【０００１】
【技術分野】
本発明は，シールダイヤフラムによってシールされた圧力室を備えた圧力センサに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来，圧力センサとしては，例えば，シールダイヤフラムにより密閉した圧力室内に，圧力伝達媒体を充填すると共に，感圧素子等を配置してなるセンサがある（例えば，特許文献１参照。）。
上記シールダイヤフラムは，計測対象の圧力が作用した際，圧力室内の圧力と計測対象の圧力とが略一致するように微小にストロークするように構成してある。
そして，上記の圧力センサは，圧力室内の圧力伝達媒体の圧力を上記感圧素子等により計測することで，間接的に計測対象の圧力を計測し得るように構成してある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１３９９８号公報（明細書中の段落番号「００１４」〜「００１８」，第１図）
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかし，上記従来の圧力センサについては，次のような問題がある。すなわち，シールダイヤフラムの接合信頼性や，圧力室のシール性を高く維持するためには，レーザ溶接によりシールダイヤフラムを接合する等，高コストな接合工程が必要になる。
一般に，レーザの照射によりシールダイヤフラムの母材自体を溶融させて接合するレーザ溶接等の溶融接合を実施しようとすると，レーザ装置等，高価な生産設備が必要となり，生産コストの抑制が困難である。
【０００５】
さらにまた，レーザ溶接等による溶融接合の場合には，一般的に，接合箇所に対して局所的に大きな熱エネルギーを供給する必要がある。そのため，接合後のシールダイヤフラムに残留応力が生じ，この残留応力に起因してシールダイヤフラムの物理的特性の変化や，耐久性等の低下を生じるおそれがある。
また，溶接金属がオーステナイト系ステンレス等の場合，溶接時の熱により合金中のＣｒが不足し，粒界腐食を発生しやすくなるという問題もある。
【０００６】
そこで，上記圧力センサの製造に当たって，上記粒界腐食を抑制するために，溶体化処理等の特別な対策を実施する場合もある。
しかし，圧力センサの製造工程に，これらの対策を施す工程を追加すると，さらなる生産効率の低下を招来し，圧力センサの生産コストの上昇を招くおそれがある。
【０００７】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，シールダイヤフラムの接合信頼性を高く維持しながら，コストを抑制した圧力センサを提供しようとするものである。
【０００８】
【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，該コネクタハウジングを挿入するよう構成したセンサハウジングと，上記コネクタハウジングの上記受圧面と上記センサハウジングとの間に形成される空間を，シールダイヤフラムにより密閉してなる圧力室とを有する圧力センサにおいて，
該圧力センサは，上記コネクタハウジング又は上記センサハウジングのうちのいずれか一方の圧入用のハウジングに圧入され，該圧入用のハウジングとの間で径方向の応力を作用した状態で固定した固定部材を有してなり，
上記シールダイヤフラムは，上記圧入用のハウジングと上記固定部材との間に挟持される挟持部と，シール材を介設して上記圧入用のハウジングの表面と接触するシール当接面とを有してなることを特徴とする圧力センサにある（請求項１）。
【０００９】
本発明の上記圧力センサでは，上記固定部材と，該固定部材を圧入した上記圧入用のハウジングとの間に上記挟持部を挟持した状態で，上記シールダイヤフラムを固定してある。
そのため，上記圧力センサでは，上記シールダイヤフラムのシール当接面と，上記圧入用のハウジングの表面との接触状態が変動するおそれが少ない。
【００１０】
そして，上記圧力センサでは，上記シールダイヤフラムの上記シール当接面と，上記圧入用のハウジングの表面との間にシール材を充填してある。
そのため，上記圧力センサでは，上記シール当接面と上記圧入用のハウジングの表面との間を，上記シール材により確実に封止し，上記圧力室の耐圧性を高く確保することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の上記シール材としては，フッ素系接着剤，エポキシ系接着剤，合成ゴム系接着剤等のシール材料を適用することができる。
また，上記シールダイヤフラムは，作用する圧力に応じてストロークするよう構成した略円板状のダイヤフラム部を有してなり，上記挟持部は，上記ダイヤフラム部の外周縁から延設された筒状を呈しており，
上記圧入用のハウジングと上記固定部材との間の径方向の応力は，上記シールダイヤフラムの上記挟持部を介在して作用していることが好ましい（請求項２）。
この場合には，上記圧入用のハウジングと上記固定部材との間で径方向の応力が作用する当接箇所に，上記シールダイヤフラムの上記挟持部を配置することにより，該挟持部に上記径方向の応力を作用させた状態で，上記シールダイヤフラムをさらに強固に固定することができる。
【００１２】
また，上記固定部材をなす材料の線膨張係数は，上記圧入用のハウジングをなす材料の線膨張係数に対して，０．５〜２．０倍の値であることが好ましい（請求項３）。
この場合には，上記固定部材を上記圧入用のハウジングに圧入する際に，上記圧入用のハウジングと上記固定部材との間に発生する応力による歪みは，その後の温度変化による寸法変化によって大きく変化せず，固定部材に過度の応力がかかったり，逆にゆるんだりすることを抑制することができる。
そのため，上記固定部材の圧入時に発生し得る応力に起因して起こり得る上記シールダイヤフラムの物理的特性の変化や，耐久性の低下等を抑制することができる。
【００１３】
なお，上記圧入用のハウジングの材質と，上記固定部材の材質との組み合わせとしては，黄銅よりなる圧入用のハウジングと，黄銅又はＰＢＴ，ＰＰＳ，ＰＡ等の樹脂よりなる固定部材との組み合わせや，鉄又はステンレス鋼よりなる圧入用のハウジングと，鉄，黄銅，ＰＢＴ，ＰＰＳ，ＰＡ等の樹脂又はステンレス鋼よりなる固定部材との組み合わせなどが好ましい。
【００１４】
また，上記シールダイヤフラムの上記シール当接面は，上記挟持部に配置してあることが好ましい（請求項４）。
この場合には，上記挟持部を介して上記圧入用のハウジングと上記固定部材との間に作用する上記径方向の応力を，上記シール当接面と上記圧入用のハウジングの表面との間隙に配設したシール材に作用することができる。
そして，応力を印加してなるシール材によれば，上記シール当接面に面した間隙のシール性をさらに向上することができる。
【００１５】
また，上記シール材は，上記圧入用のハウジングの表面とシール当接面とを接着する接着力を有してなることが好ましい（請求項５）。
この場合には，上記シール材の接着力の作用により，上記圧入用のハウジングの表面に対して，上記シールダイヤフラムの上記シール当接面を接合することで，上記圧力室のシール性をさらに確実なものとすることができる。
【００１６】
【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７を用いて説明する。
本例の圧力センサ１は，図７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，該コネクタハウジング３０を挿入するよう構成したセンサハウジング４０と，コネクタハウジング３０の受圧面３２とセンサハウジング４０との間に形成される空間を，シールダイヤフラム５０によって密閉してなる圧力室５２とを有する圧力センサ１である。
【００１７】
