake air in an intake manifold in a vehicle engine.
【００２３】図１には、本実施形態の圧力センサの断面
図を示す。また、図２（ａ）には図１におけるＡ矢視図
を示し、図２（ｂ）には図１におけるＢ矢視図を示す。
図３（ａ）には従来例を示し、図３（ｂ）には図１の要
部拡大図を示す。FIG. 1 is a sectional view of the pressure sensor according to the present embodiment. 2 (a) shows a view as viewed in the direction of arrow A in FIG. 1, and FIG. 2 (b) shows a view as viewed in the direction of arrow B in FIG.
FIG. 3A shows a conventional example, and FIG. 3B shows an enlarged view of a main part of FIG.
【００２４】本実施形態では、図１に示されるように、
検知した圧力を所定の関数によって電気信号に変換する
機能を持つ、センサチップとガラス台座からなる矩形状
の圧力検出部１が形成されている。In the present embodiment, as shown in FIG.
A rectangular pressure detection unit 1 having a function of converting a detected pressure into an electric signal by a predetermined function and including a sensor chip and a glass pedestal is formed.
【００２５】圧力検出部１は、フロロシリコン系接着剤
によって、モールド２の凹部に接着されるとともに、ワ
イヤ３とリード１１を介してコネクタピン４に接続し
て、検知した圧力を電気信号に変換した出力を外部に伝
えている。The pressure detecting section 1 is bonded to the concave portion of the mold 2 with a fluorosilicone adhesive, and is connected to the connector pin 4 via the wire 3 and the lead 11 to convert the detected pressure into an electric signal. The output is transmitted to the outside.
【００２６】モールド２は、周囲をフッ素ゴム９に囲ま
れるとともに、ケース１０に接着されている。The mold 2 is surrounded by a fluoro rubber 9 and is adhered to a case 10.
【００２７】また、圧力検出部１とワイヤ３は、厚さ２
μｍ程度のパリレンにてコーティングされ電気的絶縁を
確保しているとともに、凹部に注入されたゲル５によっ
てに覆われ、ミスト状のエンジンオイルやカーボンなど
の汚染物質から保護されている。The pressure detector 1 and the wire 3 have a thickness 2
It is coated with parylene of about μm to ensure electrical insulation, and is covered with the gel 5 injected into the concave portion, and is protected from contaminants such as mist-like engine oil and carbon.
【００２８】また、外部との気密性と圧力伝導のため
に、圧力検出部１を覆うように圧力導入孔８を有するポ
ート６が形成され、エポキシ系接着剤によってケース１
０と接着されている。Further, a port 6 having a pressure introducing hole 8 is formed so as to cover the pressure detecting portion 1 for airtightness and pressure conduction with the outside.
0.
【００２９】また、ポート６と圧力検出部１との間に
は、圧力検出部１から見て圧力導入孔８を遮るように遮
蔽板７が配置されている。尚、遮蔽板７は、ポート６と
一体成形されている。A shielding plate 7 is arranged between the port 6 and the pressure detector 1 so as to block the pressure introducing hole 8 as viewed from the pressure detector 1. The shielding plate 7 is formed integrally with the port 6.
【００３０】尚、本実施形態の圧力センサは、圧力導入
孔８を下向きにして取り付けられ、それによって、圧力
センサ内に溜まった水分を圧力センサの外に導くことが
できる。The pressure sensor according to the present embodiment is mounted with the pressure introducing hole 8 facing downward, so that water accumulated in the pressure sensor can be guided to the outside of the pressure sensor.
【００３１】また、図２（ａ）に示されるように、ポー
ト６と遮蔽板７との間には、支持部１２が形成されてお
り、これにより、遮蔽板７がポート６に固定されてい
る。As shown in FIG. 2A, a support portion 12 is formed between the port 6 and the shielding plate 7, whereby the shielding plate 7 is fixed to the port 6. I have.
【００３２】また、図２（ｂ）に示されるように、ポー
ト６には、圧力導入孔８の圧力検出部１側に設けられた
開口部から、圧力検出部１に向かって広がるように、お
椀状の２段階のスロープ１３が設けられている。As shown in FIG. 2 (b), the port 6 is formed so as to spread from the opening provided on the pressure detecting portion 1 side of the pressure introducing hole 8 toward the pressure detecting portion 1. A bowl-shaped two-stage slope 13 is provided.
【００３３】ここで、本実施形態の圧力センサにおい
て、空気及び汚染物質に流れについて簡単に説明する。Here, the flow of air and contaminants in the pressure sensor of the present embodiment will be briefly described.
【００３４】まず、インテークマニホールド内の圧力が
上昇すると、空気が圧縮されるため、インテークマニホ
ールドから圧力導入孔８を通って、圧力検出部１に向か
って空気の流れが発生する。First, when the pressure in the intake manifold rises, the air is compressed, so that a flow of air is generated from the intake manifold to the pressure detector 1 through the pressure introducing hole 8.
