JP2009047670A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

【課題】オイル封止型の圧力センサにおいて、振動により発生するオイルの流れによってワイヤに印加される応力を低減する。
【解決手段】ケース１には、測定圧力を受圧するオイル７０と、圧力検出用のセンシング部２０と、信号を取り出すためのターミナル１０ａと、センシング部２０とターミナル１０ａとを電気的に接続するワイヤ４０とが備えられ、センシング部２０およびワイヤ４０はオイル７０に封止されており、ケース１におけるワイヤ４０の周囲部のうちオイル７０振動により発生するオイル７０の流れにおけるワイヤ４０の上流側には、ワイヤ保護部材としての蓋部材２が、当該オイル７０の流れとワイヤ４０との間に介在するように設けられ設けられており、それによってオイル７０の流れがワイヤ４０に当たるのを防止している。
【選択図】図１

Description

本発明は、オイルにより測定圧力を受圧し、そのときの当該オイルの圧力を当該オイルに封止されたセンシング部によって検出するようにしたオイル封止型の圧力センサに関する。

従来より、この種の圧力センサとしては、ケースと、ケースに収納され測定圧力を受圧するオイルと、ケースに設けられた圧力検出用のセンシング部と、ケースに設けられセンシング部の信号を取り出すためのターミナルと、センシング部とターミナルとを電気的に接続するワイヤとを備え、センシング部およびワイヤはオイルに封止されており、測定圧力を受圧したときのオイルの圧力をセンシング部にて検出するものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００３−３１５１９３号公報

しかしながら、従来では、センシング部とともに、ワイヤもオイルで封止されており、圧力センサに対して振動が印加されると、受圧部のオイルも振動し、この振動によってオイルには流れが発生する。そして、このオイルの流れがワイヤに応力を与える。このため、オイル封止型の圧力センサにおいては、高い振動環境では信頼性を確保するのが難しいなどの問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、オイル封止型の圧力センサにおいて、振動により発生するオイルの流れによってワイヤに印加される応力を低減することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、オイル封止型の圧力センサにおいて、ケース（１）におけるワイヤ（４０）の周囲部のうちオイル（７０）が振動したときに発生するオイル（７０）の流れにおけるワイヤ（４０）の上流側に、ワイヤ保護部材（２、３、４）を設け、このワイヤ保護部材（２〜４）によってオイル（７０）の流れがワイヤ（４０）に当たるのを防止したことを特徴とする。

それによれば、オイル（７０）の振動により当該オイル（７０）に発生する流れがワイヤ（４０）に向かってくるが、この流れはワイヤ保護部材（２〜４）によりワイヤ（４０）に当たらないため、当該流れによってワイヤ（４０）に印加される応力を低減することができる。その結果、高い振動環境でも高い信頼性を有する圧力センサを提供することが可能となる。

ここで、ワイヤ保護部材としては、オイル（７０）の流れとワイヤ（４０）との間に介在するように、ケース（１）に設けられた蓋部材（２）として構成されたものにできる（後述の図３〜図６参照）
また、この蓋部材（２）は、オイル（７０）の流れに対してワイヤ（４０）の全体を被覆するものとしてもよいし（後述の図３参照）、オイル（７０）の流れに対してワイヤ（４０）の一部を被覆するものとしてもよい（後述の図４参照）。

また、ワイヤ保護部材としては、ワイヤ（４０）の長手方向と直交する方向に沿ってワイヤ（４０）の隣に配置された壁（３）として構成されたものであってもよく、この壁（３）によって、ワイヤ（４０）の長手方向と直交する方向へのオイル（７０）の流れがワイヤ（４０）に当たるのを防止するようにしてもよい（後述の図７、図８参照）。

特にワイヤ（４０）が曲がりやすいのは、ワイヤ（４０）の長手方向と直交する方向への応力が印加されたときであるが、このような壁（３）により当該方向への応力を抑制できるため、好ましい。

ここで、壁（３）は、ワイヤ（４０）の長手方向と直交する方向に沿ってワイヤ（４０）の両隣に配置されたものであってもよい（後述の図９参照）。

それによれば、ワイヤ（４０）の両隣に配置された一対の壁（３）によってワイヤ（４０）が挟まれた形となるため、ワイヤ（４０）の長手方向と直交する方向へワイヤ（４０）が変位しようとするとき、ワイヤ（４０）が一対の壁（３）に当たることで大幅な変位を防止できる。

また、この場合、壁（３）に加えて、ワイヤ保護部材としての蓋部材（２）を、オイル（７０）の流れとワイヤ（４０）との間に介在するようにケース（１）に設けてもよい。そして、この場合にも、蓋部材（２）は、オイル（７０）の流れに対してワイヤ（４０）の全体を被覆するものとしてもよいし、ワイヤ（４０）の一部を被覆するものとしてもよい。