この圧力センサ１は，図７に示すごとく，コネクタハウジング３０又はセンサハウジング４０のうちのいずれか一方の圧入用のハウジング（本例ではセンサハウジング４０）に他方のハウジングが圧入され，該圧入用のハウジングとの間で径方向の応力を作用した状態で圧入固定した固定部材５１を有してなる。
そして，本例のシールダイヤフラム５０は，図２に示すごとく，圧入用のハウジングと固定部材５１との間に挟持される円筒状の挟持部５０１を有していると共に，シール材を介設して圧入用のハウジングの表面と接触するシール当接面５０５を有してなる。
以下，この内容について詳しく説明する。
【００１８】
本例の圧力センサ１は，図７に示すごとく，シールダイヤフラム５０を組み付けたセンサハウジング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を挿入して組み立てたセンサである。
この圧力センサ１は，シールダイヤフラム５０に作用する圧力を，圧力室５２内に封入した圧力伝達媒体を介して感圧素子２０に伝達するように構成してある。
【００１９】
ここで，本例の感圧素子２０は，シリコン基板上において，該シリコン基板を精密にエッチングしてなるセンサダイヤフラムと，シリコン層を加工してなる歪みゲージとを形成した素子である。
そして，該感圧素子２０は，圧力伝達媒体の圧力の作用によりセンサダイヤフラムに生じた歪みを，上記歪みゲージで計測することによりセンサダイヤフラムに作用した圧力の大きさを計測できるように構成してある。
なお，感圧素子２０としては，上記の素子に限定されるものではなく，その他，作用する圧力に応じて電気的な抵抗値を変化する圧力抵抗効果素子を利用することもできる。
【００２０】
上記センサハウジング４０は，図１に示すごとく，ステンレススチールよりなり，軸芯方向に貫通する貫通孔を有する略円柱外形状を呈する部材である。
このセンサハウジング４０は，同図に示すごとく，上記コネクタハウジング３０（図６参照。）を挿入する側に，その挿入部３５を収容するための凹部４５と，該凹部４５に収容配置した挿入部３５の端部に係合し，該挿入部３５をカシメ固定するカシメ部４１とを有している。
【００２１】
センサハウジング４０における凹部４５は，図１に示すごとく，コネクタハウジング３５の挿入先端部３５１（図６参照。）を挿入する略円柱形状の第１凹部４５１と，該第１凹部４５１よりも大径の略円柱形状であって，コネクタハウジング３５の挿入基部３５３（図６参照。）を挿入するよう構成した第２凹部４５３とを有している。
【００２２】
そして，第２凹部４５３と第１凹部４５１との間には，図１に示すごとく，第１凹部４５１から第２凹部４５３に向けて内径が徐々に拡径するセンサテーパ面４５２を形成してある。
なお，本例では，センサテーパ面４５２の傾きは，コネクタハウジング３０の上記挿入先端部３５１に配設されたＯリング５０（図７）を第１凹部４５１に滑らかに挿入できるよう上記挿入方向とのなす角を２５度に設定してある。
【００２３】
上記第１凹部４５１の底部は，図１に示すごとく，該第１凹部４５１よりもわずかに小径の圧入部４５６と，該圧入部４５６よりもさらに小径のシール部４５７とからなる３重底の構造に形成してある。
ここで，センサハウジング４０における圧入部４５６とシール部４５７との間には，軸方向に略直交する棚面状の受け面４５８を形成してある。
【００２４】
上記圧入部４５６及び上記シール部４５７は，それぞれ，後述する固定部材５１（図３）を圧入するように構成した部分である。
圧入部４５６は，固定部材５１の小径端部５１１（図３）を収容するように構成してある。
シール部４５７は，シールダイヤフラム５０のシール当接面５０５（図２）と接触した状態で，固定部材５１の嵌合部５１２（図３）を収容するように構成してある。
そして，固定部材５１を圧入した際に，上記圧入部４５６及びシール部４５７は，固定部材５１の外周面に対して径方向の応力を作用するように構成してある。
【００２５】
また，センサハウジング４０における被計測環境４４側には，図１に示すごとく，圧力計測対象としての流体，気体等を導入する圧力導入孔４４１を穿孔してある。
この圧力導入孔４４１は，その底部に開口する連通孔４４０を介して，上記凹部４５と連通し，内周面に形成した雄ねじ部４４２を介してネジ結合した配管パイプ等と連通するように構成してある。
【００２６】
上記シールダイヤフラム５０は，図２に示すごとく，析出硬化型ステンレス材ＡＳＬ３５０よりなる板厚０．０２５ｍｍの平板状の部材を加工してなるものである。
このシールダイヤフラム５０は，軸方向に短い略円筒形状を呈する挟持部５０１と，該挟持部５０１の軸方向の一方の端部において有底の端面をなし，受圧面として機能するダイヤフラム板部５０２と，他方の端部において，径方向の外方に向けてツバ状に拡がるツバ部５０８とからなる。
【００２７】
該ツバ部５０８は，シールダイヤフラム５０をセンサハウジング４０に組み付けた際に，図４に示すごとく，センサハウジング４０の棚面状の受け面４５８に対面し，当接するように構成してある。
また，上記円筒形状を呈する挟持部５０１は，その外周面であるシール当接面５０５と上記小径部４５７の内周面とが隙間なく接触するように構成してある。
【００２８】
上記固定部材５１は，図３に示すごとく，ＰＢＴ樹脂よりなり，中央に貫通孔５１０を形成してなる略円板状の部材である。
この固定部材５１は，センサハウジング４０のシール部４５７（図１）に嵌合する小径端部５１１と，圧入部４５６（図１）に嵌合する嵌合部５１２とを，軸方向に隣接して有してなる。
【００２９】
そして，固定部材５１におけるコネクタハウジング３０側となる端面（図７参照。）の外周には，図３に示すごとく，コネクタハウジング３０と組み合わせたとき，そのリング溝３５０（図６）と一体となり，Ｏリング８０（図７）を配置する溝形状を構成するリング溝５１５を形成してある。さらに，この端面の内周には，ボンディングワイヤ２０１（図６）との干渉を避けるためのリング状の凹みである凹部５１６を形成してある。
【００３０】
ここで，センサハウジング４０，シールダイヤフラム５０及び固定部材５１の組み付け構造について，その組み付け手順に沿って説明する。
センサハウジング４０に，シールダイヤフラム５０と固定部材５１とを組み付けるに当たっては，図４に示すごとく，まず，シール当接面５０５にシール材を塗布したシールダイヤフラム５０を，凹部４５の底部に配置する。
ここでは，シールダイヤフラム５０のツバ部５０８が，上記受け面４５８に接触し，軸方向の位置が規制されるようにシールダイヤフラム５０を配置する。
なお，本例では，上記シール材としては，接着性を有するフッ素系接着剤を用いた。
【００３１】
その後，図５に示すごとく，さらに固定部材５１を凹部４５に収容することで，該固定部材５１とセンサハウジング４０との間でシールダイヤフラム５０を挟持して固定する。
ここで，本例の圧力センサ１では，固定部材５１の小径端部５１１とセンサハウジングのシール部４５７とが，シールダイヤフラム５０の挟持部５０１を介設した状態で嵌合すると共に，固定部材５１の嵌合部５１２とセンサハウジング４０の圧入部４５６とが嵌合するように固定部材５１を構成してある。
【００３２】
コネクタハウジング３０は，図６に示すごとく，ＰＰＳ樹脂よりなり，感圧素子２０と電気的に接続するターミナルピン１０をインサート成形してなると共に，センサハウジング４０（図２）に挿入する挿入部３５と，外部機器のコネクタ（図示略）と電気的に接続するためのソケット部３００とを有している。
【００３３】
次に，コネクタハウジング３０における挿入部３５は，上記挿入方向に略平行な軸を中心とした略円柱形状の挿入基部３５３と，該挿入基部３５３よりも小径である略円柱形状の挿入先端部３５１とを有している。そして，該挿入先端部３５１と挿入基部３５３との間には，コネクタテーパ面３５２を配設してある。
