JP2008157670A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

【課題】ネジ締め固定によらずに、ステムをハウジングに対して固定できるようにしつつ、ステムとハウジングとの間のシールが行えるようにする。
【解決手段】金属ステム２０の段部２３が、ハウジング１０における圧力導入通路１２内の座面１３に対して、金属ステム２０の他端側から一端側へ向かって押し付けられシールされるようにする。さらに、このように金属ステム２０を座面１３に対して押し付けることを、ステム配置部１４の端部１４ａを押し潰したかしめ部１５にて行う。このような構造によれば、金属ステム２０を圧力導入通路１２に対してネジ締め固定を行う場合のように、シール部Ｋの面圧が大きくばらつくことを防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、メタルダイアフラムが形成されたステムの上に歪ゲージが形成された圧力センサに関するものである。

従来、圧力センサとして、例えば、特許文献１において、メタルダイアフラムが形成されたステムの外周面をハウジングに押し付けることによりシール部を形成し、ステムを圧力センサ導入可能なハウジングの中空部内に固定したものがある。

しかしながら、特許文献１に記載された圧力センサでは、圧力印加方向とシール面圧方向が逆方向であったため、圧力印加時にシール面圧低下が発生し、圧力の測定媒体のリークが発生し易かった。

このため、特許文献２において、圧力印加方向とシール面圧方向とを同じ方向にすることで、シール部の面圧が圧力検出時に低下することを防止した構造の圧力センサが提案されている。この圧力センサでは、ステムの外周面に雄ネジを形成すると共に、ハウジングの中空部内に雌ネジを形成しておき、ステムをハウジングの中空部内にネジ締め固定することで、ステムおよびハウジングに形成したテーパ面同士が接触し、シールが為されるようにしている。
特開２００１−２６４２０３号公報 特開２００２−１３９９７号公報

しかしながら、特許文献２に記載の圧力センサは、ステムをハウジングに対してネジ締め固定する構造であるため、テーパ面に掛かる面圧にばらつきが生じ、ステムにその面圧に起因する応力にばらついて、圧力検出の測定精度がばらつくという問題がある。また、ステムの外周面やハウジングの中空部内のネジ切りが必要になると共に、ステムをネジ締めする際に用いる六角部が必要になるという問題もある。

本発明は上記点に鑑みて、ネジ締め固定によらずに、ステムをハウジングに対して固定できるようにしつつ、ステムとハウジングとの間のシールが行えるようにした圧力センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、金属ステム（２０）は、その他端側がハウジング（１０）に形成された圧力導入通路（１２）の圧力導入側に位置するようにステム配置部（１４）内に挿入されていると共に、該金属ステムの他端側において、ステム配置部の一部が押し潰されたかしめ部（１５）にて、該金属ステムの他端側から一端側へ向かって押し付けられることにより、段部（２３）が座面（１３）に対して押し付けられシールされていることを第１の特徴としている。

このように、金属ステムの段部が、ハウジングにおける圧力導入通路内の座面に対して、金属ステムの他端側から一端側へ向かって押し付けられシールされている。そして、このように金属ステムを座面に対して押し付けることを、ステム配置部の端部を押し潰したかしめ部にて行っている。したがって、金属ステムを圧力導入通路に対してネジ締め固定を行う場合のように、シール部の面圧が大きくばらつくことを防止できる。これにより、圧力検出の測定精度がばらつくという問題を解消できると共に、金属ステムの外周面やハウジングの中空部内のネジ切り、さらには金属ステムをネジ締めする際に用いる六角部などを無くすことが可能となる。

また、本発明では、金属ステムは、その他端側が圧力導入通路の圧力導入側に位置するようにステム配置部内に挿入されていると共に、該金属ステムの他端側において、該金属ステムの一部が押し潰されたかしめ部（２８）にて、該金属ステムの他端側から一端側へ向かって押し付けられることにより、段部が座面に対して押し付けられシールされていることを第２の特徴としている。

このように、金属ステムの一部を押し潰したかしめ部としても、上記第１の特徴と同様の効果を得ることができる。

また、本発明では、金属ステムに、該金属ステムの外周を一周する溝部（２４ａ）と、該溝部内にリング状シール（２４ｂ）を備え、リング状シールがステム配置部の内壁面にて押し潰されることで、該リング状シールにより金属ステムとステム配置部の内壁面との間のシールが為されていることをことを第３の特徴としている。

このように、金属ステムの溝部内にリング状シールを配置しておくことで、金属ステムとステム配置部の内壁面との間をシールでき、圧力導入通路内に負圧が発生したときに金属ステムが圧力導入側に移動することを防止できる。なお、本特徴は、金属ステムをステム配置部に圧入により固定する場合に対しても適用できる。このように金属ステムをステム配置部に圧入することにより、第１の特徴と同様の効果を得つつ、リング状シールにより、負圧が発生したときに金属ステムが圧力導入側に移動することを防止することが可能となる。

