(57)【要約】【課題】  真空室からのガス排出のための部品や開口部、真空封止のための開口部、重要部品保護のための部品削減を可能とし、設計自由度の向上、コストダウン、組立の容易化、高信頼性を可能とする。【解決手段】  圧力変換器は、中空部７１ｂ〜７１ｅを有し端部７１１、７１２が開口されたボディ７１と、受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージ７４が添着されボディ７１の端部７１１の開口部に剛体からなるつば部７２ｂが微小な隙間を存して嵌合される起歪ダイヤフラム７２と、ボディ７１の中空部７１ｄに気密に固着された気密端子７６とからなる。圧力変換器は、真空条件下でボディ７１の開口部と起歪ダイヤフラム７２の剛体部との間に形成された微小な隙間を溶接等により封止し、起歪ダイヤフラム７２の背面、ボディ７１の中空部７１ｂ、気密端子７６の内面とにより囲繞された領域に真空室７３が形成されている。【選択図】  図１
2006349651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディと、
受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージが添着され、前記ボディの開口部に剛体部が微小な隙間を存して嵌合されるダイヤフラムと、
前記ボディの前記中空部に気密に固着された気密端子と、
からなり、
真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記剛体部との嵌合部の間に形成された微小な隙間を溶着またはろう付けにより封止し、
前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室が形成された構成としたことを特徴とする圧力変換器。
【請求項２】
内部にそれぞれ直径が異なる第１および第２の中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディと、
受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージが添着され、前記ボディの前記第１の中空部に剛体部が微小な隙間を存して嵌合すると共に、つば部が前記ボディの開口部に当接するダイヤフラムと、
前記ボディの前記第２の中空部に気密に固着する気密端子と、
からなり、
真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記つば部とを溶着またはろう付けにより封止し、
前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記第１の中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室が形成された構成としたことを特徴とする圧力変換器。
【請求項３】
受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの変形を前記ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器を製造する方法であって、
内部に中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディの前記中空部に気密端子を気密に固着する気密端子固着工程と、
前記ダイヤフラムの剛体部を前記ボディの開口部から前記中空部に微小な隙間を存して嵌合させるダイヤフラム取付工程と、
真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記剛体部との間に形成された微小な隙間を溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室を形成するダイヤフラム固着工程と、
により組み立てることを特徴とする圧力変換器の製造方法。
【請求項４】
受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの変形を前記ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器であって、
内部にそれぞれ直径が異なる第１および第２の中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディの前記第２の中空部に気密端子を嵌合させると共に、前記ボディの前記第２の中空部と気密に固着する気密端子固着工程と、
剛体部とつば部とを有する前記ダイヤフラムの前記剛体部を前記ボディの開口部から前記第１の中空部に微小な隙間を存して嵌合させると共に、前記つば部を前記ボディの前記開口部に当接させるダイヤフラム取付工程と、
真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記つば部とを溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記第１の中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室を形成するダイヤフラム固着工程と、
により組み立てられることを特徴とする圧力変換器の製造方法。
【請求項５】
前記ダイヤフラム固着工程は、前記ダイヤフラム取付工程を経た組立途中品を所定の温度で加熱しながら前記ダイヤフラムと前記ボディとの突き合わせ面から前記真空室内を真空引きして真空ベーキング処理することにより、前記真空室内の有機物や付着物から放出されるアウトガスや水分を排出させる真空ベーキング工程を有することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の圧力変換器の製造方法。
【請求項６】
前記ダイヤフラム固着工程は、前記真空ベーキング工程を経た組立途中品を真空中で所定の温度まで冷却した後、大気中に取り出す取り出し処理と、
前記取り出し工程を経た組立途中品を室温まで冷却する前に再び所定の真空状態とし、前記真空状態を所定時間保持した後、前記溶着またはろう付けによる封止を行って前記真空室を形成する真空室形成処理工程とを有することを特徴とする請求項３〜請求項５のうちのいずれか１項に記載の圧力変換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受圧面とその背面との圧力差による起歪ダイヤフラムの変形を該起歪ダイヤフラムの背面に設けたひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器および圧力変換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧力変換器は、受圧面とその背面との圧力差による起歪ダイヤフラムの変形を該起歪ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する構成になっているが、起歪ダイヤフラムの背圧形式に応じて、
（ａ）起歪ダイヤフラムの背面を覆う背圧室を大気に開放した大気開放型のもの、
（ｂ）起歪ダイヤフラムの背面空間を覆う背圧室内に大気が充填した状態で封止する大気封止型のもの、
