(57)【要約】【課題】圧力媒体の圧力および温度を検出する圧力温度複合センサにおいて、圧力センサ部の高温劣化を防止することを第１の目的とし、圧力温度複合センサの体格を小さくすることを第２の目的とする。【解決手段】圧力伝達ロッド２を介して第１ダイヤフラム３が受けた圧力媒体の圧力を第２ダイヤフラム４に伝達することにより、圧力センサ部５にて圧力を検出する構成とする。これにより、圧力センサ部５を圧力媒体から熱分離することができ、圧力センサ部５の高温劣化の防止を図る。また、圧力伝達ロッド２の中空部分に温度センサ部６を配置し、当該温度センサ部６によって第１ダイヤフラム３および圧力伝達ロッド２を伝達した圧力媒体の温度を検出する。これにより、圧力温度複合センサの体格を小さくする。【選択図】図１
2009109313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔（１ｄ）を有するハウジング（１）と、
前記ハウジング（１）の前記貫通孔（１ｄ）に配置される有底筒状の圧力伝達ロッド（２）と、
前記貫通孔（１ｄ）の一方から突出する前記圧力伝達ロッド（２）の底部（２ｃ）に接すると共に、前記貫通孔（１ｄ）の一方を閉じるように前記ハウジング（１）に接合される第１ダイヤフラム（３）と、
前記貫通孔（１ｄ）の他方から突出する前記圧力伝達ロッド（２）の開口部（２ｄ）に接すると共に、前記貫通孔（１ｄ）の他方を閉じるように前記ハウジング（１）に接合される第２ダイヤフラム（４）と、
前記第２ダイヤフラム（４）において、前記圧力伝達ロッド（２）とは反対側に配置され、前記第１ダイヤフラム（３）、前記圧力伝達ロッド（２）を介して前記第２ダイヤフラム（４）に印加された圧力に応じた電気信号を出力する圧力センサ部（５）と、
前記圧力伝達ロッド（２）内に配置される温度センサ部（６）とを備えていることを特徴とする圧力温度複合センサ。
【請求項２】
前記圧力伝達ロッド（２）の壁面のうち内部に前記温度センサ部（６）が配置される部位と前記第１ダイヤフラム（３）とに接触する充填剤（１２）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の圧力温度複合センサ。
【請求項３】
前記圧力伝達ロッド（２）は、
前記第２ダイヤフラム（４）に接触する筒状の第１ロッド（２ａ）と、
前記第１ロッド（２ａ）に接合されると共に、前記第１ロッド（２ａ）よりも熱伝導性が良く、内部に前記温度センサ部（６）が配置される有底筒状の第２ロッド（２ｂ）とを備えて構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力温度複合センサ。
【請求項４】
貫通孔（１ｄ）を有するハウジング（１）と、
前記ハウジング（１）の前記貫通孔（１ｄ）に配置される棒状の圧力伝達ロッド（１３）と、
前記貫通孔（１ｄ）の一方から突出する前記圧力伝達ロッド（１３）の一端部（１３ｃ）に接すると共に、前記貫通孔（１ｄ）の一方を閉じるように前記ハウジング（１）に接合される第１ダイヤフラム（３）と、
前記貫通孔（１ｄ）の他方から突出する前記圧力伝達ロッド（１３）の他端部（１３ｄ）に接すると共に、前記貫通孔（１ｄ）の他方を閉じるように前記ハウジング（１）に接合される第２ダイヤフラム（４）と、
前記第２ダイヤフラム（４）において、前記圧力伝達ロッド（１３）とは反対側に配置され、前記第１ダイヤフラム（３）、前記圧力伝達ロッド（１３）を介して前記第２ダイヤフラム（４）に印加された圧力に応じた電気信号を出力する圧力センサ部（５）と、
前記圧力伝達ロッド（１３）の径方向のうち前記貫通孔（１ｄ）の径よりも内側であって、前記圧力伝達ロッド（１３）の一端部（１３ｃ）側に配置される温度センサ部（６）とを備えていることを特徴とする圧力温度複合センサ。
【請求項５】
前記圧力伝達ロッド（１３）の一端部（１３ｃ）側であって、前記圧力伝達ロッド（２）の側面、前記第１ダイヤフラム（３）、および前記温度センサ部（６）に接触する充填剤（１２）を備えていることを特徴とする請求項４に記載の圧力温度複合センサ。
【請求項６】
前記温度センサ部（６）には、前記温度センサ部（６）から前記圧力伝達ロッド（２）の他端部（１３ｄ）側に引き伸ばされたリード線（６ａ）が備えられており、前記リード線（６ａ）は前記圧力伝達ロッド（１３）に巻き付けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の圧力温度複合センサ。
【請求項７】
前記第１ダイヤフラム（３）のうち前記圧力伝達ロッド（１３）の一端部（１３ｃ）が接触する部位に凹部（３ａ）が設けられ、この凹部（３ａ）に前記温度センサ部（６）が配置されていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の圧力温度複合センサ。
【請求項８】
前記凹部（３ａ）は、前記圧力伝達ロッド（１３）を中心として一周する周上に複数設けられており、前記温度センサ部（６）は前記複数の凹部（３ａ）のいずれかに配置されていることを特徴とする請求項７に記載の圧力温度複合センサ。
