JP2006349651A - 圧力変換器および圧力変換器の製造方法 - Google Patents

圧力変換器および圧力変換器の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2006349651A
JP2006349651A JP2005180015A JP2005180015A JP2006349651A JP 2006349651 A JP2006349651 A JP 2006349651A JP 2005180015 A JP2005180015 A JP 2005180015A JP 2005180015 A JP2005180015 A JP 2005180015A JP 2006349651 A JP2006349651 A JP 2006349651A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diaphragm
vacuum
pressure
welding
hollow portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005180015A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5221844B2 (ja
Inventor
Hiroyuki Oikawa
博之 及川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
Original Assignee
Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyowa Electronic Instruments Co Ltd filed Critical Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
Priority to JP2005180015A priority Critical patent/JP5221844B2/ja
Publication of JP2006349651A publication Critical patent/JP2006349651A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5221844B2 publication Critical patent/JP5221844B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

【課題】 真空室からのガス排出のための部品や開口部、真空封止のための開口部、重要部品保護のための部品削減を可能とし、設計自由度の向上、コストダウン、組立の容易化、高信頼性を可能とする。
【解決手段】 圧力変換器は、中空部71b〜71eを有し端部71、71が開口されたボディ71と、受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージ74が添着されボディ71の端部71の開口部に剛体からなるつば部72bが微小な隙間を存して嵌合される起歪ダイヤフラム72と、ボディ71の中空部71dに気密に固着された気密端子76とからなる。圧力変換器は、真空条件下でボディ71の開口部と起歪ダイヤフラム72の剛体部との間に形成された微小な隙間を溶接等により封止し、起歪ダイヤフラム72の背面、ボディ71の中空部71b、気密端子76の内面とにより囲繞された領域に真空室73が形成されている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、受圧面とその背面との圧力差による起歪ダイヤフラムの変形を該起歪ダイヤフラムの背面に設けたひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器および圧力変換器の製造方法に関する。
従来の圧力変換器は、受圧面とその背面との圧力差による起歪ダイヤフラムの変形を該起歪ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する構成になっているが、起歪ダイヤフラムの背圧形式に応じて、
(a)起歪ダイヤフラムの背面を覆う背圧室を大気に開放した大気開放型のもの、
(b)起歪ダイヤフラムの背面空間を覆う背圧室内に大気が充填した状態で封止する大気封止型のもの、
(c)起歪ダイヤフラムの背面空間を覆う背圧室内に不活性ガスを充填して封止する不活性ガス封止型のもの、
(d)起歪ダイヤフラムの背面空間を覆う背圧室内を真空にして封止する真空封止型のもの
等がある。
図6は、上記した4つの起歪ダイヤフラムの背圧形式のうち、不活性ガス封止型の従来の圧力変換器の構成例を示す断面図である。圧力導入部1は、ステンレス等の金属からなり、図示しないガス絶縁開閉装置等の被測定部に結合される雄ねじからなる結合部1aを有している。この圧力導入部1の中心軸部を貫通して、被測定流体圧を導入する圧力導入路2が形成されている。圧力導入部1の結合部1aと反対の端部には、ステンレス等の金属からなる起歪ダイヤフラム3と一体の剛性を有する円筒部3aが溶接等により気密に固着されており、上記起歪ダイヤフラム3の内面と圧力導入部1の端面間には圧力導入路2を通して導入される被測定流体が貯溜される受圧室4が形成されている。受圧室4の一部を形成する起歪ダイヤフラム3の受圧面とは反対の背面側には、受圧面と背面との圧力差による起歪ダイヤフラム3の変形を電気信号に変換するひずみゲージ5が接着、蒸着、スパッタリング、溶着、その他の手段により添着されている。
起歪ダイヤフラム3の外周囲を一定間隔を隔てて覆うように、円筒部材7が同心に配置されている。この円筒部材7の一端縁は、圧力導入部1に溶接等により気密に固着されていると共に、他端開口には、気密端子8が嵌合されている。気密端子8を構成する金属製の蓋部材8aの周縁は、円筒部材7に溶接等で気密に固着されている。この円筒部材7と気密端子8は、起歪ダイヤフラム3の背面側に基準圧力室9を形成する。また、蓋部材8aに形成された複数の孔8bには、複数本のピン端子10がガラス等の絶縁封止材11によって貫通支持されており、この各ピン端子10には上記した複数本のゲージリード6の各他端がそれぞれ接続されている。さらに、気密端子8には、排気パイプ12が溶接等により気密に固着されている。
基準圧力室9を封止するに際しては、例えば10mmHg以下の真空室内において、圧力変換器全体を120℃〜140℃の温度に加熱した状態で、且つ中空状の排気パイプ12を介して基準圧力室9と真空室とを連通させた状態で約40時間〜50時間、真空ベーキング処理を施し、これによりアウトガスの発生の要因となる基準圧力室9の内壁面や起歪ダイヤフラム3の表面に付着する付着物や基準圧力室9内に存在する有機物(例えば、接着剤、コーティング剤、半田付け部のフラックス等)をガス化して基準圧力室9外に排出した後、乾燥窒素、アルゴンガス等の不活性ガスを排気パイプ12から適当量注入する。
次に、本来、円管状をなす排気パイプ12の外方突出部の途中部位12bを外周側から圧潰して封止した後、排気パイプ12の先端開口12a内に図示しない溶融半田を充填して排気パイプ12を完全に封止する。このように、排気パイプ12を圧潰するのは、排気パイプ12の先端開口12aを半田封止する時に半田フラックスが排気パイプ12を通して基準圧力室9へ流入するのを防止するためである。上記した従来技術は、例えば、特許文献1(特開平8−202201号公報)に開示されている。以下、この技術を第1の従来例と呼ぶ。
次に、図7は、真空封止型の従来の圧力変換器の他の構成例を示す断面図である。圧力導入部21は、ステンレス等の金属からなり、図示しないガス絶縁開閉装置等の被測定部に結合される雄ねじからなる結合部21aを有している。この圧力導入部21の中心軸部を貫通して、被測定流体圧を導入する圧力導入路22が形成されている。圧力導入部21の結合部21aと反対の端部には、ステンレス等の金属からなる起歪ダイヤフラム23と一体の剛性を有する円筒部23aが溶接等により気密に固着されており、上記起歪ダイヤフラム23の内面と圧力導入部21の端面間には圧力導入路22を通して導入される被測定流体が貯溜される受圧室24が形成されている。
受圧室24の一部を形成する起歪ダイヤフラム23の受圧面とは反対の背面側には、受圧面と背面との圧力差による起歪ダイヤフラム23の変形を電気信号に変換するひずみゲージ25が接着、蒸着、スパッタリング、溶着、その他の手段により添着されている。ゲージ抵抗は、両端がそれぞれ2つのゲージタブ(図示略)に一体に連接されている。そして、各ゲージタブの表面には、図示しないが、スパッタリング、蒸着等により半田付け性の良好な金層が形成されている。この金層に半田により金等からなる2本のゲージリード26の各一端がそれぞれ接続されている。
