JP6688512B2

JP6688512B2 - 圧力検出ユニット及びこれを用いた圧力センサ

Info

Publication number: JP6688512B2
Application number: JP2018128855A
Authority: JP
Inventors: 志村　智紀; 智紀志村; 倫久青山; 葉子田村; 元桐向井; 開荻原
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2018-07-06
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2038-07-06
Also published as: CN110686826A; JP2020008395A

Description

本発明は、圧力検出ユニット及びこれを用いた圧力センサに関する。

ダイアフラムで区画されてオイルが封入された受圧室内に半導体型圧力検出装置を収容した液封入式の圧力センサは、冷凍冷蔵装置や空調装置に装備されて冷媒圧力の検知に使用され、また自動車の燃料供給装置に装備されて燃料圧力の検知などに使用されている。

半導体型圧力検出装置は、上記受圧室内に配置され、受圧空間内の圧力変化を電気信号に変換し、中継基板及びリード線等を介して外部に出力する機能を有している。

従来の圧力センサにおいては、通常、ベースの内面側の中央部に半導体型圧力検出装置を取り付けた後に、当該ベース、ダイアフラム及び受け部材を重ね合わせて周溶接して一体化することにより、圧力検出部が構成されている。

このとき、これらの部材は、それぞれステンレス鋼等の金属材料で形成されているため、ベースに取り付けられた半導体型圧力検出装置は、上記周溶接を行う際の熱履歴でベースに膨張あるいは収縮による歪みを検出対象の圧力変動として検出してしまうという問題がある。

これに対し、特許文献１においては、ステンレス鋼等を用いる代わりにベースをセラミックス製として、ベースの歪みを解消する技術が開示されている。

特開２０１７−１４６１３８号公報

ここで、ダイアフラムを保持するためには、ベースにロウ付けされるリング部材を受け部材に溶接しなくてはならないが、従来技術によれば、リング部材の表裏でロウ付けと溶接とを行っている。したがって、溶接時の過大な熱がロウ付け面に伝わる虞れがある。

そこで、本発明の目的は、セラミックス製のベースをロウ付けした際に、溶接の悪影響を抑制できる圧力検出ユニット及びこれを用いた圧力センサを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明による圧力検出ユニットは、
セラミックス製のベースと、
前記ベースとロウ付けにより接合された金属製のリング部材と、
前記リング部材と溶接により接合された金属製の受け部材と、
前記リング部材と前記受け部材との間に挟まれたダイアフラムと、
前記ベースと前記ダイアフラムとの間に形成された受圧空間内において、前記ベースに取り付けられた圧力検出装置と、を有し、
前記ベースと前記リング部材とのロウ付け部は、前記受け部材と前記リング部材との溶接部から、前記リング部材の厚さ寸法より離間しており、
前記ロウ付け部は、前記リング部材の軸線方向から見て、前記溶接部と、重ならないように設けられている、ことを特徴とする。
本発明による圧力検出ユニットは、
セラミックス製のベースと、
前記ベースとロウ付けにより接合された金属製のリング部材と、
前記リング部材と溶接により接合された金属製の受け部材と、
前記リング部材と前記受け部材との間に挟まれたダイアフラムと、
前記ベースと前記ダイアフラムとの間に形成された受圧空間内において、前記ベースに取り付けられた圧力検出装置と、を有し、
前記ベースと前記リング部材とのロウ付け部は、前記受け部材と前記リング部材との溶接部から、前記リング部材の厚さ寸法より離間しており、
前記リング部材は、環状部と、前記環状部の軸方向に延在する筒状部とを備え、前記ベースと前記環状部とがロウ付けされ、前記受け部材と前記筒状部とが溶接される、
ことを特徴とする。
本発明による圧力検出ユニットは、
セラミックス製のベースと、
前記ベースとロウ付けにより接合された金属製のリング部材と、
前記リング部材と溶接により接合された金属製の受け部材と、
前記リング部材と前記受け部材との間に挟まれたダイアフラムと、
前記ベースと前記ダイアフラムとの間に形成された受圧空間内において、前記ベースに取り付けられた圧力検出装置と、を有し、
前記ベースと前記リング部材とのロウ付け部は、前記受け部材と前記リング部材との溶接部から、前記リング部材の厚さ寸法より離間しており、
前記リング部材は、板材を折り曲げて形成されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、セラミックス製のベースをロウ付けした際に、溶接の悪影響を抑制できる圧力検出ユニット及びこれを用いた圧力センサを提供することができる。

