JP4652962B2

JP4652962B2 - センサ装置

Info

Publication number: JP4652962B2
Application number: JP2005351254A
Authority: JP
Inventors: 譲佐藤; 泰史 ▲柳▼澤; 友明保科
Original assignee: Nagano Keiki Co Ltd
Current assignee: Nagano Keiki Co Ltd
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2025-12-05
Also published as: JP2007155505A

Description

本発明は、被測定流体の状態を計測するセンサ装置に関する。

従来、気体や液体などの被測定流体の圧力を計測する圧力センサ装置として、流体圧力を電気信号に変換して計測する圧力センサ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のものは、ケース部材の上面に設けられた配置面の外側には、鉛直に立ち上がった対向する一対の長辺側壁部、短辺側から立ち上がった短辺側壁部が設けられている。また、長辺側壁部のテーパ面と配置面との間には下方に貫通した開口部が設けられ、この開口部内には電子回路基板を係止する鉤状のツメ部が設けられている。さらに、長辺側壁部の外側には、係止孔が設けられている。
一方、カバー部材の外側面には、ケース部材の係止孔に係止されるツメ部が設けられている。また、カバー部材の内部には、下方に突出してケース部材の長辺側壁部およびその内側のツメ部間に挿入されるツメ押さえ部が設けられている。
そして、カバー部材のツメ部をケース部材の係止孔にはめ込むことによりケース部材にカバー部材を取り付けた際に、電子回路基板を係止したケース部材のツメ部が広がるのをツメ押さえ部により防止する構成が採られている。

特許第３３５５３０４号公報（第３頁右欄−第８頁左欄）

ところで、上述したような特許文献１に記載のような構成では、ケース部材上面の長辺側壁部のテーパ面と配置面との間には下方に貫通した開口部が設けられ、この開口部内には電子回路基板を係止する鉤状のツメ部が設けられている。このようにケース部材に電子回路基板を係止するツメ部を設けた場合、ツメ部を形成するための開口部の他、開口部下端の内面と係止部とを連続させる柱状部を基板周辺に配置する必要から、基板面積に対してケース面積が大きくなる。
また、カバー部材のツメ部がケース部材に対して中央側から係止される状態に設けられており、このようにツメ部がケース部材に対して中央側から係止される構成では、ツメ部をケース部材中央側に弾性変形させて係止孔にはめ込むため、係止孔を上述した弾性変形可能な大きさにする必要があることから、さらに基板面積に対してのケース面積を大きくしている。

本発明は、上述したような実情に鑑みて、基板に対するケース部材の大型化を抑制可能なセンサ装置を提供することを１つの目的とする。

本発明のセンサ装置は、被取付面に接するケース部材と、このケース部材に取り付けられ被測定流体の状態を計測するセンサ素子が設けられた基板と、前記ケース部材を覆う状態で前記ケース部材に取り付けられるカバー部材と、前記カバー部材を覆う状態で前記ケース部材に取り付けられるホルダ部材と、前記ケース部材に設けられ前記基板の一面が載置される載置部と、前記カバー部材に設けられ前記カバー部材が前記ケース部材に取り付けられた際に前記基板の他面の周縁に当接する形状に形成された当接部と、前記カバー部材に設けられ前記ケース部材に対して外面側から係止可能なツメ部と、前記ホルダ部材または前記ケース部材に設けられ前記ホルダ部材と前記ケース部材を係止可能とする突起部と、前記ホルダ部材に設けられ前記ツメ部の前記ケース部材の外面から離れる方向への移動を抑制するツメ移動抑制部と、を備えたことを特徴とする。

この構成の発明では、被測定流体の状態を計測するセンサ素子が設けられた基板をケース部材に取り付けるとともに、ケース部材に対して外面側からツメ部を係止させてこのケース部材を覆う状態でカバー部材を取り付ける。また、カバー部材がケース部材に取り付けられた際に、カバー部材に設けられた当接部を、載置部に載置された基板の周縁に当接させることが可能となる。そして、突起部によりホルダ部材とケース部材を係止させ、ツメ移動抑制部によりツメ部のケース部材の外面から離れる方向への移動を抑制し、かつ、カバー部材を覆う状態でホルダ部材を取り付ける。
このため、基板の周縁に当接部を当接させることにより、基板をガラスエポキシで構成した場合であっても、カバー部材およびケース部材で固定した際の応力による歪みを抑制可能となる。一方、上述した従来の構成では、ツメ部で基板を係止しているので、基板をガラスエポキシで構成した場合、ツメ部で固定した際の応力による歪みが発生するおそれがある。したがって、基板を良好に固定可能となる。
また、ケース部材に基板を係止するツメ部を設けていないので、このツメ部を形成するための開口部や、開口部下端の内面と係止部とを連続させる柱状部を基板周辺に設ける必要がなく、基板を係止するツメ部を設ける従来の構成と比べて、基板に対するケース部材の大型化を抑制可能となる。
また、カバー部材のツメ部をケース部材に対して外面側から係止可能に設けているので、ツメ部をケース部材に対して中央側に弾性変形可能な大きさの係止孔をケース部材に設ける必要がなくなり、基板に対するケース部材の大型化をより抑制可能となる。