（ｃ）起歪ダイヤフラムの背面空間を覆う背圧室内に不活性ガスを充填して封止する不活性ガス封止型のもの、
（ｄ）起歪ダイヤフラムの背面空間を覆う背圧室内を真空にして封止する真空封止型のもの
等がある。
【０００３】
図６は、上記した４つの起歪ダイヤフラムの背圧形式のうち、不活性ガス封止型の従来の圧力変換器の構成例を示す断面図である。圧力導入部１は、ステンレス等の金属からなり、図示しないガス絶縁開閉装置等の被測定部に結合される雄ねじからなる結合部１ａを有している。この圧力導入部１の中心軸部を貫通して、被測定流体圧を導入する圧力導入路２が形成されている。圧力導入部１の結合部１ａと反対の端部には、ステンレス等の金属からなる起歪ダイヤフラム３と一体の剛性を有する円筒部３ａが溶接等により気密に固着されており、上記起歪ダイヤフラム３の内面と圧力導入部１の端面間には圧力導入路２を通して導入される被測定流体が貯溜される受圧室４が形成されている。受圧室４の一部を形成する起歪ダイヤフラム３の受圧面とは反対の背面側には、受圧面と背面との圧力差による起歪ダイヤフラム３の変形を電気信号に変換するひずみゲージ５が接着、蒸着、スパッタリング、溶着、その他の手段により添着されている。
【０００４】
起歪ダイヤフラム３の外周囲を一定間隔を隔てて覆うように、円筒部材７が同心に配置されている。この円筒部材７の一端縁は、圧力導入部１に溶接等により気密に固着されていると共に、他端開口には、気密端子８が嵌合されている。気密端子８を構成する金属製の蓋部材８ａの周縁は、円筒部材７に溶接等で気密に固着されている。この円筒部材７と気密端子８は、起歪ダイヤフラム３の背面側に基準圧力室９を形成する。また、蓋部材８ａに形成された複数の孔８ｂには、複数本のピン端子１０がガラス等の絶縁封止材１１によって貫通支持されており、この各ピン端子１０には上記した複数本のゲージリード６の各他端がそれぞれ接続されている。さらに、気密端子８には、排気パイプ１２が溶接等により気密に固着されている。
基準圧力室９を封止するに際しては、例えば１０mmＨｇ以下の真空室内において、圧力変換器全体を１２０℃〜１４０℃の温度に加熱した状態で、且つ中空状の排気パイプ１２を介して基準圧力室９と真空室とを連通させた状態で約４０時間〜５０時間、真空ベーキング処理を施し、これによりアウトガスの発生の要因となる基準圧力室９の内壁面や起歪ダイヤフラム３の表面に付着する付着物や基準圧力室９内に存在する有機物（例えば、接着剤、コーティング剤、半田付け部のフラックス等）をガス化して基準圧力室９外に排出した後、乾燥窒素、アルゴンガス等の不活性ガスを排気パイプ１２から適当量注入する。
【０００５】
次に、本来、円管状をなす排気パイプ１２の外方突出部の途中部位１２ｂを外周側から圧潰して封止した後、排気パイプ１２の先端開口１２ａ内に図示しない溶融半田を充填して排気パイプ１２を完全に封止する。このように、排気パイプ１２を圧潰するのは、排気パイプ１２の先端開口１２ａを半田封止する時に半田フラックスが排気パイプ１２を通して基準圧力室９へ流入するのを防止するためである。上記した従来技術は、例えば、特許文献１（特開平８−２０２２０１号公報）に開示されている。以下、この技術を第１の従来例と呼ぶ。
次に、図７は、真空封止型の従来の圧力変換器の他の構成例を示す断面図である。圧力導入部２１は、ステンレス等の金属からなり、図示しないガス絶縁開閉装置等の被測定部に結合される雄ねじからなる結合部２１ａを有している。この圧力導入部２１の中心軸部を貫通して、被測定流体圧を導入する圧力導入路２２が形成されている。圧力導入部２１の結合部２１ａと反対の端部には、ステンレス等の金属からなる起歪ダイヤフラム２３と一体の剛性を有する円筒部２３ａが溶接等により気密に固着されており、上記起歪ダイヤフラム２３の内面と圧力導入部２１の端面間には圧力導入路２２を通して導入される被測定流体が貯溜される受圧室２４が形成されている。
【０００６】
受圧室２４の一部を形成する起歪ダイヤフラム２３の受圧面とは反対の背面側には、受圧面と背面との圧力差による起歪ダイヤフラム２３の変形を電気信号に変換するひずみゲージ２５が接着、蒸着、スパッタリング、溶着、その他の手段により添着されている。ゲージ抵抗は、両端がそれぞれ２つのゲージタブ（図示略）に一体に連接されている。そして、各ゲージタブの表面には、図示しないが、スパッタリング、蒸着等により半田付け性の良好な金層が形成されている。この金層に半田により金等からなる２本のゲージリード２６の各一端がそれぞれ接続されている。
起歪ダイヤフラム２３の外周囲を一定間隔を隔てて覆うように、気密端子２７の円筒部２７ａが同心に配置されている。気密端子２７は、ニッケル、コバルトおよび鉄からなる合金（例えば、コバール（Kovar（商標名））からなり、図８に示すように、円筒部２７ａと、円筒部２７ａの一端縁に円筒部２７ａと一体に形成された略リング状の端子取付部２７ｂとから構成されている。この気密端子２７は、起歪ダイヤフラム２３の背面側に第１の真空室２８を形成する。図８でＡとして示す円筒部２７ａの他端外縁は、図９（ａ）に拡大して示すように、略Ｖ字状の溝２７ａａが形成されていると共に、その先端は削り取られており、図７において圧力導入部２１に溶接等により気密に固着されている。
【０００７】
また、端子取付部２７ｂに形成された２つの孔２７ｂａには、図８に示すように、略Ｌ字状のピン端子２９がガラス等の絶縁封止材３０によって貫通支持されており、この各ピン端子２９には上記したゲージリード２６の各他端がそれぞれ接続されている。端子取付部２７ｂの背面側に形成された図８でＢとして示す円筒状立ち上がり部２７ｂｂの外縁は、図９（ｂ）に拡大して示すように、テーパ状に形成された円筒状延出部２７ｂｂの内縁と加工面２７ｂｃとが鋭角をなすように切削加工されていると共に、円筒状延出部２７ｂｂの端部は削り取られている。
さらに、図８において、円筒状延出部２７ｂｂの内縁には、ステンレス等の金属からなる封止金具３１が嵌合された後に溶接等により気密に固着されている。封止金具３１は、図１０（ｂ）に示すように、円盤部３１ａ、外円筒部３１ｂおよび内円筒部３１ｃが一体に形成されて構成されている。円盤部３１ａの中央部には、内円筒部３１ｃと連通する連通孔３１ａａが形成されている。
【０００８】
また、図１０（ｂ）でＣとして示す外円筒部３１ｂの一端内縁は、図１１に拡大して示すように、外円筒部３１ｂの一端内縁と加工面３１ｂａとが鋭角をなすように切削加工されていると共に、先端は削り取られている。このように、図８でＢとして示す端子取付部２７ｂの円筒状延出部２７ｂｂの外縁が図９（ｂ）に拡大して示すように加工されていると共に、図１０（ｂ）でＣとして示す外円筒部３１ｂの一端内縁が図１１に拡大して示すように加工されているために、端子取付部２７ｂの円筒状延出部２７ｂｂの内縁に封止金具３１を嵌合させた後に溶接等により固着することで気密性を確保することができる。一方、封止金具３１の円盤部３１ａの内面には、図１０（ａ）に示すように、ステンレス等の金属からなる蒸着防止板３２がスポット溶接等により固着されている。蒸着防止板３２は、封止金具３１の内円筒部３１ｃの先端について第１の溶着封止をなす際に、溶接ガス等からひずみゲージ２５等の重要部品を保護するためのものである。
【０００９】
