JPH04221728A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気的な接点を有する
プラグケーシングと、ケーシング部分に形成されていて
圧力に関連して変形可能なダイヤフラムとが設けられて
おり、該ダイヤフラムの変形が、変形時に電気的な特性
を変化させる電気的な抵抗を用いて検出されるようにな
っており、この場合ケーシング部分が、形状接続的にプ
ラグケーシングとかつ、直接又は間接的に１つの構成部
分と結合されている形式の圧力センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】公知の圧力センサでは、圧力ダイヤフラ
ムを有する厚膜基体は、シール部材を用いて圧力センサ
の底プレートに支承されている。厚膜基体と底プレート
との間には、ダイヤフラムへの機械的な緊張の影響を回
避するために、僅かな遊びが残されている。しかしなが
ら底プレートが凹凸のあるフランジ面にねじ締結又はリ
ベット結合される場合に、底プレートはねじれてしまい
、この結果、厚膜基体は圧力センサの圧力負荷時にもは
や所望の環状フランジではなく、極端な場合には２つ点
において接触することになる。これによって、厚膜基体
はその全横断面にわたって、つまりダイヤフラムの範囲
においても曲がってしまう。この機械的な緊張は、ダイ
ヤフラムに取り付けられたひずみゲージにも影響を及ぼ
し、この結果規定されていない緊張状態が生ぜしめられ
る。そしてこの機械的な緊張は測定信号をも不正確なも
のにする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ゆえに本発明の課題は
、圧力センサの固定時において機械的な緊張が生じるこ
とを回避し、ひいてはダイヤフラムにおいて規定されな
い緊張が発生することを防止することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、ケーシング部分が、ダイヤフラム
を有している部分と、固定手段を取り付けるための縁部
とから成っており、前記部分と縁部とが、弾性的にかつ
可動に互いに結合されている。

【０００５】

【発明の効果】本発明のように構成された圧力センサは
、公知のものに比べて以下に述べるような利点を有して
いる。すなわち本発明による圧力センサでは、構成部分
への底プレートの組付け中に機械的な緊張が生じること
を回避することができ、ひいてはダイヤフラムにおいて
規定されない緊張が発生することを防止することができ
る。また構成部材の数が減じられ、これによって組立て
が簡単化される。また、ねじの極めて大きな引付けモー
メントによって厚膜基体のダイヤフラムに緊張が生じる
というようなことを、注意することはもはや必要なくな
る。しかも圧力スリーブが非対称的に構成されているこ
とによって、圧力スリーブが誤って取り付けられるおそ
れもない。

【０００６】本発明の別の有利な構成は請求項２以下に
記載されている。

【０００７】

【実施例】次に図面につき本発明の実施例を説明する。

【０００８】図１には符号１０で圧力センサ１１のプラ
グケーシングが示されており、このプラグケーシングは
中央に、段付けされた貫通した孔１２を有している。こ
の孔１２には、例えば鋼粒の厚膜基体から成る一体の底
部分１３が挿入されており、この場合プラグケーシング
１０の環状の縁部１４が、底部分１３に形成された環状
溝１５に突入している。縁部１４は環状溝１５において
接着剤１６を用いて固定されている。底部分１３は一体
に構成されているが、環状溝１５によって本体１７と、
該本体を取り囲むベースプレート１８とに分割されてい
る。環状溝１５はこの場合、ベースプレート１８と本体
１７とを弾性的にしかしながら機械的に堅く結合する比
較的薄いウェブ１９が生ぜしめられるような深さで構成
されている。ベースプレート１８によって底部分１３は
、プレートケーシング１０の下側面にも接触している。 ベースプレート１８の両狭幅側には、それぞれ４つの固
定孔２０が形成されており、これによって、ねじ又はリ
ベットを用いて底部分１３を図示されていない構成部分
に固定することができる。

