JP2016200593A - 圧力測定装置および当該装置の製造方法 - Google Patents

圧力測定装置および当該装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2016200593A
JP2016200593A JP2016078179A JP2016078179A JP2016200593A JP 2016200593 A JP2016200593 A JP 2016200593A JP 2016078179 A JP2016078179 A JP 2016078179A JP 2016078179 A JP2016078179 A JP 2016078179A JP 2016200593 A JP2016200593 A JP 2016200593A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
casing
sensor device
sealing
seal structure
pressure measuring
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
JP2016078179A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6629127B2 (ja
Inventor
クロプフ フランク
Frank Klopf
クロプフ フランク
ライアー マルク
Marc Layer
ライアー マルク
コーバー ユルゲン
Juergen Kober
コーバー ユルゲン
メルクナー トーマス
Thomas Moelkner
メルクナー トーマス
ヴィルヘルム フライ
Wilhelm Dr Frey
フライ ヴィルヘルム
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JP2016200593A publication Critical patent/JP2016200593A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6629127B2 publication Critical patent/JP6629127B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0051Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
    • G01L9/0052Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements
    • G01L9/0055Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements bonded on a diaphragm
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14Housings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0007Fluidic connecting means
    • G01L19/0038Fluidic connecting means being part of the housing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

【課題】圧力センサを複数の部分から作製することによって最適化して製造する。【解決手段】圧力測定装置100は、中空室12を備えたケーシング110と、第1シール構造部126を備えたセンサ装置120とを有しており、この第1シール構造部126は、センサ装置120によって中空室12の開口部115が閉鎖できるように、ケーシング110に間接または直接に係合しており、センサ装置120は、中空室12に印加される圧力を測定するように形成されている。圧力測定装置100は、シール装置150をさらに有しており、シール装置150は、ケーシング110と、センサ装置120との間に配置されており、かつ、センサ装置120に押圧力を作用させることにより、第1シール構造部126が間接的または直接的に前記ケーシング110に押圧するように形成されている。【選択図】図2