【００３４】
さらに，この挿入先端部３５１には，図６に示すごとく，その外周面に，圧力室４２を密閉するためのＯリング８０及びバックアップリング８１（図７）を配設するためのリング溝３５０を設けてある。
なお，本例のリング溝３５０は，上記挿入方向の壁面がない不完全な溝形状を呈しており，上記固定部材５１と組み合わせて完全な溝形状が形成されるよう構成してある。
【００３５】
ソケット部３００は，図６に示すごとく，外部機器（図示略）と電気的に接続するための外部コネクタ（図示略）を挿入するように構成してあると共に，該ソケット部３００の内部には，それぞれのターミナルピン１０における一方の端部を突出させてある。
そして，それぞれのターミナルピン１０は，ソケット部３００に挿入された上記外部コネクタの各電極と電気的に接触するよう構成してある。
【００３６】
コネクタハウジング３０の挿入方向の端面である受圧面３２には，図６に示すごとく，凹状にへこむ部分であって，感圧素子２０を配設するための配設部３２０を設けてある。
そして，受圧面３２における配設部３２０の外周側には，さらに，受圧面３２に向けて突出する３本のターミナルピン１０をそれぞれ配置する３箇所のピン凹部３２２を形成してある。
そしてさらに，受圧面３２における配設部３２０及びピン凹部３２２を除く部分には，略均一面を呈する当たり面３２１を形成してある。
【００３７】
上記配設部３２０の底面には，図６に示すごとく，感圧素子２０を接合してある。そして，この感圧素子２０は，ピン凹部３２２にそれぞれ収容したターミナルピン１０とボンディングワイヤ２０１を介して電気的に接続してある。
なお，上記のターミナルピン１０としては，電源用，グランド用及び信号出力用の３本がある。そして，本例のこれらのターミナルピン１０は，それぞれソケット部３００から受圧面３２へとコネクタハウジング３０を貫通するよう，インサート成形によってコネクタハウジング３０内に配置してある。
さらになお，受圧面３２に露出する各ターミナルピン１０とＰＰＳ樹脂との境界部は，フッ素系シール材からなるシール層３２３によりシールしてあり，圧力室５２（図７）の気密性を，十分に保持し得るように構成されている。
【００３８】
上記のごとく構成したコネクタハウジング３０とセンサハウジング４０とを組み合わせてなる圧力センサ１では，図７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４１を内径方向に変形させることにより，両者を固定してある。
すなわち，内径方向に変形したカシメ部４１をコネクタハウジング３０の挿入基部３５３に係合させることにより，センサハウジング４０とコネクタハウジング３０とを固定してある。
【００３９】
また，コネクタハウジング３０とセンサハウジング４０とは，図７に示すごとく，それぞれが有するコネクタテーパ面３５２及びセンサテーパ面４５２を相互に当接することにより，両者の挿入方向の位置を規制してある。
さらに，本例の圧力センサ１では，その位置決め精度を高めるため，コネクタテーパ面３５２とセンサテーパ面４５２との間に挿入方向の荷重を作用させた状態で組み立ててある。
【００４０】
そして，この圧力センサ１では，図７に示すごとく，コネクタハウジング３０と，センサハウジング４０に組み付けたシールダイヤフラム５０とが対峙する空間に，圧力室５２が形成されている。
この圧力室５２には，上記圧力伝達媒体としてシリコンオイルを充填してある。そして，この圧力室５２は，挿入先端部３５１に配設されたリング溝３５０（図６）と，第１凹部４５１（図１）との間隙に装着されたＯリング８０及びバックアップリング８１によりシール性高く密閉してある。
特に，本例のＯリング８０は，高圧にも耐え得るように，リング溝３５０における挿入方向の反対側の端面に係合するバックアップリング８１により保持してある。
【００４１】
以上のごとく構成した圧力センサ１を用いて圧力を計測するに当たっては，該圧力センサ１を，センサハウジング４０に設けたねじ部４４２を介して，圧力計測対象としての流体等を収容する配管パイプ等に取り付ける。
この圧力センサ１は，計測対象である流体を，圧力導入孔４４１を経由してシールダイヤフラム５０側に導入し，その圧力をシールダイヤフラム５０を介して圧力室５２内の圧力伝達媒体に伝達するように構成してある。
【００４２】
特に，本例の圧力センサ１では，上記の固定部材５１を利用して，シールダイヤフラム５０をセンサハウジング４０に強固に固定してある。
固定部材５１は，嵌合部５１２及び小径端部５１１の外周面に対して，センサハウジング４０から径方向の応力が作用した状態で，その収容部４５に嵌合している。そして，固定部材５０の小径端部５１１と，センサハウジング４０のシール部４５７との間には，上記径方向の応力を作用した状態で，シールダイヤフラム５０の挟持部５０１を配置してある。
そのため，センサハウジング４０に対するシールダイヤフラム５０の固定状態は，確実かつ強固である。
【００４３】
さらに，上記径方向の応力を作用して，相互に密着させた挟持部５０１の外周面であるシール当接面５０５と，シール部４５７の内周面との間には，接着性を有するシール材を配設してある。
そのため，本例の圧力センサ１では，シールダイヤフラム５０のシール当接面５０５と，センサハウジング４０のシール部４５７との間を確実にシールして，上記圧力室５２の密閉性を確実に保持し得る。
【００４４】
特に，接着性を有する上記シール材によれば，コネクタハウジング３０に対してシールダイヤフラム５０をさらに強固に接合でき，接合信頼性をさらに向上することができる。
なお，上記シール材として，本例では，接着性を有するものを適用したが，これに代えて，接着性のないシール材を適用することもできる。
本例のシールダイヤフラム５０は，固定部材５１により強固に固定してあるため，シール材の接着力の有無によらず，十分なシール性を実現することができる。
【００４５】
以上のごとく，本例の圧力センサ１では，レーザ溶接等の溶融接合によらず，機械的な嵌合構造を利用してシールダイヤフラム５０を確実性高く固定してある。
そのため，本例のシールダイヤフラム５０の接合構造は，生産コスト及び生産効率が高く，圧力センサ１全体のコスト抑制に貢献し得る構造である。
【００４６】
なお，本例のシールダイヤフラム５０では，円筒形状を呈する挟持部５０１の外周面にシール当接面５０５を配置した。
これに代えて，該シール当接面５０５の配置はそのままにして，上記センサハウジング４０と固定部材５１との間に上記ツバ部５０８を挟持することによりシールダイヤフラム５０を固定するよう，上記圧力センサ１を構成することもできる。
【００４７】
（実施例２）
本例は，実施例１の圧力センサを基にして，圧入用のハウジングをコネクタハウジングに変更して構成した例である。本例について，図８〜図１４を用いて説明する。
本例の圧力センサ１は，図１４に示すごとく，センサハウジング４０に，シールダイヤフラム６０を組み付けてなるコネクタハウジング３０を挿入して組み立てたセンサである。
【００４８】
本例のコネクタハウジング３０は，図８に示すごとく，実施例１のコネクタハウジングを基にして，挿入部３５の構造を変更したものである。
本例の挿入部３５は，ソケット部３００側の略円柱形状の挿入基部３５３と，該挿入基部３５３よりも小径の略円柱形状の圧入部３５１とからなる。
そして，この圧入部３５１に対しては，後述する固定部材６１（図１０）を嵌合するように構成してある。
【００４９】
本例のシールダイヤフラム６０は，図９に示すごとく，略円筒状を呈する挟持部６０１の軸方向の一方の端部に底面を設けてなり，全体として有底の略円筒形状を呈している。このシールダイヤフラム６０は，コネクタハウジング３０の圧入部３５１（図８）に被せるように構成してある。
