JP6387912B2 - 圧力センサ - Google Patents

Description

本発明は、測定媒体が導入される媒体導入孔が形成されたケースと、媒体導入孔を閉塞するように配置されたセンサチップと、を備える圧力センサに関する。

従来、特許文献１に記載のように、測定媒体の圧力を検出する圧力センサが知られている。圧力センサは、ケースとセンサチップとを備えている。ケースには、自身を貫通し、測定媒体が導入される圧力導入孔（媒体導入孔）が形成されている。圧力導入孔の一端側の導入開口から測定媒体が導入される。

センサチップは、圧力導入孔における導入開口と反対側の開口を閉塞するようにケースに配置され、測定媒体の圧力に応じて検出信号を出力する。圧力導入孔は、延設方向がセンサチップの厚さ方向に沿う部分と、延設方向がセンサチップの厚さ方向と直交する部分と、を有している。

特開２０１４−１１９３９１号公報

測定媒体の温度が圧力センサの周囲温度よりも高い場合、測定媒体は、ケースへ伝熱しつつ媒体導入孔内を進むため、導入開口側で温度が高く、センサチップ側で温度が低い。そのため、ケースでは、センサチップの厚さ方向の投影視において、センサチップに対して導入開口側の部分の温度が、センサチップに対して導入開口と反対側の部分の温度よりも上昇し易い。

この温度差により、ケースからセンサチップへ作用する熱応力に偏りが生じ、センサチップが特定の箇所で大きく歪み易い。これによれば、センサチップの検出精度が低下する虞がある。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、センサチップの検出精度が低下するのを抑制する圧力センサを提供することを目的とする。

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として下記の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って、発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示された発明のひとつは、両端が開口し、一端（３８ａ）側の開口から測定媒体が導入される媒体導入孔（３８）が形成されたケース（２０）と、
媒体導入孔における一端と反対の他端（３８ｂ）側の開口を閉塞するように厚さ方向の一面（７０ａ）を搭載面としてケースに配置され、測定媒体の圧力に応じて変形するとともに、変形に応じた検出信号を出力するセンサチップ（７０）と、
を備える圧力センサであって、
媒体導入孔における一端と他端とを結ぶ方向は、厚さ方向と異なる方向とされ、
ケースの外面には、厚さ方向の投影視において、センサチップに対して一端側に形成された第１溝部（４４）と、センサチップに対して一端と反対側であって、第１溝部とともにセンサチップを挟む位置に形成された第２溝部（４６）と、を有する溝（３０）が形成され、
第１溝部の壁面の表面積は、第２溝部の壁面の表面積よりも大きいことを特徴とする。

上記構成では、ケースにおいて、第１溝部及び第２溝部に挟まれる部分が、第１溝部及び第２溝部により他の部分と分離されている。そのため、ケースが温度変化した場合であっても、第１溝部及び第２溝部に挟まれる部分は、他の部分の変位の影響を受け難く、変位し難い。よって、センサチップが第１溝部及び第２溝部に挟まれる上記構成では、ケースからセンサチップへ作用する熱応力を小さくすることができる。したがって、センサチップの検出精度が低下するのを抑制することができる。

ところで、測定媒体の温度が圧力センサの周囲温度よりも高い場合、ケースにおいて、センサチップに対して媒体導入孔の一端側の部分は、測定媒体からの伝熱により温度が上昇し易い。すなわち、ケースにおいて、第１溝部の周辺では、第２溝部の周辺よりも温度が上昇し易い。

これに対して、上記構成では、第１溝部の表面積が第２溝部の表面積よりも大きい。そのため、第１溝部の壁面では、第２溝部の壁面に較べて放熱し易い。これによれば、ケースにおいて、第１溝部の周辺の温度が上昇するのを抑制し、第１溝部の周辺の温度を第２溝部の周辺の温度と近くすることができる。

よって、ケースにおける第１溝部の周辺からセンサチップへ作用する熱応力の大きさを、第２溝部の周辺からセンサチップへ作用する熱応力の大きさと近くすることができる。したがって、センサチップが特定の箇所で大きく歪むのを抑制することができる。以上により、測定媒体の温度が圧力センサの周囲温度よりも高い場合であっても、センサチップの検出精度が低下するのを抑制することができる。