また、図７において、気密端子２７の外周囲を一定間隔を隔てて覆うように、円筒状の端子パイプ３３が同心に配置されている。端子パイプ３３は、例えば、ステンレス等の金属からなり、その両端外縁は、図１２でＡとして示すと共に図１３に拡大して示すように、略Ｖ字状の溝３３ａが形成されていると共に、先端は削り取られている。端子パイプ３３の一端外縁は、図７において圧力導入部２１に溶接等により気密に固着されている。また、端子パイプ３３の一端から所定距離離れた位置には、円孔３３ｂが形成されており、図１４に拡大して示す溶接棒（封止棒）３４の先端部３４ａが嵌合された後、第２の溶接封止がなされている。円孔３３ｂは、後述する、端子パイプ３３の他端開口に嵌合される気密端子３５に取り付けられる配線端子３７から離れた位置に形成されている。さらに、端子パイプ３３の他端開口には、気密端子３５が嵌合されている。気密端子３５の周縁は、端子パイプ３３の他端開口に溶接等で気密に固着されている。この端子パイプ３３ともう一つの気密端子３５は、封止金具３１の背面側に第２の真空室３６を形成する。また、気密端子３５に形成された孔３５ａには、配線端子３７がガラス等の絶縁封止材３８によって貫通支持されており、この各配線端子３７とピン端子２９間は、リード線３９によりそれぞれ接続されている。
【００１０】
さらに、端子パイプ３３の外周囲を一定間隔を隔てて覆うように、円筒状のケース４０が同心に配置されている。ケース４０は、例えば、ステンレス等の金属からなり、その一端外縁が圧力導入部２１に溶接等により気密に固着されている。一方、ケース４０の他端開口には、コード４１を貫通保持するコードホルダ４２が嵌合されている。コード４１を構成する導線４３の各一端は、対応する配線端子３７に半田付けされて接続されている。
次に、上記構成の圧力変換器の組立方法について、図１５および図１６を参照して説明する。
（１）まず、ひずみゲージ２５が形成された起歪ダイヤフラム２３と、圧力導入部２１と、円筒部２７ａを有する気密端子２７とを、予め溶接等により組み立てる。
（２）次に、気密端子２７を構成する端子取付部２７ｂの円筒状延出部２７ｂｂの開口から、ひずみゲージ２５のゲージタブ（図示略）と、端子取付部２７ｂに形成された孔２７ｂａに絶縁封止材３０によって貫通支持されたピン端子２９とを、ゲージリード２６により接続する。
【００１１】
（３）次に、蒸着防止板３２が固着された封止金具３１を気密端子２７を構成する端子取付部２７ｂの円筒状延出部２７ｂｂの内縁に嵌合した後、円筒状延出部２７ｂｂの外縁と外円筒部３１ｂの一端内縁とを溶接等により固着する。
（４）そして、図１５に示す第１のビーム封止器具を用いて、封止金具３１の内円筒部３１ｃの先端に対して第１の溶着封止をなす。図１５に示す第１のビーム封止器具では、略矩形状の支持板５１上に、所定の角度に折り曲げられた取付台５５が所定間隔ごとに、略矩形状のスペーサー５６を介してボルト５７を用いて取り付けられている。各取付台５５には、上記した（１）〜（３）の工程を経た組立途中品５２が挿入される受け治具５３がボルト５４を用いて取り付けられる。図１５では、中央の取付台５５のみに受け治具５３に組立途中品５２が取り付けられている。第１のビーム封止器具は、図示しない真空に保たれたチャンバー内に載置される。受け治具５３に組立途中品５２の圧力導入部２１を挿入した後、組立途中品５２を構成する封止金具３１の内円筒部３１ｃの先端以外の部分を保護するために組立途中品５２にカバー５８を取り付ける。次に、図示しない電子ビーム溶接装置を駆動して、電子銃から発射した電子ビームを封止金具３１の内円筒部３１ｃの先端に図中矢印で示すように照射することにより、内円筒部３１ｃの先端を溶着封止し、気密端子２７と起歪ダイヤフラム２３の背面との間に第１の真空室２８を形成する。
【００１２】
（５）次に、上記した（１）〜（４）の工程を経た組立途中品の圧力導入部２１に端子パイプ３３の一端外縁を溶接等により固着する。
（６）次に、気密端子３５に形成された孔３５ａにガラス等の絶縁封止材３８によって貫通支持された配線端子３７の各一端と、上記した（１）〜（５）の工程を経た組立途中品のピン端子２９の各一端とを、リード線３９によりそれぞれ接続する。
（７）次に、上記した（１）〜（６）の工程を経た組立途中品の端子パイプ３３の他端開口に、気密端子３５の周縁を溶接等により固着する。
（８）そして、端子パイプ３３の円孔３３ｂに溶接棒（封止棒）３４の先端部３４ａ（図１４参照）を嵌合した後、図１６に示す第２のビーム封止器具を用いて、第２の溶接封止をなす。図１６に示す第２のビーム封止器具は、真空に保たれたチャンバー内に設置されたテーブル６１の上に載置され、上記した（１）〜（７）の工程を経た組立途中品の圧力導入部２１を上下に把持して上記組立途中品を水平に保持する保持治具６２と、板バネ６３と、ねじ６４とから構成されている。保持治具６２は、下側保持部６２ａと上側保持部６２ｂとからなり、上側保持部６２ｂの側面から下面にかけて、上記組立途中品を下方に付勢する板バネ６３がねじ６４により取り付けられている。
図１６に示すように、上記組立途中品を保持した状態において、図示しない電子ビーム溶接装置を駆動して、電子銃から発射した電子ビームを溶接棒３４に図中矢印で示すように照射することにより、溶接棒３４を溶着封止し、端子パイプ３３と気密端子２７と気密端子３５との間に第２の真空室３６を形成する。以下、この技術を第２の従来例と呼ぶ。
【特許文献１】特開平８−２０２２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記した特許文献１に記載の第１の従来例では、排気パイプ１２を介してガス化した有機物を排出したり、不活性ガスを注入したりしているため、排気パイプ１２は気密端子８以外には取り付けることができず、構造上位置的な制限があり、設計上の自由度が少ないという問題があった。また、圧力変換器を小型化するためには、排気パイプ１２も小型化する必要があるが、排気パイプ１２を小型化した場合、径の小さい排気パイプ１２への溶融半田の充填が困難となり、この充填が不完全であると不活性ガスが漏洩するおそれがあるという問題があった。
一方、上記した第２の従来例では、封止金具３１を溶着しやすい構造としたり、封止金具３１の内円筒部３１ｃの先端について第１の溶着封止をなす際にスパッタや溶接ガスからひずみゲージ２５等の重要部品を保護するために蒸着防止板３２を設けなければならないという問題があった。また、上記した第２の従来例では、第２の真空室３６を形成するために、第２の溶接封止がなされる端子パイプ３３の円孔３３ｂを配線端子３７から離れた位置に設けなければならず、やはり構造上位置的な制限があり、設計上の自由度が少ないという問題があった。
【００１４】
したがって、上記した第１および第２の従来例によれば、真空封止を行うためだけの部品が多く必要であると共に、真空封止のための溶接工程や蒸着防止板３２等のひずみゲージ２５等の重要部品を保護するための保護部品の組立工程が必要であるという問題があった。また、上記した第１および第２の従来例によれば、圧力変換器の構造や寸法等が制限され、設計上の自由度が少ないという問題があった。この結果、完成された圧力変換器の価格が高くなると共に、組み立てにくいという問題があった。
