JP3426044B2 - 圧力センサ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、広くは流体圧力センサ
に関し、より具体的には、特に約３５〜１４１ｋｇ／ｃ
ｍ2 （５００〜２０００ｐｓｉ）以上の範囲の流体圧力
の場合に使用される流体圧力センサの廉価なパッケージ
システムに関するものである。
に関し、より具体的には、特に約３５〜１４１ｋｇ／ｃ
ｍ2 （５００〜２０００ｐｓｉ）以上の範囲の流体圧力
の場合に使用される流体圧力センサの廉価なパッケージ
システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】流体圧力に応動する可変コンデンサを有
する電子回路を備えた圧力検出モジュールを内蔵する圧
力トランスジューサは公知である。その種の先行技術に
よるトランスジューサの例としては、米国特許第４，７
２６，４９２号、第４，７７４，６２６号、第４，８８
８，６６２号、第４，８７５，１３５号、第４，９０
３，１６４号、第４，９８２，３５１号、第５，０６
０，１０８号に記載のものが挙げられる。電子回路によ
りコンデンサの容量が検出され、検出された圧力を指示
する出力が電気コネクタを介して得られる。トランスジ
ューサの各部材は次のように構成されている。すなわ
ち、カップ形状の金属製ハウジングが、その一端に、測
定される圧力下の流体を受入れる流体圧力入口を有し、
また内部には圧力検出モジュールが備えられている。圧
力検出モジュールは、前記入口から、圧縮可能のガスケ
ット又はＯリングにより隔てられ、電子回路と、ハウジ
ングに付加されたコネクタとを有している。米国特許第
４，８７５，１３５号によるトランスジューサの場合、
コネクタがプラスチック材料により形成され、このコネ
クタには、ハウジングの直立壁部をコネクタの下方遠位
端部に形成されたフランジ上へ折曲げることによって、
ハウジングが取付けられている。コネクタは、折曲げ部
からの力を圧力検出モジュールを介して、流体圧力入口
周囲のハウジング内に配置されたＯリングガスケットに
伝え、折曲げ部により決定される値だけガスケットを圧
縮する。
する電子回路を備えた圧力検出モジュールを内蔵する圧
力トランスジューサは公知である。その種の先行技術に
よるトランスジューサの例としては、米国特許第４，７
２６，４９２号、第４，７７４，６２６号、第４，８８
８，６６２号、第４，８７５，１３５号、第４，９０
３，１６４号、第４，９８２，３５１号、第５，０６
０，１０８号に記載のものが挙げられる。電子回路によ
りコンデンサの容量が検出され、検出された圧力を指示
する出力が電気コネクタを介して得られる。トランスジ
ューサの各部材は次のように構成されている。すなわ
ち、カップ形状の金属製ハウジングが、その一端に、測
定される圧力下の流体を受入れる流体圧力入口を有し、
また内部には圧力検出モジュールが備えられている。圧
力検出モジュールは、前記入口から、圧縮可能のガスケ
ット又はＯリングにより隔てられ、電子回路と、ハウジ
ングに付加されたコネクタとを有している。米国特許第
４，８７５，１３５号によるトランスジューサの場合、
コネクタがプラスチック材料により形成され、このコネ
クタには、ハウジングの直立壁部をコネクタの下方遠位
端部に形成されたフランジ上へ折曲げることによって、
ハウジングが取付けられている。コネクタは、折曲げ部
からの力を圧力検出モジュールを介して、流体圧力入口
周囲のハウジング内に配置されたＯリングガスケットに
伝え、折曲げ部により決定される値だけガスケットを圧
縮する。
【０００３】前述の圧力トランスジューサは、最高約３
５ｋｇ／ｃｍ2 （５００プサイ）の低圧から中圧までの
範囲で用いられる場合には、きわめて満足すべき成績が
得られる。しかし、前記圧力範囲を超えると、機能不全
となる傾向がある。これは、主な機能不全モードの一つ
であり、ハウジングと圧力検出モジュールとの間へガス
ケットが押出されることによる。このガスケットの押出
しはハウジング壁の歪み及び／又はシールの破損や漏れ
を生じさせる折曲げに起因する。この欠点は、ポリテト
ラフルオロエチレン等の材料で形成された比較的剛性の
バックアップ・リングを、ハウジングと圧力検出モジュ
ールとに接触させて、より剛度の小さいＯリングの周囲
に配置し、ハウジングとモジュール間へのＯリングが押
出されるのを防止することで、除去された。長時間にわ
たる負荷は、トランスジューサの校正前にトランスジュ
ーサのすべての部材の予熱（burning)により安定化さ
れ、低温流等による変化が防止される。高圧力に耐え得
るトランスジューサを製造するさいの有用な別の変更態
様の場合、圧力検出モジュールとコネクタとの間のハウ
ジング内に支持部材が配置されている。この支持部材と
プラスチック製コネクタ双方にかぶせられるように、ハ
ウジング直立壁部が折曲げられることにより、前記双方
が、ハウジング内に圧力検出モジュールを確実に固定す
る位置に保持される。このような構成は、前記米国特許
第４，９０３，１６４号及び第４，８８８，６６２号に
示されている。この種のトランスジューサは、最高約３
５２ｋｇ／ｃｍ2 （５０００プサイ）までの圧力の場合
には極めて有効である。しかし、中間圧力域、たとえば
約３５〜１４１ｋｇ／ｃｍ2 の圧力に有効で、材料費、
組立費双方がより廉価なトランスジューサが欠けてい
