JPH0694558A - 高圧用圧力センサ - Google Patents
高圧用圧力センサInfo
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- JPH0694558A JPH0694558A JP24625192A JP24625192A JPH0694558A JP H0694558 A JPH0694558 A JP H0694558A JP 24625192 A JP24625192 A JP 24625192A JP 24625192 A JP24625192 A JP 24625192A JP H0694558 A JPH0694558 A JP H0694558A
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- Japan
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- diaphragm
- pressure
- pressure sensor
- high pressure
- strain gauge
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】耐久性と、信頼性を向上せしめることができる
高圧用圧力センサを提供する。 【構成】２１は被測定圧力Ｐ０を供給する供給口２２を
有するアウタケースであって、このアウタケース２１内
における圧力供給口２２開口部には第２のダイアフラム
２３の周縁部を受け止める段部２４が形成され、この段
部２４と第２のダイアフラム２３との間に介在されるＯ
リング２５によって、その第２のダイアフラム２３は液
密に接合されている。この第２のダイアフラム２３を可
撓耐久性に優れた同質の金属板である２枚の薄板ダイア
フラム素材２３Ａと２３Ｂとを重ね合せた構成とする。
高圧用圧力センサを提供する。 【構成】２１は被測定圧力Ｐ０を供給する供給口２２を
有するアウタケースであって、このアウタケース２１内
における圧力供給口２２開口部には第２のダイアフラム
２３の周縁部を受け止める段部２４が形成され、この段
部２４と第２のダイアフラム２３との間に介在されるＯ
リング２５によって、その第２のダイアフラム２３は液
密に接合されている。この第２のダイアフラム２３を可
撓耐久性に優れた同質の金属板である２枚の薄板ダイア
フラム素材２３Ａと２３Ｂとを重ね合せた構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、半導体拡散型
歪ゲージを内装して、高圧である自動車用油圧等を検出
するに有利な圧力センサに関するものである。
歪ゲージを内装して、高圧である自動車用油圧等を検出
するに有利な圧力センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来において自動車用油圧を検出するた
めに使用される従来の油圧センサの受圧部構造としては
例えば図１に示す如き構造のものがある。つまり１はセ
ンサケースであって、このケース１には受圧凹部２が形
成され、この凹部２の奥面には歪ゲージ３が固定されて
いる。またその凹部２の開口部にはダイアフラム４が、
固定環５によって液密に被着されており、さらにそのダ
イアフラム４と半導体拡散型歪ゲージ３との間にはシリ
コンオイル６が充填されているものである。なお７は半
導体拡散型歪ゲージ３より引き出される複数の電極を示
す。
めに使用される従来の油圧センサの受圧部構造としては
例えば図１に示す如き構造のものがある。つまり１はセ
ンサケースであって、このケース１には受圧凹部２が形
成され、この凹部２の奥面には歪ゲージ３が固定されて
いる。またその凹部２の開口部にはダイアフラム４が、
固定環５によって液密に被着されており、さらにそのダ
イアフラム４と半導体拡散型歪ゲージ３との間にはシリ
コンオイル６が充填されているものである。なお７は半
導体拡散型歪ゲージ３より引き出される複数の電極を示
す。
【０００３】そして上記ダイアフラム４に矢印で示す被
測定圧力Ｐ0 が作用されればその圧力でダイアフラム４
を撓ませこのダイアフラム４の撓み力が半導体拡散型歪
ゲージ３に伝達されることで、該歪ゲージ３からは、伝
達圧力に応じた出力が生じ、これによって被測定圧力Ｐ
0 の値が検出されるものである。
測定圧力Ｐ0 が作用されればその圧力でダイアフラム４
を撓ませこのダイアフラム４の撓み力が半導体拡散型歪
ゲージ３に伝達されることで、該歪ゲージ３からは、伝
達圧力に応じた出力が生じ、これによって被測定圧力Ｐ
0 の値が検出されるものである。
【０００４】ところがかかる構造の圧力センサにあって
はダイアフラムの全面に作用する被測定圧力がシリコン
オイル６を介して半導体拡散型歪ゲージ３に作用される
構造であるために、そのダイアフラム４に作用する被測
定圧力Ｐ0 が異常な高圧であると、その高圧力が半導体
