JP5157797B2 - Pressure sensor - Google Patents
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Description
本発明は、センサ素子を収納する圧力検出室をコネクタケースとハウジングとを組み付けることにより形成し、この圧力検出室をコネクタケースとハウジングとにより挟まれた部材で気密封止するようにした圧力センサに関するものである。 The present invention provides a pressure sensor in which a pressure detection chamber for housing a sensor element is formed by assembling a connector case and a housing, and the pressure detection chamber is hermetically sealed by a member sandwiched between the connector case and the housing. It is about.
従来より、センサ素子を搭載したコネクタケースをハウジングに形成した凹部に収容し、ハウジングの凹部の開口端をかしめることで、コネクタケースとハウジングとを一体に組みつけた圧力センサが開示されている(例えば、特許文献1参照)。この圧力センサでは、センサ素子が直接測定媒体に曝されないように、メタルダイアフラムで覆われた圧力検出室内にセンサ素子を収容し、メタルダイアフラムに加えられた圧力がセンサ素子に伝達されるように、圧力検出室内を圧力伝達部材となるオイルで充填させている。そして、圧力検出室内に充填されたオイルがコネクタケースとメタルダイアフラムとの間の隙間を通じて漏れないように、これらの間に圧力検出室を囲むように耐オイル性を有するシリコーンゴム等で構成されたOリングを配置し、圧力検出室を気密封止している。 Conventionally, a pressure sensor has been disclosed in which a connector case on which a sensor element is mounted is housed in a recess formed in a housing, and the connector case and the housing are assembled together by caulking the opening end of the recess in the housing. (For example, refer to Patent Document 1). In this pressure sensor, the sensor element is accommodated in a pressure detection chamber covered with a metal diaphragm so that the sensor element is not directly exposed to the measurement medium, and the pressure applied to the metal diaphragm is transmitted to the sensor element. The pressure detection chamber is filled with oil serving as a pressure transmission member. The oil filled in the pressure detection chamber is made of oil-resistant silicone rubber or the like so as to surround the pressure detection chamber between the connector case and the metal diaphragm so as not to leak through the gap between the connector case and the metal diaphragm. An O-ring is arranged to hermetically seal the pressure detection chamber.
このような圧力センサでは、メタルダイヤフラムに圧力が印加されると、圧力検出室内を充填するオイルを介してセンサ素子に圧力が印加され、センサ素子が圧力に応じたセンサ信号を出力することで圧力の検出が行われる。
しかしながら、上記した圧力センサでは、ハウジングのうちコネクタケースが収容される凹部の開口端をかしめることにより、ハウジングとコネクタケースとを一体に組付けているため、コネクタケースとハウジングとの間の隙間等による空気室が形成されたり、それぞれの線膨張係数差で隙間等が出来空気室を形成することになる。このため、この空気室内に水が浸入することがある。例えば、圧力センサの使用環境が高温から常温に変化したときに結露水が発生すると、空気室内の圧力がセンサ外部よりも低くなっているため、容易に空気室に吸い込まれることになる。そして、圧力センサの使用環境が再び常温から高温に変化すると、空気室内に引き込まれた水滴等が水蒸気へと変化する。このとき、圧力検出室の圧力が空気室の圧力より低いと、オイル封止のみを考慮したOリングの水蒸気透過性が高いため、空気室内の水蒸気が圧力検出室に侵入し、圧力検出室内の圧力を変動させ、センサ素子からのセンサ出力を変動させてしまうという問題がある。 However, in the above-described pressure sensor, since the housing and the connector case are assembled together by caulking the opening end of the recess in the housing in which the connector case is accommodated, there is a gap between the connector case and the housing. Thus, an air chamber is formed, or a gap or the like is formed due to a difference in linear expansion coefficient between them, thereby forming an air chamber. For this reason, water may enter the air chamber. For example, when condensed water is generated when the usage environment of the pressure sensor changes from high temperature to room temperature, the pressure in the air chamber is lower than the outside of the sensor, so that it is easily sucked into the air chamber. And when the usage environment of a pressure sensor changes from normal temperature to high temperature again, the water drop etc. which were drawn in in the air chamber will change into water vapor | steam. At this time, if the pressure in the pressure detection chamber is lower than the pressure in the air chamber, the water vapor permeability of the O-ring considering only oil sealing is high, so that water vapor in the air chamber enters the pressure detection chamber, There is a problem that the sensor output from the sensor element is changed by changing the pressure.
