JP2020169954A - 圧力検出ユニット及びこれを用いた圧力センサ - Google Patents

Abstract

【課題】セラミックス製のベースを用いた場合でも、製造コストを抑制できる圧力検出ユニット及びこれを用いた圧力センサを提供する。【解決手段】圧力検出ユニットは、円板状であるセラミックス製のベース１１０と、前記ベース１１０よりも軸線長が長い金属製の円筒部材１４０と、前記円筒部材１４０の一端と溶接により接合された金属製の受け部材１２０と、前記円筒部材１４０と前記受け部材１２０との間に挟まれたダイアフラム１３０と、前記ベース１１０と前記ダイアフラム１３０との間に形成された受圧空間内Ｓ１において、前記ベース１１０に取り付けられた圧力検出装置１５０と、を有し、前記円筒部材１４０の内周面と前記ベース１１０の外周面とが、ロウ付けにより接合されている。【選択図】図１

Description

本発明は、圧力検出ユニット及びこれを用いた圧力センサに関する。

ダイアフラムで区画されてオイルが封入された受圧室内に半導体型圧力検出装置を収容した液封入式の圧力センサは、冷凍冷蔵装置や空調装置に装備されて冷媒圧力の検知に使用され、また自動車の燃料供給装置に装備されて燃料圧力の検知などに使用されている。

そして、上述のような圧力センサにおける半導体型圧力検出装置は、上記受圧室内に配置され、受圧空間内の圧力変化を電気信号に変換し、中継基板及びリード線等を介して外部に出力する機能を有している。

また、従来の圧力センサにおいては、通常、ベースの内面側の中央部に半導体型圧力検出装置を取り付けた後に、当該ベース、ダイアフラム及び受け部材を重ね合わせて周溶接して一体化することにより、圧力検出部が構成されている（特許文献１参照）。

特開２０１５−２０６６０２号公報

ところで、特許文献１で用いられている各部材は、それぞれステンレス鋼などの金属材料で形成されている。したがって、ベースに取り付けられた半導体型圧力検出装置は、上記周溶接を行う際の熱履歴でベースに膨張あるいは収縮による歪みを検出対象の圧力変動として検出してしまうという問題がある。

そこで、ステンレス鋼などを用いる代わりにベースをセラミックス製として、ベースの歪みを解消することが行われている。

一方、半導体型圧力検出装置が設けられる空間には、絶縁性媒質が充填されているが、その帯電を抑制するために該空間の容積を広げるなどの対策が取られることがある。そのため、ベースに複雑な形状を持たせることも対策も検討されているが、セラミックスは一般的に加工難易度が高い部材であることから、製造コストの増大が懸念されている。

そこで本発明は、セラミックス製のベースを用いた場合でも、製造コストを抑制できる圧力検出ユニット及びこれを用いた圧力センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による圧力検出ユニットは、
板状であるセラミックス製のベースと、
前記ベースよりも軸線長が長い金属製の筒状部材と、
前記筒状部材の一端側と溶接により接合された金属製の受け部材と、
前記筒状部材と前記受け部材との間に挟まれたダイアフラムと、
前記ベースと前記ダイアフラムとの間に形成された受圧空間内において、前記ベースに取り付けられた圧力検出装置と、を有し、
前記筒状部材の内周面と前記ベースの外周面との当接部分が、ロウ付けにより接合されていることを特徴とする。

本発明によれば、セラミックス製のベースを用いた場合でも、製造コストを抑制できる圧力検出ユニット及びこれを用いた圧力センサを提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態にかかる圧力検出ユニットを含む圧力センサの断面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線における断面を上面視した図である。 図３は、本発明の第２の実施形態にかかる圧力検出ユニットを含む圧力センサの断面図である。

＜第1の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる圧力検出ユニットを含む圧力センサの断面図を示し、図２は、図１のＡ−Ａ線における断面を上面視した図である。

圧力検出ユニット１００は、セラミックスからなるベース１１０と、ベース１１０よりも長い軸線長を有する円筒部材１４０（筒状部材）と、当該ベース１１０に対向する受け部材１２０と、円筒部材１４０と受け部材１２０との間に挟まれたダイアフラム１３０と、を含む。

ベース１１０は、円板状のベース本体１１１を備え、ベース本体１１１の下面中央に環状凹部１１２が形成されている。なお、環状凹部１１２に替えて正方形、矩形状もしくは多角状等の凹部としてもよい。

