JPH0749282A - 圧力センサのオイルシール構造 - Google Patents

圧力センサのオイルシール構造

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JPH0749282A
JPH0749282A JP5210889A JP21088993A JPH0749282A JP H0749282 A JPH0749282 A JP H0749282A JP 5210889 A JP5210889 A JP 5210889A JP 21088993 A JP21088993 A JP 21088993A JP H0749282 A JPH0749282 A JP H0749282A
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JP
Japan
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pressure
ring
oil seal
sensing module
pressure sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP5210889A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kobayashi
博 小林
Takehiko Hidaka
毅彦 日高
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Oリングの耐久性を向上し、かつバックアッ
プリング不要の圧力センサのオイルシール構造とする。 【構成】 圧力センサ1はダイヤフラム6の変形により
圧力を計測する圧力感知モジュール15を有する。圧力
感知モジュールの受圧面13と反対の面の周辺部にOリ
ング5が配置される。受圧面13とOリング5との間に
は圧力感知モジュールの周囲とハウジング2との間の狭
小隙間である境界面18が介在するので、Oリング5に
おける圧力変化は緩慢で低いから、Oリングの耐久性が
向上すると共に、Oリングのつぶれを防止するためのバ
ックアップリングを必要としない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高温、高荷重で使用さ
れる圧力センサの、より適切なオイルシール構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の圧力センサのオイルシールの第1
の構造としては、例えば特開平3−67141号公報に
開示されたものが知られている。図3によって構成を説
明すると、圧力センサ51には、ハウジング52が設け
られ、このハウジング52の内孔52aの内孔底面52
bの中心から下端に向けて圧力導入孔3が設けられてい
る。また、上記内孔底面52b上の内孔52a内には、
セラミックス材のダイヤフラム6とセラミックス材のサ
ブストレート板7とから構成された圧力感知モジュール
15が挿入されている。そして、ダイヤフラム6とサブ
ストレート板7はそれぞれの対向する面上に電導体コー
ティングが着けられ、縁をガラス層によって間隙を形成
して接着することにより、キャパシタを構成している。
【0003】上記内孔52aの上部は内径が拡大されて
いて段付きになっている。この段付き部まで金属製の支
持リング58を入れて圧力感知モジュール15を固定す
るようになっている。また、上記内孔底面52bの外周
部に設けられたシール溝にはオイルシール部材としての
Oリング55とバックアップリング54が装着されてい
る。
【0004】さらに、圧力感知モジュール15の静電容
量の変化を圧力に応じたアナログ出力に変換する電子回
路9がサブストレート板7上に接触して設けられてい
る。また、上記電子回路9はプラスチック材の電気コネ
クタハウジング11に囲まれている。この電気コネクタ
ハウジング11にはフランジ16が設けられているの
で、支持リング58をハウジング52上縁を縁曲げして
固定するときに同時に固定される。また外部シール10
は、汚染物が支持リング58と電気コネクタハウジング
11の間から電子回路9へ入るのを防止している。それ
から、電子回路9と接続されて出力を外部へ送出するた
めに、電気コネクタハウジング11上部内孔内の外へ延
在された端子12が設けられている。
【0005】なお、ハウジング52の上縁を縁曲げする
と、支持リング58の下端が内孔52aの段付部に当接
されるので、Oリング55とバックアップリング54と
は適宜に押圧されて固定されると共に内孔底面52bと
ダイヤフラム6との間に圧力キャビティ17という空間
ができるように圧力感知モジュール15が固定される。
上記圧力キャビティ17に接するダイヤフラム6の下面