そして、本発明では、前記ホルダ部材は、取付部材により前記被取付面に取り付けられる取付部を備えた構成が好ましい。

この構成の発明では、ホルダ部材に、取付部材により被取付面に取り付けられる取付部を設けている。
このため、取付部の位置が異なる複数のホルダ部材をあらかじめ準備しておくことにより、例えば被取付面上での取付位置などに変更が生じた場合であっても、カバー部材をケース部材から取り外すことなく、ホルダ部材を交換するだけで対応可能となる。
一方、上述した従来の構成では、カバー部材に取付部を設けているので、被取付面の取付位置に変更が生じた場合、カバー部材をケース部材から取り外して別のカバー部材を取り付けることとなり、基板に設けられたセンサ素子などに塵埃が付着するおそれがあり好ましくない。
したがって、例えば被取付面の取付位置に変更が生じた場合であっても、良好に対応可能となる。
また、被取付面の取付位置が異なる仕様が複数存在しても、カバー部材が取り付けられた状態で在庫して出荷時にホルダ部材を取り付けるだけで対応可能となる。
一方、上述した従来の構成では、カバー部材が取り付けられた状態で在庫する際に、被取付面の取付位置が異なる仕様が複数存在する場合、それぞれ異なるカバー部材を取り付ける必要があり、管理が煩わしくなる。
したがって、容易に在庫管理可能となる。

さらに、本発明では、前記取付部は、フランジである構成が好ましい。

この構成の発明では、取付部としてフランジを設けている。
このため、フランジの長さを変更するだけで取付部材が取り付けられる位置を変更でき、仕様変更に容易に対応可能となる。

また、本発明では、前記ホルダ部材は、前記被取付面に取り付けられた際の応力を前記カバー部材および前記ケース部材に伝達しない応力伝達防止部を備えた構成が好ましい。

この構成の発明では、ホルダ部材に、被取付面に取り付けられた際の応力をカバー部材およびケース部材に伝達しない応力伝達防止部を設けている。
このため、センサ素子に、カバー部材およびケース部材を介して、ホルダ部材が被取付面に取り付けられた際の応力が伝達されるのを防止可能となり、より正確に被測定流体の状態を計測可能となる。

さらに、本発明では、前記応力伝達防止部は、前記カバー部材との間に形成された隙間である構成が好ましい。

この構成の発明では、応力伝達防止部として、カバー部材との間に形成された隙間を設けている。
このため、応力伝達防止部として、例えば緩衝部材を設ける構成と比べて、センサ装置の構成の簡略化や軽量化を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る圧力センサ装置を示す斜視図である。図２は、圧力センサ装置の概略構成を示す分解斜視図である。図３は、圧力センサ装置の詳細な構成を示す斜め上方からの分解斜視図である。図４は、圧力センサ装置の詳細な構成を示す斜め下方からの分解斜視図である。図５は、図１のV−V線に沿った断面図である。図６は、図１のVI−VI線に沿った断面図である。図７は、図５のVII−VII線に沿った断面図である。

〔圧力センサ装置の構成〕
まず、圧力センサ装置の構成について説明する。
図１，２において、圧力センサ装置１００は、図示しない被取付面に取り付けられ、被測定流体の状態としての被測定流体の圧力を検出する。具体的には、圧力センサ装置１００は、例えば１００ｋＰａ以下の低圧、あるいは、微圧レンジの被測定圧力を検出する。
圧力センサ装置１００は、被測定流体の圧力を検出する圧力検出部材２００と、この圧力検出部材２００を覆う状態で圧力検出部材２００および図示しない被取付面に取り付けられるホルダ部材７００と、を備えている。

圧力検出部材２００は、図３，４に示すように、被取付面の図示しない挿入孔に挿入配置されるケース部材３００と、このケース部材３００に載置部としてのガスケット３８０を介して取り付けられる電子回路部４００と、この電子回路部４００に取り付けられるセンサキャップ５００と、このセンサキャップ５００に取り付けられるフィルタ５５０と、これらガスケット３８０、電子回路部４００、センサキャップ５００、フィルタ５５０を覆う状態でケース部材３００に取り付けられるカバー部材６００と、を備えている。

ケース部材３００は、絶縁性を有する樹脂材により上面が開口された略正方形箱状に形成されている。
このケース部材３００の底面部（以下、ケース底面部と称す）３１０における左右方向略中央かつ背面部（以下、ケース背面部と称す）３３０側には、図４〜６に示すように、被取付面の挿入孔に挿入される略筒状の継手部３６０が下方に突出する状態で設けられている。この継手部３６０は、略中央に第１の圧力導入口３６１Ａが設けられケース底面部３１０の下面から突出する略円筒状の第１の円筒部３６１と、略中央に第１の圧力導入口３６１Ａに連通する第２の圧力導入口３６２Ａが設けられ第１の円筒部３６１の下端内縁から下方に向けて略円筒状に突出する第２の円筒部３６２と、を備えている。
第２の円筒部３６２の下端側外側面には、先端に従って縮径する状態にテーパ面３６２Ｂが形成されている。

また、ケース底面部３１０の下面には、下方に向けて平面視で略格子状に突出する格子部３１１が一体的に設けられている。具体的には、格子部３１１は、ケース背面部３３０および前面部（以下、ケース前面部と称す）３２０にそれぞれ略沿った第１の線状部３１２と、第１の線状部３１２の中間にこれらと略平行に設けられた第２の線状部３１３と、右面部（以下、ケース右面部と称す）３４０および左面部（以下、ケース左面部と称す）３５０にそれぞれ略沿った第３の線状部３１４と、第３の線状部３１４の間に略等間隔にこれらと略平行に設けられた４個の第４の線状部３１５と、にて、格子状に形成されている。

第１の線状部３１２における長さ方向略中央には、ケース底面部３１０の中央側に略長方形状に凹む形状に屈曲した中央屈曲部３１２Ａが設けられている。この中央屈曲部３１２Ａは、後述するホルダ舌片部７２４，７３４の舌片突起部７２４Ｂ，７３４Ｂの幅寸法よりも若干大きい幅寸法で設けられている。また、中央屈曲部３１２Ａは、突出方向の長さ寸法が、舌片突起部７２４Ｂ，７３４Ｂの奥行寸法より大きくなる形状に形成されている。