図１は、第１の実施形態による圧力検出ユニットの上面図である。図２は、図１の構成におけるＡ−Ａ線における断面を側面視した図である。図３は、ベースとリング部材と受け部材の一部を拡大して示す図である。図４は、第１の実施形態による圧力検出ユニット１００を取り付けた圧力センサの縦断面図である。図５は、第２の実施形態による圧力検出ユニット１００を取り付けた圧力センサの縦断面図である。図６は、ベースとリング部材と受け部材の一部を拡大して示す図である。図７は、第３の実施形態による圧力検出ユニット１００を取り付けた圧力センサの縦断面図である。図８は、ベースとリング部材と受け部材の一部を拡大して示す図である。図９は、第４の実施形態による圧力検出ユニット１００を取り付けた圧力センサの縦断面図である。図１０は、ベースとリング部材と受け部材の一部を拡大して示す図である。図１１は、第５の実施形態による圧力検出ユニット１００を取り付けた圧力センサの縦断面図である。図１２は、ベースとリング部材と受け部材の一部を拡大して示す図である。図１３は、第６の実施形態による圧力検出ユニット１００を取り付けた圧力センサの縦断面図である。図１４は、ベースとリング部材と受け部材の一部を拡大して示す図である。図１５は、第７の実施形態による圧力検出ユニット１００を取り付けた圧力センサの縦断面図である。図１６は、ベースとリング部材と受け部材の一部を拡大して示す図である。図１７は、第８の実施形態による圧力検出ユニット１００を取り付けた圧力センサの縦断面図である。図１８は、ベースとリング部材と受け部材の一部を拡大して示す図である。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる圧力検出ユニットの上面図を示し、図２は、図１の構成においてＡ−Ａ線における断面を側面視したものを示している。

図３は、ベースとリング部材と受け部材の一部を拡大して示す図であり、ハッチングは省略している。

図１、２に示すように、圧力検出ユニット１００は、セラミックスからなるベース１１０と、当該ベース１１０に対向する受け部材１２０と、ベース１１０及び受け部材１２０の間に挟まれたダイアフラム１３０と、リング部材１４０とを含む。

ベース１１０は、円盤状の本体１１１と、本体１１１の外縁全周にて軸方向に環状に突出した突出部１１２とを備えている。すなわちベース１１０は、後述する受圧空間Ｓ１が形成されるように、図２で下面中央部が凹むような形状とされている。

ベース１１０を構成するセラミックス材料としては、例えば、アルミナやアルミナジルコニア等を用いることができる。

ベース１１０の内側部１１０ａとダイアフラム１３０との間には、密閉された受圧空間Ｓ１が形成され、ここにオイル等の絶縁性の液状媒質が充填される。また、突出部１１２の内側における本体１１１の受圧空間Ｓ１側の中央部には、後述する半導体型圧力検出装置１５０が取り付けられている。

図１に示すように、ベース１１０における上記半導体型圧力検出装置１５０の周囲位置には、３本の端子ピン１６０、１６２、１６４が挿入される３つの貫通穴１１６が形成されている。

３本の端子ピン１６０、１６２、１６４は、それぞれベース１１０に設けた貫通穴１１６に挿通されることでベース１１０を貫通するとともに、その下端が上記半導体型圧力検出装置１５０と電気的に接続される。

受け部材１２０は、例えばステンレス鋼板等の金属材料から環状に形成されている。受け部材１２０の上面には、後述するようにして、ダイアフラム１３０が接合されている。

ダイアフラム１３０は、例えばステンレス鋼等の金属材料からなる円板状の薄板部材である。また、リング部材１４０は、ステンレス鋼等の金属材料からなる環状に形成された部材である。

アルミニウム製の保持部材１８０は、中空の大円筒部１８１と、段付きフランジ部１８２と、小円柱部１８３とを直列に連結した構成を有する。大円筒部１８１の上端には、薄肉部１８７が形成されている。保持部材１８０は、圧力検出ユニット１００とは別部品とするが、圧力検出ユニット１００の一部としてもよい。