また、ワイヤ保護部材としては、ワイヤ（４０）を被覆するゲル部材（４）として構成されたものであってもよい（後述の図１０、図１１参照）。この場合も、オイル（７０）の振動により当該オイル（７０）に発生する流れがワイヤ（４０）に当たらないようにできる。

そして、この場合にも、ゲル部材（４）に加えて、ワイヤ保護部材としての蓋部材（２）を、オイル（７０）の流れとワイヤ（４０）との間に介在するようにケース（１）に設けてもよい。さらに、この蓋部材（２）は、オイル（７０）の流れに対してワイヤ（４０）の全体を被覆するものとしてもよいし、ワイヤ（４０）の一部を被覆するものとしてもよい。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した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一例である。

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、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサＳ１の概略断面構成を示す図であり、図２は、図１に示される圧力センサＳ１におけるセンシング部２０の近傍部の概略平面図である。なお、図２では、後述する蓋部材２（図２中、破線にて図示）で被覆されている部分を、当該蓋部材２を透過して示してある。

この圧力センサＳ１は、被取付部材としての車両に取り付けられるオイル封止型差圧センサである。限定するものではないが、本実施形態は、たとえば、車両のディーゼルエンジンの排気管に設けられたＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）の圧力損失を検出するために当該排気管に取り付けられ、当該ＤＰＦ前後の排気管の差圧を検出する差圧（相対圧）検出型の圧力センサとして適用することができる。

［センサ構成等］
図１において、第１のケース部１０は、たとえば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂材料などを、成形することにより作られている。

この第１のケース部１０においては、一面側（図１中の上面側）に、当該一面より凹んだ第１の凹部としての第１の圧力検出室１１ａが形成されており、当該一面と反対の他面側（図１中の下面側）に、第１の圧力検出室１１ａと連通するとともに当該他面より凹んだ第２の凹部としての第２の圧力検出室１１ｂが形成されている。

ここで、図１に示されるように、第１の圧力検出室１１ａおよび第２の圧力検出室１１ｂの底部には、両圧力検出室１１ａ、１１ｂを連通する穴としての穴部１１ｃが形成されている。

そして、第１のケース部１０の第１の圧力検出室１１ａには、圧力検出用のセンシング部２０が設けられている。本実施形態では、図２に示されるように、センサチップ２１および回路チップ２２により、センシング部２０が構成されている。センサチップ２１は、上記穴部１１ｃを遮断するように設けられている（図１参照）。

このセンサチップ２１は、第１の圧力検出室１１ａ内の圧力と第２の圧力検出室１１ｂ内の圧力との差圧に応じたレベルの電気信号を発生するものである。具体的に、このようなセンサチップ２１としては、シリコン基板等の半導体基板に薄肉部としてのダイアフラムを有する半導体ダイアフラム式のセンサチップを採用することができる。

このような半導体ダイアフラム式のセンサチップは、たとえば、半導体プロセスによってシリコン半導体チップに対して、ダイアフラムおよび拡散抵抗素子などにより構成されるブリッジ回路などを形成してなるものである。そして、圧力によってセンサチップのダイアフラムが歪み、その歪みによって生じる抵抗値変化を電気信号に変換して出力する機能を有するものである。

そして、図１に示されるように、センサチップ２１には、ガラス等よりなる台座３０が接合されており、これらセンサチップ２１と台座３０とは一体化されている。ここで、センサチップ２１と台座３０とは、たとえば陽極接合などにより接合される。

そして、センサチップ２１は、この台座３０を介して、第１のケース部１０における第１の圧力検出室１１ａの底面に、図示しないシリコーン系接着剤等の接着剤により接着されている。それによって、センサチップ２１および台座３０は、第１のケース部１０に固定された形で設けられている。

ここで、台座３０には、穴部１１ｃを介して第２の圧力検出室１１ｂと連通する貫通孔３１が形成されている（図１参照）。つまり、第２の圧力検出室１１ｂは、穴部１１ｃを介して台座３０の貫通孔３１まで通じているが、その先はセンサチップ２１により遮断されている。言い換えれば、このセンサチップ２１を境として、第１の圧力検出室１１ａと第２の圧力検出室１１ｂとは、遮断された形となっている。

また、回路チップ２２は、たとえば、半導体プロセスによってシリコン半導体チップに対して、トランジスタなどにより構成される集積回路を形成してなるものである。この回路チップ２２とセンサチップ２１とは、ボンディングワイヤ２３により電気的に接続されている（図２参照）。そして、センサチップ２１からの信号は、回路チップ２２にて、調整・増幅などの処理がなされた後、出力されるようになっている。

また、第１のケース部１０にはターミナル１０ａが設けられており、このターミナル１０ａは、センシング部２０からの信号を取り出すための配線部材である。本実施形態では、図１に示されるように、ターミナル１０ａは、黄銅等の導電性金属よりなる複数の棒状部材であり、たとえば、第１のケース部１０にインサート成形されることによって第１のケース部１０に固定されている。