起歪ダイヤフラム23の外周囲を一定間隔を隔てて覆うように、気密端子27の円筒部27aが同心に配置されている。気密端子27は、ニッケル、コバルトおよび鉄からなる合金(例えば、コバール(Kovar(商標名))からなり、図8に示すように、円筒部27aと、円筒部27aの一端縁に円筒部27aと一体に形成された略リング状の端子取付部27bとから構成されている。この気密端子27は、起歪ダイヤフラム23の背面側に第1の真空室28を形成する。図8でAとして示す円筒部27aの他端外縁は、図9(a)に拡大して示すように、略V字状の溝27aaが形成されていると共に、その先端は削り取られており、図7において圧力導入部21に溶接等により気密に固着されている。
また、端子取付部27bに形成された2つの孔27baには、図8に示すように、略L字状のピン端子29がガラス等の絶縁封止材30によって貫通支持されており、この各ピン端子29には上記したゲージリード26の各他端がそれぞれ接続されている。端子取付部27bの背面側に形成された図8でBとして示す円筒状立ち上がり部27bbの外縁は、図9(b)に拡大して示すように、テーパ状に形成された円筒状延出部27bbの内縁と加工面27bcとが鋭角をなすように切削加工されていると共に、円筒状延出部27bbの端部は削り取られている。
さらに、図8において、円筒状延出部27bbの内縁には、ステンレス等の金属からなる封止金具31が嵌合された後に溶接等により気密に固着されている。封止金具31は、図10(b)に示すように、円盤部31a、外円筒部31bおよび内円筒部31cが一体に形成されて構成されている。円盤部31aの中央部には、内円筒部31cと連通する連通孔31aaが形成されている。
また、図10(b)でCとして示す外円筒部31bの一端内縁は、図11に拡大して示すように、外円筒部31bの一端内縁と加工面31baとが鋭角をなすように切削加工されていると共に、先端は削り取られている。このように、図8でBとして示す端子取付部27bの円筒状延出部27bbの外縁が図9(b)に拡大して示すように加工されていると共に、図10(b)でCとして示す外円筒部31bの一端内縁が図11に拡大して示すように加工されているために、端子取付部27bの円筒状延出部27bbの内縁に封止金具31を嵌合させた後に溶接等により固着することで気密性を確保することができる。一方、封止金具31の円盤部31aの内面には、図10(a)に示すように、ステンレス等の金属からなる蒸着防止板32がスポット溶接等により固着されている。蒸着防止板32は、封止金具31の内円筒部31cの先端について第1の溶着封止をなす際に、溶接ガス等からひずみゲージ25等の重要部品を保護するためのものである。
また、図7において、気密端子27の外周囲を一定間隔を隔てて覆うように、円筒状の端子パイプ33が同心に配置されている。端子パイプ33は、例えば、ステンレス等の金属からなり、その両端外縁は、図12でAとして示すと共に図13に拡大して示すように、略V字状の溝33aが形成されていると共に、先端は削り取られている。端子パイプ33の一端外縁は、図7において圧力導入部21に溶接等により気密に固着されている。また、端子パイプ33の一端から所定距離離れた位置には、円孔33bが形成されており、図14に拡大して示す溶接棒(封止棒)34の先端部34aが嵌合された後、第2の溶接封止がなされている。円孔33bは、後述する、端子パイプ33の他端開口に嵌合される気密端子35に取り付けられる配線端子37から離れた位置に形成されている。さらに、端子パイプ33の他端開口には、気密端子35が嵌合されている。気密端子35の周縁は、端子パイプ33の他端開口に溶接等で気密に固着されている。この端子パイプ33ともう一つの気密端子35は、封止金具31の背面側に第2の真空室36を形成する。また、気密端子35に形成された孔35aには、配線端子37がガラス等の絶縁封止材38によって貫通支持されており、この各配線端子37とピン端子29間は、リード線39によりそれぞれ接続されている。
さらに、端子パイプ33の外周囲を一定間隔を隔てて覆うように、円筒状のケース40が同心に配置されている。ケース40は、例えば、ステンレス等の金属からなり、その一端外縁が圧力導入部21に溶接等により気密に固着されている。一方、ケース40の他端開口には、コード41を貫通保持するコードホルダ42が嵌合されている。コード41を構成する導線43の各一端は、対応する配線端子37に半田付けされて接続されている。
次に、上記構成の圧力変換器の組立方法について、図15および図16を参照して説明する。
(1)まず、ひずみゲージ25が形成された起歪ダイヤフラム23と、圧力導入部21と、円筒部27aを有する気密端子27とを、予め溶接等により組み立てる。
(2)次に、気密端子27を構成する端子取付部27bの円筒状延出部27bbの開口から、ひずみゲージ25のゲージタブ(図示略)と、端子取付部27bに形成された孔27baに絶縁封止材30によって貫通支持されたピン端子29とを、ゲージリード26により接続する。
(3)次に、蒸着防止板32が固着された封止金具31を気密端子27を構成する端子取付部27bの円筒状延出部27bbの内縁に嵌合した後、円筒状延出部27bbの外縁と外円筒部31bの一端内縁とを溶接等により固着する。
(4)そして、図15に示す第1のビーム封止器具を用いて、封止金具31の内円筒部31cの先端に対して第1の溶着封止をなす。図15に示す第1のビーム封止器具では、略矩形状の支持板51上に、所定の角度に折り曲げられた取付台55が所定間隔ごとに、略矩形状のスペーサー56を介してボルト57を用いて取り付けられている。各取付台55には、上記した(1)〜(3)の工程を経た組立途中品52が挿入される受け治具53がボルト54を用いて取り付けられる。図15では、中央の取付台55のみに受け治具53に組立途中品52が取り付けられている。第1のビーム封止器具は、図示しない真空に保たれたチャンバー内に載置される。受け治具53に組立途中品52の圧力導入部21を挿入した後、組立途中品52を構成する封止金具31の内円筒部31cの先端以外の部分を保護するために組立途中品52にカバー58を取り付ける。次に、図示しない電子ビーム溶接装置を駆動して、電子銃から発射した電子ビームを封止金具31の内円筒部31cの先端に図中矢印で示すように照射することにより、内円筒部31cの先端を溶着封止し、気密端子27と起歪ダイヤフラム23の背面との間に第1の真空室28を形成する。
(5)次に、上記した(1)〜(4)の工程を経た組立途中品の圧力導入部21に端子パイプ33の一端外縁を溶接等により固着する。
(6)次に、気密端子35に形成された孔35aにガラス等の絶縁封止材38によって貫通支持された配線端子37の各一端と、上記した(1)〜(5)の工程を経た組立途中品のピン端子29の各一端とを、リード線39によりそれぞれ接続する。
(7)次に、上記した(1)〜(6)の工程を経た組立途中品の端子パイプ33の他端開口に、気密端子35の周縁を溶接等により固着する。
(8)そして、端子パイプ33の円孔33bに溶接棒(封止棒)34の先端部34a(図14参照)を嵌合した後、図16に示す第2のビーム封止器具を用いて、第2の溶接封止をなす。図16に示す第2のビーム封止器具は、真空に保たれたチャンバー内に設置されたテーブル61の上に載置され、上記した(1)〜(7)の工程を経た組立途中品の圧力導入部21を上下に把持して上記組立途中品を水平に保持する保持治具62と、板バネ63と、ねじ64とから構成されている。保持治具62は、下側保持部62aと上側保持部62bとからなり、上側保持部62bの側面から下面にかけて、上記組立途中品を下方に付勢する板バネ63がねじ64により取り付けられている。
図16に示すように、上記組立途中品を保持した状態において、図示しない電子ビーム溶接装置を駆動して、電子銃から発射した電子ビームを溶接棒34に図中矢印で示すように照射することにより、溶接棒34を溶着封止し、端子パイプ33と気密端子27と気密端子35との間に第2の真空室36を形成する。以下、この技術を第2の従来例と呼ぶ。
特開平8−202201号公報
上記した特許文献1に記載の第1の従来例では、排気パイプ12を介してガス化した有機物を排出したり、不活性ガスを注入したりしているため、排気パイプ12は気密端子8以外には取り付けることができず、構造上位置的な制限があり、設計上の自由度が少ないという問題があった。また、圧力変換器を小型化するためには、排気パイプ12も小型化する必要があるが、排気パイプ12を小型化した場合、径の小さい排気パイプ12への溶融半田の充填が困難となり、この充填が不完全であると不活性ガスが漏洩するおそれがあるという問題があった。
