JP2003315195A - Pressure sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【技術分野】本発明は,感圧素子により圧力を計測する
圧力センサに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pressure sensor for measuring pressure by a pressure sensitive element.
【0002】[0002]
【従来技術】圧力センサは,シリコン基板上に形成した
歪ゲージと,シリコン基板を精密にエッチングして形成
した圧力検知用のダイヤフラムとを有する感圧素子を利
用したセンサである。そして,この圧力センサは,圧力
を受けたときダイヤフラムに生じるひずみを,上記歪ゲ
ージにより計測して圧力を測定する。2. Description of the Related Art A pressure sensor is a sensor using a pressure sensitive element having a strain gauge formed on a silicon substrate and a diaphragm for pressure detection formed by precisely etching the silicon substrate. The pressure sensor measures the strain generated in the diaphragm when the pressure is applied by the strain gauge.
【0003】従来の圧力センサ9は,図9に示すごと
く,感圧素子920を配置する受圧面932を有するコ
ネクタハウジング930と,シールダイヤフラム943
を有するセンサハウジング940とにより構成されてい
る。この圧力センサ9においては,コネクタハウジング
930をセンサハウジング940に挿入することによ
り,シールダイヤフラム943と受圧面932を互いに
正面に対峙させると共に両者の間に圧力室942を形成
する。そして,この圧力室942にシリコンオイル等の
非圧縮流体を圧力伝達媒体として充填する。そして,こ
の圧力センサ9により被計測環境944の圧力を計測す
るに当たっては,圧力導入孔941を経由してシールダ
イヤフラム943側に導入される圧力を,圧力伝達媒体
を介して感圧素子20に作用させる。As shown in FIG. 9, a conventional pressure sensor 9 includes a connector housing 930 having a pressure receiving surface 932 on which a pressure sensitive element 920 is arranged, and a seal diaphragm 943.
And a sensor housing 940 having In this pressure sensor 9, the connector housing 930 is inserted into the sensor housing 940 so that the seal diaphragm 943 and the pressure receiving surface 932 face each other in the front and a pressure chamber 942 is formed therebetween. Then, the pressure chamber 942 is filled with a non-compressed fluid such as silicon oil as a pressure transmission medium. When measuring the pressure of the measurement environment 944 by the pressure sensor 9, the pressure introduced to the seal diaphragm 943 side through the pressure introduction hole 941 acts on the pressure sensitive element 20 via the pressure transmission medium. Let
【0004】[0004]
【解決しようとする課題】しかしながら,上記従来の圧
力センサ9にあっては,次のような問題がある。即ち,
上記感圧素子920は,コネクタハウジング930の受
圧面932に露出している。そのため,センサハウジン
グ940とコネクタハウジング930とを組み付ける
際,あるいは,感圧素子920を取り付けたコネクタハ
ウジング930を保管する際に,感圧素子920や,感
圧素子920に接続されたボンディングワイヤ等にトラ
ブルを生じやすくなる。それ故,圧力センサ9を製造す
るに当たって,その生産性を十分に高くすることが難し
かった。However, the conventional pressure sensor 9 has the following problems. That is,
The pressure sensitive element 920 is exposed on the pressure receiving surface 932 of the connector housing 930. Therefore, when the sensor housing 940 and the connector housing 930 are assembled, or when the connector housing 930 with the pressure-sensitive element 920 is stored, the pressure-sensitive element 920, the bonding wire connected to the pressure-sensitive element 920, or the like is used. Trouble is likely to occur. Therefore, when manufacturing the pressure sensor 9, it was difficult to increase the productivity sufficiently.
【0005】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので,生産性の高い圧力センサを提供しようとす
るものである。The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to provide a pressure sensor having high productivity.
【0006】[0006]
【課題の解決手段】本発明は,感圧素子を配置した受圧
面を有するコネクタハウジングと,センサハウジング
と,該センサハウジングに対して上記コネクタハウジン
グを一定の挿入軸に沿って嵌入することにより上記セン
サハウジングと上記コネクタハウジングとの間に形成さ
れた圧力室とを有し,該圧力室には,上記感圧素子を収
容してある圧力センサにおいて,上記圧力室内には,上
記感圧素子を被うようにカバーが取り付けられているこ
とを特徴とする圧力センサにある(請求項1)。According to the present invention, a connector housing having a pressure receiving surface on which a pressure sensitive element is arranged, a sensor housing, and the connector housing are fitted into the sensor housing along a fixed insertion axis. A pressure sensor having a pressure chamber formed between a sensor housing and the connector housing, wherein the pressure chamber contains the pressure-sensitive element, wherein the pressure chamber has the pressure-sensitive element. A pressure sensor is characterized in that a cover is attached so as to cover it (Claim 1).
【0007】本発明の上記圧力センサにおいては,上記
感圧素子を被うようにカバーが取り付けられている。そ
のため,上記圧力センサを製造するに当たって,上記感
圧素子及び,これに接続されたボンディングワイヤ等を
傷つけるようなことがない。In the pressure sensor of the present invention, a cover is attached so as to cover the pressure sensitive element. Therefore, in manufacturing the pressure sensor, the pressure-sensitive element and the bonding wire connected to the pressure-sensitive element are not damaged.
