JP3209655B2 - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
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Description
に、ダイアフラムの溶接強度を高めることによって耐久
性を向上させることができる圧力センサに関するもので
ある。
ってダイアフラムを変位させるとともに、ダイアフラム
の変位量を歪ゲージ等のセンサ素子の抵抗値の変化量に
変換し、さらに、センサ素子の抵抗値の変化量を増幅し
て外部に取り出すことにより圧力を検出するようになっ
ている圧力センサにあっては、種々のタイプのものが提
案されており、例えば図4〜図6に示すようなものが既
に知られている。
導入孔23を介して外部と連通する空所22を有するケ
ース21と、このケース21の空所22内に設けられる
とともに、圧力導入孔23を介して導入される圧力の大
きさに応じて変位するダイアフラム25と、このダイア
フラム25に設けられるとともに、ダイアフラム25の
変位量に応じて抵抗値を変化させる歪ゲージ等のセンサ
素子29と、空所22内に設けられるとともに、センサ
素子29からの信号を増幅する回路を有する回路基板3
0と、回路基板30の上部の空所22内に設けられると
ともに、貫通コンデンサ32を有する遮蔽板31と、一
端が回路基板30の回路に接続されるとともに、他端が
貫通コンデンサ32を挿通して空所22内に位置するタ
ーミナルピン34と、空所22の開口部を閉塞するコネ
クタ33と、一端がフレキシブルサーキット36を介し
てターミナルピン34の他端に接合されるとともに、他
端がコネクタ33を貫通して空所22外に位置するコネ
クタピン35とを具えている。
心部に適宜の深さの穴26を穿設し、穴26の底面に対
応する部分に薄肉の受圧部27を形成するとともに、穴
26の開口部外周側に径方向外方向に張り出る環状のフ
ランジ部28を一体に形成したものであって、受圧部2
7の穴26と反対側の面(ダイアフラム25の上面側)
には歪ゲージ等のセンサ素子29がスパッタ、蒸着、フ
ォトリソ等の適宜の成膜法によって所定のパターンに形
成されるようになっている。
には、圧力導入孔23の軸線を中心とする環状の凹部2
4が適宜の深さで設けられ、この凹部24内にダイアフ
ラム25のフランジ部28が圧入されるとともに、レー
ザビーム溶接、電子ビーム溶接等によりケース21側に
溶着されるようになっている。
28の根本部に約45°の角度でレーザビームや電子ビ
ーム等を照射すると、照射線上にあるダイアフラム25
のフランジ部28の下面外周側およびそれに接触するケ
ース21の凹部24底面内周側が溶融し、このようなこ
とを全周に渡って行うことにより、両者間が全周に渡っ
て溶着されるものである(図5および図6参照)。
等をダイアフラム25のフランジ部28の根本部に照射
する場合、ダイアフラム25のフランジ部28はケース
21の凹部24内に圧入されているだけなので、フラン
ジ部28と凹部24との接合面が熱抵抗となり、ダイア
フラム25からケース21側に熱が伝わりにくくなり、
ダイアフラム25に熱が籠り、ダイアフラム25が耐熱
温度以上に昇温する虞がある。
昇温されずにダイアフラム25のフランジ部28とケー
ス21の凹部24との間が溶接されたとしても、レーザ
ビームや電子ビーム等の照射線上に位置するダイアフラ
ム25のフランジ部28の下面およびそれに接触するケ
ース21の凹部24底面しか溶融されないため、溶融に
よって形成される合金層が少なく、溶接強度が低くな
る。
すように、ダイアフラム25のフランジ部28の内周側
と外周側の両方を全周に渡って溶接することも考えられ
るが、この場合には、フランジ部28下面と凹部24底
面との間に空気が閉じ込められやすく、閉じ込められた
空気によってダイアフラム25の内周側にスパッタが形
成されたり、溶接表面の肌に荒れが生じたりする虞があ
る。
問題点を解決したものであって、溶接時にダイアフラム
が耐熱温度以上に昇温するのを防止するとともに、溶接
時にダイアフラムのフランジ部とケースの凹部との間に
空気が閉じ込められるのを防止してスパッタ等が形成さ
れるのを防止し、さらには溶接強度を大幅に高めること
