(57)【要約】      （修正有）【課題】  圧力ポートに接着されたダイアフラムがＯリングを介してケースに押し当てられることにより当該ケースの圧力検出室が封止されてなる圧力センサにおいて、高温に曝されたときにＯリングからの応力によって圧力ポートが変形し、センサ特性が変動するのを極力防止する。【解決手段】  ケース１０の圧力検出室１１にセンサ素子２０を設け、上記圧力ポート１２、１３を、ダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てるようにケース１０に組み付け、ダイアフラム８１、８２およびＯリング９０によって圧力検出室１１を封止してなる圧力センサにおいて、圧力ポート１２、１３がダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てられている部位に、変形防止手段として、圧力ポート１２、１３とＯリング９０との間に介在された圧力ポート１２、１３よりも剛性の高いプレート部材２００が設けられている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力検出室（１１）を有するケース（１０）と、
外部から圧力を導入するための圧力ポート（１２、１３）と、
前記圧力検出室（１１）内に設けられ印加される圧力のレベルに応じて電気信号を出力するセンシング部（２０）と、
Ｏリング（９０）を介して前記ケース（１０）に接するとともに圧力検出室（１１）を覆うダイアフラム（８１、８２）と、を備え、
前記圧力ポート（１２、１３）は、前記ダイアフラム（８１、８２）を介して前記Ｏリング（９０）に押し当てられるように前記ケース（１０）に組み付けられており、
前記ダイアフラム（８１、８２）および前記Ｏリング（９０）によって前記圧力検出室（１１）が封止されており、
前記圧力ポート（１２、１３）に導入された圧力は、前記ダイアフラム（８１、８２）を介して前記圧力検出室（１１）内の前記センシング部（２０）に伝達されるようになっている圧力センサにおいて、
前記圧力ポート（１２、１３）が前記ダイアフラム（８１、８２）を介して前記Ｏリング（９０）に押し当てられている部位には、前記Ｏリング（９０）の膨張によって前記圧力ポート（１２、１３）が変形しないようにするための変形防止手段（２００、２１０）が設けられていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記変形防止手段は、前記圧力ポート（１２、１３）と前記Ｏリング（９０）との間に介在された前記圧力ポート（１２、１３）よりも剛性の高いプレート部材（２００、２１０）であることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記プレート部材（２１０）は、前記ダイアフラム（８１、８２）のうち前記圧力ポート（１２、１３）と前記Ｏリング（９０）との間に介在する部位を肉厚部（２１０）としたものであることを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記プレート部材（２００）は、前記圧力ポート（１２、１３）にインサート成形されたものであることを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記圧力ポート（１２、１３）は樹脂からなるものであり、前記プレート部材（２００、２１０）は金属からなるものであることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の圧力センサ。
【請求項６】
前記圧力ポート（１２、１３）は樹脂よりも剛性が高いものであり、この圧力ポート（１２、１３）自体が前記変形防止手段として構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項７】
前記圧力ポート（１２、１３）は金属もしくはセラミックからなるものであり、この圧力ポート（１２、１３）自体が前記変形防止手段として構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力ポートに接着されたダイアフラムを、Ｏリングを介してケースに押し当てることにより、当該ケースの圧力検出室を封止してなる圧力センサに関し、たとえば、ディーゼルエンジン自動車の排気管に設けられるＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）の圧力損失測定などに適用される。
【背景技術】
【０００２】
図６は、この種の圧力センサの一般的な概略断面構成を示す図である。この図６に示されるような圧力センサとしては、たとえば、特許文献１に記載の圧力センサが提案されている。
【０００３】
この図６に示される圧力センサは、たとえば、ディーゼルエンジンのＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）に用いることができるものである。このＤＰＦは、排気管途中に煤煙をトラップするフィルタを設け、一定量が溜まったら燃やすことで大気中に煤煙が放出されることを防ぐシステムである。
【０００４】
そして、この図６に示される圧力センサにおいては、排気管内のフィルタ前後の差圧（上流側圧力と下流側圧力との差圧）を測定する差圧検出方式を採用したものとすることができる。
【０００５】
図６に示されるように、ケース１０の一面側と他面側とにそれぞれ互いに連通する凹部１１ａ、１１ｂが設けられている。この凹部１１ａ、１１ｂは圧力検出室１１を構成するものである。
【０００６】
