JPH07294358A - 圧力感知装置及びその製造方法 - Google Patents

圧力感知装置及びその製造方法

Info

Publication number
JPH07294358A
JPH07294358A JP8894795A JP8894795A JPH07294358A JP H07294358 A JPH07294358 A JP H07294358A JP 8894795 A JP8894795 A JP 8894795A JP 8894795 A JP8894795 A JP 8894795A JP H07294358 A JPH07294358 A JP H07294358A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
housing
pressure
cavity
diaphragm
sensing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8894795A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael F Mattes
エフ マッテス マイケル
Lawrence B Reimer
ビー ライマー ローレンス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SSI Technologies LLC
Original Assignee
SSI Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SSI Technologies LLC filed Critical SSI Technologies LLC
Publication of JPH07294358A publication Critical patent/JPH07294358A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14Housings
    • G01L19/142Multiple part housings
    • G01L19/143Two part housings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0061Electrical connection means
    • G01L19/0069Electrical connection means from the sensor to its support
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0061Electrical connection means
    • G01L19/0084Electrical connection means to the outside of the housing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/06Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
    • G01L19/0627Protection against aggressive medium in general
    • G01L19/0645Protection against aggressive medium in general using isolation membranes, specially adapted for protection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14Housings
    • G01L19/148Details about the circuit board integration, e.g. integrated with the diaphragm surface or encapsulation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/02Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning
    • G01L9/06Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning of piezo-resistive devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導電性ターミナルがハウジング内で移動せ
ず、且つ圧力媒体がハウジングの空洞内から漏洩しない
ように密封した、圧力感知装置。 【構成】 圧力感知装置は凹所表面と側面とからなる空
洞をもつハウジングからなる。圧力感知器が凹所表面に
配置される。この圧力感知器は圧力感知ブリッジと増幅
回路とからなる。柔軟性のある可塑性ダイヤフラムがハ
ウジングの空洞の上方に取り付けられ、ハウジングと共
に空洞を密封するシールを形成する。圧力感知装置はま
た、凹所表面とダイヤフラムとの間に貯えられた圧力伝
達媒体を含む。少なくとも1個のターミナルがハウジン
グ内に取り付けられ、圧力感知器を外部電気回路と連結
すると共に、圧力媒体が漏洩しないようにハウジングと
の間で水密シールを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はトランスデューサに関
し、特に圧力を測定する圧力感知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】トランスデューサ、特に圧力感知機構は
自動車その他工業製品の広い分野に用いられる。自動車
工業ではとりわけ圧力感知モニター、油圧計及び変速機
液圧計に用いられる。既知の圧力計では、ソリッドステ
ートの圧力感知ブリッジを用い、このブリッジが圧力下