第１の線状部３１２におけるケース右面部３４０およびケース左面部３５０側には、ケース底面部３１０の中央側に長方形状に凹む形状に屈曲した側方屈曲部３１２Ｂがそれぞれ設けられている。この側方屈曲部３１２Ｂは、後述するカバーツメ部６６０，６７０のカバーツメ係止部６６３，６７３の幅寸法よりも若干大きい幅寸法に形成されている。さらに、側方屈曲部３１２Ｂは、凹み方向の寸法が、カバーツメ係止部６６３，６７３の厚さ寸法よりも若干大きくなる形状に形成されている。

ケース底面部３１０の上面には、図３，５，６に示すように、上方に向けて平面視で略四角筒状に突出する筒状突出部３１６が設けられている。この筒状突出部３１６のケース背面部３３０に対向する部分の略中央には、継手部３６０の第１の円筒部３６１の内縁形状に対応する円弧状に切り欠かれた円弧切欠部３１６Ａが設けられている。
また、筒状突出部３１６と、ケース背面部３３０、ケース前面部３２０、ケース右面部３４０、および、ケース左面部３５０と、で区画形成される略リング状の部分は、ガスケット３８０が配置されるガスケット配置部３１７とされている。このガスケット配置部３１７は、幅寸法がガスケット３８０の幅寸法よりも大きくなる状態で設けられている。

ケース前面部３２０、ケース背面部３３０の上端側には、図２，３に示すように、下方に向けて長方形状に切り欠かれたケース切欠部３２１，３３１が左右方向に並んでそれぞれ２個ずつ設けられている。これらケース切欠部３２１，３３１は、カバーツメ部６６０，６７０のカバーツメ基部６６１，６７１の幅寸法よりも若干大きい幅寸法に形成されている。

ケース前面部３２０、ケース背面部３３０におけるケース切欠部３２１，３３１からケース底面部３１０にかけての略長方形状の部分には、図６，７に示すように、他の部分よりも厚さ寸法が小さく形成され、カバーツメ板状部６６２，６７２が嵌合されるカバーツメ嵌合部３２２，３３２が所定間隔離れた状態で設けられている。これらカバーツメ嵌合部３２２，３３２は、カバーツメ板状部６６２，６７２の幅寸法よりも若干大きい幅寸法、かつ、カバーツメ板状部６６２，６７２の厚さ寸法と略等しい深さ寸法に形成されている。また、カバーツメ嵌合部３２２，３３２の嵌合部下端面３２２Ａ，３３２Ａは、側方屈曲部３１２Ｂから下方に露出する状態に、かつ、ケース底面部３１０の中央に向けて上方に傾斜する状態に設けられている。

カバーツメ嵌合部３２２，３３２の間の部分は、図２〜４，７に示すように、ホルダ舌片部７２４，７３４の舌片板状部７２４Ａ，７３４Ａに対向するホルダ舌片対向部３２３，３３３とされている。これらホルダ舌片対向部３２３，３３３の上端側には、上方に従ってケース部材３００の中央側に位置する状態で傾斜する対向部傾斜面３２３Ａ，３３３Ａが設けられている。また、ホルダ舌片対向部３２３の下端面（以下、対向部下端面と称す）３２３Ｂ、および、ホルダ舌片対向部３３３の図示しない対向部下端面は、中央屈曲部３１２Ａの下方に露出する状態に設けられている。

ガスケット３８０は、図３〜６に示すように、例えばシリコンゴムなどの弾性変形可能な材料により平面視で略正方形のリング状に形成されている。このガスケット３８０は、ケース底面部３１０の筒状突出部３１６の高さ寸法よりも大きい厚さ寸法に形成されている。すなわち、ガスケット３８０は、ガスケット配置部３１７に配置された際に、上端が筒状突出部３１６の上端よりも上方に位置する形状に形成されている。

電子回路部４００は、図３〜７に示すように、アルミナなどのセラミック材料により外縁形状がガスケット３８０の外縁形状と略等しい略正方形板状に形成された基板４１０を備えている。この基板４１０の中心よりも左側縁４１４側には、上面４１５および下面４１６を貫通する状態で基板貫通孔４１７が開口形成されている。
また、基板４１０の上面４１５には、図示しない配線パターンが設けられている。さらに、基板４１０の上面４１５には、基板貫通孔４１７を覆う状態でセンサ素子としての圧力センサチップ４２０が設けられている。

圧力センサチップ４２０は、上下のガラス基板間に受圧面を備えたシリコンダイアフラムが介装された構成を有し、シリコンダイアフラムに作用する被測定圧力を、そのシリコンダイアフラムに設けられた可動電極と、これに対向するように設けられた上側ガラス基板の固定電極間と、の静電容量変化として検出する静電容量型である。なお、圧力センサチップ４２０として、歪ゲージ型のものも適用できる。圧力センサチップ４２０は、上述したように基板貫通孔４１７を覆う状態で基板４１０に直に実装されており、基板４１０に対して弾性接着剤４１８により固定されている。そして、この弾性接着剤４１８が基板貫通孔４１７の周囲に連続して塗布されることで、基板４１０および圧力センサチップ４２０間のシール材を兼ね、圧力漏れを防止している。また、圧力センサチップ４２０は、可動電極、固定電極がともに外部側に引き出されており、これらの引き出し部分と基板４１０上の配線パターンとがワイヤーボンディングなどで結線されている。

