(57)【要約】【課題】磁歪材の温度によらず検出精度を高めることのできる圧力センサを提供する。【解決手段】圧力センサは、少なくとも一部が磁歪材から形成され、内側を流れる流体の圧力で変形する筒体１０と、筒体１０の延在方向に直交する磁束を発生させる磁束発生部２０と、筒体１０の歪みによる磁束の変化を検出する検出部３０と、筒体１０と検出部３０との間に設けられるヨーク４０とを備える。筒体１０の熱は、検出部３０に伝わる前にヨーク４０に伝達され、その多くがヨーク４０によって放出される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が磁歪材から形成され、内側を流れる流体の圧力で変形する筒体と、
前記筒体の延在方向に直交する磁束を発生させる磁束発生部と、
前記筒体の歪みによる磁束の変化を検出する検出部と、
前記筒体と前記検出部との間に設けられるヨークと、を備える
圧力センサ。
【請求項２】
前記磁束発生部、前記筒体、前記ヨーク、及び前記検出部は、前記筒体の延在方向と直交する一方向に沿って配置される
請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記ヨークは、前記筒体と前記検出部との間の１又は複数の箇所で屈曲する
請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記筒体と前記ヨークとの間、及び前記ヨークと前記検出部との間の少なくとも一方に断熱材が設けられる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記ヨークは、その外周面に１又は複数の放熱フィンを備える
請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧力センサ。
【請求項６】
前記筒体と前記検出部との間に設けられる前記ヨークである第１ヨークと、
前記磁束発生部と前記筒体との間に設けられる第２ヨークとを備える
請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧力センサ。
【請求項７】
前記第２ヨークは、前記磁束発生部と前記筒体との間の１又は複数の箇所で屈曲する
請求項６に記載の圧力センサ。
【請求項８】
前記筒体と前記第２ヨークとの間、及び前記第２ヨークと前記磁束発生部との間の少なくとも一方に断熱材が設けられる
請求項６又は７に記載の圧力センサ。
【請求項９】
前記第２ヨークは、その外周面に１又は複数の放熱フィンを備える
請求項６〜８のいずれか１項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、磁歪式の圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁歪式の圧力センサは、磁歪材の歪みによって磁歪材の磁化の方向が変化する逆磁歪効果を利用するセンサである。この種のセンサとして、軸形状を有する磁歪材からなる磁性体を備えた応力センサが提案されている（例えば、特許文献１（第５−６頁、第２，３図）参照）。磁性体の外周面の一部には、外周面側から順に永久磁石、ホール素子、及びヨークが設けられている。永久磁石、ホール素子、及びヨークは、電磁気シールドケースの内部に収納され、樹脂でモールドされている。この応力センサは、磁性体に圧縮応力や引張応力が加えられた際に、磁性体外の空間における磁束の変化を検知することによって、磁性体に作用する応力を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４０９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、磁歪材は、応力の発生源となる対象物に直接的に取り付けられること、又は内部を高温の流体が通過する等の理由から、高温となる場合がある。ホール素子等の検出部は、高温下ではその検出精度が著しく低下する。
【０００５】
上記の応力センサにおいては、ホール素子と磁性体との距離が短いために、ホール素子が磁性体からの熱の影響を受けやすく、磁性体が高温となった場合にはホール素子の検出精度が低下する可能性がある。これに対し、熱源である磁歪材からホール素子等の検出部を遠ざけて、それらの相対距離を大きくすると、その検出部の位置においては磁歪材を通過した磁束の密度が小さくなることが想定される。したがって、この場合にも検出精度が低下する可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁歪材の温度によらず検出精度を高めることのできる圧力センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する圧力センサは、少なくとも一部が磁歪材から形成され、内側を流れる流体の圧力で変形する筒体と、前記筒体の延在方向に直交する磁束を発生させる磁束発生部と、前記筒体の歪みによる磁束の変化を検出する検出部と、前記筒体と前記検出部との間に設けられるヨークと、を備えることを要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、筒体と検出部との間にヨークが介在するので、筒体の熱は、検出部に伝わる前にヨークに伝達され、その多くがヨークによって放出される。このため、筒体から検出部へ伝わる熱量を低減することができる。また、ヨークの集磁効果によって、筒体を通過した磁束を検出部に集中させることができる。したがって、筒体が高温の場合でも検出精度を高めることができる。また、筒体が高温ではない場合にも、ヨーク４０の集磁効果により良好な検出精度を確保することができる。このため、磁歪材である筒体の温度によらず、圧力センサの検出精度を高めることができる。
