特開 2024-146850 複数のダイヤフラムを有するセンサ

(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】P2024146850

(43)【公開日】2024-10-15

(54)【発明の名称】複数のダイヤフラムを有するセンサ

(51)【国際特許分類】

   G01L 9/00 20060101AFI20241004BHJP

【ＦＩ】

G01L9/00 303P

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024050661

(22)【出願日】2024-03-27

(31)【優先権主張番号】18/193731

(32)【優先日】2023-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】518345815

【氏名又は名称】ティーイー コネクティビティ ソリューソンズ ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】110004347

【氏名又は名称】弁理士法人大場国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】デイヴィッド エリック ワグナー

(72)【発明者】

【氏名】ヴィンセント ウォング

【テーマコード（参考）】

2F055

【Ｆターム（参考）】

2F055BB05

2F055CC02

2F055DD01

2F055FF43

2F055GG25

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ハウジングを大きくすることなく、複数のダイヤフラムを有する圧力センサを提供する。
【解決手段】センサはハウジングを備え、ハウジングは、本体、複数のポート、および複数のキャビティを有する。ポートは、第１のポートと第２のポートとを含み、キャビティは、第１のポートに配置された第１のキャビティと、第２のポートに配置された第２のキャビティとを含む。センサは、第１のポートに配置されて第１のキャビティを閉塞する第１のダイヤフラムと、第２のポートに配置されて第２のキャビティを閉塞する第２のダイヤフラムとを備える。第１のダイヤフラムと第２のダイヤフラムとは、第１の平面で互いに同一平面上にある。センサは、第１のキャビティに配置された、薄膜を有するダイを備え、この薄膜は、第１のキャビティの第１の圧力と第２のキャビティの第２の圧力との差圧に従って撓むことが可能である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサ（１０）であって、
ハウジング（１００）であり、本体（１１０）、前記本体（１１０）から延びる複数のポート（１５０）、および前記ハウジング（１００）に配置された複数のキャビティ（１６０）を有し、前記ポート（１５０）は、第１のポート（１５２）と第２のポート（１５４）とを含み、前記キャビティ（１６０）は、前記第１のポート（１５２）に配置された第１のキャビティ（１６２）と、前記第２のポート（１５４）に配置された第２のキャビティ（１６４）とを含む、ハウジング（１００）と、
複数のダイヤフラム（２００）であり、前記第１のポート（１５２）に配置されて前記第１のキャビティ（１６２）を閉塞する第１のダイヤフラム（２０２）と、前記第２のポート（１５４）に配置されて前記第２のキャビティ（１６４）を閉塞する第２のダイヤフラム（２０４）とを含み、前記第１のダイヤフラム（２０２）と前記第２のダイヤフラム（２０４）とは、第１の平面（Ｐ１）で互いに同一平面上にある、ダイヤフラム（２００）と、
前記第１のキャビティ（１６２）に配置された、薄膜（３０２）を有するダイ（３００）であり、前記薄膜（３０２）は、前記第１のキャビティ（１６２）の第１の圧力（Ｒ１）と前記第２のキャビティ（１６４）の第２の圧力（Ｒ２）との差圧に従って撓むことが可能であり、前記ダイ（３００）は、前記第１の平面（Ｐ１）に平行な第２の平面（Ｐ２）に沿って前記ハウジング（１００）に取り付けられている、ダイ（３００）とを備えた、
センサ（１０）。

【請求項2】

前記本体（１００）は、第１の面（１１２）と、前記第１の面（１１２）とは反対側の第２の面（１１４）と、前記第１の面（１１２）と前記第２の面（１１４）とを接続する複数の側壁（１１６）とを有し、前記ポート（１５０）は前記第１の面（１１２）から延びる、請求項１に記載のセンサ（１０）。

【請求項3】

前記本体（１１０）は、前記本体（１１０）を通って延びる複数の通路（１２０）を有し、前記通路（１２０）は、前記側壁（１１６）のうちの１つを通って延びる主通路（１２２）を含む、請求項２に記載のセンサ（１０）。