ができる圧力センサを提供することを目的とするもので
ある。
るためにこの発明は、内部に空所が設けられるととも
に、該空所内外を連通する圧力導入孔が設けられ、か
つ、該圧力導入孔の前記空所側の開口周縁部に環状の凹
部が設けられるケースと、前記空所内に設けられるとと
もに、一端部が前記凹部に位置した状態でケース側に溶
着され、かつ、前記圧力導入孔を介して導入される圧力
に応じて変位するダイアフラムと、該ダイアフラムに設
けられるとともに、ダイアフラムの変位に応じて抵抗値
を変化させるセンサ素子と、前記空所内に設けられると
ともに、前記センサ素子からの出力を増幅する回路が設
けられる回路基板とを具えた圧力センサにおいて、前記
ダイアフラムの一端部を前記凹部内に位置し、一端部外
周面と前記凹部内面との間の複数箇所を溶着するととも
に、一端部下面内周側と前記凹部底面との間を全周に渡
って溶着した手段を採用したものである。
より、ダイアフラムの一端部をケースの凹部内に位置
し、ダイアフラムの一端部外周側と凹部内面との間の複
数箇所を溶接してダイアフラムをケースに仮止めすると
ともに、一端部内周側と凹部底面との間を全周に渡って
溶接することによりダイアフラムがケース側に溶着され
ることになる。
説明する。図1〜図3には、この発明による圧力センサ
の一実施例が示されていて、図1は全体を示す縦断面
図、図2は図1に示すものの部分拡大図、図3は図2の
A−A線断面図である。
は、内部に圧力導入孔3を介して外部と連通する空所2
を有するケース1と、このケース1の空所2内に設けら
れるとともに、圧力導入孔3を介して導入される圧力の
大きさに応じて変位するダイアフラム5と、このダイア
フラム5に設けられるとともに、ダイアフラム5の変位
量に応じて抵抗値を変化させる歪ゲージ等のセンサ素子
9と、空所2内に設けられるとともに、センサ素子9か
らの信号を増幅する回路を有する回路基板10と、回路
基板10の上部の空所2内に設けられるとともに、貫通
コンデンサ12を有する遮蔽板11と、一端が回路基板
10の回路に接続されるとともに、他端が貫通コンデン
サ12を挿通して空所2内に位置するターミナルピン1
4と、空所2の開口部を閉塞するコネクタ13と、一端
がフレキシブルサーキット16を介してターミナルピン
14の他端に接合されるとともに、他端がコネクタ13
を貫通して空所2外に位置するコネクタピン15とを具
えている。
とともに、他端(底面側)中央部には空所2内外を連通
する圧力導入孔3が穿設され、圧力導入孔3の空所2側
の開口周縁部には、圧力導入孔3の軸線を中心とする環
状の凹部4が適宜の深さで設けられ、この凹部4内にダ
イアフラム5の一端部(下端部)を溶着させることで圧
力導入孔3の空所2側の開口部が閉塞されるようになっ
ている。
心部に適宜の深さの穴6を穿設し、穴6の底面に対応す
る部分に薄肉の受圧部7を形成するとともに、穴6の開
口部外周側に径方向外方向に張り出る環状のフランジ部
8を一体に形成したものであって、フランジ部8がケー
ス1の凹部4内に溶着されるようになっている。
をケース1の凹部4内に位置させ、垂直方向上方からフ
ランジ部8の周面と凹部4内面との間にレーザビーム、
電子ビーム等を照射し、両者間の複数箇所を溶接し、ダ
イアフラム5をケース1の凹部4内に仮止めする。この
場合、ダイアフラム5のフランジ部8はケース1の凹部
4内に遊嵌し得る寸法に形成すれば足り、また、レーザ
ビーム、電子ビーム等はダイアフラム5のフランジ部8
周面とケース1の凹部4内面とに同時に照射されるの
で、両者は同時に加熱されることになり、ダイアフラム
5のみが加熱されて耐熱温度以上に昇温するようなこと
はない。
イアフラム5のフランジ部8の根本部に約45度の角度
でレーザビーム、電子ビーム等を照射し、照射線上にあ
るダイアフラム5のフランジ部8の下面内周側とそれに
接触するケース1の凹部4底面内周側との間を全周に渡
って溶接する。この場合、フランジ部8下面と凹部4底
面との間に閉じ込められようとする空気は、外周側の非
溶接部(図2参照)を介して外部に排除されることにな
る。また、ダイアフラム5の熱は外周側の溶接部を介し
てケース1側に流れることになるので、ダイアフラム5
のフランジ部8とケース1の凹部4との接合部が熱抵抗
