JPH02189435A - 圧力センサー - Google Patents
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Abstract
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Description
に、ハウジングに装着後、変換器に対して較正可能な信
号条件づけ電気回路を有しハウジングに装着される圧力
に応答する容崖性圧力変換器を備える圧力センサーに関
する。
圧力センサーは、セラミック基部に対して接近して間隔
を設けられシールされて正なる関係に装着される薄いセ
ラミック隔膜と、コンデンサを形成するために相Uに対
して接近して所定の間隔を設置ノられる関係に配置され
るコンデンサ板として役立つ様に該隔膜および基部の夫
々の対向面に沈着される金属被覆とを有する容量性圧力
変換器を備えている。コンデンサ板に結合される変!9
!番端子は、変換′?/i基部の反対側面に配置され、
変換器端子に結合される信号条件づけ電気回路は、変換
器に装着される。電気絶縁材料のカップ形コネクタ体部
は、電気回路上に装着され、加えられる圧力に変換器隔
膜を露出するポートと、コネクタ体部に対して変形され
るリムとを有する金属ハウジングスリーブによって変換
器に固定される。
ンデンサの静電容量を変更する様に隔膜に加えられる圧
力の変化に応答して可動であり。
を与える。該電気回路は、センサーが低コストの間座に
好適であるために広い用途に適応する様に、センザーハ
ウジングに装着後に容量性圧力変換器に対して較正可能
である。センサーを適正に較正して較正後にセンサーを
密封し、センサーがかなりの′Ki磁的干渉のある自動
車の環境等における使用に適合可能なことを保証でる様
に経済的な態様でセンサーを組立てることは、幾分困難
である。
し、改良された容量性圧力変換器を有する該センサーを
提供し、低コストにおける一層経済的で信頼性のある製
造に適応する構造を有する該センサーを提供し、ハウジ
ング内に装着後に便利な態様で相互に対して較正される
様に共通ハウジング内に装着される容量性圧力変換器と
、信号条件づけ回路とを有する該圧力センサーを提供し
、該較正後に容易に密封される該センサーを提供し、自
動車環境等で使用するために改良された電磁的適合性を
有づる該センナ−を提供することである。
、加えられる圧力によって変化する静電容量を与える様
に加えられる圧力に露出されるべき一面を有する容量性
圧力変換器を備えている。
それに装着されるコネクタ端子を有し、金属ハウジング
は、それ等の間にチャンバを形成する様に変換器の反対
側面に対して重なる関係にコネクタ体部を固定する。電
気回路は、加えられる圧力に相当する電気信号を与える
様に変換器およびコネクタの端子に電気的に結合されチ
ャンバ内に配置される。好ましくは、コネクタ体部は、
底と、側壁と、リムとを有するカップ形であり、チャン
バを形成する様に対向する変換器面に対して対向する関
係に配置されるリムを有し、コネクタ端子は、チャンバ
の外部へ体部の底を通ってチャンバから延びる。好まし
くは、ハウジングは、加えられる圧力に変換器の一面を
露出するポートと、容量性変換器の対向面に対してコネ
クタ体部のリムを締付けるコネクタ休部上で変形された
スリーブのリムとを有しコネクタ体部の少なくとも一部
と、変換器とを収容する金属スリーブを備えている。該
回路は、好ましくは、ハウジングに装着後に変換器に対
して較正される様に構成される。
子に対して電気的に結合される関係で電気回路の構成要
素を装着し変換器の対向面に対して重なる関係に配置さ
れる一端部と、コネクタ端子に電気的に結合され回路パ
スを装着し該−・端部の上に折曲げられる反対側端部と
を有する可撓性基板を備えている。好ましくは、該電気
回路は、それに対する電気的接地結合を形成する回路パ
スを有し、これ等の接地結合回路パスは、改良された電
磁的適合性を有するセンサーを与える様にセンサーの金
属ハウジングに容量的に結合される。
と、該タブに形成される回路パッドと、該回路パッドと
回路の接地結合回路パスとの間に結合されるコンデンサ
とを有し、該タブは、回路パッドが回路の接地結合回路
パスをハウジングに容量的に結合するために電気的な結
合係合においてハウジングに締付けられる様に、コネク
タ体部と金属ハウジングスリーブとの間に延びる。好ま
しくは、可撓性基板は、その各端部から延びるタブと、
各タブの回路パッドと、夫々の回路パスと回路の接地結
合回路パスとの間に結合されるコンデンナと、回路パス