【請求項4】

前記通路（１２０）は、前記主通路（１２２）から延びる複数のキャビティ通路（１３０）を含み、前記キャビティ通路（１３０）は、前記主通路（１２２）を前記第１のキャビティ（１６２）に接続する第１のキャビティ通路（１３２）と、前記主通路（１２２）を前記第２のキャビティ（１６４）に接続する第２のキャビティ通路（１３４）とを含む、請求項３に記載のセンサ（１０）。

【請求項5】

前記主通路（１２２）、前記キャビティ通路（１３０）、および前記キャビティ（１６０）に、油（５００）が充填されている、請求項４に記載のセンサ（１０）。

【請求項6】

前記ハウジング（１００）は、前記側壁（１１６）のうちの前記１つにおいて前記主通路（１２２）の端部をシールする通路シール（６００）を有する、請求項３に記載のセンサ（１０）。

【請求項7】

前記主通路（１２２）は第１の主通路（１２４）であり、前記通路（１２０）は、前記側壁（１１６）のうちの前記１つを通って延びる第２の主通路（１２６）を含み、前記通路（１２０）は、前記第２の主通路（１２６）を前記第１のキャビティ（１６２）および前記第２のキャビティ（１６４）のうちの一方に接続する補助キャビティ通路（１３６）を含む、請求項４に記載のセンサ（１０）。

【請求項8】

前記通路（１２０）は、前記第２の面（１１４）から前記第１のキャビティ（１６２）へ前記本体（１１０）を通って延びる複数のピン通路（１４０）を含む、請求項３に記載のセンサ（１０）。

【請求項9】

前記ピン通路（１４０）に配置された複数のピン（４００）をさらに備え、前記ピン（４００）はそれぞれ、前記ハウジング（１００）の外側に配置された第１の端部（４０２）と、前記第１のキャビティ（１６２）に配置された第２の端部（４０４）とを有し、前記ピン（４００）の前記第２の端部（４０４）は、前記第１のキャビティ（１６２）の前記ダイ（３００）に電気的に接続され、前記ピン（４００）は、前記ピン通路（１４０）において前記ピン（４００）の周りに配置されて前記ピン（４００）を前記ハウジング（１００）に対して気密にシールするピンシール（４１０）を有する、請求項８に記載のセンサ（１０）。

【請求項10】

前記薄膜（３０２）は第１の薄膜（３０２）であり、前記ダイ（３００）は、前記第１のキャビティ（１６２）の前記第１の圧力（Ｒ１）の絶対測定値に従って撓むことが可能な第２の薄膜（３０４）を有し、前記第２の薄膜（３０４）は、前記第１の薄膜（３０２）と単一部品で一体に形成されている、請求項１に記載のセンサ（１０）。

【請求項11】

前記第１のキャビティ（１６２）に配置されて前記ダイ（３００）に電気的に接続された集積回路（８００）をさらに備える、請求項１に記載のセンサ（１０）。

【請求項12】

前記ダイ（３００）は第１のダイ（３００）であり、前記薄膜（３０２）は第１の薄膜（３０２）であり、
前記センサ（１０）は、前記第１のキャビティ（１６２）に配置された第２の薄膜（３０４）を有する第２のダイ（３１０）をさらに備え、前記第２の薄膜（３０４）は、前記第１のキャビティ（１６２）の前記第１の圧力（Ｒ１）の絶対測定値に従って撓むことが可能であり、前記第２のダイ（３１０）は、前記第２の平面（Ｐ２）に沿って前記ハウジング（１００）に取り付けられている、請求項１に記載のセンサ（１０）。

【請求項13】

前記本体（１１０）の前記第１の面（１１２）において前記ポート（１５０）の周りに配置されたハウジングシール（７００）をさらに備え、前記ハウジングシール（７００）は、エラストマー材料または金属材料である、請求項２に記載のセンサ（１０）。

【請求項14】

前記ポート（１５０）は第３のポート（１５６）を含み、前記キャビティ（１６０）は、前記第３のポート（１５６）に配置された第３のキャビティ（１６６）を含み、前記ダイヤフラム（２００）は、前記第３のポート（１５６）に配置されて前記第３のキャビティ（１６６）を閉塞する第３のダイヤフラム（２０６）を含み、前記第３のダイヤフラム（２０６）は、前記第１の平面（Ｐ１）で、前記第１のダイヤフラム（２０２）および前記第２のダイヤフラム（２０４）と同一平面上にある、請求項１に記載のセンサ（１０）。