拡散型歪ゲージ３に作用し、その結果半導体拡散型歪ゲ
ージ３が破損されてしまうという不具合が生じていた。
従って例えば高圧用センサと、低圧用センサに対応でき
る複数種の半導体拡散型歪ゲージを予め用意しなければ
ならない不便があった。
はダイアフラムの全面に作用する被測定圧力がシリコン
オイル６を介して半導体拡散型歪ゲージ３に作用される
構造であるために、そのダイアフラム４に作用する被測
定圧力Ｐ0 が異常な高圧であると、その高圧力が半導体
拡散型歪ゲージ３に作用し、その結果半導体拡散型歪ゲ
ージ３が破損されてしまうという不具合が生じていた。
従って例えば高圧用センサと、低圧用センサに対応でき
る複数種の半導体拡散型歪ゲージを予め用意しなければ
ならない不便があった。
【０００５】そこでこの不便を解消するために、本発明
者は図２に示す如き構造の圧力センサを先に出願してい
る。つまりこの先願圧力センサは、インナケース８に圧
力検出素子９が収容される凹部１０を形成し、該凹部１
０を、その中に非圧縮性流体１１が封入されるように第
１のダイアフラム１２で閉塞し、さらに測定圧力を受け
て変位する第２のダイアフラム１３を前記インナケース
８と一体のアウタケース１４に固定すると共に、前記第
２のダイアフラム１３の変位を前記第１のダイアフラム
１２に伝達する中間部材１５を前記第１及び第２のダイ
アフラムの間に介装してなる構造のものである。
者は図２に示す如き構造の圧力センサを先に出願してい
る。つまりこの先願圧力センサは、インナケース８に圧
力検出素子９が収容される凹部１０を形成し、該凹部１
０を、その中に非圧縮性流体１１が封入されるように第
１のダイアフラム１２で閉塞し、さらに測定圧力を受け
て変位する第２のダイアフラム１３を前記インナケース
８と一体のアウタケース１４に固定すると共に、前記第
２のダイアフラム１３の変位を前記第１のダイアフラム
１２に伝達する中間部材１５を前記第１及び第２のダイ
アフラムの間に介装してなる構造のものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところがかかる先願構
造の圧力センサにあっては、圧力供給口１６より供給さ
れる圧力Ｐ0 により、第２のダイアフラム１３が変動
し、これによって中間部材１５を介して第１のダイアフ
ラム１２を変動させるものであるが、上記第２のダイア
フラム１３の撓み部１７は、図３の詳細図で示すよう
に、インナケース８と、中間部材１５との間で形成され
る隙間１８に対応して形成されるものであって、この撓
み部１７は、該第２のダイアフラムに繰返し作用される
曲げ応力と引張応力により疲労が生じ、長期使用によっ
てその撓み部１７が破損されやすい等のことからこの構
造の圧力センサにあってはダイアフラムの変動量（撓み
量）が大である高圧測定用の圧力センサには適さずかつ
信頼性にも欠けるという不具合があった。尚図２に示さ
れる撓み部１７の斜線部は応力分布を示す。
造の圧力センサにあっては、圧力供給口１６より供給さ
れる圧力Ｐ0 により、第２のダイアフラム１３が変動
し、これによって中間部材１５を介して第１のダイアフ
ラム１２を変動させるものであるが、上記第２のダイア
フラム１３の撓み部１７は、図３の詳細図で示すよう
に、インナケース８と、中間部材１５との間で形成され
る隙間１８に対応して形成されるものであって、この撓
み部１７は、該第２のダイアフラムに繰返し作用される
曲げ応力と引張応力により疲労が生じ、長期使用によっ
てその撓み部１７が破損されやすい等のことからこの構
造の圧力センサにあってはダイアフラムの変動量（撓み
量）が大である高圧測定用の圧力センサには適さずかつ
信頼性にも欠けるという不具合があった。尚図２に示さ
れる撓み部１７の斜線部は応力分布を示す。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる先行例に
よる圧力センサの不具合に着目してなされたもので、第
２のダイアフラムを、可撓耐久性に優れた薄型のダイア
フラムを２枚以上重ね合せて構成することにより、高圧
力を測定するための圧力センサとして耐久性と、信頼性
を向上せしめることができる高圧用圧力センサを提供す
ることにある。
よる圧力センサの不具合に着目してなされたもので、第
２のダイアフラムを、可撓耐久性に優れた薄型のダイア
フラムを２枚以上重ね合せて構成することにより、高圧
力を測定するための圧力センサとして耐久性と、信頼性
を向上せしめることができる高圧用圧力センサを提供す
ることにある。
【０００８】
【実施例】以下に本発明を図面に示す実施例に基いて詳
細に説明する。
細に説明する。
【０００９】図４において、２１は被測定圧力Ｐ0 を供
給する供給口２２を有するアウタケースであって、この
アウタケース２１内における圧力供給口２２開口部には
第２のダイアフラム２３の周縁部を受け止める段部２４