そして、図１、図２に示されるように、ターミナル１０ａの一端側はセンシング部２０の近傍において第１の圧力検出室１１ａ内に露出しており、センシング部２０とアルミや金などからなるワイヤ４０により結線され電気的に接続されている。このワイヤ４０は、たとえば通常のワイヤボンディング法などにより形成できるものである。

ここで、第１の圧力検出室１１ａ内に露出しているターミナル１０ａの一端部の周囲には、ターミナル１０ａと第１のケース部１０との隙間をシールするためのシール材５０が設けられている（図１参照）。このシール材５０は、たとえば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂等の樹脂などからなるものである。

そして、図１に示されるように、ターミナル１０ａのうちワイヤ４０との接続部とは反対側の端部が、第１のケース部１０の開口部１０ｂから外部に露出している。このターミナル１０ａの露出端部は、第１のケース部１０の開口部１０ｂとともに、図示しない外部配線部材に接続可能となっている。

つまり、第１のケース部１０の開口部１０ｂの部分は、そこに露出するターミナル１０ａとともに、外部との接続を行うためのコネクタ部として構成されている。それによって、センシング部２０は、ワイヤ４０、ターミナル１０ａを介して外部回路（たとえば、車両のＥＣＵ等）に対して信号のやり取りが可能となっている。

また、図１に示されるように、第２のケース部としての２個の圧力ポート１２、１３が、第１のケース部１０を挟むように第１のケース部１０に組み付けられている。第１の圧力ポート１２は、第１のケース部１０の一面側にて第１の圧力検出室１１ａに対向して設けられ、第２の圧力ポート１３は、第１のケース部１０の他面側にて第２の圧力検出室１１ｂに対向して設けられている。

これら圧力ポート１２、１３は、上記第１のケース部１０と同様に、たとえば、ＰＢＴやＰＰＳ等の樹脂材料などを成形することにより作られる。そして、第１の圧力ポート１２、第２の圧力ポート１３には、それぞれ、図１中において２点鎖線にて示すように、外部から圧力を導入するための導入ポート１２ａ、１３ａが設けられている。

ここで、第１のケース部１０と第１の圧力ポート１２、および、第１のケース部１０と第２の圧力ポート１３とは、ボルト６０およびナット６１を用いてネジ結合されることで、一体に組み付けられている。これらボルト６０およびナット６１は、特に材質を限定するものではないが、鉄系金属などよりなるものである。

そして、第１のケース部１０と第１および第２の圧力ポート１２、１３とを積層した状態で、これら３部材１０、１２、１３をボルト６０が貫通しており、このボルト６０に装着されたナット６１と当該ボルト６０との締め付け力により、これら３部材１０、１２、１３が締結されている。こうして、本圧力センサＳ１においては、第１のケース部１０と第２のケース部１２、１３とが組み付けられて１つのケース１を構成している。

ここで、第１のケース部１０における第１の圧力検出室１１ａおよび第２の圧力検出室１１ｂには、圧力媒体としてのオイル７０が充填されている。このオイル７０は、フッ素系オイルなどからなるものである。

そして、第１のケース部１０と第１の圧力ポート１２との間には第１のメタルダイアフラム８１が介在しており、第１のケース部１０と第２の圧力ポート１３との間には第２のメタルダイアフラム８２が介在している。

本実施形態では、これら第１および第２のメタルダイアフラム８１、８２は、ＣｒやＮｉなどの耐食性や耐熱性にすぐれた金属からなるものであり、たとえば（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ）で表される孔食指数が５０以上であり且つＮｉを３０重量％以上含む材料からなるものにできる。そして、これら両メタルダイアフラム８１、８２は、たとえば平面円形のシート状をなすものである。

図１に示されるように、第１のメタルダイアフラム８１は、第１の圧力検出室１１ａを覆うように配置され、第１の圧力検出室１１ａ内のオイル７０を封止している。一方、第２のメタルダイアフラム８２は、第２の圧力検出室１１ｂを覆うように配置され、第２の圧力検出室１１ｂ内のオイル７０を封止している。

また、第１のケース部１０において、第１の圧力検出室１１ａの外周部および第２の圧力検出室１１ｂの外周部には、Ｏリング９０が設けられている。そして、上記ケース１を構成する両ケース部１０、１２、１３の組み付け力、ここでは、上記ボルト６０およびナット６１による締結力によって、第１および第２のダイアフラム８１、８２の周辺部が、Ｏリング９０に押しつけられている。

このＯリング９０は、ゴムなどの通常のＯリング材料からなるリング状のものである。そして、このＯリング９０の配設により、第１および第２のメタルダイアフラム８１、８２による圧力検出室１１ａ、１１ｂ内のオイル７０の封止が、よりいっそう確実なものとされている。

