JP2001165798A - 静電容量型圧力センサユニット - Google Patents
静電容量型圧力センサユニットInfo
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- JP2001165798A JP2001165798A JP34920299A JP34920299A JP2001165798A JP 2001165798 A JP2001165798 A JP 2001165798A JP 34920299 A JP34920299 A JP 34920299A JP 34920299 A JP34920299 A JP 34920299A JP 2001165798 A JP2001165798 A JP 2001165798A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温環境下において、シール部材と圧力セン
サ素子との間に隙間から圧力被測定流体が漏れて測定精
度が低下するのを防ぐことができる静電容量型圧力セン
サユニットを提供する。 【解決手段】ダイアフラム基体5をダイアフラム部5a
と、ダイアフラム部5aの外側に形成されてダイアフラ
ム部5aより厚みが厚い環状の厚肉部5bと、厚肉部5
bから収納ケース15の周壁部19に向かって突出する
環状の鍔部5cとにより一体に形成する。鍔部5cと厚
肉部5bと周壁部19とによって囲まれる環状のシール
部材収納空間15cを形成する。シール部材23を、鍔
部5cと厚肉部5bと周壁部19とに接触するように、
シール部材収納空間15c内に収納する。
サ素子との間に隙間から圧力被測定流体が漏れて測定精
度が低下するのを防ぐことができる静電容量型圧力セン
サユニットを提供する。 【解決手段】ダイアフラム基体5をダイアフラム部5a
と、ダイアフラム部5aの外側に形成されてダイアフラ
ム部5aより厚みが厚い環状の厚肉部5bと、厚肉部5
bから収納ケース15の周壁部19に向かって突出する
環状の鍔部5cとにより一体に形成する。鍔部5cと厚
肉部5bと周壁部19とによって囲まれる環状のシール
部材収納空間15cを形成する。シール部材23を、鍔
部5cと厚肉部5bと周壁部19とに接触するように、
シール部材収納空間15c内に収納する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電容量の変化に
基づいて圧力を検出する静電容量型圧力センサユニット
に関するものである。
基づいて圧力を検出する静電容量型圧力センサユニット
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に静電容量型圧力センサユニット
は、圧力センサ素子とコネクタの一部とが金属製の収納
ケースに収納された構造を有している。圧力センサ素子
は、容量電極パターンが一方の面に形成されたベース基
体と、容量電極パターンと所定の間隔をあけて対向する
対向電極パターンを一方の面に備え圧力感知面を他方の
面に備えたダイアフラム基体とを有しており、圧力感知
面に作用する圧力被測定流体の圧力を静電容量の変化と
して検出する。コネクタは絶縁樹脂製のコネクタ本体を
有しており、コネクタ本体の基部が圧力センサ素子のベ
ース基体と重なるように配置されている。収納ケース
は、圧力被測定流体を導入する流体導入口が形成された
底壁部と該底壁部に一端が連結された周壁部とを備えて
いる。圧力センサ素子は、圧力センサ素子の圧力感知面
と収納ケースの底壁部との間に圧力被測定流体が入る流
体室を形成し、圧力センサ素子の外周面と周壁部とが対
向するようにしてコネクタ本体の基部と共に収納ケース
内に収納されている。そして、収納ケースの周壁部の端
部に施されるかしめ加工によりコネクタ本体の基部の抜
け止めが図られている。この種の静電容量型圧力センサ
ユニットでは、流体室から周壁部と圧力センサ素子との
間に形成される隙間を通して圧力被測定流体が漏れ出る
のを阻止するために、圧力センサ素子の圧力感知面と収
納ケースの底壁部との間にOリングからなるシール部材
が配置されている。
は、圧力センサ素子とコネクタの一部とが金属製の収納
ケースに収納された構造を有している。圧力センサ素子
は、容量電極パターンが一方の面に形成されたベース基
体と、容量電極パターンと所定の間隔をあけて対向する
対向電極パターンを一方の面に備え圧力感知面を他方の
面に備えたダイアフラム基体とを有しており、圧力感知
面に作用する圧力被測定流体の圧力を静電容量の変化と
して検出する。コネクタは絶縁樹脂製のコネクタ本体を
有しており、コネクタ本体の基部が圧力センサ素子のベ
ース基体と重なるように配置されている。収納ケース
は、圧力被測定流体を導入する流体導入口が形成された
底壁部と該底壁部に一端が連結された周壁部とを備えて
いる。圧力センサ素子は、圧力センサ素子の圧力感知面
と収納ケースの底壁部との間に圧力被測定流体が入る流
体室を形成し、圧力センサ素子の外周面と周壁部とが対
向するようにしてコネクタ本体の基部と共に収納ケース
内に収納されている。そして、収納ケースの周壁部の端
部に施されるかしめ加工によりコネクタ本体の基部の抜
け止めが図られている。この種の静電容量型圧力センサ
ユニットでは、流体室から周壁部と圧力センサ素子との
間に形成される隙間を通して圧力被測定流体が漏れ出る