にある時その大きさに応じて電気信号を発生させる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】既知の構成では、ブリ
ッジは空洞のあるハウジング内に配置され、その空洞内
に圧力感知チップが取り付けられている。この空洞の中
にはシリコンゲルが注入され、ステンレススチール製の
カバーが空洞の上に、ゲルが流出しないように溶接固着
される。このステンレススチール製カバーには、圧力感
知ブリッジにかかる圧力を計測するため、ゲルを通して
外部に連絡するための回線を通す孔又はコンジットを設
けなければならない。このコンジットはゲルが装置内に
侵入するのを許容しているので、必然的に装置の経年劣
化を引き起こし、感知ブリッジが信号調整回路と結合す
るのを妨げる作用をする。これは信号調整回路が腐食性
の不純物によって容易に破壊されることにより引き起こ
される。
【0004】別の既知の装置では、空洞はステンレスス
チール製ダイヤフラムをハウジングに溶接することによ
り密封されている。シリコン液体はこの空洞内に注入さ
れ、圧力は周辺の大気からダイヤフラム、ダイヤフラム
からシリコン液、シリコン液から感知ブリッジに伝達さ
れる。この構造は感知機構にとっては密封され保護され
た環境を作りだすが、空洞内にシリコン液を充てんする
過程で空気が空洞内に入り込むことは避けられず、必然
的に感知機構の感度を低下させる結果になる。これに加
えてステンレススチール製ダイヤフラムは他の弾性ダイ
ヤフラムに比べて高価であり、且つ圧力に対するステン
レススチール製ダイヤフラムの反応は直線的な比例関係
になく、またスチールの剛性のために25psi以上の
状況下では使用することには難がある。
【0005】また、既知の装置ではハウジング内の圧力
感知機構とその信号を受ける外部の電子機構との間を結
ぶラインに沿いシリコン液が収容空洞から電気端子に沿
って外に漏れ出すことは普通である。この現象は感知機
構が高圧下に置かれる時に起こり易い。この漏洩は装置
の信頼性にとってさらに新たな問題となってくる。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、空洞をもつ
ハウジングと、この空洞内に圧力感知器を備えた圧力感
知装置を提供する。この圧力感知器は圧力に機能的に対
応して出力信号を発する圧力感知ブリッジと、この圧力
感知ブリッジに連結され、ブリッジからの信号を増幅す
る増幅回路とからなる。ハウジング内に完全に組み込ま
れた感知ブリッジと増幅回路配置は、この圧力感知器が
連結された機構の構成を単純化し、必要な部品数を減ら
すのに役立つ。しかし、ハウジング内に完全に組み込ま
れた感知機構は、周囲の腐食性のある諸要素から完全に
密封されたものでなければならない。
【0007】従って、収容空洞内に圧力伝達用液体が充
てんされ、環状隆起またはリブを有し柔軟性のある可塑
性ダイヤフラムがハウジングの空洞の上方に取り付けら
れ、圧力伝達媒体、圧力感知ブリッジ及び増幅装置を空
洞内に収納し、完全に密閉するようにハウジングに取り
付けられる。ダイヤフラム上にかかる圧力は媒体に、媒
体から圧力感知器にと伝達される。
【0008】ダイアフラム上の環状隆起は、ダイヤフラ
ムがハウジングに取り付けられた時、収容空洞内に充て
んする液体の量を調節すること及びダイヤフラムにかか
る歪み力を除去する役目をする。そうでないと、このよ
うな歪み力は圧力感知器の出力を変えてしまうことにな
る。
【0009】この発明は更に、空洞内の圧力感知器とハ
ウジングの外面との間を電気的に接続する少なくとも1
個のターミナルを具えている。このターミナルは外部の
回路から圧力感知器、又は信号調整回路に電力を供給す
る作用をする。圧力感知装置は極めて高い圧力下に置か
れるので、ターミナルもまた空洞とハウジングの外表面
との間に液体を通さない密閉型シールを形成しなければ
ならない。従って、このターミナルはハウジング内に型
取り成形された、少なくとも1個の放射方向外側に張り
出した環状または円板状皿又はフランジをもつものとさ
れる。ハウジングを形成する材料が熱により膨張収縮す
るのに左右されないようにハウジングと係合するため
に、円板状皿は少なくとも1個のテーパー面を持つ。テ
ーパー面とハウジングを形成する材料との間の係合は、
ターミナルをハウジング内に完全に保持するとともに、
空洞内からシリコン液が漏出するのを防止し、且つハウ
ジング外部からの腐食性物質の空洞内への侵入を防止す
る。
【0010】この発明は又、圧力感知装置の製造方法に
関する。この方法は、空洞を有するハウジングの製造工
程と、圧力感知器を空洞内に取り付ける工程と、媒体を
空洞内に注入しその後ダイヤフラムを空洞上に設置する
工程とからなる。
【0011】ハウシングと、ハウジング内の密閉された
収容空洞内に収納された圧力感知ブリッジとそれに付随
した圧力信号調整回路例えば増幅器とを有する圧力感知
装置を創出することが、この発明の第1の特徴である。
また、シリコン液と共に圧力感知器を収容空洞内に収
め、可撓性の弾性ダイヤフラムをハウジングに固着し、
また周囲の圧力を液に、液から感知器に伝えるように密
閉された空洞内との連絡を図るようにしたことも、この
発明の特徴である。さらに、圧力感知ブリッジとハウジ
ングの外表面との間を電気的に接続するが、高圧下での
測定時に空洞内からの液の漏出を防ぐようにしたハウジ
ングの密閉機能を備えた、少なくとも1個の導電性ター
ミナルを持つ圧力感知装置を創出することもこの発明の
特徴である。この発明のその他の実施態様や特徴は、以
下に述べる発明の詳細な説明、特許請求の範囲及び図面
から、当業者が容易に理解しうる程度に開示されてい
る。
【0012】
【実施例】この発明の圧力感知装置10は、円筒状部分
14と圧力感知器保持部分16とを有するハウジング1
2を含む。図1に示すように、円筒状部分14は圧力感
知器保持部分16から派出している。この円筒状部分1
4から、開口を持った円筒状の連結器部分18が創出さ
れる。
【0013】ハウジング12の圧力感知器保持部分16
は、外表面19と内側空洞20とを有する(図2)。圧
