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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024112531
(43)【公開日】2024-08-21
(54)【発明の名称】流体機器および流体機器の製造方法
(51)【国際特許分類】
G01L 19/06 20060101AFI20240814BHJP
【ＦＩ】
G01L19/06 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023017626
(22)【出願日】2023-02-08
(71)【出願人】
【識別番号】591257111
【氏名又は名称】サーパス工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112737
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 考晴
(74)【代理人】
【識別番号】100140914
【弁理士】
【氏名又は名称】三苫 貴織
(74)【代理人】
【識別番号】100136168
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 美紀
(74)【代理人】
【識別番号】100172524
【弁理士】
【氏名又は名称】長田 大輔
(72)【発明者】
【氏名】今井 弘
【テーマコード（参考）】
2F055
【Ｆターム（参考）】
2F055AA39
2F055CC02
2F055DD09
2F055DD19
2F055EE12
2F055FF21
2F055GG22
2F055GG25
2F055HH08
(57)【要約】
【課題】流路内の液体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生しても流路から流体接触部側に液体が流入することを防止する。
【解決手段】圧力センサ１１と、樹脂製の流路本体２１と、圧力センサ１１を軸線Ｘに沿って流路本体２１の収容部２１ｂに対して押し付けて固定するセンサーホルダ１２と、圧力センサ１１と接触して環状のシール領域を形成するＯリング１５と、を備え、収容部２１ｂは、筒状に形成された内周面２１ｂ１と、流路２１ａと連通する開口穴２１ｂ２と、底面２１ｂ３と、を有し、センサーホルダ１２は、筒状に形成された外周面１２ａに形成されたタッピングねじ１２ｂを有し、タッピングねじ１２ｂを内周面２１ｂ１に締結することにより圧力センサ１１を収容部２１ｂに固定する圧力検出装置を提供する。
【選択図】図３
【解決手段】圧力センサ１１と、樹脂製の流路本体２１と、圧力センサ１１を軸線Ｘに沿って流路本体２１の収容部２１ｂに対して押し付けて固定するセンサーホルダ１２と、圧力センサ１１と接触して環状のシール領域を形成するＯリング１５と、を備え、収容部２１ｂは、筒状に形成された内周面２１ｂ１と、流路２１ａと連通する開口穴２１ｂ２と、底面２１ｂ３と、を有し、センサーホルダ１２は、筒状に形成された外周面１２ａに形成されたタッピングねじ１２ｂを有し、タッピングねじ１２ｂを内周面２１ｂ１に締結することにより圧力センサ１１を収容部２１ｂに固定する圧力検出装置を提供する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体と接触する接触面を有する液体接触部と、
軸線に沿って延びるとともに前記接触面に液体を導く流路と前記液体接触部を収容する収容部とを有する樹脂製の流路部と、
前記液体接触部を前記軸線に沿って前記収容部に対して押し付けて前記液体接触部の前記軸線に沿った位置を固定する固定部と、
前記液体接触部と前記収容部とが接触する接触領域の外周側への液体の流入を防止する環状のシール領域を形成するシール部と、を備え、
前記収容部は、
前記軸線回りに筒状に形成された内周面と、
前記流路と連通する開口穴と、
前記開口穴を取り囲むように前記軸線回りに環状に形成されるとともに前記液体接触部が接触する底面と、を有し、
前記固定部は、
前記軸線回りに筒状に形成された外周面と、
前記外周面に形成されたタッピングねじと、を有し、
前記固定部は、前記タッピングねじを前記内周面に締結することにより前記液体接触部を前記収容部に固定する流体機器。
軸線に沿って延びるとともに前記接触面に液体を導く流路と前記液体接触部を収容する収容部とを有する樹脂製の流路部と、
前記液体接触部を前記軸線に沿って前記収容部に対して押し付けて前記液体接触部の前記軸線に沿った位置を固定する固定部と、
前記液体接触部と前記収容部とが接触する接触領域の外周側への液体の流入を防止する環状のシール領域を形成するシール部と、を備え、
前記収容部は、
前記軸線回りに筒状に形成された内周面と、
前記流路と連通する開口穴と、
前記開口穴を取り囲むように前記軸線回りに環状に形成されるとともに前記液体接触部が接触する底面と、を有し、
前記固定部は、
前記軸線回りに筒状に形成された外周面と、
前記外周面に形成されたタッピングねじと、を有し、
前記固定部は、前記タッピングねじを前記内周面に締結することにより前記液体接触部を前記収容部に固定する流体機器。
【請求項2】
前記収容部の前記内周面の前記タッピングねじが締結される領域には、前記軸線回りに環状に形成される溝部が形成されている請求項１に記載の流体機器。
【請求項3】
前記溝部の内径は、前記タッピングねじの呼び径よりも大きい請求項２に記載の流体機器。
【請求項4】
前記収容部の前記内周面には、前記軸線に沿った方向に間隔を空けて複数の前記溝部が形成されている請求項３に記載の流体機器。
【請求項5】
前記軸線に沿った方向に隣接する一対の前記溝部の間隔は、前記タッピングねじのピッチよりも長い請求項４に記載の流体機器。
【請求項6】
前記収容部の前記底面には、前記軸線回りに環状に形成される環状溝が形成されており、
前記シール部は、弾性材料により環状に形成されるとともに前記環状溝に取り付けられており、
前記シール部が前記液体接触部に接触することにより前記シール領域が形成される請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流体機器。