【0008】このように,本発明による圧力センサは,
上記感圧素子やこの感圧素子に接続したボンディングワ
イヤ等にトラブルが生ずることが少なく,生産性良く製
造しうるものである。As described above, the pressure sensor according to the present invention is
Trouble does not occur in the pressure-sensitive element and the bonding wire connected to the pressure-sensitive element, and the pressure-sensitive element can be manufactured with high productivity.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明における上記カバーとして
は,例えば,PPS樹脂等の材料より作製することがで
きる。また,上記感圧素子は,上記感圧素子の素子面か
ら外方へ向かう法線の方向と,上記挿入軸の挿入方向と
のなす角が60度〜100度の範囲となるよう取り付け
られていることが好ましい(請求項2)。ここで上記感
圧素子は,その素子面の法線方向に厚みが薄い平板形状
を有するものである。そのため,上記感圧素子を,その
素子面から外方へ向かう法線の方向と,上記挿入軸の挿
入方向とのなす角が60度〜100度の範囲となるよう
に取り付ける場合には,感圧素子を挿入軸方向に投影す
る投影領域の面積,即ち軸方向投影面積を低減すること
ができる。そして,この軸方向投影面積を抑制すること
により,上記圧力室は,上記挿入軸に直交する断面積を
小さくすることができる。これにより,この圧力室を有
する上記圧力センサ全体を小型化することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The cover in the present invention can be made of a material such as PPS resin. The pressure-sensitive element is attached such that an angle formed by a direction of a normal line outward from an element surface of the pressure-sensitive element and an insertion direction of the insertion shaft is in a range of 60 degrees to 100 degrees. Preferably (claim 2). Here, the pressure-sensitive element has a flat plate shape with a thin thickness in the direction normal to the element surface. Therefore, when the pressure-sensitive element is attached so that the angle formed by the direction of the normal line outward from the element surface and the insertion direction of the insertion shaft is in the range of 60 to 100 degrees, It is possible to reduce the area of the projection region that projects the pressure element in the insertion axis direction, that is, the projection area in the axial direction. Further, by suppressing the projected area in the axial direction, the pressure chamber can reduce the cross-sectional area orthogonal to the insertion axis. As a result, the entire pressure sensor having this pressure chamber can be downsized.
【0010】一方,このように感圧素子の素子面から外
方へ向かう法線の方向と,上記挿入軸の挿入方向とのな
す角が,60度〜100度となるよう配置すると,上記
センサハウジングに対する上記コネクタハウジングの挿
入距離が長くなり,その挿入作業時においてトラブルを
生じるおそれが高くなる。On the other hand, if the angle formed by the direction of the normal line outward from the element surface of the pressure sensitive element and the insertion direction of the insertion axis is 60 to 100 degrees, the sensor is The insertion distance of the connector housing with respect to the housing becomes long, and there is a high possibility that trouble will occur during the insertion work.
【0011】また,上記挿入軸に直交する上記圧力室の
断面積,すなわちコネクタハウジングを挿入するセンサ
ハウジングの凹部の挿入断面積が小さくなり,上記コネ
クタハウジングを挿入し難くなる。さらに,上記センサ
ハウジングに対して,上記コネクタハウジングを挿入し
ていくとき,上記感圧素子の素子面と上記センサハウジ
ングの内壁面とは僅かな隙間をもって正対している。そ
のため,その挿入作業時に,上記感圧素子を傷つけるお
それが極めて高くなる。Further, the cross-sectional area of the pressure chamber orthogonal to the insertion axis, that is, the insertion cross-sectional area of the recess of the sensor housing into which the connector housing is inserted becomes small, which makes it difficult to insert the connector housing. Further, when the connector housing is inserted into the sensor housing, the element surface of the pressure sensitive element and the inner wall surface of the sensor housing face each other with a slight gap. Therefore, there is a high possibility that the pressure-sensitive element will be damaged during the insertion work.
【0012】そこで,上記圧力センサは,上記感圧素子
を覆うようにカバーを有している。そのため,上記のご
とくセンサハウジングの挿入断面積が小さくなり,か
つ,コネクタハウジングを挿入する距離が長くなってい
ても,その挿入作業時において上記感圧素子等にダメー
ジを与えることがない。Therefore, the pressure sensor has a cover so as to cover the pressure sensitive element. Therefore, even if the insertion cross-sectional area of the sensor housing is small and the distance to insert the connector housing is long as described above, the pressure-sensitive element or the like is not damaged during the insertion work.
【0013】一方,上記のなす角が,60度未満の場合
又は100度を越える場合には,上記感圧素子の軸方向
投影面積の低減効果が十分でないため,圧力センサを十
分小型化することができないおそれがある。そのため,
より好ましくは,上記のなす角を70度〜90度とする
のが良い。また,上記のなす角の最も好ましい値は,9
0度である。この場合には,上記軸方向投影面積を最小
化することができる。そして,上記圧力センサの小型化
をさらに進めることができる。On the other hand, if the above-mentioned angle is less than 60 degrees or more than 100 degrees, the effect of reducing the projected area in the axial direction of the pressure sensitive element is not sufficient, so the pressure sensor should be miniaturized sufficiently. May not be possible. for that reason,
More preferably, the above angle is 70 to 90 degrees. The most preferable value of the above angle is 9
It is 0 degrees. In this case, the projected area in the axial direction can be minimized. Then, the pressure sensor can be further miniaturized.
