(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力を電気信号に変換するセンサ部を器体内に収納し、被圧力検出流体を導入する圧力導入管を上記器体に設けた圧力センサにおいて、上記流体によりセンサ部に印加されるサージ圧を緩和するサージ圧緩和用のフィルタを圧力導入管内に設けるとともに、一端部に上記圧力導入管が挿入される連通管と、上記圧力導入管の中心軸から偏差する偏差孔を有し上記連通管の他端部に嵌着されるとともに少なくとも先端部が上記フィルタに当接する偏差ブッシュと備えたことを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
上記サージ圧緩和用のフィルタは、金属粒子を焼結して形成され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】
上記サージ圧緩和用のフィルタは、金属棒の表面に網目のローレット加工が施されて成ることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。
【請求項４】
上記サージ圧緩和用のフィルタは、金属棒の表面に複数の縦溝が形成されて成ることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。
【請求項５】
上記サージ圧緩和用のフィルタは、金属棒の表面にねじ山が形成されて成ることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。
【請求項６】
上記サージ圧緩和用のフィルタは、金属製の網を丸め圧縮して棒状に形成されて成ることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。
【請求項７】
上記器体をケースに納装し上記圧力導入管が挿入される挿通孔を上記ケースに設けるとともに、該挿通孔の開口部にて上記圧力導入管の先端部を略全周に渡って上記ケースに溶接して成ることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より種々の圧力センサが提供されているが、図１０及び図１１は気体や液体等の流体の圧力を検出する従来の圧力センサの一例を示す斜視図及び側面断面図である。この圧力センサＡ’は、被圧力検出流体の圧力を電気信号に変換するセンサ部２を器体１内に収納し、上記流体を導入する圧力導入管３を器体１に設けたものである。センサ部２は半導体基板を加工して薄膜のダイヤフラム部（図示せず）及びこのダイヤフラム部の圧力による歪みを検出する検出素子（ピエゾ抵抗等）が形成されたセンサチップから成る。また、器体１は合成樹脂製のボディ１ａ及びカバー１ｂから成り、略箱形に形成されたボディ１ａの底部からは略円筒形に形成された金属製の圧力導入管３がインサート成形により突出させてある。このボディ１ａにはセンサ部２からの電気信号を外部に取り出すために複数の端子４が植設され、これらの端子４の先端部が金やアルミ等から成るワイヤ６でセンサ部２と接続されている。
【０００３】
一方、センサ部２はガラス製の台座５により圧力導入管３の端部に取着されており、圧力導入管３を通して外部から導入される気体や液体等の被圧力検出流体の圧力が上記ダイヤフラム部に印加される。なお、複数の端子４はプリント基板への実装が行い易いように、器体１の両側面から２方向へ突出させてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような圧力センサＡ’が自動車用自動変速機の制御におけるオイル圧力の検出に使用されることがあるが、オイル圧力の印加と開放を繰り返す圧力動作中瞬間的に高圧のサージ圧が発生した場合に、そのサージ圧がセンサ部２の破壊強度よりも大きいときにはセンサ部２が破壊されてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、被圧力検出流体のサージ圧によるセンサ部の破壊を防止できる圧力センサを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