が受圧面13になってている。さらに、ハウジング52
の内孔52aと圧力感知モジュール15との間にはの境
界面18が形成されている。
【0006】上記の構成によりその作用を説明すれば、
圧力媒体は圧力導入孔3を介して圧力キャビティ17に
導かれる。圧力が印加されると、受圧面13に対して上
向きの力が働き、ダイヤフラム6が変形して対向するサ
ブストレート板7との間に形成された電極間の距離を変
化させ、その静電容量の変化を電子回路9で圧力に対応
した電圧値に変換、増幅して端子12より出力する。こ
のときOリング55とバックアップリング54は圧力キ
ャビティ17からの圧力で強く外周方向へ押圧され、大
きくつぶされて、圧力媒体が圧力感知モジュール15と
内孔52aとの間に狭小な隙間として存在する境界面1
8を経由して電子回路9側に洩洩して来ないようにおさ
えられる。また、バックアップリング54にはOリング
55が境界面18にはみ出してかじられないようにOリ
ング55より硬い材質、例えばテフロン材などが用いら
れている。
【0007】従来のこの種構造の第2としては、このほ
かさらに実開平4−15033号公報に開示されている
ようなものもある。図4に示されるこの圧力センサ81
は、前述の圧力センサ51におけるキャパシタ式の圧力
感知モジュール15の代わりに、金属ダイヤフラム36
と歪ゲージ37とで構成される歪ゲージ式の圧力感知モ
ジュール45を用いている。金属ダイヤフラム36は押
さえリング88a〜88cを介して電子回路9の支持板
89により押さえられ、支持板89はさらに押さえリン
グ88dを介して電気コネクタハウジング11のフラン
ジ16により固定されている。
【0008】同種機能部分には前述と同じ符号を用いて
説明すると、金属ダイヤフラム36の受圧面13の反対
の面には歪ゲージ37によりブリッジ回路が形成されて
おり、導電性ワイヤ37aで電子回路9に接続されてい
る。電子回路9の出力は端子12から外部に出力され
る。なお、電子回路9を外部汚染物から保護するため、
外部シール10のかわりに、電気コネクタハウジング1
1のフランジ16外周部にシールリング10’が設けら
れている。
【0009】受圧面13に所定の圧力が印加されると、
金属ダイヤフラム36が歪み、ブリッジ回路の歪ゲージ
37の抵抗値変化が電子回路9で電圧に変換され出力さ
れる。このとき、圧力キャビティ17に充満している圧
力媒体が金属ダイヤフラム36とハウジング52との境
界面18から歪ゲージ37、電子回路9側へ侵入しない
ように、Oリング55とバックアップリング54が大き
くつぶされながら阻止するようになっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来構造における圧力センサ51、81にあっては、オ
イルシール部材、即ちOリング55とバックアップリン
グ54が圧力導入孔3側に設置された構造となっている
ため、外部から圧力センサ51、81に加わる負荷と同
一の負荷が絶えず上記オイルシール部材に加わってい
る。例えば、自動車で用いられるブレーキ液圧センサの
場合には、オイルシール部材が絶えずあるいは繰返し例
えば120°C、200Kgf/cm2 などの高温、高
圧にさらされる。このような環境では、オイルシール部
材が大きな弾性変形を繰り返すので、オイルシール部材
が劣化し耐久性が低下するという問題がある。
【0011】また、高温、高圧が繰り返されると、前述
のようにOリング55がハウジング52の内孔52aと
圧力感知モジュール15、45との間の境界面18に押
し込まれたり、挟まれたりするカジリ現象が発生するの
で、オイルシール部材にはOリング55より硬い材質、
例えばテフロン材のバックアップリング54を付加しな
ければならないという制約がある。したがって、本発明
は、上記従来の問題点に鑑み、オイルシール部材の耐久
性が向上し、かつOリングだけでも十分シール効果が得
られる圧力センサのオイルシール構造を提供することを
目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、ハウジング内に圧力感知モジュールを
収容し、該圧力感知モジュールの受圧面に圧力媒体を導
く圧力導入孔を備える圧力センサにおいて、前記圧力感
知モジュールの受圧面と反対の面の周辺部にオイルシー
ル部材を備えてなるものとした。
【0013】
【作用】圧力媒体が圧力感知モジュールの受圧面を押圧
すると変形あるいは歪が生じ、この変形量または歪み量
を計測することにより、圧力センサは受圧面における圧
力媒体の圧力を感知することができる。 このとき、オ
イルシール部材は圧力感知モジュールの受圧面と反対の
面の周辺部に設けられているので、圧力媒体は圧力感知
モジュールの外周面とハウジングの内孔面との間の挟小
な間隙である境界面を通してオイルシール部材に到達さ
