JP2016024103A - Pressure sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センシング部の圧力信号を電極ロッドを介して回路部に伝達させる構成を備えた圧力センサに関する。 The present invention relates to a pressure sensor having a configuration for transmitting a pressure signal of a sensing unit to a circuit unit via an electrode rod.
従来より、センサダイヤフラムで受けた圧力を測定するように構成された圧力センサが、例えば特許文献１で提案されている。具体的には、センサダイヤフラムには圧電抵抗式の測定エレメントが設けられており、この測定エレメントは金属薄層に接続されている。そして、この金属薄層がばねエレメントを介して伝達エレメントに電気的に接続されている。すなわち、ばねエレメントが金属薄層と伝達エレメントとによって挟まれた構造になっている。
Conventionally, a pressure sensor configured to measure a pressure received by a sensor diaphragm has been proposed in
さらに、伝達エレメントは評価エレクトロニクスに電気的に接続された構成が提案されている。このような構成によると、測定エレメントで検出された圧力信号が金属薄膜、ばねエレメント、及び伝達エレメントを介して評価エレクトロニクスに入力される。 Furthermore, a configuration is proposed in which the transmission element is electrically connected to the evaluation electronics. According to such a configuration, the pressure signal detected by the measurement element is input to the evaluation electronics via the metal thin film, the spring element, and the transmission element.
しかしながら、上記従来の技術では、金属薄層側と伝達エレメント側とがばねエレメントを介して電気的に接続されている。このため、金属薄層とばねエレメントとの電気接続部と、ばねエレメントと伝達エレメントとの電気接続部と、の電気的導通の信頼性が低下してしまうという問題がある。 However, in the above conventional technique, the metal thin layer side and the transmission element side are electrically connected via the spring element. For this reason, there exists a problem that the reliability of the electrical continuity with the electrical connection part of a thin metal layer and a spring element and the electrical connection part of a spring element and a transmission element will fall.
具体的には、圧力センサが高温環境下で使用されることにより、上記の電気接続部の変形によって歪みが発生し、ひいてはへたり（材料クリープ）による接点不良が発生してしまうという問題がある。また、圧力センサが冷熱環境下で使用されることにより、上記の電気接続部に部品クラックや熱歪が発生し、ひいては電気的な導通が図れなくなってしまうという問題がある。 Specifically, when the pressure sensor is used in a high-temperature environment, there is a problem that distortion occurs due to the deformation of the electrical connection part, and as a result, contact failure due to sag (material creep) occurs. . In addition, when the pressure sensor is used in a cold environment, there is a problem in that component cracks and thermal distortion occur in the electrical connection portion, and electrical conduction cannot be achieved.
さらに、圧力センサが振動環境下で使用されることにより、上記の電気接続部に加わる振動衝撃によってばねエレメントが金属薄層や伝達エレメントから浮き上がり、ひいては電気的な導通が図れなくなってしまうという問題がある。 Further, when the pressure sensor is used in a vibration environment, the spring element is lifted from the thin metal layer or the transmission element due to the vibration shock applied to the electrical connection portion, and thus electrical conduction cannot be achieved. is there.
本発明は上記点に鑑み、電極ロッドを介してセンシング部と回路部とを電気的に繋ぐ構成において、高温環境下、冷熱環境下、及び振動環境下における電気接続部の信頼性を確保することができる圧力センサを提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention secures the reliability of an electrical connection portion in a high temperature environment, a cold environment, and a vibration environment in a configuration in which a sensing unit and a circuit unit are electrically connected via an electrode rod. An object of the present invention is to provide a pressure sensor capable of
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、圧力を検出すると共に、磁性を有する電極部（２７）から圧力の大きさに応じた圧力信号を出力するセンシング部（２０）を備えている。
In order to achieve the above object, the invention according to
また、一端部（４１）と他端部（４２）とを有すると共に磁性を有する柱状であり、圧力信号を伝達させる電極ロッド（４０）を備えている。磁性を有する回路部端子（６１）を有し、圧力信号に対する信号処理を行う回路部（６０）を備えている。 In addition, it has a columnar shape having one end (41) and the other end (42) and having magnetism, and includes an electrode rod (40) for transmitting a pressure signal. It has a circuit part terminal (61) having magnetism and a circuit part (60) for performing signal processing on the pressure signal.
