JPH09222371A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストレンゲージの特性劣化が防止でき、部材
の組付け作業を簡単にすることができる圧力センサを提
供する。 【解決手段】 ダイヤフラム６３およびストレンゲージ
６４を有し、外周に鍔部６２が形成された圧力受側接続
口体６０と、プリント基板７４を収容した中間体７０
と、中間体７０および鍔部６２の収容室が形成された信
号受側接続口体８０と、鍔部６２および信号受側接続口
体８０に外嵌され、圧力受側接続口体６０、中間体７０
および信号受側接続口体８０を固定するカラー９０とを
備え、信号受側接続口体８０内に中間体７０および鍔部
６２を収容し、カラー９０の折曲部９１を鍔部６２にＯ
リング１００を介して係合し、カラー９０の上端部を信
号受側接続口体８０にかしめることで、圧力受側接続口
体６０と信号受側接続口体８０とが結合されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配管などを流れる
流体の圧力を検出する圧力センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、圧力配管を有するシステム、た
とえば自動車用空気調和装置では、冷凍サイクル中の冷
媒圧力を用いて、所定の制御が行なわれる。従来、こう
した流体圧力の検出には、図５および図６に示すような
圧力センサが用いられている。ここで、図５は、圧力セ
ンサの全体断面図、図６は、圧力センサの分解断面図を
示す。

【０００３】図５および図６において、この種の圧力セ
ンサは、圧力受側接続口体１０、中間体２０および信号
受側接続口体３０が、それぞれ軸心方向に直列に組み合
わされている。圧力受側接続口体１０、中間体２０およ
び信号受側接続口体３０の周囲には、円筒形に成形され
たカラー４０が挿入され、圧力受側接続口体１０、中間
体２０および信号受側接続口体３０が外れないように結
合されている。

【０００４】圧力受側接続口体１０は、有底筒状に成形
され、開口端から基端側の大部分を占める部位には、内
面にめねじ部１１ａが螺刻された六角ナット部１１が形
成されている。そして、六角ナット部１１の開口端は圧
力導入口１１ｂとされ、内部空間は冷媒の通路１１ｃと
なっている。また、六角ナット部１１の基端側の外周部
分には、固定用の鍔部１２が形成されている。

【０００５】通路１１ｃと向き合う圧力受側接続口体１
０の底壁部分には、同部分を薄肉に成形してなるダイヤ
フラム１３が形成されている。また、ダイヤフラム１３
の表面には、ストレンゲージ１４が設けられている。ス
トレンゲージ１４の外縁部にはＬ字状の複数の端子片１
５が一列状に突設されている。

【０００６】中間体２０は、短筒状に成形されている。
中間体２０の一端部には、圧力受側接続口体１０の基端
部の外径に対応した内径寸法と、鍔部１２の外形に対応
した外径寸法とを有する円形の大径部２１が形成され、
大径部２１は圧力受側接続口体１０の基端部に着脱自在
に嵌挿されている。

【０００７】中間部２０の他端部は、大径部２１より外
径が若干小さい円形の小径部２２が形成されている。小
径部２２内には、中心からずれた位置に矩形の開口部２
３が開口され、ストレンゲージ１４の周囲は大径部２１
と小径部２２とにより囲まれている。矩形の開口部２３
には、増幅回路を構成する各種電子部品２４ａを搭載し
た矩形のプリント基板２４が固定されている。

【０００８】小径部２２には、プリント基板２４の縁部
に沿って複数のリセプタクル部２５が接続口を上側に向
け、所定の間隔に埋設されている。リセプタクル部２５
には、プリント基板２４に向かって延びる導電部材の板
バネ部２６が一体に設けられている。板バネ部２６は、
略階段状に成形され、同部分に外力を逃がすための変位
可能部を構成している。

【０００９】信号受側接続口体３０は、その一端部に中
間体２０の小径部２２と挿脱可能なキャップ部３１を有
し、他端部に楕円筒状の接続ケース３２を有している。
キャップ部３１は中間体２０の小径部２２に外嵌され、
信号受側接続口体３０は中間体２０の開口を覆うよう
に、圧力受側接続口体１０に組み合わされている。接続
ケース３２内には、リセプタクル部２５の位置にならっ
て、複数のターミナル部３３が並設され、ターミナル部
３３の下端部がリセプタクル部２５に挿入され電気的に
接続されている。

【００１０】カラー４０は、その下端部に圧力受側接続
口体１０の鍔部１２と係合する折曲部４１が形成され、
カラー４０を六角ナット部１１から折曲部４１が鍔部１
２に当接するまで挿入した後、カラー４０の上端部およ
びキャップ部３１の角部に変形力を与えて、カラー４０
の上端部をキャップ部３１の角部に段差状に係合させる
ことで、圧力受側接続口体１０と信号受側接続口体３０
とを中間体２０を介して結合している。