そして、両凹部１１ａ、１１ｂの連通部を遮断するようにケース１０にはセンサ素子２０が設けられている。
【０００７】
このセンサ素子２０は、印加される圧力のレベルに応じて電気信号を出力するセンシング部である。つまり、ここでは、両凹部１１ａ、１１ｂにより構成される空間が圧力検出室１１を構成しており、この圧力検出室１１にセンシング部２０が設けられている。
【０００８】
また、両凹部１１ａ、１１ｂ内には、オイル７０が充填されており、各凹部１１ａ、１１ｂは、Ｏリング９０を介して金属製のダイアフラム（メタルダイアフラム）８１、８２により覆われている。
【０００９】
また、図６に示されるように、圧力ポート１２、１３は、ダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てられるようにケース１０に組み付けられている。
【００１０】
ここで、ダイアフラム８１、８２の周辺部は圧力ポート１２、１３に接着されている。このようにして、ダイアフラム８１、８２およびＯリング９０によって圧力検出室１１が封止されている。
【００１１】
ここで、たとえば、第１の圧力ポート１２の導入ポート１２ａが上記排気管におけるＤＰＦの上流側、第２の圧力ポート１３の導入ポート１３ａが上記排気管におけるＤＰＦの下流側にゴムホース等により接続されるものである。それにより、第１の圧力ポート１２へＤＰＦの上流側圧力（前圧）が導入され、第２の圧力ポート１３へＤＰＦの下流側圧力（後圧）が導入されるようになっている。
【００１２】
そして、各圧力ポート１２、１３に導入された上記圧力は、ダイアフラム８１、８２を介して圧力検出室１１内のセンサ素子２０に伝達されるようになっている。具体的には、第１のダイアフラム８１にＤＰＦの上流側圧力（前圧）が印加され、第２のダイアフラム８２にＤＰＦの下流側圧力（後圧）が印加されるようになっている。
【００１３】
そして、第１のダイアフラム８１と第２のダイアフラム８２に印加された圧力がオイル７０を介してセンサ素子２０に受圧され、一方のダイアフラム８１が受圧する圧力と他方のダイアフラム８２が受圧する圧力との差圧をセンサ素子２０により検出するようになっている。
【特許文献１】特開２００３−３１５１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、上記図６に示されるような従来の圧力センサにおいては、次に述べるように、高温に曝されたときに、センサ特性が変動するという問題が生じることがわかった。
【００１５】
そのセンサ特性の変動メカニズムは、次の通りである。図７は、このメカニズムを説明するための圧力センサの概略断面図であり、上記図６に示される圧力センサと同様のものである。
【００１６】
まず、圧力センサが高温に曝されると、ゴム等からなるＯリング９０が膨張する。ここで、図７では、上側のＯリング９０について述べるが、下側のＯリング９０についても同様である。
【００１７】
すると、図７中の白抜き矢印Ｙに示されるように、このＯリング９０の膨張によるＯリング９０からの応力Ｙが、圧力ポート１２におけるダイアフラム８１を介したＯリング９０への押し当て部に対して伝わる。
【００１８】
そして、この応力Ｙによって、図７中の破線に示されるように、圧力ポート１２が変形する。この圧力ポート１２の変形に伴い、それに接着されているダイアフラム８１も、図７中の破線に示されるように変形する。
【００１９】
そして、このダイアフラム８１の変形により、オイル７０を封入している部分である圧力検出室１１の容積、ここでは上側の凹部１１ａの容積が変化する。そして、この圧力検出室１１の容積の変化に伴い、圧力検出室１１内に充填封入されているオイル７０の圧力が変化し、センサ特性が変化する。
【００２０】
つまり、従来のこの種の圧力センサにおいては、高温によってＯリング９０が膨張すると、そのＯリング９０からの応力Ｙによって圧力ポート１２が変形し、それに伴ってダイアフラム８１が変形し、圧力検出室１１の内圧が変化することによって、センサ特性が変動してしまうのである。
【００２１】
本発明は、上記したような問題に鑑みてなされたものであり、圧力ポートに接着されたダイアフラムがＯリングを介してケースに押し当てられることにより当該ケースの圧力検出室が封止されてなる圧力センサにおいて、高温に曝されたときにＯリングからの応力によって圧力ポートが変形し、センサ特性が変動するのを極力防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、圧力検出室（１１）を有するケース（１０）と、外部から圧力を導入するための圧力ポート（１２、１３）と、圧力検出室（１１）内に設けられ印加される圧力のレベルに応じて電気信号を出力するセンシング部（２０）と、Ｏリング（９０）を介してケース（１０）に接するとともに圧力検出室（１１）を覆うダイアフラム（８１、８２）と、を備え、圧力ポート（１２、１３）は、ダイアフラム（８１、８２）を介してＯリング（９０）に押し当てられるようにケース（１０）に組み付けられており、ダイアフラム（８１、８２）およびＯリング（９０）によって圧力検出室（１１）が封止されており、圧力ポート（１２、１３）に導入された圧力は、ダイアフラム（８１、８２）を介して圧力検出室（１１）内のセンシング部（２０）に伝達されるようになっている圧力センサにおいて、次のような特徴点を有しているものである。
【００２３】
すなわち、本発明の圧力センサにおいては、圧力ポート（１２、１３）がダイアフラム（８１、８２）を介してＯリング（９０）に押し当てられている部位には、Ｏリング（９０）の膨張によって圧力ポート（１２、１３）が変形しないようにするための変形防止手段（２００、２１０）が設けられていることを特徴としている。