また、導電性及び磁性を有し、電極部（２７）と一端部（４１）との両方に磁力で接触することにより、電極部（２７）から圧力信号を一端部（４１）に入力する第１導電性磁石（３０）を備えている。 In addition, it has electrical conductivity and magnetism, and a pressure signal is input to the one end portion (41) from the electrode portion (27) by magnetically contacting both the electrode portion (27) and the one end portion (41). One conductive magnet (30) is provided.
さらに、導電性及び磁性を有し、他端部（４２）と回路部端子（６１）との両方に磁力で接触することにより、他端部（４２）から圧力信号を回路部端子（６１）に入力する第２導電性磁石（５０）を備えている。 Furthermore, it has electroconductivity and magnetism, and a pressure signal is sent from the other end part (42) to the circuit part terminal (61) by magnetically contacting both the other end part (42) and the circuit part terminal (61). A second conductive magnet (50) is provided.
そして、第１導電性磁石（３０）は、電極部（２７）及び一端部（４１）に対して接触状態を維持しつつ、電極部（２７）及び一端部（４１）のいずれか一方または両方に対して当該電極ロッド（４０）の長手方向に移動可能になっている。 The first conductive magnet (30) is in contact with the electrode part (27) and the one end part (41), and one or both of the electrode part (27) and the one end part (41). In contrast, the electrode rod (40) is movable in the longitudinal direction.
また、第２導電性磁石（５０）は、他端部（４２）及び回路部端子（６１）に対して接触状態を維持しつつ、他端部（４２）及び回路部端子（６１）のいずれか一方または両方に対して長手方向に移動可能になっていることを特徴とする。 In addition, the second conductive magnet (50) is in contact with the other end (42) and the circuit unit terminal (61), and either of the other end (42) and the circuit unit terminal (61). It is possible to move in the longitudinal direction with respect to one or both.
これによると、電極部（２７）と電極ロッド（４０）とは第１導電性磁石（３０）に対して常に接触状態が維持されるので、高温環境下において材料クリープが発生したとしても電極部（２７）と電極ロッド（４０）との電気的導通を常に維持することができる。 According to this, since the electrode part (27) and the electrode rod (40) are always kept in contact with the first conductive magnet (30), even if material creep occurs in a high temperature environment, the electrode part The electrical continuity between (27) and the electrode rod (40) can always be maintained.
また、第１導電性磁石（３０）が電極部（２７）及び一端部（４１）のいずれかに対して移動可能になっているので、冷熱環境下において電極部（２７）や電極ロッド（４０）に熱歪が発生したとしても電極部（２７）と電極ロッド（４０）との電気的導通を常に維持することができる。 In addition, since the first conductive magnet (30) is movable with respect to either the electrode part (27) or the one end part (41), the electrode part (27) or the electrode rod (40) in a cold environment. ), The electrical conduction between the electrode part (27) and the electrode rod (40) can always be maintained.
さらに、第１導電性磁石（３０）に対する浮き上がりが発生しないので、振動環境下においても電極部（２７）と電極ロッド（４０）との電気的導通を常に維持することができる。 Furthermore, since the lift with respect to the first conductive magnet (30) does not occur, the electrical continuity between the electrode portion (27) and the electrode rod (40) can always be maintained even under a vibration environment.
同様に、電極ロッド（４０）と回路部端子（６１）とは第２導電性磁石（５０）によって常に接触状態が維持されるので、高温環境下、冷熱環境下、及び振動環境下において電極ロッド（４０）と回路部端子（６１）との電気的導通を常に維持することができる。 Similarly, since the electrode rod (40) and the circuit portion terminal (61) are always kept in contact with each other by the second conductive magnet (50), the electrode rod is used in a high temperature environment, a cold environment, and a vibration environment. The electrical continuity between (40) and the circuit portion terminal (61) can always be maintained.
以上のように、高温環境下における耐高熱性、冷熱環境下における耐冷熱性、そして振動環境下における耐振動性を確保することができ、電極ロッド（４０）とセンシング部（２０）及び回路部（６０）との電気接続部の信頼性を確保することができる。 As described above, high heat resistance under a high temperature environment, cold heat resistance under a cold environment, and vibration resistance under a vibration environment can be ensured. The electrode rod (40), the sensing unit (20), and the circuit unit ( 60) and the reliability of the electrical connection part can be ensured.
