JPH08297064A

JPH08297064A - 圧力センサ

Info

Publication number: JPH08297064A
Application number: JP10366895A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Shimizu; 規彰清水
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-04-27
Filing date: 1995-04-27
Publication date: 1996-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成、製造容易で低コストでありなが
ら、厳しい使用環境において高精度に圧力を検出維持で
きる圧力センサを提供すること。【構成】大気連通路８の大気側開口部８Ａを、圧力セン
サ１のコネクタ部７と、外部機器等側のコネクタ９と、
で包囲される内部空間７Ａに開口させる。そして、基準
圧室３内の圧力調整のための開口部８Ａと大気との連通
は、外部機器等に接続される配線１０の被覆部１０Ａの
内側の通気性を利用して行わせるようにする。これによ
り、簡単な構成でありながら、大気連通路８の被水、異
物混入、閉塞等を確実に防止しつつ、基準圧室３内の圧
力の調整を確実に行えることができ、以って厳しい使用
環境においても圧力検出精度を高く維持することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基準圧に対する差圧
（相対圧）を検出する型式の圧力センサの構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の圧力センサは、内燃
機関の吸気管内圧力、或いは蒸発燃料配管や燃料タンク
内の圧力等を検出し、機関制御等にその圧力情報を供す
ることを目的として車両等に備えられており、一例とし
て、図４（ａ），図４（ｂ）に示すような構造のものが
ある。

【０００３】このものは、センサ部２の背面部の基準圧
室３内の基準圧（例えば、大気圧）と、導入パイプ４か
らセンサ部２へ導かれる検出対象（液体や気体）の圧力
と、の差圧によって、センサ部２のセンサ素子を構成す
るシリコンダイアフラム等の結晶格子が歪むことで電気
抵抗値が変化する所謂ピエゾ抵抗効果を利用し、当該抵
抗値の変化をブリッジ回路等を介して出力電圧変化（差
圧）として出力部５へ取り出すことができるようにした
ものである。

【０００４】ところで、前記基準圧室３が密閉されてい
ると、温度変化等により基準圧室３内の基準圧が変化し
てしまうことになるため、基準圧に対する差圧を求める
当該圧力センサ１にあっては、正確な圧力検出が行えな
くなる。そこで、従来は、例えば、図４（ａ），図４
（ｂ）に示したような大気連通路６を設け、前記基準圧
室３への大気の出入りを自由に行わせるようにして、基
準圧室３内の圧力を大気圧一定に維持するようにしてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の圧
力センサ１を、例えば、燃料タンク内で発生した蒸発燃
料をキャニスタに吸着させるためのエバポ（蒸発燃料）
配管の内圧等を検出するために、車体フロア下部等に取
付けたような場合には、被水等し易く付着した水が氷結
等して大気連通路６が塞がれてしまう場合があり、かか
る場合には、前記基準圧室３内の圧力を大気圧に維持で
きなくなるため、圧力検出精度が低下するという問題を
完全には解決できなかった。

【０００６】また、被水，粉塵等によって、センサ部２
へ大気連通路６を介して異物が混入し故障等を生じさせ
る可能性が高いため、図４（ｂ）に示したように、複雑
なラビリンス形状に大気連通路６を形成しておく必要が
あり、例えば、突起部６Ｂを有する蓋部材６Ａ等を取付
け固定する等していたため、製造コストの増大等を招く
ことにもなっていた。なお、かかるラビリンス形状の大
気連通路６を設けたとしても、異物の混入や氷結による
閉塞といった問題は完全に解決にできるものではなく、
依然設置場所等の自由度は低く、設計レイアウト上の制
約は厳しいものであった。

【０００７】本発明は、かかる従来の問題に鑑みなされ
たもので、簡単な構成、製造容易で低コストでありなが
ら、厳しい使用環境においても高精度に圧力を検出維持
することができる圧力センサを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明に係る圧力センサは、基準圧室内に導かれる大
気圧と検出対象圧との差圧を検出するセンサ部と、前記
センサ部からの信号を出力する出力部と、前記出力部の
周囲に設けられ、前記出力部と、外部機器等と、を配線
を介して接続するためのオス型コネクタ或いはメス型コ
ネクタからなるコネクタ部と、を含んで構成される圧力
センサであって、基準圧室と大気とを連通させるための
大気連通路であって、一端側が前記基準圧室側に開口
し、他端側が前記コネクタ部と当該コネクタ部に嵌挿さ
れる外部機器等側のコネクタとにより包囲される空間に
開口するように形成された大気連通路を含んで構成する
ようにした。