このようにして、第１のケース部１０の一面側では、第１の圧力ポート１２に導入された測定圧力が、第１のメタルダイアフラム８１を介して第１の圧力検出室１１ａに印加され、一方、第１のケース部１０の他面側では、第２の圧力ポート１３に導入された圧力が、第２のメタルダイアフラム８２を介して第２の圧力検出室１１ｂに印加されるようになっている。

そして、詳細な作動は後述するが、本実施形態の圧力センサＳ１においては、第１の圧力検出室１１ａに印加された測定圧力と第２の圧力検出室１１ｂに印加された測定圧力とが、オイル７０に受圧され、オイル７０を介して、センサチップ２１に印加され、これら両圧力の差にもとづいて圧力検出を行うようになっている。つまり、測定圧力を受圧したときのオイル７０の圧力をセンシング部２０にて検出するようになっている。

ここで、本実施形態の圧力センサＳ１においては、センシング部２０、および、センシング部２０とターミナル１０ａとを電気的に接続するワイヤ４０は、オイル７０に封止されている。そして、このワイヤ４０に関して、次に述べるような独自の構成を採用している。

図３は、センシング部２０とターミナル１０ａとのワイヤ４０による接続部の拡大断面図である。なお、この図３に示されているセンシング部２０は、センサチップ２１でも回路チップ２２でもどちらでもよく、どちらの場合であっても実質的に図３に示される構成となっている。

本実施形態では、車両振動などの振動がオイル７０に印加されると、オイル７０が振動し、この振動によって図３中の矢印Ｙに示されるように、オイル７０には流れＹが発生する。以下、このオイルの流れＹを、振動によるオイル流れＹという。流れの向きを限定するものではないが、図３では、振動によるオイル流れＹは、ワイヤ４０の長手方向に沿ってセンシング部２０側からワイヤ４０へ向かって流れている。

そして、この振動によるオイル流れＹにおけるワイヤ４０の上流側には、ワイヤ保護部材２が設けられている。ここでは、ワイヤ保護部材２は、振動によるオイルの流れＹとワイヤ４０との間に介在するように、ケース１に設けられた蓋部材２である。

この蓋部材２は、樹脂、セラミック、金属などよりなる板状の部材であり、第１の凹部としての第１の圧力検出室１１ａの一部を覆うように、第１のケース部１０に取り付けられ固定されている。ここでは、蓋部材２の平面形状は、上記図２に示されるように、矩形状をなすものであり、蓋部材２の各辺の外側に第１の圧力検出室１１ａの一部が、はみ出している。

蓋部材２の第１のケース部１０への固定は、蓋部材２の材質に応じて、接着や溶着、溶接、かしめ、嵌合などの各種の接合方法が採用できる。ここでは、上記図２に示される斜線ハッチングの部分にて、蓋部材２は第１のケース部１０の一面に接着されている。具体的には、凹部としての第１の圧力検出室１１ａの開口縁部のうち蓋部材２に被覆されている部位が、蓋部材２に接着されている。

また、蓋部材２が存在していても、オイル７０を介したセンシング部２０への測定圧力の伝達経路は十分に確保されており、何ら問題はない。つまり、図２、図３に示されるように、第１の圧力検出室１１ａのうち蓋部材２からはみ出している部位が存在し、この部位を通じて、第１のメタルダイアフラム８１からオイル７０に受圧された測定圧力が、センシング部２０であるセンサチップ２１へ伝達されるようになっている。

また、センシング部２０およびワイヤ４０はオイル７０で封止されているが、振動によるオイルの流れＹに対しては、ワイヤ４０は、ワイヤ保護部材としての蓋部材２によって遮断されている。

つまり、蓋部材２が振動によるオイルの流れＹにおけるワイヤ４０の上流側に位置することで、ワイヤ４０へ向かう当該オイルの流れＹがワイヤ４０の手前で蓋部材２によって阻害されるため、当該オイルの流れＹがワイヤ４０に当たるのが防止される。

［圧力センサの製造方法等］
次に、本圧力センサＳ１の製造方法の一例について、述べる。ターミナル１０ａがインサート成形などにより保持されてなる第１のケース部１０を用意し、この第１のケース部１０において、第１の圧力検出室１１ａ内に露出したターミナル１０ａの一端部をシール材５０によってシールする。

次に、台座３０と一体化されたセンサチップ２１および回路チップ２２を、第１のケース部１０の第１の圧力検出室１１ａに接着することにより固定する。そして、センサチップ２１と回路チップ２２との間、および、センサチップ２１とターミナル１０ａとの間でワイヤボンディングを行いワイヤ２３、４０による結線を行う。

次に、第１のケース部１０に対して上記蓋部材２を固定し、第１の圧力検出室１１ａにオイル７０を注入する。そして、第１のメタルダイアフラム８１およびＯリング９０を介して、第１のケース部１０と第１の圧力ポート１２とを組み付け、ボルト６０とナット６１とをネジ結合させながら一体化する。