Description

本発明は、圧力測定装置および圧力測定装置を製造する方法に関する。本発明は特に圧力センサ、好適には高圧センサに関する。高圧センサとは特に、2000barを上回る、好適には2500barを上回る、特に好適には3000barを上回る圧力を測定するように設計されているセンサのことであり、この高圧センサは壊されないことが有利である。ここで1barは10000Pascalである。
ハイドロリック機構およびプロセス技術の多くの分野において、圧力センサ、すなわち圧力測定装置、特に50barを上回る圧力測定装置が果たす役割は大きい。特に自動車製造においてこのような装置は、例えば燃料直接噴射および走行動特性制御において、さまざまなシステムに使用される。一般的には、特に精度が高くかつ頑強であると共に比較的わずかなコストで製造可能ないわゆる圧電抵抗式高圧センサが使用される。
圧電抵抗式圧力センサでは、適切に設計されたスチールダイヤフラム上に、膨張を検知しかつホイートストーンブリッジに接続される複数の電気抵抗が設けられている。スチールダイヤフラムに加わる、測定すべき圧力によってこのスチールダイヤフラムが変形する。これにより、スチールダイヤフラムの表面上でこれらの抵抗の材料が膨張し得る。これらの抵抗は、これらの膨張ないしは圧縮を検出できるように配置される。抵抗ブリッジとも称されるホイートストーンブリッジに結果的に発生する平衡のずれは、スチールダイヤフラムがわずかなダイヤフラム変位する際に示される圧力に比例し、これは適切な電子回路によって評価することができる。
独国特許出願公開第10 2009 025 486号明細書には2つの部分からなる圧力センサが記載されており、その2つの部分は、溶接シームによって互いに固定されている。第1の部分は、雄ねじを備えたケーシングであり、この第1の部分は、圧力を測定すべき液体と接触しない。第2の部分は、測定区間を有しており、ここでは、測定すべき圧力によって生じるこの測定区間の変形が測定され、測定すべき圧力を測定するために評価される。
独国特許出願公開第10 2009 025 486号明細書
本発明には、請求項1の特徴部分に記載された特徴的構成を有する装置と、請求項8に記載された特徴を有する、装置の製造方法とが開示されている。
これによれば、本発明により、圧力測定装置が得られ、この装置は、中空室を備えたケーシングと、第1シール構造部を備えたセンサ装置とを有しており、この第1シール構造部は、センサ装置によって中空室の開口部を閉鎖できるようにケーシングに間接的または直接的に係合し、上記センサ装置は、中空室に印加される、測定すべき圧力を測定するように形成されており、上記装置は、さらにシール装置を有しており、このシール装置は、少なくとも一部分が、ケーシングとセンサ装置との間に配置されており、かつ、センサ装置に押圧力を加えることにより、第1シール構造部が間接また直接的にケーシングを押圧するように構成されている。
上記測定すべき圧力は特に、中空室に導入可能な液体の圧力であり、この液体には、測定すべき圧力が印加され、これによってこの中空室にも、測定すべき圧力が印加される。この装置のケーシングは、圧力ソケットと称することができる。シール装置とセンサ装置とは接合相手と称することができる。中空室の開口部とは、中空室から装置の外側面へ至る液体連通路のことである。液体連通路とは、1つの箇所から別の箇所に到達するために液体が進み得るパスのことである。
さらに本発明により、圧力測定装置を製造する方法が得られ、この方法は、中空室を備えたケーシングを形成するステップと、第1シール構造部を備えたセンサ装置を形成するステップと、ケーシングにセンサ装置を載置して、第1シール構造部が間接的または直接的にケーシングに係合可能であるようにし、これによって中空室の開口部がセンサ装置によって閉鎖可能となるかまたは閉鎖されるようにするステップと、シール装置の少なくとも一部分を、ケーシングとセンサ装置との間に配置して、シール装置がセンサ装置に押圧力を加えることにより、第1シール構造部が間接的または直接的にケーシングを押圧するようにするステップとを有する。
発明の利点
本発明の根底にある知識は、圧力センサを複数の部分から作製することによって有利にも、個々の部分を別個に、かつ、必要な製造コストについても最適化して製造することができることである。さらに、圧力を測定すべき部分のあらゆる変形が最小化されるように、これらの個々に製造した部分を互いに接続するないしはこれらが接続されているようにすることが可能である。高圧センサでは、例えば、およそ0.5%FS(英語:"Full Scale"=フルスケール)の新品部品精度が要求されることが多い。このような精度を達成するために有利であるのは、圧力センサの個々の部品を組み立てる際にこの圧力センサ、すなわち圧力測定装置のゼロ信号のシフトが生じないようにすることである。
