JP4380028B2 - 圧力センサ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部を被測定媒体が流通する通路部材に取り付けられ該通路部材内の圧力を検出する圧力センサに関し、圧力センサとしては、例えば、エンジンの吸気管内圧や排気管内圧等を測定するものに適用できる。
【0002】
【従来の技術】
例えば、エンジンの吸気管内の圧力を検出する圧力センサとしては、図7(a)〜(c)に示す様な半導体式圧力センサが一般的である。これら圧力センサは、本体ケースJ1と、この本体ケースJ1内部に収納された半導体よりなる圧力検出素子(例えばダイヤフラム式のもの)J2と、この圧力検出素子J2に圧力を導くために本体ケースJ1から突出して形成された圧力導入ポートJ3とを有する。
【0003】
これら圧力センサは、エンジンの吸気系統を構成する通路部材(インテークマニホルドやサージタンク等)に対し、圧力導入ポートJ3部分を通路部材の壁を貫通させるように取り付け、通路部材内部の圧力を該ポートJ3より圧力検出素子J2へ導き、圧力検出素子J2にて圧力検出を行う。ここで、通路部材内から侵入してくる水や汚れの付着を防止するために、圧力検出素子J2やボンディングワイヤJ4の接続部分はゲル等の樹脂よりなる保護部材J5によって被覆されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の圧力センサにおいては、センサの取り付け方向に制約があるという問題がある。例えば、インテークマニホルド等の吸気系統に直載される圧力センサ(吸気圧センサ)では、エンジンの見栄え、センサの取り付けスペースの関係で、省スペース化を図りたいという要望がある。
【0005】
また、この場合、図8(a)の下側に示す様に、通路部材J6の下側部位に圧力センサを取り付けることも考えられるが、必然的に圧力導入ポートJ3が上向きとなる。そして、該ポートJ3が上向きの場合、図8(b)に示す様に、センサ内部に水や汚れ等が溜まりやすくなる。
【0006】
上述のように、圧力検出素子J2及びその近傍は、保護部材J5で被覆保護されてはいるものの、これらの部位に水や汚れが付着、更には固着すると、センサ特性の変動の原因となったり、極端な場合には、ボンディングワイヤの断線等の不具合に至ることも考えられる。そのため、現状では、図8(a)の上側に示す様に、少なくともポートJ3が下向きとなるように、通路部材J6の上側部位に圧力センサを取り付けざるを得ない。
【0007】
そこで、本発明は上記問題に鑑み、内部を被測定媒体が流通する通路部材に取り付けられ、該通路部材内の圧力を検出する圧力センサにおいて、センサの取り付けにおける省スペース化を図ることを第1の目的とし、該通路部材における天地方向に関係なく、取付向きの自由度を高くすることを第2の目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、そもそも従来の圧力センサが圧力導入ポートを有し、このポートを通路部材内に挿入させることで通路部材への取り付けを行う構成であるため、上記問題が生じることから、圧力導入ポートを廃止した構成とすることに着目し、なされたものである。
【0011】
請求項1記載の発明においては、まず、通路部材(900)に取り付け可能な取付部(2)と、この取付部に配設され該通路部材の内壁から該通路部材の内部へ突出する突出部(3)と、この突出部に配設されて該通路部材内に位置する圧力検出用の圧力検出素子(5)と、該突出部に配設され該圧力検出素子の配設部位に存在する水分を該通路部材内へ排出するための排出通路(6、60)と、を備えることを特徴としている。
【0012】
本発明によれば、突出部を設け且つこの突出部に圧力検出素子を設けることで、センサの取り付けにおける省スペース化、検出精度向上という効果がある。また、圧力検出素子の配設部位に存在する水分を排出するための排出通路を設けているから、通路部材内の汚れや水分が圧力検出素子及びその近傍に溜まりにくくなる。よって、本発明によれば、センサの取り付けにおける省スペース化を図るという上記第1の目的を達成すると共に、通路部材における天地方向に関係なく、取付向きの自由度が高い圧力センサを提供することができる。
【0014】