が形成され、この段部２４と第２のダイアフラム２３と
の間に介在されるＯリング２５によって、その第２のダ
イアフラム２３は液密に接合されている。
給する供給口２２を有するアウタケースであって、この
アウタケース２１内における圧力供給口２２開口部には
第２のダイアフラム２３の周縁部を受け止める段部２４
が形成され、この段部２４と第２のダイアフラム２３と
の間に介在されるＯリング２５によって、その第２のダ
イアフラム２３は液密に接合されている。
【００１０】この第２のダイアフラム２３の構成は、図
５において明示したように同質の金属板である２枚の薄
板ダイアフラム素材２３Ａと２３Ｂとを重ね合せて構成
したものであり、しかもそのダイアフラム素材２３Ａ，
２３Ｂの厚さは、先行例で示されているダイアフラム１
３の厚さの１／２、即ち２枚のダイアフラム素材２３Ａ
と２３Ｂとを重ね合せた厚さが、先行例のダイアフラム
１３の厚さと等しいものである。
５において明示したように同質の金属板である２枚の薄
板ダイアフラム素材２３Ａと２３Ｂとを重ね合せて構成
したものであり、しかもそのダイアフラム素材２３Ａ，
２３Ｂの厚さは、先行例で示されているダイアフラム１
３の厚さの１／２、即ち２枚のダイアフラム素材２３Ａ
と２３Ｂとを重ね合せた厚さが、先行例のダイアフラム
１３の厚さと等しいものである。
【００１１】２６はその第２のダイアフラム２３の上側
周縁部に重ね合せられる環状のスペーサであり、このス
ペーサ２６の上側には、第１のダイアフラム２７が載置
されている。２８は第１のダイアフラム、スペーサ２
６、第１のダイアフラム２７を、前記段部２４に押圧固
定するインナケースであって、このインナケースの下端
中央部には凹部２９が形成され、この凹端面には半導体
拡散型歪ゲージ３０が取り付けられている。３１はその
半導体拡散型歪ゲージ３０の電極、３２は半導体拡散型
歪ゲージ３０と第１のダイアフラム２７との空間に充填
されているシリコンオイル、３３は第１のダイアフラム
２７と第２のダイアフラム２３との間に介在されて、第
２のダイアフラム２３の動作を第１のダイアフラム２７
に伝達せしめるための側面略Ｔ字状の中間部材であっ
て、その上側面は第１のダイアフラム２７に当接され、
その下面は第２のダイアフラム２３に当接されている。
周縁部に重ね合せられる環状のスペーサであり、このス
ペーサ２６の上側には、第１のダイアフラム２７が載置
されている。２８は第１のダイアフラム、スペーサ２
６、第１のダイアフラム２７を、前記段部２４に押圧固
定するインナケースであって、このインナケースの下端
中央部には凹部２９が形成され、この凹端面には半導体
拡散型歪ゲージ３０が取り付けられている。３１はその
半導体拡散型歪ゲージ３０の電極、３２は半導体拡散型
歪ゲージ３０と第１のダイアフラム２７との空間に充填
されているシリコンオイル、３３は第１のダイアフラム
２７と第２のダイアフラム２３との間に介在されて、第
２のダイアフラム２３の動作を第１のダイアフラム２７
に伝達せしめるための側面略Ｔ字状の中間部材であっ
て、その上側面は第１のダイアフラム２７に当接され、
その下面は第２のダイアフラム２３に当接されている。
【００１２】以上が本実施例の構成であるが、次にその
作用について述べると、今圧力供給口２２に被測定圧力
を供給することにより、第２のダイアフラム２３が撓
み、この第２のダイアフラム２３の撓みは中間部材３３
を介して第１のダイアフラム２７に伝達されるために、
この第１のダイアフラム２７の動作がシリコンオイル３
２を介して半導体拡散型歪ゲージ３０に作用し、その結
果被測定圧力の圧力が半導体拡散型歪ゲージ３０によっ
て測定されるものである。
作用について述べると、今圧力供給口２２に被測定圧力
を供給することにより、第２のダイアフラム２３が撓
み、この第２のダイアフラム２３の撓みは中間部材３３
を介して第１のダイアフラム２７に伝達されるために、
この第１のダイアフラム２７の動作がシリコンオイル３
２を介して半導体拡散型歪ゲージ３０に作用し、その結
果被測定圧力の圧力が半導体拡散型歪ゲージ３０によっ
て測定されるものである。
【００１３】このように本実施例にあっては、第２のダ
イアフラム２３を、薄板である２枚のダイアフラム素材
２３Ａと２３Ｂとを重ね合せて先行例で示した第２のダ
イアフラムと等しい厚さとするものである。それぞれの
薄板ダイアフラム素材２３Ａ，２３Ｂに生じる応力分布
は図５の斜線で示すように、先行例の１枚の第２のダイ
アフラムにおいて生じる応力分布に比して小さくなる。
すなわち第２のダイアフラム２３に作用する応力は、２
枚のダイアフラム素材２３Ａ，２３Ｂに分担されるため
に各ダイアフラム素材２３Ａ，２３Ｂの最大応力は小さ
くなり、これによって第２のダイアフラム２３における
疲労度が小さくなり耐久性及び信頼性が向上される。
イアフラム２３を、薄板である２枚のダイアフラム素材
２３Ａと２３Ｂとを重ね合せて先行例で示した第２のダ