【００５０】
そして、このシールダイヤフラム６０の底面は、その外周に配置された棚面状を呈する受け面６０８と，該受け面６０８の内周に配置されると共に，受け面６０８よりもさらに奥まって形成されたダイヤフラム板部６０２とを組み合わせてなる。
このダイヤフラム板部６０２は，圧力の作用により微小にストロークするように構成してある。
【００５１】
上記のシールダイヤフラム６０は，図１１及び図１２に示すごとく，該シールダイヤフラム６０を上記コネクタハウジング３０に組み付けたとき，上記受け面６０８が，コネクタハウジング３０の受圧面３２の当たり面３２１に当接することにより，シールダイヤフラム６０の軸方向の位置を規制できるように構成してある。
また，上記円筒形状を呈する挟持部６０１は，その内周面であるシール当接面６０５と，上記コネクタハウジング３０の上記圧入部３５１の外周面とが隙間なく当接するように構成してある。
【００５２】
上記固定部材６１は，図１０に示すごとく，ＰＢＴ樹脂よりなり，中央に貫通孔６１０を形成してなる略円柱状の部材である。
固定部材６１におけるコネクタハウジング３０側の端面には，シールダイヤフラム６０を外挿したコネクタハウジング３０の圧入部３５１に圧入するための凹状にへこむ有底の圧入部６１２を形成してある。
【００５３】
該圧入部６１２の底面は，外周に位置する浅い部分と，その内周に位置する深い部分とからなる２段底形状を呈している。
ここで，外周側に位置する棚面状の当たり面６１８は，図１１及び図１２に示すごとく，シールダイヤフラム６０を介在して，コネクタハウジング３０の受圧面２１の当たり面３２１に対面するように構成してあり，固定部材６１の圧入位置を規制する規制面として機能する面である。
【００５４】
また，固定部材６１における当たり面６１８の内周側には，図１０に示すごとく，シールダイヤフラム６０のダイヤフラム板部６０２との干渉を避け得るよう，上記当たり面６１８からさらに凹む部分を形成してある。
そして，圧入部６１２の底面には，固定部材６１の軸方向に貫通する貫通孔６１０を穿孔してある。
さらに，固定部材６１におけるコネクタハウジング３０と反対側の端面には，上記貫通孔６１０の外周側に，シール用のＯリング８０を配置するためのリング状のＯリング溝６１５を形成してある。
【００５５】
ここで，コネクタハウジング３０，シールダイヤフラム６０及び固定部材６１の組み付け構造について，その組み付け手順に沿って説明する。
コネクタハウジング３０に，シールダイヤフラム６０と固定部材６１とを組み付けるに当たっては，図１１に示すごとく，まず，略円筒形状を呈する挟持部６０１の内周面をなすシール当接面６０５にシール材を塗布したうえ，シールダイヤフラム６０を圧入部３５１に外挿する。
ここでは，シールダイヤフラム６０の受け面６０８が，コネクタハウジング３０の当たり面３２１に当接し，軸方向の位置が規制された状態でシールダイヤフラム６０を装着する。
【００５６】
その後，図１２に示すごとく，シールダイヤフラム６０を外挿した圧入部３５１に対して，さらに固定部材６１を圧入することで，該固定部材６１とコネクタハウジング３０との間において，両者間の径方向の応力が作用した状態で，シールダイヤフラム６０の挟持部６０１を固定する。
【００５７】
次に，上記センサハウジング４０は，図１３に示すごとく，ステンレススチールよりなる略円柱外形状を呈する部材である。このセンサハウジング４０は，軸芯方向に貫通し，固定部材６１の貫通孔６１０（図１０）に連通するよう構成した連通孔４４０を有してなる。
センサハウジング４０のコネクタハウジング３０側には，固定部材６１（図１０）を外挿した挿入部３５を挿入する略円柱形状を呈する凹部４５と，該凹部４５に挿入した挿入部３５を固定するためのカシメ部４１とを有している。
【００５８】
センサハウジング４０における凹部４５の底面の中央には，図１３に示すごとく，上記固定部材６１の貫通孔６１０（図１０）と略同一径をなし，該貫通孔６１０と相互に連通する連通孔４４０を穿孔してある。
そして，凹部４５の底面は，上記固定部材６１のリング溝６１５（図１０）に配置するＯリング８０（図１４）のシール面をなすよう略平坦面として構成してある。
【００５９】
以上のごとく，本例の圧力センサ１では，固定部材６１の圧入部６１２の内周面に対して，コネクタハウジング３０から径方向の応力が作用した状態で固定部材６１を組み付けてある。
また，上記の圧力センサ１では，固定部材６１の圧入部６１２と，コネクタハウジング３０の圧入部３５１との間には，シールダイヤフラム６０の挟持部６０１を配置してある。
そのため，本例の圧力センサ１では，コネクタハウジング３０に対して，シールダイヤフラム６０を強固に固定することができる。
【００６０】
さらに，シールダイヤフラム６０の挟持部６０１の内周に配置されたシール当接面６０５と，コネクタハウジング３０の圧入部３５１の外周面との間には，接着性を有するシール材を配設してある。
そのため，コネクタハウジング３０とシールダイヤフラム６０との間隙をシール材によりシールすることにより，圧力室６２の気密性を高く維持することができる。
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，センサハウジングの構造を示す断面図。
【図２】実施例１における，シールダイヤフラムの構造を示す断面図。
【図３】実施例１における，固定部材の構造を示す断面図。
【図４】実施例１における，センサハウジングと，シールダイヤフラムと，固定部材との組み付け構造を示す説明図。
【図５】実施例１における，シールダイヤフラム及び固定部材を組み付けたセンサハウジングの構造を示す断面図。
【図６】実施例１における，コネクタハウジングの構造を示す断面図。
【図７】実施例１における，圧力センサの構造を示す断面図。
【図８】実施例２における，コネクタハウジングの構造を示す断面図。
【図９】実施例２における，シールダイヤフラムの構造を示す断面図。
【図１０】実施例２における，固定部材の構造を示す断面図。
【図１１】実施例２における，コネクタハウジングと，シールダイヤフラムと，固定部材との組み付け構造を示す説明図。
【図１２】実施例２における，シールダイヤフラム及び固定部材を組み付けたコネクタハウジングの構造を示す断面図。
【図１３】実施例２における，センサハウジングの構造を示す断面図。
【図１４】実施例２における，圧力センサの構造を示す断面図。
【符号の説明】
１．．．圧力センサ，
１０．．．ターミナルピン，
２０．．．感圧素子，
３０．．．コネクタハウジング，
４０．．．センサハウジング，
４１．．．かしめ部，
４５．．．収容部，
５０，６０．．．シールダイヤフラム，
５１，６１．．．固定部材，
５０１，６０１．．．挟持部，
５０２，６０２．．．ダイヤフラム板部，
５０５，６０５．．．シール当接面，[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a pressure sensor having a pressure chamber sealed by a seal diaphragm.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a pressure sensor, for example, there is a sensor in which a pressure transmitting medium is filled in a pressure chamber sealed by a seal diaphragm and a pressure-sensitive element or the like is arranged (for example, see Patent Document 1).