【0014】また,上記センサハウジングは,シールダ
イヤフラムを有しており,該シールダイヤフラムにより
密封される上記圧力室には,圧力伝達媒体が封入してあ
ることが好ましい(請求項3)。この場合には,上記カ
バーは,上記圧力室の空間の一部を占有することとな
る。そのため,上記圧力室に充填する上記圧力伝達媒体
の充填量を低減することができる。それ故,上記圧力伝
達媒体が圧力を受けたときや,その温度が変動したとき
に生じるおそれがある微小な体積変化を抑制して,圧力
計測精度や応答性等の性能を向上させることができる。Further, it is preferable that the sensor housing has a seal diaphragm, and a pressure transmitting medium is enclosed in the pressure chamber sealed by the seal diaphragm (claim 3). In this case, the cover occupies a part of the space of the pressure chamber. Therefore, the filling amount of the pressure transmission medium filled in the pressure chamber can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the minute volume change that may occur when the pressure transmission medium receives pressure or its temperature fluctuates, and improve performance such as pressure measurement accuracy and responsiveness. .
【0015】また,上記カバーは,上記感圧素子の上記
素子面に上記圧力伝達媒体を導く媒体通路を形成するよ
う構成されていることが好ましい(請求項4)。この場
合には,上記カバーの外側と上記素子面側との間におい
て,上記圧力伝達媒体の自由な流通が確保されることと
なる。そのため,上記カバーは,圧力センサによる圧力
計測性能を高く維持しながら,有効に上記感圧素子及び
それに接続されたボンディングワイヤ等を保護すること
ができる。Further, it is preferable that the cover is configured to form a medium passage for guiding the pressure transmission medium on the element surface of the pressure sensitive element (claim 4). In this case, free circulation of the pressure transmission medium is ensured between the outside of the cover and the element surface side. Therefore, the cover can effectively protect the pressure-sensitive element, the bonding wire connected to the pressure-sensitive element, and the like while maintaining high pressure measurement performance by the pressure sensor.
【0016】また,上記コネクタハウジングと上記カバ
ーとは,互いに係合する係合部を有していることが好ま
しい(請求項5)。この場合には,上記カバーを上記コ
ネクタハウジングに取り付けるにあたって,上記係合部
を係合させることにより精度良く取り付けることができ
る。そのため,上記カバーが,本例の取り付け位置から
ずれて,上記感圧素子の素子面を傷つけたり,上記感圧
素子に接続されたボンディングワイヤを切断したりする
等のおそれがない。また,接着材等を使わず上記カバー
を取り付けることができれば,接着材のはみ出し等によ
る弊害,例えば,接着材が上記感圧素子に付着したり,
ボンディングワイヤを圧迫したりする等のトラブルを未
然に防止することができる。Further, it is preferable that the connector housing and the cover have engaging portions that engage with each other (claim 5). In this case, when the cover is attached to the connector housing, it can be attached accurately by engaging the engaging portion. Therefore, there is no possibility that the cover will be displaced from the mounting position of this example and the element surface of the pressure-sensitive element will be damaged or the bonding wire connected to the pressure-sensitive element will be cut. Also, if the cover can be attached without using an adhesive or the like, the adverse effects due to the protrusion of the adhesive, such as the adhesive adhering to the pressure sensitive element,
Trouble such as pressing the bonding wire can be prevented.
【0017】また,上記コネクタハウジングと上記カバ
ーとは,両者を組み合わせたとき上記挿入軸と直交する
断面が略円形状となっていると共に,この略円形状と,
上記挿入軸に直交する上記圧力室の断面の略円形状とは
略同一径を有していることが好ましい(請求項6)。こ
の場合には,上記コネクタハウジングを挿入していくと
き,上記センサハウジングやOリング等のシール材等に
対して,滑らかに挿入していくことができる。そのた
め,上記センサハウジングの被挿入面や,Oリング等を
傷つけるおそれがない。また,上記カバーは,上記コネ
クタハウジングと組み合わせられたときの上記挿入軸に
直交する断面形状を,上記圧力室の断面形状と略同一と
することにより上記圧力室内の一部の空間を効率良く占
有することができる。When the connector housing and the cover are combined, the cross section orthogonal to the insertion axis has a substantially circular shape, and the substantially circular shape,
It is preferable that the cross section of the pressure chamber orthogonal to the insertion axis has substantially the same diameter as the substantially circular shape (claim 6). In this case, when the connector housing is inserted, it can be smoothly inserted into the sensor housing or the sealing material such as the O-ring. Therefore, there is no risk of damaging the inserted surface of the sensor housing or the O-ring. Further, the cover has a cross-sectional shape, which is orthogonal to the insertion axis when combined with the connector housing, substantially the same as the cross-sectional shape of the pressure chamber, thereby efficiently occupying a part of the space in the pressure chamber. can do.
【0018】[0018]
【実施例】(実施例1)本発明の実施例にかかる圧力セ
ンサ1について,図1〜図5を用いて説明する。本発明
の圧力センサ1は,図1に示すごとく,感圧素子20を
配置した受圧面32を有するコネクタハウジング30
と,センサハウジング40と,該センサハウジング40
に対してコネクタハウジング30を一定の挿入軸33に
沿って嵌入することによりセンサハウジング40とコネ
クタハウジング30との間に形成される圧力室42とを
有するものである。ここで,この圧力室42には,感圧
素子20を収容してある。そして,圧力室42には,感
圧素子20を被うようにカバー60が取り付けられてい
る。以下に,この内容について説明する。EXAMPLES Example 1 A pressure sensor 1 according to an example of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the pressure sensor 1 of the present invention includes a connector housing 30 having a pressure receiving surface 32 on which the pressure sensitive element 20 is arranged.