【００２４】
それによれば、高温によってＯリング（９０）が膨張しても、そのＯリングからの応力によって圧力ポート（１２、１３）が変形することが抑制されるため、圧力ポート（１２、１３）の変形に伴うダイアフラム（８１、８２）の変形および圧力検出室（１１）の内圧の変化を極力防止することができる。
【００２５】
よって、本発明によれば、圧力ポート（１２、１３）に接着されたダイアフラム（８１、８２）がＯリング（９０）を介してケース（１０）に押し当てられることによりケース（１０）の圧力検出室（１１）が封止されてなる圧力センサにおいて、高温に曝されたときにＯリング（９０）からの応力によって圧力ポート（１２、１３）が変形し、センサ特性が変動するのを極力防止することができる。
【００２６】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の圧力センサにおいて、前記変形防止手段は、圧力ポート（１２、１３）とＯリング（９０）との間に介在された圧力ポート（１２、１３）よりも剛性の高いプレート部材（２００、２１０）であることを特徴としている。
【００２７】
それによれば、膨張したＯリング（９０）からの応力が圧力ポート（１２、１３）に伝達されることを極力防止することができるため、圧力ポート（１２、１３）の変形を防止することができ、好ましい。
【００２８】
ここで、請求項３に記載の発明のように、請求項２に記載の圧力センサにおいては、プレート部材（２１０）として、ダイアフラム（８１、８２）のうち圧力ポート（１２、１３）とＯリング（９０）との間に介在する部位を肉厚部（２１０）としたものを採用することができる。
【００２９】
また、請求項４に記載の発明のように、請求項２に記載の圧力センサにおいては、プレート部材（２００）として、圧力ポート（１２、１３）にインサート成形されたものを採用することができる。
【００３０】
また、請求項５に記載の発明のように、請求項２〜請求項４に記載の圧力センサにおいては、圧力ポート（１２、１３）は樹脂からなるものであり、プレート部材（２００、２１０）は金属からなるものにできる。
【００３１】
また、請求項６に記載の発明のように、請求項１に記載の圧力センサにおいては、圧力ポート（１２、１３）は樹脂よりも剛性が高いものであり、この圧力ポート（１２、１３）自体が前記変形防止手段として構成されているものとしてもよい。
【００３２】
それによれば、圧力ポート（１２、１３）を従来の樹脂製のものよりも剛性の高いものにできるため、高温によってＯリング（９０）が膨張しても、そのＯリングからの応力によって圧力ポート（１２、１３）が変形することを抑制できる。
【００３３】
そのため、本発明によれば、高温に曝されたときにＯリング（９０）からの応力によって圧力ポート（１２、１３）が変形し、センサ特性が変動するのを極力防止することができる。
【００３４】
また、請求項７に記載の発明のように、請求項１に記載の圧力センサにおいては、圧力ポート（１２、１３）は金属もしくはセラミックからなるものであり、この圧力ポート（１２、１３）自体が前記変形防止手段として構成されているものとしてもよい。
【００３５】
それによれば、圧力ポート（１２、１３）を従来の樹脂製のものよりも剛性の高いものにできるため、高温によってＯリング（９０）が膨張しても、そのＯリングからの応力によって圧力ポート（１２、１３）が変形することを抑制できる。
【００３６】
そのため、本発明によれば、高温に曝されたときにＯリング（９０）からの応力によって圧力ポート（１２、１３）が変形し、センサ特性が変動するのを極力防止することができる。
【００３７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００３９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る差圧検出型の圧力センサＳ１の概略断面構成を示す図である。
【００４０】
限定するものではないが、本実施形態は、たとえば、自動車のディーゼルエンジンの排気管に設けられたＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）の圧力損失を検出するために当該排気管に取り付けられ、当該ＤＰＦ前後の排気管の差圧を検出する差圧（相対圧）検出型の圧力センサとして適用することができる。
【００４１】
［構成等］
図１において、ケース１０は圧力センサＳ１の本体を区画するもので、たとえば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂材料などを、成形することにより作られる。
【００４２】
ケース１０においては、一面側（図１中の上面側）に第１の凹部１１ａが形成され、当該一面と反対の面側（図１中の下面側）に第１の凹部１１ａと連通する第２の凹部１１ｂが形成されている。これら第１および第２の凹部１１ａ、１１ｂは圧力検出室１１を構成するものである。
【００４３】
そして、圧力検出室１１内には、第１の凹部１１ａと第２の凹部１１ｂとの連通部を遮断するように圧力検出用のセンサ素子２０が設けられている。つまり、ここでは、両凹部１１ａ、１１ｂにより構成される空間が圧力検出室１１を構成しており、この圧力検出室１１にセンサ素子２０が設けられている。
【００４４】