また、請求項1記載の発明では、突出部(3)を被測定媒体の流通方向と略直交する方向へ突出させ、その先端面(3a)に該先端面より凹んだ凹部(4)を形成し、圧力検出素子(5)を該突出部の先端面よりも引っ込んだ位置となるように該凹部内に収納し、排出通路を該凹部の内外を連通するように該凹部の側壁に形成された貫通穴(6)により構成したことを特徴としている。
【0015】
それによって、圧力検出素子は凹部内に収納されて被測定媒体の流れに直接さらされることが無く、汚れや水が付着しにくくなる。もし、凹部内に汚れや水が侵入してきても、これら汚れや水は、凹部の側壁に形成された排出通路としての貫通穴から水とともに凹部外へ排出されるため、凹部内即ち圧力検出素子の配設部位に溜まりにくい。
【0016】
ここで、請求項1の圧力センサにおいては、請求項2記載の発明のように、貫通穴(6)を、突出部(3)の突出方向において圧力検出素子(5)よりも凹部(4)の底面寄りに位置させることが好ましく、それによって、凹部内へ侵入してくる汚れや水を、圧力検出素子の高さまで溜まりにくくできる。
【0017】
さらに、請求項3記載の発明のように、突出部(3)に配設されたリード部材(7)と圧力検出素子(5)とを、凹部(4)内にて該突出部の突出方向へ凸となるように形成されたワイヤ(8)によって電気的に接続した場合、該突出部の突出方向における該ワイヤの頂部を、該突出部の先端面よりも引っ込んだ位置とすることが好ましく、それによって、汚れや水が該ワイヤに付着しにくくなる。そのため、ワイヤの断線等の不具合をより確実に防止できる。
【0018】
さらに、請求項4記載の発明のように、凹部(4)内に、圧力検出素子(5)を被覆し且つ貫通穴(6)を塞がないように樹脂よりなる保護部材(10)を充填し、この保護部材によってワイヤ(8)とリード部材(7)及び圧力検出素子(5)との接続部を被覆するようにすれば、汚れや水分から圧力検出素子及び電気接続部分を保護することを、より高レベルにて実現できる。
【0038】
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。
【0039】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
本実施形態は、本発明の圧力センサをエンジンの吸気系統あるいは排気系統を構成する通路部材に取り付けられる吸気圧センサあるいは排気圧センサに具体化したものとして説明する。図1に本実施形態にかかる圧力センサ100の概略断面構成を示す。圧力センサ100は、内部を空気(被測定媒体)が流通する通路部材(インテークマニホルドやサージタンク、スロットルボデー等)900の管壁に取り付けられ、通路部材900内の圧力を検出するようになっている。この通路部材900は、例えば鉄やアルミニウム等よりなる。
【0040】
1は、圧力センサ100の本体部であり、この本体部1はPPS(ポリフェニレンサルファイド)やPBT(ポリブチレンテレフタレート)等の樹脂材料を成型してなるものである。本体部1は、通路部材900の外壁面に取り付け可能な取付部2と、この取付部2に一体化して配設され、通路部材900の内壁面から通路部材900の内部へ突出する突出部3とを備える。
【0041】
取付部2はフランジ状(つば状)をなすとともに、貫通したネジ穴2aを有する。そして、取付部2は、該ネジ穴2aを介して金属又は樹脂よりなるネジ2bにより通路部材900に固定される。また、突出部3は、本例では略円柱形状をなし、通路部材900の管壁に形成された孔901に対して円柱の軸方向に挿入され、通路部材900内部の空気の流通方向と略直交する方向へ突出している。ここで、通路部材900の内壁面から突出部3の先端面3aまでの高さ(突出高さ)は、例えば10mmから20mmである。
【0042】
また、突出部3と孔901との間はOリング3bが介在されシールされている。なお、図示しないが、Oリング3bを収納するOリング溝は、突出部3側にあっても良く、孔901の内周面側にあっても良く、また、これら両方の側にあっても良い。
【0043】
突出部3の先端面3aには該先端面3aより凹んだ凹部4が形成されており、この凹部4によって突出部3の先端部分は筒形状となっている。この凹部4は例えば深さが5mm以内の円筒形の穴とすることができる。また、凹部4内には、圧力検出用の圧力検出素子5が、ガラス台座等を介して凹部4の底部に接着することにより配設され、通路部材900内に位置している。
【0044】