【００３５】この空気の流れと同時に、インテークマニ
ホールド内に浮遊する汚染物質が、圧力導入孔８を通っ
て圧力センサ内に侵入しようとする。At the same time as this air flow, the contaminants floating in the intake manifold try to enter the pressure sensor through the pressure introducing holes 8.
【００３６】圧力センサ内に汚染物質が侵入すると、図
３（ａ）に示される従来構造では、汚染物質によって、
圧力検出部１を覆っているゲル５の表面に硬い膜を形成
してしまい、それにより圧力が硬い膜に吸収され、圧力
の伝達を妨げてしまう。When a contaminant enters the pressure sensor, in the conventional structure shown in FIG.
A hard film is formed on the surface of the gel 5 covering the pressure detecting unit 1, whereby the pressure is absorbed by the hard film and the transmission of the pressure is hindered.
【００３７】そこで、本発明では、図３（ｂ）に示され
るように、圧力検出部１と圧力導入孔８との間に、円盤
状の遮蔽板７を配置し、圧力センサ内に侵入した汚染物
質の流れを、圧力検出部１の周囲に導き、圧力検出部１
の表面に汚染物質が堆積してしまうことを防止した。Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3 (b), a disk-shaped shielding plate 7 is arranged between the pressure detecting section 1 and the pressure introducing hole 8, and has entered the pressure sensor. The flow of the pollutant is guided around the pressure detection unit 1 and the pressure detection unit 1
Prevents contaminants from being deposited on the surface.
【００３８】また、汚染物質の流れが遮蔽板７にぶつか
ることで、汚染物質を遮蔽板７に付着させることがで
き、圧力センサ内への汚染物質の侵入量を低減できる。Further, since the flow of the contaminants hits the shield plate 7, the contaminants can adhere to the shield plate 7, and the amount of the contaminants entering the pressure sensor can be reduced.
【００３９】この際に、汚染物質の一つであるカーボン
のみが遮蔽板７にぶつかっても、遮蔽板７に付着するこ
とはないが、遮蔽板７にエンジンオイルが付着している
と、エンジンオイルが接着剤の役割を果たし、カーボン
を遮蔽板７に付着させることができる。At this time, even if only carbon, one of the pollutants, hits the shielding plate 7, the carbon does not adhere to the shielding plate 7. The oil plays the role of an adhesive, so that carbon can be attached to the shielding plate 7.
【００４０】また、遮蔽板７は、圧力検出部１側に向か
って湾曲になっているため、結露が発生しても、遮蔽板
７を伝って、圧力導入孔８から圧力センサの外に水が落
ちていくので、圧力センサ内に水が溜まってしまうこと
を防止できる。Further, since the shielding plate 7 is curved toward the pressure detecting section 1, even if dew condensation occurs, the water flows along the shielding plate 7 from the pressure introducing hole 8 to the outside of the pressure sensor. Falls, so that accumulation of water in the pressure sensor can be prevented.
【００４１】また、ポート６には、圧力導入孔８の圧力
検出部１側に設けられた開口部から、圧力検出部１に向
かって広がるようにスロープ１３が設けられているの
で、圧力センサ内に侵入した汚染物質の流れを、圧力検
出部１の周囲に導くことができる。Further, since the port 6 is provided with the slope 13 extending from the opening provided on the pressure detecting portion 1 side of the pressure introducing hole 8 toward the pressure detecting portion 1, the inside of the pressure sensor is provided. The flow of the contaminant that has entered the space can be guided around the pressure detection unit 1.
【００４２】さらに、スロープ１３には段差が設けられ
ているので、遮蔽板７とポート６との距離を確保でき、
排水性を向上させることができる。Further, since the slope 13 is provided with a step, the distance between the shield plate 7 and the port 6 can be secured.
Drainage can be improved.
【００４３】また、遮蔽板７の面積を、圧力導入項孔８
の開口部の面積と略同等以上とすることにより、圧力セ
ンサ内に侵入した汚染物質の流れを、圧力検出部１の周
囲に導き、圧力検出部１の表面に汚染物質が堆積するこ
とを防止できる。Further, the area of the shield plate 7 is changed to the pressure introduction hole 8.
The flow of the contaminant that has entered the pressure sensor is guided around the pressure detection unit 1 by preventing the contaminant from accumulating on the surface of the pressure detection unit 1 by making the area approximately equal to or larger than the area of the opening of the pressure sensor. it can.
【００４４】また、遮蔽板７は、圧力センサ内への汚染
物質の侵入を抑制するだけでなく、空気中の異物や空気
そのものの物理的衝撃から圧力検出部１を保護すること
ができる。Further, the shielding plate 7 can not only prevent the entry of contaminants into the pressure sensor, but also protect the pressure detecting section 1 from foreign substances in the air and physical impact of the air itself.