がこれ等の間の各々に対して電気的に結合される関係に
おいて締付けられるために各ノZに対して重なる関係で
コネクタ体部と変換器との間に延びる様に、折曲げられ
る1す4竹基板の端部と、基板の各端部の電気回路の接
地結合のハウジングへの容量性結合を与えるためにハウ
ジングどの電気的結合の係合において締付けられコネク
タ体部と金属ハウジングスリーブとの間に延びる少なく
とも1つのタブとを有している。
れる様に構成されるとき、コネクタ体部は、センサーを
較正するために回路の該較正部分への近接を許容する様
に可撓性基板の電気回路の較正部分に隣接してその反対
側端部を配置するためにチVンバ内に延びハウジングの
外側に一端において開口する一体の管状部分を有してい
る。カブビルに包むための材料は、チャンバを密封する
ためにコネクタ体部の管状部分に挿入され、該管状部分
は、回路の他の部分の適正な作用を保;JL’7iるた
めに回路の較正部分に対してカブビルを包むための材料
を制限する。
、利点および詳細は、本発明の実施例に関し添付図面を
参照する下記の説明によって明らかになる。
10は、好ましくは図示の様に平坦な円板形状の圧力に
応答する容量性圧力変換器12を有する本発明の新規な
圧力センサーを示し、該変換器は、加えられる流体圧力
等に露出されるべぎ1つの面12.1と、それに配置さ
れる変換器端子を有する反対側面12.2とを備えてい
る。好ましくは、該変換器は、アルミナ等の様なセラミ
ック材料の薄い隔膜14を有し、該隔膜は、ガラスシー
ル材18等(第7図参照)によって同様の材料のセラミ
ック基部16に対して接近して間隔を設(ブられシール
されて重なる関係で装着され、加えられる圧力の変化に
応答して基部に対して可動である。金属被覆20.22
は、加えられる圧力によって変化する静電容はを有する
コンデンサを形成するために接近して間隔を設けられる
関係に配置されるコンデンサ板として役立つ様に隔膜お
よび基部の対向面14.1,16.1に設けられる。端
子24.26は、変換器の対向面に配置される様にセラ
ミック基部を通ってシールされた関係でコンデンサ板か
ら延びる。この様に述べた如く、該変換器の構造は、上
述の米国特許で言及した様に周知である。該被覆は、非
常に薄くて均等な厚さを有し、従って、金属被覆の間の
間ra1は、非常に精密に予め定められる。所望により
、金属保護リング16.2は、」ンアンサ板16.1を
包囲し、対応する端子34を備えている。
の間に形成する様に変換器の反対側面12.2に対して
重なる関係に配置されるガラス補強改質ポリエチレンテ
ラフタレートの様な電気絶縁材料のコネクタ体部36を
更に有している。好ましくは、コネクタ体部は、底36
.1と、側壁36.2と、リム36.3と、リムのまわ
りに延びる7ランジ36.4とを有するカップ形であり
、好ましくは体部の底を経てチャンバからセンサーの外
部の位置へ延びる複数のコネクタ端子40゜42.44
を有している。コネクタ体部は、チ1νンバ38を形成
する様に変換器の対向面12.2に対向する関係のリム
36.3によって配置される。ハウジング46は、変換
器面12.1を加えられる圧力に露出するためのポート
46.1と、変換器面12.1と該ポートとの間に配置
されるシール用Oリング48等と、変換器およびコネク
タ体部の少なくとも一部を収容する金属スリーブ46.
2とを有し、該スリーブは、チャンバ38を形成するた
めにコネクタ体部と、変換器とを一体に締付器ノる様に
7ランジ36.4の様な]ネクタ体部の少なくとも一部
を紋ってスェージング等によって変形されたリム部分4
6.3を有している。
する電気信号を与える様に、第2図から第6図までに全
体を50で示されチャンバ38内に配置される゛電気回
路を更に備えている。好ましくは、該回路は、ハウジン
グ46に装着後、変換器に対して較正される様に構成さ
れる。該回路が上述の米国特許で言及した様に周知であ
るため、該回路の総ての詳細は、ここに記載されず、該
回路は、集積回路ユニット、抵抗器、コンデンサ等の様
な回路の構成要素を有することが認められる。
ptan)によって販売されるポリイミド材料の様な丈
夫で柔軟で耐熱性の電気絶縁材料の可撓性基板52を更
に有している。可撓性基板の一端部52.1は、相互に
また変換器端子に対して電気的に結合される関係で電気
回路の構成要素を装着する変換器の対向面12.2に対
して重なる関係に配置され、可撓性基板の反対側t4部
52.2は、チャンバ38内のコネクタ体部の底の下に
横たわる様に第2図、第5図に示す如く第1部分52.