【００１５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、部品点数や工程を削減することを可能とすると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、安価、組立容易かつ高信頼性を可能とする圧力変換器を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、特に、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することを可能とし、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減を可能とすると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、コストダウンを図ることを可能とし、組立が容易でかつ信頼性の向上を可能とする圧力変換器を提供することにある。
【００１６】
本発明の請求項２の目的は、特に、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することを可能とし、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減を可能とすると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、コストダウンを図ることを可能とし、簡便な方法での真空封止を可能とし、組立が容易でかつ信頼性の向上を可能とし、容易な小型化を可能とする圧力変換器を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することを可能とし、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減を可能とすると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、コストダウンを図ることを可能とし、組立が容易でかつ信頼性の向上を可能とする圧力変換器の製造方法を提供することにある。
【００１７】
本発明の請求項４の目的は、特に、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することを可能とし、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減を可能とすると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、コストダウンを図ることを可能とし、簡便な方法での真空封止を可能とし、組立が容易でかつ信頼性の向上を可能とし、容易な小型化を可能とする圧力変換器の製造方法を提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部を設けることなく、真空室からガスを確実に排出することを可能とする圧力変換器の製造方法を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、真空室の真空度を適正に調節することを可能とする圧力変換器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１に記載した発明に係る圧力変換器は、上述した目的を達成するために、
内部に中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディと、
受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージが添着され、前記ボディの開口部に剛体部が微小な隙間を存して嵌合されるダイヤフラムと、
前記ボディの前記中空部に気密に固着された気密端子と、
からなり、
真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記剛体部との嵌合部の間に形成された微小な隙間を溶着またはろう付けにより封止し、
前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室が形成された構成としたことを特徴としている。
【００１９】
請求項２に記載した本発明に係る圧力変換器は、上述した目的を達成するために、
内部にそれぞれ直径が異なる第１および第２の中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディと、
受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージが添着され、前記ボディの前記第１の中空部に剛体部が微小な隙間を存して嵌合すると共に、つば部が前記ボディの開口部に当接するダイヤフラムと、
前記ボディの前記第２の中空部に気密に固着される気密端子と、
からなり、
真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記つば部とを溶着またはろう付けにより封止し、
前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記第１の中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室が形成された構成としたことを特徴としている。
【００２０】
請求項３に記載した発明に係る圧力変換器の製造方法は、上述した目的を達成するために、
受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの変形を前記ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器を製造する方法であって、
内部に中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディの前記中空部に気密端子を気密に固着する気密端子固着工程と、
前記ダイヤフラムの剛体部を前記ボディの開口部から前記中空部に微小な隙間を存して嵌合させるダイヤフラム取付工程と、
真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記剛体部との間に形成された微小な隙間を溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室を形成するダイヤフラム固着工程と、
により組み立てることを特徴としている。
【００２１】
請求項４に記載した発明に係る圧力変換器の製造方法は、上述した目的を達成するために、
受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの変形を前記ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器であって、
内部にそれぞれ直径が異なる第１および第２の中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディの前記第２の中空部に、気密端子を嵌合させると共に、前記ボディの前記第２の中空部と気密に固着する気密端子固着工程と、