【請求項15】

前記ダイ（３００）は第１のダイ（３００）であり、前記薄膜（３０２）は第１の薄膜（３０２）であり、
前記センサ（１０）は、前記第３のキャビティ（１６６）に配置された第２の薄膜（３０４）を有する第２のダイ（３１０）をさらに備え、前記第２の薄膜（３０４）は、前記第３のキャビティ（１６６）の前記第１の圧力（Ｒ１）の絶対測定値に従って撓むことが可能であり、前記第２のダイ（３１０）は、前記第２の平面（Ｐ２）に沿って前記ハウジング（１００）に取り付けられている、請求項１４に記載のセンサ（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサに関し、より詳細には、複数のダイヤフラムを有するセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

圧力センサは、一般に、ハウジングと、ハウジングに取り付けられたダイヤフラムとを有する。油がハウジングの通路内に配置され、検出ダイが、ハウジングにおいて油の中に配置される。外圧がダイヤフラムに加えられると、ダイヤフラムは撓み、ダイを取り囲む油に外圧を伝達し、同じ外圧をダイに付与する。ダイは、外圧に従って撓んで、外圧を表す電気信号を発生させる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

この種の圧力センサは、一般に、２つの外圧をダイに伝達するための２つのダイヤフラムを有し、ダイが２つの外圧間の差圧を測定できるようにする。２つのダイヤフラムは、多くの場合、互いに軸方向に対向しているが、適切な圧力をダイに伝達するために、広い通路をハウジングに形成する必要がある。また、ダイヤフラムを軸方向に対向した配置で位置決めすることは、製造業者にとって困難で時間がかかる。

【課題を解決するための手段】

【0004】

センサはハウジングを備え、ハウジングは、本体、複数のポート、および複数のキャビティを有する。ポートは、第１のポートと第２のポートとを含み、キャビティは、第１のポートに配置された第１のキャビティと、第２のポートに配置された第２のキャビティとを含む。センサは、第１のポートに配置されて第１のキャビティを閉塞する第１のダイヤフラムと、第２のポートに配置されて第２のキャビティを閉塞する第２のダイヤフラムとを備える。第１のダイヤフラムと第２のダイヤフラムとは、第１の平面で互いに同一平面上にある。センサは、第１のキャビティに配置された、薄膜を有するダイを備え、この薄膜は、第１のキャビティの第１の圧力と第２のキャビティの第２の圧力との差圧に従って撓むことが可能である。ダイは、第１の平面に平行な第２の平面に沿ってハウジングに取り付けられている。

【0005】

以下で、添付図面を参照しながら、本発明を例として説明する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態によるセンサの斜視図である。

【図2】図１のセンサの断面斜視図である。

【図3】別の実施形態によるセンサの断面斜視図である。

【図4】別の実施形態によるセンサの断面斜視図である。

【図5A】別の実施形態によるセンサの斜視図である。

【図5B】別の実施形態によるセンサの斜視図である。

【図6】別の実施形態によるセンサの断面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下で、添付図面を参照しながら、本開示の例示的な実施形態について詳細に説明する。図中、同一の参照数字は同一の要素を指す。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が当業者に本開示の概念を伝えるように提供される。加えて、以下の詳細な説明では、説明の目的で、開示する実施形態の徹底的な理解をもたらすために、多数の具体的な詳細を記載する。しかしながら、これらの具体的な詳細がなくても１つまたは複数の実施形態を実施することもできることが明らかであろう。

【0008】

図面全体を通じて、図面を明確にするために、複数の同一の要素のうちの１つのみが図中で符号付けされることがあるが、本明細書の要素の詳細な説明は、図中に同一に現れる要素のそれぞれに同様に当てはまる。明細書全体を通じて、「高さ方向」、「深さ方向」、および「幅方向」などの方向の記述子が使用される。これらの記述子は、単に説明を明確にするため、および様々な方向を区別するためのものである。これらの方向の記述子は、開示する要素の特定の向きを示唆または要求するものではない。

【0009】

図１および図２に示されている実施形態によるセンサ１０が、ハウジング１００と、ハウジング１００に配置された複数のダイヤフラム２００と、ハウジング１００に配置されたダイ３００と、ハウジング１００を通って延びる複数のピン４００とを含む。

