WO2019093039A1 - 圧力センサ - Google Patents

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WO2019093039A1
WO2019093039A1 PCT/JP2018/037314 JP2018037314W WO2019093039A1 WO 2019093039 A1 WO2019093039 A1 WO 2019093039A1 JP 2018037314 W JP2018037314 W JP 2018037314W WO 2019093039 A1 WO2019093039 A1 WO 2019093039A1
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pressure
pressure sensor
cable
sensor according
inner cap
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Inventor
和哉 滝本
Original Assignee
株式会社鷺宮製作所
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14—Housings

Definitions

  • the present invention relates to a pressure sensor, and more particularly to a pressure sensor requiring waterproofness and air tightness.
  • pressure sensors for fluid pressure detection pressure sensors that are required to be waterproof and airtight, such as refrigerant pressure sensors for refrigeration, refrigeration, air conditioning equipment, etc., are conventionally known.
  • an oil filled pressure sensor 800 shown in FIG. 8 and a capacitance detection pressure sensor 900 shown in FIG. 9 are known.
  • these conventional pressure sensors 800 and 900 will be described.
  • the conventional oil filled pressure sensor 800 includes a pressure introducing unit 810, a pressure detecting unit 820, and a signal transmitting unit 830.
  • the pressure introducing unit 810 is connected to a pipe, and a joint 811 for introducing a fluid such as a refrigerant to be pressure-detected, a lower cover 812 connected to the joint 811 and having a bowl shape, the joint 811, the lower cover 812, and And a pressure chamber 813 partitioned by a diaphragm 823.
  • the pressure detection unit 820 mainly includes a semiconductor sensor chip 821, a liquid sealing chamber 822, a diaphragm 823, a housing 824 made of metal, and the like.
  • the pressure of a fluid such as a refrigerant introduced from the piping into the pressure chamber 813 via the joint 811 is detected by the semiconductor sensor chip 821 via the diaphragm 823 and the liquid sealing chamber 822.
  • the detailed description of the pressure detection unit 820 is omitted because it is well known to those skilled in the art.
  • the signal transmission unit 830 insulates the connection substrate 831 electrically connected to the semiconductor sensor chip 821, the connection material and contact pins 832 connected to the connection substrate 831, and the connection substrate 831 and the contact pins 832.
  • a main body 833 to be held a spacer 834 for securing insulation between the pressure detection portion 820 and the connection substrate 831, a case 835 for fixing the outer circumference of the pressure detection portion 820 and the main body 833, and a portion between the main body 833 and the case 835
  • an atmosphere-side O-ring 836 for ensuring waterproofness.
  • the conventional capacitance detection type pressure sensor 900 includes a pressure introducing unit 910, a pressure detecting unit 920, and a signal transmitting unit 930.
  • the pressure introducing unit 910 includes a protective cover 911, an O-ring 912 that seals the pressure of a fluid such as a refrigerant, and a pressure chamber 913.
  • the protective cover 911 is integrally formed so as to have the joint portion 911a, the pressure chamber concave portion 911b, the case portion 911c, and the caulking portion 911d, but is not limited thereto, and the joint portion 911a, the pressure chamber concave portion 911b, The case portions 911c may be formed separately or in any combination, and connected by an adhesive or welding.
  • the pressure chamber 913 is formed between a sensor element 921 described later and a pressure chamber recess 911 b of the protective cover 911.
  • the pressure detection unit 920 includes a sensor element 921 of a capacitance detection type, and a spacer 922 formed of an insulating material and disposed in a case portion 911 c of the protective cover 911.
  • the sensor element 921 reads the pressure of a fluid such as a refrigerant introduced into the pressure chamber 913 as a change in capacitance between the electrodes due to the fluctuation of the electrodes, and sends it out as a pressure signal.
  • the sensor element 921 mainly includes two electrodes, an insulator disposed between the two electrodes, a lead wire connected to the two electrodes, an adhesive, a member for securing a gap between the electrodes, and the like. However, the detailed description is omitted as it is well known to those skilled in the art.
  • the signal transmission unit 930 insulates and holds the connection substrate 931 electrically connected to the sensor element 921, the connection material and contact pins 932 connected to the connection substrate 931, and the connection substrate 931 and the contact pins 932. And an atmosphere-side O-ring 936 which is sandwiched between the body 933 and the case portion 911 c of the protective cover 911 to ensure waterproofness.
  • atmosphere-side O-rings 836, 936 or other packings have been used as described above to achieve waterproofness and tightness.
  • the material of O-ring and packing shrinks and expands by repeating heat shock in water and freezing / thawing, a problem occurs that a gap occurs and moisture intrudes into the inside and a problem occurs. was there.
  • Patent Document 1 is mounted from the joint member side
  • the invention of a pressure sensor which comprises a cover member which is open at one end and whose proximal end on the other side abuts on the joint member, and the inside of the cover member is filled with a sealing adhesive.
  • the present invention uses a sealing adhesive to improve waterproofness and airtightness without using an O-ring or packing, and further uses the amount of this sealing adhesive to reduce the number of operation steps.
  • An object of the present invention is to provide a pressure sensor that can be reduced.
  • the pressure sensor of the present invention is the flow path where fluid is introduced from piping, the joint part in which a pressure chamber is formed, and the pressure of the fluid introduced into the pressure chamber.
  • a pressure detection unit to be detected a case unit having a cylindrical shape disposed on the side of the pressure detection unit facing the pressure chamber, and a pressure signal to the outside from the pressure detection unit.
