JP3876759B2 - 圧力センサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイアフラムを有するステムであって該ダイアフラムに圧力検出部を有するステムを複数個有し、これら複数個のステムをネジ結合を利用してハウジングに固定してなる圧力センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の圧力センサとしては、例えば、特開２００１−２７２２９７号公報に記載のものが提案されている。このものは、ダイアフラムに圧力検出部を有するステムを２個備え、両検出部からの出力信号を比較することで、一方の検出部に異常が生じたときにその異常を容易に検出できるようにしたものである。
【０００３】
図１２は、このようなステムを複数個有する圧力センサの従来の一般的な概略断面構成を示す図であり、図１３は、図１２中のステムＪ３の一部断面斜視図である。ハウジングＪ１は下端側に開口した圧力導入通路Ｊ２を有し、このハウジングＪ１の上端側には２個のステムＪ３が設けられている。
【０００４】
ステムＪ３は、軸一端側にハウジングに導入された圧力によって変形可能な閉塞部としてのダイアフラムＪ４を有し、軸他端側に開口部Ｊ５を有する中空筒状金属製のものである。ダイアフラムＪ４には、ダイアフラムＪ４の変形に応じた電気信号を出力する検出部としてのセンサチップ３０が低融点ガラス２３により接合されており、開口部Ｊ５は圧力導入通路Ｊ２と連通している。
【０００５】
このステムＪ３は、外周側面にネジ部Ｊ６を有しており、このネジ部Ｊ６を介して個々のステムＪ３がハウジングＪ１にネジ結合されて固定されている。それにより、ステムＪ３の開口部Ｊ５側の端面が、圧力導入通路Ｊ２の開口縁部に押圧されてシールされ、高い圧力が導入されても気密が保たれるようになっている。
【０００６】
また、センサチップ３０の周囲には、センサチップ３０からの電気信号を信号処理する回路基板としてのセラミック基板６０が設けられており、センサチップ３０とセラミック基板６０とはボンディングワイヤ（図１２中、図示せず）にて結線され電気的に接続されている。
【０００７】
そして、セラミック基板６０は、配線部材としてのピン７０およびピンアッシー８０を介して貫通コンデンサ９０、さらにはターミナル１００に電気的に接続されている。貫通コンデンサ９０は外部から入力されるノイズを緩和するためのものであり、ターミナル１００はターミナルアッシー１０４に一体化され、さらにコネクタケース１１０に支持されている。
【０００８】
コネクタケース１１０内に突出したターミナル１００は、外部と電気的に接続されるようになっている。また、コネクタケース１１０にハウジングＪ１の上端側をかしめることにより、コネクタケース１１０とハウジングＪ１とが接合されている。
【０００９】
このような圧力センサにおいては、圧力導入通路Ｊ２から導入された圧力によってダイアフラムＪ４が変形し、その歪みをセンサチップ３０にて電気信号に変換し、この信号をセラミック基板６０へ送り、信号処理する。処理された信号は、ピン７０、ピンアッシー８０、ターミナル１００を介して外部へ出力され、圧力検出が行われるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記図１２に示す圧力センサにおいては、複数のステムＪ３のハウジングＪ１への組付は、図１４に示すように、一つ一つのステムＪ３を治具Ｊ１０を用いて、ステムＪ３の軸廻りに回転させてハウジングＪ１へネジ締めすることにより行われる。
【００１１】
図１５は、ネジ締め後における上記図１４の上面図である。上記したステムの組付方法では、ダイアフラムＪ４上に搭載されているセンサチップ３０におけるネジ締めの回転方向の位置が、図１５（ａ）に示すように、各ステムＪ３の間で揃えば良いが、多くは図１５（ｂ）にて破線で示すように、各ステムＪ３の間でセンサチップ３０の位置が一定とならない。
【００１２】
そのため、各センサチップ３０から他の構成部分に配線して電気的接続を行うような場合、センサチップ３０同士の位置が揃っていないと、配線形態が複雑化する恐れがある。