なお、この欄及び特許請求の範囲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ものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る圧力センサは、燃焼室を構成する燃焼機構に取り付けられると共に、燃焼室の燃焼圧を検出する装置である。燃焼機構は、例えば車両に搭載されたエンジンである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The pressure sensor according to the present embodiment is a device that detects the combustion pressure in the combustion chamber while being attached to the combustion mechanism that constitutes the combustion chamber. The combustion mechanism is an engine mounted on a vehicle, for example.
図１及び図２に示されるように、圧力センサ１は、ハウジング部１０、センシング部２０、第１導電性磁石３０、電極ロッド４０、第２導電性磁石５０、回路部６０、及びコネクタ部７０を備えて構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ハウジング部１０は、圧力センサ１の外観をなす筒状の部品である。ハウジング部１０は例えば金属材料で形成されている。ハウジング部１０は、一端側にセンシング部２０が固定されている。
The
また、ハウジング部１０は、当該ハウジング部１０の長手方向に貫通した貫通孔１１を有している。そして、貫通孔１１のうちハウジング部１０の他端側に当該貫通孔１１の径が大きくされた収容部１２が設けられている。収容部１２は、回路部６０が収容された部分である。
In addition, the
なお、ハウジング部１０は側壁に形成された図示しないネジ部を有しており、このネジ部を介してエンジンブロックにネジ止めされる。
The
センシング部２０は、圧力を検出し、圧力の大きさに応じた圧力信号を出力するように構成された圧力検出部である。具体的には、図２に示されるように、ダイヤフラム２１及び予荷重保持部２２を備えて構成されている。
The
ダイヤフラム２１は、燃焼室の燃焼圧に基づく荷重を予荷重保持部２２に伝達する有底筒状の部品である。具体的には、ダイヤフラム２１は、中空筒状の支持部２１ａと、支持部２１ａのうちの一方の開口部を塞ぐ受圧部２１ｂと、を有して構成されている。支持部２１ａは中空部２１ｃを有し、この中空部２１ｃに予荷重保持部２２を収容している。受圧部２１ｂは、燃焼圧が印加される部分である。
The
また、支持部２１ａは、外壁面２１ｄに当該外壁面２１ｄの一部が突出した突出部２１ｅを有している。突出部２１ｅは、ハウジング部１０の一端側の開口端に溶接された部分である。これにより、ダイヤフラム２１は第１溶接部２０ａによってハウジング部１０に固定されている。
Moreover, the
予荷重保持部２２は、ダイヤフラム２１から分離された部品であると共に、ダイヤフラム２１から伝わる荷重の大きさを検出するように構成されている。このような予荷重保持部２２は、圧電素子２３及び予荷重印加部２４を有している。
The
圧電素子２３は、印加される荷重を検出するための板状の荷重検出素子である。具体的に、圧電素子２３は、荷重が印加されることで荷重の大きさに応じた電荷を発生させるものであり、例えば圧電体で構成されている。したがって、圧電素子２３は、印加された荷重の大きさを例えば電圧に変換して出力する。
The
予荷重印加部２４は、圧電素子２３を挟み込むと共に圧電素子２３に所定の予荷重を印加することで圧電素子２３に圧接された構造を有する。具体的に、予荷重印加部２４は、ケース２５、第１電極部２６、第２電極部２７、絶縁リング２８、及び予荷重印加材２９を有している。
The
ケース２５は、中空部２５ａを有する有底筒状の部品である。ケース２５は中空筒状の筒部２５ｂと、筒部２５ｂの一方の開口部を塞ぐ蓋部２５ｃと、によって構成されている。したがって、ケース２５は、筒部２５ｂの他方の開口部２５ｄが開口した構造になっている。
The
また、ケース２５は 筒部２５ｂの外壁面２５ｅに設けられた予荷重受け部２５ｆを備えている。予荷重受け部２５ｆは、筒部２５ｂの外壁面２５ｅの一部が突出した部分である。予荷重受け部２５ｆは、予荷重印加材２９を介して圧電素子２３、各電極部２６、２７、及び絶縁リング２８が蓋部２５ｃ側に押し込まれる際に予荷重印加材２９に印加される荷重を受け止める役割を果たすものである。
The
第１電極部２６は、ケース２５の中空部２５ａの底面２５ｇに接するように中空部２５ａに収容された板状の部品である。第１電極部２６は、圧電素子２３に当接すると共に圧電素子２３の一方の電極として機能する。
The
第２電極部２７は、ケース２５の内壁面２５ｈから離間するようにケース２５の中空部２５ａに収容された部品である。第２電極部２７は、圧電素子２３の他方の電極として機能する。第２電極部２７は、ケース２５の中空部２５ａにおいて圧電素子２３のうち第２電極部２７とは反対側に当接している。これにより、第２電極部２７は第１電極部２６と共に圧電素子２３を挟んでいる。
