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【発明の名称】 圧力センサ装置
【発明者】 【氏名】林 道孝

【氏名】馬場 広伸

【氏名】高桑 昌樹

【氏名】今井 正人

【氏名】野村 得之

【氏名】石丸 明

【氏名】高江 昭輝
【要約】 【課題】圧力検出を行うセンサ部に圧力導入ポートにより被測定媒体からの圧力を導入する圧力センサ装置において、圧力導入ポートに複雑な構成を設けることなく、外部から衝撃を受けた際の確実な圧力導入管の破損防止を行う。

【解決手段】圧力センサ装置１は、圧力検出を行うセンサ部２と、センサ部２に燃料蒸気圧を導入するための圧力導入ポート３と、車両取付用の取付部５とを備えている。取付部５は、車両の適所に接続可能なブラケット３０と、センサ部２の蓋２０に設けられブラケット３０と係止された接続部２１とから構成される。接続部２１は突起部２２と傘部２３とからなるキノコ状で、圧力導入ポート３よりも脆弱な構造となっており、車両衝突時には圧力導入ポート３より先に破損し、圧力導入ポート３自体の破損を防ぐ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 圧力検出を行うセンサ部（２）と、被測定媒体からの圧力を前記センサ部（２）へ導入する圧力導入管（３）と、前記センサ部（２）を被取付体（５１）に取付け可能な取付部（５）とを備え、前記取付部（５）は、前記圧力導入管（３）とは別部位に設けられるとともに、前記センサ部（２）に所定レベルの衝撃が加わった際、前記センサ部（２）を前記被取付体（５１）から離脱させる離脱部（２２、３２２）を有することを特徴とする圧力センサ装置。
【請求項２】 圧力検出を行うセンサ部（２）と、被測定媒体からの圧力を前記センサ部（２）へ導入する圧力導入管（３）と、前記センサ部（２）を被取付体（５１）に取付け可能な取付部（５）とを備え、前記取付部（５）は、前記センサ部（２）に所定レベルの衝撃が加わった際、前記圧力導入管（３）が破損するよりも前に前記センサ部（２）を前記被取付体から離脱させる離脱部（２２、３２２）を有することを特徴とする圧力センサ装置。
【請求項３】 前記離脱部（２２、３２２）は、前記圧力導入管（３）よりも脆弱な構造を有するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力センサ装置。
【請求項４】 前記離脱部（２２）は、前記圧力導入管（３）と同一材料であり、前記圧力導入管（３）の径よりも径の小さい中空柱形状を有するものであることを特徴とする請求項３に記載の圧力センサ装置。
【請求項５】 前記取付部（５）は、前記センサ部（２）とは別体に設けられ前記被取付体に接続可能な連結部材（３０）と、前記センサ部（２）に設けられ前記連結部材（３０）と接続されている接続部（２１）とから構成されており、前記接続部（２１）が前記離脱部（２２）を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の圧力センサ装置。
【請求項６】 前記センサ部（２）は、圧力検出を行う素子部（１５）が収納された内部空間（６ａ）有するハウジング部（６）と、この内部空間（６ａ）を密閉する蓋部（２０）とを備え、前記接続部（２１）は、前記蓋部（２０）から突出する前記離脱部としての突起部（２２）と、この突起部（２２）の先端部に設けられ前記突起部（２２）の突出方向と交差する方向に非円形状に広がる傘部（２３）とを備え、前記連結部材（３０）は、前記傘部（２３）が挿入される非円形状の挿入穴（３１）を備え、前記接続部（２１）と前記連結部材（３０）とは、前記傘部（２３）を前記挿入穴（３１）に挿入した後、前記連結部材（３０）を回転させ、前記傘部（２３）を前記挿入穴（３１）に係止させることにより、接続されていることを特徴とする請求項５に記載の圧力センサ装置。
【請求項７】 前記接続部（２１）は、前記蓋部（２０）のうち前記突起部（２１）とは別部位から突出する凸部（２４）を備え、前記連結部材（３０）は前記凸部（２４）を挿入可能な円弧状穴（３２）を備え、前記接続部（２１）と前記連結部材（３０）とは、前記傘部（２３）及び前記凸部（２４）を、各々前記挿入穴（３１）及び前記円弧状穴（３２）に挿入した後、前記連結部材（３０）を回転させ、前記傘部（２３）及び前記凸部（２４）を各々前記挿入穴（３１）及び前記円弧状穴（３２）に係止させることにより、接続されていることを特徴とする請求項６に記載の圧力センサ装置。
【請求項８】 前記センサ部（２）は、圧力検出を行う素子部（１５）が収納された内部空間（６ａ）有するハウジング部（６）と、この内部空間（６ａ）を密閉する蓋部（２０、３２０）とを備え、前記取付部（５）は、前記センサ部（２）とは別体に設けられ前記被取付体に接続可能な連結部材（３０、３３０）と、前記蓋部（２０、３２０）に一体に設けられ前記連結部材（３０、３３０）に接続されている接続部（２１、３２１）とから構成されており、前記接続部（２１、３２１）が前記離脱部（２２、３２２）を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧力センサ装置。