る。
５ｋｇ／ｃｍ2 （５００プサイ）の低圧から中圧までの
範囲で用いられる場合には、きわめて満足すべき成績が
得られる。しかし、前記圧力範囲を超えると、機能不全
となる傾向がある。これは、主な機能不全モードの一つ
であり、ハウジングと圧力検出モジュールとの間へガス
ケットが押出されることによる。このガスケットの押出
しはハウジング壁の歪み及び／又はシールの破損や漏れ
を生じさせる折曲げに起因する。この欠点は、ポリテト
ラフルオロエチレン等の材料で形成された比較的剛性の
バックアップ・リングを、ハウジングと圧力検出モジュ
ールとに接触させて、より剛度の小さいＯリングの周囲
に配置し、ハウジングとモジュール間へのＯリングが押
出されるのを防止することで、除去された。長時間にわ
たる負荷は、トランスジューサの校正前にトランスジュ
ーサのすべての部材の予熱（burning)により安定化さ
れ、低温流等による変化が防止される。高圧力に耐え得
るトランスジューサを製造するさいの有用な別の変更態
様の場合、圧力検出モジュールとコネクタとの間のハウ
ジング内に支持部材が配置されている。この支持部材と
プラスチック製コネクタ双方にかぶせられるように、ハ
ウジング直立壁部が折曲げられることにより、前記双方
が、ハウジング内に圧力検出モジュールを確実に固定す
る位置に保持される。このような構成は、前記米国特許
第４，９０３，１６４号及び第４，８８８，６６２号に
示されている。この種のトランスジューサは、最高約３
５２ｋｇ／ｃｍ2 （５０００プサイ）までの圧力の場合
には極めて有効である。しかし、中間圧力域、たとえば
約３５〜１４１ｋｇ／ｃｍ2 の圧力に有効で、材料費、
組立費双方がより廉価なトランスジューサが欠けてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、新規
性があり、かつ改良された圧力センサを得ることにあ
り、それも、特に中間圧力域、すなわち、たとえば米国
特許第４，９８２，３５１号に記載されている低価格の
センサによって対処し得る約３５ｋｇ／ｃｍ2 （５００
ｐｓｉ）から、たとえば米国特許第４，８８８，６６２
号及び第４，９０３，１６４号に開示されている約３５
１ｋｇ／ｃｍ2 （５０００ｐｓｉ）以上の圧力に好適の
高価なセンサに比較すると廉価で、経済的にも実現可能
なセンサによって対処し得る約１４１ｋｇ／ｃｍ2 （２
０００ｐｓｉ）までの圧力域での使用に適するセンサを
提供することにある。
性があり、かつ改良された圧力センサを得ることにあ
り、それも、特に中間圧力域、すなわち、たとえば米国
特許第４，９８２，３５１号に記載されている低価格の
センサによって対処し得る約３５ｋｇ／ｃｍ2 （５００
ｐｓｉ）から、たとえば米国特許第４，８８８，６６２
号及び第４，９０３，１６４号に開示されている約３５
１ｋｇ／ｃｍ2 （５０００ｐｓｉ）以上の圧力に好適の
高価なセンサに比較すると廉価で、経済的にも実現可能
なセンサによって対処し得る約１４１ｋｇ／ｃｍ2 （２
０００ｐｓｉ）までの圧力域での使用に適するセンサを
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】簡単に言えば、本発明に
より、中間圧力域に使用するのに適した低価格の圧力ト
ランスジューサは、底壁を有するカップ形状部を有する
ように構成された金属製ハウジング又はヘクスポートを
有している。この底壁を貫通して流体入口が形成されて
いる。流体入口は、この入口を取囲む底壁内に形成され
たＯリングシートと、Ｏリングシートに隣接する底壁に
形成されたストッパ面を有するように形成されており、
これによりＯリングの圧縮値を固定的に確実に基準値に
制御できる。ハウジングのカップ状部は遠位端部を有す
る直立壁部を有するように形成されている。この遠位端
部は、ストッパ面上に載置された圧力検出モジュールを
通る力の整列された積重ねが、直接にストッパ面に加わ
るように折曲げられる。第１実施例の場合、直立壁部の
遠位端部がプラスチック製電気コネクタ体に取付けられ
た金属リング上に折曲げられ、このリングを有する成形
インサートがストッパ面と整列せしめられていることに
より、折曲げ部から金属リングと圧力検出モジュールと
を経てハウジングのストッパ面への整列された力の積重
ねが得られる。第２及び第３の実施例の場合、直立壁部
の遠位端部が、圧力検出モジュールの頂面に直接に折曲
げられ、サブアセンブリが形成され、金属折曲げ部から
圧力検出モジュールを経てハウジングのストッパ面へ整
列された力の積重ねが得られる。第２実施例の場合に
は、プラスチック製コネクタが、折曲げ部とコネクタと
の間に、それもコネクタ外周に装着されたＯリング環境
シールを介してサブアセンブリに取付けられ、金属スリ
ーブの一方の端部がコネクタのフランジ上へ折曲げら
れ、かつスリーブの他方の端部がハウジングの下方フラ
ンジ下に折曲げられる。第３実施例の特徴によれば、プ
ラスチック製コネクタは、ハウジングの下方フランジに
スナップ結合するようにされた壁部又はスカートと、ハ
ウジングと、このスカートとの間の、ハウジング外周面
に装着されたＯリング形式の環境シールとを有するよう
に形成されている。更に別の実施例によれば、プラスチ
ック製コネクタ体が、圧力検出モジュールの厚さに等し
い長さだけ下方へ延びる壁部を備えた圧力検出モジュー