【００１１】また、この場合、圧力受側接続口体１０と
中間体２０との間にＯリング５１を挟入すると共に、中
間体２０と信号受側接続口体３０との間にＯリング５２
を挟入し、これら部材間をシールすることにより、防水
性を高めている。こうして構成された圧力センサを使用
するときは、六角ナット部１１を、圧力検出を必要とす
る空調配管の検出ポート部に螺挿して、圧力センサを装
着した後、ターミナル部３３に図示しない接続具を介し
て外部機器を電気的に接続する。これにより、空調配管
の圧力は、ダイヤフラム１３の変位で歪み抵抗値が変化
するストレンゲージ１４により検出され、このときのス
トレンゲージ１４の抵抗値は、プリント基板２４の電子
部品２４ａにより電圧に変換された後、増幅され、検出
圧力値としてターミナル部３３より外部機器に出力され
る。なお、かかる技術は、たとえば特開平８−２１７７
５号公報に開示されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記提案の
如き圧力センサは、圧力受側接続口体１０、中間体２０
および信号受側接続口体３０を組付ける場合、カラー４
０の折曲部４１と圧力受側接続口体１０の鍔部１２とを
係合させ、カラー４０の上端部をかしめるので、かしめ
時の衝撃力が鍔部１２に直接伝わり、ひいてはストレン
ゲージ１４に伝達される。

【００１３】このため、衝撃力によりストレンゲージ１
４に永久歪みが生じ、ストレンゲージ１４の特性が劣化
し、圧力センサの信頼性が低下するという問題点があ
る。また、信号受側接続口体３０に複数のターミナル部
３３が並設され、信号受側接続口体３０と中間体２０と
を組み付ける際に、複数のターミナル部３３をリセプタ
クル部２５に挿入しなければならないため、信号受側接
続口体３０と中間体２０との組付け作業が煩雑化し、タ
ーミナル部３３がリセプタクル部２５に確実に挿入され
ないと、ターミナル部３３とプリント基板２４との接続
不良が生じるという問題点がある。

【００１４】本発明は、前記のような問題に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、特に、ス
トレンゲージの特性劣化が防止でき、部材の組付け作業
を簡単にすることができる圧力センサを提供することで
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係る圧力センサは、圧力導入口からの圧力を受
けて変位するダイヤフラムおよび前記ダイヤフラムの歪
みを検出するストレンゲージを有し、外周に鍔部が形成
された圧力受側接続口体と、前記ストレンゲージに接続
された電気回路基板を収容した中間体と、前記中間体お
よび前記鍔部の収容室が形成された信号受側接続口体
と、前記鍔部および前記信号受側接続口体に外嵌され、
前記圧力受側接続口体、前記中間体および前記信号受側
接続口体を固定する固定部材とを備え、前記信号受側接
続口体内に前記中間体および前記鍔部を収容し、前記固
定部材の一端部を前記鍔部にＯリングを介して係合し、
前記固定部材の他端部を前記信号受側接続口体にかしめ
ることで、前記圧力受側接続口体と前記信号受側接続口
体とを結合したことを特徴とするものであり、前記中間
体に外部機器と接続可能な端子が固定され、前記端子は
前記電気回路基板に半田付け等で電気的に接合固定した
ことを特徴としている。

【００１６】従って、本発明は、圧力受側接続口体と信
号受側接続口体とを組付ける際、固定部材の一端部と圧
力受側接続口体の鍔部との間に、Ｏリングを介在させた
状態で、固定部材の他端部をかしめるため、かしめ時の
衝撃力がＯリングにより吸収され、衝撃力は鍔部よりス
トレンゲージに伝達されない。従って、ストレンゲージ
には衝撃力による永久歪みは生じない。

【００１７】また、中間体に外部機器と接続可能な端子
を固定し、この端子と電気回路基板とを半田付けし、中
間体と端子とを一体にしたので、信号受側接続口体と中
間体との組付けが容易となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。実施の形態を説明するに当たっ
て、同一機能を奏するものは同じ符号を付して説明す
る。図１は、本発明の実施の形態を示す圧力センサの外
観を示す斜視図、図２は、図１に示す圧力センサの全体
断面図、図３は、図１に示す圧力センサの分解断面図、
図４は、図１に示す圧力センサの圧力受側接続口体およ
び中間体の分解斜視図である。

【００１９】図１〜図４に示す圧力センサは、圧力受側
接続口体６０に、中間体７０，信号受側接続口体８０が
軸心方向に順次直列方向に組合わされ、圧力受側接続口
体６０、中間体７０および信号受側接続口体８０の周囲
には、たとえばアルミ部材で円筒形に成形されたカラー
９０が挿入され、圧力受側接続口体６０、中間体７０お
よび信号受側接続口体８０が外れないように固定されて
いる。