【請求項９】 前記圧力導入管（３）は、前記ハウジング部（６）の一端側に取り付けられ、前記蓋部（２０、３２０）は、前記ハウジング部（６）における前記圧力導入管（３）の取付部位とは反対の他端側に取り付けられていることを特徴とする請求項８に記載の圧力センサ装置。
【請求項１０】 前記接続部（３２１）は、一面が前記蓋部（３２０）と所定間隔を有して配置された矩形板状の本体部（３２１ａ）と、該本体部（３２１ａ）の対向する両辺部を前記蓋部（３２０）に支持する支持部（３２２）とから構成され、前記連結部材（３３０）は、前記接続部（３２１）の本体部（３２１ａ）と前記蓋部（３２０）との間に挿入され固定されており、前記接続部（３２１）の支持部（３２２）が前記離脱部を構成していることを特徴とする請求項８または９に記載の圧力センサ装置。
【請求項１１】 前記接続部（３２１）の本体部（３２１ａ）には前記蓋部（３２０）の方向へ突出する突起部（３２４）が設けられ、前記連結部材（３３０）における前記接続部（３２１）の本体部（３２１ａ）と対向する部位には窪み部（３２５）が設けられており、前記突起部（３２４）と前記窪み部（３２５）とが係止されて前記連結部材（３３０）が固定されていることを特徴とする請求項１０に記載の圧力センサ装置。
【請求項１２】 圧力検出を行うセンサ部（２）と、被測定媒体からの圧力を前記センサ部（２）へ導入する圧力導入管（３）と、前記センサ部（２）に設けられ、前記センサ部（２）を被取付体（５１）に取付けるための接続部（２１、３２１）とを備え、前記接続部（２１、３２１）は、前記圧力導入管（３）よりも脆弱な構造を有することを特徴とする圧力センサ装置。
【請求項１３】 前記接続部（２１）は、前記圧力導入管（３）と同一材料であり、前記圧力導入管（３）の径よりも径の小さい中空柱形状を有するものであることを特徴とする請求項１２に記載の圧力センサ装置。
【請求項１４】 前記被取付体は、移動体若しくは移動体に搭載された機器であることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の圧力センサ装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両、船舶、航空機等の移動体、又は家庭用ガス供給装置等に取り付けられる圧力センサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の圧力センサ装置としては、例えば、車両に搭載された燃料供給装置（被取付体）に取り付けられ、被測定媒体として燃料タンクの燃料の蒸気圧を測定するものがある。一般に、このような圧力センサ装置においては、圧力検出を行うセンサ部と、燃料蒸気圧をこのセンサ部へ導入する圧力導入管（圧力導入ポート）とを備えた構成としている。
【０００３】ここで、従来の装置搭載構造は、圧力導入管を燃料タンクからキャニスタにつながる配管途中部に連通させて配設し、その先に上記センサ部が取り付けられた構成としている。しかし、このような搭載構造においては、万一、車両が衝突された時に、圧力導入管が破損する恐れがある。従来、この点を考慮したものとして、図１６のような装置が製品化されている。この圧力センサ装置２００は、半導体よりなるダイヤフラム式の感圧素子２０１ａを有し圧力検出を行うセンサ部２０１と、このセンサ部２０１に燃料蒸気圧を導入するための圧力導入管（圧力導入ポート）２０２とを備えた構成となっている。そして、通常は、図中の矢印Ａ方向に燃料蒸気圧が導入されるようになっている。
【０００４】また、圧力導入管２０２においては、その一部が細くくびれたくびれ部２０２ａが構成され、このくびれ部２０２ａとは反対側の管内部には逆止弁２０２ｂが組み込まれている。そのため、車両が衝突された場合等、センサ部２０１に所定レベルの衝撃（例えば３０Ｇ程度）が加わった際、圧力導入管２０２はくびれ部２０２ａで折れ、図中の矢印Ａとは反対方向に圧力導入管２０２に大気圧が入りこみ逆止弁２０２ｂを閉じるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記圧力センサ装置２００においては、圧力導入管２０２にくびれ部２０２ａを設け、また、逆止弁２０２ｂを組み込んでいるため、圧力導入管の構成が複雑となっており、また、サイズも大きくなる。本発明は上記問題点に鑑みて、圧力検出を行うセンサ部に圧力導入管により被測定媒体からの圧力を導入する圧力センサ装置において、圧力導入管に複雑な構成を設けることなく、外部から衝撃を受けた際の確実な圧力導入管の破損防止を行うことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従来の圧力センサ装置においては、圧力導入管によって車両燃料供給装置等の被取付体への接続が行われている。本発明者等は接続部分に着目し、圧力センサ装置において、衝撃印加の際に、圧力導入管の破損よりも時間的に先に破損、つまり被取付体から離脱する部位を、圧力導入管とは別部位に設ければよいのではないかと考えた。
