JPH0546489B2 - - Google Patents

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JPH0546489B2
JPH0546489B2 JP59142359A JP14235984A JPH0546489B2 JP H0546489 B2 JPH0546489 B2 JP H0546489B2 JP 59142359 A JP59142359 A JP 59142359A JP 14235984 A JP14235984 A JP 14235984A JP H0546489 B2 JPH0546489 B2 JP H0546489B2
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metal
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Seijiro Takeda
Kazuhiro Tsuruoka
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    • G01L7/02—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges
    • G01L7/08—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges of the flexible-diaphragm type
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は半導体型圧力変換器に係り、特に自動
車等のミツシヨン油圧やエンジン油圧等の検出、
あるいは建設機械等の数百気圧という高圧の液体
圧検出に使用する半導体圧力変換器に関するもの
である。
〔発明の背景〕
従来、シールダイヤフラムを用い、シリコン油
等の液体を介して拡散歪ゲージチツプに圧力を伝
達する構造の圧力変換器（例えば特公昭58−
47013号参照）は、前記歪ゲージチツプが被測定
物から隔離されているため、耐食性等に優れ、ま
たゲージ表面から圧力が印加されることからゲー
ジ接着部には圧縮方向の応力が働き、高圧の使用
にも耐え得る。このような構造において、信頼性
を左右するのは、シリコン油等の封入が完全に維
持することである。これには歪ゲージチツプを配
設する凹部室を塞ぐために設けるシールダイヤフ
ラムを気密に接合することが必要であり、高信頼
性を得るには、高度の溶接技術とブローホールが
出にくい材料が要求される。
従つて従来は、金属部材にSuS304、SuS316等
の真空溶解材を用い、かつ電子ビーム溶接により
真空中で溶接を行い、SuS304，SuS316等の圧延
材で作つたシールダイヤフラムを気密接合してい
た（例えば特開昭55−122125号公報参照）。
ところが、このような構造では溶接装置が高
く、またその作業性も悪く、材料も制約があるこ
とから高価である。また、歪ゲージチツプが熱影
響を受けやすいので、それを避けるために大型の
ものになり易い。
これらの点から、自動車等に装着するためには
大量かつ安価に生産でき、しかも高信頼性を維持
できる構造が見い出されなければならない。特に
最近、油圧の電子制御の要求が高まり、自動車の
電子トルエン用油圧検出、エンジン制御用油圧検
出、建設用油圧シヨベルの油圧検出用等の小形で
高信頼性を有し、かつ安価なものの開発が急がれ
ている。
〔発明の目的〕
本発明はこのような要請に鑑みなされたもの
で、小形で高信頼性を有し、かつ安価に生産でき
る半導体圧力変換器を提供することを目的とす
る。
〔発明の概要〕
本発明は、半導体歪ゲージチツプを配設する前
記金属部材の凹部室側に段差を設けるとともに、
該段差内周面部に微小溝を複数個設け、この段差
内周面部に前記金属円板の外周端面を嵌合させて
押圧挿入することにより、該金属円板の外周端面
の一部を前記溝部に塑性流動材により結合し、前
記段差の平面部に凹部室を塞ぐように配設したシ
ールダイヤフラムを気密挟持する構造としたもの
である。
上記構成によれば、金属円板そのものを塑性流
動させ、その結果として金属円板によつてシール
ダイヤフラムが気密固定され、しかもこの気密固
定はレーザビーム溶接と同等の大きな耐圧力強度
を有する半導体圧力変換器となる。しかも、簡単
な治具で製作でき、熱影響もないので小型化を図
ることができる。
〔発明の実施例〕
第１図は本発明の一実施例を示す油圧検出用半
導体型圧力変換器の概略構成図であり、ネジ部１
を有する金属部材２のネジ部側端部に凹部室が設
けられ、その中央部には歪ゲージチツプ４が支持
台に接着された状態で収納されている。また、リ
ード８がハーメチツクシール１８により歪ゲージ
チツプ４とネジ部１の中間に金属部材２と絶縁し
て設けられており、歪ゲージチツプ４とリード８
の頭部の間には金ワイヤ７が接続されている。ま
た、金属部材２の他端にはハウジング１０が取付
けられ、その内側には温度補償や出力増幅等の機
能を有する回路基板部９が収納され、リード８は
前記回路基板部に接続されている。
一方、凹部室の先端にはシールダイヤフラム３
が気密に接合されており、該シールダイヤフラム
３により閉塞された凹部室には、シリコンオイル
