JP2006112945A - 圧力センサを備えるスロットルボデー - Google Patents

Abstract

【目的】スロットルボデーの上昇した温度が取付け鍔部を介して圧力センサに伝達されることを抑止し、センサチップのセンサ特性を変化させることなく、安定して正確な圧力検出を行なう。
【構成】圧力センサＰは、センサチップ５を備えるセンサハウジング３と圧力ポートを備える圧力ケース４とが嵌合配置されて形成される。
センサハウジング３の外周３ｃに、一側方にのびる取付け鍔部９を一体形成し、該取付け鍔部を圧力ケースの外周に臨んで圧力ケース４の下端４の近傍に延出する。
取付け鍔部９の基部９ａは、センサハウジング３の外周に接続される接続基部９ａ１と、圧力ケース４の外周４ｂに間隙をもって臨む非接続基部９ａ２とによって形成される。
取付け鍔部９の下面９ｄがセンサ取付けボス１ａ上にネジ１１をもって螺着される。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧力変化を電圧変化に置き換えて検出する圧力センサに関し、そのうち大気圧の変化を検出する圧力センサに関し、かかる圧力センサは燃料噴射装置において、シリンダに充てんされる空気質量の演算、大気圧変化に基づく空気密度の変化に対する空燃比の補正等のセンサとして用いられる。

かかる圧力センサは、特開２００１−１５３７４８号に示される。
これによると、ハウジング９内に端子８に連なるリード４が配置され、このリード４上にセンサチップ１が接合され、ハウジング９の上方開口上にカバー１４が接着配置されて、ハウジング９が密閉される。
そして、ハウジング９に穿設される圧力導入孔１０よりセンサチップ１に圧力が作用すると、センサチップ１の表面にあるダイヤフラム２１がたわみ、固定電極２４との間の間隔が変化し、この間隔の変化により、両者間の静電容量が変化するもので、この静電容量の変化が電気信号として出力される。
そして、かかる圧力センサはハウジング９から両側方にのびるフランジ部に形成されたネジ孔１６を介して各種装置に組付けられる。
例えば圧力センサは特開平８−２６１０８０号に示されるようにセンサハウジングから両側方にのびるフランジ部２１ｂがスロットルボデー１０の上面１０ａに固定される。
（尚、上記符号は同明細書中に記載されたものを使用した）
特開２００１−１５３７４８号公報 特開平８−２６１０８０号公報

かかる従来の圧力センサのスロットルボデーに対する取付け構造によると、以下の問題を有する。
すなわち、スロットルボデーは機関の近傍に配置されるもので、特に夏場において長時間に渡って機関の低速運転が連続的に行なわれると、スロットルボデーの温度は大きく上昇するもので、このスロットルボデーの高温度は、スロットルボデーに当接配置される圧力センサのフランジ部に伝達される。
ここで一般的に圧力センサのフランジ部を含むセンサハウジングはポリプチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の合成樹脂材料によって形成されるもので、このようにスロットルボデーの上昇した高温度がフランジ部に伝達されると、フランジ部は熱膨張するもので、このとき、フランジ部の基部が全てセンサハウジングの外側に連結されていることからセンサハウジングに歪みを生じさせることになり、このセンサハウジングの歪みがセンサハウジング内に配置されるセンサチップにつたわり、センサ特性を変化させ、センサチップの測定精度を低下させる恐れがある。

本発明になる圧力センサを備えるスロットルボデーは、前記不具合に鑑み成されたもので、圧力センサを取付け鍔部を介して直接的にスロットルボデーへ取着する取付け構造において、スロットルボデーの上昇した温度が取付け鍔部を介して圧力センサに伝達されても、圧力センサ内に配置されるセンサチップのセンサ特性を変化させることなく安定して正確な圧力検出を行なうことのできる圧力センサを提供することを目的とする。