センサ素子２０は、センシング部として構成されるものであり、印加された圧力値に応じたレベルの電気信号を発生するものである。本例のセンサ素子２０は、シリコン基板等の半導体基板に薄肉部としてのダイアフラム（図示せず）を有する半導体ダイアフラム式のセンサチップである。
【００４５】
そして、センサ素子２０には、ガラス等よりなる台座３０が接合されセンサ素子２０と一体化されている。
【００４６】
そして、センサ素子２０は、この台座３０を介して、圧力検出室１１内における第１の凹部１１ａの底面に、図示しないシリコーン系接着剤等の接着剤により接着されている。それによって、センサ素子２０および台座３０は、圧力検出室１１に収納され固定されている。
【００４７】
ここで、台座３０には、第２の凹部１１ｂと連通する貫通孔３１が形成されている。つまり、第２の凹部１１ｂは台座３０の貫通孔３１まで通じているが、その先はセンサ素子２０により遮断されており、このセンサ素子２０を境として、第１の凹部１１ａと第２の凹部１１ｂとは遮断されている。
【００４８】
また、ケース１０に設けられた配線部材としてのターミナル１０ａは、センサ素子２０からの信号を取り出すためのものである。このターミナル１０ａは銅等の導電性金属よりなる棒状部材であり、本例ではケース１０にインサート成形されている。
【００４９】
ターミナル１０ａの一端側はセンサ素子２０の近傍において第１の凹部１１ａ内に露出しており、センサ素子２０とアルミや金などからなるワイヤ４０により結線され電気的に接続されている。
【００５０】
ここで、第１の凹部１１ａ内に露出しているターミナル１０ａの一端部の周囲には、ターミナル１０ａとケース１０との隙間をシールするためのシール材５０が設けられている。このシール材５０は、樹脂等からなるものである。
【００５１】
そして、ターミナル１０ａは、センサ素子２０からケース１０におけるセンサ素子２０の搭載面すなわち第１の凹部１１ａの底面と平行な方向に延びるように配置されている。そして、ターミナル１０ａのうちワイヤ４０との接続部とは反対側の端部が、ケース１０の開口部１０ｂから外部に露出している。
【００５２】
そして、このターミナル１０ａの露出端部は、ケース１０の開口部１０ｂとともに、図示しない外部配線部材に接続可能となっており、それによって、センサ素子２０は、ワイヤ４０、ターミナル１０ａを介して外部回路（たとえば、車両のＥＣＵ等）に対して信号のやり取りが可能となっている。
【００５３】
また、図１に示されるように、外部から圧力を導入するための圧力ポート１２、１３が、ケース１０に組み付けられている。
【００５４】
第１の圧力ポート１２は、ケース１０の一面側すなわち第１の凹部１１ａ側に組み付けられ、第２の圧力ポート１３は、ケース１０の他面側すなわち第２の凹部１１ｂ側に組み付けられている。
【００５５】
これら圧力ポート１２、１３は、上記ケース１０と同様に、たとえば、ＰＢＴやＰＰＳ等の樹脂材料などを成形することにより作られる。また、第１の圧力ポート１２、第２の圧力ポート１３には、それぞれ、図１中において２点鎖線にて示す導入ポート１２ａ、１３ａが設けられている。
【００５６】
ここで、ケース１０と各圧力ポート１２、１３とは、ネジ部材としてのネジ６０およびナット６１、６２を用いて接合されている。
【００５７】
ナット６１はケース１０にインサート成形されたもので、ケース１０と第１および第２の圧力ポート１２、１３とをネジ６０およびナット６１によりネジ結合した後、ナット６２を用いて締結している。なお、これらネジ部材６０〜６２に代えてリベットを用いてもよい。
【００５８】
また、ケース１０における第１の凹部１１ａおよび第２の凹部１１ｂには、フッ素系オイルやシリコーン系オイルなどからなるオイル７０が充填されている。
【００５９】
そして、ケース１０と第１の圧力ポート１２との間には第１のダイアフラム８１が固定され、ケース１０と第２の圧力ポート１３との間には第２のダイアフラム８２が固定されている。
【００６０】
本実施形態では、第１および第２のダイアフラム８１、８２は、ＣｒやＮｉなどの耐食性や耐熱性にすぐれた金属からなるメタルダイアフラムであり、たとえば（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ）で表される孔食指数が５０以上であり且つＮｉを３０重量％以上含む材料からなるものにできる。
【００６１】
図１に示されるように、第１のダイアフラム８１は、第１の凹部１１ａを覆うように配置され、第１の凹部１１ａ内のオイル７０を封止している。一方、第２のダイアフラム８２は、第２の凹部１１ｂを覆うように配置され、第２の凹部１１ｂ内のオイル７０を封止している。
【００６２】
また、ケース１０において、第１および第２のダイアフラム８１、８２が押しつけられて固定される部位には、Ｏリング９０が設けらてれいる。
【００６３】
このＯリング９０は、ゴムなどの通常のＯリング材料からなるものである。そして、このＯリング９０の配設により、第１および第２のダイアフラム８１、８２によるオイル７０の封止がより確実なものとなっている。
【００６４】
つまり、図１に示されるように、圧力ポート１２、１３は、ダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てられるようにケース１０に組み付けられている。このようにして、本実施形態では、ダイアフラム８１、８２およびＯリング９０によって圧力検出室１１が封止されている。
【００６５】
ここで、本実施形態の圧力センサＳ１においては、圧力ポート１２、１３がダイアフラム８１、８１を介してＯリング９０に押し当てられている部位には、圧力ポート１２、１３よりも剛性の高いプレート部材２００が設けられているという独自の構成が採用されている。
