DE19961776A1 - Drucksensoreinrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Drucksensoreinrichtung, die eine hohe Zuverlässigkeit und eine hervorragende Herstellbarkeit hat, die für beide Arten von Sensorelementen verwendet werden kann, die den Druck auf der Vorderseite oder der rückwärtigen Seite aufnehmen, kann in der Größe reduziert werden, wobei die charakteristischen Eigenschaften verifiziert werden können, bevor ein Sensormodul in das Gehäuse gesetzt wird, und wobei die Notwendigkeit zur Änderung der internen Struktur des Gehäuses eliminiert wird, wenn die externe Form des Gehäuses oder die Form eines Verbindungsstücks verändert wird. DOLLAR A Ein Wandbereich, der vorsteht, um ein Sensorelement zu umfassen, ist auf der Oberfläche eines Sensormoduls gebildet, ein Nutbereich ist in einem oberen Gehäuse oder einem unteren Gehäuse in einer Position gebildet, die dem Wandbereich entspricht, und ein Ende des Wandbereichs ist mit diesem Nutbereich durch ein Klebemittel zusammengefügt, um einen geschlossenen Raum zur Unterbringung des Sensorelements zu bilden.

Description

Hintergrund der Erfindung [Gebiet der Erfindung]

Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Drucksensoreinrichtung und, insbesondere, auf die Befestigungsstruktur eines Sensormoduls, das ein Sensorelement hat, an einem Gehäuse.

[Beschreibung des Stands der Technik]

Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung des Stands der Technik, die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 9-43076 beschrieben ist.

In Fig. 18 ist ein druckempfindliches Element 2 in einem Harzgehäuse 1 platziert, und ein Druckmedium ist in die rückwärtige Seite des wärmeempfindlichen Elements 2 von dem Meßdruckeinführungsrohr 3 des Gehäuses 1 eingeführt. Das Gehäuse ist mit einer Verbindungseinheit integriert und gegossen, indem ein Anschluß 4 darin eingeführt wird. Der Anschluß 4 und das druckempfindliche Element 2 sind miteinander durch einen Draht 5 elektrisch verbunden.

Zusammenfassung der Erfindung

Da die Halbleiterdrucksensoreinrichtung gemäß dem Stand der Technik wie oben beschrieben aufgebaut ist, und das druckempfindliche Element 2 in dem Gehäuse befestigt ist, das ein äußerer Bestandteil ist, ist es schwierig, den Druck zu messen und die charakteristischen Eigenschaften dieser Drucksensoreinrichtung können nicht justiert werden, bevor das druckempfindliche Element 2 in das Gehäuse platziert ist und verkabelt ist. Da das Druckelement 2 in einen ausgesparten Bereich des Gehäuses 2 gesetzt wird und mit dem Anschluß 4 durch den Draht 5 verbunden wird, nimmt nur die rückwärtige Seite des druckempfindlichen Elements 2 den Druck auf, was es unmöglich macht, das Gehäuse für ein druckempfindliches Element zu verwenden, das einen Druck auf der Vorderseite aufnimmt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gemacht wurde, um das obige Problem zu lösen, eine Drucksensoreinrichtung zu erhalten, die eine hohe Zuverlässigkeit und eine hervorragende Herstellbarkeit hat, die für beide Arten von Sensorelementen verwendet werden kann, die Druck auf der Vorder- und der Rückseite aufnehmen, in der Größe reduziert sein und deren charakteristische Eigenschaften geprüft werden können, bevor ein Sensormodul in das Gehäuse eingesetzt wird, und die die Notwendigkeit eliminiert, die interne Struktur des Gehäuses zu ändern, wenn die äußere Form des Gehäuses oder die Form eines Verbindungsstücks geändert wird.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der ein Wandbereich, der ein Sensorelement umfaßt, auf der Oberfläche eines Sensormoduls gebildet ist, ein Nutbereich in einem oberen Gehäuse oder einem unteren Gehäuse in einer Position gebildet ist, die dem Wandbereich entspricht, und ein Ende des Wandbereichs mit diesem Nutbereich durch ein Klebmittel verbunden wird, um einen geschlossenen Raum zu bilden, um das Sensorelement aufzubewahren.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der der Wandbereich auf der Oberfläche einer Seite gebildet ist, die einem der beiden Gehäuse, des unteren Gehäuses und des oberen Gehäuses, des Sensormoduls gegenüberliegt.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der der Wandbereich auf der oberen und unteren Oberfläche gebildet ist, gegenüberliegend dem unteren Gehäuse und dem oberen Gehäuse des Sensormoduls, und ein Nutbereich in sowohl dem oberen Gehäuse als auch dem unteren Gehäuse gebildet ist.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der ein Wandbereich zum Umfassen anderer elektronischer Teile, wie einer Signalverarbeitungseinheit, auf der Oberfläche des Sensormoduls gebildet ist, und eine Endoberfläche des Wandbereichs die Oberfläche des oberen Gehäuses oder des unteren Gehäuses berührt, um einen geschlossenen Raum zu bilden, um die elektronischen Teile aufzubewahren.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der die Länge des Wandbereichs, der die elektronischen Teile umfaßt, verlängert ist, ein Nutbereich in dem oberen Gehäuse oder in dem unteren Gehäuse in einer Position gebildet ist, die diesem Wandbereich entspricht, und der Wandbereich durch ein Klebmittel mit dem Nutbereich verbunden wird.

Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der ein geschlossener Raum zur Aufbewahrung der elektronischen Teile und ein geschlossener Raum zur Aufbewahrung des Sensorelements sich auf gegenüberliegenden Seiten des Sensormoduls befinden.

Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der ein geschlossener Raum zur Aufbewahrung der elektronischen Teile und ein geschlossener Raum zur Aufbewahrung des Sensorelements sich auf gegenüberliegenden Seiten des Sensormoduls in Positionen befinden, die einander entsprechen.

Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der das Sensormodul aus einem synthetischen Harz gebildet ist und Leitungsrahmen zum Leiten des Signals des Sensorelements zur Außenseite in das Sensormodul auf solch eine Weise integriert sind, daß sie sich durch den Wandbereich erstrecken.

Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der ein Durchgangsloch zur Verbindung eines Drucklochs mit einem geschlossenen Raum zur Aufbewahrung des Sensorelements in dem Sensormodul gebildet ist, wenn das Sensorelement und ein Wandbereich, der dieses umfaßt, auf der oberen Gehäuseseite des Sensormoduls vorgesehen sind und das Druckloch zum Einführen eines Druckmediums in dem unteren Gehäuse gebildet ist.

Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der das Sensorelement auf der oberen Oberfläche des Sensormoduls platziert ist durch einen Sockel und ein Einführungsbereich in dem Sockel in einer Position gebildet ist, die dem Durchgangsloch entspricht.

Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der das Sensorelement auf der oberen Oberfläche des Sensormoduls durch einen Sockel platziert ist, und der Sockel auf eine Position verschoben ist, die nicht dem Durchgangsloch entspricht.

Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der ein Differentialdruckdurchgangsloch in dem Sensormodul in einer Position gebildet ist, die nicht dem Sockel entspricht, und die mit einem Differentialdruckeinführungsloch zum Einführen eines Druckmediums von der Außenseite so verbunden ist, daß ein Mediumsdruck von dem Differentialdruckeinführungsloch und ein Mediumsdruck von dem Druckloch durch die obere und untere Oberfläche des Sensorelements, das durch den Sockel gehalten wird, aufgenommen werden.

Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der ein Filter zur Reinigung im Einlaß oder Auslaß des Differentialdruckdurchgangslochs installiert ist.

Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der distale Endbereiche einer Vielzahl von Leitungsrahmen von anderen Bereichen getrennt sind, die externe Verbindungsbereiche bilden, und die Leitungsrahmen selektiv mit den externen Verbindungsbereichen verbunden werden können.

Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drucksensoreinrichtung vorgesehen, in der ein gebogener Bereich in einem mittleren Bereich jedes der Leitungsrahmen gebildet ist.

Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden von der folgenden Beschreibung deutlicher, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der beigefügten Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines Sensormoduls entsprechend Ausführungsform 1;

Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Drucksensoreinrichtung gemäß Ausführungsform 1;

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf Fig. 2 gemäß Ausführungsform 1;

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht eines Sensormoduls gemäß Ausführungsform 2;

Fig. 7 ist eine Draufsicht auf Fig. 6 gemäß Ausführungsform 2;

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht eines Sensormoduls gemäß Ausführungsform 3;

Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht eines Sensormoduls gemäß Ausführungsform 5;

Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleiterdrucksensors gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht eines Sensormoduls gemäß Ausführungsform 6;

Fig. 14 ist eine Draufsicht auf ein Sensormodul gemäß Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 15 ist ein Diagramm zur Erklärung von Ausführungsform 7;

Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung gemäß Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 17 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung des Stands der Technik.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Ausführungsform 1

Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird untenstehend beschrieben. Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 bezeichnet Referenzziffer 6 ein unteres Gehäuse, das einen Nippel 7 hat, ein Druckmedium aufnehmendes Loch 8 und einen Nutbereich 10a zur Fixierung eines Sensormoduls 9 und eines Klebstoff-Films zur Aufrechterhaltung der Luftdichtheit.

Das heißt, dieses untere Gehäuse 6 hat den Nippel 7, der das Druckloch 8 für ein Druckmedium durch einen Trichterbereich 6b in der Mitte eines rechteckigen Plattenbereichs 6a hat, der eine bestimmte Dicke hat, und nach unten vorsteht. Ein Nutbereich 10b ist an dem Umfang der oberen Oberfläche des Plattenbereichs 6a gebildet und der ringförmige Nutbereich 10a, der einen kleineren Durchmesser hat als derjenige des Nutbereichs 10b, ist gebildet, um einen oberen Bereich des Trichterbereichs 6b zu umfassen.

Mit 11 bezeichnet ist ein oberes Gehäuse, das einen Anschluß 12 hat, der darin eingefügt ist und einen Verbindungsanschlußbereich 11b. Das obere Gehäuse 11 ist insgesamt wie eine Platte geformt und umfaßt einen Gehäusebereich 11a zum Bedecken des unteren Gehäuses 6 und des Verbindungsanschlußbereichs 11b, von dem ein Ende des Anschlusses 12 vorsteht. Der Gehäusebereich 11a hat einen ausgesparten Bereich 11c zum Aufbewahren des Sensormoduls 9 auf der unteren Oberfläche und einen vorspringenden Bereich 11d, der mit dem Nutbereich 10b des unteren Gehäuses 6 an dem Umfang der unteren Oberfläche des ausgesparten Bereichs 11c zusammengefügt werden kann. Ein Verbindungsrahmen 11e ist unter dem Verbindungsanschlußbereich 11b vorgesehen, und dieser Verbindungsrahmen 11e und der Verbindungsanschlußbereich 11b bilden einen ausgesparten Bereich 11f, der in Richtung auf eine Seite gerichtet ist und das Ende des Anschlusses 12, das sich von den Sensormodul 9 erstreckt, steht in diesem ausgesparten Bereich 11f zwischen dem Verbindungsanschlußbereich 11b und dem Verbindungsrahmen 11e vor. Wenn ein nicht gezeigtes Verbindungsstück in diesem ausgesparten Bereich 11f eingefügt wird, kann das Verbindungsstück elektrisch mit dem Anschluß 12 verbunden werden.