また、本発明では、金属ステムは、その他端側が圧力導入通路の圧力導入側に位置するようにステム配置部内に挿入されていると共に、該金属ステムの他端側から一端側へ向かって押し付けられることにより、段部が座面に対して押し付けられシールされており、かつ、該金属ステムの他端側において、該金属ステムの他端とステム配置部とが溶接部（２５）にて固定されていることを第４の特徴としている。

このように、金属ステムをステム配置部の壁面とを溶接部にて接合することによっても、金属ステムを圧力導入通路内に固定することができ、上記第１の特徴と同様の効果を得ることができる。

また、本発明では、金属ステムの外周面には凸部（２９）が形成されており、金属ステムは、その他端側が圧力導入通路の圧力導入側に位置するようにステム配置部内に挿入されていると共に、該金属ステムの他端側から一端側へ向かって押し付けられることにより、段部が座面に対して押し付けられシールされており、該金属ステムをステム配置部に挿入する際に凸部にてステム配置部の内壁面を押し潰して形成した溝部（１４ｂ）に凸部が引っ掛かるように構成されていることを第５の特徴している。

このように、金属ステムの外周面に凸部を形成しておき、金属ステムをステム配置部に挿入する際に凸部にてステム配置部の内壁面を押し潰して形成した溝部（１４ｂ）に凸部が引っ掛かるようにすることで、金属ステムを圧力導入通路内に固定することができ、上記第１の特徴と同様の効果を得ることができる。この場合、金属ステムは、ステム配置部に螺旋状に回転させられて挿入されると挿入し易くなる。

なお、ここでは、金属ステム側に凸部を形成した場合について説明したが、ステム配置部の内壁面には凸部を形成しても良い。

また、本発明では、金属ステムは、その他端側が圧力導入通路の圧力導入側に位置するようにステム配置部内に挿入され、該金属ステムの他端側から一端側へ向かって押し付けられることにより、段部が座面に対して押し付けられシールされていると共に、該金属ステムの開口部が押し広げられることで拡管されることで、ステム配置部に固定されていることを第６の特徴としている。

このように、金属ステムの開口部を拡管することによっても、金属ステムを圧力導入通路内に固定することができ、上記第１の特徴と同様の効果を得ることができる。

以上説明した本発明の各特徴において、金属ステムのうちダイアフラムが形成された一端側に、ダイアフラムの周囲を囲むように溝部（２６）を形成することができる。

このような溝部を形成すると、金属ステムを圧力導入通路に組み付ける際の応力がダイアフラムに掛かることを低減することが可能となる。したがって、ダイアフラムに掛かる応力のばらつきをより小さくでき、より圧力検出の測定精度のばらつきを小さくすることが可能となる。

同様に、金属ステムのうちダイアフラムが形成された一端側に、ダイアフラムの周囲を囲むように凸部（２７）を形成しても良い。

なお、上記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ものである。

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、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１に本発明の実施形態に係る圧力センサ１００の全体断面構成を示す。圧力センサ１００は、自動車の燃料噴射系（例えばコモンレ−ル）における燃料パイプ（図示せず）に取り付けられ、この燃料パイプ内の圧力媒体としての燃料の圧力を検出するものである。

図１に示されるように、圧力センサ１００には、ハウジング１０が備えられている。このハウジング１０は、上記燃料パイプに直接取り付けられるもので、その外周面には取付用のネジ１１が形成されている。また、ハウジング１０の内部には、圧力導入通路１２が形成されている。圧力導入通路１２は、ハウジング１０が上記燃料パイプに取り付けられた状態で上記燃料パイプ内と連通し、一端側（図１中の下方側）から検出対象となる圧力媒体が導入されるようになっている。

ここで、ハウジング１０の材質としては、耐食性と高強度を合わせもつ炭素鋼（例えばＳ１５Ｃ等）に耐食性を上げるＺｎめっきを施したものや、耐食性を有するＸＭ７、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ６３０等を採用することができる。

ハウジング１０の圧力導入通路１２内には、中空段付円筒形状を成す金属ステム２０が配置されている。金属ステム２０は、一端側に薄肉状をなす圧力検出用のダイアフラム（本発明でいう検出部）２１を有し、他端側にこのダイアフラム２１へ圧力を導くための開口部２２を有している。また、金属ステム２０の外周面のうち軸方向の途中部位には、テーパ状に拡径した段部２３が形成されている。

