JPH10111206A - 静電容量式圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧力を検出する用途に適用可能になると共
に、構造の簡単化並びに寿命に対する信頼性の向上を同
時に実現すること。 【解決手段】 金属製のハウジング１１は、受圧口１２
ａを備えた円筒状のハウジング本体部１２と、受圧口１
２ａに臨むダイヤフラム部１３とを一体に有する。セラ
ミック製の基板１４は、ダイヤフラム部１３に対し所定
ギャップを存した状態で対向する円形の検出電極１５
と、ハウジング本体部１２の周辺部位に対し同様のギャ
ップを存して対向する円環状の基準電極１６とを有す
る。これによりダイヤフラム部１３の上面と検出電極１
５との間で、当該ダイヤフラム部１３の変形に応じて静
電容量が変化する検出コンデンサＣD が形成され、台状
部１２ｄの上面と基準電極１６との間で、静電容量が一
定状態となる基準コンデンサＣR が形成される。処理回
路用ＬＳＩ１９は、検出コンデンサＣD 及び基準コンデ
ンサＣR の各静電容量の偏差に基づいてダイヤフラム部
１３に作用する圧力を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力印加に応じた
ダイヤフラム部の変形を静電容量の変化として取り出す
ように構成された静電容量式圧力センサ、特には高圧力
を検出する用途に好適する静電容量式圧力センサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の静電容量式圧力センサは、基本
的には、圧力検出対象の流体から圧力を受けるように配
置されたダイヤフラム部に第１の検出電極（可動電極）
を設けると共に、この検出電極に対し所定のギャップを
存して向かい合う第２の検出電極（固定電極）を設ける
構成となっており、ダイヤフラム部の変形により両電極
間の静電容量が変化することを利用して圧力検出を行
う。

【０００３】図４には、このような構成の静電容量式圧
力センサの一例が示されている。この図４において、メ
タルハウジング１内には、ダイヤフラム部及び可動電極
（何れも図示せず）が形成された可動側セラミック基板
２と、上記可動電極に対し１０〜１７μｍ程度のギャッ
プを存した状態の固定電極（図示せず）が形成された固
定側セラミック基板３とが収納される。この場合、メタ
ルハウジング１の底部と可動側セラミック基板２との間
には、例えばゴム製のＯリング４によりシールされた受
圧室５が形成される。メタルハウジング１の底部には、
上記受圧室５と連通する受圧口６ａを備えた筒状の取付
金具６が連結されている。この取付金具６は、内周部に
形成されたねじ溝（図示せず）を介して圧力検出対象部
分に接続されるものであり、これにより、前記可動側セ
ラミック基板２に形成されたダイヤフラム部に対して、
受圧口６ａ及び受圧室５を通じて圧力が作用する状態と
なる。

【０００４】メタルハウジング１内には、前記可動電極
及び固定電極間の静電容量の変化を検出するための処理
回路を含む回路素子７群が搭載された回路基板８などが
収納される。また、メタルハウジング１には、電源供給
及び出力信号の取出のためのコネクタ９の基部が収納さ
れており、このコネクタ９とメタルハウジング１との間
には、シール部材１０が設けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
る静電容量式圧力センサは、その構造が比較的簡単にな
るなどのメリットがあるため、多彩な用途への展開が期
待されている。しかしながら、従来構成の静電容量式圧
力センサでは、受圧室５、つまりダイヤフラム部に圧力
を作用させるために必要となる閉じた空間部のシールの
ために、耐圧が比較的低い（最高のものでも２００気圧
程度が限度）という制約があるＯリング４を使用するこ
とが不可欠の構成要件となっているため、その用途が低
圧用に限定されるという問題点があった。

【０００６】特に、近年においては、例えばディーゼル
エンジンの燃料噴射ポンプにおける噴射圧検出のため
に、１５００気圧程度の高い圧力を検出可能な圧力セン
サのニーズが高まっているが、従来構成の静電容量式圧
力センサでは、このような用途に適用することが全く不
可能であり、この点が未解決の課題となっていた。ま
た、上記のようなＯリング４を用いたシール構造では、
そのＯリング４の劣化などに起因して寿命に対する信頼
性が低下するという問題点もあった。