ベース１１０を構成するセラミックス材料としては、例えば、アルミナやアルミナジルコニア等を用いることができる。

円筒部材１４０は、円筒部１４１と、円筒部１４１の上端において径方向内側に突出した鍔部１４２とを連設した形状を有する。円筒部材１４０は、マルテンサイト系ステンレス鋼またはフェライト系ステンレス鋼により中空円筒状に形成された部材である。円筒部材１４０には、アルミニウムを含まないステンレス鋼が用いられているので、後述するロウ付けによって、ベースの突出部とのロウ付け面にアルミ酸化物が析出して接合強度が低下することがない。

ベース１１０の下面とダイアフラム１３０との間には、密閉された受圧空間Ｓ１が形成され、ここにオイル等の絶縁性の液状媒質が充填される。また、受圧空間Ｓ１に面した環状凹部１１２には、後述する半導体型圧力検出装置１５０が取り付けられている。なお、円筒部材１４０（筒状部材）やベース１１０は、断面形状は円形状に限定されず、例えば、円筒部材を多角形の筒状部材とし、ベースを断面多角形の部材で構成してもよい。ただし、円筒部材１４０（筒状部材）やベース１１０を単純な円板状とすることで、製造コストを低減できる。

図２に示すように、ベース１１０における上記半導体型圧力検出装置１５０の周囲位置には、３本の端子ピン１６０、１６２、１６４が挿入される３つの貫通穴１１６が形成されている。

３本の端子ピン１６０、１６２、１６４は、それぞれベース１１０に設けた貫通穴１１６に挿通されることでベース１１０を貫通するとともに、その下端が上記半導体型圧力検出装置１５０と電気的に接続される。

図１において、受け部材１２０は、例えばステンレス鋼板等の金属材料から形成され、中央部が凹むようにプレス成形された皿状の部材であり、円形底部１２１と、円形底部１２１の外縁から上方に延在する円錐部１２２と、円錐部１２２の外縁から水平に延在するフランジ部１２３とを有する。

円形底部１２１の中央には、後述する流体流入管を取り付ける開口部１２４が形成されており、フランジ部１２３の上面には、ダイアフラム１３０が接合されている。このような構造により、受け部材１２０とダイアフラム１３０との間には、検出対象である流体が流入する加圧空間Ｓ２が形成される。

ダイアフラム１３０は、例えばステンレス鋼等の金属材料からなる円板状の薄板部材である。

半導体型圧力検出装置１５０は、ベース１１０の中央部に接着等によりダイボンディングされる。本実施形態における半導体型圧力検出装置１５０は、ガラス製の支持基板１５２とそれに接合された圧力検出素子（半導体チップ）１５４とを有してなる。

圧力検出素子１５４は、図示を省略するが、表面に例えば８つのボンディングパッド（電極）を備えている。そのうち３つのボンディングパッドは、出力信号用の電源入力パッド、アースパッド及び信号出力用パッドであり、残る５つは信号調整用パッドである。

＜圧力検出ユニット１００の組立工程＞
圧力検出ユニット１００を組み立てる工程を、以下に説明する。まずベース１１０に形成された貫通穴１１６に、アース用の端子ピン１６０、電源入力用の端子ピン１６２及び信号出力用の端子ピン１６４をそれぞれ挿通し、３本の端子ピン１６０、１６２、１６４と、ベース１１０とをロウ付けすることにより接合固定する。

具体的には、ベース１１０に形成された貫通穴１１６と端子ピン１６０、１６２、１６４との間に、それぞれ銀ロウ等のロウ材を介在させた状態で所定の温度に加熱することにより、ベース１１０のセラミックスと端子ピン１６０、１６２、１６４の金属とをロウ付けする。

ベース１１０と円筒部材１４０との接合は、円筒部材１４０の円筒部１４１の内周面及び鍔部１４２の下面に、当接部分であるベース１１０の外周面及び端面をロウ付けすることで行う。具体的には、ベース１１０と円筒部材１４０との接触面間に、例えば銀ロウ等のロウ材を介在させた状態で所定の温度に加熱することにより、ベース１１０のセラミックス材料と円筒部材１４０の金属材料との間に全周でロウ付け部Ｂを形成する。ベース１１０と円筒部材１４０とのロウ付けの加熱は、端子ピン１６０、１６２、１６４のロウ付けと同じ工程で行われる。