1を被って折曲げられ、該反対側端部は、コネクタ端子
に電気的に結合されてそれに形成される回路パスを有し
ている。所望により、可撓性基板の反対側端部は、回路
構成要素をも装着する。
は、コンデンサ58.60.62.86および抵抗器6
4を有づ°る基板の端部52.1に装着される集積回路
ユニット53と、夫々の変換器端子24.26.34の
上に装着される可撓性基板の開口部52.3とを有して
いる。可撓性基板の反対側端部52.2は、中間の低減
された巾の容易に曲げ得るヒンジ部分52.4によって
第1部分52.1に結合され、それに装着されるコンデ
ンサ54.56.82および抵抗器66と、夫々のコネ
クタ端子40.42.44の−Lに装着される開口部5
2.5とを有している。回路パスは、所望の態様で相互
と、変換器と、コネクタ端子とに回路構成要素を電気的
に結合するために可撓性基板に沈着される。該配置では
、コネクタ端子40は、センサーを+5V DC電i
11に結合するのに役立ち、コネクタ端子42は、セン
サーに接地結合を与え、コネクタ端子44は、加えられ
る圧力に相当する信号出力をセンサーに与え、変換器端
子24は、変換器に電力の入力を与え、変換器端子26
は、変換器からの圧力検出信号を集積回路ユニットに与
え、変換器端子34は、変換器の保護リング16.2に
結合され、回路パスパッド70は、周知の態様で変換器
12に対して電気回路50を較正するために集積回路ユ
ニットへの入力を許容し、回路パス72は、電気回路5
0に接地結合を与え、保護リング16.2に結合される
回路パス74は、検出器信号を電磁的に遮蔽するために
検出器端子の回路パス76のまわりに延び、他の回路パ
ス78は、第3図に図式的に示す様に回路結合を与える
ために相互と、端子とへ回路構成要素を電気的に結合す
る。
回路50の回路パス部分は、センサーがかなりの電磁的
干渉に露出されている自動車の環境において使用するの
に改良された電磁的適合性をセンサーに与える様にセン
サーの金属ハウジング46に好ましくは容量的に結合さ
れる。好ましくは、例えば可撓性基板の一体のタブ部分
52.6は、可撓性基板の端部52.2から延び、それ
に形成される回路パッド80を有している。
2と、回路パッドとの閏で電気的に結合され、可撓性基
板に装着される。好ましくは、また、可撓性基板の第2
タブ部分52.7は、可撓性基板の第1端部52.1か
ら延び、第2回路バッド84は、同様に該タブに設けら
れる。第2コンデンサ86は、回路50に接地結合を与
える回路パス72と回路パッド84との間で電気的に結
合され可撓性基板の第1端部に装着される。これ等のタ
ブは、可撓性基板の端部が第6図に示ず様に相互に対し
て折曲げられる関係にあるとき、該タブが相互に対して
電気的に結合される関係で締付けられる様にコネクタ体
部のリム36.3と変換器の対向面12.2との間で各
々に対して重なった1月係に延び、少なくとも1つのタ
ブ52.6が回路50の接地結合の回路パスの複数の部
分をセンサーハウジングに容量的に結合するために金属
ハウジングにその回路パッド80を電気的に係合させる
様にハウジングの変形されたリム46.3とコネクタ体
部との間に延びる如く配置される。
への装着後に変換器12に対する電気回路50の較正を
可能にする様に回路パスパッド70への近接を可能にす
る開口部を為している。好ましくは、コネクタ体部は、
ハウジングの外側へ一端36.6において同口し回路パ
スパッド70に隣接するその反対側端部36.7におい
て開口する様にチャンバ38内に延びる一体の管状部分
36.5を有している。管状部分36.5は、破a36
.5aで第3図に示される。該配置では、電気接点プロ
ーブ(図示せず)は、周知の態様で@路50を較正する
ためにパッド70に係合する様に管状部分36.5を経
て挿入される如(構成される。該管状部分は、プローブ
が回路50の他の部分に係合しないことを保証する。次
に、該プローブは、引抜かれ、ゴム材料等を加硫する通
常の室温の様なカプセルに包むための材料88は、第2
図に示す様にチャンバを密封する様に管状部分に挿入さ
れ、管状部分は、カプセルに包むための材料が回路への
