JP3013843B1 - 圧力センサ - Google Patents

圧力センサ

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JP3013843B1 JP29564898A JP29564898A JP3013843B1 JP 3013843 B1 JP3013843 B1 JP 3013843B1 JP 29564898 A JP29564898 A JP 29564898A JP 29564898 A JP29564898 A JP 29564898A JP 3013843 B1 JP3013843 B1 JP 3013843B1
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Abstract

【要約】 【課題】 ハウジングに特別な孔を設けること無く簡単
な構造により大気圧導入部を形成でき、水分や埃の直接
的な侵入を防止できるとともに、ハウジングの内部への
大気圧の導入を確実に行なうことのできる圧力センサを
提供する。 【解決手段】 圧力導入孔12から導入される被測定媒
体の圧力を受ける状態で配設されるセンサ素子5と、セ
ンサ素子5を収納するハウジング11と、センサ素子5
から出力される電気信号を外部に供給する電気コード9
とを有する圧力センサであって、電気コード9とともに
ハウジング11から外部に引き出されハウジング11の
内部とハウジング11の外部とを連通するホース22を
設け、ハウジング11の外部に電気コード9を保護する
保護管23を設け、ホース22の端部を保護管23の内
部に位置させた開口部22Aとして設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定媒体の圧力
を検出する圧力センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】液体や気体等からなる被測定媒体の圧力
を検出する圧力センサ、特に大気圧と被測定媒体との圧
力差を測定する、いわゆる相対圧検出型の圧力センサに
あっては、センサ素子を収納するハウジングの所定箇所
に、大気圧を導入してハウジングの外部とハウジングの
内部とを同圧とするための大気圧導入部を設ける必要が
あり、一般的にはハウジングの一部に孔部として設けら
れるものである。この場合、水分や埃等の侵入を防止す
るために圧力センサの設置状態を考慮して大気圧導入用
の孔部の位置を設定したり、大気圧導入用の孔部から直
接的に水分や埃等の侵入を防止するための例えば迷路状
の構造を採用したり、フィルタを設けることが行われて
いる。つまり、上述したようなハウジングに孔部を設け
るものにあっては、この孔部からハウジング内部に水分
や埃が侵入する事を防ぐために、孔部の位置を考慮した
り、孔部に対して何らかの加工を施す必要があり構造が
複雑化する要因となっていた。
【0003】また、この点を改善すべく既に提案されて
いる圧力センサにおける大気圧導入部の構造として、例
えば特許第2569863号には、センサ素子からの信
号を外部に供給するための電気コードを介して大気圧を
導入することが示されている。つまり、電気コードを構
成する絶縁チューブとこの絶縁チューブ内に位置するよ
り線とのわずかな隙間を大気圧導入部として利用し、大
気圧を導入しようとするものが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の圧力セ
ンサの大気圧導入構造は、電気コードを大気圧導入部と
して利用することで、既存の部品をそのまま大気圧導入
部として作用させることができ、特別な孔部を設ける必
要が無いために水分や埃の侵入を防止できる点では有効
ではあるが、電気コードを構成する絶縁チューブとより
線とのわずかな隙間を利用しているため、大気圧を完全
にハウジングの内部まで導入するには、実際にはかなり
の時間を要し、大気圧導入が不確実になり、正確な圧力
検出が行われなくなるおそれがあり、あまり実用的で無
い構造であるといえる。
【0005】本発明は、ハウジングに特別な孔を設ける
こと無く簡単な構造により大気圧導入部を形成でき、水
分や埃の直接的な侵入を防止できるとともに、ハウジン
グの内部への大気圧の導入を確実に行なうことのできる
圧力センサを提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧力導入孔か