【００１３】
例えば、上記図１２に示す圧力センサのように、各センサチップ３０とセラミック基板６０とをワイヤボンディングするような場合、ワイヤボンディングのパターンを数種類用意し、センサチップ３０の回転角度によって適宜パターンを選択し、結線しなければならなくなる。
【００１４】
図１６は、２個のセンサチップ３０の間で、ワイヤボンディングのパターンが異なっている例であり、センサチップ３０のパッド３１とセラミック基板６０のパッド６１とを接続するワイヤ６５の接続パターンが異なったものとなっている。
【００１５】
そこで、本発明は上記した配線形態の複雑化等の問題を無くすため、ダイアフラムに検出部を有する複数個のステムをネジ結合を利用してハウジングに固定してなる圧力センサにおいて、各ステムの間で検出部の位置を確実に揃えることができるようにすることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、圧力導入可能な圧力導入通路（１１）を有するハウジング（１０）と、このハウジングに設けられるとともに、軸一端側にハウジングに導入された圧力によって変形可能なダイアフラム（２１）を有し軸他端側に圧力導入通路と連通する開口部（２２）を有する中空筒状のステム（２０）と、ダイアフラム上に設けられダイアフラムの変形に応じた電気信号を出力する検出部（３０）とを備え、ステムが複数個設けられている圧力センサにおいて、各々のステムのダイアフラム側が貫通する複数の穴部（４１）を有し、各々の穴部における軸他端側の開口縁部が各々のステムの外面に形成された段部に当たって、各々のステムの段部を前記ステムの軸他端方向へ押圧することにより各々の前記ステムを前記ハウジングに固定するステム固定部材（４０、１４０）と、ハウジングにネジ結合され、そのネジ結合の際に各々のステムと干渉することがなく且つ該ネジ結合の軸力によりステム固定部材に対して押圧する力を付与するネジ部材（５０、１５０）とを備えることを特徴とする。
【００１７】
それによれば、複数個のステムをハウジングに設置し、各ステムを押圧可能な姿勢でステム固定部材を設置した後、ネジ部材をハウジングにネジ結合することで組み付けを行うことができる。
【００１８】
ここで、ネジ部材は、ハウジングとのネジ結合の際に各々のステムと干渉することがないため、ネジ締めの際の締め付け力によって各ステムをネジ結合の軸回りに回転させることが無くなる。
【００１９】
そして、ネジ部材のネジ締めが進むにつれ、ネジ結合の軸力によってステム固定部材が、各ステムをその軸他端方向へ押圧し、各ステムはハウジングに押し付け固定される。このように、各ステムには、実質的にネジ結合の軸力のみが作用するため、組付時の各ステムにおいては、その軸回りの回転を防止することができる。
【００２０】
したがって、本発明によれば、ネジ結合前にハウジングにステムを設置するときに、各ステム上の検出部の位置あわせを行っておけば、その後のネジ結合によって各検出部が回転することが無くなるため、各ステムの間で検出部の位置を確実に揃えることができる。そして、配線形態の複雑化等の問題を無くすことができる。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明では、各々のステム（２０）の外面の一部に、ハウジング（１０）と嵌合しステムの軸回りの回転を防止する嵌合部（２５）が形成されていることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項３に記載の発明では、ステム固定部材（４０）の一部に、ハウジング（１０）と嵌合しステム固定部材のネジ結合の軸回りの回転を防止する嵌合部が形成されていることを特徴とする。
【００２３】
これら請求項２、請求項３の発明に記載されているような嵌合部を設けることで、ネジ部材とハウジングとのネジ結合の際におけるステムの軸回りの回転をより確実に防止することができるため、好ましい。
【００２４】
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。