Fig. 2 und 3 sind Querschnittsansichten eines Sensormoduls 9. Ein Sensorelement 13, das aus einem Halbleiter gefertigt ist, zum Erfassen eines Drucks, ist in einem ausgesparten Bereich 14a platziert, der auf der unteren Oberfläche einer Modulbasis 14 gebildet ist und mit Leitungsrahmen 17 durch Leitungsdrähte 16 verbunden ist. Eine Signalverarbeitungseinheit 18 ist ebenfalls in einem ausgesparten Bereich 14b platziert, der auf der unteren Oberfläche der Modulbasis 14 gebildet ist, um ein elektrisches Signal von dem Sensorelement 13 zu verstärken.

Ein Wandbereich 15a ist gebildet, um einen Bereich zu umfassen, in dem das Sensorelement 13 angeordnet ist und mit dem Nutbereich 10a des unteren Gehäuses 6 zusammengefügt wird. Ein Klebemittel 19a wird auf der Innenseite des Nutbereichs 10a beschichtet, um die Luftdichtheit eines druckempfindlichen Raumbereichs 20 sicherzustellen.

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf das Sensormodul 9. Das Sensorelement 13 und die Signalverarbeitungseinheit 18 sind miteinander durch die Leitungsdrähte 16 durch den Leitungsrahmen verbunden. In Fig. 2 ist der ausgesparte Bereich 14a in einer Position gebildet, die dem Druckmediumsdruckloch 8 entspricht, der ausgesparte Bereich 14b ist in einer Position gebildet, die der oberen Oberfläche 6c des Plattenbereichs 6a entspricht, und das Sensorelement 13 ist in dem ausgesparten Bereich 14a aufbewahrt, um in Richtung auf das Druckmediumsdruckloch 8 gerichtet zu sein. Der Wandbereich 15a steht auf solch eine Weise vor, daß er das Sensorelement 13 umfaßt und ist mit dem Nutbereich 10a zusammengefügt. Der druckempfindliche Raumbereich 20 ist gebildet, indem der Wandbereich 15a mit dem Nutbereich 10a durch das Klebemittel 19 zusammengefügt wird, so daß er in den Nutbereich 10a integriert ist. Die Leitungsrahmen 17, die aus einem leitenden Material gefertigt sind, zur Verbindung des Sensorelements 13, der Signalverarbeitungseinheit 18 und des externen Anschlusses 12 sind mit der unteren Oberfläche der Basis 14 des Sensorelements 13 integriert. In diesem Fall, da die Basis 14 spritzgußgegossen aus einem synthetischen Harz ist, wobei die Leitungsrahmen 17 darin integriert sind, ist die Luftdichtheit des druckempfindlichen Raumbereichs 20 ohne Fehler sichergestellt, selbst wenn sich die Leitungsrahmen 17 durch den Wandbereich 15a erstrecken.

Ein Wandbereich 15m, der unter dem Wandbereich 15a ist, steht auf der Seite des ausgesparten Bereichs 14b des Sensormoduls 9 vor, und ein unteres Ende des Wandbereichs 15m berührt die obere Oberfläche 6c, um einen Raum luftdicht zu halten (geschlossener Raum zur Aufbewahrung der Signalverarbeitungseinheit), um die Signalverarbeitungseinheit 18.

Da das Sensorelement 13 und die Signalverarbeitungseinheit 18 alle auf der Basis 14 in dieser Ausführungsform befestigt sind, ist die Druckmessung und die Kontrolle der charakteristischen Eigenschaften mit diesem Sensormodul 9 möglich. Da das Sensorelement 13 und die Signalverarbeitungseinheit 18 voneinander durch den Wandbereich 15a der Basis 14 getrennt sind und ein Druckmedium nur auf das Sensorelement 13 aufgebracht wird, tritt das Druckmedium nicht in die Signalverarbeitungseinheit 18 ein. Daher wird die Signalverarbeitungseinheit 18 nicht durch das Druckmedium gestört.

Ausführungsform 2

Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung wird als nächstes beschrieben. Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung gemäß dieser Ausführungsform 2. Die gleichen oder entsprechende Elemente, wie diejenigen aus Fig. 1 bis 4, sind mit den gleichen Referenzziffern bezeichnet. Diese Ausführungsform 2 unterscheidet sich von Ausführungsform 1, die in Fig. 1 gezeigt ist, darin, daß der Wandbereich 15m, der in dem Sensormodul 9 gebildet ist, die gleiche Höhe hat wie der Wandbereich 15a, ein Nutbereich 10d am Umfang der oberen Oberfläche 6c entsprechend der Signalverarbeitungseinheit 18 des unteren Gehäuses 6 gebildet ist, und der Wandbereich 15m mit dem Nutbereich 10d durch ein Klebemittel 19b zusammengefügt ist, um einen Raum zur Aufbewahrung der Signalverarbeitungseinheit 18 luftdicht zu halten.