The
また、第２電極部２７は、圧電素子２３側とは反対側に一面２７ａを有する板状をなしている。さらに、第２電極部は、磁性を有している。そして、第２電極部２７は、当該一面２７ａの一部が凹んだ凹部２７ｂを有している。
Further, the
絶縁リング２８は、ケース２５の中空部２５ａに配置されていると共に、第２電極部２７と予荷重印加材２９とを絶縁するためのリング状の部品である。絶縁リング２８は、第２電極部２７の一面２７ａに当接している。絶縁リング２８は、例えばアルミナ等のセラミックスで形成されている。絶縁リング２８の中空部分には電極ロッド４０が通される。
The insulating
予荷重印加材２９は、絶縁リング２８のうち第２電極部２７とは反対側に当接した部品である。予荷重印加材２９はケース２５の中心軸に平行な方向の断面が凸形状をなしている。そして、予荷重印加材２９は、ケース２５の中心軸に垂直な方向において幅が狭い凸部分がケース２５のうち他方の開口部２５ｄに差し込まれている。
The
また、予荷重印加材２９はケース２５の中心軸に沿って設けられた貫通孔２９ａを有している。この貫通孔２９ａには電極ロッド４０が通される。貫通孔２９ａには予荷重印加材２９と電極ロッド４０とを絶縁するための絶縁材２９ｂが設けられている。
The
さらに、予荷重印加材２９は、圧電素子２３、各電極部２６、２７、及び絶縁リング２８をケース２５の蓋部２５ｃ側に押し込んだ状態でケース２５のうち他方の開口部２５ｄに溶接によって固定されている。これにより、予荷重印加材２９は第２溶接部２０ｂによってケース２５に固定されている。また、予荷重印加材２９は、圧電素子２３、各電極部２６、２７、及び絶縁リング２８に予荷重を印加すると共に各電極部２６、２７と圧電素子２３とを圧接している。
Further, the
このように圧電素子２３に所定の予荷重を印加する目的の１つは、燃焼室は正圧だけでなく負圧も発生するため、予荷重印加部２４に負圧が作用しても圧電素子２３が各電極部２６、２７から浮き上がって計測不能になることを避けるためである。もう１つの目的は、エンジンで異常燃焼が生じると衝撃波が発生するので、この衝撃波によって圧電素子２３が浮き上がってケース２５の内壁面２５ｈや各電極部２６、２７に衝突することにより破損してしまうことを防止するためである。
Thus, one of the purposes of applying a predetermined preload to the
なお、予荷重印加部２４のうち、ケース２５、各電極部２６、２７、及び予荷重印加材２９は、例えば同じ金属材料で形成されている。圧力センサ１は高温に晒されることになるため、各部品の熱膨張率に差を生じさせないようにするべく、各部品が同じ金属材料で形成されていることが好ましい。また、予荷重印加部２４は高耐圧性や高ヤング率（硬い）であることも要求される。このようなことから、ケース２５、各電極部２６、２７、及び予荷重印加材２９は、例えばＳＵＳ６３０で形成されている。
In the
また、予荷重印加部２４は、ダイヤフラム２１の中空部２１ｃに収容されていると共にダイヤフラム２１に固定されている。具体的には、予荷重印加部２４はダイヤフラム２１の支持部２１ａの内壁面２１ｆに対してクリアランスを持ってダイヤフラム２１の中空部２１ｃに配置されている。また、ケース２５の蓋部２５ｃがダイヤフラム２１の受圧部２１ｂに接触している。
Further, the
そして、予荷重印加部２４の予荷重印加材２９がダイヤフラム２１の開口部２１ｇに溶接によって固定されている。すなわち、予荷重印加材２９は、第３溶接部２０ｃによってダイヤフラム２１に固定されている。したがって、予荷重印加部２４のケース２５はダイヤフラム２１及びハウジング部１０を介してエンジンブロックと同じ電位に固定される。エンジンブロックの電位は例えば接地電位である。
And the
第１導電性磁石３０は、導電性及び磁性を有する磁石部品である。第１導電性磁石３０は、第２電極部２７の凹部２７ｂの底部２７ｃから空間部２７ｄを持って離間するように凹部２７ｂに収容されている。
The first
また、第１導電性磁石３０は、第２電極部２７の凹部２７ｂの側壁面２７ｅに磁力で接触している。第１導電性磁石３０の径は凹部２７ｂの径よりも若干小さくなっている。これにより、第１導電性磁石３０は、凹部２７ｂの側壁面２７ｅの一部に磁力で接触した状態になっている。したがって、第１導電性磁石３０は、第２電極部２７から圧力信号を入力する。
The first
第１導電性磁石３０として、例えば酸化インジウムスズにマンガンを添加したものを用いることができる。酸化インジウムスズに添加するマンガンの量をコントロールすることにより第１導電性磁石３０の磁力を調整することができる。
As the
図１に示されるように、電極ロッド４０は、一端部４１と他端部４２とを有すると共に磁性を有する柱状の部品である。電極ロッド４０は、ハウジング部１０の貫通孔１１に配置されている。そして、電極ロッド４０の一端部４１は、第２電極部２７の凹部２７ｂに差し込まれている。
As shown in FIG. 1, the
また、図２に示されるように、電極ロッド４０は、一端部４１の一端面４３が第１導電性磁石３０に接触している。言い換えると、第１導電性磁石３０は、第２電極部２７と電極ロッド４０の一端部４１との両方に磁力で接触することにより、第２電極部２７から圧力信号を一端部４１に入力する。これにより、電極ロッド４０は、第１導電性磁石３０から入力した圧力信号を他端部４２側に伝達させる。