また、基板４１０の上面４１５には、圧力センサチップ４２０に対して右側縁４１３側に隣接する状態で配置されたＩＣ（Integrated Circuit）４３０と、このＩＣ４３０に対して前側縁４１１側に隣接する状態で配置されたコネクタ４４０と、が設けられている。
コネクタ４４０は、カバー部材６００がケース部材３００に取り付けられた際に、カバー部材６００の上端から突出しない高さ寸法を有している。
これらＩＣ４３０およびコネクタ４４０は、例えば半田付けにより基板４１０に実装され、圧力センサチップ４２０からの被測定圧力に対応する出力信号を電気的に処理する。

センサキャップ５００は、例えばゴム材により上面が略閉塞された略長方形筒状に形成され、圧力センサチップ４２０を覆う状態で基板４１０の上面４１５に配置される。具体的には、センサキャップ５００は、略長方形筒状の第１の長方形筒部５１０と、この第１の長方形筒部５１０の内縁から上方に向けて略長方形筒状に突出する第２の長方形筒部５２０と、この第２の長方形筒部５２０の上面を閉塞する上面閉塞部５３０と、を備えている。
第１，第２の長方形筒部５１０，５２０は、平面視で１つの隅部が三角形状に切り欠かれた形状に形成されている。そして、この切り欠かれた部分は、キャップ切欠対応部５１１，５２１とされている。
上面閉塞部５３０には、キャップ切欠対応部５２１に連続しない短辺近傍の位置にキャップ貫通孔５３１が開口形成されている。
そして、センサキャップ５００は、略長方形筒状の略中央に圧力センサチップ４２０が位置し、かつ、キャップ切欠対応部５１１，５２１がコネクタ４４０に対向する状態で、基板４１０の上面４１５に配置される。

フィルタ５５０は、平面視でセンサキャップ５００の上面閉塞部５３０よりも若干小さい形状の薄板状に形成され、後述するキャップ嵌合部６１１のフィルタ配置部６１１Ｃに配置される。

カバー部材６００は、図２〜７に示すように、例えば樹脂材により上面の一部および下面が開口され、ケース部材３００の内部側に嵌合可能な略正方形箱状に形成されている。
このカバー部材６００の前面部（以下、カバー前面部と称す）６２０、背面部（以下、カバー背面部と称す）６３０、右面部（以下、カバー右面部と称す）６４０、および、左面部（以下、カバー左面部と称す）６５０の下端面は、ケース部材３００に取り付けられた際に、基板４１０の上面４１５の周縁全体に当接し、ガスケット３８０が弾性変形するように基板４１０をケース部材３００に押し付け可能な形状を有している。すなわち、カバー前面部６２０、カバー背面部６３０、カバー右面部６４０、および、カバー左面部６５０は、本発明の当接部として機能している。

上面部（以下、カバー上面部と称す）６１０は、上面におけるカバー前面部６２０側を開口する状態で設けられている。この開口された部分は、コネクタ４４０の上端側を外部に露出するためのコネクタ露出部６００Ａとされている。

カバー上面部６１０の下面には、図２〜６に示すように、カバー左面部６５０側から下方に向けて略長方形筒状に突出し、センサキャップ５００が嵌合されるキャップ嵌合部６１１が設けられている。このキャップ嵌合部６１１は、内周面形状がセンサキャップ５００の第２の長方形筒部５２０の外周面形状と略等しい形状、すなわち平面視での１つの隅部にセンサキャップ５００と同様に切り欠かれたカバー切欠対応部６１１Ａを有する形状に形成されている。そして、キャップ嵌合部６１１は、長辺に対応する側面部がカバー左面部６５０と対向し、かつ、カバー切欠対応部６１１Ａがカバー前面部６２０およびカバー右面部６４０の接続部分に対向する状態で設けられている。また、キャップ嵌合部６１１のカバー切欠対応部６１１Ａに連続する短辺には、下端から上端近傍にかけてスリット状に切り欠かれたスリット部６１１Ｂが設けられている。このスリット部６１１Ｂにより、キャップ嵌合部６１１にセンサキャップ５００が嵌合された際に、スリット部６１１Ｂおよびセンサキャップ５００の隙間からフィルタ５５０を介して、圧力センサチップ４２０に大気が導入される。さらに、キャップ嵌合部６１１は、突出基端側の面積が突出先端側の面積よりも若干小さくなる形状に形成されている。そして、この突出基端側の部分は、フィルタ５５０が配置されるフィルタ配置部６１１Ｃとされている。

カバー前面部６２０、カバー背面部６３０には、図１〜４，６，７に示すように、下方に向けて突出する鉤状のカバーツメ部６６０，６７０がケース切欠部３２１，３３１と略等しい間隔離れて左右方向に並んだ状態で設けられている。これらカバーツメ部６６０，６７０は、カバー前面部６２０、カバー背面部６３０の上端側に設けられ軸がカバー部材６００の上下方向と一致する長方形筒状のカバーツメ基部６６１，６７１と、このカバーツメ基部６６１，６７１の下端から下方に向けて長方形板状に延出するカバーツメ板状部６６２，６７２と、このカバーツメ板状部６６２，６７２のカバー部材６００中央側の面から突出するカバーツメ係止部６６３，６７３と、を備えている。