【００２５】
【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。なお、説明の簡略化を図るため、以下の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。
【００２６】
（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の全体構成を示す概略断面図であり、図２は、図１中のステム２０の一部断面斜視図である。また、図３は、図１に示す圧力センサＳ１の分解断面図であり、図４、図５はそれぞれ、図１中のネジ部材５０、ステム固定部材４０を示す斜視図である。
【００２７】
ハウジング１０は、切削や冷間鍛造等により加工された金属製のものであり、より具体的な材質としては、耐食性と高強度を合わせもつ炭素鋼（例えばＳ１５Ｃ等）に耐食性を上げるＺｎめっきを施したものや、耐食性を有するＸＭ７、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ６３０等を採用することができる。
【００２８】
ハウジング１０は、その下端側に開口した２個の圧力導入通路１１を有し、各圧力導入通路１１はハウジング１０内をその上端側に向かって貫通する孔として形成されている。また、ハウジング１０の外周面には、図示しない被測定体に取り付けるための取付ネジ部１２が形成されている。
【００２９】
そして、ハウジング１０には、各圧力導入通路１１に対応して２個のステム２０が設けられている。図２に示すように、ステム２０は、プレス、切削や冷間鍛造等により中空段付円筒形状に加工された金属製のものであり、軸一端側（図中、上端側）にハウジング１０に導入された圧力によって変形可能な薄肉状のダイアフラム２１を有し、軸他端側（図中、下端側）に圧力導入通路１１と連通する開口部２２を有する。
【００３０】
ステム２０を構成する金属材料には、具体的にＦｅ、Ｎｉ、ＣｏまたはＦｅ、Ｎｉを主体とし、析出強化材料としてＴｉ、Ｎｂ、Ａｌまたは、Ｔｉ、Ｎｂが加えられた材料を選定し、形成できる。
【００３１】
また、各ステム２０のダイアフラム２１上には、単結晶Ｓｉ（シリコン）等からなる圧力検出用のセンサチップ３０が、低融点ガラス２３により接合固定されている。
【００３２】
このセンサチップ３０は、例えばブリッジ回路を有し、ステム２０の開口部２２からステム２０内部に導入された圧力によってダイアフラム２１が変形したとき、この変形に応じた抵抗値変化を電気信号に変換して出力する検出部として機能するものである。そして、これらダイアフラム２１及びセンサチップ３０が、センサＳ１の基本性能を左右する。
【００３３】
これらステム２０は、ステム固定部材４０およびネジ部材５０を介してネジ結合を利用することにより、ハウジング１０に固定されている。図１、図３、図５に示すように、ステム固定部材４０は、略円盤状をなす金属製のものであり、各ステム２０のダイアフラム２１側が貫通する２個の穴部４１を有する。
【００３４】
そして、このステム固定部材４０の穴部４１における下端側の開口縁部は、ステム２０の外面に形成された段部２４に当たるようになっている。また、ステム固定部材４０の中央部には、上方に突出する突出部４２が形成されており、この突出部４２は、その上端にて後述するセラミック基板６０を支持するものである。
【００３５】
図１、図３、図４に示すように、ネジ部材５０は環状金属製のものであり、その中空部は、２個のステム２０が干渉することがなく挿入可能な大きさとなっている。ネジ部材５０の外周側面には雄ネジ部５１が形成され、ハウジング１０の内面に形成された雌ネジ部１３（図１参照）とネジ結合可能となっている。また、ネジ部材５０の内周面にはネジ結合を行うための多角形状のナット部５２が形成されている。
【００３６】
これらステム固定部材４０およびネジ部材５０は、上記ハウジング１０と同様の材質を用いて切削や冷間鍛造等により加工形成することができる。
【００３７】