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht des Sensormoduls 9 und zeigt, daß der Wandbereich 15m der Basis 14 um die Signalverarbeitungseinheit 18 gebildet ist.

Fig. 7 ist eine Draufsicht auf das Sensormodul 9.

Anders als bei Ausführungsform 1 ist der Wandbereich 15m hoch gestaltet und mit dem Nutbereich 10d durch das Klebemittel 12b zusammengefügt, so daß ein Wandbereich im wesentlichen um das gesamte Sensormodul 9 gebildet ist, ein Wandbereich zwischen dem Sensorelement 13 und der Signalverarbeitungseinheit 18 gebildet ist und die Basis 14 an das untere Gehäuse 6 gebunden ist, um die gebundene Fläche des Sensormoduls 9 zu erhöhen, wodurch die Befestigungszuverlässigkeit verbessert wird. Da der Raum zur Aufbewahrung der Signalverarbeitungseinheit 18 luftdicht gehalten wird, so daß die Signalverarbeitungseinheit 18 in diesem Raum installiert wird, wird die Zuverlässigkeit der Signalverarbeitungseinheit 18 im Hinblick auf eine Beeinträchtigung von außen verbessert.

Ausführungsform 3

Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung wird untenstehend beschrieben. Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung. Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht des Sensormoduls 9.

Ein Wandbereich 15b ist auch auf der rückwärtigen Oberfläche (obere Oberfläche) der Basis 14 des Sensormoduls 9, das aus einem Halbleiter gebildet ist, auf der Sensorelement 13 Seite gebildet, und ein Nutbereich 10e ist auf der unteren Oberfläche des oberen Gehäuses 11 gebildet. Ein Klebemittel 19c ist auf diesem Nutbereich 10e beschichtet, um das Sensormodul 9 auf dem oberen Gehäuse 11 zu fixieren. Das heißt, der Wandbereich 15b, der dem Wandbereich 15a auf der unteren Oberfläche entspricht, steht nach oben von der oberen Oberfläche der Basis 14 des Sensormoduls 9 vor und ist mit dem Nutbereich 10e, der in einer Position gebildet ist, die dem Wandbereich 15b entspricht, durch das Klebemittel 19c zusammengefügt, um mit dem Nutbereich 10e integriert zu sein.

Da das Sensormodul 9 an das obere Gehäuse 6 und das untere Gehäuse 11 mit den Klebemitteln gebunden ist und mit diesen Gehäusen integriert ist, kann das Sensormodul fest fixiert werden.

Wenn die Wandbereiche des Sensorelements 13 in Längsrichtung symmetrisch gestaltet sind, wie in Fig. 9 gezeigt, können Sensorelemente 13 und 13', die Drücke auf der Vorderseite und der rückwärtigen Seite aufnehmen, ausgewählt werden und verwendet werden. Zum Beispiel in dem Fall des Sensorelements 13, das den Druck auf der Vorderseite aufnimmt, wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, ist das Sensorelement 13 auf der Basis 14 platziert. In dem Fall, in dem das Sensorelement 13' den Druck auf der rückwärtigen Seite aufnimmt, ist das Sensorelement 13' umgekehrt platziert. Der Sensorelement- Befestigungsbereich der Basis 14 hat ein Durchgangsloch 22 und ein Druckmedium erreicht die rückwärtige Oberfläche des Sensorelements 13' durch dieses Durchgangsloch 22. In dem Fall des Sensorelements 13, das den Druck auf der Vorderseite aufnimmt, wird das Durchgangsloch 22 durch den Sockel des Sensorelements 13 geschlossen. Die Basis 13 des Sensormoduls 9 kann verwendet werden für die obigen beiden Arten von Sensorelementen.

Ausführungsform 4

Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung wird untenstehend beschrieben.

In Fig. 8, die im Zusammenhang mit Ausführungsform 3 erklärt ist, kann die Signalverarbeitungseinheit 18 in dem luftdichten Raum (geschlossener Raum) zwischen der Basis 14 und dem oberen Gehäuse 11 untergebracht werden, umfaßt durch den Wandbereich 15b. Entsprechend dieser Ausführungsform sind das Sensorelement 13 und die Signalverarbeitungseinheit 18 in Positionen angeordnet, die einander in einer vertikalen Richtung entsprechen, wodurch es ermöglicht wird, einen zusätzlichen Raum zur Unterbringung der Signalverarbeitungseinheit 18 zu eliminieren und die Fläche des Sensormoduls 9 zu reduzieren. Der luftdichte Raum 21 und ein luftdichter Raum zur Unterbringung des Sensormoduls müssen nicht in Positionen angeordnet werden, die einander entsprechen.

Ausführungsform 5

Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung und Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht des Sensormoduls 9 und dessen Umgebung.