、圧力を電気信号に変換するセンサ部を器体内に収納し、被圧力検出流体を導入する圧力導入管を上記器体に設けた圧力センサにおいて、上記流体によりセンサ部に印加されるサージ圧を緩和するサージ圧緩和用のフィルタを圧力導入管内に設けるとともに、一端部に上記圧力導入管が挿入される連通管と、上記圧力導入管の中心軸から偏差する偏差孔を有し上記連通管の他端部に嵌着されるとともに少なくとも先端部が上記フィルタに当接する偏差ブッシュと備えたことを特徴とし、サージ圧緩和用のフィルタによって被圧力検出流体のサージ圧によるセンサ部の破壊を防止できる。また、偏差ブッシュによって圧力導入管からのフィルタの抜け止めが図れるとともにフィルタが固定されることで安定したサージ圧の緩和効果を得ることができる。しかも、偏差ブッシュの偏差孔から連通管に挿入された圧力導入管までの流路が屈曲しているため、流体粒子が壁に衝突して減速されることでもサージ圧を緩和することができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記サージ圧緩和用のフィルタが、金属粒子を焼結して形成されることを特徴とし、サージ圧が発生したときに被圧力検出流体の粒子がフィルタに衝突し、フィルタが抵抗となって上記流体粒子が減速されるため、センサ部に印加されるサージ圧が緩和されてセンサ部の破壊を防止できる。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、上記サージ圧緩和用のフィルタが、金属棒の表面に網目のローレット加工が施されて成ることを特徴とし、サージ圧が発生したときに被圧力検出流体の粒子がフィルタに衝突し、フィルタが抵抗となって上記流体粒子が減速されるため、センサ部に印加されるサージ圧が緩和されてセンサ部の破壊を防止できる。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、上記サージ圧緩和用のフィルタが、金属棒の表面に複数の縦溝が形成されて成ることを特徴とし、サージ圧が発生したときに被圧力検出流体の粒子がフィルタに衝突し、フィルタが抵抗となって上記流体粒子が減速されるため、センサ部に印加されるサージ圧が緩和されてセンサ部の破壊を防止できる。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、上記サージ圧緩和用のフィルタが、金属棒の表面にねじ山が形成されて成ることを特徴とし、サージ圧が発生したときに被圧力検出流体の粒子がフィルタに衝突し、フィルタが抵抗となって上記流体粒子が減速されるため、センサ部に印加されるサージ圧が緩和されてセンサ部の破壊を防止できる。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１の発明において、上記サージ圧緩和用のフィルタが、金属製の網を丸め圧縮して棒状に形成されて成ることを特徴とし、サージ圧が発生したときに被圧力検出流体の粒子がフィルタに衝突し、フィルタが抵抗となって上記流体粒子が減速されるため、センサ部に印加されるサージ圧が緩和されてセンサ部の破壊を防止できる。しかも、フィルタの目が細くなるために流体粒子をより効果的に減速することができるとともに、圧縮状態に応じてサージ圧の緩和度合いを調整することが可能となる。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかの発明において、上記器体をケースに納装し上記圧力導入管が挿入される挿通孔を上記ケースに設けるとともに、該挿通孔の開口部にて上記圧力導入管の先端部を略全周に渡って上記ケースに溶接して成ることを特徴とし、圧力導入管とケースとが直接且つ気密に固定されるために別途シール材等が不要となり、構造の簡素化と組立性の向上が図れる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態を示す側面断面図であり、被圧力検出流体の圧力を電気信号に変換するセンサ部２を器体１内に収納し且つ上記流体を導入する圧力導入管３を器体１に設けた圧力センサエレメントＢと、この圧力センサエレメントＢが納装されるケース２０と、端子ブロック（後述する）が納装されてケース２０の後端部に取着されるコネクタハウジング３０とを備え、オイル等の流体の圧力を検出する圧力センサＡである。なお、本実施形態における圧力センサＡ（特に圧力センサエレメントＢ）の基本構成は従来例とほぼ共通するので、共通する部分には同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ説明する。