【０００７】請求項１〜請求項１３記載の発明は、これらの考えに基づいてなされたものである。すなわち、請求項１記載の発明によれば、圧力検出を行うセンサ部（２）に圧力導入管（３）により被測定媒体からの圧力を導入する圧力センサ装置において、センサ部（２）を被取付体（５１）に取付け可能な取付部（５）が圧力導入管（３）とは別部位に設けられ、この取付部（５）は、センサ部（２）に所定レベルの衝撃が加わった際、センサ部（２）を被取付体から離脱させる離脱部（２２、３２２）を有することを特徴としている。
【０００８】本発明では、圧力導入管（３）ではなく、これとは別部位に設けられた取付部（５）によって、装置は被取付体（５１）に取付けられる。そして、センサ部（２）に所定レベルの衝撃が加わった際、取付部（５）の離脱部（２２、３２２）によってセンサ部（２）が被取付体から離脱する、すなわち取付部（５）が圧力導入管（３）の代わりに破損する。
【０００９】従って、外部から衝撃を受けた際、別部位にある圧力導入管（３）の衝撃が緩和されるため、圧力導入管（３）の破損を抑えることができる。このように、本発明では、圧力導入管に複雑な構成を設けることなく、圧力導入管の破損を防止する構成とすることができる。また、請求項２記載の発明においては、取付部（５）を、センサ部（２）に所定レベルの衝撃が加わった際、圧力導入管（３）が破損するよりも前にセンサ部（２）を被取付体から離脱させる離脱部（２２、３２２）を有するものとしたことを特徴としている。
【００１０】それによって、外部から衝撃を受けた際、離脱部（２２、３２２）によって圧力導入管（３）が破損するよりも時間的に先に取付部（５）が破損するので、圧力導入管（３）の破損を防止することができ、上記目的を達成することができる。また、請求項３記載の発明においては、離脱部（２２、３２２）を、圧力導入管（３）よりも脆弱な構造としたことを特徴としているから、離脱部（２２、３２２）は、請求項１及び請求項２記載の発明と同様の効果を奏する。
【００１１】また、請求項４ないし請求項６記載の発明は、上記取付部（５）の具体的手段を提供するものである。すなわち、請求項４記載の発明では、離脱部（２２）を圧力導入管（３）と同一材料から構成し、圧力導入管（３）の径よりも径の小さい中空柱形状を有するものとしたことを特徴としている。このような簡単な構成にて、離脱部（２２）は圧力導入管（３）よりも脆弱な構造となり、請求項１及び請求項２記載の発明と同様の効果を実現することができる。
【００１２】また、取付部（５）は、請求項５記載の発明のように、センサ部（２）とは別体に設けられ被取付体に接続可能な連結部材（３０）と、センサ部（２）に設けられ接続部（３０）に接続されている接続部（２１）とを備え、離脱部（２２）を接続部（２１）に設けたものにできる。ここで、請求項６記載の発明は、請求項５記載の接続部（２１）を、センサ部（２）側、すなわち、圧力検出用の素子部（１５）を収納するハウジング部（６）を密閉する蓋部（２０）に設けた場合の取付部（５）構造の具体的手段を提供するものである。
【００１３】すなわち、本発明では、接続部（２１）は、蓋部（２０）から突出する離脱部としての突起部（２２）と、この突起部（２２）の先端部に設けられ突起部（２２）の突出方向と交差する方向に非円形状に広がる傘部（２３）とを備えたものとし、一方、連結部材（３０）は傘部（２３）が挿入される非円形状の挿入穴（３１）を備えたものとしている。
【００１４】そして、上記構成において、傘部（２３）を挿入穴（３１）に挿入した後、連結部材（３０）を回転させ傘部（２３）を挿入穴（３１）に係止させることにより、接続部（２１）と連結部材（３０）とは接続されている。従って、本発明では、衝撃が加わった際に、取付部（５）において、傘部（２３）よりも径の細い突起部（２２）で破損し、接続部（２１）と連結部材（３０）とが離れることにより、上記圧力導入管の破損防止効果を奏する。
【００１５】また、請求項７記載の発明では、請求項６の構成に加えて、接続部（２１）は、蓋部（２０）のうち突起部（２２）とは別部位から突出する凸部（２４）を備え、連結部材（３０）は凸部（２４）を挿入可能な円弧状穴（３２）を備えており、これら凸部（２４）と円弧状穴（３２）との係止によっても、接続部（２１）と連結部材（３０）とが接続されていることを特徴としている。
【００１６】それによって、両者の接続がいっそう強固になるとともに、衝撃を受けた際の離脱部（２２）にかかる力が、がたつきによって逃げないので、より確実に離脱部（２２）が機能する。また、請求項８記載の発明は、請求項１〜請求項３記載の圧力センサ装置において、センサ部（２）が、圧力検出を行う素子部（１５）が収納された内部空間（６ａ）有するハウジング部（６）と該内部空間（６ａ）を密閉する蓋部（２０、３２０）とを備え、取付部（５）が、センサ部（２）とは別体に設けられ被取付体に接続可能な連結部材（３０、３３０）と、蓋部（２０、３２０）に一体に設けられ連結部材（３０、３３０）に接続されている接続部（２１、３２１）とから構成されており、接続部（２１、３２１）が離脱部（２２、３２２）を有することを特徴としている。