その後、第１の圧力ポート１２と同様に、第２の圧力ポート１３についても、第２のダイアフラム８２、オイル７０、Ｏリング９０を介在させながら、第１のケース部１０に対してボルト６０およびナット６１を用いてネジ結合する。その後、必要に応じて、特性調整や検査などを行い、図１に示す圧力センサＳ１が完成する。

この圧力センサＳ１は、金属ブラケットなどを介して、被取付部材としての車両の適所に取り付けられ、車両のディーゼルエンジンにおけるＤＰＦ前後の排気管の差圧を検出することとなる。

［作動等］
この圧力センサＳ１の圧力検出動作について、具体的に述べておく。たとえば、上記図１において、第１の圧力ポート１２の導入ポート１２ａが上記排気管におけるＤＰＦの上流側に対してゴムホースなどにより接続され、第２の圧力ポート１３の導入ポート１３ａが上記排気管におけるＤＰＦの下流側に対してゴムホースなどにより接続されるようになっている。

それにより、第１の圧力ポート１２へＤＰＦの上流側圧力（すなわち前圧）が導入され、第２の圧力ポート１３へＤＰＦの下流側圧力（すなわち後圧）が導入される。そして、各圧力ポート１２、１３に導入された上記測定圧力は、メタルダイアフラム８１、８２を介してセンサチップ２１に伝達される。

具体的には、第１の圧力ポート１２へ導入されたＤＰＦの上流側圧力が第１のメタルダイアフラム８１に対して印加され、第２の圧力ポート１３へ導入されたＤＰＦの下流側圧力が第２のメタルダイアフラム８２に対して印加される。

そして、第１および第２のメタルダイアフラム８１、８２に印加された圧力が、それぞれ圧力検出室１１ａ、１１ｂのオイル７０を介して、センサチップ２１に受圧される。そして、第１のメタルダイアフラム８１側から受圧された圧力と第２のメタルダイアフラム８２側から受圧された圧力との差圧をセンサチップ２１により検出する。

たとえば、圧力検出室１１ａ、１１ｂに設けられているセンサチップ２１が、半導体ダイアフラム式のものである場合には、このセンサチップ２１において、図示しないダイアフラムの表面に、第１の圧力検出室１１ａ内のオイル７０から圧力が伝達されるようになっている。

また、第２の圧力検出室１１ｂと連通する台座３０の貫通孔３１にも、第２の圧力検出室１１ｂ内のオイル７０が入り込むことで充填されており、センサチップ２１において、当該図示しないダイアフラムの裏面に、第２の圧力検出室１１ｂ内のオイル７０から圧力が伝達されるようになっている。

そのため、図示しないセンサチップ２１のダイアフラムの表面に対して、第１のメタルダイアフラム８１側からオイル７０を介してＤＰＦの上流側圧力が受圧され、一方、当該ダイアフラムの裏面に対して、第２のメタルダイアフラム８２側からオイル７０を介してＤＰＦの下流側圧力が受圧される。

そして、センサチップ２１の上記ダイアフラムは、その表裏両面からの圧力の差圧により歪み、この歪みに基づく信号がセンサチップ２１からボンディングワイヤ２３を介して回路チップ２２に入力され、そこで信号処理され、ワイヤ４０を介してターミナル１０ａから外部に出力される。こうして、圧力検出がなされる。

［効果等］
ところで、本実施形態によれば、ケース１におけるワイヤ４０の周囲部のうち振動によるオイルの流れＹにおけるワイヤ４０の上流側に、ワイヤ保護部材としての蓋部材２を設けている。

それによれば、振動によるオイルの流れＹがワイヤ４０に向かってくるが、この流れＹは蓋部材２によりワイヤ４０に直接当たらないため、当該流れＹによってワイヤ４０に印加される応力を低減することができる。その結果、高い振動環境でも高い信頼性を有する圧力センサＳ１を提供することが可能となる。

次に、上記第１実施形態以外の実施形態として以下の第２実施形態以降の各種実施形態を示す。ここで、以下の各実施形態の図のうち断面図については、上記図３と同様、それぞれの実施形態に係る圧力センサにおけるセンシング部２０とターミナル１０ａとのワイヤ４０による接続部を示している。

そして、これらの各断面図においても、上記第１実施形態と同様に、当該図に示されているセンシング部２０は、センサチップ２１でも回路チップ２２でもどちらでもよく、どちらの場合であっても実質的に当該図に示される構成となっている。また、以下の各実施形態に係る圧力センサは、図示される部位以外の部分では、上記図１に示されるものと同様の構成とすることができる。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図である。上記図３に示される例では、蓋部材２は、振動によるオイルの流れＹに対してワイヤ４０の全体を被覆していたが、全体ではなく、振動によるオイルの流れＹに対してワイヤ４０の上流側に蓋部材２が設けられていれば、蓋部材２はワイヤ４０の一部を被覆するものであってもよい。