この圧力検出素子5は、図示しないが、例えば、ピエゾ抵抗効果を有した半導体材料(例えば単結晶シリコン)よりなるダイヤフラム上に複数個の拡散抵抗を形成して、これら拡散抵抗をブリッジ接続した構成となっており、このダイヤフラムの変形に応じた拡散抵抗の抵抗値変化を上記ブリッジ回路から電気信号として取り出すようになっている。
【0045】
また、突出部3の凹部4の側壁には、凹部4の内外を連通するように貫通穴(本発明でいう排出通路)6が形成されている。この貫通穴6は、圧力検出素子5の配設部位即ち凹部4内に存在する水分を、通路部材900内へ排出するための排出通路として構成されている。この貫通穴6の形状は特に限定するものではなく、丸穴でも角穴でも良い。
【0046】
凹部4の開口部(突出部3の先端面3a)を上方(斜め上方も含む)または水平方向へ向けて、圧力センサ100を搭載した場合、凹部4内に滞留しようとする水は、主として貫通穴6から、その自重によって凹部4の外部へ流出するようになっている。本例では、圧力センサ100は、通路部材900の下側に取り付けられているが、このような場合、圧力検出素子5の高さまで水が溜まらないようにするために、貫通穴6は、突出部3の突出方向において圧力検出素子5よりも凹部4の底面寄りに位置していることが好ましい。
【0047】
また、本体部1には、圧力検出素子5の信号を外部へ取り出すためのリード部材7がインサート成形されている。このリード部材7は、例えば、りん青銅等の導電性部材よりなるもので、本例では、圧力検出素子5に対する出力用、電源用、GND用として3本配設されている。また、各リード部材7の一端側は、凹部4内に露出して、ワイヤボンディング等にて形成されたワイヤ8によって圧力検出素子5と電気的に接続されており、他端側は取付部2に形成されたコネクタ部9に露出している。このコネクタ部9はリード部材9の露出部を外部端子と接続可能な形状となっている。
【0048】
ここで、本例では、通路部材900内に位置する圧力検出素子5は、凹部4内において突出部3の先端面3aよりも引っ込んだ位置に収納されている。また、ワイヤ8は、凹部4内にて突出部3の突出方向へ凸となるように形成されており、突出部3の突出方向におけるワイヤ3の頂部は、突出部3の先端面3aよりも引っ込んだ位置となっている。
【0049】
そして、凹部4内には、圧力検出素子5を被覆し且つ貫通穴6を塞がないように、樹脂等よりなる保護部材10が充填されている。更に、保護部材10は、圧力検出素子5とワイヤ8との接続部、及び、リード部材7とワイヤ8との接続部を被覆している。この保護部材10は、例えばフッ素系ゲルやフッ素で変成されたシリコン系ゲル等を採用することができる。
【0050】
かかる圧力センサ100は、樹脂の型成形によりリード部材7を埋設した本体部1を形成し、その凹部4に圧力検出素子5を配設し、ワイヤボンディング等にてワイヤ8の結線を行った後、保護部材10の充填を行うことで、製造できる。そして、製造された圧力センサ100は、Oリング3bを介して通路部材900の孔901に突出部3を挿入し、取付部2をネジ2bによって通路部材900へ固定することにより、図1に示す様に、取り付けられる。
【0051】
そして、通路部材900内の圧力(吸気圧)は圧力検出素子5に印加され、圧力検出素子5からは、この印加圧力に基づく電気信号が出力される。この電気信号は、ワイヤ8及びリード部材7を介して、外部へ取り出される。このようにして、通路部材900内の圧力(吸気圧)が検出されるようになっている。検出された吸気圧は、図示しない外部回路(車両のECU等)にて、エンジン制御信号等に用いられる。
【0052】
ところで、本実施形態によれば、突出部3に圧力検出素子5を設けることで圧力検出素子5を通路部材900内部に配置できる。そのため、圧力導入ポートを介する従来のものよりも、実際の圧力(吸気圧)に近い圧力が圧力検出素子5に印加されるため、検出精度が向上する。また、圧力検出素子5の配設部位(凹部4の内部)に存在する水分を排出するための貫通穴(排出通路)6を設けているから、通路部材900内の汚れや水分が圧力検出素子5及びその近傍に溜まりにくくなる。
【0053】
具体的には、空気(被測定媒体)の流通方向と略直交する方向へ突出した突出部3の先端面3aに凹部4を形成し、圧力検出素子5を突出部3の先端面3aよりも引っ込んだ位置となるように凹部4内に収納している。そのため、圧力検出素子5は空気の流れに直接さらされることが無く、汚れや水が付着しにくくなる。もし、凹部4内に汚れや水が侵入してきても、これら汚れや水は、凹部4の側壁に形成された貫通穴(排出通路)6から水とともに凹部4外へ排出されるため、凹部4内即ち圧力検出素子5の配設部位に溜まりにくい。