力感知器22は空洞20内に装着される。円筒状側面2
8が切り欠いた空洞の凹所表面24から上方に伸びて、
空洞の周縁部32の第2の環状の凹所表面30と交差す
る。第2の円筒状凹所の側面34は環状の凹所表面30
の周縁から上方に伸び、ハウジンクの外側の円筒状側面
26が縁部38で交差している(図2のみ)。図9に示
すように、圧力感知器22は感知ブリッジ39とこれに
接続された増幅回路41とを含む。どのような組み込み
式圧力感知回路を採用することも出来るが、2個の可変
抵抗圧電素子(VAR)を2個の固定抵抗レジスター
(REF)と組み合わせた完全ブリッジの全埋め込み型
感知器を用いるのが好ましい。この種の感知ブリッジに
ついては、本出願の参照文献として挙げた米国特許第
4,744,863号、同第4,853,669号及び
同第4,996,082号明細書に記載されている。
【0014】感知ブリッジ39は空洞20内の圧力に機
能的に対応して、相異なる電圧出力を作りだす。相異な
る電圧出力は増幅回路41で増幅される。図9に示すよ
うに、増幅回路は回路のゲインを作りだす操作可能の増
幅回路(AMP)を含む。又図9に示すように、圧力感
知器22を作動させるために、3個の外側結線が必要で
ある。即ち動力線(Vccとして摸式的に表示)、接地
線23(同様に模式的に感知ブリッジ39に結線する)
及び出力線(OUT)である。
【0015】空洞の凹所表面24には、圧力感知器22
を収容するための窪み40を設ける。窪み40は圧力感
知器22の四辺42、44、46(図示せず)及び48
に対応する長さの四辺形に形成される。感知器22を窪
み40内に固定する方法は種々あるが、この圧力感知器
22を空洞22の所定位置に固定するために、圧力感知
器22の底面50と窪み40との間に接着剤を塗布する
方法が用いられる。特に、窪み40は側面52、54、
56及び58(図2、3内に全て示される)が圧力感知
器22を空洞20内でみだりに移動せず且つ空洞の凹所
表面24と並行を保つように作用する。
【0016】中心軸に沿って中心部分が伸長した3個の
ターミナル60、62及び64は感知器の接地線23、
出力線OUT及び動力線Vccと夫々電気的に結線さ
れ、凹所表面24からハウジング12内を通って下方の
ハウジング12の外表面19で且つハウジング12の円
筒状部分14の円筒状空隙66内に突出している。図4
に最も良く示すように、各ターミナルはその上方部分7
4を一連の環状又は円板状ランド又はフランジ72a〜
gで囲むように形成する。図4に示すように、ランド7
2a〜fは夫々下向きのテーパー面81を含み、ランド
72b〜gは夫々上向きのテーパー面82を含む。ター
ミナル60、62及び64は又、隣接するランド72a
〜gの面81及び82の間に拡がる面84を含む。面8
1、82及び84は共に、各ランド72a〜gを互いに
分離するための凹所78を形成する。ターミナル60、
62及び64は夫々上面76を具え、それらは各リード
66、68及び70によって夫々Vcc、接地線23及
びOUTと機能的に接続される。
【0017】各ターミナル60、62及び64は各ラン
ドの間に形成された凹所78の中までハウジング12の
構成材が充てんされるように、ハウジング12の圧力感
知器保持部分16に型取り成形される。その結果、空洞
内圧力が各ターミナルの上面76を圧迫しても、小さく
テーパー付けられた表面81がハウジング12を構成す
る材料によって圧迫され、ターミナルがハウジング12
内で移動することが妨げられ、同時に以下に詳述するよ
うに、液体が空洞から漏出することが阻止される。
【0018】ハウジングを形成する材料、望ましくはプ
ラスチック材は、温度変化に対応して僅かに伸縮する。
もし形成材料が緊縮すると、凹所78内の材料も緊縮し
て各ランドの間の凹所部分から離れようとする。しかし
この材料の一部は凹所78内に残り、ランド72a〜g
のテーパー面と補足的に接触を保つ。その結果、圧力が
各ターミナルの上面76に加えられても、夫々のターミ
ナルはハウジング12の圧力感知器保持部分16の中に
止まり、シールは面81と凹所内のハウジング12部分
との接触によって保持される。
【0019】図2乃至4を参照すると、圧力媒体88は
ハウジング12の空洞20内に挿入される。非導電性、
非腐食性液体であればどんなものでも良いが、本実施例
では例えばポリジメチルシリオキサンのようなシリコン
液体を用いるのが望ましい。ダイヤフラム90はその周
縁の下面92が凹所表面30と重なり合うように、空洞
20の上に被せられる。可撓性のダイヤフラム90は、
空洞端縁32から側面28に隣接するように空洞20内
に突出する環状の隆起又はリブ94(図4)を具える。
このリブは、シリコン液体の空洞への過剰又は過少注入
によって生じる緊張力を除去するとともに、ダイヤフラ
ムをハウジングに固着する過程でダイヤフラムにかかる
歪み応力を除去するためのストレインリリーフの役目を
果たす。このタイヤフラムのハウジングへの固着過程は
後に詳述する。上記のような歪み応力を放置すると、圧
力トランスデューサの出力を覆す恐れがある。ダイヤフ
ラムはたとえ逆位置(図示せず)でハウジングに付けら
れても同様の機能を果たす。
【0020】図2を参照すると、圧力感知装置10は、
本体部分100とそれから張り出している円筒状縁曲げ
壁102とを有する端部キャップ98を含む。縁曲げ壁
102の内径はハウジング12の圧力感知器保持部分1
6の外径より大きい。端部キャップ98をハウジング1
2に取り付けるために、縁曲げ壁102はハウジング1
2の圧力感知器保持部分16の肩部108(図3)上
に、端部キャップ98の本体部分100の下面104が
可撓性ダイヤフラム90の上面に重なるように置かれ
る。縁曲げ壁102はハウジング12の肩部108を包
むように縁曲げされ、端部キャップ98をハウジング1
2に固定される。端部キャップ98はこれ以外の手段に
よっても、ハウジングに締着させることが出来、ハウジ
ング上にねじで固着することも可能である。ダイヤフラ