【００１４】
すなわち本実施形態は、オイルのような被圧力検出流体（以下、単に「流体」と呼ぶ。）に生じる瞬間的なサージ圧を緩和するためのサージ圧緩和手段たる金属製のフィルタ７が圧力導入管３内に挿着された点に特徴がある。
このフィルタ７は、図２に示すようにステンレスや銅等の金属粒子が焼結されて略棒状に形成され、圧力センサエレメントＢの圧力導入管３内に挿着される。すなわち、このフィルタ７は多孔質であり、流体がフィルタ７の内部を通って圧力センサエレメントＢのセンサ部２まで導入されるが、瞬間的に高いサージ圧が発生したときに流体の粒子がフィルタ７の内部を通る際に内壁に衝突する。その結果、フィルタ７が抵抗となって流体粒子が減速されるため、フィルタ７を通過してセンサ部２に達するサージ圧を緩和し、サージ圧によってセンサ部２が破壊されるのを防止することができる。
【００１５】
ところで、フィルタ７の構成は上述のものに限らず、種々の構成のものが考えられる。例えば、図３に示すように金属棒の周方向に沿った表面に網目のローレット加工が施されて多数の小さな凹凸が形成されたものや、図４に示すように金属棒の周方向に沿った表面に軸方向に沿って複数の縦溝７ａが形成されたもの、あるいは図５に示すように金属棒の表面に周方向に沿ってねじ山７ｂが形成されたものをフィルタ７としてもよい。これらのフィルタ７では、金属棒の表面に形成されたローレット（凹凸）や縦溝７ａあるいはねじ山７ｂと圧力導入管３の内壁との隙間を流体が通過する際に上記ローレット等に流体が衝突し抵抗となってサージ圧が緩和されるものである。
【００１６】
さらに、図６に示すような金属製の網（以下、「金属メッシュ」と呼ぶ。）ｎを図７に示すように棒状に丸め、図８に示すように圧力導入管３の内部に圧縮して挿着されるものでフィルタ７を構成するようにしてもよい。而して、このフィルタ７では、流体がその内部を通過する際に金属メッシュｎに衝突し抵抗となってサージ圧が緩和されるのである。なお、このように金属メッシュｎから成るフィルタ７によれば、フィルタ７の目が細くなるために流体粒子をより効果的に減速することができるとともに、圧縮状態に応じてサージ圧の緩和度合いを調整することが可能となるという利点がある。
【００１７】
一方、上述のように構成された圧力センサエレメントＢは、信号増幅用ＩＣ等の電子部品８とともにセラミック製の回路基板９に実装されてケース２０の内部に納装される。このケース２０の先細の先端部２０ａには、圧力センサエレメントＢの圧力導入管３を保持してケース２０に圧力センサエレメントＢを固定する固定ねじ２１が嵌着されており、回り止めのために固定ねじ２１の外周縁部イ（図１参照）がケース２０の先端部２０ａにレーザ溶接により固着されている。固定ねじ２１には軸方向に沿って貫通孔２１ａが設けてあって、この貫通孔２１ａを通して外部の流体が圧力導入管３内に導かれる。すなわち、本実施形態においては上記固定ねじ２１にて連通管を構成している。
【００１８】
また、圧力導入管３はケース２０の内側から先端部２０ａの挿通孔２０ｂ内に挿入されており、この挿通孔２０ｂの開口周縁部と圧力導入管３の基部との間の隙間にＯリング２２が介装されてシールされている。なお、ケース２０の後端部には周壁２０ｃが突設されており、端子ブロック３１が内部に納装されたコネクタハウジング３０がこの周壁２０ｃの内側に嵌着される。
【００１９】
