JP2008076155A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

【課題】一端部に受圧用ダイアフラム、他端部にセンシング部を有する筒状ケースの内部に棒状の圧力伝達部材を収納してなる圧力センサにおいて、圧力伝達部材の横振動を抑制する。
【解決手段】筒状をなすケース２０の一端部に受圧用ダイアフラム１５が設けられ、ケース２０の他端部には圧力に応じた信号を発生するセンシング部３０が設けられ、ケース２０には、長軸方向の一端部が受圧用ダイアフラム１５に接触し他端部が歪み部２１ｂを介してセンシング部３０に接触する棒状の圧力伝達部材１６が収納されており、圧力伝達部材１６とケース２０の内面との間には、圧力伝達部材１６の長軸方向と直交する方向への振動を吸収するためのゲルや樹脂などよりなる振動吸収部材１７が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、一端部に受圧用ダイアフラム、他端部にセンシング部を有する筒状ケースの内部に棒状の圧力伝達部材を収納してなる圧力センサに関する。

従来より、この種の圧力センサとしては、筒状をなすケースと、ケースの一端部に設けられ圧力の印加により歪む受圧用ダイアフラムと、ケースの他端部に設けられ圧力に応じた信号を発生するセンシング部と、ケースに収納されて長軸方向の一端部が受圧用ダイアフラム側に位置し他端部がセンシング部側に位置する棒状の圧力伝達部材とを備えるものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

そして、このような圧力センサにおいては、受圧用ダイアフラムに印加された圧力は、受圧用ダイアフラムの歪みによって圧力伝達部材に伝えられ、さらに、この圧力伝達部材を介してセンシング部に伝達される。それにより、圧力を受けたセンシング部から当該圧力に応じたレベルの信号が生じ、この信号に基づいて圧力検出が行われるようになっている。
特開２００４−３４７３８７号公報

上記したような従来の圧力センサは、たとえば自動車に搭載されエンジンの燃焼圧を検出する圧力センサとして使用される。このとき、車両の振動が圧力センサに伝わって圧力センサが振動すると、ケース内に位置する棒状の圧力伝達部材が横振動を起こすことがある。

ここで、圧力伝達部材は、その両端部がそれぞれケースにおける受圧用ダイアフラム側の部位、センシング部側の部位に接触して固定されているため、圧力伝達部材においては、これら固定された両端部の中間部が、圧力伝達部材の長軸方向と直交する方向へ振動する。これが横振動である。

そして、この圧力伝達部材の横振動成分は 圧力センサの電気的出力として現れることになる。このことで、圧力伝達部材の横振動によって発生するセンサ出力がノイズ成分となり、Ｓ（信号）／Ｎ（ノイズ）を低下させることになる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、一端部に受圧用ダイアフラム、他端部にセンシング部を有する筒状ケースの内部に棒状の圧力伝達部材を収納してなる圧力センサにおいて、圧力伝達部材の横振動を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、圧力伝達部材（１６）とケース（２０）の内面との間には、圧力伝達部材（１６）の長軸方向と直交する方向への振動を吸収するための振動吸収部材（１７〜１９）が設けられていることを特徴とする。

それによれば、圧力伝達部材（１６）とケース（２０）の内面との間に介在する振動吸収部材（１７〜１９）によって、圧力伝達部材（１６）の長軸方向と直交する方向への振動が吸収されるため、当該振動を抑制することができる。

ここで、振動吸収部材（１７〜１９）を、圧力伝達部材（１６）およびケース（２０）よりも軟らかいものにすれば、振動吸収のためには好ましい。

また、振動吸収部材（１７）を、圧力伝達部材（１６）に一体成形されたものにすれば、振動吸収部材（１７）が圧力伝達部材（１６）と別体のものである場合に比べて、振動吸収部材（１７）の圧力センサへの組付が容易になる。

ここで、振動吸収部材（１７）は、ゲルよりなるものや、樹脂よりなるものにできる。また、振動吸収部材は、圧力伝達部材（１６）に挿入されて取り付けられた樹脂よりなるＯリング（１８）としてもよい。さらに、この場合、Ｏリング（１８）を複数個設けるようにしてもよい。