のを阻止するために、圧力センサ素子の圧力感知面と収
納ケースの底壁部との間にOリングからなるシール部材
が配置されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シール
部材は温度が低下すると固くなって弾性力または復元力
が小さくなる。そのため、低温環境下においては、圧力
センサ素子に圧力被測定流体の圧力が加わって圧力セン
サ素子が樹脂製のコネクタ本体の圧縮によりコネクタ側
に変位した際に、この変位に対してシール部材が追従し
難くなって、シール部材と圧力センサ素子との間に隙間
が形成され、この隙間から圧力被測定流体が漏れて測定
精度が低下するという問題があった。
部材は温度が低下すると固くなって弾性力または復元力
が小さくなる。そのため、低温環境下においては、圧力
センサ素子に圧力被測定流体の圧力が加わって圧力セン
サ素子が樹脂製のコネクタ本体の圧縮によりコネクタ側
に変位した際に、この変位に対してシール部材が追従し
難くなって、シール部材と圧力センサ素子との間に隙間
が形成され、この隙間から圧力被測定流体が漏れて測定
精度が低下するという問題があった。
【0004】また、特開平11−183288号公報に
示すように、圧力センサ素子のベース基体と、コネクタ
本体の基部と、収納ケースの周壁部とに囲まれる空隙部
にシール部材を配置するものもある。しかしながら、こ
のような静電容量型圧力センサユニットでは、シール性
能を高めるには、高い加工精度が要求される。
示すように、圧力センサ素子のベース基体と、コネクタ
本体の基部と、収納ケースの周壁部とに囲まれる空隙部
にシール部材を配置するものもある。しかしながら、こ
のような静電容量型圧力センサユニットでは、シール性
能を高めるには、高い加工精度が要求される。
【0005】本発明の目的は、低温環境下において、シ
ール部材と圧力センサ素子との間に隙間から圧力被測定
流体が漏れて測定精度が低下するのを防ぐことができる
静電容量型圧力センサユニットを提供することにある。
ール部材と圧力センサ素子との間に隙間から圧力被測定
流体が漏れて測定精度が低下するのを防ぐことができる
静電容量型圧力センサユニットを提供することにある。
【0006】本発明の他の目的は、かしめ加工時の加圧
力により圧力センサ素子に無用な応力が加わらないよう
にすることができる静電容量型圧力センサユニットを提
供することにある。
力により圧力センサ素子に無用な応力が加わらないよう
にすることができる静電容量型圧力センサユニットを提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明が改良の対象とす
る静電容量型圧力センサユニットは、容量電極パターン
が一方の面に形成されたベース基体と,容量電極パター
ンと所定の間隔をあけて対向する対向電極パターンを一
方の面に備え圧力感知面を他方の面に備えたダイアフラ
ム基体とを有し,圧力感知面に作用する圧力を静電容量
の変化として検出する圧力センサ素子と、圧力センサ素
子に対して設けられるコネクタ端子と絶縁樹脂製のコネ
クタ本体とを有するコネクタと、圧力被測定流体を導入
する流体導入口が形成された底壁部と該底壁部に一端が
連結された周壁部と,圧力センサ素子の圧力感知面と底
壁部との間に圧力被測定流体が入る流体室を形成し,圧
力センサ素子の外周面と周壁部とが対向するように圧力
センサ素子とコネクタ本体の基部を収納し且つ周壁部の
端部に施されるかしめ加工によりコネクタ本体の基部の
抜け止めを図るように構成された金属製の収納ケース
と、流体室から周壁部と圧力センサ素子との間に形成さ
れる隙間を通して圧力被測定流体が漏れ出るのを阻止す
るOリングからなるシール部材とを具備している。本発
明では、ダイアフラム基体は、中央部に形成されたダイ
アフラム部と、ダイアフラム部の外側に形成されてダイ
アフラム部より厚みが厚い環状の厚肉部とを一体に備え
ている。そして、シール部材を厚肉部と収納ケースの周
壁部との間に配置する。本発明のように、シール部材を
ダイアフラム部の厚肉部と収納ケースの周壁部との間に
配置すると、低温環境下において、Oリングからなるシ
ール部材の弾力性が低下している状態で、圧力センサ素
子に圧力被測定流体の圧力が作用し、圧力センサ素子が
コネクタ側に変位したときでも、シール部材が圧力セン
サ素子の変位方向に変形しなくてもシール性を維持でき
る。したがって、本発明によれば、低温環境下において
もシール部材と圧力センサ素子との間に隙間から圧力被
測定流体が漏れて測定精度が低下するのを防ぐことがで
きる。本発明では、ダイアフラム基体に厚肉部を設ける
ことにより、シール部材をダイアフラム基体の外周面の
外側に配置することを可能にしている。そのため、厚肉
部の寸法は、シール部材の寸法に合わせて適宜に設定す
ればよい。
る静電容量型圧力センサユニットは、容量電極パターン
が一方の面に形成されたベース基体と,容量電極パター
ンと所定の間隔をあけて対向する対向電極パターンを一
方の面に備え圧力感知面を他方の面に備えたダイアフラ
ム基体とを有し,圧力感知面に作用する圧力を静電容量
の変化として検出する圧力センサ素子と、圧力センサ素
子に対して設けられるコネクタ端子と絶縁樹脂製のコネ
クタ本体とを有するコネクタと、圧力被測定流体を導入
する流体導入口が形成された底壁部と該底壁部に一端が
連結された周壁部と,圧力センサ素子の圧力感知面と底