なお、ロウ付け作業を行う前に、ベース１１０のロウ材と接触する面に予めメタライズ層（例えばＭｏ−Ｍｎ層等又はタングステン層を主成分とする）を形成しておくことにより、セラミックス材料とロウ材との接合性を高めることができる。

続いて、ベース１１０の中央部に、半導体型圧力検出装置１５０をダイボンディングする。その後、半導体型圧力検出装置１５０のアースパッド、電源入力パッド及び信号出力用パッドと、３本の端子ピン１６０、１６２、１６４の一端とを、それぞれボンディングワイヤ１６６を介して電気的に接続する。

更に、ベース１１０内に露出した半導体型圧力検出装置１５０の圧力検出素子１５４における上述した８つのパッドに、それぞれ通電用のプローブを接触させ、圧力検出素子１５４の温度補正作業（トリミング作業）を行う。

ここでは、基準となる温度（例えば室温）下で圧力検出素子１５４に荷重（圧力）を負荷した状態で、信号出力用パッドあるいは調整用パッドから出力される出力値を読み取り、所定の圧力と出力との相関を取得して補正係数（補正関数）を設定する。

次に、受け部材１２０と円筒部材１４０との間にダイアフラム１３０を挟み込み、ベース１１０とダイアフラム１３０との間に形成される受圧空間Ｓ１に液状媒質を充填した状態で、受け部材１２０と円筒部材１４０との重ね合わせ部を、外周方向からレーザー光を照射して相対的に回転させ、連続的に周溶接し溶接部Ｗを形成して一体化する。これにより、受け部材１２０とダイアフラム１３０と円筒部材１４０とが一体化されて受圧構造体（圧力検出ユニット１００）を構成する。

尚、周溶接の手法として、レーザー溶接に限られず、アーク溶接等の溶融溶接、あるいはシーム溶接等の抵抗溶接を適用することが可能であるが、溶接によるひずみの低減等を考慮すれば、入熱の小さいレーザー溶接や電子ビーム溶接等を適用することが好ましい。また、本実施形態では、円筒部材１４０の下端面（ベースから離れる方向の端部）を平面とし、その下端面と受け部材１２０の外縁上面とを溶接しているが、これらの部材の間にダイアフラムを挟んで溶接できる形状であれば、円筒部材の下端面や受け部材１２０の外縁上面をテーパ形状もしくは段差形状としてもよい。

溶接部Ｗは、円筒部材１４０とベース１１０とのロウ付け部Ｂに対して圧力検出ユニット１００の軸線Ｏに沿った方向に偏位している。すなわち、溶接部Ｗをロウ付け部Ｂから遠ざけることで、溶接時の熱の影響がロウ付け部Ｂに及ぶことを抑制できる。

本実施の形態によれば、ベース１１０を円筒部材１４０により保持しているので、円筒部材１４０の軸線長を調整することで、受圧空間Ｓ１の設計の自由度が高まる。特に、受圧空間Ｓ１の容積は、例えば受圧空間Ｓ１内で帯電が生じた場合など、半導体型圧力検出装置１５０への影響を抑制する上では重要なファクターとなるため、任意に容積を選定できると好ましい。

＜圧力センサ＞
圧力センサ１は、本実施形態による圧力検出ユニット１００と、当該圧力検出ユニット１００に取り付けられる円筒形状のケース１０と、上記圧力検出ユニット１００から突出する３本の端子ピン（１６０のみ図示）の一端が取り付けられる中継基板２０と、中継基板２０に取り付けられるコネクタ２２と、コネクタ２２に接続されて外部の機器との間で電気信号等を送受するリード線２４と、圧力検出ユニット１００の受け部材１２０に取り付けられる流体流入管３０と、を含む。受け部材１２０と流体流入管３０とで、本体ＢＤを構成する。

ケース１０は、大径部１２と小径部１４とを含む段付きの円筒形状を有する部材である。大径部１２が上記圧力検出ユニット１００の外周部を囲繞する態様で、圧力検出ユニット１００にベース１１０側から取り付けられ、ケース１０はベース１１０に接しない。