第１実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す斜視図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 図１のIII−III線に沿う断面図である。 第２実施形態に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す平面図である。 第３実施形態に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図２に対応している。 第１変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図２に対応している。 第２変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図２に対応している。 第３変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図２に対応している。 第４変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図２に対応している。 第５変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図２に対応している。 第６変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す平面図であって、図４に対応している。 第７変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図２に対応している。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。また、センサチップの厚さ方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する特定の方向をＸ方向、Ｚ方向及びＸ方向に直交する方向をＹ方向と示す。Ｘ方向及びＹ方向により規定される平面をＸＹ平面、Ｚ方向及びＸ方向により規定される平面をＺＸ平面と示す。特に断わりのない限り、ＸＹ平面に沿う形状を平面形状と示す。

（第１実施形態）
先ず、図１〜図３に基づき、圧力センサ１０の概略構成について説明する。

圧力センサ１０は、測定媒体の圧力を検出する装置である。本実施形態において、圧力センサ１０は、その周辺温度よりも温度が高い測定媒体の圧力を検出する。圧力センサ１０は、ケース２０、基板６０、センサチップ７０、回路チップ８０、保護部材９０を備えている。

本実施形態において、圧力センサ１０は、ディーゼルエンジンの排気管に配置され、ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）における上流側の圧力とＤＰＦの下流側の圧力との差圧を検出する。言い換えると、圧力センサ１０は、ＤＰＦの圧力損失を検出する差圧検出型のセンサとされている。そのため、本実施形態では、測定媒体が排気ガスとされている。測定媒体の温度は、例えば、１５０℃以上とされている。これに対し、圧力センサ１０の周囲温度は、１５０℃未満とされている。

ケース２０は、基板６０、センサチップ７０、回路チップ８０、保護部材９０を収容するものである。ケース２０は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、エポキシ樹脂を用いて形成されている。図１に示すように、ケース２０は、本体部２２、ポート部２４、コネクタ部２６、組み付け部２８を有している。また、ケース２０の外面には、溝３０が形成されている。溝３０の詳細構造については、下記で説明する。

本体部２２は、略直方体形状をなし、各面がＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向と直交している。図２に示すように、本体部２２は、Ｚ方向の一端をなす一面２２ａ、及び、一面２２ａと反対の裏面２２ｂを有している。また、本体部２２は、Ｘ方向の一端をなす第１側面２２ｃ、第１側面２２ｃと反対と第２側面２２ｄ、Ｙ方向の一端をなす第３側面２２ｅを有している。

一面２２ａには、基板６０、センサチップ７０、及び回路チップ８０を収容する凹部３２が形成されている。凹部３２は、一面２２ａから所定深さを有してＺ方向に凹んでおり、Ｚ方向と直交する底面３２ａを有している。

ポート部２４は、ディーゼルエンジンの排気管と連通し、排気管から測定媒体が導入される部分である。ポート部２４は、第１側面２２ｃからＸ方向に延設された略円筒形状をなしている。本実施形態では、ケース２０が２つのポート部２４を有している。２つのポート部２４のうち、一方がＤＰＦの上流側、他方がＤＰＦの下流側と連通している。

コネクタ部２６は、外部機器と接続される部分である。コネクタ部２６は、第３側面２２ｅからＹ方向に延設された略円筒形状をなし、外部機器と嵌合可能に構成されている。また、コネクタ部２６には、図示しないターミナルが配置されている。コネクタ部２６が外部機器と嵌合することにより、ターミナルが外部機器と電気的に接続される。ターミナルは、例えば、ケース２０にインサート成形されている。

組み付け部２８は、圧力センサ１０を排気管に組み付ける部分である。組み付け部２８は、第２側面２２ｄからＸ方向に延設されている。組み付け部２８には、自身をＺ方向に貫通する貫通孔３４が形成されている。貫通孔３４には、金属材料を用いて形成されたリング３６がはめ込まれている。リング３６にボルトが挿入されることで、圧力センサ１０が排気管に組み付けられる。