そして、ステム固定部材４０は、各々のステム２０の外面すなわち段部２４をステム２０の軸他端方向へ押圧することにより、各ステム２０をハウジング１０に固定している。このときの押圧力は、ハウジング１０とネジ部材５０とのネジ結合の軸力により付与されている。
【００３８】
上記押圧力によって各ステム２０をハウジング１０に押しつけ固定することにより、各ステム２０の開口部２２側の端面とハウジング１０の圧力導入通路１１の開口縁部とがシールされる。そして、被測定圧力は圧力導入通路１１から漏れることなくステム２０内へ導入されるようになっている。
【００３９】
また、図１〜図３に示すように、各々のステム２０の外面の一部に、ハウジング１０と嵌合する嵌合部２５が形成されている。本例では嵌合部２５は、ステム２０の軸他端から突出する突起であり、ハウジング１０に形成された溝と噛み合うことで、ステム２０の軸回りの回転を防止している。
【００４０】
また、各センサチップ３０の周囲には、センサチップ３０からの電気信号を信号処理する回路基板としてのセラミック基板６０が設けられている。このセラミック基板６０は、ステム固定部材４０の突出部４２に接着され支持されることによって、ステム２０のダイアフラム２１と同程度の高さに配置されている。
【００４１】
また、図１では示さないが、セラミック基板６０には、センサチップ３０からの電気信号の処理等を行うための増幅用のアンプＩＣチップや特性調整用のＩＣチップ等が接着固定され、回路が形成されている。
【００４２】
また、図１では示さないが、各センサチップ３０とセラミック基板６０とはボンディングワイヤにて結線され電気的に接続されている。ここで、結線形態は上記図１６に示した形態と同様に、センサチップ３０のパッド３１とセラミック基板６０のパッド６１とが、アルミや金等のワイヤ６５により接続されたものにできる。
【００４３】
そして、図１に示すように、配線部材としてのピン７０（図示例では３本）およびピンアッシー８０を介して貫通コンデンサ９０、さらにはターミナル１００（図示例では３本）に電気的に接続されている。貫通コンデンサ９０は外部から入力されるノイズを緩和するためのものである。
【００４４】
また、ターミナル１００は、樹脂１０２にインサート成形されてターミナルアッシー１０４として一体化されており、このターミナルアッシー１０４は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂からなるコネクタケース１１０に組み付けられて一体化されている。ここで、コネクタケース１１０内に突出したターミナル１００は、外部と電気的に接続可能なコネクタ部を構成している。
【００４５】
そして、コネクタケース１１０とハウジング１０とは、ハウジング１０の他端１４をコネクタケース１１０にかしめることにより、一体化されてパッケージを構成し、該パッケージ内部のセンサチップ３０、各種ＩＣ、電気的接続部を湿気・機械的外力より保護している。なお、コネクタケース１１０とハウジング１０とのかしめ部はＯリング１２０によりシールされている。
【００４６】
かかる構成を有する圧力センサＳ１の組付方法について述べる。まず、センサチップ３０が低融点ガラス２３で接合された各ステム２０を、ハウジング１０の上端側に搭載する。また、ステム固定部材４０の穴部４１に各々のステム２０を通し、ステム固定部材４０を各々のステム２０の段部２４に当てた状態とする。
【００４７】
このようにして、各ステム２０をハウジングへ設置し、各ステム２０を押圧可能な姿勢でステム固定部材４０を設置した状態では、上記図１５（ａ）に示すように、センサチップ３０におけるネジ締めの回転方向の位置を各ステム２０の間で揃えておく。
【００４８】
ここで、本実施形態では、各々のステム２０の嵌合部２５とハウジング１０の溝とを噛み合わせた状態において、センサチップ３０におけるネジ締めの回転方向の位置が、各ステム２０の間で揃うようにしている。
【００４９】
次に、ネジ部材５０をハウジング１０にネジ結合する。具体的には、ネジ部材５０のナット部５２に治具を当ててネジ部材５０を回転させることにより、ネジ部材５０の雄ネジ部５１とハウジング１０内面の雌ネジ部１３とをネジ締めする。