【請求項９】
前記温度センサ部（６）を複数備えていることを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１つに記載の圧力温度複合センサ。
【請求項１０】
前記圧力伝達ロッド（１３）は、
前記第２ダイヤフラム（４）に接触する棒状の第１ロッド（１３ａ）と、
前記第１ロッド（１３ａ）に接合されると共に、前記第１ロッド（１３ａ）よりも熱伝導性が良い棒状の第２ロッド（１３ｂ）とを備えて構成されていることを特徴とする請求項４ないし９のいずれか１つに記載の圧力温度複合センサ。
【請求項１１】
貫通孔（１ｄ）を有するハウジング（１）と、
前記ハウジング（１）の前記貫通孔（１ｄ）に配置される筒状の圧力伝達ロッド（１４）と、
前記貫通孔（１ｄ）の一方から突出する前記圧力伝達ロッド（１４）の一方の開口端（１４ｃ）に接すると共に、前記貫通孔（１ｄ）の一方を閉じるように前記ハウジング（１）に接合される第１ダイヤフラム（３）と、
前記貫通孔（１ｄ）の他方から突出する前記圧力伝達ロッド（１４）の他方の開口端（１４ｄ）に接すると共に、前記貫通孔（１ｄ）の他方を閉じるように前記ハウジング（１）に接合される第２ダイヤフラム（４）と、
前記第２ダイヤフラム（４）において、前記圧力伝達ロッド（１４）とは反対側に配置され、前記第１ダイヤフラム（３）、前記圧力伝達ロッド（１４）を介して前記第２ダイヤフラム（４）に印加された圧力に応じた電気信号を出力する圧力センサ部（５）と、
前記圧力伝達ロッド（１４）内に配置される温度センサ部（６）とを備えていることを特徴とする圧力温度複合センサ。
【請求項１２】
前記第１ダイヤフラム（３）は前記圧力伝達ロッド（１４）の一方の開口端（１４ｃ）から突出する窪み（３ｂ）を有しており、この窪み（３ｂ）に前記温度センサ部（６）が配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の圧力温度複合センサ。
【請求項１３】
前記窪み（３ｂ）に前記温度センサ部（６）を覆う充填剤（１２）が配置されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の圧力温度複合センサ。
【請求項１４】
前記圧力伝達ロッド（１４）は、
前記第２ダイヤフラム（４）に接触する筒状の第１ロッド（１４ａ）と、
前記第１ロッド（１４ａ）に接合されると共に、前記第１ロッド（１４ａ）よりも熱伝導性が良い筒状の第２ロッド（１４ｂ）とを備えて構成されていることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１つに記載の圧力温度複合センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力媒体の圧力および温度を検出する圧力温度複合センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、温度および圧力を検出できる複合型センサが、例えば特許文献１で提案されている。具体的に、特許文献１では、ハウジングに一端側から他端側に貫通する圧力導入孔が設けられ、ハウジングの他端側から一端側に孔部が設けられており、圧力導入孔においてハウジングの他端側がダイヤフラムに覆われ、孔部の底に温度検出のための温度センサが配置されたものが示されている。
【０００３】
この複合型センサでは、ダイヤフラムにおいて圧力導入孔とは反対側に歪みゲージやセンサチップが配置された圧力センサ部が構成されており、ダイヤフラムのたわみが歪みゲージやセンサチップによって検出されるようになっている。また、孔部の底に配置された温度センサによって、ハウジングを介して伝達される圧力媒体の温度が検出されるようになっている。
【特許文献１】欧州特許出願公開第１０９６２４１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、高温の圧力媒体の温度および圧力を検出しようとすると、高温の圧力媒体が圧力導入孔を介してダイヤフラムに直接接するため、ダイヤフラムを含む圧力センサ部が高温になってしまう。これにより、ダイヤフラム上に配置された歪みゲージやセンサチップが高温劣化してしまい、圧力検出の精度が低下してしまう。
【０００５】