前記シール部は、弾性材料により環状に形成されるとともに前記環状溝に取り付けられており、
前記シール部が前記液体接触部に接触することにより前記シール領域が形成される請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流体機器。
【請求項7】
前記液体接触部は、
液体の圧力を検出する圧力検出面と、
前記圧力検出面に接触した状態で配置されるとともに前記圧力検出面と液体との接触を遮断する保護膜と、を有し、
前記保護膜および前記底面は、樹脂材料により形成されており、
前記保護膜は、前記収容部の前記開口穴を閉塞するように配置されるとともに前記軸線回りの周方向に延びる前記シール領域で前記底面に溶着されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流体機器。
液体の圧力を検出する圧力検出面と、
前記圧力検出面に接触した状態で配置されるとともに前記圧力検出面と液体との接触を遮断する保護膜と、を有し、
前記保護膜および前記底面は、樹脂材料により形成されており、
前記保護膜は、前記収容部の前記開口穴を閉塞するように配置されるとともに前記軸線回りの周方向に延びる前記シール領域で前記底面に溶着されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流体機器。
【請求項8】
前記固定部は、金属材料により形成されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流体機器。
【請求項9】
前記固定部は、前記収容部の前記内周面よりも硬度の高い樹脂材料により形成されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流体機器。
【請求項10】
前記液体接触部は、前記接触面に接触する流体の圧力を検出する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流体機器。
【請求項11】
流体機器の製造方法であって、
前記流体機器は、
液体と接触する接触面を有する液体接触部と、
軸線に沿って延びるとともに前記接触面に液体を導く流路と前記液体接触部を収容する収容部とを有する樹脂製の流路部と、
前記液体接触部を前記軸線に沿って前記収容部に対して押し付けて前記液体接触部の前記軸線に沿った位置を固定する固定部と、
前記液体接触部と前記収容部とが接触する接触領域の外周側への液体の流入を防止する環状のシール領域を形成するシール部と、を備え、
前記収容部は、
前記軸線回りに筒状に形成された内周面と、
前記流路と連通する開口穴と、
前記開口穴を取り囲むように前記軸線回りに環状に形成されるとともに前記液体接触部が接触する底面と、を有し、
前記固定部は、
前記軸線回りに筒状に形成された外周面と、
前記外周面に形成されたタッピングねじと、を有し、
前記収容部に前記液体接触部を設置する設置工程と、
前記タッピングねじを前記内周面に締結することにより前記液体接触部を前記収容部に固定する固定工程と、を備える流体機器の製造方法。
前記流体機器は、
液体と接触する接触面を有する液体接触部と、
軸線に沿って延びるとともに前記接触面に液体を導く流路と前記液体接触部を収容する収容部とを有する樹脂製の流路部と、
前記液体接触部を前記軸線に沿って前記収容部に対して押し付けて前記液体接触部の前記軸線に沿った位置を固定する固定部と、
前記液体接触部と前記収容部とが接触する接触領域の外周側への液体の流入を防止する環状のシール領域を形成するシール部と、を備え、
前記収容部は、
前記軸線回りに筒状に形成された内周面と、
前記流路と連通する開口穴と、
前記開口穴を取り囲むように前記軸線回りに環状に形成されるとともに前記液体接触部が接触する底面と、を有し、
前記固定部は、
前記軸線回りに筒状に形成された外周面と、
前記外周面に形成されたタッピングねじと、を有し、
前記収容部に前記液体接触部を設置する設置工程と、
前記タッピングねじを前記内周面に締結することにより前記液体接触部を前記収容部に固定する固定工程と、を備える流体機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流体機器および流体機器の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、圧力センサの圧力検出面に流体を導く流路が内部に形成された流路ユニットを備える圧力検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示される圧力検出装置は、流路ユニットの凹部に圧力センサを配置し、筒状に形成されるアウターホルダの外周面に形成された雄ねじを、流路ユニットの凹部の内周面に形成された雌ねじに締結することにより、圧力センサを流路ユニットに対して一定の位置に保持するものである。流路ユニットの凹部の底面部分に配置されるＯリングが圧力センサに接触して形成されるシール領域により、流路から圧力センサ側に流体が流入することが阻止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－２２７５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、アウターホルダの雄ねじと、流路ユニットの凹部の雌ねじとの間にはバックラッシュが存在するため、例えば、流路内の流体の圧力が瞬間的に上昇して圧力検出面に印加される圧力が上昇する場合に、バックラッシュの分だけ圧力検出面がＯリングから離間する可能性がある。この場合、シール領域の少なくとも一部が消失し、圧力検出面とＯリングとの間の隙間から圧力センサ側に流体が流入してしまう。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、流路内の液体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生しても流路から液体接触部側に液体が流入することを防止することが可能な流体機器およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明の第１態様にかかる流体機器は、液体と接触する接触面を有する液体接触部と、軸線に沿って延びるとともに前記接触面に液体を導く流路と前記液体接触部を収容する収容部とを有する樹脂製の流路部と、前記液体接触部を前記軸線に沿って前記収容部に対して押し付けて前記液体接触部の前記軸線に沿った位置を固定する固定部と、前記液体接触部と前記収容部とが接触する接触領域の外周側への液体の流入を防止する環状のシール領域を形成するシール部と、を備え、前記収容部は、前記軸線回りに筒状に形成された内周面と、前記流路と連通する開口穴と、前記開口穴を取り囲むように前記軸線回りに環状に形成されるとともに前記液体接触部が接触する底面と、を有し、前記固定部は、前記軸線回りに筒状に形成された外周面と、前記外周面に形成されたタッピングねじと、を有し、前記固定部は、前記タッピングねじを前記内周面に締結することにより前記液体接触部を前記収容部に固定する。