【００５０】
このネジ部材５０をネジ結合の軸回りに回転させるとき、ネジ部材５０の中空部においては、ネジ部材５０と各ステム２０とは干渉しない。そのため、ネジ締めの際にネジ部材５０の締め付け力によって、各ステム２０すなわち各センサチップ３０がネジ結合の軸回りに回転することが無くなる。
【００５１】
ネジ部材５０によるネジ締めが進むにつれ、ネジ結合の軸力によってステム固定部材４０が、各ステム２０をその軸他端方向へ押圧し、各ステム２０はハウジング１０に押し付け固定される。このように、各ステム２０には、実質的にネジ結合の軸力のみが作用するため、組付時の各ステム２０においては、その軸回りの回転を防止することができる。
【００５２】
こうしてネジ部材５０およびステム固定部材４０によるステム２０のハウジング１０への組付が終了する。次に、セラミック基板６０をステム固定部材４０の突出部４２の上に接着等により固定した後、センサチップ３０とセラミック基板６０との間でワイヤボンディングを行う。
【００５３】
このワイヤボンディングの終了に伴い、上記図１６に示したように、センサチップ３０のパッド３１とセラミック基板６０のパッド６１とが、アルミや金等のワイヤ６５により接続される。ただし、本実施形態では上記図１６そのままではなく、各センサチップ３０の位置が同一に揃っており、且つ、ワイヤボンディングのパターンは両センサチップ３０の間にて同じである。
【００５４】
次に、セラミック基板６０とピン７０とを半田付け等にて接合し、ピン７０とピンアッシー８０とを溶接等にて接合し、ピンアッシー８０と貫通コンデンサ９０さらにはピンアッシー８０とターミナル１００とを半田付け等にて接合することで、セラミック基板６０からターミナル１００までの部材を電気的・機械的に接続する。
【００５５】
そして、ターミナルアッシー１０４にコネクタケース１１０を組み付けるが、このとき、Ｏリング１２０を介してコネクタケース１１０をハウジング１０に圧入する。その後、ハウジング１０の他端１４をコネクタケース１１０にかしめることにより、上記図１に示す圧力センサＳ１が完成する。
【００５６】
かかる圧力センサＳ１は、ハウジング１０の取付ネジ部１２を介して上記被測定体に取り付けられる。そして、被測定体内の被測定圧力が、圧力導入通路１１を通じて、各ステム２０の開口部２２からステム２０の内部（中空部）へ導入され、その圧力によってダイアフラム２１が変形する。この変形をセンサチップ３０により電気信号に変換して出力する。
【００５７】
この出力信号は、センサチップ３０からセラミック基板６０にて信号処理が施され、ピン７０、ピンアッシー８０を介してターミナル１００から外部へと出力される。
【００５８】
ここで、本実施形態では、２個のセンサチップ３０からの各出力信号を、センサの処理回路部を構成するセラミック基板６０もしくは外部回路等にて比較する。それにより、一方の出力信号に異常があると、この異常は、正常な他方の信号との比較によって容易に検出できる。こうして、センサの故障診断が容易となる。
【００５９】
ところで、本実施形態では、ハウジング１０にネジ結合可能であってステム２０と干渉することなくネジ締め可能なネジ部材５０と、ネジ部材５０とステム２０との間に介在しネジ部材５０によるネジ結合の軸力のみをステム２０に伝えるステム固定部材４０とを備えている。そして、ステム固定部材４０から伝えられる軸力（押圧力）により各ステム２０はハウジング１０に押し付け固定されている。
【００６０】
そのため、各ステム２０をハウジング１０に組み付ける際に、各ステム２０には、ネジ結合の回転力（ネジ部材５０の締め付け力）は作用せずに、実質的にネジ結合の軸力のみが作用するため、組付時の各ステム２０においては、ステム２０の軸回りの回転が防止される。
【００６１】
したがって、本実施形態によれば、ネジ結合前にハウジング１０にステム２０を設置するときに、各ステム２０上のセンサチップ（検出部）３０の位置あわせを行っておくことで、その後のネジ結合によって各センサチップ３０が回転することが無くなるため、各ステム２０の間でセンサチップ３０の位置を確実に揃えることができる。そして、配線形態の複雑化等の問題を無くすことができる。