本発明になる圧力センサを備えるスロットルボデーは、前記課題を達成する為に、内部にセンサチップが収納配置されるとともにセンサチップに接続されるターミナルが外側方に向かって開口するカプラ内に突出配置されるセンサハウジングと、
圧力ポートを備え、センサハウジングの下方開口を密閉的に閉塞する圧力ケースと、が固着されて圧力センサが形成され、該圧力センサが、内部に吸気通路が貫通して穿設されたスロットルボデーに取着される圧力センサにおいて、
センサハウジングの外周に、一側方にのびる取付け鍔部を形成するとともに該取付け鍔部を圧力ケースの外周に臨んで圧力ケースの下端の近傍に延出し、前記取付け鍔部をスロットルボデーから突出するセンサ取付けボスに向けて螺着固定したことを特徴とする。

圧力センサは、センサハウジングの外周から一側方にのびる取付け鍔部を介してスロットルボデーのセンサ取付けボスに螺着固定される。
これによると、スロットルボデーから圧力センサへの熱伝達は、センサ取付けボスから単一の取付け鍔部のみとなるので、センサハウジング自体の温度上昇を抑止できる。
又、取付け鍔部の基部は、その一部がセンサハウジングの外周に接続され、残りの取付け鍔部の基部はセンサハウジングに接続されないので、取付け鍔部の熱膨張による歪みの全てがセンサハウジングに伝達されることがなく、センサハウジング内に配置されるセンサチップの歪みを低減でき、これによって安定して正確な圧力測定を行なうことができる。

以下、本発明になる圧力センサを備えるスロットルボデーの一実施例を図１により説明する。
１は内部を吸気通路２が貫通して穿設されたスロットルボデーであり、吸気通路１は絞り弁によって開閉制御され、絞り弁より下流側の吸気通路は吸気管を介して機関に接続され、絞り弁より上流側の吸気通路はエアクリーナへ接続される。
（絞り弁、吸気管、機関、エアクリーナは図示されていない）
圧力センサＰはセンサハウジング３と圧力ケース４とが嵌合接続されて形成される。
センサハウジング３は、内部にセンサチップ５が収納配置されるとともに下方に向かって下方開口部３ａが開口し、センサチップ５は、センサハウジング３内にアウトモールドされたターミナル６に電気接続され、更にこのターミナル６の端部は外部に向かって開口するカプラ３ｂ内に突出して配置される。
圧力ケース４は、上方開口部４ａをもって上方に向けて有底カップ状に開口して形成されるとともにその中心底部には圧力ポート７が下方に向かって開口する。

そして、圧力ケース４の上方開口部４ａに向けてセンサハウジング３の下方開口部３ａがＯリング等のシール材を介して嵌合配置され、この状態で圧力ケース４とセンサハウジング３とが接着剤あるいはカシメ等の固着手段をもって固着される。
以上によると、圧力ケース４とセンサハウジング３とは一体的に嵌合配置され、センサハウジング３と圧力ケース４とによって形成される密閉空間Ｓ内にセンサチップ５が臨んで配置され、更に密閉空間Ｓ内に圧力ポート７が開口する。
圧力は圧力ポート７から密閉空間Ｓ内に作用してセンサチップ５の表面に加わるもので、センサチップ５の表面にあるダイヤフラムがたわみ、固定電極との間の間隔が変化し、この間隔の変化による静電容量の変化によって大気圧力値に応じた電気信号がターミナル６より外部に向けて出力される。

そして、センサハウジング３には圧力センサＰをスロットルボデー１へ取着する為の取付け鍔部９が一体形成される。
この取付け鍔部９は、センサハウジング３の外周３ｃの一部から右側方に向かって単一に突出して形成されるもので、この取付け鍔部９の厚さ方向（図１において上下方向）は圧力ケース４の外周４ｂに臨んで圧力ケース４の下端４ｃの近傍に達する。
以上によると取付け鍔部９の基部９ａは、センサハウジング３の外周３ｃに接続される接続基部９ａ１と、圧力ケース４の外周４ｂに間隙をもって臨む非接続基部９ａ２とによって形成されることになる。
尚、９ｂは取付け鍔部９の上面９ｃから下面９ｄに向けて貫通して穿設されたカラー挿入孔である。