剛体部とつば部とを有する前記ダイヤフラムの前記剛体部を前記ボディの開口部から前記第１の中空部に微小な隙間を存して嵌合させると共に、前記つば部を前記ボディの前記開口部に当接させるダイヤフラム取付工程と、
真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記つば部とを溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記第１の中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室を形成するダイヤフラム固着工程と、
により組み立てることを特徴としている。
【００２２】
請求項５に記載した発明に係る圧力変換器は、請求項３または請求項４の圧力変換器の製造方法であって、
前記ダイヤフラム固着工程は、前記ダイヤフラム取付工程を経た組立途中品を所定の温度で加熱しながら前記ダイヤフラムと前記ボディとの突き合わせ面から前記真空室内を真空引きして真空ベーキング処理することにより、前記真空室内の有機物や付着物から放出されるアウトガスや水分を排出させる真空ベーキング工程を有することを特徴としている。
請求項６に記載した発明に係る圧力変換器の製造方法は、請求項３〜請求項５のうちのいずれか１項に記載の圧力変換器の製造方法であって、
前記ダイヤフラム固着工程は、前記真空ベーキング工程を経た組立途中品を真空中で所定の温度まで冷却した後、大気中に取り出す取り出し処理と、
前記取り出し工程を経た組立途中品を室温まで冷却する前に再び所定の真空状態とし、前記真空状態を所定時間保持した後、前記溶着またはろう付けによる封止を行って前記真空室を形成する真空室形成処理工程とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、部品点数や工程を削減することを可能とすると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、安価、組立容易かつ高信頼性を可能とする圧力変換器を提供することができる。
すなわち、本発明の請求項１の圧力変換器によれば、内部に中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディと、受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージが添着され、前記ボディの開口部に剛体部が微小な隙間を存して嵌合されるダイヤフラムと、前記ボディの前記中空部に気密に固着された気密端子と、からなり、真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記剛体部との嵌合部の間に形成された微小な隙間を溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室が形成された構成としたことにより、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することが可能となり、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減が可能となると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上が可能となり、コストダウンを図ることが可能であり、組立が容易でかつ信頼性の向上が可能となる。
【００２４】
また、溶接する個所が少ないため、作業不良等に基づくガスの漏洩の危険が少なく、これにより信頼性が向上する。さらに、起歪ダイヤフラムとボディの中空部との突き合わせ面の微視的な隙間が真空室から空気や有機物等からなるガスを排出するための開口部（排気路）となる。この微視的な隙間は、上記した第２の従来例の封止金具を構成する内円筒部の開口部より小さいので、溶接封止時に真空室に侵入する溶接ガスの量も殆どなくなり、真空室の真空度を従来より高めることができると共に、溶接ガスによる内部部品への金属蒸着量が減少し、この内部部品に蒸着した金属に起因する故障を減少させることができる。また、ボディの中空部に起歪ダイヤフラムを挿入したインロー部即ち、嵌合部の隙間が、スパッタや溶接ガスからひずみゲージ等の重要部品を保護する役割を果たしている。したがって、上記した第２の従来例のように、スパッタや溶接ガスからひずみゲージ等の重要部品を保護するためだけの蒸着防止板を設ける必要がなく、その分部品点数を削減することができる。また、蒸着防止板を組み立てる工程や蒸着防止板を封止金具に溶接する工程も削減することができる。
【００２５】
本発明の請求項２の圧力変換器によれば、内部にそれぞれ直径が異なる第１および第２の中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディと、受圧面側とは反対側の背面にひずみゲージが添着され、前記ボディの前記第１の中空部に剛体部が微小な隙間を存して嵌合すると共に、つば部が前記ボディの開口部に当接するダイヤフラムと、前記ボディの前記第２の中空部に気密に固着される気密端子と、からなり、真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記つば部とを溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記第１の中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室が形成された構成としたことにより、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することが可能となり、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減が可能となると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、コストダウンを図ることを可能とし、簡便な方法での真空封止が可能となり、組立が容易でかつ信頼性の向上が可能となり、容易な小型化が可能となる。
【００２６】
本発明の請求項３の圧力変換器の製造方法によれば、受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの変形を前記ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器を製造する方法であって、内部に中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディの前記中空部に気密端子を気密に固着する気密端子固着工程と、前記ダイヤフラムの剛体部を前記ボディの開口部から前記中空部に微小な隙間を存して嵌合させるダイヤフラム取付工程と、真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記剛体部との間に形成された微小な隙間を溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室を形成するダイヤフラム固着工程と、とにより組み立てられることにより、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することが可能となり、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減が可能となると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上が可能となり、コストダウンを図ることが可能であり、組立が容易でかつ信頼性の向上が可能となる。