一方、上記した第2の従来例では、封止金具31を溶着しやすい構造としたり、封止金具31の内円筒部31cの先端について第1の溶着封止をなす際にスパッタや溶接ガスからひずみゲージ25等の重要部品を保護するために蒸着防止板32を設けなければならないという問題があった。また、上記した第2の従来例では、第2の真空室36を形成するために、第2の溶接封止がなされる端子パイプ33の円孔33bを配線端子37から離れた位置に設けなければならず、やはり構造上位置的な制限があり、設計上の自由度が少ないという問題があった。
したがって、上記した第1および第2の従来例によれば、真空封止を行うためだけの部品が多く必要であると共に、真空封止のための溶接工程や蒸着防止板32等のひずみゲージ25等の重要部品を保護するための保護部品の組立工程が必要であるという問題があった。また、上記した第1および第2の従来例によれば、圧力変換器の構造や寸法等が制限され、設計上の自由度が少ないという問題があった。この結果、完成された圧力変換器の価格が高くなると共に、組み立てにくいという問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、部品点数や工程を削減することを可能とすると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、安価、組立容易かつ高信頼性を可能とする圧力変換器を提供することを目的としている。
本発明の請求項1の目的は、特に、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することを可能とし、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減を可能とすると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、コストダウンを図ることを可能とし、組立が容易でかつ信頼性の向上を可能とする圧力変換器を提供することにある。
本発明の請求項2の目的は、特に、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することを可能とし、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減を可能とすると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、コストダウンを図ることを可能とし、簡便な方法での真空封止を可能とし、組立が容易でかつ信頼性の向上を可能とし、容易な小型化を可能とする圧力変換器を提供することにある。
本発明の請求項3の目的は、特に、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することを可能とし、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減を可能とすると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、コストダウンを図ることを可能とし、組立が容易でかつ信頼性の向上を可能とする圧力変換器の製造方法を提供することにある。
本発明の請求項4の目的は、特に、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することを可能とし、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減を可能とすると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、コストダウンを図ることを可能とし、簡便な方法での真空封止を可能とし、組立が容易でかつ信頼性の向上を可能とし、容易な小型化を可能とする圧力変換器の製造方法を提供することにある。
本発明の請求項5の目的は、特に、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部を設けることなく、真空室からガスを確実に排出することを可能とする圧力変換器の製造方法を提供することにある。
本発明の請求項6の目的は、特に、真空室の真空度を適正に調節することを可能とする圧力変換器の製造方法を提供することにある。
請求項1に記載した発明に係る圧力変換器は、上述した目的を達成するために、
内部に中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディと、
受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージが添着され、前記ボディの開口部に剛体部が微小な隙間を存して嵌合されるダイヤフラムと、
前記ボディの前記中空部に気密に固着された気密端子と、
からなり、
真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記剛体部との嵌合部の間に形成された微小な隙間を溶着またはろう付けにより封止し、
前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室が形成された構成としたことを特徴としている。
請求項2に記載した本発明に係る圧力変換器は、上述した目的を達成するために、
内部にそれぞれ直径が異なる第1および第2の中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディと、
受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージが添着され、前記ボディの前記第1の中空部に剛体部が微小な隙間を存して嵌合すると共に、つば部が前記ボディの開口部に当接するダイヤフラムと、
前記ボディの前記第2の中空部に気密に固着される気密端子と、
からなり、
真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記つば部とを溶着またはろう付けにより封止し、
前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記第1の中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室が形成された構成としたことを特徴としている。
請求項3に記載した発明に係る圧力変換器の製造方法は、上述した目的を達成するために、
受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの変形を前記ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器を製造する方法であって、
内部に中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディの前記中空部に気密端子を気密に固着する気密端子固着工程と、
前記ダイヤフラムの剛体部を前記ボディの開口部から前記中空部に微小な隙間を存して嵌合させるダイヤフラム取付工程と、
真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記剛体部との間に形成された微小な隙間を溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室を形成するダイヤフラム固着工程と、
により組み立てることを特徴としている。
請求項4に記載した発明に係る圧力変換器の製造方法は、上述した目的を達成するために、
受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの変形を前記ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器であって、
内部にそれぞれ直径が異なる第1および第2の中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディの前記第2の中空部に、気密端子を嵌合させると共に、前記ボディの前記第2の中空部と気密に固着する気密端子固着工程と、
剛体部とつば部とを有する前記ダイヤフラムの前記剛体部を前記ボディの開口部から前記第1の中空部に微小な隙間を存して嵌合させると共に、前記つば部を前記ボディの前記開口部に当接させるダイヤフラム取付工程と、
真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記つば部とを溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記第1の中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室を形成するダイヤフラム固着工程と、
により組み立てることを特徴としている。
請求項5に記載した発明に係る圧力変換器は、請求項3または請求項4の圧力変換器の製造方法であって、
