JP2003240662A - Pressure sensor - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately prevent cutting of a wire and suppress to the utmost effect of moisture on a sensor element in a relative pressure sensor detecting pressure based on comparison of reference pressure with measured pressure. <P>SOLUTION: The sensor element 20 is housed in a case 10, a reference pressure chamber 14 keeping certain reference pressure is installed on one surface 21 side of the sensor element 20 and a measuring pressure introducing part 15 introducing measuring pressure is installed on the other surface 22 side of the sensor element 20, and a wire 30 is electrically connected to one surface 21 of the sensor element 20. An oily member 40 having water repellent property such as fluorine oil is sealed in the reference pressure chamber 14 to wrap the one surface 21 of the sensor element 20 and the wire 30, and a pressure adjusting means 50 increasing or decreasing the volume of the reference pressure chamber 14 according to inner pressure variation in the reference pressure chamber 14, while a leakage of the oily member 40 is prevented is installed in a case wall part in the reference pressure chamber 14. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ケースに収納され
たセンサ素子に対して基準圧力と測定圧力とを印加し、
基準圧力と測定圧力との比較に基づいて圧力検出を行う
ようにした相対圧型の圧力センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention applies a reference pressure and a measurement pressure to a sensor element housed in a case,
The present invention relates to a relative pressure type pressure sensor configured to detect a pressure based on a comparison between a reference pressure and a measured pressure.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、この種の相対圧型の圧力センサ
（以下、相対圧センサという）では、ケースと、該ケー
スに収納されたセンサ素子と、ケース内にてセンサ素子
の一面側に設けられ大気圧等の一定の基準圧力となって
いる基準圧力室と、ケースに設けられセンサ素子の他面
側に測定圧力を導入するための測定圧力導入部と、セン
サ素子の一面に電気的に接続されたワイヤとを備え、基
準圧力と測定圧力との比較、例えば両圧力差に基づいて
圧力検出を行うようにしている。2. Description of the Related Art Generally, in a relative pressure type pressure sensor of this type (hereinafter referred to as a relative pressure sensor), a case, a sensor element housed in the case, and a sensor element provided inside the case are provided on one surface side. A reference pressure chamber that has a constant reference pressure such as atmospheric pressure, a measurement pressure introduction part that is provided in the case for introducing measurement pressure to the other side of the sensor element, and is electrically connected to one side of the sensor element It is provided with the above-mentioned wire, and the pressure is detected based on the comparison between the reference pressure and the measured pressure, for example, the difference between the two pressures.

【０００３】そして、このような相対圧センサでは、セ
ンサ素子ならびにワイヤの腐食防止等のため、基準圧力
室に面するセンサ素子の一面やセンサ素子とワイヤとの
接続部に低弾性率のゲル材を塗布し、このゲル材を加熱
硬化させ固めて保護材として使用している。In such a relative pressure sensor, in order to prevent corrosion of the sensor element and the wire, a gel material having a low elastic modulus is provided on one surface of the sensor element facing the reference pressure chamber and at the connecting portion between the sensor element and the wire. Is applied and the gel material is hardened by heating and hardened to be used as a protective material.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の相対圧センサでは、ゲル材の熱膨張によりワイヤが
切断されたり、ゲル材の塗布時にワイヤにゲル材が玉の
ように付着して硬化し、これが外部振動によって振動す
ることでワイヤが切断されたりするという問題が生じ
る。However, in the above-mentioned conventional relative pressure sensor, the wire is cut due to the thermal expansion of the gel material, or the gel material adheres to the wire like a ball and hardens when the gel material is applied. However, there is a problem that the wire is cut by vibrating it due to external vibration.

【０００５】また、ゲル材は水分を吸湿することはない
が、透過はするため湿度によりセンサ素子に水分が吸湿
し特性が変動する可能性がある。特に、より感度を上げ
るべくセンサ素子を微細化するにつれ、従来問題でない
ような水分であっても、センサ特性に大きな影響を与え
るようになってくる。例えば、ダイアフラム式のセンサ
素子においては、ダイアフラムの薄肉化に伴い、わずか
な水分がダイアフラムの歪み特性に影響を与えるという
問題が生じる。Further, the gel material does not absorb moisture, but it permeates, so that moisture may be absorbed by the sensor element due to humidity and the characteristics may change. In particular, as the sensor element is miniaturized in order to further increase the sensitivity, even moisture that has not been a problem in the past has a great influence on the sensor characteristics. For example, in a diaphragm-type sensor element, there is a problem that a slight amount of water affects the distortion characteristics of the diaphragm as the diaphragm becomes thinner.

【０００６】本発明は上記問題に鑑み、相対圧センサに
おいて、ワイヤの切断を適切に防止するとともに、セン
サ素子への水分の影響を極力抑制することを目的とす
る。In view of the above problems, it is an object of the present invention to appropriately prevent a wire from being cut in a relative pressure sensor and to suppress the influence of water on the sensor element as much as possible.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、ゲル材の代わりに撥水性を有するオイル状
の部材を用いてセンサ素子およびワイヤを保護すること
に着目してなされたものである。In order to achieve the above object, the present invention has been made by paying attention to protecting the sensor element and the wire by using an oily member having water repellency instead of the gel material. It is a thing.

【０００８】ただし、相対圧センサにおけるセンサ素子
の一面側すなわち基準圧力室にオイル状の部材を設ける
にあたっては、従来では基準圧力室は大気圧等の基準圧
力に開放されているため、オイル状の部材が漏れないよ
うに封じ込める必要がある。本発明は、このような知見
に基づいて創案されたものである。However, when the oil-like member is provided on the one surface side of the sensor element in the relative pressure sensor, that is, on the reference pressure chamber, the reference pressure chamber is conventionally opened to the reference pressure such as atmospheric pressure, and therefore the oil-like member is formed. Parts must be contained to prevent leaks. The present invention was created based on such knowledge.