大円筒部１８１内において、段付きフランジ部１８２の上面中央に凹部１８４が形成され、その中央には連通孔１８５が形成されている。連通孔１８５は小円柱部１８３内を通過して、その下端で開口している。凹部１８４の周囲には、周溝１８６が形成され、その内部にＯ−リングＯＲ１が配置されている。このような構造により、保持部材１８０とダイアフラム１３０との間には、検出対象である流体が流入する加圧空間Ｓ２が形成される。

半導体型圧力検出装置１５０は、ベース１１０の中央部に接着等によりダイボンディングされる。半導体型圧力検出装置１５０は、ガラス製の支持基板１５２とそれに接合された圧力検出素子（半導体チップ）１５４とからなる。

圧力検出素子１５４は、図示を省略するが、表面に例えば８つのボンディングパッド（電極）を備えている。そのうち３つのボンディングパッドは、出力信号用の電源入力パッド、アースパッド及び信号出力用パッドであり、残る５つは信号調整用パッドである。

＜圧力検出ユニット１００の組立工程＞
圧力検出ユニット１００を組み立てる工程を、以下に説明する。まずベース１１０に形成された貫通穴１１６に、アース用の端子ピン１６０、電源入力用の端子ピン１６２及び信号出力用の端子ピン１６４をそれぞれ挿通し、３本の端子ピン１６０、１６２、１６４と、ベース１１０とをロウ付けすることにより接合固定する。

具体的には、ベース１１０に形成された貫通穴１１６と端子ピン１６０、１６２、１６４との間に、それぞれ銀ロウ等のロウ材を介在させた状態で所定の温度に加熱することにより、ベース１１０のセラミックスと端子ピン１６０、１６２、１６４の金属との間にロウ付け部を形成する。

このとき、ロウ付け作業を行う前に、ベース１１０の上記ロウ材と接触する面に予めメタライズ層（例えばＭｏ−Ｍｎ層等又はタングステン層を主成分とする）を形成しておくことにより、セラミックス材料とロウ材との濡れ性を高めることができる。

続いて、リング部材１４０の上面１４８に、ベース１１０の突出部１１２をロウ付けによって接合する。具体的には、ベース１１０とリング部材１４０との間に、例えば銀ロウ等のロウ材を介在させた状態で所定の温度に加熱することにより、ベース１１０のセラミックス材料とリング部材１４０の金属材料との間に全周でロウ付け部Ｂを形成する。

このとき、ロウ付け作業を行う前に、ベース１１０のロウ材と接触する面に予めメタライズ層（例えばＭｏ−Ｍｎ層等又はタングステン層を主成分とする）を形成しておくことにより、セラミックス材料とロウ材との濡れ性を高めることができる。

続いて、ベース１１０の中央部に、半導体型圧力検出装置１５０をダイボンディングする。その後、半導体型圧力検出装置１５０のアースパッド、電源入力パッド及び信号出力用パッドと、３本の端子ピン１６０、１６２、１６４の一端とを、それぞれボンディングワイヤ１６６を介して電気的に接続する。

更に、ベース１１０内に露出した半導体型圧力検出装置１５０の圧力検出素子１５４における上述した８つのパッドに、それぞれ通電用のプローブを接触させ、圧力検出素子１５４の温度補正作業（トリミング作業）を行う。

ここでは、基準となる温度（例えば室温）下で圧力検出素子１５４に荷重（圧力）を負荷した状態で、信号出力用パッドあるいは調整用パッドから出力される出力値を読み取り、所定の圧力と出力との相関を取得して補正係数（補正関数）を設定する。

最後に、受け部材１２０とリング部材１４０との間にダイアフラム１３０を挟み込み、ベース１１０とダイアフラム１３０との間に形成される受圧空間Ｓ１に液状媒質を充填した状態で、受け部材１２０とリング部材１４０との重ね合わせ部の外縁に、外周方向からレーザー光を照射して相対的に回転させ、連続的に周溶接（Ｗ）して一体化する。これにより、受け部材１２０とダイアフラム１３０とリング部材１４０とが一体化されて受圧構造体を構成する。