【0054】
特に、図1に示す例においては、貫通穴6を、突出部3の突出方向において圧力検出素子5よりも凹部4の底面寄りに位置させているため、凹部4内へ侵入してくる汚れや水を、圧力検出素子5の高さまで溜まりにくくできる。なお、図1に示す例とは反対に、通路部材900の上側部位に圧力センサ100を取り付けた場合には、凹部4内に汚れや水が溜まりにくくなることは明らかである。
【0055】
また、貫通穴6を空気の流れに対して下流側に設けているため、圧力検出素子5は貫通穴6を介して、直接空気の流れにされされることはなく、好ましい。なお、貫通穴6の空気の流れに対する位置は、空気の流れの下流側に限ることなく、空気の流れる方向と異なっていればよい。ただ、好ましくは、空気の流れに対して上流側は避けた方がよい。
【0056】
また、図1に示す例では、凹部4内において、ワイヤ8における突出部3の突出方向の頂部を、突出部3の先端面3aよりも引っ込んだ位置としている。そのため、汚れや水がワイヤ8に付着しにくくなり、ワイヤ8の断線等の不具合をより確実に防止できる。さらに、本例では、保護部材10によって、圧力検出素子5、ワイヤ8とリード部材7及び圧力検出素子5との接続部を被覆しているため、汚れや水分から圧力検出素子5及び電気接続部分を保護することを、より高レベルにて実現できる。
【0057】
このように、本実施形態によれば、圧力センサ100を通路部材900の上側部位以外に取り付けても、凹部4内に侵入してくる汚れや水は、貫通穴6を介して凹部4の外部へ排出されるので、圧力検出素子5及びワイヤ8に汚れや水が付着しにくく、汚れや氷結等によるセンサ特性の変動や電気接続部の断線等の不具合が回避される。よって、本実施形態によれば、通路部材900における天地方向に関係なく、取付向きの自由度が高い圧力センサ100を提供することができる。
【0058】
また、本実施形態によれば、実質的に取付部2のコネクタ部9が、通路部材900外部に位置するのみである。そのため、従来のように、圧力導入ポートを通路部材内に挿入し、センサ本体部分を通路部材の外部に位置させる構成(図8参照)と比べて、通路部材の外部に位置する部分が減り、投影面積(搭載に必要な面積)が小さくなるので、結果的に、搭載スペースが小さくて済み搭載性が向上する。
【0059】
なお、本実施形態の圧力センサ100において、貫通穴(排出通路)6は無いものであっても良い。その場合でも、結果的に、搭載スペースが小さくて済むため、センサの取り付けにおける省スペース化を図ることができる。ただし、天地方向に関係なく取付向きの自由度を高くするためには、貫通穴6が形成されていた方が良いことは、上述の通りである。
【0060】
(第2実施形態)
本実施形態は、上記第1実施形態において、突出部3における凹部の形成位置及び貫通穴の形成位置を異ならせたものである。以下、主として第1実施形態との相違点について説明する。図2は、本実施形態にかかる圧力センサ200の全体構成図であり、一部を概略断面にて示してある。なお、図2中、第1実施形態と同一部分には、図1と同一符号を付してある。
【0061】
本センサ200の突出部3は、柱状の突出基部30とこの突出基部30に固定された蓋部(本発明でいうカバー部材)31よりなる。突出基部30における空気(被測定媒体)の流通方向の下流側に面する部位には、その表面から凹んだ凹部40が形成されており、圧力検出素子5は、ガラス台座等を介した接着等により、該凹部40内に収納されている。この凹部40の大きさ及び形状は、限定するものではないが、例えば上記第1実施形態と同様とすることができる。
【0062】
また、圧力検出素子5及びワイヤ8は、凹部40内にほぼ完全に位置しており、保護部材10により被覆されている。本例では、保護部材10は、図1のように部分的な充填ではなく、凹部4全体を埋めるように充填されているが、部分充填でも構わない。なお、図2には図示しないが、上記第1実施形態と同様に、リード部材が突出基部30内に埋設されており、該リード部材はワイヤ8に電気的に接続されるとともに、コネクタ部9にて外部端子と接続可能となっている。
【0063】
