JP2003004570A - 流体用圧力センサ - Google Patents
流体用圧力センサInfo
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- JP2003004570A JP2003004570A JP2001183887A JP2001183887A JP2003004570A JP 2003004570 A JP2003004570 A JP 2003004570A JP 2001183887 A JP2001183887 A JP 2001183887A JP 2001183887 A JP2001183887 A JP 2001183887A JP 2003004570 A JP2003004570 A JP 2003004570A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 流体の圧力検出素子への接触を避ける構造
を、大きな設計変更を伴うことなく実現し、組み立て簡
単で安価、かつ本体が大型化しない圧力センサを得るこ
と。 【構成】 圧力を測定する流体と圧力測定素子とが直接
に接触しないように隔離機能を有するものにおいて、周
囲が台座およびパッキング機能を有し、中央部分が前記
隔離機能を有しながら圧力の伝達を可能とする充分な可
撓性を有する材料により形成された台座と、圧力検出素
子と、この圧力検出素子とハウジングのリードフレーム
とを電気的に接続するインターコネクタとを、ハウジン
グの内部に圧接するように設け、前記ゴム台座と圧力検
出素子の間にオイルを充填するようにしたものである。
台座は、充分な可撓性を有するゴムで形成され、中央を
一方または両方の面に溝を形成して膜状とする。
を、大きな設計変更を伴うことなく実現し、組み立て簡
単で安価、かつ本体が大型化しない圧力センサを得るこ
と。 【構成】 圧力を測定する流体と圧力測定素子とが直接
に接触しないように隔離機能を有するものにおいて、周
囲が台座およびパッキング機能を有し、中央部分が前記
隔離機能を有しながら圧力の伝達を可能とする充分な可
撓性を有する材料により形成された台座と、圧力検出素
子と、この圧力検出素子とハウジングのリードフレーム
とを電気的に接続するインターコネクタとを、ハウジン
グの内部に圧接するように設け、前記ゴム台座と圧力検
出素子の間にオイルを充填するようにしたものである。
台座は、充分な可撓性を有するゴムで形成され、中央を
一方または両方の面に溝を形成して膜状とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水分を含んだ空気、
油、水など、圧力検出素子を腐食させたり酸化させたり
する恐れのある流体の圧力を測定することを主な目的と
した圧力センサに関するものである。
油、水など、圧力検出素子を腐食させたり酸化させたり
する恐れのある流体の圧力を測定することを主な目的と
した圧力センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧力センサにおいて、ある程度以上の測
定精度が必要な場合には、一般に拡散型のシリコン半導
体による圧力検出素子３が利用される。このシリコン半
導体による圧力検出素子３を利用した圧力センサは、図
３に示すように、ハウジング１の圧力導入ポート２に圧
力検知面を対向させて圧力検出素子３が配置されてい
る。ハウジング１と圧力検出素子３との間には、図に示
すように貫通穴が穿設されたガラス台座４が設けられて
おり、これらのハウジング１とガラス台座４と圧力検出
素子３との間は、検出する圧力を密閉するため密着して
接着されている。圧力検出素子３の配線面は、ワイヤボ
ンディングによりハウジング１のリードフレーム５に電
気的に接続されている。
定精度が必要な場合には、一般に拡散型のシリコン半導
体による圧力検出素子３が利用される。このシリコン半
導体による圧力検出素子３を利用した圧力センサは、図
３に示すように、ハウジング１の圧力導入ポート２に圧
力検知面を対向させて圧力検出素子３が配置されてい
る。ハウジング１と圧力検出素子３との間には、図に示
すように貫通穴が穿設されたガラス台座４が設けられて
おり、これらのハウジング１とガラス台座４と圧力検出
素子３との間は、検出する圧力を密閉するため密着して
接着されている。圧力検出素子３の配線面は、ワイヤボ
ンディングによりハウジング１のリードフレーム５に電
気的に接続されている。
【０００３】また、図４に示すように、ガラス台座４の
代わりに同じように貫通穴が穿設されたゴム製の台座１