図２及び図３に示すように、ケース２０には、測定媒体が導入される媒体導入孔３８が形成されている。媒体導入孔３８は、測定媒体が導入される一端３８ａ、及び、一端３８ａと反対の他端３８ｂが、ケース２０の外面に開口している。一端３８ａ及び他端３８ｂを結ぶ方向は、Ｚ方向と異なる方向とされている。本実施形態では、一端３８ａ及び他端３８ｂを結ぶ方向が、Ｙ方向と直交し、Ｘ方向及びＺ方向に対して傾斜している。

本実施形態では、２つの媒体導入孔３８がＹ方向に並んで形成されている。ＺＸ平面において、２つの媒体導入孔３８は、互いにほぼ同じ形状とされている。各媒体導入孔３８は、ポート部２４及び本体部２２を貫通している。各媒体導入孔３８は、延設方向がＺ方向に沿う第１孔部４０と、延設方向がＸ方向に沿う第２孔部４２と、を有している。

第１孔部４０は、底面３２ａに開口し、他端３８ｂ側の開口を構成している。第１孔部４０は、底面３２ａから裏面２２ｂに向かってＺ方向に延設されている。第１孔部４０において、Ｚ方向における他端３８ｂと反対側の端部は、本体部２２の内部に位置し、第２孔部４２と連通している。

第２孔部４２は、第１孔部４０との連通部分からポート部２４側に向かってＸ方向に延設されている。第２孔部４２は、ポート部２４のＸ方向における本体部２２と反対側の端部に開口し、一端３８ａ側の開口を構成している。言い換えると、第２孔部４２は、ポート部２４における突出先端面に開口している。以上により、ＺＸ平面における媒体導入孔３８の形状は、略Ｌ字状とされている。

本実施形態では、第２孔部４２の延設方向が重力方向に沿うように、圧力センサ１０が配置されている。詳しくは、本体部２２に対してポート部２４が重力方向下側となるように、圧力センサ１０が配置されている。Ｘ方向は重力方向に沿う方向であって、Ｚ方向及びＹ方向は重力方向と直交する方向である。

基板６０は、ターミナルと、センサチップ７０及び回路チップ８０を電気的に中継するものである。基板６０は、厚さ方向がＺ方向に沿う略平板形状をなし、Ｚ方向のうちの一方側の一面６０ａと、一面６０ａと反対の裏面６０ｂと、を有している。基板６０の平面形状は、略矩形状とされている。基板６０は、図示しない接着材を介して裏面６０ｂが底面３２ａに固定されている。基板６０としては、例えば、プリント基板を採用することができる。

基板６０には、自身をＺ方向に貫通する２つの貫通孔６２が形成されている。各貫通孔６２は、Ｚ方向の投影視において少なくとも一部が第１孔部４０と重なる位置に形成され、第１孔部４０と連通している。一面６０ａには、センサチップ７０及び回路チップ８０が配置されている。

センサチップ７０は、測定媒体の圧力に応じた検出信号を出力する部分である。本実施形態では、圧力センサ１０が２つのセンサチップ７０を備えている。各センサチップ７０は、略平板形状をなし、Ｚ方向のうちの一方側の一面７０ａを有している。一面７０ａは、センサチップ７０が基板６０及びケース２０に搭載されるための搭載面である。一面７０ａは、特許請求の範囲に記載の一面に相当する。

各センサチップ７０の平面形状は、略矩形状をなし、各辺がＸ方向及びＹ方向に沿っている。各センサチップ７０の一面７０ａは、図示しない接着材により基板６０に固定されている。また、各センサチップ７０は、図示しないボンディングワイヤにより、基板６０と電気的に接続されている。

各センサチップ７０は、Ｚ方向の投影視において、一部が第１孔部４０及び貫通孔６２の全体と重なるように配置されている。これにより、媒体導入孔３８における他端３８ｂ側の開口は、基板６０及びセンサチップ７０により閉塞されている。

センサチップ７０には、一面７０ａにおいて凹む凹部７２が形成されている。凹部７２の底部は、センサチップ７０のダイアフラム７４をなしている。ダイアフラム７４には、図示しないゲージ抵抗が形成され、ゲージ抵抗によりブリッジ回路が構成されている。