蓋部31は、突出基部30の凹部40を覆うように設けられており、突出基部30に対して接着剤32によって接着固定されている。この蓋部31には、蓋部31の内外を連通する1個以上(図2では5個図示)の貫通穴60が形成され、この貫通穴60は、本発明の排出通路に相当するものである。図2に示す様に、この貫通穴60は、圧力センサ200をどのような向きに搭載しても蓋部31内の水が排出されるように、蓋部31の各所に形成されている。また、蓋部31の内外の連通は、貫通穴60のみで可能となっているため、汚れや水が蓋部31内に侵入しにくくなっている。
【0064】
以上のように、本実施形態においても、圧力センサ200を通路部材900の上側部位以外に取り付けても、凹部40内の汚れや水は貫通穴60を介して排出されるので、汚れや氷結等によるセンサ特性の変動や電気接続部の断線等の不具合が回避される。そのため、通路部材900における天地方向に関係なく、取付向きの自由度が高い圧力センサ200を提供することができる。
【0065】
また、本実施形態によれば、圧力検出素子5が空気(被測定流体)の上流側に面していないから、空気の流れに直接さらされず、汚れや水が圧力検出素子5に付着しにくくなる。また、搭載性向上の効果も、上記第1実施形態と同様に有する。
【0066】
(第3実施形態)
本実施形態は、上記第2実施形態の圧力センサに対して、温度検出素子を追加したものである。図3は、本実施形態にかかる圧力センサ300の全体構成図であり、一部を概略断面にて示してある。なお、図3中、第2実施形態と同一部分には、図2と同一符号を付してある。
【0067】
突出部3における蓋部31には、通路部材900内の温度を検出するための温度検出素子20が配設されている。この温度検出素子20は、例えば一般的なサーミスタ材料よりなる素子部21と、この素子部21からの出力(信号)を取り出すためのリード線22とを備えている。素子部21は、リード線22を介して蓋部31に支持されて通路部材900内の空気の流れにさらされるように配置されている。
【0068】
図示しないが、リード線22は、貫通穴60に重ならないようにインサート成形によって蓋部31内に埋設されている。また、図示しないが、リード線22における素子部21と反対側の部位は、突出基部30内に設けられたリード部材に電気的に接続されている。このリード部材は、上記図1に示したリード部材7とは別体の温度検出素子用のものであるが、コネクタ部9にて外部端子と接続可能となっており、それよって、温度検出素子20の出力は外部へ取出可能となっている。
【0069】
エンジンの負荷が同一であっても、吸気温度によって吸気圧は変化する。本圧力センサ300においては、この温度検出素子20の出力に基づき、圧力検出素子5で検出された吸気圧を温度補正することが可能となっている。即ち、吸気圧が、吸気圧を検出した場所と同じ場所の温度で補正されたことになり、より正確な吸気圧を検出することができる。
【0070】
このように、本実施形態によれば、上記第2実施形態と同様の効果を奏することに加えて、突出部3に通路部材900内の温度を検出するための温度検出素子20を設けたことを特徴としており、もともと通路部材900内に設置すべき温度検出素子20を、突出部3を利用して簡単に配置させることができる。
【0071】
なお、圧力センサに対する温度検出素子の付加は、上記実施形態に示した圧力センサ100及び200において、温度検出素子を、公知の半導体製造技術を用いて圧力検出素子5とともに1つのチップに集積化した構成としても良い。それによって、より高精度で小型化されたセンサを実現できる。
【0072】
例えば、圧力検出素子5を構成する半導体チップ上に、温度−抵抗特性を有する薄膜抵抗を蒸着等により形成し、これを温度検出素子とするとともに、この温度検出素子用の配線パターンを形成する。この温度検出素子としての薄膜抵抗は、例えば白金の蒸着膜等を採用できる。
【0073】
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態は、圧力センサの取り付けにおける省スペース化を図り、且つ、天地方向に関係なく取付向きの自由度を高くすることのできる圧力センサを備えたスロットルボデーを提供することを目的としたものである。なお、本実施形態の各図中、上記実施形態と同一部分には、同一符号を付してある。図4は本実施形態に係るスロットルボデーの要部の概略断面構成を示す図である。
【0074】