ケース１０の内側には、ベース１１０を底面とする内部空間Ｓ３が形成されており、当該内部空間Ｓ３には、後述する中継基板２０とコネクタ２２とが収容されている。

ケース１０の内側に形成された内部空間Ｓ３には樹脂Ｒ１が充填され、固化されており、大径部１２の開口端側にも圧力検出ユニット１００を覆う態様で樹脂Ｒ２が充填され、固化されている。

これらの樹脂Ｒ１及びＲ２は、ケース１０の内部に水分等が入り込むのを防止し、中継基板２０などの電気部品を保護する。

中継基板２０は、ベーク基板やガラスエポキシ基板、セラミックス基板あるいはフレキシブル基板として形成され、その中央部にコネクタ２２の一端が取り付けられており、当該コネクタ２２の取付位置の周囲にビア電極及び金属配線層（図示せず）を有する。

コネクタ２２は、一端が中継基板２０に取り付けられるとともに、他端にはケース１０の外部に延びるリード線２４が取り付けられる。

また、中継基板２０のビア電極には、圧力検出ユニット１００のベース１１０から突出する３本の端子ピン（１６０のみ図示）の一端がそれぞれ貫通して固着されている。このとき、３本の端子ピンは、ビア電極と例えばハンダ付け等で電気的に固着接続される。

流体流入管３０は、例えば銅合金やアルミ合金等の金属材料からなる管状部材であって、その上端が、受け部材１２０の開口部１２４にロウ付けにより接合されている。

＜圧力センサの組立工程＞
圧力センサ１を組み立てる際には、まず圧力検出ユニット１００のベース１１０から突出する３本の端子ピンの一端に、コネクタ２２を取り付けた中継基板２０を固着する。

続いて、リード線２４を大径部１２から挿入し小径部１４を通して外部へと抜けるようにしつつ、圧力検出ユニット１００をケース１０の大径部１２に挿入する。

その後、大径部１２側の開口端から樹脂Ｒ２を充填し、固化して圧力検出ユニット１００をケース１０内に固定する。同様に、ケース１０の小径部１４側の開口部から樹脂Ｒ１を充填し、固化して内部空間Ｓ３を封止する。

（圧力センサの動作）
圧力センサ１において、流体流入管３０に導入される圧力検出対象の流体は、圧力検出ユニット１００の加圧空間Ｓ２に入り、その圧力でダイアフラム１３０を変形させる。

ダイアフラム１３０が変形すると、受圧空間Ｓ１内の液状媒質が加圧され、ダイアフラム１３０を変形させた圧力が半導体型圧力検出装置１５０の圧力検出素子１５４に伝達される。

圧力検出素子１５４は、上記伝達された圧力の変動を検知して電気信号に変換し、信号出力用の端子ピン１６４を介して電気信号を中継基板２０に出力する。

そして、上記電気信号は中継基板２０の配線層に伝達され、さらにコネクタ２２及びリード線２４を介して外部の機器に出力される。

これらの構成を備えることにより、本発明の一実施例による圧力検出ユニット１００及びこれを適用した圧力センサ１は、半導体型圧力検出装置１５０を取り付けるベース１１０を線膨張係数の小さいセラミックス材料で形成したため、圧力検出ユニット１００の組立製造時や圧力センサ１の使用温度環境の変化等によりベース１１０が膨張あるいは収縮することを抑制できる。

また、ベース１１０を線膨張係数の小さいセラミックス材料で形成したことにより、従来の金属材料でベースを形成したものに比べて、高温あるいは低温の厳しい使用環境に晒された場合であってもベース１１０の形状や寸法の変動が小さくなるため、半導体型圧力検出装置１５０の温度環境による検出精度の低下を抑制することができる。

そして、ベース１１０をセラミックス材料で形成したことにより、従来型の圧力検出ユニットでベースに端子ピンを埋め込む際に用いられたガラス製のハーメチックシールをロウ付け部で代替できる。

本実施の形態によれば、ベース１１０に取り付ける端子ピン１６０、１６２、１６４を３本のみとしており、調整ピンを設けないことにより耐ノイズ性が向上している。さらに、本実施の形態によれば、端子ピン１６０、１６２、１６４とケース１０との間に、絶縁性に優れたセラミックス製のベース１１０を配置することで、沿面距離を稼ぐことができ、さらに耐ノイズ性が向上している。

