JP2004279326A

JP2004279326A - 圧力センサ

Info

Publication number: JP2004279326A
Application number: JP2003073901A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Ikeda; 和久池田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】取付部位の電位の影響を受けた場合であっても、液体封入空間に封入された圧力伝達媒体が分極してしまうことを抑制できる圧力センサを提供する。
【解決手段】金属製の本体ハウジング１２の樹脂製のシールダイヤフラム２１とコネクタハウジング１３との間の液体封入空間２３にはシリコンオイル２４が封入されており、シールダイヤフラム２１に作用する印加圧力を圧力検出素子１６に伝達する。ここで、液体封入空間２３の外面となる部位はパリレン膜２７で被覆されている。このパリレン膜２７はシリコンオイル２４よりも比誘電率が大きいので、圧力センサ１１の取付部位の電位が高くてシールダイヤフラム２１と圧力検出素子１６との間で電気力線が発生した場合、その電気力線はパリレン膜２７を通過し、シリコンオイル２４が分極してしまうことを抑制できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部から作用する圧力作用媒体の圧力を圧力伝達媒体を介して圧力検出素子により検出する圧力センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２０９１１５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図４は、特開平７−２０９１１５号公報の圧力センサを示している。この図４において、圧力センサ１は、金属製の本体ハウジング２に樹脂製のコネクタハウジング３をかしめにより一体化して構成されており、コネクタハウジング３に形成された陥没部４が本体ハウジング２のシールダイヤフラム５で液密に閉鎖されることにより液体封入空間６が形成されている。陥没部４の底面には圧力検出素子７が固定されていると共に、液体封入空間６には圧力伝達媒体８が封入されており、本体ハウジング２に形成された圧力導入孔９を通じて導入される圧力作用媒体に作用する圧力をシールダイヤフラム５を介して圧力伝達媒体に伝わるので、圧力検出素子７により圧力作用媒体の圧力を検出することができる。
【０００５】
ところで、上記構成のものでは、圧力センサ１が取付けられている部位が静電気に帯電した場合、本体ハウジング２側のシールダイヤフラム５とコネクタハウジング３側の圧力検出素子７との間に電位差が発生し、それらの間に位置する圧力伝達媒体に電気力線が通過するようになるので、圧力伝達媒体が分極する。このように圧力伝達媒体が分極すると、圧力検出素子７に接している圧力伝達媒体の電荷が圧力検出素子７の回路に影響を与えるようになるので、圧力センサ１からの出力電圧が変動してしまって、圧力を正確に検出できないという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、取付部位の電位の影響を受けた場合であっても、液体封入空間に封入された圧力伝達媒体が分極してしまうことを抑制できる圧力センサを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、圧力センサの取付部位の電位の影響を受けて、第１のハウジング側と第２のハウジング側との電位が異なると、第１のハウジングのダイヤフラムと第２のハウジングの圧力検出素子との間で電気力線が発生するものの、液体封入空間は圧力伝達媒体よりも比誘電率が大きな絶縁膜で囲繞されているので、電気力線は絶縁膜を通過するようになる。これにより、圧力伝達媒体が分極してしまうことを防止でき、圧力検出素子の動作が異常となることを防止できる。
【０００８】
請求項２の発明によれば、絶縁膜はポリパラキシリレン膜であるので、ピンホールのない薄膜の精密コーティングが可能であると共に、塗膜が極めて柔軟性を発揮し、さらに電気絶縁性、誘電特性に優れており、最適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。
図１は圧力センサの全体概略を示す断面図である。この図１において、圧力センサ１１は、金属製の本体ハウジング（第１のハウジングに相当）１２と樹脂製のコネクタハウジング（第２のハウジングに相当）１３とをかしめにより一体化して構成されている。コネクタハウジング１３の図示下面には陥没部１４が形成されていると共に、その陥没部１４の中央に凹部１５が形成されており、その凹部１５に圧力検出素子１６が配置されている。つまり、圧力検出素子１６は、ガラス台座１７に陽極接合された状態でコネクタハウジング１３の凹部１５に接着剤で固定されており、その出力はワイヤーボンディグ１８を通じてコネクタピン１９から外部に出力される。
【００１０】
金属製の本体ハウジング１２には圧力導入孔２０が形成されている。この本体ハウジング１２の図示上面には、圧力導入孔２０を閉鎖するように金属製の薄肉円盤状のシールダイヤフラム２１が添設され、そのシールダイヤフラム２１の外周部に金属製の円環状の押さえ部材２２が添設されている。この押さえ部材２２の全周は、シールダイヤフラム２１を介して本体ハウジング１２に溶接されている。これにより、圧力導入孔２０の一端はシールダイヤフラム２１により液密に閉鎖されていることになる。
