JP4708711B2 - 圧力センサ - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態を適用した圧力センサについて説明する。この圧力センサは、例えば車両に備えられるエンジンの各気筒に備えられるピストンの先端位置に備えられ、各気筒内の燃料圧の測定に用いられる。図1に、本実施形態における圧力センサの断面構成を示す。また、図2に、図1に示す圧力センサの部分拡大図を示す。以下、図1、図2に基づき、本実施形態の圧力センサの構成について説明する。
上記実施形態では、半球3をボス部2への荷重印加部材として用いたが、必ずしも半球である必要はなく、例えば、図9に示されるように円柱状の部材40を用いても良い。
6…コンタクト部、7、8…電極、9…N+型層、10…裏面電極、
11…円筒状部材、12…位置決め部材、13…導電性接着剤、14…支持部材、
15…電気配線、16a〜16c…第1〜第3円筒部材、
17…メタルダイアフラム、18…荷重伝達部材。
Claims (5)
- 円筒状部材(11)と、
前記円筒状部材(11)内に配置され、ゲージ抵抗(5)が形成されたセンサチップ(1)と、
前記円筒状部材(11)内において、前記ゲージ抵抗(5)の上に配置されたボス部(2)と、
前記円筒状部材(11)のうち前記センサチップ(1)に対して前記ボス部(2)と反対側に備えられ、測定対象となる圧力が加えられるとそれに応じて歪むメタルダイアフラム(17)と、
前記メタルダイアフラム(17)と前記ボス部(2)との間に配置されて前記メタルダイアフラム(17)の歪みに応じて移動し、前記メタルダイアフラム(17)に加えられた圧力に応じた荷重を前記ボス部(2)へ伝える荷重伝達部材(18)と、前記荷重伝達部材(18)と前記ボス部(2)との間に備えられ、前記荷重伝達部材(18)から前記ボス部(2)への荷重の伝達を行う荷重印加部材(3)とを有し、
前記メタルダイアフラム(17)の歪みに基づいて、前記荷重伝達部材(18)、前記荷重印加部材(3)および前記ボス部(2)に伝えられた荷重が前記ゲージ抵抗(5)に加えられることで前記ゲージ抵抗(5)の抵抗値が変化し、その抵抗値変化に基づいて、前記メタルダイアフラム(17)に加えられた前記圧力の測定を行うようになっており、
前記ゲージ抵抗(5)および前記ボス部(2)を前記荷重伝達部材(18)からの荷重の伝達方向から見たときに、前記ゲージ抵抗(5)の面積が前記ボス部(2)の面積よりも大きくされており、前記ゲージ抵抗(5)内に前記ボス部(2)が完全に収められた構
成となっていることを特徴とする圧力センサ。 - 円筒状部材(11)と、
前記円筒状部材(11)内に配置され、ゲージ抵抗(5)が形成されたセンサチップ(1)と、
前記円筒状部材(11)内において、前記ゲージ抵抗(5)の上に配置されたボス部(2)と、
前記円筒状部材(11)のうち前記センサチップ(1)に対して前記ボス部(2)と反対側に備えられ、測定対象となる圧力が加えられるとそれに応じて歪むメタルダイアフラム(17)と、
前記メタルダイアフラム(17)と前記ボス部(2)との間に配置されて前記メタルダイアフラム(17)の歪みに応じて移動し、前記メタルダイアフラム(17)に加えられた圧力に応じた荷重を前記ボス部(2)へ伝える荷重伝達部材(18)と、前記荷重伝達部材(18)と前記ボス部(2)との間に備えられ、前記荷重伝達部材(18)から前記ボス部(2)への荷重の伝達を行う荷重印加部材(3)とを有し、
前記メタルダイアフラム(17)の歪みに基づいて、前記荷重伝達部材(18)、前記荷重印加部材(3)および前記ボス部(2)に伝えられた荷重が前記ゲージ抵抗(5)に加えられることで前記ゲージ抵抗(5)の抵抗値が変化し、その抵抗値変化に基づいて、前記メタルダイアフラム(17)に加えられた前記圧力の測定を行うようになっており、
前記ゲージ抵抗(5)および前記ボス部(2)を前記荷重伝達部材(18)からの荷重の伝達方向から見たときに、前記ゲージ抵抗(5)の方が前記ボス部(2)よりも前記円筒状部材の中心軸を中心とした径方向のサイズが大きなサイズで構成されていることを特徴とする圧力センサ。 - 前記ゲージ抵抗(5)および前記ボス部(2)を前記荷重伝達部材(18)からの荷重の伝達方向から見たときに、前記ゲージ抵抗(5)の面積が前記ボス部(2)の面積よりも大きくされており、前記ゲージ抵抗(5)内に前記ボス部(2)が収められた構成となっていることを特徴とする請求項2に記載の圧力センサ。
- 前記円筒状部材(11)内に配置される円柱形の位置決め部材(12)を有し、
この位置決め部材(12)は、前記円筒状部材(11)の内径と等しい外径を有して構成されていると共に、前記荷重の伝達方向から見た上面形状が正方形とされた前記センサチップ(1)が収容され、かつ、前記位置決め部材(12)の中央が中心となる上面形状正方形の空洞部にて構成されたセンサチップ収容部(20b)と、前記荷重伝達部材(18)が収容され、かつ、前記センサチップ収容部(20b)が構成する前記正方形の各辺と45度ズレた各辺を有する上面形状正方形の荷重伝達部材収容部(20a)と、を有していることを特徴とする請求項2または3に記載の圧力センサ。 - 前記ボス部(2)は、前記荷重伝達部材(18)からの荷重の伝達方向から見たときの上面形状が円形を成しており、
前記ゲージ抵抗(5)は、前記荷重伝達部材(18)からの荷重の伝達方向から見たときの上面形状が正方形を成しており、
前記ボス部(2)の直径は、前記ゲージ抵抗(5)の一辺の長さと同じないし若干小さくされていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の圧力センサ。
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