本発明は上記点に鑑みて、水蒸気が圧力検出室内に侵入することを抑制し、センサ素子からのセンサ出力が変動してしまうことを防止できる圧力センサを提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a pressure sensor that can prevent water vapor from entering the pressure detection chamber and prevent fluctuations in sensor output from the sensor element.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、第1のケース(10)には、先端面(10a)と対向する面であって、第2のケース(30)との固定を行うための固定面(10b)が備えられ、第2のケース(30)には第1のケース(10)を先端面(10a)側から収容し、底面が一面(30b)とされた収容凹部(30a)が備えられ、該収容凹部(30a)の端部が固定面(10b)側にかしめられたかしめ部(36)により、第2のケース(30)と第1のケース(10)とが一体的に固定され、第1のケース(10)のうち収容凹部(30a)に収容される部分と第2のケース(30)のうち収容凹部(30a)を構成する部分の内壁面との間の隙間により空気室(50)が形成されていると共に、第1のケース(10)と第2のケース(20)の少なくともいずれか一方には、空気室(50)と第1のケース(10)および第2のケース(20)の外部とを連通させる連通路が形成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first case (10) is a surface facing the distal end surface (10a) and fixed to the second case (30). An accommodation recess provided with a fixed surface (10b) for carrying out, the first case (10) is accommodated in the second case (30) from the front end surface (10a) side, and the bottom surface is a single surface (30b) (30a) and the second case (30) and the first case (10) by the caulking part (36) with the end of the accommodating recess (30a) caulked to the fixed surface (10b) side. Are integrally fixed, and a portion of the first case (10) that is accommodated in the accommodating recess (30a) and an inner wall surface of the portion of the second case (30) that constitutes the accommodating recess (30a). An air chamber (50) is formed by a gap therebetween, and the first case (10 When the second casing in at least one of (20) communicating passage for communicating the outside of the air chamber (50) and the first case (10) and second case (20) is formed It is characterized by that.
このように、空気室(50)と第1のケース(10)および第2のケース(20)の外部とを連通させる連通路を備えている。このため、空気室(50)内に水が浸入しても、連通路を通じてその水を排出することが可能となる。したがって、圧力センサの温度変化に伴って水蒸気が圧力検出室(40)内に侵入することを抑制できる。これにより、センサ素子(20)からのセンサ出力が変動してしまうことを防止することが可能となる。 Thus, a communication path for communicating the outside of the air chamber (50) and the first case (10) and second case (20). Thus, when water enters into the air chamber (50), it is possible to discharge the water through the communicating path. Therefore, it can suppress that water vapor | steam penetrate | invades in a pressure detection chamber (40) with the temperature change of a pressure sensor. Thereby, it is possible to prevent the sensor output from the sensor element (20) from fluctuating.
具体的には、請求項1に記載の発明では、第2のケース(30)における収容凹部(30a)を構成する部分の側壁に、複数の貫通穴(37)を形成することにより連通路としており、複数の貫通穴(37)をかしめ部(36)に形成している。このように、第1のケース(10)を第2のケース(30)の収容凹部(30a)に収容する際の挿入方向が長手方向とされる長円形状もしくは楕円形状にて複数の貫通穴(37)を構成すれば、かしめによって折り曲げられても、折り曲げ後にも開口面積を十分に取ることが可能となる。
Specifically, in the invention according to
また、請求項3に記載したように、第1のケース(10)のうち収容凹部(30a)に収容される部分に、空気室(50)に接続されると共に、先端面(10a)から固定面(10b)に至り、かつ、かしめ部(36)から少なくとも一部が露出させられるように、連通路となるスリット(10c)を形成することもできる。 In addition, as described in claim 3 , a portion of the first case (10) that is accommodated in the accommodating recess (30a) is connected to the air chamber (50) and fixed from the distal end surface (10a). A slit (10c) serving as a communication path may be formed so as to reach the surface (10b) and be at least partially exposed from the caulking portion (36).
さらに、請求項4に記載したように、第1のケース(10)のうちの固定面(10b)に、かしめ部(36)から少なくとも一部が露出させられ、かつ、空気室(50)に至るように、連通路となるスリット(10c)を形成することもできる。 Furthermore, as described in claim 4 , at least a part of the first case (10) is exposed from the caulking portion (36) to the fixed surface (10b), and the air chamber (50) is exposed. The slit (10c) used as a communicating path can also be formed so that it may reach.
これらの場合、例えば、請求項5に記載したように、第1のケース(10)における固定面(10b)の外縁部のうちスリット(10c)と対応する位置が凹部(36a)とされ、固定面(10b)の外縁部のうちスリット(10c)と対応していない位置が凸部(36b)とされた構造により、かしめ部(36)を構成することができる。また、この場合、請求項6に記載したように、固定面(10b)のうちかしめ部(36)の凸部(36b)と対応する場所を凸部(10d)とすることで、より強固なかしめ固定が行われるようにすることができる。 In these cases, for example, as described in claim 5 , the position corresponding to the slit (10 c) in the outer edge portion of the fixing surface (10 b) in the first case (10) is the concave portion (36 a), and is fixed. The caulking portion (36) can be configured by a structure in which the position of the outer edge portion of the surface (10b) not corresponding to the slit (10c) is a convex portion (36b). Further, in this case, as described in claim 6 , by making the place corresponding to the convex part (36b) of the caulking part (36) in the fixed surface (10b) as the convex part (10d), it is stronger. Caulking can be fixed.