れることになる。これにより、受圧面における圧力媒体
の圧力変動は激しくても、オイルシール部材における圧
力媒体の圧力変動は緩慢で僅少である。したがって、オ
イルシール部材の変形量が少ないから耐久性が向上す
る。また、オイルシール部材にかかる最高圧力も低くお
さえられるので、オイルシール部材はみ出し防止用のバ
ックアップリングの設置も省略できる。
【0014】
【実施例】図1は、本発明の第1の実施例を示す断面図
である。この実施例の圧力センサは、図3によって説明
した従来の第1の構造の圧力センサ51と類似の部品が
多いので、同一作動目的の類似形状部品は図1に同一符
号を付することにより詳細な説明は省略する。圧力セン
サ1には、ハウジング2が設けられ、このハウジング2
の内孔2aの内孔底面2bの中心から下端面に向けて圧
力導入孔3が設けられている。また、上記内孔底面2b
上には、セラミック材のダイヤフラム6とサブストレー
ト板7とから構成された圧力感知モジュール15が挿入
されている。なお、ハウジング2の内孔底面2bとダイ
ヤフラム6の下面の受圧油13との間には、圧力キャビ
ティ17が形成されている。ダイヤフラム6とサブスト
レート板7との間にはキャパシタが形成されている。
【0015】上記ハウジング2の上端には、圧力感知モ
ジュール15を内孔2a内に固定するために上蓋状の支
持リング8が設けられている。この支持リング8の下面
内周部にはシール溝が設けられていて、Oリング(オイ
ルシール部材)5が装着されている。さらに、圧力感知
モジュール15の静電容量の変化を計測して圧力をアナ
ログ量として検出するための電子回路9がサブストレー
ト板7上に接して設けられている。また、上記電子回路
9はプラスチック材の電気コネクタハウジング11に囲
まれて設けられている。 電気コネクタ11上部の内孔
内には端子12が突出して設けられ、電子回路9に接続
されている。そして、この電気コネクタハウジング11
はその下端のフランジ16において支持リング8の上縁
が縁曲げされることによって支持リング8に固定される
と共に、外部シール10を施して外からの汚染物の侵入
を防止している。なお、支持リング8は熔接部14でハ
ウジング2の上縁に固定されている。
【0016】上記の構成により、圧力媒体は圧力導入孔
3を介して圧力キャビティ17に導かれ、圧力の印加に
より受圧面13が押圧されて、ダイヤフラム6が上方に
撓んで変形する。これによりダイヤフラム6と対向する
サブストレート板7との間に形成されたキャパシタの静
電容量が変化する。この静電容量の変化が電子回路9で
圧力に対応した電圧値に変換、増幅されて端子12から
出力される。
【0017】この実施例は以上のように構成され、圧力
キャビティ17に高圧力が印加されても、Oリング5に
は狭小隙間である境界面18を通して緩和された低い圧
力が伝達されるので、Oリング5のつぶれ量が小さく耐
久性が向上するという効果がある。また同理由により、
内側に支持壁を設けたり、バックアップリングを設けた
りする必要がなく、構造が簡単になるという効果があ
る。さらに、圧力キャビティ17の圧力が下がるときに
も、境界面18で絞られているので、Oリング5を押す
圧力の降下は緩慢になるので、この点でもOリング5の
耐久性の向上効果を助長する。
【0018】次に図2は、本発明の第2の実施例を示
す。 この実施例における圧力センサ31は、前実施例
におけるキャパシタ式の圧力感知モジュール15の代り
に歪ゲージ式の圧力感知モジュール45を用いている。
同一作用目的の同一部品には、図2と同一符号を付する
ことにより、詳細な説明は省略する。金属ダイヤフラム
36には、下面の中央部に圧力キャビティ17が設けら
れていて、この圧力キャビティ17上部の受圧面13の
反対の面には歪ゲージ(歪検知部材)37によりブリッ
ジ回路が形成されており、上記金属ダイヤフラム36と
歪ゲージ37とで圧力感知モジュール45が構成されて
いる。
【0019】受圧面13に所定の圧力が印加されると、
金属ダイヤフラム36が歪み、ブリッジ回路の歪ゲージ
37の抵抗値の変化が、導電ワイヤ37aで接続された
電子回路9で電圧に変換され、その出力が端子12から
外部へ出力される。この構成によっても、前実施例と同
じく、Oリングの耐久性向上および構造簡単化の効果が
得られる。
【0020】なお、上記実施例では、圧力感知モジュー
ルとしてキャパシタ式、あるいは歪ゲージ式のものを用
いているが、これに限定されず、任意の圧力感知モジュ
ールを備える圧力センサに適用して、同じ効果を得るこ
とができる。
【0021】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、オイル
シール部材が圧力センサ内の圧力感知モジュールにおけ