１を用い、圧力検出素子３の配線面とリードフレーム５
の電気的接続は、異方性導電ゴムなどで形成されたイン
ターコネクタ１２で行うようにしたものがあった。この
圧力センサは、ゴム台座１１と圧力検出素子３とインタ
ーコネクタ１２とを圧接するように挟み込んで、２つの
ハウジング１ａと１ｂを勘合したものである。図３に示
す圧力センサに比べて、ハウジング１、ガラス台座４、
圧力検出素子３の接着やワイヤボンディングによる電気
的な接続作業がないため、組み立てが非常に簡単にな
る。
代わりに同じように貫通穴が穿設されたゴム製の台座１
１を用い、圧力検出素子３の配線面とリードフレーム５
の電気的接続は、異方性導電ゴムなどで形成されたイン
ターコネクタ１２で行うようにしたものがあった。この
圧力センサは、ゴム台座１１と圧力検出素子３とインタ
ーコネクタ１２とを圧接するように挟み込んで、２つの
ハウジング１ａと１ｂを勘合したものである。図３に示
す圧力センサに比べて、ハウジング１、ガラス台座４、
圧力検出素子３の接着やワイヤボンディングによる電気
的な接続作業がないため、組み立てが非常に簡単にな
る。
【０００４】この図３や４図に示す圧力センサ利用し
て、水分を含んだ空気、油、水などの流体の圧力を測定
する場合、圧力検出素子３の酸化や腐食による特性の変
動や劣化を防止するために、圧力検出素子３と流体とが
直接接触しないようにする必要がある。そのため、図６
に示すように、圧力導入ポート２と圧力導入口７との間
にチャンバー６を設け、前記圧力導入ポート２とともに
圧力検出素子３を劣化させないオイル８を充填した圧力
センサがあった。この圧力センサの場合、鎖線で示すよ
うに、チャンバー６を深く形成したものもあった。ま
た、図７に示すように、圧力導入口７にゲル状樹脂９を
施した圧力センサもあった。さらに、図８に示すよう
に、圧力導入口７に、ステンレスなどによるダイアフラ
ム１０を設け、オイル８を充填した圧力センサがあっ
た。
て、水分を含んだ空気、油、水などの流体の圧力を測定
する場合、圧力検出素子３の酸化や腐食による特性の変
動や劣化を防止するために、圧力検出素子３と流体とが
直接接触しないようにする必要がある。そのため、図６
に示すように、圧力導入ポート２と圧力導入口７との間
にチャンバー６を設け、前記圧力導入ポート２とともに
圧力検出素子３を劣化させないオイル８を充填した圧力
センサがあった。この圧力センサの場合、鎖線で示すよ
うに、チャンバー６を深く形成したものもあった。ま
た、図７に示すように、圧力導入口７にゲル状樹脂９を
施した圧力センサもあった。さらに、図８に示すよう
に、圧力導入口７に、ステンレスなどによるダイアフラ
ム１０を設け、オイル８を充填した圧力センサがあっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図６に示すチャンバー
６を設けた従来の圧力センサは、その分大型化、重量化
するばかりか、オイル８が経時的に漏出してゆくとゆう
問題点があった。チャンバー６を深く形成した場合に
は、寿命を長くできるが、さらに大型化、重量化すると
ゆう問題点があった。また、圧力センサの傾きによっ
て、圧力検出素子３にかかるオイル８の重量が変化し、
検出値に与える影響が大きいばかりか、オイル８の量が
経時的に減少してゆくので、定期的に０点更正などの補
正が必要になるとゆう問題点があった。
６を設けた従来の圧力センサは、その分大型化、重量化
するばかりか、オイル８が経時的に漏出してゆくとゆう
問題点があった。チャンバー６を深く形成した場合に
は、寿命を長くできるが、さらに大型化、重量化すると
ゆう問題点があった。また、圧力センサの傾きによっ
て、圧力検出素子３にかかるオイル８の重量が変化し、
検出値に与える影響が大きいばかりか、オイル８の量が
経時的に減少してゆくので、定期的に０点更正などの補
正が必要になるとゆう問題点があった。
【０００６】図７に示すゲル状樹脂９を施した従来の圧
力センサは、オイル８の漏出やセンサが大型化すること
はないが、ウォータハンマーと呼ばれるような圧力が瞬
間的にかかった場合、ゲル状樹脂９が飛散してしまい、
出力特性が変化したり電極の腐食や酸化を起こしてしま
うとゆう問題点があった。
力センサは、オイル８の漏出やセンサが大型化すること
はないが、ウォータハンマーと呼ばれるような圧力が瞬
間的にかかった場合、ゲル状樹脂９が飛散してしまい、
出力特性が変化したり電極の腐食や酸化を起こしてしま
うとゆう問題点があった。
【０００７】また、図８に示すダイアフラム１０を設け