本発明の第１態様にかかる流体機器は、液体と接触する接触面を有する液体接触部と、軸線に沿って延びるとともに前記接触面に液体を導く流路と前記液体接触部を収容する収容部とを有する樹脂製の流路部と、前記液体接触部を前記軸線に沿って前記収容部に対して押し付けて前記液体接触部の前記軸線に沿った位置を固定する固定部と、前記液体接触部と前記収容部とが接触する接触領域の外周側への液体の流入を防止する環状のシール領域を形成するシール部と、を備え、前記収容部は、前記軸線回りに筒状に形成された内周面と、前記流路と連通する開口穴と、前記開口穴を取り囲むように前記軸線回りに環状に形成されるとともに前記液体接触部が接触する底面と、を有し、前記固定部は、前記軸線回りに筒状に形成された外周面と、前記外周面に形成されたタッピングねじと、を有し、前記固定部は、前記タッピングねじを前記内周面に締結することにより前記液体接触部を前記収容部に固定する。
【0007】
本発明の第１態様にかかる流体機器によれば、流路部の収容部に収容される液体接触部は、固定部により軸線に沿って収容部に対して押し付けられて軸線に沿った位置が固定される。固定部により収容部に対して押し付けられた液体接触部と収容部とが接触する接触領域の外周側への液体の流入は、シール部が形成する環状のシール領域により防止される。固定部は、タッピングねじを樹脂製の収容部の内周面に締結することにより液体接触部を収容部に固定する。タッピングねじが樹脂製の収容部の内周面に締結されており、タッピングねじと内周面とが締結される部分にバックラッシュが存在しない。そのため、流路内の流体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生しても、液体接触部とシール部とで形成されるシール領域が全周で保持され、流路から流体接触部側に液体が流入することを防止することができる。
【0008】
本発明の第２態様にかかる流体機器は、第１態様において、更に以下の構成である。すなわち、前記収容部の前記内周面の前記タッピングねじが締結される領域には、前記軸線回りに環状に形成される溝部が形成されている。
本発明の第２態様にかかる流体機器によれば、収容部の内周面に溝部が形成されているため、タッピングねじを締結する際に生じる収容部の変形を溝部で適切に吸収することができる。
本発明の第２態様にかかる流体機器によれば、収容部の内周面に溝部が形成されているため、タッピングねじを締結する際に生じる収容部の変形を溝部で適切に吸収することができる。
【0009】
本発明の第３態様に係る流体機器は、第２態様において、更に以下の構成である。すなわち、前記溝部の内径は、前記タッピングねじの呼び径よりも大きい。
本発明の第３態様にかかる流体機器によれば、溝部の内径がタッピングねじの呼び径よりも大きいため、軸線に対してタッピングねじの先端よりも外側に溝部の底面が配置され、収容部の変形を溝部で確実に吸収することができる。
本発明の第３態様にかかる流体機器によれば、溝部の内径がタッピングねじの呼び径よりも大きいため、軸線に対してタッピングねじの先端よりも外側に溝部の底面が配置され、収容部の変形を溝部で確実に吸収することができる。
【0010】
本発明の第４態様に係る流体機器は、第３態様において、更に以下の構成である。すなわち、前記収容部の前記内周面には、前記軸線に沿った方向に間隔を空けて複数の前記溝部が形成されている。
本発明の第４態様にかかる流体機器によれば、軸線に沿った方向に間隔を空けて複数の溝部が形成されているため、収容部の変形を複数の溝部で確実に吸収することができる。
本発明の第４態様にかかる流体機器によれば、軸線に沿った方向に間隔を空けて複数の溝部が形成されているため、収容部の変形を複数の溝部で確実に吸収することができる。
【0011】
本発明の第５態様に係る流体機器は、第４態様において、更に以下の構成である。すなわち、前記軸線に沿った方向に隣接する一対の前記溝部の間隔は、前記タッピングねじのピッチよりも長い。
本発明の第５態様にかかる流体機器によれば、軸線に沿った方向に隣接する一対の溝部の間隔がタッピングねじのピッチよりも長いため、一対の溝部の間隔を過度に短くしてタッピングねじと収容部との締結力が減少することを防止することができる。
本発明の第５態様にかかる流体機器によれば、軸線に沿った方向に隣接する一対の溝部の間隔がタッピングねじのピッチよりも長いため、一対の溝部の間隔を過度に短くしてタッピングねじと収容部との締結力が減少することを防止することができる。
【0012】
本発明の第６態様に係る流体機器は、第１態様から第５態様のいずれかにおいて、更に以下の構成である。すなわち、前記収容部の前記底面には、前記軸線回りに環状に形成されるとともに前記シール部が取り付けられる環状溝が形成されており、前記シール部は、弾性材料により環状に形成されるとともに前記環状溝に取り付けられており、前記シール部が前記液体接触部に接触することにより前記シール領域が形成されている。
本発明の第６態様にかかる流体機器によれば、収容部の底面に形成される環状溝に弾性材料により環状に形成されるシール部を取り付けることで、収容部に対して押し付けられた液体接触部とシール部とを接触させて環状のシール領域を形成することができる。