前記ダイヤフラム固着工程は、前記ダイヤフラム取付工程を経た組立途中品を所定の温度で加熱しながら前記ダイヤフラムと前記ボディとの突き合わせ面から前記真空室内を真空引きして真空ベーキング処理することにより、前記真空室内の有機物や付着物から放出されるアウトガスや水分を排出させる真空ベーキング工程を有することを特徴としている。
請求項6に記載した発明に係る圧力変換器の製造方法は、請求項3〜請求項5のうちのいずれか1項に記載の圧力変換器の製造方法であって、
前記ダイヤフラム固着工程は、前記真空ベーキング工程を経た組立途中品を真空中で所定の温度まで冷却した後、大気中に取り出す取り出し処理と、
前記取り出し工程を経た組立途中品を室温まで冷却する前に再び所定の真空状態とし、前記真空状態を所定時間保持した後、前記溶着またはろう付けによる封止を行って前記真空室を形成する真空室形成処理工程とを有することを特徴としている。
本発明によれば、部品点数や工程を削減することを可能とすると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、安価、組立容易かつ高信頼性を可能とする圧力変換器を提供することができる。
すなわち、本発明の請求項1の圧力変換器によれば、内部に中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディと、受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージが添着され、前記ボディの開口部に剛体部が微小な隙間を存して嵌合されるダイヤフラムと、前記ボディの前記中空部に気密に固着された気密端子と、からなり、真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記剛体部との嵌合部の間に形成された微小な隙間を溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室が形成された構成としたことにより、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することが可能となり、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減が可能となると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上が可能となり、コストダウンを図ることが可能であり、組立が容易でかつ信頼性の向上が可能となる。
また、溶接する個所が少ないため、作業不良等に基づくガスの漏洩の危険が少なく、これにより信頼性が向上する。さらに、起歪ダイヤフラムとボディの中空部との突き合わせ面の微視的な隙間が真空室から空気や有機物等からなるガスを排出するための開口部(排気路)となる。この微視的な隙間は、上記した第2の従来例の封止金具を構成する内円筒部の開口部より小さいので、溶接封止時に真空室に侵入する溶接ガスの量も殆どなくなり、真空室の真空度を従来より高めることができると共に、溶接ガスによる内部部品への金属蒸着量が減少し、この内部部品に蒸着した金属に起因する故障を減少させることができる。また、ボディの中空部に起歪ダイヤフラムを挿入したインロー部即ち、嵌合部の隙間が、スパッタや溶接ガスからひずみゲージ等の重要部品を保護する役割を果たしている。したがって、上記した第2の従来例のように、スパッタや溶接ガスからひずみゲージ等の重要部品を保護するためだけの蒸着防止板を設ける必要がなく、その分部品点数を削減することができる。また、蒸着防止板を組み立てる工程や蒸着防止板を封止金具に溶接する工程も削減することができる。
本発明の請求項2の圧力変換器によれば、内部にそれぞれ直径が異なる第1および第2の中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディと、受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージが添着され、前記ボディの前記第1の中空部に剛体部が微小な隙間を存して嵌合すると共に、つば部が前記ボディの開口部に当接するダイヤフラムと、前記ボディの前記第2の中空部に気密に固着される気密端子と、からなり、真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記つば部とを溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記第1の中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室が形成された構成としたことにより、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することが可能となり、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減が可能となると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、コストダウンを図ることを可能とし、簡便な方法での真空封止が可能となり、組立が容易でかつ信頼性の向上が可能となり、容易な小型化が可能となる。
本発明の請求項3の圧力変換器の製造方法によれば、受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの変形を前記ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器を製造する方法であって、内部に中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディの前記中空部に気密端子を気密に固着する気密端子固着工程と、前記ダイヤフラムの剛体部を前記ボディの開口部から前記中空部に微小な隙間を存して嵌合させるダイヤフラム取付工程と、真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記剛体部との間に形成された微小な隙間を溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室を形成するダイヤフラム固着工程と、とにより組み立てられることにより、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することが可能となり、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減が可能となると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上が可能となり、コストダウンを図ることが可能であり、組立が容易でかつ信頼性の向上が可能となる。
また、溶接する個所が少ないため、作業不良等に基づくガスの漏洩の危険が少なく、これにより信頼性が向上する。さらに、起歪ダイヤフラムとボディの中空部との突き合わせ面の微視的な隙間が真空引きをする際に空気や有機物等からなるガスを排出するための開口部となる。この微視的な隙間は、上記した第2の従来例の封止金具を構成する内円筒部の開口部より小さいので、溶接封止時に真空室に侵入する溶接ガスの量も少なくなり、真空室の真空度を従来より高めることができると共に、溶接ガスによる内部部品への金属蒸着量が減少し、この内部部品に蒸着した金属に起因する故障を減少させることができる。また、ボディの中空部に起歪ダイヤフラムを挿入したインロー部の隙間がスパッタや溶接ガスからひずみゲージ等の重要部品を保護する役割を果たしている。したがって、上記した第2の従来例のように、スパッタや溶接ガスからひずみゲージ等の重要部品を保護するためだけの蒸着防止板を設ける必要がなく、その分部品点数を削減することができる。また、蒸着防止板を組み立てる工程や蒸着防止板を封止金具に溶接する工程も削減することができる。
本発明の請求項4の圧力変換器の製造方法によれば、受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの変形を前記ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器を製造する方法であって、内部にそれぞれ直径が異なる第1および第2の中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディの前記第2の中空部に嵌合させると共に、前記ボディの前記第2の中空部と気密に固着する気密端子固着工程と、剛体部とつば部とを有する前記ダイヤフラムの前記剛体部を前記ボディの開口部から前記第1の中空部に微小な隙間を存して嵌合させると共に、前記つば部を前記ボディの前記開口部に当接させるダイヤフラム取付工程と、真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記つば部とを溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記第1の中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室を形成するダイヤフラム固着工程と、とにより組み立てられることにより、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することが可能となり、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減が可能となると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、コストダウンを図ることを可能とし、簡便な方法での真空封止が可能となり、組立が容易でかつ信頼性の向上が可能となり、容易な小型化が可能となる。