他方、従来の複合型センサでは、圧力導入孔と孔部とが並列に配置されているため、複合型センサの体格が大きくなってしまうという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、圧力媒体の圧力および温度を検出する圧力温度複合センサにおいて、圧力センサ部の高温劣化を防止することを第１の目的とし、圧力温度複合センサの体格を小さくすることを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴では、貫通孔（１ｄ）を有するハウジング（１）と、ハウジング（１）の貫通孔（１ｄ）に配置される有底筒状の圧力伝達ロッド（２）と、貫通孔（１ｄ）の一方から突出する圧力伝達ロッド（２）の底部（２ｃ）に接すると共に、貫通孔（１ｄ）の一方を閉じるようにハウジング（１）に接合される第１ダイヤフラム（３）と、貫通孔（１ｄ）の他方から突出する圧力伝達ロッド（２）の開口部（２ｄ）に接すると共に、貫通孔（１ｄ）の他方を閉じるようにハウジング（１）に接合される第２ダイヤフラム（４）と、第２ダイヤフラム（４）において、圧力伝達ロッド（２）とは反対側に配置され、第１ダイヤフラム（３）、圧力伝達ロッド（２）を介して第２ダイヤフラム（４）に印加された圧力に応じた電気信号を出力する圧力センサ部（５）と、圧力伝達ロッド（２）内に配置される温度センサ部（６）とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
このように、圧力伝達ロッド（２）を介して圧力媒体の圧力を圧力センサ部（５）に伝達する構成をとることで、圧力センサ部（５）を圧力媒体から熱分離することができる。すなわち、高温の圧力媒体から圧力センサ部（５）への熱伝達を遮断し、圧力媒体が圧力センサ部（５）に直接触れない構成とすることで圧力センサ部（５）が高温になることを防止することができる。これにより、圧力センサ部（５）の高温劣化を防止することができる。
【０００９】
また、圧力伝達ロッド（２）の内部に温度センサ部（６）を配置している。すなわち、圧力センサ部（５）と温度センサ部（６）とを貫通孔（１ｄ）の長手方向に配置することで、圧力温度複合センサの径方向のサイズを小さくすることができ、ひいては圧力温度複合センサの体格を小さくすることができる。
【００１０】
そして、圧力伝達ロッド（２）の壁面のうち内部に温度センサ部（６）が配置される部位と第１ダイヤフラム（３）とに接触する充填剤（１２）が設けられている構成とすることができる。
【００１１】
この充填剤（１２）によって、第１ダイヤフラム（３）が圧力媒体から受ける熱を温度センサ部（６）に伝えやすくすることができる。これにより、温度センサ部（６）の温度の応答性を向上させることができる。
【００１２】
上記の圧力伝達ロッド（２）は、第２ダイヤフラム（４）に接触する筒状の第１ロッド（２ａ）と、第１ロッド（２ａ）に接合されると共に、第１ロッド（２ａ）よりも熱伝導性が良く、内部に温度センサ部（６）が配置される有底筒状の第２ロッド（２ｂ）とを備えた構成とすることができる。
【００１３】
これにより、第２ロッド（２ｂ）によって温度センサ部（６）の温度の応答性を向上させることができる。また、圧力センサ部（５）に温度を伝えにくくして圧力センサ部（５）の高温劣化を防止することができる。
【００１４】
本発明の第２の特徴では、貫通孔（１ｄ）を有するハウジング（１）と、ハウジング（１）の貫通孔（１ｄ）に配置される棒状の圧力伝達ロッド（１３）と、貫通孔（１ｄ）の一方から突出する圧力伝達ロッド（１３）の一端部（１３ｃ）に接すると共に、貫通孔（１ｄ）の一方を閉じるようにハウジング（１）に接合される第１ダイヤフラム（３）と、貫通孔（１ｄ）の他方から突出する圧力伝達ロッド（１３）の他端部（１３ｄ）に接すると共に、貫通孔（１ｄ）の他方を閉じるようにハウジング（１）に接合される第２ダイヤフラム（４）と、第２ダイヤフラム（４）において、圧力伝達ロッド（１３）とは反対側に配置され、第１ダイヤフラム（３）、圧力伝達ロッド（１３）を介して第２ダイヤフラム（４）に印加された圧力に応じた電気信号を出力する圧力センサ部（５）と、圧力伝達ロッド（１３）の径方向のうち貫通孔（１ｄ）の径よりも内側であって、圧力伝達ロッド（１３）の一端部（１３ｃ）側に配置される温度センサ部（６）とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、圧力伝達ロッド（２）を介して圧力媒体の圧力を圧力センサ部（５）に伝達することができ、圧力センサ部（５）を圧力媒体から熱分離することができる。したがって、圧力センサ部（５）が高温になることを防止することができ、圧力センサ部（５）の高温劣化を防止することができる。
【００１６】
また、圧力伝達ロッド（１３）に並列して温度センサ部（６）を配置しているため、圧力温度複合センサの径方向のサイズを小さくでき、圧力温度複合センサの体格を小さくすることができる。
【００１７】
そして、圧力伝達ロッド（１３）の一端部（１３ｃ）側であって、圧力伝達ロッド（２）の側面、第１ダイヤフラム（３）、および温度センサ部（６）に接触する充填剤（１２）が設けられた構成とすることができる。これにより、温度センサ部（６）の温度の応答性を向上させることができる。
【００１８】
また、温度センサ部（６）には、温度センサ部（６）から圧力伝達ロッド（２）の他端部（１３ｄ）側に引き伸ばされたリード線（６ａ）が備えられており、リード線（６ａ）は圧力伝達ロッド（１３）に巻き付けられている構成とすることができる。
【００１９】
これにより、圧力温度複合センサが振動したときにリード線（６ａ）が振れてしまうことを防止することができる。
