JPH09184779A

JPH09184779A - 圧力センサ

Info

Publication number: JPH09184779A
Application number: JP34285895A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yajima; 孝志矢島; Norikimi Hori; 紀公堀; Masami Hori; 正美堀; Yutaka Kitagawa; 豊北川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 1997-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ユーザが接続部材を準備することなく、圧力
導入管と圧力供給管とを接続できる圧力センサをを提供
する。【解決手段】樹脂製の基台１と、測定対象である流体
が流入する流入孔２ａを有し基台１に固着された金属製
の圧力導入管２と、圧力導入管２の基端部端面２ｉに密
着固定されて流入孔２ａを遮蔽することによって圧力を
電気信号に変換する圧力センサチップ３と、圧力センサ
チップ３と電気的に接続して基台１に固着された端子１
１と、を有し、圧力導入管２の先端部２ｅに設けた接続
手段により接続され得る圧力供給管４から供給される流
体の圧力を測定する圧力センサにおいて、前記接続手段
がねじ部２ｆでもって形成された構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気等の流体の圧
力を測定する圧力センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の圧力センサとして、図４
に示す構成のものが存在する。このものは、樹脂製の基
台Ａと、測定対象である流体が流入する流入孔を有し基
台Ａに固着された金属製の圧力導入管Ｂと、圧力導入管
の基端部端面に密着固定されて流入孔を遮蔽することに
よって圧力を電気信号に変換する圧力センサチップと、
圧力センサチップと電気的に接続して基台に固着された
端子Ｃと、を有している。そして、圧力導入管Ｂの先端
部Ｂ１と接続される圧力供給管Ｄから供給される流体の
圧力を測定する。ただし、このものは、圧力導入管Ｂと
圧力供給管Ｄとを接続する接続手段が圧力導入管Ｂに設
けられていなかった。

【０００３】さらに詳しくは、接続手段は、圧力供給管
Ｄの内部に設けられて、圧力導入管Ｂの先端部Ｂ１の外
周面を外囲したＯリングＥと、そのＯリングＥを圧縮す
る止めねじＦとで形成されて、さらに、基台Ａを固定す
る押さえ板Ｇを必要としている。また、流体の圧力が低
いときは、圧力供給管Ｄとして可撓性のあるチューブ管
が先端部Ｂ１の外周面を外囲して装着され使用されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の圧力セ
ンサでは、接続手段が、圧力供給管Ｄの内部に設けられ
たＯリングＥと止めねじＦとで形成されてＯリングＥが
止めねじＦで圧縮されているから、圧力を測定する流体
がリークすることがなく、さらに押さえ板Ｇで基台Ａが
固定されているから、圧力供給管Ｄが圧力導入管Ｂの先
端部Ｂ１から外れることもない。

【０００５】しかしながら、上記したように、ユーザ
が、圧力導入管Ｂと圧力供給管Ｄとを接続し固定するた
めに必要な接続部材であるＯリングＥと止めねじＦとさ
らに押さえ板Ｇとを準備しなければならなかった。

【０００６】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、ユーザが接続部材を準備
することなく、圧力導入管と圧力供給管とを接続できる
圧力センサを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載のものは、樹脂製の基台と、測定
対象である流体が流入する流入孔を有し基台に固着され
た金属製の圧力導入管と、圧力導入管の基端部端面に密
着固定されて流入孔を遮蔽することによって圧力を電気
信号に変換する圧力センサチップと、圧力センサチップ
と電気的に接続して基台に固着された端子と、を有し、
圧力導入管の先端部に設けた接続手段により接続され得
る圧力供給管から供給される流体の圧力を測定する圧力
センサにおいて、前記接続手段がねじ部でもって形成さ
れた構成にしてある。

【０００８】請求項２記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記ねじ部が、前記流入孔の内周面に形成
された雌ねじである構成にしてある。

【０００９】請求項３記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記ねじ部が前記圧力導入管の外周面に設
けられたものであって、前記ねじ部の螺合によって、前
記圧力導入管と前記圧力供給管との間で圧縮挟持される
Ｏリングが設けられた構成にしてある。