And a sensor housing 40 and the sensor housing 40
On the other hand, the pressure chamber 42 is formed between the sensor housing 40 and the connector housing 30 by fitting the connector housing 30 along the fixed insertion shaft 33. Here, the pressure sensitive element 20 is housed in the pressure chamber 42. A cover 60 is attached to the pressure chamber 42 so as to cover the pressure sensitive element 20. The contents will be described below.
【0019】本例の圧力センサ1は,図1に示すごと
く,シールダイヤフラム43を有するセンサハウジング
40に,ターミナルピン10と感圧素子20とを有する
コネクタハウジング30を嵌入して組み立てたセンサで
ある。すなわち,本例の圧力センサ1は,圧力計測対象
である流体とは隔離された圧力室42を有するものであ
る。そして,この圧力センサ1では,シールダイヤフラ
ム43に作用する流体圧を,圧力室42に封入した圧力
伝達媒体を介して,感圧素子20により検知する。上記
感圧素子20は,シリコン層を加工して歪ゲージを形成
するとともに,シリコン基板を精密にエッチングしてセ
ンサダイヤフラムを形成したものである。As shown in FIG. 1, the pressure sensor 1 of this embodiment is a sensor assembled by inserting a connector housing 30 having a terminal pin 10 and a pressure sensitive element 20 into a sensor housing 40 having a seal diaphragm 43. . That is, the pressure sensor 1 of this example has the pressure chamber 42 that is isolated from the fluid whose pressure is to be measured. In the pressure sensor 1, the pressure sensitive element 20 detects the fluid pressure acting on the seal diaphragm 43 via the pressure transmission medium sealed in the pressure chamber 42. The pressure-sensitive element 20 is one in which a silicon layer is processed to form a strain gauge, and a silicon substrate is precisely etched to form a sensor diaphragm.
【0020】上記コネクタハウジング30は,PPS樹
脂により一体成形されていると共に,挿入部35と,該
挿入部35よりも大径のツバ形状のツバ部31とを有し
ている。さらに,上記挿入部35は,上記ツバ部31に
連接する基部351と,さらに基部351に連接し,上
記センサハウジング40との間でシール面を形成するシ
ール挿入部352と,該シール挿入部352から延設さ
れると共に,挿入軸33と略平行な受圧面32を設けた
断面略半円状の配設部353とを有している。また,配
設部353の先端には,上記シールダイヤフラム43と
対峙する先端面354が形成されている。The connector housing 30 is integrally molded of PPS resin and has an insertion portion 35 and a brim-shaped flange portion 31 having a diameter larger than that of the insertion portion 35. Further, the insertion portion 35 is connected to the brim portion 31, a base portion 351 is connected to the base portion 351, and a seal insertion portion 352 that forms a sealing surface with the sensor housing 40, and the seal insertion portion 352. And a disposing portion 353 having a substantially semicircular cross section, which is provided with a pressure receiving surface 32 that is substantially parallel to the insertion shaft 33. In addition, a tip end surface 354 facing the seal diaphragm 43 is formed at the tip of the disposing portion 353.
【0021】配設部353の受圧面32には,図2に示
すごとく,ターミナルピン10及び感圧素子20を配置
する凹部36が設けてある。そして,この凹部36に
は,感圧素子20の素子面21から外方へ向かう法線3
4の方向と,上記挿入軸33の挿入方向とのなす角Rが
90度となるよう感圧素子20を配設してある。さら
に,凹部36には,電源用,グランド用及び信号出力用
としてインサート成形された3本の上記ターミナルピン
10が露出している。As shown in FIG. 2, the pressure receiving surface 32 of the disposing portion 353 is provided with a recess 36 for disposing the terminal pin 10 and the pressure sensitive element 20. Then, in the concave portion 36, a normal line 3 extending outward from the element surface 21 of the pressure sensitive element 20.
The pressure sensitive element 20 is arranged so that the angle R formed by the direction 4 and the insertion direction of the insertion shaft 33 is 90 degrees. Further, in the recess 36, the three terminal pins 10 that are insert-molded for power supply, ground, and signal output are exposed.
【0022】そして,これらターミナルピン10は,図
2におけるA―A断面形状を表す図3に示すごとく,感圧
素子20とボンディングワイヤ22により相互に電気的
に接続されている。また,凹部36には,シリコーン系
シール材を充填してシール層12を形成してある。この
シール層12は,ターミナルピン10とコネクタハウジ
ング30との間を十分にシールして,圧力室42の気密
性を高くするものである。The terminal pins 10 are electrically connected to each other by a pressure sensitive element 20 and a bonding wire 22, as shown in FIG. 3 showing the AA cross section in FIG. The recess 36 is filled with a silicone-based sealing material to form the sealing layer 12. The sealing layer 12 sufficiently seals the space between the terminal pin 10 and the connector housing 30 to enhance the airtightness of the pressure chamber 42.
【0023】さらに,上記配設部353の受圧面32に
は,感圧素子20を被うようにカバー60がシリコーン
系接着剤により接合してある。該カバー60は,図3,
図3におけるB視形状を表す図4及び,図4におけるC
視形状を表す図5に示すごとく,略円筒形状をその軸方
向に平行な面でカットしたような外形を有している。Further, a cover 60 is bonded to the pressure receiving surface 32 of the above-mentioned arrangement portion 353 with a silicone adhesive so as to cover the pressure sensitive element 20. The cover 60 is shown in FIG.