また、請求項7に記載したように、第1のケース(10)のうち収容凹部(30a)に収容される部分に、連通路として先端面(10a)から固定面(10b)に至る貫通孔(10e)を形成し、該貫通孔(10e)の少なくとも一部をかしめ部(36)から露出させるようにすることもできる。 In addition, as described in claim 7 , a through hole extending from the front end surface (10a) to the fixed surface (10b) as a communication path in a portion of the first case (10) that is accommodated in the accommodation recess (30a). (10e) may be formed, and at least a part of the through hole (10e) may be exposed from the caulking portion (36).
さらに、請求項8に記載したように、第1のケース(10)のうち固定面(10b)に形成され、空気室(50)に接続される溝部(10f)と、かしめ部(36)に形成され、溝部(10f)に連通する貫通孔(38)と、を備え、溝部(10f)および貫通穴(38)により連通路が構成されるようにすることもできる。 Furthermore, as described in claim 8 , the groove (10f) formed on the fixed surface (10b) of the first case (10) and connected to the air chamber (50), and the caulking portion (36) A through hole (38) that is formed and communicates with the groove (10f), and the communication path may be configured by the groove (10f) and the through hole (38).
この場合、例えば、請求項9に記載したように、溝部(10f)を、かしめ部(36)に沿って形成された環状溝部(10g)および環状溝部(10g)から空気室(50)に至るように径方向外方に向けて延設された径方向溝部(10h)とを有した構成とすることができる。 In this case, for example, as described in claim 9 , the groove (10f) extends from the annular groove (10g) and the annular groove (10g) formed along the caulking portion (36) to the air chamber (50). Thus, it can be set as the structure which has the radial direction groove part (10h) extended toward radial direction outward.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
本発明の一実施形態が適用された圧力センサについて説明する。図1に、本実施形態にかかる圧力センサS1の断面図を示し、この図に基づいて説明する。なお、この圧力センサS1は、例えば、自動車に搭載され自動車のエアコンの冷媒配管内の冷媒圧力やディーゼル車の排気洗浄フィルタであるDPFの差圧計測等の検出に用いられる。
(First embodiment)
A pressure sensor to which an embodiment of the present invention is applied will be described. FIG. 1 shows a cross-sectional view of a pressure sensor S1 according to the present embodiment, which will be described based on this drawing. The pressure sensor S1 is used for detecting, for example, a refrigerant pressure in a refrigerant pipe of an air conditioner of an automobile mounted on a vehicle or a differential pressure measurement of a DPF that is an exhaust cleaning filter of a diesel vehicle.
図1に示されるように、第1のケースとしてのコネクタケース10は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)やPBT(ポリブチレンテレフタレート)等の樹脂を型成形することにより作られ、本実施形態では略円柱状をなしている。この樹脂ケースとしてのコネクタケース10の一端部(図1中、下方側の端部)には、円形状の凹部11が形成されている。この凹部11の中心位置の底面には、圧力検出用のセンシング部としてのセンサ素子20が配設されている。
As shown in FIG. 1, a
センサ素子20は、その表面に受圧面としてのダイアフラム20aを有し、このダイアフラム20aの表面に形成されたゲージ抵抗により、ダイアフラム20aが受けた圧力を電気信号に変換し、この電気信号をセンサ信号として出力する半導体ダイアフラム式のものである。そして、センサ素子20は、ガラス等よりなる台座21に陽極接合等により一体化されており、この台座21を凹部11の底面に接着することで、センサ素子20はコネクタケース10に搭載されている。
The
また、コネクタケース10には、センサ素子20と外部の回路等とを電気的に接続するための複数個の金属製棒状のターミナル12が貫通している。本実施形態では、ターミナル12は黄銅(真鍮)にメッキ処理(例えばNiメッキ)を施した材料よりなり、インサートモールドによりコネクタケース10と一体に成形されることによってコネクタケース10内にて保持されている。
In addition, a plurality of metal rod-
各ターミナル12の一端側(図1中、下方端側)の端部は、センサ素子20の搭載領域の周囲において凹部11の底面から突出して配置されている。一方、各ターミナル12の他端側(図1中、上方端側)の端部は、コネクタケース10の他端側の開口部15内に露出している。この凹部11内に突出する各ターミナル12の一端部とセンサ素子20とは、金やアルミニウム等のボンディングワイヤ13により結線され電気的に接続されている。