As shown in FIG. 2, in the
さらに、図３に示されるように、電極ロッド４０は、他端部４２に設けられた穴部４４を有している。穴部４４は、電極ロッド４０の他端部４２の他端面４５が一端部４１側に凹んだ部分である。なお、電極ロッド４０の他端部４２の径は当該電極ロッド４０の中間部よりも大きくなっているが、これは形状の一例である。
Furthermore, as shown in FIG. 3, the
第２導電性磁石５０は、導電性及び磁性を有する磁石部品である。第２導電性磁石５０として、第１導電性磁石３０と同様に、例えば酸化インジウムスズにマンガンを添加したものを用いることができる。
The second
また、第２導電性磁石５０は、第１端部５１と、この第１端部５１とは反対側の第２端部５２と、を有する柱状をなしている。そして、第２導電性磁石５０の第１端部５１は、当該第１端部５１の第１端面５３が穴部４４の底部４６から空間部４７を持って離間するように穴部４４に差し込まれている。
The second
第２導電性磁石５０は、穴部４４の側壁面４８に磁力で接触している。第２導電性磁石５０の径は穴部４４の径よりも若干小さくなっている。これにより、第２導電性磁石５０は、穴部４４の側壁面４８の一部に磁力で接触した状態になっている。したがって、第２導電性磁石５０は、電極ロッド４０から圧力信号を入力する。
The second
一方、第２導電性磁石５０の第２端部５２は、当該第２端部５２の第２端面５４が穴部４４から突出している。
On the other hand, in the
回路部６０は、圧力信号に対する信号処理を行うものである。このため、回路部６０は、回路部端子６１、ボンディングワイヤ、回路基板、及びモールド樹脂を有している。なお、本実施形態では、ボンディングワイヤ、回路基板、及びモールド樹脂を図示していない。
The
回路部端子６１は、磁性を有する端子部品である。また、回路部端子６１は、平坦部６２を有する板状の板部６３を有している。そして、板部６３が第２導電性磁石５０の第２端部５２に磁力で接触している。言い換えると、第２導電性磁石５０は、電極ロッド４０の他端部４２と回路部端子６１の板部６３（平坦部６２）との両方に磁力で接触することにより、電極ロッド４０から圧力信号を回路部端子６１に入力する。
The
回路基板は、信号処理を行うＩＣチップ等が実装されたものである。ボンディングワイヤは、回路部端子６１と回路基板とを繋ぐことにより回路部端子６１から回路基板に圧力信号を入力する配線である。モールド樹脂は回路部端子６１の一部をモールドしたものである。モールド樹脂には回路基板が固定されている。
The circuit board is mounted with an IC chip or the like that performs signal processing. The bonding wire is a wiring for inputting a pressure signal from the
コネクタ部７０は、回路部６０で信号処理された圧力信号を外部に出力するためのコネクタをなすものである。コネクタ部７０は、例えば樹脂材料で形成されており、ピン状の図示しないターミナルがインサート成形等により一体成形されている。ターミナルの両端部は樹脂材料から露出するようにインサート成形されている。そして、ターミナルの一端側は回路基板に対してボンディングワイヤで電気的に接続されており、他端側は外部コネクタに電気的に接続される。
The
また、コネクタ部７０は、ハウジング部１０に電極ロッド４０及び回路部６０が収容された状態でハウジング部１０にはめ込まれている。コネクタ部７０は、ハウジング部１０にかしめ固定されている。以上が、本実施形態に係る圧力センサ１の全体構成である。
The
圧力センサ１は、次のように製造される。まず、ハウジング部１０にセンシング部２０が固定される。また、電極ロッド４０、回路部６０、及びコネクタ部７０が一体化された構造体がハウジング部１０の貫通孔１１に一方向すなわち電極ロッド４０の長手方向に沿って差し込まれる。そして、コネクタ部７０をハウジング部１０でかしめ固定する。こうして圧力センサ１が完成する。
The
ここで、第１導電性磁石３０は、予めセンシング部２０の第２電極部２７に接触させておいても良いし、電極ロッド４０の一端部４１に接触させておいても良い。
Here, the first
続いて、圧力検出方法について説明する。まず、燃焼室で発生した衝撃がダイヤフラム２１に印加される。これにより、ダイヤフラム２１の衝撃がケース２５及び第１電極部２６を介して圧電素子２３に伝わる。圧電素子２３は印加された荷重の大きさに応じて電荷を発生させる。これにより、第１電極部２６と第２電極部２７との間の電圧が変化する。したがって、当該電圧の変化が圧力信号として第２電極部２７から第１導電性磁石３０、電極ロッド４０、第２導電性磁石５０、回路部端子６１を介して回路基板の回路に入力される。この後、回路部６０にて圧力信号の信号処理が行われ、コネクタ部７０を介して外部に出力される。