た従来の圧力センサは、オイル８の漏出やゲル状樹脂９
の飛散はないが、凍結した場合に、ダイアフラム１０が
変形して圧力検出素子３の出力特性が変化してしまった
り、極端な場合には元に戻らなくなるとゆう問題点があ
った。また、ダイアフラム１０を漏れのないように接合
しなければならないので、非常に高価になるとゆう問題
点があった。
た従来の圧力センサは、オイル８の漏出やゲル状樹脂９
の飛散はないが、凍結した場合に、ダイアフラム１０が
変形して圧力検出素子３の出力特性が変化してしまった
り、極端な場合には元に戻らなくなるとゆう問題点があ
った。また、ダイアフラム１０を漏れのないように接合
しなければならないので、非常に高価になるとゆう問題
点があった。
【０００８】本発明は、流体の圧力検出素子３への接触
を避ける構造を、大きな設計変更を伴うことなく実現
し、組み立て簡単で安価、かつ本体が大型化しない圧力
センサを得ることを目的とする。
を避ける構造を、大きな設計変更を伴うことなく実現
し、組み立て簡単で安価、かつ本体が大型化しない圧力
センサを得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述のような
問題点を解決するためになされたもので、圧力を測定す
る流体と圧力測定素子とが直接に接触しないように隔離
機能を有するものにおいて、周囲が台座およびパッキン
グ機能を有し、中央部分が前記隔離機能を有しながら圧
力の伝達を可能とする充分な可撓性を有する材料により
形成された台座と、圧力検出素子と、この圧力検出素子
とハウジングのリードフレームとを電気的に接続するイ
ンターコネクタとを、ハウジングの内部に圧接するよう
に設け、前記ゴム台座と圧力検出素子の間にオイルを充
填するようにしたものである。台座は、充分な可撓性を
有するゴムで形成され、中央を一方または両方の面に溝
を形成して膜状とする。
問題点を解決するためになされたもので、圧力を測定す
る流体と圧力測定素子とが直接に接触しないように隔離
機能を有するものにおいて、周囲が台座およびパッキン
グ機能を有し、中央部分が前記隔離機能を有しながら圧
力の伝達を可能とする充分な可撓性を有する材料により
形成された台座と、圧力検出素子と、この圧力検出素子
とハウジングのリードフレームとを電気的に接続するイ
ンターコネクタとを、ハウジングの内部に圧接するよう
に設け、前記ゴム台座と圧力検出素子の間にオイルを充
填するようにしたものである。台座は、充分な可撓性を
有するゴムで形成され、中央を一方または両方の面に溝
を形成して膜状とする。
【００１０】
【実施例】つぎに、本発明の一実施例を図１ないし図２
に基づいて説明する。図１は、本発明による圧力センサ
の実施例を示す断面図で、底部(図面では上側)にリード
フレーム５が設けられたハウジング１ａの開口側(図面
では下側)から異方性導電ゴムなどによるインターコネ
クタ１２と圧力検出素子３とゴム台座１６が重ねて挿入
され、このハウジング１ａがハウジング１ｂに嵌合され
ている。ハウジング１ａの外側部には係止突起１４が設
けられ、ハウジング１ｂの内側部には係止溝が設けられ
ている。ハウジング１ｂの底部には、ハウジング１ａの
開口に嵌合する突起１３が設けられており、ハウジング
１ａと１ｂを嵌合したときにインターコネクタ１２と圧
力検出素子３とゴム台座１６を圧接することにより、パ
ッキング機能を有するようになっている。ゴム台座１６
は、図２(ａ)の断面図に示すように、中央の溝１７が貫
通しておらず膜状になっており、圧力検出素子３とゴム
台座１６との間の空間にはオイル８が充填されている。
これにより圧力検出素子３側と圧力導入ポート２側を隔
離し、かつ圧力導入ポート３からの圧力を圧力検出素子
３側へ伝達するようになっている。
に基づいて説明する。図１は、本発明による圧力センサ
の実施例を示す断面図で、底部(図面では上側)にリード
フレーム５が設けられたハウジング１ａの開口側(図面
では下側)から異方性導電ゴムなどによるインターコネ
クタ１２と圧力検出素子３とゴム台座１６が重ねて挿入
され、このハウジング１ａがハウジング１ｂに嵌合され
ている。ハウジング１ａの外側部には係止突起１４が設
けられ、ハウジング１ｂの内側部には係止溝が設けられ
ている。ハウジング１ｂの底部には、ハウジング１ａの
開口に嵌合する突起１３が設けられており、ハウジング
１ａと１ｂを嵌合したときにインターコネクタ１２と圧
力検出素子３とゴム台座１６を圧接することにより、パ
ッキング機能を有するようになっている。ゴム台座１６
は、図２(ａ)の断面図に示すように、中央の溝１７が貫
