(57)【要約】【課題】  安価で信頼性の高い圧力センサを提供すること。【解決手段】  本発明の圧力センサ１は、外部と内部とを連通する空気通路２２が形成されたケース２と、圧力を検知する検知面部３１をもち、検知面部３１が空気通路２２の開口部２３と対向した状態でありかつ開口部２３と間隔を隔てた状態でケース２内に配置された圧力検知手段３と、空気通路にもうけられた通気性をもつフィルタ４と、を有することを特徴とする。本発明の圧力センサは、圧力検知手段とケースとの間にゴムパッキンを配置しないことで、高い位置決め精度が要求されなくなるとともに圧力検知手段に応力が加わらなくなり、低コストで信頼性にすぐれた圧力センサとなった。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部と内部とを連通する空気通路が形成された略中空形状のケースと、
圧力を検知する検知面部をもち、該ケース内に配置された圧力検知手段と、
該空気通路にもうけられた通気性をもつフィルタと、
を有することを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記フィルタは、前記ケースの外部に対向した表面が鉛直方向に広がる状態でもうけられた請求項１記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記フィルタは、前記空気通路の一方の端部にもうけられた請求項１記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記空気通路の前記一方の端部は、前記ケースの内部側の開口部である請求項３記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記空気通路は、他方の端部から前記フィルタが視認できないように形成された請求項４記載の圧力センサ。
【請求項６】
前記空気通路は、その一部が前記ケースにそって鉛直下方にのびた状態でもうけられた請求項１〜５記載の圧力センサ。
【請求項７】
側面衝突を検出するために車両のドアの内圧を測定する圧力センサである請求項１〜６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、圧力センサに関し、詳しくは、安価で信頼性の高い圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、衝突時に乗員を保護する乗員保護システムが搭載されている。乗員保護システムとしては、例えば、エアバッグを展開させることにより乗員の頭部を保護するエアバッグ装置や、シートベルトの弛みを巻き取るプリテンショナがある。このような乗員保護システムにおいて、エアバッグ装置やプリテンショナは制御装置（ＥＣＵ）に制御される。ＥＣＵは、車両にもうけられたセンサからの信号にもとづいて衝突の判定を行い、衝突と判定したときに動作させる。
【０００３】
近年の車両においては、車両の進行方向（前後方向）に対する衝突安全性だけでなく、車両の側方から（幅方向）の衝突（側面衝突）に対する安全性も求められている。側面衝突に対して乗員を保護するためのエアバッグ装置として、サイドエアバッグがある。サイドエアバッグを展開させるためのセンサには、車両のドアの内圧の変化を検出する圧力センサが用いられている。このようなサイドエアバッグ装置は、たとえば、特許文献１に開示されている。
【０００４】
側面衝突を検知するための圧力センサは、図３に示した構成を有している。従来の圧力センサは、外部と内部を連通する空気通路２２が形成された略中空形状のケース２に回路アッセンブリ３を収納固定している。そして、圧力センサ１には高い防水性が求められており、回路アッセンブリ３の圧力を検出するセンサ素子３１（センサのセンシングを行う部分）とケース２との間にゴムパッキン６を配置している。回路アッセンブリ３とケース２との間にゴムパッキン６を配置することで、センサ素子３１の表面以外のケース２内に水分が侵入することが抑えられ、回路基板３０が濡れて不具合を発生することが防止される。
【０００５】
しかしながら、このような構成の圧力センサ１は、ゴムパッキン６でシールするために、回路基板３０、センサ素子３１やケース２に高い寸法精度が要求され、コストが上昇するという問題があった。さらに、従来の圧力センサ１は、回路基板３０上の検出部３１とケース２とでゴムパッキン６を押圧する構成となっている。つまり、ゴムパッキン６を押圧する応力が回路基板３０とセンサ素子３１の接合部に加わり、電気的接続部や回路素子、センサ素子の信頼性確保が難しいという課題があった。