また、振動吸収部材としては、液体（１９）よりなるものにでき、具体的には、液体（１９）はオイルにすることができる。そして、この場合、液体（１９）を、圧力伝達部材（１６）とケース（２０）の内面との間において、圧力伝達部材（１６）のどちらか一方の端部から圧力伝達部材（１６）の長軸方向に沿った全長の１／２以上の範囲まで充填することが好ましい。

通常、圧力伝達部材（１６）の上記横振動は、圧力伝達部材（１６）の半分の長さに位置する部位、すなわち圧力伝達部材（１６）の長軸方向に沿った全長の１／２の部位が最も振幅が大きい部分となる。そこで、振動吸収部材としての液体（１９）を圧力伝達部材（１６）の半分の長さ以上のところまで充填すれば、圧力伝達部材（１６）における最も大きな振幅の部分で、横振動を吸収することが可能となる。

また、液体（１９）は、圧力伝達部材（１６）とケース（２０）の内面との間の全体に充填されていてもよい。このように、当該間の全体を、振動吸収部材としての液体（１９）で充填した形とすれば、圧力伝達部材（１６）の横振動そのものを抑制するうえで好ましい。

また、振動吸収部材（１７〜１９）を、圧力伝達部材（１６）の長軸方向の中心に設けるようにすれば、上述したように、圧力伝達部材（１６）における最も大きな振幅の部分で、横振動を吸収できるため、好ましい。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサ１００の全体構成を示す概略断面図である。また、図２は、図１中におけるハウジング１０のパイプ部１２の先端部の近傍部を拡大して示す概略断面図である。

本圧力センサ１００は、たとえば被検出体としての図示しない自動車のエンジンに取り付けられ、被測定圧力として当該エンジンの燃焼室内の圧力（つまり燃焼圧）Ｐを検出する燃焼圧センサとして適用される。

［構成等］
本実施形態の圧力センサ１００のハウジング１０は、円筒状の本体部１１とこの本体部１１よりも細い細長筒形状のパイプ部１２とからなる。これら本体部１１およびパイプ部１２は、たとえばステンレスなどの金属製のものであり、切削や冷間鍛造等により一体に成形されたものである。

また、ハウジング１０におけるパイプ部１２とは反対側の端部は、開口部１４となっている。このように、ハウジング１０はその一端側に開口部１４を有するものとなっており、この開口部１４には、後述するコネクタ部材６０が挿入され、かしめ固定によって組み付けられるようになっている。

また、ハウジング１０におけるパイプ部１２の外周面には、上記被検出体にネジ結合可能なネジ部１３が形成されている。このように、本例においては、ハウジング１０は、その一端側から突出するように設けられた細長形状のパイプ部１２を備えたものとして構成されている。

ここで、ハウジング１０のパイプ部１２は、上記被検出体に形成されたネジ穴としての取付穴に挿入され、上記ネジ部１３を介して取り付けられる。それにより、圧力センサ１００は上記被検出体に取り付けられる。そして、この圧力センサ１００の取付状態においては、圧力Ｐは、図１中の白抜き矢印に示されるように、パイプ部１２の先端部側から印加されるようになっている。

ハウジング１０におけるパイプ部１２の先端部には、金属ステム２１とメタルパイプ２２とが接合されてなる筒状のケース２０が設けられている。金属ステム２１は、一端側が開口部２１ａ、他端側が閉塞された薄肉状の歪み部２１ｂである中空筒状をなす金属製のものであり、プレス、切削や冷間鍛造などにより形成されている。ここで、歪み部２１ｂは、圧力Ｐの印加により歪むことにより、後述するセンシング部３０に圧力Ｐを伝えるものである。

この金属ステム２１の外周面には、周面と直交する方向へ張り出したフランジ２１ｃが形成されている。そして、金属ステム２１の歪み部２１ｂ側がパイプ部１２内に向けてパイプ部１２に挿入され、フランジ２１ｃとパイプ部１２の先端部の開口縁部とが、溶接または接着などにより接合され固定されている。