通しておらず膜状になっており、圧力検出素子３とゴム
台座１６との間の空間にはオイル８が充填されている。
これにより圧力検出素子３側と圧力導入ポート２側を隔
離し、かつ圧力導入ポート３からの圧力を圧力検出素子
３側へ伝達するようになっている。
【００１１】以上の実施例では、ゴム台座１６の中央に
両面から円弧型の溝１７を掘って膜状に形成したが、本
発明はこれに限られるものではなく、図２(ｂ)に示すよ
うに、片側からのみ溝１７を掘って膜状に形成するよう
にしてもよいし、図２(ｃ)(ｄ)のような角型の形状でも
よい。また、測定しようとする圧力の影響をなるべく大
きく圧力検出素子３に導入するため、一般には、コンパ
ウンドの柔らかいゴムが望まれるが、測定しようとする
圧力(例えば、高圧の場合)に応じて、中央の膜状部分の
形状や厚さ、ゴム台座１６の材質を変更することで種々
の圧力に対応することができる。場合によっては、コン
パウンドの柔らかいゴムによりゴム台座１６自身の厚さ
を薄く形成することにより、溝１７を形成しないことも
考えられる。
両面から円弧型の溝１７を掘って膜状に形成したが、本
発明はこれに限られるものではなく、図２(ｂ)に示すよ
うに、片側からのみ溝１７を掘って膜状に形成するよう
にしてもよいし、図２(ｃ)(ｄ)のような角型の形状でも
よい。また、測定しようとする圧力の影響をなるべく大
きく圧力検出素子３に導入するため、一般には、コンパ
ウンドの柔らかいゴムが望まれるが、測定しようとする
圧力(例えば、高圧の場合)に応じて、中央の膜状部分の
形状や厚さ、ゴム台座１６の材質を変更することで種々
の圧力に対応することができる。場合によっては、コン
パウンドの柔らかいゴムによりゴム台座１６自身の厚さ
を薄く形成することにより、溝１７を形成しないことも
考えられる。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
従来からある圧力測定センサに用いられている貫通した
ゴム台座１１を、中央を膜状に形成したゴム台座１６に
変更し、このゴム台座１６と圧力検出素子３との間にオ
イル８を充填するだけの極めて簡単な設計変更のみで実
現でき、組立作業も極めて簡単であるとゆう効果を有す
るものである。さらに、圧力センサが大型化や重量化す
ることがないとゆう効果を有するものである。
従来からある圧力測定センサに用いられている貫通した
ゴム台座１１を、中央を膜状に形成したゴム台座１６に
変更し、このゴム台座１６と圧力検出素子３との間にオ
イル８を充填するだけの極めて簡単な設計変更のみで実
現でき、組立作業も極めて簡単であるとゆう効果を有す
るものである。さらに、圧力センサが大型化や重量化す
ることがないとゆう効果を有するものである。
【図１】本発明による流体用圧力センサの実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】図１の流体用圧力センサのゴム台座１６を示す
断面図で、(ａ)は両側から溝を掘って膜状に形成したゴ
ム台座、(ｂ)は片側から溝を掘って膜状に形成したゴム
台座である。
断面図で、(ａ)は両側から溝を掘って膜状に形成したゴ
ム台座、(ｂ)は片側から溝を掘って膜状に形成したゴム
台座である。
【図３】従来の圧力センサの構造を示す断面図である。
【図４】他の従来の圧力センサの構造を示す断面図であ
る。
る。
【図５】図４の圧力センサに用いられているゴム台座１
１の断面図である。
１の断面図である。
【図６】従来の流体用圧力センサの構造を示す断面図で
ある。
ある。
【図７】他の従来の流体用圧力センサの構造を示す断面
図である。
図である。
【図８】さらに他の従来の流体用圧力センサの構造を示
す断面図である。
す断面図である。
１、１ａ、１ｂ…ハウジング、２…圧力導入ポート、３
…圧力検出素子、５…リードフレーム、７…圧力導入
口、８…オイル、１２…インターコネクタ、１３…突
起、１４…係止突起、１５…係止溝、１６…ゴム台座。
…圧力検出素子、５…リードフレーム、７…圧力導入
口、８…オイル、１２…インターコネクタ、１３…突
起、１４…係止突起、１５…係止溝、１６…ゴム台座。
Claims (2)
- 【請求項１】圧力を測定する流体と圧力測定素子とが直
接に接触しないように隔離機能を有するものにおいて、
周囲が台座およびパッキング機能を有し、中央部分が前
記隔離機能を有しながら圧力の伝達を可能とする充分な
可撓性を有する材料により形成された台座と、圧力検出
素子と、この圧力検出素子とハウジングのリードフレー
ムとを電気的に接続するインターコネクタとを、ハウジ