イアフラムと等しい厚さとするものである。それぞれの
薄板ダイアフラム素材２３Ａ，２３Ｂに生じる応力分布
は図５の斜線で示すように、先行例の１枚の第２のダイ
アフラムにおいて生じる応力分布に比して小さくなる。
すなわち第２のダイアフラム２３に作用する応力は、２
枚のダイアフラム素材２３Ａ，２３Ｂに分担されるため
に各ダイアフラム素材２３Ａ，２３Ｂの最大応力は小さ
くなり、これによって第２のダイアフラム２３における
疲労度が小さくなり耐久性及び信頼性が向上される。
【００１４】また薄板ダイアフラム素材２３Ａ，２３Ｂ
を重ね合せることで耐圧力は先行例と同様に優れ、高圧
用として充分に耐え得る圧力センサが得られる。
を重ね合せることで耐圧力は先行例と同様に優れ、高圧
用として充分に耐え得る圧力センサが得られる。
【００１５】なお上記実施例では第２のダイアフラム２
３を２枚の薄板ダイアフラム素材２３Ａと２３Ｂの重ね
合せで構成したが、２枚に限るものではなくそれ以上の
枚数を重ね合せるようにしても同等の効果が得られる。
３を２枚の薄板ダイアフラム素材２３Ａと２３Ｂの重ね
合せで構成したが、２枚に限るものではなくそれ以上の
枚数を重ね合せるようにしても同等の効果が得られる。
【００１６】さらに上記実施例では、第１のダイアフラ
ム２７を金属性ダイアフラムを使用しているが、これに
限るものではなく、例えば図６に示す如くゴム弾性シー
ト又はポリイミドなどのフィルム３４を設けることも可
能である。
ム２７を金属性ダイアフラムを使用しているが、これに
限るものではなく、例えば図６に示す如くゴム弾性シー
ト又はポリイミドなどのフィルム３４を設けることも可
能である。
【００１７】なお、ダイアフラムの厚さの合計も従来例
と同じにする必要はないことはいうまでもないことであ
る。
と同じにする必要はないことはいうまでもないことであ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明は、インナケース２
８に、圧力検出素子３０が収容される凹部２９を形成
し、この凹部２９を、その凹部内に非圧縮性流体３２を
封入して第１のダイアフラム２７又は３４で閉塞し、さ
らに測定圧力を受けて変位し、かつ複数枚のダイアフラ
ム素材２３Ａ，２３Ｂが重ね合さって構成される第２の
ダイアフラム２３を前記インナケース２８と一体のアウ
タケース２１に固定すると共に、前記第２のダイアフラ
ム２３の変位を前記第１のダイアフラム２７又は３４に
伝達する中間部材３３を、前記第１及び第２のダイアフ
ラム間に介装してなる高圧用圧力センサであるから、こ
れによれば第２のダイアフラムに作用する応力は複数枚
のダイアフラムに分担されるために、各ダイアフラムに
生じる最大応力は小さくなり、これによって第２のダイ
アフラムにおける疲労度合は小さく、耐久性、信頼性が
大幅に向上される。また薄板である複数枚のダイアフラ
ム素材を重ね合せることにより、高圧力を測定すること
も可能であって、高圧用圧力センサとしての実用性も大
であるといった効果が得られる。
８に、圧力検出素子３０が収容される凹部２９を形成
し、この凹部２９を、その凹部内に非圧縮性流体３２を
封入して第１のダイアフラム２７又は３４で閉塞し、さ
らに測定圧力を受けて変位し、かつ複数枚のダイアフラ
ム素材２３Ａ，２３Ｂが重ね合さって構成される第２の
ダイアフラム２３を前記インナケース２８と一体のアウ
タケース２１に固定すると共に、前記第２のダイアフラ
ム２３の変位を前記第１のダイアフラム２７又は３４に
伝達する中間部材３３を、前記第１及び第２のダイアフ
ラム間に介装してなる高圧用圧力センサであるから、こ
れによれば第２のダイアフラムに作用する応力は複数枚
のダイアフラムに分担されるために、各ダイアフラムに
生じる最大応力は小さくなり、これによって第２のダイ
アフラムにおける疲労度合は小さく、耐久性、信頼性が
大幅に向上される。また薄板である複数枚のダイアフラ
ム素材を重ね合せることにより、高圧力を測定すること
も可能であって、高圧用圧力センサとしての実用性も大
であるといった効果が得られる。
【図１】従来例の圧力センサの構造説明図。
【図２】先行例の圧力センサの構造説明図。
【図３】先行例の圧力センサの要部拡大図。
【図４】本発明実施例の圧力センサの構造説明図。
【図５】本発明実施例の圧力センサの要部拡大図。
【図６】本発明他の実施例の圧力センサの構造説明図。
２１…アウタケース ２２…圧力供給口 ２３…第２のダイアフラム ２３Ａ，２３Ｂ…ダ
イアフラム素材 ２４…段部 ２５…Ｏリング ２６…スペーサ ２７…第１のダイア
フラム ２８…インナケース ２９…凹部 ３０…半導体拡散型歪ゲージ ３１…電極 ３２…シリコンオイル ３３…中間部材
イアフラム素材 ２４…段部 ２５…Ｏリング ２６…スペーサ ２７…第１のダイア
フラム ２８…インナケース ２９…凹部 ３０…半導体拡散型歪ゲージ ３１…電極 ３２…シリコンオイル ３３…中間部材
