(57)【要約】【課題】ヨーク底面高さの高精度な位置決めと、温度や圧力などの外乱によるギャップ距離変化を低減し、出力変動が小さく、長期安定性を高め、ボンドの使用を廃止することで、コストダウンをはかった高精度な振動形圧力測定装置を提供する。【解決手段】振動形圧力測定装置において、  ヨークのスリットが形成された面をモールドからなる板状部材の一方の面から埋め込んで他方の面に貫通させ、スリットが形成された面を板状部材の他方の面と面一にするとともに、ヨークの開口部とヨークホルダの底部は所定の距離を隔てて配置されたことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受圧ダイアフラムに埋め込んで形成された振動梁を有するセンサチップと、一方の面にスリットを他方の面に開口部を有するように配置された一対のヨークと、この一対のヨークに挟まれヨーク内に保持された永久磁石と、前記ヨークの開口部および側面部を覆い前記ヨークの開口部に底部が密着して配置された断面コ字状のヨークホルダと、このヨークホルダの開口部側の一部を覆って配置されたスペーサと、前記振動梁に直流磁場を加える直流磁場印加手段を具備し、前記スリットが形成されたヨークの端部と前記振動梁が所定の距離を隔てて対向して配置された振動形圧力測定装置において、
前記ヨークのスリットが形成された面をモールドからなる板状部材の一方の面から埋め込んで他方の面に貫通させ、前記スリットが形成された面を前記板状部材の他方の面と面一にするとともに、前記ヨークの開口部と前記ヨークホルダの底部は所定の距離を隔てて配置されたことを特徴とする振動形圧力測定装置。
【請求項２】
前記永久磁石を保持する一対のヨークの内面は途中からスリットに向かって傾斜して形成されており、前記永久磁石の一端は前記傾斜がはじまる位置まで挿入され、前記永久磁石の一端とスリットが形成された傾斜空間は前記モールドで充満されていることを特徴とする請求項１に記載の振動形圧力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動形圧力測定装置に関し、詳しくは永久磁石と振動梁の相対位置を精度よく設定出来る振動形圧力測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は、従来より一般に使用されている振動形圧力測定装置の要部断面図である。
図において、１は半導体単結晶からなるセンサチップ、２は、センサチップ１に設けられた凹部３により形成され測定圧Ｐｍを受圧する受圧ダイアフラムである。この受圧ダイアフラム２には図では省略するが歪み検出センサとして機能する振動梁が埋め込んだ状態で形成されている。
【０００３】
４は一方の面にスリット４ａを有し、他方の面に開口部４ｂを有するように配置された一対のヨークであり、開口部４ｂから所定の深さに直方体の空間４ｃが形成され、この直方体の空間の底部が絞られた状態で断面逆三角形状の空間４ｄが形成されており、その先端部は一対のヨークにより形成されたスリット４ａとなっている。
【０００４】
そして、この一対のヨーク４により形成された直方体の空間４ｃに永久磁石５が挟まれて保持されている。
６は断面コ字状に形成されたヨークホルダでヨーク４の開口部４ｂおよび側面部を覆ってヨークの開口部４ｂに底部６ａが密着して配置されており、ヨーク４の側面とヨークホルダ６の内側面およびヨーク底部の断面逆三角形状の空間にはボンド７が充填されている。
【０００５】
８は支持台９上に配置されたサポートで、このサポート８上にはセンサチップ１が配置されており、センサチップに形成された受圧ダイアフラム２がヨーク４のスリット面に対向して配置されている。１０は支持台９上にサポート８を囲んで形成されたスペーサで、その厚さを調整することによりヨーク４のスリット４ａが形成された面と受圧ダイアフラム２のギャップ（強磁界部）１１を調整する。
【０００６】
受圧ダイアフラム２に形成された振動梁は、永久磁石５による磁場と、振動梁に接続された閉ル―プ自励発振回路（図示せず）とにより、振動梁の固有振動で発振するように構成されている。
【０００７】
上述の構成において、受圧ダイアフラム２にサポート８の導圧孔８ａを介して圧力Ｐｍが加わると、振動梁の軸力が変化し、固有振動数が変化するため、発振周波数の変化により測定圧力Ｐｍの測定を行うことが出来る。
なお、振動形圧力測定装置に関する先行技術としては下記の特許文献が知られている。
【０００８】
【特許文献１】実開平０６−００２１８７号公報
【特許文献２】特開平１０−００２８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、センサチップ１とヨーク４のスリット４ａが形成された面のギャップ１１の距離の変化は振動子付近の磁束密度の変化に繋がるため、ローレンツ力に影響を与え、微小な出力変化を伴う。
従って、センサチップとヨーク間のギャップ距離については組立て時のみならず、製品使用状態においても高精度なギャップ距離を維持することが望ましく、広範囲の温度変化や繰返し圧力印加に対する影響も考慮して、ギャップ距離が変動しないような材料選定などの工夫がされている。
【００１０】
また、永久磁石５とヨーク４の固定に使用しているボンド７については、脱ガスが少ないことや膨張係数が小さいことなどの利点があるが、高価であることと固着工程に時間を要するという課題がある。
【００１１】
従って本発明は、ヨーク底面高さの高精度な位置決めと、温度や圧力などの外乱によるギャップ距離変化を低減し、出力変動が小さく、長期安定性を高め、ボンドの使用を廃止することで、コストダウンをはかった高精度な振動形圧力測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような課題を達成するための本発明の振動形圧力測定装置の構成は、請求項１においては、