【0010】

図１および図２に示すように、ハウジング１００は、第１の面１１２と第１の面１１２とは高さ方向Ｈに反対側の第２の面１１４とを有する本体１１０を含む。本体１１０は、第１の面１１２と第２の面１１４とを接続する複数の側壁１１６を有する。図示の実施形態において、側壁１１６は、本体１１０の略矩形の形状を形成する。他の実施形態において、本体１１０は、側壁１１６によって形成された異なる多角形形状を有することができる。

【0011】

図２に示すように、ハウジング１００は、本体１１０を通って延びる複数の通路１２０を有する。通路１２０は、側壁１１６のうちの１つを通って高さ方向Ｈに対して垂直な幅方向Ｗに延びる主通路１２２を含む。主通路１２２は、本体１１０を部分的に通って延びる。

【0012】

通路１２０は、図２に示す、主通路１２２から延びる複数のキャビティ通路１３０を含む。図示の実施形態において、キャビティ通路１３０は、主通路１２２に対して垂直な高さ方向Ｈに延びる。図２に示す実施形態において、キャビティ通路１３０は、主通路１２２が入る側壁１１６とは反対側の主通路１２２の端部から延びる第１のキャビティ通路１３２と、第１のキャビティ通路１３２と主通路１２２が入る側壁１１６との間で主通路１２２から延びる第２の通路１３４とを含む。

【0013】

図２に示すように、通路１２０は、本体１１０を通って延びる複数のピン通路１４０を含む。ピン通路１４０は、第２の面１１４を通って高さ方向Ｈに延びる。図示の実施形態において、ピン通路１４０は、主通路１２２の端部に隣接して位置し、主通路１２２とは交差しない。

【0014】

図１および図２に示すように、ハウジング１００は、本体１１０から延びる複数のポート１５０を有する。図示の実施形態において、ポート１５０は、本体１１０の第１の面１１２から高さ方向Ｈに延びる第１の壁１５３を有する第１のポート１５２と、本体１１０の第１の面１１２から高さ方向Ｈに延びる第２の壁１５５を有する第２のポート１５４とを含む。図示の実施形態において、第１の壁１５３と第２の壁１５５とは、同一の広がりを有し、第１のポート１５２と第２のポート１５４との間に幅方向Ｗに単一の壁で形成されている。例えば図３に示す別の実施形態において、第１の壁１５３と第２の壁１５５とは、本体１１０から突出する別個のポート１５２、１５４を画定するように、幅方向Ｗに沿って互いに分離されていてもよい。

【0015】

ハウジング１００は、複数のキャビティ１６０を有する。図２に示す実施形態において、キャビティ１６０は、第１のポート１５２に配置された第１のキャビティ１６２と、第２のポート１５４に配置された第２のキャビティ１６４とを含む。キャビティ１６０は、本体１１０内に延びる、ハウジング１００の開口部である。第１のキャビティ通路１３２は、主通路１２２を第１のキャビティ１６２に接続し、第２のキャビティ通路１３４は、主通路１２２を第２のキャビティ１６４に接続する。図示の実施形態において、ピン通路１４０は、本体１１０の第２の面１１４から高さ方向Ｈに第１のキャビティ１６２内へ延びる。

【0016】

図示の実施形態において、ハウジング１００は、金属材料から単一部品で一体に形成されている。別の実施形態において、ハウジング１００を、複数の部品から形成し、互いに組み立てて、前述したハウジング１００の要素を形成してもよい。他の実施形態において、ハウジング１００を、金属以外の導電性材料から形成してもよく、または非導電性材料から形成してもよい。

【0017】

図１および図２に示すように、ダイヤフラム２００は、ハウジング１００のポート１５０に配置されている。ダイヤフラム２００はそれぞれ、弾性的に可撓性の材料から形成されている。ダイヤフラム２００の弾性的に可撓性の材料は、ステンレス鋼などの薄い金属材料であってよく、または、より詳細に後述するように、力を伝達可能な他の導電性もしくは非導電性の可撓性材料であってよい。ダイヤフラム２００は、平面の要素であってよく、または図示の実施形態のように、波形の断面形状を有していてもよい。