尚、周溶接の手法として、レーザー光や電子ビームを照射するレーザー溶接に限られず、アークを用いるアーク溶接等の溶融溶接、あるいはシーム溶接等の抵抗溶接を適用することが可能であるが、溶接によるひずみの低減等を考慮すれば、入熱の小さいレーザー溶接や電子ビーム溶接等を適用することが好ましい。

図３から明らかなように、溶接部Ｗは、リング部材１４０とベース１１０の突出部１１２とのロウ付け部Ｂに対して圧力検出ユニット１００（すなわちリング部材１４０）の軸線Ｘに直交する方向に偏位しており、すなわち溶接部Ｗとロウ付け部Ｂとは軸線Ｘに直交する方向に互いにずれている。言い換えると、ロウ付け部Ｂは、リング部材１４０の軸線方向から見て、溶接部Ｗと重ならないように設けられている。また、ベース１１０とリング部材１４０とのロウ付け部Ｂは、受け部材１２０とリング部材１４０との溶接部Ｗから、リング部材１４０の厚さ寸法より離間している。溶接部Ｗをロウ付け部Ｂから遠ざけることで、溶接時の熱の影響がロウ付け部Ｂに及ぶことを極力抑制できる。

図２に一点鎖線で示す流体流入管３０は、例えば銅合金やアルミ合金等の金属材料からなる管状部材であって、保持部材１８０の小円柱部１８３の外周に螺合して接合され、更にＯ−リングＯＲ２によりその上端と保持部材１８０とが密封的に連結される。

＜圧力センサ＞
図４は、第１の実施形態による圧力検出ユニット１００を取り付けた圧力センサの縦断面図である。

図４に示すように、圧力センサ１は、図１、２で例示した本実施形態による圧力検出ユニット１００と、上記圧力検出ユニット１００から突出する３本の端子ピン（１６０のみ図示）の一端が取り付けられるフレキシブルプリント基板２０と、フレキシブルプリント基板２０に取り付けられるコネクタピン２２と、コネクタピン２２をインサート成形してなる樹脂製の雄コネクタ（コネクタ部材）１９０と、保持部材１８０とを含む。不図示の雌コネクタを雄コネクタ１９０に嵌合させることで、圧力検出ユニット１００で検出した信号を、コネクタピン２２を介して外部に出力できるようになっている。

雄コネクタ１９０は、下部中空筒部１９１と、上部中空筒部１９２とを有し、下部中空筒部１９１の下面にフレキシブルプリント基板２０の一端が取り付けられている。フレキシブルプリント基板２０の他端は、圧力検出ユニット１００の３本の端子ピン（１６０，１６２のみ図示）と電気的に接続されている。

＜圧力センサの組立工程＞
図４を参照して、圧力センサ１の組み立て工程を説明する。圧力センサ１を組み立てる際には、まず圧力検出ユニット１００のベース１１０から突出する３本の端子ピンの一端を、雄コネクタ１９０に取り付けられたフレキシブルプリント基板２０の各配線に、はんだ付け等で電気的に接続する。

続いて、雄コネクタ１９０を上方から圧力検出ユニット１００に接近させ、下部中空筒部１９１の下面をベース１１０の上面に突き当てる。

次いで、周溝１８６にＯ−リングＯＲ１を配置した保持部材１８０を下方から相対的に接近させ、Ｏ−リングＯＲ１を受け部材１２０の下面に突き当てる。かかる状態を維持しつつ、大円筒部１８１の上端の薄肉部１８７を全周で（又は６か所等間隔に）内側にカシメて塑性変形させ、それによりカシメ部ＣＫを形成して雄コネクタ１９０の下部中空筒部１９１の上端近傍に固定する。これにより、圧力検出ユニット１００が、保持部材１８０と雄コネクタ１９０とにより挟持されて保持される。ただし、大円筒部１８１とベース１１０との間には、径方向の隙間が存在する。

このように、保持部材１８０の上端をカシメるのみで、雄コネクタ１９０と結合できるため、製造設備が簡素化され、また工数低減を図れる。

このとき、Ｏ−リングＯＲ１を介して保持部材１８０と受け部材１２０とが全周で当接し、加圧空間Ｓ２からの液漏れを防止するようになっている。

圧力センサ１において、流体流入管３０（図２参照）を介して導入される圧力検出対象の流体は、圧力検出ユニット１００の加圧空間Ｓ２に入り、その圧力でダイアフラム１３０を変形させる。