５が真空封入されてい。シールダイヤフラム３は
厚さが0.05mm程度の薄いステンレス鋼SuS304を
を波形に成形したもので、圧力導入孔２０を有す
るプレート６がシールダイヤフラム３の保護のた
めに設けられている。
第２図はプレート６と金属部材２の接合部分の
詳細を示す図であり、歪ゲージチツプ４を収納す
る凹部室には段差部平面Ｃが設けてある。また、
その内周面には微小溝２１が独立して３ケ設けて
ある。この場合、シールダイヤフラム３は従来と
同様に厚さ0.05mmのSuS304圧延材を用い前記段
差平面部Ｃの上に凹部室を塞ぐように配設され
る。そして、圧力導入孔２０を有するプレート６
がシールダイヤフラム３を挾持するようにシール
ダイヤフラム３の上に載置され、またプレート６
にはシールダイヤフラム３を受容し、段差平面部
Ｃに接触する環状突起Ｅが形成されている。この
プレート６の外周Ｄを押し幅0.3〜0.4mmでプレス
加工することにより、金属部材２に設けた微小溝
部２１にプレートが塑性流動結合される。この場
合、金属部材２の材質にはS45Cをプレート６の
材質にはS10CまたはSPCCを用いている。また、
耐食性を高めるため部材２およびプレート６には
ニツケルメツキを施している。さらに、前記溝部
２１の寸法としては、歪ゲージチツプ４へ応力が
加わらず、しかも緊密結合させるために0.03〜
0.08mmの深さを有する溝を0.15〜0.25mmピツチで
３本それぞれ独立して円周全周に設けている。さ
らに、プレート６の板厚はその外周と相関があ
り、プレート外径10mmφ以下では0.5mm、12mmφ
で0.6mm、20mmφで1.0mm程度が適当である。プレ
ート６のプレス圧としては面圧として140〜180
Kg／mm2に管理すれば、前記押し幅0.3〜0.4mmでプ
レート６は溝部２１に緊密結合し、その結合力に
よりシールダイヤフラム３を気密に挾持すること
が可能である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、金属部材を従来のSuS304，316の真空溶解材
からS4C程度の普通鋼材に変更することができ、
また結合装置には油圧プレスがあれば十分である
ため、簡単な治具のみで大量生産することができ
る。さらに、歪ゲージチツプへの熱影響がないた
め、小形化を促進でき、また信頼性も高めること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２
図は本発明の要部を拡大して示した図である。 １…ネジ部、２…金属部材、３…シールダイヤ
フラム、４…歪ゲージチツプ、５…シリコンオイ
ル、６…プレート、７…金ワイヤ、８…リード、
９…回路基板部、１０…ハウジング、１１…中継
端子、１２…半田、１３…絶縁封止剤、１４…引
出線、１５…カバー、１６…接着剤、１７…シリ
コンゲル、１８…ハーメチツクシール、１９…
Niワイヤ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 取付け用ネジ部を有する金属部材、前記金属
    部材の内側に設けられた凹部室中央部に金属部材
    と絶縁して配設した半導体歪ゲージチツプ、前記
    取付け用ネジ部と前記歪ゲージチツプ間の凹部室
    に前記金属部材を貫通してハーメチツクシールし
    た信号引出し用のリードピン、前記歪ゲージチツ
    プに設けられた電極と前記リードピン頭部を接続
    するワイヤを有し、前記凹部室を気密に塞ぐよう
    にシールダイヤフラムを形成し、該シールダイヤ
    フラムと前記凹部室間に高粘度の油を封入して、
    該シールダイヤフラムの外側を圧力導入孔を有す
    る金属円板で被覆してなる半導体圧力変換器にお
    いて、 前記金属部材の凹部室側に段差を設けるととも
    に、該段差内周面部に微小溝を複数個設け、この
    段差内周面部に前記金属円板の外周端面を嵌合さ
    せて押圧挿入することにより、該金属円板の外周
    端面の一部を前記溝部に塑性流動材により結合
    し、前記段差の平面部に凹部室を塞ぐように配設
    したシールダイヤフラムを気密挟持したことを特
    徴とする半導体圧力変換器。
JP59142359A 1984-07-11 1984-07-11 半導体圧力変換器 Granted JPS6122222A (ja)

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KR1019850004741A KR860001340A (ko) 1984-07-11 1985-07-02 반도체 압력 변환기
DE8585108565T DE3582374D1 (de) 1984-07-11 1985-07-10 Halbleiter-druckwandler.
EP85108565A EP0169438B1 (en) 1984-07-11 1985-07-10 Semiconductor pressure transducer
US06/753,854 US4644797A (en) 1984-07-11 1985-07-11 Semiconductor pressure transducer

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