The end of each
また、凹部11内にはシリコン系樹脂等からなるシール剤14が設けられており、このシール剤14によって、凹部11に突出するターミナル12の根元部とコネクタケース10との隙間が封止されている。
Further, a
一方、図1において、コネクタケース10の他端部(図1中、上方側の端部)側は開口部15となっており、この開口部15は、ターミナル12の他端側を例えばワイヤハーネス等の外部配線部材(図示せず)を介して上記外部回路(車両のECU等)に電気的に接続するためのコネクタ部となっている。
On the other hand, in FIG. 1, the other end portion (the upper end portion in FIG. 1) side of the
つまり、開口部15内に露出する各ターミナル12の他端側は、このコネクタ部によって外部と電気的に接続が可能となっている。こうして、センサ素子20と外部との間の信号の伝達は、ボンディングワイヤ13およびターミナル12を介して行われるようになっている。
That is, the other end side of each terminal 12 exposed in the
また、図1に示されるように、コネクタケース10の一端側には、第2のケースとしてのハウジング30が組み付けられている。具体的には、ハウジング30には収容凹部30aが形成されており、この収容凹部30a内にコネクタケース10の一端側が挿入されることで、コネクタケース10にハウジング30が組みつけられた構成となっている。これにより、第1のケースとしてのコネクタケース10と第2のケースとしてのハウジング30とが一体に組み付けられてなるケーシング100が構成されており、このケーシング100内にセンサ素子20が設けられた形となっている。
Further, as shown in FIG. 1, a
このハウジング30は、例えばアルミニウム(Al)等の金属材料よりなるものであり、測定対象物から測定媒体となる流体が導入される圧力導入孔31と、圧力導入孔31におけるセンサ素子20側の端部が断面テーパ状(ラッパ形状)に広げられることで形成された部屋32と、圧力センサS1を測定対象物に固定するためのネジ部33とを有する。上述したように、測定対象物としては、たとえば自動車エアコンの冷媒配管などであり、測定媒体は、その冷媒配管内の冷媒などである。
The
さらに、コネクタケース10の先端面10aとハウジング30における収容凹部30aのうちコネクタケース10の先端面10aと対向する一面30b、換言すれば収容凹部30aの底面との間に、薄い金属(たとえばSUS等)製のメタルダイアフラム34と金属(たとえばSUS等)製のリングウェルド(押さえ部材)35が配置されている。
Further, a thin metal (for example, SUS or the like) is formed between the
ハウジング30の一面30bとリングウェルド35は、全周にわたって例えば溶接等によって気密接合されている。リングウェルド35はハウジング30の内壁面の湾曲に沿って屈曲した形状を為している。リングウェルド35とメタルダイアフラム34は予め溶接によって、もしくは、リングウェルド35をハウジング30に溶接するときに、全周が気密接合された状態となっている。
One
そして、図1に示されるように、ハウジング30のうち収容凹部30a側の開口端がコネクタケース10の一端部にかしめられることで、かしめ部36が形成され、かしめ部36がコネクタケース10の固定面10bを押さえ付けることによって、ハウジング30とコネクタケース10とが固定され一体化されている。
As shown in FIG. 1, the open end on the
かしめ部36には、連通路を構成する貫通穴37が形成されている。本実施形態では、貫通穴37は複数個(例えば4個)形成されており、ネジ部33の中心軸を中心として等間隔に配置されている。各貫通穴37は、収容凹部30aにコネクタケース10を収容する際の挿入方向が長手方向とされる長円形状や楕円形状とされ、かしめ部36のうち折れ曲がってコネクタケース10の固定面10bに接する位置から固定面10bと垂直を為している部位に至るように形成されている。このため、貫通穴37は、ハウジング30の内周壁とコネクタケース10との間に形成される空気室50とハウジング30の外部とを連通させ、空気室50内に水が浸入してもその水をハウジング30の外部に排出させる役割を果たすことができる。
The
このようにして組み合わせられたコネクタケース10とハウジング30とにおいて、コネクタケース10の凹部11とハウジング30のメタルダイアフラム34との間で、圧力検出室40が構成されている。
In the
この圧力検出室40には、圧力伝達媒体であり封入液であるオイル(フッ素オイル等)41が充填され封入されている。このオイル41により、凹部11に配置されたセンサ素子20及びワイヤ13等の電気接続部分が覆われる。そして、オイル41は、メタルダイアフラム34により覆われて封止された形となる。
The
このような圧力検出室40を構成することにより、圧力導入孔31から導入された圧力は、メタルダイアフラム34、オイル41を介して、圧力検出室40内のセンサ素子20、ボンディングワイヤ13、ターミナル12に印加されることになる。
By constructing such a
また、コネクタケース10の先端面10aに、圧力検出室40の外周を囲むように、環状の溝(Oリング溝)42が形成され、この溝42内には、圧力検出室40を気密封止するためのOリング43が配設されている。このOリング43は例えばシリコンゴム等の弾性材料よりなり、コネクタケース10とハウジング30とにより挟まれて押圧されている。こうして、メタルダイアフラム34とOリング43とにより圧力検出室40が封止され閉塞される。以上のような構造により、本実施形態の圧力センサS1が構成されている。
Further, an annular groove (O-ring groove) 42 is formed on the
次に、本実施形態の圧力センサS1の製造方法について、図2に示す圧力センサS1の製造工程を表した断面図を参照して説明する。 Next, a manufacturing method of the pressure sensor S1 of the present embodiment will be described with reference to cross-sectional views showing manufacturing processes of the pressure sensor S1 shown in FIG.