本発明の第６態様にかかる流体機器によれば、収容部の底面に形成される環状溝に弾性材料により環状に形成されるシール部を取り付けることで、収容部に対して押し付けられた液体接触部とシール部とを接触させて環状のシール領域を形成することができる。
【0013】
本発明の第７態様に係る流体機器は、第１態様から第５態様のいずれかにおいて、更に以下の構成である。すなわち、前記液体接触部は、液体の圧力を検出する圧力検出面と、前記圧力検出面に接触した状態で配置されるとともに前記圧力検出面と液体との接触を遮断する保護膜と、を有し、前記保護膜および前記底面は、樹脂材料により形成されており、前記保護膜は、前記収容部の前記開口穴を閉塞するように配置されるとともに前記軸線回りの周方向に延びる前記シール領域で前記底面に溶着されている。
本発明の第７態様にかかる流体機器によれば、液体接触部の圧力検出面に接触した状態で配置される保護膜と収容部の底面とが溶着されているため、液体接触部と収容部の底面とが接触する接触領域の外周側に環状のシール領域を形成することができる。また、タッピングねじが樹脂製の収容部の内周面に締結されており、タッピングねじと内周面とが締結される部分にバックラッシュが存在しない。そのため、流路内の流体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生しても、シール領域に圧力検出面が押し付けられた状態が維持される。これにより、シール領域に圧力検出面が押し付けられない状態で流路内の液体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生し、シール領域の一部が破損して接触領域の内側に液体が流入することを適切に防止することができる。
本発明の第７態様にかかる流体機器によれば、液体接触部の圧力検出面に接触した状態で配置される保護膜と収容部の底面とが溶着されているため、液体接触部と収容部の底面とが接触する接触領域の外周側に環状のシール領域を形成することができる。また、タッピングねじが樹脂製の収容部の内周面に締結されており、タッピングねじと内周面とが締結される部分にバックラッシュが存在しない。そのため、流路内の流体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生しても、シール領域に圧力検出面が押し付けられた状態が維持される。これにより、シール領域に圧力検出面が押し付けられない状態で流路内の液体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生し、シール領域の一部が破損して接触領域の内側に液体が流入することを適切に防止することができる。
【0014】
本発明の第８態様に係る流体機器は、第１態様から第５態様のいずれかにおいて、更に以下の構成である。すなわち、前記固定部は、金属材料により形成されている。
本発明の第８態様にかかる流体機器によれば、固定部を金属材料により形成することで、タッピングねじを変形させることなく樹脂製の収容部の内周面に確実に締結することができる。
本発明の第８態様にかかる流体機器によれば、固定部を金属材料により形成することで、タッピングねじを変形させることなく樹脂製の収容部の内周面に確実に締結することができる。
【0015】
本発明の第９態様に係る流体機器は、第１態様から第５態様のいずれかにおいて、更に以下の構成である。すなわち、前記固定部は、前記収容部の前記内周面よりも硬度の高い樹脂材料により形成されている。
本発明の第９態様にかかる流体機器によれば、固定部を収容部の内周面よりも硬度の高い樹脂材料により形成することで、タッピングねじを変形させることなく収容部の内周面に確実に締結することができる。
本発明の第９態様にかかる流体機器によれば、固定部を収容部の内周面よりも硬度の高い樹脂材料により形成することで、タッピングねじを変形させることなく収容部の内周面に確実に締結することができる。
【0016】
本発明の第１０態様に係る流体機器は、第１態様から第５態様のいずれかにおいて、更に以下の構成である。すなわち、前記液体接触部は、前記接触面に接触する流体の圧力を検出する。
本発明の第１０態様にかかる流体機器によれば、流路内の流体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生しても、圧力を検出する液体接触部とシール部とで形成されるシール領域が全周で保持され、流路から液体接触部側に流体が流入することを防止することができる。
本発明の第１０態様にかかる流体機器によれば、流路内の流体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生しても、圧力を検出する液体接触部とシール部とで形成されるシール領域が全周で保持され、流路から液体接触部側に流体が流入することを防止することができる。
【0017】
本発明の第１１態様に係る流体機器の製造方法は、流体機器の製造方法であって、前記流体機器は、液体と接触する接触面を有する液体接触部と、軸線に沿って延びるとともに前記接触面に液体を導く流路と前記液体接触部を収容する収容部とを有する樹脂製の流路部と、前記液体接触部を前記軸線に沿って前記収容部に対して押し付けて前記液体接触部の前記軸線に沿った位置を固定する固定部と、前記収容部に取り付けられるとともに前記固定部により前記収容部に対して押し付けられた前記液体接触部と接触して環状のシール領域を形成するシール部と、を備え、前記収容部は、前記軸線回りに筒状に形成された内周面と、前記流路と連通する開口穴と、前記開口穴を取り囲むように前記軸線回りに環状に形成されるとともに前記液体接触部が接触する底面と、を有し、前記固定部は、前記軸線回りに筒状に形成された外周面と、前記外周面に形成されたタッピングねじと、を有し、前記収容部に前記流体接触部を設置する設置工程と、前記タッピングねじを前記内周面に締結することにより前記液体接触部を前記収容部に固定する固定工程と、を備える。
【0018】
