壓力傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種安全的壓力傳感器，即使是用于檢測CO2等高壓制冷劑通過的流路等的壓力的場合，也能防止因高壓所引起的破損。該壓力傳感器(1)具有：壓力檢測元件(2)；內(nèi)表面固定有壓力檢測元件的基座(4)；與基座相對配置的承受部件(5)；由基座和承受部件夾持的膜片(6)；對夾持有膜片狀態(tài)的基座及承受部件進行夾持，以防止兩者互相分離的夾持部件(22)，即在向兩者互相受推壓的方向施加負荷的狀態(tài)下被焊接接合在任意一方上的夾持部件；以及放入于基座與膜片之間空間內(nèi)的液體，承受部件與膜片之間空間內(nèi)的壓力，通過膜片及液體而傳遞給壓力檢測元件。
【專利說明】壓力傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液體封入式的壓力傳感器，該壓力傳感器將液體封入收納有壓力檢測元件的受壓空間內(nèi)。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，提出了各種的壓力傳感器，即在收納有壓力檢測元件的受壓空間內(nèi)封入液體，通過液體而將外部施加于壓力檢測室的壓力傳遞給壓力檢測元件，由此從壓力檢測元件輸出與外部壓力對應(yīng)的電壓信號。
[0003]作為上述液體封入式壓力傳感器的一例子，專利文獻I記載了這樣一種壓力傳感器:具有蓋部件，該蓋部件用導(dǎo)入來自外部的壓力的壓力導(dǎo)入管和形成于底部的貫通孔連接，并通過沿壓力檢測元件和外周的焊接部連接，將從蓋部件的外周部至貫通孔的縱截面的至少一部分形成為L字形，由此降低當流體壓力作用于蓋部件內(nèi)表面時的向以焊接部為支點的旋轉(zhuǎn)方向的力，從而防止焊接部斷裂。
[0004]專利文獻1:日本專利特開2005-308397號公報
[0005]發(fā)明所要解決的課題
[0006]但是，上述專利文獻所記載的壓力傳感器，在用于檢測使用了 CO2等高壓制冷劑的冷凍設(shè)備、空調(diào)器的制冷劑流路等的壓力的場合，由于較高的壓力反復(fù)施加在上述焊接部等上，因此有可能焊接部產(chǎn)生開裂等而導(dǎo)致破損。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明是為解決上述問題而做成的，其目的在于提供一種安全的壓力傳感器，即使是用于檢測CO2等高壓制冷劑通過的流路等的壓力的場合，也能夠防止高壓引起的破損。
[0008]用于解決課題的手段
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是一種壓力傳感器，其特征在于，具有:壓力檢測元件；基座，該基座的內(nèi)表面固定有所述壓力檢測元件；承受部件，該承受部件與所述基座相對配置；膜片，該膜片由所述基座和所述承受部件夾持；夾持部件，該夾持部件對夾持有所述膜片狀態(tài)的所述基座及所述承受部件進行夾持，以防止兩者互相分離，即該夾持部件從所述基座及所述承受部件中的任意一側(cè)安裝，在向使兩者互相受推壓的方向施加負荷的狀態(tài)下被焊接接合在所述基座及所述承受部件的另一側(cè)上；以及液體，該液體封入在所述基座與所述膜片之間的空間，所述承受部件與所述膜片之間空間內(nèi)的壓力，通過所述膜片及所述液體而傳遞給所述壓力檢測元件。
