JP2743706B2 - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
- Publication number
- JP2743706B2 JP2743706B2 JP12318292A JP12318292A JP2743706B2 JP 2743706 B2 JP2743706 B2 JP 2743706B2 JP 12318292 A JP12318292 A JP 12318292A JP 12318292 A JP12318292 A JP 12318292A JP 2743706 B2 JP2743706 B2 JP 2743706B2
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- JP
- Japan
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- pressure
- ring
- pressure sensor
- gasoline
- silicon
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧力センサに関し、更に
詳細には内燃機関の主としてガソリン等の燃料圧力を測
定する圧力センサにおけるシール部の改良に関する。
詳細には内燃機関の主としてガソリン等の燃料圧力を測
定する圧力センサにおけるシール部の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、例えば実開昭６２−１９２２３
４号公報に示される従来の圧力センサのシール手段を示
す部分断面図である。図２において、１は薄膜シリコン
チップ上にブリッジ状に抵抗が形成され、受圧により抵
抗バランスを異にするというピエゾ抵抗効果を用いて圧
力を検出する感圧素子、２はこの感圧素子１を載置し、
４本のリード（図示せず）を半田付けし、増幅補正用の
ハイブリッド集積回路（図示せず）に接続する基板をそ
れぞれ示している。
４号公報に示される従来の圧力センサのシール手段を示
す部分断面図である。図２において、１は薄膜シリコン
チップ上にブリッジ状に抵抗が形成され、受圧により抵
抗バランスを異にするというピエゾ抵抗効果を用いて圧
力を検出する感圧素子、２はこの感圧素子１を載置し、
４本のリード（図示せず）を半田付けし、増幅補正用の
ハイブリッド集積回路（図示せず）に接続する基板をそ
れぞれ示している。
【０００３】更に、図２において、３は圧力Ｐがニップ
ル５を経て感圧素子１に伝わるとき、周辺にその圧力が
リークしないようにシールドするため例えばシリコン系
（フロロシリコン）などからなるオーリング、４は圧力
Ｐ中のゴミその他の異物を除去するためのフィルタ、６
および７は前述した感圧素子１、基板２、オーリング
３、フィルタ４等の各部品を収納するベースおよびカバ
ー、８はコンピュータ（図示せず）から電力供給を受け
圧力Ｐに応じた出力信号を再びコンピュータへ返すコネ
クタ、９はカップ、１０は感圧素子１に溶接され、圧力
をシリコンチップへ導くパイプ、１１はこのようにして
構成された圧力センサ全体を示している。
ル５を経て感圧素子１に伝わるとき、周辺にその圧力が
リークしないようにシールドするため例えばシリコン系
（フロロシリコン）などからなるオーリング、４は圧力
Ｐ中のゴミその他の異物を除去するためのフィルタ、６
および７は前述した感圧素子１、基板２、オーリング
３、フィルタ４等の各部品を収納するベースおよびカバ
ー、８はコンピュータ（図示せず）から電力供給を受け
圧力Ｐに応じた出力信号を再びコンピュータへ返すコネ
クタ、９はカップ、１０は感圧素子１に溶接され、圧力
をシリコンチップへ導くパイプ、１１はこのようにして
構成された圧力センサ全体を示している。
【０００４】次に、前述した従来の圧力センサ１１の動
作について説明する。内部構造においてカップ９はベー
ス６と接する円周部において溶着されており、圧力Ｐは
カップ９とベース６の間隙から圧力センサ１１内にリー
クしないように配慮されている。圧力Ｐはニップル５か
らフィルタ４で細かいゴミ，塵埃等が除去され、パイプ
１０を通って感圧素子１へと伝達される。
作について説明する。内部構造においてカップ９はベー
ス６と接する円周部において溶着されており、圧力Ｐは
カップ９とベース６の間隙から圧力センサ１１内にリー
クしないように配慮されている。圧力Ｐはニップル５か
らフィルタ４で細かいゴミ，塵埃等が除去され、パイプ
１０を通って感圧素子１へと伝達される。
【０００５】この際、オーリング３の働きにより圧力Ｐ
はカップ９とパイプ１０の間から圧力センサ１１内へリ
ークすることなく、正確にしかも早く感圧素子１および
ハイブリッド集積回路（ＨＩＣ）によって読みとられ、