壁部との間に圧力被測定流体が入る流体室を形成し,圧
力センサ素子の外周面と周壁部とが対向するように圧力
センサ素子とコネクタ本体の基部を収納し且つ周壁部の
端部に施されるかしめ加工によりコネクタ本体の基部の
抜け止めを図るように構成された金属製の収納ケース
と、流体室から周壁部と圧力センサ素子との間に形成さ
れる隙間を通して圧力被測定流体が漏れ出るのを阻止す
るOリングからなるシール部材とを具備している。本発
明では、ダイアフラム基体は、中央部に形成されたダイ
アフラム部と、ダイアフラム部の外側に形成されてダイ
アフラム部より厚みが厚い環状の厚肉部とを一体に備え
ている。そして、シール部材を厚肉部と収納ケースの周
壁部との間に配置する。本発明のように、シール部材を
ダイアフラム部の厚肉部と収納ケースの周壁部との間に
配置すると、低温環境下において、Oリングからなるシ
ール部材の弾力性が低下している状態で、圧力センサ素
子に圧力被測定流体の圧力が作用し、圧力センサ素子が
コネクタ側に変位したときでも、シール部材が圧力セン
サ素子の変位方向に変形しなくてもシール性を維持でき
る。したがって、本発明によれば、低温環境下において
もシール部材と圧力センサ素子との間に隙間から圧力被
測定流体が漏れて測定精度が低下するのを防ぐことがで
きる。本発明では、ダイアフラム基体に厚肉部を設ける
ことにより、シール部材をダイアフラム基体の外周面の
外側に配置することを可能にしている。そのため、厚肉
部の寸法は、シール部材の寸法に合わせて適宜に設定す
ればよい。
【0008】シール部材をダイアフラム部の厚肉部と収
納ケースの周壁部との間に配置する構成は、種々のもの
を採用できる。例えば、ダイアフラム基体に厚肉部から
収納ケースの周壁部に向かって突出する環状の鍔部を一
体に形成し、鍔部と厚肉部と収納ケースの周壁部とによ
って囲まれる環状のシール部材収納空間を形成し、シー
ル部材を鍔部と厚肉部と収納ケースの周壁部とに接触す
るように、シール部材収納空間内に収納することができ
る。このようにダイアフラム基体に鍔部を一体に形成す
れば、シール部材の位置決めが容易になる。
納ケースの周壁部との間に配置する構成は、種々のもの
を採用できる。例えば、ダイアフラム基体に厚肉部から
収納ケースの周壁部に向かって突出する環状の鍔部を一
体に形成し、鍔部と厚肉部と収納ケースの周壁部とによ
って囲まれる環状のシール部材収納空間を形成し、シー
ル部材を鍔部と厚肉部と収納ケースの周壁部とに接触す
るように、シール部材収納空間内に収納することができ
る。このようにダイアフラム基体に鍔部を一体に形成す
れば、シール部材の位置決めが容易になる。
【0009】また、圧力センサ素子の外周面のコネクタ
側に位置する部分を囲む硬質のリング部材を圧力センサ
素子と周壁部との間に配置し、リング部材をコネクタと
シール部材との間に位置させて、シール部材のコネクタ
側への変位を阻止するようにしてもよい。硬質のリング
部材を用いて、シール部材のコネクタ側への変位を阻止
する構成を採用すると、ダイアフラム基体の形状を複雑
なものとする必要がないため、圧力センサ素子を安価に
製造することができ、結果として静電容量型圧力センサ
ユニットの価格が高くなるのを抑制できる。また、リン
グ部材とコネクタの基部との間に別のシール部材を更に
配置させてもよい。このような別のシール部材を用いる
と、リング部材の両側にシール部材が配置されることに
なるため、リング部材を用いても、シール性能が低下す
るのを防止できる。このリング部材を合成樹脂により形
成すると、リング部材がシール部材から伝わる力に対し
て緩衝部材として機能する。
側に位置する部分を囲む硬質のリング部材を圧力センサ
素子と周壁部との間に配置し、リング部材をコネクタと
シール部材との間に位置させて、シール部材のコネクタ
側への変位を阻止するようにしてもよい。硬質のリング
部材を用いて、シール部材のコネクタ側への変位を阻止
する構成を採用すると、ダイアフラム基体の形状を複雑
なものとする必要がないため、圧力センサ素子を安価に
製造することができ、結果として静電容量型圧力センサ
ユニットの価格が高くなるのを抑制できる。また、リン
グ部材とコネクタの基部との間に別のシール部材を更に
配置させてもよい。このような別のシール部材を用いる
と、リング部材の両側にシール部材が配置されることに
なるため、リング部材を用いても、シール性能が低下す
るのを防止できる。このリング部材を合成樹脂により形
成すると、リング部材がシール部材から伝わる力に対し
て緩衝部材として機能する。
【0010】また、シール部材をダイアフラム基体の厚
肉部と収納ケースの周壁部との間に配置する場合に、厚
肉部と収納ケースの底壁部との間に隙間を形成し、この
隙間をかしめ加工が施されたときに圧力センサ素子の厚
肉部が収納ケースの底壁部に当接しない大きさにする
と、かしめ加工時の加圧力により圧力センサ素子に無用
の応力が加わるのを防止できる。このような隙間を形成
するには、例えば、コネクタ本体と圧力センサ素子のベ
ース基体との間に嵌合構造を設けてもよく、また両者を
接着剤を用いて接合してもよい。また、ベース基体の外
周面に半田付け電極を形成し、この半田付け電極にコネ
クタ端子の端部を半田付け接続して、圧力センサ素子を
コネクタ側に吊り上げるようにしてもよい。
肉部と収納ケースの周壁部との間に配置する場合に、厚
