JP7327247B2 - 蒸発燃料漏れ検査装置の圧力センサ - Google Patents
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Description
燃料タンク(61)と、前記燃料タンクから排出される蒸発燃料を吸着するキャニスタ(62)とを備える蒸発燃料処理装置(6)における前記蒸発燃料の漏れを検査する蒸発燃料漏れ検査装置を構成する圧力センサ(1)であって、
受圧面(210)に加わる流体(R)の圧力を検出するための受圧部(21)、及び前記受圧部における、前記受圧面を除く表面を覆うモールド樹脂部(22)を有するセンサユニット(2)と、
前記受圧面に前記流体を導入するための流体流路(31)、及び前記流体流路に繋がって前記センサユニットが収容された収容凹部(32)が形成されたケース(3)と、
前記収容凹部内に配置され、前記モールド樹脂部における、前記受圧面の反対側に位置する裏面(223)を覆う封止樹脂(4)と、を備え、
前記モールド樹脂部の側面(222)における、前記受圧面が位置する側の受圧側部位(222A)は、前記収容凹部内に嵌入されており、
前記モールド樹脂部には、前記センサユニットによる圧力の検出に影響を及ぼすノイズを除去するノイズ除去用のコンデンサ(23)が内蔵されており、
前記封止樹脂は、硬化性の樹脂材料に無機材料が添加された樹脂であるとともに、前記モールド樹脂部の側面における、前記受圧側部位を除く裏側部位(222B)と、前記裏面との全体を覆うよう、前記収容凹部内に充填されている、蒸発燃料漏れ検査装置の圧力センサにある。
<実施形態1>
本形態の蒸発燃料漏れ検査装置の圧力センサ1(以下、単に圧力センサ1という。)は、図1に示すように、燃料タンク61と、燃料タンク61から排出される蒸発燃料を吸着するキャニスタ62とを備える蒸発燃料処理装置6において用いられる。蒸発燃料漏れ検査装置は、リークチェックによって、燃料タンク61及びキャニスタ62を含む装置系内における蒸発燃料の漏れを検査するものである。換言すれば、蒸発燃料漏れ検査装置は、リークチェックによって、蒸発燃料の漏れが生じる可能性がないかを判定するものである。
(減圧リークチェックモジュール10)
図1に示すように、圧力センサ1は、燃料タンク61及びキャニスタ62を有する車両の蒸発燃料処理装置6に付随して、燃料タンク61及びキャニスタ62にリークがないかをチェックする、蒸発燃料漏れ検査装置としての減圧リークチェックモジュール(ELCM)10を構成する。減圧リークチェックモジュール10は、燃料タンク61の内部及びキャニスタ62の内部を減圧状態にするための減圧ポンプ51と、キャニスタ62を、大気に開放された大気配管55に接続するか減圧ポンプ51に接続するかの切り換えが可能な電磁弁52と、減圧ポンプ51によって減圧された配管(第1配管)53A内の圧力を検出する圧力センサ1とを備える。
図1に示すように、蒸発燃料処理装置6は、車両において、燃料タンク61内の気相ガスを構成する蒸発燃料を大気へ放出しないようにするために用いられる。燃料タンク61内の蒸発燃料は、キャニスタ62に蓄えられた後にエンジン7の吸気管71に放出され、又はキャニスタ62をバイパスしてエンジン7の吸気管71に放出される。そして、蒸発燃料の燃料成分は、エンジン7における燃焼に使用される。
図1に示すように、燃料タンク61は、エンジン7の燃焼運転に使用される燃料Fを貯留するものである。燃料タンク61には、外部から燃料Fが給油されるときに使用される給油口611と、ベーパ配管63が繋がるベーパ口612と、エンジン7の燃料噴射装置へ燃料Fを供給するときに使用される燃料ポンプ(図示略)とが設けられている。燃料ポンプは、燃料タンク61の液相を構成する燃料Fを燃料噴射装置へ供給するものである。
図1に示すように、キャニスタ62は、キャニスタケース621と、キャニスタケース621内に配置されて、蒸発燃料(気化燃料)を吸着する活性炭等の吸着材622とを有する。キャニスタ62のキャニスタケース621には、ベーパ配管63に繋がれた、気相ガスの入口623と、パージ配管64に繋がれた、燃料成分の出口624と、第2配管53B及び電磁弁52に繋がれた、大気に開放可能な圧抜き口625とが設けられている。燃料タンク61の気相からキャニスタ62へ蒸発燃料(気相ガス)が排出されるときには、電磁弁52が開放位置521になり、圧抜き口625が大気配管55によって大気に開放される。そして、キャニスタ62においては、吸着材622に蒸発燃料中の燃料成分が吸着され、キャニスタ62内の圧力は大気圧と同等になる。