コネクタハウジング３０は略有底円筒形の基部３０ａと、基部３０ａの後端側に突設されたコネクタ部３０ｂとを有し、基部３０ａ内に端子ブロック３１が収納されている。端子ブロック３１は、合成樹脂の成形品から成る固定部３１ａに３本のコネクタピン３２を圧入するとともに、圧入箇所において固定部３１ａとコネクタピン３２とを接着剤３３で固定し且つシールした構造を有している。端子ブロック３１の固定部３１ａから突出している各コネクタピン３２は、コネクタ部３０ｂの底部に設けられた貫通孔３０ｃに挿通されてコネクタ部３０ｂの内側に突出させてある。ここで、基部３０ａの底部における固定部３１ａの周囲にはシールゴム３５が嵌着されており、このシールゴム３５によってコネクタ部３０ｂと端子ブロック３１の間のシール性を向上させることができる。
【００２０】
また、基部３０ａの開口端にはシールド板３６が取着されるとともに、固定部３１ａからシールド板３６の方へ突出した各コネクタピン３２の基端部がガラスエポキシ樹脂から成るプリント基板３７の貫通孔３７ａに貫通され且つ半田付けされている。
一方、ケース２０内に収納されている回路基板９の反実装面からは、複数の接続ピン１０が突設されており、これらの接続ピン１０がシールド板３６を貫通しプリント基板３７を介してコネクタピン３２と電気的に接続されている。
【００２１】
そして、ケース２０の後端の周壁２０ｃの内側にコネクタハウジング３０の基部３０ａを嵌入し、周壁２０ｃの端縁部をかしめることでケース２０にコネクタハウジング３０が嵌着される。また、ケース２０の周壁２０ｃに接する基部３０ａの外周面には略全周に渡る溝２３が設けてあって、この溝２３内にシール用のＯリング２４が収納されている。よって、溝２３内に収納されたＯリング２４にてケース２０とコネクタハウジング３０の隙間がシールされることになる。
【００２２】
ところで、ケース２０の先端部２０ａに固着された固定ねじ（連通管）２１の貫通孔２１ａには開口端側から金属製（例えば、ＳＳ４１）の偏差ブッシュ４０が嵌着されている。この偏差ブッシュ４０は、図９に示すように円柱状の主部４０ａと、主部４０ａの一端面から突設され主部４０ａよりも径の小さい当接部４０ｂとを具備するとともに、この主部４０ａの周面に圧力導入管３の中心軸から偏差する一対の偏差孔４０ｃが形成されている。
【００２３】
而して、図１に示すように上記偏差ブッシュ４０が固定ねじ２１の貫通孔２１ａに開口端側から嵌着された状態では当接部４０ｂの先端がフィルタ７に当接するため、偏差ブッシュ４０によって圧力導入管３からのフィルタ７の抜け止めが図れ、フィルタ７が固定されることで安定したサージ圧の緩和効果を得ることができる。また、固定ねじ２１が挿通孔２０ｂ内部にまで挿入されるとともに、偏差ブッシュ４０が嵌着される固定ねじ２１の開口端側の端部がやや幅広に形成されることで、挿通孔２０ｂの開口端から偏差ブッシュ４０の偏差孔４０ｃ及び固定ねじ２１の貫通孔２１ａを通って圧力センサエレメントＢのセンサ部２に至るまでの流路が屈曲させてある。すなわち、偏差ブッシュ４０の偏差孔４０ｃを通して導入される流体粒子が固定ねじ２１の開口端部並びに内壁の段部２１ｂに衝突して減速されるので、このことによってもサージ圧を緩和することができるものである。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１の発明は、圧力を電気信号に変換するセンサ部を器体内に収納し、被圧力検出流体を導入する圧力導入管を上記器体に設けた圧力センサにおいて、上記流体によりセンサ部に印加されるサージ圧を緩和するサージ圧緩和用のフィルタを圧力導入管内に設けるとともに、一端部に上記圧力導入管が挿入される連通管と、上記圧力導入管の中心軸から偏差する偏差孔を有し上記連通管の他端部に嵌着されるとともに少なくとも先端部が上記フィルタに当接する偏差ブッシュと備えたので、サージ圧緩和用のフィルタによって被圧力検出流体のサージ圧によるセンサ部の破壊を防止でき、また、偏差ブッシュによって圧力導入管からのフィルタの抜け止めが図れるとともにフィルタが固定されることで安定したサージ圧の緩和効果を得ることができ、しかも、偏差ブッシュの偏差孔から連通管に挿入された圧力導入管までの流路が屈曲しているため、流体粒子が壁に衝突して減速されることでもサージ圧を緩和することができるという効果がある。
【００２５】