肉部と収納ケースの底壁部との間に隙間を形成し、この
隙間をかしめ加工が施されたときに圧力センサ素子の厚
肉部が収納ケースの底壁部に当接しない大きさにする
と、かしめ加工時の加圧力により圧力センサ素子に無用
の応力が加わるのを防止できる。このような隙間を形成
するには、例えば、コネクタ本体と圧力センサ素子のベ
ース基体との間に嵌合構造を設けてもよく、また両者を
接着剤を用いて接合してもよい。また、ベース基体の外
周面に半田付け電極を形成し、この半田付け電極にコネ
クタ端子の端部を半田付け接続して、圧力センサ素子を
コネクタ側に吊り上げるようにしてもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る静電容量型圧力センサユニットを詳細に説明する。図
1は本発明の実施の形態の一例の静電容量型圧力センサ
ユニットの断面図である。この静電容量型圧力センサユ
ニットは、流体の圧力を静電容量の変化に基づいて検出
する圧力センサ素子1を有している。この圧力センサ素
子1は、容量電極パターンが一方の面に形成されたセラ
ミック製のベース基体3と、容量電極パターンと所定の
間隔をあけて対向する対向電極パターンを一方の面に備
えたセラミック製のダイアフラム基体5とを有してい
る。なお、図1では、ベース基体3とダイアフラム基体
5とが当接しているように描かれているが、ベース基体
3とダイアフラム基体5とは、図示しない環状の接合パ
ターンを介して極めて僅かな間隔をあけて配置されてお
り、前述の容量電極パターン及び対向電極パターンは、
接合パターンの内部に形成されている。ベース基体3の
外周面3aには、圧力センサ素子1内の電極パターンに
一部が接続された導電層3cが導電性ペーストまたはめ
っき等を用いて形成されている。また、この導電層3c
に対して圧力センサ素子1の径方向に対向する部分3d
には、後述する3本のコネクタ端子11の端部11aを
半田付けする半田付け電極が形成されている。この半田
付け接続により、圧力センサ素子1はコネクタ7側に吊
り上げられ、ダイアフラム基体5の厚肉部5bと収納ケ
ース15の底壁部17との間に隙間Sが形成されてい
る。この隙間Sは、後述する収納ケース15の端部19
dにかしめ加工が施された状態でも圧力センサ素子1が
収納ケース15の底壁部17に当接しない寸法を有して
いる。
る静電容量型圧力センサユニットを詳細に説明する。図
1は本発明の実施の形態の一例の静電容量型圧力センサ
ユニットの断面図である。この静電容量型圧力センサユ
ニットは、流体の圧力を静電容量の変化に基づいて検出
する圧力センサ素子1を有している。この圧力センサ素
子1は、容量電極パターンが一方の面に形成されたセラ
ミック製のベース基体3と、容量電極パターンと所定の
間隔をあけて対向する対向電極パターンを一方の面に備
えたセラミック製のダイアフラム基体5とを有してい
る。なお、図1では、ベース基体3とダイアフラム基体
5とが当接しているように描かれているが、ベース基体
3とダイアフラム基体5とは、図示しない環状の接合パ
ターンを介して極めて僅かな間隔をあけて配置されてお
り、前述の容量電極パターン及び対向電極パターンは、
接合パターンの内部に形成されている。ベース基体3の
外周面3aには、圧力センサ素子1内の電極パターンに
一部が接続された導電層3cが導電性ペーストまたはめ
っき等を用いて形成されている。また、この導電層3c
に対して圧力センサ素子1の径方向に対向する部分3d
には、後述する3本のコネクタ端子11の端部11aを
半田付けする半田付け電極が形成されている。この半田
付け接続により、圧力センサ素子1はコネクタ7側に吊
り上げられ、ダイアフラム基体5の厚肉部5bと収納ケ
ース15の底壁部17との間に隙間Sが形成されてい
る。この隙間Sは、後述する収納ケース15の端部19
dにかしめ加工が施された状態でも圧力センサ素子1が
収納ケース15の底壁部17に当接しない寸法を有して
いる。
【0012】ダイアフラム基体5は、中央部に形成され
たダイアフラム部5aと、ダイアフラム部5aの外側に
形成されてダイアフラム部5aより厚みが厚い環状の厚
肉部5bと、厚肉部5bのベース基体3側の縁部から外
側(収納ケース15の周壁部19側)に向かって突出す
る環状の鍔部5cとを一体に備えている。ダイアフラム
部5aのベース基体3とは対向しない面が圧力感知面5
dを構成している。この静電容量型圧力センサユニット
では、圧力感知面5dに作用する圧力被測定流体の圧力
により、ダイアフラム部5aが撓み、ベース基体3の容
量電極パターンとダイアフラム部5aの対向電極パター
ンとの間の静電容量が変化する。この静電容量の変化に
基づいて圧力被測定流体の圧力値を求める。
たダイアフラム部5aと、ダイアフラム部5aの外側に
形成されてダイアフラム部5aより厚みが厚い環状の厚
肉部5bと、厚肉部5bのベース基体3側の縁部から外
側(収納ケース15の周壁部19側)に向かって突出す
る環状の鍔部5cとを一体に備えている。ダイアフラム
部5aのベース基体3とは対向しない面が圧力感知面5
dを構成している。この静電容量型圧力センサユニット
では、圧力感知面5dに作用する圧力被測定流体の圧力
により、ダイアフラム部5aが撓み、ベース基体3の容
量電極パターンとダイアフラム部5aの対向電極パター
ンとの間の静電容量が変化する。この静電容量の変化に
基づいて圧力被測定流体の圧力値を求める。