ダイアフラム１３０が変形すると、受圧空間Ｓ１内の液状媒質が加圧され、ダイアフラム１３０を変形させた圧力が半導体型圧力検出装置１５０の圧力検出素子１５４に伝達される。

圧力検出素子１５４は、上記伝達された圧力の変動を検知して電気信号に変換し、信号出力用の端子ピン１６４を介して電気信号をフレキシブルプリント基板２０に出力する。

そして、上記電気信号はコネクタピン２２及び不図示の雌コネクタを介して、外部の機器に出力される。

これらの構成を備えることにより、本発明の一実施例による圧力検出ユニット１００及びこれを適用した圧力センサ１は、半導体型圧力検出装置１５０を取り付けるベース１１０を熱膨張係数の小さいセラミックス材料で形成したため、圧力検出ユニット１００の組立製造時や圧力センサ１の使用温度環境の変化等によりベース１１０が膨張あるいは収縮することを抑制できる。

また、ベース１１０を熱膨張係数の小さいセラミックス材料で形成したことにより、従来の金属材料でベースを形成したものに比べて、高温あるいは低温の厳しい使用環境に晒された場合であってもベース１１０の形状や寸法の変動が小さくなるため、半導体型圧力検出装置１５０の温度環境による検出精度の低下を抑制することができる。

そして、ベース１１０をセラミックス材料で形成したことにより、従来型の圧力検出ユニットでベースに端子ピンを埋め込む際に用いられたガラス製のハーメチックシールをロウ付け部で代替できるため、脆弱なハーメチックシール部が破損して受圧空間に封入した液状媒質がリークすることを防止できる。

さらに、本発明の一実施例による圧力検出ユニット１００及びこれを適用した圧力センサ１は、予め受け部材１２０とリング部材１４０との間にダイアフラム１３０を挟んで一体化した受圧構造体を形成し、当該受圧構造体のリング部材１４０にベース１１０を接合する構造としたため、薄板で比較的弱いダイアフラム１３０を受け部材１２０及びリング部材１４０で補強することができる。

＜第２の実施形態＞
図５は、第２の実施形態にかかる圧力検出ユニットを用いた圧力センサ１の断面図である。図６は、第２の実施形態にかかる圧力検出ユニットの図３と同様な断面図である。上記実施の形態に対して、異なる部分について説明する。

本実施の形態においては、リング部材と受け部材の形状が異なる。より具体的に、リング部材１４０Ａは、ＳＵＳ等の板材をプレスすることで形成され、環状部１４１と、環状部１４１の外周から直角に折り曲げられ軸方向上方に延在する円筒部１４２とを有する。

一方、受け部材１２０Ａも、ＳＵＳ等の板材をプレスで折り曲げて形成され、径方向に延在する受け部環状部１２１と、受け部環状部１２１の外周から直角に折り曲げられ軸方向上方に延在する受け部円筒部(筒状部ともいう)１２２とを有する。受け部環状部１２１の上面は環状部１４１の下面と密着している。又、受け部円筒部１２２の内周面と円筒部１４２の外周面とが密着し、且つそれらの上端は面一となっている。

図６に示すように、ベース１１０の突出部１１２の下面と、リング部材１４０Ａの環状部１４１の上面とが、ロウ付け（Ｂ）される。また、受け部円筒部１２２と円筒部１４２の上端の重ね合わせ部が、溶接（Ｗ）される。それ以外の構成は上述した実施の形態と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態によれば、溶接部Ｗが、リング部材１４０とベース１１０の突出部１１２とのロウ付け部Ｂに対して圧力検出ユニット１００（すなわちリング部材１４０）の軸線Ｘに直交する方向に偏位しており、また、受け部円筒部１２２と円筒部１４２の上端の重ね合わせ部に形成されている。したがって、上述した実施の形態に対し、更に溶接部Ｗをロウ付け部Ｂから遠ざけることで、溶接時の熱の影響がロウ付け部Ｂに及ぶことを抑制できる。

