(57)【要約】【課題】  ダイアフラムの溶接不良を防止できる薄膜型圧力センサを提供する。【解決手段】  検出圧力が導かれるセンサハウジングと、このセンサハウジングに対して全周に渡って溶接される有底円筒状をした金属製ダイアフラム３０とを備え、このダイアフラム３０の表面にセンサ部２０を蒸着して形成する薄膜型圧力センサにおいて、ダイアフラム３０の外周から突出するフランジ部３５を形成し、このフランジ部３５に対して凹状に窪む回転係止凹部３６を形成し、センサ部２０を形成する蒸着工程にてこの回転係止凹部３６に治具４０のピン４５を差込み、ダイアフラム３０の位置決めをする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出圧力が導かれるセンサホルダと、
このセンサホルダに溶接される有底円筒状をした金属製ダイアフラムとを備え、
このダイアフラムの表面にセンサ部を蒸着して形成する薄膜型圧力センサにおいて、
前記ダイアフラムにその外周から突出するフランジ部を形成し、
このフランジ部に凹状に窪む回転係止凹部を形成し、
前記センサ部を形成する蒸着工程にてこの回転係止凹部に治具のピンを差込み、前記ダイアフラムの位置決めをすることを特徴とする薄膜型圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製ダイアフラムの表面にセンサ部を蒸着して形成する薄膜型圧力センサの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の薄膜型圧力センサのセンサ部として、金属製ダイアフラムの表面にプラズマＣＶＤ法を用いて絶縁層、歪ゲージ、電極層、保護膜等を順次蒸着して積み上げた構造を持つものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３１５８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ダイアフラムにセンサ部を形成する蒸着工程において、治具を介してダイアフラムの位置決めをする必要がある。
【０００４】
しかしながら、このような従来の薄膜型圧力センサにあっては、ダイアフラムの位置決めをするため、ダイアフラムの円筒部の端面に開口する穴（下端面穴）を形成し、この穴に治具のピンを差し込むようになっていたため、ダイアフラムの円筒部をセンサホルダに溶接する工程において、円筒部に開口する穴のまわりに形成された薄肉状の部位が溶接時の熱で変形して溶接不良となる溶接抜けが生じ、ダイアフラムとセンサホルダ間の密封性が損なわれるという問題点があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ダイアフラムの溶接不良を防止できる薄膜型圧力センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、検出圧力が導かれるセンサホルダと、このセンサホルダに溶接される有底円筒状をした金属製ダイアフラムとを備え、このダイアフラムの表面にセンサ部を蒸着して形成する薄膜型圧力センサにおいて、ダイアフラムにその外周から突出するフランジ部を形成し、このフランジ部に凹状に窪む回転係止凹部を形成し、センサ部を形成する蒸着工程にてこの回転係止凹部に治具のピンを差込み、ダイアフラムの位置決めをすることを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、蒸着工程にて回転係止凹部に治具のピンを差込み、ダイアフラムの位置決めをすることにより、センサ部を形成する精度を確保できる。
【０００８】
ダイアフラムのフランジ部に凹状に窪む回転係止凹部が形成されることにより、ダイアフラムの円筒部に位置決め用の穴を空ける必要がない。このため、溶接工程において、ダイアフラムの円筒部が溶接時の熱で変形して溶接不良を生じることが防止され、ダイアフラムとセンサホルダ間の密封性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
まず、図１の（ａ），（ｂ）に本発明が適用可能な薄膜型圧力センサの一例を示す。
【００１１】
これについて説明すると、図１の（ａ）に示すように、薄膜型圧力センサ１は、流体圧力が作用する金属製ダイアフラム３０と、このダイアフラム３０に設けられるセンサ部２０と、このセンサ部２０を駆動してセンサ信号を出力するセンサ駆動部７と、このセンサ部２０とセンサ駆動部７が収められるセンサハウジング１０とを備える。
【００１２】
センサハウジング１０は中空の本体１５とセンサホルダ１１とを備え、この本体１５にセンサ部２０とセンサ駆動部７とコネクタ８が収められ、このセンサホルダ１１の基端にセンサ部２０と本体１５とが結合される。
【００１３】
センサハウジング１０は図示しない流体管路などの被取付部材に取り付けられる。センサハウジング１０はそのセンサホルダ１１が被取付部材のネジ穴に螺合し、被取付部材に対して締結される。
【００１４】
有底円筒状をしたダイアフラム３０はテンレス材を用い、流体圧力に応じて撓む薄肉円盤状のダイアフラム部３１と、このダイアフラム部３１の外周端部から円筒状に延びる円筒部３２と、この円筒部３２の外周面から環状に突出するフランジ部３３とを有する。
【００１５】
ダイアフラム３０はその円筒部３２の筒状端面をセンサホルダ１１に対して溶接により全周に渡って固着され、センサホルダ１１との結合部が密封される。
【００１６】