一方、上記ハウジング１０の圧力導入通路１２は、金属ステム２０の外形に対応した形状を有する段付内孔として構成されており、その一端側（圧力導入側）の内径よりも他端側の内径の方が縮小されている。これにより、圧力導入通路１２の内面において、金属ステム２０の段部２３に対応したテーパ形状の座面１３が形成されている。

さらに、圧力導入通路１２のうち座面１３よりも圧力導入側において、金属ステム２０の外径と同等の径とされ、かつ、圧力導入通路１２における圧力導入側の内径よりも縮径されたステム配置部１４が構成されている。ステム配置部１４は、金属ステム２０における段部２３から開口部２２の開口端までの長さよりも長くされており、このステム配置部１４の内周部を押し潰したかしめ部１５にて、金属ステム２０がステム配置部１４に固定されている。このかしめ部１５にて金属ステム２０をステム配置部１４に固定するに際し、金属ステム２０の段部２３を座面１３側に押し付ける力が作用するため、段部２３が座面１３側に向けて押し付けられた状態で金属ステム２０がステム配置部１４に固定される。

このように、互いに密着する段部２３と座面１３とによりシール部Ｋを形成し、金属ステム２０とハウジング１０との間、具体的には金属ステム２０の外周面と圧力導入通路１２の内面の間をシールしている。そして、このシールは、金属ステム２０の段部２３が、ハウジング１０における圧力導入通路１２内の座面１３に対して、金属ステム２０の他端側から一端側へ向かって押し付けられることで為されている。このため、金属ステム２０の外周面をハウジング１０に押し付ける力、即ち段部２３を座面１３に押し付ける力の向きと、圧力が圧力導入通路１２へ導入されたときに金属ステム２０に加わる圧力の向きとが同じになる。そのため、印加圧力によって押し付け力が増加する構成となる。

従って、金属ステム２０の外周面（段部２３）をハウジング１０（座面１３）に当接して押し付けることにより形成されたシール部Ｋの面圧が、圧力検出時には上昇することにより、当該シール部Ｋの面圧の低下を防止することができる。そして、検出する圧力が高くなるほど、シール部Ｋの面圧が上昇し、シール性が向上するという好ましい作用を発揮する。

また、金属ステム２０のダイアフラム２１の外面には、単結晶Ｓｉ（シリコン）からなるセンサチップ３０が、低融点ガラス４０により接合されている。このセンサチップ３０は、開口部２２から金属ステム２０内部に導入された圧力をダイアフラム２１へ導き、当該圧力によってダイアフラム２１が変形したときに発生する歪みを検出する歪みゲージとして機能するものである。

金属ステム２０の材料には、超高圧を受けることから高強度であること、及び、Ｓｉからなるセンサチップ３０を低融点ガラス４０により接合するため低熱膨張係数であること等が求められる。具体的には、Ｆｅ、Ｎｉ、ＣｏまたはＦｅ、Ｎｉを主体とし、析出強化材料としてＴｉ、Ｎｂ、Ａｌまたは、Ｔｉ、Ｎｂが加えられた材料を選定し、プレス、切削や冷間鍛造等により形成できる。

また、ハウジング１０における圧力導入通路１２の他端側からは、金属ステム２０のダイアフラム２１が突出しており、このダイアフラム２１の外周には、セラミック基板５０がハウジング１０に接着等により配設されている。該基板５０には、センサチップ３０の出力を増幅するアンプＩＣチップや特性調整ＩＣチップ等のＩＣチップ５２が接着剤にて固定されている。

これらＩＣチップ５２は、ワイヤボンディングにより形成されたアルミニウムの細線５４によって、セラミック基板５０の導体（配線部）と接続されている。また、コネクタターミナル６０へ電気的接続するためのピン５６が銀ろうにてセラミック基板５０の上記導体と接合されている。

コネクタターミナル６０は、ターミナル６２が樹脂６４にインサート成形により構成されたアッシーである。ターミナル６２とセラミック基板５０とはピン５６にレーザ溶接により接合されている。また、コネクタターミナル６０は、コネクタケース７０とハウジング１０との間に固定保持され、ターミナル６２は自動車のＥＣＵ等へ配線部材を介して電気的に接続可能となっている。

コネクタケース７０は、コネクタターミナル６０の外形を成すもので、Ｏリング８０を介して組付けられたハウジング１０と一体化してパッケージを構成し、該パッケージ内部のセンサチップ３０、各種ＩＣ、電気的接続部を湿気・機械的外力より保護するものである。コネクタケース７０の材質は、加水分解性の高いＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等を採用できる。

かかる構成を有する圧力センサ１００の組付方法について、図２を参照して説明する。図２は、上記図１に対応した断面にて、組付前の各部品の分解状態を示す図であり、基本的には、各部品が図２中の一点鎖線に沿って組み付けられるようになっている。