媒体導入孔３８に測定媒体が導入されると、ダイアフラム７４は、測定媒体の圧力に応じてＺ方向に変形する。ダイアフラム７４の変形により、ゲージ抵抗の抵抗値が変化して、ブリッジ回路における中点電位の差が変化する。この中点電位の差に基づく検出信号をセンサチップ７０が出力する。

回路チップ８０は、ボンディングワイヤ及び基板６０を介してセンサチップ７０から入力された検出信号を処理するものである。回路チップ８０は、一面６０ａにおいて、各センサチップ７０と異なる箇所に配置されている。本実施形態では、Ｙ方向における２つのセンサチップ７０の間に回路チップ８０が配置されている。回路チップ８０は、センサチップ７０と同様に、図示しない接着材により一面６０ａに固定されている。また、回路チップ８０は、図示しないボンディングワイヤにより、基板６０と電気的に接続されている。

回路チップ８０には、検出信号の処理を行う処理回路が形成されている。処理回路は、例えば、検出信号を増幅する増幅回路、検出信号を演算処理する演算回路とされている。回路チップ８０により処理された検出信号は、ターミナルを介して外部機器に出力される。

保護部材９０は、測定媒体に含まれる腐食ガスや湿度から基板６０及びセンサチップ７０を保護するものである。保護部材９０は、貫通孔６２、及び、凹部７２に配置されている。保護部材９０は、ゲル状とされている。測定媒体の圧力は、保護部材９０を介してダイアフラム７４に印加される。

保護部材９０としては、例えば、フッ素ゲル、シリコンゲル、フロロシリコンゲルを採用することができる。測定媒体が排気ガスとされた場合、排気ガスによる凝縮水は、窒素酸化物や硫黄酸化物が溶け込んでおり、強い酸性を示す。そのため、本実施形態では、保護部材９０として、耐酸性に優れたフッ素ゲルを採用する。

次に、図１及び図２に基づき、溝３０の詳細構造について説明する。

第１溝部４４及び第２溝部４６は、一面２２ａにおいて、凹部３２と異なる箇所に形成されている。Ｚ方向の投影視において、第１溝部４４は、センサチップ７０に対してＸ方向のうちの一端３８ａ側に形成されている。言い換えると、Ｚ方向の投影視において、第１溝部４４は、センサチップ７０に対してＸ方向のうちのポート部２４側に形成されている。Ｚ方向の投影視において、第１溝部４４は、第２孔部４２の一部と重なる位置に形成されている。

Ｚ方向の投影視において、センサチップ７０に対して、Ｘ方向のうちの第１溝部４４と反対側に第２溝部４６が形成されている。詳しくは、第２溝部４６が、第１溝部４４とともにセンサチップ７０を挟む位置に形成されている。言い換えると、Ｚ方向の投影視において、センサチップ７０は、第１溝部４４及び第２溝部４６により挟まれている。Ｘ方向の投影視において、第１溝部４４の少なくとも一部は、第２溝部４６と重なっている。本実施形態では、第１溝部４４の全体が、第２溝部４６の全体と重なっている。

Ｘ方向の投影視において、センサチップ７０の少なくとも一部は、第１溝部４４及び第２溝部４６と重なっている。本実施形態では、Ｘ方向の投影視において、センサチップ７０の全体が、第１溝部４４及び第２溝部４６と重なっている。また、２つの第１溝部４４及び２つの第２溝部４６が一面２２ａに形成され、各センサチップ７０におけるＸ方向の両側に１つの第１溝部４４及び１つの第２溝部４６が形成されている。

本実施形態において、第１溝部４４及び第２溝部４６の深さ方向は、Ｚ方向に沿っている。第１溝部４４は、壁面として、Ｚ方向と直交する底面４４ａと、Ｚ方向に沿う側面４４ｂと、を有している。底面４４ａ及び側面４４ｂは、ほぼ平坦な面とされている。同様に、第２溝部４６は、壁面として、Ｚ方向と直交する底面４６ａと、Ｚ方向に沿う側面４６ｂと、を有している。底面４６ａ及び側面４６ｂは、ほぼ平坦な面とされている。