【００２０】
第１ダイヤフラム（３）のうち圧力伝達ロッド（１３）の一端部（１３ｃ）が接触する部位に凹部（３ａ）が設けられ、この凹部（３ａ）に温度センサ部（６）が配置された構成とすることができる。これにより、温度センサ部（６）を固定しやすくすることができる。
【００２１】
上記の凹部（３ａ）は、圧力伝達ロッド（１３）を中心として一周する周上に複数設けられており、温度センサ部（６）は複数の凹部（３ａ）のいずれかに配置された構成とすることができる。これにより、第１ダイヤフラム（３）の変形の偏りを無くすことができる。
【００２２】
温度センサ部（６）を複数備えた構成とすることもできる。
【００２３】
圧力伝達ロッド（１３）は、第２ダイヤフラム（４）に接触する棒状の第１ロッド（１３ａ）と、第１ロッド（１３ａ）に接合されると共に、第１ロッド（１３ａ）よりも熱伝導性が良い棒状の第２ロッド（１３ｂ）とを備えた構成とすることもできる。
【００２４】
これにより、温度センサ部（６）の温度の応答性の向上、および圧力センサ部（５）の高温劣化の防止を図ることができる。
【００２５】
本発明の第３の特徴では、貫通孔（１ｄ）を有するハウジング（１）と、ハウジング（１）の貫通孔（１ｄ）に配置される筒状の圧力伝達ロッド（１４）と、貫通孔（１ｄ）の一方から突出する圧力伝達ロッド（１４）の一方の開口端（１４ｃ）に接すると共に、貫通孔（１ｄ）の一方を閉じるようにハウジング（１）に接合される第１ダイヤフラム（３）と、貫通孔（１ｄ）の他方から突出する圧力伝達ロッド（１４）の他方の開口端（１４ｄ）に接すると共に、貫通孔（１ｄ）の他方を閉じるようにハウジング（１）に接合される第２ダイヤフラム（４）と、第２ダイヤフラム（４）において、圧力伝達ロッド（１４）とは反対側に配置され、第１ダイヤフラム（３）、圧力伝達ロッド（１４）を介して第２ダイヤフラム（４）に印加された圧力に応じた電気信号を出力する圧力センサ部（５）と、圧力伝達ロッド（１４）内に配置される温度センサ部（６）とを備えていることを特徴とする。
【００２６】
ここで、圧力伝達ロッド（１４）の開口端とは、側面および端面で構成される筒において、開口した端面のうち開口部分を除いた端面のことである。
【００２７】
これにより、圧力伝達ロッド（２）によって、高温の圧力媒体から圧力センサ部（５）への熱伝達を遮断することができ、圧力センサ部（５）の高温劣化を防止することができる。また、圧力伝達ロッド（２）の内部に温度センサ部（６）を配置しているため、圧力温度複合センサの径方向のサイズを小さくすることができ、圧力温度複合センサの体格を小さくすることができる。
【００２８】
第１ダイヤフラム（３）は圧力伝達ロッド（１４）の一方の開口端（１４ｃ）から突出する窪み（３ｂ）を有しており、この窪み（３ｂ）に温度センサ部（６）が配置された構成とすることができる。
【００２９】
これにより、圧力伝達ロッド（１４）を介さない温度センサ部（６）への熱の経路が形成されるため、温度センサ部（６）の温度の応答性を向上させることができる。
【００３０】
上記の窪み（３ｂ）に温度センサ部（６）を覆う充填剤（１２）を配置した構成とすることができる。この充填剤（１２）によって、温度センサ部（６）の温度の応答性を向上させることができる。
【００３１】
上記の圧力伝達ロッド（１４）は、第２ダイヤフラム（４）に接触する筒状の第１ロッド（１４ａ）と、第１ロッド（１４ａ）に接合されると共に、第１ロッド（１４ａ）よりも熱伝導性が良い筒状の第２ロッド（１４ｂ）とを備えた構成とすることができる。
【００３２】
これにより、温度センサ部（６）の温度の応答性を向上させることができると共に、圧力センサ部（５）に温度を伝えにくくして圧力センサ部（５）の高温劣化を防止することができる。
【００３３】
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ものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
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、図中、同一符号を付してある。
【００３５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される圧力温度複合センサは、例えば車両用のエアコンにおいて、冷媒の圧力および温度を測定するために用いられるものである。
【００３６】
図１は、本実施形態に係る圧力温度複合センサの概略断面図である。図１に示されるように、圧力温度複合センサは、ハウジング１と、圧力伝達ロッド２と、第１ダイヤフラム３と、第２ダイヤフラム４と、圧力センサ部５と、温度センサ部６と、スペーサー７と、回路基板８と、コネクタケース９とを備えて構成されている。
【００３７】
このハウジング１は、切削や冷間鍛造等により加工された中空形状の金属製のケースであり、ハウジング１の一端部１ａ側の外周面には、燃料配管等の被測定体にネジ結合可能なネジ部１ｂが形成されている。また、ハウジング１には、一端部１ａ側から他端部１ｃ側に完貫通する貫通孔１ｄが形成されている。