ら導入される被測定媒体の圧力を受ける状態で配設され
るセンサ素子と、前記センサ素子を収納するハウジング
と、前記センサ素子から出力される電気信号を外部に供
給する電気コードとを有する圧力センサであって、前記
電気コードとともに前記ハウジングから外部に引き出さ
れ前記ハウジングの内部と前記ハウジングの外部とを連
通するホースを設け、前記ハウジングの外部に前記電気
コードを保護する保護管を設け、前記ホースの端部を前
記保護管の内部に位置させた開口部として設けたもので
ある。
【0007】また、前記ハウジングには前記電気コード
と前記ホースとを引き出す引出部を設け、前記引出部に
充填材を設けたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の圧力センサは、圧力導入
孔から導入される被測定媒体の圧力を受ける状態で配設
されるセンサ素子により圧力を電気信号に変換し、この
電気信号を外部に電気コードを用いて供給するようにし
た圧力センサであり、センサ素子を収納するハウジング
を有し、電気コードとともにハウジングから外部に引き
出され前記ハウジングの内部と前記ハウジングの外部と
を連通する中空状のホースと、前記ハウジングの外部に
前記電気コードを保護する保護管とを設け、前記ホース
の端部を前記保護管の内部に位置させてなる開口部を設
けたものである。こうすることにより前記ホースにより
ハウジング内に確実に大気圧を導入することができ、大
気とハウジング内を同圧にすることができ、正確な圧力
検出が可能となる。この際、ホースの端部は、電気コー
ド保護するための保護管内にて大気に開放されるもので
あるので、保護管によりホースの端部への水分や埃等の
侵入を防止できる。
【0009】また、このホースは電気コードとともにハ
ウジングの引出部を介してハウジングの内部からハウジ
ングの外部へ引き出され、この引出部にて電気コードと
ともに充填材により封止されて固定されるものであり、
同一の引出部より引き出される電気コードと同様に束ね
られ、保護管によりまとめて保持することが可能とな
る。そして、充填材により電気コード及びホースのハウ
ジングに対する付け根部分が封止されるので、この付け
根部分からの水分や埃等の侵入を防止できる。
【0010】
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。図1から図3は本発明の一実施例を示すもので
ある。本実施例における圧力センサは水やオイルやガス
等の被測定媒体の圧力を検出するものであり、下部に取
付用のネジ部1を有し金属製の圧力導入筒2をインサー
ト成型してなる樹脂製の下部ハウジング3と、圧力導入
筒2の上端部に配設されるベース板4と、ベース板4上
に圧力を受ける状態で配設される半導体式のセンサ素子
5と、センサ素子5と電気的に接続されるプリント基板
6と、このプリント基板6に実装される増幅回路部7
と、プリント基板6の端部に設けられ外部に出力信号を
供給する端子8と、この端子8に接続された電気コード
9と、前記電気コード9を支持する引出部10を設けた
合成樹脂製の上部ハウジング11とから構成されるもの
である。
【0011】下部ハウジング3は、耐熱性及び耐クリー
プ性の合成樹脂材料である例えばポリファニレンサルフ
ァイド(PPS)からなり、金属製の圧力導入筒2を一
体にインサート成型するとともにセンサ素子5を収納す
る機能をなすものである。下部ハウジング3内にインサ
ート成型された圧力導入筒2はその入口側を開口し、被
測定媒体の圧力を圧力導入孔12を介してセンサ素子5
に伝達する役目をなす。下部ハウジング3の下部にはこ
の下部ハウジング3と一体に合成樹脂製のネジ部1が形
成され、このネジ部1により例えば車両のエンジンから
なる測定部にねじ込まれて固定されるものである。
【0012】圧力導入筒2は、例えばステンレス鋼から
なる金属材料によって筒状に形成されるものであり、圧
力導入孔12の一端部を開放し圧力を導入する入口と
し、他端部にはベース板4を配設するための載置部13
を設けている。
【0013】ベース板4は、略円形部材からなり、セン
サ素子5の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有するコ
バール等の金属材料からなり、このベース板4には、圧