  • a pressure sensor comprising: a signal transmission unit for sending a signal to the outside by a conductive member including a cable to be sent out, the pressure sensor further comprising an inner cap disposed inside the case, the inner cap being on the pressure detection unit side And at least one opening provided between the internal cavity and the exterior, wherein the conductive member is disposed in the internal cavity, The cable is disposed through the two openings, and a sealing adhesive is enclosed around the cable at the opening and between the outer periphery of the inner cap and the inner periphery of the case. It is characterized by
  • the inner cap may be fixed by caulking the case portion, and a sealing adhesive may be enclosed all around the caulked portion.
  • the signal transmission unit may include a connection substrate that connects the pressure detection unit and the cable.
  • the cable and the connection substrate may be connected by soldering.
  • the signal transmission unit may further include an electrical connector for connecting the cable and the connection substrate.
  • the electrical connector may be integrally fixed to the inner cap.
  • joint portion and the case portion may be integrally formed.
  • connection substrate may be protected by resin coating.
  • the pressure detection unit may be an oil filled type.
  • the pressure detection unit may be of an electrostatic capacitance detection type.
  • the sealing adhesive is used to enhance the waterproofness and airtightness without using the O-ring and the packing, and the amount of the sealing adhesive used is reduced. Workability can be improved.
  • FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing an oil-filled pressure sensor 100 as a pressure sensor according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a top view of the pressure sensor 100 shown in FIG. 1A.
  • the pressure sensor 100 includes a pressure introducing unit 110, a pressure detecting unit 120, and a signal transmitting unit 130.
  • the pressure introducing unit 110 is connected to a pipe, introduces a fluid such as a refrigerant whose pressure is to be detected, is connected to a joint 111 formed of a metal material such as brass, for example, and the joint 111 and has a bowl shape.
  • the lower cover 112 is made of a metal material such as stainless steel, and the pressure chamber 113 is divided by the joint 111, the lower cover 112, and a diaphragm 123 described later.
  • the joint portion includes the joint 111 and the lower cover 112.
  • the pressure detection unit 120 mainly includes a semiconductor sensor chip 121, a liquid sealing chamber 122 filled with oil or the like, a diaphragm 123 that divides the pressure chamber 113 described above, a housing 124 made of metal, and the like.
  • the pressure detection unit 120 detects the pressure of a fluid such as a refrigerant introduced into the pressure chamber 113 with the semiconductor sensor chip 121 disposed in the liquid sealing chamber 122 filled with oil or the like via the diaphragm 123.
  • the detailed operation of the pressure detection unit 120 of the oil-filled pressure sensor 100 is well known to those skilled in the art, and for example, the description of Patent Document 1 etc. is referred to and the detailed description is omitted.
  • the signal transmission unit 130 includes a connection substrate 131, electrical connectors 132 and 132A, a cable 133, a spacer 134, a case 135, an inner cap 136, and a sealing adhesive 137.
  • connection substrate 131 is electrically connected to the semiconductor sensor chip 121 of the pressure detection unit 120 through lead pins and wire bonding, and sends a pressure detection signal to the outside through the electrical connectors 132 and 132A and the cable 133.
  • the connection sensor 131 may be built in the semiconductor sensor chip 121 without preparing the connection substrate 131 in particular.
  • the electrical connectors 132 and 132A are composed of a receptacle side electrical connector 132 mounted on the connection substrate 131, and a plug side electrical connector 132A connected to the cable 133 and removably disposed in the receptacle side electrical connector 132.
  • the cable 133 is drawn out from an opening 136 b of an inner cap 136 described later. As shown in FIG. 1B, three cables (VCC, GND, VOUT) are pulled out of the cable 133.
  • the spacer 134 is formed of, for example, an insulating material such as a resin, and is disposed between the pressure detection unit 120 and the connection substrate 131 to ensure insulation of the connection substrate 131 and the like.
  • the case 135 has a cylindrical shape and is disposed on the side of the pressure detection unit 120 facing the pressure chamber 113.
  • a metal material is used, and it is desirable to be welded to the metal housing 124, and in particular, brass, copper, iron nickel having good adhesiveness with the sealing adhesive 137 described later is desirable. Furthermore, a projection may be provided on the welding portion in order to ensure bonding.
  • the case 135 constitutes a case portion.
  • the inner cap 136 is disposed inside the case 135, and is formed of, for example, an insulating material such as a resin.
  • the inner cap 136 is formed with an internal cavity 136a formed on the pressure detection unit 120 side and at least one opening 136b provided between the internal cavity 136a and the outside.
  • Conducting members such as the cable 133 of the signal delivery unit 130 and the electrical connectors 132 and 132A are disposed in the internal cavity 136a, and the cable 133 of the signal delivery unit 130 is disposed to pass through at least one opening 136b.
  • one opening 136 b for drawing out the three cables 133 is formed in the inner cap 136, but the invention is not limited thereto.
  • a plurality of openings 136b may be provided in combination.
  • the inner cap 136 is fixed to the case 135 by caulking. However, the present invention is not limited to this, and the inner cap 136 may be fixed by another method.
  • the sealing adhesive 137 is sealed around the cable 133 of the opening 136 b of the inner cap 136 and between the outer circumference of the inner cap 136 and the inner circumference of the case 135 as shown in FIG. 1B. As shown in FIG. 1A, if the sealing adhesive 137 is sealed over the entire circumference between the outer circumference of the inner cap 136 and the inner circumference of the caulked portion of the case 135, high waterproofness is achieved. The amount of sealing adhesive 137 used can be reduced while maintaining the properties, and the cost can be reduced. Moreover, as a material of the sealing adhesive 137, a silicone type, an epoxy type, a urethane type, a fluorine type, and an acrylic type adhesive can be used.