【0018】

図１および図２に示す実施形態において、ダイヤフラム２００は、第１のポート１５２に配置された第１のダイヤフラム２０２と、第２のポート１５４に配置された第２のダイヤフラム２０４とを含む。第１のダイヤフラム２０２は、第１のポート１５２の第１の壁１５３に取り付けられ、第１のキャビティ１６２を閉塞する。第２のダイヤフラム２０４は、第２のポート１５４の第２の壁１５５に取り付けられ、第２のキャビティ１６４を閉塞する。ダイヤフラム２０２、２０４を、溶接によって、または任意の他の形態の取付部によって、壁１５３、１５５に取り付けることができる。図２に示すように、第１のダイヤフラム２０２と第２のダイヤフラム２０４とは、第１の平面Ｐ１において互いに同一平面上にある。

【0019】

図２に示すように、ダイ３００は、第１のキャビティ１６２に配置され、ハウジング１００の本体１１０に取り付けられている。ダイ３００は、ＭＥＭＳ圧力センサであり、図示の実施形態において第１の薄膜３０２を有し、この第１の薄膜３０２は、その両側の圧力に従って弾性的に撓むことが可能である。ダイ３００は、第１の平面Ｐ１に平行な第２の平面Ｐ２に沿って、ハウジング１００に取り付けられている。

【0020】

図２に示すように、ピン４００はそれぞれ、ピン通路１４０のうちの１つに配置され、ハウジング１００の外側の第１の端部４０２から第１のキャビティ１６２に配置された反対側の第２の端部４０４へ延びる。ピン４００は、ニッケルおよび／または金を含む金属合金などの導電性材料から形成されている。ピン４００のそれぞれの第２の端部４０４は、ワイヤボンド４２０によって第１のキャビティ１６２のダイ３００に電気的に接続されている。

【0021】

図２に示すように、ピン４００はそれぞれ、ピン通路１４０においてピン４００の周りに配置されたピンシール４１０を有する。ピンシール４１０は、ピン通路１４０において、ピン４００をハウジング１００に対して気密にシールする。実施形態において、ピンシール４１０はガラス材料であり、ハウジング１００およびピン４００とのガラス－金属結合を形成する。

【0022】

センサ１０は、主通路１２２、キャビティ通路１３０、およびキャビティ１６０に油５００が充填されている。油５００は、ポート１５０に取り付けられたダイヤフラム２００によってキャビティ１６０に保持されている。油５００が主通路１２２、キャビティ通路１３０、およびキャビティ１６０に充填されると、図２に示すように、通路シール６００が、側壁１１６に隣接する主通路１２２の端部に位置決めされて、センサ１０の油５００を保持およびシールする。実施形態において、通路シール６００はガラス材料であり、ハウジング１００とのガラス－金属結合を形成する。他の実施形態において、油５００の代わりに異なる非圧縮性液体を使用してもよい。

【0023】

センサ１０を使用して圧力を測定する間、センサ１０は、例えば、第１の圧力Ｒ１および第２の圧力Ｒ２を受ける。第１の圧力Ｒ１は、第１のポート１５２の第１のダイヤフラム２０２に作用する。第１のダイヤフラム２０２は、第１の圧力Ｒ１に比例して撓み、これに対応して、第１の圧力Ｒ１を第１のキャビティ１６２の油５００に伝達する。第１のキャビティ１６２の油５００は、第１の圧力Ｒ１を、ダイ３００の第１の薄膜３０２の第１の側に付与する。第２の圧力Ｒ２は、第２のポート１５４の第２のダイヤフラム２０４に作用する。
第２のダイヤフラム２０４は、第２の圧力Ｒ２に比例して撓み、これに対応して、第２の圧力Ｒ２を第２のキャビティ１６４の油５００に伝達する。第２のキャビティ１６４の油５００は、主通路１２２およびキャビティ通路１３０に接続され、これらの領域１２２、１３０、１６４のそれぞれの油５００は、第２のダイヤフラム２０４の撓みによって第２の圧力Ｒ２を受ける。第１のキャビティ通路１３２の油５００は、第２の圧力Ｒ２を、ダイ３００の第１の薄膜３０２の第２の側に付与する。