力導入筒2の載置部13に配設するためのフランジ部1
4と、圧力導入筒2の圧力導入孔12に嵌合し、圧力導
入筒2に対しベース板4の配設位置を決定するための突
出部15と、圧力導入孔12と連通してセンサ素子5に
圧力を伝えるための孔部16とが形成されている。
【0014】ベース板4は、ベース板4のフランジ部1
4と圧力導入筒2の載置部13とを溶接することによっ
て、圧力導入筒2上に気密的に配設される。このベース
板4はセンサ素子5と圧力導入筒2との間に介在して両
者の熱膨張係数の違いによる変形量の違いを吸収する中
間部材としての役割をなしている。
【0015】センサ素子5は、被測定媒体の圧力を電気
信号に変換するものであり、このセンサ素子5は、ガラ
ス台座上に、半導体歪みゲージが形成された薄肉のダイ
アフラムを陽極結合によって気密的に接合してなるもの
であり、前記ガラス台座には、前記圧力を前記ダイアフ
ラムに伝えるための孔部17が形成されている。また、
このセンサ素子5は、前記ガラス台座とベース板4との
対向面にメタライズ層が形成され、ベース板4の孔部1
6とセンサ素子5の孔部17とが連通するよう組み合わ
されてベース板4上に半田付けすることにより気密的に
載置される。
【0016】プリント基板6は、センサ素子4とワイヤ
ボンディングにより電気的に接続されるものであって、
FPC(フレキシブルプリンテッドサーキット)により
形成されている。このFPCからなるプリント基板6に
は、センサ素子5とワイヤボンディングされるセンサ接
続部18と、センサ素子5からの電気信号を増幅しかつ
所定のノイズ除去処理を行なう増幅回路部7と、増幅回
路部7により増幅された電気信号を外部に供給するため
の電気コード9と接続するための端子8とを全て一枚の
プリント基板6上に備えている。このプリント基板6
は、FPCからなり、所定箇所にて折り曲げて、下部ハ
ウジング3と上部ハウジング11とにより構成されるハ
ウジング内に収納されるものである。
【0017】増幅回路部7は、この増幅回路部7により
外来ノイズを除去する機能や、温度補償機能や、電圧レ
ンジの調整機能等を兼ね備えたICパッケージとして設
けられ、従来のような貫通コンデンサを設ける必要が無
く、電気接続を簡略化することが出来るものであり、こ
のICパッケージからなる増幅回路部7は、センサ接続
部18と端子8との間に設けられ、FPCからなるプリ
ント基板6の一方側の面に補強板19を貼りつけるとと
もに他方側の面にこの増幅回路部7を表面実装しプリン
ト基板6と半田付けされることにより電気的接続がなさ
れている。この増幅回路部7は補強板19をホルダ20
により支持することで下部ハウジング3上に固定され
る。
【0018】端子8は、プリント基板6の端部に設けら
れており、センサ素子5により検出され増幅回路部7に
よって増幅された信号を外部に供給するコード9と半田
付け接続されるものである。
【0019】電気コード9は、下部ハウジング3と組み
合わされてセンサ素子5やプリント基板6や増幅回路部
7を収納する上部ハウジング11の引出部10により、
グロメット21を介して案内支持され、上部ハウジング
11の外部に導き出されている。
【0020】また、本発明にあってはこの電気コード9
とともに上部ハウジング11の引出部10から引き出さ
れ、上部ハウジング11の内部と上部ハウジング11の
外部とを連通するホース22を設けている。
【0021】このホース22は中空状の可撓性部材から
なり、電気コード9とともにグロメット21を介して上
部ハウジング11に支持されて上部ハウジング11の外
部で電気コード9とともに束ねられ、電気コード9を保
護する保護管23に挿通される。
【0022】保護管23は、中空状の可撓性部材からな
り、電気コード9やホース22を内部に収容して、圧力
センサの取付状態において他部材との擦れによる電気コ
ード9やホース22の損傷を防いだり、高温となる他部
材との接触により電気コード9の被覆やホース22が溶
融したり劣化したりすることを防ぐ目的で設けられるも
ので、電気コード9及びホース22を束ねて収容可能な
内径寸法を確保している。
【0023】また、この場合、前述したホース22は、
一端部を上部ハウジング内11に位置させるとともに、
上部ハウジング11の外側に位置する他端部を保護管2
3の内部に位置させた開口部22Aとして設けている。