〔図2(a)に示す工程〕
まず、ターミナル12がインサート成形されたコネクタケース10を用意し、先端面10a側が上を向くように配置する。そして、シリコン系樹脂等よりなる接着剤を用いて、コネクタケース10の凹部11の中心位置に台座21を介してセンサ素子20を接着固定する。
[Step shown in FIG. 2 (a)]
First, the
次に、凹部11内へシール剤14を注入し、シール剤14を、凹部11の底面まで行き渡らせる。ここで、シール剤14がセンサ素子20の表面に付着しないように、注入量を調整する。この後、注入したシール剤14を硬化させる。そして、ワイヤボンディングを行って、各ターミナル12の一端部とセンサ素子20とをボンディングワイヤ13で結線し、電気的に接続する。
Next, the sealing
その後、コネクタケース10の上方から、ディスペンサ等によりフッ素オイル等よりなるオイル41を、凹部11へ一定量注入する。
Thereafter, a certain amount of
〔図2(b)に示す工程〕
続いて、メタルダイアフラム34とリングウェルド35をハウジング30の一面30bの上に設置したのち、リングウェルド35の上方から溶接を行うことで、リングウェルド35およびメタルダイアフラム34とハウジング30とを接合する。
[Step shown in FIG. 2 (b)]
Subsequently, after the
次に、メタルダイアフラム34およびリングウェルド35と共にハウジング30を上から水平を保ったまま、コネクタケース10に嵌合するように降ろす。そして、この状態のものを真空室に入れて真空引きを行い圧力検出室40内の余分な空気を除去する。
Next, the
その後、コネクタケース10の先端面10aとハウジング30の一面30bとが十分接するまで押さえることによって、メタルダイアフラム34とOリング43によってシールされた圧力検出室40が形成される。
Thereafter, the
〔図2(c)に示す工程〕
最後に、ハウジング30の端部をコネクタケース10の一端側にかしめることにより、かしめ部36を形成する。図3は、このかしめ前後の様子を示した圧力センサS1の側面図である。図3(a)に示されるように、かしめ前には、ハウジング30におけるかしめ部36となる位置に形成された貫通穴37が長円形状もしくは楕円形状となっている。具体的には、複数の貫通穴37は、コネクタケース10をハウジング30の収容凹部30aに収容する際の挿入方向が長手方向とされる長円形状もしくは楕円形状とされている。そして、図3(b)に示されるように、かしめ後には、貫通穴37の位置でかしめ部36が折り曲げられる。このとき、貫通穴37を単なる円形状にすることもできるが、折り曲げによって貫通穴37の内径が縮小され、水を排出するための開口面積が不十分になる可能性がある。このため、貫通穴37を長円形状もしくは楕円形状にすることで、折り曲げ後にも開口面積を十分に取ることが可能となる。
[Step shown in FIG. 2 (c)]
Finally, the
こうして、ハウジング30とコネクタケース10とを一体化することにより、かしめ部36によるコネクタケース10とハウジング30との組み付け固定がなされる。このようにして、図1に示される圧力センサS1が完成する。
Thus, by integrating the
かかる圧力センサS1の基本的な圧力検出動作について述べる。 A basic pressure detection operation of the pressure sensor S1 will be described.