ムの厚さ、ダイヤフラムの材料、デュロメーター及び側
面34の長さを適当に選択すると、ダイヤフラム90が
液状の媒体88を空洞内に確実に封入し、加圧された媒
体が外界に漏れだしたり、またキャップを被せた後は不
純物が内部に侵入する恐れもない。
【0021】図1乃至3を参照すると、端部キャップ9
8の本体部分100から上方に、コネクタ部分110が
伸びている。端部キャップ98はねじを刻設した外表面
112を有する。ねじ外表面112は圧力感知装置10
をエンジンブロックその他圧力測定を必要とする機器に
連結するために、機器側の受け孔(図示せず)に連結す
る。この代わりに、端部キャップ98の外表面112は
平滑で、ホースの端を連結するようにすることも出来る
(図示せず)。
【0022】コネクタ部分110はこの部分を通して軸
方向に伸びる通路114を有する。通路114はより小
径の部分116によって端部キャップ98の本体部分1
00に設けた空洞部分118に連結する。より小径の部
分116は高圧パルスに対し減衰効果を有している。空
洞部分118は端部キャップ98の本体部分を切り欠い
た面122とそれから伸びる円筒状側面120とによっ
て形成される。空洞部分118の内径はハウジング12
の圧力感知器保持部分16に設けた空洞20の直径と略
等しい。
【0023】図5乃至8を参照すると、圧力感知装置を
組み立てる工程は、最初にハウジング12をターミナル
60、62及び64の周りに型取り成形する工程、圧力
感知器22をハウジング12の切り欠いた表面24内の
窪み40内に配置する工程、及び導線66、68及び7
0をターミナル60、62及び64の上面76に結線す
る工程を含む。図7に示すように、ハウジング12は保
持ブロック124内に配置される。保持ブロック124
はハウシング12本体を受ける円筒状容室126と、ハ
ウジング12を保持部分16で支える環状支持体128
とからなる。円筒状容室126は上部130、上方支持
体128及びその下部132とからなる。支持体128
は8本の空気導入路134(その内2本のみを図示し
た。)があり、上部130及び下部132の間を連結し
ている。
【0024】図6に示すように、シリコン液媒体88が
圧力感知器22を完全に覆うように空洞24内に蓄えら
れる。可撓性のダイヤフラム90が空洞24上に配置さ
れる。図7に示すように空洞22内に空気ポケットが出
来るのを防ぐために、外側シェル137と深さ方向案内
138を含む空気吸引式設置工具136が、可撓性ダイ
ヤフラム90をハウジング12上に載せ空洞24を覆う
ために用いられる。可撓性ダイヤフラム90は深さ方向
案内138に、それを貫通する空気吸引チャンネル14
0によって吸引保持される。可撓性ダイヤフラム90の
環状リブ94はダイヤフラム90が空気吸引式設置工具
136により深さ方向案内138上に吸引保持された時
に一時的変形により平らにされる。可撓性ダイヤフラム
90が空気吸引式設置工具136により位置付けられる
と、深さ方向案内138は空洞24の上に置かれ、ダイ
ヤフラム90は媒体88と接触し、外側シェル137が
保持ブロック124と係合して円筒状容室126と連通
する気密空洞142を形成する。その後吸引装置(図示
せず)によって空洞142およびそれに通ずる円筒状容
室126の下方部分132から空気が引き抜かれる。
【0025】次にダイヤフラム90は空気吸引式設置工
具136から離され、元の形のようにリブ94が隆起
し、空洞側面28に係合する(図8)。このようにし
て、シリコン液の空洞内への封入と可撓性ダイヤフラム
90の空洞20上の固着が完了する。ダイヤフラム90
が空気吸引式設置工具136から離される時、ダイヤフ
ラム90のリブ94は急速に隆起し、深さ方向案内13
8から離れる。この時ダイヤフラム90は媒体88と接
しているので、ダイヤフラム90の動くリブ94の前面
で媒体の伝達波が生じる。空洞142内の空気が除去さ
れると、この伝達波は空気ポケットがダイヤフラムの下
側に発生させる傾向を減少させ、その結果、凹所表面2
4、側面28及び可撓性ダイヤフラム90によって囲ま
れる空間内では空気ポケットから無縁となる。
【0026】他の実施例(図示せず)では、可撓性ダイ
ヤフラムは空気吸引式設置工具上に前述したものと逆に
(即ち、環状リブが上側に)置かれ、ダイヤフラムは前
述したように深さ方向案内138の周りで変形しない。
外側シェル137が保持ブロック124と係合する時、
気密空洞142内の圧力は均等化され、ダイヤフラムは
空洞20を覆うようにハウジング12上に落ちる。この
可撓性ダイヤフラム90が位置決めされると、端部キャ
ップ98(図8)はハウジング12の圧力感知器保持部
分16の上に配置される。次に縁曲げ壁102がハウジ
ングの肩部108の周りに縁曲げ加工され、端部キャッ
プ98が軸方向に移動しないように保持する。
【0027】ハウジング12の凹所表面30と端部キャ
ップの本体部分100の下面104は、弾性を持つ可撓
性ダイヤフラム90をその周辺が、端部キャップ98、
ハウジング12及びダイヤフラム90の間の気密シール
となるように挟みつける。このシールは空洞部分20内
のシリコン媒体88が外に漏れないようにする。前述し
たように、端部キャップ98を締め付けることによりダ
イヤフラムに加わる歪み応力は、ダイヤフラム90のリ
ブ94により除去される。
【0028】使用時には、この圧力感知装置10は、端
部キャップ98の連結部分110に設けたねじ付き外表
面112(図2)により、エンジン等の機構に連結され
る。この機構には高圧環境が存在し、端部キャップ98
はこの環境下に置かれるので、この環境の圧力は圧力感
知器22により測定することが出来る。ターミナル6
0、62及び64は電力(Vcc)を感知器22に供給
すると共に、感知器22から生み出された信号(OU
T)を取り出し電気的測定装置(図示せず)に送る電気
的結線となる。図8に示すように、高圧環境より流入し
た流体は孔118から第1通路114及び第2通路11
6を通って可撓性ダイヤフラム90上に高圧環境の流体