となるようなことはない(図3参照)。
8の周面とケース1の凹部4内面との間を複数箇所溶接
するとともに、ダイアフラム5のフランジ部8の下面内
周側とケース1の凹部4底面内周側との間を全周に渡っ
て溶接することで、ダイアフラム5がケース1側に溶着
されるものである。
の面(上面側)には、歪ゲージ等のセンサ素子9がスパ
ッタ、蒸着、フォトリソ等の適宜の成膜法によって所定
のパターンに形成されている。
を増幅するための回路が組み込まれているとともに、中
心部には上下方向に貫通する孔が穿設されている。回路
基板10はケース1の空所2の底面側に装着されるとと
もに、装着時に中心部の孔内にダイアフラム5の上部が
位置し、ダイアフラム5の受圧部7上のセンサ素子9と
回路基板10の回路との間はワイヤボンディング等によ
り結線されるようになっている。
板11が装着されているとともに、遮蔽板11の適宜の
位置には1個又は複数個の貫通コンデンサ12が装着さ
れ、この貫通コンデンサ12の中心部をターミナルピン
14が挿通するようになっている。
円柱状をなすものであって、その中心部には棒状のコネ
クタピン15が一体に形成され、コネクタピン15の一
端はフレキシブルサーキット16を介してターミナルピ
ン14に接合され、コネクタピン15の他端はコネクタ
13外に突出するようになっている。
を圧力を検出しようとする箇所に接続し、ケース1の圧
力導入孔3に圧力が作用すると、その圧力によってダイ
アフラム5が変位するとともに、ダイアフラム5の変位
量に応じてダイアフラム5の受圧部7上のセンサ素子9
が抵抗値を変化させ、センサ素子9の抵抗値の変化を回
路基板10の回路で増幅して外部に取り出すことによ
り、作用する圧力が検出されるものである。
力センサにあっては、ダイアフラム5は、そのフランジ
部8の周面をケース1の凹部4内面に複数箇所溶接さ
れ、その部分に溶接部と非溶接部とが形成されるととも
に、フランジ部8の下面内周側をケース1の凹部4底面
内周側に全周に渡って溶接される。この場合、外周側を
溶接した後に内周側を溶接することにより、ダイアフラ
ム5のフランジ部8下面とケース1の凹部4底面との間
に閉じ込められようとする空気を外周側の非溶接部を介
して外部に排除することができる。
められた空気により、ダイアフラム5の内面側にスパッ
タが形成されたり、閉じ込められた空気が破裂すること
により溶接表面の肌に荒れが生じたりするようなことは
ない。また、内周側の溶接部は重ね合せ溶接のため溶接
によって形成される合金層は少ないが、外周側の溶接部
は突合わせ溶接のため合金層が多くなるので、全体とし
ての溶接による合金層を多くすることができ、溶接強度
を大幅に向上させることができることになる。
るので、内周側を溶接する際に従来のようにダイアフラ
ム5のフランジ部8とケース1の凹部4との接合面が熱
抵抗となるようなことはなく、ダイアフラム5側の熱は
外周側の溶接部を介して容易にケース1側に伝達するこ
とになる(図3参照)。この結果、ダイアフラム5に熱
が籠ってダイアフラム5が耐熱温度以上に昇温するよう
なことはなくなる。
ともに、該空所内外を連通する圧力導入孔が設けられ、
かつ、該圧力導入孔の前記空所側の開口周縁部に環状の
凹部が設けられるケースと、前記空所内に設けられると
ともに、一端部が前記凹部に位置した状態でケース側に
溶着され、かつ、前記圧力導入孔を介して導入される圧
力に応じて変位するダイアフラムと、該ダイアフラムに
設けられるとともに、ダイアフラムの変位に応じて抵抗
値を変化させるセンサ素子と、前記空所内に設けられる
とともに、前記センサ素子からの出力を増幅する回路が
設けられる回路基板とを具えた圧力センサにおいて、前
記ダイアフラムの一端部を前記凹部内に位置し、一端部
外周面と前記凹部内面との間の複数箇所を溶着するとと
もに、一端部下面内周側と前記凹部底面との間を全周に
渡って溶着した構成としたことにより、以下のような効
果を奏することになる。
ケースの凹部に位置し、一端部外周側と凹部内面との間
が複数箇所溶着され、一端部内周側と凹部底面との間が
全周に渡って溶着されることになる。したがって、外周
側には非溶接部と溶接部とが形成されることになるの
で、外周側を最初に溶接した後に内周側を溶接すること