ルシートを有するように形成されており、かつまた、ハ
ウジングの直立壁部の遠位端部が、コネクタ上に直接に
折曲げられることにより、折曲げ部からコネクタのシー
ト及び圧力検出モジュールを経て、ハウジングのストッ
パ面へ、整列され積重ねられた力が加えられる。
より、中間圧力域に使用するのに適した低価格の圧力ト
ランスジューサは、底壁を有するカップ形状部を有する
ように構成された金属製ハウジング又はヘクスポートを
有している。この底壁を貫通して流体入口が形成されて
いる。流体入口は、この入口を取囲む底壁内に形成され
たＯリングシートと、Ｏリングシートに隣接する底壁に
形成されたストッパ面を有するように形成されており、
これによりＯリングの圧縮値を固定的に確実に基準値に
制御できる。ハウジングのカップ状部は遠位端部を有す
る直立壁部を有するように形成されている。この遠位端
部は、ストッパ面上に載置された圧力検出モジュールを
通る力の整列された積重ねが、直接にストッパ面に加わ
るように折曲げられる。第１実施例の場合、直立壁部の
遠位端部がプラスチック製電気コネクタ体に取付けられ
た金属リング上に折曲げられ、このリングを有する成形
インサートがストッパ面と整列せしめられていることに
より、折曲げ部から金属リングと圧力検出モジュールと
を経てハウジングのストッパ面への整列された力の積重
ねが得られる。第２及び第３の実施例の場合、直立壁部
の遠位端部が、圧力検出モジュールの頂面に直接に折曲
げられ、サブアセンブリが形成され、金属折曲げ部から
圧力検出モジュールを経てハウジングのストッパ面へ整
列された力の積重ねが得られる。第２実施例の場合に
は、プラスチック製コネクタが、折曲げ部とコネクタと
の間に、それもコネクタ外周に装着されたＯリング環境
シールを介してサブアセンブリに取付けられ、金属スリ
ーブの一方の端部がコネクタのフランジ上へ折曲げら
れ、かつスリーブの他方の端部がハウジングの下方フラ
ンジ下に折曲げられる。第３実施例の特徴によれば、プ
ラスチック製コネクタは、ハウジングの下方フランジに
スナップ結合するようにされた壁部又はスカートと、ハ
ウジングと、このスカートとの間の、ハウジング外周面
に装着されたＯリング形式の環境シールとを有するよう
に形成されている。更に別の実施例によれば、プラスチ
ック製コネクタ体が、圧力検出モジュールの厚さに等し
い長さだけ下方へ延びる壁部を備えた圧力検出モジュー
ルシートを有するように形成されており、かつまた、ハ
ウジングの直立壁部の遠位端部が、コネクタ上に直接に
折曲げられることにより、折曲げ部からコネクタのシー
ト及び圧力検出モジュールを経て、ハウジングのストッ
パ面へ、整列され積重ねられた力が加えられる。
【０００６】
【実施例】図１に示されている圧力センサ１０は金属製
のハウジング又はヘクスポート（hexport)１２を有して
いる。ハウジング１２は、流体入口１４を有し、ハウジ
ング底壁１８の孔１６を介して流体を受容するようにさ
れている。ハウジング１２は全体として円形カップ形状
に形成され、圧力応動面２４を有する圧力検出モジュー
ル２２を内部に密に受容するようにされた直立壁部２０
を有している。直立壁部２０に隣接する底壁１８から
は、選択された高さだけ、環状段状部２６が上方へ延び
ており、圧力検出モジュール２２が座着するストッパ面
として役立っている。圧力応動面２４と底壁１８との間
には圧力空洞２８が設けられている。段状部２６に隣接
する底壁１８にはＯリング３０が装着されている。Ｏリ
ング３０のボディ部分の高さに対する、底壁１８からの
段状部２６の高さは、ハウジング１２内に圧力検出モジ
ュールが組付けられた場合に、Ｏリング３０の圧縮率が
選定された固定値に制限されるように選択しておく。こ
のシールシステムは、Ｏリングではなく、たとえばガス
ケット、リップシール、その他の弾性的なシール等を用
いてもよい。
のハウジング又はヘクスポート（hexport)１２を有して
いる。ハウジング１２は、流体入口１４を有し、ハウジ
ング底壁１８の孔１６を介して流体を受容するようにさ
れている。ハウジング１２は全体として円形カップ形状
に形成され、圧力応動面２４を有する圧力検出モジュー
ル２２を内部に密に受容するようにされた直立壁部２０
を有している。直立壁部２０に隣接する底壁１８から
は、選択された高さだけ、環状段状部２６が上方へ延び
ており、圧力検出モジュール２２が座着するストッパ面
として役立っている。圧力応動面２４と底壁１８との間
には圧力空洞２８が設けられている。段状部２６に隣接
する底壁１８にはＯリング３０が装着されている。Ｏリ
ング３０のボディ部分の高さに対する、底壁１８からの
段状部２６の高さは、ハウジング１２内に圧力検出モジ
ュールが組付けられた場合に、Ｏリング３０の圧縮率が
選定された固定値に制限されるように選択しておく。こ
のシールシステムは、Ｏリングではなく、たとえばガス
ケット、リップシール、その他の弾性的なシール等を用
いてもよい。
【０００７】図示の圧力検出モジュール２２は、既述の
諸特許に記載の型式の容量性圧力トランスジューサであ
る。しかし、本発明による圧力センサには、他の種類の
圧力検出モジュール、たとえば圧電ゲージ又はひずみゲ
ージを用いてもよい。
諸特許に記載の型式の容量性圧力トランスジューサであ
る。しかし、本発明による圧力センサには、他の種類の
圧力検出モジュール、たとえば圧電ゲージ又はひずみゲ
ージを用いてもよい。