本実施形態において、第１溝部４４及び第２溝部４６の平面形状は、略矩形状をなし、長手方向がＸ方向に沿っており、短手方向がＹ方向に沿っている。第１溝部４４におけるＹ方向の幅は、第２溝部４６におけるＹ方向の幅とほぼ等しくされている。また、本実施形態では、第１溝部４４におけるＹ方向の幅が、センサチップ７０におけるＹ方向の幅とほぼ等しくされている。第１溝部４４の深さは、第２溝部４６の深さとほぼ等しくされている。第１溝部４４におけるＸ方向の幅は、第２溝部４６におけるＸ方向の幅よりも広くされている。これにより、第１溝部４４の壁面の表面積は、第２溝部４６の壁面の表面積よりも大きくされている。

第１孔部４０の壁面は、側面４４ｂ及び側面４６ｂと同様に、Ｚ方向に沿う面とされている。このため、ケース２０において、側面４４ｂ及び第１孔部４０の壁面の間におけるＸ方向の厚さＷ１は、Ｚ方向においてほぼ均一とされている。同様に、ケース２０において、側面４６ｂ及び第１孔部４０の壁面の間におけるＸ方向の厚さＷ２は、Ｚ方向においてほぼ均一とされている。本実施形態において、厚さＷ１は、厚さＷ２とほぼ等しくされている。

次に、上記した圧力センサ１０の効果について説明する。

本実施形態では、ケース２０において、第１溝部４４及び第２溝部４６に挟まれる部分が、第１溝部４４及び第２溝部４６により他の部分と分離されている。そのため、周囲温度の変化、測定媒体の導入等によりケース２０が温度変化した場合であっても、第１溝部４４及び第２溝部４６に挟まれる部分は、他の部分の変位の影響を受け難く、変位し難い。よって、センサチップ７０が第１溝部４４及び第２溝部４６に挟まれる本実施形態では、ケース２０からセンサチップ７０へ作用する熱応力を小さくすることができる。したがって、センサチップ７０の検出精度が低下するのを抑制することができる。

ところで、測定媒体の温度が圧力センサ１０の周囲温度よりも高い場合、ケース２０において、センサチップ７０に対して一端３８ａ側の部分は、測定媒体からの伝熱により温度が上昇し易い。すなわち、ケース２０において、第１溝部４４の周辺では、第２溝部４６の周辺よりも温度が上昇し易い。

これに対して、本実施形態では、第１溝部４４の表面積が第２溝部４６の表面積よりも大きい。そのため、第１溝部４４の壁面では、第２溝部４６の壁面に較べて放熱し易い。これによれば、ケース２０において、第１溝部４４の周辺の温度が上昇するのを抑制し、第１溝部４４の周辺の温度を第２溝部４６の周辺の温度と近くすることができる。

よって、ケース２０における第１溝部４４の周辺からセンサチップ７０へ作用する熱応力の大きさを、第２溝部４６の周辺からセンサチップ７０へ作用する熱応力の大きさと近くすることができる。したがって、センサチップ７０が特定の箇所で大きく歪むのを抑制することができる。以上により、測定媒体の温度が圧力センサ１０の周囲温度よりも高い場合であっても、センサチップ７０の検出精度が低下するのを抑制することができる。

ところで、各溝部４４，４６の壁面及び媒体導入孔３８の壁面の間において、他の部分よりも厚さが薄くされた部分が形成されると、測定媒体からの応力によりケース２０が変形し易い。

これに対して、本実施形態では、厚さＷ１及び厚さＷ２が、Ｚ方向においてほぼ均一とされている。これによれば、各溝部４４，４６の壁面及び媒体導入孔３８の壁面の間の厚さが局所的に薄くなっていないため、測定媒体からの応力によりケース２０が変形し難い。よって、ケース２０の変形によるセンサチップ７０の検出精度低下を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、厚さＷ１が厚さＷ２とほぼ等しくされている。そのため、ケース２０における第１溝部４４側の部分及び第２溝部４６の部分において、測定媒体からの応力による変位の大きさを互いに近くすることができる。

これによれば、ケース２０が変形した場合であっても、第１溝部４４側の部分からセンサチップ７０へ作用する応力、及び、第２溝部４６側の部分からセンサチップ７０へ作用する応力を互いに近い大きさとすることができる。したがって、センサチップ７０が特定の箇所で大きく歪むのを抑制し、センサチップ７０の検出精度が低下するのを効果的に抑制することができる。