【０００９】
上記圧力センサについて、前記磁束発生部、前記筒体、前記ヨーク及び前記検出部は、前記筒体の延在方向と直交する一方向に沿って配置されることが好ましい。
上記構成によれば、磁束発生部、筒体、ヨーク、及び検出部は、筒体の延在方向と直交する方向に直線状に配置されているため、磁束発生部から検出部に至る直線状の磁路を形成することができる。したがって、その磁路から磁束が漏洩しにくいため、圧力センサの検出精度を向上することができる。
【００１０】
上記圧力センサについて、前記ヨークは、前記筒体と前記検出部との間の１又は複数の箇所で屈曲することが好ましい。
上記構成によれば、ヨークは、筒体に接続する端部と検出部に接続する端部との間の１又は複数の箇所で屈曲する。このため、圧力センサの配置スペースが限られている場合にも、筒体の熱を十分放出できるだけのヨークの長さを確保することができる。また、筒体の周囲に障害物がある等、ヨークのレイアウトに制約がある場合にも、ヨークを、障害物を避けるように配置することができる。
【００１１】
上記圧力センサについて、前記筒体と前記ヨークとの間、及び前記ヨークと前記検出部との間の少なくとも一方に断熱材が設けられることが好ましい。
上記構成によれば、断熱材により、検出部に筒からの熱が伝達されることを抑制することができる。
【００１２】
上記圧力センサについて、前記ヨークは、その外周面に１又は複数の放熱フィンを備えることが好ましい。
上記構成によれば、ヨークに放熱フィンが設けられるため、ヨークの放熱機能を高めることができる。
【００１３】
上記圧力センサについて、前記筒体と前記検出部との間に設けられる前記ヨークである第１ヨークと、前記磁束発生部と前記筒体との間に設けられる第２ヨークとを備えることが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、第２ヨークの集磁効果によって磁束発生部から筒体に向かう方向に磁束を集中させるとともに、第２ヨークの放熱効果によって磁束発生部へ伝わる熱量を低減することができる。このため、磁束発生部への熱による悪影響を抑制することができる。
【００１５】
上記圧力センサについて、前記第２ヨークは、前記磁束発生部と前記筒体との間の１又は複数の箇所で屈曲することが好ましい。
上記構成によれば、第２ヨークは、１又は複数の箇所で屈曲するので、筒体の周囲のスペースが限られている場合にも、筒体の熱を放出するヨークの長さを確保しつつ、そのスペースにヨークを収容することができる。また、筒体の周囲に障害物がある等、圧力センサのレイアウトに制約がある場合にも、ヨークを、障害物を避けるように配置することができる。
【００１６】
上記圧力センサについて、前記筒体と前記第２ヨークとの間、及び前記第２ヨークと前記磁束発生部との間の少なくとも一方に断熱材が設けられることが好ましい。
上記構成によれば、断熱材により、磁束発生部に筒からの熱が伝達されることを抑制することができる。
【００１７】
上記圧力センサについて、前記第２ヨークは、その外周面に１又は複数の放熱フィンを備えることが好ましい。
上記構成によれば、第２ヨークに放熱フィンが設けられるため、第２ヨークの放熱機能を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、磁歪材の温度によらず検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】圧力センサの第１実施形態について、その全体構成を模式的に示す図。
【図２】第１実施形態の圧力センサの断面図。
【図３】圧力センサの第２実施形態について、その断面を模式的に示す図。
【図４】圧力センサの第３実施形態について、その断面を模式的に示す図。
【図５】圧力センサの第４実施形態について、その断面を模式的に示す図。
【図６】圧力センサの第５実施形態について、その断面を模式的に示す図。
【図７】圧力センサの第６実施形態について、その断面を模式的に示す図。
【図８】圧力センサの第７実施形態について、その断面を模式的に示す図。
【図９】圧力センサの他の実施形態について、その断面を模式的に示す図。
【図１０】圧力センサの他の実施形態について、その断面を模式的に示す図。
【図１１】圧力センサの他の実施形態について、その断面を模式的に示す図。
【図１２】圧力センサの他の実施形態について、その断面を模式的に示す図。
【図１３】圧力センサの他の実施形態について、その断面を模式的に示す図。
【図１４】圧力センサの他の実施形態について、その全体構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１実施形態）
以下、図１及び図２を参照して圧力センサの第１実施形態を説明する。本実施形態の圧力センサは、エンジンの排気通路、又は排気通路に接続する流路に設けられ、排気通路内の圧力を検出する。
【００２１】