Claims (1)
- 【請求項１】 インナケース（２８）に、圧力検出素子
（３０）が収容される凹部（２９）を形成し、この凹部
（２９）を、その凹部内に非圧縮性流体（３２）を封入
して第１のダイアフラム（２７又は３４）で閉塞し、さ
らに測定圧力を受けて変位し、かつ複数枚のダイアフラ
ム素材（２３Ａ），（２３Ｂ）が重ね合さって構成され
る第２のダイアフラム（２３）を前記インナケース（２
８）と一体のアウタケース（２１）に固定すると共に、
前記第２のダイアフラム（２３）の変位を前記第１のダ
イアフラム（２７又は３４）に伝達する中間部材（３
３）を、前記第１及び第２のダイアフラム間に介装して
なることを特徴とする高圧用圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24625192A JPH0694558A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | 高圧用圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24625192A JPH0694558A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | 高圧用圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0694558A true JPH0694558A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17145752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24625192A Pending JPH0694558A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | 高圧用圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694558A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1336830A2 (en) * | 2002-02-15 | 2003-08-20 | Delphi Technologies, Inc. | Three-piece pressure sensor with high pressure stainless steel sensing element |
| JP2007139769A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-06-07 | Immobilien Ges Helmut Fischer Gmbh & Co Kg | 特に、薄層の厚さ測定装置用の測定プローブ |
| JP2016004016A (ja) * | 2014-06-19 | 2016-01-12 | 富士電機株式会社 | 二重ダイアフラム式圧力センサ |
-
1992
- 1992-09-16 JP JP24625192A patent/JPH0694558A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1336830A2 (en) * | 2002-02-15 | 2003-08-20 | Delphi Technologies, Inc. | Three-piece pressure sensor with high pressure stainless steel sensing element |
| EP1336830A3 (en) * | 2002-02-15 | 2005-05-11 | Delphi Technologies, Inc. | Three-piece pressure sensor with high pressure stainless steel sensing element |
| JP2007139769A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-06-07 | Immobilien Ges Helmut Fischer Gmbh & Co Kg | 特に、薄層の厚さ測定装置用の測定プローブ |
| JP2016004016A (ja) * | 2014-06-19 | 2016-01-12 | 富士電機株式会社 | 二重ダイアフラム式圧力センサ |
| US9733140B2 (en) | 2014-06-19 | 2017-08-15 | Fuji Electric Co., Ltd. | Double diaphragm type pressure sensor |
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