【００１０】請求項４記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記基台は前記圧力導入管と一体成形され
たものであって、前記圧力導入管は、基端部で前記外周
面の直交方向へ突設したフランジ部が前記外周面側のコ
ーナー部にアール又は平坦状に面取りされた面取り部を
有して設けられた構成にしてある。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態を図１及び
図２に基づいて以下に説明する。１は基台で、絶縁性の
樹脂により、後述する圧力導入管２との一体成形でもっ
て成形され、一端部１ａが円筒状で一端部１ａから略直
角方向に伸長して収容空間１ｂを有した略四角形状の収
容部を設けて、両側方に端子１１を固着している。端子
１１は、基台１の内部に導出された内部端子１１ａと外
部に導出され折曲形成された外部端子１１ｂとを有して
いる。

【００１２】２は圧力導入管で、鋼又はステンレス等の
金属により、円筒状であり、測定対象である流体が流入
し外部に貫通した流入孔２ａを有し、基端部２ｂにフラ
ンジ部２ｃと、同心円状でフランジ部２ｃと接続した鍔
部２ｄと、先端部２ｅに雄ねじ２ｆとを設けている。フ
ランジ部２ｃが、外周面２ｇの直交方向へ基端部２ｂで
突設して外周面２ｇ側のコーナー部にてアール状に面取
りされた面取り部２ｈを有している。雄ねじ２ｆは、外
周面２ｇの先端部２ｅに形成されたねじ部である。

【００１３】３は圧力センサチップで、シリコン半導体
素子により、シリコンダイヤフラム３ａ上にピエゾ抵抗
を配することによって歪みゲージが形成されている。パ
イレックスガラスからなるガラス台座３ｂに搭載され、
軸孔３ｃを有したガラス台座３ｂが圧力導入管２の基端
部端面２ｉに密着固定されて、圧力導入管２の流入孔２
ａを遮蔽することによって、流体の圧力を電気信号に変
換する。また、ＡｕまたはＡｌの金属細線からなるワイ
ヤ３ｄのワイヤボンディングでもって内部端子１１ａと
接続されて、圧力導入管２との熱膨張率の差をガラス台
座３ｂでもって緩衝している。

【００１４】圧力供給管４は、鋼又はステンレス等の金
属により、円筒状であり、測定対象である流体を供給し
外部に貫通した供給孔４ａを有し、供給孔４ａの一端部
内周面に雌ねじ４ｂを形成している。Ｏリング５は、可
撓性材料により、断面略円形状でリング形状であり、圧
力導入管２の外周面２ｇを外囲して鍔部２ｄに当接して
いる。

【００１５】基台１は、圧力導入管２との一体成形でも
って成形され、図２に示すように、上型６１と下型６２
とを有する射出金型６でもって成形樹脂７が射出されて
成形される。

【００１６】射出金型６は、上型６１が略四角状の突出
部６１ａを有し、突出部６１ａを外囲して断面略コ字状
で四周辺が接続した樹脂充填部６１ｂを設けている。下
型６２が、段差を有する挿通穴を有し挿通穴に連通し四
周辺が接続した樹脂充填部６２ａを設けている。圧力導
入管２が下型６２の挿通穴に挿通され端子１１が下型６
２に装着された状態で、下型６２に上型６１を覆設し、
成形樹脂を射出する。射出された樹脂が、樹脂充填部６
１ｂ及び樹脂充填部６２ａにそれぞれ充填されて端子１
１を固着した基台１を形成する。

【００１７】このとき、フランジ部２ｃに設けられてア
ール状に面取りされた面取り部２ｈに、射出された成形
樹脂の圧力でもって、圧力導入管２の基端部端面２ｉが
上型６１の突出部６１ａに押圧される推力が作用して、
基端部端面２ｉと突出部６１ａとが密着する。したがっ
て、圧力導入管２の基端部端面２ｉへの成形樹脂のばり
の発生量が減少する。