【０００８】適当な電気絶縁材料、たとえばプラスチッ
クから成るコネクタ３２は、複数の端子３４を有してい
る。図には２つだけ示されているこれらの端子は、適当
な回路（図示せず）が配置された空洞３６内へ延び、回
路と接続される。回路は、既出の米国特許４，８７５，
１３５に示されている数の、はんだ付けで接続されたフ
レックス回路の形式でもよければ、ソケット接続を用い
た従来の回路板でもよく、あるいは又、直接に圧力検出
モジュール２２に印刷しておいてもよい。金属製リング
３８は、コネクタ３２の下方部分を取囲んで取付けられ
ている。リング３８は、リングに形成された適当な互い
に組合された通路（passage)を用いてコネクタ３２と一
緒に成形されたインサートでよいが、また、何らかの適
当な形式でコネクタに付加取付けしてもよい。リング３
８は、コネクタ下端部の剛度を高め、歪を防止し、後述
するように、整列せしめられた直接の力の積重ねのなか
の一構成要素として役立ち、同じように回路からハウジ
ング１２への好都合な電気接続が可能になり、センサの
電磁的な両立性（ＥＭＣ）が改善される。
クから成るコネクタ３２は、複数の端子３４を有してい
る。図には２つだけ示されているこれらの端子は、適当
な回路（図示せず）が配置された空洞３６内へ延び、回
路と接続される。回路は、既出の米国特許４，８７５，
１３５に示されている数の、はんだ付けで接続されたフ
レックス回路の形式でもよければ、ソケット接続を用い
た従来の回路板でもよく、あるいは又、直接に圧力検出
モジュール２２に印刷しておいてもよい。金属製リング
３８は、コネクタ３２の下方部分を取囲んで取付けられ
ている。リング３８は、リングに形成された適当な互い
に組合された通路（passage)を用いてコネクタ３２と一
緒に成形されたインサートでよいが、また、何らかの適
当な形式でコネクタに付加取付けしてもよい。リング３
８は、コネクタ下端部の剛度を高め、歪を防止し、後述
するように、整列せしめられた直接の力の積重ねのなか
の一構成要素として役立ち、同じように回路からハウジ
ング１２への好都合な電気接続が可能になり、センサの
電磁的な両立性（ＥＭＣ）が改善される。
【０００９】組立て時に、圧力検出モジュール２２はス
トッパ面２６に対して予圧をかけるようにされ、それに
よりガスケット又はＯリング３０はストッパ面２６の高
さまで所定値だけ圧縮される。直立壁部２２の遠位端部
４０は金属リング３８上へ折曲げられ、遠位端部４０
と、リング３８と、圧力検出モジュール２２の外周部と
を経てストッパ面２６へ至る整列された直進的な力の積
重ねが得られる。
トッパ面２６に対して予圧をかけるようにされ、それに
よりガスケット又はＯリング３０はストッパ面２６の高
さまで所定値だけ圧縮される。直立壁部２２の遠位端部
４０は金属リング３８上へ折曲げられ、遠位端部４０
と、リング３８と、圧力検出モジュール２２の外周部と
を経てストッパ面２６へ至る整列された直進的な力の積
重ねが得られる。
【００１０】圧力検出モジュールを段状部２６上に不動
に配置することにより、シールの押出しが防止され、シ
ールの押出しによる隙間形成の可能性が最低限に抑えら
れる。圧力センサは、そのような隙間防止手段を備えて
いない場合には、約１４１ｋｇ／ｃｍ2 （２０００ｐｓ
ｉ）までの比較的高い圧力を受けた場合、早期に機能不
全に陥ることになろう。所望とあれば、自然加硫（ＲＴ
Ｖ）シリコン等の適当な環境シールを遠位端部４０とコ
ネクタ３２との間に配置できる。
に配置することにより、シールの押出しが防止され、シ
ールの押出しによる隙間形成の可能性が最低限に抑えら
れる。圧力センサは、そのような隙間防止手段を備えて
いない場合には、約１４１ｋｇ／ｃｍ2 （２０００ｐｓ
ｉ）までの比較的高い圧力を受けた場合、早期に機能不
全に陥ることになろう。所望とあれば、自然加硫（ＲＴ
Ｖ）シリコン等の適当な環境シールを遠位端部４０とコ
ネクタ３２との間に配置できる。
【００１１】図２に示した本発明の第２実施例は、図１
のセンサと類似のハウジング１１２を有しているが、上
方へ延びる壁部１２０は壁部２０よりも短い。壁部１２
０の長さは、遠位端部４０が、サブアセンブリを形成す
る圧力検出モジュール２２上へ直接に折曲げることがで
きる長さがあれば十分である。サブアセンブリ内では、
圧力検出モジュールはハウジングの段状部２６に不動に
支えられ、Ｏリング３０等の弾性シールを、図１の場合
同様、選定値だけ圧縮する。図２の実施例では、整列さ
れた力の積重ねは金属折曲げ部４０からモジュール２２
を経て直接に段状部２６へ延びている。
のセンサと類似のハウジング１１２を有しているが、上
方へ延びる壁部１２０は壁部２０よりも短い。壁部１２
０の長さは、遠位端部４０が、サブアセンブリを形成す
る圧力検出モジュール２２上へ直接に折曲げることがで
きる長さがあれば十分である。サブアセンブリ内では、
圧力検出モジュールはハウジングの段状部２６に不動に
支えられ、Ｏリング３０等の弾性シールを、図１の場合
同様、選定値だけ圧縮する。図２の実施例では、整列さ
れた力の積重ねは金属折曲げ部４０からモジュール２２
を経て直接に段状部２６へ延びている。
【００１２】コネクタ３２は、たとえば先述の米国特許
第４，８７５，１３５号に開示されているように、セン
サの校正後に付加取付けするのが好ましい。コネクタ１
３２は、金属スリーブ１４２を介して取付けられる。金