【０００９】請求項２に記載の発明では、前記大気連通
路が略直線的に形成されるように構成する。請求項３に
記載の発明は、前記コネクタ部と、前記外部機器等側の
コネクタと、の間隙が、シールされるように構成した。
請求項４に記載の発明では、前記外部機器等側のコネク
タと、当該コネクタが支持する配線と、の間隙が、シー
ルされるように構成した。

【００１０】請求項５に記載の発明では、前記大気連通
路の他に、前記空間以外で開口し基準圧室と大気とを連
通させる大気連通路を備えるように構成した。

【００１１】

【作用】上記の構成の請求項１に記載の発明では、大気
連通路の大気側開口部を、前記圧力センサのコネクタ部
と、前記外部機器等側のコネクタと、で包囲される空間
に臨ませるようにし、大気との連通は、外部機器等に接
続される配線の内部を介して行わせるようにする。従っ
て、従来のように、大気側開口部が直接大気に臨む構成
となっていないので、厳しい使用環境で圧力センサを使
用しても、大気連通路への水や異物が進入する可能性を
低く抑えることができるので、圧力センサの故障（例え
ば、ショート）等を防止することができる。また、大気
連通路内に水分が進入する可能性が少なくなるので、進
入等した水が氷結等して大気連通路が閉塞されてしまう
ような事態を防止でき、以って温度変化等により基準圧
室内の基準圧が変化してしまい正確な圧力検出が行えな
くなるという不具合の発生を確実に防止することができ
る。

【００１２】なお、前記大気連通路は、異物等の進入を
確実に防止することができるので、従来のように大気連
通路を複雑なラビリンス形状とせず略直線的な形状とす
ることができるので、簡単な製造方法で、かつ余計なス
ペースを取ることなく形成でき、以ってコスト低減、省
スペース化を促進することができる。請求項３，４に記
載発明によれば、より確実に、大気連通路への水や異物
が進入する可能性を低く抑えることができるので、圧力
センサの故障等を完全に防止でき、より一層正確な圧力
検出を行えるようになる。

【００１３】請求項５に記載の発明によれば、前記大気
連通路の他にも、基準圧室と大気とを連通させる大気連
通路を設けるようにしたので、何らかの原因で、何れか
の大気連通路が閉塞したような場合でも、正常に機能し
ている他の大気連通路により基準圧室内の圧力を大気圧
に調整することができるので、以ってフェイルセーフ機
能を格段に向上させることができるようになる。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を添付の図面に基
づいて説明する。図１（ａ），図１（ｂ）は、本実施例
を説明する圧力センサ１を示している。従来と同様の要
素には同一符号を付し、既に説明した要素についての説
明は省略する。

【００１５】本実施例では、図１（ｂ）に示すように、
従来の大気連通路６（図４参照）に代えて、複雑なラビ
リンス形状でなく、かつ直接外気に臨む開口部を有さな
い大気連通路、即ち、基準圧室３に一端側が開口し他端
側がコネクタ部７の内方空間７Ａに開口する大気連通路
８を設けるようにした。なお、当該コネクタ部７（実施
例ではメス側）には、図２（ａ），図２（ｂ）に概略的
に示すように、出力部５と接続され出力部５からの出力
を外部（コントロールユニット等）へ導出するための配
線１０を内挿したコネクタ９（実施例ではオス側）が嵌
挿されるようになっている。

【００１６】そして、前記コネクタ部７の内周と、これ
に挿入されるコネクタ９の外周と、の間隙部分には、被
水による水や粉塵等の異物が、出力部５に入り込むこと
によってショート等が発生しないように、リング状のシ
ール部材１１が介装されるようになっている。なお、か
かる構成は、従来と同様であって構わない。また、同様
の理由から、コネクタ９に内挿されている配線１０と、
コネクタ９と、の間にも、図２（ａ），図２（ｂ）に示
すようなシール部材１２が介装されている。