＜第３の実施形態＞
図７は、第３の実施形態にかかる圧力検出ユニットを用いた圧力センサ１の断面図である。図８は、第３の実施形態にかかる圧力検出ユニットの図３と同様な断面図である。上記実施の形態に対して、異なる部分について説明する。

本実施の形態においては、リング部材と受け部材の形状が異なる。より具体的に、リング部材１４０Ｂは、ＳＵＳ等の板材をプレスすることで形成され、環状部１４１と、環状部１４１の外周から直角に折り曲げられ軸方向下方に延在する円筒部１４２とを有する。

一方、受け部材１２０Ｂも、ＳＵＳ等の板材をプレスで折り曲げて形成され、径方向に延在する受け部環状部１２１と、受け部環状部１２１の外周から直角に折り曲げられ軸方向下方に延在する受け部円筒部１２２とを有する。受け部環状部１２１の上面は環状部１４１の下面と密着している。又、受け部円筒部１２２の外周面と円筒部１４２の内周面とが密着し、且つそれらの下端は面一となっている。

図８に示すように、ベース１１０の突出部１１２の下面と、リング部材１４０Ｂの環状部１４１の上面とが、ロウ付け（Ｂ）される。また、受け部円筒部１２２と円筒部１４２の下端の重ね合わせ部が、溶接（Ｗ）される。それ以外の構成は上述した実施の形態と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態によれば、受け部円筒部１２２と円筒部１４２とを比較的長く確保することで、受け部円筒部１２２と円筒部１４２の下端の重ね合わせ部に形成された溶接部Ｗが、ロウ付け部Ｂから遠ざかるため、溶接時の熱の影響がロウ付け部Ｂに及ぶことを抑制できる。また、本実施形態によれば、リング部材１４０Ｂと受け部材１２０Ｂの外径を抑えることができ、径方向の小型化を図れる。

＜第４の実施形態＞
図９は、第４の実施形態にかかる圧力検出ユニットを用いた圧力センサ１の断面図である。図１０は、第４の実施形態にかかる圧力検出ユニットの図３と同様な断面図である。上記実施の形態に対して、異なる部分について説明する。

本実施の形態においては、リング部材の形状が異なる。より具体的に、リング部材１４０Ｃは、ＳＵＳ等の板材をプレスすることで形成され、環状部１４１と、環状部１４１の内周から直角に折り曲げられ軸方向下方に延在する円筒部１４２とを有する。円筒部１４２は、下方に向かってテーパ―状に広がる形状で、下端が水平に延在するフランジ部１４３となっている。

一方、受け部材１２０Ｃは、第１の実施の形態と同様なＳＵＳ等の環状の板材である。受け部材１２０Ｃの上面はフランジ部１４３の下面と密着している。なお、ベース１１０は突出部を有さず、その下面は圧力検出装置１５０の近傍を除き面一となっている。

図１０に示すように、ベース１１０の外周下面と、リング部材１４０Ｃの環状部１４１の上面とが、ロウ付け（Ｂ）される。また、受け部材１２０Ｃとフランジ部１４３の外周端の重ね合わせ部が、溶接（Ｗ）される。それ以外の構成は上述した実施の形態と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態によれば、円筒部１４２を比較的長く確保することで、受け部材１２０Ｃとフランジ部１４３の外周端の重ね合わせ部に形成された溶接部Ｗが、ロウ付け部Ｂから遠ざかるため、溶接時の熱の影響がロウ付け部Ｂに及ぶことを抑制できる。また、本実施形態によれば、リング部材１４０Ｃと受け部材１２０Ｃの外径を抑えることができ、径方向の小型化を図れる。

＜第５の実施形態＞
図１１は、第５の実施形態にかかる圧力検出ユニットを用いた圧力センサ１の断面図である。図１２は、第５の実施形態にかかる圧力検出ユニットの図３と同様な断面図である。上記実施の形態に対して、異なる部分について説明する。

本実施の形態においては、ベースとリング部材と受け部材の形状が異なる。より具体的に、ベース１１０は、上面外周に上面段部１１３を形成している。また、リング部材１４０Ｄは、ＳＵＳ等の板材をプレスすることで形成され、環状部１４１と、環状部１４１の外周から直角に折り曲げられ軸方向下方に延在する円筒部１４２とを有する。円筒部１４２は、下端に水平に延在するフランジ部１４３を形成している。