【０００７】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、高圧力を検出する用途に適
用可能になると共に、構造の簡単化並びに寿命に対する
信頼性の向上を同時に実現できるなどの効果を奏する静
電容量式圧力センサを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
れば、金属により形成されたダイヤフラム部が可動電極
として機能するようになるから、このダイヤフラム部
と、当該ダイヤフラム部に対し所定ギャップを存した状
態で対向配置された検出電極との間でコンデンサが形成
されることになる。このため、圧力検出対象の流体が入
り込む受圧口を通じてダイヤフラム部に圧力が作用した
場合に、これに伴うダイヤフラム部の変形に応じて、そ
のダイヤフラム部及び検出電極間の静電容量が変化する
ようになり、このような静電容量の変化に基づいて、ダ
イヤフラム部に作用する圧力を検出できるようになる。

【０００９】この場合、上記のようなダイヤフラム部
は、前記受圧口を備えた金属製のハウジング本体部と一
体に形成された構成となっているから、そのダイヤフラ
ム部に圧力を作用させるための閉じた空間部を形成する
ために、従来のようなＯリングを用いたシール構造を設
ける必要がなくなる。この結果、高圧力を検出可能な構
成を容易に実現できるようになると共に、シール構造部
分の劣化に起因して寿命に対する信頼性が低下するとい
う事態を招く虞がなくなる。また、ハウジング本体部と
ダイヤフラム部とを一体に形成して成る金属製のハウジ
ングを設けることにより、ダイヤフラム部を可動電極と
して利用できると共に、別部品を用いたシール構造を不
要にできるから、構造の簡単化も同時に図り得るように
なる。

【００１０】請求項２記載の発明によれば、前記検出電
極を基板に形成した上で、この基板をハウジングに対し
スペーサを介して固定することにより、ダイヤフラム部
及び検出電極間のギャップ寸法を設定する構成としたか
ら、そのギャップ寸法の管理を容易に行い得るようにな
る。

【００１１】請求項３記載の発明によれば、検出電極が
形成された基板が、金属製ハウジングに対して可撓性接
着剤（つまりヤング率が小さい接着剤）により接着固定
されているから、それら基板及びハウジングの熱膨張率
の相違に起因して両者間で発生する歪み応力が上記可撓
性接着剤部分で吸収・緩和されるようになる。この結
果、出力特性の安定化などを実現できるようになる。

【００１２】請求項４記載の発明によれば、ダイヤフラ
ム部及び検出電極間のギャップ寸法を設定するためのス
ペーサを、上記のような可撓性接着剤に配合した複数個
の樹脂ビーズにより形成したから、そのギャップ寸法の
管理を厳密且つ容易に行い得るようになる。また、樹脂
ビーズは、ヤング率が比較的小さいという性質があるか
ら、その樹脂ビーズの存在が、可撓性接着剤による応力
緩和機能を阻害する虞がなくなる。

【００１３】請求項５記載の発明によれば、ダイヤフラ
ム部及び検出電極間の静電容量とハウジング本体部及び
基準電極間の静電容量との偏差に基づいて、ダイヤフラ
ム部に作用する圧力を検出する構成としたから、組み付
け誤差などに起因してダイヤフラム部及び検出電極間の
静電容量が変動した場合でも、その変動を、これと同様
に変動することになるハウジング本体部及び基準電極間
の静電容量により相殺できるようになり、結果的に圧力
の検出精度を高めることができる。

【００１４】請求項６記載の発明によれば、ダイヤフラ
ム部及び検出電極間の静電容量の初期値と、ハウジング
本体部及び基準電極間の静電容量の初期値とを等しい状
態に設定できる。このように設定された状態では、ダイ
ヤフラム部及び検出電極間の静電容量の変動を、ハウジ
ング本体部及び基準電極間の静電容量の変動により相殺
するための処理回路の構成を簡単化できることになる。

【００１５】請求項７記載の発明によれば、基板及びハ
ウジング間の固定部分が、当該基板における検出電極及
び基準電極間の位置に存する構成となっているから、検
出圧力が作用することによりハウジング本体部に歪みが
発生した場合でも、その歪みの影響によりハウジング本
体部及び検出電極間のギャップ寸法が変化する事態を最
小限に抑制できるようになる。また、振動などの外乱に
より基板が変位することを抑制しやすくなる。この結
果、上述したようなダイヤフラム部及び検出電極間の静
電容量の変動をハウジング本体部及び基準電極間の静電
容量の変動により相殺する機能を常時において十分に発
揮できるようになり、圧力の検出精度が向上するように
なる。