カバーツメ基部６６１，６７１は、ホルダ舌片対向部３２３，３３３の厚さ寸法と略等しい厚さ寸法、かつ、ケース切欠部３２１，３３１の高さ寸法より大きい高さ寸法に形成されている。
カバーツメ板状部６６２，６７２は、カバーツメ嵌合部３２２，３３２の深さ寸法と略等しい厚さ寸法、かつ、カバーツメ嵌合部３２２，３３２および格子部３１１の高さ寸法の和より若干大きい高さ寸法に形成されている。このカバーツメ板状部６６２，６７２は、カバー前面部６２０およびカバー背面部６３０との間に隙間が形成される状態で設けられている。この隙間には、カバー部材６００がケース部材３００に取り付けられた際に、ケース背面部３３０およびケース前面部３２０の上端側が挿入される。また、カバーツメ板状部６６２，６７２は、カバー部材６００の外側に向けて弾性変形可能とされている。
カバーツメ係止部６６３，６７３は、カバーツメ板状部６６２，６７２の下端面からカバー部材６００の中央側に向かうに従って上方に位置する状態で傾斜する案内面６６３Ａ，６７３Ａと、この案内面６６３Ａ，６７３Ａの上端からカバー部材６００の外側に向かうに従って下方に位置する状態で傾斜する係止面６６３Ｂ，６７３Ｂと、を備えている。
係止面６６３Ｂ，６７３Ｂの傾斜角度は、カバーツメ嵌合部３２２，３３２の嵌合部下端面３２２Ａ，３３２Ａの傾斜角度と略等しく設定されている。

そして、カバーツメ部６６０，６７０は、カバーツメ板状部６６２，６７２の外側面がホルダ舌片対向部３２３，３３３の外側面と同一面上に位置する状態でカバーツメ嵌合部３２２，３３２に嵌合し、かつ、係止面６６３Ｂ，６７３Ｂが嵌合部下端面３２２Ａ，３３２Ａに密着する状態でケース部材３００に係止される。すなわち、カバーツメ部６６０，６７０は、ケース部材３００に対して外面側から係止可能な構成を有している。
カバー部材６００は、このようなカバーツメ部６６０，６７０の係止により、ケース部材３００の内部側に嵌合する状態で取り付けられる。
また、このとき、カバー部材６００は、上述したように、下端面にて基板４１０をケース部材３００に押し付ける状態となる。これにより、ケース部材３００に配置されたガスケット３８０が弾性変形して、基板４１０およびケース部材３００の間をシールし、被測定流体の漏れを防止する。

ホルダ部材７００は、図１〜７に示すように、例えば樹脂材によりケース部材３００の外部側に嵌合可能な略正方形筒状に形成されている。
このホルダ部材７００の下端面は、ケース部材３００に取り付けられた際に、ケース部材３００の下端面と同一面となる形状を有している。
また、上端面は、ケース部材３００に取り付けられたカバー部材６００の上端面よりも若干上方に突出する形状を有している。
さらに、内側面は、図５〜７に示すように、ケース部材３００およびカバー部材６００、すなわち圧力検出部材２００との間に応力伝達防止部としての側方隙間７７０が形成される形状に形成されている。具体的には、ホルダ部材７００は、前面部（以下、ホルダ前面部と称す）７２０から背面部（以下、ホルダ背面部と称す）７３０までの長さ寸法が、圧力検出部材２００の前後方向の最大寸法よりも大きい寸法に形成されている。また、右面部（以下、ホルダ右面部と称す）７４０から左面部（以下、ホルダ左面部と称す）７５０までの長さ寸法が、圧力検出部材２００の左右方向の最大寸法よりも大きい寸法に形成されている。そして、この側方隙間７７０は、被取付面に取り付けられた際の応力を、カバー部材６００を介してケース部材３００に伝達しない構成として設けられている。

なお、ここでは、ホルダ部材７００の内側面全体にわたって側方隙間７７０が形成されている場合を図示しているが、圧力検出部材２００がホルダ部材７００の内部で位置決めされずに前後左右方向でがたつくため、例えばホルダ前面部７２０およびホルダ右面部７４０と、圧力検出部材２００と、の間に側方隙間７７０が形成されず、ホルダ背面部７３０およびホルダ左面部７５０と、圧力検出部材２００と、の間のみに側方隙間７７０が形成される場合もある。

ホルダ前面部７２０は、図１〜４，６，７に示すように、略正方形板状に形成され左右方向に所定間隔離れた状態で設けられた２つの側方部７２１と、これら側方部７２１の上端側を連結する長方形板状の連結部７２２と、側方部７２１および連結部７２２の上端からホルダ部材７００の中央側に向けて鍔状に設けられた前鍔部７２３と、この前鍔部７２３の連結部７２２に対応する位置から下方に向けて突出する鉤状のホルダ舌片部７２４と、にて、略長方形板状に形成されている。

側方部７２１は、ホルダ部材７００がケース部材３００に取り付けられた際に、ケース前面部３２０に当接しない形状に形成されている。この側方部７２１には、ホルダ部材７００の中央側に向けて突出し、ホルダ部材７００がケース部材３００に取り付けられた際にカバーツメ部６６０の外側面に対向するツメ移動規制部としての側方突出部７２１Ａがそれぞれ２個ずつ設けられている。この側方突出部７２１Ａは、カバーツメ部６６０の右側縁および左側縁に対応する位置にそれぞれ沿って上下方向に延びる線状に設けられている。また、側方突出部７２１Ａとカバーツメ部６６０との間には、側方隙間７７０が適宜形成される。

前鍔部７２３は、左右方向両隅部に設けられた前隅鍔部７２３Ａと、これら前隅鍔部７２３Ａの間に設けられ前隅鍔部７２３Ａよりも中央側への突出寸法が小さい前中鍔部７２３Ｂと、を備えている。

ホルダ舌片部７２４は、前中鍔部７２３Ｂの下端面から下方に向けて長方形板状に延出する舌片板状部７２４Ａと、この舌片板状部７２４Ａのホルダ部材７００中央側の面から突出する舌片突起部７２４Ｂと、を備えている。
舌片板状部７２４Ａは、側方部７２１の間隔よりも小さい幅寸法、かつ、側方部７２１の下端から下方に突出しない長さ寸法に形成されている。
舌片突起部７２４Ｂは、舌片板状部７２４Ａの下端面からホルダ部材７００の中央側に向かうに従って上方に位置する状態で傾斜する図示しない案内面と、この案内面の上端に水平に設けられた図示しない係止面と、を備えている。