ここで、金属ステム２１のフランジ２１ｃの外周面は、図１、図２に示されるように、開口部２１ａから歪み部２１ｂへ向かって拡径したテーパ面となっている。そして、圧力センサ１００を上記被検出体へ取り付けたとき、このフランジ２１ｃのテーパ面と上記被検出体の取付穴の内面とが密着してシールされるようになっている。

メタルパイプ２２は、ステンレスなどの金属製筒形状をなすものであり、金属ステム２１の開口部２１ａに対して、レーザ溶接や抵抗溶接、プラズマ溶接などの溶接により接合固定されている。

これにより、金属ステム２１とメタルパイプ２２とが連結された筒状のケース２０が構成される。そして、このケース２０は、その一端部をメタルパイプ２２の一端側の開口部、他端側を金属ステム２１の歪み部２１ｂとして、金属ステム２１およびメタルパイプ２２の両中空部が連通した中空筒状をなしている。

そして、このケース２０の一端部すなわちメタルパイプ２２の開口部には、圧力Ｐの印加により歪む受圧用ダイアフラム１５が設けられている。そして、メタルパイプ２２の開口部は、受圧用ダイアフラム１５によって閉塞されている。

この受圧用ダイアフラム１５は、たとえばステンレスなどの金属製円形板状のものであり、その周辺部がメタルパイプ２２に対して、ロウ付けや溶接などによって接合固定されている。そして、この受圧用ダイアフラム１５は、図１中の白抜き矢印に示されるように、圧力Ｐを受け、歪み変形するものである。

また、このケース２０の他端部すなわち金属ステム２１の歪み部２１ｂの外面には、圧力Ｐに応じた信号を発生するセンシング部３０が設けられている。このセンシング部３０は、印加された圧力Ｐによって自身が歪み、その歪みに基づいて圧力Ｐに応じたレベルの電気信号を出力する歪みゲージ機能を有するものにできる。

より具体的に、センシング部３０としては、限定するものではないが、半導体プロセスによってシリコン半導体チップに対して、拡散抵抗素子などにより構成されるブリッジ回路を形成し、半導体チップの歪みによって生じる抵抗値変化を電気信号に変換して出力する機能を有するものにできる。

このようなセンシング部３０は、金属ステム２１の歪み部２１ｂの外表面に対して、図示しない低融点ガラスなどを介したガラス溶着などによって接合されている。これにより、センシング部３０はハウジング１０に収納された形となっている。

また、ケース２０の内部には、圧力伝達部材１６が設けられている。この圧力伝達部材１６は、たとえばステンレスなどの金属やセラミックなどからなるものであり、棒状をなしている。

この圧力伝達部材１６における長軸方向（長手方向）の一端部は、受圧用ダイアフラム１５側に位置し、受圧用ダイアフラム１５の内面に対して荷重を与えた状態で接触している。一方、圧力伝達部材１６における当該一端部とは反対側の長軸方向の他端部は、センシング部３０側に位置し、金属ステム２１の歪み部２１ｂの内面に対して荷重を与えた状態で接触している。

このような状態において、受圧用ダイアフラム１５に印加された圧力Ｐは、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１６を介して、金属ステム２１の歪み部２１ｂおよびセンシング部３０に印加されるようになっている。ここでは、圧力Ｐによって金属ステム２１の歪み部２１ｂが変形することにより、センシング部３０に圧力Ｐが伝達され、センシング部３０からは圧力Ｐに応じた電気信号が出力される。

ここで、図２に示されるように、本実施形態では、圧力伝達部材１６とケース２０の内面との間には、振動吸収部材１７が設けられている。この振動吸収部材１７は、圧力伝達部材１６の長軸方向（長手方向）と直交する方向（図２中の左右方向）への振動、いわゆる横振動を吸収するためのものであり、圧力伝達部材１６およびケース２０よりも軟らかいものとして構成されている。

つまり、振動吸収部材１７は、圧力伝達部材１６およびケース２０を構成する部材である金属よりも軟らかいものであり、具体的には、ゲルや樹脂よりなるものである。ここでは、振動吸収部材１７は、圧力伝達部材１６に一体成形されたものである。このような一体化した部材は、上記ゲルや樹脂とともに圧力伝達部材１６を図示しない金型にて成型することにより作製される。