【００２７】
また、溶接する個所が少ないため、作業不良等に基づくガスの漏洩の危険が少なく、これにより信頼性が向上する。さらに、起歪ダイヤフラムとボディの中空部との突き合わせ面の微視的な隙間が真空引きをする際に空気や有機物等からなるガスを排出するための開口部となる。この微視的な隙間は、上記した第２の従来例の封止金具を構成する内円筒部の開口部より小さいので、溶接封止時に真空室に侵入する溶接ガスの量も少なくなり、真空室の真空度を従来より高めることができると共に、溶接ガスによる内部部品への金属蒸着量が減少し、この内部部品に蒸着した金属に起因する故障を減少させることができる。また、ボディの中空部に起歪ダイヤフラムを挿入したインロー部の隙間がスパッタや溶接ガスからひずみゲージ等の重要部品を保護する役割を果たしている。したがって、上記した第２の従来例のように、スパッタや溶接ガスからひずみゲージ等の重要部品を保護するためだけの蒸着防止板を設ける必要がなく、その分部品点数を削減することができる。また、蒸着防止板を組み立てる工程や蒸着防止板を封止金具に溶接する工程も削減することができる。
【００２８】
本発明の請求項４の圧力変換器の製造方法によれば、受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの変形を前記ダイヤフラムの背面に添着したひずみゲージを用いて電気信号に変換する圧力変換器を製造する方法であって、内部にそれぞれ直径が異なる第１および第２の中空部を有し、少なくとも一端が開口されたボディの前記第２の中空部に嵌合させると共に、前記ボディの前記第２の中空部と気密に固着する気密端子固着工程と、剛体部とつば部とを有する前記ダイヤフラムの前記剛体部を前記ボディの開口部から前記第１の中空部に微小な隙間を存して嵌合させると共に、前記つば部を前記ボディの前記開口部に当接させるダイヤフラム取付工程と、真空条件下において、前記ボディの前記開口部と前記ダイヤフラムの前記つば部とを溶着またはろう付けにより封止し、前記ダイヤフラムの前記背面、前記ボディの前記第１の中空部および前記気密端子の内面とにより囲繞された領域に真空室を形成するダイヤフラム固着工程と、とにより組み立てられることにより、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部あるいは、重要部品を保護するためだけの部品を削減することが可能となり、これにより、上記各部品の作製工程や取付工程、上記各部品についての封止工程の削減が可能となると共に、構造上および寸法上の設計自由度の向上を可能とし、コストダウンを図ることを可能とし、簡便な方法での真空封止が可能となり、組立が容易でかつ信頼性の向上が可能となり、容易な小型化が可能となる。
【００２９】
本発明の請求項５の圧力変換器の製造方法によれば、請求項３または請求項４の圧力変換器の製造方法であって、前記ダイヤフラム固着工程は、前記ダイヤフラム取付工程を経た組立途中品を所定の温度で加熱しながら前記ダイヤフラムと前記ボディとの突き合わせ面から前記真空室内を真空引きして真空ベーキング処理することにより、前記真空室内の有機物や付着物から放出されるアウトガスや水分を排出させる真空ベーキング工程を有することにより、前記真空室内の有機物や付着物から放出されるアウトガスや水分を排出させる真空ベーキング工程を有することにより、真空室からガスを排出するためだけの部品や開口部、真空封止をするためだけの開口部を設けることなく、真空室からガスを排出することが可能となる。
本発明の請求項６の圧力変換器の製造方法によれば、請求項３〜請求項５のうちのいずれか１項に記載の圧力変換器を製造する方法であって、前記ダイヤフラム固着工程は、前記真空ベーキング工程を経た組立途中品を真空中で所定の温度まで冷却した後、大気中に取り出す取り出し処理と、前記取り出し工程を経た組立途中品を室温まで冷却する前に再び所定の真空状態とし、前記真空状態を所定時間保持した後、前記溶着またはろう付けによる封止を行って前記真空室を形成する真空室形成処理工程とを有することにより、起歪ダイヤフラムの円筒部の表面粗さとボディの中空部の表面粗さや真空封止工程における真空状態の保持時間を調節すれば、真空室の真空度を適正に調節することが可能となる。
例えば、上記表面粗さを粗くする、上記保持時間を長くする、あるいはこれらの両方を行うことによって、真空室の真空度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の圧力変換器およびその製造方法を詳細に説明する。
図１は、本発明の一つの実施の形態に係る圧力変換器の断面構成を示している。ボディ７１は、ステンレス等の金属からなり、例えば、図示しないガス絶縁開閉装置等の被測定部に結合される雄ねじからなる結合部７１ａを有すると共に、図２に示すように、それぞれ直径が異なる中空部７１ｂ〜７１ｅを有している。中空部７１ｂの端部７１１の外縁は、略Ｖ字状の溝が形成されていると共に、先端は中心軸に直交する平面に削成されている。一方、中空部７１ｅの端部７１２の外縁にも、略Ｖ字状の溝が形成されていると共に、先端は中心軸に直交する平面に削成されている。ボディ７１の結合部７１ａ側の端部７１１に接する中空部７１ｂには、図１に示すように、ステンレス等の金属からなる起歪ダイヤフラム７２と一体の剛性を有する円筒部（剛体部）７２ａが溶接等により気密に固着されており、上記起歪ダイヤフラム７２の背面、ボディ７１の中空部７１ｃおよび後述する気密端子７６の内面とにより囲繞された領域には真空室７３が形成されている。
【００３１】
起歪ダイヤフラム７２を構成するつば部７２ｂの円筒部７２ａ寄りの角部には、図３に示すように、略Ｖ字状の溝が形成されていると共に、先端は中心軸に直交する面となるよう削成されている。真空室７３の一部を形成する起歪ダイヤフラム７２の背面には、受圧面と背面との圧力差による起歪ダイヤフラム７２の変形を電気信号に変換するひずみゲージ７４が接着、蒸着、スパッタリング、溶着、その他の手段により添着されている。ひずみゲージ７４は、図示しないが、電気絶縁性の優れた、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等からなるゲージベース上に、厚さ数μｍを有し、銅・ニッケル系合金またはニッケル・クロム系合金からなり、蛇行した箔状のゲージ抵抗が添着されている。ゲージ抵抗は、両端がそれぞれ複数のゲージタブ（図示略）に一体に連接されている。そして、各ゲージタブに半田によりポリイミド樹脂等からなるフレキシブル接続基板７５上に形成された複数の銅箔パターンの各一端がそれぞれ接続されている。
【００３２】