【0024】

図２に示す実施形態において、第１の薄膜３０２は、第１のキャビティ１６２の第１の圧力Ｒ１と第２のキャビティ１６４の第２の圧力Ｒ２との差圧に従って撓む。第１の薄膜３０２の撓みにより、第１の薄膜３０２の両側の差圧を表す電気信号を発生させる。電気信号は、ダイ３００に接続されたピン４００を介してセンサ１０から外部に出力されてよい。

【0025】

別の実施形態によるセンサ１０が、図３および図４に示されている。同一の参照符号は同一の要素を指し、ここでは主に、図１および図２に示すセンサ１０の実施形態との違いを詳細に説明する。

【0026】

図３および図４に示す実施形態において、ハウジング１００は、第１の主通路１２４および第２の主通路１２６を含む一対の主通路１２２を有する。第１の主通路１２４および第２の主通路１２６はそれぞれ、本体１１０の側壁１１６のうちの同じ１つを通って幅方向Ｗに延び、本体１１０を部分的に通って延びる。第１の主通路１２４と第２の主通路１２６とは、互いに連通していない。主通路１２４、１２６は、幅方向Ｗおよび高さ方向Ｈに対して垂直な深さ方向Ｄに沿って分離されている。

【0027】

図４に示すように、第１のキャビティ通路１３２は、第１の主通路１２４を第１のキャビティ１６２に接続し、第２のキャビティ通路１３４は、第１の主通路１２４を第２のキャビティ１６４に接続する。図３に示すように、補助キャビティ通路１３６が、第２の主通路１２６に対して垂直な高さ方向Ｈに延び、第２の主通路１２６を第１のキャビティ１６２に接続する。

【0028】

第１の主通路１２４と第２の主通路１２６との両方がハウジング１００に存在することにより、主通路１２２、キャビティ通路１３０、およびキャビティ１６０に油５００を充填するプロセスが容易になる。第１の主通路１２４および第２の主通路１２６のそれぞれを、図１および図２に示し、詳細に前述した通路シール６００によってシールすることができる。

【0029】

図３の実施形態に示すように、センサ１０のダイ３００は、第１の薄膜３０２に加えて第２の薄膜３０４を有することができる。第２の薄膜３０４は、第１のキャビティ１６２の第１の圧力Ｒ１を受けるが、第２の薄膜３０４の反対側に作用する真空または所定の圧力を有し、第２の薄膜３０４が、第１のキャビティ１６２の第１の圧力Ｒ１の絶対測定値（絶対測定、an absolute measurement）に従って撓むようになっている。図３に示す実施形態において、第２の薄膜３０４は、第１の薄膜３０２と単一部品で一体に形成されている。

【0030】

図４に示す実施形態において、センサ１０は、本体１１０の第１の面１１２において、第１のポート１５２および第２のポート１５４の周りおよびそれらの間に配置されたハウジングシール７００を有する。ハウジングシール７００は、センサ１０がポート１５０においてマニホルドなどの外部物体に取り付けられたときに、第１のポート１５２および第２のポート１５４を圧縮およびシールすることができる。ハウジングシール７００は、弾性的に圧縮性であり、Ｏリングなどのエラストマー材料であってよく、または、Ｗリング、Ｃリング、Ｅリング、もしくは機械加工面と気密シールを形成することができる任意の種類のシール要素などの金属材料であってよい。図４に示すハウジングシール７００の向きは、例示的なものに過ぎず、用途に応じて他の向きが可能である。別の実施形態において、ハウジングシール７００を省くことができ、第１のポート１５２および第２のポート１５４を、抵抗溶接または他の種類の溶接などによって外部物体に溶接することができる。

【0031】

他の実施形態によるセンサ１０が、図５Ａおよび図５Ｂに示されている。同一の参照符号は同一の要素を指し、ここでは主に、図１および図２に示すセンサ１０の実施形態との違いを詳細に説明する。説明を容易にするために、図５Ａおよび図５Ｂのセンサ１０は、ダイヤフラム２００なしで示されているが、図示の実施形態のセンサ１０は、前述したように機能するダイヤフラム２００を有する。