圧を伝える。媒体88がこの圧力を圧力感知器22に伝
え、機構の高圧に対応した信号が感知器がら生み出され
る。この出力信号(OUT)は電気的装置(図示せず)
に送られ、処理される。
【0029】この発明の種々の実施態様が特許請求の範
囲の記載中に展開されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の圧力感知装置の見取り図。
【図2】図1に示す圧力感知装置の部分品を展開して示
した見取り図。
【図3】図1の線3−3で切断した断面を示す断面図。
【図4】図3の部分拡大断面図。
【図5】この発明の装置内に圧力感知器を設置する過程
を示す圧力感知装置の断面図。
【図6】この発明の装置内に圧力媒体を封入する過程を
示す、図1に示す圧力感知装置の断面図。
【図7】図1に示す圧力感知装置とそれにダイヤフラム
を設置する工具の断面、及びダイヤフラムをハウジング
上、媒体に被せる工程を示す図。
【図8】この発明の装置上に端部キャップを締め固める
工程を示す図。
【図9】感知ブリッジと増幅回路を含む圧力感知器の回
路図である。
【符号の説明】
10 圧力感知装置 12 ハウジング 20 空洞 22 圧力感知器 23 接地線 24 凹所表面 39 感知ブリッジ 40 窪み 41 増幅回路 60、62、64 ターミナル 72 ランド 88 圧力媒体 90 ダイヤフラム 94 リブ 98 端部キャップ 100 本体部分 102 縁曲げ壁 108 肩部 110 コネクタ部分 112 外表面 114 通路 124 保持ブロック 126 容室 136 設置工具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローレンス ビー ライマー アメリカ合衆国 ウイスコンシン州 53546 ジェインズヴィル チャーチル ドライブ 3812

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 凹所表面とそれから連続して伸びる側壁
    面とからなる空洞が形成されたハウジングと、前記凹所
    表面に配置され、感知ブリッジと増幅回路とからなる圧
    力感知器と、前記ハウジングの凹所表面の上方に配置さ
    れ、前記空洞をハウジングと共に完全に密封するシール
    を形成するダイヤフラムと、前記凹所表面と前記ダイヤ
    フラムとの間に貯められ、前記ダイヤフラム上に加わる
    圧力を前記圧力感知器に伝えるように前記密封された空
    洞内に完全に充てんされる圧力媒体とから構成された、
    圧力を測定するための圧力感知装置。
  2. 【請求項2】 前記圧力感知器に機能的に接続され、前
    記ダイヤフラム上に加わる圧力に応じて移動することが
    ないように少なくとも1個のランド部を持ち、ハウジン
    グがその周りに型取り成形された少なくとも1個の導電
    性ターミナルを更に有する、請求項1に記載の圧力感知
    装置。
  3. 【請求項3】 前記ターミナルのランド部は、前記媒体
    が前記ハウジングから漏洩するのを防止するためハウジ
    ング内に係合するテーパーになった環状表面を有する、
    請求項2に記載の圧力感知装置。
  4. 【請求項4】 前記ダイヤフラムを前記ハウジングに固
    着し、前記媒体を前記空洞内に密封するために、前記ハ
    ウジングに連結される端部キャップを更に有する、請求
    項1に記載の圧力感知装置。
  5. 【請求項5】 前記端部キャップには前記ダイヤフラム
    に圧力を伝達する通路が設けられた、請求項4に記載の
    圧力感知装置。
  6. 【請求項6】 前記ダイヤフラムは、歪み応力に耐える
    柔軟性のある円板状の可撓性ダイヤフラムである、請求
    項1に記載の圧力感知装置。
  7. 【請求項7】 前記凹所表面に、前記圧力感知器を受容
    する窪みを設け、前記窪みは前記圧力感知器が前記凹所
    表面に沿って移動することなく保持されるように寸法及
    び深さを規定された、請求項1に記載の圧力感知装置。
  8. 【請求項8】 1つの凹所表面とこの凹所表面から伸び
    る少なくとも1個の側壁面とによって形成された空洞を
    有するハウジングと、前記空洞の上方を水密に密閉す
    る、柔軟性のある可撓性ダイヤフラムを含む手段と、前
    記空洞の凹所表面に載置され、前記可撓性ダイヤフラム
    上に加わる圧力に対応した信号を発生する圧力感知器
    と、前記空洞内を完全に満たし、前記可撓性ダイヤフラ
    ムに加わる圧力を前記圧力感知器に伝える媒体とからな
    る、圧力を測定するための圧力感知装置。
  9. 【請求項9】 前記ハウジングを貫通して前記空洞に至
    るまで伸び、前記圧力感知器と機能的に連結された少な
    くとも1個のターミナルを更に含む、請求項8に記載の
    圧力感知装置。
  10. 【請求項10】 前記ターミナル表面から外側放射方向
    に伸長する少なくとも1個のランド部を有し、前記ラン
    ド部は前記ダイヤフラムに加わる圧力に応じて移動する
    ことがなく、且つ前記媒体が前記空洞がら漏洩するのを
    防止するように前記ハウジングがその周りに型取り成形
    されたターミナルを有する、請求項9に記載の圧力感知
    装置。
  11. 【請求項11】 前記ハウジングに連結され、前記ダイ
    ヤフラムを前記ハウジングに固着して前記媒体を前記空
    洞内に密封するようにし、且つ前記ダイヤフラムに圧力
    を伝える通路を設けた端部キャップを更に含む、請求項
    8に記載の圧力感知装置。
  12. 【請求項12】 前記感知装置を圧力機構に連結させる
    コネクタを更に含む、請求項11に記載の圧力感知装
    置。
  13. 【請求項13】 前記コネクタは前記端部キャップ外表
    面上にねじを刻設した端部分を含む、請求項12に記載
    の圧力感知装置。
  14. 【請求項14】 前記媒体はシリコン液体である、請求