図2及び図3に示すように、センサユニット2の受圧部21は、ピエゾ抵抗式半導体を用いて構成されている。ピエゾ抵抗式半導体は、物質に応力が加わったときに電気抵抗が変化する現象であるピエゾ抵抗効果を利用したものである。受圧部21は、ホイートストンブリッジ等の検出回路が形成された回路部211が、絶縁性のゲル212によって囲まれて形成されている。センサ端子は、回路部211からゲル212及びモールド樹脂の外部にまで引き出されている。
図2及び図3に示すように、圧力センサ1のケース3は、センサユニット2を収容し、センサユニット2の受圧部21に流体Rを導入するためのものである。ケース3は、減圧ポンプ51、電磁弁52等とともに減圧リークチェックモジュール10に配置されている。ケース3の流体流路31は、ケース3の軸方向Lに沿って形成されている。ケース3の軸方向Lは、センサユニット2の受圧部21の受圧面210に対して垂直な方向である。流体流路31を流れる流体Rの圧力は、流体流路31から垂直に受圧部21の受圧面210に作用する。
図2及び図3に示すように、封止樹脂4は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂によって構成されている。封止樹脂4は、センサユニット2をケース3に固着するとともにセンサユニット2の周囲を封止するために用いられる。封止樹脂4は、ケース3の収容凹部32の嵌入部321内にセンサユニット2が嵌入された後、収容凹部32の充填部322内に充填される。センサユニット2の全体は、収容凹部32の充填部322内に充填された封止樹脂4によって覆われる。換言すれば、収容凹部32内にセンサユニット2が配置されたときには、収容凹部32の充填部322内にセンサユニット2のモールド樹脂部22が露出され、その後、モールド樹脂部22の表面が封止樹脂4によって覆われる。
従来の圧力センサのセンサユニットの周辺においては、センサユニットの裏面が、封止樹脂によって覆われずに、外部に露出している。そして、従来の圧力センサにおいては、気密が確保できなくなる要因として、センサユニットのモールド樹脂部と封止樹脂との界面における剥離、及びケースと封止樹脂との界面における剥離の2つがある。この2種類の界面が存在することにより、剥離が発生する懸念が増加している。
本形態の蒸発燃料漏れ検査装置の圧力センサ1は、減圧リークチェックモジュール10に用いられる。圧力センサ1においては、収容凹部32内に配置された封止樹脂4は、センサユニット2のモールド樹脂部22の側面222における裏側部位222B、及びモールド樹脂部22の裏面223を覆っている。この構成により、圧力センサ1の周囲に配置された、減圧リークチェックモジュール10を構成する減圧ポンプ51のモータ、電磁弁52のソレノイド等から生じる電磁ノイズが、センサユニット2の裏側L2からセンサユニット2に到達しにくくすることができる。また、この構成により、減圧ポンプ51のモータ、電磁弁52のソレノイド等から生じる熱が、センサユニット2の裏側L2からセンサユニット2に到達しにくくすることができる。そのため、圧力センサ1が電磁ノイズ及び熱の影響を受けにくくなり、圧力センサ1に検出誤差を生じる要因が少なくなる。
本形態は、特にケース3の形状が実施形態1の場合と異なる圧力センサ1について示す。本形態の圧力センサ1も、図5~図7に示すように、センサユニット2、ケース3及び封止樹脂4を備える。センサユニット2は、受圧面210に加わる流体Rの圧力を検出するための受圧部21と、受圧部21に設けられるとともに導電性材料によって構成された複数の導通端子213と、受圧部21における、受圧面210を除く表面を覆うモールド樹脂部22とを有する。ケース3及び封止樹脂4の構成は実施形態1の場合と同様である。
本形態の蒸発燃料漏れ検査装置の圧力センサ1においては、収容凹部32内に充填された封止樹脂4は、モールド樹脂部22における、収容凹部32内に配置される表面部位、換言すれば、モールド樹脂部22の側面222の裏側部位222B及びモールド樹脂部22の裏面223の全体を覆っている。この構成により、センサユニット2の周辺においては、センサユニット2のモールド樹脂部22と封止樹脂4との界面は外部に露出せず、ケース3と封止樹脂4との界面のみが外部に露出する。
図10に示すように、各残内壁面323Bには、平行段差面326が形成される代わりに、受圧面210に対して傾斜する90°未満の内角θを有する傾斜段差面326Xが形成されていてもよい。内角θとは、第1垂直面325と傾斜段差面326Xとの間の角度のことをいう。第1垂直面325と傾斜段差面326Xとの間に鋭角状の内角θが形成されることにより、平行段差面326の場合と同様に、第1垂直面325と封止樹脂4との間に生じた剥離が受圧側L1に向けて進展することが防止される。