一方、受け部材１２０Ｄは、幅のあるＳＵＳ等の環状の板材である。受け部材１２０Ｄの上面はフランジ部１４３の下面と密着している。

図１２に示すように、ベース１１０の上面段部１１３と、リング部材１４０Ｄの環状部１４１とが、ロウ付け（Ｂ）される。また、受け部材１２０Ｄとフランジ部１４３の外周端の重ね合わせ部が、溶接（Ｗ）される。それ以外の構成は上述した実施の形態と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態によれば、円筒部１４２を比較的長く確保することで、受け部材１２０Ｄとフランジ部１４３の外周端の重ね合わせ部に形成された溶接部Ｗが、ロウ付け部Ｂから遠ざかる。また、溶接部Ｗが、リング部材１４０Ｄとベース１１０のロウ付け部Ｂに対して圧力検出ユニット１００（すなわちリング部材１４０）の軸線Ｘに直交する方向に偏位しているため、溶接時の熱の影響がロウ付け部Ｂに及ぶことを抑制できる。

＜第６の実施形態＞
図１３は、第６の実施形態にかかる圧力検出ユニットを用いた圧力センサ１の断面図である。図１４は、第６の実施形態にかかる圧力検出ユニットの図３と同様な断面図である。上記実施の形態に対して、異なる部分について説明する。

本実施の形態においては、ベースとリング部材の形状が異なる。より具体的に、ベース１１０は、外周下部に外周段部１１４を形成している。また、リング部材１４０Ｅは、ＳＵＳ等の板材をプレスすることで形成され、環状部１４１と、環状部１４１の外周から直角に折り曲げられ軸方向上方に延在する円筒部１４２とを有する。

一方、受け部材１２０Ｅは、第１の実施の形態と同様にＳＵＳ等の環状の板材である。受け部材１２０Ｅの上面は環状部１４１の下面と密着している。

図１４に示すように、ベース１１０の外周段部１１４と、リング部材１４０Ｅの円筒部１４２の上端とが、ロウ付け（Ｂ）される。また、受け部材１２０Ｅと環状部１４１の外周端の重ね合わせ部が、溶接（Ｗ）される。それ以外の構成は上述した実施の形態と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態によれば、円筒部１４２を比較的長く確保することで、受け部材１２０Ｅと環状部１４１の外周端の重ね合わせ部に形成された溶接部Ｗが、ロウ付け部Ｂから遠ざかる。また、溶接部Ｗが、リング部材１４０Ｅとベース１１０のロウ付け部Ｂに対して圧力検出ユニット１００（すなわちリング部材１４０）の軸線Ｘに直交する方向内方に偏位しているため、溶接時の熱の影響がロウ付け部Ｂに及ぶことを抑制できる。更に、本実施形態によれば、リング部材１４０Ｅと受け部材１２０Ｅの外径を抑えることができ、径方向の小型化を図れる。

＜第７の実施形態＞
図１５は、第７の実施形態にかかる圧力検出ユニットを用いた圧力センサ１の断面図である。図１６は、第７の実施形態にかかる圧力検出ユニットの図３と同様な断面図である。上記実施の形態に対して、異なる部分について説明する。

本実施の形態においては、ベース１１０の形状を第２の実施形態と同様なものとし、リング部材１４０Ｅと受け部材１２０Ｅは第６の実施形態と同様なものとしている。図１４に示すように、ベース１１０の外周と、リング部材１４０Ｅの円筒部１４２の上端内周とが、ロウ付け（Ｂ）される。また、受け部材１２０Ｅと環状部１４１の外周端の重ね合わせ部が、溶接（Ｗ）される。それ以外の構成は上述した実施の形態と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。

＜第８の実施形態＞
図１７は、第８の実施形態にかかる圧力検出ユニットを用いた圧力センサ１の断面図である。図１８は、第８の実施形態にかかる圧力検出ユニットの図３と同様な断面図である。上記実施の形態に対して、異なる部分について説明する。

本実施の形態においては、ベースとリング部材の形状が異なる。より具体的に、ベース１１０は、外周下部にテーパー部１１５を形成している。また、リング部材１４０Ｆは、ＳＵＳ等の板材をプレスすることで形成され、環状部１４１と、環状部１４１の内周から折り曲げられ軸方向上方に延在する円筒部１４２とを有する。円筒部１４２は、テーパー部１１５に対応して、上方に向かって開いた円錐台形状を有する。