【００２０】圧力受側接続口体６０は、金属部材、たと
えばＳＵＳまたはアルミ合金により有底筒状に成形さ
れ、開口端から基端側の大部分を占める部位には、内面
にめねじ部６１ａが螺刻された六角ナット部６１が形成
されている。そして、六角ナット部６１の開口端は圧力
導入口６１ｂ、内部空間は冷媒の通路６１ｃとなり、六
角ナット部６１の基端側の外周部分には、固定用の鍔部
６２が形成されている。通路６１ｃと向き合う圧力受側
接続口体６０の底壁部分には、同部分を薄肉に成形して
なるダイヤフラム６３が形成されている。この場合、ダ
イヤフラム６３の厚さは、図示しない圧力導入管から流
入する冷媒の圧力変化を感知する寸法に設定されてい
る。また、ダイヤフラム６３の表面には、ストレンゲー
ジ６４が設けられている。ストレンゲージ６４の外縁部
にはＬ字状の複数の端子片６５が一列状に突設されてい
る。

【００２１】中間体７０は、絶縁材料、たとえば合成樹
脂材により短筒状に成形されている。中間体７０の一端
部には、圧力受側接続口体６０の基端部の外径に対応し
た内径寸法と、鍔部６２の外径寸法より若干小さい外径
寸法とを有する円形の大径部７１が形成され、大径部７
１は圧力受側接続口体６０の基端部に着脱自在に嵌挿さ
れている。

【００２２】中間体７０の他端部には、大径部７１より
外径が小さい円形の小径部７２が形成されている。小径
部７２の外縁部には、複数の貫通孔７２ａが上下方向に
一列状に穿設され、これら貫通孔７２ａ内には、複数の
ターミナル部７５が個別に貫通されて固定されている。

【００２３】小径部７２の概ね半部分に、後述するプリ
ント基板の電子部品へのレーザ光などによる特性の調整
を行なうための矩形の窓部７６が開口され、大径部７１
内には、中心からずれた位置に矩形の開口部７３が開口
され、この開口部７３には、増幅回路などを構成する各
種電子部品７４ａを搭載した矩形のプリント基板７４が
収容され、ストレンゲージ６４の周囲が大径部７１によ
り囲繞されている。

【００２４】プリント基板７４の一端部には、複数の接
続孔７４ｂが一列状に穿設され、当該一端部と対向する
他端部には、複数の接続孔７４ｃが一列状に穿設されて
いる。ターミナル部７５の下端部は、接続孔７４ｂに挿
入されてプリント基板７４の裏側より半田付けされ、端
子片６５は、圧力受側接続口体６０と中間体７０との組
付け時に、接続孔７４ｃに挿入されて中間体７０の窓部
７６より半田付けされ、プリント基板７４がストレンゲ
ージ６４およびターミナル部７５に電気的に接続されて
いる。

【００２５】また、プリント基板７４の他端部は、大径
部７１の内壁に突設された下部支持片７７と上部支持片
７８との間に嵌着されている。この場合、下部支持片７
７の先端にはテーパ部が形成されており、プリント基板
７４を下方より下部支持片７７と上部支持片７８間に差
し込み易くしている。信号受側接続口体８０は、絶縁材
料、たとえば合成樹脂材により成形されている。信号受
側接続口体８０は、その一端部にキャップ部８１を有
し、他端部に楕円筒状の接続ケース８２を有している。
接続ケース８２の底壁には、ターミナル部７５が挿通す
る挿通孔８２ａが穿設されている。

【００２６】キャップ部８１は中間体７０および圧力受
側接続口体６０の鍔部６２に外嵌され、信号受側接続口
体８０は中間体７０の開口を覆うように、圧力受側接続
口体６０に組み合わされている。

【００２７】カラー９０は、その下端部に圧力受側接続
口体６０の鍔部６２とＯリング１００を介して係合する
折曲部９１が形成され、カラー９０を六角ナット部６１
から折曲部９１が鍔部６２にＯリング１００を介して当
接するまで挿入した後、カラー９０の上端部およびキャ
ップ部８１の角部に変形力を与えて、カラー９０の上端
部をキャップ部８１の角部に段差状にかしめることで、
圧力受側接続口体６０と信号受側接続口体８０とを中間
体７０を介して結合している。