図１に示すように、圧力センサは、内側を流れる排気ガスの圧力で変形する筒体１０を備えている。筒体１０は、応力を受けることによって磁化の方向が変化する磁歪材からなる。磁歪材としては、例えば、希土類元素と遷移金属元素とを含む希土類−遷移金属系合金、複数の遷移金属元素を含む遷移金属系合金などが挙げられるが、磁歪材の組成は特に限定されない。また、筒体１０を構成する磁歪材は、弾性を有するとともに、測定対象の流体に対する耐熱性及び耐食性を有する。
【００２２】
筒体１０は、直線状に延在している。また、筒体１０の壁部１１の厚さは一定である。筒体１０は、その一方の端部に、排気通路内の排気ガスが導入される導入口１２を備えている。筒体１０の他方の端部は、閉塞されているか、又は別の配管に接続されている。筒体１０が別の配管に接続される場合は、当該配管のうち、筒体１０と接続される端部と反対側の端部が閉塞される。エンジンから送られる排気ガスは高温であるため、筒体１０の温度は、例えば３００℃等、数百℃に達することがある。エンジンの排気通路内の圧力が上昇したときには、筒体１０内の圧力も上昇し、排気通路内の圧力が低下したときには、筒体１０内の圧力も低下する。
【００２３】
筒体１０の外側には、筒体１０の延在方向に直交する磁束を発生させる磁束発生部２０が設けられている。磁束発生部２０により発生する磁束は、磁束発生部２０側から筒体１０側に向かう磁束である。筒体１０は、磁束発生部２０により発生する磁束によって磁化される。磁束発生部２０は、永久磁石、又は電流が供給されることによって磁束を発生させる励磁コイルからなる。磁束発生部２０は、例えば筒体１０の外周面に当接した状態で配置される。
【００２４】
また、筒体１０の外側には、筒体１０の歪みによる磁束の変化を検出する検出部３０が設けられている。検出部３０は、筒体１０の外周面から離間した位置であって、磁束発生部２０との間に筒体１０の中心軸Ｚ１を挟む位置に設けられている。本実施形態では、検出部３０は、筒体１０の中心軸Ｚ１に対して、磁束発生部２０と対称となる位置に配置されている。検出部３０は、例えば、ホール効果を利用して、磁束の変化を電気信号に変換して出力するホールＩＣや、ガウスメータである。検出部３０は、検出部３０からの出力電圧の大きさ等を検出する検出回路に接続されている。
【００２５】
筒体１０は、排気通路内の圧力変化に伴い弾性変形する。排気通路内の圧力が上昇すると、筒体１０の内部の圧力も上昇し、筒体１０に径方向の応力が作用する。筒体１０の壁部１１は、その外径及び内径が拡がる方向に膨張する。また、筒体１０の他方の端部側は閉塞されているので、筒体１０には、軸方向の応力も作用し、壁部１１が軸方向に伸張する。また、排気通路内の圧力が上昇から低下に転じると、膨張した筒体１０は収縮して弾性変形のない標準状態に戻る。このように筒体１０が膨張及び収縮することに伴い、筒体１０の磁化の方向が変化し、筒体１０の周囲の磁束の向きが変化する。
【００２６】
筒体１０と検出部３０との間には、ヨーク４０が設けられている。ヨーク４０は、円柱状に形成されている。ヨーク４０の外径は、筒体１０の外径よりも小さいことが好ましい。ヨーク４０の外径を筒体１０の外径よりも小さくすることによって、ヨーク４０内の磁束密度を高め、密度が高められた磁束を検出部３０に通過させることができる。また、このように筒体１０と検出部３０との間にヨーク４０が設けられるので、ヨーク４０の長さを調整することによって筒体１０から検出部３０へ伝わる熱量を、検出部３０の検出精度へ影響を与えない程度にすることができる。
【００２７】
一方、筒体１０と検出部３０との間にヨーク４０を設けずに、それらを単に離間させるのみでは、検出部３０の位置を通過する磁束の密度が小さくなる。これに対し、筒体１０と検出部３０との間にヨーク４０を設ける構成では、熱源となる筒体１０から検出部３０を遠ざけつつ、ヨーク４０の集磁効果によって、筒体１０を通過した磁束が検出部３０に集中する。このため、筒体１０の歪みに起因する僅かな磁束の変化も検出しやすくなる。
【００２８】
図２に示すように、磁束発生部２０、筒体１０、ヨーク４０、及び検出部３０は、筒体１０の延在方向と直交する方向に配置される。換言すると、磁束発生部２０、筒体１０、ヨーク４０、及び検出部３０は、一列に並ぶように配置され、それらが並ぶ方向は、筒体１０の延在方向と直交する方向のうち一つの方向である。ヨーク４０は、筒体１０の中心軸Ｚ１を中心とするとき、磁束発生部２０に対して１８０°の角度位置に設けられている。これにより、磁束発生部２０から、筒体１０及びヨーク４０を介して検出部３０に向かう直線状の磁路が形成される。各矢印１００に示すように、磁束発生部２０から発生した磁束の一部は、筒体１０を壁部１１の周方向に沿って通過し、ヨーク４０を通って、検出部３０に入る。
【００２９】
ヨーク４０の端部のうち、筒体１０側に配置される端部４１は、筒体１０の外周面に沿って密着できるように湾曲している。端部４１と筒体１０の外周面とは互いに固定されていない。また、ヨーク４０の他方の端部４２は、検出部３０に接している。端部４２は検出部３０とは互いに固定されていない。ヨーク４０の端部４１は、磁力により筒体１０と密着する。なお、端部４１と筒体１０の外周面が固定されていないことは必須ではなく、固定されていてもよい。
【００３０】
次に図２を参照して、圧力センサの作用について説明する。