さらに本発明による装置は、引張力の負荷が加わる溶接シームを省略でき、これによっての装置の頑強さが高まる。さらに本発明による装置の組み立て方式により、装置を製造する際にも、また現場でこの装置を使用するないしは組み込む際にも共に、この装置のセンサ装置を外部の影響からより良好に機械的にデカップリングすることが保証される。
さらにここで説明している本発明による装置の利点は、この装置のセンサ装置を製造するのに使用される詳細な方法には依存しない。以下では、センサ装置のダイヤフラムベースの測定ユニットを有する一実施形態を説明するが、これは複数の例のうちの一例である。
有利な実施形態および発展形態は、従属請求項および図面を参照して行われる以下の説明から得られる。
有利な一実施形態によれば、上記のセンサ装置は、中空室に連通しているダイヤフラムを有し、かつ、さらに、中空室に印加される、測定すべき圧力をダイヤフラムの変形に基づいて測定するように構成された測定ユニットを有する。この測定ユニットは特に、ホイートストーンブリッジを有し得る。上記のダイヤフラムは、例えばスチールとして、および/または、センサ装置の一体型の基体の薄くした部分として形成することができ、この部分は、例えばスチール製とすることができる。これにより、測定すべき圧力を特に正確に測定することができる。
別の実施形態によれば、シール装置は、予荷重の下でケーシングに取り付けられており、これによってシール装置が、この予荷重によって、センサ装置に押圧され、センサ装置の第1シール構造部が、間接的または直接的にケーシングに押圧される。これにより、センサ装置とケーシングとの間の接続が密閉性を有することが、中空室におけるセンサ装置に印加される、測定すべき圧力においても保証される。
別の実施形態によれば、センサ装置の第1シール構造部は、第1外側円錐部を有しており、ケーシングは、第1内側円錐部を有しており、第1外側円錐部は第1内側円錐部を形状結合的に押圧可能である。これにより、第1内側円錐部と第1外側円錐部との間の特に密な接合を実現することができる。別の実施形態によれば、センサ装置の第1シール構造部は、シーリングエッジを有する。
別の実施形態によれば、センサ装置は、シール装置の第3シール構造部と共にシール作用を及ぼすように形成されている第2シール構造部を有しており、センサ装置の第2シール構造部は、第2内側円錐部を有しており、シール装置の第3シール構造部は、第2外側円錐部を有しており、この第2外側円錐部に第2内側円錐部を係合させることできる。言い換えると、第2内側円錐部は、第2外側円錐部に気密に圧入することができる。外側円錐部とは特に、一部材における円錐形または部分円錐形の凹部の側面のことである。内側円錐部とは特に、円錐形または部分円錐形の、一部材の外面のことである。
別の実施形態によれば、シール装置は少なくとも一部分が、有利に全部が、ケーシングの有底孔に配置される。これにより、有利にもケーシングと、シール装置と、センサ装置との間の予荷重をさらに可能にする、特にコンパクトな構造を具現化することができる。このために好適には、シール装置を溶接シームによってケーシングに、特に有底孔内に固定することができる。
本発明による方法の別の一実施形態によれば、シール装置を配置して、センサ装置に押圧力を加える際に、シール装置を、ケーシングの有底孔内に圧入して、少なくとも、シール装置とセンサ装置との間に予荷重が発生するようにする。
別の実施形態によれば、シール装置を配置して、センサ装置に押圧力を加える際に、シール装置をケーシング内の有底孔にはめこみ、好適には圧入し、溶接シームによってケーシングに固定する。
本発明の一実施形態による圧力測定装置1の概略ブロック図である。 本発明の別の実施形態による圧力測定装置100の概略断面図である。 本発明のさらに別の実施形態による圧力測定装置200の概略断面図である。 本発明のさらに別の実施形態による圧力測定装置300の概略断面図である。 図2の装置100のセンサ装置120の概略詳細図である。 本発明の装置のセンサ装置120を通る概略断面図である。 本発明の装置のセンサ装置220を通る概略断面図である。 本発明の装置のセンサ装置420を通る概略断面図である。 本発明による、圧力測定装置の製造方法を説明する概略流れ図である。
以下、図面の複数の概略図に示した実施例に基づき、本発明を詳しく説明する。
すべての図において、同じないしは機能的に同じ部材および装置(特に断らない限り)には同じ参照符号が付されている。方法のステップの番号付けは、わかりやすくするために使用しているのであり、特に断らない限り、所定の時間的な順序を特に示してはいない。例えば複数のステップを同時に実行することも可能である。
図1には、本発明の一実施形態による圧力測定装置1の概略ブロック図が示されている。
装置1は、中空室12を備えたケーシング10を有しており、中空室12は、この中空室からケーシング10の外部に通じている開口部13を有する。装置1には、第1シール構造部26を有するセンサ装置20がさらに含まれている。第1シール構造部26は、中空室12の開口部13が、センサ装置20によって閉鎖可能または閉鎖されるように、間接的または直接的にケーシング10と係合している。