【００１７】本発明によれば、蓋部（２０、３２０）に一体に設けられた接続部（２１、３２１）が離脱部（２２、３２２）を有するから、該離脱部（２２、３２２）によって、請求項１ないし請求項３の発明と同様の作用効果を奏する。更に、請求項９記載の発明では、請求項８記載の圧力センサ装置において、圧力導入管（３）をハウジング部（６）の一端側に取り付け、接続部（２１、３２１）と一体である蓋部（２０、３２０）をハウジング部（６）における前記圧力導入管（３）の取付部位とは反対の他端側に取り付けているから、離脱部（２２、３２２）が破損したときの衝撃を圧力導入管（３）に伝えにくくでき、より確実に圧力導入管（３）の破損を抑えることができる。
【００１８】ここで、請求項１０および請求項１１記載の発明によれば、請求項８及び請求項９記載の発明の具体的手段を提供することができる。また、請求項１２及び請求項１３の発明においては、センサ部（２）に設けられセンサ部（２）を被取付体（５１）に取付けるための接続部（２１、３２１）を、圧力導入管（３）よりも脆弱な構造を有するものとしたことを特徴としている。
【００１９】本発明では、接続部（２１、３２１）を介して、装置を被取付体（５１）に取り付けた場合を想定すると、外部から衝撃を受けた際に、圧力導入管（３）よりも脆弱な接続部（２１、３２１）の方が時間的に先に破損するため、センサ部（２）が被取付体（５１）から離脱するため、圧力導入管（３）への衝撃を抑え、破損を防止でき、上記目的を達成することができる。
【００２０】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
（第１実施形態）本実施形態は、車両の燃料装置（被取付体）に搭載され、燃料タンク（例えばガソリンタンク）およびキャニスタの燃料（被測定媒体）の蒸気圧を測定する圧力センサ装置に適用したものとして説明する。図１は本実施形態に係る圧力センサ装置１の全体構成を示す外観図である。
【００２２】圧力センサ装置１は、圧力検出を行うセンサ部２と、センサ部２に燃料蒸気圧を導入するための筒状の圧力導入ポート（圧力導入管）３と、センサ部２に基準圧としての大気圧を導入するための筒状の大気圧導入ポート４と、これら部材２、３、４を車両に取り付けるための取付部５とを備えている。ここで、図２は圧力センサ装置１の断面構成図であり、上記各部材２、３、４の部分を表してある。また、図３は図２に示す圧力センサ装置１の分解断面図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々後述の蓋２０、素子部１５、ケース６（各ポート３、４含む）を示す。
【００２３】センサ部２は、合成樹脂（例えばＰＢＴ３０％ガラスフィラー入り）からなるケース（ハウジング部）６を有しており、このケース６表面には上記各ポート３、４が突出して一体成形されている。また、ケース６のうち圧力導入ポート３とは反対側の面には、圧力導入ポート３と対応する位置に箱型の凹部６ａが形成され（図３（ｃ）参照）、この凹部６ａは、後述のダイヤフラム式の圧力検出用感圧素子１２を有する素子部１５を収納する内部空間として構成されている。
【００２４】ケース６において、凹部６ａ底面と圧力導入ポート３との間には、測定対象圧力（例えばガソリンタンクからキャニスタにつながる配管内の燃料蒸気圧）が導入される測定圧導入室７が設けられている。凹部６ａ底面、測定圧導入室７及び圧力導入ポート３は互いに連通している。また、ケース６において、測定圧導入室７と凹部６ａを挟んだ反対側には、大気圧が導入される基準圧室８が設けられている。基準圧室８は、ケース６の左端部部分に一体成形された大気圧導入ポート４に連通している。なお、測定圧導入室７と基準圧室８とは、上記感圧素子１２によって区画されている。また、大気圧導入ポート４の上端部には、撥水性フィルタ９が取付けられている。
【００２５】また、ケース６において、大気圧導入ポート４とは反対側の端部部分（図２の右端部部分）は、複数本（１本のみ図示）のターミナル１０がインサート成形されていると共に、ほぼ角筒状のコネクタハウジング部６ｂが一体に成形されており、コネクタとして機能するコネクタ部１１を構成している。圧力センサ装置１は、このコネクタ部１１を介して外部と電気的に接続される様になっている。
【００２６】次に、凹部６ａに収納された上記感圧素子１２は単結晶シリコンからなり、図３（ｂ）に示す様に、シリコンと熟膨張係数と合わせたガラス台座１３に陽極接合等により気密接合されている。感圧素子１２は、以下のようにして凹部６ａに収納固定される。すなわち、金属製（例えば４２合金）ステム１４にフッ素系接着剤１６を塗布し、感圧素子１２が接着されたガラス台座１３を接着し、加熱処理する事により硬化させる。続いて、ケース６の凹部６ａにフッ素系接着剤１６ａを塗布し、ステム１４を接着し、加熱により硬化させる。こうして感圧素子１２は固定され、これら一体化された各部材１２〜１４によって、圧力検出を行うための素子部１５が構成される。