本発明の請求項5の圧力変換器の製造方法によれば、請求項3または請求項4の圧力変換器の製造方法であって、前記ダイヤフラム固着工程は、前記ダイヤフラム取付工程を経た組立途中品を所定の温度で加熱しながら前記ダイヤフラムと前記ボディとの突き合わせ面から前記真空室内を真空引きして真空ベーキング処理することにより、前記真空室内の有機物や付着物から放出されるアウトガスや水分を排出させる真空ベーキング工程を有することにより、前記真空室内の有機物や付着物から放出されるアウトガスや水分を排出させる真空ベーキング工程を有することにより、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部を設けることなく、真空室からガスを排出することが可能となる。
本発明の請求項6の圧力変換器の製造方法によれば、請求項3〜請求項5のうちのいずれか1項に記載の圧力変換器を製造する方法であって、前記ダイヤフラム固着工程は、前記真空ベーキング工程を経た組立途中品を真空中で所定の温度まで冷却した後、大気中に取り出す取り出し処理と、前記取り出し工程を経た組立途中品を室温まで冷却する前に再び所定の真空状態とし、前記真空状態を所定時間保持した後、前記溶着またはろう付けによる封止を行って前記真空室を形成する真空室形成処理工程とを有することにより、起歪ダイヤフラムの円筒部の表面粗さとボディの中空部の表面粗さや真空封止工程における真空状態の保持時間を調節すれば、真空室の真空度を適正に調節することが可能となる。
例えば、上記表面粗さを粗くする、上記保持時間を長くする、あるいはこれらの両方を行うことによって、真空室の真空度を高めることができる。
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の圧力変換器およびその製造方法を詳細に説明する。
図1は、本発明の一つの実施の形態に係る圧力変換器の断面構成を示している。ボディ71は、ステンレス等の金属からなり、例えば、図示しないガス絶縁開閉装置等の被測定部に結合される雄ねじからなる結合部71aを有すると共に、図2に示すように、それぞれ直径が異なる中空部71b〜71eを有している。中空部71bの端部71の外縁は、略V字状の溝が形成されていると共に、先端は中心軸に直交する平面に削成されている。一方、中空部71eの端部71の外縁にも、略V字状の溝が形成されていると共に、先端は中心軸に直交する平面に削成されている。ボディ71の結合部71a側の端部71に接する中空部71bには、図1に示すように、ステンレス等の金属からなる起歪ダイヤフラム72と一体の剛性を有する円筒部(剛体部)72aが溶接等により気密に固着されており、上記起歪ダイヤフラム72の背面、ボディ71の中空部71cおよび後述する気密端子76の内面とにより囲繞された領域には真空室73が形成されている。
起歪ダイヤフラム72を構成するつば部72bの円筒部72a寄りの角部には、図3に示すように、略V字状の溝が形成されていると共に、先端は中心軸に直交する面となるよう削成されている。真空室73の一部を形成する起歪ダイヤフラム72の背面には、受圧面と背面との圧力差による起歪ダイヤフラム72の変形を電気信号に変換するひずみゲージ74が接着、蒸着、スパッタリング、溶着、その他の手段により添着されている。ひずみゲージ74は、図示しないが、電気絶縁性の優れた、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等からなるゲージベース上に、厚さ数μmを有し、銅・ニッケル系合金またはニッケル・クロム系合金からなり、蛇行した箔状のゲージ抵抗が添着されている。ゲージ抵抗は、両端がそれぞれ複数のゲージタブ(図示略)に一体に連接されている。そして、各ゲージタブに半田によりポリイミド樹脂等からなるフレキシブル接続基板75上に形成された複数の銅箔パターンの各一端がそれぞれ接続されている。
ボディ71の中空部71dのうち、中空部71cに連接する部分には、気密端子76が高温半田を用いた半田付け等により気密に固着されている。気密端子76は、ボディ71の中空部71dに嵌合する円筒部を有している。気密端子76の内部には、棒状の複数本のピン端子77がガラス等の絶縁封止材(図示略)によって貫通支持されており、この各ピン端子77の各一端には上記したフレキシブル接続基板75上に形成された複数の銅箔パターンの各他端がそれぞれ接続されている。さらに、ボディ71の中空部71eのうち、中空部71dに接する部分には、気密端子76を構成する複数本のピン端子77の各他端がスペーサー78の背面側から突出しており、各ピン端子77の各他端に半田によりポリイミド樹脂等からなるフレキシブル短絡基板79上に形成された複数の銅箔パターンの各一端がそれぞれ接続されている。
一方、ボディ71の結合部71aとは反対の端部71に接する中空部71eには、ステンレス等の金属からなり、略円筒状のケーブルグランド80が嵌合され、溶接等により気密に固着されている。ケーブルグランド80の中空には、シールド付きのケーブル81が挿入されていると共に、ケーブル81の外周との間には、ボディ71の端部71に接する端部から右方に向かって順に、エポキシ樹脂等の合成樹脂からなる充填接着剤82、抜け止めリング83およびバイトンゴム等からなる保護ブッシュ84がそれぞれ挿入されている。また、ボディ71の中空部71eに挿入されているケーブルグランド80の内面には、ガラスエポキシ樹脂等からなる補強板85が取り付けられており、ケーブル81を構成する複数本の導線81aの各一端が貫通保持されている。各導線81aの各一端は、フレキシブル短絡基板79上に形成された複数の銅箔パターンの各他端がそれぞれ接続されている。そして、ボディ71の中空部71eには、シリコンゲル等からなる充填剤86が充填されている。
次に、上記構成の圧力変換器の組立方法、即ち製造方法について、図3および図4を参照して説明する。
(1)まず、気密端子76をボディ71に端部71側から挿入し、気密端子76の円筒部をボディ71の中空部71dに、気密端子76の左端部がボディ71の中空部71cと中空部71dとの境界に存在する段部に一致するように嵌合する。次に、気密端子76の円筒部を半田付け等によりボディ71の中空部71dに気密に固着する。この工程を、「気密端子固着工程」と称する。
(2)次に、気密端子76の内部に貫通支持された各ピン端子77の各一端にフレキシブル接続基板75上に形成された複数の銅箔パターンの各他端をそれぞれ接続すると共に、起歪ダイヤフラム72の背面側に添着されたひずみゲージ74の各ゲージタブに上記フレキシブル接続基板75上に形成された複数の銅箔パターンの各一端をそれぞれ接続する。
(3)次に、起歪ダイヤフラム72の円筒部72aをボディ71の中空部71bに嵌合する。この工程を、「ダイヤフラム取付工程」と称する。
(4)次に、上記した(1)〜(3)の工程を経た組立途中品のボディ71の端部71と起歪ダイヤフラム72のつば部72bとに対して以下のようにして溶着封止をなす。
(i)まず、上記した(1)〜(3)の工程を経た組立途中品に対して真空ベーキング処理を施す。この場合、起歪ダイヤフラム72の背面、ボディ71の中空部71cおよび気密端子76の内面とにより囲繞された領域に形成される真空室73から空気や有機物等からなるガスを排出するための排気路は、起歪ダイヤフラム72の円筒部72aとボディ71の中空部71bとの嵌合部と突き合わせ面の微視的な隙間である。この工程を、「真空ベーキング工程」と称する。
(ii)次に、上記した(i)の工程を経た組立途中品を真空中で冷却した後、大気中に取り出す。この工程を、「取り出し処理工程」と称する。
(iii)次に、上記した(i)〜(ii)の工程を経た組立途中品91が室温までに冷却する前に、真空中において、図4に示すように、上記組立途中品91のボディ71の中空部71eに固定金具92を嵌合すると共に、組立途中品91の起歪ダイヤフラム72の受圧面側に冷やし金具93を嵌合する。