【００１６】請求項８記載の発明によれば、ダイヤフラ
ム部における受圧面と反対側の面、つまり可動電極とし
て機能する部分と、前記ハウジング本体部における前記
基準電極との対向面、つまり対をなす基準電極の一方側
として機能する面とが面一に形成される構成となってい
るから、それら電極の形成に必要な金属製ハウジングの
加工（切削加工、研磨加工など）を容易に行い得るよう
になって、製造性が向上するようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図１ないし図３を参照しながら説明する。全体の縦断面
構造を示す図１において、金属製のハウジング１１は、
圧力検出対象の流体が入り込む受圧口１２ａを備えた円
筒状のハウジング本体部１２と、上記受圧口１２ａに臨
むように位置された円形のダイヤフラム部１３とを一体
に形成した構造となっている。つまり、ダイヤフラム部
１３は、円筒状のハウジング本体部１２の上部を塞いだ
形態で設けられるものであり、これによりダイヤフラム
部１３の下面が受圧面として機能するようになってい
る。尚、この実施例では、ハウジング１１を、ステンレ
ス鋼（例えばＳＵＳ６３０）やハイカーボン鋼（例えば
Ｓ４５Ｃ）などのような降伏抗力が大きな金属材料に対
し切削加工及び研磨加工などを施すことにより形成して
いる。

【００１８】上記ハウジング本体部１２の外周には、圧
力検出対象部分に形成された取付口（図示せず）にねじ
込むためのねじ部１２ｂが刻設されており、また、当該
ハウジング本体部１２の頭部には、上記ねじ部１２ｂの
締付に利用される横断面六角形状のフランジ部１２ｃが
形成されている。

【００１９】ハウジング１１の上部には、フランジ部１
２ｃより径小な台状部１２ｄが形成されており、この台
状部１２ｄ上に、セラミック製の基板１４が当該台状部
１２ｄとの間に所定のギャップを存した状態で接着固定
される。

【００２０】ここで、図２にはハウジング１１及び基板
１４部分の縦断面構造が摸式的に示されており、以下に
おいては図２を参照しながら説明する。即ち、基板１４
は平板状に形成されており、その下面には、ダイヤフラ
ム部１３の上面（受圧面と反対側の面）に対し所定のギ
ャップを存した状態で対向する円形の検出電極１５と、
台状部１２ｄの周辺部位に対し上記ギャップと同じ寸法
のギャップを存した状態で対向する円環状の基準電極１
６とが同心状に形成されている。尚、検出電極１５及び
基準電極１６間には、所定の絶縁距離が存するように構
成される。

【００２１】この結果、金属製のダイヤフラム部１３の
上面と検出電極１５との間で、当該ダイヤフラム部１３
の変形に応じて静電容量が変化（検出電極１５側への近
接変形に応じて増加）する検出コンデンサＣD が形成さ
れると共に、同じく金属製のハウジング本体部１２（台
状部１２ｄ）の上面と基準電極１６との間で、静電容量
が一定状態となる基準コンデンサＣR が形成されるもの
である。

【００２２】従って、上記検出コンデンサＣD の静電容
量に基づいて、ダイヤフラム部１３に作用する圧力を検
出できることになる。この場合、上記ダイヤフラム部１
３の径寸法及び厚さ寸法は、検出しようとする圧力の大
きさに応じて決められるものであり、例えば、径寸法を
４〜８ｍｍ、厚さ寸法を０．４〜３ｍｍの範囲に設定す
ることによって、数十気圧から３０００気圧程度までの
圧力を検出できる。

【００２３】具体的には、ハウジング１１の材質が前述
した高降伏抗力金属材料であった場合には、ダイヤフラ
ム部１３の径寸法を８ｍｍ、厚さ寸法を０．６ｍｍに設
定することにより１００気圧程度まで検出可能となる。
また、ダイヤフラム部１３の径寸法を４ｍｍ、厚さ寸法
を３ｍｍに設定することにより３０００気圧程度まで検
出可能となる。但し、本実施例では、１５００気圧程度
の圧力を検出できるようにするために、ダイヤフラム部
１３の径寸法を６ｍｍ、厚さ寸法を１．７ｍｍに設定し
ている。