ヨーク４０は、磁束発生部２０によって磁化され、その端部４１が筒体１０の外周面に密着している。排気通路の圧力が上昇することによって筒体１０内の圧力が上昇すると、筒体１０が拡径する方向に等方的に膨張する。また、筒体１０は、中心軸Ｚ１に沿った方向にも伸張する。壁部１１は、主に周方向θ及びその反対方向に沿った引っ張り応力を受け、磁化の方向が変化する。
【００３１】
検出部３０では、一方向における磁束の成分の変化を検出し、検出結果に応じた電気信号を検出回路に出力する。検出回路は、検出部３０から入力した電気信号に基づき、筒体１０内の圧力を演算する。なお、筒体１０に用いられる磁歪材のキュリー温度は、使用環境の最高温度（例えば９００℃）よりも大きい。そのため、筒体１０の熱による磁性変化の影響は、圧力変化による磁性変化の影響に比べ極めて小さい。このため、排気温度に大きく影響されることなく、排気の圧力を検出することができる。
【００３２】
筒体１０が膨張した後に排気通路内の圧力が低下すると、筒体１０は径方向に収縮して、応力が作用していない自然状態に近くなる。これにより、筒体１０の周囲の磁束の方向が、筒体１０が径方向に膨張したときとは逆に変化する。検出回路は、検出部３０から入力した電気信号に基づき、筒体１０内の圧力を演算する。
【００３３】
以上説明したように、第１実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）筒体１０と検出部３０との間にヨーク４０が介在するので、筒体１０の熱は、検出部３０に伝わる前にヨーク４０に伝達され、その多くがヨーク４０によって放出される。このため、筒体１０から検出部３０へ伝わる熱量を低減することができる。また、ヨーク４０の集磁効果によって、筒体１０を通過した磁束を検出部３０に集中させることができる。したがって、筒体１０が高温の場合でも検出精度を高めることができる。また、筒体１０が高温ではない場合（例えば１〜５０℃等）にも、ヨーク４０の集磁効果により良好な検出精度を確保することができる。このため、磁歪材である筒体１０の温度によらず圧力センサの検出精度を高めることができる。
【００３４】
（２）磁束発生部２０、筒体１０、ヨーク４０、及び検出部３０は、筒体１０の延在方向と直交する方向に直線状に配置されているため、磁束発生部２０から検出部３０に至る直線状の磁路を形成することができる。したがって、その磁路から磁束が漏洩しにくいため、圧力センサの検出精度を向上することができる。
【００３５】
（第２実施形態）
次に図３を参照して、圧力センサの第２実施形態を、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態にかかる圧力センサも、その基本的な構成は第１実施形態と同等であり、図面においても第１実施形態と実質的に同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、重複する説明は割愛する。
【００３６】
第２実施形態の圧力センサは、筒体１０と検出部３０との間に設けられるヨーク４０のほかに、磁束発生部２０と筒体１０との間に設けられる第２ヨークを備える点で、第１実施形態の圧力センサと相違する。なお、説明の便宜上、以下において「ヨーク４０」を「第１ヨーク４０」として説明する。
【００３７】
図３に示すように、圧力センサは、磁束発生部２０と筒体１０との間に、第２ヨーク４５を備える。第２ヨーク４５は、第１ヨーク４０と同様に円柱形状を有している。第２ヨーク４５の外径は、筒体１０の外径よりも小さいことが好ましい。第２ヨーク４５の外径を筒体１０の外径よりも小さくすることによって、第２ヨーク４５内の磁束密度を高め、密度が高められた磁束を検出部３０に通過させることができる。また、このように筒体１０と磁束発生部２０との間に第２ヨーク４５が設けられるので、第２ヨーク４５の長さを調整することによって筒体１０から磁束発生部２０へ伝わる熱量を、磁束発生部２０に熱減磁が生じない程度にすることができる。
【００３８】
一方、筒体１０と磁束発生部２０との間に第２ヨーク４５を設けずに、それらを単に離間させるのみでは、磁束発生部２０を発生源とし筒体１０を通る磁束の密度が小さくなる。これに対し、筒体１０と磁束発生部２０との間に第２ヨーク４５を設ける構成では、磁束発生部２０により発生した磁束がヨーク４０の集磁効果によって筒体１０に集中するので、筒体１０を通過する磁束の密度を大きくし、ひいては筒体１０の歪みに起因する僅かな磁束の変化も検出しやすくなる。
【００３９】
磁束発生部２０、筒体１０、第１ヨーク４０、検出部３０、及び第２ヨーク４５は、筒体１０の延在方向と直交する方向に配置される。第２ヨーク４５は、筒体１０の中心軸Ｚ１を中心とするとき、第１ヨーク４０が接続する位置に対して１８０°の角度位置に設けられ、中心軸Ｚ１に対して第１ヨーク４０と対称となる位置に配置されている。これにより、磁束発生部２０から、第２ヨーク４５、筒体１０及び第１ヨーク４０を介して検出部３０に向かう直線状の磁路が形成される。各矢印１００に示すように、磁束発生部２０から発生した磁束の一部は、第２ヨーク４５を通って、筒体１０を壁部１１の周方向に沿って通過し、第１ヨーク４０を通って、検出部３０に入る。
【００４０】
第２ヨーク４５の端部のうち、筒体１０側に配置される端部４７は、筒体１０の外周面に沿って密着できるように湾曲している。端部４７と筒体１０の外周面とは互いに固定されていない。また、第２ヨーク４５の他方の端部４６は、磁束発生部２０に接しており、磁束発生部２０とは互いに固定されていない。これにより、筒体１０が内部の圧力の増大に伴い拡径することによって第２ヨーク４５が磁束発生部２０側に押されても、第２ヨーク４５の端部４６と磁束発生部２０とが密着するとともに、端部４７と筒体１０とが密着することによって、第２ヨーク４５の位置のずれを吸収することができる。