請求項２の発明は、上記サージ圧緩和用のフィルタが、金属粒子を焼結して形成されるので、サージ圧が発生したときに被圧力検出流体の粒子がフィルタに衝突し、フィルタが抵抗となって上記流体粒子が減速されるため、センサ部に印加されるサージ圧が緩和されてセンサ部の破壊を防止できるという効果がある。
【００２６】
請求項３の発明は、上記サージ圧緩和用のフィルタが、金属棒の表面に網目のローレット加工が施されて成るので、サージ圧が発生したときに被圧力検出流体の粒子がフィルタに衝突し、フィルタが抵抗となって上記流体粒子が減速されるため、センサ部に印加されるサージ圧が緩和されてセンサ部の破壊を防止できるという効果がある。
【００２７】
請求項４の発明は、上記サージ圧緩和用のフィルタが、金属棒の表面に複数の縦溝が形成されて成るので、サージ圧が発生したときに被圧力検出流体の粒子がフィルタに衝突し、フィルタが抵抗となって上記流体粒子が減速されるため、センサ部に印加されるサージ圧が緩和されてセンサ部の破壊を防止できるという効果がある。
【００２８】
請求項５の発明は、上記サージ圧緩和用のフィルタが、金属棒の表面にねじ山が形成されて成るので、サージ圧が発生したときに被圧力検出流体の粒子がフィルタに衝突し、フィルタが抵抗となって上記流体粒子が減速されるため、センサ部に印加されるサージ圧が緩和されてセンサ部の破壊を防止できるという効果がある。
【００２９】
請求項６の発明は、上記サージ圧緩和用のフィルタが、金属製の網を丸め圧縮して棒状に形成されて成るので、サージ圧が発生したときに被圧力検出流体の粒子がフィルタに衝突し、フィルタが抵抗となって上記流体粒子が減速されるため、センサ部に印加されるサージ圧が緩和されてセンサ部の破壊を防止でき、しかも、フィルタの目が細くなるために流体粒子をより効果的に減速することができるとともに、圧縮状態に応じてサージ圧の緩和度合いを調整することが可能となるという効果がある。
【００３０】
請求項７の発明は、上記器体をケースに納装し上記圧力導入管が挿入される挿通孔を上記ケースに設けるとともに、該挿通孔の開口部にて上記圧力導入管の先端部を略全周に渡って上記ケースに溶接して成るので、圧力導入管とケースとが直接且つ気密に固定されるために別途シール材等が不要となり、構造の簡素化と組立性の向上が図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態を示す側面断面図である。
【図２】  同上におけるフィルタの斜視図である。
【図３】  同上における他のフィルタの斜視図である。
【図４】  同上におけるさらに他のフィルタの斜視図である。
【図５】  同上におけるさらにまた他のフィルタの斜視図である。
【図６】  同上における別のフィルタを構成する金属メッシュの斜視図である。
【図７】  同上の金属メッシュを丸めた状態の斜視図である。
【図８】  同上の金属メッシュを圧力導入管内に圧入した状態を示す要部側面断面図である。
【図９】  同上における偏差ブッシュを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。
【図１０】  従来例を示す斜視図である。
【図１１】  同上の側面断面図である。
【符号の説明】
Ａ  圧力センサ
Ｂ  圧力センサエレメント
１  器体
２  センサ部
３  圧力導入管
７  フィルタ
２０  ケース
３０  コネクタハウジング
４０  偏差ブッシュ
【図１】
0003702626.tif 000002
【図２】
0003702626.tif 000003
【図３】
0003702626.tif 000004
【図４】
0003702626.tif 000005
【図５】
0003702626.tif 000006
【図６】
0003702626.tif 000007
【図７】
0003702626.tif 000008
【図８】
0003702626.tif 000009
【図９】
0003702626.tif 000010
【図１０】
0003702626.tif 000011
【図１１】
0003702626.tif 000012