【００３８】
圧力伝達ロッド２は、ハウジング１の貫通孔１ｄに配置される有底筒状のものである。本実施形態では、圧力伝達ロッド２は、第１ロッド２ａと第２ロッド２ｂによって構成されている。このうち、第１ロッド２ａは、筒状の部材であり、後述する第２ダイヤフラム４に接触するものである。また、第２ロッド２ｂは、第１ロッド２ａに接合されるものであり、第１ロッド２ａよりも熱伝導性が良く、内部に後述する温度センサ部６が配置される有底筒状のものである。これら第１ロッド２ａおよび第２ロッド２ｂが長手方向に接合されることで圧力伝達ロッド２が構成されている。
【００３９】
第１ダイヤフラム３は、圧力媒体の圧力を圧力伝達ロッド２の第２ロッド２ｂに伝達する部材である。この第１ダイヤフラム３は、貫通孔１ｄの一方（ハウジング１の一端部１ａ側）から突出する圧力伝達ロッド２の第２ロッド２ｂの底部２ｃに接すると共に、貫通孔１ｄの一方を閉じるようにハウジング１の一端部１ａに例えばレーザ溶接により接合されている。
【００４０】
なお、第１ダイヤフラム３と第２ロッド２ｂの底部２ｃとが接着剤等により接合されていても良い。
【００４１】
第２ダイヤフラム４は、第１ダイヤフラム３から圧力伝達ロッド２が受けた圧力を後述する圧力センサ部５に伝達する部材である。この第２ダイヤフラム４は、貫通孔１ｄの他方から突出する圧力伝達ロッド２のうち第１ロッド２ａの開口部２ｄに接すると共に、貫通孔１ｄの他方を閉じるようにハウジング１に例えばレーザ溶接により接合されている。
【００４２】
このように、第１、第２ダイヤフラム３、４によって圧力伝達ロッド２が挟まれた構造になっていることで、第１ダイヤフラム３が受けた圧力媒体の圧力は、圧力伝達ロッド２（第１ロッド２ａ、第２ロッド２ｂ）を介して第２ダイヤフラム４に伝達されるようになっている。
【００４３】
圧力センサ部５は、圧力伝達ロッド２によって第２ダイヤフラム４が変形したとき、この変形に応じた抵抗値の変化を電気信号に変換して出力する圧力検出部（歪みゲージ）として機能するものである。この圧力センサ部５は、第２ダイヤフラム４において、圧力伝達ロッド２のうち第２ロッド２ｂとは反対側に配置されている。
【００４４】
第２ダイヤフラム４が変形すると、これに応じて第２ダイヤフラム４上に設置された圧力センサ部５の歪みゲージが変形する。このとき、歪みゲージの変形によって、歪みゲージの抵抗値が変化する。したがって、この抵抗値の変化を検出することにより歪みゲージに加えられた応力、すなわち第１ダイヤフラム３に印加された圧力媒体の圧力が検出される。
【００４５】
温度センサ部６は、圧力媒体の温度を検出してその検出値に応じたレベルの電気信号を発生するものである。この圧力センサ部５は、圧力伝達ロッド２の長軸上に配置され、圧力伝達ロッド２の中空部分、より詳しくは第２ロッド２ｂ内の底に配置されている。
【００４６】
スペーサー７は、ハウジング１の他端部１ｃ側に設けられる樹脂製のであり、ハウジング１に接着剤によって固定されている。このスペーサー７は、当該スペーサー７に設置される回路基板８と圧力センサ部５との高さ調節のために用いられるものである。
【００４７】
回路基板８は、圧力センサ部５および温度センサ部６から入力される電気信号を外部出力するための信号処理を行う機能を有するものであり、ＩＣチップ等を搭載したものである。圧力センサ部５と回路基板８とはワイヤ１０でボンディングされて電気的に接続され、圧力センサ部５から出力された電気信号が回路基板８に配置された回路やＩＣチップに入力されるようになっている。
【００４８】
温度センサ部６にはリード線６ａの一端が接続され、リード線６ａは圧力伝達ロッド２内に配置されている。また、当該リード線６ａの他端が第２ロッド２ｂの側部に設けられた切り欠き部２ｅおよび第２ダイヤフラム４に設けられた切り欠き部４ａを経て回路基板８に接続されている。これにより、温度センサ部６から出力された電気信号が回路基板８に入力されて信号処理されるようになっている。
【００４９】
コネクタケース９は、回路基板８で処理された電気信号を外部に出力するためのコネクタをなすものであり、樹脂等により形成されたものである。コネクタケース９には、金属の棒状部材で構成されたターミナル９ａが複数インサート成形されている。
【００５０】
そして、コネクタケース９がハウジング１の他端部１ｃ側にはめ込まれた状態で、ハウジング１の他端がコネクタケース９を押さえるようかしめ固定される。これにより、バネターミナル１１を介してターミナル９ａと回路基板８とが電気的に接続され、回路基板８にて処理された電気信号が外部に出力できる構成となっている。以上が、本実施形態に係る圧力温度複合センサの全体構成である。
【００５１】
本実施形態では、温度センサ部６、圧力伝達ロッド２、および圧力センサ部５が同じ軸の上、例えばハウジング１の中心軸上に配置されている。このような配置関係において、圧力センサ部５は、ハウジング１の他端部１ｃ側であるものの、第１ダイヤフラム３、圧力伝達ロッド２、および第２ダイヤフラム４の配置によって、圧力媒体の温度を直接受けないようにされている。