ホルダ部材７００のホルダ右面部７４０、ホルダ左面部７５０は、長方形板状に形成され、ケース部材３００に取り付けられた際にケース右面部３４０、ケース左面部３５０の外側面に対向する状態で設けられている。このホルダ右面部７４０、ホルダ左面部７５０の上端には、ホルダ部材７００の中央側に向けて鍔状に設けられた横鍔部７４１，７５１が設けられている。
横鍔部７４１，７５１は、図１，５，６に示すように、ケース部材３００に取り付けられた際に、コネクタ４４０やカバー部材６００との間に応力伝達防止部としての上方隙間７７１が形成される形状に形成されている。この上方隙間７７１は、側方隙間７７０と同様に、被取付面に取り付けられた際の応力を、コネクタ４４０やカバー部材６００を介してケース部材３００に伝達しない構成として設けられている。
具体的には、横鍔部７４１，７５１は、ホルダ前面部７２０側から順次設けられた、前面側鍔部７４１Ａ，７５１Ａと、この前面側鍔部７４１Ａ，７５１Ａよりも突出寸法が大きいコネクタ鍔部７４１Ｂ，７５１Ｂと、前面側鍔部７４１Ａ，７５１Ａと突出寸法が略等しい中側鍔部７４１Ｃ，７５１Ｃと、この中側鍔部７４１Ｃ，７５１Ｃよりも突出寸法が大きい背面側鍔部７４１Ｄ，７５１Ｄと、を備えている。
なお、コネクタ４４０がケース部材３００のケース右面部３４０側に位置しているため、コネクタ鍔部７５１Ｂの突出寸法は、コネクタ鍔部７４１Ｂよりも大きく設定されている。

ホルダ右面部７４０、ホルダ左面部７５０と、ケース右面部３４０、ケース左面部３５０と、の間には、側方隙間７７０が適宜形成される。また、ホルダ右面部７４０、ホルダ左面部７５０の下端におけるホルダ背面部７３０側には、図１〜５，７に示すように、ホルダ部材７００の外方に向けて三角形板状に突出し、被取付面に取り付けられる取付部としてのフランジ７６０が設けられている。このフランジ７６０の突出先端側には、例えばねじなどの図示しない取付部材が挿通される取付部材挿通孔７６１が開口形成されている。

ホルダ背面部７３０は、ホルダ前面部７２０の側方部７２１と略等しい構成の２つのツメ移動規制部としての側方部７３１と、これら側方部７３１の上端側を連結する長方形板状の連結部７３２と、この連結部７３２から下方に向けて突出する鉤状のホルダ舌片部７３４と、にて、略長方形板状に形成されている。

側方部７３１は、ケース部材３００に取り付けられた際にケース背面部３３０およびカバーツメ部６７０の外側面に対向する状態で設けられている。また、側方部７３１とカバーツメ部６７０との間には、側方隙間７７０が適宜形成される。
ホルダ舌片部７３４は、ホルダ舌片部７２４と同様に、舌片板状部７３４Ａと、舌片突起部７３４Ｂと、を備えている。また、舌片突起部７３４Ｂは、案内面７３４Ｂ１と、係止面７３４Ｂ２と、を備えている。

そして、ホルダ舌片部７２４，７３４は、舌片板状部７２４Ａ，７３４Ａがホルダ舌片対向部３２３，３３３に対向し、かつ、舌片突起部７２４Ｂ，７３４Ｂの図示しない係止面、係止面７３４Ｂ２が対向部下端面３２３Ｂ、図示しない対向部下端面に対向する状態でケース部材３００に係止される。すなわち、舌片突起部７２４Ｂ，７３４Ｂは、ケース部材３００に対して外面側から係止可能な構成を有している。
ホルダ部材７００は、このようなホルダ舌片部７２４，７３４の舌片突起部７２４Ｂ，７３４Ｂの係止により、ケース部材３００の外部側に嵌合する状態で取り付けられる。

〔圧力センサ装置の組み立て動作〕
次に、圧力センサ装置１００の組み立て動作について説明する。
まず、カバー部材６００のフィルタ配置部６１１Ｃにフィルタ５５０を配置し、キャップ嵌合部６１１にセンサキャップ５００を嵌合させる。また、ケース部材３００のガスケット配置部３１７に、ガスケット３８０を配置する。この後、このガスケット３８０上に、基板４１０に圧力センサチップ４２０、ＩＣ４３０などを配置した電子回路部４００を載置する。
そして、カバー部材６００をケース部材３００に取り付ける作業、すなわち圧力検出部材２００を組み立てる作業を実施する。

このカバー部材６００を取り付ける際、カバーツメ部６６０，６７０の案内面６６３Ａ，６７３Ａがケース部材３００のカバーツメ嵌合部３２２，３３２に接触する。この後、カバー部材６００がさらに押し込まれることで、カバーツメ部６６０，６７０が外側に開いて、下端がカバーツメ嵌合部３２２，３３２の下端に到達する。そして、カバーツメ部６６０，６７０の係止面６６３Ｂ，６７３Ｂは、カバーツメ嵌合部３２２，３３２の嵌合部下端面３２２Ａ，３３２Ａで係止される。すなわち、カバーツメ部６６０，６７０は、ケース部材３００に対して外面側から係止される。