【０００６】
さらに、従来の圧力センサは、耐水性の向上や応力の集中による不具合の発生を抑えるために、ポッティング剤２５を注入して回路アッセンブリ３や回路基板３０の支持を行っており、製造に要するコストが上昇していた。
【特許文献１】特開平２−２４９７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、安価で信頼性の高い圧力センサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明者らは圧力センサの構造について検討を重ねた結果、ゴムパッキンを使用しなくても、ケースの内外を連通する空気通路に通気性をもつフィルタを配置することで信頼性の高い圧力センサを得られることを見出した。
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の本発明の圧力センサは、外部と内部とを連通する空気通路が形成された略中空形状のケースと、圧力を検知する検知面部をもち、ケース内に配置された圧力検知手段と、空気通路にもうけられた通気性をもつフィルタと、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の圧力センサは、空気通路中にフィルタを設けたことでケース内に水等の異物が侵入することが抑えられ、異物の侵入による不具合の発生が抑えられている。また、フィルタは、通気性を有することから、ケースの外部と内部の圧力差が生じなくなり、圧力検知手段でケース外の圧力を検知できる。
【００１１】
本発明の圧力センサは、圧力検知手段とケースとの間にゴムパッキンを配置しない構成となっている。つまり、本発明の圧力センサは、高い位置決め精度を要求していない。また、圧力検知手段に応力が加わっていないため、応力の集中による不具合の懸念が排除される。このことから、本発明の圧力センサは、低コストで信頼性にすぐれた圧力センサとなった。
【００１２】
請求項２に記載の本発明の圧力センサは、請求項１において、フィルタは、ケースの外部に対向した表面が鉛直方向に広がる状態でもうけられたことが好ましい。フィルタの外側の表面が鉛直方向に広がることで、フィルタによってケースの内部への侵入が阻害された異物（水）がフィルタ外側の表面に付着しても重力により鉛直下方に流れ落ち、フィルタの通気性が確保できる。
【００１３】
請求項３に記載の本発明の圧力センサは、請求項１において、フィルタは、空気通路の一方の端部にもうけられたことが好ましい。フィルタを空気通路の一方の端部に設けることで、フィルタの設置が容易となり、圧力センサに要するコストを低減できる。
【００１４】
請求項４に記載の本発明の圧力センサは、請求項３において、空気通路の一方の端部は、ケースの内部側の開口部であることが好ましい。ケース外部側よりケース内部側の方が、塵や埃、水分などの異物がフィルタに付着しにくく、つまり、空気通路の内部側の端部には、空気通路外側からの異物が到達しにくくなっている。この結果、目詰まりを抑制でき、フィルタの通気性が確保される。
【００１５】
請求項５に記載の本発明の圧力センサは、請求項４において、空気通路は、他方の端部からフィルタが視認できないように形成されたことが好ましい。ケースの外部からの異物が空気通路内に侵入してもフィルタに直接到達しなくなる。
【００１６】
請求項６に記載の本発明の圧力センサは、請求項１〜５において、空気通路は、その一部がケースにそって鉛直下方にのびた状態でもうけられたことが好ましい。空気通路の内部に侵入した異物は重力によりこの部分を通過しにくくなっている。これにより、フィルタに直接異物が付着しにくくなっている。
【００１７】
請求項６に記載の本発明の圧力センサは、請求項１〜６において、側面衝突を検出するために車両のドアの内圧を測定する圧力センサであることが好ましい。本発明の圧力センサは異物による圧力検出手段の不具合の発生が抑えられていることから、側面衝突を検出するための高い信頼性をもつセンサとして利用することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の圧力センサは、圧力検知手段とケースとの間にゴムパッキンを配置しない構成となっている。つまり、本発明の圧力センサは、高い位置決め精度を要求していない。また、圧力検知手段に応力が加わっていないため、応力の集中による不具合の懸念が排除される。このことから、本発明の圧力センサは、低コストで信頼性にすぐれた圧力センサとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、具体的な実施例を用いて本発明を説明する。