(iv)次に、(iii)の工程における真空状態を一定時間保持した後、図示しない電子ビーム溶接装置を駆動して、電子銃から発射した電子ビームを、図3に示す構造物の起歪ダイヤフラム72のつば部72bの端面とボディ71の端部71との突き合わせ部分に、図5に拡大し矢印で示すように照射することにより、ボディ71の端部71と起歪ダイヤフラム72のつば部72bとを溶着封止し、起歪ダイヤフラム72の背面、ボディ71の中空部71cおよび気密端子76の内面とにより囲繞された領域に真空室73を形成する。
この場合、ボディ71の中空部71bに起歪ダイヤフラム72の円筒部72aを挿入したインロー部94(図5参照)の隙間がスパッタや溶接ガスからひずみゲージ72等の重要部品を保護する役割を果たすと共に、真空引きする際の排気路としての機能を共に果たしている。この工程を、「真空室形成処理工程」と称する。
(v)次に、上記した(i)〜(iv)の工程を経た図4に示す構造物から固定金具92および冷やし金具93を取り外した後、組立途中品91の溶接部の溶接状態を顕微鏡で検査する。以上説明した(4)の工程を、「ダイヤフラム固着工程」と称する。
(5)次に、気密端子76を構成する複数本のピン端子77の各他端にフレキシブル短絡基板79上に形成された複数の銅箔パターンの各一端をそれぞれ接続する。
(6)次に、ケーブル81、充填接着剤82、抜け止めリング83、保護ブッシュ84および補強板85が取り付けられたケーブルグランド80を用意し、この構造物の補強板85に貫通保持されたケーブル81の複数本の導線81aの各一端と、上記した(1)〜(5)の工程を経た組立途中品のフレキシブル短絡基板79上に形成された複数の銅箔パターンの各他端とをそれぞれ接続する。
(7)次に、ボディ71の中空部71eに充填剤86を充填した後、上記(6)の工程を経た構造物のケーブルグランド80をボディ71の中空部71eに嵌合し、ケーブルグランド80とボディ71を溶接等により固着する。
このように、本発明の上述の実施の形態によれば、起歪ダイヤフラム72の背面、ボディ71の中空部71cおよび気密端子76の内面とにより囲繞された領域に形成される真空室73から空気や有機物等からなるガスを排出するための開口部(排気路)は、起歪ダイヤフラム72の円筒部72aとボディ71の中空部71bとの嵌合部および起歪ダイヤフラム72のつば部72bの側面とボディ71の端部71との突き合わせ面の微視的な隙間である。この微視的な隙間は、加工上避けられない表面粗さを有する面同士を突き合わせることにより必然的に形成されるものである。
したがって、上記した特許文献1に記載の第1の従来例のように、排気のためだけの排気パイプ12を設ける必要がなく、その分部品点数を削減することができると共に、排気パイプ12を作製する工程や排気パイプ12を取り付ける工程、排気パイプ12を圧潰して封止する工程および排気パイプ12の先端開口12a内に溶融半田を充填する工程を削減することができるので、コストダウンを図ることができ、しかも、構造上位置的な制限がなく、設計上の自由度が大きい。また、圧力変換器を小型化する場合であっても、排気のためだけの部品が不要であり、各部品をそれぞれ小型化するだけで良く、上記した第1の従来例のような小型化に伴う不都合が発生することはない。また、上記微視的な隙間は、真空封止をするための開口部をも兼ねているため、上記した第2の従来例のように、真空封止をするためだけの溶接しやすい封止金具31を設ける必要がなく、その分部品点数を削減することができると共に、封止金具31を作製する工程、封止金具31を取り付ける工程および封止金具31を溶接により封止する工程を削減することができるので、コストダウンを図ることができ、しかも、構造上位置的な制限がなく、設計上の自由度が大きい。
また、溶接する個所が少ないため、作業不良等に基づくガスの漏洩の危険が少なく、これにより信頼性が向上する。さらに、上記微視的な隙間は、上記した第2の従来例の封止金具31を構成する内円筒部31cの開口部より小さいので、溶接封止時に真空室73に侵入する溶接ガスの量も殆どなくなり、真空室73の真空度を従来より高めることができると共に、溶接ガスによる内部部品への金属蒸着量が減少し、この内部部品に蒸着した金属に起因する故障を減少させることができる。
また、本実施の形態によれば、ボディ71の中空部71bに起歪ダイヤフラム72の円筒部72aを挿入したインロー部94(図5参照)の隙間がスパッタや溶接ガスからひずみゲージ72等の重要部品を保護する役割を果たしている。したがって、本実施の形態によれば、上記した第2の従来例のように、スパッタや溶接ガスからひずみゲージ等の重要部品を保護するためだけの蒸着防止板32を設ける必要がなく、その分部品点数を削減することができる。また、蒸着防止板32を組み立てる工程や蒸着防止板32を封止金具31に溶接する工程も削減することができる。これにより、コストダウンを図ることができる。
また、本実施の形態によれば、起歪ダイヤフラム72の円筒部72aの表面粗さとボディ71の中空部71bの表面粗さや上記した(4)(iv)の真空封止工程における真空状態の保持時間を調節することにより、真空室73の真空度を適正に調節することが可能である。例えば、上記表面粗さを粗くする、上記保持時間を長くする、あるいはこれらの両方を行うことによって、真空室73の真空度を高めることができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、部品点数や工程を削減することが可能となると共に、構造上および寸法上の設計自由度が向上し、安価で組み立てが容易であり、かつ、信頼性が高い圧力変換器を組み立てることができる。
以上、本実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、本実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施ができることは勿論である。
例えば、上述した実施の形態では、本発明を真空封止型の圧力変換器に適用する例を示したが、これに限定されず、本発明は、大気封止型の圧力変換器や不活性ガス封止型の圧力変換器に適用しても良い。
また、上述した実施の形態では、起歪ダイヤフラム72の受圧面が露出している例を示したが、これに限定されず、上記した第1および第2の従来例のように、被測定部と起歪ダイヤフラム72の受圧面との間に被測定流体圧を導入する圧力導入路を形成しても良い。また、上述した実施の形態では、ボディ71は、それぞれ直径の異なる中空部71b〜71eを有する例を示したが、これに限定されず、中空部71b〜71eの直径がすべて等しくても良く、中空部の形状は円形状に限らず、四角形状、五角形以上の多角形状であっても良い。
また、上述した実施の形態では、ボディ71の端部71と起歪ダイヤフラム72のつば部72bとを溶着封止するために電子ビーム溶接装置を用いる例を示したが、これに限定されず、真空中で開口部を溶着することができる装置、例えば、真空ろう付け装置を用いても良い。また、上述した実施の形態では、本発明を真空室を有する圧力変換器に適用する例を示したが、これに限定されず、本発明は荷重変換器や一般的な密閉容器の内部を真空封止する場合に適用しても良い。
本発明の一つの実施の形態に係る圧力変換器の構成を示す断面図である。 図1に示す圧力変換器を構成するボディの構成を示す断面図である。 図1に示す圧力変換器を構成する起歪ダイヤフラムの構成を示す断面図である。 図1に示す圧力変換器を組み立てる際の溶接封止工程を説明するための断面図である。 図4の部分拡大図である。 第1の従来例における圧力変換器の構成を示す断面図である。 第2の従来例における圧力変換器の構成を示す断面図である。 図7に示す圧力変換器に使用されている気密端子およびピン端子の構成を示す断面図である。 この図の(a)、(b)は、図7の気密端子のそれぞれ部分断面図である。 この図の(a)および(b)は、図7に示す圧力変換器に使用されている封止金具および蒸着防止板の構成を示す平面図および断面図である。 図10(b)の部分拡大図である。 図7に示す第2の従来例における圧力変換器の端子パイプの拡大断面図である。 図12の部分拡大図である。 この図の(a)および(b)は、図7に示す第2の従来例における圧力変換器に使用の溶接棒の構成を示す平面図および右側面図である。 第2の従来例における圧力変換器の組立方法のうちの第1の溶着封止工程を説明するための概略図である。 第2の従来例における圧力変換器の組立方法のうちの第2の溶着封止工程を説明するための概略図である。
符号の説明
71 ボディ
71a 結合部
71b〜71e 中空部
71,71 端部
72 起歪ダイヤフラム
72a 円筒部
72b つば部
73 真空室
74 ひずみゲージ
75 フレキシブル接続基板
76 気密端子
77 ピン端子
79 フレキシブル短絡基板
80 ケーブルグランド
81 ケーブル
82 充填接着剤
83 抜け止めリング
84 保護ブッシュ
85 補強板
86 充填剤
91 組立途中品
92 固定金具
93 冷やし金具
94 インロー部