【００４１】
次に、排気通路の圧力によって筒体１０が拡径した場合について、圧力センサの作用を説明する。第２ヨーク４５は、磁束発生部２０によって磁化され、端部４６が磁束発生部２０に吸引されるとともに、端部４７が筒体１０の外周面に密着している。磁束発生部２０と筒体１０との間に第２ヨーク４５が設けられることにより、筒体１０に入る磁束の密度は高められている。
【００４２】
排気通路の圧力が上昇することによって筒体１０内の圧力が上昇すると、筒体１０が拡径する方向に等方的に膨張する。壁部１１は、主に周方向θ及びその反対方向に沿った引っ張り応力を受け、磁化の方向が変化する。検出部３０では、第１ヨーク４０の中心軸Ｚ２に沿った成分の大きさ、又は中心軸Ｚ２と直交する方向における磁束の成分の大きさを検出し、検出結果に応じた電気信号を検出回路に出力する。
【００４３】
以上説明したように、第２実施形態によれば、上記の（１），（２）の効果が得られるとともに、さらに以下の効果が得られるようになる。
（３）磁束発生部２０と筒体１０との間には第２ヨーク４５が設けられる。この第２ヨーク４５によって、磁束発生部２０から筒体１０に向かう方向に磁束を集中させ、磁束発生部２０へ伝わる熱量を低減することができる。
【００４４】
（第３実施形態）
次に図４を参照して、圧力センサの第３実施形態を、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態にかかる圧力センサも、その基本的な構成は第１実施形態と同等であり、図面においても第１実施形態と実質的に同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、重複する説明は割愛する。
【００４５】
第３実施形態の圧力センサは、筒体１０と磁束発生部２０との間、及び筒体１０と検出部３０との間に断熱材を備える点で、第１実施形態の圧力センサと相違する。
図４に示すように、圧力センサは、筒体１０と第１ヨーク４０との間に第１断熱材５１を備える。第１断熱材５１は、低い熱導電率を有する材料から形成されている。第１断熱材５１は、円柱状に形成されていてもよいし、板状に形成されていてもよい。
【００４６】
また、圧力センサは、筒体１０と磁束発生部２０との間に第２断熱材５２を備える。第２断熱材５２は、第１断熱材５１と同じ材料から形成されていてもよいし、異なる材料から形成されていてもよい。第２断熱材５２は、円柱状に形成されていてもよいし、板状に形成されていてもよい。
【００４７】
また、第１断熱材５１の最大長さＬ１、第２断熱材５２の最大長さＬ２は、第１ヨーク４０の長さＬ３よりも短くしてもよい。なお、最大長さＬ１は、筒体１０から第１ヨーク４０へ向かう方向における第１断熱材５１の長さの最大値である。最大長さＬ２は、筒体１０から磁束発生部２０へ向かう方向における第２断熱材５２の長さの最大値である。第１ヨーク４０の長さＬ３は、第１断熱材５１から検出部３０へ向かう方向の長さである。このように、最大長さＬ１，Ｌ２を、第１ヨーク４０の長さＬ３よりも短くすると、筒体１０から磁束発生部２０及び検出部３０へ伝わる熱量を低減しつつ、第１ヨーク４０の集磁効果の低下を抑制することができる。
【００４８】
また、筒体１０の外周面のうち、第１断熱材５１及び第２断熱材５２に接触していない非接触領域においては、熱が放出される。このため、筒体１０自体を放熱させることで、磁束発生部２０及び検出部３０へ伝わる熱量を低減することができる。
【００４９】
以上説明したように、第３実施形態によれば、上記（１），（２）の効果が得られるとともに、さらに以下の効果が得られるようになる。
（４）第１断熱材５１により、検出部３０に筒体１０から伝わる熱量を低減することができる。このように熱量を低減できる分だけ、検出部３０と筒体１０との相対距離を短くすることができる。また、第２断熱材５２により、磁束発生部２０に筒体１０から伝わる熱量を低減することができる。このように熱量を低減できる分だけ、磁束発生部２０と筒体１０との相対距離を短くすることができる。したがって、磁束発生部２０及び検出部３０への熱による悪影響を抑制しつつ、検出部３０に入る磁束の密度が高められるため、検出精度を向上することができる。
【００５０】
（第４実施形態）
次に図５を参照して、圧力センサの第４実施形態を、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態にかかる圧力センサも、その基本的な構成は第１実施形態と同等であり、図面においても第１実施形態と実質的に同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、重複する説明は割愛する。
【００５１】
第４実施形態の圧力センサは、磁束発生部２０と筒体１０との間に設けられる第２ヨーク４５を備える点、及び筒体１０と検出部３０との間に設けられる第１ヨーク４０が屈曲している点で、第１実施形態の圧力センサと相違する。
【００５２】