（第２実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した圧力センサ１０と共通する部分についての説明は割愛する。なお、図４では、平面形状を明確にするため、第１溝部４４、第２溝部４６、及び第３溝部４８にハッチングを施している。

図４に示すように、溝３０は、ケース２０の外面において、第１溝部４４及び第２溝部４６を連結する第３溝部４８をさらに有している。溝３０の平面形状は、センサチップ７０を囲む環状をなしている。本実施形態では、溝３０が、一面２２ａに形成され、Ｚ方向の投影視において凹部３２を囲んでいる。

一面２２ａには、２つの第３溝部４８が形成されている。第１溝部４４及び第２溝部４６におけるコネクタ部２６側の一端同士を一方の第３溝部４８が連結している。また、第１溝部４４及び第２溝部４６におけるコネクタ部２６と反対側の他端同士を他方の第３溝部４８が連結している。

本実施形態において、第３溝部４８の平面形状は、略矩形状をなし、長手方向がＸ方向に沿っており、短手方向がＹ方向に沿っている。第３溝部４８におけるＸ方向の幅は、凹部３２におけるＸ方向の幅よりも広くされている。第３溝部４８の深さは、第１溝部４４及び第２溝部４６の深さとほぼ等しい深さとされている。第３溝部４８におけるＹ方向の幅は、第１溝部４４におけるＸ方向の幅よりも狭くされ、第２溝部４６におけるＸ方向の幅よりも広くされている。

本実施形態において、ケース２０における溝３０に囲まれる部分は、温度変化した場合であっても、Ｚ方向と直交する全ての方向に変位し難い。これによれば、Ｚ方向と直交する全ての方向において、ケース２０からセンサチップ７０へ作用する熱応力を小さくすることができる。したがって、センサチップ７０の検出精度が低下するのを効果的に抑制することができる。

（第３実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した圧力センサ１０と共通する部分についての説明は割愛する。

図５に示すように、圧力センサ１０は、空気よりも熱伝導性に優れるとともにケース２０よりも柔軟性に優れた充填部材１００をさらに備えている。充填部材１００は、第１溝部４４に配置され、少なくとも一部が第１溝部４４の壁面と接触している。本実施形態では、充填部材１００が、第１溝部４４のほぼ全体を埋めるように配置されている。なお、本実施形態において、第２溝部４６には、充填部材１００が充填されていない。

充填部材１００の形成材料としては、例えば、保護部材９０と同じ形成材料を採用する。そのため、充填部材１００としては、例えば、フッ素ゲル、シリコンゲル、フロロシリコンゲルを採用することができる。

本実施形態において、充填部材１００は、柔軟性に優れているため、ケース２０の温度変化により変形し易い。したがって、第１溝部４４が空気で充填された構成と同様に、ケース２０からセンサチップ７０へ作用する熱応力が大きくなるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、充填部材１００が熱伝導性に優れているため、充填部材１００を介して第１溝部４４の壁面から放熱し易い。これによれば、測定媒体の温度が圧力センサ１０の周囲温度よりも高い場合であっても、ケース２０において、第１溝部４４の周辺の温度を、第２溝部４６の周辺の温度とより近くすることができる。そのため、センサチップ７０が特定の箇所で大きく歪むのを抑制することができ、センサチップ７０の検出精度が低下するのを効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態では、第２溝部４６に充填部材１００が充填されない例を示したが、これに限定するものではない。図６の第１変形例に示すように、充填部材１００が第２溝部４６にも配置された例を採用することもできる。

この例では、第２溝部４６に充填部材１００が配置されない構成に較べて、ケース２０から放熱し易い。これによれば、測定媒体の温度が圧力センサ１０の周囲温度よりも高い場合であっても、測定媒体の導入によるケース２０の温度上昇を抑制することができる。したがって、ケース２０からセンサチップ７０へ作用する熱応力が大きくなるのを効果的に抑制することができ、センサチップ７０の検出精度が低下するのを効果的に抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態において、第１溝部４４及び第２溝部４６は、深さが互いにほぼ同じとされた例を示したが、これに限定するものではない。図７の第２変形例に示すように、第１溝部４４及び第２溝部４６は、深さが互い異なる例を採用することもできる。この例では、第１溝部４４が第２溝部４６よりも深くされている。