また、カバー部材６００が押し込まれると、カバー部材６００の下端面で、基板４１０が下方に押し込まれる。この基板４１０の押し込みにより、ガスケット３８０が上下方向に縮む状態で弾性変形する。そして、カバーツメ部６６０，６７０がカバーツメ嵌合部３２２，３３２に係止されると、弾性変形したガスケット３８０は、基板４１０およびケース部材３００間のシール材となり、基板４１０は、カバー部材６００の下端面と、ガスケット３８０の上端面と、により挟み込まれた状態で強固に固定される。

この後、この組み立てられた圧力検出部材２００に、ホルダ部材７００を取り付ける。
このホルダ部材７００を取り付ける際、カバー部材６００の取り付け時と同様に、ホルダ部材７００の押し込みに伴い、ホルダ舌片部７２４，７３４が外側に開き、下端がホルダ舌片対向部３２３，３３３の下端に到達する。そして、ホルダ舌片部７２４，７３４は、舌片突起部７２４Ｂ，７３４Ｂが中央屈曲部３１２Ａの凹んだ部分に位置して係止される。すなわち、ホルダ舌片部７２４，７３４の舌片突起部７２４Ｂ，７３４Ｂは、ケース部材３００に対して外面側から係止される。

〔圧力センサ装置の作用効果〕
このような本実施の形態によれば、以下のような作用効果がある。

（１）圧力センサ装置１００を組み立てる際、基板４１０をケース部材３００に取り付けるとともに、ケース部材３００に対して外面側からカバーツメ部６６０，６７０を係止させてケース部材３００を覆う状態でカバー部材６００を取り付ける。そして、ホルダ舌片部７２４，７３４の舌片突起部７２４Ｂ，７３４Ｂによりホルダ部材７００とケース部材３００を係止させ、側方突出部７２１Ａ、側方部７３１によりカバーツメ部６６０，６７０のケース部材３００の外面から離れる方向への移動を抑制し、かつ、カバー部材６００を覆う状態でホルダ部材７００を取り付ける。
このため、ケース部材３００に基板４１０を係止するツメ部を設けていないので、このツメ部を形成するための開口部や、開口部下端の内面と係止部とを連続させる柱状部を基板４１０周辺に設ける必要がなく、基板を係止するツメ部を設ける従来の構成と比べて、基板４１０に対するケース部材３００の大型化を抑制できる。
また、カバーツメ部６６０，６７０をケース部材３００に対して外面側から係止可能に設けているので、カバーツメ部６６０，６７０をケース部材３００に対して中央側に弾性変形可能な大きさの係止孔をケース部材３００に設ける必要がなくなり、基板４１０に対するケース部材３００の大型化をより抑制できる。

（２）ホルダ部材７００に、取付部材により被取付面に取り付けられるフランジ７６０を設けている。
このため、フランジ７６０の位置が異なる複数のホルダ部材７００をあらかじめ準備しておくことにより、例えば被取付面上での取付位置に変更が生じた場合であっても、カバー部材６００をケース部材３００から取り外すことなく、ホルダ部材７００を交換するだけで対応できる。
したがって、例えば被取付面の取付位置に変更が生じた場合であっても、良好に対応できる。
また、被取付面の取付位置が異なる仕様が複数存在しても、カバー部材６００が取り付けられた状態で在庫して出荷時にホルダ部材７００を取り付けるだけで対応でき、容易に在庫管理できる。

（３）本発明の取付部として、フランジ７６０を設けている。
このため、フランジ７６０の長さを変更するだけで取付部材が取り付けられる位置を変更でき、仕様変更に容易に対応できる。

（４）ホルダ部材７００に、被取付面に取り付けられた際の応力をカバー部材６００およびケース部材３００に伝達しない側方隙間７７０、および上方隙間７７１を設けている。
このため、圧力センサチップ４２０に、カバー部材６００およびケース部材３００を介して、ホルダ部材７００が被取付面に取り付けられた際の応力が伝達されるのを防止でき、より正確に被測定流体の状態を計測できる。

（５）本発明の応力伝達防止部として、圧力検出部材２００との間に側方隙間７７０、および上方隙間７７１を形成している。
このため、被取付面に取り付けられた際の応力をカバー部材６００およびケース部材３００に伝達しない構成として、例えば緩衝部材を設ける構成と比べて、圧力センサ装置１００の構成の簡略化や軽量化を図ることができる。

（６）カバー部材６００がケース部材３００に取り付けられた際に、カバー部材６００の下端面をガスケット３８０に載置された基板４１０の周縁全体に当接させる構成としている。
このため、基板４１０の周縁全体にカバー部材６００の下端面を当接させることにより、基板４１０をガラスエポキシで構成した場合であっても、カバー部材６００およびケース部材３００で固定した際の応力による歪みを抑制でき、基板４１０を良好に固定できる。

〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の改良ならびに設計の変更などが可能である。

すなわち、ホルダ前面部７２０の側方部７２１に側方突出部７２１Ａを設けずに、側方部７２１を直接的にカバーツメ部６６０に対向させる構成としてもよい。
また、ホルダ背面部７３０の側方部７３１に、側方突出部７２１Ａと同様の構成を設けてもよい。
さらに、ケース部材３００に、ケース部材３００とホルダ部材７００を係止可能な突起部を設けてもよい。

そして、ホルダ部材７００に、フランジ７６０を設けない構成としてもよい。
また、フランジ７６０の形状としては、三角形板状に限らず、四角形板状、半円板状など、他の形状としてもよい。
さらに、フランジ７６０に取付部材挿通孔７６１を設けずに、フランジ７６０の外縁に当接する状態でねじなどを螺合させて、被取付面に取り付ける構成としてもよい。