【００６６】
本実施形態では、第１の圧力ポート１２と第１のダイアフラム８１との間、および、第２の圧力ポート１３と第２のダイアフラム８２との間に、それぞれプレート部材２００が設けられている。
【００６７】
このプレート部材２００は、Ｏリング９０の膨張によって圧力ポート１２、１３が変形しないようにするための変形防止手段として構成される。このようなプレート部材２００は、圧力ポート１２、１３より剛性の高いものとして、ステンレスなどの金属からなるものである。
【００６８】
このプレート部材２００は、圧力ポート１２、１３がダイアフラム８１、８１を介してＯリング９０に押し当てられている部位、すなわちＯリング９０に対応して環状をなす圧力ポート１２、１３の周辺部に対応して、環状の板形状をなすものである。また、このプレート部材２００には、上記ネジ６０を通すための穴などが設けられている。
【００６９】
ここでは、プレート部材２００は、それぞれの圧力ポート１２、１３に接着剤などによる接着あるいは圧着などの方法により固定されている。
【００７０】
また、図１では示さないが、各ダイアフラム８１、８２はそれぞれ、各圧力ポート１２、１３に設けられたプレート部材２００対して、フロロシリコーン系樹脂あるいはフッ素系樹脂等の樹脂からなる接着剤を介して接着されている。なお、この接着剤は後述する図２において、符号１００を付して示してある。
【００７１】
このように、本実施形態の圧力センサＳ１では、図１に示されるように、圧力ポート１２、１３は、変形防止手段としてのプレート部材２００、ダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てられるようにケース１０に組み付けられている。
【００７２】
また、図１に示される圧力センサＳ１では、センサ素子２０を境にして、第１のダイアフラム８１側に配置されるオイル７０の量と第２のダイアフラム８２側に配置されるオイル７０の量とが等しいものにすることが好ましい。これは、第１の凹部１１ａの容積や第２の凹部１１ｂの容積、センサ素子２０や台座３０の体積等を考慮して設計することで実現可能である。
【００７３】
また、図示しないが、たとえば、第１の圧力ポート１２の導入ポート１２ａが上記排気管におけるＤＰＦの上流側に対してゴムホースなどにより接続され、第２の圧力ポート１３の導入ポート１３ａが上記排気管におけるＤＰＦの下流側に対してゴムホースなどにより接続されるようになっている。
【００７４】
それにより、第１の圧力ポート１２へＤＰＦの上流側圧力（前圧）が導入され、第２の圧力ポート１３へＤＰＦの下流側圧力（後圧）が導入されるようになっている。そして、各圧力ポート１２、１３に導入された上記圧力は、ダイアフラム８１、８２を介して圧力検出室１１内のセンサ素子２０に伝達されるようになっている。
【００７５】
具体的には、第１の圧力ポート１２へ導入されたＤＰＦの上流側圧力（前圧）が第１のダイアフラム８１に対して印加され、第２の圧力ポート１３へ導入されたＤＰＦの下流側圧力（後圧）が第２のダイアフラム８２に対して印加されるようになっている。
【００７６】
そして、第１および第２のダイアフラム８１、８２に印加された圧力がそれぞれオイル７０を介して、センシング部としてのセンサ素子２０に受圧される。そして、第１のダイアフラム８１側から受圧された圧力と第２のダイアフラム８２側から受圧された圧力との差圧をセンサ素子２０により検出するようになっている。
【００７７】
本例においては、圧力検出室１１内のセンサ素子２０に形成されている図示しないダイアフラムの表面に対して、第１のダイアフラム８１側からＤＰＦの上流側圧力が受圧され、当該ダイアフラムの裏面に対して、第２のダイアフラム８２側からＤＰＦの下流側圧力が受圧される。
【００７８】
そして、センサ素子２０のダイアフラムは両圧力の差圧により歪み、この歪みに基づく信号がセンサ素子２０からワイヤ４０を介してターミナル１０ａから外部に出力される。こうして、圧力検出がなされる。
【００７９】
［製造方法等］
次に、本圧力センサＳ１の製造方法の一例について、図２も参照して述べる。図２は、図１に示される圧力センサＳ１の分解図である。
【００８０】
ターミナル１０ａおよびナット６１がインサート成形されたケース１０において、第１の凹部１１ａ内に露出したターミナル１０ａの一端部を、シール材５０によってシールする。
【００８１】
次に、台座３０と一体化されたセンサ素子２０を、ケース１０の第１の凹部１１ａに接着することにより固定し、センサ素子２０とターミナル１０ａとの間でワイヤボンディングを行いワイヤ４０による結線を行う。
【００８２】
次に、第１の圧力ポート１２にプレート部材２００を接着または圧着し、さらにプレート２００に対して第１のダイアフラム８１を上記接着剤１００を用いて接着するとともに、ケース１０の第１の凹部１１ａにオイル７０を注入し、ケース１０に対してＯリング９０をセットする。
【００８３】
そして、真空中にて、ケース１０と第１の圧力ポート１２とを、ネジ６０とナット６１とをネジ結合させながら一体化することにより、オイル７０の封止を行う。ここで、オイル７０中に気泡が入らないようにネジ６０によりネジ締めを行っていく。
【００８４】
その後、第１の圧力ポート１２と同様に、第２の圧力ポート１３についても、プレート部材２００、第２のダイアフラム８２、オイル７０、Ｏリング９０を介在させながら、真空中にてケース１０に対してナット６２を用いてネジ結合する。その後、特性調整や検査を行い、こうして、図１に示す圧力センサＳ１が完成する。
【００８５】
［効果等］