さらに、本実施形態による圧力検出ユニット１００及びこれを適用した圧力センサ１は、予め受け部材１２０と円筒部材１４０との間にダイアフラム１３０を挟んで一体化した受圧構造体を形成し、当該受圧構造体の円筒部材１４０にベース１１０を接合する構造としたため、ダイアフラム１３０を受け部材１２０及び円筒部材１４０で補強することができる。

＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の第２の実施形態にかかる圧力検出ユニットを含む圧力センサ断面図である。なお、上述した実施形態と同様である構成については、同じ符号を付して重複説明を省略もしくは簡略化する。

圧力検出ユニット１００Ａは、セラミックスからなるベース１１０と、ベース１１０を保持する円筒部材１４０Ａと、当該ベース１１０に対向する受け部材１２０Ａと、円筒部材１４０Ａと受け部材１２０Ａとの間に挟まれたダイアフラム１３０と、本体１８０とを含む。

ベース１１０は、円板状のベース本体１１１を備え、ベース本体１１１の下面中央に環状凹部１１２が形成されている。ベース１１０を構成するセラミックス材料は、上述した実施形態と同様である。

円筒部材１４０Ａは、円筒部１４１Ａと、円筒部１４１Ａの上端において径方向内側に突出した鍔部１４２Ａとを連設した形状を有する。円筒部１４１Ａの外周には、周溝１４３が形成されており、その内部にＯ−リングＯＲが配置されている。円筒部材１４０Ａを構成するセラミックス材料は、上述した実施形態と同様である。なお、鍔部１４２Ａの位置は円筒部１４１Ａの上端に限定されず、円筒部１４１Ａの上側の内壁に鍔部１４２Ａが設けられる形状でもよい。

ベース１１０の下面とダイアフラム１３０との間には、密閉された受圧空間Ｓ１が形成され、ここにオイル等の絶縁性の液状媒質が充填される。また、ベース本体１１１の受圧空間Ｓ１側の環状凹部１１２には、上述した実施形態と同様の半導体型圧力検出装置１５０が取り付けられている。

ベース１１０における上記半導体型圧力検出装置１５０の周囲位置には、３本（図３では２本のみ図示）の端子ピン１６２、１６４が挿入される３つの貫通穴１１６が形成されている。

３本の端子ピン１６２、１６４は、それぞれベース１１０に設けた貫通穴１１６に挿通されることでベース１１０を貫通するとともに、その下端が上記半導体型圧力検出装置１５０と電気的に接続される。

受け部材１２０Ａは、例えばステンレス鋼板等の金属材料から形成された環状の部材である。

受け部材１２０Ａの上面には、後述するようにして、ダイアフラム１３０が接合されている。このような構造により、受け部材１２０Ａとダイアフラム１３０との間には、検出対象である流体が流入する加圧空間Ｓ２が形成される。

ダイアフラム１３０は、例えばステンレス鋼等の金属材料からなる円板状の薄板部材である。

本体１８０は、アルミニウム等の金属材料からなる管状部材であり、中空の大円筒部１８１と、大円筒部１８１の下端に接合する中円柱部１８２と、中円柱部１８２の下端に接合する小円柱部１８３と、を有する。大円筒部１８１の上端は、薄肉部（カシメ部）１８４となっている。

大円筒部１８１の内側には、円筒状の内周面１８１ａと、円形の底面１８１ｂとが形成されている。さらに、中円柱部１８２及び小円柱部１８３の内部には、軸線Ｏに沿った貫通穴１８８が形成されており、底面１８１ｂにて開口している。

半導体型圧力検出装置１５０は、上述した実施形態と同様の構成を有し、同様にベース１１０に取り付けられている。

＜圧力検出ユニット１００Ａの組立工程＞
圧力検出ユニット１００Ａを組み立てる工程を、以下に説明する。まず上述した実施形態と同様に、ベース１１０に形成された貫通穴１１６に、アース用の端子ピン（不図示）、電源入力用の端子ピン１６２及び信号出力用の端子ピン１６４をそれぞれ挿通し、３本の端子ピン１６２、１６４と、ベース１１０とをロウ付けすることにより接合固定する。