【００５２】
第１ダイヤフラム３、圧力伝達ロッド２、および第２ダイヤフラム４の配置によって、圧力センサ部５は圧力媒体から熱分離されている。すなわち、圧力センサ部５は、高温媒体からの熱伝達が遮断されているため、圧力センサ部５が圧力媒体の温度にさらされて高温になることが防止されている。
【００５３】
上記構成を有する圧力温度複合センサにおいて、圧力媒体の圧力および温度は以下の得用にして検出される。圧力媒体の圧力が第１ダイヤフラム３から第２ロッド２ｂの底部２ｃに伝わり、第１ロッド２ａを介して第２ダイヤフラム４に印加される。これにより、第２ダイヤフラム４が変形し、この変形が圧力センサ部５により電気信号に変換され、圧力検出が行われる。圧力センサ部５から出力された電気信号は、ワイヤ１０を介して回路基板８の回路に入力され、ＩＣチップ等にて信号処理され、信号処理された電気信号がターミナル９ａから外部に出力される。
【００５４】
他方、圧力媒体の温度は、第１ダイヤフラム３および圧力伝達ロッド２（第２ロッド２ｂ）を経由して温度センサ部６に伝達され、温度センサ部６にて温度測定が行われる。そして、温度センサ部６からリード線６ａを介して回路基板８の回路に電気信号が入力され、ＩＣチップ等によって信号処理されてターミナル９ａを介して外部に出力される。
【００５５】
このようにして圧力媒体の圧力および温度の検出が行われる場合、圧力伝達ロッド２が二分割された構成となっているため、第２ロッド２ｂによって温度センサ部６の温度の応答性が向上する。他方、第１ロッド２ａは第２ロッド２ｂよりも熱伝導性が良くないため、圧力センサ部５に温度が伝わりにくくされている。すなわち、圧力センサ部５が高温にならないようにされ、圧力センサ部５の高温劣化の防止が図られている。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態では、圧力伝達ロッド２を介して第１ダイヤフラム３が受けた圧力媒体の圧力を第２ダイヤフラム４に伝達することにより、圧力センサ部５にて圧力を検出する構成に加え、圧力伝達ロッド２の中空部分に温度センサ部６を配置し、当該温度センサ部６によって第１ダイヤフラム３および圧力伝達ロッド２を伝達した圧力媒体の温度を検出することが特徴となっている。
【００５７】
これにより、圧力センサ部５を圧力媒体から熱分離することができ、圧力媒体が圧力センサ部５に直接触れない構成とすることができる。すなわち、第１、第２ダイヤフラム３、４や圧力伝達ロッド２によって高温の圧力媒体から圧力センサ部５への熱伝達を遮断することができ、圧力センサ部５が高温になることを防止することができる。したがって、圧力センサ部５の高温劣化を防止することができる。
【００５８】
また、圧力伝達ロッド２の内部に温度センサ部６を配置している。すなわち、圧力センサ部５と温度センサ部６とを貫通孔１ｄの長手方向に配置することで、圧力温度複合センサの径方向のサイズを小さくすることができ、ひいては圧力温度複合センサの体格を小さくすることができる。
【００５９】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図２は、本実施形態に係る圧力温度複合センサの第１ダイヤフラム３近傍の拡大断面図である。この図に示されるように、第１ダイヤフラム３と圧力伝達ロッド２との間に充填剤１２が配置されている。
【００６０】
具体的には、充填剤１２は、圧力伝達ロッド２の第２ロッド２ｂの壁面のうち内部に温度センサ部６が配置される部位と第１ダイヤフラム３とに接触するように設けられている。充填剤１２としては、例えばゲル、接着剤が採用される。
【００６１】
以上のように、充填剤１２を設けた構成とすることで、圧力媒体の温度を圧力センサ部５に伝えやすくすることができ、圧力センサ部５の温度の応答性を向上させることができる。
【００６２】
（第３実施形態）
本実施形態では、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。上記各実施形態では、圧力伝達ロッド２として中空筒状のものが用いられていたが、本実施形態では棒状のものが用いられる。
【００６３】
図３は、本実施形態に係る圧力温度複合センサの概略断面図である。この図に示されるように、ハウジング１の貫通孔１ｄに棒状の圧力伝達ロッド１３が配置されている。この圧力伝達ロッド１３は、第２ダイヤフラム４に接触する棒状の第１ロッド１３ａと、第１ロッド１３ａに接合されると共に、第１ロッド１３ａよりも熱伝導性が良い棒状の第２ロッド１３ｂとを備えた構成になっている。
【００６４】
また、第１ダイヤフラム３は、貫通孔１ｄの一方（ハウジング１の一端部１ａ）から突出する圧力伝達ロッド１３の第２ロッド１３ｂの端部１３ｃに接すると共に、貫通孔１ｄの一方を閉じるようにハウジング１に接合されている。第２ダイヤフラム４は、貫通孔１ｄの他方から突出する圧力伝達ロッド１３の第１ロッド１３ａの端部１３ｄに接すると共に、貫通孔１ｄの他方を閉じるようにハウジング１に接合されている。