スロットルボデーは、自動車のエンジンの吸気系統の一部を構成し、エンジンの吸入空気量を制御するものであり、全体の基本構成は周知であるため説明を省略する。図4には、スロットルボデーにおけるスロットル管950の吸気流れ方向の概略断面が示されている。
【0075】
スロットル管950の内部には、上流のエアクリーナ側からの吸入空気量を制御して下流のエンジン側へ流すためのスロットル弁951が設けられている。スロットル管950において、スロットル弁951とエンジンとの間には、圧力センサ400が設けられている。
【0076】
この圧力センサ400の本体部1は、上記第2実施形態の圧力センサと同様の構成とすることができ、取付部2にて、スロットル管950の管壁に取り付けられている。また、本圧力センサ400では、上記第2実施形態の圧力センサにおいて蓋部の無い構成としているが、このとき、突出基部30が本発明のスロットルボデーにおける突出部に相当する。
【0077】
そして、圧力センサ400は、スロットル管950の内壁からスロットル管950の内部へ突出する突出基部30と、この突出基部30における吸気の流れの下流側に面する部位に形成された凹部40と、この凹部40内に配設されてスロットル管950内に位置する圧力検出素子5とを備える。なお、図4中、リード部材、ワイヤ、Oリングは省略している。
【0078】
このように本実施形態によれば、圧力センサ400を、スロットル管950の内部へ突出させた形でスロットル管950へ取り付けることができ、スロットル管950の外部に位置するセンサの部分を最小限に留めることができるため、センサの取り付けにおける省スペース化を図ることができる。
【0079】
また、従来においては、スロットルボデーは、車種によって色々な搭載方法がなされるため、スロットルボデーの搭載方向に合わせて、圧力センサの搭載位置や圧力導入通路を設計する必要があった。その点、本実施形態によれば、圧力導入通路は不要であり、また、圧力検出素子5が吸気上流側に面していないから、吸気の流れに直接さらされない。
【0080】
また、圧力センサ自体が垂直に設けられているため、汚れが付着しても自重で汚れが落ちる。従って、圧力検出素子5の負圧面側(保護部材10が露出する側)に汚れが固着せず、センサ特性への影響を抑制できる。なお、センサが垂直というのは、天地方向に対して圧力センサの受圧面が略平行となっており、受圧面上の保護部材10上に汚れが付着したとしても、自重により排除される状態のことをいうものであり、例えば、鉛直方向を基準として45°以内、好ましくは25°以内、最適は10°以内である。
【0081】
そのため、吸気中にEGRガスやブローバイガス等の汚染ガスが含まれていても、汚れKや水が圧力検出素子5に付着しにくくなる。よって、本実施形態によれば、スロットル管950における天地方向に関係なく、取付向きの自由度の高い圧力センサ400を備えたスロットルボデーを提供することができ、色々な車種に対応したスロットルボデーを容易に提供することができる。
【0082】
また、このスロットルボデーにおいては、凹部40内には保護部材10が充填され、この保護部材10にて圧力検出素子5が被覆されているため、汚れKや水分から圧力検出素子5を保護することを、より高レベルにて実現でき、好ましい。なお、保護部材10は充填されていなくても良い。また、本実施形態においても、上記第2実施形態と同様、圧力センサ400に蓋部(図示せず)を設け、この蓋部に貫通穴を設けた構成としても良い。
【0083】
ここで、図5及び図6に、本実施形態のスロットルボデーの変形例を示しておく。上記図4では、圧力センサ400が、水平方向へ延びるスロットル管950における天側に取り付けられていたが、図5に示す第1の変形例では、圧力センサ400を、水平方向へ延びるスロットル管950における地側に取り付けている。また、図6に示す第2の変形例のように、天地方向に延びるスロットル管950に対しても取付可能であり、この場合は、圧力検出素子5の受圧面側が下面になるため、汚れが堆積しにくい。これら変形例でも、本実施形態の効果は同じである。
【0084】
(他の実施形態)
なお、上記実施形態において、突出部3は、その突出方向が空気流れと略直角でなくとも良く直角方向から傾いていても良い。例えば、上記第1実施形態の場合、突出部3が空気の流れと反対側(図1では右側)へ傾く方が、圧力検出素子5に空気が直接当たりにくくなり、好ましい。
【0085】