【００１７】従って、前記内方空間７Ａは、コネクタ９
の挿入状態において、コネクタ部７とコネクタ９と、各
シール部材１１，１２と、配線１０と、によって包囲さ
れることになるので、本実施例における大気連通路８の
開口部８Ａは、直接外気に臨むことがないようになって
いる。一方、大気連通路８は、基準圧室３内の圧力調整
のために、開口部８Ａ側で外気との連通を確保する必要
があるが、これは以下のようにして達成されるようにな
っている。

【００１８】即ち、本実施例は、配線１０の有する通気
性に着目し、この通気性を有効利用して、大気連通路８
の被水，異物混入、閉塞等を確実に防止しつつ、基準圧
室３内の圧力の調整を確実に行えるようにしたものであ
る。詳細には、配線１０に着目すると、図２（ａ），図
２（ｂ）に示すように、配線１０は、ビニール等の通気
性のない被覆部１０Ａを、複数本の細い導線を撚って形
成される導線部１０Ｂの外周に包囲して形成されるもの
であり、導線部９Ｂの各導線間には隙間があるので、か
かる部分（被覆部１０Ａの内側）には外気との通気性が
残されている。従って、本実施例のように、前記内部空
間７Ａに大気連通路８の開口部８Ａを設けても、当該配
線１０の他端側で外気との連通が行われることになる。
つまり、車室内等の水や異物の進入が少なく気密性を余
り問題にしなくてよい場所に設置されるコントロールユ
ニット側のコネクタ、或いは車室内に設置される中間コ
ネクタ等を介して、大気連通路８と外気との連通が行わ
れることになるのである。

【００１９】このように、配線１０を有効利用すれば、
大気連通路８を介して基準圧室３には外気を自由に出入
りさせることができるので、基準圧室３の温度が変化等
しても、基準圧室３内の圧力を大気圧一定に維持するこ
とができ、正確な圧力検出を行うことができるのは勿
論、従来のように、大気連通路８の開口部８Ａが、直接
外気に臨む構成となっていないので、圧力センサ１が被
水等しても、開口部８Ａ等に水分が付着することがな
く、従って開口部８等に付着した水が氷結等して大気連
通路８が閉塞されてしまうような事態を完全に防止でき
る。また、同時に、水や異物の進入が確実に防止できる
ので、これによるセンサ部２の故障等を確実に防止する
ことができる。

【００２０】さらに、本実施例の大気連通路８によれ
ば、水や異物の進入を全く考慮しなくてよいので、従来
のような複雑なラビリンス形状を必要とすることもな
い。従って、センサ本体１Ａを成型する場合でも、簡単
な形状の型で、十分成型が可能となる。具体的には、従
来は、前記ラビリンス形状を達成するために、例えば中
子等を用いたり、型割を多数に分割して複雑化する必要
があったり、また既述したように蓋６Ａを後から取り付
ける必要があったりしたため、大気連通路の製造が複雑
であったが、本実施例で採用したような大気連通路８で
は、簡単な形状でよいので、図３に概略的に示すよう
に、本体１Ａの外形形成用の型（特に、大気連通路８を
形成するための型のみを図示してある）に、突起部Ｂ
（大気連通路８の形状に対応する形状の突起）を設ける
だけで容易に形成することができるので、製造コスト延
いては部品コストの低減を図ることができる。また、ラ
ビリンス形状を形成するための余分なスペースを省略で
きるので、圧力センサの小型・軽量化等も図ることがで
きる。なお、簡単な孔開け加工等によって、大気連通路
８を形成するようにしても構わない。また、本実施例で
は、略直線的に大気連通路８を形成して説明したが、内
部空間７Ａに開口する大気連通路８であれば異物等の進
入の抑制効果は十分あり、従って略直線的であることに
限定されるものではなく、多少製造が複雑化するもの
の、他の形状（例えば、曲線状、螺旋状）で形成するよ
うにしてもよい。

【００２１】ところで、本実施例では、シール部材１
１，１２を用いた例で説明してきたが、これらを有さな
い場合や、他のシール構造の場合でもよく、かかる場合
でも、大気連通路８の開口部８Ａを内部空間７Ａに開口
させることは、水や異物の進入による不具合を防止する
うえで、また圧力センサの製造を簡略化するうえで有効
なものである。