【００６２】
特に、圧力導入通路１１を有する上記ハウジング１０と、このハウジング１０に設けられた上記ステム２０と、ステム２０のダイアフラム２１上に設けられたセンサチップ（検出部）３０とを備え、ステム２０が複数個設けられており、センサチップ３０とセラミック基板（回路基板）６０とがワイヤボンディングされてなる圧力センサＳ１においては、上述したように、ワイヤボンディングのパターンを各センサチップ３０で同一にすることができ、構成や製造上の簡略化が図れる。
【００６３】
このように、本実施形態では、各ステム２０をハウジング１０に固定するためのネジ結合用の部材を、各ステム２０に干渉することなく回転してハウジング１０に締め付け可能なネジ部材５０と、ネジ部材５０とハウジング１０とのネジ結合の軸力を各ステム２０に伝え該軸力により各ステム２０をハウジング１０に押し付け固定するステム固定部材４０との二つに機能的に分けることで、上記効果を実現している。
【００６４】
ちなみに、ネジ結合用の部材が、ステムへの軸力の付与機能とネジ結合の締め付け機能との両機能を持つものである場合には、複数個のステムを持つ圧力センサではネジ結合の際に、ステムに締め付けの回転力を作用させることなくネジ結合できるような部材を実現することは困難である。
【００６５】
また、本実施形態では、好ましい例として各々のステム２０の外面の一部に、ハウジング１０と嵌合する嵌合部２５が形成されている。そのため、ネジ部材５０とハウジング１０とのネジ結合の際において、ステム２０の軸回りの回転をより確実に防止することができる。
【００６６】
なお、このような嵌合部の効果は、ステム固定部材４０の一部に、ハウジング１０と嵌合しステム固定部材４０のネジ結合の軸回りの回転を防止する嵌合部が形成される場合にも同様に発揮される。
【００６７】
例えば、図１において、ステム固定部材４０の円周側面に突起を設け、一方、ハウジング１０の内面には、該突起がはまるとともに該突起が図１中の上下方向に移動可能な溝を設ける。これにより、ステム固定部材４０はネジ結合の軸力によって下方へ移動することができ、ネジ結合の軸回りには回転しない。
【００６８】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係る圧力センサＳ２の全体構成を示す概略断面図であり、図７は、図６に示す圧力センサＳ２の分解断面図であり、図８は、図６中のステム固定部材１４０を示す斜視図、図９は、図６中のネジ部材１５０を示す一部断面斜視図である。
【００６９】
本実施形態は、上記第１実施形態に対してステム固定部材１４０およびネジ部材１５０を変形し、その変形に伴ってハウジング１０の一部を変形したものである。以下、主として第１実施形態との相違点について述べる。
【００７０】
本実施形態においても、各ステム２０は、ステム固定部材１４０およびネジ部材１５０を介してネジ結合を利用することにより、ハウジング１０に固定されている。そして、これらステム固定部材１４０およびネジ部材１５０は、ハウジング１０と同様の材質を用いて切削や冷間鍛造等により加工形成することができる。
【００７１】
図６〜図８に示すように、ステム固定部材１４０は、円筒形状をなしており、その内部には、各ステム２０の小径部が貫通する２個の穴部１４１が設けられている。この穴部１４１における下端側の開口縁部は、各ステム２０の段部２４に当たるようになっている。
【００７２】
また、図６に示すように、ハウジング１０の上端側の外周面には、雄ネジ部１５が形成されている。そして、このハウジング１０における雄ネジ部１５と同一のネジ径を有する雄ネジ部１４２が、ステム固定部材１４０の外周面に形成されている。また、図８に示すように、ステム固定部材１４０の内周面には、ステム２０のネジ結合時に治具等を挿入してステム固定部材１４０を固定するための多角形状のナット部１４３が形成されている。
【００７３】