る受圧面と反対の面に設けられているから、上記受圧面
との間に狭小隙間が介在されることになり、受圧面に導
かれた圧力媒体の圧力が急激に変化しても、オイルシー
ル部材における圧力変化は緩慢であると共に、圧力変化
量も小さい。従ってオイルシール部材の耐久性が向上す
るという効果がある。また、オイルシール部材における
圧力変化量が小さいということは、圧力の絶対値も高く
ならないから、オイルシール部材の形状を支える支持壁
やバックアップリングが不要となるので、圧力センサの
構造が簡単化されるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す軸方向断面図であ
る。
【図2】第2の実施例を示す軸方向断面図である。
【図3】従来例を示す軸方向断面図である。
【図4】他の従来例を示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
1、31 圧力センサ 2 ハウジング 3 圧力導入孔 5 Oリング(オイルシール部材) 6 ダイヤフラム 7 サブストレート板 8 支持リング 9 電子回路 10 外部シール 11 電気コネクタハウジング 12 端子 13 受圧面 15 圧力感知モジュール 17 圧力キャビティ 18 境界面 36 金属ダイヤフラム 37 歪ゲージ(歪検知部材) 37a 導電性ワイヤ 45 圧力感知モジュール 51、81 圧力センサ 52 ハウジング 54 バックアップリング 55 Oリング 58、88 支持リング

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジング内に圧力感知モジュールを収
    容し、該圧力感知モジュールの受圧面に圧力媒体を導く
    圧力導入孔を備える圧力センサにおいて、前記圧力感知
    モジュールの受圧面と反対の面の周辺部にオイルシール
    部材を備えてなることを特徴とする圧力センサのオイル
    シール構造。
  2. 【請求項2】 前記圧力感知モジュールは、セラミック
    材のダイヤフラムとセラミック材のサブストレート板と
    からなり、前記ダイヤフラムを前記受圧面とし、前記ダ
    イヤフラムとサブストレート板との間に設けた微少間隙
    の静電容量の変化に基づき圧力を計測するものであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の圧力センサのオイルシー
    ル構造。
  3. 【請求項3】 前記圧力感知モジュールは、金属よりな
    るダイヤフラムに歪検知部材を設けて構成され、該歪検
    知部材を設けた側と反対の面を前記受圧面とし、前記歪
    検知部材の抵抗変化に基づき圧力を計測するものである
    ことを特徴とする請求項1記載の圧力センサのオイルシ
    ール構造。
JP5210889A 1993-08-03 1993-08-03 圧力センサのオイルシール構造 Pending JPH0749282A (ja)

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JP5210889A JPH0749282A (ja) 1993-08-03 1993-08-03 圧力センサのオイルシール構造

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100359994B1 (ko) * 2000-11-22 2002-11-07 한국기계연구원 반도체장비용 오링의 내구성시험장치
DE10012169B4 (de) * 1999-03-12 2011-02-24 DENSO CORPORATION, Kariya-shi Druckerfassungsvorrichtung, Verfahren zu deren Herstellung und Gießvorrichtung
CN111465788A (zh) * 2017-12-27 2020-07-28 Nok株式会社 密封装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10012169B4 (de) * 1999-03-12 2011-02-24 DENSO CORPORATION, Kariya-shi Druckerfassungsvorrichtung, Verfahren zu deren Herstellung und Gießvorrichtung
KR100359994B1 (ko) * 2000-11-22 2002-11-07 한국기계연구원 반도체장비용 오링의 내구성시험장치
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Effective date: 20000411