  • the joint 111, the lower cover 112, the housing 124 of the pressure detection unit 120, and the case 135, which are separate members, are prepared as parts constituting the exterior, and these are integrated by welding or the like.
  • a protective cover 511 or the like having all of these shapes and integrally molded of a metal material such as brass. Good.
  • the sealing adhesive 137 is used to enhance waterproofness and airtightness without using an O-ring or packing, and further, By using the inner cap 136, the sealing adhesive 137 can be reduced while maintaining high waterproofness and airtightness, and the workability can be improved.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an oil filled pressure sensor 200 as a pressure sensor according to a second embodiment of the present invention.
  • the pressure sensor 200 is different from the pressure sensor 100 shown in FIGS. 1A and 1B in that the solder connection portion 233a of the cable 233 is soldered to the connection substrate 231 of the signal transmission portion 230. Point is the same as the pressure sensor 100.
  • the same components are denoted by the same reference symbols and the description thereof is omitted.
  • pressure sensor 200 of a 2nd embodiment of the present invention the same operation effect as pressure sensor 100 of a 1st embodiment can be produced. Furthermore, the electrical connectors 132, 132A can be removed, and the cost can be reduced.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an oil filled pressure sensor 300 as a pressure sensor according to a third embodiment of the present invention.
  • the pressure sensor 300 differs from the pressure sensor 100 shown in FIGS. 1A and 1B in that the plug side electrical connector 332A is integrally fixed to the inner cap 336 of the signal transmission unit 330,
  • the points are the same as the pressure sensor 100.
  • the same components are denoted by the same reference symbols and the description thereof is omitted.
  • pressure sensor 300 of a 3rd embodiment of the present invention the same operation effect as pressure sensor 100 of a 1st embodiment can be produced. Furthermore, the inner cap 336 and the plug side electrical connector 332A can be attached at the same time, and the number of operation steps can be reduced.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an oil filled pressure sensor 400 as a pressure sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the pressure sensor 400 has a resin coating 438 applied to the connection substrate 131 in comparison with the pressure sensor 300 shown in FIG. 3 to prevent the insulation decrease due to condensation, and the pressure detection unit 120.
  • the resin coating 439 is also applied to the housing 124 of the second embodiment to increase the electrostatic resistance of the semiconductor sensor chip 121, and the other points are the same as the pressure sensor 300.
  • the same components are denoted by the same reference symbols and the description thereof is omitted.
  • the resin coating 438 can prevent the insulation drop due to condensation, and the resin coating 439 can increase the electrostatic resistance of the semiconductor sensor chip 121.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an oil filled pressure sensor 500 as a pressure sensor according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the pressure sensor 500 has a joint portion 511a, instead of the joint 111, the lower cover 112, the housing 124 of the pressure detection portion 120, and the case 135, as compared with the pressure sensor 100 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the pressure chamber recess 511 b is provided with a protective cover 511 which is integrally formed of, for example, a metal material such as brass so as to have a pressure chamber recess 511 b, a case portion 511 c, and a caulking portion 511 d. , And the other points are the same as the pressure sensor 100.
  • O-ring 512 is used for sealing a refrigerant or the like, conventional problems such as underwater heat shock and repeated freezing / thawing do not occur.
  • the same components are denoted by the same reference symbols and the description thereof is omitted.
  • the pressure sensor 500 of the 5th Embodiment of this invention there can exist an effect similar to the pressure sensor 100 of 1st Embodiment. Furthermore, since the protective cover 511 constituting the exterior of the pressure sensor 500 can be made as one component, the number of operation steps can be reduced, and the airtightness waterproofness is also improved.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a capacitance detection type pressure sensor 600 as a pressure sensor according to a sixth embodiment of the present invention.
  • the pressure sensor 600 includes a pressure introducing unit 610, a pressure detecting unit 620, and a signal transmitting unit 630.
  • the pressure sensor 600 is different from the pressure sensor 500 shown in FIG. 5 in that a pressure detection unit 620 of capacitance detection type is used instead of the pressure detection unit 120 of oil filled type, The point is substantially the same as that of the pressure sensor 500.
  • the same components are denoted by the same reference symbols and the description thereof is omitted.
  • the capacitance detection type pressure detection unit 620 is formed of a capacitance detection type sensor element 621 and an insulating material, and is an insulating spacer inserted in the case portion 611 c of the protective cover 611 to hold the O-ring 612. And 622.
  • the sensor element 621 reads the pressure of a fluid such as a refrigerant introduced into the pressure chamber 613 as a change in capacitance between the electrodes due to the fluctuation of the electrodes, and sends it out as a pressure signal.
  • the sensor element 621 mainly includes two electrodes, an insulator disposed between the two electrodes, a lead wire connected to the two electrodes, an adhesive, a member for securing a gap between the electrodes, and the like.
  • the electrostatic capacitance detection type pressure sensor 600 of the sixth embodiment of the present invention As described above, according to the electrostatic capacitance detection type pressure sensor 600 of the sixth embodiment of the present invention, the same function and effect as those of the oil filled pressure sensor 100 of the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an oil filled pressure sensor 700 as a pressure sensor according to a seventh embodiment of the present invention.