In dieser Ausführungsform 5 ist das Sensorelement 13 auf einem ringförmigen Sensorsockel 13 auf einer Seite gegenüber dem Druckloch 8 der Basis 14 platziert, ein Durchgangsloch 22 ist in der Basis 14 gebildet, der Sensorsockel 23 ist auf solch eine Weise installiert, daß ein Druckeinführungsdurchgang 23a, der in dem Sensorsockel 23 des Sensorelements 13 gebildet ist, sich über dem Durchgangsloch 22 befindet, und das Sensorelement 13 ist auf dem Sensorsockel 23 untergebracht. Das Druckmedium wird zur rückwärtigen Oberfläche des Sensorelements 13 von dem Druckloch 8 durch das Durchgangsloch 22 der Basis 14 und den Einführungsbereich 23a des Sensorsockels 23 eingeführt. In diesem Fall ist ein Wandbereich 15y auf einem Endbereich der Basis 14 gebildet und die Signalverarbeitungseinheit 18 ist in einem ausgesparten Bereich 14b untergebracht und fixiert, der in einem Bereich gebildet ist, der durch diesen Wandbereich 15y der Basis 14 umfaßt wird.

Ausführungsform 6

Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung und Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht des Sensormoduls 9. In dieser Ausführungsform ist das Sensormodul 9 so aufgebaut, daß das Durchgangsloch 22 des Sensormoduls 9, das in Fig. 10 von Ausführungsform 5 gezeigt ist, in einem Eckbereich des luftdichten Raums 21 gebildet ist, der durch den Wandbereich 15b umfaßt wird, und das Sensorelement 13 ist getrennt von dem Durchgangsloch 22 platziert.

Das Sensorelement 13 ist in einer willkürlichen Position untergebracht, in der es das Durchgangsloch 22 nicht bedeckt. Das Druckmedium erreicht die vordere Oberfläche des Sensorelements 13 von dem Durchgangsloch 22 der Basis 14 durch den luftdichten Raum 21 zwischen der Basis 14 und dem oberen Gehäuse 11.

Beide Arten von Sensorelementen, die den Druck auf der Vorderseite oder der Rückseite aufnehmen, können auf der gleichen Basis 14 installiert werden. Somit kann sowohl ein Sensorelement zur Aufnahme des Drucks auf der rückwärtigen Seite, das widerstandsfähig gegenüber Beeinträchtigungen ist, als auch ein Sensorelement zum Aufnehmen des Drucks auf der Vorderseite, das einfach im Aufbau und preisgünstig ist, gemäß dem Anwendungszweck verwendet werden.

Ausführungsform 7

Fig. 14 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Sensormoduls gemäß Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung.

Dies ist weitgehend die gleiche Struktur wie diejenige der Ausführungsform 3, die in Fig. 8 gezeigt ist. Ausführungsform 7 unterscheidet sich von Ausführungsform 3 nur darin, daß die Signale der linken und rechten Leitungsrahmen invertiert werden, wenn ein Sensorelement 13m auf der Druckloch 8 Seite der Basis 14 platziert wird und wenn ein Sensorelement 13n auf einer Seite gegenüber dem Druckloch 8 der Basis installiert wird, wie in Fig. 15 gezeigt, bevor die Basis 14 an das untere Gehäuse 6 gebunden wird.

Das heißt, angenommen daß die Anschlußflächen 17a', 17b' und 17c' mit entsprechenden Leitungsrahmen 17a, 17b und 17c verbunden sind, wenn das Sensorelement 13m das nach unten gerichtet ist, wie in Fig. 15 gezeigt, installiert ist, wird das Positionsverhältnis zwischen den Anschlußstücken 17a' und 17c' umgekehrt, um das Sensorelement 13n, das nach oben gerichtet ist, zu installieren. Daher entsprechen die Leitungsrahmen 17a und 17c nicht den Anschlußstücken 17a' und 17c', wodurch ein Arbeitsaufwand und Zeit erforderlich werden, um die Verbindungen der äußeren Schaltkreise, die durch die Anschlußstücke verbunden sind, zu ändern.

Entsprechend sind in dieser Ausführungsform distale Endbereiche der Leitungsrahmen 17a und 17c, die sich nach außen erstrecken, von anderen Bereichen getrennt, um äußere Anschlußbereiche 17m und 17n jeweils zu bilden, der Leitungsrahmen 17a ist mit einem der externen Anschlußbereiche 17m und 17n durch einen Verbindungsdraht 24a oder einen Verbindungsdraht 24b verbunden, und der Leitungsrahmen 17c ist mit einem der äußeren Verbindungsbereiche 17m und 17n durch den Verbindungsdraht 24a oder den Verbindungsdraht 24b verbunden, um den Fall abzudecken, in dem das obige Positionsverhältnis umgekehrt ist.

In diesem Fall können zwei Verbindungsdrähte 24a und zwei Verbindungsdrähte 24b auf dem Muster, das in Fig. 14 gezeigt ist, angeordnet werden und nicht benötigte Verbindungsdrähte können abgeschnitten werden, abhängig davon, welches der Sensorelemente 13m und 13n verwendet wird. Entsprechend dieser Ausführungsform kann das Signal des Leitungsrahmens 17a von einem von beiden der externen Verbindungsbereiche 17n und 17m geführt werden und das Signal des Leitungsrahmens 17b kann von einem der beiden externen Verbindungsbereiche 17n und 17m (Verbindungsbereich unterschiedlich von dem obigen) geleitet werden. Daher werden die externen Verbindungsbereiche 17n und 17m abhängig davon gewählt, welches Sensorelement 13m oder 13n verwendet wird.