【0013】圧力センサ素子1の上には、コネクタ7が
重ねられている。このコネクタ7は、絶縁樹脂製のコネ
クタ本体9と、このコネクタ本体9内に組み込まれてい
る複数本(この例では3本)のコネクタ端子11…とを
有している。コネクタ本体9は、端面が圧力センサ素子
1のベース基体3の表面3bと接触する基部9aを有し
ている。コネクタ本体9の基部9aの内部の圧力センサ
素子1上には、IC等からなる信号処理用回路13が配
置されている。この信号処理用回路13は、圧力センサ
素子1内の電極パターン及びコネクタ端子11…と電気
的に接続されており、圧力センサ素子1の出力を処理す
る。
重ねられている。このコネクタ7は、絶縁樹脂製のコネ
クタ本体9と、このコネクタ本体9内に組み込まれてい
る複数本(この例では3本)のコネクタ端子11…とを
有している。コネクタ本体9は、端面が圧力センサ素子
1のベース基体3の表面3bと接触する基部9aを有し
ている。コネクタ本体9の基部9aの内部の圧力センサ
素子1上には、IC等からなる信号処理用回路13が配
置されている。この信号処理用回路13は、圧力センサ
素子1内の電極パターン及びコネクタ端子11…と電気
的に接続されており、圧力センサ素子1の出力を処理す
る。
【0014】圧力センサ素子1とコネクタ本体9の基部
9aとは、金属製の収納ケース15内に収納されてい
る。この収納ケース15は、底壁部17と、該底壁部1
7に一端が連結された周壁部19と、底壁部17の中央
に連設された筒部21とを備えており、圧力センサ素子
1の圧力感知面5dと底壁部17との間に圧力被測定流
体が入る流体室15aを形成し、圧力センサ素子1の外
周面1aと周壁部19とが対向するように圧力センサ素
子1を内部に収納している。底壁部17及び筒部21の
中央には、圧力被測定流体を流体室15a内に導入する
流体導入口15bが形成されており、筒部21の外周に
は、雄ネジ部21aが形成されている。また、周壁部1
9は、筒部21側に位置する厚肉円筒部19aと、コネ
クタ7側に位置し厚肉円筒部19aより厚み寸法の小さ
い薄肉円筒部19bとを有しており、厚肉円筒部19a
と薄肉円筒部19bとの間には段差面19cが形成され
ている。段差面19c上には別のシール部材(防水リン
グ)25を介してコネクタ本体9の基部9aが部分的に
配置されている。薄肉円筒部19bの端部19dには、
コネクタ本体9の基部9aに対するかしめ加工が施され
ており、このかしめ加工により、コネクタ本体9の基部
9aの外周が収納ケース15に固定されて抜け止めが図
られている。なお、前述したように、ダイアフラム基体
5の厚肉部5bと収納ケース15の底壁部17との間に
は、端部19dにかしめ加工を施こした状態で圧力セン
サ素子1が収納ケース15の底壁部17に当接しない隙
間Sが形成されている。そのため、かしめ加工を施こし
たときに、圧力センサ素子1は底壁部17に押し付けら
れることながなく、かしめ加工時の加圧力によって圧力
センサ素子1に無用な力が加わることがない。底壁部1
7の内面と厚肉円筒部19aの内面との間には、環状の
段部19eが形成されており、この段部19eの角部
は、厚肉部5bの外側縁部と当接している。このような
圧力センサ素子1及び収納ケース15の構造により、鍔
部5cと厚肉部5bと収納ケース15の周壁部19と段
部19eとによって囲まれる部分に断面が矩形の環状の
シール部材収納空間15cが形成される。シール部材収
納空間15c内には、鍔部5cと厚肉部5bと収納ケー
ス15の周壁部19と段部19eとに接触するように、
Oリングからなるシール部材23が収納されている。シ
ール部材23は、軟質性のゴムにより形成されており、
楕円形の断面形状を有している。本例によれば、ダイア
フラム基体5に厚肉部5bを設けることにより、シール
部材23をダイアフラム基体5の外周面の外側に配置す
ることを可能にした。そのため、厚肉部5bの寸法は、
シール部材23の寸法に合わせて適宜に設定すればよ
い。本例のようにシール部材23を厚肉部5bと収納ケ
ース15の周壁部19との間に配置すると、低温環境下
において、シール部材23の弾力性が低下している状態
で、圧力センサ素子1に圧力被測定流体の圧力が作用
し、圧力センサ素子1がコネクタ7側に変位したときで
も、シール部材23が圧力センサ素子1の変位方向に変
形しなくてもシール性を維持できる。したがって、低温
環境下においてもシール部材23と圧力センサ素子1と
の間に隙間から圧力被測定流体が漏れて測定精度が低下
するのを防ぐことができる。
9aとは、金属製の収納ケース15内に収納されてい
る。この収納ケース15は、底壁部17と、該底壁部1
7に一端が連結された周壁部19と、底壁部17の中央
に連設された筒部21とを備えており、圧力センサ素子
1の圧力感知面5dと底壁部17との間に圧力被測定流
体が入る流体室15aを形成し、圧力センサ素子1の外
周面1aと周壁部19とが対向するように圧力センサ素
子1を内部に収納している。底壁部17及び筒部21の
中央には、圧力被測定流体を流体室15a内に導入する
流体導入口15bが形成されており、筒部21の外周に
は、雄ネジ部21aが形成されている。また、周壁部1
9は、筒部21側に位置する厚肉円筒部19aと、コネ
クタ7側に位置し厚肉円筒部19aより厚み寸法の小さ
い薄肉円筒部19bとを有しており、厚肉円筒部19a
と薄肉円筒部19bとの間には段差面19cが形成され