【００１８】ここで、圧力導入管２の先端部２ｅに形成
されたねじ部である雄ねじ２ｆと圧力供給管４に設けた
雌ねじ４ｂとをねじ螺合すると、雄ねじ２ｆと雌ねじ４
ｂとでねじ螺合部２４を形成して、Ｏリング５が圧力導
入管２の鍔部２ｄと圧力供給管４の一端部４ｃとの間で
圧縮挟持された状態で、圧力導入管と圧力供給管とが接
続される。

【００１９】このものの動作を説明する。空気等の流体
は、圧力供給管４の供給孔４ａを経由して圧力導入管２
の流入孔２ａに導入され、このとき、Ｏリング５が圧縮
挟持されているので圧力導入管２の鍔部２ｄと圧力供給
管４の一端部４ｃに密着して、漏れることがない。さら
に、圧力センサチップ３に設けられたガラス台座３ｂ
が、圧力導入管２の流入孔２ａが遮蔽されるよう圧力導
入管２の基端部端面２ｉに密着固定されているから、漏
れることがない。

【００２０】流体の圧力が圧力センサチップ３に負荷さ
れると、圧力センサチップ２に形成されたシリコンダイ
ヤフラム３ａが、流体の圧力と大気圧との差に比例して
撓む。そして、シリコンダイヤフラム３ａ上に形成され
たピエゾ抵抗の抵抗値が撓みの大きさに比例して変化
し、この抵抗値を電気信号として端子１１に出力して、
流体の圧力を測定する。

【００２１】かかる第１実施形態の圧力センサにあって
は、上記したように、ねじ部が圧力導入管２の先端部２
ｅに形成された雄ねじ２ｆであるから、圧力供給管４に
設けられた雌ねじ４ｂとねじ螺合でもって圧力供給管４
と接続すれば、ユーザが接続部材を準備する必要があっ
た従来と異なって、接続部材を必要とすることなく圧力
供給管と接続できる。

【００２２】また、Ｏリング５が圧力導入管２と圧力供
給管４との間で圧縮挟持されて、圧力を測定する流体の
リークを防止して、測定の精度を向上することができ
る。

【００２３】また、基台１と圧力導入管２とを一体成形
するときに、圧力導入管２の基端部２ｂに外周面２ｇの
直交方向へ突設したフランジ部２ｃが設けられているか
ら、そのフランジ部２ｃのアール状に面取りされた面取
り部２ｈに、成形樹脂の圧力でもって、圧力導入管２の
基端部端面２ｉが成形金型６に押圧される推力が作用し
て、基端部端面２ｉと成形金型６とが密着して、圧力導
入管２の基端部端面２ｉへの成形樹脂のばりの発生量が
少なくなる。

【００２４】なお、第１実施形態では、圧力センサチッ
プ３はガラス台座３ｂに搭載されたものとしたが、圧力
導入管２を形成する金属との熱膨張率が略等しいときは
ガラス台座３ｂを設けなくてもよく、限定されない。

【００２５】また、第１実施形態では、圧力導入管２と
圧力供給管４との間で圧縮挟持されるＯリング５を設け
たが、例えばシールテープ等を使用して雄ねじ２ｆと雌
ねじ４ｂとが密着するときは、Ｏリングを設けなくても
よく、限定されない。

【００２６】本発明の第２実施形態を図３に基づいて以
下に説明する。なお、第２実施形態では第１実施形態と
異なる機能について述べることとし、第１実施形態と実
質的に同一機能を有する部材については同一符号を付し
てある。

【００２７】圧力導入管２は先端部２ｅの流入孔２ａの
内周面に雌ねじ２ｊを、圧力供給管４は、一端部の外周
面に雄ねじ４ｄを形成している。雌ねじ２ｊと雄ねじ４
ｄとをねじ螺合すると、雌ねじ２ｊと雄ねじ４ｄとでね
じ螺合部２５を形成して、圧力導入管２と圧力供給管４
とが接続される。空気等の流体は、圧力供給管４の供給
孔４ａを経由して圧力導入管２の流入孔２ａに導入され
て、このとき、ねじ螺合部２５で雌ねじ２ｊと雄ねじ４
ｄとが密着して、圧力導入管２と圧力供給管４との間で
漏れることがない。

