JP4177294B2 - 圧力センサ装置 - Google Patents

Description

この発明は、被測定物の圧力を検出する圧力センサ装置に関するものであり、例えば内燃機関の吸気系のインテークマニホールドに取り付けられ吸気圧を検出する圧力センサ装置に関するものである。

従来、異物を迂回させる防護板を設けることで、圧力センサに異物が導入するのを防止した圧力センサ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３０５３５号公報（図１）

上記の圧力センサ装置は、防護板を設けることで圧力センサに異物が侵入するのを防止することができるものの、専用の防護板を用意しなければならないとともに、それだけコストが嵩んでしまうという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、圧力センサへの異物の侵入防止を、専用の部材を用意することなく簡単な構成で可能にした圧力センサ装置を提供することを目的とする。

この発明に係る圧力センサ装置は、被測定物の圧力を検出する圧力センサと、この圧力センサを収納し、前記被測定物が流通する配管の採取口に接続されるセンサ収納容器とを備え、前記センサ収納容器は、壁により区画された、前記採取口に対向する第２の分室と前記採取口から採取され第２の分室を通過して流入した前記被測定物を前記圧力センサに導入する圧力導入口を有する第１の分室とを備え、前記第１の分室と前記第２の分室とは前記圧力センサの前記配管の取付面に対して平行方向に並んで配置され、また、前記第１の分室及び前記第２の分室は、前記配管側が共に開口しており、さらに、前記第１の分室及び前記第２の分室が前記配管で覆われている。

この発明に係る圧力センサ装置によれば、圧力センサへの異物の侵入防止を、専用の部材を用意することなく、また簡単な構成で得ることができる。

以下、この発明の各実施の形態について説明するが、各実施の形態において同一または相当の部材、部位については同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の圧力センサ装置を示す正断面図である。
この圧力センサ装置は、内燃機関の吸気系の圧力を検出する圧力センサ１と、この圧力センサ１を収納したセンサ収納容器２とを備えている。
圧力センサ１の内部には、基準室３が形成されている。この基準室３の中央にはシリコンで形成された圧力検出素子５が縁部を気密に固定されて設けられている。圧力検出素子５の内部には、圧力導入室４が形成されている。圧力検出素子５は、一部が薄肉に形成されたダイアフラム部とこのダイアフラム上に形成されたゲージ抵抗とを有している。圧力導入室４には、被測定物である空気を圧力導入室４に導くパイプ７が接続されている。
圧力検出素子５のダイアフラム部は、圧力導入室４と基準室３との圧力差により、空気圧力に比例して変形するようになっている。ゲージ抵抗は、この変形によって抵抗値が変化し、この抵抗値に比例した電圧値が空気の圧力としてリード２２を介して外部に出力するようになっている。

圧力センサ１は、パイプ７が回路基板６を貫通しているとともに、リード２２が回路基板６にハンダ付けされて実装されている。この回路基板６の端部からは、圧力センサ１の出力信号を外部に出力するターミナル２１が延設されている。
センサ収納容器２は、樹脂により一体成形されたベース１０と、このベース１０の周縁部で接着され樹脂により一体成形されたハウジング１１とから構成されている。ベース１０とハウジング１１との間には、パイプ７を除いて圧力センサ１を覆ったカバー９が配設されている。

ベース１０には、パイプ７がＯリング８により気密に接続されているとともに、パイプ７の先端面に対向して、空気をパイプ７に導く圧力導入口１４が形成されている。Ｏリング８は、ベース１０と回路基板６との間に配設されたホルダ２３によって位置決めされている。
ベース１０は、インテークマニホールド１２にＯリング１９により気密に取り付けられている。このベース１０内には、図２に示すように壁１７により第１の分室１５及び第２の分室１６に区画されている。片側が開放面である第１の分室１５の底面には、圧力導入口１４が形成されているとともに、その側面には、圧力導入口１４と対面し圧力導入口１４に向かって空気とともに流れる異物を遮る突起部２０が形成されている。壁１７の全高は、図３に示すように圧力導入口１４側に向かって漸次高さが低くなって逆山形形状であり、壁１７の端面に付着した液状異物は圧力導入口１４から離れる方向に流下するようになっている。
圧力導入口１４は、第１の分室１５の内側側面に沿って貫通して形成され、かつ圧力導入口１４の投影面内に突起部２０が設けられている。