【００２８】こうして構成された圧力センサを使用する
ときは、六角ナット部６１を、圧力検出を必要とする部
位、たとえば空調配管の検出ポート部に螺挿して、圧力
センサを装着した後、ターミナル部７５に図示しない接
続具を介して外部機器を電気的に接続する。これによ
り、空調配管の圧力は、ダイヤフラム６３の変位で歪み
抵抗値が変化するストレンゲージ６４により検出され、
このときのストレンゲージ６４の抵抗値は、プリント基
板７４の電子部品７４ａにより電圧に変換された後、増
幅され、検出圧力値としてターミナル部７５より外部機
器に出力される。本実施例の圧力センサは、圧力受側接
続口体６０と信号受側接続口体８０とを組付ける場合、
カラー９０の折曲部９１と圧力受側接続口体６０の鍔部
６２との間に、Ｏリング１００を介在させた状態で、カ
ラー９０の上端部をかしめるので、かしめ時の衝撃力が
Ｏリング１００により吸収され、鍔部６２よりストレン
ゲージ６４に伝達されない。つまり、Ｏリング１００が
衝撃力の緩衝材として作用することで、衝撃力によるス
トレンゲージ６４の永久歪みが防止され、ストレンゲー
ジ６４の特性劣化が防止される。これにより、圧力セン
サの信頼性を向上することができる。

【００２９】また、圧力センサの各部材の組立ては、信
号受側接続口体８０のキャップ部８１内に中間体７０を
組み入れた状態で、信号受側接続口体８０と圧力受側接
続口体６０とを組付けるので、信号受側接続口体８０と
圧力受側接続口体６０との接続部分のみをＯリング１０
０でシールし防水すればよい。従って、防水効果が向上
すると共に、コスト低減ができ、圧力センサの組立てが
容易となる。

【００３０】さらに、中間体７０の小径部７２にターミ
ナル部７５を固定し、ターミナル部７５とプリント基板
７４とを半田付けすることで、中間体７０とターミナル
部７５とを一体に成形したので、信号受側接続口体８０
と中間体７０との組付けが容易となり、ターミナル部７
５とプリント基板７４との電気的な接続不良がなくな
る。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明の圧力センサは、圧力受側接続口体と信号受側接続口
体とを組付けるとき、固定部材の一端部と圧力受側接続
口体の鍔部との間にＯリングを介在させて固定部材の他
端部をかしめるため、かしめ時の衝撃力がＯリングによ
り吸収され、衝撃力はストレンゲージに伝達されない。
従って、ストレンゲージの特性劣化が防止され、圧力セ
ンサの信頼性および精度を向上することができる。

【００３２】また、中間体に外部機器と接続可能な端子
を固定し、この端子と電気回路基板とを半田付けし、中
間体と端子とを一体にしたことにより、信号受側接続口
体と中間体との組付けが容易になり、端子と電気回路基
板との電気的接続不良を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す圧力センサの外観を
示す斜視図。

【図２】本発明の実施の形態を示す圧力センサの全体断
面図。

【図３】本発明の実施の形態を示す圧力センサの分解断
面図。

【図４】本発明の実施の形態を示す圧力センサの圧力受
側接続口体および中間体の分解斜視図。

【図５】従来の形態を示す圧力センサの全体断面図。

【図６】従来の形態を示す圧力センサの分解断面図。

【符号の説明】

６０ 圧力受側接続口体 ６１ 六角ナット部 ６１ａ めねじ部 ６１ｂ 圧力導入口 ６１ｃ 通路 ６２ 鍔部 ６３ ダイヤフラム ６４ ストレンゲージ ６５ 端子片 ７０ 中間体 ７１ 大径部 ７２ 小径部 ７２ａ 貫通孔 ７３ 開口部 ７４ プリント基板 ７４ａ 電子部品 ７４ｂ，７４ｃ 接続孔 ７５ ターミナル部 ７６ 窓部 ７７ 下部支持片 ７８ 上部支持片 ８０ 信号受側接続口体 ８１ キャップ部 ８２ 接続ケース ９０ カラー ９１ 折曲部 １００ Ｏリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力導入口からの圧力を受けて変位する
   ダイヤフラムおよび前記ダイヤフラムの歪みを検出する
   ストレンゲージを有し、外周に鍔部が形成された圧力受
   側接続口体と、前記ストレンゲージに接続された電気回
   路基板を収容した中間体と、前記中間体および前記鍔部
   の収容室が形成された信号受側接続口体と、前記鍔部お
   よび前記信号受側接続口体に外嵌され、前記圧力受側接
   続口体、前記中間体および前記信号受側接続口体を固定
   する固定部材とを備え、前記信号受側接続口体内に前記
   中間体および前記鍔部を収容し、前記固定部材の一端部
   を前記鍔部にＯリングを介して係合し、前記固定部材の
   他端部を前記信号受側接続口体にかしめることで、前記
   圧力受側接続口体と前記信号受側接続口体とを結合した
   ことを特徴とする圧力センサ。
2. 【請求項２】 前記中間体に外部機器と接続可能な端子
   が固定され、前記端子は前記電気回路基板に半田付け等
   で電気的に接合固定したことを特徴とする請求項１記載
   の圧力センサ。