【００２２】また、本実施例では、圧力センサ１のコネ
クタ部７をメス型コネクタ、外部機器等側に接続される
配線１０側のコネクタ９をオス型コネクタとして説明し
たが、圧力センサ１のコネクタ部７をオス型コネクタ、
外部機器等側に接続される配線１０側のコネクタ９をメ
ス型コネクタとしても構わない。ところで、本実施例で
は、従来の大気連通路６に代えて、大気連通路８を採用
するようにして説明したが、従来の大気連通路６と、本
実施例の大気連通路８と、を併設してもよく、或いは大
気連通路８を複数に分岐し大気側開口部を複数設けるよ
うにしてもよい（複数の大気側開口部のうち少なくとも
１つを内部空間７Ａに開口させればよい）のは勿論であ
る。これにより、何らかの原因で、何れか一つの大気連
通路が閉塞したような場合でも、正常に機能している他
の大気連通路により基準圧室３内の圧力を大気圧に調整
することができ、フェイルセーフ機能を格段に向上させ
ることができる。

【００２３】なお、圧力センサ１のセンサ部２は、シリ
コンダイアフラム型以外のブルドン管型，ベローズ型等
の差圧型圧力センサ部であっても、本発明は採用でき、
上述の作用効果を奏することができるのは勿論である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の圧力
センサによれば、簡単な構成で製造容易、省スペースで
ありながら、厳しい使用環境においても、大気連通路へ
の水や異物が進入する可能性を低く抑えることができる
ので、圧力検出精度を高く維持し続けることができる。

【００２５】請求項２に記載の発明によれば、より一層
簡略化できるので、以って製造容易性、省スペース等を
より一層促進することができる。また、請求項３，４に
記載の発明によれば、より確実に、大気連通路への水や
異物が進入する可能性を低く抑えることができるので、
より一層上記効果を促進することができる。

【００２６】請求項５に記載の発明によれば、何らかの
原因で、何れかの大気連通路が閉塞したような場合で
も、正常に機能している他の大気連通路により基準圧室
内の圧力を大気圧に調整することができるようになるの
で、以ってフェイルセーフ機能を格段に向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明に係る圧力センサの一実施例
を示す正面図。（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ断面図。

【図２】（ａ）は、コネクタ部の拡大断面図。（ｂ）
は、（ａ）のＹ−Ｙ断面図。

【図３】同上実施例のセンサ本体１Ａを成型する際の型
について説明する図。

【図４】（ａ）は、従来の圧力センサの正面図。（ｂ）
は、（ａ）のＺ−Ｚ断面図。

【符号の説明】

１圧力センサ１Ａ圧力センサ本体２センサ部３基準圧室４導入パイプ５出力部６大気連通路７コネクタ部（センサ側）７Ａ内部空間８大気連通路９コネクタ（外部機器側）１０配線１１シール部材１２シール部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準圧室内に導かれる大気圧と検出対象圧
との差圧を検出するセンサ部と、前記センサ部からの信号を出力する出力部と、前記出力部の周囲に設けられ、前記出力部と、外部機器
等と、を配線を介して接続するためのオス型コネクタ或
いはメス型コネクタからなるコネクタ部と、を含んで構成される圧力センサであって、基準圧室と大気とを連通させるための大気連通路であっ
て、一端側が前記基準圧室側に開口し、他端側が前記コ
ネクタ部と当該コネクタ部に嵌挿される外部機器等側の
コネクタとにより包囲される空間に開口するように形成
された大気連通路を含んで構成されたことを特徴とする
圧力センサ。
【請求項２】前記大気連通路が略直線的に形成されたこ
とを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】前記コネクタ部と、前記外部機器等側のコ
ネクタと、の間隙が、シールされることを特徴とする請
求項１または請求項２に記載の圧力センサ。
【請求項４】前記外部機器等側のコネクタと、当該コネ
クタが支持する配線と、の間隙が、シールされることを
特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の圧
力センサ。
【請求項５】前記大気連通路の他に、前記空間以外で開
口し基準圧室と大気とを連通させる大気連通路を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記
載の圧力センサ。