により、ダイアフラムの一端部とケースの凹部との間に
閉じ込められようとする空気は、外周側の非溶接部を介
して外部に排出されることになる。したがって、空気が
閉じ込められることによりダイアフラムの内周側にスパ
ッタが形成されたり、溶接表面の肌が荒れたりするよう
なことはなく、品質の安定したものを提供することがで
きることになる。さらに、内周側を溶接する際に外周側
の溶接部によってダイアフラム側の熱はケース側に容易
に伝達することになるので、ダイアフラムとケースとの
接合部が熱抵抗となってダイアフラム側に熱が籠り、ダ
イアフラムが耐熱温度以上に昇温するようなことはな
い。そして、内周側は全周に渡って溶接されるととも
に、外周側は複数箇所溶接されることになるので、溶接
によって形成される合金層を多くすることができること
になり、溶接強度を大幅に高めることができることにな
る。
縦断面図である。
る。
面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 内部に空所(2)が設けられるととも
に、該空所(2)内外を連通する圧力導入孔(3)が設
けられ、かつ、該圧力導入孔(3)の前記空所(2)側
の開口周縁部に環状の凹部(4)が設けられるケース
(1)と、前記空所(2)内に設けられるとともに、一
端部(8)が前記凹部(4)に位置した状態でケース
(1)側に溶着され、かつ、前記圧力導入孔(3)を介
して導入される圧力に応じて変位するダイアフラム
(5)と、該ダイアフラム(5)に設けられるととも
に、ダイアフラム(5)の変位に応じて抵抗値を変化さ
せるセンサ素子(9)と、前記空所(2)内に設けられ
るとともに、前記センサ素子(9)からの出力を増幅す
る回路が設けられる回路基板(10)とを具えた圧力セ
ンサにおいて、 前記ダイアフラム(5)の一端部(8)を前記凹部
(4)内に位置し、一端部(8)外周面と前記凹部
(4)内面との間の複数箇所を溶着するとともに、一端
部(8)下面内周側と前記凹部(4)底面との間を全周
に渡って溶着したことを特徴とする圧力センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07617995A JP3209655B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07617995A JP3209655B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 圧力センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08271366A JPH08271366A (ja) | 1996-10-18 |
JP3209655B2 true JP3209655B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=13597893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07617995A Expired - Fee Related JP3209655B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 圧力センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3209655B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1303602B1 (it) * | 1998-12-15 | 2000-11-14 | Bitron Spa | Trasduttore induttivo di pressione. |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP07617995A patent/JP3209655B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08271366A (ja) | 1996-10-18 |
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