圧力センサＰは以下によってスロットルボデー１に固定される。
取付け鍔部９のカラー挿入孔９ｂ内に金属材料よりなるカラー１０が挿入され、この状態で、取付け鍔部９の下面９ｄがスロットルボデー１から上方に向かって突出するセンサ取付けボス１ａの上端面上に配置される。
そして、カラー１０内にネジ１１が挿入されるとともにネジ１１を螺動することによって取付け鍔部９がセンサ取付けボス１ａに向けて螺着固定されるもので、これによって取付け鍔部９の下面９ｄがセンサ取付けボス１ａに当接され、圧力センサＰがスロットルボデー１に固定されて取着される。

以上によると、圧力センサＰは単一の取付け鍔部９をもってスロットルボデー１のセンサ取付けボス１ａ上に固定されるので、圧力センサＰとスロットルボデー１との当接面積を極力小さくすることができ、スロットルボデー１から圧力センサＰに伝達される熱を小さくできる。
又、スロットルボデー１の熱は、センサ取付けボス１ａの上端面から取付け鍔部９の下面９ｄに向けて伝達され取付け鍔部９を加熱するものであり、これによると取付け鍔部９が膨張し、この膨張により生ずる歪みは取付け鍔部９の上面９ｃがネジ１１にて固定されること及び下面９ｄがセンサ取付けボス１ａの上端面に固定されることから取付け鍔部９の基部９ａよりセンサハウジング３に向けて作用する。
ここで本発明における取付け鍔部９にあっては、その基部９ａをセンサハウジング３の外周に接続する接続基部９ａ１と、センサハウジング３の外周に接続されない自由状態にある非接続基部９ａ２と、によって区分形成したので、前記において取付け鍔部９に生ずる歪みの全てがセンサハウジング３に作用することを抑止できる。
以上によると、センサハウジング３内に配置されるセンサチップ５に作用する歪みを低減することができ、これによってセンサチップ５のセンサ特性を変化させることなく安定して正確な圧力検出を行なうことができる。
又、取付け鍔部９の幅高さＨは圧力センサＰの圧力ケース４の下端４ｃとセンサハウジング３の上端３ｄとの間に配置されるので、圧力センサＰが取着されたスロットルボデー１の全高を低く押えることができる。更には、取付け鍔部９の基部９ａが接続基部９ａ１と非接続基部９ａ２とによって充分なる幅高さＨを確保できるので、ネジ１１による螺着時において充分なる取付け強度を確保できる。

本発明になる圧力センサを備えるスロットルボデーの一実施例を示す要部縦断面図。

符号の説明

１ スロットルボデー
１ａ センサ取付けボス
３ センサハウジング
３ｃ センサハウジングの外周
９ 取付け鍔部
Ｐ 圧力センサ

Claims (1)

1. 内部にセンサチップが収納配置されるとともにセンサチップに接続されるターミナルが外側方に向かって開口するカプラ内に突出配置されるセンサハウジングと、
   圧力ポートを備え、センサハウジングの下方開口を密閉的に閉塞する圧力ケースと、が固着されて圧力センサが形成され、該圧力センサが、内部に吸気通路が貫通して穿設されたスロットルボデーに取着される圧力センサにおいて、
   センサハウジング３の外周３ｃに、一側方にのびる取付け鍔部９を形成するとともに該取付け鍔部を圧力ケース４の外周に臨んで圧力ケース４の下端４ｃの近傍に延出し、前記取付け鍔部をスロットルボデー１から突出するセンサ取付けボス１ａに向けて螺着固定したことを特徴とする圧力センサを備えるスロットルボデー。
   

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