【０００９】底部分１３の本体１７はほぼ中央に凹設部
２５を有しており、この結果ダイヤフラム２６として働
く薄い範囲が生ぜしめられる。凹設部２５には圧力スリ
ーブ２７が挿入されており、この圧力スリーブは固定円
板２８を用いて凹設部２７に固定されている。シールの
ために圧力スリーブ２７の外壁には、環状溝２９が形成
されており、この環状溝の中にはシール部材３０が配置
されている。

【００１０】プラグケーシング１０は、側部に設けられ
た電気的な接点３２を有している。さらにプラグケーシ
ング１０の上側面には環状溝３３が形成されており、こ
の環状溝には蓋３５の縁部３４が固定されている。蓋３
５は通気孔３６を有しており、この通気孔は、蓋３５の
接着後にボール３７の押込みによって閉鎖される。

【００１１】ダイヤフラム２６の範囲には、抵抗測定ブ
リッジの形をした複数のひずみゲージ４０が配置されて
いる。しかしながらまた、その電気的な特性を変形時に
変化させる別の抵抗、例えば厚膜抵抗又は薄膜抵抗のよ
うな抵抗を使用することも可能である。ボンディング線
４１を用いて、本体１７の上側面に取り付けられた導体
路４２がプラグケーシング１０の接点３２と接続されて
いる。さらに本体１７には、電子的なハイブリッド回路
４３がプリントされていてもよい。環境の影響から保護
するために、ひずみゲージ４０、導体路４２及びハイブ
リッド回路４３はシール体４４によって覆われている。

【００１２】圧力センサ１１の機能は十分に公知であり
、従ってそれについてここで詳しく述べることは省く。 ２００バールにまでも達する規定の圧力が、圧力スリー
ブ２７を用いてダイヤフラム２６に供給される。シール
リング３０はこの場合切欠き２５をシールしている。作
用する圧力に基づいてダイヤフラム２６は湾曲され、こ
の結果ひずみゲージ４０もその電気的な特性に影響を受
ける。これによって生ぜしめられる電気的な測定信号は
、導電路４２とボンディング線４１とプラグケーシング
１０の接点３２とを介して、図示されていない評価回路
に供給される。

【００１３】圧力センサ１１の組立て時に、プラグケー
シング１０の延長部１９が環状溝１５に挿入され、接着
剤１６を用いて固定される。次いで底部分１３が、図示
されていない構成部材に例えばねじ締結される。この際
に注意すべきことは、機械的な応力が生じないようにす
ることであり、このような応力が発生すると、ダイヤフ
ラム２６は圧力無負荷状態において既に若干の変形を生
ぜしめることになる。これによって、規定不可能な状態
でひずみゲージ４０においてプレロードが生じ、ひいて
はこのプレロードによって測定誤差を生ぜしめることに
なる。この測定誤差を回避するためもしくは著しく減じ
るために、ウェブ１９は弾性的に可動に構成されている
。底部分１３が構成部材の凹凸のある面に例えばねじ又
はリベットを用いて固定されていると、ベースプレート
１８は本体１７に対してウェブ１９の範囲において僅か
に湾曲して、表面形状に適合することができ、しかもこ
の場合に底部分１３において機械的な緊張が生ぜしめら
れることはない。固定孔２０を用いて底部分１３ひいて
は圧力センサ１１は構成部材に固定されている。ウェブ
１９の弾性的な構成に基づいて、固定によってダイヤフ
ラム２６の範囲において機械的な緊張が生じることは回
避される。

【００１４】図３の実施例ではウェブ１９は、底部分１
３に片側から環状溝１５が設けられていることによって
、形成されている。しかしながらまた図４及び図５に示
されているように、本体１７がビーム４８，４８ａを用
いてベースプレート１８に懸吊されているような構成も
可能である。この場合図４に示されているように、互い
に１２０°の間隔をおいて配置されている３つのビーム
４８を設けることが可能である。ビームの数が３の整数
倍である場合には、角度間隔は６０°、３０°．．．で
ある。また図５に示されているように、本体１７は４つ
のビーム４８ａでベースプレート１８に固定されていて
もよく、この場合ビーム４８ａ相互の間隔は、９０°で
ある。この実施例においても４つのビーム４８ａの整数
倍もしくは９０°の相応な整数倍で、本体１７はベース
プレート１８に懸吊可能である。