図５に示すように、検出部３０は、筒体１０に対して、筒体１０の中心軸Ｚ１に直交する２つの方向において所定の長さだけ離れた位置に設けられている。第１ヨーク４０は、筒体１０に接続する端部４１と検出部３０に接続する端部４２との間の１箇所で屈曲している。第２ヨーク４５は、磁束発生部２０に接続する端部４６から筒体１０に接続する端部４７まで直線状に延びている。第１ヨーク４０の端部４１と、第２ヨーク４５の端部４７とは、筒体１０の中心軸Ｚ１に対して対称となる位置に設けられている。
【００５３】
このため、磁束発生部２０と検出部３０との間に第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５を設ける場合でも、圧力センサが、検出部３０から筒体１０に向かう方向に大型化することを抑制することができる。また、磁束発生部２０は、筒体１０に対して検出部３０と同じ側に設けられる。このため、磁束発生部２０及び検出部３０を、例えばそれらを保護する筐体や、圧力センサが取り付けられる対象物等といった取付部６０の同じ側面に設けることができる。
【００５４】
以上説明したように、第４実施形態によれば、上記の（１）〜（３）の効果が得られるとともに、さらに以下の効果が得られるようになる。
（５）第１ヨーク４０は、筒体１０に接続する端部４１と検出部３０に接続する端部４２との間の１箇所で屈曲する。このため、圧力センサの配置スペースが限られている場合にも、筒体１０の熱を十分放出できるだけの第１ヨーク４０の長さを確保することができる。また、筒体１０の周囲に障害物がある等、第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５のレイアウトに制約がある場合にも、第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５を、障害物を避けて配置することができる。
【００５５】
（第５実施形態）
次に図６を参照して、圧力センサの第５実施形態を、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態にかかる圧力センサも、その基本的な構成は第１実施形態と同等であり、図面においても第１実施形態と実質的に同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、重複する説明は割愛する。
【００５６】
第５実施形態の圧力センサは、磁束発生部２０と筒体１０との間に設けられる第２ヨーク４５を備える点、及び筒体１０と検出部３０との間に設けられる第１ヨーク４０と第２ヨーク４５とが屈曲している点で、第１実施形態の圧力センサと相違する。
【００５７】
図６に示すように、磁束発生部２０及び検出部３０は、互いに異なる位置であって、筒体１０に対して、筒体１０の中心軸Ｚ１に直交する２つの方向において所定の長さだけ離れた位置に設けられている。第１ヨーク４０は、筒体１０に接続する端部４１と検出部３０に接続する端部４２との間の１箇所で屈曲している。第２ヨーク４５は、磁束発生部２０に接続する端部４６と筒体１０に接続する端部４７との間の１箇所で屈曲している。また、磁束発生部２０は、筒体１０に対して検出部３０と同じ側に設けられる。
【００５８】
このため、磁束発生部２０と検出部３０との間に第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５を設ける場合でも、圧力センサが、検出部３０から筒体１０に向かう方向、及び磁束発生部２０から筒体に向かう方向に大型化することを抑制することができる。
【００５９】
以上説明したように、第５実施形態によれば、上記の（１）〜（３）の効果が得られるとともに、さらに以下の効果が得られるようになる。
（６）第１ヨーク４０は、端部４１，４２の間の１箇所で屈曲する。第２ヨーク４５は、端部４６，４７の間の１箇所で屈曲する。このため、圧力センサの配置スペースが限られている場合にも、筒体１０の熱を十分放出できるだけの第１ヨーク４０の長さ及び第２ヨーク４５の長さを確保することができる。また、筒体１０の周囲に障害物がある等、第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５のレイアウトに制約がある場合にも、第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５を、障害物を避けて配置することができる。
【００６０】
（第６実施形態）
次に図７を参照して、圧力センサの第６実施形態を、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態にかかる圧力センサも、その基本的な構成は第１実施形態と同等であり、図面においても第１実施形態と実質的に同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、重複する説明は割愛する。
【００６１】
第６実施形態の圧力センサは、磁束発生部２０と筒体１０との間に設けられる第２ヨーク４５を備える点、及びヨークが環状の磁路を構成する点で、第１実施形態の圧力センサと相違する。
【００６２】