【０００９】すなわち、請求項１に記載の発明では、ケ
ース（１０）と、ケースに収納されたセンサ素子（２
０）と、ケース内にてセンサ素子の一面側に設けられ一
定の基準圧力となっている基準圧力室（１４）と、ケー
スに設けられセンサ素子の他面側に測定圧力を導入する
ための測定圧力導入部（１５）と、センサ素子の一面に
電気的に接続されたワイヤ（３０）とを備え、基準圧力
と測定圧力との比較に基づいて圧力検出を行うようにし
た圧力センサにおいて、基準圧力室には撥水性を有する
オイル状の部材（４０）が封入されており、このオイル
状の部材によってセンサ素子の一面およびワイヤが包み
込まれており、基準圧力室におけるケースの壁部には、
オイル状の部材の漏れを防止しつつ、基準圧力室の内圧
変動に伴い基準圧力室の体積を増減させる圧力調整手段
（５０、６０）が設けられていることを特徴とする。That is, according to the first aspect of the invention, the case (10) and the sensor element (2) housed in the case are provided.
0), a reference pressure chamber (14) provided on one surface side of the sensor element in the case and having a constant reference pressure, and a reference pressure chamber for introducing the measured pressure to the other surface side of the sensor element provided in the case. A pressure sensor comprising a measurement pressure introducing part (15) and a wire (30) electrically connected to one surface of the sensor element, and performing pressure detection based on comparison between a reference pressure and the measurement pressure, An oil-like member (40) having water repellency is enclosed in the reference pressure chamber, and one surface of the sensor element and the wire are wrapped by this oil-like member, and the wall portion of the case in the reference pressure chamber is enclosed. ,
It is characterized in that a pressure adjusting means (50, 60) is provided for increasing or decreasing the volume of the reference pressure chamber in accordance with the internal pressure fluctuation of the reference pressure chamber while preventing the oil-like member from leaking.

【００１０】それによれば、センサ素子の一面およびワ
イヤを包み込んで保護しているオイル状の部材は、硬化
せず流動性があるため、温度が変化したり振動が加わっ
てもワイヤの切断が発生しない。また、オイル状の部材
は撥水性があるため、水分の透過は大幅に抑制できる。According to this, since the oil-like member that wraps and protects the one surface of the sensor element and the wire has fluidity without hardening, the wire is broken even if the temperature changes or vibration is applied. do not do. Further, since the oil-like member has water repellency, the permeation of water can be greatly suppressed.

【００１１】また、圧力調整手段によってオイル状の部
材の漏れを防止することができ、しかも圧力調整手段に
よれば、基準圧力室の内圧変動に伴い基準圧力室の体積
を増減させることができるため、基準圧力室内の内圧す
なわち基準圧力を一定に維持することができる。そのた
め、センサ特性は確保される。Further, the pressure adjusting means can prevent the oil-like member from leaking, and the pressure adjusting means can increase or decrease the volume of the reference pressure chamber in accordance with the fluctuation of the internal pressure of the reference pressure chamber. The internal pressure in the reference pressure chamber, that is, the reference pressure can be maintained constant. Therefore, the sensor characteristics are secured.

【００１２】よって、本発明によれば、相対圧センサに
おいて、ワイヤの切断を適切に防止するとともに、セン
サ素子への水分の影響を極力抑制することができる。Therefore, according to the present invention, in the relative pressure sensor, the cutting of the wire can be appropriately prevented, and the influence of water on the sensor element can be suppressed as much as possible.

【００１３】また、請求項２に記載の発明では、上記請
求項１に記載の圧力調整手段（５０、６０）は、ケース
（１０）の壁部に設けられ基準圧力室（１４）から外部
に通じる貫通孔（５１、６１）と、ケースの壁部に設け
られ、ケースの外側から加わる外圧と貫通孔から加わる
基準圧力室の内圧との圧力差によって変位する移動体
（５２、６２）とを備えるものであることを特徴とす
る。Further, according to the invention described in claim 2, the pressure adjusting means (50, 60) according to claim 1 is provided on the wall portion of the case (10) and is extended from the reference pressure chamber (14) to the outside. A through hole (51, 61) communicating therewith, and a movable body (52, 62) provided on the wall of the case and displaced by a pressure difference between an external pressure applied from the outside of the case and an internal pressure of the reference pressure chamber applied from the through hole. It is characterized by being provided.

【００１４】それによれば、基準圧力室の外圧と内圧と
の差に応じて移動体が変位することで、基準圧力室の内
圧変動に伴い基準圧力室の体積を適切に増減させること
ができる。According to this, the movable body is displaced in accordance with the difference between the external pressure and the internal pressure of the reference pressure chamber, so that the volume of the reference pressure chamber can be appropriately increased or decreased in accordance with the fluctuation of the internal pressure of the reference pressure chamber.

【００１５】また、請求項３に記載の発明では、上記請
求項２に記載の移動体（５２）は、貫通孔（５１）の内
部に設けられ上記の圧力差によって貫通孔内を摺動する
ものであることを特徴とする。In the invention according to claim 3, the moving body (52) according to claim 2 is provided inside the through hole (51) and slides in the through hole due to the pressure difference. It is characterized by being a thing.

【００１６】それによれば、移動体は貫通孔の内壁と摺
動しつつ変位するため、この移動体を境として貫通孔か
らオイル状の部材は漏れることが無くなり、適切な圧力
調整手段を実現することができる。According to this, since the moving body is displaced while sliding on the inner wall of the through hole, the oily member does not leak from the through hole with this moving body as a boundary, and an appropriate pressure adjusting means is realized. be able to.

【００１７】また、請求項４に記載の発明では、上記請
求項２に記載の移動体は、ケース（１０）の壁面の外側
にて貫通孔（６１）を覆うように設けられたベローズ体
（６２）であることを特徴とする。In the invention according to claim 4, the moving body according to claim 2 is a bellows body (which is provided outside the wall surface of the case (10) so as to cover the through hole (61). 62).