圧力センサS1は、たとえば、ハウジング30のネジ部33を介して、車両におけるエアコンの冷媒配管系の適所に取り付けられる。そして、該配管内の圧力がハウジング30の圧力導入孔31より圧力センサS1内に導入される。すると、導入された圧力がメタルダイアフラム34から圧力検出室40内のオイル41を介して、センサ素子20の表面すなわち受圧面に印加される。そして、印加された圧力に応じた電気信号がセンサ信号として、センサ素子20から出力される。
The pressure sensor S <b> 1 is attached to an appropriate position of the refrigerant piping system of the air conditioner in the vehicle via, for example, the
このセンサ信号は、センサ素子20からワイヤ13、ターミナル12を介して、上記外部回路へ伝達され、冷媒配管の冷媒圧力が検出される。このようにして、圧力センサS1における圧力検出が行われる。
This sensor signal is transmitted from the
以上説明した本実施形態の圧力センサS1においては、ハウジング30に対して空気室50と外部とを連通させる貫通穴37を形成している。このため、空気室50内に水が浸入しても、貫通穴37を通じてその水を排出することが可能となる。したがって、圧力センサS1の温度変化に伴って水蒸気が圧力検出室40内に侵入することを抑制できる。これにより、センサ素子20からのセンサ出力が変動してしまうことを防止することが可能となる。
In the pressure sensor S <b> 1 of the present embodiment described above, the through
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサS1は、第1実施形態に対して連通路となる貫通穴37の構造を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. The pressure sensor S1 of the present embodiment is obtained by changing the structure of the through
図4は、本実施形態にかかる圧力センサS1の断面図である。また、図5は、ハウジング30の端部をコネクタケース10の一端側にかしめることにより、かしめ部36を形成するときのかしめ固定前後の様子を示した圧力センサS1の側面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the pressure sensor S1 according to the present embodiment. FIG. 5 is a side view of the pressure sensor S <b> 1 showing the state before and after caulking when the
図4に示されるように、本実施形態でも、複数の貫通穴37を形成してあるが、かしめ部36に限らず、空気室50とハウジング30の外部とを連通させるようにハウジング30の側壁の各所に形成してある。例えば、図5(a)、(b)に示されるように、各貫通穴37は、円形状で形成されている。そして、本実施形態では、かしめ部36における折り曲げられる部位を避けるように各貫通穴37を配置してあり、かしめ部36を折り曲げることによって貫通穴37の径が縮小されて開口面積が不十分になってしまうことを防止している。
As shown in FIG. 4, in this embodiment as well, a plurality of through
このように、ハウジング30の側壁に対して貫通穴37を形成することによっても、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
Thus, by forming the through
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサS1は、第1実施形態に対して連通路として貫通穴37とは異なるものを形成したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. The pressure sensor S1 of the present embodiment is different from the through
図6は、本実施形態にかかる圧力センサS1の断面図である。また、図7は、本実施形態にかかる圧力センサS1の上面図、図8は、ハウジング30の端部をコネクタケース10の一端側にかしめ固定する前の様子を示した圧力センサS1の斜視分解図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the pressure sensor S1 according to the present embodiment. 7 is a top view of the pressure sensor S1 according to the present embodiment, and FIG. 8 is an exploded perspective view of the pressure sensor S1 showing a state before the end of the
図6および図7に示されるように、本実施形態では、コネクタケース10のうちハウジング30の収容凹部30aに収容される箇所において、空気室50と接続されるスリット10cが形成されている。図8に示されるように、スリット10cは、複数本形成されており、コネクタケース10の先端面10aから固定面10bに至るように形成されている。本実施形態では、スリット10cは、4本形成されており、ネジ部33の中心軸を中心として等間隔に配置されている。スリット10cの深さは任意であるが、圧力検出室40に対してOリング43によるシール構造よりも外周側に配置されるようにしている。
As shown in FIG. 6 and FIG. 7, in the present embodiment, a
また、コネクタケース10とハウジング30とのかしめ固定は、図7に示されるように、かしめ後にスリット10cの開口部がかしめ部36から少なくとも部分的に露出させられるように行われている。具体的には、図8に示されるように、スリット10cが形成された位置以外の部位で強固な固定が行われるように、かしめ部36のうち、固定面10bの外縁部におけるスリット10cと対応する位置を凹部36aにすると共に、固定面10bの外縁部におけるスリット10cと対応しない位置を凸部26bとしている。このため、かしめ部36のうち凸部36bにおいて強固な固定が行われるようにしている。
Further, as shown in FIG. 7, the
さらに、コネクタケース10の固定面10bのうち、かしめ部36の凸部36bと対応する位置には凸部10dが形成されている。このように、凸部10dを形成しておくことで、より強固なかしめ固定が行われるようにすることができる。本実施形態では、コネクタケース10を樹脂にて型成形する際に凸部10dも同時に形成されるようにしているが、金属板をインサート成形することにより凸部10dを形成しても良い。
Further, a
このように、空気室50と接続されるスリット10cをコネクタケース10側に形成すると共に、このスリット10cの開口部がかしめ部36から露出させられるようにしている。これにより、空気室50内に水が浸入しても、スリット10cを通じてその水を排出することが可能となる。このため、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
As described above, the
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサS1は、第3実施形態に対して連通路となるスリット10cの構造を変更したものであり、その他に関しては第3実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described. The pressure sensor S1 of the present embodiment is obtained by changing the structure of the
図9は、本実施形態にかかる圧力センサS1の断面図である。また、図10は、ハウジング30の端部をコネクタケース10の一端側にかしめ固定する前の様子を示した圧力センサS1の斜視分解図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the pressure sensor S1 according to the present embodiment. FIG. 10 is an exploded perspective view of the pressure sensor S <b> 1 showing a state before the end of the