図７に示すように、磁束発生部２０及び検出部３０は、互いに異なる位置であって、筒体１０に対して、筒体１０の中心軸Ｚ１に直交する２つの方向において所定の長さだけ離れた位置に設けられている。第１ヨーク４０は、端部４１，４２の間の１箇所で屈曲する。第２ヨーク４５は、端部４６，４７の間の１箇所で屈曲する。また、磁束発生部２０と検出部３０とは、第３ヨーク７０を介して接続されている。第３ヨーク７０は、その端部７１，７２の間の２箇所で屈曲し、磁束発生部２０及び検出部３０を接続している。第１ヨーク４０、第２ヨーク４５、及び第３ヨーク７０は、磁束発生部２０、筒体１０及び検出部３０を接続する環状の磁路を形成する。このように圧力センサの磁路を、閉磁路構造によって、磁束発生部２０、筒体１０及び検出部３０が接続されることにより、磁束の漏洩を抑制することができる。
【００６３】
以上説明したように、第６実施形態によれば、上記の（１）〜（３），（６）の効果が得られるとともに、さらに以下の効果が得られるようになる。
（７）磁束発生部２０、筒体１０及び検出部３０が、第１ヨーク４０、第２ヨーク４５及び第３ヨーク７０によって構成される閉磁路によって接続されるので、磁束の漏洩を抑制することができる。
【００６４】
（第７実施形態）
次に図８を参照して、圧力センサの第７実施形態を、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態にかかる圧力センサも、その基本的な構成は第１実施形態と同等であり、図面においても第１実施形態と実質的に同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、重複する説明は割愛する。
【００６５】
第７実施形態の圧力センサは、磁束発生部２０と筒体１０との間に設けられる第２ヨーク４５を備える点、及び第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５が異なる方向に屈曲する点で、第１実施形態の圧力センサと相違する。
【００６６】
図８に示すように、磁束発生部２０及び検出部３０は、互いに異なる位置であって、筒体１０に対して、筒体１０の中心軸Ｚ１に直交する２つの方向において所定の長さだけ離れた位置に設けられている。
【００６７】
第１ヨーク４０の端部４１及び第２ヨーク４５の端部４２は、筒体１０の中心軸Ｚ１に対して対称となる位置に設けられている。第１ヨーク４０は、筒体１０に接続する端部４１と検出部３０に接続する端部４２との間の１箇所で屈曲している。第２ヨーク４５は、磁束発生部２０に接続する端部４６と筒体１０に接続する端部４７との間の１箇所において、検出部３０と反対側に屈曲している。
【００６８】
このように、第２ヨーク４５を、第１ヨーク４０とは反対側に屈曲させ、その第２ヨーク４５を介して筒体１０と磁束発生部２０とを接続することによって、磁束発生部２０と検出部３０とを同じ側に設ける場合よりも、それらの間の相対距離を大きくすることができる。これにより、磁束発生部２０により生じる磁束のうち、第２ヨーク４５を通らない磁束の影響を受けることによる、信号対雑音比であるＳＮ比の低下の抑制を図ることができる。
【００６９】
以上説明したように、第７実施形態によれば、上記の（１）〜（３），（６）の効果が得られるとともに、さらに以下の効果が得られるようになる。
（８）第２ヨーク４５を、第１ヨーク４０とは反対側に屈曲させることによって、磁束発生部２０と検出部３０とを同じ側に設ける場合よりも、それらの間の相対距離を大きくすることができる。このため、磁束発生部２０により生じる磁束のうち、第２ヨーク４５を通らない磁束が圧力センサに与える悪影響を抑制することができる。
【００７０】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のような形態をもって実施することもできる。
・図９に示すように、第２ヨーク４５が、磁束発生部２０に接続する端部４６と筒体１０に接続する端部４７との間の１箇所で屈曲するようにしてもよい。このようにすると磁束発生部２０から筒体１０に向かう方向に圧力センサを小型化することができる。
【００７１】
・図１０に示すように、第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５を直線状とし、第２ヨーク４５を、その延在方向が、第１ヨーク４０の延在方向と直交するように配置してもよい。これにより、圧力センサのレイアウトに制約がある場合にも、第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５の両方を配置することができる。
【００７２】
・図１１に示すように、第１ヨーク４０を、筒体１０に接続する端部４１と、検出部３０に接続する端部４２との間で複数回屈曲させるようにしてもよい。第１ヨーク４０は、端部４１，４２の２箇所で、互いに異なる方向に、９０度の角度で屈曲している。また、第１ヨーク４０が複数回屈曲してもよいし、第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５の両方が複数回屈曲していてもよい。複数箇所で屈曲したヨークにおいては、その放熱効果を高めることができる。
【００７３】
・図１２に示すように、第１ヨーク４０を、筒体１０に接続する端部４１と、検出部３０に接続する端部４２との間で、蛇腹状に屈曲させるようにしてもよい。また、第２ヨーク４５を、筒体１０に接続する端部４７と、磁束発生部２０に接続する端部４６との間で、蛇腹状に屈曲させるようにしてもよい。また、第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５のいずれか一方を蛇腹状に屈曲させるようにしてもよい。これにより、蛇腹状に屈曲したヨークにおいては、その放熱効果を高めることができる。