    項8に記載の圧力感知装置。
  15. 【請求項15】 前記圧力感知器を前記窪み表面に接着
    するための接着剤を更に含む、請求項8に記載の圧力感
    知装置。
  16. 【請求項16】 前記ダイヤフラムはその上面に環状の
    歪み解消リブを形成した、請求項8に記載の圧力感知装
    置。
  17. 【請求項17】 凹所表面とこれから伸長した少なくと
    も1個の側壁面とからなる空洞を有するハウジングと、
    前記空洞の上方に伸長され、前記ハウジングと共に前記
    空洞を水密に密閉する、環境の圧力に晒されたダイヤフ
    ラムと、前記空洞の凹所表面に載置され、前記ダイヤフ
    ラム上に加わる圧力に対応した信号を発生する圧力感知
    器と、前記空洞内を完全に満たし、前記ダイヤフラムに
    加わる圧力を前記圧力感知器に伝える圧力媒体と、前記
    ハウジングを貫通して前記空洞に連結するように伸びて
    前記圧力感知器と機能的に接続され、1個の中心軸部分
    とそれから外側放射方向に伸長する少なくとも1個のラ
    ンド部を有し、前記ランド部は前記中心軸部分を囲み前
    記ハウジングとの間で二次的水密性シールとなる肩部を
    構成する、少なくとも1個のターミナルとからなる、圧
    力を測定するための圧力感知装置。
  18. 【請求項18】 前記肩部は、前記媒体が前記ハウジン
    グから漏洩するのを防止するため、前記軸を横断しハウ
    ジング内に係合するようテーパーになった環状表面を有
    する、請求項17に記載の圧力感知装置。
  19. 【請求項19】 前記ダイヤフラムを前記ハウジングに
    固着し、前記媒体を前記空洞内に密封するために、前記
    ハウジングに連結され、且つ圧力を前記ダイヤフラムに
    伝える通路を設けた端部キャップを更に含む、請求項1
    7に記載の圧力感知装置。
  20. 【請求項20】 圧力感知装置を圧力機構に連結させる
    コネクタを更に含む、請求項19に記載の圧力感知装
    置。
  21. 【請求項21】 前記コネクタは前記端部キャップ外表
    面上にねじを刻設した端部分を含む、請求項20に記載
    の圧力感知装置。
  22. 【請求項22】 前記媒体はシリコン液体である、請求
    項17に記載の圧力感知装置。
  23. 【請求項23】 前記ダイヤフラムはその上面に環状の
    歪み解消リブを形成した、請求項17に記載の圧力感知
    装置。
  24. 【請求項24】 下記の工程からなる圧力感知装置の製
    造方法。(イ)凹所表面とこれから伸長した側壁面とか
    らなる空洞を有し、且つ外表面を有するハウジングを形
    成する工程、(ロ)圧力感知器を前記凹所表面に配置す
    る工程、(ハ)媒体を前記空洞に充てんする工程、
    (ニ)前記(ハ)工程の後、前記空洞の上方にダイヤフ
    ラムを置き、前記媒体が前記空洞に完全に充てんされる
    ように、前記ダイヤフラムで前記空洞を閉じる工程
  25. 【請求項25】 前記(イ)工程は下記の工程を更に含
    む、請求項24に記載の圧力感知装置の製造方法。 (ホ)導電性のターミナルを具える工程 (ヘ)前記ターミナルが前記空洞と前記外表面との間に
    伸長するように、前記ハウジングを前記ターミナルの周
    りに型取り成形する工程
  26. 【請求項26】 更に前記ダイヤフラムに加わる圧力に
    応じて移動することがなく、且つ前記媒体が前記空洞が
    ら漏洩するのを防止するように前記ハウジングに係合し
    たランド部を持つターミナルを具える付加的な工程を更
    に含む、請求項25に記載の圧力感知装置の製造方法。
  27. 【請求項27】 更に端部キャップを前記ハウジングに
    連結し、圧力を前記ダイヤフラムに伝えるようにする工
    程を付加的に含む、請求項24に記載の圧力感知装置の
    製造方法。
  28. 【請求項28】 更に前記ダイヤフラムを前記ハウジン
    グの定位置に固着し前記媒体を前記空洞内に密封するた
    めに、端部キャップを前記ハウジングに連結する付加的
    な工程を更に含む、請求項24に記載の圧力感知装置の
    製造方法。
  29. 【請求項29】 前記圧力感知器を前記凹所表面に配置
    する工程は、前記圧力感知器を前記凹所表面に糊により
    接着する付加的な工程を更に含む、請求項24に記載の
    圧力感知装置の製造方法。
  30. 【請求項30】 ハウジングと、前記ハウジング内の導
    電性ターミナルとからなり、前記ターミナルは中心軸
    と、前記軸に沿って伸長した中心部分と、前記中心部分
    を囲む肩部よりなる少なくとも1個のランドからなり、
    前記ハウジングと前記ターミナルとの間の流体の漏洩を
    前記ハウジングと共に防止するシールとなる面を有する
    装置。
  31. 【請求項31】 前記面は前記中心軸を横断するように
    した、請求項30に記載の装置。
  32. 【請求項32】 前記ハウジングは前記ターミナルの肩
    部面と対応する面を有する肩部を含む、請求項30に記
    載の装置。
  33. 【請求項33】 前記ターミナルは前記ハウジング内に
    型取り成形される、請求項30に記載の装置。
  34. 【請求項34】 前記ランドは前記中心軸から放射方向
    外側に伸長している、請求項30に記載の装置。
  35. 【請求項35】 ハウジング内に支持され、該ハウジン
    グと共に水密性シールを形成する、中心軸を持つターミ
    ナルであって、前記中心軸に沿って伸長した中心部分
    と、前記中心部分を囲む肩部よりなる複数のランドから
    なり、各ランドは前記中心部分を囲む肩部を形成し、且
    つ各肩部は流体の漏洩を前記ハウジングの部分と共に水
    密シールを形成する面を有する、導電性ターミナル。