センサ装置20は、中空室に印加される所定の圧力を求めるように構成されており、ここでこれは、例えば、測定すべき圧力が加えられている液体が中空室に導入されるかまたは導入されていることによって行われる。
装置1はシール装置50をさらに有しており、このシール装置は、少なくとも一部分が、好適には全体が、ケーシング10とセンサ装置20との間に配置されており、かつ、センサ装置20に押圧力を作用させることにより、第1シール構造部26がケーシング10を間接的または直接的に押圧して、開口部13を気密に閉鎖するように形成されている。
センサ装置20と、シール装置50と、ケーシング10は好適には互いに別々に製造される部材である。すなわち、これらの3つの部材のうちのどの2つの部材も互いに一体で製造されることはないのである。
図2には、本発明の別の実施形態による圧力測定装置100の概略ブロック図が示されている。
装置100は、装置1の変形形態である。装置100のセンサ装置120は、ダイヤフラム122を有しており、このダイヤフラムは、センサ装置120の一体型の基体123の一部である。基体123は好適にはスチールから形成される。ダイヤフラム122は、例えば基体123を穴開けすることによって形成することができ、これにより、基体123の残りの部分に比べて薄い部分が、ダイヤフラム122として得られる。中空室12とは反対側を向いた、ダイヤフラム122の第1外側面には、ダイヤフラム122の変形に基づいて圧力を測定するため、測定ユニット60が形成されている。以下、図5に関連して装置100の測定ユニット60を詳しく説明する。
センサ装置120の基体123は、回転対称軸Aに関して回転対称に形成されており、この回転対称軸Aは、ダイヤフラム122に交わり、特にダイヤフラム122に対して垂直になっている。以下で、軸方向、接線方向または半径方向という場合、これはつねに回転対称軸Aを基準して定められるものとする。
基体123は、第1シール構造部として、第1外側円錐部126,すなわち、装置100のケーシング110側を向いた、基体123の外側面の円錐状部分をさらに有しており、第1外側円錐部126は、ダイヤフラム122から軸方向に遠ざかると半径方向に大きくなる。装置100のケーシング110は、第1内側円錐部114を有している。この円錐部は、センサ装置120側を向いており、第1開口部13を取り囲み、回転対称軸Aに関して回転対称である。中空室12は、回転対称軸Aに関して回転対称な貫通孔として形成されている。中空室12は、軸方向にみて第1開口部13とは反対側の端部にある、ケーシング110の外側面111に第2開口部115を有し、この開口部を介し、測定すべき圧力を中空室12に印加することができる。第1内側円錐部114は、中空室12の第1開口部13が、センサ装置120によって閉鎖可能になるように第1外側円錐部126に係合されている。センサ装置120のダイヤフラム122は、中空室12と連通している。
センサ装置120の基体123は、第2シール構造部を有しており、このシール構造部は、回転対称軸Aおよび第1外側円錐部126と共軸な第2内側円錐部124として形成されており、この第2内側円錐部124は、半径方向に、第1外側円錐部126を取り囲んで形成されている。
第1開口部13ならびにケーシング110の第1内側円錐部114は、有底孔157内に配置されており、この有底孔は、ケーシング110の第1外側面111とは反対側を向いた、ケーシング110の第2外側面に軸方向に形成される。装置100では、回転対称軸Aに関して回転対称に形成されているシール装置150は完全に、有底孔157内に配置されている。
シール装置150は、有底孔157にはめられ、ケーシング110の第1外側面111の方向に予荷重が加えられて、溶接シーム156によって固定される。シール装置150は、センサ装置120の少なくとも一部分が貫通する、その貫通孔に第2外側円錐部154を有する。第2外側円錐部154は、これが、センサ装置120の第2内側円錐部124と形状結合的に係合できるように構成されている。
さらに上記予荷重、すなわちこの予荷重の下でシール装置150がケーシング110に溶接される予荷重は、次のように選択され、かつ、シール装置150は、有底孔157に次のように挿入される。すなわち、第2外側円錐部154がまず半径方向に、第2内側円錐部124に押し付けられるように選択および挿入されるのである。半径方向に押し付けることにより、第2外側円錐部154の側面に対して垂直な成分を有する押圧力が発生し、ひいては、装置100でも、第1外側円錐部126および第1内側円錐部114の側面に対して垂直な成分を有する押圧力が発生する。したがってシール装置150をケーシング110に固定する上記予荷重により、第1外側円錐部126が第1内側円錐部114に押し付けられ、ひいてはセンサ装置120がケーシング110に押し付けられて開口部13が、気密に閉鎖されるのである。