ここで、図３は、この振動吸収部材１７と圧力伝達部材１６とが一体成形された部材の構成を示す図であり、（ａ）は圧力伝達部材１６の側面方向から見た図、（ｂ）は（ａ）中の下方向から見た図である。

図２および図３に示されるように、本実施形態では、振動吸収部材１７は、圧力伝達部材１６の一端部と他端部とを除き、これら両端部の間において圧力伝達部材１６の全周を被覆するように設けられており、圧力伝達部材１６とケース２０の内面との間を満たすように充填された形となっている。

また、図３（ａ）に示されるように、この振動吸収部材１７は、圧力伝達部材１６の長軸方向の中心１６ａに設けられている。図３（ａ）では、圧力伝達部材１６の長軸方向の中心１６ａが一点鎖線にて示されており、振動吸収部材１７は、この中心１６ａを挟んで圧力伝達部材１６の各端部方向へ延びるように設けられている。

また、より具体的な振動吸収部材１７の材質について述べると、ゲルとしてはシリコーンゲルやフッ素ゲル、フロロシリコーンゲルなどを採用することができる。また、樹脂としてはシリコーン樹脂、エポキシ樹脂など、またはシリコーンゴム、フッ素ゴムなどを採用できる。

また、図１に示されるように、本実施形態の圧力センサ１００においては、ハウジング１０の本体部１１の内部には、セラミック基板などからなる配線基板４０が設けられている。

この配線基板４０は、本体部１１との境界におけるパイプ部１２の開口部を覆うように設けられており、回路基板４０の周辺部は、たとえば接着などによりハウジング１０に固定されている。

配線基板４０におけるパイプ部１２の開口部に面した側の面には、ＩＣチップ４２が接着などにより搭載されている。このＩＣチップ４２は、センシング部３０からの出力を増幅したり調整したりするための回路が形成されたものである。

そして、このＩＣチップ４２と配線基板４０とは、アルミニウム（Ａｌ）または金などからなるボンディングワイヤ４４により結線されており、それによって、これら両者４０、４２は電気的に接続されている。さらに、図１に示されるように、この配線基板４０とセンシング部３０とは、配線部材５０により電気的に接続されている。

ここでは、配線部材５０としては、リード線やフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）などを採用している。この配線部材５０は、図１に示されるように、ハウジング１０のパイプ部１２内にてパイプ部１２の長手方向に延びるように配置されている。

ここで、配線部材５０の一端部５１は、センシング部３０に対して、はんだなどを用いて電気的および機械的に接合されている。具体的には、図示しないが、センシング部３０の表面に形成されたパッドに対して、配線部材５０が接続される。

そして、配線部材５０の他端部５２側の部位は、パイプ部１２内において配線基板４０の方向へ延びており、この配線部材５０の他端部５２は、配線基板４０に設けられた貫通穴４６を介して、配線基板４０におけるＩＣチップ４２の搭載面とは反対側の面において、はんだなどを介して配線基板４０に対して電気的に接続されている。

また、図１に示されるように、ハウジング１０における上記開口部１４には、ターミナル６１を有する上記コネクタ部材６０が組み付けられている。このコネクタ部材６０はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂などからなるもので、ターミナル６１はインサート成形などにより一体化されている。

このコネクタ部材６０は、一端側がハウジング１０の開口部１４に挿入された状態でハウジング１０に組み付けられており、ハウジング１０の開口部１４の縁部がコネクタ部材６０にかしめられることにより、コネクタ部材６０とハウジング１０とが一体に固定されている。

また、ハウジング１０内にてコネクタ部材６０の一端側は、配線基板４０と対向するように配置されており、コネクタ部材６０のターミナル６１と配線基板４０とはバネ部材６３を介したバネ接触により電気的に接続されている。それによって、センシング部３０とコネクタ部材６０とは、配線部材５０および配線基板４０を介して電気的に接続されている。

また、コネクタ部材６０の他端側の開口部６２は、図示しない外部配線部材などに接続されるようになっている。そして、ターミナル６１は自動車のＥＣＵなどに対して、上記外部配線部材などを介して電気的に接続可能となっている。それにより、本圧力センサ１００は外部との信号のやりとりなどが可能になっている。