  36. 【請求項36】 前記複数のランドは前記中心軸から放
    射方向外側に伸長する、請求項35に記載の導電性ター
    ミナル。
  37. 【請求項37】 前記面は前記中心軸を横断する、請求
    項35に記載の導電性ターミナル。
JP8894795A 1994-04-15 1995-04-14 圧力感知装置及びその製造方法 Pending JPH07294358A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US22830594A 1994-04-15 1994-04-15
US08/228305 1994-04-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07294358A true JPH07294358A (ja) 1995-11-10

Family

ID=22856622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8894795A Pending JPH07294358A (ja) 1994-04-15 1995-04-14 圧力感知装置及びその製造方法

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0677727A3 (ja)
JP (1) JPH07294358A (ja)
CA (1) CA2145696A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002037074A1 (de) * 2000-11-01 2002-05-10 Robert Bosch Gmbh Drucksensormodul
JP2011237254A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Hitachi Automotive Systems Ltd 温度検出機能付き圧力検出装置
CN112113699A (zh) * 2019-06-21 2020-12-22 霍尼韦尔国际公司 微模制流体压力传感器壳体

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19605795A1 (de) * 1996-02-16 1997-08-21 Duerrwaechter E Dr Doduco Anordnung aus einer elektrischen Leiterplatte und einem elektrischen Druckaufnehmer
DE19637763A1 (de) * 1996-09-16 1998-03-19 Trw Fahrzeugelektrik Drucksensoreinheit, insbesondere für die Kraftfahrzeugtechnik
DE19723615A1 (de) * 1997-06-05 1998-12-10 Trw Automotive Electron & Comp Drucksensoreinheit, insbesondere für die Kraftfahrzeugtechnik
DE19753874A1 (de) * 1997-12-05 1999-06-17 Bosch Gmbh Robert Kraftsensor
US6089106A (en) * 1998-09-04 2000-07-18 Breed Automotive Technology, Inc. Force sensor assembly
JP3509627B2 (ja) * 1999-05-25 2004-03-22 株式会社デンソー 圧力検出装置
US7866964B2 (en) * 2005-05-20 2011-01-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Sensor for hermetic machine
US8262372B2 (en) 2007-05-10 2012-09-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor hermetic terminal
US8939734B2 (en) 2007-08-28 2015-01-27 Emerson Climate Technologies, Inc. Molded plug for a compressor
WO2010036244A1 (en) * 2008-09-24 2010-04-01 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole electronics with pressure transfer medium
US8939735B2 (en) 2009-03-27 2015-01-27 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor plug assembly
US9480177B2 (en) 2012-07-27 2016-10-25 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor protection module
US10620071B2 (en) 2016-06-29 2020-04-14 Danfoss A/S Pressure sensor and method for manufacturing a pressure sensor
CN109540353A (zh) * 2018-11-14 2019-03-29 李世超 一种压力传感器的生产工艺
US20210184385A1 (en) * 2019-12-12 2021-06-17 Vitesco Technologies USA, LLC Compressible conductive elastomer for electrical connection of orthogonal substrates