また、上記第1実施形態において、凹部4に形成する貫通穴は凹部4の側壁以外にも、凹部4の底部に形成しても良い。この場合、保護部材10にて貫通穴を塞がないように注意しつつ、凹部4の底部から突出部3の外表面まで連通するように貫通穴を形成すればよい。
【0086】
また、近年、自動車のエンジン吸気系統においては、EGRが付設され排気ガスの一部を吸気系内に再循環させることがしばしば行われており、吸気圧センサにおける検出素子部分(本実施形態では検出素子5及びワイヤ8の配設部位)への汚れや水の付着を防止することは、重要な課題となってきている。このような事情からも、上記実施形態は有効であるが、本発明は、エンジンの排気系統(エンジンの排気管等)へ取り付けられ、エンジン排気圧を検出する排気圧センサ等に適用しても良い。
【0087】
要するに、本発明は、内部を被測定媒体が流通する通路部材に取り付けられ、該通路部材内の圧力を検出する圧力センサであるならば、どのようなものに対しても適用できるものである。また、半導体式の圧力センサは汚れや水の付着に敏感であるため、本発明の適用は特に有効であるが、圧力検出素子としては、圧電素子等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態にかかる圧力センサを示す概略断面図である。
【図2】本発明の第2実施形態にかかる圧力センサの全体構成図である。
【図3】本発明の第3実施形態にかかる圧力センサの全体構成図である。
【図4】本発明の第4実施形態にかかるスロットルボデーの要部を示す概略断面図である。
【図5】上記第4実施形態の第1の変形例を示す概略断面図である。
【図6】上記第4実施形態の第2の変形例を示す概略断面図である。
【図7】従来の圧力センサを示す概略断面図である。
【図8】従来の圧力センサにおける取付位置による汚れや水の付着を説明する説明図である。
【符号の説明】
2…取付部、3…突出部、4、40…凹部、5…圧力検出素子、
6、60…貫通穴、7…リード部材、8…ワイヤ、10…保護部材、
20…温度検出素子、900…通路部材。
Claims (5)
- 内部を被測定媒体が流通する通路部材(900)に取り付けられ、該通路部材内の圧力を検出する圧力センサであって、
前記通路部材に取り付け可能な取付部(2)と、
この取付部に配設され、前記通路部材の内壁から前記通路部材の内部へ突出する突出部(3)と、
この突出部に配設されて前記通路部材内に位置する圧力検出用の圧力検出素子(5)と、
前記突出部に配設され、前記圧力検出素子の配設部位に存在する水分を前記通路部材内へ排出するための排出通路(6、60)と、を備え、
前記突出部(3)は前記被測定媒体の流通方向と略直交する方向へ突出し、その先端面(3a)には該先端面より凹んだ凹部(4)が形成されており、
前記圧力検出素子(5)は前記凹部内において前記突出部の前記先端面よりも引っ込んだ位置に収納されており、
前記排出通路は、前記凹部の内外を連通するように前記凹部の側壁にて形成された貫通穴(6)であることを特徴とする圧力センサ。 - 前記貫通穴(6)は、前記突出部(3)の突出方向において前記圧力検出素子(5)よりも前記凹部(4)の底面寄りに位置していることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサ。
- 前記突出部(3)には、前記圧力検出素子(5)の信号を外部へ取り出すためのリード部材(7)が配設されており、
このリード部材と前記圧力検出素子とは、前記凹部(4)内にて前記突出部の突出方向へ凸となるように形成されたワイヤ(8)によって電気的に接続されており、
前記突出部の突出方向における前記ワイヤの頂部は、前記突出部の先端面よりも引っ込んだ位置にあることを特徴とする請求項1または2に記載の圧力センサ。 - 前記凹部(4)内には、前記圧力検出素子(5)を被覆し且つ前記貫通穴(6)を塞がないように、樹脂よりなる保護部材(10)が充填されており、
この保護部材によって、前記ワイヤ(8)と前記リード部材(7)及び前記圧力検出素子(5)との接続部が被覆されていることを特徴とする請求項3に記載の圧力センサ。 - 前記リード部材(7)は、前記取付部(2)に形成されたコネクタ部(9)を介して外部と接続可能となっていることを特徴とする請求項3または4に記載の圧力センサ。
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