The seal diaphragm is configured such that when the pressure of the measurement object acts, the seal diaphragm makes a minute stroke so that the pressure in the pressure chamber substantially matches the pressure of the measurement object.
The pressure sensor is configured to measure the pressure of the pressure transmitting medium in the pressure chamber by the pressure-sensitive element or the like, thereby indirectly measuring the pressure of the measurement target.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-13998 (paragraph numbers "0014" to "0018" in the specification, FIG. 1)
[0004]
[Problem to be solved]
However, the conventional pressure sensor has the following problems. That is, in order to maintain the reliability of the seal diaphragm and the sealability of the pressure chamber at a high level, an expensive joining process such as joining the seal diaphragm by laser welding is required.
In general, if fusion welding such as laser welding in which the base material of the seal diaphragm itself is fused by laser irradiation is performed, expensive production equipment such as a laser device is required, and it is difficult to suppress the production cost. .
[0005]
Furthermore, in the case of fusion joining by laser welding or the like, generally, it is necessary to locally supply a large amount of thermal energy to the joint. For this reason, residual stress is generated in the seal diaphragm after joining, and the residual stress may cause a change in physical characteristics of the seal diaphragm or a decrease in durability.
Further, when the weld metal is austenitic stainless steel or the like, there is also a problem that Cr in the alloy becomes insufficient due to heat at the time of welding, so that intergranular corrosion tends to occur.
[0006]
Therefore, in manufacturing the pressure sensor, a special measure such as a solution treatment may be performed in order to suppress the intergranular corrosion.
However, if steps for taking these measures are added to the manufacturing process of the pressure sensor, the production efficiency may be further reduced and the production cost of the pressure sensor may be increased.
[0007]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a pressure sensor in which cost is suppressed while maintaining high joining reliability of a seal diaphragm.
[0008]
[Means for solving the problem]
The present invention provides a connector housing having a pressure-receiving surface on which a pressure-sensitive element is arranged, a sensor housing configured to insert the connector housing, and a space formed between the pressure-receiving surface of the connector housing and the sensor housing. And a pressure chamber sealed by a seal diaphragm,
The pressure sensor includes a fixing member that is press-fitted into one of the connector housing and the sensor housing for press-fitting, and is fixed in a state where a radial stress is applied between the housing and the press-fitting housing. Have,
The seal diaphragm has a holding portion that is held between the press-fitting housing and the fixing member, and a seal contact surface that comes into contact with the surface of the press-fitting housing via a sealing material. The pressure sensor according to claim 1 (claim 1).
[0009]
In the pressure sensor of the present invention, the seal diaphragm is fixed in a state where the holding portion is held between the fixing member and the housing for press-fitting the fixing member.
Therefore, in the pressure sensor, the contact state between the seal contact surface of the seal diaphragm and the surface of the press-fitting housing is less likely to fluctuate.
[0010]
In the pressure sensor, a sealing material is filled between the seal contact surface of the seal diaphragm and the surface of the housing for press-fitting.
Therefore, in the pressure sensor, the space between the seal contact surface and the surface of the housing for press-fitting can be reliably sealed by the seal material, and the pressure resistance of the pressure chamber can be secured high.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As the sealing material of the present invention, a sealing material such as a fluorine-based adhesive, an epoxy-based adhesive, and a synthetic rubber-based adhesive can be used.
Further, the seal diaphragm has a substantially disk-shaped diaphragm portion configured to be stroked in accordance with an applied pressure, and the holding portion has a cylindrical shape extending from an outer peripheral edge of the diaphragm portion. Presenting,
It is preferable that the radial stress between the press-fit housing and the fixing member acts through the holding portion of the seal diaphragm (claim 2).
In this case, the clamping portion of the seal diaphragm is disposed at a contact point where a radial stress acts between the press-fitting housing and the fixing member. The seal diaphragm can be more firmly fixed with the stress applied.
[0012]
The coefficient of linear expansion of the material forming the fixing member is preferably 0.5 to 2.0 times the coefficient of linear expansion of the material forming the housing for press-fitting. .
In this case, when the fixing member is press-fitted into the press-fitting housing, the strain caused by the stress generated between the press-fitting housing and the fixing member greatly changes due to a subsequent dimensional change due to a temperature change. Instead, excessive stress is applied to the fixing member, or the fixing member can be prevented from loosening.
Therefore, it is possible to suppress a change in physical characteristics of the seal diaphragm, a decrease in durability, and the like, which may occur due to a stress that may be generated when the fixing member is press-fitted.
[0013]
The combination of the material of the housing for press-fitting and the material of the fixing member includes a combination of a housing for press-fitting made of brass and a fixing member made of brass or a resin such as PBT, PPS, PA, or the like. A combination of a press-fit housing made of iron or stainless steel and a fixing member made of a resin such as iron, brass, PBT, PPS, PA or stainless steel is preferable.
[0014]
Further, it is preferable that the seal contact surface of the seal diaphragm is disposed on the holding portion.
In this case, the radial stress acting between the press-fitting housing and the fixing member via the holding portion is applied to the gap between the seal contact surface and the surface of the press-fitting housing. It can act on the disposed sealing material.
Further, according to the sealing material to which the stress is applied, the sealing performance of the gap facing the seal contact surface can be further improved.
[0015]
Further, it is preferable that the sealing material has an adhesive force for bonding a surface of the housing for press-fitting and a sealing contact surface (claim 5).
In this case, the sealing performance of the pressure chamber is further ensured by joining the seal contact surface of the seal diaphragm to the surface of the press-fit housing by the action of the adhesive force of the seal material. It can be.
[0016]
【Example】
(Example 1)
A pressure sensor 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 7, the pressure sensor 1 of the present embodiment includes a connector housing 30 having a pressure receiving surface 32 on which the pressure-sensitive element 20 is arranged, a sensor housing 40 configured to insert the connector housing 30, and a connector housing 30. The pressure sensor 1 includes a pressure chamber 52 in which a space formed between the pressure receiving surface 32 and the sensor housing 40 is sealed by a seal diaphragm 50.
[0017]
In this pressure sensor 1, as shown in FIG. 7, one of the connector housing 30 and the sensor housing 40 is press-fitted into one of the press-fitting housings (in this example, the sensor housing 40). It has a fixing member 51 press-fitted and fixed in a state where a radial stress is applied to the housing.
As shown in FIG. 2, the seal diaphragm 50 of this embodiment has a cylindrical holding portion 501 held between the housing for press-fitting and the fixing member 51, and has a sealing material interposed therebetween. And a seal contact surface 505 that comes into contact with the surface of the press-fit housing.
