JPH10325774A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストを高くすることなく、耐雷サージ
構成を良好に実現することができる圧力センサを提供す
る。 【解決手段】 圧力センサ１１の樹脂ケース１２を構成
するハウジング１３に、電源端子２８とガスメータの筐
体４３との間の沿面距離が比較的長くなるように壁部３
６および３７を設けた。例えば落雷によって電源端子２
８にサージ電圧が印加された場合、サージ電流の大部分
は、壁部３６および３７に沿って比較的長い経路を流れ
るようになり、その電流値は小さくなる。つまり、落雷
によってサージ電圧が印加された場合であっても、サー
ジ電流が流れる衝撃によってひび割れなどが生じること
はなく、ひいては樹脂ケース１２が破壊されるようなこ
とはない。このとき、壁部３６および３７は、ハウジン
グ１３に一体に設けているので、部品点数が多くなった
り、組立工数が多くなったりすることがなく、製造コス
トが高くなることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂ケース内に収
容された圧力検出部の端子が樹脂ケースから外部へ露出
してなり、その樹脂ケースが接地面に取付けられる圧力
センサに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来より、ＬＰガスや
都市ガスのガスの圧力を測定する圧力センサは、その測
定対象物がガスであることから、例えば落雷によってサ
ージ電圧が印加された場合であっても、ガス漏れによる
火災などの二次災害が発生しないように、その樹脂ケー
スが破壊されないことが要求されている。図４は、従来
の圧力センサの構成、特には、耐雷サージの構成を示し
ている。

【０００３】圧力センサ１の樹脂ケース２の内部には、
圧力検出部（図示せず）が収容されており、その圧力検
出部の端子（例えば電源端子）３の一部は、樹脂ケース
２の上面部から図４中上方へ突出している。この端子３
の一端部３ａ側には、ターミナル４によってリード線５
が電気的に接続されており、上記圧力検出部は、このリ
ード線５を介してガスメータ（図示せず）のマイクロコ
ンピュータに接続されている。

【０００４】また、端子３の外周部にあって樹脂ケース
２の上面部と上記ターミナル４との間には樹脂からなる
筒状の絶縁部材６が設けられており、その絶縁部材６の
表面部には複数のひだ６ａが形成されている。そして、
このように構成された圧力センサ１は、ガスメータの接
地された金属製の筐体７に取付けられている。

【０００５】上記構成の圧力センサ１によれば、例えば
上記ガスメータに落雷し、それに伴って、サージ電圧が
リード線５を介して端子３の一端部３ａに印加された場
合、サージ電流の大部分は、端子３から筐体７に向かっ
て、抵抗が気中よりも比較的小さい絶縁部材６の表面部
に沿って流れるようになる。このとき、絶縁部材６の表
面部にはひだ６ａが形成されているので、沿面距離、つ
まり、サージ電流が流れる経路は比較的長くなってい
る。したがって、サージ電流の電流値は、その比較的長
い経路を流れることによって小さくなり、すなわち、サ
ージ電流による衝撃は和らげられるので、樹脂ケース２
が破壊されることはなくなる。

【０００６】しかしながら、上述した従来のものにおい
ては、樹脂ケース２とは別体に絶縁部材６を設け、その
絶縁部材６の表面部にひだ６ａを形成することによって
沿面距離を比較的長くし、耐雷サージ構成を実現してい
るので、その分、部品点数が多くなると共に、組立工数
も多くなって、製造コストが高くなるという問題点があ
った。しかも、絶縁部材６にあっては、ひだ６ａの製造
が難しく、これも、製造コストが高くなる要因となって
いた。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、製造コストを高くすることなく、
耐雷サージ構成を良好に実現することができる圧力セン
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ならびに２の発
明によれば、例えば落雷によってサージ電圧が圧力検出
部の端子に印加された場合、サージ電流の大部分は、圧
力検出部の端子から接地面に向かって、抵抗が比較的小
さい樹脂ケースの表面部に沿って流れるようになる。こ
のとき、サージ電流は、樹脂ケースに一体に設けられた
沿面距離延長部の表面部に沿って流れるようになるの
で、サージ電流が流れる経路は比較的長くなり、サージ
電流の電流値は小さくなり、サージ電流による衝撃は和
らげられる。したがって、落雷によってサージ電圧が印
加された場合であっても、サージ電流が流れる衝撃によ
って樹脂ケースが破壊されることはなく、すなわち、耐
雷サージ構成を良好に実現することができる。

【０００９】この場合、沿面距離延長部は、樹脂ケース
に一体に設けられているので、部品点数が多くなった
り、組立工数が多くなったりすることはなく、しかも、
従来のようなひだを形成する必要もないので、製造コス
トが高くなることはない。尚、圧力検出部の端子と接地
面との間の沿面距離は、樹脂ケースにおいては１７ミリ
メートル以上であることが好ましい。