[0010]采用本發(fā)明，由于在向基座和承受部件互相受推壓的方向施加負荷的狀態(tài)下對夾持部件進行焊接接合，因此，對于反復(fù)壓力的耐久性提高，即使是兩者之間反復(fù)施加高壓的場合，兩者也不會分離，即使是基座和承受部件被焊接接合的場合，也能避免焊接部開裂，從而防止壓力傳感器破損。[0011 ] 在上述壓力傳感器中，若施加所述負荷以對形成于所述夾持部件與所述基座或所述承受部件一方之間的空隙進行壓縮，則能用所述夾持部件的彈力有效地推壓所述基座及夾持部件，進一步提高該壓力傳感器的耐久性。
[0012]另外，在上述壓力傳感器中，也可做成所述夾持部件的外周部具有相對于該夾持部件的中心軸垂直的平面，通過利用該垂直的平面，從而能容易地在基座和承受部件互相受推壓的方向施加負荷。
[0013]發(fā)明的效果
[0014]如上所述，采用本發(fā)明，能提供一種安全的壓力傳感器，即使是用于檢測C02等高壓制冷劑通過的流路等的壓力的場合，也能防止因高壓所引起的破損的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1A是表示本發(fā)明的壓力傳感器的一實施形態(tài)的俯視圖。
[0016]圖1B是圖1A中的A-A線的剖視圖。
[0017]符號說明
[0018]I壓力傳感器
[0019]2壓力檢測元件
[0020]3流入管
[0021]4基座
[0022]4a貫通孔
[0023]4b密封件
[0024]4c周緣部
[0025]4d側(cè)面部
[0026]4e上面部
[0027]5承受部件
[0028]5a周緣部
[0029]5b側(cè)面部
[0030]5c下面部
[0031]6膜片
[0032]7受壓空間
[0033]8加壓空間
[0034]9珠子
[0035]10電線
[0036]11(11A~11C)輸出用導(dǎo)銷
[0037]12(12A~12E)調(diào)整用導(dǎo)銷
[0038]14、15 焊接部
[0039]22夾持部件
[0040]22a傾斜部
[0041]22b圓筒部
[0042]22c外周部

【具體實施方式】
[0043]下面，參照附圖來詳細說明用于實施本發(fā)明的形態(tài)。
[0044]圖1A及圖1B表示本發(fā)明的壓力傳感器的第I實施形態(tài)，該壓力傳感器I具有:壓力檢測元件2 ;基座4 ;與基座4相對配置的承受部件5 ；由基座4和承受部件5夾持的膜片6 ；以及進一步夾持(保持)有基座4及承受部件5的夾持部件(保持部件)22，所述基座4及承受部件5夾持有膜片6。在基座4與膜片6之間的受壓空間7內(nèi)，封入有油之類的絕緣性液體(封入液)。
[0045]壓力檢測元件2在受壓空間7內(nèi)部固定于基座4。承受部件5與膜片6之間形成有作為壓力導(dǎo)入空間的加壓空間8，加壓空間8與制冷劑等流入的流入管3的內(nèi)部空間連通。
[0046]基座4例如通過沖壓加工而形成，具有從周緣部(凸緣部)4c的內(nèi)側(cè)向上方鼓出的鼓出部，形成為下部開口的蓋狀。該鼓出部由從周緣部4c的內(nèi)側(cè)立起的側(cè)面部4d及與側(cè)面部4d連續(xù)設(shè)置的上面部4e所形成。在基座4的鼓出部下表面(即上面部4e的下面)，利用焊接等方式固定有壓力檢測元件2。
[0047]承受部件5例如通過沖壓加工而形成，具有從周緣部(凸緣部)5a的內(nèi)側(cè)向下方鼓出的鼓出部，形成為上部開口的盤狀。該鼓出部由從周緣部5a的內(nèi)側(cè)立下的側(cè)面部5b及與側(cè)面部5b連續(xù)設(shè)置的下面部5c所形成。在承受部件5的鼓出部中央(即下面部5c的中央)的開口，利用釬焊方式固定有流入管3。