【００２７】更に、図２に示す様に、感圧素子１２の電極（図示せず）とターミナル１０をワイヤボンディング法を用いてワイヤ１７で接続する。その後、フッ素系接着剤１６ｂを埋め加熱により硬化させる。続いて、フッ素系接着剤１６ｂ、感圧素子７及びワイヤ１７をシリコーンゲル１８によって被覆し、加熱硬化させる。そして、ケース６の溝部（蓋組付溝部）６ｃに接着剤１９を充填して蓋（蓋部）２０を固着させることにより、基準圧室８及び大気圧導入ポート４の上端部を密封する。こうして、図２に示す状態となり、ケース６のうち両ポート３、４を除く部分と、上記各構成要素７〜２０によりセンサ部２が構成されている。
【００２８】次に、圧力センサ装置１における取付部５について説明する。図１に示す様に、取付部５は、各ポート３、４とは別体に設けられており、センサ部２とは別体に設けられ後述のキャニスタ（被取付体）５１に接続可能なブラケット（連結部材）３０と、センサ部２のうち蓋２０に設けられブラケット３０と係止されている接続部２１とから構成されている。
【００２９】ここで、図４において（ａ）は図１のセンサ部２を上方から見た図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。図４（ａ）に示す様に、接続部２１は、蓋２０において略長方形をなす本体面２０ａの略中央部から突出する中空筒状の突起部（離脱部）２２と、この突起部２２の先端部に設けられ突起部２２の突出方向と交差する方向に長方形状に広がる傘部２３とを備え、いわゆるキノコ状をなしている。また、蓋２０の本体面２０ａの対角線の頂点に、２箇所、凸部２４を有している。
【００３０】これら、接続部２１及び凸部２４は、ケース６と同一の合成樹脂（例えばＰＢＴ３０％ガラスフィラー入り）によって蓋２０と一体成形されている。そして、接続部２１は圧力導入管３よりも脆弱な構造を有する。具体的には、接続部２１は、車両衝突時等、センサ部２に所定レベルの衝撃が加わった際（以下、車両衝突時という）、圧力導入ポート３が破損する前に突起部２２が折れるように、突起部２２の径が圧力導入ポート３の径よりも小さい脆弱な構造となっている。ここで突起部２２が折れるとは、突起部２２の途中部だけでなく、突起部２２と傘部２３との接続部分あるいは突起部２２と本体面２０ａとの接続部分が折れることも含む。
【００３１】従って、車両衝突時には、ブラケット３０及び接続部２１を介して車両のキャニスタ５１に取り付けられていたセンサ部２は、圧力導入ポート３が破損するよりも前に突起部２２が折れることで、キャニスタ５１から離脱する（図８参照）。なお、図３（ａ）に示す接続部２１における突起部２２の寸法、すなわち外径Ｒ１、内径Ｒ２、高さＨは、これら寸法と応力とに関する後述のシミュレーションにより、決定されている。また、突起部２２の高さＨと、凸部２４の根元平面部（段差部）までの高さ（図３（ａ）のＪ寸法）との差は、ブラケット３０の厚さ程度であり、組付け時のガタ防止として、傘部２３の本体面２０ａと対向する面の両端には三角形状のリブ２３ａを設けている。
【００３２】図５は、蓋２０に設けられた接続部２１に組付けられるブラケット３０（例えば鉄製）の１例である。ブラケット３０の蓋２０と対向する部位には、挿入穴３１が形成されており、この挿入穴３１は、接続部２１の傘部２３を回避して挿入可能なように長方形状にくり抜かれている。なお、ブラケット３０は突起部２２よりも頑丈な構造となっている。
【００３３】また、ブラケット３０の蓋２０と対向する部位において、上記凸部２４と対応する位置に、凸部２４を回避して挿入可能な円弧状穴３２が形成されている。この円弧状穴３２は、後述の係止するための回転に対応した形にくり抜かれており、ブラケット３０を回転させた後、ブラケット３０が戻らないように円弧の一部がくびれている。
【００３４】また、図６はブラケット３０を接続部２１（すなわちセンサ部２）に接続する手順を示す図である。その接続手順は次のようである。まず、傘部２３及び凸部２４を、各々挿入穴３１及び円弧状穴３２に挿入する（図６（ａ）の状態）。その後、突起部２２の軸中心を回転の中心として、ブラケット３０を時計方向に９０°回転させ、傘部２３及び凸部２４を、各々挿入穴３１及び円弧状穴３２に係止させ、接続が完了する（図６（ｂ）の状態）。
【００３５】こうして、上記図１に示す圧力センサ装置１が完成する。ブラケット３０は突起部２２と傘部２３との間に挟まれ、かつ、凸部２４の根元平面部（段差部）に乗った状態でブラケット３０が外れないようになっている。このブラケット３０の形状により、圧入治具等が不要で、ブラケット３０の組付けが人の手でも容易に出来る。