ところで、本実施形態によれば、圧力検出室１１を有するケース１０と、外部から圧力を導入するための圧力ポート１２、１３と、圧力検出室１１内に設けられ印加される圧力のレベルに応じて電気信号を出力するセンシング部としてのセンサ素子２０と、Ｏリング９０を介してケース１０に接するとともに圧力検出室１１を覆うダイアフラム８１、８２とを備え、圧力ポート１２、１３は、ダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てられるようにケース１０に組み付けられており、ダイアフラム８１、８２およびＯリング９０によって圧力検出室１１が封止されており、圧力ポート１２、１３に導入された圧力は、ダイアフラム８１、８２を介して圧力検出室１１内のセンサ素子２０に伝達されるようになっている圧力センサにおいて、圧力ポート１２、１３がダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てられている部位には、Ｏリング９０の膨張によって圧力ポート１２、１３が変形しないようにするための変形防止手段２００が設けられていることを特徴とする圧力センサＳ１が提供される。
【００８６】
それによれば、高温によってＯリング９０が膨張しても、そのＯリングからの応力によって圧力ポート１２、１３が変形することが抑制される。そのため、圧力ポート１２、１３の変形に伴うダイアフラム８１、８２の変形および圧力検出室１１の内圧の変化を極力防止することができる。
【００８７】
よって、本実施形態によれば、圧力ポート１２、１３に接着されたダイアフラム８１、８２がＯリング９０を介してケース１０に押し当てられることによりケース１０の圧力検出室１１が封止されてなる圧力センサＳ１において、高温に曝されたときにＯリング９０からの応力によって圧力ポート１２、１３が変形し、センサ特性が変動するのを極力防止することができる。
【００８８】
ここで、本実施形態の圧力センサＳ１においては、変形防止手段２００は、圧力ポート１２、１３とＯリング９０との間に介在された圧力ポート１２、１３よりも剛性の高いプレート部材２００としている。
【００８９】
それによれば、膨張したＯリング９０からの応力が圧力ポート１２、１３に伝達されることを極力防止することができるため、変形防止手段として、圧力ポート１２、１３の変形を適切に防止することができ、好ましい。
【００９０】
特に、本実施形態の圧力センサＳ１においては、図１に示されるように、プレート部材２００は、それぞれの圧力ポート１２、１３とダイアフラム８１、８２との間に介在する形で設けられている。
【００９１】
また、本実施形態の圧力センサＳ１では、圧力ポート１２、１３は樹脂からなるものであり、プレート部材２００は金属からなるものであることも特徴のひとつである。それにより、プレート部材２００が圧力ポート１２、１３よりも剛性の高いものとなり、適切に変形防止手段として機能することができる。
【００９２】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る差圧検出型の圧力センサＳ２の要部の概略断面構成を示す図である。なお、図３では、センサ素子２０近傍部などにおいて一部構成を省略してあるが、実質的に上記第１実施形態と同様である。
【００９３】
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、ケース１０の圧力検出室１１に上記センシング部としてのセンサ素子２０を設け、上記圧力ポート１２、１３を、ダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てられるようにケース１０に組み付けることにより、ダイアフラム８１、８２およびＯリング９０によって圧力検出室１１を封止するようにした圧力センサにおいて、圧力ポート１２、１３がダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てられている部位には、上記変形防止手段２１０が設けられていることを特徴とする圧力センサＳ２が提供される。
【００９４】
また、本実施形態の圧力センサＳ２においても、変形防止手段２１０は、圧力ポート１２、１３とＯリング９０との間に介在された圧力ポート１２、１３よりも剛性の高いプレート部材２１０としていることは、上記第１実施形態と同様である。
【００９５】
しかし、上記第１実施形態では、プレート部材は、圧力ポート１２、１３とダイアフラム８１、８２との間に介在し、これら圧力ポート１２、１３およびダイアフラム８１、８２とは別体の環状板材であった。それに対して、本実施形態では、ダイアフラム８１、８２の一部がプレート部材２１０を構成している。
【００９６】
つまり、図３に示されるように、本実施形態の圧力センサＳ２においては、プレート部材２１０は、ダイアフラム８１、８２のうち圧力ポート１２、１３とＯリング９０との間に介在する部位を肉厚部２１０とし、この肉厚部２１０がプレート部材２１０として構成されている。
【００９７】
このようなＯリング９０と接触する周辺部が肉厚部２１０となっているダイアフラム８１、８２は、プレス加工やエッチング加工などにより形成できる。
【００９８】
そして、本実施形態の場合も、圧力ポート１２、１３は樹脂からなるものであり、プレート部材２１０は金属製のダイアフラム８１、８２の一部、すなわち金属からなるものであるため、プレート部材２１０が圧力ポート１２、１３よりも剛性の高いものとなり、適切に変形防止手段として機能することができる。
【００９９】