第２変形例では、第２溝部４６に対して第１溝部４４の幅を広くすることなく、第１溝部４４の表面積を第２溝部４６の表面積よりも大きくすることができる。なお、第１溝部４４の表面積が第２溝部４６の表面積よりも大きい構成であれば、第２溝部４６が第１溝部４４よりも深くされていてもよい。

また、上記実施形態において、第１溝部４４の壁面は、ほぼ平坦な面とされた例を示したが、これに限定するものではない。図８の第３変形例に示すように、第１溝部４４の壁面が凹凸形状をなす例を採用することもできる。この例では、側面４４ｂにおけるＸ方向のうちの第１孔部４０側の面、及び、底面４４ａが、凹凸形状をなしている。これに対し、第２溝部４６の壁面全体は、ほぼ平坦な面とされている。

第３変形例では、第２溝部４６に対して第１溝部４４の幅を広くすることなく、第１溝部４４の表面積を第２溝部４６の表面積よりも大きくすることができる。なお、第１溝部４４の表面積が第２溝部４６の表面積よりも大きい構成であれば、第２溝部４６の壁面が凹凸形状をなしていてもよい。また、第１溝部４４の壁面全体が凹凸形状をなす例を採用することもできる。

また、上記実施形態では、第１孔部４０の延設方向がＺ方向に沿う例を示したが、これに限定されるものではない。図９の第４変形例に示すように、第１孔部４０の延設方向がＺ方向と異なる方向とされた例を採用することもできる。この例では、第１孔部４０の延設方向が、Ｙ方向と直交し、Ｘ方向及びＺ方向に対して傾斜している。

詳しくは、第１孔部４０が、第２孔部４２に向かうほどポート部２４側に近づくように傾斜している。これによれば、測定媒体に含まれる水滴が第１孔部４０から第２孔部４２に流れ易い。

また、第４変形例では、媒体導入孔３８が、さらに第３孔部５０を有している。第３孔部５０は、第２孔部４２のうちの第１孔部４０と連通される部分から、ポート部２４と反対側に延設されている。第３孔部５０は、測定媒体を導入するために必要なものではなく、媒体導入孔３８におけるＸ方向の長さを長くするものである。これによれば、圧力センサ１０の振動等により媒体導入孔３８内で測定媒体の圧力脈動が生じた場合、測定媒体に含まれる水滴に作用する慣性力を大きくすることができる。そのため、測定媒体に含まれる水滴が媒体導入孔３８から排水され易い。

また、上記実施形態では、一面２２ａに第１溝部４４及び第２溝部４６が形成された例を示したが、これに限定されるものではない。第１溝部４４及び第２溝部４６は、ケース２０の外面に形成された構成であれば採用することができる。図１０の第５変形例に示すように、底面３２ａに第１溝部４４及び第２溝部４６が形成された例を採用することもできる。

また、上記実施形態では、１つの基板６０に、２つのセンサチップ７０及び１つの回路チップ８０が配置された例を示したが、これに限定されるものではない。図１１の第６変形例に示すように、圧力センサ１０が３つの基板６０を備える例を採用することもできる。この例では、２つのセンサチップ７０及び１つの回路チップ８０が、それぞれ別の基板６０に配置されている。各基板６０は、ボンディングワイヤ等により互いに接続されている。

第６変形例では、溝３０が底面３２ａに形成されている。Ｚ方向の投影視において、溝３０は、２つのセンサチップ７０を囲む環状をなしている。底面３２ａには２つの溝３０が形成されている。各溝３０は、互いに別のセンサチップ７０を囲んでいる。なお、互いに別のセンサチップ７０を囲む２つの溝３０が、一面２２ａに形成された例を採用することもできる。

また、上記実施形態では、媒体導入孔３８が第１孔部４０及び第２孔部４２を有する例を示したが、これに限定するものではない。図１２の第７変形例に示すように、媒体導入孔３８が一方向に沿って延設された例を採用することもできる。この例において、媒体導入孔３８の延設方向は、Ｙ方向と直交し、Ｘ方向及びＺ方向に対して傾斜している。