【００３６】またブラケット３０には、車両搭載用の取付穴３３が設けられ、本例では、ボルト４０によって燃料供給装置の一部であるキャニスタ５１に搭載される。この圧力センサ装置１の車両５０への搭載状態の一例を図７に示す。図７に示す様に、圧力センサ装置１は車両の後方部（図中、破線丸Ｃで囲んだ部分）に搭載されている。
【００３７】具体的には、圧力センサ装置１のブラケット３０をボルト４０にてキャニスタ５１に搭載し、圧力導入ポート３にゴム配管５２を挿入し、ゴム配管５２が外れないようにクリップ５３で固定する。同様に大気圧導入ポート４にもゴム配管５４を挿入し、水等が直接来ない所に導かれる。ゴム配管５２は、Ｔ字型ジョイント５５を介して配管５６に導かれ、最終的にはガソリンタンク５７に導かれる。なお、Ｔ字型ジョイント５５から延びるゴム配管５６ａは図示しないがキャニスタ５１に連通している。更に、圧力センサ装置１のコネクタ部１１は相手側コネクタ５８により結合され、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等の車両制御装置に電気的に接続される。
【００３８】このようにして、圧力センサ装置１は、ボルト４０、ゴム配管５２、５４、及び相手側コネクタ５８で固定されて車両に搭載される。次に、本実施形態の作用について説明する。図７において、車両５０が前方にて衝突した場合、センサ部２においてケース６の車両前方面に、図中の矢印Ｄ方向から力がかかる。同様に車両５０が後方から衝突された場合、図中の矢印Ｅ方向からケース６の車両後方面に力がかかる。また、車両５０が側方から衝突された場合、図７において紙面垂直方向（以下、Ｆ方向という）からケース６の車両側方面に力がかかる。
【００３９】それぞれの場合、圧力センサ装置１は、取付部５において接続部２１の突起部２２が最も脆弱構造になっているため、圧力導入ポート３が破損するよりも時間的に先に接続部２１が破損する事により、ブラケット３０がセンサ部２の蓋２０より外れる。このブラケット３０からセンサ部２が離脱した状態を図８に示す。これにより圧力導入ポート３、ゴム配管５２周辺には衝突による影響が無く（つまり、圧力導入ポート３の破損やゴム配管５２の外れ等が無く）、確実に圧力導入ポート３の破損を回避する事が出来る。
【００４０】次に、接続部２１の突起部２２形状についてシミュレーションした結果を、以下に述べる。図３（ａ）における突起部２２の外径Ｒ１、内径Ｒ２、及び高さＨをそれぞれ、（１）φ５ｍｍ、φ０ｍｍ及び４．８ｍｍとした場合と、（２）φ５ｍｍ、φ３．４ｍｍ及び３．４ｍｍとした場合の結果をそれぞれ、図９の表に示す。なお、車両衝突時の衝撃力を想定して、上記各方向Ｄ、Ｅ、Ｆからの力の大きさは、いずれもケース６の各面に対して３．８ｋｇｆで計算した。
【００４１】図９においては、各方向Ｄ、Ｅ、Ｆから力が加わった場合の圧力導入ポート３にかかる最大主応力をＸ、突起部２２にかかる最大主応力をＹ、凸部２４にかかる最大主応力をＺ（単位はそれぞれｋｇｆ／ｍｍ2 ）としている。（１）の場合によれば、Ｄの方向に力をかけた時にＺ／Ｘが０．９となり、圧力ポート３にかかる最大主応力Ｘが、凸部２４にかかる最大主応力Ｚよりも大きい事が分かる。即ち、凸部２４が破壊するよりも先に圧力導入ポート３が破壊する事になる。
【００４２】ところが、（２）の場合によれば、圧力導入ポート３にかかる最大主応力Ｘは、突起部２２或いは凸部２４にかかる最大主応力Ｙ、Ｚよりも小さく、また突起部２２にかかる最大主応力Ｙが３箇所の内で最も大きいため、先に突起部２２が破壊されブラケット３０が蓋２０より外れる事が言える。また、本実施形態では、蓋２０とケース６、つまり、接続部２１と圧力導入ポート３とは、同一の合成樹脂で形成されている。そして、離脱部である突起部２２は、圧力導入ポート３の径よりも径の小さい中空柱形状を有しているため、圧力導入ポート３よりも脆弱構造となっている。従って、このように簡単な構造にて、離脱部を形成することができる。なお、この場合、圧力導入ポート３と突起部２２の肉厚は略等しいのがよく、突起部２２の方が薄い方が好ましい。
【００４３】また、本実施形態では、取付部５において、突起部２２と挿入穴３１との係止の他に、凸部２４と円弧状穴３２との係止、及びリブ２３ａによって、接続部２１及び蓋２０とブラケット３０とのがたつきを抑制でき、衝撃を受けた際の離脱部２２にかかる力が、がたつきによって逃げないので、より確実に離脱部２２が機能する。
【００４４】ところで、本実施形態において、圧力センサ装置１のうち、ブラケット３０を除いた部分を圧力センサ装置とすることもできる。この場合には、センサ部２の蓋２０に設けられた接続部２１は、請求項１２でいうセンサ部２を被取付体５１に取付けるための接続部に相当する。そして、接続部２１は突起部２２を有し、圧力導入ポート３よりも脆弱な構造となっている。
【００４５】（第２実施形態）本第２実施形態は、上記第１実施形態を変形したものであり、連結部材としてのブラケット、及びセンサ部の蓋部に設けられ該ブラケットと組み付けられる接続部の構成が、上記第１実施形態と異なっており、更に、その接続部に設けられた離脱部の構成も異なるものとしている。以下、主として、上記第１実施形態と異なるところについて述べ、同一部分については、図中、同一符号を付して、説明を省略する。