ボディ７１の中空部７１ｄのうち、中空部７１ｃに連接する部分には、気密端子７６が高温半田を用いた半田付け等により気密に固着されている。気密端子７６は、ボディ７１の中空部７１ｄに嵌合する円筒部を有している。気密端子７６の内部には、棒状の複数本のピン端子７７がガラス等の絶縁封止材（図示略）によって貫通支持されており、この各ピン端子７７の各一端には上記したフレキシブル接続基板７５上に形成された複数の銅箔パターンの各他端がそれぞれ接続されている。さらに、ボディ７１の中空部７１ｅのうち、中空部７１ｄに接する部分には、気密端子７６を構成する複数本のピン端子７７の各他端がスペーサー７８の背面側から突出しており、各ピン端子７７の各他端に半田によりポリイミド樹脂等からなるフレキシブル短絡基板７９上に形成された複数の銅箔パターンの各一端がそれぞれ接続されている。
【００３３】
一方、ボディ７１の結合部７１ａとは反対の端部７１２に接する中空部７１ｅには、ステンレス等の金属からなり、略円筒状のケーブルグランド８０が嵌合され、溶接等により気密に固着されている。ケーブルグランド８０の中空には、シールド付きのケーブル８１が挿入されていると共に、ケーブル８１の外周との間には、ボディ７１の端部７１２に接する端部から右方に向かって順に、エポキシ樹脂等の合成樹脂からなる充填接着剤８２、抜け止めリング８３およびバイトンゴム等からなる保護ブッシュ８４がそれぞれ挿入されている。また、ボディ７１の中空部７１ｅに挿入されているケーブルグランド８０の内面には、ガラスエポキシ樹脂等からなる補強板８５が取り付けられており、ケーブル８１を構成する複数本の導線８１ａの各一端が貫通保持されている。各導線８１ａの各一端は、フレキシブル短絡基板７９上に形成された複数の銅箔パターンの各他端がそれぞれ接続されている。そして、ボディ７１の中空部７１ｅには、シリコンゲル等からなる充填剤８６が充填されている。
【００３４】
次に、上記構成の圧力変換器の組立方法、即ち製造方法について、図３および図４を参照して説明する。
（１）まず、気密端子７６をボディ７１に端部７１１側から挿入し、気密端子７６の円筒部をボディ７１の中空部７１ｄに、気密端子７６の左端部がボディ７１の中空部７１ｃと中空部７１ｄとの境界に存在する段部に一致するように嵌合する。次に、気密端子７６の円筒部を半田付け等によりボディ７１の中空部７１ｄに気密に固着する。この工程を、「気密端子固着工程」と称する。
（２）次に、気密端子７６の内部に貫通支持された各ピン端子７７の各一端にフレキシブル接続基板７５上に形成された複数の銅箔パターンの各他端をそれぞれ接続すると共に、起歪ダイヤフラム７２の背面側に添着されたひずみゲージ７４の各ゲージタブに上記フレキシブル接続基板７５上に形成された複数の銅箔パターンの各一端をそれぞれ接続する。
（３）次に、起歪ダイヤフラム７２の円筒部７２ａをボディ７１の中空部７１ｂに嵌合する。この工程を、「ダイヤフラム取付工程」と称する。
【００３５】
（４）次に、上記した（１）〜（３）の工程を経た組立途中品のボディ７１の端部７１１と起歪ダイヤフラム７２のつば部７２ｂとに対して以下のようにして溶着封止をなす。
（ｉ）まず、上記した（１）〜（３）の工程を経た組立途中品に対して真空ベーキング処理を施す。この場合、起歪ダイヤフラム７２の背面、ボディ７１の中空部７１ｃおよび気密端子７６の内面とにより囲繞された領域に形成される真空室７３から空気や有機物等からなるガスを排出するための排気路は、起歪ダイヤフラム７２の円筒部７２ａとボディ７１の中空部７１ｂとの嵌合部と突き合わせ面の微視的な隙間である。この工程を、「真空ベーキング工程」と称する。
【００３６】
（ii）次に、上記した（ｉ）の工程を経た組立途中品を真空中で冷却した後、大気中に取り出す。この工程を、「取り出し処理工程」と称する。
（iii）次に、上記した（ｉ）〜（ii）の工程を経た組立途中品９１が室温までに冷却する前に、真空中において、図４に示すように、上記組立途中品９１のボディ７１の中空部７１ｅに固定金具９２を嵌合すると共に、組立途中品９１の起歪ダイヤフラム７２の受圧面側に冷やし金具９３を嵌合する。
（iv）次に、（iii）の工程における真空状態を一定時間保持した後、図示しない電子ビーム溶接装置を駆動して、電子銃から発射した電子ビームを、図３に示す構造物の起歪ダイヤフラム７２のつば部７２ｂの端面とボディ７１の端部７１１との突き合わせ部分に、図５に拡大し矢印で示すように照射することにより、ボディ７１の端部７１１と起歪ダイヤフラム７２のつば部７２ｂとを溶着封止し、起歪ダイヤフラム７２の背面、ボディ７１の中空部７１ｃおよび気密端子７６の内面とにより囲繞された領域に真空室７３を形成する。
【００３７】
この場合、ボディ７１の中空部７１ｂに起歪ダイヤフラム７２の円筒部７２ａを挿入したインロー部９４（図５参照）の隙間がスパッタや溶接ガスからひずみゲージ７２等の重要部品を保護する役割を果たすと共に、真空引きする際の排気路としての機能を共に果たしている。この工程を、「真空室形成処理工程」と称する。
（ｖ）次に、上記した（ｉ）〜（iv）の工程を経た図４に示す構造物から固定金具９２および冷やし金具９３を取り外した後、組立途中品９１の溶接部の溶接状態を顕微鏡で検査する。以上説明した（４）の工程を、「ダイヤフラム固着工程」と称する。
（５）次に、気密端子７６を構成する複数本のピン端子７７の各他端にフレキシブル短絡基板７９上に形成された複数の銅箔パターンの各一端をそれぞれ接続する。
【００３８】
（６）次に、ケーブル８１、充填接着剤８２、抜け止めリング８３、保護ブッシュ８４および補強板８５が取り付けられたケーブルグランド８０を用意し、この構造物の補強板８５に貫通保持されたケーブル８１の複数本の導線８１ａの各一端と、上記した（１）〜（５）の工程を経た組立途中品のフレキシブル短絡基板７９上に形成された複数の銅箔パターンの各他端とをそれぞれ接続する。
（７）次に、ボディ７１の中空部７１ｅに充填剤８６を充填した後、上記（６）の工程を経た構造物のケーブルグランド８０をボディ７１の中空部７１ｅに嵌合し、ケーブルグランド８０とボディ７１を溶接等により固着する。
このように、本発明の上述の実施の形態によれば、起歪ダイヤフラム７２の背面、ボディ７１の中空部７１ｃおよび気密端子７６の内面とにより囲繞された領域に形成される真空室７３から空気や有機物等からなるガスを排出するための開口部（排気路）は、起歪ダイヤフラム７２の円筒部７２ａとボディ７１の中空部７１ｂとの嵌合部および起歪ダイヤフラム７２のつば部７２ｂの側面とボディ７１の端部７１１との突き合わせ面の微視的な隙間である。この微視的な隙間は、加工上避けられない表面粗さを有する面同士を突き合わせることにより必然的に形成されるものである。
【００３９】
したがって、上記した特許文献１に記載の第１の従来例のように、排気のためだけの排気パイプ１２を設ける必要がなく、その分部品点数を削減することができると共に、排気パイプ１２を作製する工程や排気パイプ１２を取り付ける工程、排気パイプ１２を圧潰して封止する工程および排気パイプ１２の先端開口１２ａ内に溶融半田を充填する工程を削減することができるので、コストダウンを図ることができ、しかも、構造上位置的な制限がなく、設計上の自由度が大きい。また、圧力変換器を小型化する場合であっても、排気のためだけの部品が不要であり、各部品をそれぞれ小型化するだけで良く、上記した第１の従来例のような小型化に伴う不都合が発生することはない。また、上記微視的な隙間は、真空封止をするための開口部をも兼ねているため、上記した第２の従来例のように、真空封止をするためだけの溶接しやすい封止金具３１を設ける必要がなく、その分部品点数を削減することができると共に、封止金具３１を作製する工程、封止金具３１を取り付ける工程および封止金具３１を溶接により封止する工程を削減することができるので、コストダウンを図ることができ、しかも、構造上位置的な制限がなく、設計上の自由度が大きい。