Hereinafter, this content will be described in detail.
[0018]
As shown in FIG. 7, 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 in which a seal diaphragm 50 is assembled.
The pressure sensor 1 is configured to transmit the pressure acting on the seal diaphragm 50 to the pressure-sensitive element 20 via a pressure transmission medium sealed in a pressure chamber 52.
[0019]
Here, the pressure-sensitive element 20 of this example is an element in which a sensor diaphragm formed by precisely etching the silicon substrate and a strain gauge formed by processing a silicon layer are formed on a silicon substrate.
The pressure-sensitive element 20 is configured so that the magnitude of the pressure applied to the sensor diaphragm can be measured by measuring the strain generated in the sensor diaphragm by the action of the pressure of the pressure transmitting medium by the strain gauge. is there.
The pressure-sensitive element 20 is not limited to the above-described element, but may be a pressure-resistance effect element that changes an electrical resistance value according to the applied pressure.
[0020]
As shown in FIG. 1, the sensor housing 40 is a member made of stainless steel and having a substantially cylindrical outer shape having a through hole penetrating in the axial direction.
As shown in the figure, the sensor housing 40 has a concave portion 45 for accommodating the insertion portion 35 on the side where the connector housing 30 (see FIG. 6) is inserted, and an insertion portion accommodated and disposed in the concave portion 45. And a caulking portion 41 which engages with an end of the insertion portion 35 and caulks and fixes the insertion portion 35.
[0021]
As shown in FIG. 1, the recess 45 in the sensor housing 40 has a substantially cylindrical first recess 451 into which the insertion tip 351 (see FIG. 6) of the connector housing 35 is inserted, and a larger diameter than the first recess 451. And a second concave portion 453 configured to insert the insertion base 353 (see FIG. 6) of the connector housing 35.
[0022]
As shown in FIG. 1, a sensor taper surface 452 having an inner diameter gradually increasing from the first recess 451 toward the second recess 453 is formed between the second recess 453 and the first recess 451. .
In the present embodiment, the inclination of the sensor taper surface 452 is set so that the O-ring 50 (FIG. 7) provided at the insertion tip 351 of the connector housing 30 can be smoothly inserted into the first recess 451. The angle formed is set to 25 degrees.
[0023]
As shown in FIG. 1, the bottom of the first concave portion 451 has a triple bottom including a press-fit portion 456 having a slightly smaller diameter than the first concave portion 451 and a seal portion 457 having a smaller diameter than the press-fit portion 456. It is formed into a structure.
Here, between the press-fitting portion 456 and the seal portion 457 in the sensor housing 40, a shelf-shaped receiving surface 458 substantially orthogonal to the axial direction is formed.
[0024]
The press-fit portion 456 and the seal portion 457 are portions configured to press-fit a fixing member 51 (FIG. 3) described later.
The press-fit portion 456 is configured to receive the small-diameter end portion 511 (FIG. 3) of the fixing member 51.
The seal portion 457 is configured to accommodate the fitting portion 512 (FIG. 3) of the fixing member 51 in a state of being in contact with the seal contact surface 505 (FIG. 2) of the seal diaphragm 50.
Then, when the fixing member 51 is press-fitted, the press-fitting portion 456 and the seal portion 457 are configured to apply a radial stress to the outer peripheral surface of the fixing member 51.
[0025]
As shown in FIG. 1, a pressure introduction hole 441 for introducing a fluid, a gas, or the like as a pressure measurement target is formed in the sensor housing 40 on the measurement environment 44 side.
The pressure introducing hole 441 is configured to communicate with the concave portion 45 through a communication hole 440 opened at the bottom thereof, and to communicate with a pipe or the like screwed through a male screw portion 442 formed on an inner peripheral surface. I have.
[0026]
As shown in FIG. 2, the seal diaphragm 50 is formed by processing a plate-like member having a plate thickness of 0.025 mm made of a precipitation hardening stainless steel ASL350.
The seal diaphragm 50 includes a holding portion 501 having a substantially cylindrical shape that is short in the axial direction, a diaphragm plate portion 502 having a bottomed end surface at one end in the axial direction of the holding portion 501, and functioning as a pressure receiving surface. , At the other end, a collar portion 508 that expands radially outward.
[0027]
When the seal diaphragm 50 is assembled to the sensor housing 40, as shown in FIG. 4, the flange portion 508 faces and comes into contact with the shelf-shaped receiving surface 458 of the sensor housing 40.
Further, the holding portion 501 having the cylindrical shape is configured such that the seal contact surface 505, which is the outer peripheral surface thereof, and the inner peripheral surface of the small diameter portion 457 contact without any gap.
[0028]
As shown in FIG. 3, the fixing member 51 is a substantially disc-shaped member made of PBT resin and having a through hole 510 formed in the center.
The fixing member 51 has a small-diameter end portion 511 fitted to the seal portion 457 (FIG. 1) of the sensor housing 40 and a fitting portion 512 fitted to the press-fitting portion 456 (FIG. 1) adjacent to each other in the axial direction. Have.
[0029]
Then, as shown in FIG. 3, when the fixing member 51 is combined with the connector housing 30 on the outer periphery of an end surface (see FIG. 7) on the connector housing 30 side, the ring member 350 is integrated with the ring groove 350 (FIG. 6). A ring groove 515 forming a groove shape for disposing the O-ring 80 (FIG. 7) is formed. Further, a concave portion 516, which is a ring-shaped concave portion, is formed on the inner periphery of the end face to avoid interference with the bonding wire 201 (FIG. 6).
[0030]
Here, an assembling structure of the sensor housing 40, the seal diaphragm 50, and the fixing member 51 will be described along the assembling procedure.
When assembling the seal diaphragm 50 and the fixing member 51 to the sensor housing 40, first, as shown in FIG. 4, the seal diaphragm 50 in which the seal material is applied to the seal contact surface 505 is arranged at the bottom of the recess 45.
Here, the seal diaphragm 50 is arranged so that the flange portion 508 of the seal diaphragm 50 contacts the receiving surface 458 and the position in the axial direction is regulated.
In this example, a fluorine-based adhesive having adhesive properties was used as the sealing material.
[0031]
Thereafter, as shown in FIG. 5, the fixing member 51 is further accommodated in the concave portion 45, so that the seal diaphragm 50 is sandwiched and fixed between the fixing member 51 and the sensor housing 40.
Here, in the pressure sensor 1 of the present embodiment, the small-diameter end portion 511 of the fixing member 51 and the seal portion 457 of the sensor housing are fitted together with the holding portion 501 of the seal diaphragm 50 interposed therebetween, and the fixing member 51 is formed. The fixing member 51 is configured such that the fitting portion 512 of the sensor housing 40 and the press-fitting portion 456 of the sensor housing 40 are fitted.
[0032]
As shown in FIG. 6, the connector housing 30 is made of PPS resin, is formed by insert molding the terminal pin 10 electrically connected to the pressure-sensitive element 20, and has an insertion portion 35 inserted into the sensor housing 40 (FIG. 2). And a socket 300 for electrically connecting to a connector (not shown) of an external device.