ている。段差面19c上には別のシール部材(防水リン
グ)25を介してコネクタ本体9の基部9aが部分的に
配置されている。薄肉円筒部19bの端部19dには、
コネクタ本体9の基部9aに対するかしめ加工が施され
ており、このかしめ加工により、コネクタ本体9の基部
9aの外周が収納ケース15に固定されて抜け止めが図
られている。なお、前述したように、ダイアフラム基体
5の厚肉部5bと収納ケース15の底壁部17との間に
は、端部19dにかしめ加工を施こした状態で圧力セン
サ素子1が収納ケース15の底壁部17に当接しない隙
間Sが形成されている。そのため、かしめ加工を施こし
たときに、圧力センサ素子1は底壁部17に押し付けら
れることながなく、かしめ加工時の加圧力によって圧力
センサ素子1に無用な力が加わることがない。底壁部1
7の内面と厚肉円筒部19aの内面との間には、環状の
段部19eが形成されており、この段部19eの角部
は、厚肉部5bの外側縁部と当接している。このような
圧力センサ素子1及び収納ケース15の構造により、鍔
部5cと厚肉部5bと収納ケース15の周壁部19と段
部19eとによって囲まれる部分に断面が矩形の環状の
シール部材収納空間15cが形成される。シール部材収
納空間15c内には、鍔部5cと厚肉部5bと収納ケー
ス15の周壁部19と段部19eとに接触するように、
Oリングからなるシール部材23が収納されている。シ
ール部材23は、軟質性のゴムにより形成されており、
楕円形の断面形状を有している。本例によれば、ダイア
フラム基体5に厚肉部5bを設けることにより、シール
部材23をダイアフラム基体5の外周面の外側に配置す
ることを可能にした。そのため、厚肉部5bの寸法は、
シール部材23の寸法に合わせて適宜に設定すればよ
い。本例のようにシール部材23を厚肉部5bと収納ケ
ース15の周壁部19との間に配置すると、低温環境下
において、シール部材23の弾力性が低下している状態
で、圧力センサ素子1に圧力被測定流体の圧力が作用
し、圧力センサ素子1がコネクタ7側に変位したときで
も、シール部材23が圧力センサ素子1の変位方向に変
形しなくてもシール性を維持できる。したがって、低温
環境下においてもシール部材23と圧力センサ素子1と
の間に隙間から圧力被測定流体が漏れて測定精度が低下
するのを防ぐことができる。
【0015】図2(A)は本発明の実施の形態の他の例
の静電容量型圧力センサユニットの断面図であり、図2
(B)は図2(A)のB−B線断面図である。この例の
静電容量型圧力センサユニットは、圧力センサ素子、収
納ケース及び新たな部材を追加した点を除いて図1に示
す静電容量型圧力センサユニットと同じ構造を有してい
るので、図1に示す静電容量型圧力センサユニットと同
じ部材には図1の符号に30を加えた符号を付し、その
説明を省略する。本例で用いる圧力センサ素子31は、
図1に示す圧力センサ素子1に対して、鍔部を形成しな
いように鍔部5cと厚肉部5bとの間の領域全体にまで
延長されるように厚肉部35bを形成した構造を有して
いる。また、収納ケース45は、周壁部49の厚肉円筒
部49aが圧力センサ素子21との間に空隙部を形成す
るように、図1に示す厚肉円筒部19aより内径を大き
くした薄い厚み寸法を有しており、その他は図1に示す
収納ケース15と同じ構造を有している。本例では、圧
力センサ素子31の外周面31aのコネクタ37側に位
置する部分を囲む硬質のリング部材61が圧力センサ素
子31と収納ケース45の周壁部49との間に配置され
ている。リング部材61は、硬質の合成樹脂により形成
されており、図2(A)に示すように大部分の断面が矩
形を有し、図2(B)に示すように一部分の断面がL字
状になっている。リング部材61が配置されることによ
り、リング部材61と段差面49cとの両方の上に別の
シール部材55を介してコネクタ本体39の基部39a
が部分的に載置されることになる。リング部材61とダ
イアフラム基体35の厚肉部35bと収納ケース45の
周壁部49と段部49eとによって囲まれる部分に断面
が矩形の環状のシール部材収納空間45cが形成されて
いる。シール部材収納空間45c内には、リング部材6
1とダイアフラム基体35の厚肉部35bと収納ケース
45の周壁部49と段部49eとに接触するように、O
リングからなるシール部材53が収納されている。言い
換えるならば、リング部材61は、コネクタ37とシー
ル部材53との間に位置することになる。シール部材5
3がシール部材収納空間45c内に収納された状態で、
リング部材61は、シール部材53のコネクタ37側へ
の変位を阻止している。本例によれば、ダイアフラム基
体35の形状を複雑なものとする必要がないため、圧力
センサ素子31を安価に製造することができ、結果とし
て静電容量型圧力センサユニットの価格が高くなるのを
抑制できる。
の静電容量型圧力センサユニットの断面図であり、図2
(B)は図2(A)のB−B線断面図である。この例の
静電容量型圧力センサユニットは、圧力センサ素子、収
納ケース及び新たな部材を追加した点を除いて図1に示
す静電容量型圧力センサユニットと同じ構造を有してい
るので、図1に示す静電容量型圧力センサユニットと同
じ部材には図1の符号に30を加えた符号を付し、その
説明を省略する。本例で用いる圧力センサ素子31は、
図1に示す圧力センサ素子1に対して、鍔部を形成しな