【００１８】それによれば、貫通孔がベローズ体で覆わ
れているからオイル状の部材の漏れを防止できると共
に、ベローズ体の伸縮により基準圧力室の体積を適切に
増減させることができる。つまり、適切な圧力調整手段
を実現することができる。According to this, since the through hole is covered with the bellows body, it is possible to prevent the oil-like member from leaking, and it is possible to appropriately increase or decrease the volume of the reference pressure chamber by expanding and contracting the bellows body. That is, an appropriate pressure adjusting means can be realized.

【００１９】また、請求項５に記載の発明では、上記請
求項１〜請求項４のいずれか一つに記載の基準圧力室
（１４）の内壁には、当該内壁から突出する複数の隔壁
部（１６）が形成されていることを特徴とする。Further, in the invention described in claim 5, a plurality of partition wall portions projecting from the inner wall of the reference pressure chamber (14) according to any one of claims 1 to 4 are provided. (16) is formed.

【００２０】圧力センサが傾いたときなど、基準圧力室
内のオイル状の部材が基準圧力室内の一方に偏在し、セ
ンサ素子がオイル状の部材から露出してしまう場合が起
こる可能性がある。When the pressure sensor is tilted, the oil-like member in the reference pressure chamber may be unevenly distributed in one side of the reference pressure chamber, and the sensor element may be exposed from the oil-like member.

【００２１】その点、本発明によれば、隔壁部によって
基準圧力室内のオイル状の部材の移動を抑制することが
できるので、センサ素子を常にオイル状の部材によって
封止しやすくでき、好ましい。In this respect, according to the present invention, since the partition wall portion can suppress the movement of the oil-like member in the reference pressure chamber, the sensor element can always be easily sealed with the oil-like member, which is preferable.

【００２２】また、請求項６に記載の発明のように、上
記オイル状の部材（４０）としては、フッ素系オイルま
たはシリコーン系オイルを採用することができる。これ
らのオイルは水に比べて表面張力が非常に小さく無極性
であるため、水に対して濡れにくいという性質を持つ。Further, as in the invention described in claim 6, fluorine-based oil or silicone-based oil can be adopted as the oil-like member (40). Since these oils have a very small surface tension and are non-polar compared to water, they have the property of being hard to wet with water.

【００２３】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。The reference numerals in parentheses for each means described above are examples showing the correspondence with specific means described in the embodiments described later.

【００２４】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。以下の各実施形態に示す圧力センサ
は相対圧センサであり、ガス圧センサや水位センサ等に
適用される。また、説明の簡略化のため、各実施形態相
互において同一部分には、図中、同一符号を付してあ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention shown in the drawings will be described. The pressure sensor shown in each of the following embodiments is a relative pressure sensor, and is applied to a gas pressure sensor, a water level sensor, and the like. Further, for simplification of description, the same parts in the respective embodiments are designated by the same reference numerals in the drawings.

【００２５】（第１実施形態）図１は本発明の第１実施
形態に係る圧力センサＳ１の概略断面構成を示す図であ
り、図１において（ａ）は全体図、（ｂ）は、（ａ）中
の丸で囲んだＡ部の拡大図である。(First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a schematic sectional structure of a pressure sensor S1 according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, (a) is a general view and (b) is ( It is an enlarged view of the A section enclosed with the circle in a).

【００２６】圧力センサＳ１は、金属や樹脂あるいはセ
ラミック等を成形する等により形成されたケース１０を
備えている。このケース１０は、図１中、下側に位置す
る第１のケース１１と、上側に位置する第２のケース１
２とを組み付けて一体化したものである。The pressure sensor S1 includes a case 10 formed by molding metal, resin, ceramic or the like. The case 10 includes a first case 11 located on the lower side and a second case 1 located on the upper side in FIG.
2 and 2 are assembled and integrated.

【００２７】第１のケース１１の一端側には凹部１３が
形成されており、この凹部１３の底部には、センサ素子
２０が接着等により固定され凹部１３に収納されてい
る。第２のケース１２は、凹部１３を覆うように第１の
ケース１１に接着や溶接等により接合され固定されてい
る。A recess 13 is formed on one end side of the first case 11, and a sensor element 20 is fixed to the bottom of the recess 13 by bonding or the like and is housed in the recess 13. The second case 12 is joined and fixed to the first case 11 by adhesion or welding so as to cover the recess 13.

【００２８】センサ素子２０は例えばダイアフラムが形
成された半導体基板を有する半導体ダイアフラム式のも
のであり、図１（ａ）では、センサ素子２０の一面２１
と他面２２がそれぞれ該ダイアフラムの一面側と他面側
に相当するものである。そして、当該一面２１と他面２
２とに印加される圧力差によりダイアフラムが歪み、こ
の歪みに基づく電気信号が出力されるようになってい
る。The sensor element 20 is of a semiconductor diaphragm type having, for example, a semiconductor substrate on which a diaphragm is formed, and in FIG.
And the other surface 22 correspond to one surface side and the other surface side of the diaphragm, respectively. Then, the one surface 21 and the other surface 2
The diaphragm is distorted due to the pressure difference applied to 2 and the electric signal based on this distortion is output.

【００２９】このセンサ素子２０は、例えば上記半導体
基板を直接またはガラス台座等を介して第１のケース１
１に接着等により接合する。それにより、センサ素子２
０が第１のケース１１に固定されている。The sensor element 20 includes, for example, the first case 1 formed on the semiconductor substrate directly or via a glass pedestal.
1 to be bonded by adhesion or the like Thereby, the sensor element 2
0 is fixed to the first case 11.

【００３０】ケース１０において、凹部１３は第２のケ
ース１２によって閉塞された部屋となっている。この部
屋は、ケース１０内にてセンサ素子２０の一面２１側に
設けられた部屋であり、一定の内圧すなわち基準圧力と
なっている基準圧力室１４として構成されている。In the case 10, the recess 13 is a room closed by the second case 12. This room is a room provided on the one surface 21 side of the sensor element 20 in the case 10, and is configured as a reference pressure chamber 14 having a constant internal pressure, that is, a reference pressure.