【００２４】また、本実施例では、前記検出電極１５及
び基準電極１６の各面積を互いに等しく０．３ｃｍ^２弱
に設定すると共に、ダイヤフラム部１３と検出電極１５
との間のギャップ、並びに台状部１２ｄと基準電極１６
との間のギャップが等しく７５μｍ程度となるように設
定しており、これにより上記検出コンデンサＣD 及び基
準コンデンサＣR の各静電容量が３．３ｐＦ程度となる
ように構成している。具体的には、検出電極１５の直径
を６ｍｍ（前記ダイヤフラム部１３の直径と同じ）、基
準電極１６の内径及び外径をそれぞれ１２ｍｍ及び１
３．４２ｍｍとすることにより、それら電極１５及び１
６の面積が０．３ｃｍ^２弱となるように設定している。

【００２５】尚、本実施例において、台状部１２ｄの上
面は平面状に形成されており、これにより請求項８記載
の構成（ダイヤフラム部１３における受圧面と反対側の
面と、ハウジング本体部１１における基準電極１６との
対向面とが面一となる構成）が実現されている。

【００２６】また、台状部１２ｄと基板１４との間の接
着は、当該基板１４における検出電極１５及び基準電極
１６間部分の位置で行うようにしている。この場合、そ
の接着には、スペーサとしての複数個の樹脂ビーズ１７
を配合したヤング率が小さめの可撓性接着剤１８を利用
し、斯様な接着剤１８が検出電極１５部分を包囲した環
形状となるように構成している。つまり、樹脂ビーズ１
７の直径を選択することによって、前記ダイヤフラム部
１３の上面と検出電極１５との間のギャップ寸法、並び
に台状部１２ｄの周辺部位と基準電極１６との間のギャ
ップ寸法の設定を行っている。尚、一般的に樹脂ビーズ
はヤング率が小さいものであるが、本実施例で使用する
樹脂ビーズ１７は、可撓性接着剤１８のヤング率に極力
近いヤング率を備えたものであることが望ましい。

【００２７】基板１４の上面には、振動によるノイズを
最少限に抑えるため、基板１４上の部品を軽量化する狙
いから処理回路用ＬＳＩ１９（ベアチップ）がダイボン
ディングされている。この処理回路用ＬＳＩ１９は、前
記検出コンデンサＣD 及び基準コンデンサＣR の各静電
容量の偏差に基づいてダイヤフラム部１３に作用する圧
力を検出する機能を備えたもので、基板１４上に形成さ
れた導電パターン１４ａ群に対しボンディングワイヤ２
０を介して接続されている。尚、上記導電パターン１４
ａは、基板１４に形成されたスルーホールを介して検出
電極１５及び基準電極１６に接続されている。また、基
板１４には、ダイヤフラム部１３及び検出電極１５間に
形成される空間部を外部と連通させるための図示しない
空気抜き孔（各電極１５及び１６用のスルーホールで兼
用することも可能）が形成されている。

【００２８】図１に翻って、ハウジング１１における台
状部１２ｄ上には、前記基板１４部分を覆うようにして
例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）のような
樹脂より成るホルダ２１が配置されており、このホルダ
２１には、コネクタターミナル２２が例えばインサート
成形により設けられている。尚、上記コネクタターミナ
ル２２は、処理回路用ＬＳＩ１９に対し電源を供給する
と共に、当該ＬＳＩ１９から出力信号を取り出すために
設けられるもので、電源側と出力信号取出側でアース端
子を共用する場合には３本（図１では１本のみ図示）用
意されることになる。

【００２９】この場合、上記コネクタターミナル２２の
基部には、可撓性ある導体材料を例えば帯状に形成して
成るリード線２３の一端側が接続されており、このリー
ド線２３は、ホルダ２１に形成された貫通孔２１ａに挿
通されると共に、途中部位が屈曲された状態にて基板１
４上の導電パターン１４ａ（図２参照）に接続されてい
る。また、ホルダ２１上には、例えばＰＢＴ製のコネク
タハウジング２４が段積み状に配置されており、前記コ
ネクタターミナル２２は、このコネクタハウジング２４
の底部を貫通した状態で当該コネクタハウジング２４内
に突出されている。