【００１０】

【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を参照して説明する。圧力センサ１１の
樹脂ケース１２は、例えばＰＢＴ（ポリビニルテレフタ
レート）樹脂からなるハウジング１３と、このハウジン
グ１３を図１中上方から覆うカバー１４とから構成され
ている。上記ハウジング１３は、基部１５と、この基部
１５から図１中下方へ向かって突設された凸部１６とか
ら構成されており、その基部１５には収容部１７が形成
されている。そして、収容部１７には圧力センサ本体１
８が収容されている。

【００１１】この圧力センサ本体１８は、上部にセンサ
チップ１９を備えてなり、そのセンサチップ１９の表面
側（図１中下側）にはダイヤフラム２０がエッチングに
よって薄膜状に形成され、そのダイヤフラム２０の表面
側（図１中上側）には複数個の拡散抵抗（図示せず）が
ブリッジ接続されている。そして、これら拡散抵抗の抵
抗値は、ダイヤフラム２０に作用する圧力の変化に応じ
て変化するようになっている。尚、この圧力センサ本体
１８は、接着剤２１によって収容部１７内に固定されて
いる。

【００１２】基部１５の上面部には、アナログ増幅ＩＣ
チップ２２およびデジタル演算処理ＩＣチップ２３がそ
れぞれ接着剤によって固定されて設けられている。本発
明でいう圧力検出部２４は、上記圧力センサ本体１８
と、これらアナログ増幅ＩＣチップ２２およびデジタル
演算処理ＩＣチップ２３とによって構成されている。こ
のとき、圧力センサ本体１８のセンサチップ１９とアナ
ログ増幅ＩＣチップ２２とは、ワイヤ２５によって電気
的に接続され、アナログ増幅ＩＣチップ２２とデジタル
演算処理ＩＣチップ２３とは、ワイヤ２６によって電気
的に接続されている。そして、各チップ１９、２２およ
び２３の表面部には、それら各チップ１９、２２および
２３を保護するための樹脂２７がコーティングされてい
る。

【００１３】また、基部１５には、例えばリン青銅から
なる上記圧力検出部２４の電源端子２８、アース端子２
９および出力信号端子３０（図２参照）がそれぞれ溶着
によって接着されている（図１では、電源端子２８を示
している）。そして、上記圧力検出部２４のデジタル演
算処理ＩＣチップ２３と各端子２８〜３０とは、ワイヤ
３１によって電気的に接続されている。各端子２８〜３
０は、略「Ｌ」字形に屈曲しており、それぞれカバー１
４に形成された各貫通孔１４ａ〜１４ｃを貫通して樹脂
ケース１２の上面部から図１中上方へ突出している。こ
のとき、各貫通孔１４ａ〜１４ｃの幅寸法は、各端子２
８〜３０の幅寸法より大きく設定されており、各貫通孔
１４ａ〜１４ｃの内壁部と各端子２８〜３０との間には
間隙が生じている。

【００１４】そして、各端子２８〜３０の一端部２８ａ
〜３０ａ側は、それぞれターミナル３２〜３４を介して
リード線３５に接続されており、そのリード線３５は、
ガスメータ（図示せず）のマイクロコンピュータに接続
されている。尚、各端子２８〜３０の他端部は、製作上
の都合によって、上記基部１５の図１中左方端部より突
出している（図１には、電源端子２８の他端部２８ｂを
示している）。

【００１５】ここで、基部１５の図１中右方端部および
左方端部には、それぞれ沿面距離延長部としての壁部３
６および３７が、それそれ基部１５の側面部と面一状態
で図１中下方へ延びるように一体に形成されている。

【００１６】上記ハウジング１３の凸部１６には、圧力
導入孔部３８が形成されている。この圧力導入孔部３８
は、基部１５に形成されたそれぞれ内径が異なる孔部３
９および４０を通して、上記圧力センサ本体１８の圧力
導入孔部４１と連通している。しかして、このように構
成されたハウジング１３が、カバー１４に図１中上方か
ら覆われることによって、圧力センサ１１が構成されて
いる。このとき、ハウジング１３に形成された爪部１３
ａがカバー１４に形成された穴部１４ｄに引掛けられる
ことによって、ハウジング１３とカバー１４とが固定状
態にされている（図２参照）。

【００１７】そして、この圧力センサ１１は、ねじ４２
によって上記ガスメータの接地面としての金属製の筐体
４３に取付けられている。尚、圧力センサ１１がガスメ
ータの筐体４３に取付けられた状態では、ハウジング１
３の凸部１６の下部は、筐体４３に埋没しており、ハウ
ジング１３の凸部１６と筐体４３との間には、密閉性を
保持するためのＯリング４４が設けられている。また、
電源端子２８の一端部２８ａおよび他端部２８ｂがそれ
ぞれハウジング１３の基部１５より突出している部位
（図１中、それぞれＰおよびＱにて示す）と、ハウジン
グ１３の凸部１６が筐体４３より突出している部位（図
１中、それぞれＲおよびＳにて示す）との間の沿面距離
は、それぞれ１７ｍｍ以上となっている。