[0048]膜片6的外周緣部被夾入基座4的周緣部4c與承受部件5的周緣部5a之間，這三個部件4?6在膜片6的外周緣部露出的外周緣部分利用激光焊接等方式同時被焊接(焊接部14)，從而一體化。受壓空間7在從貫通基座4的上面部4e而形成的充填孔(未圖示)注入封入液后，在基座4的上表面通過用珠子9進行點焊等而封住充填孔。
[0049]夾持部件22具有:圓筒部22b，該圓筒部22具有比夾持膜片6狀態(tài)的基座4及承受部件5的外徑稍大的內(nèi)徑；以及傾斜部22a，該傾斜部22a通過外周部22c而與圓筒部22b的上部連續(xù)形成，并設(shè)成向圓筒部22b中心軸方向傾斜，通過對基座4的鼓出部肩部和承受部件5的周緣部5a進行夾持(保持)，從而防止基座4及承受部件5互相分離。傾斜部22a呈圓錐臺的側(cè)面形狀。外周部22c具有相對于夾持部件22的中心軸而垂直的平面。
[0050]當用夾持部件22夾持基座4及承受部件5時，將夾持部件22的圓筒部22從基座4側(cè)安裝在基座4及承受部件5的周緣部4c、5a的外周，在傾斜部22a的內(nèi)表面與基座4的鼓出部的肩部(即側(cè)面部4d的傾斜部分)抵接、卡合的狀態(tài)下，并在夾持部件22的外周部22c、承受部件5的周緣部5a下表面，向使基座4和承受部件5互相受推壓的方向施加負荷的狀態(tài)下，通過激光焊接方式等將圓筒部22b的下部焊接接合于承受部件5的周緣部5a側(cè)面上(焊接部15)。在向使基座4和承受部件5互相受推壓的方向施加負荷的狀態(tài)下通過對夾持部件22進行焊接接合，從而提高對于反復(fù)壓力的耐久性。
[0051]在本實施例中，從基座4側(cè)將夾持部件22安裝于基座4及承受部件5的周緣部4c、5a的外周，并在傾斜部22a的內(nèi)面與基座4的鼓出部肩部抵接、卡合的狀態(tài)下，在外周部22c的內(nèi)壁與基座4的周緣部4c之間形成空隙S。因此，若施加負荷F以對該空隙S進行壓縮，則外周部22c向空隙S側(cè)移動微小距離，傾斜部22a產(chǎn)生彈力并對側(cè)面部4d進行按壓。在該狀態(tài)下，通過焊接接合圓筒部22b和周緣部5a，從而夾持部件22在使基座4的側(cè)面部4d向承受部件5側(cè)施加應(yīng)力的狀態(tài)下被固定。
[0052]另外，由于能用周緣部4c的內(nèi)側(cè)支承基座4，因此，能有效地抑制高壓導(dǎo)入時的基座4的變形，可降低密封件4b部分的過度的應(yīng)力，強化該密封部的破壞防止效果。
[0053]另外，在欲抑制承受部件5變形的場合，也可使該夾持部件22向上下方向倒轉(zhuǎn)來安裝，在該場合，從承受部件5側(cè)使傾斜部22a與承受部件5的鼓出部肩部(側(cè)面部5b的傾斜部分)卡合，在施加負荷的狀態(tài)下將圓筒部22b焊接接合在基座4的周緣部4c側(cè)面上即可。
[0054]壓力檢測元件2是由例如壓電元件及信號處理電路等構(gòu)成的IC芯片。壓電元件是一種強介電體也稱為壓電元件，施加振動和壓力等的力會產(chǎn)生電壓，相反，施加電壓會伸縮。
[0055]壓力傳感器2通過電線10與插通形成于基座4上面部4e的貫通孔4a的輸出用導(dǎo)銷11(11A?11C)及調(diào)整用導(dǎo)銷12(12A?12E)電連接。輸出用導(dǎo)銷11的用途是將與壓力檢測元件2檢測出的壓力對應(yīng)的電壓信號輸出到外部，調(diào)整用導(dǎo)銷12用于制造時的電壓補正用等。在本例中，三根輸出用導(dǎo)銷IlA?IlC及調(diào)整用導(dǎo)銷12A?12E和上述的充填孔以等角度配置在以基座4的中心為圓心的同一圓周上。