【００３０】上記のようなホルダ２１及びコネクタハウ
ジング２４は、それらの周囲を覆うように設けられた金
属リング２５により一体化されるものであり、この金属
リング２５は、その下端縁部がハウジング１１上面に溶
接により連結され、その上端縁部はかしめられる。これ
により、ハウジング１１、ホルダ２１及びコネクタハウ
ジング２４などが一体物化される。尚、コネクタハウジ
ング２４の各周縁部間には、湿気などの侵入を防ぐため
のＯリング２６が設けられる。

【００３１】上記した本実施例の構成によれば、前にも
述べたように、受圧口１２ａを通じて圧力を受ける金属
製のダイヤフラム部１３の上面と基板１４側の検出電極
１５との間に形成される検出コンデンサＣD の静電容量
に基づいて、ダイヤフラム部１３に作用する圧力を検出
できることになる。

【００３２】この場合、上記ダイヤフラム部１３は、受
圧口１２ａを備えた金属製のハウジング本体部１２と一
体に形成された構成となっているから、そのダイヤフラ
ム部１３に圧力を作用させるための閉じた空間部を形成
するために、従来のようなＯリング（図４に符号４を付
して示す）を用いたシール構造を設ける必要がなくな
る。この結果、本実施例のように１５００気圧という高
圧力を検出可能な構成を容易に実現できるようになると
共に、シール構造部分の劣化に起因して寿命に対する信
頼性が低下する虞がなくなる。しかも、金属製のダイヤ
フラム部１３を、上記検出コンデンサＣD を構成するた
めに必要な可動電極として利用できると共に、別部品を
用いたシール構造を不要にできるから、構造の簡単化も
同時に図り得るようになる。

【００３３】また、ハウジング本体部１２（台状部１２
ｄ）の上面と、基板１４に設けた基準電極１６との間
で、静電容量が一定状態となる基準コンデンサＣR を形
成した上で、処理回路用ＬＳＩ１９に対し、上記のよう
な基準コンデンサＣR の静電容量と前記検出コンデンサ
ＣD の静電容量との偏差に基づいてダイヤフラム部１３
に作用する圧力を検出する機能を付与したから、以下の
ような効果が得られる。つまり、組み付け誤差などに起
因してダイヤフラム部１３及び検出電極１５間のギャッ
プ寸法が変動した場合（検出コンデンサＣD の静電容量
が変動した場合）であっても、その変動を、これと同様
に変動することになるハウジング本体部１１及び基準電
極間１６のギャップ寸法の変動（基準コンデンサＣR の
静電容量の変動）により相殺できるようになり、結果的
に圧力の検出を精度良く行い得るようになる。勿論、温
度ドリフトなどにより検出コンデンサＣD の静電容量が
変動する場合にも、その変動を基準コンデンサＣR の静
電容量の変動により相殺できることになる。

【００３４】この場合、検出電極１５及び基準電極１６
の各面積、ダイヤフラム部１３及び検出電極１５間のギ
ャップ寸法、ハウジング本体部１１及び基準電極１６間
のギャップ寸法がそれぞれ等しく設定されているから、
検出コンデンサＣD の静電容量の初期値と、基準コンデ
ンサＣR の静電容量の初期値とを等しい状態に設定でき
る。このように設定された状態では、検出コンデンサＣ
D の静電容量の変動を、基準コンデンサＣR の静電容量
の変動により相殺するための回路構成が複雑化すること
がなくなるため、処理回路用ＬＳＩ１９の構成を簡単化
できる。

【００３５】また、検出電極１５及び基準電極１６を形
成して成るセラミック製の基板１４を、ハウジング本体
部１２に形成された台状部１２ｄに対し、スペーサとし
て機能する複数個の樹脂ビーズ１７を配合した可撓性接
着剤１８により接着固定する構成としたから、ダイヤフ
ラム部１３及び検出電極１５間のギャップ寸法、並びに
ハウジング本体部１２及び基準電極１６間のギャップ寸
法の管理を厳密且つ容易に行い得るようになり、出力特
性を安定化できるようになる。