  • pressure sensor 700 has a shape that covers lower cover 112, pressure detection unit 120, and inner cap 136, instead of case 135, as compared with pressure sensor 200 shown in FIG. Is the same as the pressure sensor 200 except for the provision of The same components are denoted by the same reference symbols and the description thereof is omitted.
  • the caulking plate 735 is formed of a metal material or the like in a substantially cylindrical shape, and a flange portion 735b bent to the inner peripheral side is formed at an end portion on the pressure introducing portion 110 side.
  • the caulking plate 735 is disposed such that the flange portion 735b contacts the lower cover 112, and is fixed to the lower cover 112 by, for example, welding or press fitting. Ru.
  • a caulking portion 735a for fixing the inner cap 136 by caulking is formed on the side of the caulking plate 735 opposite to the flange portion 735b.
  • the sealing adhesive 137 is sealed at the same position as the pressure sensor 200 shown in FIG. 2, but further, the outer periphery of the lower cover 112 and the inner periphery of the flange portion 735 b 737 may be enclosed in between.
  • the material of the sealing adhesive 737 may be the same as or different from that of the sealing adhesive 137.
  • the same function and effect as those of the pressure sensor 200 of the second embodiment can be obtained. Furthermore, by providing the lower cover 112, the pressure detection unit 120, and the caulking plate 735 having a shape covering the periphery of the inner cap 136, the waterproof performance can be enhanced without increasing the number of operation steps.
  • the sealing adhesive is used to improve waterproofness and airtightness without using the O-ring and the packing, and further by using the inner cap,
  • the sealing adhesive can be reduced while maintaining high waterproofness and airtightness, and the workability can be improved.

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Abstract

本発明は、Ｏリングやパッキングを使用することなく、防水性及び気密性を高めるために封止接着剤を使用し、更に作業工数を下げるために、この封止接着剤の使用量を削減することができる圧力センサ（１００）を提供することを目的とする。圧力センサ（１００）は、ケース（１３５）の内部に配置されたインナーキャップ（１３６）を備える。インナーキャップ（１３６）には、圧力検出部（１２０）側に形成された内部空洞（１３６ａ）と、内部空洞（１３６ａ）と外部との間に設けられた少なくとも１つの開口部（１３６ｂ）とが形成される。内部空洞（１３６ａ）には、信号送出部（１３０）が配置され、少なくとも１つの開口部（１３６ｂ）にはケーブル（１３３）が貫通配置され、開口部（１３６ｂ）のケーブル（１３３）の周囲、及び、インナーキャップ（１３６）の外周とケース（１３５）の内周との間のそれぞれに、封止接着剤（１３７）が封入される。

Description

圧力センサ
　本発明は、圧力センサに関し、特に防水性及び気密性が要求される圧力センサに関する。
　流体圧検出用の圧力センサとして、冷凍、冷蔵、空調機器用の冷媒用圧力センサ等のように、防水性及び気密性が要求される圧力センサが従来から知られている。
　このような圧力センサとして、従来から、図８に示すオイル封入型圧力センサ８００、及び、図９に示す静電容量検出型圧力センサ９００が知られている。以下、これら従来の圧力センサ８００、９００について説明する。
　図８において、従来のオイル封入型圧力センサ８００は、圧力導入部８１０と、圧力検出部８２０と、信号送出部８３０とを備える。
　圧力導入部８１０は、配管に接続され、圧力検出されるべき冷媒などの流体を導入する継手８１１と、継手８１１に接続され、お椀形状を有するロアカバー８１２と、継手８１１、ロアカバー８１２、及び、後述するダイヤフラム８２３により区画される圧力室８１３とを備える。