また、上記実施形態では、圧力センサ１０がＤＰＦの圧力損失を検出する差圧検出型のセンサとされた例を示したが、これに限定するものではない。圧力センサ１０がＧＰＦ（ガソリンパティキュレートフィルタ）の圧力損失を検出する差圧検出型のセンサとされた例を採用することもできる。また、圧力センサ１０が、ＬＰＬスロットルバルブの下流に配置され、ＬＰＬスロットルバルブの開度を算出するためのセンサとされた例を採用することもできる。

また、上記実施形態では、圧力センサ１０が、２つのセンサチップ７０を備える例を示したが、これに限定するものではない。圧力センサ１０が、１つのセンサチップ７０を備える例を採用することもできる。

１０…圧力センサ、２０…ケース、２２…本体部、２２ａ…一面、２２ｂ…裏面、２２ｃ…第１側面、２２ｄ…第２側面、２２ｅ…第３側面、２４…ポート部、２６…コネクタ部、２８…組み付け部、３０…溝、３２…凹部、３２ａ…底面、３４…貫通孔、３６…リング、３８…媒体導入孔、３８ａ…一端、３８ｂ…他端、４０…第１孔部、４２…第２孔部、４４…第１溝部、４４ａ…底面、４４ｂ…側面、４６…第２溝部、４６ａ…底面、４６ｂ…側面、４８…第３溝部、５０…第３孔部、６０…基板、６０ａ…一面、６０ｂ…裏面、６２…貫通孔、７０…センサチップ、７０ａ…一面、７２…凹部、７４…ダイアフラム、８０…回路チップ、９０…保護部材、１００…充填部材

Claims (7)

1. 両端が開口し、一端（３８ａ）側の開口から測定媒体が導入される媒体導入孔（３８）が形成されたケース（２０）と、
   前記媒体導入孔における前記一端と反対の他端（３８ｂ）側の開口を閉塞するように厚さ方向の一面（７０ａ）を搭載面として前記ケースに配置され、前記測定媒体の圧力に応じて変形するとともに、変形に応じた検出信号を出力するセンサチップ（７０）と、
   を備える圧力センサであって、
   前記媒体導入孔における前記一端と前記他端とを結ぶ方向は、前記厚さ方向と異なる方向とされ、
   前記ケースの外面には、前記厚さ方向の投影視において、前記センサチップに対して前記一端側に形成された第１溝部（４４）と、前記センサチップに対して前記一端と反対側であって、前記第１溝部とともに前記センサチップを挟む位置に形成された第２溝部（４６）と、を有する溝（３０）が形成され、
   前記第１溝部の壁面の表面積は、前記第２溝部の壁面の表面積よりも大きいことを特徴とする圧力センサ。
2. 前記溝は、前記ケースの外面に形成され、前記第１溝部及び前記第２溝部を連結する第３溝部（４８）をさらに有し、
   前記厚さ方向の投影視において、前記溝は、前記センサチップを囲む環状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
3. 前記ケースにおいて、前記第１溝部の壁面及び前記媒体導入孔の壁面の間の厚さは、前記厚さ方向において均一とされるとともに、前記第２溝部の壁面及び前記媒体導入孔の壁面の間の厚さは、前記厚さ方向において均一とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧力センサ。
4. 前記ケースにおいて、前記第１溝部の壁面及び前記媒体導入孔の壁面の間の厚さは、前記第２溝部の壁面及び前記媒体導入孔の壁面の間の厚さと等しくされていることを特徴とする請求項３に記載の圧力センサ。
5. 前記第１溝部に配置され、空気よりも熱伝導性に優れるとともに前記ケースよりも柔軟性に優れた充填部材（１００）をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧力センサ。
6. 前記充填部材は、前記第２溝部にも配置されていることを特徴とする請求項５に記載の圧力センサ。
7. 前記媒体導入孔は、前記他端側の開口を構成し、前記厚さ方向に延設された第１孔部（４０）と、前記一端側の開口を構成し、前記厚さ方向と異なる方向に延設され、前記第１孔部における前記他端と反対側の端部と連通する第２孔部（４２）と、を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の圧力センサ。

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