【００３６】しかも、上記のようにセラミック製の基板
１４と金属製のハウジング本体部１２との間の固定に可
撓性接着剤１８を利用した場合には、それら基板１４及
びハウジング本体部１２の熱膨張率の相違に起因して両
者間で発生する歪み応力が、当該可撓性接着剤１８部分
で吸収・緩和されるから、出力特性のさらなる安定化を
図り得るようになる。この場合、上記可撓性接着剤１８
には、スペーサとしての樹脂ビーズ１７が配合された状
態となっているが、この樹脂ビーズ１７としては、可撓
性接着剤１８のヤング率に極力近いヤング率を備えたも
のを使用しているから、その樹脂ビーズ１７が上記可撓
性接着剤１８による応力緩和機能を阻害する虞がなくな
る。

【００３７】尚、基板１４とコネクタターミナル２２と
の間を接続するリード線２３も可撓性を備え、且つその
途中部位が屈曲された構成となっているから、基板１４
に対し当該リード線２３を通じて不要な歪みが加わる虞
がなくなる。

【００３８】本実施例では、ダイヤフラム部１３の上面
（受圧面と反対側の面）、つまり検出コンデンサＣD の
可動電極として機能する部分と、ハウジング本体部１２
における基準電極１６との対向面、つまり基準コンデン
サＣR のための一方の電極として機能する面とが面一な
状態となるように構成されているから、それら電極の形
成に必要な金属製ハウジング１１の加工（切削加工、研
磨加工など）を容易に行い得るようになって、製造性が
向上するようになる。しかも、上記面一部分を、ハウジ
ング本体部１２の上面から突出した状態の台状部１２ｄ
に設ける構成としているから、上記のような金属製ハウ
ジング１１の加工を一層容易に行い得るようになる。

【００３９】さらに、基板１４上において、検出電極１
５及び基準電極１６間に所定距離が存するように構成す
ると共に、ハウジング本体部１２の台状部１２ｄと基板
１４との間の接着固定を、基板１４における検出電極１
５及び基準電極１６間部分の位置で行う構成としたか
ら、その基準電極１６をハウジング本体部１２の周辺部
に位置させることができる。このような構成によれば、
大きな検出圧力が作用することによりハウジング本体部
１２に歪みが発生した場合でも、その歪みの影響によっ
てハウジング本体部１２及び基準電極１６間のギャップ
寸法が変化する事態を最小限に抑制できるようになる。
また、振動などの外乱により基板１４が変位することを
抑制しやすくなる。この結果、前述したように検出コン
デンサＣDの静電容量の変動を基準コンデンサＣR の静
電容量の変動により相殺する機能を常時において十分に
発揮できるようになり、圧力の検出精度が向上するよう
になる。

【００４０】因みに、図３には、ハウジング１１に対し
受圧口１２ａを通じて圧力が印加された状態において、
そのハウジング１１の上面にどの程度の変位が生ずるか
を解析した結果を示す。但し、この解析は、ハウジング
本体部１２を圧力検出対象部分に形成された取付口にね
じ込んだ状態（ハウジング本体部１２の径方向への変位
を拘束した状態）を想定している。図３（ａ）には、右
半部のみ摸式的に示したハウジング１１に対し加わる圧
力の方向が矢印で示されている（図中の「Ａ」は、ハウ
ジング本体部１２の径方向への変位を拘束するための拘
束手段を示す）。図３（ｂ）には、ハウジング１１の上
面に生ずる変位の大きさが、ダイヤフラム部１３の中心
Ｏからの距離と対応付けた状態で示されている。図３
（ｃ）には、検出電極１５及び基準電極１６の位置とダ
イヤフラム部１３の中心Ｏからの距離との対応関係を明
確にするために、基板１４を下方から見た状態の斜視図
が示されている。

【００４１】この図３からは、ハウジング１１上におけ
る基準電極１６との対応位置（ダイヤフラム部１３の中
心Ｏから６ｍｍ〜６．７１ｍｍの範囲の位置）では、ハ
ウジング１１の上面に生ずる変位が、同図中に破線で一
例を示した限度レベルより小さくなっていることが分か
る。また、ダイヤフラム部１３での変位が、同図中に二
点鎖線で一例を示した必要最低レベルより大きくなって
ることが分かる。