本発明の第１１態様にかかる流体機器の製造方法によれば、設置工程において、収容部に液体接触部が設置され、固定工程において、タッピングねじを内周面に締結することにより液体接触部を収容部に固定する。固定部により収容部に対して押し付けられた液体接触部と収容部とが接触する接触領域の外周側への液体の流入は、シール部が形成する環状のシール領域により防止される。タッピングねじが樹脂製の収容部の内周面に締結されており、タッピングねじと内周面とが締結される部分にバックラッシュが存在しない。そのため、流路内の流体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生しても、流体接触部とシール部とで形成されるシール領域が全周で保持され、流路から液体接触部側に液体が流入することを防止することができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、流路内の液体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生しても流路から液体接触部側に液体が流入することを防止することが可能な流体機器およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の第１実施形態の圧力検出装置を示す縦断面図である。
【図6】本発明の第１実施形態の圧力検出装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図7】本発明の第２実施形態の圧力検出装置の部分拡大図である。
【図8】本発明の第２実施形態の圧力検出装置の分解図である。
【図9】本発明の変形例の圧力検出装置の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態の圧力検出装置（流体機器）１００について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態の圧力検出装置１００を示す縦断面図である。図２は、図１に示す圧力検出装置１００の部分拡大図である。図３は、図１に示す圧力検出装置１００の分解図である。
以下、本発明の第１実施形態の圧力検出装置（流体機器）１００について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態の圧力検出装置１００を示す縦断面図である。図２は、図１に示す圧力検出装置１００の部分拡大図である。図３は、図１に示す圧力検出装置１００の分解図である。
【0022】
図１および図２に示すように、本実施形態の圧力検出装置１００は、流体の圧力を検出するための圧力検出ユニット１０と、流路２１ａが内部に形成される流路本体２１を有する流路ユニット２０とを備える。流路２１ａは、流体が流通する配管（図示略）から分岐された流路（図示略）に接続される。
【0023】
本実施形態における流体とは、半導体製造装置による半導体製造工程で用いられる薬液、溶剤、純水等の液体が含まれる。また、本実施形態における流体には、空気や窒素ガス等の気体も含まれる。半導体製造工程においては、流路の洗浄や液体の排出のために空気や窒素ガスが用いられる。なお、液体の排出の際には、排出中の液体と液体を排出するための気体とが混合した状態となる。
【0024】
次に、本実施形態の圧力検出装置１００が備える流路ユニット２０について説明する。
図１および図２に示すように、流路ユニット２０は、流路本体（流路部）２１と、ナット２３とを備える。図３に示すように、流路本体２１は、流路２１ａと、収容部２１ｂとを有する。流路２１ａは、軸線Ｘに沿って延びるとともに圧力センサ１１のダイアフラム（接触面）１１ａ（図２参照）に流体を導く。
図１および図２に示すように、流路ユニット２０は、流路本体（流路部）２１と、ナット２３とを備える。図３に示すように、流路本体２１は、流路２１ａと、収容部２１ｂとを有する。流路２１ａは、軸線Ｘに沿って延びるとともに圧力センサ１１のダイアフラム（接触面）１１ａ（図２参照）に流体を導く。
【0025】
流路本体２１は、フッ素樹脂材料により形成されている。フッ素樹脂材料は、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）である。
【0026】
収容部２１ｂは、圧力センサ１１を収容する凹所である。図３に示すように、収容部２１ｂは、軸線Ｘ回りに筒状に形成された内周面２１ｂ１と、流路２１ａと連通する開口穴２１ｂ２と、開口穴２１ｂ２を取り囲むように軸線Ｘ回りに環状に形成される底面２１ｂ３と、を有する。底面２１ｂ３には、軸線Ｘ回りに環状に形成されるとともにＯリング（シール部）１５が取り付けられる環状溝２１ｂ４が形成されている。
【0027】
Ｏリング１５は、ゴム材料等の弾性材料により環状に形成される部材である。Ｏリング１５は、ダイアフラム１１ａと収容部２１ｂの底面２１ｂ３とが接触する接触領域ＣＡの外周側（軸線Ｘに対して外側）への液体の流入を防止する環状のシール領域ＳＡを形成する。Ｏリング１５は、収容部２１ｂに設置される圧力センサ１１のダイアフラム１１ａに接触することにより、シール領域ＳＡを形成する。
【0028】
ナット２３は、流路本体２１と流体が流通する配管（図示略）から分岐された流路（図示略）とを接続する部材である。ナット２３の内周面に形成された雌ねじ２３ａを分岐された流路の外周面に形成された雄ねじ（図示略）に締結することにより、流路本体２１の流路２１ａと分岐された流路とが接続される。
【0029】
次に、本実施形態の圧力検出装置１００が備える圧力検出ユニット１０について説明する。圧力検出ユニット１０は、ダイアフラム１１ａに伝達される流体の圧力を検出する装置である。
【0030】
図１および図２に示すように、圧力検出ユニット１０は、流体の圧力を検出する圧力センサ（流体接触部）１１と、センサーホルダ（固定部）１２と、センサ基板１３と、ハウジング１４と、Ｏリング１５と、を備える。以下、圧力検出ユニット１０が備える各部について説明する。
【0031】
図２に示すように、圧力センサ１１は、ダイアフラム（接触面）１１ａと、ダイアフラム１１ａに貼り付けられる抵抗体である歪みゲージ１１ｂと、ダイアフラム１１ａを保持するベース部１１ｃとを備える。圧力センサ１１は、ダイアフラム１１ａに伝達される圧力に応じて変化する歪みゲージ１１ｂの抵抗値に応じた圧力信号を出力する歪みゲージ式の圧力センサである。ダイアフラム１１ａは、液体と接触する接触面であり、耐腐食性および耐薬品性のある非導電性材料（例えば、サファイア、セラミックスなど）により形成されている。