　圧力検出部８２０は、主に、半導体センサチップ８２１と、液封室８２２と、ダイヤフラム８２３と、金属製のハウジング８２４等を備える。圧力検出部８２０では、配管から継手８１１を介して圧力室８１３に導入された冷媒等の流体の圧力を、ダイヤフラム８２３及び液封室８２２を介して、半導体センサチップ８２１により検出する。圧力検出部８２０の詳細な説明は、当業者に周知なため省略する。
　信号送出部８３０は、半導体センサチップ８２１に電気的に接続される接続基板８３１と、接続基板８３１に接続される結線材及びコンタクトピン等８３２と、接続基板８３１及びコンタクトピン等８３２を絶縁して保持する本体８３３と、圧力検出部８２０と接続基板８３１との間の絶縁を確保するスペーサ８３４と、圧力検出部８２０及び本体８３３の外周を固定するケース８３５と、本体８３３とケース８３５との間に挟まれ防水性を確保する大気側Ｏリング８３６とを備える。
　次に、図９において、従来の静電容量検出型圧力センサ９００は、圧力導入部９１０と、圧力検出部９２０と、信号送出部９３０とを備える。
　圧力導入部９１０は、保護カバー９１１と、冷媒等の流体の圧力をシールするＯリング９１２と、圧力室９１３とを備える。保護カバー９１１は、継手部９１１ａ、圧力室凹部９１１ｂ、ケース部９１１ｃ、及び、かしめ部９１１ｄを有するように一体として成形されるが、これには限定されず、継手部９１１ａ、圧力室凹部９１１ｂ、及び、ケース部９１１ｃをそれぞれ別々に、又は、いずれかの組み合わせとして成形して、接着剤又は溶接等により接続してもよい。圧力室９１３は、後述するセンサエレメント９２１と保護カバー９１１の圧力室凹部９１１ｂとの間に形成される。
　圧力検出部９２０は、静電容量検出式のセンサエレメント９２１と、絶縁材で形成され、保護カバー９１１のケース部９１１ｃに配置されるスペーサ９２２とを備える。センサエレメント９２１では、圧力室９１３に導入された冷媒等の流体の圧力を、電極の変動による電極間の静電容量の変化として読み取り、圧力信号として外部に送出する。センサエレメント９２１は、主に、２枚の電極、２枚の電極間に配置される絶縁体、２枚の電極に接続されるリード線、接着剤、電極間のギャップを確保する部材などから構成されるが、詳細な説明は当業者に周知であるため省略する。
　信号送出部９３０は、センサエレメント９２１に電気的に接続される接続基板９３１と、接続基板９３１に接続される結線材及びコンタクトピン等９３２と、接続基板９３１及びコンタクトピン等９３２を絶縁して保持する本体９３３と、本体９３３と保護カバー９１１のケース部９１１ｃとの間に挟まれ防水性を確保する大気側Ｏリング９３６とを備える。
　このような従来の圧力センサ８００、９００では、防水性及び気密性を達成するために、上述のように大気側Ｏリング８３６、９３６、又は、その他のパッキングが使用されていた。しかしながらＯリングやパッキングによる気密構造では、水中ヒートショック、及び、凍結／解凍を繰り返すことにより、Ｏリングやパッキングの材質が収縮・膨張し、隙間が生じ水分が内部に侵入し不具合が生じるという問題があった。
特開２０１４－９８６８５号公報 特開平６－１２９９２８号公報
　特許文献１には、Ｏリングやパッキングを使用せずに、複雑な構成を使用することなく、コストを低減しつつ、上述の問題を解消できる圧力センサを提供するために、継手部材側から装着され、一方が開口し、他方側の基端部が継手部材と当接するカバー部材を備え、このカバー部材内部に封止接着剤が充填される圧力センサの発明が開示されている。
　しかしながら、特許文献１に示す防水構造では、封止接着剤をカバー部材内部全体に充填させていたため、全体に行き渡るように接着剤を流し込む必要があるために作業工数が増加し、さらにこの封止接着剤を固める工程が必要となり、工数短縮の余地があった。
　従って、本発明は、Ｏリングやパッキングを使用することなく、防水性及び気密性を高めるために封止接着剤を使用し、更に作業工数を下げるために、この封止接着剤の使用量を削減することができる圧力センサを提供することを目的とする。
　上述の課題を解決するために、本発明の圧力センサは、配管から流体が導入される流路、及び、圧力室が形成される継手部と、前記圧力室に導入された前記流体の圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部の前記圧力室に対向する側に配置された筒形状を有するケース部と、前記ケース部の内部に配置され、前記圧力検出部から外部に圧力信号を送出するケーブルを含む導通部材によって外部に信号を送出する信号送出部とを備える圧力センサにおいて、前記ケース部の内部に配置されたインナーキャップを更に備え、前記インナーキャップには、前記圧力検出部側に形成された内部空洞と、前記内部空洞と外部との間に設けられた少なくとも１つの開口部とが形成され、前記内部空洞には、前記導通部材が配置され、前記少なくとも１つの開口部には前記ケーブルが貫通配置され、前記開口部の前記ケーブルの周囲、及び、前記インナーキャップの外周と前記ケース部の内周との間のそれぞれに、封止接着剤が封入されることを特徴とする。
　また、前記インナーキャップは、前記ケース部のかしめ加工により固定され、前記かしめ加工された部分の全周に亘り封止接着剤が封入されるものとしてもよい。
　また、前記信号送出部は、前記圧力検出部及び前記ケーブルを接続する接続基板を含むものとしてもよい。
　また、前記ケーブルと前記接続基板が半田接続されるものとしてもよい。
　また、前記信号送出部は、前記ケーブルと前記接続基板を接続する電気コネクタを更に含むものとしてもよい。
　また、前記電気コネクタは、前記インナーキャップに一体として固定されるものとしてもよい。
　また、前記継手部と、前記ケース部が一体として形成されるものとしてもよい。
　また、前記接続基板が、樹脂コーティングにより保護されるものとしてもよい。
　また、前記圧力検出部は、オイル封入タイプであるものとしてもよい。
　また、前記圧力検出部は、静電容量検出タイプであるものとしてもよい。
　本発明の圧力センサによれば、Ｏリングやパッキングを使用せずに、封止接着剤を使用して防水性及び気密性を高め、更にこの封止接着剤の使用量を削減することにより、作業性を改善することができる。