こうして、本実施形態の圧力センサＳ２においても、プレート部材２１０は、膨張したＯリング９０からの応力が圧力ポート１２、１３に伝達されることを極力防止でき、変形防止手段として、圧力ポート１２、１３の変形を適切に防止することができる。そして、圧力ポート１２、１３の変形に伴うダイアフラム８１、８２の変形および圧力検出室１１の内圧の変化を極力防止できる。
【０１００】
よって、本実施形態によっても、圧力ポート１２、１３に接着されたダイアフラム８１、８２がＯリング９０を介してケース１０に押し当てられることによりケース１０の圧力検出室１１が封止されてなる圧力センサＳ２において、高温に曝されたときにＯリング９０からの応力によって圧力ポート１２、１３が変形し、センサ特性が変動するのを極力防止することができる。
【０１０１】
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態に係る差圧検出型の圧力センサＳ３の要部の概略断面構成を示す図である。なお、図４では、センサ素子２０近傍部などにおいて一部構成を省略してあるが、実質的に上記第１実施形態と同様である。
【０１０２】
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、ケース１０の圧力検出室１１に上記センシング部としてのセンサ素子２０を設け、上記圧力ポート１２、１３を、ダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てられるようにケース１０に組み付けることにより、ダイアフラム８１、８２およびＯリング９０によって圧力検出室１１を封止するようにした圧力センサにおいて、圧力ポート１２、１３がダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てられている部位には、上記変形防止手段２００が設けられていることを特徴とする圧力センサＳ３が提供される。
【０１０３】
また、本実施形態の圧力センサＳ３においても、変形防止手段２００は、圧力ポート１２、１３とＯリング９０との間に介在された圧力ポート１２、１３よりも剛性の高いプレート部材２００としていることは、上記第１実施形態と同様である。
【０１０４】
ここで、本実施形態の圧力センサＳ３の独自の構成として、図４に示されるように、プレート部材２００を圧力ポート１２、１３にインサート成形されたものとしている。これは、圧力ポート１２、１３を成形するときに、プレート部材２００を金型ないに投入し、樹脂成形を行うことにより容易に作られる。
【０１０５】
こうして、本実施形態の圧力センサＳ３においても、プレート部材２００によって、膨張したＯリング９０からの応力が圧力ポート１２、１３に伝達されることを極力防止し、圧力ポート１２、１３の変形を適切に防止できるため、圧力ポート１２、１３の変形に伴うダイアフラム８１、８２の変形および圧力検出室１１の内圧の変化を極力防止することができる。
【０１０６】
よって、本実施形態によっても、圧力ポート１２、１３に接着されたダイアフラム８１、８２がＯリング９０を介してケース１０に押し当てられることによりケース１０の圧力検出室１１が封止されてなる圧力センサＳ３において、高温に曝されたときにＯリング９０からの応力によって圧力ポート１２、１３が変形し、センサ特性が変動するのを極力防止することができる。
【０１０７】
（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態に係る差圧検出型の圧力センサＳ４の要部の概略断面構成を示す図である。なお、図５では、センサ素子２０近傍部などにおいて一部構成を省略してあるが、実質的に上記第１実施形態と同様である。
【０１０８】
上記各実施形態に示される圧力センサにおいては、ケース１０は、たとえばＰＢＴやＰＰＳ等の樹脂材料などからなるものであった。そのため、従来では、上記図７に示したように、膨張したＯリング９０からの応力によって圧力ポート１２、１３が変形してしまっていた。
【０１０９】
本実施形態においては、Ｏリング９０の膨張によって圧力ポート１２、１３が変形しないようにするための変形防止手段は、圧力ポート１２、１３そのものである。つまり、変形防止手段としての圧力ポート１２、１３は、その全体を、従来の樹脂よりも剛性が高いものとしたものである。
【０１１０】
具体的には、本実施形態においては、圧力ポート１２、１３を、ステンレスなどの金属やセラミックなどの材料によって形成したものである。
【０１１１】
それにより、圧力ポート１２、１３においてダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てられている部位そのものが、変形防止手段として構成されたものになる。そのため、本実施形態では、図５に示されるように、上記したプレート部材は不要であり無いものとしている。
【０１１２】
このように本実施形態によっても、ケース１０の圧力検出室１１に上記センシング部としてのセンサ素子２０を設け、上記圧力ポート１２、１３を、ダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てられるようにケース１０に組み付けることにより、ダイアフラム８１、８２およびＯリング９０によって圧力検出室１１を封止するようにした圧力センサにおいて、圧力ポート１２、１３がダイアフラム８１、８２を介してＯリング９０に押し当てられている部位には、上記変形防止手段が設けられていることを特徴とする圧力センサＳ４が提供される。
【０１１３】