[0033]
Next, the insertion portion 35 of the connector housing 30 has a substantially cylindrical insertion base 353 centered on an axis substantially parallel to the insertion direction, and a substantially cylindrical insertion tip 351 having a smaller diameter than the insertion base 353. And A connector taper surface 352 is provided between the insertion tip 351 and the insertion base 353.
[0034]
Further, as shown in FIG. 6, an O-ring 80 for sealing the pressure chamber 42 and a ring groove 350 for disposing a backup ring 81 (FIG. 7) are formed on the outer peripheral surface of the insertion tip 351. It is provided.
Note that the ring groove 350 of this example has an incomplete groove shape having no wall surface in the insertion direction, and is configured to form a complete groove shape in combination with the fixing member 51.
[0035]
As shown in FIG. 6, the socket 300 is configured to insert an external connector (not shown) for electrically connecting to an external device (not shown). , One end of each terminal pin 10 is projected.
Each terminal pin 10 is configured to be in electrical contact with each electrode of the external connector inserted into the socket 300.
[0036]
As shown in FIG. 6, the pressure receiving surface 32, which is the end face in the insertion direction of the connector housing 30, is provided with a disposing portion 320, which is a concave portion, for disposing the pressure sensitive element 20.
Further, on the outer peripheral side of the disposing portion 320 on the pressure receiving surface 32, three pin recesses 322 in which three terminal pins 10 projecting toward the pressure receiving surface 32 are respectively arranged are formed.
Further, a contact surface 321 having a substantially uniform surface is formed in a portion of the pressure receiving surface 32 other than the arrangement portion 320 and the pin recess 322.
[0037]
As shown in FIG. 6, the pressure-sensitive element 20 is joined to the bottom surface of the disposing portion 320. The pressure-sensitive element 20 is electrically connected to the terminal pins 10 respectively housed in the pin recesses 322 via bonding wires 201.
There are three terminal pins 10 for power supply, ground, and signal output. These terminal pins 10 of the present embodiment are arranged in the connector housing 30 by insert molding so as to penetrate the connector housing 30 from the socket portion 300 to the pressure receiving surface 32.
Furthermore, the boundary between each of the terminal pins 10 exposed on the pressure receiving surface 32 and the PPS resin is sealed by a sealing layer 323 made of a fluorine-based sealing material, so that the airtightness of the pressure chamber 52 (FIG. 7) is sufficiently improved. It is configured to be able to be held.
[0038]
In the pressure sensor 1 formed by combining the connector housing 30 and the sensor housing 40 configured as described above, as shown in FIG. 7, the caulking portion 41 of the sensor housing 40 into which the connector housing 30 is inserted is deformed in the radial direction. Both are fixed.
That is, the sensor housing 40 and the connector housing 30 are fixed by engaging the caulking portion 41 deformed in the inner diameter direction with the insertion base 353 of the connector housing 30.
[0039]
As shown in FIG. 7, the connector housing 30 and the sensor housing 40 contact each other with the connector tapered surface 352 and the sensor tapered surface 452 thereof, thereby restricting the positions in the insertion direction.
Further, the pressure sensor 1 of the present embodiment is assembled in a state where a load in the insertion direction is applied between the connector taper surface 352 and the sensor taper surface 452 in order to increase the positioning accuracy.
[0040]
In the pressure sensor 1, as shown in FIG. 7, a pressure chamber 52 is formed in a space where the connector housing 30 and the seal diaphragm 50 assembled to the sensor housing 40 face each other.
The pressure chamber 52 is filled with silicone oil as the pressure transmission medium. The pressure chamber 52 is sealed by an O-ring 80 and a backup ring 81 mounted in a gap between a ring groove 350 (FIG. 6) provided in the insertion tip 351 and a first recess 451 (FIG. 1). Highly sealed.
In particular, the O-ring 80 of the present embodiment is held by a backup ring 81 that engages with the end face of the ring groove 350 on the side opposite to the insertion direction so as to withstand high pressure.
[0041]
In measuring pressure using the pressure sensor 1 configured as described above, the pressure sensor 1 is connected to a pipe pipe or the like that stores a fluid or the like as a pressure measurement target via a screw portion 442 provided in the sensor housing 40. Attach to
The pressure sensor 1 introduces a fluid to be measured through the pressure introduction hole 441 to the seal diaphragm 50 side, and transmits the pressure to the pressure transmission medium in the pressure chamber 52 via the seal diaphragm 50. It is configured in.
[0042]
In particular, in the pressure sensor 1 of the present embodiment, the seal diaphragm 50 is firmly fixed to the sensor housing 40 using the fixing member 51 described above.
The fixing member 51 is fitted to the housing portion 45 in a state where radial stress is applied from the sensor housing 40 to the outer peripheral surfaces of the fitting portion 512 and the small-diameter end portion 511. Then, between the small-diameter end portion 511 of the fixing member 50 and the seal portion 457 of the sensor housing 40, the holding portion 501 of the seal diaphragm 50 is arranged in a state where the above-described radial stress is applied.
Therefore, the fixed state of the seal diaphragm 50 to the sensor housing 40 is reliable and strong.
[0043]
Further, a seal having an adhesive property is provided between the seal contact surface 505, which is the outer peripheral surface of the holding portion 501, and the inner peripheral surface of the seal portion 457 by applying the radial stress. Materials are arranged.
Therefore, in the pressure sensor 1 of the present embodiment, the seal between the seal contact surface 505 of the seal diaphragm 50 and the seal portion 457 of the sensor housing 40 is securely sealed, and the tightness of the pressure chamber 52 is securely maintained. obtain.
[0044]
In particular, according to the sealing material having adhesiveness, the sealing diaphragm 50 can be more firmly joined to the connector housing 30, and the joining reliability can be further improved.
In the present embodiment, a sealing material having an adhesive property is used as the sealing material, but a sealing material having no adhesive property may be used instead.
Since the seal diaphragm 50 of this example is firmly fixed by the fixing member 51, sufficient sealing performance can be realized regardless of the presence or absence of the adhesive force of the seal material.
[0045]
As described above, in the pressure sensor 1 of the present embodiment, the seal diaphragm 50 is fixed with high reliability by using a mechanical fitting structure without using fusion welding such as laser welding.
Therefore, the joining structure of the seal diaphragm 50 of the present example has a high production cost and a high production efficiency, and can contribute to cost reduction of the entire pressure sensor 1.
[0046]
In the seal diaphragm 50 of the present embodiment, a seal contact surface 505 is arranged on the outer peripheral surface of the holding portion 501 having a cylindrical shape.
Alternatively, the pressure sensor may be fixed so as to fix the seal diaphragm 50 by sandwiching the flange portion 508 between the sensor housing 40 and the fixing member 51 while keeping the arrangement of the seal contact surface 505 as it is. 1 can also be configured.
[0047]
(Example 2)
This embodiment is an example in which the housing for press fitting is changed to a connector housing based on the pressure sensor of the first embodiment. This example will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 14, the pressure sensor 1 of this embodiment is a sensor assembled by inserting a connector housing 30 in which a seal diaphragm 60 is assembled into a sensor housing 40.
[0048]
As shown in FIG. 8, the connector housing 30 of the present embodiment is obtained by changing the structure of the insertion portion 35 based on the connector housing of the first embodiment.