特に好適にはシール装置150は、有底孔157に圧入されて次に溶接によって固定される。この圧入力は、上で説明したように、所望の予荷重が具現化されるように選択される。このような仕方は、圧入および溶接による固定が、異なる2つの製造ステップにおいて行うことができ、これによって製造コストを低減することができるという特別な利点を有するさ
ここで上記予荷重は好適には、中空室12内で、印加されておりかつ測定すべき圧力によってセンサ素子120がケーシング110から前方に押圧される場合であっても、センサ装置120とケーシング110との間の気密の接続に対して、第1外側面111の方向に作用する押圧力の正味値が十分に大きくなるように設定される。
中空室12とは反対側を向いた外側面に、ケーシング110は雄ねじ117を有しており、この雄ねじを用いて、圧力ソケットとしてケーシング110を、例えば噴射システムに、例えば車両の燃料噴射システムにねじ込むことができる。圧力側の端部と称することも可能な、ケーシング110の外側面11には、ケーシング110のシーリングエッジ116が形成されており、このシーリングエッジにより、システムにケーシング110を組み込む際に気密の接続を形成することができる。軸方向において、ケーシング110のダイヤフラム122側端部にはカバー118を設けることができ、このカバーを通して、測定ユニット60が接触接続することができる。ケーシング110とは反対側の、カバー18の面にはプリント基板119を配置することができ、このプリント基板119を用いて、測定ユニット60からのデータ信号を評価および/または伝送することができる。
図3には、本発明の別の実施形態による、圧力測定装置200の概略断面図が示されている。装置200は、図2の装置100の変形形態であり、この装置は、センサ装置220およびケーシング210の構成が装置100と異なっている。
装置200においてセンサ装置220は、第1外側円錐部126の代わりに、第1シール構造部としての第1開口部115の方向を向いたシーリングエッジ226を有しており、このシーリングエッジは、回転対称軸Aに関して回転対称に形成されている。装置200の有底孔257は、開口部13の周りの第1内側円錐部114を有してはおらず、平らな底面251によって形成されているため、シーリングエッジ226が、ケーシング210の有底孔257の平らな底面251と共に、シール装置150がセンサ装置220に加える押圧力により、気密の接合を形成する。
図4には、本発明の別の実施形態にしたがい、圧力測定装置300の概略断面図が示されている。装置300は、図3の装置200の変形形態であり、この装置は、ケーシング310の構成が装置200と異なっている。
装置300では、有底孔357に、回転対称軸Aに関して回転対称な別の第2の有底孔347が形成されており、この有底孔では、シールリング348が使用されている。センサ装置220のシーリングエッジ226は、予荷重により、すなわち、シール装置150によってセンサ装置220に加えられる押圧力により、シールリング348と気密に係合する。
ケーシング310には別のシーリングエッジ316がさらに形成されており、このシーリングエッジは、シールリング348と気密に係合する。この別のシーリングエッジ316は好適には、センサ装置220側を向きかつ開口部13を取り囲む、第2有底孔2347の底面に構成される。ここでこの底面には回転対称軸Aが垂直に交わっている。シールリング348は、回転対称軸Aに関して回転対称であり、好適には金属製であり、かつ、シーリングエッジ226,316によって変形可能である。さらにシールリング348の半径方向の中心における穴を通し、ダイヤフラム122は中空室12に接触する。
図5には、図2の装置100のセンサ装置120の詳細図が略示されている。図6の左側にはケーシング110の第1外側面111からこのケーシングの第2外側面112に至る方向に見た概略平面図が、また右側にはセンサ装置120の一部分を通る概略断面図が示されている。
ケーシング110とは反対側の、センサ装置120の外側面61には測定ユニット60が配置されており、この測定ユニットは、図5ではダイヤフラム構造体として形成されている。このダイヤフラム構造体は、例えば酸化ケイ素の絶縁層62と、機能層62とを有するかまたはこれらから構成される。機能層64としては、あらゆる圧電抵抗材料、例えばニッケル・クロム合金、白金、ポリシリコン、チタン酸窒化物などを使用可能である。