Claims (6)

  1. 内部に中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディと、
    受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージが添着され、前記ボディの開口部に剛体部が微小な隙間を存して嵌合されるダイヤフラムと、
    前記ボディの前記中空部に気密に固着された気密端子と、
    からなり、
    真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記剛体部との嵌合部の間に形成された微小な隙間を溶着またはろう付けにより封止し、
    前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室が形成された構成としたことを特徴とする圧力変換器。
  2. 内部にそれぞれ直径が異なる第1および第2の中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディと、
    受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージが添着され、前記ボディの前記第1の中空部に剛体部が微小な隙間を存して嵌合すると共に、つば部が前記ボディの開口部に当接するダイヤフラムと、
    前記ボディの前記第2の中空部に気密に固着する気密端子と、
    からなり、
    真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記つば部とを溶着またはろう付けにより封止し、
    前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記第1の中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室が形成された構成としたことを特徴とする圧力変換器。
  3. 受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの変形を前記ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器を製造する方法であって、
    内部に中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディの前記中空部に気密端子を気密に固着する気密端子固着工程と、
    前記ダイヤフラムの剛体部を前記ボディの開口部から前記中空部に微小な隙間を存して嵌合させるダイヤフラム取付工程と、
    真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記剛体部との間に形成された微小な隙間を溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室を形成するダイヤフラム固着工程と、
    により組み立てることを特徴とする圧力変換器の製造方法。
  4. 受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの変形を前記ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器であって、
    内部にそれぞれ直径が異なる第1および第2の中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディの前記第2の中空部に気密端子を嵌合させると共に、前記ボディの前記第2の中空部と気密に固着する気密端子固着工程と、
    剛体部とつば部とを有する前記ダイヤフラムの前記剛体部を前記ボディの開口部から前記第1の中空部に微小な隙間を存して嵌合させると共に、前記つば部を前記ボディの前記開口部に当接させるダイヤフラム取付工程と、
    真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記つば部とを溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記第1の中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室を形成するダイヤフラム固着工程と、
    により組み立てられることを特徴とする圧力変換器の製造方法。
  5. 前記ダイヤフラム固着工程は、前記ダイヤフラム取付工程を経た組立途中品を所定の温度で加熱しながら前記ダイヤフラムと前記ボディとの突き合わせ面から前記真空室内を真空引きして真空ベーキング処理することにより、前記真空室内の有機物や付着物から放出されるアウトガスや水分を排出させる真空ベーキング工程を有することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の圧力変換器の製造方法。
  6. 前記ダイヤフラム固着工程は、前記真空ベーキング工程を経た組立途中品を真空中で所定の温度まで冷却した後、大気中に取り出す取り出し処理と、
    前記取り出し工程を経た組立途中品を室温まで冷却する前に再び所定の真空状態とし、前記真空状態を所定時間保持した後、前記溶着またはろう付けによる封止を行って前記真空室を形成する真空室形成処理工程とを有することを特徴とする請求項3〜請求項5のうちのいずれか1項に記載の圧力変換器の製造方法。
JP2005180015A 2005-06-20 2005-06-20 圧力変換器の製造方法 Active JP5221844B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005180015A JP5221844B2 (ja) 2005-06-20 2005-06-20 圧力変換器の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005180015A JP5221844B2 (ja) 2005-06-20 2005-06-20 圧力変換器の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006349651A true JP2006349651A (ja) 2006-12-28
JP5221844B2 JP5221844B2 (ja) 2013-06-26