いように鍔部5cと厚肉部5bとの間の領域全体にまで
延長されるように厚肉部35bを形成した構造を有して
いる。また、収納ケース45は、周壁部49の厚肉円筒
部49aが圧力センサ素子21との間に空隙部を形成す
るように、図1に示す厚肉円筒部19aより内径を大き
くした薄い厚み寸法を有しており、その他は図1に示す
収納ケース15と同じ構造を有している。本例では、圧
力センサ素子31の外周面31aのコネクタ37側に位
置する部分を囲む硬質のリング部材61が圧力センサ素
子31と収納ケース45の周壁部49との間に配置され
ている。リング部材61は、硬質の合成樹脂により形成
されており、図2(A)に示すように大部分の断面が矩
形を有し、図2(B)に示すように一部分の断面がL字
状になっている。リング部材61が配置されることによ
り、リング部材61と段差面49cとの両方の上に別の
シール部材55を介してコネクタ本体39の基部39a
が部分的に載置されることになる。リング部材61とダ
イアフラム基体35の厚肉部35bと収納ケース45の
周壁部49と段部49eとによって囲まれる部分に断面
が矩形の環状のシール部材収納空間45cが形成されて
いる。シール部材収納空間45c内には、リング部材6
1とダイアフラム基体35の厚肉部35bと収納ケース
45の周壁部49と段部49eとに接触するように、O
リングからなるシール部材53が収納されている。言い
換えるならば、リング部材61は、コネクタ37とシー
ル部材53との間に位置することになる。シール部材5
3がシール部材収納空間45c内に収納された状態で、
リング部材61は、シール部材53のコネクタ37側へ
の変位を阻止している。本例によれば、ダイアフラム基
体35の形状を複雑なものとする必要がないため、圧力
センサ素子31を安価に製造することができ、結果とし
て静電容量型圧力センサユニットの価格が高くなるのを
抑制できる。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、シール部材をダイアフ
ラム部の厚肉部と収納ケースの周壁部との間に配置する
ので、低温環境下において、Oリングからなるシール部
材の弾力性が低下している状態で、圧力センサ素子に圧
力被測定流体の圧力が作用し、圧力センサ素子がコネク
タ側に変位したときでも、シール部材が圧力センサ素子
の変位方向に変形しなくてもシール性を維持できる。し
たがって、低温環境下においてもシール部材と圧力セン
サ素子との間に隙間から圧力被測定流体が漏れて測定精
度が低下するのを防ぐことができる。本発明では、ダイ
アフラム基体に厚肉部を設けることにより、シール部材
をダイアフラム基体の外周面の外側に配置することを可
能にしている。そのため、厚肉部の寸法は、シール部材
の寸法に合わせて適宜に設定すればよい。
ラム部の厚肉部と収納ケースの周壁部との間に配置する
ので、低温環境下において、Oリングからなるシール部
材の弾力性が低下している状態で、圧力センサ素子に圧
力被測定流体の圧力が作用し、圧力センサ素子がコネク
タ側に変位したときでも、シール部材が圧力センサ素子
の変位方向に変形しなくてもシール性を維持できる。し
たがって、低温環境下においてもシール部材と圧力セン
サ素子との間に隙間から圧力被測定流体が漏れて測定精
度が低下するのを防ぐことができる。本発明では、ダイ
アフラム基体に厚肉部を設けることにより、シール部材
をダイアフラム基体の外周面の外側に配置することを可
能にしている。そのため、厚肉部の寸法は、シール部材
の寸法に合わせて適宜に設定すればよい。
【図1】本発明の実施の形態の一例の静電容量型圧力セ
ンサユニットの断面図である。
ンサユニットの断面図である。
【図2】(A)は本発明の実施の形態の他の例の静電容
量型圧力センサユニットの断面図であり、(B)は図2
(A)のB−B線断面図である。
量型圧力センサユニットの断面図であり、(B)は図2
(A)のB−B線断面図である。
1 圧力センサ素子 3 ベース基体 5 ダイアフラム基体 5a ダイアフラム部 5b 厚肉部 5c 鍔部 7 コネクタ 9a 基部 15 収納ケース 15c シール部材収納空間 17 底壁部 19 周壁部 23 シール部材(Oリング) 61 リング部材 S 隙間
Claims (8)
- 【請求項1】 容量電極パターンが一方の面に形成され
たベース基体と、前記容量電極パターンと所定の間隔を
あけて対向する対向電極パターンを一方の面に備え圧力
感知面を他方の面に備えたダイアフラム基体とを有し、
前記圧力感知面に作用する圧力を静電容量の変化として
検出する圧力センサ素子と、 前記圧力センサ素子に対して設けられるコネクタ端子と
絶縁樹脂製のコネクタ本体とを有するコネクタと、 圧力被測定流体を導入する流体導入口が形成された底壁
部と該底壁部に一端が連結された周壁部とを備え、前記
圧力センサ素子の前記圧力感知面と前記底壁部との間に
前記圧力被測定流体が入る流体室を形成し、前記圧力セ
ンサ素子の外周面と前記周壁部とが対向するように前記
圧力センサ素子と前記コネクタ本体の前記基部を収納し
且つ前記周壁部の端部に施されるかしめ加工により前記
コネクタ本体の基部の抜け止めを図るように構成された
金属製の収納ケースと、 前記流体室から前記周壁部と前記圧力センサ素子との間
に形成される隙間を通して前記圧力被測定流体が漏れ出
るのを阻止するOリングからなるシール部材とを具備す