【0032】
センサーホルダ１２は、軸線Ｘ回りに円筒状に形成される金属製（例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス製）の部材である。センサーホルダ１２は、圧力センサ１１を軸線Ｘに沿って流路本体２１の収容部２１ｂに押し付けて圧力センサ１１の軸線Ｘに沿った位置を固定する。センサーホルダ１２は、軸線Ｘ回りに筒状に形成された外周面１２ａと、外周面１２ａに形成された雄ねじであるタッピングねじ１２ｂと、を有する。
【0033】
タッピングねじ１２ｂは、ねじ山の角度θが、メートルねじ（メートル並目ねじ，メートル細目ねじ）よりのねじ山の角度である６０度よりも小さい角度である。角度θは、例えば、０度より大きくかつ３５度以下の範囲とするのが望ましい。
【0034】
図３に示すように、センサーホルダ１２は、下端部の軸線Ｘ回りの内径ＩＤ１が圧力センサ１１のベース部１１ｃの外径ＯＤ１よりも大きく、下端部より上方部分の軸線Ｘ回りの内径ＩＤ２が圧力センサ１１のベース部１１ｃの外径ＯＤ１よりも小さい段形状となっている。センサーホルダ１２は、センサーホルダ１２の外周面１２ａに形成されたタッピングねじ１２ｂを収容部２１ｂの内周面２１ｂ１に締結することにより、圧力センサ１１の軸線Ｘ方向の位置を固定する。
【0035】
図４は、図２に示す圧力検出装置１００のＡ部分の部分拡大図である。図４に示すように、収容部２１ｂの内周面２１ｂ１のタッピングねじ１２ｂが締結される領域には、軸線Ｘ回りに環状に形成される溝部２１ｂ５が形成されている。図３に示すように、溝部２１ｂ５の内径ＩＤ３は、タッピングねじ１２ｂの呼び径ＯＤ２よりも大きい。
【0036】
図３および図４に示すように、収容部２１ｂの内周面２１ｂ１には、軸線Ｘに沿った方向に間隔を空けて２つの溝部２１ｂ５が形成されている。なお、図３および図４では、内周面２１ｂ１に２つの溝部２１ｂ５が形成されているものとしたが、他の態様であってもよい。収容部２１ｂの内周面２１ｂ１には、軸線Ｘに沿った方向に間隔を空けて１つまたは３以上の溝部２１ｂ５が形成されていてもよい。
【0037】
図４に示すように、軸線Ｘに沿った方向に隣接する一対の溝部２１ｂ５の間隔Ｌは、タッピングねじのピッチＰよりも長くするのが好ましい。また、溝部２１ｂ５の軸線Ｘに沿った方向の幅Ｗは、下記の式（１）を満たすように設定するのが好ましい。
０．２・Ｐ≦Ｗ≦０．８・Ｐ （１）
０．２・Ｐ≦Ｗ≦０．８・Ｐ （１）
【0038】
図５は、図３に示すセンサーホルダ１２の正面図である。図５に示すように、センサーホルダ１２の外周面１２ａには、一条のタッピングねじ１２ｂが形成されている。なお、センサーホルダ１２の外周面１２ａに、二条以上の複数条のタッピングねじ１２ｂを形成してもよい。
【0039】
センサ基板１３は、圧力センサ１１が出力する圧力信号を増幅する増幅回路（図示略）と、増幅回路により増幅された圧力信号をケーブル２００（図１，図２参照）の圧力信号線（図示略）に伝達するインターフェース回路と、ケーブル２００を介して外部から供給される電源電圧を圧力センサ１１へ伝達する電源回路（図示略）とを備える。
【0040】
ハウジング１４は、軸線Ｘ回りに円筒状に形成される部材であり、その下端側の内周面が流路本体２１の上端側の外周面に取り付けられている。ハウジング１４は、その内周側にセンサ基板１３収容している。
【0041】
Ｏリング１５は、収容部２１ｂの底面２１ｂ３に形成される環状溝２１ｂ４に配置される円環状の弾性部材である。Ｏリング１５は、センサーホルダ１２により収容部２１ｂの底面２１ｂ３に対して押し付けられた圧力センサ１１と接触してダイアフラム１１ａとの間に軸線Ｘ回りに環状に形成されるシール領域を形成する。シール領域により、流路２１ａから圧力検出ユニット１０側に流体が流入することが防止される。
【0042】
【0043】
ステップＳ１０１で、作業者は、流路本体２１の収容部２１ｂの底面２１ｂ３に形成された環状溝２１ｂ４に、Ｏリング１５を取り付ける。
ステップＳ１０２で、作業者は、収容部２１ｂに圧力センサ１１を設置して圧力センサ１１のダイアフラム１１ａをＯリング１５に接触させる。
ステップＳ１０２で、作業者は、収容部２１ｂに圧力センサ１１を設置して圧力センサ１１のダイアフラム１１ａをＯリング１５に接触させる。
【0044】
ステップＳ１０３で、作業者は、トルクレンチ（図示略）を用いてセンサーホルダ１２を軸線Ｘ回りに回転させ、収容部２１ｂの内周面２１ｂ１にタッピングねじ１２ｂを締結する。作業者は、トルクレンチに設定されたトルクに到達するまでセンサーホルダ１２を軸線Ｘ回りに回転させ、図４に示す状態とする。
【0045】
ステップＳ１０４で、作業者は、流路本体２１にハウジング１４を取り付ける。
以上の工程により、作業者は、流路本体２１の収容部２１ｂに圧力センサ１１が収容され、タッピングねじ１２ｂが樹脂製の収容部２１ｂの内周面２１ｂ１に締結され、センサーホルダ１２により軸線Ｘ方向の位置が固定された圧力センサ１１のダイアフラム１１ａがＯリング１５に接触して環状のシール領域が形成された状態とする。
以上の工程により、作業者は、流路本体２１の収容部２１ｂに圧力センサ１１が収容され、タッピングねじ１２ｂが樹脂製の収容部２１ｂの内周面２１ｂ１に締結され、センサーホルダ１２により軸線Ｘ方向の位置が固定された圧力センサ１１のダイアフラム１１ａがＯリング１５に接触して環状のシール領域が形成された状態とする。
【0046】
以上説明した本実施形態の圧力検出装置１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の圧力検出装置１００によれば、流路本体２１の収容部２１ｂに収容される圧力センサ１１は、センサーホルダ１２により軸線Ｘに沿って収容部２１ｂに対して押し付けられて軸線Ｘに沿った位置が固定される。センサーホルダ１２により収容部２１ｂに対して押し付けられた圧力センサ１１とＯリング１５とが接触して環状のシール領域が形成される。