【００２０】
本発明の実施例として圧力センサを製造した。
【００２１】
（実施例）
本実施例の圧力センサは、図１にその構成が示されたセンサ１である。本実施例の圧力センサ１は、ケース２と、回路アッセンブリ３と、フィルタ４と、を有する。
【００２２】
ケース２は、樹脂よりなり、内部に回路アッセンブリ３、フィルタ４を収納する。ケース２は、槽状のケース本体２０と、ケース本体２０の開口部を封止する蓋部材２１とからなる。そして、ケース２は、ケース本体２０の槽状の底面部２００が鉛直方向に広がる状態で配置される。
【００２３】
そして、ケース本体２０の槽状の底面部２００には、ケース２の外部と内部とを連通する空気通路２２の一方の端部の開口部２３が開口している。空気通路２２は、ケース本体２０の槽状の底面部２００の外周面２００ａにそって鉛直下方にのびた状態で形成されている。この外周面２００ａ上に空気通路２２の他方の端部が開口した開口部２４が形成されている。この空気通路２２を有することで、ケース２の内部と外部が連通され、ケース２の内部と外部の圧力が同じ圧力となる。
【００２４】
空気通路２２は、通気性が確保できる程度の内径で、略断面一定の管路状に形成されている。そして、空気通路２２の外周面２００ａ上に形成された部分は、他方の端部の開口部２４から一方の端部の開口部２３が視認できない程度に長く形成されている。
【００２５】
回路アッセンブリ３は、回路基板３０と、回路基板３０上に実装された圧力を検知するセンサ素子３１と、を有する。また、回路基板３０上には、センサ素子３１の検出信号から圧力を算出する演算手段や圧力信号を外部に送信するインターフェースが図示されていないがもうけられている。本実施例に用いられた回路アッセンブリ３は、圧力を検知する構成であれば特にその種類が限定されるものではなく、従来公知の圧力センサを用いることができる。本実施例においては、ダイアフラム型の圧力センサを用いた。
【００２６】
回路アッセンブリ３は、センサ素子３１が開口部２３に対向した状態でありかつケース本体２０の底面部２００に小間隔を隔てた状態で、接続部材３２を用いてケース本体２０に接続固定される。
【００２７】
フィルタ４は、ケース２の空気通路２２の一方の端部の開口部２３を被覆した状態で設けられている。フィルタ２４は、空気通路２２を通過した異物がケース２内に侵入することを阻害するとともに、ケース２の内部と外部とを空気が通過する通気性をもつ。本実施例においては、フィルタ４はその外周部をケース２の槽状の底面部２００の内周面２００ｂに溶着して固定された。なお、フィルタ４をケース本体２０に固定する方法については特に限定されるものではなく、ケース本体２に係止ツメを設けておきこの係止ツメに係止させる方法や、粘着テープや接着剤等で接着する方法を用いてもよい。
【００２８】
実施例の圧力センサ１は、ケース２のケース本体２０の所定の位置にフィルタ４を溶着した後に接続部材３２で回路アッセンブリ３を接続固定する。そして、蓋部材２１をケース本体２０に溶着して製造される。このように、本実施例の圧力センサ１は、槽状のケース本体２０の開口部側から組付けを行うことができ、簡単に製造することができる。さらに、回路アッセンブリ３の固定が接続部材３２で行われたことから、固定に高い精度が要求されない。つまり、実施例の圧力センサ１は、製造に要するコストを低減できた。
【００２９】
また、本実施例の圧力センサ１において、回路アッセンブリ３は、接続部材３２でケース本体２０に固定されているため、回路アッセンブリ３にケース２との間の応力がかかっていない。さらに、蓋部材２１から独立した状態で回路アッセンブリ３がケース本体２０に固定されている。この結果、応力の集中による回路アッセンブリ３の不具合が生じなくなっている。つまり、本実施例の圧力センサは、低コストで信頼性にすぐれた圧力センサとなった。
【００３０】
圧力センサ１を衝突検知システムおよび乗員保護システムに使用した例を用いて、圧力センサ１の効果を説明する。実施例の衝突検知システムは、乗員保護装置の一部を構成するシステムであり、より具体的には、側面衝突時に乗員を保護するサイドエアバッグを展開するための側面衝突を検知する衝突検知システムである。この衝突検知システムの構成を図２に示した。
【００３１】