パイプ７から離れた側の第２の分室１６の前面には、配管１２に形成された採取口１３が設けられている。この第２の分室１６は、壁１７よりも全高が低い小壁１８により複数の小分室３１に区画されている。小壁１８も圧力導入口１４側に向かって漸次高さが低くなっており、小壁１８の端面に付着した液状異物は圧力導入口１４から離れる方向に流下するようになっている。
なお、小壁１８は壁１７に対して、垂直で、平行に配設されているが、垂直、平行である必要は無く、また例えば格子状でもよい。要は、第２の分室１６内の表面積を大きくするものであればよい。但し、小壁１８の高さは壁１７の高さよりも低く設定する必要がある。

上記構成の圧力センサ装置では、配管であるインテークマニホールド１２の採取口１３から流入した被測定物である空気は、第２の分室１６に向かって流れる。この際、空気中のオイル分等の異物は、第２の分室１６の底面、側面及び小壁１８に衝突して付着し、第１の分室１５内への異物の侵入は抑制される。
また、第１の分室１５では、圧力導入口１４の前面に、圧力導入口１４に向かって流れる異物を遮る突起部２０が設けられており、この突起部２０でも、異物は付着する。
そして、この空気は、圧力導入口１４、パイプ７を通じて圧力導入室４に流入し、その結果圧力検出素子５のダイアフラム部は、圧力導入室４と基準室３との圧力差により、空気圧力に比例して変形する。ゲージ抵抗は、この変形によって抵抗値が変化し、この抵抗値に比例した電圧値を空気の圧力としてリード２２、ターミナル２１を通じて外部に出力する。

以上説明したように、上記構成の圧力センサ装置によれば、センサ収納容器２のベース１０は、壁１７により第１の分室１５及び第２の分室１６に区画されており、空気の大部分は、第２の分室１６を通じて第１の分室１５に入るようになっているので、簡単な構成で空気中の異物が直接第１の分室１５を通じて圧力センサ１内に入るのが抑制される。
また、第２の分室１６は、小壁１８により複数の小分室３１に区画されており、第２の分室１６内の表面積は大きくなっているので、より多くの異物が第２の分室１６で付着される。
また、小壁１８の全高は壁１７の全高よりも低く設定されているので、小壁１８の先端部にぶつかり跳ね返った異物が第１の分室１５側に直接飛び込むのを防止することができる。

また、壁１７は、圧力導入口１４側に向かって漸次高さが低くなっており、また小壁１８も、圧力導入口１４側に向かって漸次高さが低くなっているので、それぞれの壁１７、小壁１８の端面に付着した液状異物は圧力導入口１４から離れる方向に流下し、それだけ圧力センサ１への異物の侵入が抑制される。
また、仮に、第１の分室１５側に異物が侵入したとしても、圧力導入孔１４の前面に突起部２０が設けられているので、異物が圧力センサ１に侵入するには突起部２０を迂回する必要があり、圧力センサ１への侵入が更に抑制される。
また、圧力導入口１４は、第１の分室１５の内側側面に沿って貫通して形成され、かつ圧力導入口１４の投影面内に突起部２０が設けられているので、樹脂により一体成形されるベース１０の金型構造を簡単化することができる。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２の圧力センサ装置を示す部分正断面図である。
この実施の形態では、小壁１８が除去された第２の分室１６の空間に異物を付着させるための通気性を有するフィルタ３０が配置されている。
他の構成は、実施の形態１のものと同じである。
この実施の形態の圧力センサ装置でも、フィルタ３０により、圧力センサ１への異物の侵入が抑制される。

実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３の圧力センサ装置を示す部分正断面図である。
この実施の形態では、圧力導入口１４は、第１の分室１５の内側側面に沿って貫通して形成され、かつ圧力導入口１４の投影面内に突起部２０が設けられている。また、採取口１３側から突起部２０を視たときに、図６に示すように、突起部２０を囲むようにして、第１の分室１５と第２の分室１６とを区画する壁１７がベース１０の底面に形成されている。壁１７の一側面からは、この壁１７よりも全高が低く、第２の分室１６を６分割する小壁１８ａ、１８ｂが延設されている。
他の構成は実施の形態１のものと同じである。