ここで、上述したが、本実施形態では、圧力ポート１２、１３を、樹脂よりも剛性が高いもの、具体的には、金属もしくはセラミックからなるものとし、この圧力ポート１２、１３自体を変形防止手段として構成している。そのため、圧力ポート１２、１３を従来の樹脂製のものよりも剛性の高いものにできる。
【０１１４】
それによれば、高温によってＯリング９０が膨張しても、圧力ポート１２、１３が変形することが抑制されるため、圧力ポート１２、１３の変形に伴うダイアフラム８１、８２の変形および圧力検出室１１の内圧の変化を極力防止することができる。
【０１１５】
よって、本実施形態によっても、圧力ポート１２、１３に接着されたダイアフラム８１、８２がＯリング９０を介してケース１０に押し当てられることによりケース１０の圧力検出室１１が封止されてなる圧力センサＳ４において、高温に曝されたときにＯリング９０からの応力によって圧力ポート１２、１３が変形し、センサ特性が変動するのを極力防止することができる。
【０１１６】
なお、本実施形態の圧力センサＳ４においても、圧力ポート１２、１３とＯリング９０との間に上記プレート部材２００、２１０（図１〜図４参照）を介在させてもよく、それによれば、圧力ポート１２、１３の変形の抑制をより高レベルにて実現できることが期待される。
【０１１７】
（他の実施形態）
なお、上記各図に示される圧力センサにおけるセンサ素子２０の電気的な取り出し構造やケース１０への取付構造は、本発明の圧力センサに適用できる一具体例を示したものであり、上記図示例に限定されるものではない。
【０１１８】
また、センサ素子２０を構成するセンサチップとしては、センサ信号を処理する回路部が半導体プロセスなどにより一体に形成されたもの、いわゆる集積化センサチップを採用してもよい。
【０１１９】
また、センシング部としては、印加される圧力のレベルに応じて電気信号を出力するものであれば、上記センサ素子に限定されるものではない。
【０１２０】
また、上記実施形態では、たとえば、第１の圧力ポート１２から第１のダイアフラム８１に対して排気管におけるＤＰＦの上流側圧力が導入され、第２の圧力ポート１３から第２のダイアフラム８２に対して排気管におけるＤＰＦの下流側圧力が導入されるようになっていた。
【０１２１】
これとは反対に、上記実施形態の差圧検出型の圧力センサにおいては、第１のダイアフラム８１にＤＰＦの下流側圧力が導入され、第２のダイアフラム８２にＤＰＦの上流側圧力が導入されるようにしてもよい。
【０１２２】
また、上記実施形態では、差圧検出型の圧力センサを採用したが、本発明は、絶対圧検出型の圧力センサにも適用できることはもちろんである。
【０１２３】
このような絶対圧検出型の圧力センサは、たとえば、上記図１において第２の凹部や第２のダイアフラムが省略された構成のものであり、この場合、ＤＰＦの前圧（上流側圧力）のみ測定する絶対圧検出方式が採用される。
【０１２４】
さらに、本発明の圧力センサは、排気管に設けられたＤＰＦの圧力損失を検出する圧力センサとして適用されることに、用途限定されないことはいうまでもない。
【０１２５】
要するに、本発明は、圧力検出室を有するケースと、圧力導入用の圧力ポートと、圧力検出室内に設けられたセンシング部とを備え、圧力ポートがダイアフラムを介してＯリングに押し当てられるようにケースに組み付けられることにより、ダイアフラムおよびＯリングによって圧力検出室が封止されて、圧力ポートに導入された圧力は、ダイアフラムを介して圧力検出室内のセンシング部に伝達されるようになっている圧力センサであるならば適用可能なものである。
【０１２６】
そして、本発明は、このような圧力センサにおいて、圧力ポートがダイアフラムを介してＯリングに押し当てられている部位に、Ｏリングの膨張によって圧力ポートが変形しないようにするための変形防止手段を設けたことを要部とするものであり、その他の部分については、適宜設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る差圧検出型の圧力センサの概略断面図である。
【図２】図１に示される圧力センサの分解図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る差圧検出型の圧力センサの要部の概略断面構成を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る差圧検出型の圧力センサの要部の概略断面構成を示す図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る差圧検出型の圧力センサの要部の概略断面構成を示す図である。
【図６】従来のこの種の圧力センサの一般的な概略断面構成を示す図である。
【図７】従来の圧力センサにおける高温時のセンサ特性の変動のメカニズムを説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０…ケース、１１…圧力検出室、
１２…第１の圧力ポート、１３…第２の圧力ポート、
２０…センシング部としてのセンサ素子、
８１…第１のダイアフラム、８２…第２のダイアフラム、９０…Ｏリング、
２００…変形防止手段としてのプレート部材、
２１０…変形防止手段としてのプレート部材である肉厚部。
【図１】
2006170850.tif 000003
【図２】
2006170850.tif 000004
【図３】
2006170850.tif 000005
【図４】
2006170850.tif 000006
【図５】
2006170850.tif 000007
【図６】
2006170850.tif 000008
【図７】
2006170850.tif 000009