受圧ダイアフラムに埋め込んで形成された振動梁を有するセンサチップと、一方の面にスリットを他方の面に開口部を有するように配置された一対のヨークと、この一対のヨークに挟まれヨーク内に保持された永久磁石と、前記ヨークの開口部および側面部を覆い前記ヨークの開口部に底部が密着して配置された断面コ字状のヨークホルダと、このヨークホルダの開口部側の一部を覆って配置されたスペーサと、前記振動梁に直流磁場を加える直流磁場印加手段を具備し、前記スリットが形成されたヨークの端部と前記振動梁が所定の距離を隔てて対向して配置された振動形圧力測定装置において、
前記ヨークのスリットが形成された面をモールドからなる板状部材の一方の面から埋め込んで他方の面に貫通させ、前記スリットが形成された面を前記板状部材の他方の面と面一にするとともに、前記ヨークの開口部と前記ヨークホルダの底部は所定の距離を隔てて配置されたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２においては、請求項１に記載の振動形圧力測定装置において、
前記永久磁石を保持する一対のヨークの内面は途中からスリットに向かって傾斜して形成されており、前記永久磁石の一端は前記傾斜がはじまる位置まで挿入され、前記永久磁石の一端とスリットが形成された傾斜空間は前記モールドで充満されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したことから明らかなように本発明の請求項１，２によれば、次のような効果がある。ヨークのスリットが形成された面をモールドからなる板状部材の一方の面から埋め込んで他方の面に貫通させてスリットが形成された面を板状部材の他方の面と面一にし、ヨークの開口部とヨークホルダの底部を所定の距離を隔てて配置し、ボンドの使用を廃止したので、温度や圧力などの外乱によるギャップ距離変化が減少し、出力変動が小さく、長期安定性が高まり、コストダウンをはかった高精度な振動形圧力測定装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１（ａ）は本発明の実施形態の一例を示す振動形圧力測定装置の要部断面構成図、図１（ｂ）は２つのヨーク４で永久磁石５を挟み円板状のモールド１２で一体に固着した状態を示す斜視図である。なお、図１（ａ，ｂ）において、図３の従来例と同一要素には同一符号を付している。
【００１６】
図２（ｂ）のつば部（モールド）１２、永久磁石５、ヨーク４の一体成形物は、射出成形機の金型内に磁石を挟んだヨークを挿入固定して、ヨークの傾斜部分のみをモールドによるインサート成形することによって、円板状のつば部を形成する。
【００１７】
そして、つば部の底面１２ａをスペーサ１０上に配置し、スペーサ１０の厚さにより受圧ダイアフラム２とのギャップ調整を行う。その後ヨークホルダ６によりヨーク４を覆って一端をつば部１２に固定する。このときヨーク４の上部（開口部）４ｂとヨークホルダの底部６ａとの間には隙間Ｓが形成されるようにヨークホルダ６の内面の深さを形成しておく。
【００１８】
上述の構成によれば、ヨークホルダ６からの荷重は樹脂モールドのつば部１２のみで受けているため、振動、衝撃に対する保持を目的としたヨークホルダ６の上部からの高荷重に対してギャップ距離に対する影響をなくすことができる。
【００１９】
また、温度変化や圧力変化によって永久磁石５、ヨーク４、ヨークホルダ６などの各部品は膨張収縮するが、永久磁石５、ヨーク４に関してはヨークの開口部（上面）４ｂとヨークホルダ６間に隙間Ｓがあるために、上方向（隙間方向）への寸法変化は、ヨーク４の底面には影響しない。
【００２０】
即ち、永久磁石５、ヨーク４の寸法変化をヨークの底面と反対方向（上方向）に逃がすことによりヨーク４の底面の高さ変化を緩和する構造となっている。また、高荷重によるつば部（モールド）１２自体の潰れ方向の変形や、温度変化などによるクリープなどの影響に対しても、ヨーク底面の高さ変化には影響しにくい構造となっている。
【００２１】
また、ヨークホルダ６は別部品としているために、ホルダの寸法変化はヨーク底面の高さには一切影響しない。
その結果、従来例に比較して外乱の影響を受けにくく、出力変動が小さく、長期安定性に優れた振動形圧力装置を実現することができる。
【００２２】
更に、従来のボンドによる接着工程がなくなり、樹脂モールドのインサート成形とすることにより、大幅なリードタイムの短縮（真空脱法、熱処理などの接着工程で５〜６時間を要していたが樹脂モールドによるインサート成形では数秒）、およびコストダウンを計ることができる。
【００２３】
また、従来の固定方法では部品の膨張収縮がヨーク４の底面の高さ変化に影響する構成であったために、ヨーク４、永久磁石５、ヨークホルダ６の材料には低熱膨張かつ高強度材を選択する必要があった。これに対して本発明の構造では、部品の膨張収縮がヨーク底面の高さ変化に影響し難い構成となっているために、選定材料の幅が広がるという効果がある。
【００２４】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。本実施例では永久磁石とヨークの固定に樹脂モールドを用いているが、必ずしも樹脂モールドを使用する必要はない。セラミック部品などを使用する場合にはメタライズによる接合などであっても良い。
【００２５】
また、つば部の形状についても円板状である必要はなく、四角平板状や棒状など様々な形状が考えられる。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の振動形圧力装置の要部断面図および斜視図である。
【図２】従来の振動形圧力装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      センサチップ
２      受圧ダイアフラム
３      凹部
４      ヨーク
５      永久磁石
６      ヨークホルダ
７      ボンド
８      サポート
９      支持台
１０    スペーサ
１１    ギャップ（強磁界部）
１２    つば部（モールド）
【図１】
2009145286.tif 000003
【図２】
2009145286.tif 000004