機能層64には、例えば本発明による製造方法の間に、少なくとも4つの抵抗610が、例えば湿式エッチング、乾式エッチング、レーザ切削によって構造化される。これらの抵抗610は、1つのホイートストーンブリッジに結線され、また、メアンダ状領域612を有するため、ダイヤフラム122の変形、特に伸張によってこれらの抵抗610の電気抵抗値が変化する。このホイートストーンブリッジおよびコンタクト面に至る電気線路は、機能層64の面または付加的なメタライゼーション面に実施することができる。付加的にはこの機能層を、パッシベーション層、例えば窒化ケイ素により、または別の手段、例えばゲル化によって保護することができる。
プリント基板119は、評価回路を有することができ、この評価装置を用いてホイートストーンブリッジにおける電圧を評価することができ、この評価に基づき、測定すべき電圧に比例する出力信号を、例えば0から5ボルトの電圧の形で、または例えば4から20ミリアンペアの電流の形で、デジタルの形で供給することができる。この出力信号は、プリント基板において取り出すことができ、例えばカバー118の上側部分を構成する適切なプラグを用いて外部に案内することができる。
図6a)〜図6c)には、本発明による装置の考えられ得るさまざまなセンサ装置120,220,420の概略断面図が示されている。図6a)には図2のセンサ装置120の基体123が示されている。図6b)には図3および図4のセンサ装置220の基体223が示されている。図6c)にはセンサ装置420の基体423の考えられ得る別の形態が示されており、この基体は、第2シール構造体として付加部424を有しており、この付加部に対し、対応する凹部を伴って形成されるシール装置を押し付けることができる。
図7には、圧力測定装置を製造する、本発明による方法を説明するためのフローチャートが略示されている。この製造方法は特に、装置1,100,200,300のうちの1つを製造するのに適しており、その一部は、図1〜図6c)に関連してすでに説明した。特にこの製造方法は、本発明の装置に関連して説明したすべての変形形態および発展形態にカスタマイズすることができる。
ステップS01では、中空室12を有するケーシング10,110,210,310が形成される。ステップS02では、第1シール構造部26,126,226を有するセンサ装置20,120,220,420が形成される。ステップS03では、第1シール構造部26,126,226が、ケーシング10,110,210,310に間接的または直接的に係合されて、中空室12の開口部13がセンサ装置20,120,220,420によって閉鎖できるように、センサ装置20,120,220,420が、ケーシング10,110,210,310に載置される。
ステップS04では、シール装置50,150の少なくとも一部分が、ケーシング10,110,210,310と、センサ装置20,120,220,420との間に配置されて、シール装置50,150が、センサ装置20,120,220,420に押圧力を作用させることにより、第1シール構造部26,126,226が間接的または直接的にケーシング10,110,210,310に押圧される。
シール装置150は好適には、ステップS04において、少なくとも、シール装置50,150と、センサ装置20,120,220との間で、予荷重が加えられるようにケーシング110,210,310の有底孔157,257,357に圧入される。シール装置50は好適には、溶接シーム156によって、特に有底孔157内の溶接シーム156によってケーシング110,210,310に固定することができる。
ここまで複数の有利な実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明はこの実施例に限定されることはなく多様に変更可能である。特に本発明は、その核心から逸脱することなく、多種多様に変更または修正可能である。
装置200においてセンサ装置220は、第1外側円錐部126の代わりに、第1シール構造部としての第開口部115の方向を向いたシーリングエッジ226を有しており、このシーリングエッジは、回転対称軸Aに関して回転対称に形成されている。装置200の有底孔257は、開口部13の周りの第1内側円錐部114を有してはおらず、平らな底面251によって形成されているため、シーリングエッジ226が、ケーシング210の有底孔257の平らな底面251と共に、シール装置150がセンサ装置220に加える押圧力により、気密の接合を形成する。
図5には、図2の装置100のセンサ装置120の詳細図が略示されている。図の左側にはケーシング110の第1外側面111からこのケーシングの第2外側面112に至る方向に見た概略平面図が、また右側にはセンサ装置120の一部分を通る概略断面図が示されている。
ケーシング110とは反対側の、センサ装置120の外側面61には測定ユニット60が配置されており、この測定ユニットは、図5ではダイヤフラム構造体として形成されている。このダイヤフラム構造体は、例えば酸化ケイ素の絶縁層62と、機能層6とを有するかまたはこれらから構成される。機能層64としては、あらゆる圧電抵抗材料、例えばニッケル・クロム合金、白金、ポリシリコン、チタン酸窒化物などを使用可能である。