【００１８】次に、上記構成の作用について説明する。
上記圧力センサ１１において、例えばＬＰガスや都市ガ
スなどのガスの圧力によって、圧力センサ本体１８のダ
イヤフラム２０に作用する圧力が変化すると、拡散抵抗
の抵抗値が変化し、その抵抗値の変化に応じた電気信号
が圧力センサ本体１８のセンサチップ１９からアナログ
増幅ＩＣチップ２２に出力される。アナログ増幅ＩＣチ
ップ２２に出力された電気信号は、アナログ増幅ＩＣチ
ップ２２で増幅されてデジタル演算処理ＩＣチップ２３
に出力され、デジタル演算処理ＩＣチップ２３で演算処
理（例えば温度による補正処理）される。そして、その
演算処理された結果は、出力信号端子３０ならびにリー
ド線３５を介してガスメータのマイクロコンピュータに
出力される。これにより、ＬＰガスや都市ガスなどのガ
スの圧力が測定されるようになる。

【００１９】さて、ここで、上記した各端子２８〜３０
のうちの少なくとも１つの端子に例えば落雷によってサ
ージ電圧が印加された場合を考える。例えばガスメータ
に落雷し、それに伴って、サージ電圧がリード線３５を
介して電源端子２８の一端部２８ａに印加されると、サ
ージ電流の大部分は、電源端子２８の一端部２８ａおよ
び他端部２８ｂがそれぞれハウジング１３の基部１５よ
り突出している部位（上記ＰおよびＱ）から、ハウジン
グ１３の凸部１６が筐体４３より突出している部位（上
記ＲおよびＳ）に向かって、抵抗が気中よりも比較的小
さいハウジング１３の表面部に沿って流れるようにな
る。

【００２０】すなわち、サージ電流の大部分は、ハウジ
ング１３の基部１５に一体に設けられた壁部３６および
３７に沿って流れるようになる（図１中、矢印Ｘおよび
Ｙ参照）。このとき、そのサージ電流が流れる経路は、
上述したように、１７ｍｍ以上となっており、比較的長
くなっている。

【００２１】このように本実施例によれば、ハウジング
１３に各端子２８〜３０とガスメータの筐体４３との間
の沿面距離が比較的長くなるように壁部３６および３７
を設けたので、落雷によってサージ電圧が印加された場
合であっても、サージ電流が流れる衝撃によって例えば
ハウジング１３にひび割れが生じることはなく、ひいて
は樹脂ケース１２が破壊されるようなことはない。すな
わち、耐雷サージ構成を良好に実現することができる。

【００２２】このとき、壁部３６および３７をハウジン
グ１３に一体に設けたので、部品点数が多くなったり、
組立工数が多くなったりすることはなく、また、壁部３
６および３７に従来のようなひだを形成する必要もない
ので、製造コストが高くなることはない。

【００２３】また、壁部３６および３７を樹脂ケース１
２の内部に設けたので、樹脂ケース１２の外側に樹脂か
らなる筒状の絶縁部材を設けた従来のものよりも、小形
化を図ることができる。

【００２４】さて、発明者らは、上述した沿面距離と、
樹脂ケース１２が破壊に耐え得る耐電圧との関係につい
て測定を行い、図３に示す測定結果を得た。すなわち、
樹脂ケース１２は、沿面距離を９．７ｍｍに設定したと
きには９ｋＶで破壊し、沿面距離を１４．２ｍｍに設定
したときには１９ｋＶで破壊した。したがって、圧力セ
ンサ１１を製品化するに際して、通商産業省指定検定機
関である財団法人日本エルピーガス機器検査協会が指定
している指定値５ｋＶよりも大きく設定された１５ｋＶ
に対しては、沿面距離と耐電圧とが略正比例の関係にあ
ることから、沿面距離を１２．４ｍｍ以上に設定すれば
良いことが分かる。尚、実用上の問題を考慮すると、沿
面距離は１７ｍｍ以上に設定するのが好ましい。

【００２５】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のでなく、次のように変形または拡張することができ
る。各端子２８〜３０を、リン青銅に代えて、鉄や銅合
金から構成しても良く、また、溶着に代えて、インサー
ト成形により接着しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断側面図

【図２】縦断正面図

【図３】沿面距離と耐電圧との関係を示す図

【図４】従来例を示す側面図

【符号の説明】

図面中、１１は圧力センサ、１２は樹脂ケース、２４は
圧力検出部、２８は電源端子、２９はアース端子、３０
は出力信号端子、３６は壁部（沿面距離延長部）、３７
は壁部（沿面距離延長部）、４３は筐体（接地面）であ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力検出部が樹脂ケース内に収容される
   と共に、その圧力検出部の端子が前記樹脂ケースから外
   部へ露出してなり、前記樹脂ケースが接地される接地面
   に取付けられる圧力センサにおいて、 前記樹脂ケースに、前記圧力検出部の端子と前記接地面
   との間の沿面距離が所定値以上となるように沿面距離延
   長部を一体に設けたことを特徴とする圧力センサ。
2. 【請求項２】 所定値は、１７ミリメートルであること
   を特徴とする請求項１記載の圧力センサ。