図9および図10に示されるように、本実施形態では、コネクタケース10のうちかしめ固定される一端部よりも開口部15側の側壁面および固定面10bにスリット10cを形成している。そして、固定面10bにおいて、スリット10cが空気室50に接続されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, in this embodiment, the
このような構造とされていても、第3実施形態と同様に、空気室50内に水が浸入しても、スリット10cを通じてその水を排出することが可能となる。このため、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
Even if it is set as such a structure, even if water infiltrates into the
なお、本実施形態では、第3実施形態のように、かしめ部36に対して凹部36aや凸部36bを設け、コネクタケース10に対して凸部10dを形成した構造としていないが、これらを形成した構造としても構わない。
In the present embodiment, unlike the third embodiment, the
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサS1は、第3実施形態に対して連通路としてスリット10cの代わりとなるものを形成したものであり、その他に関しては第3実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described. The pressure sensor S1 of this embodiment is formed by replacing the
図11は、本実施形態にかかる圧力センサS1の断面図である。この図に示されるように、本実施形態では、コネクタケース10のうちハウジング30の収容凹部30a内に挿入される端部に貫通孔10eを形成している。貫通孔10eは、複数本形成されており、コネクタケース10の先端面10aから固定面10bに至るように形成されている。各貫通孔10eは、圧力検出室40に対してOリング43によるシール構造よりも外周側に配置されていると共に、かしめ部36の先端よりも少なくとも一部が内周側に位置し、かしめ部36から貫通孔10eの開口部が露出させられるようにされている。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the pressure sensor S1 according to the present embodiment. As shown in this figure, in the present embodiment, a through
このような構造とされていても、第3実施形態と同様に、空気室50内に水が浸入しても、貫通孔10eを通じてその水を排出することが可能となる。このため、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。なお、図11では、コネクタケース10の先端面10aとハウジング30の一面30bとの間が密着しているため、空気室50と貫通孔10eとが連通していないように見えるが、実際には微小な隙間があり、その隙間を通じて空気室50内の水が圧力検出室40側に浸入しようとするため、貫通孔10eを連通路として、上記効果を得ることができる。
Even if it is set as such a structure, even if water infiltrates into the
(第6実施形態)
本発明の第6実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサS1も、第3実施形態に対してスリット10cの代わりとなるものを形成したものであり、その他に関しては第3実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the present invention will be described. The pressure sensor S1 of this embodiment is also formed by replacing the
図12は、本実施形態にかかる圧力センサS1の断面図である。また、図13(a)は、圧力センサS1の上面図、図13(b)は、かしめ固定前のコネクタケース10の上面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the pressure sensor S1 according to the present embodiment. FIG. 13A is a top view of the pressure sensor S1, and FIG. 13B is a top view of the
図12および図13に示されるように、本実施形態では、コネクタケース10における固定面10bに溝部10fを形成している。溝部10fは、図13(b)に示されるように、かしめ部36に沿って形成された環状溝部10gおよび環状溝部10gから径方向外方に延設された径方向溝部10hにて構成され、図12に示されるように、径方向溝部10hが空気室50と接続された構造とされている。
As shown in FIGS. 12 and 13, in the present embodiment, the
また、図6に示されるように、かしめ部36のうち環状溝部10gと対応する位置には複数の貫通穴38が形成されている。複数の貫通穴38は、ネジ部33の中心軸を中心として等間隔(本実施形態では8個)に形成してある。これら複数の貫通穴38を通じて、溝部10fが外部と連通させられるため、溝部10fに接続された空気室50も外部に接続された構造とされる。
Further, as shown in FIG. 6, a plurality of through
このような構造とされていても、第3実施形態と同様に、空気室50内に水が浸入しても、溝部10fおよび貫通穴38を通じてその水を排出することが可能となる。このため、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
Even if it is set as such a structure, even if water infiltrates into the
(他の実施形態)
上記実施形態では、第1のケースとなるコネクタケース10や第2のケースとなるハウジング30の材質などの一例を挙げたが、それぞれ樹脂や金属というように限定されるものではなく、適宜変更可能である。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, an example of the material of the
また、センサ素子20は、上記したダイアフラムが受けた圧力を電気信号に変換し、この電気信号をセンサ信号として出力する半導体ダイヤフラム式のものに限定されるものではない。
The
上記各実施形態では、コネクタケース10とハウジング30とをかしめ固定したときに形成される空気室50と圧力センサS1の外部とを連通させる連通路として、コネクタケース10に形成したスリット10c、貫通孔10e、溝部10fおよびハウジング30に形成した貫通穴37、38を例に挙げて説明した。これらは適宜組み合わせ可能であり、例えば、第1実施形態の貫通穴37と第2実施形態の貫通穴37を両方とも空けても良いし、第1、第2実施形態の貫通穴37を空けつつ第3、第4実施形態のスリット10cまたは第5実施形態の貫通孔10eもしくは第6実施形態の溝部10fを形成することも可能である。
In each of the above embodiments, the
10 コネクタケース
10a 先端面
10b 固定面
10c スリット
10d 凸部
10e 貫通孔
10f 溝部
10g 環状溝部
10h 径方向溝部
11 凹部
20 センサ素子
30 ハウジング
31 圧力導入孔
34 メタルダイアフラム
35 リングウェルド
36 かしめ部
37 貫通穴
38 貫通穴
40 圧力検出室
43 Oリング
S1 圧力センサ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
該ケーシング(100)内に備えられた圧力検出用のセンサ素子(20)と、
前記第1のケース(10)の先端面(10a)と前記第2のケース(30)の一面(30b)との間に配置されたメタルダイアフラム(34)と、