まず、センサチップ３０が低融点ガラス４０で接合されている状態の金属ステム２０を、その一端側（ダイアフラム２１側）から、ハウジング１０の圧力導入通路１２の一端側（圧力導入側）へ挿入する。そして、金属ステム２０を圧力導入通路１２におけるステム配置部１４まで挿入したら、ステム配置部１４のうち圧力導入側の端部１４ａをかしめ用の治具（図示せず）にて押し潰す。これにより、金属ステム２０のテーパ状の段部２３が圧力導入通路１２内の座面１３に押し付けられ、金属ステム２０の段部２３とハウジング１０の座面１３とが密着してシールされ、金属ステム２０の外周面とハウジング１０の圧力導入通路１２の内壁面とのシール性が確保されると共に、図１に示したように金属ステム２０がかしめ部１５において保持され、負圧が発生したときに金属ステム２０が圧力導入側に移動することを防止できる。

次に、ＩＣチップ５２及びピン５６が搭載されたセラミック基板５０を、接着剤等にて、ハウジング１０における圧力導入通路１２の他端側の部位に固定する。そして、ワイヤボンディングを行うことにより、センサチップ３０とセラミック基板５０の導体（配線部）とを上記細線５４にて電気的に接続する。

次に、コネクタターミナル６０とピン５６とをレーザ溶接（ＹＡＧレーザ溶接等）にて接合する。次に、Ｏリング８０を介して、コネクタケース７０をハウジング１０に組み付け、ハウジング１０の端部をかしめることにより、コネクタケース７０とハウジング１０とを固定する。こうして、上記図１に示す圧力センサ１００が完成する。

かかる圧力センサ１００は、ハウジング１０のネジ１１を上記図示しない燃料パイプに形成されたネジ部に直接結合し取り付けることによって、該燃料パイプに接続固定される。そして、燃料パイプ内の燃料圧（圧力媒体）が、圧力導入通路１２の一端側から導入され、金属ステム２０の開口部２２から金属ステム２０の内部（中空部）へ導かれたときに、その圧力によってダイアフラム２１が変形する。

このダイアフラム２１の変形をセンサチップ３０により電気信号に変換し、この信号をセンサの処理回路部を構成するセラミック基板５０等にて処理し、圧力検出を行う。そして、検出された圧力（燃料圧）に基づいて、上記ＥＣＵ等により燃料噴射制御がなされるのである。

以上説明した本実施形態の圧力センサ１００では、金属ステム２０の段部２３が、ハウジング１０における圧力導入通路１２内の座面１３に対して、金属ステム２０の他端側から一端側へ向かって押し付けられシールされている。そして、このように金属ステム２０を座面１３に対して押し付けることを、かしめ部１５にてステム配置部１４の端部１４ａを押し潰すことで行っている。

したがって、本実施形態の圧力センサ１００によれば、金属ステム２０を圧力導入通路１２に対してネジ締め固定を行う場合のように、シール部Ｋの面圧が大きくばらつくことを防止できる。これにより、圧力検出の測定精度がばらつくという問題を解消できると共に、金属ステム２０の外周面やハウジング１０の中空部内のネジ切り、さらには金属ステム２０をネジ締めする際に用いる六角部などを無くすことが可能となる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサ１００は、第１実施形態に対して金属ステム２０の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、金属ステム２０に関してのみ説明する。

図３は、本実施形態の圧力センサ１００における金属ステム２０の近傍の拡大図である。この図に示すように、金属ステム２０の外周面には、この外周面を一周する溝部２４ａが形成されており、この溝部２４ａ内にはＯリング２４ｂが配置されている。Ｏリング２４ｂは、断面径が溝部２４ａの深さよりも大きく設定され、金属ステム２０がハウジング１０における圧力導入通路１２内に配置されたときに、圧力導入通路１２の内壁面により押し潰されるように構成されている。

このような圧力センサ１００は、第１実施形態のようにかしめ部１５にて金属ステム２０を圧力導入通路１２内に固定されるのではなく、金属ステム２０の外径がステム配置部１４の内径よりも若干大きな設計とされ、金属ステム２０自体がステム配置部１４に圧入されることにより、金属ステム２０がステム配置部１４に固定される。この圧入により、段部２３および座面１３が接触し、これらの間のシールが為されると共に、圧入による保持力と圧入時に圧力導入通路１２の内壁面にて押し潰されたＯリング２４ｂの復元力とにより、金属ステム２０が圧力導入通路１２から抜ける方向に移動することが防止されるようになっている。また、Ｏリング２４ｂにて、金属ステム２０とステム配置部１４の内壁面との間がシールされることで、負圧が発生したときに金属ステム２０が圧力導入側に移動することを防止できる。