【００４６】図１０ないし図１２に本実施形態を示す。図１０はセンサ部２の側方図、図１１はセンサ部２とブラケット３３０との組付関係を示す図で、図１０のＹ方向からみたものである。また、図１２は、蓋（蓋部）３２０の外観図である。そして、取付部５としての蓋３２０及びブラケット３３０によって、センサ部２は、例えば上記図７と同様に、図１０に示す上下方向を天地方向として車両に搭載される。
【００４７】本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、蓋３２０は、ケース（ハウジング部）６において、一端側（下側）に設けられた圧力導入ポート３とは反対の他端側（上側）に設けられており、ケース６の内部空間６ａを密閉する。そして、接続部３２１は、一面が蓋３２０の本体面３２０ａと略平行に所定間隔を有して配置された矩形板状の本体部３２１ａを有し、該本体部３２１ａの対向する両辺に、本体部３２１ａと蓋３２０の本体面３２０ａとを連結支持する支持部３２２が形成されたものとなっている。こうして接続部３２１は蓋３２０に一体に設けられた状態となっている。
【００４８】この接続部３２１の支持部３２２は本発明でいう離脱部に相当し、接続部３２１のうちで最も肉薄な部分となっており、圧力導入ポート３よりも脆弱な構造を有する。ここで、蓋３２０及びこれと一体に設けられた接続部３２１は、上記第１実施形態と同様に、ケース６と同一の合成樹脂（例えばＰＢＴ３０％ガラスフィラー入り）により成形されている。
【００４９】そして、ブラケット３３０は例えば鉄製のもので、図１１に示す様に、接続部３２１の本体部３２１ａと蓋３２０との間に挿入される。ここで、接続部３２１の本体部３２１ａには、蓋部３２０の本体面３２０ａの方向へ突出する突起（突起部）３２４が設けられ、一方、ブラケット３３０における接続部３２１の本体部３２１ａと対向する部位（つまり挿入される部位）には、穴（窪み部）３２５が設けられている。
【００５０】そして、突起３２４と穴３２５とが嵌まり合うことで係止が行われ、ブラケット３３０がセンサ部２から外れてしまうのを防止するようになっている。また、ブラケット３３０において、３３３は車両取付用の穴であり、この部分にて、上記第１実施形態と同様に、ボルト等によってキャニスタ５１（またはガソリンタンク５７等）に固定される。
【００５１】また、接続部３２１の本体部３２１ａにおけるブラケット挿入方向の幅（図１２の寸法Ａ）は、ブラケット３３０を挿入する際の安定性を確保するために十分な長さとなっている。さらに、ブラケット３３０がセンサ部２に組み付けられた後にガタが生じない構造として、接続部３２１の本体部３２１ａにおけるブラケット３３０の挿入部に、挿入方向に沿って三角形状の三角突起３２３を設け、軽い圧入になるように設計されている。
【００５２】このように本実施形態においては、蓋３２０に一体に設けられた接続部３２１の支持部３２２が離脱部として構成されており、例えば車両衝突時には、圧力導入ポート３が破損するよりも前に、該支持部３２２が破損して、接続部３２１の本体部３２１ａと蓋部３２０との間に挟まれていたブラケット３３０がセンサ部２から外れるため、確実な圧力導入ポート３の破損防止を行うことができる。
【００５３】また、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、接続部３２１を一体に有する蓋２０が、ケース６における圧力導入ポート３の取付部位とは反対側の端部に取り付けられているから、支持部３２２が破損したときの衝撃を圧力導入ポート３に伝えにくくでき、より確実に圧力導入ポート３の破損を抑えることができる。
【００５４】次に、接続部３２１の支持部３２２を離脱部として機能させるにあたって、本発明者等が検討した一例を示す。図１２に示す様に、支持部３２２のＡ幅寸法（ブラケット挿入方向の幅寸法）あるいはＢ幅寸法（厚み寸法）のどちらかを小さくすることで、支持部３２２を脆弱部として構成することができるが、上述のように、Ａ幅寸法を小さくしてしまうとブラケット３３０の挿入長さが短くなり、ブラケット３３０の挿入安定性が低下すると考えられるため、Ａ幅寸法はできる限り長くとり、Ｂ幅寸法を小さくすることで脆弱化することとした。
【００５５】図１３に、Ｂ幅寸法を最小とした場合（本例の場合０．６ｍｍ）のＡ幅寸法と、支持部（脆弱部）３２２への発生応力（最大主応力）を解析した結果を示す。なお、圧力導入ポート３の実測強度は４０ｋｇｆ以上である。圧力センサ装置１に衝撃が加わった場合、確実に圧力導入ポート３よりも先に支持部３２２が壊れるように、支持部３２２のＡ幅寸法と支持部３２２に２０ｋｇｆの荷重をかけた時の発生応力（最大主応力）との関係をシミュレーション等により解析した。