本実施形態の圧力検出装置１００によれば、流路本体２１の収容部２１ｂに収容される圧力センサ１１は、センサーホルダ１２により軸線Ｘに沿って収容部２１ｂに対して押し付けられて軸線Ｘに沿った位置が固定される。センサーホルダ１２により収容部２１ｂに対して押し付けられた圧力センサ１１とＯリング１５とが接触して環状のシール領域が形成される。
【0047】
センサーホルダ１２は、タッピングねじ１２ｂを樹脂製の収容部２１ｂの内周面２１ｂ１に締結することにより圧力センサ１１を収容部２１ｂに固定する。タッピングねじ１２ｂが樹脂製の収容部２１ｂの内周面２１ｂ１に締結されており、タッピングねじ１２ｂと内周面２１ｂ１とが締結される部分にバックラッシュが存在しない。そのため、流路２１ａ内の流体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生しても、圧力センサ１１とＯリング１５とで形成されるシール領域が全周で保持され、流路２１ａから圧力センサ１１側に流体が流入することを防止することができる。
【0048】
また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、収容部２１ｂの内周面２１ｂ１に溝部２１ｂ５が形成されているため、タッピングねじ１２ｂを締結する際に生じる収容部２１ｂの変形を溝部２１ｂ５で適切に吸収することができる。
【0049】
また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、溝部２１ｂ５の内径ＩＤ３がタッピングねじ１２ｂの呼び径ＯＤ２よりも大きいため、軸線Ｘに対してタッピングねじ１２ｂの先端よりも外側に溝部２１ｂ５の底面が配置され、収容部２１ｂの変形を溝部２１ｂ５で確実に吸収することができる。
【0050】
また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、軸線Ｘに沿った方向に間隔Ｌを空けて複数の溝部２１ｂ５が形成されているため、収容部２１ｂの変形を複数の溝部２１ｂ５で確実に吸収することができる。
【0051】
また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、軸線Ｘに沿った方向に隣接する一対の溝部２１ｂ５の間隔Ｌがタッピングねじ１２ｂのピッチＰよりも長いため、一対の溝部２１ｂ５の間隔を過度に短くしてタッピングねじ１２ｂと収容部２１ｂとの締結力が減少することを防止することができる。
【0052】
また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、収容部２１ｂの底面２１ｂ３に形成される環状溝２１ｂ４にＯリング１５を取り付けることで、収容部２１ｂに対して押し付けられた圧力センサ１１とＯリング１５とを接触させて環状のシール領域を形成することができる。
【0053】
また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、センサーホルダ１２を金属材料により形成することで、タッピングねじ１２ｂを変形させることなく樹脂製の収容部２１ｂの内周面２１ｂ１に確実に締結することができる。
【0054】
また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、流路２１ａ内の流体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生しても、圧力を検出する圧力センサ１１とＯリング１５とで形成されるシール領域が全周で保持され、流路２１ａから圧力センサ１１側に流体が流入することを防止することができる。
【0055】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態の圧力検出装置１００Ａについて、図面を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。
次に、本発明の第２実施形態の圧力検出装置１００Ａについて、図面を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。
【0056】
第１実施形態の圧力検出装置１００は、収容部２１ｂの底面２１ｂ３に形成される環状溝２１ｂ４に取り付けられるＯリング１５を圧力センサ１１のダイアフラム１１ａに接触させることにより、接触領域ＣＡの外周側にシール領域ＳＡを形成するものであった。それに対して、本実施形態の圧力検出装置１００Ａは、ダイアフラム１１ａに接触した状態で配置される保護膜１１ｄを収容部２１ｂの底面２１ｂ３に溶着することにより、接触領域ＣＡの外周側にシール領域ＳＡを形成するものである。
【0057】
図７は、本発明の第２実施形態の圧力検出装置１００Ａの部分拡大図である。図８は、本発明の第２実施形態の圧力検出装置１００Ａの分解図である。図７および図８に示すように、圧力センサ１１は、ダイアフラム１１ａに接触した状態で配置されるとともにダイアフラム１１ａと液体との接触を遮断する薄膜状の保護膜１１ｄを有する。保護膜１１ｄは、収容部２１ｂと同じ樹脂材料（例えば、熱可塑性フッ素樹脂であるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシフッ素樹脂））により形成されている。
【0058】
図７および図８に示すように、保護膜１１ｄは、収容部２１ｂの開口穴２１ｂ２を閉塞するように配置される。また、保護膜１１ｄは、軸線Ｘ回りの周方向に延びるシール領域ＳＡで収容部２１ｂの底面２１ｂ３に溶着されている。図７および図８に示す溶着部（シール部）１６は、同一材料により形成される保護膜１１ｄと収容部２１ｂとが溶けあって一体となった部分を示す。溶着部１６は、保護膜１１ｄの上方からレーザ光（例えば、炭酸ガスレーザ光）を照射することにより形成される。
【0059】
本実施形態の圧力検出装置１００Ａによれば、圧力センサ１１のダイアフラム１１ａに接触した状態で配置される保護膜１１ｄと収容部２１ｂの底面２１ｂ３とが溶着されているため、圧力センサ１１と収容部２１ｂの底面２１ｂ３とが接触する接触領域ＣＡの外周側に環状のシール領域ＳＡを形成することができる。また、タッピングねじ１２ｂが樹脂製の収容部２１ｂの内周面２１ｂ１に締結されており、タッピングねじ１２ｂと内周面２１ｂ１とが締結される部分にバックラッシュが存在しない。そのため、流路２１ａ内の液体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生しても、シール領域ＳＡにダイアフラム１１ａが押し付けられた状態が維持される。