【００４５】また、遮蔽板７とポート６とは一体で樹脂
成形されているため、汚染物質の侵入を防止する構造に
おいて、別部品を設ける必要がないため、部品点数を低
減できる。Further, since the shielding plate 7 and the port 6 are integrally formed by resin molding, it is not necessary to provide a separate component in the structure for preventing intrusion of contaminants, so that the number of components can be reduced.
【００４６】以上のように、本実施形態によると、圧力
検出部１と圧力導入孔８との間に、円盤状の遮蔽板７を
設けることにより、圧力センサ内への汚染物質の侵入量
を低減するとともに、侵入した汚染物質の流れを、圧力
検出部１の周囲に導くことができるため、圧力検出部１
の表面に汚染物質が堆積してしまうことを防止した圧力
センサを提供することが可能となる。As described above, according to the present embodiment, by providing the disk-shaped shielding plate 7 between the pressure detecting unit 1 and the pressure introducing hole 8, the amount of contaminants entering the pressure sensor can be reduced. In addition to reducing the pressure, the flow of the invading contaminants can be guided around the pressure detection unit 1.
It is possible to provide a pressure sensor that prevents contaminants from accumulating on the surface of the pressure sensor.
【００４７】尚、本発明は、上記実施形態に限られるも
のではなく、様々な態様に適用可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be applied to various aspects.
【００４８】例えば、本実施形態では、遮蔽板７の形状
を円盤状としたが、四角形など他の形状でも構わない。For example, in the present embodiment, the shape of the shielding plate 7 is a disk, but may be other shapes such as a square.
【図１】本実施形態の圧力センサの断面を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram illustrating a cross section of a pressure sensor according to an embodiment.
【図２】（ａ）は図１におけるＡ矢視図で、（ｂ）は図
１におけるＢ矢視図を示す図である。2A is a view as viewed in the direction of arrow A in FIG. 1, and FIG. 2B is a view as viewed in the direction of arrow B in FIG.
【図３】（ａ）は従来例を示す図であり、（ｂ）は図１
の要部拡大図を示す図である。3A is a diagram showing a conventional example, and FIG. 3B is a diagram showing FIG.
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG.
１…圧力検出部、 ２…モールド、 ３…ワイヤ、 ４…コネクタピン、 ５…ゲル、 ６…ポート、 ７…遮蔽板、 ８…圧力導入孔、 ９…フッ素ゴム、 １０…ケース、 １１…リード、 １２…支持部、 １３…スロープ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pressure detection part, 2 ... Mold, 3 ... Wire, 4 ... Connector pin, 5 ... Gel, 6 ... Port, 7 ... Shielding plate, 8 ... Pressure introduction hole, 9 ... Fluororubber, 10 ... Case, 11 ... Lead , 12 ... Support, 13 ... Slope
Claims (8)
圧力検出部に固定されたポートと、 前記センサチップと前記圧力導入孔との間に配置された
遮蔽板とを備えたことを特徴とする圧力センサ。A pressure detection unit having a sensor chip; a port having a pressure introduction hole fixed to the pressure detection unit so as to cover the sensor chip; A pressure sensor, comprising: a shielding plate disposed between the pressure sensors.
向して配置され、前記遮蔽板は前記センサチップから見
て前記圧力導入孔を遮るように配置されていることを特
徴とする請求項１に記載の圧力センサ。2. The sensor chip according to claim 1, wherein the sensor chip is arranged so as to face the pressure introduction hole, and the shield plate is arranged so as to block the pressure introduction hole when viewed from the sensor chip. A pressure sensor according to claim 1.
てい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 pressure sensor according to claim 1, wherein the shielding plate is formed integrally with the port.
って湾曲していることを特徴とする請求項１乃至３の何
れか１つに記載の圧力センサ。4. The pressure sensor according to claim 1, wherein the shielding plate is curved toward the sensor chip.
ンサチップ側に設けられた開口部から前記圧力検出部に
向かって広がるようにスロープが設けられていることを
特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の圧力セ
ンサ。5. A slope provided in the port so as to widen from an opening provided on the sensor chip side of the pressure introducing hole toward the pressure detecting portion. 5. The pressure sensor according to any one of 4.
を特徴とする請求項５に記載の圧力センサ。6. The pressure sensor according to claim 5, wherein the slope has a step.
略同等以上であることを特徴とする請求項１乃至６の何
れか１つに記載の圧力センサ。7. The pressure sensor according to claim 1, wherein an area of the shielding plate is substantially equal to or greater than an area of the opening.
略同等以上であることを特徴とする請求項７に記載の圧
力センサ。8. The pressure sensor according to claim 7, wherein a diameter of the shielding plate is substantially equal to or greater than a diameter of the opening.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000377484A JP2002181651A (en) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | Pressure sensor |
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Cited By (5)
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