本発明の第１の実施形態の圧力センサとしてオイル封入型圧力センサを示す縦断面図である。 図１Ａに示す圧力センサの上面図である。 本発明の第２の実施形態の圧力センサとしてオイル封入型圧力センサを示す縦断面図である。 本発明の第３の実施形態の圧力センサとしてオイル封入型圧力センサを示す縦断面図である。 本発明の第４の実施形態の圧力センサとしてオイル封入型圧力センサを示す縦断面図である。 本発明の第５の実施形態の圧力センサとしてオイル封入型圧力センサを示す縦断面図である。 本発明の第６の実施形態の圧力センサとして静電容量検出型圧力センサを示す縦断面図である。 本発明の第７の実施形態の圧力センサとして静電容量検出型圧力センサを示す縦断面図である。 従来のオイル封入型圧力センサを示す縦断面図である。 従来の静電容量検出型圧力センサを示す縦断面図である。
　以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
　尚、以下の説明における上下方向、又は、左右方向の概念は、添付の図１Ａ等の図面における上下左右に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。
　まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
　図１Ａは、本発明の第１の実施形態の圧力センサとしてオイル封入型圧力センサ１００を示す縦断面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示す圧力センサ１００の上面図である。
　図１Ａ及び図１Ｂにおいて、圧力センサ１００は、圧力導入部１１０と、圧力検出部１２０と、信号送出部１３０とを備える。
　圧力導入部１１０は、配管に接続され、圧力検出されるべき冷媒等の流体を導入し、例えば真鍮等の金属材料で成形される継手１１１と、継手１１１に接続され、お椀形状を有し、例えばステンレス等の金属材料で成形されるロアカバー１１２と、継手１１１、ロアカバー１１２、及び、後述するダイヤフラム１２３により区画される圧力室１１３とを備える。なお、継手部は、継手１１１と、ロアカバー１１２とから構成される。
　圧力検出部１２０は、主に、半導体センサチップ１２１と、オイル等が充填された液封室１２２と、上述の圧力室１１３を区画するダイヤフラム１２３と、金属製のハウジング１２４等を備える。圧力検出部１２０では、圧力室１１３に導入された冷媒等の流体の圧力を、ダイヤフラム１２３を介して、オイル等が充填された液封室１２２に配置された半導体センサチップ１２１により検出する。オイル封入型の圧力センサ１００の圧力検出部１２０の詳細な動作については、当業者に周知であり、例えば特許文献１等の記載を参照し、詳細な説明を省略する。
　信号送出部１３０は、接続基板１３１と、電気コネクタ１３２、１３２Ａと、ケーブル１３３と、スペーサ１３４と、ケース１３５と、インナーキャップ１３６と、封止接着剤１３７とを備える。
　接続基板１３１は、圧力検出部１２０の半導体センサチップ１２１とリードピン及びワイヤボンディング等を介して電気的に接続され、電気コネクタ１３２、１３２Ａ及びケーブル１３３を介して外部に圧力検出信号を送出する。なお、接続基板１３１を特に用意せずに、半導体センサチップ１２１に内蔵されているものとしてもよい。
　電気コネクタ１３２、１３２Ａは、接続基板１３１に実装されるレセプタクル側電気コネクタ１３２と、ケーブル１３３に接続されレセプタクル側電気コネクタ１３２に挿抜可能に配置されるプラグ側電気コネクタ１３２Ａとから構成される。
　ケーブル１３３は、後述するインナーキャップ１３６の開口部１３６ｂから外部に引き出される。なお、ケーブル１３３は、図１Ｂに示すように、３本（ＶＣＣ、ＧＮＤ、ＶＯＵＴ）が引き出される。
　スペーサ１３４は、例えば樹脂等の絶縁材で形成され、圧力検出部１２０と接続基板１３１との間に配置され接続基板１３１等の絶縁を確保する。
　ケース１３５は、円柱形状を有し圧力検出部１２０の圧力室１１３に対向する側に配置される。ケース１３５の材質としては、金属材料が使用され、金属製のハウジング１２４に溶接されるのが望ましく、特に後述する封止接着剤１３７との接着性のよい、真鍮、銅、鉄ニッケルが望ましい。さらに接合を確実に行うため溶接部に突起（プロジェクション）を設けてもよい。なお、ケース１３５は、ケース部を構成する。
　インナーキャップ１３６は、ケース１３５の内部に配置され、例えば樹脂等の絶縁材で形成される。インナーキャップ１３６には、圧力検出部１２０側に形成された内部空洞１３６ａと、内部空洞１３６ａと外部との間に設けられた少なくとも１つの開口部１３６ｂとが形成される。内部空洞１３６ａには、信号送出部１３０のケーブル１３３、電気コネクタ１３２、１３２Ａ等の導通部材が配置され、少なくとも１つの開口部１３６ｂには、信号送出部１３０のケーブル１３３が貫通配置される。なお、本実施形態では、インナーキャップ１３６に、図１Ｂに示すように、３本のケーブル１３３を引き出すための１つの開口部１３６ｂが形成されるが、これには限定されずケーブル１３３の本数に合わせて複数の開口部１３６ｂが設けられてもよい。また、本実施形態では、インナーキャップ１３６は、ケース１３５にかしめ加工により固定されるものとしたが、これには限定されず、その他の方法で固定されるものとしてもよい。
　封止接着剤１３７は、図１Ｂに示すように、インナーキャップ１３６の開口部１３６ｂのケーブル１３３の周囲、及び、インナーキャップ１３６の外周とケース１３５の内周との間のそれぞれに封入される。なお、図１Ａに示すように、インナーキャップ１３６の外周とケース１３５のかしめ加工された部分の内周との間の全周に亘り封止接着剤１３７が封入されるようにすれば、高い防水性を維持したまま、封止接着剤１３７の使用量が削減され、コストダウンできる。また、封止接着剤１３７の材質としては、シリコーン系、エポキシ系、ウレタン系、フッ素系、アクリル系の接着剤を使用することができる。
　なお、本実施形態では、外装を構成する部品として、全て別部材である継手１１１、ロアカバー１１２、圧力検出部１２０のハウジング１２４、及び、ケース１３５が用意され、これらが溶接等により一体とされるものとしたが、これには限定されず、後述する図５に示すように、これら全ての形状を有し、真鍮等の金属材料で一体として成形された保護カバー５１１等を使用するものとしてもよい。