Subsequently, a pressure detection method will be described. First, an impact generated in the combustion chamber is applied to the
次に、本実施形態に係る圧力センサ１の構成による作用効果について説明する。まず、上記の圧力センサ１の構成によると、第１導電性磁石３０は、第２電極部２７及び電極ロッド４０の一端部４１に対して接触状態を常に維持している。また、第２導電性磁石５０は、電極ロッド４０の他端部４２及び回路部端子６１に対して接触状態を常に維持している。
Next, the effect by the structure of the
これにより、高温環境下において材料クリープが発生したとしても、第２電極部２７と電極ロッド４０との電気的導通及び電極ロッド４０と回路部端子６１との電気的導通を常に維持することができる。したがって、高温環境下における耐高熱性を確保することができる。
Thereby, even if material creep occurs in a high temperature environment, the electrical continuity between the
また、第１導電性磁石３０に対する第２電極部２７及び電極ロッド４０の浮き上がりが発生しない。同様に、第２導電性磁石５０に対する電極ロッド４０及び回路部端子６１の浮き上がりが発生しない。このため、振動環境下においても第２電極部２７と電極ロッド４０との電気的導通及び電極ロッド４０と回路部端子６１との電気的導通を常に維持することができる。したがって、振動環境下における耐振動性を確保することができる。
Further, the
そして、第１導電性磁石３０は、第２電極部２７の凹部２７ｂに空間部２７ｄを持って配置されているので、第２電極部２７に対して当該電極ロッド４０の長手方向に移動可能になっている。また、第２導電性磁石５０は、電極ロッド４０の他端部４２の穴部４４に空間部４７を持って配置されているので、電極ロッド４０の他端部４２に対して長手方向に移動可能になっている。
Since the first
このため、冷熱環境下において第２電極部２７、電極ロッド４０、回路部端子６１に熱歪が発生したとしても、第２電極部２７と電極ロッド４０との電気的導通及び電極ロッド４０と回路部端子６１との電気的導通を常に維持することができる。したがって、冷熱環境下における耐冷熱性を確保することができる。
For this reason, even if thermal distortion occurs in the
以上のように、高温環境下、振動環境下、冷熱環境下において、電極ロッド４０とセンシング部２０及び回路部６０との電気接続部の信頼性を確保することができる。なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、第２電極部２７が特許請求の範囲の「電極部」に対応する。
As described above, the reliability of the electrical connection portion between the
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図４に示されるように、回路部端子６１は、上述の板部６３と、この板部６３に接続されていると共に一部が湾曲した湾曲部６４と、を有して構成されている。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described. As shown in FIG. 4, the
また、回路部６０は、モールド樹脂部６５を有している。モールド樹脂部６５は、板部６３の平坦部６２と湾曲部６４の一部が露出するように、板部６３及び湾曲部６４をモールドしている。
The
これによると、平坦部６２に電極ロッド４０の他端部４２や第２導電性磁石５０から予期せぬ応力が加わったときに、モールド樹脂部６５及び湾曲部６４が変形することによって当該応力を緩和することができる。
According to this, when an unexpected stress is applied to the
（他の実施形態）
上記各実施形態で示された圧力センサ１の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、センシング部２０の構成は他の構成でも構わない。
(Other embodiments)
The configuration of the
上記で示された第２電極部２７、第１導電性磁石３０、及び電極ロッド４０の一端部４１の電気接続部の形状や、電極ロッド４０の他端部４２、第２導電性磁石５０、及び回路部端子６１の電気接続部の形状は一例である。したがって、これらの電気接続部の形状を適宜変更しても良い。
The shape of the electrical connection part of the one
例えば、第２電極部２７には凹部２７ｂが設けられていたが、凹部２７ｂを設けなくても良い。この場合、電極ロッド４０の一端部４１を第１導電性磁石３０の側面に接触させても良い。一方、電極ロッド４０の一端部４１に凹部を設ける等の形状の変更を施しても良い。
For example, although the