る静電容量型圧力センサユニットであって、 前記ダイアフラム基体は、中央部に形成されたダイアフ
ラム部と、前記ダイアフラム部の外側に形成されて前記
ダイアフラム部より厚みが厚い環状の厚肉部とを一体に
備えており、 前記シール部材は、前記厚肉部と前記収納ケースの前記
周壁部との間に配置されていることを特徴とする静電容
量型圧力センサユニット。 - 【請求項2】 前記ダイアフラム基体は、前記厚肉部か
ら前記収納ケースの前記周壁部に向かって突出する環状
の鍔部を一体に備えており、 前記鍔部と前記厚肉部と前記収納ケースの前記周壁部と
によって囲まれる環状のシール部材収納空間が形成さ
れ、 前記シール部材は、前記鍔部と前記厚肉部と前記収納ケ
ースの前記周壁部とに接触するように、前記シール部材
収納空間内に収納されていることを特徴とする請求項1
に記載の静電容量型圧力センサユニット。 - 【請求項3】 前記圧力センサ素子の前記外周面の前記
コネクタ側に位置する部分を囲む硬質のリング部材が前
記圧力センサ素子と前記周壁部との間に配置されてお
り、 前記リング部材は、前記コネクタと前記シール部材との
間に位置して、前記シール部材の前記コネクタ側への変
位を阻止していることを特徴とする請求項1に記載の静
電容量型圧力センサユニット。 - 【請求項4】 前記リング部材と前記コネクタの前記基
部との間に別のシール部材が配置されていることを特徴
とする請求項3に記載の静電容量型圧力センサユニッ
ト。 - 【請求項5】 前記リング部材は、合成樹脂により形成
されていることを特徴とする請求項3または4に記載の
静電容量型圧力センサユニット。 - 【請求項6】 前記ダイアフラム基体の前記厚肉部と前
記収納ケースの前記底壁部との間には、前記かしめ加工
が施された状態でも前記圧力センサ素子の前記厚肉部と
前記収納ケースの前記底壁部とが当接しないように隙間
が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の静
電容量型圧力センサユニット。 - 【請求項7】 前記コネクタ端子の端部に前記圧力セン
サ素子が固定されて、前記圧力センサ素子が前記コネク
タ側に吊り上げられていることを特徴とする請求項6に
記載の静電容量型圧力センサユニット。 - 【請求項8】 前記ベース基体の外周面には、前記コネ
クタ端子の端部が半田付けられる半田付け電極が設けら
れ、前記端部が前記半田付け電極に半田付けされている
請求項7に記載の静電容量型圧力センサユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34920299A JP2001165798A (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | 静電容量型圧力センサユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34920299A JP2001165798A (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | 静電容量型圧力センサユニット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001165798A true JP2001165798A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=18402171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34920299A Withdrawn JP2001165798A (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | 静電容量型圧力センサユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001165798A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1505380A2 (en) * | 2003-08-05 | 2005-02-09 | Fujikoki Corporation | Pressure sensor |
JP2015111066A (ja) * | 2013-12-06 | 2015-06-18 | 長野計器株式会社 | 物理量測定センサ |
-
1999
- 1999-12-08 JP JP34920299A patent/JP2001165798A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1505380A2 (en) * | 2003-08-05 | 2005-02-09 | Fujikoki Corporation | Pressure sensor |
EP1505380A3 (en) * | 2003-08-05 | 2006-09-06 | Fujikoki Corporation | Pressure sensor |
JP2015111066A (ja) * | 2013-12-06 | 2015-06-18 | 長野計器株式会社 | 物理量測定センサ |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070306 |