前記ダイアフラム(34)と前記第1のケース(10)の間に形成される圧力検出室(40)内に充填された流体からなる圧力伝達媒体(41)と、
前記センサ素子(20)に電気的に接続されるターミナル(12)と、
前記センサ素子(20)と前記ターミナル(12)との電気的接続を行うワイヤ(13)と、を有し、
前記第2のケース(30)の前記圧力導入孔(31)を通じて前記測定媒体が導入されることで、前記測定媒体の圧力を前記メタルダイアフラム(34)および前記圧力伝達媒体(41)を介して前記センサ素子(20)に伝え、圧力検出を行うように構成された圧力センサであって、
前記第1のケース(10)には、前記先端面(10a)と対向する面であって、前記第2のケース(30)との固定を行うための固定面(10b)が備えられ、
前記第2のケース(30)には前記第1のケース(10)を前記先端面(10a)側から収容し、底面が前記一面(30b)とされた収容凹部(30a)が備えられ、該収容凹部(30a)の端部が前記固定面(10b)側にかしめられたかしめ部(36)により、前記第2のケース(30)と前記第1のケース(10)とが一体的に固定され、
前記第1のケース(10)のうち前記収容凹部(30a)に収容される部分と前記第2のケース(30)のうち前記収容凹部(30a)を構成する部分の内壁面との間の隙間により空気室(50)が形成されていると共に、前記第1のケース(10)と前記第2のケース(20)の少なくともいずれか一方には、前記空気室(50)と前記第1のケース(10)および前記第2のケース(20)の外部とを連通させる連通路が形成されており、
前記第2のケース(30)における収容凹部(30a)を構成する部分の側壁に、前記連通路となる複数の貫通穴(37)が形成され、
前記複数の貫通穴(37)は、前記かしめ部(36)に形成されていると共に、前記第1のケース(10)を前記第2のケース(30)の前記収容凹部(30a)に収容する際の挿入方向が長手方向とされる長円形状もしくは楕円形状とされていることを特徴とする圧力センサ。 A casing (100) formed by integrally assembling a first case (10) and a second case (30) having a pressure introduction hole (31) into which a measurement medium is introduced;
A sensor element (20) for pressure detection provided in the casing (100);
A metal diaphragm (34) disposed between a tip surface (10a) of the first case (10) and one surface (30b) of the second case (30);
A pressure transmission medium (41) comprising a fluid filled in a pressure detection chamber (40) formed between the diaphragm (34) and the first case (10);
A terminal (12) electrically connected to the sensor element (20);
A wire (13) for electrical connection between the sensor element (20) and the terminal (12);
The measurement medium is introduced through the pressure introduction hole (31) of the second case (30), so that the pressure of the measurement medium is passed through the metal diaphragm (34) and the pressure transmission medium (41). A pressure sensor configured to transmit to the sensor element (20) and perform pressure detection,
The first case (10) is provided with a fixing surface (10b) which is a surface facing the tip surface (10a) and for fixing to the second case (30),
The second case (30) is provided with an accommodating recess (30a) for accommodating the first case (10) from the tip end surface (10a) side, and having a bottom surface as the one surface (30b), The second case (30) and the first case (10) are integrally fixed by a caulking portion (36) in which an end portion of the housing recess (30a) is caulked to the fixing surface (10b) side. And
A gap between a portion of the first case (10) housed in the housing recess (30a) and an inner wall surface of the portion of the second case (30) constituting the housing recess (30a). An air chamber (50) is formed by at least one of the first case (10) and the second case (20), and the air chamber (50) and the first case (10) and is communicating passage for communicating is formed between the outside of the second case (20),
A plurality of through holes (37) serving as the communication path are formed on the side wall of the portion constituting the housing recess (30a) in the second case (30),
The plurality of through holes (37) are formed in the caulking portion (36) and accommodate the first case (10) in the accommodating recess (30a) of the second case (30). A pressure sensor characterized in that the insertion direction at the time is an elliptical shape or an elliptical shape whose longitudinal direction is the longitudinal direction .
前記かしめ部(36)に形成され、前記溝部(10f)に連通する貫通孔(38)と、が備えられ、
前記溝部(10f)および前記貫通穴(38)により前記連通路が構成されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の圧力センサ。 A groove (10f) formed on the fixed surface (10b) of the first case (10) and connected to the air chamber (50);
A through hole (38) formed in the caulking part (36) and communicating with the groove part (10f),
The pressure sensor according to any one of claims 1 to 7 , wherein the communication path is configured by the groove (10f) and the through hole (38).
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