【００４２】尚、本発明は上記した実施例に限定される
ものではなく、次のような変形または拡張が可能であ
る。ハウジング１１の材料として降伏抗力が大きな金属
材料を利用する構成としたが、このような構成は必ずし
も必要ではなく、一般的な大きさの降伏抗力を備えた材
料（例えばＳ１５Ｃのようなカーボン鋼）を利用しても
良い。基板１４が不要な構成、つまり単体の検出電極を
ダイヤフラム部の受圧面と反対側の面に対し所定のギャ
ップを存した状態で対向配置する構成も可能である。可
撓性接着剤１８としては、シリコン樹脂、ウレタン樹
脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、
可撓性エポキシ樹脂など、ヤング率が小さいものを広く
利用できる。また、樹脂ビーズ１７についても、ポリジ
ニビルベンゼン樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、ア
クリル樹脂など多様な材料の中から選択できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体の縦断面図

【図２】要部の構成を摸式的に示す縦断面図

【図３】圧力印加状態でのハウジング上面の変位量を解
析した結果を説明するためのもので、（ａ）はハウジン
グの右半部の摸式的縦断面図、（ｂ）は解析結果を示す
特性図、（ｃ）は基板の斜視図

【図４】従来例を示す全体の縦断面図

【符号の説明】

図面中、１１はハウジング、１２はハウジング本体部、
１２ａは受圧口、１２ｄは台状部、１３はダイヤフラム
部、１４は基板、１５は検出電極、１６は基準電極、１
７は樹脂ビーズ（スペーサ）、１８は可撓性接着剤、１
９は処理回路用ＬＳＩを示す。

【手続補正書】

【提出日】平成８年１２月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】圧力印加状態でのハウジング上面の変位量を解
析した結果をハウジングの右半部の断面形状及び基板の
外観形状と共に示す図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力検出対象の流体が入り込む受圧口を
   備えたハウジング本体部と上記受圧口に臨むダイヤフラ
   ム部とを一体に形成して成る金属製のハウジングと、 前記ダイヤフラム部の受圧面と反対側の面に対し所定の
   ギャップを存した状態で対向配置された検出電極とを備
   え、 前記受圧口を通じて前記ダイヤフラム部に作用する圧力
   を当該ダイヤフラム部及び前記検出電極間の静電容量の
   変化量に基づいて検出する構成としたことを特徴とする
   静電容量式圧力センサ。
2. 【請求項２】 前記検出電極が形成された基板を備え、 この基板を前記ハウジングに対しスペーサを介して固定
   することにより、前記ダイヤフラム部及び検出電極間の
   ギャップ寸法を設定する構成としたことを特徴とする請
   求項１記載の静電容量式圧力センサ。
3. 【請求項３】 前記基板を前記ハウジングに対し可撓性
   接着剤により接着固定したことを特徴とする請求項２記
   載の静電容量式圧力センサ。
4. 【請求項４】 前記スペーサを、前記可撓性接着剤に配
   合した複数個の樹脂ビーズにより形成したことを特徴と
   する請求項３記載の静電容量式圧力センサ。
5. 【請求項５】 前記検出電極が形成された基板と、 この基板における前記検出電極と同じ側の面に、前記ハ
   ウジング本体部に対し所定のギャップを存した状態で対
   向するように形成された基準電極とを備え、 前記ダイヤフラム部及び検出電極間の静電容量と前記ハ
   ウジング本体部及び基準電極間の静電容量との偏差に基
   づいて、ダイヤフラム部に作用する圧力を検出する構成
   としたことを特徴とする請求項２ないし４の何れかに記
   載の静電容量式圧力センサ。
6. 【請求項６】 前記検出電極及び基準電極の各面積、前
   記ダイヤフラム部及び検出電極間のギャップ寸法、ハウ
   ジング本体部及び基準電極間のギャップ寸法がそれぞれ
   等しく設定されることを特徴とする請求項５記載の静電
   容量式圧力センサ。
7. 【請求項７】 前記基板及びハウジング間の固定部分
   が、当該基板における前記検出電極及び基準電極間の位
   置に存するように構成したことを特徴とする請求項５ま
   たは６記載の静電容量式圧力センサ。
8. 【請求項８】 前記ダイヤフラム部における受圧面と反
   対側の面と、前記ハウジング本体部における前記基準電
   極との対向面とを面一に形成したことを特徴とする請求
   項５ないし７の何れかに記載の静電容量式圧力センサ。