【００３１】一方、ケース１０におけるセンサ素子２０
の他面２２側すなわち第１のケース２１には、センサ素
子２０の他面２２側に測定圧力を導入するための測定圧
力導入部１５が形成されている。この測定圧力導入部１
５は、第１のケース１０において突出して設けられた導
入ポート１５ａと、この導入ポート１５ａとセンサ素子
２０の他面２２側とを連通する導入孔１５ｂとにより構
成されている。On the other hand, the sensor element 20 in the case 10
On the other surface 22 side of the sensor element 20, that is, the first case 21, a measurement pressure introducing portion 15 for introducing the measurement pressure to the other surface 22 side of the sensor element 20 is formed. This measuring pressure introducing section 1
Reference numeral 5 includes an introduction port 15a provided so as to project in the first case 10, and an introduction hole 15b which connects the introduction port 15a and the other surface 22 side of the sensor element 20.

【００３２】本例では、閉塞された部屋である基準圧力
室１４は大気圧に維持されており、測定圧力導入部１５
には、ガス圧や水位変化に伴う圧力変化等といった測定
部材からの測定圧力が導入されるようになっている。In this example, the reference pressure chamber 14, which is a closed chamber, is maintained at atmospheric pressure, and the measurement pressure introducing section 15 is used.
A measurement pressure from a measurement member such as a gas pressure or a pressure change due to a water level change is introduced into the.

【００３３】つまり、センサ素子２０においては、一面
２１側は一定の基準圧力になっており、他面２２側を受
圧面として測定圧力が印加される。そして、基準圧力と
測定圧力との比較、例えば両圧力の圧力差に基づいてセ
ンサ素子２０からの出力がなされ、圧力検出が行われる
ようになっている。That is, in the sensor element 20, the one surface 21 side has a constant reference pressure, and the other surface 22 side is used as the pressure receiving surface to apply the measurement pressure. Then, the comparison between the reference pressure and the measured pressure, for example, the output from the sensor element 20 is made based on the pressure difference between the two pressures, and the pressure is detected.

【００３４】また、センサ素子２０の一面２１側には、
アルミや金等のワイヤボンディングにより形成されたワ
イヤ３０の一端側が接続されている。このワイヤ３０の
他端側は、ケース１０に配設されたリードフレーム等か
らなる図示しないターミナルに接続されている。これに
より、センサ素子２０の出力は外部に取り出されるよう
になっている。On the one surface 21 side of the sensor element 20,
One end side of a wire 30 formed by wire bonding of aluminum or gold is connected. The other end of the wire 30 is connected to a terminal (not shown) such as a lead frame arranged in the case 10. As a result, the output of the sensor element 20 is taken out.

【００３５】このような圧力センサＳ１において、本実
施形態では、基準圧力室１４内の全体に、撥水性を有す
るオイル状の部材４０が封入されており、このオイル状
の部材４０によってセンサ素子２０の一面２１およびワ
イヤ３０が包み込まれている。In such a pressure sensor S1, in the present embodiment, an oil-like member 40 having water repellency is enclosed in the entire reference pressure chamber 14, and the sensor element 20 is provided by this oil-like member 40. One side 21 and the wire 30 are wrapped.

【００３６】このオイル状の部材４０は、例えばフッ素
系オイルまたはシリコーン系オイル等を用いることがで
きるが、一般的にオイルと呼ばれるものに限らず、水に
濡れにくい性質すなわち撥水性を有するオイル状のもの
であれば良い。The oil-like member 40 may be made of, for example, a fluorine-based oil or a silicone-based oil, but is not limited to what is generally called an oil, and an oil-like member having a water-repellent property, that is, water repellency. Anything will do.

【００３７】例えば、水の表面張力は７０ｍＮ／ｍであ
るのに対し、フッ素オイルやシリコーンオイルの表面張
力は２０ｍＮ／ｍ程度である。このようなオイル状の部
材４０は、水に比べて表面張力が非常に小さいので表面
エネルギーが小さく極性が無いため、水に対し濡れにく
い性質を持っている。For example, the surface tension of water is 70 mN / m, whereas the surface tension of fluorine oil or silicone oil is about 20 mN / m. Such an oil-like member 40 has a very small surface tension as compared with water, has a small surface energy and has no polarity, and thus has a property of being hard to be wet with water.

【００３８】さらに、ケース１０における第２のケース
１２の壁面には、オイル状の部材４０の漏れを防止しつ
つ、基準圧力室１４の内圧変動に伴い基準圧力室１４の
体積を増減させる圧力調整手段５０が設けられている。Further, on the wall surface of the second case 12 in the case 10, a pressure adjustment is performed to prevent the oil-like member 40 from leaking and increase or decrease the volume of the reference pressure chamber 14 in accordance with the internal pressure fluctuation of the reference pressure chamber 14. Means 50 are provided.

【００３９】この圧力調整手段５０は、ケース１０にお
ける第２のケース１２の壁部に設けられ基準圧力室１４
から外部に通じる貫通孔５１と、第２のケース１２の壁
部に設けられケース１０の外側から加わる外圧と貫通孔
５１から加わる基準圧力室１４の内圧との圧力差によっ
て変位する移動体５２とからなる。The pressure adjusting means 50 is provided on the wall portion of the second case 12 in the case 10 and is provided in the reference pressure chamber 14.
A through hole 51 communicating with the outside from the outside, and a moving body 52 that is displaced by a pressure difference between an external pressure applied from the outside of the case 10 provided in the wall portion of the second case 12 and an internal pressure of the reference pressure chamber 14 applied from the through hole 51. Consists of.

【００４０】本実施形態の圧力調整手段５０において
は、移動体５２は、貫通孔５１の内部に設けられ上記の
圧力差によって貫通孔５１の内面と接しつつ移動する、
すなわち貫通孔５１の内部を摺動するものである。In the pressure adjusting means 50 of this embodiment, the moving body 52 is provided inside the through hole 51 and moves while being in contact with the inner surface of the through hole 51 due to the above pressure difference.
That is, it slides inside the through hole 51.