4 showing the B-view shape in FIG. 3 and C in FIG.
As shown in FIG. 5, which shows the visual shape, the outer shape is such that a substantially cylindrical shape is cut by a plane parallel to the axial direction.
【0024】該カバー60は,図1に示すごとく,受圧
面32に取り付けられたとき,上記挿入部35が略円筒
形状となるように成形してある。そして,受圧面32と
対峙する面には,図3,図4に示すごとく,感圧素子2
0やボンディングワイヤ22との干渉を回避するための
凹部62が形成されている。さらに,図5に示すごと
く,カバー60の側面であって,上記受圧面32に取り
付けられたとき上記先端面354と略同一の面を形成す
る面には,圧力伝達媒体の通路としてオイル通路61が
穿設されている。該オイル通路61は,圧力室42内に
おいて,シールダイヤフラム43側と素子面21側との
圧力伝達媒体の自由な流通を確保するための通路であ
る。As shown in FIG. 1, the cover 60 is formed so that the insertion portion 35 has a substantially cylindrical shape when attached to the pressure receiving surface 32. On the surface facing the pressure receiving surface 32, as shown in FIGS.
A recess 62 for avoiding interference with 0 or the bonding wire 22 is formed. Further, as shown in FIG. 5, a side surface of the cover 60, which is substantially the same as the tip end surface 354 when attached to the pressure receiving surface 32, serves as a passage for a pressure transmitting medium, and an oil passage 61. Has been drilled. The oil passage 61 is a passage for ensuring free circulation of the pressure transmission medium between the seal diaphragm 43 side and the element surface 21 side in the pressure chamber 42.
【0025】上記センサハウジング40は,ステンレス
スチールよりなると共に,図1に示すごとく,上記シー
ルダイヤフラム43のコネクタハウジング30側に,上
記挿入部35を挿入する第1凹部45と,上記ツバ部3
1を挿入する第2凹部47と,該第2凹部47にツバ部
31を挿入した状態で該ツバ部31と係合するカシメ部
41とを有している。さらに,上記第1凹部45は,コ
ネクタハウジング30の上記配設部353が挿入され圧
力室42を形成する圧力室形成部452と,上記シール
挿入部352及び上記基部351が挿入されコネクタハ
ウジング30とのシール面をなす受け部451を有して
いる。The sensor housing 40 is made of stainless steel, and as shown in FIG. 1, the first recess 45 into which the insertion portion 35 is inserted, and the flange portion 3 are provided on the connector housing 30 side of the seal diaphragm 43.
It has a second concave portion 47 into which 1 is inserted and a crimp portion 41 which engages with the brim portion 31 in a state where the brim portion 31 is inserted into the second concave portion 47. Further, the first recess 45 has a pressure chamber forming portion 452 into which the disposing portion 353 of the connector housing 30 is inserted to form the pressure chamber 42, and a connector housing 30 into which the seal inserting portion 352 and the base portion 351 are inserted. Has a receiving portion 451 which forms a sealing surface.
【0026】また,センサハウジング40は,シールダ
イヤフラム43の被計測環境44側に,該被計測環境4
4にある流体,気体等をシールダイヤフラム43側へ導
入する圧力導入孔441と,被計測環境44を形成する
配管パイプ等に対して圧力センサ1を取り付けるための
ねじ部442とを有している。In addition, the sensor housing 40 is provided on the side of the measured environment 44 of the seal diaphragm 43, and the measured environment 4
4 has a pressure introduction hole 441 for introducing the fluid, gas, etc. to the seal diaphragm 43 side, and a threaded portion 442 for attaching the pressure sensor 1 to a pipe or the like forming the measurement environment 44. .
【0027】上記のごとく構成されたコネクタハウジン
グ30とセンサハウジング40とを組み立てて製造され
た圧力センサ1は,図1に示すごとく,コネクタハウジ
ング30を挿入したセンサハウジング40のカシメ部4
1を内径方向に変形させ,ツバ部31に係合させること
によりコネクタハウジング30とセンサハウジング40
とを固定して,組み立てられている。As shown in FIG. 1, the pressure sensor 1 manufactured by assembling the connector housing 30 and the sensor housing 40 configured as described above has the caulking portion 4 of the sensor housing 40 into which the connector housing 30 is inserted.
1 is deformed in the inner diameter direction and is engaged with the brim portion 31, so that the connector housing 30 and the sensor housing 40
It is assembled by fixing and.
【0028】この圧力センサ1は,コネクタハウジング
30の先端面354とセンサハウジング40のシールダ
イヤフラム43とが対峙して形成されたダイヤフラム空
間及び,コネクタハウジング30の受圧面32がセンサ
ハウジング40の圧力室形成部452の内周面に対峙し
て形成された素子空間よりなる圧力室42を有してい
る。In this pressure sensor 1, the diaphragm space formed by the front end surface 354 of the connector housing 30 and the seal diaphragm 43 of the sensor housing 40 facing each other and the pressure receiving surface 32 of the connector housing 30 are the pressure chambers of the sensor housing 40. It has a pressure chamber 42 formed of an element space facing the inner peripheral surface of the forming portion 452.