【００７４】
・図１３に示すように、第１ヨーク４０の外周面に、放熱用のフィン８０を設けるようにしてもよい。これにより、第１ヨーク４０の放熱効果を高めることができる。また、第２ヨーク４５の外周面に、フィン８０を設けるようにしてもよい。
【００７５】
・図１４に示すように、第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５が屈曲する態様において、第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５が異なる平面上で屈曲するようにしてもよい。すなわち、第１ヨーク４０は、筒体１０の延在方向と平行な平面上で９０度屈曲し、第２ヨーク４５は、筒体１０の延在方向を法線方向とする平面上で９０度屈曲している。これにより、圧力センサのレイアウトに制約がある場合にも、第１ヨーク４０及び第２ヨーク４５の両方を配置することができる。
【００７６】
・上記各実施形態において、筒体１０は排気通路に接続されるとしたが、排気通路の一部が筒体１０であってもよい。このようにすると、排気通路の近傍に圧力センサを設けるためのスペースを別途確保しなくてもよい。
【００７７】
・上記各実施形態において、ヨーク４０を、円柱状としたが、これ以外の形状であってもよい。例えば、ヨーク４０は、六角柱状等、多角柱状であってもよい。また、ヨーク４０は、例えば大径部と小径部とからなる形状など、異なる径を有する複数の部分からなる形状や、径が連続的に変化するような形状（例えば円錐状）であってもよい。ヨーク４０が大径部と小径部とからなる形状である場合、筒体１０側に大径部を配置し検出部３０側に小径部を配置してもよい。このようにすると、小径部から検出部３０に入る磁束の密度が大きくなることが期待される。
【００７８】
・第３実施形態において、第１断熱材５１の最大長さＬ１、第２断熱材５２の最大長さＬ２を、第１ヨーク４０の長さＬ３よりも短くしたが、これ以外の態様であってもよい。例えば、第１断熱材５１の最大長さＬ１及び第１ヨーク４０の長さＬ３を合わせた長さ（Ｌ１＋Ｌ３）を長くするために、第１断熱材５１の最大長さＬ１を、第１ヨーク４０の長さＬ３以上としてもよい。また、第２断熱材５２の最大長さＬ２を、第１ヨーク４０の長さＬ３以上としてもよい。
【００７９】
・上記各実施形態において、筒体１０はその全体が磁歪体からなる構成としたが、筒体１０のうち少なくとも一部が磁歪材からなる構成であればよい。この場合、検出部３０は、筒体１０の磁歪部分の近傍に配置される。
【００８０】
・上記各実施形態において、筒体１０の壁部１１の厚さを一定とした。この態様以外に、壁部１１の厚さを不均一としてもよい。例えば、筒体１０の剛性を確保しつつ、薄肉部を設けて、薄肉部における圧力変化に伴う歪み量を大きくするようにしてもよい。これによれば、圧力センサの検出精度の向上を図ることができる。
【００８１】
・上記各実施形態において、磁束発生部２０は、磁束発生部２０側から筒体１０側へ向かう磁束を発生させるようにしたが、その反対の向き、すなわち筒体１０側から磁束発生部２０側へ向かう磁束を発生させるものであってもよい。
【００８２】
・上記各実施形態において、第１ヨーク４０の外径及び第２ヨーク４５の外径は、筒体１０の外径よりも小さいものとした。この態様以外に、第１ヨーク４０の外径及び第２ヨーク４５の外径の少なくとも一方は、筒体１０の外径と同じでもよいし、筒体１０の外径よりも大きくてもよい。このようにすると、筒体１０の外径以上のヨークにおいては、より多くの磁束を集中させることができる。
【００８３】
・上記第３実施形態では、筒体１０と第１ヨーク４０との間に第１断熱材５１を設け、筒体１０と磁束発生部２０との間に第２断熱材５２を設けたが、筒体１０の外周面全体を断熱材で覆ってもよい。このようにすると、筒体１０からの輻射熱を低減することができる。また、検出部３０と第１ヨーク４０との間に第１断熱材５１を設けてもよく、筒体１０と第１ヨーク４０との間、及び検出部３０と第１ヨーク４０との間の両方に第１断熱材５１を設けてもよい。さらに、磁束発生部２０と第２ヨーク４５との間に第２断熱材５２を設けてもよく、筒体１０と第２ヨーク４５との間、及び磁束発生部２０と第２ヨーク４５との間の両方に第２断熱材５２を設けてもよい。
【００８４】
・上記各実施形態では、圧力センサを、測定対象であるエンジンの排気通路に対して設けられ、排気の圧力を検出するものとして説明したが、これ以外の測定対象に設けられてもよい。また、筒体１０の内側を流れる流体も、排気等の気体に限らず、液体でもよく、ゾルやゲルであってもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１０…筒体、１１…壁部、１２…導入口、２０…磁束発生部、３０…検出部、４０…第１ヨーク（ヨーク）、４１，４２…端部、４５…第２ヨーク、４６，４７…端部、５１…第１断熱材、５２…第２断熱材、６０…取付部、７０…第３ヨーク、７１，７２…端部、８０…フィン、Ｚ１，Ｚ２…軸方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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