【００５６】この結果、Ａ幅寸法が１５ｍｍ以下であれば、支持部３２２に発生する応力が母材強度（本例の場合、ＰＢＴ３０％ガラスフィラー入りの引っ張り強度：１１．９ｋｇｆ／ｃｍ2 ）を上回り、支持部３２２が破壊することがわかった。以上の検討の結果、本例においては、Ａ幅寸法は１５ｍｍ（Ｂ幅寸法は０．６ｍｍ）を採用することができ、本実施形態の作用効果を奏する圧力センサ装置を提供できる。
【００５７】なお、本実施形態においても、圧力センサ装置１のうち、ブラケット３３０を除いた部分を圧力センサ装置とすることもできる。この場合には、センサ部２の蓋３２０に設けられた接続部３２１は、請求項１２でいうセンサ部２を被取付体５１に取付けるための接続部に相当する。そして、接続部３２１は支持部３２２を有し、圧力導入ポート３よりも脆弱な構造となっている。
【００５８】（他の実施形態）ここで、上記第１実施形態における、凸部２４が挿入されるブラケット３０の円弧状穴３２の形状の変形例を、図１４（ａ）〜（ｄ）に示す。図１４（ａ）は、円弧状穴３２において、円弧形状が徐々に絞られ、その後、徐々に元の大きさに戻る形状とした第１の変形例である。更に、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）は、それぞれ図５、図１４（ａ）に対して円弧の一部くびれた形状が線対称形状になっている第２、第３の変形例で、この場合は蓋２０にブラケット３０を組付ける際、反時計方向に９０°回転させる事で可能である。また、図１４（ｄ）は円弧形状が徐々に小さくなっていく第４の変形例である。
【００５９】尚、蓋３０に設けられている接続部２１の傘部２３を回避している長方形型にくり抜かれた挿入穴３１は、非円形状であれば何でも良い。即ちブラケット３０を時間方向（或いは反に時計方向）に９０°回転させるときに、接続部２１が外れないような形状であれば何でも良い。次にブラケットの場合と同様、蓋２０に設けられた接続部２１の傘部２３形状は、非円形状であれば何でも良い。また、上記実施形態では、蓋２０の対角線の頂点に２箇所の凸部２４を設けたが、これらは無くても良い。
【００６０】この場合、ブラケット３０も２箇所の凸部２４を回避する円弧形状にくり抜かれた円弧状穴３２は不要であり、例えばブラケット３０に位置決め用の突起部３４を設け、蓋２０には、このブラケット３０の突起部３４に対応する位置に凹部２５を設ければ良い（図１５（ａ）参照）。逆に、ブラケット３０に位置決め用の穴或いは凹みからなる凹部３５を設け、蓋２０にはブラケット３０の凹部３５に対応する位置に突起部２６を設ければ良い（図１５（ｂ）参照）。
【００６１】なお、上記実施形態では、取付部５のうち、蓋２０に設けられた接続部２１において離脱部としての突起部２２を設け、脆弱構造としたが、ブラケット３０の一部を細くするなどして脆弱構造とし、ブラケット３０側に離脱部を設けてもよい。また、両者に設けてもよい。また、圧力センサ装置１を取り付ける被取付体は、燃料供給装置のキャニスタ５１に限らない。例えば、車両本体の一部等が被取付体であってもよい。
【００６２】また、離脱部の構成は上記実施形態に限らず、例えば取付部５において、蓋２０に突起部を設け、その先端に磁石を取り付けて、この磁石によってブラケット３０に磁力によって接続するようにすれば、この磁力による接続部分を脆弱にでき、離脱部として機能させることができる。この場合は、必要に応じ、感圧素子１２側に磁力の影響が及ぼされないようなシールド機能を蓋２０やケース６に施すと良い。
【００６３】また、蓋２０に鍵機能を有する突起部を設け、この突起部とブラケット３０とを車両衝突時に外れやすいような嵌合構造としても、この部分を離脱部として作用させることができる。また、上記実施形態では、圧力導入ポート３とは別部位に接続部２１を設けているが、例えば圧力導入ポート３の外周面に、接続部２１のようなキノコ状の突起を設け、これをブラケット３０と係止される接続部としてもよい。
【００６４】なお、本発明は、上述の車両搭載型の圧力センサ装置に限定されるものではなく、船舶、航空機等の移動体、または、プロパンガスや都市ガス等の家庭用のガス供給装置に取り付けられるものであってもよい。前者の移動体の場合は、座礁時あるいは乱気流の急上昇又は急降下時等に、又、後者の場合には、地震等の際に、圧力センサ装置に適宜の衝撃が加わるが本発明を適用すれば、圧力導入ポートの破損防止が可能である。
【出願人】 【識別番号】０００００４２６０
【氏名又は名称】株式会社デンソー
【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【出願日】 平成１１年２月２２日（１９９９．２．２２）
【代理人】 【識別番号】１００１０００２２
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 洋二 （外１名）
【公開番号】 特開２０００−２４１２７８（Ｐ２０００−２４１２７８Ａ）
【公開日】 平成１２年９月８日（２０００．９．８）
【出願番号】 特願平１１−４３７４６