同様に、電極ロッド４０の他端部４２には穴部４４が設けられていたが、穴部４４が設けられていなくても良い。この場合、電極ロッド４０の他端部４２を第２導電性磁石５０の側面にさせても良い。一方、回路部端子６１に穴部や凸部を設ける等の形状の変形を施しても良い。
Similarly, the
すなわち、第１導電性磁石３０は、第２電極部２７及び電極ロッド４０の一端部４１のいずれか一方または両方に対して電極ロッド４０の長手方向に移動可能になっていれば良い。同様に、第２導電性磁石５０は、電極ロッド４０の他端部４２及び回路部端子６１のいずれか一方または両方に対して電極ロッド４０の長手方向に移動可能になっていれば良い。
That is, the first
２０ センシング部
２７ 第２電極部（電極部）
３０ 第１導電性磁石
４０ 電極ロッド
４１ 一端部
４２ 他端部
５０ 第２導電性磁石
６０ 回路部
20
DESCRIPTION OF
Claims (4)
一端部（４１）と他端部（４２）とを有すると共に磁性を有する柱状であり、前記圧力信号を伝達させる電極ロッド（４０）と、
磁性を有する回路部端子（６１）を有し、前記圧力信号に対する信号処理を行う回路部（６０）と、
導電性及び磁性を有し、前記電極部（２７）と前記一端部（４１）との両方に磁力で接触することにより、前記電極部（２７）から前記圧力信号を前記一端部（４１）に入力する第１導電性磁石（３０）と、
導電性及び磁性を有し、前記他端部（４２）と前記回路部端子（６１）との両方に磁力で接触することにより、前記他端部（４２）から前記圧力信号を前記回路部端子（６１）に入力する第２導電性磁石（５０）と、
を備え、
前記第１導電性磁石（３０）は、前記電極部（２７）及び前記一端部（４１）に対して接触状態を維持しつつ、前記電極部（２７）及び前記一端部（４１）のいずれか一方または両方に対して当該電極ロッド（４０）の長手方向に移動可能になっており、
前記第２導電性磁石（５０）は、前記他端部（４２）及び前記回路部端子（６１）に対して接触状態を維持しつつ、前記他端部（４２）及び前記回路部端子（６１）のいずれか一方または両方に対して前記長手方向に移動可能になっていることを特徴とする圧力センサ。 A sensing unit (20) for detecting pressure and outputting a pressure signal corresponding to the magnitude of pressure from the magnetic electrode unit (27);
An electrode rod (40) having one end (41) and the other end (42) and having a magnetic column shape and transmitting the pressure signal;
A circuit part (60) having a magnetic circuit part terminal (61) and performing signal processing on the pressure signal;
The pressure signal is transmitted from the electrode part (27) to the one end part (41) by being magnetically contacted with both the electrode part (27) and the one end part (41). A first conductive magnet (30) for input;
The pressure signal is transmitted from the other end portion (42) to the circuit portion terminal by being magnetically contacted with both the other end portion (42) and the circuit portion terminal (61). A second conductive magnet (50) input to (61);
With
While the first conductive magnet (30) is in contact with the electrode part (27) and the one end part (41), either the electrode part (27) or the one end part (41) Is movable in the longitudinal direction of the electrode rod (40) with respect to one or both,
The second conductive magnet (50) maintains the contact state with the other end (42) and the circuit part terminal (61), while the other end (42) and the circuit part terminal (61). The pressure sensor is movable in the longitudinal direction with respect to either one or both of the above.