この実施の形態３の圧力センサ装置は、実施の形態１の圧力センサ装置と同様の効果を得ることができるとともに、インテークマニホールド１２に取り付けられる採取口１３が大きい場合でも第２の分室１６が採取口１３と対面しており、インテークマニホールド１２からの空気は、第２の分室１６を通じて第１の分室１５に入るようになっており、直接第１の分室１５を通じて圧力センサ１内に導入されるようなことはない。
なお、図７に示すように、断面コの字形状の壁１７の各端面１７ａを傾斜させることで、端面１７ａに飛来した異物を第２の分室１６側に導くようにしてもよい。

なお、上記各実施の形態では、インテークマニホールド１２に取り付けられ、内燃機関の吸気圧を検出する圧力センサ装置に適用した場合について説明したが、この発明は、それ以外の圧力を検出するものに適用することができるのは勿論である。
また、各実施の形態では、密閉された基準室と圧力導入室とを画成するように設けられ外部の被測定物の圧力を検出する圧力検出素子を有する圧力センサについて説明したが、このものは一例であって、この発明は、被測定物の圧力を検出する圧力センサを有するものに適用することができるのは勿論である。
また、各実施の形態では、圧力導入口１４の投影面内に突起部２０が設けられているが、突起部が圧力導入口の投影面外まで突出するものであってもよい。

この発明の実施の形態１の圧力センサ装置を示す正断面図である。 図１の要部底断面図である。 図１の要部側断面図である。 この発明の実施の形態２の圧力センサ装置を示す部分正断面図である。 この発明の実施の形態３の圧力センサ装置を示す正断面図である。 図５の要部底断面図である。 図５の壁の変形例を示す図である。

符号の説明

１ 圧力センサ、２ センサ収納容器、３ 基準室、４ 圧力導入室、５ 圧力検出素子、７ パイプ、１２ インテークマニホールド（配管）、１３ 採取口、１４ 圧力導入口、１５ 第１の分室、１６ 第２の分室、１７ 壁、１８ 小壁、２０ 突起部、３０ フィルタ、３１ 小分室。

Claims (8)

1. 被測定物の圧力を検出する圧力センサと、
   この圧力センサを収納し、前記被測定物が流通する配管の採取口に接続されるセンサ収納容器とを備え、
   前記センサ収納容器は、壁により区画された、前記採取口に対向する第２の分室と前記採取口から採取され第２の分室を通過して流入した前記被測定物を前記圧力センサに導入する圧力導入口を有する第１の分室とを備え、
   前記第１の分室と前記第２の分室とは前記圧力センサの前記配管の取付面に対して平行方向に並んで配置され、
   また、前記第１の分室及び前記第２の分室は、前記配管側が共に開口しており、
   さらに、前記第１の分室及び前記第２の分室が前記配管で覆われている
   ことを特徴とする圧力センサ装置。
2. 前記第２の分室は、小壁により複数の小分室に区画されている請求項１に記載の圧力センサ装置。
3. 前記第２の分室内には、異物を除去するフィルタが設けられている請求項１に記載の圧力センサ装置。
4. 前記小壁の全高は前記壁の全高よりも低い請求項２に記載の圧力センサ装置。
5. 前記壁は、前記配管に対向した端面を有しており、
   前記壁の全高は、前記圧力導入口側に向かって漸次低くなっており、壁の前記端面に付着した液状異物は圧力導入口から離れる方向に流下するようになっている請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の圧力センサ装置。
6. 前記小壁は、前記配管に対向した端面を有しており、
   前記小壁の全高は、前記圧力導入側に向かって漸次低くなっており、小壁の前記端面に付着した液状異物は前記圧力導入口から離れる方向に流下するようになっている請求項２または４に記載の圧力センサ装置。
7. 前記圧力導入口に対向して、圧力導入口に向かって流れる異物を遮る突起部が設けられている請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の圧力センサ装置。
8. 前記センサ収納容器は、樹脂により一体に形成され、前記突起部は前記第１の分室の内側側面から突出している請求項７に記載の圧力センサ装置。

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