【0029】ここで,この圧力室42のうち上記素子空
間の大部分は,上記カバー60により占有されるよう構
成してある。そして,カバー60により占有されない空
間には,上記圧力伝達媒体としてシリコンオイルが充填
されている。そして,この圧力室42は,上記シール挿
入部352と上記受け部451との間に配設されたOリ
ング50及びバックアップリング51によりシールされ
ている。このOリング50は,上記コネクタハウジング
30の基部351により挿入方向に押圧されたバックア
ップリング51により保持され,高い圧力にも耐えうる
よう構成されている。Here, most of the element space of the pressure chamber 42 is configured to be occupied by the cover 60. The space not occupied by the cover 60 is filled with silicone oil as the pressure transmitting medium. The pressure chamber 42 is sealed by an O ring 50 and a backup ring 51 arranged between the seal insertion portion 352 and the receiving portion 451. The O-ring 50 is held by a backup ring 51 that is pressed in the insertion direction by the base 351 of the connector housing 30 and is configured to withstand high pressure.
【0030】上記圧力センサ1は,センサハウジング4
0に設けられたねじ部442により,被計測環境44を
形成する配管パイプ等に取り付けできるよう構成されて
いる。そして,被計測環境44から圧力導入孔441を
経由してシールダイヤフラム43側に導入される圧力
は,圧力室42に充填されたシリコンオイルを介して感
圧素子20のセンサダイヤフラムに伝達されるよう構成
してある。The pressure sensor 1 includes a sensor housing 4
It is configured so that it can be attached to a piping pipe or the like that forms the measurement environment 44 by the screw portion 442 provided at 0. The pressure introduced from the measured environment 44 to the seal diaphragm 43 side via the pressure introduction hole 441 is transmitted to the sensor diaphragm of the pressure sensitive element 20 via the silicone oil filled in the pressure chamber 42. Configured.
【0031】以上のごとく,本例の圧力センサ1におい
ては,素子面21から外方へ向かう法線34の方向と,
挿入軸33の挿入方向とのなす角Rが90度となるよう
に感圧素子20を配設してある。そのため,素子面21
の法線方向に厚みが薄い平板形状を有する感圧素子20
にあっては,挿入軸33方向の軸方向投影面積が小さく
なる。それ故,この感圧素子20を収容する圧力室42
は,挿入軸33に直交する断面積を小さくすることがで
きる。したがって,この圧力室42を有する圧力センサ
1全体を,小型化することができる。As described above, in the pressure sensor 1 of this example, the direction of the normal line 34 extending outward from the element surface 21 and
The pressure sensitive element 20 is arranged so that the angle R with the insertion direction of the insertion shaft 33 is 90 degrees. Therefore, the element surface 21
20. A pressure-sensitive element 20 having a flat plate shape whose thickness is thin in the normal direction of
In this case, the projected area in the axial direction of the insertion shaft 33 becomes small. Therefore, the pressure chamber 42 accommodating the pressure sensitive element 20 is
Can reduce the cross-sectional area orthogonal to the insertion axis 33. Therefore, the entire pressure sensor 1 including the pressure chamber 42 can be downsized.
【0032】また,本例の圧力センサ1においては,感
圧素子20をカバー60により被ってあるため,その製
造過程において感圧素子20や感圧素子20に接続され
たボンディングワイヤ22等に生じるトラブルを未然に
防止することができる。また,カバー60を取り付けた
上記配設部353の挿入軸33に直交する断面形状は,
上記シール挿入部352の同断面形状と略同一形状とし
てある。そのため,シール部材であるOリング50及び
バックアップリング51に対して,滑らかにコネクタハ
ウジング30を挿入していくことができる。それ故,コ
ネクタハウジング30とセンサハウジング40との組み
付け作業を実施するに当たって,Oリング切れ等のトラ
ブルを回避して生産性良く作業を実施することができ
る。Further, in the pressure sensor 1 of this embodiment, since the pressure sensitive element 20 is covered with the cover 60, the pressure sensitive element 20 and the bonding wire 22 connected to the pressure sensitive element 20 are produced in the manufacturing process thereof. Trouble can be prevented in advance. In addition, the cross-sectional shape of the above-mentioned disposing portion 353 with the cover 60 attached is orthogonal to the insertion shaft 33.
It has substantially the same shape as the cross-sectional shape of the seal insertion portion 352. Therefore, the connector housing 30 can be smoothly inserted into the O-ring 50 and the backup ring 51, which are sealing members. Therefore, when assembling the connector housing 30 and the sensor housing 40, it is possible to avoid troubles such as breakage of the O-ring and to perform the work with good productivity.
【0033】ここで,上記のごとく感圧素子20をシー
ルダイヤフラム43に正対させずに配置した圧力センサ
1の圧力室42は,感圧素子20の素子面21とシール
ダイヤフラム43とが対峙する型式の圧力センサと比べ
て圧力室42の容積が大きくなる傾向にある。すなわ
ち,本例の圧力センサ1の圧力室42は,上記シールダ
イヤフラム43と上記先端面354とが対峙して形成さ
れた上記ダイヤフラム空間に,上記受圧面32と上記圧
力室形成部452の内周面に対峙して形成された素子空
間を合わせた空間となる。Here, in the pressure chamber 42 of the pressure sensor 1 in which the pressure sensitive element 20 is arranged without directly facing the seal diaphragm 43 as described above, the element surface 21 of the pressure sensitive element 20 and the seal diaphragm 43 face each other. The volume of the pressure chamber 42 tends to be larger than that of the type pressure sensor. That is, in the pressure chamber 42 of the pressure sensor 1 of the present example, the pressure receiving surface 32 and the inner periphery of the pressure chamber forming portion 452 are provided in the diaphragm space formed by the sealing diaphragm 43 and the tip surface 354 facing each other. The space is a combination of the element spaces formed facing each other.