属スリーブ１４２は、一端が符号１４４のところで、下
方フランジを形成するハウジング底面部１４６下へ折曲
げ、他端は、符号１４８のところでコネクタ１３２の半
径方向に延びるフランジ１５０の上面上に折曲げられ
る。Ｏリング１５２形式の環境シールは、コネクタとハ
ウジングとの間の結合部の周囲に、それもフランジ１５
０と折曲げられたハウジング遠位端部との間に配置する
のが好ましい。こうすることにより、回路を配置する空
所３６への汚れの侵入が防止される。
第４，８７５，１３５号に開示されているように、セン
サの校正後に付加取付けするのが好ましい。コネクタ１
３２は、金属スリーブ１４２を介して取付けられる。金
属スリーブ１４２は、一端が符号１４４のところで、下
方フランジを形成するハウジング底面部１４６下へ折曲
げ、他端は、符号１４８のところでコネクタ１３２の半
径方向に延びるフランジ１５０の上面上に折曲げられ
る。Ｏリング１５２形式の環境シールは、コネクタとハ
ウジングとの間の結合部の周囲に、それもフランジ１５
０と折曲げられたハウジング遠位端部との間に配置する
のが好ましい。こうすることにより、回路を配置する空
所３６への汚れの侵入が防止される。
【００１３】図３には図２の実施例に似た別の実施例が
示されている。この実施例の場合、サブアセンブリは、
圧力検出モジュール２２上へ直接折曲げられた直立壁部
１２０の遠位端部４０を有するように形成され、これに
より図２同様の整列された力の積重ねが得られる。図３
に示されたセンサ２００のコネクタ２３２は、ハウジン
グ１１２にスナップ結合するようにされた下方へ延びる
管状のスカート２３４を有している。図示のように、こ
のスカート２３４は、その外方遠位端部に半径方向内方
へ延びるリップ２３６を有している。リップ２３６は、
下方フランジ１４６の底面部にスナップ結合するように
されており、それによりコネクタ２３２がハウジング２
１２に固定される。Ｏリング２５２又は別の弾性部材を
受容するために、底面部１４６上方の、ハウジング２１
２の外周に環状みぞ２１４を形成しておくのが好まし
い。これにより、環境シールがハウジングとスカート２
３４との間に装着できる。あるいは又、コネクタ２３２
が、たとえば、内方へ延びるリップを有する複数の下方
へ延びる脚を備えるようにし、それによりフランジ１４
６にスナップ結合するようにされてもよい。
示されている。この実施例の場合、サブアセンブリは、
圧力検出モジュール２２上へ直接折曲げられた直立壁部
１２０の遠位端部４０を有するように形成され、これに
より図２同様の整列された力の積重ねが得られる。図３
に示されたセンサ２００のコネクタ２３２は、ハウジン
グ１１２にスナップ結合するようにされた下方へ延びる
管状のスカート２３４を有している。図示のように、こ
のスカート２３４は、その外方遠位端部に半径方向内方
へ延びるリップ２３６を有している。リップ２３６は、
下方フランジ１４６の底面部にスナップ結合するように
されており、それによりコネクタ２３２がハウジング２
１２に固定される。Ｏリング２５２又は別の弾性部材を
受容するために、底面部１４６上方の、ハウジング２１
２の外周に環状みぞ２１４を形成しておくのが好まし
い。これにより、環境シールがハウジングとスカート２
３４との間に装着できる。あるいは又、コネクタ２３２
が、たとえば、内方へ延びるリップを有する複数の下方
へ延びる脚を備えるようにし、それによりフランジ１４
６にスナップ結合するようにされてもよい。
【００１４】センサ２００は、直立壁部１２０の遠位端
部４０とコネクタ２３２との間にサンドイッチ状に挟込
まれたフランジ部２５６を備えた回路板２５４を有して
いる。回路板２５４は回路受容空所３６内に配置されて
いる。しかしながら、所望とあれば、既述のように別の
回路配置も可能である。図２の場合同様、コネクタ２３
２を付加取付けする前に、センサの校正を行なうのが好
ましい。図２及び図３に示したいずれの実施例の場合
も、電磁的な両立性（ＥＭＣ）のある接続が、モジュー
ル２２上に折曲げられた遠位端部４０により生ぜしめら
れる。
部４０とコネクタ２３２との間にサンドイッチ状に挟込
まれたフランジ部２５６を備えた回路板２５４を有して
いる。回路板２５４は回路受容空所３６内に配置されて
いる。しかしながら、所望とあれば、既述のように別の
回路配置も可能である。図２の場合同様、コネクタ２３
２を付加取付けする前に、センサの校正を行なうのが好
ましい。図２及び図３に示したいずれの実施例の場合
も、電磁的な両立性（ＥＭＣ）のある接続が、モジュー
ル２２上に折曲げられた遠位端部４０により生ぜしめら
れる。
【００１５】図４には本発明の別の実施例が示されてい
る。この実施例の場合、プラスチック製コネクタ３３２
が肩部分３３６から下方へ延びるフランジ３３４を有す
るように構成され、圧力検出モジュール２２の上方部分
を受容するようにされている。センサ３００のハウジン
グ３１２は、円形壁部３１４を有するように形成されて
いる。壁部３１４は圧力検出モジュール２２の下部を密
接受容し、符号３１６のところで切除され、フランジ３
３４を受容しうるようにされている。ストッパ面を有す
る突出部３２６は、ハウジング３１２の底壁１８から上
方へ延びるリブにより形成されており、所望とあれば、
図示のように、壁部３１４から間隔をおいて配置され、
図１〜図３の実施例の場合より圧力を受ける面２４を小