【００４１】具体的には、図１（ｂ）に示すように、貫
通孔５１は、第２のケース１２の壁部内に設けられた丸
穴である空間部５３と、この空間部５３から基準圧力室
１４に通じ空間部５３よりも径の小さい第１の孔５４
と、空間部５３からケース１０の外部に通じ空間部５３
よりも径の小さい第２の孔５５とから構成されている。Specifically, as shown in FIG. 1B, the through hole 51 has a space portion 53, which is a round hole provided in the wall portion of the second case 12, and a reference from the space portion 53. A first hole 54 that communicates with the pressure chamber 14 and has a smaller diameter than the space 53.
And the space portion 53 communicating from the space portion 53 to the outside of the case 10.
And a second hole 55 having a smaller diameter.

【００４２】また、移動体５２は、空間部５３に収納さ
れた玉であり、当該玉の表面は空間部５３の内面と接し
ている。そして、この移動体５２としての玉は、上記の
圧力差によって空間部５３内を摺動するようになってい
る。また、第２の孔５５は、ストッパ５６に対して貫通
孔として形成されている。このストッパ５６もケース１
０の一部を構成しており、金属や樹脂あるいはセラミッ
ク等から形成されている。The moving body 52 is a ball housed in the space 53, and the surface of the ball is in contact with the inner surface of the space 53. The ball as the moving body 52 slides in the space 53 due to the pressure difference. Further, the second hole 55 is formed as a through hole for the stopper 56. This stopper 56 is also the case 1
It constitutes a part of 0 and is made of metal, resin, ceramic or the like.

【００４３】このような圧力調整手段５０においては、
移動体５２が空間部５３の内面に接して空間部５３の一
方と他方とを遮断しているため、基準圧力室１４内のオ
イル状の部材４０が貫通孔５１から漏れないようになっ
ている。そして、上記圧力差が加わったときに移動体５
２が摺動することによって、貫通孔５１内における移動
体５２の位置が変化するため、貫通孔５１も含めた基準
圧力室１４の体積が増減するようになっている。In such pressure adjusting means 50,
Since the moving body 52 is in contact with the inner surface of the space portion 53 and blocks one and the other of the space portion 53, the oil-like member 40 in the reference pressure chamber 14 does not leak from the through hole 51. . When the pressure difference is applied, the moving body 5
Since the position of the moving body 52 in the through hole 51 changes as the 2 slides, the volume of the reference pressure chamber 14 including the through hole 51 increases or decreases.

【００４４】この図１に示す圧力センサＳ１は、例えば
次のようにして作ることができる。第１のケース１１の
凹部１３内にセンサ素子２０を固定し、ワイヤボンディ
ング等を行ってワイヤ３０を形成する。次に、凹部１３
にオイル状の部材４０を注入し、第２のケース１２を接
合し固定する。The pressure sensor S1 shown in FIG. 1 can be manufactured, for example, as follows. The sensor element 20 is fixed in the recess 13 of the first case 11, and wire bonding or the like is performed to form the wire 30. Next, the recess 13
The oil-like member 40 is injected into and the second case 12 is joined and fixed.

【００４５】また、第２のケース１２における圧力調整
手段５０は、まず、ストッパ５６を付けない状態で空間
部５３内に移動体５２を投入し、その後、ストッパ５６
を接着や溶接等によって第２のケース１２に固定するこ
とで形成することができる。このようにして上記圧力セ
ンサＳ１を製造することができる。The pressure adjusting means 50 in the second case 12 first inserts the movable body 52 into the space 53 without the stopper 56, and then the stopper 56.
Can be formed by being fixed to the second case 12 by adhesion, welding, or the like. In this way, the pressure sensor S1 can be manufactured.

【００４６】なお、空間部５３と移動体５２は、オイル
状の部材４０が漏れずに移動体５２が摺動するように、
両者を精密に加工することが必要である。また、このこ
とに関連して、空間部５２を構成する第２のケース１２
と移動体５２とは、熱膨張差が生じないように、同一も
しくは同等の線膨張係数を有する材質であって線膨張係
数の小さい金属や合成樹脂またはセラミック等を用いる
ことが好ましい。The space 53 and the moving body 52 are arranged so that the moving body 52 slides without the oily member 40 leaking.
It is necessary to precisely process both. In addition, in relation to this, the second case 12 forming the space 52 is formed.
The moving body 52 and the moving body 52 are preferably made of a material having the same or an equivalent linear expansion coefficient and a metal, a synthetic resin, a ceramic or the like having a small linear expansion coefficient so that a difference in thermal expansion does not occur.

【００４７】そして、圧力センサＳ１においては、例え
ば、導入ポート１５ａを測定部材に挿入して導入ポート
１５ａの部分を測定圧力下に置き、第２のケース１２を
大気圧下に置く。それにより、測定圧力導入部１５は測
定圧力環境に通じ、圧力調整手段１５は大気圧環境に通
じる。Then, in the pressure sensor S1, for example, the introduction port 15a is inserted into the measuring member, the portion of the introduction port 15a is placed under the measurement pressure, and the second case 12 is placed under the atmospheric pressure. Thereby, the measurement pressure introducing unit 15 communicates with the measurement pressure environment, and the pressure adjusting means 15 communicates with the atmospheric pressure environment.

【００４８】すると、センサ素子２０の一面２１側はオ
イル状の部材４０を介して大気圧つまり一定の基準圧力
となり、センサ素子２０の他面２２側は測定圧力を受圧
する。そして、基準圧力と測定圧力との圧力差に応じて
センサ素子２０から信号が出力され、この信号はワイヤ
３０から上記ターミナル等を介して外部に取り出される
ようになっている。Then, the one surface 21 side of the sensor element 20 becomes atmospheric pressure, that is, a constant reference pressure through the oil-like member 40, and the other surface 22 side of the sensor element 20 receives the measured pressure. Then, a signal is output from the sensor element 20 according to the pressure difference between the reference pressure and the measured pressure, and this signal is taken out from the wire 30 via the terminal or the like.