【0034】この素子空間は,上記感圧素子20の素子
面21をシールダイヤフラム43と略直交するように配
置した都合上生じる空間であり,その配置の都合上なく
すことが難しいものである。そして,この素子空間の容
積は,本例の圧力センサ1において圧力計測に貢献しな
い容積であり,圧力伝達媒体の充填量を増加させるのみ
である。This element space is a space which is generated due to the fact that the element surface 21 of the pressure-sensitive element 20 is arranged so as to be substantially orthogonal to the seal diaphragm 43, and it is difficult to eliminate it due to the arrangement. The volume of this element space is a volume that does not contribute to pressure measurement in the pressure sensor 1 of this example, and only increases the filling amount of the pressure transmission medium.
【0035】本例では,コネクタハウジング30の受圧
面32に取り付けたカバー60により,上記素子空間の
大部分の容積を占有させることができる。そのため,本
例の圧力センサ1にあっては,上記圧力室42に充填さ
れる圧力伝達媒体の充填量は,上記ダイヤフラム空間の
容積に近い。そのため,上記圧力センサ1は,圧力や温
度による圧力伝達媒体の微小な体積変化をさらに抑制し
て,精度良く圧力計測を実施することができる。In this example, the cover 60 attached to the pressure receiving surface 32 of the connector housing 30 can occupy most of the volume of the element space. Therefore, in the pressure sensor 1 of this example, the filling amount of the pressure transmission medium filled in the pressure chamber 42 is close to the volume of the diaphragm space. Therefore, the pressure sensor 1 can further suppress the minute volume change of the pressure transmission medium due to the pressure or the temperature, and can accurately perform the pressure measurement.
【0036】このように本例の圧力センサ1は,小型化
かつ低コストであって,かつ,高性能なセンサであっ
て,さらに,生産性も高いものである。また,本例の圧
力センサ1において,圧力室42に封入したシリコンオ
イルに代えて,フッ素オイルを適用することもできる。As described above, the pressure sensor 1 of this example is a compact and low-cost, high-performance sensor, and has high productivity. Further, in the pressure sensor 1 of this example, fluorine oil may be applied instead of the silicone oil sealed in the pressure chamber 42.
【0037】なお,本例では,カバー60とコネクタハ
ウジング30とをシリコーン系接着剤により接合した
が,その他,各種の接着材を適用することができる。ま
た,コネクタハウジング30とカバー60とを接着しな
いようにすることもできる。カバー60は,コネクタハ
ウジング30と共にセンサハウジング40に組み付けら
れたとき,その位置を固定することができるからであ
る。In this example, the cover 60 and the connector housing 30 are joined by the silicone adhesive, but other various adhesives can be applied. Further, the connector housing 30 and the cover 60 may not be adhered. This is because the cover 60 can fix its position when assembled to the sensor housing 40 together with the connector housing 30.
【0038】また,本例の圧力センサ1における外部と
隔離された圧力室42に代えて,上記シールダイヤフラ
ム43を廃し,外部に開放した圧力室42としてもよ
い。この場合には,圧力計測対象である流体が,直接上
記感圧素子20のセンサダイヤフラムに作用することと
なる。Further, in place of the pressure chamber 42 isolated from the outside in the pressure sensor 1 of this example, the seal diaphragm 43 may be eliminated and the pressure chamber 42 opened to the outside may be used. In this case, the fluid whose pressure is to be measured directly acts on the sensor diaphragm of the pressure sensitive element 20.
【0039】(実施例2)本例は,実施例1のコネクタ
ハウジング30とカバー60とを接着する方法に代え
て,嵌め込み式による取り付け方法に変更した例であ
る。本例では,図6,図7に示すごとく,カバー60に
は,凸形状の係合部63,64を配設してある。また,
図8に示すごとく,コネクタハウジング30には,対応
する凹形状の係合部33,34を設けてある。(Embodiment 2) This embodiment is an example in which the method of attaching the connector housing 30 and the cover 60 of Embodiment 1 is replaced with a fitting type attachment method. In this example, as shown in FIGS. 6 and 7, the cover 60 is provided with convex engaging portions 63 and 64. Also,
As shown in FIG. 8, the connector housing 30 is provided with corresponding engaging portions 33 and 34 having concave shapes.
【0040】そして,カバー60の係合部63,64
を,それぞれコネクタハウジング30の係合部33,3
4に嵌め込むことにより,接着剤等によらずカバー60
をコネクタハウジング30に精度良く取り付けることが
できる。Then, the engaging portions 63, 64 of the cover 60
Are the engaging portions 33, 3 of the connector housing 30, respectively.
By fitting it into the cover 4, the cover 60
Can be accurately attached to the connector housing 30.
【0041】このように本例の圧力センサ1において
は,カバー60をコネクタハウジング30に取り付ける
際,接着剤を使用しない。そのため,カバー60とコネ
クタハウジング30との接合の際,余分な接着剤がはみ
出して上記感圧素子20に向って流れ込むようなことが
ない。それ故,例えば,接着剤が,感圧素子20に接続
されたボンディングワイヤ22を圧迫して断線する等の
トラブルを未然に防止することができる。As described above, in the pressure sensor 1 of this embodiment, no adhesive is used when the cover 60 is attached to the connector housing 30. Therefore, at the time of joining the cover 60 and the connector housing 30, the excess adhesive does not overflow and flow toward the pressure sensitive element 20. Therefore, for example, it is possible to prevent troubles such as the adhesive pressing the bonding wire 22 connected to the pressure sensitive element 20 and breaking the wire.