　以上のように、本発明の第１の実施形態の圧力センサ１００によれば、Ｏリングやパッキングを使用せず、防水性及び気密性を高めるために、封止接着剤１３７を使用し、更にインナーキャップ１３６を使用することにより、防水性及び気密性を高く維持したまま封止接着剤１３７を削減することができ、作業性を改善することができる。
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
　図２は、本発明の第２の実施形態の圧力センサとしてオイル封入型圧力センサ２００を示す縦断面図である。
　図２において、圧力センサ２００は、図１Ａ及び図１Ｂに示す圧力センサ１００と比較して、信号送出部２３０の接続基板２３１にケーブル２３３の半田接続部２３３ａにより半田接続される点が異なり、その他の点は圧力センサ１００と同じである。同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
　以上のように、本発明の第２の実施形態の圧力センサ２００によれば、第１の実施形態の圧力センサ１００と同様の作用効果を奏することができる。さらに、電気コネクタ１３２、１３２Ａを取り除くことができ、コストダウンができる。
　次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
　図３は、本発明の第３の実施形態の圧力センサとしてオイル封入型圧力センサ３００を示す縦断面図である。
　図３において、圧力センサ３００は、図１Ａ及び図１Ｂに示す圧力センサ１００と比較して、信号送出部３３０のインナーキャップ３３６にプラグ側電気コネクタ３３２Ａが一体として固定される点が異なり、その他の点は圧力センサ１００と同じである。同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
　以上のように、本発明の第３の実施形態の圧力センサ３００によれば、第１の実施形態の圧力センサ１００と同様の作用効果を奏することができる。さらに、インナーキャップ３３６とプラグ側電気コネクタ３３２Ａを同時に取り付けることができ、作業工数を削減できる。
　次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
　図４は、本発明の第４の実施形態の圧力センサとしてオイル封入型圧力センサ４００を示す縦断面図である。
　図４において、圧力センサ４００は、図３に示す圧力センサ３００と比較して、接続基板１３１に、樹脂コーティング４３８が施され、結露による絶縁低下を防止している点、及び、圧力検出部１２０のハウジング１２４にも、樹脂コーティング４３９が施され、半導体センサチップ１２１の静電気耐力を上昇させている点が異なり、その他の点は圧力センサ３００と同じである。同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
　以上のように、本発明の第４の実施形態の圧力センサ４００によれば、第３の実施形態の圧力センサ３００と同様の作用効果を奏することができる。さらに、樹脂コーティング４３８により、結露による絶縁低下を防止でき、また、樹脂コーティング４３９により、半導体センサチップ１２１の静電気耐力を上昇させることができる。
　次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
　図５は、本発明の第５の実施形態の圧力センサとしてオイル封入型圧力センサ５００を示す縦断面図である。
　図５において、圧力センサ５００は、図１Ａ及び図１Ｂに示す圧力センサ１００と比較して、継手１１１、ロアカバー１１２、圧力検出部１２０のハウジング１２４、及び、ケース１３５の代わりに、継手部５１１ａ、圧力室凹部５１１ｂ、ケース部５１１ｃ、及び、かしめ部５１１ｄを有するように一体として例えば真鍮等の金属材料で成形された保護カバー５１１と、Ｏリング５１２とを備え、圧力室凹部５１１ｂと、ダイヤフラム１２３により圧力室５１３を区画している点が異なり、その他の点は圧力センサ１００と同じである。なお、Ｏリング５１２は、冷媒などのシールのために使用されるので、水中ヒートショック、及び、凍結／解凍を繰り返すなどの従来の問題は生じない。同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
　以上のように、本発明の第５の実施形態の圧力センサ５００によれば、第１の実施形態の圧力センサ１００と同様の作用効果を奏することができる。さらに、圧力センサ５００の外装を構成する保護カバー５１１を一部品とできるので、作業工数を削減でき、気密性防水性も向上する。
　次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
　図６は、本発明の第６の実施形態の圧力センサとして静電容量検出型圧力センサ６００を示す縦断面図である。
　図６において、圧力センサ６００は、圧力導入部６１０と、圧力検出部６２０と、信号送出部６３０とを備える。圧力センサ６００は、図５に示す圧力センサ５００と比較して、オイル封入型の圧力検出部１２０の代わりに、静電容量検出型の圧力検出部６２０を使用している点が異なり、その他の点は圧力センサ５００と概ね同様である。同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
　静電容量検出型の圧力検出部６２０は、静電容量検出式のセンサエレメント６２１と、絶縁材で形成され、Ｏリング６１２を保持するために保護カバー６１１のケース部６１１ｃに挿入される絶縁スペーサ６２２とを備える。センサエレメント６２１では、圧力室６１３に導入された冷媒等の流体の圧力を、電極の変動による電極間の静電容量の変化として読み取り、圧力信号として外部に送出する。センサエレメント６２１は、主に、２枚の電極、２枚の電極間に配置される絶縁体、２枚の電極に接続されるリード線、接着剤、電極間のギャップを確保する部材などから構成されるが、詳細な説明は当業者に周知であり、例えば特許文献２等の記載を参照し、詳細な説明を省略する。なお、Ｏリング６１２は、冷媒などのシールのために使用されるので、水中ヒートショック、及び、凍結／解凍を繰り返すなどの従来の問題は生じない。
　以上のように、本発明の第６の実施形態の静電気容量検出型の圧力センサ６００によっても、第１の実施形態のオイル封入型の圧力センサ１００と同様の作用効果を奏することができる。