コネクタ８によりコンピュータへ出力される。
はカップ９とパイプ１０の間から圧力センサ１１内へリ
ークすることなく、正確にしかも早く感圧素子１および
ハイブリッド集積回路（ＨＩＣ）によって読みとられ、
コネクタ８によりコンピュータへ出力される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧力センサでは
シール手段が以上のように構成されていたのでガソリン
液中或いはガソリン蒸気中の圧力を測定しようとすれ
ば、シリコン系のオーリングは下の表１に示されるよう
にガソリン蒸気の透過やガソリンを吸うことによる膨張
のため、シール性が損われた。また、表１に示されるよ
うに耐ガソリン性のあるフッ素系オーリングを用いよう
とすれば低温でオーリングの形状変化があり、やはりシ
ール性が損なわれるという問題があった。
シール手段が以上のように構成されていたのでガソリン
液中或いはガソリン蒸気中の圧力を測定しようとすれ
ば、シリコン系のオーリングは下の表１に示されるよう
にガソリン蒸気の透過やガソリンを吸うことによる膨張
のため、シール性が損われた。また、表１に示されるよ
うに耐ガソリン性のあるフッ素系オーリングを用いよう
とすれば低温でオーリングの形状変化があり、やはりシ
ール性が損なわれるという問題があった。
【０００７】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、ガソリン液中或いはガソ
リン蒸気中で圧力を精度よく測定でき、しかも内燃機関
の環境条件として最低必要な−４０℃〜１２５℃の温度
範囲まで使用可能な圧力センサを提供することにある。
決するためになされたもので、ガソリン液中或いはガソ
リン蒸気中で圧力を精度よく測定でき、しかも内燃機関
の環境条件として最低必要な−４０℃〜１２５℃の温度
範囲まで使用可能な圧力センサを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関の主
としてガソリン等の燃料圧力を測定する圧力センサにお
いて、圧力導入部であるパイプとカップとの間に少なく
とも耐ガソリン性に優れた素材や低温でのシール効果の
高い素材からなる材質の異なる複数のオーリングを直列
に配置したことを特徴とする。
としてガソリン等の燃料圧力を測定する圧力センサにお
いて、圧力導入部であるパイプとカップとの間に少なく
とも耐ガソリン性に優れた素材や低温でのシール効果の
高い素材からなる材質の異なる複数のオーリングを直列
に配置したことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の圧力センサによると、圧力導入部であ
るパイプとカップとの間において少なくとも耐ガソリン
性に優れたオーリングと低温でシール効果の高いオーリ
ングを配置しているため、低温になった時はガソリン蒸
気濃度が低下するためガソリンに影響されずにシール作
用を発揮し、またそれ以上の温度になった時は耐ガソリ
ン性に優れたオーリングがシール作用を発揮し、低温で
のシール効果のあるオーリングのシール能力の低下をカ
バーする。これにより常時良好なシール作用を維持し、
測定圧力の精度と信頼性を高める。
るパイプとカップとの間において少なくとも耐ガソリン
性に優れたオーリングと低温でシール効果の高いオーリ
ングを配置しているため、低温になった時はガソリン蒸
気濃度が低下するためガソリンに影響されずにシール作
用を発揮し、またそれ以上の温度になった時は耐ガソリ
ン性に優れたオーリングがシール作用を発揮し、低温で
のシール効果のあるオーリングのシール能力の低下をカ
バーする。これにより常時良好なシール作用を維持し、
測定圧力の精度と信頼性を高める。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の圧力センサを図に示される実
施例について更に詳細に説明する。本発明の一実施例に
係る圧力センサ２０は図１に示され、この図１において
図２に示される従来の圧力センサと同一部分又は相当す
る部分は同一の参照符号で示す。
施例について更に詳細に説明する。本発明の一実施例に
係る圧力センサ２０は図１に示され、この図１において
図２に示される従来の圧力センサと同一部分又は相当す
る部分は同一の参照符号で示す。
【００１１】本実施例の圧力センサ２０では、圧力導入
部であるパイプ１０とカップ９との間に２つのオーリン
グ２１，２２が直列に配置されている。これら２つのオ
ーリング２１，２２において、ガソリン側に近い方のオ
ーリング２１はフッ素系の材料から形成され、他方ガソ
リンから離れた方のオーリング２２はシリコン系の材料
から形成されている。
部であるパイプ１０とカップ９との間に２つのオーリン
グ２１，２２が直列に配置されている。これら２つのオ