【００４０】
また、溶接する個所が少ないため、作業不良等に基づくガスの漏洩の危険が少なく、これにより信頼性が向上する。さらに、上記微視的な隙間は、上記した第２の従来例の封止金具３１を構成する内円筒部３１ｃの開口部より小さいので、溶接封止時に真空室７３に侵入する溶接ガスの量も殆どなくなり、真空室７３の真空度を従来より高めることができると共に、溶接ガスによる内部部品への金属蒸着量が減少し、この内部部品に蒸着した金属に起因する故障を減少させることができる。
また、本実施の形態によれば、ボディ７１の中空部７１ｂに起歪ダイヤフラム７２の円筒部７２ａを挿入したインロー部９４（図５参照）の隙間がスパッタや溶接ガスからひずみゲージ７２等の重要部品を保護する役割を果たしている。したがって、本実施の形態によれば、上記した第２の従来例のように、スパッタや溶接ガスからひずみゲージ等の重要部品を保護するためだけの蒸着防止板３２を設ける必要がなく、その分部品点数を削減することができる。また、蒸着防止板３２を組み立てる工程や蒸着防止板３２を封止金具３１に溶接する工程も削減することができる。これにより、コストダウンを図ることができる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、起歪ダイヤフラム７２の円筒部７２ａの表面粗さとボディ７１の中空部７１ｂの表面粗さや上記した（４）（iv）の真空封止工程における真空状態の保持時間を調節することにより、真空室７３の真空度を適正に調節することが可能である。例えば、上記表面粗さを粗くする、上記保持時間を長くする、あるいはこれらの両方を行うことによって、真空室７３の真空度を高めることができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、部品点数や工程を削減することが可能となると共に、構造上および寸法上の設計自由度が向上し、安価で組み立てが容易であり、かつ、信頼性が高い圧力変換器を組み立てることができる。
以上、本実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、本実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施ができることは勿論である。
【００４２】
例えば、上述した実施の形態では、本発明を真空封止型の圧力変換器に適用する例を示したが、これに限定されず、本発明は、大気封止型の圧力変換器や不活性ガス封止型の圧力変換器に適用しても良い。
また、上述した実施の形態では、起歪ダイヤフラム７２の受圧面が露出している例を示したが、これに限定されず、上記した第１および第２の従来例のように、被測定部と起歪ダイヤフラム７２の受圧面との間に被測定流体圧を導入する圧力導入路を形成しても良い。また、上述した実施の形態では、ボディ７１は、それぞれ直径の異なる中空部７１ｂ〜７１ｅを有する例を示したが、これに限定されず、中空部７１ｂ〜７１ｅの直径がすべて等しくても良く、中空部の形状は円形状に限らず、四角形状、五角形以上の多角形状であっても良い。
また、上述した実施の形態では、ボディ７１の端部７１１と起歪ダイヤフラム７２のつば部７２ｂとを溶着封止するために電子ビーム溶接装置を用いる例を示したが、これに限定されず、真空中で開口部を溶着することができる装置、例えば、真空ろう付け装置を用いても良い。また、上述した実施の形態では、本発明を真空室を有する圧力変換器に適用する例を示したが、これに限定されず、本発明は荷重変換器や一般的な密閉容器の内部を真空封止する場合に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一つの実施の形態に係る圧力変換器の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す圧力変換器を構成するボディの構成を示す断面図である。
【図３】図１に示す圧力変換器を構成する起歪ダイヤフラムの構成を示す断面図である。
【図４】図１に示す圧力変換器を組み立てる際の溶接封止工程を説明するための断面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】第１の従来例における圧力変換器の構成を示す断面図である。
【図７】第２の従来例における圧力変換器の構成を示す断面図である。
【図８】図７に示す圧力変換器に使用されている気密端子およびピン端子の構成を示す断面図である。
【図９】この図の（ａ）、（ｂ）は、図７の気密端子のそれぞれ部分断面図である。
【図１０】この図の（ａ）および（ｂ）は、図７に示す圧力変換器に使用されている封止金具および蒸着防止板の構成を示す平面図および断面図である。
【図１１】図１０（ｂ）の部分拡大図である。
【図１２】図７に示す第２の従来例における圧力変換器の端子パイプの拡大断面図である。
【図１３】図１２の部分拡大図である。
【図１４】この図の（ａ）および（ｂ）は、図７に示す第２の従来例における圧力変換器に使用の溶接棒の構成を示す平面図および右側面図である。
【図１５】第２の従来例における圧力変換器の組立方法のうちの第１の溶着封止工程を説明するための概略図である。
【図１６】第２の従来例における圧力変換器の組立方法のうちの第２の溶着封止工程を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００４４】
７１  ボディ
７１ａ  結合部
７１ｂ〜７１ｅ  中空部
７１１，７１２  端部
７２  起歪ダイヤフラム
７２ａ  円筒部
７２ｂ  つば部
７３  真空室
７４  ひずみゲージ
７５  フレキシブル接続基板
７６  気密端子
７７  ピン端子
７９  フレキシブル短絡基板
８０  ケーブルグランド
８１  ケーブル
８２  充填接着剤
８３  抜け止めリング
８４  保護ブッシュ
８５  補強板
８６  充填剤
９１  組立途中品
９２  固定金具
９３  冷やし金具
９４  インロー部
【図１】
2006349651.tif 000003
【図２】
2006349651.tif 000004
【図３】
2006349651.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006349651.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006349651.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2006349651.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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