さくすることにより、入口１４からの流体がモジュール
２２に及ぼす力が低減される。壁部３１４の内方に突出
部３２６を設けることによりアンダカット部が得られ、
これにより圧力検出モジュールのシート形成の臨界性が
低くなる。言いかえると、壁部３１４は、符号３１８の
ところに形成される半径がモジュール２２の妨げになら
ないように機械加工されることが可能である。図１〜図
３の段状部２６は、また、直立壁部の内方へ配置して、
アンダカット部を設けるようにし、圧力検出モジュール
のシート形成を容易にすることができる。
る。この実施例の場合、プラスチック製コネクタ３３２
が肩部分３３６から下方へ延びるフランジ３３４を有す
るように構成され、圧力検出モジュール２２の上方部分
を受容するようにされている。センサ３００のハウジン
グ３１２は、円形壁部３１４を有するように形成されて
いる。壁部３１４は圧力検出モジュール２２の下部を密
接受容し、符号３１６のところで切除され、フランジ３
３４を受容しうるようにされている。ストッパ面を有す
る突出部３２６は、ハウジング３１２の底壁１８から上
方へ延びるリブにより形成されており、所望とあれば、
図示のように、壁部３１４から間隔をおいて配置され、
図１〜図３の実施例の場合より圧力を受ける面２４を小
さくすることにより、入口１４からの流体がモジュール
２２に及ぼす力が低減される。壁部３１４の内方に突出
部３２６を設けることによりアンダカット部が得られ、
これにより圧力検出モジュールのシート形成の臨界性が
低くなる。言いかえると、壁部３１４は、符号３１８の
ところに形成される半径がモジュール２２の妨げになら
ないように機械加工されることが可能である。図１〜図
３の段状部２６は、また、直立壁部の内方へ配置して、
アンダカット部を設けるようにし、圧力検出モジュール
のシート形成を容易にすることができる。
【００１６】直立壁部３２０の遠位端部４０はプラスチ
ック製肩３３６上に折曲げられ、遠位端部４０から、肩
３３６とモジュール２２の外周部とを経て突出部３２６
に至る整列された力の積重ねが得られる。図４の実施例
の場合、プラスチック製肩３３６が、折曲げ処置により
適合した支えをなしており、その結果、折曲げられた遠
位端部４０に加えられる接触応力は、より低い値で、よ
り均等に分配されることになる。加えて、プラスチック
製肩３３６により、折曲げ部に対するより弾性的な支え
が形成されている。この支えは、自動的に、折曲げ工程
に固有の壁部のはね返りを補償する。応力が均一に分配
されることにより、時とともにクリープが生じ、おそら
くギャップをも生じるプラスチックの傾向が最小限に抑
えられる。折曲げ力は矢印３４０で示した合力を内方及
び下方へ肩３３６に加える。肩３３６の寸法安定性は肩
に剛度を与えるフランジ３３４により高められる。所望
とあれば、弾性材料製の環境シールをフランジ３３４の
下の切除部分３１６のところに装着するのが好ましい。
この実施例では、コネクタ３３２が、ウルテム（Ultem)
又はノリル（Noryl)等の適当な高力樹脂製である。前記
樹脂名は、双方ともゼネラル・エレクトリック社の商標
であり、ガラス繊維強化のポリエーテルイミド及びポリ
エチレンオキシド／ナイロン・プラスチックであり、そ
れぞれ約１８２８ｋｇ／ｃｍ2 （２６，０００プサイ）
の圧縮強さを有している。
ック製肩３３６上に折曲げられ、遠位端部４０から、肩
３３６とモジュール２２の外周部とを経て突出部３２６
に至る整列された力の積重ねが得られる。図４の実施例
の場合、プラスチック製肩３３６が、折曲げ処置により
適合した支えをなしており、その結果、折曲げられた遠
位端部４０に加えられる接触応力は、より低い値で、よ
り均等に分配されることになる。加えて、プラスチック
製肩３３６により、折曲げ部に対するより弾性的な支え
が形成されている。この支えは、自動的に、折曲げ工程
に固有の壁部のはね返りを補償する。応力が均一に分配
されることにより、時とともにクリープが生じ、おそら
くギャップをも生じるプラスチックの傾向が最小限に抑
えられる。折曲げ力は矢印３４０で示した合力を内方及
び下方へ肩３３６に加える。肩３３６の寸法安定性は肩
に剛度を与えるフランジ３３４により高められる。所望
とあれば、弾性材料製の環境シールをフランジ３３４の
下の切除部分３１６のところに装着するのが好ましい。
この実施例では、コネクタ３３２が、ウルテム（Ultem)
又はノリル（Noryl)等の適当な高力樹脂製である。前記
樹脂名は、双方ともゼネラル・エレクトリック社の商標
であり、ガラス繊維強化のポリエーテルイミド及びポリ
エチレンオキシド／ナイロン・プラスチックであり、そ
れぞれ約１８２８ｋｇ／ｃｍ2 （２６，０００プサイ）
の圧縮強さを有している。
【００１７】本発明によるセンサは最大約１４１ｋｇ／
ｃｍ2 （２，０００プサイ）の中間域の圧力に使用する
のに適しているが、先行技術の場合に必要とされた別個
の抗押出し部材、たとえば、比較的高価なポリテトラフ
ルオルエチレン製リングは必要としない。また、使用部
材の数も少ないので、組立費も低減される。
ｃｍ2 （２，０００プサイ）の中間域の圧力に使用する
のに適しているが、先行技術の場合に必要とされた別個
の抗押出し部材、たとえば、比較的高価なポリテトラフ
ルオルエチレン製リングは必要としない。また、使用部
材の数も少ないので、組立費も低減される。