Ausführungsform 8

In dieser Ausführungsform 8, wie in Fig. 1 gezeigt, hat jeder der Leitungsrahmen 17 einen V-förmigen gebogenen Bereich 25, der extern an dem Sensormodul 9 in einer mittleren Position ist und der gebogene Bereich 25 ist an den Anschluß 12 geschweißt. Gemäß dieser Ausführungsform 8, selbst wenn eine Zugkraft oder eine Schrumpfkraft auf den Leitungsrahmen 17 von der Anschluß 12 Seite aufgrund von Umgebungstemperatur zur Zeit der Verwendung aufgebracht wird, kann die Zugkraft oder die Schrumpfkraft absorbiert werden durch die Deformation des gebogenen Bereichs 25. Daher wird die Spannung, die durch die Zugkraft oder Schrumpfkraft erzeugt wird, nicht auf das Innere des Anschlusses 12 des Leitungsrahmens 17 aufgebracht, wodurch es ermöglicht wird, zu verhindern, daß sich der Leitungsrahmen 17 von der Basis 14 trennt.

Ausführungsform 9

Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung wird untenstehend beschrieben unter Bezug auf Fig. 16. Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensoreinrichtung gemäß Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung. Die gleichen oder entsprechende Elemente wie diejenigen der Fig. 10 sind mit den gleichen Referenzziffern bezeichnet. In diesem Fall ist das Sensorelement 13 auf einer Seite gegenüber dem Druckloch 8 der Basis 14 unter Verwendung des Sensorsockels 23 installiert, und ein ringförmiger Druckeinführungsdurchgang 23a ist in dem Sensorsockel 23 gebildet und befindet sich über dem Durchgangsloch 22 der Basis 14. Das Druckmedium wird an die rückwärtige Oberfläche des Sensorelements 13 von dem Druckloch 8 des Nippels 7 durch das Durchgangsloch 22 und den Druckeinführungsdurchgang 23a eingeführt.

Ein Nippel 26a, der ein Differentialdruckeinführungsloch 26 hat, ist mit dem unteren Gehäuse 6 verbunden, Druck, der in das Differentialdruckeinführungsloch 26 zugeführt wird, wird in einen differentialdruck-sensitiven Raum 28 durch das Differentialdruckeinführungsloch 27 der Basis 14 eingeführt. Der Druck wird auf die vordere Oberfläche des Sensorelements 13 aufgebracht.

Daher wird Druck von dem Druckloch 8 und Druck von dem Differentialdruckeinführungsloch 26 zu dem Sensorelement 13 von unten und von oben jeweils zugeführt, und das Sensorelement 13 erfaßt eine Differenz zwischen dem Druck von oben und dem Druck von unten.

Indem das Differentialdruckdurchgangsloch 27 und das Sensorelement 13, das Druck auf der rückwärtigen Seite aufnimmt, in dem Sensormodul 9 verwendet wird, kann ein einfach aufgebauter Differentialsensor konstruiert werden.

Ausführungsform 10

Fig. 17 zeigt die Struktur, in der ein wasserabstoßender Filter 29 über dem Differentialdruckdurchgangsloch 27 der Basis (an dem Auslaß des Differentialdruckdurchgangslochs 27) in Fig. 16 von Ausführungsform 9 installiert ist. Der Filter, der auf dem unteren Gehäuse installiert ist, ist in der Nähe des Sensorelements 13 installiert, um die Kapazität eines differentialdruck-empfindlichen Raums 28 zu verhindern und die Antwortfähigkeit auf Druck zu verbessern. Zusätzlich nimmt die Menge von Luft, die durch den Filter 29 durchgeführt wird, ab, und die Wahrscheinlichkeit des Verstopfens, verursacht durch das Haften von Fremdkörpern, wird reduziert durch einen Abfall in der Haftung von Feinspänen.

Ausführungsform 11

In dieser Ausführungsform ist ein nicht gezeigter wasserabstoßender Filter in der Nähe der Basis 14 auf der Druckeinführungsdurchgangs 30 Seite des Differentialdruckdurchgangslochs 27 (an dem Einlaß des Differentialdruckdurchgangslochs 27) in Fig. 16 installiert. Die Wirkung des Filters zum Entfernen von Fremdkörpern ist die gleiche wie in Ausführungsform 10. Dieser wasserabstoßende Filter ist auf der Seite des unteren Gehäuses 6 untergebracht, wodurch der Schritt des Unterbringens eines Filters auf dem engen Sensorelement vermieden wird und die Herstellbarkeit verbessert wird.

Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Wandbereich, der vorsteht, um das Sensorelement zu umfassen, auf der Oberfläche des Sensormoduls gebildet, ein Nutbereich ist in dem oberen Gehäuse oder dem unteren Gehäuse gebildet, und ein Ende des Wandbereichs ist mit diesem Nutbereich durch ein Klebmittel zusammengefügt, um einen geschlossenen Raum zum Unterbringen des Sensorelements zu bilden. Die Validierung der charakteristischen Eigenschaften kann mit dem Sensormodul geschehen. Selbst wenn die äußere Form des Gehäuses oder die Form des Anschlußstücks geändert wird, muß das Innere des Gehäuses nicht geändert werden und eine Drucksensoreinrichtung, die eine hohe Zuverlässigkeit und eine hervorragende Herstellbarkeit hat, kann erhalten werden.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Sensormodul in dem Gehäuse ohne Fehler fixiert werden, da ein Wandbereich auf der Oberfläche einer Seite gegenüber entweder dem unteren Gehäuse oder dem oberen Gehäuse des Sensormoduls gebildet ist.

Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Wandbereich auf sowohl der oberen als auch der unteren Oberfläche gegenüber sowohl dem unteren Gehäuse als auch dem oberen Gehäuse des Sensormoduls gebildet und ein Nutbereich ist in sowohl dem oberen Gehäuse als auch dem unteren Gehäuse gebildet, wodurch das Sensormodul in dem oberen Gehäuse und dem unteren Gehäuse ohne Fehler fixiert werden kann.

Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, da ein Wandbereich, der elektronische Teile umfaßt, wie eine Signalverarbeitungseinheit, auf der Oberfläche des Sensormoduls gebildet ist, und eine Endoberfläche des Wandbereichs mit der Oberfläche des oberen Gehäuses und des unteren Gehäuses in Berührung kommt, um einen geschlossenen Raum zur Unterbringung von elektronischen Teilen zu bilden, können die elektronischen Teile leicht gesetzt werden.

Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, da die Länge des Wandbereichs, der die elektronischen Teile umfaßt, verlängert ist, und ein Nutbereich in dem oberen Gehäuse oder dem unteren Gehäuse in einer Position entsprechend dem Wandbereich gebildet ist und mit dem Wandbereich durch ein Klebemittel zusammengefügt ist, können die elektronischen Teile ohne Fehler gesetzt werden.

Gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Gesamtgröße des Sensormoduls reduziert werden, da ein geschlossener Raum zur Unterbringung elektronischer Teile und ein geschlossener Raum zur Unterbringung des Sensorelements sich auf gegenüberliegenden Seiten des Sensormoduls befinden.

Gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Gesamtgröße des Sensormoduls weiter reduziert werden, da ein geschlossener Raum zur Unterbringung elektronischer Teile und ein geschlossener Raum zur Unterbringung des Sensorelements auf gegenüberliegenden Seiten des Sensormoduls in einander entsprechenden Positionen gebildet sind.

Gemäß dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung strömt keine Luft ungewollt von den Leitungsbereichen des Leitungsrahmen aus, wodurch es möglich wird, die Zuverlässigkeit zu verbessern, da das Sensormodul aus synthetischem Harz gefertigt ist und Leitungsrahmen zum Leiten des Signals des Sensorelements zur Außenseite mit dem Sensormodul auf solch eine Weise integriert sind, daß sie sich durch den Wandbereich erstrecken.

Gemäß dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wenn das Sensorelement und der Wandbereich, der dieses umfaßt, auf der oberen Gehäuseseite des Sensormoduls vorgesehen sind, und ein Druckloch zur Einführung eines Druckmediums auf dem unteren Gehäuse des Sensormoduls vorgesehen ist, können beide Arten von Sensorelementen, die Druck auf der Vorderseite oder der Rückseite aufnehmen, gesetzt werden, da ein Durchgangsloch, das das Druckloch mit dem geschlossenen Raum zur Unterbringung des Sensorelements verbindet, in dem Sensormodul gebildet ist.

Gemäß dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung können beide Arten von Sensorelementen, die Druck auf der Vorderseite oder der Rückseite aufnehmen, gesetzt werden, da das Sensorelement auf der oberen Oberfläche des Sensormoduls durch den Sockel platziert wird und ein Einführungsbereich in dem Sockel in einer Position entsprechend dem Durchgangsloch gebildet wird.

Gemäß dem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung können beide Arten von Sensorelementen, die Druck auf der Vorderseite und der rückwärtigen Seite aufnehmen, gesetzt werden, da das Sensorelement auf der Oberfläche des Sensormoduls durch den Sockel gesetzt wird und der Sockel in eine Position geschoben ist, die nicht dem Druckloch entspricht.

Gemäß dem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung, da ein Differentialdruckdurchgangsloch in dem Sensormodul in einer Position gebildet ist, die nicht dem Sockel entspricht, und ein Differentialdruckeinführungsloch zum Einführen eines Druckmediums von der Außenseite mit dem Differentialdruckdurchgangsloch verbunden ist, um einen Mediumsdruck von dem Differentialdruckeinführungsloch und einem Mediumsdruck von dem Druckloch auf der oberen und unteren Oberfläche des Sensorelements, gehalten durch den Sockel, aufzunehmen, können zwei Mediumdrücke erfaßt werden.

Gemäß dem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, da ein Filter zur Reinigung des Mediums am Auslaß oder Einlaß des Differentialdruckdurchgangslochs installiert ist, ist es möglich, zu verhindern, daß das Sensorelement durch Verunreinigungen, die in dem Medium enthalten sind, beeinträchtigt wird.

Gemäß dem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Sensorelement verwendet werden, unabhängig davon, ob es normal oder invertiert ist, da distale Endbereiche einer Vielzahl von Leitungsrahmen von anderen Bereichen getrennt sind, so daß sie externe Verbindungsbereiche bilden, und die Leitungsrahmen selektiv mit den externen Verbindungsbereichen verbunden werden können.

Gemäß dem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Spannung, die auf den Leitungsrahmen von außen aufgebracht wird, reduziert werden, da ein gebogener Bereich in einem Zwischenbereich von jedem der Leitungsrahmen gebildet ist.