【0060】
溶着部１６は、軸線Ｘ回りの周方向の全周に渡ってシール領域ＳＡを形成するが、シール領域ＳＡにダイアフラム１１ａが押し付けられない状態で流路２１ａ内の液体の圧力が瞬間的に上昇する事象が発生すると、シール領域ＳＡの一部が破壊されるか、シール領域ＳＡの近傍の保護膜１１ｄが破断する可能性がある。本実施形態では、タッピングねじ１２ｂにより、シール領域ＳＡにダイアフラム１１ａが押し付けられた状態が維持されるため、シール領域ＳＡの一部が破損して接触領域ＣＡの内側に液体が流入することを適切に防止することができる。
【0061】
〔他の実施形態〕
以上の説明において、センサーホルダ１２は、金属製（例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス製）の部材であるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、センサーホルダ１２は、流路本体２１の収容部２１ｂの内周面２１ｂ１よりも硬度の高い樹脂材料（例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン））により形成されていてもよい。
以上の説明において、センサーホルダ１２は、金属製（例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス製）の部材であるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、センサーホルダ１２は、流路本体２１の収容部２１ｂの内周面２１ｂ１よりも硬度の高い樹脂材料（例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン））により形成されていてもよい。
【0062】
以上の説明において、収容部２１ｂに収容されるものは圧力センサ１１であるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、温度センサなど、流体の特性を検出する他のセンサであってもよい。
【0063】
以上の説明において、収容部２１ｂの内周面２１ｂ１には、軸線Ｘに沿った方向に間隔を空けて２つの溝部２１ｂ５が形成されているものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、図９の変形例の圧力検出装置１００Ｂに示すように、収容部２１ｂの内周面２１ｂ１には、軸線Ｘ回りに旋回する螺旋状の溝部２１ｂ６を形成してもよい。図９に示す溝部２１ｂ６は、収容部２１ｂの内周面２１ｂ１に軸線Ｘ回りに１回転（３６０度）旋回する螺旋状に形成されたものである。螺旋状の溝部２１ｂ６が旋回する方向は、時計回り方向（右回り）でも反時計回り方向（左回り）のいずれでもよい。また、溝部２１ｂ６は、軸線Ｘ回りに１回転以上するものとしてもよい。
【0064】
図９に示す圧力検出装置１００Ｂによれば、螺旋状の溝部２１ｂ６が軸線Ｘに沿った方向の各位置に存在しているため、図８に示す圧力検出装置１００Ａのように軸線Ｘに沿った方向の予め決められた位置（図８では２箇所）にのみ溝部２１ｂ５が存在する場合に比べ、タッピングねじ１２ｂを締結する際に生じる収容部２１ｂの変形を軸線Ｘに沿った各位置で均等に分散させることができる。
【0065】
また、図９に示す圧力検出装置１００Ｂによれば、溝部２１ｂ６が螺旋状であるため、流路本体２１を溝部２１ｂ６の形状を含めて樹脂材料を金型に射出して成型する場合に、流路本体２１を回転させて金型から容易に引き抜くことができる。
また、螺旋状の溝部２１ｂ６が軸線Ｘ回りに旋回する方向とタッピングねじ１２ｂが軸線Ｘ回りに旋回する方向とを同方向とすることにより、タッピングねじ１２ｂと溝部２１ｂ６とが交差する領域を広くし、タッピングねじ１２ｂを締結する際に生じる収容部２１ｂの変形を確実に吸収することができる。
また、螺旋状の溝部２１ｂ６が軸線Ｘ回りに旋回する方向とタッピングねじ１２ｂが軸線Ｘ回りに旋回する方向とを同方向とすることにより、タッピングねじ１２ｂと溝部２１ｂ６とが交差する領域を広くし、タッピングねじ１２ｂを締結する際に生じる収容部２１ｂの変形を確実に吸収することができる。
【符号の説明】
【0066】
１０ 圧力検出ユニット
１１ 圧力センサ（液体接触部）
１１ａ ダイアフラム（接触面）
１１ｂ 歪みゲージ
１１ｃ ベース部
１１ｄ 保護膜（接触面）
１２ センサーホルダ（固定部）
１２ａ 外周面
１２ｂ タッピングねじ
１３ センサ基板
１４ ハウジング
１５ Ｏリング（シール部）
２０ 流路ユニット
２１ 流路本体（流路部）
２１ａ 流路
２１ｂ 収容部
２１ｂ１ 内周面
２１ｂ２ 開口穴
２１ｂ３ 底面
２１ｂ４ 環状溝
２１ｂ５ 溝部
２３ ナット
２３ａ 雌ねじ
１００ 圧力検出装置（流体機器）
２００ ケーブル
ＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ３ 内径
Ｌ 間隔
ＯＤ１ 外径
ＯＤ２ 呼び径
Ｐ ピッチ
Ｗ 幅
Ｘ 軸線
θ 角度
１１ 圧力センサ（液体接触部）
１１ａ ダイアフラム（接触面）
１１ｂ 歪みゲージ
１１ｃ ベース部
１１ｄ 保護膜（接触面）
１２ センサーホルダ（固定部）
１２ａ 外周面
１２ｂ タッピングねじ
１３ センサ基板
１４ ハウジング
１５ Ｏリング（シール部）
２０ 流路ユニット
２１ 流路本体（流路部）
２１ａ 流路
２１ｂ 収容部
２１ｂ１ 内周面
２１ｂ２ 開口穴
２１ｂ３ 底面
２１ｂ４ 環状溝
２１ｂ５ 溝部
２３ ナット
２３ａ 雌ねじ
１００ 圧力検出装置（流体機器）
２００ ケーブル
ＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ３ 内径
Ｌ 間隔
ＯＤ１ 外径
ＯＤ２ 呼び径
Ｐ ピッチ
Ｗ 幅
Ｘ 軸線
θ 角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