【００１８】以上、本発明を特定の好適実施例について
説明したが、多くの変化形や変更態様が可能であること
は、当業者には直ちに理解できるはずである。したがっ
て、先行技術を考慮に入れて、前記変化形及び変更態様
のすべてを含むように、添付クレイムが出来るだけ広く
解釈されたものが、本発明である。
説明したが、多くの変化形や変更態様が可能であること
は、当業者には直ちに理解できるはずである。したがっ
て、先行技術を考慮に入れて、前記変化形及び変更態様
のすべてを含むように、添付クレイムが出来るだけ広く
解釈されたものが、本発明である。
【図１】本発明による圧力センサの第１実施例の縦断面
図。
図。
【図２】本発明による圧力センサの第２実施例の縦断面
図。
図。
【図３】本発明による圧力センサの第３実施例の縦断面
図。
図。
【図４】本発明による圧力センサの第４実施例の縦断面
図。
図。
１０ 圧力センサ
１２ ハウジング
１４ 流体入口
１８ ハウジング底壁
２０ 直立壁部
２２ 圧力検出モジュール
２４ 圧力応動面
２６ 環状段状部
２８ 圧力空洞
３２ コネクタ
３４ 端子
３６ 回路用空所
３８ 金属リング
１００ 圧力センサ
１３２ コネクタ
１４２ 金属スリーブ
２００ 圧力センサ
２３２ コネクタ
２５４ 回路板
３００ 圧力センサ
３１６ 切除部分
３３６ 肩
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ロバート ピー．ビショップ
アメリカ合衆国マサチューセッツ州ペン
ブローク，ミルベリー レーン 14
(72)発明者 ブライアン ジェイ．ダギュー
アメリカ合衆国マサチューセッツ州ノー
ス アトルボロ，リアドンズ フィール
ド レーン 42
(72)発明者 ダグラス ビー．ストロット
アメリカ合衆国マサチューセッツ州アト
ルボロ，コリンズ ストリート 17
(72)発明者 ジョン エム．アーマコスト
アメリカ合衆国ロードアイランド州スレ
イターズビル，ティフト ロード 24,
ピー．オー．ボックス 375
(72)発明者 スチーブン ベリングハウス
アメリカ合衆国マサチューセッツ州ノー
トン，ストーニィ フィールド ロード
13
(56)参考文献 特開 平２−190731（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−189435（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−63834（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01L 9/12
G01L 19/00
Claims (11)
- 【請求項１】 圧力センサにおいて、 金属製ハウジング（１２）が備えられており、この金属
製ハウジングが、流体圧力入口（１４）を有するように
形成された底壁（１８）と、底壁から遠位端部へ向って
上方へ延びる壁部（２０）とを有しており、また圧力検
出モジュール（２２）が備えられており、この圧力検出
モジュールの有している圧力応動面（２４）が、流体圧
力入口と連通し、かつ上方へ延びる壁部に密に隣接する
ハウジング内に設けられ、前記上方へ延びる壁部が圧力
検出モジュールを取囲んでおり、また底壁に形成された
環状ストッパ面（２６）が備えられており、このストッ
パ面が底壁の残りの部分から上方へ、選定された第１の
間隔のところに設けられ、圧力検出モジュールがこのス
トッパ面に載置されており、更にこのストッパ面の内側
に隣接する底壁には弾性材料製シールが配置されてお
り、このシールが前記第１の間隔より広い第２の間隔の
高さを有しており、それにより、圧力検出モジュールに
よるシールの圧縮がストッパ面により制限されるように
されており、更にまた上方へ延びている壁部の遠位端部
が内方へ曲げられており、それによって、圧力検出モジ
ュールに対し力が加えられ、このモジュールがストッパ
面に対し予圧を与えるようにされており、更にハウジン
グに付加されたコネクタ（３２）が備えられており、こ
のコネクタを介して圧力検出モジュールに対する電気接
続が生ぜしめられることを特徴とする圧力センサにおい
て、 圧力検出モジュールが、概して円筒形であり、円形の外
周面部を有する底面を有し、かつまた環状ストッパ面
（３２６）が前記外周面部の中心寄りの底面と整列し、
接触していることを特徴とする 圧力センサ。 - 【請求項２】 請求項１記載の圧力センサにおいて、コ
ネクタが電気絶縁された部材を有し、この部材が、その
底壁を貫通して電気リード線を取付けられ、かつ環状フ
ランジを有しており、更に金属製環状部材（３８）が頂
面と内面とを有しており、この内面が前記環状フランジ
に接触せしめられ、前記内方へ曲げられた遠位端部（４
０）が前記金属製環状部材の頂面を係止していることを
特徴とする圧力センサ。 - 【請求項３】 請求項１記載の圧力センサにおいて、前
記内方へ折曲げられた遠位端部（４０）が圧力検出モジ
ュール（２２）を係止して、サブアセンブリを形成する
ことを特徴とする圧力センサ。 - 【請求項４】 請求項１記載の圧力センサにおいて、前
記内方へ折曲げられた遠位端部が圧力検出モジュールを
係止して、サブアセンブリを形成しており、前記コネク
タが電気絶縁された部材を有し、この部材がその底壁を
貫通して電気リード線を有し、かつ環状フランジを備