【００１５】図６の実施例ではプラグケーシング１０は
底部分１３の中において接着されていない。この実施例
では環状溝１５の外壁つまり本体１７とは反対側の壁に
おいて、底部分１３に環状の切欠き５０が形成されてお
り、この切欠きにシールリング５１が挿入されている。 プラグケーシング１０の延長部１４は従って、組立て時
に環状溝１５に挿入され、シールリング５０のプレロー
ドに基づいてプラグケーシング１０は底部分１３に固定
され、シールリングによって同時にまたシールされる。 その他の機能及び図４及び図５に示された変化実施例は
、この実施例にいても使用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】蓋を部分的に破断して本発明による圧力センサ
全体を示す平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図である。

【図３】本発明による圧力センサの１実施例を示す斜視
図である。

【図４】本発明による圧力センサの変化実施例を示す図
である。

【図５】本発明による圧力センサの別の変化実施例を示
す図である。

【図６】本発明による圧力センサのさらに別の変化実施
例を示す図である。

【符号の説明】

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電気的な接点（３２）を有するプラグ
   ケーシング（１０）と、ケーシング部分（１３）に形成
   されていて圧力に関連して変形可能なダイヤフラム（２
   ６）とが設けられており、該ダイヤフラムの変形が、変
   形時に電気的な特性を変化させる電気的な抵抗（４０）
   を用いて検出されるようになっており、この場合ケーシ
   ング部分（１３）が、形状接続的にプラグケーシング（
   １０）とかつ、直接又は間接的に１つの構成部分と結合
   されている形式の圧力センサにおいて、ケーシング部分
   （１３）が、ダイヤフラム（２６）を有している部分（
   １７）と、固定手段を取り付けるための縁部（１８）と
   から成っており、前記部分（１７）と縁部（１８）とが
   、弾性的にかつ可動に互いに結合されていることを特徴
   とする圧力センサ。
2. 【請求項２】　　ケーシング部分（１３）が一体に構成
   されており、前記部分（１７）と縁部（１８）との間に
   、比較的薄い弾性変形可能な範囲（１９）が設けられて
   いる、請求項１記載の圧力センサ。
3. 【請求項３】　　ケーシング部分（１３）が一体に構成
   されており、前記部分（１７）と縁部（１８）とが、少
   なくとも３つのビーム（４８）を用いて互いに弾性的に
   結合されている、請求項１記載の圧力センサ。
4. 【請求項４】　　ビーム（４８）が、１２０°の整数倍
   の間隔をおいて配置されている、請求項３記載の圧力セ
   ンサ。
5. 【請求項５】　　ビーム（４８）が、９０°の整数倍の
   間隔をおいて配置されている、請求項３記載の圧力セン
   サ。
6. 【請求項６】　　ケーシング部分（１３）の上側面に環
   状溝（１５）が形成されていて、前記部分（１７）と縁
   部（１８）との間にウェブ（１９）が設けられている、
   請求項２記載の圧力センサ。
7. 【請求項７】　　プラグケーシング（１０）において延
   長部（１４）が環状溝（１５）に突入している、請求項
   １から６までのいずれか１項記載の圧力センサ。
8. 【請求項８】　　延長部（１４）が環状溝（１５）の中
   で接着されている、請求項７記載の圧力センサ。
9. 【請求項９】　　ケーシング部分（１３）が厚膜基体か
   ら成っている、請求項１から８までのいずれか１項記載
   の圧力センサ。
10. 【請求項１０】　　抵抗（４０）がボンディング線（４
    １）を用いて、プラグケーシング（１０）の電気的な接
    点（３２）と接続されている、請求項１から９までのい
    ずれか１項記載の圧力センサ。