CN113390703A (zh) * 2020-03-13 2021-09-14 致茂电子(苏州)有限公司 自适应性调整施力角度的压力产生装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1456265A (en) * 1973-02-16 1976-11-24 Amp Inc Electrical connector
US4907983A (en) * 1986-05-13 1990-03-13 Microwave Development Laboratories Electrical connector
US5029478A (en) * 1990-07-19 1991-07-09 Honeywell Inc. Fluid isolated self-compensating absolute pressure sensor transducer
JPH05149814A (ja) * 1991-11-29 1993-06-15 Fuji Electric Co Ltd 二重ダイヤフラム式半導体圧力センサ
US5331857A (en) * 1992-08-21 1994-07-26 General Automotive Specialty Co., Inc. Pressure transducer
DE4410455C1 (de) * 1994-03-25 1995-06-29 Framatome Connectors Int Wasserdichte Kontaktstiftdurchführung durch gegossene Kunststoffteile, insbesondere von Steckergehäusen
DE9406625U1 (de) * 1994-04-20 1994-07-21 Sel Alcatel Ag Drucksensor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002037074A1 (de) * 2000-11-01 2002-05-10 Robert Bosch Gmbh Drucksensormodul
US6805010B2 (en) 2000-11-01 2004-10-19 Robert Bosch Gmbh Pressure sensor module
JP2011237254A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Hitachi Automotive Systems Ltd 温度検出機能付き圧力検出装置
CN112113699A (zh) * 2019-06-21 2020-12-22 霍尼韦尔国际公司 微模制流体压力传感器壳体
US11630011B2 (en) 2019-06-21 2023-04-18 Honeywell International Inc. Micro-molded fluid pressure sensor housing

Also Published As

Publication number Publication date
EP0677727A2 (en) 1995-10-18
EP0677727A3 (en) 1996-08-07
CA2145696A1 (en) 1995-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07294358A (ja) 圧力感知装置及びその製造方法
US4942383A (en) Low cost wet-to-wet pressure sensor package
US6076409A (en) Media compatible packages for pressure sensing devices
US4656454A (en) Piezoresistive pressure transducer with elastomeric seals
US5684253A (en) Differential pressure sensor with stress reducing pressure balancing means
US6311561B1 (en) Media compatible pressure sensor
US5184107A (en) Piezoresistive pressure transducer with a conductive elastomeric seal
US10466125B2 (en) Pressure sensor sub assembly and fabrication
KR20060086329A (ko) 밀폐형 압력 감지 장치
CN101184977A (zh) 传感器
CA1252646A (en) Measuring transducer
WO1986002446A1 (en) Pressure transducer
US5741975A (en) Media isolated differential pressure sensor and fluid injection method
JP2003287472A (ja) 圧力センサ
JPS6117925A (ja) 圧力センサ
EP0497534B1 (en) Piezoresistive pressure transducer with a conductive elastomeric seal
JPH0665974B2 (ja) 圧力センサユニツトの製造方法
JP3892065B2 (ja) センサ装置及びセンサチップの固着方法
JP2002286566A (ja) 半導体圧力センサ及びその調整方法
JPS60209133A (ja) 圧力変換器
JP3081179B2 (ja) 圧力センサとその製造方法
JP4118729B2 (ja) 圧力センサ
JP2984420B2 (ja) 差圧センサ
JP3991787B2 (ja) 圧力センサ
JP3333703B2 (ja) 圧力センサ及び圧力センサの製造方法