Claims (15)

1. Drucksensoreinrichtung, umfassend:
ein Sensormodul (9), das ein Drucksensorelement (13) hat, das auf der vorderen Oberfläche befestigt ist;
ein oberes Gehäuse (11) und ein unteres Gehäuse (6) zum Halten des Sensormoduls (9) von oben und unten; und
ein Druckloch (8) zum Einführen eines Druckmediums in das Sensorelement (13), wobei
ein Wandbereich (15a, 15b), der nach vorne vorspringt, zum Umfassen des Sensorelements (13) auf der Oberfläche des Sensormoduls (9) gebildet ist, ein Nutbereich (10a, 10e) in dem oberen Gehäuse (11) oder dem unteren Gehäuse (6) in einer Position entsprechend dem Wandbereich (15a, 15b) gebildet ist, und ein Ende des Wandbereichs (15a, 15b) mit diesem Nutbereich (10a, 10e) durch ein Klebemittel (19a, 19c) zusammengefügt ist, so daß ein geschlossener Raum (20) zur Unterbringung des Sensorelements (13) gebildet wird.

2. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wandbereich (15a, 15b) auf der Oberfläche einer Seite gegenüber entweder dem unteren Gehäuse (6) oder dem oberen Gehäuse (11) des Sensormoduls (9) gebildet ist.

3. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wandbereich (15a, 15b) auf der oberen und unteren Oberfläche gegenüber dem unteren Gehäuse (6) und dem oberen Gehäuse (11) des Sensormoduls (9) gebildet ist.

4. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Wandbereich (15m) zur Umfassung anderer elektronischer Teile, wie einer Signalverarbeitungseinheit (18), auf der Oberfläche des Sensormoduls (9) gebildet ist, und eine Endoberfläche des Wandbereichs (15m) mit der Oberfläche des oberen Gehäuses (11) oder des unteren Gehäuses (6) in Berührung ist, so daß ein geschlossener Raum zur Unterbringung der elektronischen Teile gebildet wird.

5. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 4, wobei die Länge des Wandbereichs (15m), der die elektronischen Teile umfaßt, verlängert ist, ein Nutbereich (10d) in dem oberen Gehäuse (11) oder dem unteren Gehäuse (6) in einer Position entsprechend diesem Wandbereich (15m) gebildet ist, und der Wandbereich (15m) mit dem Nutbereich (10d) durch ein Klebemittel (19b) zusammengefügt ist.

6. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 4, wobei ein geschlossener Raum zur Unterbringung der elektronischen Teile und ein geschlossener Raum zur Unterbringung des Sensorelements (13) sich auf gegenüberliegenden Seiten des Sensormoduls (9) befinden.

7. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 4, wobei ein geschlossener Raum zur Unterbringung der elektronischen Teile und ein geschlossener Raum zur Unterbringung des Sensorelements sich auf gegenüberliegenden Seiten des Sensormoduls (9) in einander entsprechenden Positionen befinden.

8. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Sensormodul (9) aus einem synthetischen Harz gefertigt ist und Leitungsrahmen (17) zum Leiten des Signals des Sensorelements (13) zur Außenseite in das Sensormodul (9) auf solch eine Weise integriert sind, daß sie sich durch den Wandbereich (15a, 15b) erstrecken.

9. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Sensorelement (13) und der Wandbereich (15b), der dieses umfaßt, auf der oberen Gehäuseseite (11) des Sensormoduls (9) vorgesehen sind, das Druckloch (8) zur Einführung eines Druckmediums in dem unteren Gehäuse (6) gebildet ist, und ein Durchgangsloch (22) zur Verbindung des Drucklochs (8) mit einem geschlossenen Raum zur Unterbringung des Sensorelements (13) in dem Sensormodul (9) gebildet ist.

10. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 9, wobei das Sensorelement (13) auf der oberen Oberfläche des Sensormoduls (9) durch einen Sockel (23) platziert ist und ein Einführungsbereich (23a) in dem Sockel (23) in einer Position entsprechend dem Druckloch (22) gebildet ist.

11. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 9, wobei das Sensorelement (13) auf der oberen Oberfläche des Sensormoduls (9) durch einen Sockel (23) gebildet ist und der Sockel (23) auf eine Position geschoben ist, die nicht dem Durchgangsloch (22) entspricht.

12. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 9, wobei ein Differentialdruckdurchgangsloch (27) in dem Sensormodul (9) in einer Position gebildet ist, die nicht dem Sockel (23) entspricht und mit einem Differentialdruckeinführungsloch (26) zum Einführen eines Druckmediums von der Außenseite verbunden ist, so daß ein Mediumsdruck von dem Differentialdruckeinführungsloch (26) und ein Mediumsdruck von dem Druckloch (8) durch die obere und untere Oberfläche des Sensorelements (13), das durch den Sockel (23) gehalten wird, aufgenommen werden.

13. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 12, wobei ein Filter (29) zur Reinigung des Mediums am Auslaß oder Einlaß des Differentialdruckdurchgangslochs (27) installiert ist.

14. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 8, wobei distale Endbereiche einer Vielzahl von Leitungsrahmen (17a, 17c) von anderen Bereichen getrennt sind, so daß sie externe Verbindungsbereiche (17m, 17n) bilden, und die Leitungsrahmen (17a, 17c) selektiv mit den externen Verbindungsbereichen (17m, 17n) verbunden werden können.

15. Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 8, wobei ein gebogener Bereich (25) in einem Zwischenbereich von jedem der Leitungsrahmen (17) gebildet ist.