センサホルダ１１の通孔１２からダイアフラム３０の内側に流体圧力が導かれ、この流体圧力に応じてダイアフラム部３１が撓む変形をする。
【００１７】
センサ部２０は流体圧力に応じて撓むダイアフラム３０の表面に図示しない絶縁層を介して歪ゲージおよび電極層等で構成されるセンサ回路が設けられる。センサ回路は複数の歪ゲージでブリッジ回路を組んだもので、流体圧力に応じてダイアフラム部３１が撓むと、これに応じて歪ゲージの抵抗が変化し、センサ回路の出力電圧が変化するもので、これらにより流体圧力に応じた出力を取り出せる。
【００１８】
ダイアフラム３０はステンレス材を用い、研磨仕上げされたダイアフラム３０の表面にプラズマＣＶＤ法を用いて絶縁層を構成する二酸化珪素（ＳｉＯ2）膜を形成し、その上に歪ゲージを構成する珪素（Ｓｉ）膜、電極層を構成するアルミニウム膜、保護膜を構成する二酸化珪素（ＳｉＯ2）膜を順次蒸着して積み上げた構造となっている。
【００１９】
ところで、上記したダイアフラム３０にセンサ部２０を形成する蒸着工程において、治具を介してダイアフラム３０の位置決めをする必要がある。
【００２０】
図１の（ｂ）に示すように、ダイアフラム３０の位置決めをするため、ダイアフラム３０の円筒部３２の端面に開口する穴（下端面穴）３４を形成し、この穴３４に図示しない治具のピンを差し込む場合、ダイアフラム３０の円筒部３２をセンサホルダ１１に溶接する工程において、円筒部３２の穴３４のまわりに形成された薄肉状の部位が溶接時の熱で変形して溶接不良となる溶接抜けが生じる可能性がある。
【００２１】
これに対処して、本発明は、図２の（ａ），（ｂ）に示すように、本発明はダイアフラム３０の円筒部３２から突出するフランジ部３５に回転係止凹部３６を形成し、センサ部２０を形成する蒸着工程においてこの回転係止凹部３６に治具４０のピン４５を差込み、ダイアフラム３０の位置決めをすることを要旨とする。
【００２２】
治具４０は、図示しない蒸着装置に設置される治具本体４１と、この治具本体４１に開口しダイアフラム３０の円筒部３２を嵌合させる位置決め凹部４２と、治具本体４１から突出してダイアフラム３０の回転係止凹部３６に係合する２本のピン４５とを備え、ダイアフラム３０を蒸着装置に対して所定位置に支持するものである。
【００２３】
フランジ部３５はダイアフラム３０の円筒部３２から環状に突出する。フランジ部３５と円筒部３２は同心上に形成される。
【００２４】
フランジ部３５には一対の回転係止凹部３６がダイアフラム３０の回転中心線Ｏ上に形成される。
【００２５】
回転係止凹部３６はフランジ部３５に対してダイアフラム３０の軸方向に延びる溝状に形成される。
【００２６】
なお、これに限らず、回転係止凹部としてフランジ部３５を貫通する穴を形成しても良い。
【００２７】
蒸着装置は研磨仕上げされたダイアフラム３０の表面にプラズマＣＶＤ法によって、絶縁層２１、歪ゲージ２２、電極層２３、保護膜２４を順に蒸着して形成する。
【００２８】
蒸着装置には治具４０を介してダイアフラム３０をセットする。このとき、ダイアフラム３０は円筒部３２が治具４０の位置決め凹部４２に嵌合してその位置決めが行われるとともに、各回転係止凹部３６が治具４０の各ピン４５に係合してその回転が係止される。
【００２９】
蒸着装置はプラズマＣＶＤ法によって、絶縁層２１、歪ゲージ２２、電極層２３、保護膜２４を順に蒸着して形成する。この蒸着工程で、ダイアフラム部３１の上面を覆う図示しない蒸着パターン板が用いられ、蒸着パターン板に開口した部位のみが蒸着される。蒸着パターン板は図示しない治具を介して治具４０に対して所定の位置に支持される。
【００３０】
以上のように構成され、蒸着工程にて、ダイアフラム３０が治具４０を介して所定の位置に支持されることにより、絶縁層２１、歪ゲージ２２、電極層２３、保護膜２４はダイアフラム部３１に対する所定の位置に所定の形状で形成される。
【００３１】
ダイアフラム３０は、フランジ部３５の回転係止凹部３６に治具４０のピン４５が差込まれて位置決めをすることにより、円筒部３２に位置決め用の穴を空ける必要がなく、円筒部３２の肉厚を全周に渡って均一に形成することが可能となる。
【００３２】
溶接工程において、ダイアフラム３０の円筒部３２がセンサホルダ１１に全周に渡って溶接される。円筒部３２は全周に渡って均一な肉厚を持っているため、薄肉状の部位が溶接時の熱で変形して溶接不良が生じることが防止され、ダイアフラム３０とセンサホルダ１１間の密封性を確保できる。
【００３３】
また、ダイアフラム３０はフランジ部３５を持つため、フランジ部３５に回転係止凹部３６を形成しなければ、センサハウジングに対してＯリングを介して組み付ける構造をした圧力センサに用いることができ、異なるタイプの圧力センサの間で部品の共通化がはかれる。
【００３４】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の薄膜型圧力センサは、金属製ダイアフラムの表面にセンサ部を蒸着して形成するものに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明が適用される薄膜型圧力センサの断面図。
【図２】本発明の実施の形態を示すセンサ部の平面図及び断面図。
【符号の説明】
【００３７】
２０  センサ部
３０  ダイアフラム
３１  ダイアフラム部
３２  円筒部
３５  フランジ部
３６  回転係止凹部
４０  治具
４１  治具本体
４２  位置決め凹部
４５  ピン
【図１】
2007057417.tif 000003
【図２】
2007057417.tif 000004