このような構成の圧力センサ１００によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

なお、ここではＯリング２４ｂにて金属ステム２０を圧力導入通路１２に保持する場合について説明したが、第１、第２実施形態を組み合わせることもできる。図４は、このような組み合わせを実現した圧力センサ１００における金属ステム２０の近傍の拡大図である。すなわち、この図に示すように、第１実施形態に示したように金属ステム２０をかしめ部１５にて固定する構造と、第２実施形態に示したように金属ステム２０をＯリング２４ｂにて保持する構造とを組み合わせることもできる。

また、図３ではステム配置部１４の端部１４ａを無くした構造を図示しないしているが、ステム配置部１４の端部１４ａは有っても無くても良い。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサ１００も、第１実施形態に対して金属ステム２０の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、金属ステム２０に関してのみ説明する。

図５は、本実施形態の圧力センサ１００における金属ステム２０の近傍の拡大図である。本実施形態では、金属ステム２０を圧力導入通路１２のステム配置部１４へ圧入したのち、図５に示すように、金属ステム２０の外周面のうち最も圧力導入側の端部とステム配置部１４の壁面（圧力導入通路１２の内壁面）とをレーザ等により溶接した溶接部２５にて接合が為されている。

このように、金属ステム２０を圧力導入通路１２の内壁面とを溶接部２５にて接合することによっても、金属ステム２０を圧力導入通路１２内に固定することができ、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

なお、このような溶接を行う場合、金属ステム２０の材質をハウジング１０の材質と同じものにすると好ましい。

また、本実施形態の場合にも、圧力導入通路１２におけるステム配置部１４の端部１４ａは有っても無くても良いが、レーザ等による溶接の容易化を図るべく、圧力導入通路１２におけるステム配置部１４の端部１４ａが金属ステム２０の外周面のうち最も圧力導入側の端部と位置が揃うように、端部１４ａの位置を設計すると好ましい。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサ１００も、第１実施形態に対して金属ステム２０の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、金属ステム２０に関してのみ説明する。

図６は、本実施形態の圧力センサ１００における金属ステム２０の近傍の拡大図である。図６に示すように、本実施形態では、金属ステム２０のうちダイアフラム２１の周囲を囲むように溝部２６を形成している。そして、金属ステム２０の固定は、金属ステム２０を圧力導入通路１２のステム配置部１４に圧入することにより行っている。なお、金属ステム２０をステム配置部１４に圧入する際、金属ステム２０を螺旋状に圧入すると、金属ステム２０がステム配置部１４に入り込み易くなるため、好ましい。

このように、ダイアフラム２１の周囲を囲むように溝部２６を形成すると、金属ステム２０を圧力導入通路１２に組み付ける際の応力がダイアフラム２１に掛かることを低減することが可能となる。したがって、ダイアフラム２１に掛かる応力のばらつきをより小さくでき、より圧力検出の測定精度のばらつきを小さくすることが可能となる。

なお、このようにダイアフラム２１の周囲に溝部２６を形成するという構造は、金属ステム２０を圧力導入通路１２に対して圧入する構造のみならず、上記第１〜第３実施形態のようなかしめ部１５やＯリング２４ｂを用いた構造に対しても適用可能である。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサ１００も、第１実施形態に対して金属ステム２０の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、金属ステム２０に関してのみ説明する。

図７は、本実施形態の圧力センサ１００における金属ステム２０の近傍の拡大図である。図７に示すように、本実施形態では、金属ステム２０のうちダイアフラム２１の周囲を囲むように凸部２７を形成している。そして、金属ステム２０の固定は、金属ステム２０を圧力導入通路１２のステム配置部１４に圧入することにより行っている。

このように、ダイアフラム２１の周囲を囲むように凸部２７を形成すると、金属ステム２０を圧力導入通路１２に組み付ける際の応力がダイアフラム２１に掛かることを低減することが可能となる。したがって、ダイアフラム２１に掛かる応力のばらつきをより小さくでき、より圧力検出の測定精度のばらつきを小さくすることが可能となる。

なお、このようにダイアフラム２１の周囲に凸部２７を形成するという構造は、金属ステム２０を圧力導入通路１２に対して圧入する構造のみならず、上記第１〜第３実施形態のようなかしめ部１５やＯリング２４ｂを用いた構造に対しても適用可能である。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサ１００は、第１実施形態に対して金属ステム２０の固定構造を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、金属ステム２０の固定構造に関してのみ説明する。