【００４９】このような圧力センサＳ１によれば、セン
サ素子２０の一面２１およびワイヤ３０を包み込んで保
護しているオイル状の部材４０は、従来のゲル材のよう
に硬化するものではなく流動性を有する。そのため、温
度が変化したり振動が加わってもワイヤ３０の切断が発
生しない。また、オイル状の部材４０は撥水性があるた
め、水分の透過は大幅に抑制できる。According to such a pressure sensor S1, the oil-like member 40 that wraps and protects the one surface 21 of the sensor element 20 and the wire 30 does not harden like a conventional gel material and is fluid. Have. Therefore, the wire 30 does not break even if the temperature changes or vibration is applied. Further, since the oil-like member 40 has water repellency, the permeation of water can be greatly suppressed.

【００５０】また、圧力調整手段５０によってオイル状
の部材４０の漏れを防止することができ、しかも圧力調
整手段５０によれば、温度変化等による基準圧力室１４
の内圧変動に伴い基準圧力室１４の体積を増減させるこ
とができる。そのため、基準圧力室１４内の内圧すなわ
ち基準圧力を一定に維持することができ、センサ特性は
確保される。Further, the pressure adjusting means 50 can prevent the oil-like member 40 from leaking, and the pressure adjusting means 50 can prevent the reference pressure chamber 14 from changing due to temperature change or the like.
The volume of the reference pressure chamber 14 can be increased / decreased in accordance with the internal pressure fluctuation. Therefore, the internal pressure in the reference pressure chamber 14, that is, the reference pressure can be maintained constant, and the sensor characteristics are ensured.

【００５１】よって、本実施形態によれば、相対圧セン
サである圧力センサＳ１において、ワイヤ３０の切断を
適切に防止するとともに、センサ素子２０への水分の影
響を極力抑制することができる。Therefore, according to the present embodiment, in the pressure sensor S1 which is a relative pressure sensor, it is possible to appropriately prevent the wire 30 from being cut and to suppress the influence of moisture on the sensor element 20 as much as possible.

【００５２】また、本実施形態では、圧力調整手段５０
を、上記貫通孔５１と移動体５２とを備えるものとして
おり、基準圧力室１４の外圧と内圧との差に応じて移動
体５２が変位することで、基準圧力室１４の内圧変動に
伴い基準圧力室１４の体積を適切に増減させることがで
きる。In this embodiment, the pressure adjusting means 50
Is provided with the through-hole 51 and the moving body 52, and the moving body 52 is displaced according to the difference between the external pressure and the internal pressure of the reference pressure chamber 14 so that the reference pressure changes with the internal pressure of the reference pressure chamber 14. The volume of the pressure chamber 14 can be appropriately increased or decreased.

【００５３】特に、本実施形態の圧力調整手段５０は、
移動体５２が上記圧力差によって貫通孔５１の内壁と摺
動しつつ変位する。そのため、この移動体５２を境とし
て貫通孔５１からのオイル状の部材４０の漏れを防止す
ることができ、適切な圧力調整手段５０が実現されてい
る。Particularly, the pressure adjusting means 50 of the present embodiment is
The moving body 52 is displaced by sliding on the inner wall of the through hole 51 due to the pressure difference. Therefore, it is possible to prevent the oil-like member 40 from leaking from the through hole 51 with the moving body 52 as a boundary, and an appropriate pressure adjusting means 50 is realized.

【００５４】ここで、このような貫通孔５１内に摺動可
能に設けられる移動体５２としては、上記図１（ｂ）に
示すような玉形状のものに限定されない。例えば、貫通
孔５０の空間部５３に応じた円柱または円筒形状のもの
であっても良い。また、移動体５２の材質としてはゴム
状のものを採用することも可能である。Here, the movable body 52 slidably provided in the through hole 51 is not limited to the ball-shaped one as shown in FIG. 1 (b). For example, it may have a columnar shape or a cylindrical shape corresponding to the space 53 of the through hole 50. Further, it is also possible to adopt a rubber-like material as the material of the moving body 52.

【００５５】さらに、貫通孔５１内を移動体５２が摺動
するという圧力調整手段５０としては、次の図２に示す
ようなものでも良い。図２では、貫通孔５１は一つの真
っ直ぐな丸穴形状であり、この貫通孔５０内には円筒状
の移動体５２が収納されている。Further, the pressure adjusting means 50 for sliding the moving body 52 in the through hole 51 may be one as shown in FIG. In FIG. 2, the through hole 51 is in the shape of one straight round hole, and the cylindrical moving body 52 is housed in the through hole 50.

【００５６】この移動体５２の外周面には、ゴム等から
なるシール材としてのＯリング５２ａが取り付けられて
おり、このＯリング５２ａと貫通孔５１の内壁面とが接
しつつ、移動体５２は貫通孔５１内を摺動可能となって
いる。このような図２に示す圧力調整手段５０であって
も上記と同様の作用効果を奏する。An O-ring 52a, which is made of rubber or the like and serves as a sealing material, is attached to the outer peripheral surface of the moving body 52. While the O-ring 52a and the inner wall surface of the through hole 51 are in contact with each other, It is slidable in the through hole 51. Even the pressure adjusting means 50 shown in FIG. 2 has the same effect as the above.

【００５７】（第２実施形態）図３は、本発明の第２実
施形態に係る圧力センサの圧力調整手段６０の概略断面
構成を示す図である。本実施形態の圧力センサは、上記
図１に示される圧力センサＳ１において圧力調整手段を
変形したものであり、他の部分については同一である。(Second Embodiment) FIG. 3 is a diagram showing a schematic sectional structure of a pressure adjusting means 60 of a pressure sensor according to a second embodiment of the present invention. The pressure sensor of the present embodiment is a modification of the pressure adjusting means of the pressure sensor S1 shown in FIG. 1, and the other parts are the same.

【００５８】本実施形態の圧力調整手段６０も、上記同
様、ケース１０における第２のケース１２の壁部に設け
られ基準圧力室１４から外部に通じる貫通孔６１と、当
該壁部に設けられケース１０の外側から加わる外圧と貫
通孔６１から加わる基準圧力室１４の内圧との圧力差に
よって変位する移動体６２とを備える。Similarly to the above, the pressure adjusting means 60 of the present embodiment also has a through hole 61 provided in the wall portion of the second case 12 in the case 10 and communicating with the reference pressure chamber 14 to the outside, and a case provided in the wall portion. A moving body 62 that is displaced by a pressure difference between an external pressure applied from the outside of 10 and an internal pressure of the reference pressure chamber 14 applied from the through hole 61 is provided.