実施例の衝突検知システムは、側面衝突により生じた車両のドアの変形に起因するドアの内部の圧力の変化を内部に配置された圧力センサ１で測定し、側面衝突を検知する衝突検知システムである。そして、衝突検知システムは、衝突を検知したときに、サイドエアバッグ等の乗員保護手段を作動する。
【００３２】
実施例の衝突検知システムにおいて、圧力センサ１は、空気通路２２が鉛直方向にのびた状態で車両のドア５に組み付けられる。
【００３３】
車両のドア５は、車両の外周面の一部を形成するアウターパネル５０と、車両のドアの車室内側の表面を形成するインナーパネル５１と、ウィンドガラス５２と、を有する。そして、アウターパネル５０とインナーパネル５１との間には、略密閉された空間が形成されている。この略密閉された空間５３は、ドア５の内部と外部とがわずかに連通して形成され、ドア５の外部の圧力が変化したときにはドア５の内部の空間５３の圧力も変化するとともに、この空間５３の内容積が急激に変化したときにはその内圧が上昇するように形成されている。
【００３４】
まず、車両のドア５に物体が衝突したときには、その物体はアウターパネル５０と、接触し、アウターパネル５０を車内方向に押圧する。この押圧によりアウターパネル５０がインナーパネル５１方向に凸となるように変形を生じる。インナーパネル５１には、直接の衝突の応力が加わらないため、衝突後一定時間はその形状が保持される。この結果、アウターパネル５０が変形を生じると、ドア５内の空間５３の容積が急激に減少する。空間５３の容積が急激に減少すると、空間５３内の圧力が上昇する。上記したように空間５３は、ドア５の外部とわずかに連通しているが、内圧の急激な変化には追従しないように形成されていることから空間５３内の圧力が上昇する。そして、この空間５３内の圧力を、圧力センサ１で測定する。
【００３５】
ドア５の空間５３内の圧力が上昇すると、圧力センサ１の周囲の圧力も上昇する。圧力センサ１には空気通路２２が開口しており、この空気通路２２内を圧力が伝播することでケース２内の圧力も上昇する。そして、ケース２内の回路アッセンブリ３のセンサ素子３１に圧力が加わり、圧力が測定される。そして、圧力が測定されたことにより回路アッセンブリ３から発せられる圧力信号は、エアバッグ用ＥＣＵに送信される。エアバッグ用ＥＣＵにおいては、圧力信号から衝突の判定を行い、衝突と判定したときにはサイドエアバッグを展開させる。
【００３６】
実施例の衝突検知システムにおいて、圧力センサ１は、空気通路２２が鉛直方向にのびた状態で車両のドア５に組み付けられている。ドア５の空間５３に水や埃等の異物が侵入しても、これらの異物が空気通路２２内を侵入し難くなっている。また、開口部２４から異物が空気通路２２内に侵入しても、異物自身にかかる重力により空気通路２２を異物が通過しない。さらに、空気通路２２内へ異物が通過したとしても、開口部２３にもうけられたフィルタ４によりケース２の内部に侵入しなくなっている。このとき、フィルタ４に異物が付着したとしても、フィルタ４が鉛直方向に広がるように組み付けられていることで、フィルタ４の表面にそって異物が落ちる。この結果、フィルタ４に目詰まりが生じなくなっている。
【００３７】
本実施例の衝突検知システムは、低コストで信頼性にすぐれた圧力センサを用いたことで、低コストで信頼性にすぐれた衝突検知システムとなった。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例の圧力センサの構成を示した模式図である。
【図２】実施例の圧力センサを用いた衝突検知システムの構成を示した図である。
【図３】従来の圧力センサの構成を示した図である。
【符号の説明】
【００３９】
１：圧力センサ
２：ケース                    ２０：ケース本体
２００：底面部                ２１：蓋部材
２２：空気通路                ２３，２４：開口部
２５：ポッティング剤
３：回路アッセンブリ          ３０：回路基板
３１：センサ素子              ３２：接続部材
４：フィルタ
５：ドア                      ５０：アウターパネル
５１：インナーパネル          ５２：ウィンドガラス
５３：空間
６：ゴムパッキン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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