ングの内部に圧接するように設け、前記ゴム台座と圧力
検出素子の間にオイルを充填したことを特徴とする流体
用圧力センサ。 - 【請求項２】台座は、充分な可撓性を有するゴムで形成
され、中央を一方または両方の面に溝を形成して膜状と
したことを特徴とする請求項１記載の流体用圧力セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001183887A JP2003004570A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 流体用圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001183887A JP2003004570A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 流体用圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003004570A true JP2003004570A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19023753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001183887A Pending JP2003004570A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 流体用圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003004570A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2023112A2 (en) | 2007-08-08 | 2009-02-11 | Denso Corporation | Air pressure sensor |
| JP2012063297A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Yokogawa Electric Corp | 圧力測定装置 |
| KR20170092459A (ko) * | 2016-02-03 | 2017-08-11 | 사파스고교 가부시키가이샤 | 압력 검출 장치 |
| KR20170092460A (ko) * | 2016-02-03 | 2017-08-11 | 사파스고교 가부시키가이샤 | 압력 검출 장치 |
-
2001
- 2001-06-18 JP JP2001183887A patent/JP2003004570A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2023112A2 (en) | 2007-08-08 | 2009-02-11 | Denso Corporation | Air pressure sensor |
| EP2023112A3 (en) * | 2007-08-08 | 2010-07-07 | Denso Corporation | Air pressure sensor |
| US8276455B2 (en) | 2007-08-08 | 2012-10-02 | Denso Corporation | Pressure sensor with water restriction plate |
| JP2012063297A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Yokogawa Electric Corp | 圧力測定装置 |
| KR20170092459A (ko) * | 2016-02-03 | 2017-08-11 | 사파스고교 가부시키가이샤 | 압력 검출 장치 |
| KR20170092460A (ko) * | 2016-02-03 | 2017-08-11 | 사파스고교 가부시키가이샤 | 압력 검출 장치 |
| KR102604020B1 (ko) | 2016-02-03 | 2023-11-20 | 사파스고교 가부시키가이샤 | 압력 검출 장치 |
| KR102612893B1 (ko) * | 2016-02-03 | 2023-12-12 | 사파스고교 가부시키가이샤 | 압력 검출 장치 |
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