そして、ホルダ部材７００を、被取付面に取り付けられた際の応力をカバー部材６００およびケース部材３００に伝達する状態でケース部材３００に取り付ける構成としてもよい。
また、側方隙間７７０、および上方隙間７７１のうち、少なくともいずれか１つを設けない構成としてもよい。
さらに、応力伝達防止部としては、例えばゴムやスポンジなどの緩衝部材を設ける構成としてもよい。
そして、カバー部材６００の下端面を、基板４１０の周縁に沿って略等間隔で当接可能な形状、一部が当接可能な形状、あるいは周縁に全く当接させない形状としてもよい。

さらに、図８に示すような構成としてもよい。
この図８に示す圧力センサ装置１１０は、ケース部材８００およびカバー部材６００を有する圧力検出部材２１０と、ホルダ部材９００と、を備えている。
ケース部材８００は、ケース底面部３１０と、ケース前面部８２０と、ケース背面部８３０と、ケース右面部８４０と、ケース左面部８５０と、を備えている。ケース底面部３１０に設けられた格子部８１１の第１の線状部８１２には、略半円状に凹む形状に屈曲した中央屈曲部８１２Ａが設けられている。ケース前面部８２０には、ホルダ舌片対向部８２３が設けられている。このホルダ舌片対向部８２３の下端側には、上端側に向けて略半円板状に切り欠き形成された切欠部８２３Ｂが設けられている。また、ケース背面部８３０の図示しないホルダ舌片対向部にも、同様の切欠部が設けられている。
ホルダ部材９００のホルダ前面部９２０およびホルダ背面部９３０には、ホルダ舌片部９２４，９３４が設けられている。これらホルダ舌片部９２４，９３４は、舌片板状部９２４Ａ，９３４Ａと、舌片板状部９２４Ａ，９３４Ａの下端側から内部に向けて円板状に突出する舌片突起部９２４Ｂ，９３４Ｂと、を備えている。
そして、舌片突起部９２４Ｂ，９３４Ｂが中央屈曲部８１２Ａの凹んだ部分、切欠部８２３Ｂ、図示しない切欠部内に位置して係止され、ホルダ部材９００が圧力検出部材２１０に取り付けられる。
このような構成にしても、基板４１０に対するケース部材８００の大型化を抑制できる。

本発明を、流量、温度など、被測定流体の圧力以外の状態を計測する構成に適用してもよい。

その他、本発明は上述の実施の形態における具体的な構造および手順に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、設計の変更などは本発明に含まれるものである。

本発明は、被測定流体の状態を計測するセンサ装置に利用することができる。

本発明の一実施の形態に係る圧力センサ装置を示す斜視図である。前記一実施の形態における圧力センサ装置の概略構成を示す分解斜視図である。前記一実施の形態における圧力センサ装置の詳細な構成を示す斜め上方からの分解斜視図である。前記一実施の形態における圧力センサ装置の詳細な構成を示す斜め下方からの分解斜視図である。前記一実施の形態における図１のV−V線に沿った断面図である。前記一実施の形態における図１のVI−VI線に沿った断面図である。前記一実施の形態における図５のVII−VII線に沿った断面図である。本発明の他の実施の形態に係る圧力センサ装置の詳細な構成を示す斜め下方からの分解斜視図である。

符号の説明

１００，１１０…圧力センサ装置
３００，８００…ケース部材
３８０…載置部としてのガスケット
４１０…基板
４２０…センサ素子としての圧力センサチップ
６００…カバー部材
６２０…当接部としてのカバー前面部
６３０…当接部としてのカバー背面部
６４０…当接部としてのカバー右面部
６５０…当接部としてのカバー左面部
６６０，６７０…カバーツメ部
７００，９００…ホルダ部材
７２１Ａ…ツメ移動規制部としての側方突出部
７２４Ｂ，７３４Ｂ，９２４Ｂ，９３４Ｂ…舌片突起部
７３１…ツメ移動規制部としての側方部
７６０…取付部としてのフランジ
７７０…応力伝達防止部としての側方隙間
７７１…応力伝達防止部としての上方隙間

Claims

被取付面に接するケース部材と、
このケース部材に取り付けられ被測定流体の状態を計測するセンサ素子が設けられた基板と、
前記ケース部材を覆う状態で前記ケース部材に取り付けられるカバー部材と、
前記カバー部材を覆う状態で前記ケース部材に取り付けられるホルダ部材と、
前記ケース部材に設けられ前記基板の一面が載置される載置部と、
前記カバー部材に設けられ前記カバー部材が前記ケース部材に取り付けられた際に前記基板の他面の周縁に当接する形状に形成された当接部と、
前記カバー部材に設けられ前記ケース部材に対して外面側から係止可能なツメ部と、
前記ホルダ部材または前記ケース部材に設けられ前記ホルダ部材と前記ケース部材を係止可能とする突起部と、
前記ホルダ部材に設けられ前記ツメ部の前記ケース部材の外面から離れる方向への移動を抑制するツメ移動抑制部と、
を備えたことを特徴とするセンサ装置。
請求項１に記載のセンサ装置であって、
前記ホルダ部材は、取付部材により前記被取付面に取り付けられる取付部を備えた
ことを特徴とするセンサ装置。
請求項２に記載のセンサ装置であって、
前記取付部は、フランジである
ことを特徴とするセンサ装置。
請求項２または請求項３に記載のセンサ装置であって、
前記ホルダ部材は、前記被取付面に取り付けられた際の応力を前記カバー部材および前記ケース部材に伝達しない応力伝達防止部を備えた
ことを特徴とするセンサ装置。
請求項４に記載のセンサ装置であって、
前記応力伝達防止部は、前記カバー部材との間に形成された隙間である
ことを特徴とするセンサ装置。