かかる圧力センサ１００は、ハウジング１０のネジ部１３を介して、上記被検出体に形成された取付穴に取り付けられることによって、上記被検出体に接続固定される。

そして、圧力Ｐが、図１中の矢印に示されるように、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１６を介して、金属ステム２１の歪み部２１ｂに印加される。すると、その圧力によって歪み部２１ｂが変形し、この変形をセンシング部３０により電気信号に変換し、圧力検出を行う。

そして、センシング部３０からの信号は、配線部材５０を介して配線基板４０へ伝達され、ＩＣチップ４２にて処理され、処理された信号がターミナル６１から外部へ出力される。このように、センシング部３０の電気信号が、配線基板４０およびコネクタ部材６０を介して外部に取り出されるようになっている。

［製造方法等］
かかる構成を有する圧力検出装置１００の製造方法について、述べる。まず、上記した振動吸収部材１７と圧力伝達部材１６とが一体成形された部材が収納されたケース２０の作製方法について述べる。この一体成形された部材は、上述したように、型成形により作られる。

金属ステム２１の歪み部２１ｂの外表面にガラス接合などによりセンシング部３０を接合し、金属ステム２１とセンシング部３０とを一体化する。また、メタルパイプ２２と受圧用ダイアフラム１５とを、ロウ付けや溶接などによって接合固定し、一体化する。

そして、センシング部３０と受圧用ダイアフラム１５との間において、振動吸収部材１７が一体化された圧力伝達部材１６を介在させ、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１６を介して金属ステム２１の歪み部２１ｂへ荷重を与えた状態で、メタルパイプ２２と金属ステム２１の開口部２１ａ側とを溶接して接合する。こうして、内部に圧力伝達部材１６および振動吸収部材１７が収納された形でケース２０が形成される。

次に、このケースにおけるセンシング部３０に対して、配線部材５０の一端部５１を、はんだなどを介して接続する。そして、配線部材５０の他端部５２側の部位を、ハウジング１０のパイプ部１２の先端部から挿入し、配線部材５０の他端部５２をハウジング１０の本体部１１の内部まで引き出す。また、金属ステム２１とハウジング１０のパイプ部１２とを、溶接などにより接合する。

続いて、配線部材５０の他端部５２を、ＩＣチップ４２がワイヤボンド実装された配線基板４０の貫通穴４６に通し、配線部材５０の他端部５２と配線基板４０とをはんだなどを介して接続する。

次に、配線基板４０をハウジング１０の本体部１１に接合固定する。その後、コネクタ部材６０をハウジング１０の開口部１４へ挿入するが、このとき、上述したように、ターミナル６１と配線基板４０とを、バネ部材６３を介してバネ接触させることにより、電気的に接続する。

次に、ハウジング１０の開口部１４の縁部を、コネクタ部材６０の段部に対して折り曲げるようにかしめる（図１参照）。それにより、コネクタ部材６０とハウジング１０とを固定する。こうして、上記図１に示される圧力センサ１００が完成する。

［効果等］
ところで、本実施形態によれば、圧力伝達部材１６とケース２０の内面との間に、振動吸収部材１７を介在させ、そのクッション効果によって、圧力伝達部材１６の横振動を吸収するようにしているため、当該横振動を抑制して、センサ出力のＳ／Ｎ比を向上させることができる。

また、本実施形態では、振動吸収部材１７として、圧力伝達部材１６およびケース２０よりも軟らかいもの、具体的には金属よりも軟らかい樹脂やゲルを採用することにより、上記した横振動の吸収効果を適切に発揮している。

また、本実施形態では、このような振動吸収部材１７を、圧力伝達部材１６に一体成形されたものとすることにより、これら両者１６、１７が別体である場合に比べて、圧力伝達部材１６および振動吸収部材１７のケース２０への収納や、圧力伝達部材１６と振動吸収部材１７との位置あわせなどの手間が簡単になる。