The insertion portion 35 of the present embodiment includes a substantially columnar insertion base 353 on the socket portion 300 side and a substantially columnar press-fit portion 351 having a smaller diameter than the insertion base 353.
The press-fit portion 351 is configured to fit a fixing member 61 (FIG. 10) described later.
[0049]
As shown in FIG. 9, the seal diaphragm 60 of the present embodiment has a bottom surface at one end in the axial direction of a holding portion 601 having a substantially cylindrical shape, and has a substantially cylindrical shape with a bottom as a whole. The seal diaphragm 60 is configured to cover the press-fit portion 351 (FIG. 8) of the connector housing 30.
[0050]
The bottom surface of the seal diaphragm 60 is formed on a shelf-like receiving surface 608 disposed on the outer periphery thereof, on the inner periphery of the receiving surface 608, and formed further deeper than the receiving surface 608. It is formed by combining with a diaphragm plate portion 602.
The diaphragm plate 602 is configured to make a minute stroke by the action of pressure.
[0051]
As shown in FIGS. 11 and 12, when the seal diaphragm 60 is assembled to the connector housing 30, the receiving surface 608 comes into contact with the contact surface 321 of the pressure receiving surface 32 of the connector housing 30. Thus, the axial position of the seal diaphragm 60 can be regulated.
The holding portion 601 having a cylindrical shape is configured such that the seal contact surface 605, which is the inner peripheral surface thereof, and the outer peripheral surface of the press-fitting portion 351 of the connector housing 30 abut without any gap.
[0052]
As shown in FIG. 10, the fixing member 61 is a substantially columnar member made of PBT resin and having a through hole 610 formed in the center.
On the end surface of the fixing member 61 on the connector housing 30 side, a press-fitting portion 612 having a concave shape and having a concave shape for press-fitting into the press-fitting portion 351 of the connector housing 30 in which the seal diaphragm 60 is extrapolated is formed.
[0053]
The bottom surface of the press-fitting portion 612 has a two-step bottom shape including a shallow portion located on the outer periphery and a deep portion located on the inner periphery.
Here, as shown in FIG. 11 and FIG. 12, the shelf-shaped contact surface 618 located on the outer peripheral side faces the contact surface 321 of the pressure receiving surface 21 of the connector housing 30 with the seal diaphragm 60 interposed therebetween. This is a surface that functions as a regulating surface that regulates the press-fitting position of the fixing member 61.
[0054]
On the inner peripheral side of the contact surface 618 of the fixing member 61, as shown in FIG. 10, a portion further depressed from the contact surface 618 is formed so as to avoid interference with the diaphragm plate 602 of the seal diaphragm 60. is there.
A through-hole 610 that penetrates the fixing member 61 in the axial direction is formed on the bottom surface of the press-fitting portion 612.
Further, a ring-shaped O-ring groove 615 for disposing an O-ring 80 for sealing is formed on the end surface of the fixing member 61 on the side opposite to the connector housing 30 on the outer peripheral side of the through hole 610.
[0055]
Here, an assembling structure of the connector housing 30, the seal diaphragm 60, and the fixing member 61 will be described along the assembling procedure.
When assembling the seal diaphragm 60 and the fixing member 61 to the connector housing 30, as shown in FIG. 11, first, a seal material is applied to a seal contact surface 605 which forms an inner peripheral surface of a holding portion 601 having a substantially cylindrical shape. Then, the seal diaphragm 60 is extrapolated into the press-fitting portion 351.
Here, the seal diaphragm 60 is mounted with the receiving surface 608 of the seal diaphragm 60 in contact with the contact surface 321 of the connector housing 30 and the position in the axial direction is regulated.
[0056]
Thereafter, as shown in FIG. 12, the fixing member 61 is further press-fitted into the press-fitting portion 351 in which the seal diaphragm 60 is extrapolated, so that the radial direction between the fixing member 61 and the connector housing 30 is provided. Then, the holding portion 601 of the seal diaphragm 60 is fixed in a state where the stress is applied.
[0057]
Next, as shown in FIG. 13, the sensor housing 40 is a member having a substantially cylindrical outer shape made of stainless steel. The sensor housing 40 has a communication hole 440 that penetrates in the axial direction and communicates with the through hole 610 (FIG. 10) of the fixing member 61.
On the connector housing 30 side of the sensor housing 40, a concave portion 45 having a substantially cylindrical shape into which the insertion portion 35 in which the fixing member 61 (FIG. 10) is extrapolated is inserted, and the insertion portion 35 inserted into the concave portion 45 are fixed. And a caulking portion 41 of FIG.
[0058]
At the center of the bottom surface of the concave portion 45 in the sensor housing 40, as shown in FIG. 13, a communication hole 440 having substantially the same diameter as the through hole 610 (FIG. 10) of the fixing member 61 and communicating with the through hole 610. Has been perforated.
The bottom surface of the concave portion 45 is formed as a substantially flat surface so as to form a sealing surface of the O-ring 80 (FIG. 14) disposed in the ring groove 615 (FIG. 10) of the fixing member 61.
[0059]
As described above, in the pressure sensor 1 of the present embodiment, the fixing member 61 is attached to the inner peripheral surface of the press-fitting portion 612 of the fixing member 61 in a state where radial stress is applied from the connector housing 30.
Further, in the pressure sensor 1 described above, the holding portion 601 of the seal diaphragm 60 is disposed between the press-fit portion 612 of the fixing member 61 and the press-fit portion 351 of the connector housing 30.
Therefore, in the pressure sensor 1 of the present embodiment, the seal diaphragm 60 can be firmly fixed to the connector housing 30.
[0060]
Further, a seal material having adhesiveness is provided between the seal contact surface 605 disposed on the inner periphery of the holding portion 601 of the seal diaphragm 60 and the outer peripheral surface of the press-fit portion 351 of the connector housing 30. is there.
Therefore, the airtightness of the pressure chamber 62 can be maintained high by sealing the gap between the connector housing 30 and the seal diaphragm 60 with the sealing material.
The other configuration and operation and effect are the same as in the first embodiment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a sensor housing according to a first embodiment.
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the seal diaphragm in the first embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a fixing member according to the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an assembling structure of a sensor housing, a seal diaphragm, and a fixing member according to the first embodiment.
FIG. 5 is a sectional view showing the structure of the sensor housing in which the seal diaphragm and the fixing member are assembled in the first embodiment.
FIG. 6 is a sectional view showing the structure of the connector housing in the first embodiment.
FIG. 7 is a sectional view showing the structure of the pressure sensor according to the first embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a structure of a connector housing according to a second embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a structure of a seal diaphragm according to a second embodiment.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a structure of a fixing member according to the second embodiment.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an assembling structure of a connector housing, a seal diaphragm, and a fixing member according to the second embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a structure of a connector housing in which a seal diaphragm and a fixing member are assembled according to the second embodiment.
FIG. 13 is a sectional view showing the structure of a sensor housing according to the second embodiment.
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a structure of a pressure sensor according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1. . . Pressure sensor,
10. . . Terminal pin,
20. . . Pressure sensitive element,
30. . . Connector housing,
40. . . Sensor housing,
41. . . Caulking part,
45. . . Container,
50, 60. . . Seal diaphragm,
51,61. . . Fixing members,
501, 601. . . Clamping part,
502,602. . . Diaphragm plate,
505,605. . . Seal contact surface,