こうすることにより、ホース22によりハウジング内に
確実に大気圧を導入することができ、大気とハウジング
内を同圧にすることができる。この際、ホース22の端
部は、電気コード9保護するための保護管23内に位置
するホース22の開口部22Aにより、保護管23内に
て大気に開放されるものであるので、保護管23により
ホース22の開口部22Aへの水分や埃等の侵入を防止
でき、同時にハウジング内への水分や埃等の侵入を防止
できる。この場合、電気コード9を保護する為の保護管
23内から中空状のホース22により大気を導入するも
のであるため、例えば従来例の電気コード内(絶縁チュ
ーブとより線間との隙間を利用)での通気と比較して広
い空間で確実に大気を導入でき、正確な圧力検出が可能
となる。
【0024】上部ハウジング11は、例えばポリブチレ
ンテレフタレート(PBT)からなる樹脂材料により形
成され、上部には凹部24が形成され、上部ハウジング
11の内部からこの凹部24に向けてコード9及びホー
ス22が引き出されるようになっており、この凹部24
に配設されるグロメット21の上部からエポキシ樹脂か
らなる充填材25を流入して硬化させることでコード9
及びホース22を固定支持するとともにコード9やホー
ス22の付け根部分から上部ハウジング11内へゴミや
水分が侵入することを防ぐようにしている。
【0025】こうすることにより、ホース22は、電気
コード9と同様に引出部10を介して上部ハウジング1
1の内部から外部に引き出され、この引出部10は充填
材25により封止されるのでこの引出部10からの水分
や埃等の侵入が防止されるとともに、電気コード9とと
もに保護管23によりひとまとめにできるという効果も
ある。
【0026】また、上部ハウジング11は、下部ハウジ
ング3と組み合わされた後、上部ハウジング11の下側
端部全周を内側に折り曲げるように熱加締めすることに
より下部ハウジング3と固定される。
【0027】また、上述した実施例に示されるような上
部ハウジング11を設けずに、下部ハウジング側に引出
部を設け、引出部の無い単純なカバー部材を上部ハウジ
ングとして設け、この上部ハウジングを下部ハウジング
と組合せて加締め固定し圧力センサを構成してもよい。
【0028】また、ホース22を保護管23の入口から
どの内方位置まで延長させるかについては、ハウジング
内に大気を導入できる程度の長さとし、保護管23によ
りホース22の端部22Aが覆われ水分や埃が直接侵入
できないような長さとなるよう適宜設定すればよい。
【0029】
【発明の効果】以上本発明によれば、ハウジングに特別
な孔を設けること無く簡単な構造により大気圧導入部を
形成でき、水分や埃の直接的な侵入を防止できるととも
に、ハウジングの内部への大気圧の導入を確実に行なう
ことのできる圧力センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施例を示す外観図である。
【図3】本発明の一実施例を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
3 下部ハウジング 5 センサ素子 9 電気コード 10 引出部 11 上部ハウジング 12 圧力導入孔 22 ホース 22A 開口部 23 保護管 25 充填材

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧力導入孔から導入される被測定媒体の
    圧力を受ける状態で配設されるセンサ素子と、前記セン
    サ素子を収納するハウジングと、前記センサ素子から出
    力される電気信号を外部に供給する電気コードとを有す
    る圧力センサであって、前記電気コードとともに前記ハ
    ウジングから外部に引き出され前記ハウジングの内部と
    前記ハウジングの外部とを連通するホースを設け、前記
    ハウジングの外部に前記電気コードを保護する保護管を
    設け、前記ホースの端部を前記保護管の内部に位置させ
    た開口部として設けたことを特徴とする圧力センサ。
  2. 【請求項2】 前記ハウジングには前記電気コードと前
    記ホースとを引き出す引出部を設け、前記引出部に充填
    材を設けた請求項1記載の圧力センサ。
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