【００６５】
なお、第２ロッド１３ｂの端部１３ｃは、本発明の圧力伝達ロッドの一端部に相当する。また、第１ロッド１３ａの端部１３ｄは、本発明の圧力伝達ロッドの他端部に相当する。
【００６６】
さらに、温度センサ部６は、圧力伝達ロッド１３の径方向のうち貫通孔１ｄの径よりも内側であって、圧力伝達ロッド１３の第２ロッド１３ｂの端部１３ｃ側に配置されている。温度センサ部６に接続されたリード線６ａは、圧力伝達ロッド１３に沿って第２ダイヤフラム４側に引き伸ばされると共に、第１実施形態と同様に回路基板８に接続されている。
【００６７】
以上のように、圧力伝達ロッド１３を棒状とした場合、圧力伝達ロッド１３に並列にリード線６ａを配置し、第２ロッド２ｂの端部１３ｃ側に温度センサ部６を配置することができる。
【００６８】
また、上記各実施形態と異なり、圧力伝達ロッド１３と温度センサ部６と圧力センサ部５とが同じ軸上に配置されていないが、本実施形態では圧力伝達ロッド１３および温度センサ部６は貫通孔１ｄの径の内部に配置された形態とされている。したがって、圧力温度複合センサの径方向のサイズを小さくでき、圧力温度複合センサの体格を小さくすることができる。
【００６９】
そして、第１実施形態と同様に、圧力センサ部５を圧力媒体から熱分離することができるので、圧力センサ部５が高温になることを防止することができ、圧力センサ部５の高温劣化を防止することができる。
【００７０】
（第４実施形態）
本実施形態では、第３実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態において、図２に示される充填剤１２を用いる構成とすることができる。この場合、充填剤１２は、圧力伝達ロッド１３の一端部１３ｃ側であって、圧力伝達ロッド２の側面、第１ダイヤフラム３、および温度センサ部６に接触するように設けられる。これにより、温度センサ部６の温度の応答性を向上させることができる。
【００７１】
（第５実施形態）
本実施形態では、第３、第４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図４は、本実施形態に係る圧力温度複合センサの第１ダイヤフラム３近傍の拡大断面図である。この図に示されるように、本実施形態では、温度センサ部６から圧力伝達ロッド２の他端部１３ｄ側に引き伸ばされたリード線６ａが圧力伝達ロッド１３に巻き付けられている。これにより、圧力温度複合センサが振動したとしても、貫通孔１ｄ内でリード線６ａが振れてしまうことを防止することができる。
【００７２】
（第６実施形態）
本実施形態では、第３〜第５実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図５は、本実施形態に係る圧力温度複合センサの第１ダイヤフラム３近傍の拡大断面図である。この図に示されるように、本実施形態では、第１ダイヤフラム３のうち圧力伝達ロッド１３の一端部１３ｃが接触する部位に凹部３ａが設けられている。そして、第１ダイヤフラム３の凹部３ａに温度センサ部６が配置されている。このような凹部３ａにより、温度センサ部６を固定しやすくすることができる。
【００７３】
（第７実施形態）
本実施形態では、第５実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図６は、本実施形態に係る圧力温度複合センサの第１ダイヤフラム３を示した図であり、（ａ）はコネクタケース９側から第１ダイヤフラム３側を見た第１ダイヤフラム３の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００７４】
図６に示されるように、凹部３ａは、第１ダイヤフラム３に複数設けられている。具体的に、凹部３ａは、圧力伝達ロッド１３を中心として一周する周上に複数設けられている。そして、圧力センサ部５は、複数の凹部３ａのいずれかに配置される。このように、第１ダイヤフラム３に複数の凹部３ａを設けることで、第１ダイヤフラム３の変形の偏りを無くすことができる。
【００７５】
（第８実施形態）
本実施形態では、第３〜第７実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図７は、本実施形態に係る圧力温度複合センサの第１ダイヤフラム３近傍の拡大断面図である。この図に示されるように、本実施形態では、圧力温度複合センサに複数の温度センサ部６が備えられている。各温度センサ部６は、例えばそれぞれ抵抗値が異なっている。このように複数の温度センサ部６を用いることで、広い温度域で温度測定の高精度化を図ることができる。
【００７６】
（第９実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、筒状の圧力伝達ロッドを用いることが特徴となっている。
【００７７】