Family

ID=37645657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005180015A Active JP5221844B2 (ja) 2005-06-20 2005-06-20 圧力変換器の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5221844B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016090489A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 株式会社テイエルブイ センサ固定器具
JP2019158726A (ja) * 2018-03-15 2019-09-19 株式会社鷺宮製作所 圧力センサ

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5870139A (ja) * 1981-10-21 1983-04-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体圧力電気変換装置
JPH062189U (ja) * 1992-06-03 1994-01-14 エヌオーケー株式会社 圧力センサ
JPH09257621A (ja) * 1996-03-27 1997-10-03 Nagano Keiki Seisakusho Ltd 圧力センサの溶接固定構造
JPH11295174A (ja) * 1998-04-09 1999-10-29 Fujikoki Corp 圧力センサ
JP2001296198A (ja) * 2000-04-14 2001-10-26 Nagano Keiki Co Ltd 圧力センサ
JP2003337075A (ja) * 2002-05-17 2003-11-28 Nagano Keiki Co Ltd 絶対圧型圧力センサ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5870139A (ja) * 1981-10-21 1983-04-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体圧力電気変換装置
JPH062189U (ja) * 1992-06-03 1994-01-14 エヌオーケー株式会社 圧力センサ
JPH09257621A (ja) * 1996-03-27 1997-10-03 Nagano Keiki Seisakusho Ltd 圧力センサの溶接固定構造
JPH11295174A (ja) * 1998-04-09 1999-10-29 Fujikoki Corp 圧力センサ
JP2001296198A (ja) * 2000-04-14 2001-10-26 Nagano Keiki Co Ltd 圧力センサ
JP2003337075A (ja) * 2002-05-17 2003-11-28 Nagano Keiki Co Ltd 絶対圧型圧力センサ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016090489A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 株式会社テイエルブイ センサ固定器具
JP2019158726A (ja) * 2018-03-15 2019-09-19 株式会社鷺宮製作所 圧力センサ
US11105699B2 (en) 2018-03-15 2021-08-31 Saginomiya Seisakusho, Inc. Pressure sensor
US11585713B2 (en) 2018-03-15 2023-02-21 Saginomiya Seisakusho, Inc. Pressure sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP5221844B2 (ja) 2013-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1125975C (zh) 压力传感器及其制造方法
US6044130A (en) Transmission type X-ray tube
US8354587B2 (en) Hermetically sealed housing with electrical feed-in
JP3136087B2 (ja) 半導体圧力センサ
JP2003337075A (ja) 絶対圧型圧力センサ
WO2003008921A1 (en) Isolation technique for pressure sensing structure
US8915142B2 (en) Ceramic component having at least one electrical feedthrough, method for its manufacture and pressure sensor with such a component
JP2002246489A (ja) ウェーハレベルハーメチックシーリング方法
US4076955A (en) Package for hermetically sealing electronic circuits
US5786548A (en) Hermetic package for an electrical device
CN106644187A (zh) 蓝宝石绝缘体定电极的电容压力传感器
KR100271113B1 (ko) 글래스/금속 패키지 및 그 제조 방법
EP0092944B1 (en) Method for packaging electronic parts
JP5221844B2 (ja) 圧力変換器の製造方法
CN104900575B (zh) 真空共晶焊的芯片定位夹具、制造方法及芯片转运方法
KR100436467B1 (ko) 반도체레이저및그제조방법
US11994440B2 (en) High temperature protected wire bonded sensors
JP2014022699A (ja) パッケージおよびその製造方法
WO2007000971A1 (ja) X線管及びx線管装置とx線管の製造方法
JP2006179897A (ja) 被処理物保持体、半導体製造装置用サセプタおよび処理装置
US6291777B1 (en) Conductive feed-through for creating a surface electrode connection within a dielectric body and method of fabricating same
JP2006313919A (ja) 被処理物保持体、半導体製造装置用サセプタおよび処理装置
US4841192A (en) Piezoelectric hydrophone
JPH05332865A (ja) 油封入型半導体圧力センサの組立方法
US4919291A (en) Metallurgically improved tip-off tube for a vacuum enclosure

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080428

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110728

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110805

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111004

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121005

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130304

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130308

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5221844

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250