一方、図６、図７、図９に示すように、ネジ部材１５０は、ハウジング１０の上端側およびステム固定部材１４０の外周を覆う円筒形状をなす。このネジ部材１５０の内周面には、上記ハウジング１０における雄ネジ部１５およびステム固定部材１４０における雄ネジ部１４２に対してネジ結合可能な雌ネジ部１５１が形成されている。
【００７４】
このネジ部材１５０の雌ネジ部１５１は、逆ネジ構造を有しており、それによって、図６に示すような各ネジ部の組付状態において、ハウジング１０およびステム固定部材１４０を回転しないように固定した状態でネジ部材１５０を締め付けていくと、ハウジング１０とステム固定部材１４０とが互いに近寄るようになっている。
【００７５】
本実施形態の圧力センサＳ２の組付方法について述べる。まず、センサチップ３０が低融点ガラス２３で接合された各ステム２０を、ハウジング１０の上端側に搭載する。このとき、センサチップ３０におけるネジ締めの回転方向の位置を各ステム２０の間で揃えておく。また、ステム固定部材１４０とネジ部材１５０とをネジ結合して組み付けておく。
【００７６】
そして、ハウジング１０およびステム固定部材１４０を回転しないように治具等にて固定した状態で、ステム固定部材１４０の穴部１４１に各々のステム２０を通しつつ、ハウジング１０の雄ネジ部１５とネジ部材１５０の雌ネジ部１５１とをネジ結合させ、ネジ部材１５０を締め付けていく。
【００７７】
本実施形態においても、このネジ部材１５０をネジ結合の軸回りに回転させるとき、ネジ部材１５０の中空部においては、ネジ部材１５０と各ステム２０とは干渉せず、さらに、ステム固定部材１４０は回転しないよう固定されている。そのため、ネジ締めの際にネジ部材１５０の締め付け力によって、各ステム２０すなわち各センサチップ３０がネジ結合の軸回りに回転することが無くなる。
【００７８】
ネジ部材１５０によるネジ締めが進むにつれ、ステム固定部材１４０がハウジング１０に近づき、各々のステム２０の段部２４に当たる。そして、ネジ結合の軸力によってステム固定部材１４０が、各ステム２０をその軸他端方向へ押圧し、各ステム２０はハウジング１０に押し付け固定される。
【００７９】
こうしてネジ部材５０およびステム固定部材４０によるステム２０のハウジング１０への組付が終了する。このように、本実施形態においても、各ステム２０には、実質的にネジ結合の軸力のみが作用するため、組付時の各ステム２０においては、その軸回りの回転を防止することができる。
【００８０】
その後、セラミック基板６０をステム固定部材１４０の上に接着等により固定する。続いて、上記第１実施形態と同様、ワイヤボンディングを行い、セラミック基板６０からターミナル１００までの部材を電気的・機械的に接続し、コネクタケース１１０の組付を行う。そして、本実施形態ではネジ部材１５０の上端部１５０ａをコネクタケース１１０にかしめることにより、上記図６に示す圧力センサＳ２が完成する。
【００８１】
このように本第２実施形態においても、ネジ結合前にハウジング１０にステム２０を設置するときに、各ステム２０上のセンサチップ（検出部）３０の位置あわせを行っておくことで、その後のネジ結合によって各センサチップ３０が回転することが無くなるため、各ステム２０の間でセンサチップ３０の位置を確実に揃えることができる。
【００８２】
次に、上記図６に示す圧力センサＳ２に対する本第２実施形態の変形例を示しておく。図１０は第１の変形例としての圧力センサの全体構成を示す概略断面図であり、図１１は第２の変形例としての圧力センサの全体構成を示す概略断面図である。
【００８３】
図１０に示す第１の変形例は、ハウジング１０の形状を一部変形したものである。上記図６に示す圧力センサＳ２では、ハウジング１０の外周面に形成された取付ネジ部１２と雄ネジ部１５とがネジ径の異なるものであったが、この第１の変形例では、取付ネジ部１２と雄ネジ部１５とを同一のネジ径としている。つまり、取付ネジ部１２の一部が雄ネジ部１５を兼用した形となっている。
【００８４】