【００２８】かかる第２実施形態の圧力センサにあって
は、上記したように、ねじ部が圧力導入管２の流入孔２
ａ内周面に形成された雌ねじ２ｊであるから、圧力導入
管２の外周面２ｇが軸方向で従来と同様の凹凸のない平
坦状となって圧力供給管２がチューブ状であっても接続
でき、ユーザにとって接続方法の選択肢を広げることが
できる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載のものは、圧力導入管の先
端部にねじ部を形成したから、圧力供給管に設けられた
ねじ部とねじ螺合でもって圧力供給管と接続すれば、接
続部材を準備する必要があった従来と異なって、ユーザ
が接続部材を必要とすることなく圧力供給管と接続でき
る。

【００３０】請求項２記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、ねじ部が圧力導入管の流入孔内周面
に形成された雌ねじであるから、圧力導入管の外周面が
軸方向で従来と同様の凹凸のない平坦状となって圧力供
給管がチューブ状であっても接続でき、ユーザにとって
接続方法の選択肢を広げることができる。

【００３１】請求項３記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、ねじ部が圧力導入管の外周面に形成
された雄ねじであれば、Ｏリングが圧力導入管と圧力供
給管との間で圧縮挟持されて、圧力を測定する流体のリ
ークを防止して、測定の精度を向上することができる。

【００３２】請求項４記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、基台が圧力導入管と一体成形されれ
ば、圧力導入管の基端部に外周面の直交方向へ突設した
フランジ部が設けられているから、そのフランジ部のア
ール又は平坦状に面取りされた面取り部に、成形樹脂の
圧力でもって、圧力導入管の基端部端面が成形金型に押
圧される推力が作用し、基端部端面と金型とが密着し
て、圧力導入管の基端部端面への成形樹脂のばりの発生
量が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す正面断面図であ
る。

【図２】同上の基台成形時の正面断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態を示す正面断面図であ
る。

【図４】従来例を示す正面部分断面図である。

【符号の説明】

１基台１１端子２圧力導入管２ａ流入孔２ｂ基端部２ｃフランジ部２ｅ先端部２ｆ雄ねじ（接続手段）２ｇ外周面２ｈ面取り部２ｉ基端部端面２ｊ雌ねじ（接続手段）３圧力センサチップ４圧力供給管５Ｏリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北川豊大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂製の基台と、測定対象である流体が
流入する流入孔を有し基台に固着された金属製の圧力導
入管と、圧力導入管の基端部端面に密着固定されて流入
孔を遮蔽することによって圧力を電気信号に変換する圧
力センサチップと、圧力センサチップと電気的に接続し
て基台に固着された端子と、を有し、圧力導入管の先端
部に設けた接続手段により接続され得る圧力供給管から
供給される流体の圧力を測定する圧力センサにおいて、前記接続手段がねじ部でもって形成されたことを特徴と
する圧力センサ。
【請求項２】前記ねじ部が、前記流入孔の内周面に形
成された雌ねじであることを特徴とする請求項１記載の
圧力センサ。
【請求項３】前記ねじ部が前記圧力導入管の外周面に
設けられたものであって、前記ねじ部の螺合によって、
前記圧力導入管と前記圧力供給管との間で圧縮挟持され
るＯリングが設けられたことを特徴とする請求項１記載
の圧力センサ。
【請求項４】前記基台は前記圧力導入管と一体成形さ
れたものであって、前記圧力導入管は、基端部で前記外
周面の直交方向へ突設したフランジ部が前記外周面側の
コーナー部にアール又は平坦状に面取りされた面取り部
を有して設けられたことを特徴とする請求項１記載の圧
力センサ。