Claims (10)

  1. 圧力測定装置(1,100,200,300)であって、
    中空室(12)を備えたケーシング(10,110,210,310)と、
    第1シール構造部(26,126,226)を備えたセンサ装置(20,120,220,420)であって、前記第1シール構造部(26,126,226)は、前記センサ装置(20,120,220,420)によって前記中空室(12)の開口部(13)を閉鎖できるように、前記ケーシング(10,110,210,310)に間接または直接に係合し、前記センサ装置(20,120,220,420)は、前記中空室(12)に印加される、測定すべき圧力を測定するように形成されている、センサ装置(20,120,220,420)と、
    シール装置(50,150)であって、該シール装置(50,150)は、少なくとも一部分が、前記ケーシング(10,110,210,310)と、前記センサ装置(20,120,220,420)との間に配置されており、かつ、前記センサ装置(20,120,220,420)に押圧力を加えることにより、前記第1シール構造部(26,126,226)が間接的または直接的に前記ケーシング(10,110,210,310)を押圧するように構成されている、シール装置(50,150)と、
    を備えることを特徴とする、圧力測定装置(1,100,200,300)。
  2. 前記センサ装置(120,220,420)は、
    前記中空室(12)に連通しているダイヤフラム(122)と、
    前記中空室(12)に印加される、測定すべき圧力を前記ダイヤフラム(122)の変形に基づいて測定するように構成された測定ユニット(60)とを有する、請求項1に記載の圧力測定装置(1,100,200,300)。
  3. 前記シール装置(150)は、予荷重の下で前記ケーシング(110,210,310)に取り付けられており、これによって前記シール装置(150)が、前記予荷重によって、前記センサ装置(20,120,220,420)に押圧され、前記センサ装置(20,120,220,420)の前記第1シール構造部(26,126,226)が、間接的または直接的に前記ケーシング(110,210,310)に押圧される、請求項1または2に記載の圧力測定装置(1,100,200,300)。
  4. 前記センサ装置(120)の前記第1シール構造部は、第1外側円錐部(126)を有しており、
    前記ケーシング(110)は、第1内側円錐部(114)を有しており、
    前記第1外側円錐部(126)は前記第1内側円錐部(114)に形状結合的に押圧可能である、請求項1から3までのいずれか1項に記載の圧力測定装置(1,100,200,300)。
  5. 前記センサ装置(220)の前記第1シール構造部は、シーリングエッジ(226)を有する、請求項1から3までのいずれか1項に記載の圧力測定装置(1,100,200,300)。
  6. 前記センサ装置(120,220,420)は、前記シール装置(150)の第3シール構造部(154)と共働してシール作用を及ぼすように形成されている第2シール構造部(124,424)を有しており、
    前記センサ装置(120)の前記第2シール構造部は、第2内側円錐部(124)を有しており、
    前記シール装置(150)の前記第3シール構造部は、第2外側円錐部(154)を有しており、当該第2外側円錐部(154)に前記第2内側円錐部(124)が係合させられるにようになっている、請求項1から5までのいずれか1項に記載の圧力測定装置(1,100,200,300)。
  7. 前記シール装置(150)は少なくとも一部分が、前記ケーシング(110,210,31)の有底孔(157,257,357)内に配置される、請求項1から6までのいずれか1項に記載の圧力測定装置(1,100,200,300)。
  8. 圧力測定装置を製造する方法であって、
    中空室(12)を備えたケーシング(10,110,210,310)を形成するステップ(S01)と、
    第1シール構造部(26,126,226)を備えたセンサ装置(20,120,220,420)を形成するステップ(S02)と、
    前記第1シール構造部(26,126,226)が間接的または直接的に前記ケーシング(10,110,210,310)に係合可能であるようにし、前記中空室(12)の開口部(13)が前記センサ装置(20,120,220,420)によって閉鎖可能になるように、前記ケーシング(10,110,210,310)に前記センサ装置(20,120,220,420)を当て付けるステップ(S03)と、
    前記シール装置(50,150)が、前記センサ装置(20,120,220,42)に押圧力を加えることにより、前記第1シール構造部(26,126,226)が間接的または直接的に前記ケーシング(10,110,210,310)を押圧するように、前記シール装置(50,150)の少なくとも一部分を、前記ケーシング(10,110,210,310)と前記センサ装置(20,120,220,420)との間に配置するステップ(S04)と、を有することを特徴とする、圧力測定装置を製造する方法。
  9. 前記シール装置(50,150)を配置して、前記センサ装置(20,120,220)に前記押圧力を加える前記ステップ(S04)の際に、前記シール装置(150)を、前記ケーシング(110,210,310)の有底孔(157,257,357)内に圧入して、少なくとも、前記シール装置(50,150)と前記センサ装置(20,120,220)との間に予荷重が発生するようにする、請求項8に記載の方法。
  10. 前記シール装置(50,150)を配置して、前記センサ装置(20,120,220)に前記押圧力を加える前記ステップ(S04)の際に、前記シール装置(150)を前記ケーシング(10,110,210,310)内の有底孔(157,257,357)内にはめこみ、溶接シーム(156)によって前記ケーシング(10)に固定する、請求項8または9に記載の方法。
JP2016078179A 2015-04-10 2016-04-08 圧力測定装置および当該装置の製造方法 Active JP6629127B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015206468.9 2015-04-10
DE102015206468.9A DE102015206468A1 (de) 2015-04-10 2015-04-10 Vorrichtung zum Bestimmen eines Drucks und Verfahren zum Herstellen derselben