図８は、本実施形態の圧力センサ１００における金属ステム２０の近傍の拡大図である。上記第１実施形態では、ハウジング１０における圧力導入通路１２の内壁面、具体的にはステム配置部１４の端部１４ａを押し潰すことでかしめ部１５を構成しているが、本実施形態では、図８に示すように、金属ステム２０のうちダイアフラム２１の他端側を押し潰すことでかしめ部２８を構成している。

このように、金属ステム２０側を押し潰してかしめ部２８を構成しても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、このように金属ステム２０側にかしめ部２８を形成する構造に関しても、上記第２実施形態の溝部２４ａおよびＯリング２４ｂを備える構造や、第４、第５実施形態のようにダイアフラム２１の周囲を囲む溝部２６や凸部２７を形成する構造を採用することもできる。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサ１００は、第１実施形態に対して金属ステム２０の固定構造を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、金属ステム２０の固定構造に関してのみ説明する。

図９は、本実施形態の圧力センサ１００における金属ステム２０の近傍の拡大図である。図９に示すように、本実施形態では、圧力導入通路１２内のステム配置部１４の内壁面に形成された溝部１４ｂ内に、金属ステム２０の段部２３よりも圧力導入側に形成された凸部２９が入り込んだ構造とされている。具体的には、金属ステム２０側に予め凸部２９を形成しておき、金属ステム２０をステム配置部１４に挿入する際に凸部２９にてステム配置部１４の内壁面を塑性変形させることでステム配置部１４の内壁面に溝部１４ｂが形成されるようにしている。この金属ステム２０をステム配置部１４に挿入するに際し、金属ステム２０を軸方向に沿って挿入するだけでなく、周方向にも回転させるようにしており、凸部２９が溝部１４ｂの内壁に引っ掛かって金属ステム２０の抜けが防止できるようになっている。

このような構成では、金属ステム２０の段部２３を圧力導入通路１２の座面１３と接触させることでシールを確保しつつ、ステム配置部１４の内壁面に形成した溝部１４ｂおよび金属ステム２０に形成した凸部２９にて、金属ステム２０がステム配置部１４に固定されるようにすることが可能となる。

なお、このような構造に対して、第４、第５実施形態のようにダイアフラム２１の周囲を囲む溝部２６や凸部２７を形成する構造を採用することもできる。

また、ここでは金属ステム２０側に凸部２９を形成したが、ステム配置部１４の内壁面から突出するような凸部を形成しても構わない。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサ１００は、第１実施形態に対して金属ステム２０の固定構造を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、金属ステム２０の固定構造に関してのみ説明する。

図１０は、本実施形態の圧力センサ１００における金属ステム２０の近傍の拡大図である。上記第１実施形態では、ハウジング１０における圧力導入通路１２の内壁面、具体的にはステム配置部１４の端部１４ａを押し潰すことでかしめ部１５を構成しているが、本実施形態では、図１０の矢印で示すように、金属ステム２０内の開口部２２を押し広げ、拡管することにより、かしめを行っている。つまり、金属ステム２０の外周壁をかしめることにより行っている。

このように、金属ステム２０の外周壁をかしめるようにしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、このように金属ステム２０側にかしめ部２８を形成する構造に関しても、上記第２実施形態の溝部２４ａおよびＯリング２４ｂを備える構造や、第４、第５実施形態のようにダイアフラム２１の周囲を囲む溝部２６や凸部２７を形成する構造を採用することもできる。

（他の実施形態）
なお、金属ステムに設けられる検出部としては、ダイアフラム以外にも、半導体よりなるダイアフラム式のチップや、圧電素子、歪みゲージ等、圧力に基づく信号を出力できるものならば、何でも良い。

また、本発明は、自動車の燃料噴射系の燃料の圧力を検出するもの以外にも、種々の圧力センサに適用可能であることは勿論である。

本発明の第１実施形態にかかる圧力センサの全体断面図である。 図１に示す圧力センサの分解状態を示す図である。 本発明の第２実施形態にかかる圧力センサにおける金属ステムの近傍の拡大図である。 第２実施形態の変形例にかかる圧力センサにおける金属ステムの近傍の拡大図である。 本発明の第３実施形態にかかる圧力センサにおける金属ステムの近傍の拡大図である。 本発明の第４実施形態にかかる圧力センサにおける金属ステムの近傍の拡大図である。 本発明の第５実施形態にかかる圧力センサにおける金属ステムの近傍の拡大図である。 本発明の第６実施形態にかかる圧力センサにおける金属ステムの近傍の拡大図である。 本発明の第７実施形態にかかる圧力センサにおける金属ステムの近傍の拡大図である。 本発明の第８実施形態にかかる圧力センサにおける金属ステムの近傍の拡大図である。