また、通常の場合、圧力伝達部材１６の上記横振動は、圧力伝達部材１６の長軸方向の中心１６ａ（上記図３（ａ）参照）が、圧力伝達部材１６の横振動における最も振幅が大きい部分である。そこで、本実施形態では、振動吸収部材１７を、圧力伝達部材１６の長軸方向の中心１６ａに設けることにより、最も大きな振幅の部分で横振動を吸収することができ、効果的である。

なお、上記図２、図３に示される例では、振動吸収部材１７は圧力伝達部材１６の全周に設けられていたが、圧力伝達部材１６とケース２０の内面との間に設けられていれば、圧力伝達部材１６の全周ではなく、部分的に設けられていてもよい。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、振動吸収部材としてゲルや樹脂を用い、これらを型成形などにより圧力伝達部材１６に一体成形した構成を採用したが、振動吸収部材としては、圧力伝達部材１６とは別体のゲル材料や樹脂材料を用いてもよい。

たとえば、別体の振動吸収部材を用いた場合、センシング部３０が接合された金属ステム２１と、受圧用ダイアフラム１５が接合されたメタルパイプ２２とを組み付けるときに、これらの中へ圧力伝達部材１６を配置した後、圧力伝達部材１６の周りの隙間に、当該別体の振動吸収部材を詰め込む。

その後、上記の荷重を与えた状態で、メタルパイプ２２と金属ステム２１の開口部２１ａ側とを溶接して接合することにより、内部に圧力伝達部材１６および振動吸収部材が収納された形でケース２０が形成される。

本発明の第２実施形態は、このように振動吸収部材と圧力伝達部材１６とが別体のものである場合の一例を示すものである。図４は、本実施形態に係る圧力センサの要部を示す図であり、本実施形態の圧力センサにおけるハウジング１０のパイプ部１２の先端部の近傍部を拡大して示す概略断面図である。

また、図５は、本実施形態の振動吸収部材１８と圧力伝達部材１６とが一体成形された部材の構成を示す図であり、（ａ）は圧力伝達部材１６の側面方向から見た図、（ｂ）は（ａ）中の下方向から見た図である。なお、これら図４および図５に現れていない部分は、本実施形態においても上記第１実施形態と同様の構成であり、以下、上記第１実施形態と相違する点を中心に述べる。

図４、図５に示されるように、本実施形態は、振動吸収部材１８として圧力伝達部材１６とは別体の樹脂よりなるＯリング１８を採用している。このＯリング１８は、圧力伝達部材１６およびケース２０よりも軟らかい樹脂としてシリコーン樹脂、エポキシ樹脂など、またはシリコーンゴム、フッ素ゴムなどを環状に成形してなるものである。

そして、このＯリング１８は、圧力伝達部材１６に挿入されて圧力伝達部材１６に固定された状態で、圧力伝達部材１６とケース２０の内面との間に介在している。それにより、本実施形態においても、この振動吸収部材としてのＯリング１８により、圧力伝達部材１６の横振動を抑制することができる。

また、別体の振動吸収部材ではあるものの、Ｏリング１８とすることにより、圧力伝達部材１６に挿入するだけで圧力伝達部材１６への固定および位置決めがなされるので、組み付け性にも優れたものといえる。そして、本実施形態では、圧力伝達部材１６を、Ｏリング１８が固定された状態で取り扱うことができ、上記第１実施形態と同様の製造方法により圧力センサを製造できる。

ここで、Ｏリング１８は、１個だけであってもよいが複数個であってもよい。図４に示される例では、３個のＯリング１８が設けられている。このように複数個のＯリング１８を設ける場合には、圧力伝達部材１６の横振動における振動の節の部分に位置させることにより、当該横振動を効果的に抑制できる。

また、図５（ａ）に示されるように、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、複数個のＯリング１８のうちの１個を、圧力伝達部材１６の長軸方向の中心１６ａに設けており、圧力伝達部材１６における最も大きな振幅の部分で、横振動を吸収できるようにしている。

（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係る圧力センサの要部を示す図であり、本実施形態の圧力センサにおけるハウジング１０のパイプ部１２の先端部の近傍部を拡大して示す概略断面図である。なお、この図６に現れていない部分は、本実施形態においても上記第１実施形態と同様の構成であり、以下、上記第１実施形態と相違する点を中心に述べる。