【0032】

図５Ａの実施形態において、センサ１０は、第１のキャビティ１６２に配置されてダイ３００に電気的に接続された、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの集積回路８００を有する。集積回路８００は、ダイ３００と同じ第２の平面Ｐ２に沿ってハウジング１００に取り付けられている。図示の実施形態のダイ３００は、第１の薄膜３０２と、第１の薄膜３０２と一体に形成された第２の薄膜３０４とを有するが、代わりに、差圧を測定する第１の薄膜３０２のみを有していても、本明細書に記載のダイ３００の任意の他の実施形態であってもよい。集積回路８００は、ダイ３００から出力された電気信号を処理して、ダイ３００によって検出された差圧および／または絶対圧力を判定する。集積回路８００を油５００の中でダイ３００に近接して位置決めすることにより、信号処理が向上し、センサ１０の製造が容易になる。

【0033】

図５Ｂの実施形態において、センサ１０は、第１のキャビティ１６２に配置されたダイ３００および集積回路８００に加えて、第１のキャビティ１６２に配置されて集積回路８００に電気的に接続された第２のダイ３１０も有する。本実施形態において、ダイ３００は、第１のキャビティ１６２と第２のキャビティ１６４との間の差圧を測定する第１の薄膜３０２を有する第１のダイ３００である。第２のダイ３１０は、第１のダイ３００から分離された第２の薄膜３０４を有し、第１のキャビティ１６２の絶対圧力を測定する。第２のダイ３１０は、第１のダイ３００および集積回路８００と同じ第２の平面Ｐ２に沿ってハウジング１００に取り付けられている。

【0034】

別の実施形態によるセンサ１０が、図６に示されている。同一の参照符号は同一の要素を指し、ここでは主に、図１および図２に示すセンサ１０の実施形態との違いを詳細に説明する。

【0035】

図６の実施形態によるセンサ１０において、ポート１５０は、本体１１０から延びる第３のポート１５６を含み、キャビティ１６０は、第３のポート１５６に配置された第３のキャビティ１６６を含む。第３のポート１５６は、本体１１０の第１の面１１２から高さ方向Ｈに延びる第３の壁１５７を有する。ダイヤフラム２００は、第３のポート１５６に配置された第３のダイヤフラム２０６を含む。第３のダイヤフラム２０６は、第３のポート１５６の第３の壁１５７に、例えば溶接によって取り付けられ、第３のキャビティ１６６を閉塞する。第３のダイヤフラム２０６は、第１の平面Ｐ１で、第１のダイヤフラム２０２および第２のダイヤフラム２０４と同一平面上にある。

【0036】

図６に示すように、第１のキャビティ１６２に配置された第１のダイ３００は、前述したように、第１の圧力Ｒ１と第２の圧力Ｒ２との差圧に従って撓むことが可能な第１の薄膜３０２を有する。センサ１０は、第３のキャビティ１６６に配置されてハウジング１００の本体１１０に取り付けられた第２のダイ３１０を備える。第２のダイ３１０は、第１のダイ３００と同じ第２の平面Ｐ２に沿ってハウジング１００に取り付けられている。

【0037】

図６に示すように、第２のダイ３１０は、第３のキャビティ１６６のみに晒され、第２のダイ３１０の側面まで延びる通路１２０を有していない。図示の実施形態において、第２のダイ３１０の第２の薄膜３０４は、第３のキャビティ１６６の第１の圧力Ｒ１の絶対測定値（絶対測定、an absolute measurement）に従って撓む。詳細に前述したように、第１のダイ３００および第２のダイ３１０は、発生した圧力信号をピン４００に沿って出力することができる。

【0038】

前述した様々な実施形態によるセンサ１０において、ダイヤフラム２００を第１の平面Ｐ１で互いに同一平面上に、かつダイ３００の第２の平面Ｐ２に平行に位置決めすることにより、センサ１０の製造可能性が向上する。ダイヤフラム２００およびダイ３００の配置も、ハウジング１００内で通路１２０の広がりをより小さくすることができ、製造可能性をさらに向上させる。様々な実施形態によるポート１５０および実施形態で使用される様々なダイ３００、３１０により、この配置において、様々な可能な差動測定、絶対測定、または差動測定および絶対測定の組合せ（差動測定値、絶対測定値、または差動測定値および絶対測定値の組合せ、differential, absolute, or combined differential and absolute measurements）が可能になり、集積回路８００をポート１５０に位置決めすることにより、信号処理およびセンサ１０の使用をさらに向上させることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【外国語明細書】