悪影響を回避するために回路50の較正用パッド70の
領域に制限されることを保証する。所望により、カプセ
ルに包むための材料は、チャンバ38を更に密封するた
めに90で示す様にコネクタ端子のまわりと、ハウジン
グスリーブの変形されたリムのまわりとにも沈着される
。
、経済的な態様で変換器特性の改良された信頼性と、不
変性とを有する変換器12を提供する。電気回路50は
、センサーの外側で経済的な態様において容易かつ確実
に組立てられると共に、確実な態様で変換器およびコネ
クタの端子に固定的に結合される様に構成される。可撓
性回路基板は、可撓性基板の端部が上述の様に金属ハウ
ジングのスリーブ46.2内に収容されるために相互の
上に便利に折曲げられるのを可能にするのに充分な長さ
を有している。次に、ハウジングスリーブのリムは、相
互に所望の組立てられた関係にコネクタ体部と、変換器
とを固定する様に容易かつ確実に変形される。コンデン
サは、センサーにおけるかなり改良された電磁的適合性
を与えるために回路の接地結合回路パスの複数の部分を
センサーハウジングに容は的に結合する様に配置され、
これにより、センサーは、かなりな電磁的干渉に露出さ
れる自動車の環境等において使用されるとき、改良され
た性能を表示する様に構成される。該回路は、便利かつ
経済的な態様で較正される様に構成され、較正後、シー
ル材料による回路への損傷の危険なしに容易に密封され
る。
たが、本発明は、特許請求の範囲に属覆る総ての変更お
よびの同等なものを包含することを理解すべきである。
線2−2に沿う断面図、第3図はM1図のセンサーに使
用される可撓性回路基板の拡大平面図、第4図は第3図
に示される回路の略図、第5図は第1図の線5−5に沿
う第2図と同様な断面図、第6図は第1図の線6−6に
沿う部分的な断面図、第7図は第2図のta7−7に沿
う拡大断面図を示す。 10・・・圧力センサー 12・・・圧力変DI
!!器、12.1・・・1つの面、 12.2・・
・反対側面、24.26・・・変換器端子、 36・・
・コネクタ体部、36.1・・・底、 36
.2・・・側壁、36.3・・・リム、 3
8・・・チャンバ40.42.44・・・コネクタ体部
端子、46・・・ハウジング、 46.1・・・ポ
ート、。 46.2・・・金属スリーブ、46.3・・・リム部分
、5o・・・電気回路、 52・・・可1尭性基
板、52.1・・・一端部、 52.2・・・反対
側端部、53・・・集積回路ユニット、54,56.8
2゜58.60.62.86・・・コンデンサ、64.
66・・・抵抗器。
Claims (2)
- (1)加えられる圧力によつて変化する静電容量を与え
る様に加えられる圧力に露出されるべき一面と、反対側
面に配置される変換器端子とを有する円板状容量性圧力
変換器と、底と、側壁と、リムと、それを貫通して延び
るコネクタ端子とを有する電気絶縁材料のカップ形コネ
クタ体部とを備え、該コネクタ体部が、前記変換器との
間にチャンバを形成する様に該変換器の反対側面に面す
るそのリムを伴って配置され、更に、加えられる圧力に
相当する電気信号を与える様に該変換器およびコネクタ
の端子に電気的に結合され該チャンバ内に配置される電
気回路を備え、該電気回路が、電気回路構成要素を装着
し該変換器の反対側面に重なる関係で配置される一端部
と、相互および該変換器端子に該回路構成要素を電気的
に結合し該一端部に配置される回路パスと、該コネクタ
体部の底の下に横たわり該一端部の上に折曲げられる反
対側端部と、該回路構成要素を該コネクタ端子に電気的
に結合し該反対側端部に配置される回路パスとを有する
可撓性基板を含む圧力センサー。 - (2)特許請求の範囲第1項に記載の圧力センサーにお
いて、前記ハウジングが、前記変換器と、前記コネクタ
休部の一部とを収容する金属スリーブと、該変換器の前
記一面を加えられる圧力に露出するポートと、前記チャ
ンバを形成するために前記コネクタ体部と、該変換器と
を一体に固定する様に該コネクタ休部上に変形されるリ
ムとを有する圧力センサー。
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