【００５９】ここにおいて、本実施形態では、移動体６
２は貫通孔６１の外部に設けられた樹脂や金属等からな
るベローズ体より構成されている。このベローズ体６２
は、一端側が開口部６３、他端側が閉塞部６４、中間部
が蛇腹部６５を構成しており、開口部６３を第２のケー
ス１２に例えば溶着や接着等により固定している。Here, in the present embodiment, the moving body 6
Reference numeral 2 is a bellows body provided outside the through hole 61 and made of resin or metal. This bellows body 62
Has an opening 63 on one end side, a closing part 64 on the other end side, and a bellows part 65 on the intermediate part. The opening part 63 is fixed to the second case 12 by, for example, welding or adhesion.

【００６０】そして、貫通孔６１は、ケース１０の壁面
の外側にてベローズ体６２によって覆われているため、
基準圧力室１４からのオイル状の部材４０の漏れは防止
することができる。また、このベローズ体６２において
は、その内面には貫通孔６１から基準圧力室１４の内圧
が印加され、その外面には大気圧すなわち基準圧力が印
加される。Since the through hole 61 is covered with the bellows body 62 on the outside of the wall surface of the case 10,
It is possible to prevent the oil-like member 40 from leaking from the reference pressure chamber 14. Further, in the bellows body 62, the inner pressure of the reference pressure chamber 14 is applied to the inner surface of the bellows body 62 through the through hole 61, and the atmospheric pressure, that is, the reference pressure is applied to the outer surface thereof.

【００６１】そのため、上記両圧力の差によって蛇腹部
６５が伸縮し、ベローズ体６２の閉塞部６４が変位する
ようになってる。それによって、ベローズ体６２の体積
を含む基準圧力室１４の体積が増減することから、基準
圧力室１４内の内圧すなわち基準圧力を一定に維持する
ことができ、センサ特性は確保される。Therefore, the bellows portion 65 expands and contracts due to the difference between the two pressures, and the closing portion 64 of the bellows body 62 is displaced. As a result, the volume of the reference pressure chamber 14 including the volume of the bellows body 62 increases or decreases, so that the internal pressure in the reference pressure chamber 14, that is, the reference pressure, can be maintained constant, and the sensor characteristic is secured.

【００６２】よって、本実施形態においても、相対圧セ
ンサにおいて、ワイヤ３０の切断を適切に防止するとと
もに、センサ素子２０への水分の影響を極力抑制するこ
とができる。Therefore, also in this embodiment, in the relative pressure sensor, it is possible to appropriately prevent the wire 30 from being cut and to suppress the influence of water on the sensor element 20 as much as possible.

【００６３】（第３実施形態）図４は、本発明の第３実
施形態に係る圧力センサＳ２の全体概略断面構成を示す
図である。本実施形態は、上記図１に示す圧力センサＳ
１において、基準圧力室１４を構成するケース１０の内
壁に、当該内壁から突出する複数の隔壁部１６を形成し
たことを相違点とするものであり、その他の部分は上記
第１実施形態と同様である。(Third Embodiment) FIG. 4 is a diagram showing an overall schematic sectional structure of a pressure sensor S2 according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the pressure sensor S shown in FIG. 1 is used.
1 is different in that a plurality of partition wall portions 16 projecting from the inner wall of the case 10 forming the reference pressure chamber 14 are formed, and other portions are the same as in the first embodiment. Is.

【００６４】本例では、複数個の隔壁部１６は、基準圧
力室１４を構成する第１のケース１１および第２のケー
ス１２の内壁から突出するもので、図４の紙面垂直方向
に延びるストライプ形状をなしている。このような隔壁
部１６の作用効果は次のようである。In this example, the plurality of partition walls 16 project from the inner walls of the first case 11 and the second case 12 forming the reference pressure chamber 14, and are stripes extending in the direction perpendicular to the plane of FIG. It has a shape. The function and effect of the partition 16 are as follows.

【００６５】基準圧力室１４の全体にオイル状の部材４
０が封入されるが、完全に全体に封入することは難し
く、部分的に空気が入り込む場合がある。この場合、圧
力センサの取付方向によっては、圧力センサが傾いたと
きに基準圧力室１４内のオイル状の部材が基準圧力室１
４内の一方に偏在する。An oil-like member 4 is provided on the entire reference pressure chamber 14.
Although 0 is enclosed, it is difficult to completely enclose it, and air may partially enter. In this case, depending on the mounting direction of the pressure sensor, when the pressure sensor is tilted, the oil-like member in the reference pressure chamber 14 may become the reference pressure chamber 1
4 is unevenly distributed on one side.

【００６６】すると、オイル状の部材４０内の気泡が移
動してセンサ素子２０の一面に留まり、センサ素子２０
の一面がオイル状の部材４０から露出してしまう場合が
起こる可能性がある。Then, the air bubbles in the oil-like member 40 move and stay on one surface of the sensor element 20.
There is a possibility that one surface may be exposed from the oily member 40.

【００６７】その点、本実施形態によれば、隔壁部１６
によって基準圧力室１４内のオイル状の部材４０の移動
すなわち気泡の移動を抑制することができるので、セン
サ素子２０を常にオイル状の部材４０によって封止して
おくことが容易となり、好ましい。In this regard, according to this embodiment, the partition wall portion 16
Since it is possible to suppress the movement of the oil-like member 40 in the reference pressure chamber 14, that is, the movement of the bubbles, it is easy to always seal the sensor element 20 with the oil-like member 40, which is preferable.