え、更に第１及び第２の端部を有する金属製スリーブ
（１４２）を有しており、前記センサが、前記部材の環
状フランジ上へ折曲げられた第１端部と、前記金属ハウ
ジング上へ折曲げられた第２端部とを有するスリーブ内
に受容され、前記コネクタと前記ハウジングとが相互接
続されることを特徴とする圧力センサ。 - 【請求項５】 請求項４記載の圧力センサにおいて、前
記部材の環状フランジ（１５０）と、前記上方へ延びる
壁部の、折曲げられた遠位端部（４０）との間に弾性的
なシール（１５２）が配置されていることを特徴とする
圧力センサ。 - 【請求項６】 請求項１記載の圧力センサにおいて、前
記折曲げられた遠位端部（４０）が圧力検出モジュール
を係止して、サブアセンブリを形成し、また、前記コネ
クタが電気絶縁された部材を有し、この部材が底部を貫
通した電気リード線を有し、かつ環状フランジを備えて
おり、この環状フランジがフランジから下方へ自由遠位
端部まで延びるスカート（２３４）を有しており、この
スカートの自由遠位端部には内方へ延びるリップ（２３
６）が形成され、このリップが金属製ハウジングの一部
の上へスナップばめされるようにされ、それによってコ
ネクタとハウジングとが相互結合されることを特徴とす
る圧力センサ。 - 【請求項７】 請求項６記載の圧力センサにおいて、前
記スカートと金属製ハウジング（１１２）との間に装着
された弾性シール（２５２）が備えられていることを特
徴とする圧力センサ。 - 【請求項８】 請求項１記載の圧力センサにおいて、前
記コネクタ（３３２）が電気絶縁された部材を有し、こ
の部材が、その底壁を貫通する電気リード線を備えてお
り、更に、この部材の底壁には環状の肩（３３６）が一
体に付加されており、この環状肩が頂面と底面とを有し
ており、底面は圧力検出モジュールと係合し、ハウジン
グの、上方へ延びる壁部（３２０）の、折曲げられた遠
位端部（４０）は環状肩の頂面を係止していることを特
徴とする圧力センサ。 - 【請求項９】 請求項１記載の圧力センサにおいて、圧
力検出モジュール（２２）が頂面と底面との間に延びて
いる側壁を有しており、更に、コネクタが電気絶縁部材
を有し、この絶縁部材が、その底壁を貫通して電気リー
ド線を取付けられ、この絶縁部材底壁には環状肩（３３
６）が一体に形成されており、この環状肩が圧力検出モ
ジュールを係止する底面を有しており、かつまた、環状
壁部（３３４）がこの底面から圧力検出モジュールの側
壁の少なくとも一部にかぶさるまで延びていることを特
徴とする圧力センサ。 - 【請求項１０】 請求項８記載の圧力センサにおいて、
コネクタが強化樹脂から成ることを特徴とする圧力セン
サ。 - 【請求項１１】 請求項８記載の圧力センサにおいて、
コネクタが酸化ポリフェニレン／ナイロン及びポリエー
テルイミドの１つから成ることを特徴とする圧力セン
サ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US146868 | 1993-11-02 | ||
| US08/146,868 US5827972A (en) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | High pressure sensor apparatus with low cost compact packaging system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198517A JPH07198517A (ja) | 1995-08-01 |
| JP3426044B2 true JP3426044B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=22519326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26794894A Expired - Fee Related JP3426044B2 (ja) | 1993-11-02 | 1994-11-01 | 圧力センサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5827972A (ja) |
| EP (1) | EP0651240B1 (ja) |
| JP (1) | JP3426044B2 (ja) |
| DE (1) | DE69425218T2 (ja) |
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| DK173145B1 (da) * | 1996-11-20 | 2000-02-07 | Danfoss A/S | ryktransmitter tForbetret kapsling til maeleomformer,saerligt en t |
| DK0915326T3 (da) * | 1997-10-10 | 2002-03-25 | Wika Alexander Wiegand Gmbh | Fremgangsmåde til fremstilling af en trykmåletransducer samt trykmåletransducer |
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