ーリング２１，２２において、ガソリン側に近い方のオ
ーリング２１はフッ素系の材料から形成され、他方ガソ
リンから離れた方のオーリング２２はシリコン系の材料
から形成されている。
【００１２】ところで、表１に示されるフッ素系のオー
リング２１とシリコン系のオーリング２２の物性につい
て、耐熱性としてフッ素系オーリングの使用範囲は−１
５℃〜２００℃まで、シリコン系オーリングは−５０〜
２００℃である。また、耐ガソリン性についてシリコン
系オーリングはフッ素系オーリングに比べ数倍の膨張が
ある。ガスの透過性についてはシリコン系オーリングは
フッ素系オーリングに比べ数１０〜１００倍の透過性が
ある。
リング２１とシリコン系のオーリング２２の物性につい
て、耐熱性としてフッ素系オーリングの使用範囲は−１
５℃〜２００℃まで、シリコン系オーリングは−５０〜
２００℃である。また、耐ガソリン性についてシリコン
系オーリングはフッ素系オーリングに比べ数倍の膨張が
ある。ガスの透過性についてはシリコン系オーリングは
フッ素系オーリングに比べ数１０〜１００倍の透過性が
ある。
【００１３】次に、本実施例の圧力センサにおけるオー
リング２１，２２の機能について説明する。内燃機関の
環境条件は大変厳しく、種々の機器は−４０℃〜１５０
℃という広範囲で用いられる。特に、圧力センサのよう
にシール性が要求される製品は全温度範囲において完全
シールが必要であり、特に対象が燃料（ガソリン）のよ
うに揮発性の高い物質の場合、シール材料の選定が重要
となる。
リング２１，２２の機能について説明する。内燃機関の
環境条件は大変厳しく、種々の機器は−４０℃〜１５０
℃という広範囲で用いられる。特に、圧力センサのよう
にシール性が要求される製品は全温度範囲において完全
シールが必要であり、特に対象が燃料（ガソリン）のよ
うに揮発性の高い物質の場合、シール材料の選定が重要
となる。
【００１４】そこで、本実施例の圧力センサ２０では、
ガソリン側に耐ガソリン性に優れたフッ素系オーリング
２１を挿入してシール効果を上げている。しかし、フッ
素は低温では形状変形等を起こしてシール性が落ちる。
ところが低温になるとガソリンの蒸発量は少なくなり、
ガソリン濃度は下がる。そのため低温でシール効果のあ
るシリコン系オーリング２２がフッ素系オーリング２１
のシール能力の低下をカバーする。
ガソリン側に耐ガソリン性に優れたフッ素系オーリング
２１を挿入してシール効果を上げている。しかし、フッ
素は低温では形状変形等を起こしてシール性が落ちる。
ところが低温になるとガソリンの蒸発量は少なくなり、
ガソリン濃度は下がる。そのため低温でシール効果のあ
るシリコン系オーリング２２がフッ素系オーリング２１
のシール能力の低下をカバーする。
【００１５】実験の結果、フッ素系オーリングとシリコ
ン系オーリングにおいてフッ素系オーリングをガソリン
側に配置する組み合わせがフッ素系オーリングのみ、或
いはシリコン系オーリングのみ又は他のアクリル系やニ
トリル系のオーリング等の単品若しくはそれらの組み合
わせよりもシール性の優れていることが実証された。
ン系オーリングにおいてフッ素系オーリングをガソリン
側に配置する組み合わせがフッ素系オーリングのみ、或
いはシリコン系オーリングのみ又は他のアクリル系やニ
トリル系のオーリング等の単品若しくはそれらの組み合
わせよりもシール性の優れていることが実証された。
【００１６】なお、前述の実施例に係る圧力センサ２０
において、圧力導入路に配置されるオーリングの順番即
ちフッ素系オーリング２１をガソリン側に、又シリコン
系オーリング２２をガソリンから離れる側に配置するこ
とは重要である。従って、この圧力センサ２０の組立て
製造時にオーリングの順番をまちがえないようにフッ素
系オーリング２１とシリコン系オーリング２２の色を変
えておくことが好ましい。
において、圧力導入路に配置されるオーリングの順番即
ちフッ素系オーリング２１をガソリン側に、又シリコン
系オーリング２２をガソリンから離れる側に配置するこ
とは重要である。従って、この圧力センサ２０の組立て
製造時にオーリングの順番をまちがえないようにフッ素
系オーリング２１とシリコン系オーリング２２の色を変
えておくことが好ましい。
【００１７】前述した実施例では符号２２で示されるオ
ーリングをシリコン系の材料で形成したが、シリコンと
フッ素を組み合わせたフロロシリコン系オーリングとし
てもよい。また、オーリングを３個以上組み合わせて使
用してもよい。更にガソリン蒸気だけでなくガソリン液
中に浸漬して使用しても同様の効果を奏するし、半導体
式の圧力センサ以外の圧力センサ、例えば金属ダイヤフ
ラム式のものについても前述のシール手段を適用できる
ことは言うまでもない。
ーリングをシリコン系の材料で形成したが、シリコンと