上記第１実施形態では、振動吸収部材としてゲルや樹脂を用いていたのに対し、本実施形態では、図６に示されるように、振動吸収部材１９として圧力伝達部材１６やケース２０よりも軟らかいものとして液体１９を採用している。ここで、液体としてはシリコーンオイルやフッ素オイルなどのオイルを採用することができる。

このような振動吸収部材として液体１９を用いた場合は、センシング部３０が接合された金属ステム２１と、受圧用ダイアフラム１５が接合されたメタルパイプ２２とを組み付けるときに、これらの中へ圧力伝達部材１６を配置した後、圧力伝達部材１６の周りの隙間に、液体１９を注入して充填する。

続いて、メタルパイプ２２と金属ステム２１の開口部２１ａ側とを溶接して接合することにより、内部に圧力伝達部材１６および液体１９が収納された形でケース２０が形成される。

本実施形態では、液体１９は、圧力伝達部材１６とケース２０の内面との間の全体に充填されている。それにより、本実施形態においても、この振動吸収部材としての液体１９より、圧力伝達部材１６の横振動を抑制することができる。特に、本実施形態では、圧力伝達部材１６の全体を液体１９にて封止しているため、横振動そのものを低減するうえで効果的である。

（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態に係る圧力センサの要部を示す図であり、本実施形態の圧力センサにおけるハウジング１０のパイプ部１２の先端部の近傍部を拡大して示す概略断面図である。本実施形態も上記第３実施形態と同様に、振動吸収部材として液体１９を用いたものであるが、その充填量を変更したものである。

上記第３実施形態では、液体１９を、圧力伝達部材１６とケース２０の内面との間の全体に充填したが、横振動を抑制するためには、圧力伝達部材１６とケース２０の内面との間の一部に充填してもよい。

特に、本実施形態では、図７に示されるように、液体１９は、圧力伝達部材１６とケース２０の内面との間において、圧力伝達部材１６における受圧用ダイアフラム１５側の端部から圧力伝達部材１６の長軸方向に沿った全長の１／２以上の範囲に渡って充填されている。

この圧力伝達部材１６の受圧用ダイアフラム１５側の端部から圧力伝達部材１６の長軸方向に沿った全長の１／２の部分は、図７にも示されるように、圧力伝達部材１６の長軸方向の中心１６ａの部分である。

つまり、本実施形態のように、圧力伝達部材１６の長さの半分以上のところまで液体１９を充填することにより、上記第３実施形態のように圧力伝達部材１６の長さ方向の全体に液体１９を充填しなくても、振動吸収部材としての液体１９を、圧力伝達部材１６の長軸方向の中心１６ａに設けた構成が実現される。

そのため、本実施形態においても、圧力伝達部材１６における最も大きな振幅の部分で、圧力伝達部材１６の横振動が吸収されることとなり、当該横振動を効果的に抑制することができる。

なお、図７に示される例では、受圧用ダイアフラム１５側が天地方向における地側の方向となるため、液体１９は、圧力伝達部材１６における受圧用ダイアフラム１５側の端部から圧力伝達部材１６の長軸方向に沿った全長の１／２のところまで充填されているが、これとは逆に、図７の構成においてセンシング部３０側が当該地方向となった場合には、液体１９は、圧力伝達部材１６におけるセンシング部３０の端部から圧力伝達部材１６の長軸方向に沿った全長の１／２のところまで充填された形となる。

いずれにせよ、本実施形態によれば、圧力センサの姿勢によらず、圧力伝達部材１６のどちらか一方の端部から圧力伝達部材１６の長軸方向に沿った全長の１／２以上のところに、液体１９の界面が位置するように、圧力伝達部材１６とケース２０の内面との間に液体１９が充填されていればよい。

また、液体１９の界面は、図７に示されるように、圧力伝達部材１６の長軸方向に沿った全長のちょうど１／２の部分、すなわち圧力伝達部材１６の長軸方向の中心１６ａに位置していてもよいが、その部分を越えて、より多く液体１９が充填されていてもよいことは、もちろんである。