ベース１１０と円筒部材１４０Ａとの接合は、円筒部材１４０Ａの円筒部１４１Ａの内周面及び鍔部１４２Ａの下面に、ベース１１０の外周面及び端面をロウ付けすることで行う。具体的には、ベース１１０と円筒部材１４０Ａとの接触面間に、例えば銀ロウ等のロウ材を介在させた状態で所定の温度に加熱することにより、ベース１１０のセラミックス材料と円筒部材１４０Ａの金属材料との間に全周でロウ付け部Ｂを形成する。ベース１１０と円筒部材１４０Ａとのロウ付けの加熱は、端子ピン１６２、１６４のロウ付けと同じ工程で行われる。

続いて、ベース１１０の中央部に、半導体型圧力検出装置１５０をダイボンディングする。その後、半導体型圧力検出装置１５０のアースパッド、電源入力パッド及び信号出力用パッドと、３本の端子ピン１６２、１６４の一端とを、それぞれボンディングワイヤ１６６を介して電気的に接続する。

更に、ベース１１０内に露出した半導体型圧力検出装置１５０の圧力検出素子１５４における上述した８つのパッドに、それぞれ通電用のプローブを接触させ、上述の実施形態と同様に、圧力検出素子１５４の温度補正作業（トリミング作業）を行う。

更に、受け部材１２０Ａの上面と円筒部材１４０Ａの下端との間にダイアフラム１３０を挟み込み、ベース１１０とダイアフラム１３０との間に形成される受圧空間Ｓ１に液状媒質を充填した状態で、受け部材１２０Ａと円筒部材１４０Ａとの重ね合わせ部を、外周方向からレーザー光を照射して相対的に回転させ、連続的に周溶接（溶接部Ｗを形成）して一体化する。これにより、ベース１１０と受け部材１２０Ａとダイアフラム１３０と円筒部材１４０Ａとが一体化されて受圧構造体Ｓを構成する。

溶接部Ｗは、円筒部材１４０Ａとベース１１０とのロウ付け部Ｂに対して圧力検出ユニット１００Ａの軸線Ｏに沿った方向に偏位している。すなわち、溶接部Ｗをロウ付け部Ｂから遠ざけることで、溶接時の熱の影響がロウ付け部Ｂに及ぶことを抑制できる。

次に、円筒部材１４０Ａの周溝１４３にＯ−リングＯＲを配置して、受圧構造体Ｓを受け部材１２０Ａ側から本体１８０の大円筒部１８１内に挿入し、受け部材１２０Ａの下面を本体１８０の底面１８１ｂに当接させる。このとき、Ｏ−リングＯＲが内周面１８１ａに圧縮した状態で当接し、円筒部材１４０Ａと本体１８０との間をシールする。これにより圧力検出ユニット１００Ａが形成される。ベース１１０は本体１８０に接しない。

＜圧力センサ＞
図３に示すように、圧力センサ１Ａは、本実施形態による圧力検出ユニット１００Ａと、上記圧力検出ユニット１００Ａから突出する３本の端子ピン（１６２、１６４のみ図示）の一端が取り付けられるフレキシブルプリント基板２０Ａと、フレキシブルプリント基板２０Ａに取り付けられるターミナルピン２２Ａと、ターミナルピン２２Ａをインサート成形してなる樹脂製のケース（雄コネクタ）１９０と、を含む。不図示の雌コネクタをケース１９０に嵌合させることで、圧力検出ユニット１００Ａで検出した信号を、ターミナルピン２２Ａを介して外部に出力できるようになっている。

ケース１９０は、下部中空筒部１９１と、上部中空筒部１９２とを有し、下部中空筒部１９１の下面にフレキシブルプリント基板２０Ａの一端が取り付けられている。フレキシブルプリント基板２０Ａの他端は、圧力検出ユニット１００Ａの３本の端子ピン（１６２、１６４のみ図示）と電気的に接続されている。

本体１８０の小円柱部１８３は、圧力検出対象の流体が流れる配管（不図示）に接続される。

＜圧力センサの組立工程＞
圧力センサ１Ａを組み立てる際には、まず圧力検出ユニット１００Ａのベース１１０から突出する３本の端子ピンの一端に、ケース１９０に取り付けられたフレキシブルプリント基板２０Ａの各配線を、はんだ付け等で電気的に接続する。

続いて、本体１８０を不図示の治具にセットして、ケース１９０を圧力検出ユニット１００Ａに接近させ、下部中空筒部１９１の下端１９３を、円筒部材１４０Ａの上面に突き当てる。