本形態は、特にケース3の形状が実施形態1,2の場合と異なる圧力センサ1について示す。本形態の圧力センサ1も、図11~図13に示すように、センサユニット2、ケース3及び封止樹脂4を備える。本形態の収容凹部32の各残内壁面323Bは、受圧面210に垂直な軸方向Lに沿った断面を見たとき、受圧側L1に行くに連れて内側に絞られる傾斜面327と、傾斜面327の受圧側L1に隣接してモールド樹脂部22の側面222との間に封止樹脂4が充填された充填隙間34を形成する第2垂直面328とを有する。傾斜面327及び第2垂直面328は、互いに交差する複数の残内壁面323Bに形成されている。
本形態の蒸発燃料漏れ検査装置の圧力センサ1においては、収容凹部32内に充填された封止樹脂4は、モールド樹脂部22における、収容凹部32内に配置される表面部位としての、側面222の裏側部位222B及び裏面223を覆っている。この構成により、圧力センサ1の周囲に配置された、減圧リークチェックモジュール10を構成する減圧ポンプ51のモータ、電磁弁52のソレノイド等から生じる電磁ノイズ、熱等が、センサユニット2の裏側L2からセンサユニット2に到達しにくくすることができる。
本形態は、特にケース3の形状が実施形態1~3の場合と異なる圧力センサ1について示す。本形態の圧力センサ1も、図15~図18に示すように、センサユニット2、ケース3及び封止樹脂4を備える。本形態の収容凹部32の受圧側L1の底部には、受圧面210の外形よりも大きな外形を有するバッファ凹部35が形成されている。バッファ凹部35は、収容凹部32の受圧側L1に連続して形成されており、収容凹部32の嵌入部321内にセンサユニット2が嵌入された状態において、センサユニット2よりも受圧側L1に配置される。
本形態の蒸発燃料漏れ検査装置の圧力センサ1においては、収容凹部32の受圧側L1の底部であって収容凹部32と流体流路31との間に、バッファ凹部35が形成されている。また、流体流路31の裏側L2の開口端部の外縁には、裏側L2に向けてバッファ凹部35内に突出する突出筒部36が形成されている。
2 センサユニット
21 受圧部
210 受圧面
22 モールド樹脂部
3 ケース
31 流体流路
32 収容凹部
4 封止樹脂
Claims (4)
- 燃料タンク(61)と、前記燃料タンクから排出される蒸発燃料を吸着するキャニスタ(62)とを備える蒸発燃料処理装置(6)における前記蒸発燃料の漏れを検査する蒸発燃料漏れ検査装置を構成する圧力センサ(1)であって、
受圧面(210)に加わる流体(R)の圧力を検出するための受圧部(21)、及び前記受圧部における、前記受圧面を除く表面を覆うモールド樹脂部(22)を有するセンサユニット(2)と、
前記受圧面に前記流体を導入するための流体流路(31)、及び前記流体流路に繋がって前記センサユニットが収容された収容凹部(32)が形成されたケース(3)と、
前記収容凹部内に配置され、前記モールド樹脂部における、前記受圧面の反対側に位置する裏面(223)を覆う封止樹脂(4)と、を備え、
前記モールド樹脂部の側面(222)における、前記受圧面が位置する側の受圧側部位(222A)は、前記収容凹部内に嵌入されており、
前記モールド樹脂部には、前記センサユニットによる圧力の検出に影響を及ぼすノイズを除去するノイズ除去用のコンデンサ(23)が内蔵されており、
前記封止樹脂は、硬化性の樹脂材料に無機材料が添加された樹脂であるとともに、前記モールド樹脂部の側面における、前記受圧側部位を除く裏側部位(222B)と、前記裏面との全体を覆うよう、前記収容凹部内に充填されている、蒸発燃料漏れ検査装置の圧力センサ。 - 前記収容凹部は、前記受圧側部位が嵌入される嵌入部(321)と、前記嵌入部に繋がって前記封止樹脂が充填されるための充填部(322)とを有する、請求項1に記載の蒸発燃料漏れ検査装置の圧力センサ。
- 前記センサユニットは、導電性材料によって構成された導通端子(213)を、さらに有し、前記導通端子は、前記受圧部の回路又は前記コンデンサに電気接続される、請求項1又は2に記載の蒸発燃料漏れ検査装置の圧力センサ。
- 前記封止樹脂は、線膨張係数を低くして前記コンデンサの線膨張係数に近づくように、前記無機材料としてのフィラーを含み、
前記封止樹脂における前記フィラーの含有率は、40~90%の範囲内にある、請求項1~3のいずれか1項に記載の蒸発燃料漏れ検査装置の圧力センサ。
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