前記第１導電性磁石（３０）は、前記凹部（２７ｂ）の底部（２７ｃ）から空間部（２７ｄ）を持って離間するように前記凹部（２７ｂ）に収容されていると共に当該凹部（２７ｂ）の側壁面（２７ｅ）に接触しており、
前記電極ロッド（４０）の一端部（４１）は、前記凹部（２７ｂ）に差し込まれていると共に、当該一端部（４１）の一端面（４３）が前記第１導電性磁石（３０）に接触していることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。 The electrode portion (27) has a plate shape having one surface (27a), and has a recess (27b) in which a portion of the one surface (27a) is recessed,
The first conductive magnet (30) is accommodated in the recess (27b) so as to be separated from the bottom (27c) of the recess (27b) with a space (27d), and the recess (27b). In contact with the side wall surface (27e) of
One end (41) of the electrode rod (40) is inserted into the recess (27b), and one end surface (43) of the one end (41) is in contact with the first conductive magnet (30). The pressure sensor according to claim 1, wherein:
前記電極ロッド（４０）の他端部（４２）は、当該他端部（４２）の他端面（４５）が前記一端部（４１）側に凹んだ穴部（４４）を有し、
前記第２導電性磁石（５０）は、第１端部（５１）と、この第１端部（５１）とは反対側の第２端部（５２）と、を有する柱状をなしており、
前記第２導電性磁石（５０）の第１端部（５１）は、当該第１端部（５１）の第１端面（５３）が前記穴部（４４）の底部（４６）から空間部（４７）を持って離間するように前記穴部（４４）に差し込まれており、
前記第２導電性磁石（５０）の第２端部（５２）は、当該第２端部（５２）の第２端面（５４）が前記穴部（４４）から突出すると共に前記平坦部（６２）に接触し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。 The circuit part terminal (61) is a plate having a flat part (62),
The other end (42) of the electrode rod (40) has a hole (44) in which the other end surface (45) of the other end (42) is recessed toward the one end (41).
The second conductive magnet (50) has a columnar shape having a first end (51) and a second end (52) opposite to the first end (51).
The first end portion (51) of the second conductive magnet (50) is such that the first end surface (53) of the first end portion (51) is spaced from the bottom portion (46) of the hole portion (44) ( 47) is inserted into the hole (44) so as to be separated,
The second end portion (52) of the second conductive magnet (50) has a second end surface (54) of the second end portion (52) protruding from the hole portion (44) and the flat portion (62). The pressure sensor according to claim 1, wherein the pressure sensor is in contact with the pressure sensor.
前記板部（６３）及び前記湾曲部（６４）は、前記平坦部（６２）が露出するようにモールド樹脂部（６５）にモールドされてい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。 The circuit portion terminal (61) includes a plate-like plate portion (63) having a flat portion (62), a curved portion (64) connected to the plate portion (63) and partially curved. Have
The said board part (63) and the said curved part (64) are molded by the mold resin part (65) so that the said flat part (62) may be exposed. The pressure sensor according to one.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2014149436A JP2016024103A (en) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | Pressure sensor |
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-
2014
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