図４では、ワイヤ４０のうち上記の上流側に位置する部位は、蓋部材２で被覆されているが、振動によるワイヤの流れＹの下流側に位置するワイヤ４０の端部は、振動によるオイルの流れＹに対して被覆されていない。当該下流側のワイヤ４０の部位には、振動によるオイルの流れＹによる応力は、さほど影響しない。

本実施形態によっても、蓋部材２が振動によるオイルの流れＹにおけるワイヤ４０の上流側に位置することで、ワイヤ４０へ向かう当該オイルの流れＹがワイヤ４０の手前で蓋部材２によって阻害され、ワイヤ４０に直接当たらないため、当該流れＹによってワイヤ４０に印加される応力を低減することができる。

（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図である。本実施形態においても、振動によるオイルの流れＹに対して、蓋部材２はワイヤ４０の一部を被覆するものであるが、ここでは、蓋部材２を多数の開口部を有するメッシュ状のものとしている。

この場合も、振動によるオイルの流れＹが蓋部材２によって阻害され、ワイヤ４０に直接当たらないため、当該流れＹによってワイヤ４０に印加される応力を低減することができる。

（第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図である。ここでは、蓋部材２は、振動によるオイルの流れＹに対してワイヤ４０の全体を被覆しているが、上記図３とは異なり、蓋部材２は板状ではない。

本実施形態の蓋部材２は、図６に示されるように、ワイヤ４０に面する蓋部材２の内面が平坦面ではなく、センシング部２０およびワイヤ４０、ターミナル１０ａにより構成される凹凸に倣った凹凸形状となっている。

それにより、蓋部材２の内面と、これらセンシング部２０およびワイヤ４０との隙間を極力小さくし、当該隙間に入り込むオイル７０の流れを減速させるようにしている。そして、この流れを減速させることにより、ワイヤ４０に加わる応力を小さくできる。

（第５実施形態）
図７は、本発明の第５実施形態に係る圧力センサにおけるセンシング部２０の近傍部の概略平面図であり、図８は、図７に示される圧力センサにおけるセンシング部２０とターミナル１０ａとのワイヤ４０による接続部を示す概略断面図である。なお、図７では、識別の容易化ため、壁３の表面には便宜上、斜線ハッチングを施してある。

本実施形態では、図７に示されるように、振動によるオイル流れＹとして、ワイヤ４０の長手方向と直交する方向に向かう流れを対象としている。そして、本実施形態では、ワイヤ保護部材として、上記蓋部材に代えて、このオイルの流れＹにおけるワイヤ４０の上流側に壁３を設けている。つまり、ワイヤ４０の長手方向と直交する方向に沿ったワイヤ４０の隣に、壁３を配置している。

この壁３は、樹脂、セラミック、金属などよりなるもので、第１のケース部１０に対して接着や溶着、溶接、かしめ、嵌合などの各種の接合方法にて固定される。また、壁３が樹脂よりなる場合には、当該壁３は、第１のケース部１０と一体に成形されたものであってもよい。

そして、壁３は、図８に示されるように、ケース１すなわち第１のケース部１０に対してワイヤ４０よりも突出する高さを有している。そのため、ワイヤ４０の長手方向と直交する方向への振動によるオイルの流れＹは、ワイヤ４０のうち壁３によって当該流れＹから遮られている部分に当たらないようになっている。

なお、図７において示されている４本のワイヤ４０のうち振動によるオイルの流れＹの最も上流側に位置するワイヤ４０（図７中の最も下に位置するワイヤ４０）については、その上流側に壁３は設けられていない。これは、当該ワイヤ４０については、凹部としての第１の圧力検出室１１ａの壁が当該流れＹを阻害する役割を果たすためである。

ここで、図７、図８では、壁３は、ワイヤ４０のうちワイヤループの頂部およびその近傍部を上記流れＹから遮っているが、壁３は、ワイヤ４０の長さ方向の全体に渡って設けられていてもよい。

特にワイヤ４０が曲がりやすいのは、ワイヤ４０の長手方向への応力よりも、当該長手方向と直交する方向への応力が、ワイヤ４０に印加されたときである。そして、本実施形態によれば、ワイヤ４０に印加される当該方向への応力を、壁３によって低減することができる。

また、図９は、本実施形態の好ましい形態を示す概略平面図である。この場合、壁３は、ワイヤ４０の長手方向と直交する方向に沿ってワイヤ４０の両隣に配置されている。つまり、１本のワイヤ４０を一対の壁３が挟みつけるように、壁３が設けられている。たとえば、上記図７では、片隣のみに壁３が配置されているワイヤ４０もあったが、図９では、すべてのワイヤ４０について両隣に壁３を配置する。