符号の説明

１０…ハウジング、１２…圧力導入通路、１３…座面、１４…ステム配置部、１４ａ…段部、１４ｂ…溝部、２０…金属ステム、２１…ダイアフラム、２２…開口部、２３…段部、２４ａ…溝部、２４ｂ…Ｏリング、２５…溶接部、２６…溝部、２７…凸部、２８…かしめ部、２９…凸部、３０…センサチップ、６０…コネクタターミナル、７０…コネクタケース、１００…圧力センサ。

Claims (11)

1. 一端側が圧力の測定媒体が導入される圧力導入側となる圧力導入通路（１２）を有するハウジング（１０）と、
   一端側に圧力検出用のダイアフラム（２１）を有し、他端側に前記ダイアフラムへ前記圧力を導くための開口部（２２）を有するとともに、その外周面のうち軸方向の途中部位に段部（２３）を有する中空段付筒状をなす金属ステム（２０）とを備え、
   前記圧力導入通路は、前記金属ステムが配置されるステム配置部（１４）を有し、該ステム配置部において、前記金属ステムの外形に対応した形状を為すと共に、前記金属ステムの前記段部と対応する座面（１３）が形成され、
   前記金属ステムは、その他端側が前記圧力導入通路の圧力導入側に位置するように前記ステム配置部内に挿入されていると共に、該金属ステムの他端側において、前記ステム配置部の一部が押し潰されたかしめ部（１５）にて、該金属ステムの他端側から一端側へ向かって押し付けられることにより、前記段部が前記座面に対して押し付けられシールされていることを特徴とする圧力センサ。
2. 一端側が圧力の測定媒体が導入される圧力導入側となる圧力導入通路（１２）を有するハウジング（１０）と、
   一端側に圧力検出用のダイアフラム（２１）を有し、他端側に前記ダイアフラムへ前記圧力を導くための開口部（２２）を有するとともに、その外周面のうち軸方向の途中部位に段部（２３）を有する中空段付筒状をなす金属ステム（２０）とを備え、
   前記圧力導入通路は、前記金属ステムが配置されるステム配置部（１４）を有し、該ステム配置部において、前記金属ステムの外形に対応した形状を為すと共に、前記金属ステムの前記段部と対応する座面（１３）が形成され、
   前記金属ステムは、その他端側が前記圧力導入通路の圧力導入側に位置するように前記ステム配置部内に挿入されていると共に、該金属ステムの他端側において、該金属ステムの一部が押し潰されたかしめ部（２８）にて、該金属ステムの他端側から一端側へ向かって押し付けられることにより、前記段部が前記座面に対して押し付けられシールされていることを特徴とする圧力センサ。
3. 前記金属ステムには、該金属ステムの外周を一周する溝部（２４ａ）が形成されていると共に、該溝部内にリング状シール（２４ｂ）が備えられており、
   前記リング状シールが前記ステム配置部の内壁面にて押し潰されることで、該リング状シールにより前記金属ステムと前記ステム配置部の内壁面との間のシールが為されてい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. 一端側が圧力の測定媒体が導入される圧力導入側となる圧力導入通路（１２）を有するハウジング（１０）と、
   一端側に圧力検出用のダイアフラム（２１）を有し、他端側に前記ダイアフラムへ前記圧力を導くための開口部（２２）を有するとともに、その外周面のうち軸方向の途中部位に段部（２３）を有する中空段付筒状をなす金属ステム（２０）とを備え、
   前記圧力導入通路は、前記金属ステムが配置されるステム配置部（１４）を有し、該ステム配置部において、前記金属ステムの外形に対応した形状を為すと共に、前記金属ステムの前記段部と対応する座面（１３）が形成され、
   前記金属ステムには、該金属ステムの外周を一周する溝部（２４ａ）が形成されていると共に、該溝部内にリング状シール（２４ｂ）が備えられており、
   前記金属ステムは、その他端側が前記圧力導入通路の圧力導入側に位置するように前記ステム配置部内に挿入されていると共に、該金属ステムが前記ステム配置部に圧入されることで、該金属ステムの他端側から一端側へ向かって押し付けられることにより、前記段部が前記座面に対して押し付けられシールされており、
   かつ、前記リング状シールが前記ステム配置部の内壁面にて押し潰されることで、該リング状シールにより前記金属ステムと前記ステム配置部の内壁面との間のシールが為されていることを特徴とする圧力センサ。
5. 一端側が圧力の測定媒体が導入される圧力導入側となる圧力導入通路（１２）を有するハウジング（１０）と、
   一端側に圧力検出用のダイアフラム（２１）を有し、他端側に前記ダイアフラムへ前記圧力を導くための開口部（２２）を有するとともに、その外周面のうち軸方向の途中部位に段部（２３）を有する中空段付筒状をなす金属ステム（２０）とを備え、