フッ素を組み合わせたフロロシリコン系オーリングとし
てもよい。また、オーリングを３個以上組み合わせて使
用してもよい。更にガソリン蒸気だけでなくガソリン液
中に浸漬して使用しても同様の効果を奏するし、半導体
式の圧力センサ以外の圧力センサ、例えば金属ダイヤフ
ラム式のものについても前述のシール手段を適用できる
ことは言うまでもない。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧力セン
サによれば、圧力導入路に少なくとも耐ガソリン性およ
び低温に対して優れたシール作用を持つ２種のオーリン
グを直列に配置したことによりシール効果が向上し、そ
の結果測定精度と信頼性の向上を図ることができる。
サによれば、圧力導入路に少なくとも耐ガソリン性およ
び低温に対して優れたシール作用を持つ２種のオーリン
グを直列に配置したことによりシール効果が向上し、そ
の結果測定精度と信頼性の向上を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る圧力センサを一部破断
して示す正面図である。
して示す正面図である。
【図２】従来の圧力センサを図１と同様にして示す正面
図である。
図である。
１ 感圧素子 ２ 基板 ５ ニップル ６ ベース ９ カップ １０ パイプ ２０ 圧力センサ ２１ フッ素系オーリング ２２ シリコン系オーリング
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の主としてガソリン等の燃料圧
力を測定する圧力センサにおいて、圧力導入部であるパ
イプとカップとの間に少なくとも耐ガソリン性に優れた
素材や低温でのシール効果の高い素材からなる材質の異
なる複数のオーリングを直列に配置したことを特徴とす
る圧力センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12318292A JP2743706B2 (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 圧力センサ |
| US08/059,987 US5375472A (en) | 1992-05-15 | 1993-05-12 | Pressure sensor having multiple O-ring sealants provided in series and a fuel tank provided therewith |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12318292A JP2743706B2 (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312661A JPH05312661A (ja) | 1993-11-22 |
| JP2743706B2 true JP2743706B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=14854223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12318292A Expired - Lifetime JP2743706B2 (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743706B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3349954B2 (ja) * | 1998-06-01 | 2002-11-25 | 三菱電機株式会社 | 圧力センサ |
| JP2018077070A (ja) * | 2016-11-08 | 2018-05-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 圧力測定装置 |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP12318292A patent/JP2743706B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05312661A (ja) | 1993-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080206 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090206 Year of fee payment: 11 |
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