【００１１】
本体ハウジング１２とコネクタハウジング１３とが一体化された状態では、シールダイヤフラム２１とコネクタハウジング１３の陥没部１４との間で液体封入空間２３が形成され、その液体封入空間２３に圧力伝達媒体である例えばシリコンオイル２４が封入されている。
【００１２】
本体ハウジング１２とコネクタハウジング１３とはかしめにより単に外周部が強く密着しているだけであることから、液体封入空間２３を液密に封止する手段としてコネクタハウジング１３に形成された溝部２５にＯリング２６を配置し、各ハウジング１２，１３をかしめで一体化する際にシールダイヤフラム２１を押さえる金属製フランジ状の押さえ部材２２でＯリング２６を潰すことによりシリコンオイル２４の密閉を図るようにしている。
【００１３】
ここで、本実施の形態では、本体ハウジング１２及びコネクタハウジング１３において液体封入空間２３の外面となる部位、具体的には本体ハウジング１２のシールダイヤフラム２１、コネクタハウジング１３の陥没部１４及び圧力検出素子１６の表面部位を絶縁膜としてのポリパラキシリレン（通称パリレン）膜２７で蒸着により被覆するようにした。パリレンは無色透明な物質で、耐薬品性が高く、熱的に安定で、ピンホールのない薄膜の精密コーティングが可能であると共に、塗膜が極めて柔軟性を発揮する。特に優れているのは誘電特性に優れており、比誘電率がシリコンオイル２４よりも大きい。つまり、電気力線は、シリコンオイル２４よりもパリレン膜２７を通過しやくなる。
【００１４】
さて、上記構成の圧力センサ１１を取付けた部位が静電気により帯電した場合、本体ハウジング１２のシールダイヤフラム２１とコネクタハウジング１３の圧力検出素子１６との間に電位差を生じ、それらの間に電気力線が発生するようになる。この電気力線がシリコンオイル２４を通過する場合には、シリコンオイル２４が分極して圧力検出素子１６の動作に支障を生じる虞がある。
【００１５】
しかしながら、本実施の形態では、液体封入空間２３をシリコンオイル２４よりも比誘電率の大きなパリレン膜２７で囲繞するようにしたので、本体ハウジング１２のシールダイヤフラム２１とコネクタハウジング１３の圧力検出素子１６との間で電気力線が発生するにしても、その電気力線は比誘電率がシリコンオイルよりも大きなパリレン膜２７を通過するようになり、シリコンオイル２４を通過する電気力線を抑制することができる。この結果として、シリコンオイル２４の分極を抑制することができ、シリコンオイル２４の分極による圧力検出素子１６の異常を防止できるようになる。
【００１６】
さて、発明者は、図２に示すように本体ケース１２と圧力検出素子１６のグランドライン間に数百Ｖを印加した状態で、圧力センサ１１からの出力信号の変化を観察した。
図３は、本発明品と従来品との出力信号の変化状態を示したものである。この図３において、従来品は時間経過に伴って出力電圧が大きく変動するのに対して、本発明品は小さな変動で収まることを確認した。
【００１７】
このような実施の形態によれば、本体ハウジング１２及びコネクタハウジング１３において液体封入空間２３の外面となる部位をパリレン膜２７で被覆するようにしたので、本体ハウジング１２とコネクタハウジング１３との間で電気力線が発生するにしても、電気力線がシリコンオイル２４を通過して分極することを抑制できる。従って、圧力センサの取付部位の電位の影響を受けた場合であっても、圧力伝達媒体が分極してしまう従来のものと違って、圧力検出素子１６の動作に異常が生じてしまうことを防止できる。
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、液体封入空間を絶縁膜として比誘電率の大きなテフロン（登録商標）膜で被覆するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における全体の縦断面図
【図２】電圧印加試験の電圧印加状態を示す図１相当図
【図３】電圧印加試験時の出力電圧の変動を示す図
【図４】従来例を示す図１相当図
【符号の説明】
１１は圧力センサ、１２は本体ハウジング（第１のハウジング）、１３はコネクタハウジング（第２のハウジング）、１６は圧力検出素子、２１はシールダイヤフラム、２３は液体封入空間、２４はシリコンオイル（圧力伝達媒体）、２７はポリパラキシレン膜（絶縁膜）である。

Claims

外部から導入される圧力作用媒体の圧力に応じて変位するダイヤフラムを有した第１のハウジングと、
印加した圧力を信号に変換して出力する圧力検出素子を有した第２のハウジングと、
前記第１のハウジングと前記第２のハウジングとが一体化された状態で前記ダイヤフラムと前記第２のハウジングとにより閉鎖される液体封入空間と、
この液体封入空間に封入される圧力伝達媒体とを備えた圧力センサにおいて、前記第１のハウジング及び前記第２のハウジングにおいて前記液体封入空間の外面となる部位を前記圧力伝達媒体よりも比誘電率が大きな絶縁膜で被覆したことを特徴とする圧力センサ。
前記絶縁膜はポリパラキシリレン膜であることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。