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016200593A true JP2016200593A (ja) 2016-12-01
JP6629127B2 JP6629127B2 (ja) 2020-01-15

Family

ID=56986488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016078179A Active JP6629127B2 (ja) 2015-04-10 2016-04-08 圧力測定装置および当該装置の製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9618414B2 (ja)
JP (1) JP6629127B2 (ja)
DE (1) DE102015206468A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013217706A1 (de) * 2013-09-05 2015-03-05 Robert Bosch Gmbh Anpresselement, elektrisches/elektronisches Bauteil

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10360941A1 (de) * 2003-12-23 2005-07-28 Sensor-Technik Wiedemann Gmbh Rohrförmiger Drucksensor
US7263891B2 (en) * 2004-05-17 2007-09-04 Denso Corporation Pressure detecting apparatus
JP2007121196A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Denso Corp 圧力センサ
DE102009025486B4 (de) 2009-06-18 2013-08-22 Continental Automotive Gmbh Drucksensor, Verwendung des Drucksensors sowie Herstellungsverfahren für den Drucksensor
DE102010061322A1 (de) * 2010-12-17 2012-06-21 Turck Holding Gmbh Drucksensor mit Zwischenring
US8371176B2 (en) * 2011-01-06 2013-02-12 Honeywell International Inc. Media isolated pressure sensor
US8516897B1 (en) * 2012-02-21 2013-08-27 Honeywell International Inc. Pressure sensor
US9310267B2 (en) * 2014-02-28 2016-04-12 Measurement Specialities, Inc. Differential pressure sensor
JP2016061661A (ja) * 2014-09-17 2016-04-25 富士電機株式会社 圧力センサ装置および圧力センサ装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015206468A1 (de) 2016-10-13
JP6629127B2 (ja) 2020-01-15
US20160299027A1 (en) 2016-10-13
US9618414B2 (en) 2017-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6920967B2 (ja) 圧力センサの補正のための方法および装置
JP6587972B2 (ja) 圧力測定装置および当該装置の製造方法
US7114396B2 (en) Pressure sensor
JP2008151738A (ja) 圧力センサ
US7480989B2 (en) Method for manufacturing pressure detector
US7856890B2 (en) Pressure detector and method of manufacturing the same
US20170023419A1 (en) Strain sensor and load detection device using same
US10845264B2 (en) Pressure sensor and manufacturing method therefor
JP5050392B2 (ja) 圧力センサ
JP6629127B2 (ja) 圧力測定装置および当該装置の製造方法
JP2019502121A (ja) 圧力センサおよびその製造方法
JP2018151192A (ja) 圧力センサおよびその製造方法
JP2008185349A (ja) 圧力センサ
JP2008008829A (ja) 圧力センサ
JPH10239193A (ja) 圧力センサ
JP6147110B2 (ja) 圧力検出装置
JP2008116287A (ja) 圧力センサ
US11614376B2 (en) Device for converting a pressure into an electric signal, and electronic pressure measuring device comprising such a device
JP4935588B2 (ja) 圧力センサ
JPH07103841A (ja) 差圧伝送器
JP5200951B2 (ja) 圧力センサおよびその製造方法
JP2010096656A (ja) 圧力センサ
JP6314766B2 (ja) 物理量センサおよびその製造方法
JP6728980B2 (ja) 圧力センサの製造方法
JP6760029B2 (ja) 温度センサ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160606

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190826

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191113

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: 20191125

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191204

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6629127

Country of ref document: JP

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