その後、薄肉部１８４を内方に全周（または等間隔に６か所）にわたってカシメる（塑性変形させる）。塑性変形した薄肉部１８４がケース１９０の下部中空筒部１９１の上端外周に当接することで、圧力検出ユニット１００Ａからケース１９０が分離することが防止される。カシメによって、ケース１９０が本体１８０に固定される。

このように、圧力検出ユニット１００Ａの本体１８０の上端をカシメるのみで、ケース１９０と結合できるため、製造設備が簡素化され、また工数低減を図れる。

また、本体１８０の上端をカシメる際に、ケース１９０から圧力検出ユニット１００Ａに軸線方向の押圧力が付与される。本実施形態によれば、かかる付勢力はケース１９０の下部中空筒部１９１、円筒部材１４０Ａ、受け部材１２０Ａを介して、本体１８０の段部１８５へと伝達される。しかし、ベース１１０は、円筒部材１４０Ａにロウ付けされており、カシメ時に生じた力の伝達経路上にない。このため、組立て時にベース１１０に過大な応力が付与されることが抑制され、不測の部品損傷などを回避できる。

圧力センサ１Ａにおいて、本体１８０の小円柱部１８３内の貫通穴１８８に導入される圧力検出対象の流体は、圧力検出ユニット１００Ａの加圧空間Ｓ２に入り、その圧力でダイアフラム１３０を変形させる。この時、本体１８０と円筒部材１４０Ａとの間に、Ｏ−リングＯＲが配置されているので、本体１８０と円筒部材１４０Ａとの間で流体漏れが生ずることを回避できる。

ダイアフラム１３０が変形すると、受圧空間Ｓ１内の液状媒質が加圧され、ダイアフラム１３０を変形させた圧力が半導体型圧力検出装置１５０の圧力検出素子１５４に伝達される。

圧力検出素子１５４は、上記伝達された圧力の変動を検知して電気信号に変換し、信号出力用の端子ピン１６４を介して電気信号をフレキシブルプリント基板２０Ａに出力する。

そして、上記電気信号はターミナルピン２２Ａ及び不図示の雌コネクタを介して、外部の機器に出力される。

なお、本発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、種々の改変を施すことができる。

１、１Ａ 圧力センサ
１００、１００Ａ 圧力検出ユニット
１１０ ベース
１２０、１２０Ａ 受け部材
１３０ ダイアフラム
１４０、１４０Ａ 円筒部材
１５０ 半導体型圧力検出装置
１５２ 支持基板
１５４ 圧力検出素子
１６０ アース用の端子ピン
１６２ 電源入力用の端子ピン
１６４ 信号出力用の端子ピン
１６６ ボンディングワイヤ
ＢＤ、１８０ 本体
１０、１９０ ケース

Claims (5)

1. 板状であるセラミックス製のベースと、
   前記ベースよりも軸線長が長い金属製の筒状部材と、
   前記筒状部材の一端側と溶接により接合された金属製の受け部材と、
   前記筒状部材と前記受け部材との間に挟まれたダイアフラムと、
   前記ベースと前記ダイアフラムとの間に形成された受圧空間内において、前記ベースに取り付けられた圧力検出装置と、を有し、
   前記筒状部材の内周面と前記ベースの外周面との当接部分が、ロウ付けにより接合されている、
   ことを特徴とする圧力検出ユニット。
2. 前記筒状部材は、径方向内側に突出する鍔部を他端側に有し、前記鍔部が前記ベースの軸線方向端面に当接する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の圧力検出ユニット。
3. 前記鍔部と前記ベースの軸線方向端面との当接部分が、ロウ付けにより接合されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の圧力検出ユニット。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧力検出ユニットと、本体と、前記圧力検出ユニットを収容するケースとを有し、
   前記受け部材が前記本体の一部を構成し、前記円筒部材は前記ケースに保持され、前記ベースは前記ケースに接していない、
   ことを特徴とする圧力センサ。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧力検出ユニットと、前記圧力検出ユニットを収容する本体と、ケースとを有し、
   前記筒状部材は前記本体に保持され、前記ベースは前記本体に接しておらず、
   前記ケースが前記本体に当接した状態で、前記本体の一部が前記ケースに対してカシメられている、
   ことを特徴とする圧力センサ。
   
   

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