図１１に示す第２の変形例は、ステム固定部材１４０とネジ部材１５０とにおけるネジ部１４２、１５１以外の部分を変形したものである。上記図６に示す圧力センサＳ２では、ネジ部材１５０によってピンアッシー８０や貫通コンデンサ９０が収納されていたが、本例ではステム固定部材１４０を上方に延ばして当該収納を行うようにしている。そのため、本例ではステム固定部材１４０の上端部１４０ａがコネクタケース１１０にかしめ固定されている。
【００８５】
なお、ダイアフラム上に設けられ、該ダイアフラムの変形に応じた電気信号を出力する検出部としては、上記センサチップ３０に限定されるものではなく、ポリシリコン等からなる歪みゲージをダイアフラムに直接蒸着し、この歪みゲージを検出部として用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧力センサの全体構成を示す概略断面図である。
【図２】図１中のステムの一部断面斜視図である。
【図３】図１に示す圧力センサの分解断面図である。
【図４】図１中のネジ部材を示す斜視図である。
【図５】図１中のステム固定部材を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る圧力センサの全体構成を示す概略断面図である。
【図７】図６に示す圧力センサの分解断面図である。
【図８】図６中のステム固定部材を示す斜視図である。
【図９】図６中のネジ部材を示す一部断面斜視図である。
【図１０】上記第２実施形態の第１の変形例としての圧力センサの全体構成を示す概略断面図である。
【図１１】上記第２実施形態の第２の変形例としての圧力センサの全体構成を示す概略断面図である。
【図１２】ステムを複数個有する圧力センサの従来の一般的な概略断面図である。
【図１３】図１２中のステムの一部断面斜視図である。
【図１４】図１２に示す圧力センサにおけるステムの組付方法を示す図である。
【図１５】（ａ）はステムの組付後における図１４の上面図、（ｂ）は（ａ）中の一方のステムを拡大した図である。
【図１６】２個のセンサチップの間でワイヤボンディングのパターンが異なっている例を示す図である。
【符号の説明】
１０…ハウジング、１１…圧力導入通路、２０…ステム、
２１…ダイアフラム、２２…開口部、２５…嵌合部、３０…センサチップ、
４０、１４０…ステム固定部材、５０、１５０…ネジ部材。

Claims (3)

1. 圧力導入可能な圧力導入通路（１１）を有するハウジング（１０）と、
   このハウジングに設けられるとともに、軸一端側に前記ハウジングに導入された圧力によって変形可能なダイアフラム（２１）を有し、軸他端側に前記圧力導入通路と連通する開口部（２２）を有する中空筒状のステム（２０）と、
   前記ダイアフラム上に設けられ、前記ダイアフラムの変形に応じた電気信号を出力する検出部（３０）とを備え、
   前記ステムが複数個設けられている圧力センサにおいて、
   各々の前記ステムの前記ダイアフラム側が貫通する複数の穴部（４１）を有し、各々の前記穴部における前記軸他端側の開口縁部が各々の前記ステムの外面に形成された段部に当たって、各々の前記ステムの前記段部を前記ステムの軸他端方向へ押圧することにより各々の前記ステムを前記ハウジングに固定するステム固定部材（４０、１４０）と、
   前記ハウジングにネジ結合され、そのネジ結合の際に各々の前記ステムと干渉することがなく且つ該ネジ結合の軸力により前記ステム固定部材に対して前記押圧する力を付与するネジ部材（５０、１５０）とを備えることを特徴とする圧力センサ。
2. 各々の前記ステム（２０）の外面の一部に、前記ハウジング（１０）と嵌合し前記ステムの軸回りの回転を防止する嵌合部（２５）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
3. 前記ステム固定部材（４０）の一部に、前記ハウジング（１０）と嵌合し前記ステム固定部材の前記ネジ結合の軸回りの回転を防止する嵌合部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。

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