　次に、本発明の第７の実施形態について説明する。
　図７は、本発明の第７の実施形態の圧力センサとしてオイル封入型圧力センサ７００を示す縦断面図である。
　図７において、圧力センサ７００は、図２に示す圧力センサ２００と比較して、ケース１３５の代わりに、ロアカバー１１２、圧力検出部１２０、及び、インナーキャップ１３６の周囲を覆う形状を有するかしめ板７３５が設けられている点が異なり、その他の点は圧力センサ２００と同じである。同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
　かしめ板７３５は、金属材料等で略円柱形状に形成され、圧力導入部１１０側の端部には、内周側に屈曲されたフランジ部７３５ｂが形成される。かしめ板７３５は、例えば、ロアカバー１１２と、金属製のハウジング１２４とが溶接により固定された後、ロアカバー１１２にフランジ部７３５ｂが接触するように配置され、例えば溶接または圧入等によりロアカバー１１２に固定される。
　かしめ板７３５のフランジ部７３５ｂに対向する側には、インナーキャップ１３６をかしめ加工により固定するためのかしめ部７３５ａが形成される。また、図７に示すように、圧力センサ７００では、図２に示す圧力センサ２００と同様の位置に封止接着剤１３７が封入されるが、更に、ロアカバー１１２の外周とフランジ部７３５ｂの内周の間に７３７が封入されるものとしてもよい。封止接着剤７３７の材質は、封止接着剤１３７と同じ材質でも、別の材質でも構わない。
　以上のように、本発明の第７の実施形態の圧力センサ７００によれば、第２の実施形態の圧力センサ２００と同様の作用効果を奏することができる。さらに、ロアカバー１１２、圧力検出部１２０、及び、インナーキャップ１３６の周囲を覆う形状を有するかしめ板７３５を設けることにより作業工数を上げることなく防水性能を高めることができる。
　以上説明したように、本発明の圧力センサによれば、Ｏリングやパッキングを使用せず、防水性及び気密性を高めるために封止接着剤を使用し、更にインナーキャップを使用することにより、防水性及び気密性を高く維持したまま封止接着剤を削減することができ、作業性を改善することができる。
　１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００　圧力センサ
　１１０、５１０、６１０　圧力導入部
　１１１　継手
　１１２　ロアカバー
　１１３、５１３、６１３　圧力室
　１２０、５２０、６２０　圧力検出部
　１２１　半導体センサチップ
　１２２　液封室
　１２３　ダイヤフラム
　１２４、５２４　ハウジング
　１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、７３０　信号送出部
　１３１、２３１、６３１　接続基板
　１３２、１３２Ａ、３３２Ａ、６３２、６３２Ａ　電気コネクタ
　１３３、２３３、６３３　ケーブル
　１３４　スペーサ
　１３５　ケース
　１３６、３３６、５３６、６３６　インナーキャップ
　１３７、７３７　封止接着剤
　２３３ａ　半田接続部
　４３８、４３９　樹脂コーティング
　５１１、６１１　保護カバー
　５１１ａ、６１１ａ　継手部
　５１１ｂ、６１１ｂ　圧力室凹部
　５１１ｃ、６１１ｃ　ケース部
　５１１ｄ、６１１ｄ、７３５ａ　かしめ部
　５１２、６１２　Ｏリング
　６２１　センサエレメント
　６２２　検出部スペーサ
　７３５　かしめ板
　７３５ｂ　フランジ部

Claims (10)

  1. 　配管から流体が導入される流路、及び、圧力室が形成される継手部と、
    　前記圧力室に導入された前記流体の圧力を検出する圧力検出部と、
    　前記圧力検出部の前記圧力室に対向する側に配置された筒形状を有するケース部と、
    　前記ケース部の内部に配置され、前記圧力検出部から外部に圧力信号を送出するケーブルを含む導通部材によって外部に信号を送出する信号送出部と
    　を備える圧力センサにおいて、
    　前記ケース部の内部に配置されたインナーキャップを更に備え、
    　前記インナーキャップには、
    　前記圧力検出部側に形成された内部空洞と、
    　前記内部空洞と外部との間に設けられた少なくとも１つの開口部と
    　が形成され、
    　前記内部空洞には、前記導通部材が配置され、前記少なくとも１つの開口部には前記ケーブルが貫通配置され、
    　前記開口部の前記ケーブルの周囲、及び、前記インナーキャップの外周と前記ケース部の内周との間のそれぞれに、封止接着剤が封入される
    　ことを特徴とする圧力センサ。
  2. 　前記インナーキャップは、前記ケース部のかしめ加工により固定され、前記かしめ加工された部分の全周に亘り封止接着剤が封入されることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
  3. 　前記信号送出部は、
    　前記圧力検出部及び前記ケーブルを接続する接続基板を含むことを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
  4. 　前記ケーブルと前記接続基板が半田接続されることを特徴とする請求項３に記載の圧力センサ。
  5. 　前記信号送出部は、
    　前記ケーブルと前記接続基板を接続する電気コネクタを更に含むことを特徴とする請求項３に記載の圧力センサ。
  6. 　前記電気コネクタは、前記インナーキャップに一体として固定されることを特徴とする請求項５に記載の圧力センサ。
  7. 　前記継手部と、前記ケース部が一体として形成されることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
  8. 　前記接続基板が、樹脂コーティングにより保護されることを特徴とする請求項３に記載の圧力センサ。
  9. 　前記圧力検出部は、オイル封入タイプであることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
  10. 　前記圧力検出部は、静電容量検出タイプであ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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