一方、受け部材１２０Ｆは、第１の実施の形態と同様なＳＵＳ等の環状の板材である。受け部材１２０Ｆの上面は環状部１４１の下面と密着している。

図１４に示すように、ベース１１０のテーパー部１１５の外周と、リング部材１４０Ｆの円筒部１４２の内周とが、ロウ付け（Ｂ）される。また、受け部材１２０Ｆと環状部１４１の外周端の重ね合わせ部が、溶接（Ｗ）される。それ以外の構成は上述した実施の形態と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態によれば、円筒部１４２を比較的長く確保することで、受け部材１２０Ｅと環状部１４１の外周端の重ね合わせ部に形成された溶接部Ｗが、ロウ付け部Ｂから遠ざかる。また、本実施形態によれば、リング部材１４０Ｆと受け部材１２０Ｆの外径を抑えることができ、径方向の小型化を図れる。

なお、本発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、種々の改変を施すことができる。

１圧力センサ
２０フレキシブルプリント基板
２２コネクタピン
１００圧力検出ユニット
１１０ベース
１２０、１２０Ａ〜１２０Ｆ受け部材
１３０ダイアフラム
１４０、１４０Ａ〜１４０Ｆリング部材
１５０半導体型圧力検出装置
１５２支持基板
１５４圧力検出素子
１６０アース用の端子ピン
１６２電源入力用の端子ピン
１６４信号出力用の端子ピン
１６６ボンディングワイヤ
１８０保持部材
１９０雄コネクタ

Claims

セラミックス製のベースと、
前記ベースとロウ付けにより接合された金属製のリング部材と、
前記リング部材と溶接により接合された金属製の受け部材と、
前記リング部材と前記受け部材との間に挟まれたダイアフラムと、
前記ベースと前記ダイアフラムとの間に形成された受圧空間内において、前記ベースに取り付けられた圧力検出装置と、を有し、
前記ベースと前記リング部材とのロウ付け部は、前記受け部材と前記リング部材との溶接部から、前記リング部材の厚さ寸法より離間しており、
前記ロウ付け部は、前記リング部材の軸線方向から見て、前記溶接部と、重ならないように設けられている、
ことを特徴とする圧力検出ユニット。
セラミックス製のベースと、
前記ベースとロウ付けにより接合された金属製のリング部材と、
前記リング部材と溶接により接合された金属製の受け部材と、
前記リング部材と前記受け部材との間に挟まれたダイアフラムと、
前記ベースと前記ダイアフラムとの間に形成された受圧空間内において、前記ベースに取り付けられた圧力検出装置と、を有し、
前記ベースと前記リング部材とのロウ付け部は、前記受け部材と前記リング部材との溶接部から、前記リング部材の厚さ寸法より離間しており、
前記リング部材は、環状部と、前記環状部の軸方向に延在する筒状部とを備え、前記ベースと前記環状部とがロウ付けされ、前記受け部材と前記筒状部とが溶接される、
ことを特徴とする圧力検出ユニット。
セラミックス製のベースと、
前記ベースとロウ付けにより接合された金属製のリング部材と、
前記リング部材と溶接により接合された金属製の受け部材と、
前記リング部材と前記受け部材との間に挟まれたダイアフラムと、
前記ベースと前記ダイアフラムとの間に形成された受圧空間内において、前記ベースに取り付けられた圧力検出装置と、を有し、
前記ベースと前記リング部材とのロウ付け部は、前記受け部材と前記リング部材との溶接部から、前記リング部材の厚さ寸法より離間しており、
前記リング部材は、板材を折り曲げて形成されている、
ことを特徴とする圧力検出ユニット。
前記リング部材と前記受け部材との溶接はレーザー溶接である、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧力検出ユニット。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧力検出ユニットと、カシメ部材と、コネクタ部材とからなり、
前記カシメ部材は、前記圧力検出ユニットを保持しつつ、前記コネクタ部材が前記ベースに当接した状態で、前記コネクタ部材に対してカシメられている、
ことを特徴とする圧力センサ。