【0042】なお,その他の構成及び作用効果について
は,実施例1と同様である。The rest of the configuration and effects are the same as in the first embodiment.
【図1】実施例1における,圧力センサを示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a pressure sensor according to a first embodiment.
【図2】実施例1における,コネクタハウジングの受圧
面を示す正面図。FIG. 2 is a front view showing the pressure receiving surface of the connector housing in the first embodiment.
【図3】実施例1における,図2におけるA−A線矢視
断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 2 in the first embodiment.
【図4】実施例1における,カバーの上面図。FIG. 4 is a top view of the cover according to the first embodiment.
【図5】実施例1における,カバーの側面図。FIG. 5 is a side view of the cover according to the first embodiment.
【図6】実施例2における,カバーの上面図。FIG. 6 is a top view of the cover according to the second embodiment.
【図7】実施例2における,カバーの側面図。FIG. 7 is a side view of the cover according to the second embodiment.
【図8】実施例2における,コネクタハウジングの受圧
面を示す正面図。FIG. 8 is a front view showing a pressure receiving surface of a connector housing in the second embodiment.
【図9】従来技術における,圧力センサを示す断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a pressure sensor according to a conventional technique.
1...圧力センサ, 10...ターミナルピン, 20...感圧素子, 21...素子面, 22...ボンディングワイヤ, 30...コネクタハウジング, 32...受圧面, 33...挿入軸, 34...素子面の法線, 35...挿入部, 351...基部, 352...シール挿入部, 353...配設部, 40...センサハウジング, 42...圧力室, 43...シールダイヤフラム, 50...Oリング, 60...カバー, 61...オイル通路, 1. . . Pressure sensor, 10. . . Terminal pin, 20. . . Pressure sensitive element, 21. . . Element surface, 22. . . Bonding wire, 30. . . Connector housing, 32. . . Pressure receiving surface, 33. . . Insertion axis, 34. . . Element surface normal, 35. . . Insert, 351. . . base, 352. . . Seal insertion part, 353. . . Placement section, 40. . . Sensor housing, 42. . . Pressure chamber, 43. . . Seal diaphragm, 50. . . O-ring, 60. . . cover, 61. . . Oil passage,
Claims (6)
クタハウジングと,センサハウジングと,該センサハウ
ジングに対して上記コネクタハウジングを一定の挿入軸
に沿って嵌入することにより上記センサハウジングと上
記コネクタハウジングとの間に形成された圧力室とを有
し,該圧力室には,上記感圧素子を収容してある圧力セ
ンサにおいて,上記圧力室内には,上記感圧素子を被う
ようにカバーが取り付けられていることを特徴とする圧
力センサ。1. A connector housing having a pressure receiving surface on which a pressure sensitive element is arranged, a sensor housing, and the sensor housing and the connector by fitting the connector housing into the sensor housing along a fixed insertion axis. A pressure sensor having a pressure chamber formed between the pressure chamber and a housing, wherein the pressure chamber houses the pressure sensitive element, and the pressure chamber is covered so as to cover the pressure sensitive element. A pressure sensor characterized by being attached.
記感圧素子の素子面から外方へ向かう法線の方向と,上
記挿入軸の挿入方向とのなす角が60度〜100度の範
囲となるよう取り付けられていることを特徴とする圧力
センサ。2. The pressure-sensitive element according to claim 1, wherein an angle formed by a direction of a normal line outward from an element surface of the pressure-sensitive element and an insertion direction of the insertion shaft is 60 degrees to 100 degrees. A pressure sensor characterized in that the pressure sensor is attached so as to be within the range of.
ウジングは,シールダイヤフラムを有しており,該シー
ルダイヤフラムにより密封される上記圧力室には,圧力
伝達媒体が封入してあることを特徴とする圧力センサ。3. The sensor housing according to claim 1, wherein the sensor housing has a seal diaphragm, and a pressure transmission medium is enclosed in the pressure chamber sealed by the seal diaphragm. Pressure sensor.
上記カバーは,上記感圧素子の上記素子面に上記圧力伝
達媒体を導く媒体通路を形成するよう構成されているこ
とを特徴とする圧力センサ。4. The method according to claim 1, wherein
The pressure sensor, wherein the cover is configured to form a medium passage for guiding the pressure transmission medium on the element surface of the pressure sensitive element.
上記コネクタハウジングと上記カバーとは,互いに係合
する係合部を有していることを特徴とする圧力センサ。5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The pressure sensor, wherein the connector housing and the cover have engaging portions that engage with each other.
上記コネクタハウジングと上記カバーとは,両者を組み
合わせたとき上記挿入軸と直交する断面が略円形状とな
っていると共に,この略円形状と,上記挿入軸に直交す
る上記圧力室の断面の略円形状とは略同一径を有してい
ることを特徴とする圧力センサ。6. The method according to any one of claims 1 to 5,
When the connector housing and the cover are combined, the cross section orthogonal to the insertion axis is substantially circular, and the cross section of the pressure chamber perpendicular to the insertion axis is substantially circular. A pressure sensor having the same diameter as a circular shape.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002124801A JP2003315195A (en) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | Pressure sensor |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010151730A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Denso Corp | Pressure sensor |
-
2002
- 2002-04-25 JP JP2002124801A patent/JP2003315195A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010151730A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Denso Corp | Pressure sensor |
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