[0056]基座4的貫通孔4a在插通輸出用導(dǎo)銷11及調(diào)整用導(dǎo)銷12后，通過密封件4b封住以使封入液不泄漏。輸出用導(dǎo)銷11的上端部與未圖示的基板連接，基板進一步通過未圖示的端子與外部輸出用導(dǎo)線連接。
[0057]具有上述結(jié)構(gòu)的壓力傳感器1，其加壓空間8的壓力隨著從流入管3流入的制冷劑的壓力變化而變化，從而使膜片6變形。受壓空間7內(nèi)部的封入液的壓力隨著膜片6的變形而變化，該壓力變化傳遞給壓力檢測元件2。壓力檢測元件2檢測出的壓力被變換成電壓，由補正電路進行與壓力傳感器I特性對應(yīng)的規(guī)定的電壓補正。補正后的電壓信號通過輸出用導(dǎo)銷11、基板及端子而傳送給外部輸出用導(dǎo)線。
[0058]當將該壓力傳感器I用于檢測使用了 C02等高壓制冷劑的空調(diào)器的制冷劑流路等的壓力時，從流入管3流入的制冷劑的高壓反復(fù)施加在加壓空間8，在使基座4和承受部件5分離的方向反復(fù)作用較大的力，但承受部件5及膜片6在焊接部14被一體化，并且由于是在向使基座4及承受部件5互相受推壓的方向施加負荷的狀態(tài)下對夾持部件22進行焊接接合，由夾持部件22對基座4及承受部件5的各自的周緣部進行夾持，因此，焊接部14無開裂之虞，可有效地防止壓力傳感器I的破損。
[0059]另外，在上述的實施形態(tài)中，雖然將外周部22c形成為相對于夾持部件22的中心軸垂直的平面，向基座4和承受部件5互相受推壓的方向，將負荷F施加在外周部22c和承受部件5的周緣部5a的下面的方式焊接接合夾持部件22，但是，施加負荷F的部位并不限于外周部22c等，也可利用夾持部件22的傾斜部22a外周側(cè)等來壓縮空隙S。在該場合，也可省略設(shè)在圓筒部22b與傾斜部22a的邊界部上的、相對于夾持部件22中心軸垂直的平面部(外周部22c)。
[0060]另外，雖然說明了施加負荷F來壓縮空隙S的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明并不只限于這種結(jié)構(gòu)，也可將負荷F施加成:從傾斜部22a的外側(cè)直接推壓從基座4或承受部件5側(cè)安裝夾持部件22時所抵接的傾斜部22a的內(nèi)面與基座4或承受部件5的抵接部。在該場合，也可省略空隙S。
【權(quán)利要求】
1.一種壓力傳感器，其特征在于，具有: 壓力檢測元件； 基座，該基座的內(nèi)表面固定有所述壓力檢測元件； 承受部件，該承受部件與所述基座相對配置； 膜片，該膜片被所述基座和所述承受部件夾持； 夾持部件，該夾持部件對夾持有所述膜片狀態(tài)的所述基座及所述承受部件進行夾持，以防止兩者互相分離，該夾持部件從所述基座及所述承受部件中的任意一側(cè)安裝，在向使兩者互相受推壓的方向施加負荷的狀態(tài)下被焊接接合在所述基座及所述承受部件的另一側(cè)上；以及 液體，該液體封入在所述基座與所述膜片之間的空間， 所述承受部件與所述膜片之間空間內(nèi)的壓力，通過所述膜片及所述液體傳遞至所述壓力檢測元件。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，施加所述負荷以對形成于所述夾持部件與所述基座或所述承受部件一方之間的空隙進行壓縮。
3.如權(quán)利要求1或2所述的壓力傳感器，其特征在于，所述夾持部件的外周部具有相對于該夾持部件的中心軸垂直的平面。
【文檔編號】G01L7/18GK104075838SQ201310724382
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】高月修, 青山倫久, 向井元桐, 住吉雄一朗 申請人:株式會社不二工機