この図９に示される例によれば、ワイヤ４０の両隣に配置された一対の壁３によってワイヤ４０が挟まれた形となるため、ワイヤ４０の長手方向と直交する方向（図９中の矢印Ｙに平行な方向）に沿ってワイヤ４０が変位しようとするとき、その変位が大きい場合には、ワイヤ４０が一対の壁３に当たって止まるため、大幅な変位が防止される。

なお、本実施形態に対して、上記第１から第４の各実施形態を組み合わせてもよい。つまり、壁３に加えて、ワイヤ保護部材としての蓋部材２を、振動によるオイルの流れＹとワイヤ４０との間に介在するようにケース１に設けてもよい。

そして、この場合も、蓋部材２は、オイルの流れＹに対してワイヤ４０の全体を被覆するものであってもよいし、ワイヤ４０の一部を被覆するものであってもよい。この場合における蓋部材２の具体的な構成は、上記第１から第４実施形態に示した各図と同様のものにできる。

（第６実施形態）
図１０は、本発明の第６実施形態に係る圧力センサにおけるセンシング部２０の近傍部の概略平面図であり、図１１は、図１０に示される圧力センサにおけるセンシング部２０とターミナル１０ａとのワイヤ４０による接続部を示す概略断面図である。なお、図１０では、ゲル部材４（図１０中、破線にて図示）で被覆されている部分を、当該ゲル部材４を透過して示してある。

本実施形態では、ワイヤ保護部材として、上記蓋部材や上記壁に代えて、ワイヤ４０を被覆するゲル部材４を採用している。

このゲル部材４は、オイル７０がフッ素系オイルである場合は、同系統すなわちフッ素系のゲル材料を避けることが望ましい。具体的には、ゲル部材４はシリコーンゲルを採用することが望ましい。このようなゲル部材４は、ワイヤ４０を接続した後にワイヤ４０の上に塗布して硬化させることにより配置される。

また、ワイヤ４０の被覆をゲル部材４ではなく、ゲルに比べて硬い樹脂により行った場合には、当該樹脂がセンサチップ２１における感圧部まで被覆してしまい、センシングができなくなる可能性がある。その点、ゲル部材４であれば、センサチップ２１の感圧部を被覆してしまったとしても、軟らかいゲル部材４を介して圧力が伝達できるため、センシングが可能である。

また、本実施形態に対しても、上記第１から第４の各実施形態を組み合わせてもよい。つまり、ゲル部材４に加えて、ワイヤ保護部材としての蓋部材２を、振動によるオイルの流れＹとワイヤ４０との間に介在するようにケース１に設けてもよい。

そして、この場合も、蓋部材２は、上記第１から第４実施形態に示した各図と同様に、オイルの流れＹに対してワイヤ４０の全体を被覆するものであってもよいし、ワイヤ４０の一部を被覆するものであってもよい。

（他の実施形態）
なお、上記図２や上記図９においては、センシング部２０を構成するセンサチップ２１および回路チップ２２とターミナル１０ａとを接続するワイヤ４０だけでなく、センサチップ２１と回路チップ２２とを接続するワイヤ２３に関しても、蓋部材２やゲル部材４を設け、オイル７０の流れからの保護を図っていたが、ターミナル１０ａに接続するワイヤ４０のみに蓋部材２やゲル部材４を設けてもよい。

また、上記図１に示される圧力センサＳ１におけるセンシング部２０の電気的な取り出し構造やケース１への取付構造は、一具体例を示したものであり、上記図示例に限定されるものではない。

また、センサチップ２１としては、第１および第２の圧力検出室１１ａ、１１ｂのオイル７０の圧力の差（差圧）に基づいて信号を出力するものであればよく、上記した半導体ダイアフラム式のセンサ素子に限定されるものではない。

また、センサチップ２１としては、センサ信号を処理する回路部が半導体プロセスなどにより一体に形成されたもの、いわゆる集積化センサチップを採用してもよい。そして、センシング部としては、センサチップ２１のみでもよく、回路チップ２２は存在しないものであってもよい。たとえば、センサの外部に別体の回路基板を設け、この回路基板にて信号処理を行うようにしてもよい。

さらには、圧力センサとしては上記したような差圧型でなくてもよい。たとえば上記図１に示される圧力センサＳ１では、圧力ポート１２、１３、圧力検出室１１ａ、１１ｂ、メタルダイアフラム８１、８２の構成は、第１のケース部１０の一面側と他面側にそれぞれ設けられていたが、この図１に示される圧力センサＳ１において、第２の圧力ポート１３および第２のメタルダイアフラム８２は無い構成であってもよい。

この場合、第２の圧力検出室１１ｂも無いものとなり、メタルダイアフラムおよび圧力ポートは１つとなる。そして、この場合、センサチップ２１の裏面側（上記図１の下側）が基準圧となり、センサチップ２１の表面側（上記図１の上側）が、１つのメタルダイアフラム８１からの圧力を受ける形となり、いわゆる絶対圧型の圧力センサとして構成されることになる。