（他の実施形態）
なお、ケース２０としては、金属ステム２１とメタルパイプ２２とが接合された複数部品よりなるものでなくてもよく、筒状をなすものであれば、単一のものより構成されたものでもよい。たとえば、メタルパイプは省略して上記の金属ステム２１のみによりケース２０が構成されていてもよく、この場合には受圧用ダイアフラム１５は金属ステム２１の開口部２１ａに接合されればよい。

また、センシング部３０としては、上記したような歪みゲージ機能を有するものに限定されるものではなく、圧力伝達部材１６から伝達される圧力に応じた信号を発生するものであれば、たとえば静電容量式などであってもよい。また、圧力センサとしては、上記したような燃焼圧センサに用途限定されるものではないことはもちろんである。

本発明の第１実施形態に係る圧力センサの全体構成を示す概略断面図である。 図１中におけるハウジングのパイプ部の先端部の近傍部を拡大して示す概略断面図である。 第１実施形態における振動吸収部材と圧力伝達部材とが一体成形された部材の構成を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）中の下方向から見た図である。 本発明の第２実施形態に係る圧力センサの要部を示す図である。 第２実施形態における振動吸収部材と圧力伝達部材とが一体成形された部材の構成を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）中の下方向から見た図である。 本発明の第３実施形態に係る圧力センサの要部を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る圧力センサの要部を示す図である。

符号の説明

１５…受圧用ダイアフラム、１６…圧力伝達部材、１７…振動吸収部材、
１８…振動吸収部材としてのＯリング、１９…振動吸収部材としての液体、
２０…ケース、３０…センシング部。

Claims (12)

1. 筒状をなすケース（２０）と、
   前記ケース（２０）の一端部に設けられ圧力の印加により歪む受圧用ダイアフラム（１５）と、
   前記ケース（２０）の他端部に設けられ前記圧力に応じた信号を発生するセンシング部（３０）と、
   前記ケース（２０）に収納されて長軸方向の一端部が前記受圧用ダイアフラム（１５）側に位置し他端部が前記センシング部（３０）側に位置する棒状の圧力伝達部材（１６）とを備え、
   前記受圧用ダイアフラム（１５）に印加された前記圧力を、前記圧力伝達部材（１６）を介して前記センシング部（３０）に伝達するようにした圧力センサにおいて、
   前記圧力伝達部材（１６）と前記ケース（２０）の内面との間には、前記圧力伝達部材（１６）の長軸方向と直交する方向への振動を吸収するための振動吸収部材（１７〜１９）が設けられていることを特徴とする圧力センサ。
2. 前記振動吸収部材（１７〜１９）は、前記圧力伝達部材（１６）および前記ケース（２０）よりも軟らかいものであることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
3. 前記振動吸収部材（１７）は、前記圧力伝達部材（１６）に一体成形されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力センサ。
4. 前記振動吸収部材（１７）は、ゲルよりなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧力センサ。
5. 前記振動吸収部材（１７）は、樹脂よりなるものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧力センサ。
6. 前記振動吸収部材は、前記圧力伝達部材（１６）に挿入されて取り付けられた樹脂よりなるＯリング（１８）であることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力センサ。
7. 前記Ｏリング（１８）は、複数個設けられていることを特徴とする請求項６に記載の圧力センサ。
8. 前記振動吸収部材は、液体（１９）であることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力センサ。
9. 前記液体（１９）はオイルであることを特徴とする請求項８に記載の圧力センサ。
10. 前記液体（１９）は、前記圧力伝達部材（１６）と前記ケース（２０）の内面との間において、前記圧力伝達部材（１６）のどちらか一方の端部から前記圧力伝達部材（１６）の長軸方向に沿った全長の１／２以上の範囲まで充填されていることを特徴とする請求項８または９に記載の圧力センサ。
11. 前記液体（１９）は、前記圧力伝達部材（１６）と前記ケース（２０）の内面との間の全体に充填されていることを特徴とする請求項１０に記載の圧力センサ。
12. 前記振動吸収部材（１７〜１９）は、前記圧力伝達部材（１６）の長軸方向の中心に設けられていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の圧力センサ。

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