   前記圧力導入通路は、前記金属ステムが配置されるステム配置部（１４）を有し、該ステム配置部において、前記金属ステムの外形に対応した形状を為すと共に、前記金属ステムの前記段部と対応する座面（１３）が形成され、
   前記金属ステムは、その他端側が前記圧力導入通路の圧力導入側に位置するように前記ステム配置部内に挿入されていると共に、該金属ステムの他端側から一端側へ向かって押し付けられることにより、前記段部が前記座面に対して押し付けられシールされており、かつ、該金属ステムの他端側において、該金属ステムの他端と前記ステム配置部とが溶接部（２５）にて固定されていることを特徴とする圧力センサ。
6. 一端側が圧力の測定媒体が導入される圧力導入側となる圧力導入通路（１２）を有するハウジング（１０）と、
   一端側に圧力検出用のダイアフラム（２１）を有し、他端側に前記ダイアフラムへ前記圧力を導くための開口部（２２）を有するとともに、その外周面のうち軸方向の途中部位に段部（２３）を有する中空段付筒状をなす金属ステム（２０）とを備え、
   前記圧力導入通路は、前記金属ステムが配置されるステム配置部（１４）を有し、該ステム配置部において、前記金属ステムの外形に対応した形状を為すと共に、前記金属ステムの前記段部と対応する座面（１３）が形成され、
   前記金属ステムの外周面には凸部（２９）が形成されており、
   前記金属ステムは、その他端側が前記圧力導入通路の圧力導入側に位置するように前記ステム配置部内に挿入されていると共に、該金属ステムの他端側から一端側へ向かって押し付けられることにより、前記段部が前記座面に対して押し付けられシールされており、該金属ステムを前記ステム配置部に挿入する際に前記凸部にて前記ステム配置部の内壁面を押し潰して形成した溝部（１４ｂ）に前記凸部が引っ掛かるように構成されていることを特徴とする圧力センサ。
7. 前記金属ステムは、前記ステム配置部に螺旋状に回転させられて挿入さ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. 一端側が圧力の測定媒体が導入される圧力導入側となる圧力導入通路（１２）を有するハウジング（１０）と、
   一端側に圧力検出用のダイアフラム（２１）を有し、他端側に前記ダイアフラムへ前記圧力を導くための開口部（２２）を有するとともに、その外周面のうち軸方向の途中部位に段部（２３）を有する中空段付筒状をなす金属ステム（２０）とを備え、
   前記圧力導入通路は、前記金属ステムが配置されるステム配置部（１４）を有し、該ステム配置部において、前記金属ステムの外形に対応した形状を為すと共に、前記金属ステムの前記段部と対応する座面（１３）が形成され、
   前記ステム配置部の内壁面には凸部が形成されており、
   前記金属ステムは、その他端側が前記圧力導入通路の圧力導入側に位置するように前記ステム配置部内に挿入されていると共に、該金属ステムの他端側から一端側へ向かって押し付けられることにより、前記段部が前記座面に対して押し付けられシールされており、該金属ステムを前記ステム配置部に挿入する際に前記凸部にて該金属ステムの内壁面が押し潰されて形成された溝部に前記凸部が引っ掛かるように構成されていることを特徴とする圧力センサ。
9. 一端側が圧力の測定媒体が導入される圧力導入側となる圧力導入通路（１２）を有するハウジング（１０）と、
   一端側に圧力検出用のダイアフラム（２１）を有し、他端側に前記ダイアフラムへ前記圧力を導くための開口部（２２）を有するとともに、その外周面のうち軸方向の途中部位に段部（２３）を有する中空段付筒状をなす金属ステム（２０）とを備え、
   前記圧力導入通路は、前記金属ステムが配置されるステム配置部（１４）を有し、該ステム配置部において、前記金属ステムの外形に対応した形状を為すと共に、前記金属ステムの前記段部と対応する座面（１３）が形成され、
   前記金属ステムは、その他端側が前記圧力導入通路の圧力導入側に位置するように前記ステム配置部内に挿入され、該金属ステムの他端側から一端側へ向かって押し付けられることにより、前記段部が前記座面に対して押し付けられシールされていると共に、該金属ステムの前記開口部が押し広げられることで拡管され、前記ステム配置部に固定されていることを特徴とする圧力センサ。
10. 前記金属ステムのうち前記ダイアフラムが形成された一端側には、前記ダイアフラムの周囲を囲むように溝部（２６）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の圧力センサ。
11. 前記金属ステムのうち前記ダイアフラムが形成された一端側には、前記ダイアフラムの周囲を囲むように凸部（２７）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の圧力センサ。

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