図８は、本実施形態に係る圧力温度複合センサの概略断面図である。この図に示されるように、圧力伝達ロッド１４は、ハウジング１の貫通孔１ｄに配置される筒状のものである。この圧力伝達ロッド１４は、第２ダイヤフラム４に接触する筒状の第１ロッド１４ａと、第１ロッド１４ａに接合されると共に、第１ロッド１４ａよりも熱伝導性が良い筒状の第２ロッド１４ｂとを備えて構成されている。
【００７８】
第１ダイヤフラム３は、貫通孔１ｄの一方から突出する圧力伝達ロッド１４の第２ロッド１４ｂの開口端１４ｃに接しており、貫通孔１ｄの一方を閉じるようにハウジング１に接合されている。また、第２ダイヤフラム４は、貫通孔１ｄの他方から突出する圧力伝達ロッド１４の第１ロッド１４ａの開口端１４ｄに接しており、貫通孔１ｄの他方を閉じるようにハウジング１に接合されている。
【００７９】
また、第１ダイヤフラム３には、圧力伝達ロッド１４の第２ロッド１４ｂの開口端１４ｃから突出する窪み３ｂが設けられている。そして、この窪み３ｂに温度センサ部６が配置されている。これにより、第１ダイヤフラム３を介して圧力媒体の温度が温度センサ部６に伝達されるため、温度センサ部６の温度の応答性を向上させることができる。
【００８０】
このような構成において、圧力媒体の圧力は、第１ダイヤフラム３を介して第２ロッド１４ｂの開口端１４ｄに伝達される。そして、圧力は、第２ロッド１４ｂ、第１ロッド１４ａを経て第１ロッド１４ａの開口端１４ｄから第２ダイヤフラム４に伝達される。以上のように、筒状の圧力伝達ロッド１４を用いた構成とすることができる。
【００８１】
（第１０実施形態）
本実施形態では、第９実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態において、図２に示される充填剤１２を用いる構成とすることができる。この場合、充填剤１２は、図８に示される窪み３ｂに温度センサ部６を覆うように配置された構成とすることができる。
【００８２】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、それぞれ圧力伝達ロッド２、１３、１４がそれぞれ二分割されたものが示されているが、これら圧力伝達ロッド２、１３、１４は二分割されたものではなくても良い。すなわち、１つの部材として構成されているものでも良いし、三分割以上とされたものでも良い。
【００８３】
また、各実施形態を組み合わせた構成としても良い。例えば、図４に示されるように圧力伝達ロッド１３にリード線６ａを巻き付けた構成と、図５に示されるように温度センサ部６を第１ダイヤフラム３に設けられた凹部３ａに配置する構成とを組み合わせることもできる。
【００８４】
第９実施形態では、第１ダイヤフラム３に窪み３ｂが形成されたものが示されているが、第１ダイヤフラム３に窪み３ｂが設けられていない構成でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧力温度複合センサの概略断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る圧力温度複合センサの第１ダイヤフラム近傍の拡大断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る圧力温度複合センサの概略断面図である。
【図４】本発明の第５実施形態に係る圧力温度複合センサの第１ダイヤフラム近傍の拡大断面図である。
【図５】本発明の第６実施形態に係る圧力温度複合センサの第１ダイヤフラム近傍の拡大断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の第７実施形態に係る圧力温度複合センサの第１ダイヤフラムをコネクタケース側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明の第８実施形態に係る圧力温度複合センサの第１ダイヤフラム近傍の拡大断面図である。
【図８】本発明の第９実施形態に係る圧力温度複合センサの概略断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１…ハウジング、１ｄ…貫通孔、２…圧力伝達ロッド、２ａ…第１ロッド、２ｂ…第２ロッド、２ｃ…底部、２ｄ…開口部、３…第１ダイヤフラム、３ａ…凹部、３ｂ…窪み、４…第２ダイヤフラム、５…圧力センサ部、６…温度センサ部、６ａ…リード線、１２…充填剤、１３…圧力伝達ロッド、１３ａ…第１ロッド、１３ｂ…第２ロッド、１３ｃ…一端部、１３ｄ…他端部、１４…圧力伝達ロッド、１４ａ…第１ロッド、１４ｂ…第２ロッド、１４ｃ、１４ｄ…開口端。
【図１】
2009109313.tif 000003
【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】
2009109313.tif 000008
【図７】
2009109313.tif 000009
【図８】
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