【００６８】（他の実施形態）なお、上記実施形態にお
ける圧力センサにおいては、基準圧力としては大気圧以
外でも良く、例えば大気圧よりも高い圧力雰囲気あるい
は低い圧力雰囲気の環境を基準圧力環境としても良い。
要は、基準圧力は一定の圧力であれば良い。(Other Embodiments) In the pressure sensor of the above embodiment, the reference pressure may be other than atmospheric pressure, and for example, the environment of a pressure atmosphere higher or lower than atmospheric pressure may be used as the reference pressure environment. good.
In short, the reference pressure may be a constant pressure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１実施形態に係る圧力センサの概略
断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）中のＡ
部拡大図である。1A and 1B are schematic cross-sectional views of a pressure sensor according to a first embodiment of the present invention, where FIG. 1A is an overall view and FIG. 1B is A in FIG.
FIG.

【図２】第１実施形態における圧力調整手段の変形例を
示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a modified example of the pressure adjusting means in the first embodiment.

【図３】本発明の第２実施形態に係る圧力センサの圧力
調整手段の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of pressure adjusting means of a pressure sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図４】本発明の第３実施形態に係る圧力センサの全体
概略断面図である。FIG. 4 is an overall schematic sectional view of a pressure sensor according to a third embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０…ケース、１４…基準圧力室、１５…測定圧力導入
部、１６…隔壁部、２０…センサ素子、３０…ワイヤ、
４０…オイル状の部材、５０…圧力調整手段、５１、６
１…貫通孔、５２…移動体、６２…ベローズ体。10 ... Case, 14 ... Reference pressure chamber, 15 ... Measuring pressure introducing part, 16 ... Partition part, 20 ... Sensor element, 30 ... Wire,
40 ... Oil-like member, 50 ... Pressure adjusting means, 51, 6
1 ... Through hole, 52 ... Moving body, 62 ... Bellows body.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 恵島 貴志 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 2F055 AA40 BB20 CC02 DD04 EE40 FF38 GG11    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takashi Ejima             1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi stock market             Inside the company DENSO F term (reference) 2F055 AA40 BB20 CC02 DD04 EE40                       FF38 GG11

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ケース（１０）と、 前記ケースに収納されたセンサ素子（２０）と、 前記ケース内にて前記センサ素子の一面側に設けられ一
定の基準圧力となっている基準圧力室（１４）と、 前記ケースに設けられ前記センサ素子の他面側に測定圧
力を導入するための測定圧力導入部（１５）と、 前記センサ素子の一面に電気的に接続されたワイヤ（３
０）とを備え、 前記基準圧力と前記測定圧力との比較に基づいて圧力検
出を行うようにした圧力センサにおいて、 前記基準圧力室には撥水性を有するオイル状の部材（４
０）が封入されており、このオイル状の部材によって前
記センサ素子の一面および前記ワイヤが包み込まれてお
り、 前記基準圧力室における前記ケースの壁部には、前記オ
イル状の部材の漏れを防止しつつ、前記基準圧力室の内
圧変動に伴い前記基準圧力室の体積を増減させる圧力調
整手段（５０、６０）が設けられていることを特徴とす
る圧力センサ。1. A case (10), a sensor element (20) housed in the case, and a reference pressure chamber (where a constant reference pressure is provided on one surface side of the sensor element in the case). 14), a measurement pressure introducing portion (15) provided in the case for introducing a measurement pressure to the other surface side of the sensor element, and a wire (3) electrically connected to one surface of the sensor element.
0), which is configured to perform pressure detection based on comparison between the reference pressure and the measured pressure, wherein the reference pressure chamber has an oil-like member (4) having water repellency.
0) is enclosed, and one surface of the sensor element and the wire are wrapped by this oil-like member, and the wall of the case in the reference pressure chamber prevents the oil-like member from leaking. At the same time, the pressure sensor is provided with pressure adjusting means (50, 60) for increasing or decreasing the volume of the reference pressure chamber in accordance with the change in the internal pressure of the reference pressure chamber. 【請求項２】 前記圧力調整手段（５０、６０）は、前
記ケース（１０）の壁部に設けられ前記基準圧力室（１
４）から外部に通じる貫通孔（５１、６１）と、 前記ケースの壁部に設けられ、前記ケースの外側から加
わる外圧と前記貫通孔から加わる前記基準圧力室の内圧
との圧力差によって変位する移動体（５２、６２）とを
備えるものであることを特徴とする請求項１に記載の圧
力センサ。2. The pressure adjusting means (50, 60) is provided on a wall portion of the case (10), and the reference pressure chamber (1) is provided.
4) through holes (51, 61) communicating to the outside and the wall of the case, which is displaced by a pressure difference between an external pressure applied from the outside of the case and an internal pressure of the reference pressure chamber applied from the through hole. The pressure sensor according to claim 1, further comprising a moving body (52, 62). 【請求項３】 前記移動体（５２）は、前記貫通孔（５
１）の内部に設けられ前記圧力差によって前記貫通孔内
を摺動するものであることを特徴とする請求項２に記載
の圧力センサ。3. The movable body (52) has the through hole (5).
The pressure sensor according to claim 2, wherein the pressure sensor is provided inside of 1) and slides in the through hole due to the pressure difference. 【請求項４】 前記移動体は、前記ケース（１０）の壁
面の外側にて前記貫通孔（６１）を覆うように設けられ
たベローズ体（６２）であることを特徴とする請求項２
に記載の圧力センサ。4. The movable body is a bellows body (62) provided outside the wall surface of the case (10) so as to cover the through hole (61).
The pressure sensor described in. 【請求項５】 前記基準圧力室（１４）の内壁には、当
該内壁から突出する複数の隔壁部（１６）が形成されて
いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つ
に記載の圧力センサ。5. The inner wall of the reference pressure chamber (14) is formed with a plurality of partition walls (16) projecting from the inner wall, according to any one of claims 1 to 4. The pressure sensor described. 【請求項６】 前記オイル状の部材（４０）は、フッ素
系オイルまたはシリコーン系オイルであることを特徴と
する請求項１ないし５のいずれか一つに記載の圧力セン
サ。6. The pressure sensor according to claim 1, wherein the oil-like member (40) is a fluorine-based oil or a silicone-based oil.