また、ケースとしては、オイルを収納可能であり、センシング部およびターミナル、さらにはこれらを接続するワイヤが設置可能ならば、第１のケース部と第２のケース部とが組み付けられたものでなくてもよく、１つの部品よりなるケースであってもよい。

本発明の第１実施形態に係る圧力センサの概略断面図である。 図１に示される圧力センサにおけるセンシング部の近傍部の概略平面図である。 第１実施形態におけるセンシング部とターミナルとのワイヤによる接続部の拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図である 本発明の第３実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図である。 本発明の第４実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図である。 本発明の第５実施形態に係る圧力センサにおけるセンシング部の近傍部の概略平面図である。 図７に示される圧力センサにおけるセンシング部とターミナルとのワイヤによる接続部を示す概略断面図である。 第５実施形態の好ましい形態を示す概略平面図である。 本発明の第６実施形態に係る圧力センサにおけるセンシング部の近傍部の概略平面図である。 図１０に示される圧力センサにおけるセンシング部とターミナルとのワイヤによる接続部を示す概略断面図である。

符号の説明

１…ケース、２…ワイヤ保護部材としての蓋部材、３…ワイヤ保護部材としての壁、
４…ワイヤ保護部材としてのゲル部材、１０ａ…ターミナル、２０…センシング部、
４０…ワイヤ、７０…オイル。

Claims (13)

1. ケース（１）と、
   前記ケース（１）に収納され測定圧力を受圧するオイル（７０）と、
   前記ケース（１）に設けられた圧力検出用のセンシング部（２０）と、
   前記ケース（１）に設けられ前記センシング部（２０）の信号を取り出すためのターミナル（１０ａ）と、
   前記センシング部（２０）と前記ターミナル（１０ａ）とを電気的に接続するワイヤ（４０）とを備え、
   前記センシング部（２０）および前記ワイヤ（４０）は前記オイル（７０）に封止されており、前記測定圧力を受圧したときの前記オイル（７０）の圧力を前記センシング部（２０）にて検出する圧力センサにおいて、
   前記ケース（１）における前記ワイヤ（４０）の周囲部のうち前記オイル（７０）が振動したときに発生する前記オイル（７０）の流れにおける前記ワイヤ（４０）の上流側には、ワイヤ保護部材（２、３、４）が設けられており、このワイヤ保護部材（２〜４）によって前記オイル（７０）の流れが前記ワイヤ（４０）に当たるのを防止していることを特徴とする圧力センサ。
2. 前記ワイヤ保護部材は、前記オイル（７０）の流れと前記ワイヤ（４０）との間に介在するように、前記ケース（１）に設けられた蓋部材（２）として構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
3. 前記蓋部材（２）は、前記オイル（７０）の流れに対して前記ワイヤ（４０）の全体を被覆するものとされていることを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
4. 前記蓋部材（２）は、前記オイル（７０）の流れに対して前記ワイヤ（４０）の一部を被覆するものとされていることを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
5. 前記ワイヤ保護部材は、前記ワイヤ（４０）の長手方向と直交する方向に沿って前記ワイヤ（４０）の隣に配置された壁（３）として構成されており、この壁（３）によって、前記ワイヤ（４０）の長手方向と直交する方向への前記オイル（７０）の流れが前記ワイヤ（４０）に当たるのを防止していることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
6. 前記壁（３）は、前記ワイヤ（４０）の長手方向と直交する方向に沿って前記ワイヤ（４０）の両隣に配置されたものであることを特徴とする請求項５に記載の圧力センサ。
7. 前記ワイヤ保護部材としての前記壁（３）に加えて、前記ワイヤ保護部材としての蓋部材（２）が、前記オイル（７０）の流れと前記ワイヤ（４０）との間に介在するように前記ケース（１）に設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載の圧力センサ。
8. 前記蓋部材（２）は、前記オイル（７０）の流れに対して前記ワイヤ（４０）の全体を被覆するものとされていることを特徴とする請求項７に記載の圧力センサ。
9. 前記蓋部材（２）は、前記オイル（７０）の流れに対して前記ワイヤ（４０）の一部を被覆するものとされていることを特徴とする請求項７に記載の圧力センサ。
10. 前記ワイヤ保護部材は、前記ワイヤ（４０）を被覆するゲル部材（４）として構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
11. 前記ワイヤ保護部材としての前記ゲル部材（４）に加えて、前記ワイヤ保護部材としての蓋部材（２）が、前記オイル（７０）の流れと前記ワイヤ（４０）との間に介在するように前記ケース（１）に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の圧力センサ。
12. 前記蓋部材（２）は、前記オイル（７０）の流れに対して前記ワイヤ（４０）の全体を被覆するものとされていることを特徴とする請求項１１に記載の圧力センサ。
13. 前記蓋部材（２）は、前記オイル（７０）の流れに対して前記ワイヤ（４０）の一部を被覆するものとされていることを特徴とする請求項１１に記載の圧力センサ。

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