バックアップリング
【課題】２部材間の隙間にシールリングがはみ出すことを抑制しつつ、自身のはみ出しも抑制できるバックアップリングを提供する。
【解決手段】バックアップリング（７２）は、中空の第１部材（５０）とその内部に配置される第２部材（３０）との間に形成された環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）に、シールリング（７１）と共に配置され、環状隙間（６０）を高圧空間（６０Ｈ）と低圧空間（６０Ｌ）に区画する。バックアップリング（７２）は、封止空間（６０Ｓ）内において、シールリング（７１）の低圧側に配置される。
バックアップリング（７２）は、弾性部材（７３）と、弾性部材（７３）に被覆され、弾性部材（７３）を保持する保持部材（７４）と、弾性部材（７３）と保持部材（７４）とを接着する接着層（７５）とを有する。そして、保持部材（７４）のヤング率が、弾性部材（７３）および接着層（７５）よりも大きくなっている。
【解決手段】バックアップリング（７２）は、中空の第１部材（５０）とその内部に配置される第２部材（３０）との間に形成された環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）に、シールリング（７１）と共に配置され、環状隙間（６０）を高圧空間（６０Ｈ）と低圧空間（６０Ｌ）に区画する。バックアップリング（７２）は、封止空間（６０Ｓ）内において、シールリング（７１）の低圧側に配置される。
バックアップリング（７２）は、弾性部材（７３）と、弾性部材（７３）に被覆され、弾性部材（７３）を保持する保持部材（７４）と、弾性部材（７３）と保持部材（７４）とを接着する接着層（７５）とを有する。そして、保持部材（７４）のヤング率が、弾性部材（７３）および接着層（７５）よりも大きくなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２部材間の隙間にシールリングがはみ出してしまうことを防止するバックアップリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、建設機械、一般機械などの各種装置に利用される圧力センサ装置においては、圧力センサ素子を含むモジュールとそのモジュールを挿入固定するソケットとの間の環状隙間を密封するために、軸シールとしてゴム状弾性体で構成された環状のシールリング、たとえばＯリングが適用される。とくに、密封される気体の圧力がＭＰａオーダーの高圧環境下で利用される場合には、シールリングの一部がモジュールとソケットとの間の隙間にはみ出してしまうことを防止するため、シールリングとともにバックアップリングが用いられる。
【０００３】
一般に、軸シール方式の密封装置に用いられるバックアップリングは、２つの部材のうちの一方の部材に設けられた環状溝内において、シールリングの低圧側に隣接して配置されている。
【０００４】
このバックアップリングとして、２つの部材間の隙間が大きくなる場合でもシールリングの一部が隙間にはみ出さないように、径方向への伸張変形量を大きくすることを可能にしたものが特許文献１に示されている。このバックアップリングは、圧力を受けることで弾性的に変形し、内径側端部に対しては内径側に向かうように応力を与え、外径側端部に対しては外径側に応力を与える突出部分が、内径側端部と外径側端部の間に設けられている。このため、受圧時には、バックアップリングが弾性変形して、内径側端部および外径側端部が２つの部材に密着する。したがって、シールリングが２つの部材間の隙間にはみ出すことを防止できる。
【０００５】
また、特許文献２に示されたバックアップリングは、隙間を形成する２つの部材と線膨張係数がほぼ等しい金属を用いた保持部材と、２つの部材間を密封するために、保持部材の少なくとも受圧両端面側に形成された樹脂層とを有している。このように、樹脂層間に保持部材を有する場合は、バックアップリングが樹脂のみで構成される場合に較べて、バックアップリング全体の線膨張係数が小さくなる。したがって、バックアップリング全体の熱変形によって、バックアップリングの一部が隙間にはみ出してしまうことを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２６７４４９号公報
【特許文献２】実開昭６１−７３９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１には単一の材料で構成されたバックアップリングが提案されている。この場合、例えば、バックアップリングの耐圧性を向上するために、その構成材料として、硬質樹脂（高ヤング率）を用いると、伸張変形量が小さくなり、２つの部材の間をシールできない可能性がある。すなわち、バックアップリングとして機能しない虞がある。
【０００８】
逆に、伸張変形量を大きくするために、バックアップリングの構成材料として、軟質樹脂（低ヤング率）を用いると、バックアップリング自体が２部材間の隙間にはみ出してしまう。
【０００９】
上記のように、バックアップリングの材質に関して、バックアップリングのシールリングをシールする能力と、２部材間の隙間へのはみ出し量とはトレードオフの関係にある。このため、バックアップリングの構成材料は、隙間を形成する２つの部材、Ｏリングなどに代表されるシールリングの構成材料や、２つの部材の間の隙間の寸法などの因子を鑑みて、最適なヤング率を有する材料を選択する必要がある。すなわち、バックアップリングの構成材料の選択の幅が狭く、設計の難度が高いという問題が生じる。
【００１０】
また、特許文献２に示されるバックアップリングは、保持部材の線膨張係数に較べて、樹脂層の線膨張係数が大きいため、温度変化によって樹脂層と保持部材とが剥離する虞がある。高圧環境下において、樹脂層と保持部材の間で剥離が生じると、樹脂層が保持部材にて保持されず、変形しやすくなるため、バックアップリングの一部（樹脂層）が２つの部材の間の隙間にはみ出してしまう。このため、バックアップリングの破損が生じる虞がある。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、２部材間の隙間にシールリングがはみ出すことを抑制しつつ、自身のはみ出しも抑制できるバックアップリング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】
【００１２】
上記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
中空の第１部材（５０）と該第１部材（５０）の内部に配置される第２部材（３０）との対向面間に形成された環状隙間（６０）における封止空間（６０Ｓ）に配置され、該環状隙間（６０）を高圧空間（６０Ｈ）と該高圧空間（６０Ｈ）よりも低圧となる低圧空間（６０Ｌ）とに区画する密封装置（７０）を、ゴム状弾性体よりなるシールリング（７１）とともに構成し、
低圧空間（６０Ｌ）の対向面間距離（Ｄ１）よりも対向面間距離（Ｄ２）の長い封止空間（６０Ｓ）において、低圧空間（６０Ｌ）にシールリング（７１）がはみ出すのを防止するために、シールリング（７１）に対して低圧側に配置されるバックアップリングであって、
弾性を有する弾性部材（７３）と、該弾性部材（７３）に被覆され、弾性部材（７３）を保持する保持部材（７４）と、弾性部材（７３）と保持部材（７４）とを接着する接着層（７５）と、を有し、
保持部材（７４）のヤング率が、弾性部材（７３）および接着層（７５）のヤング率よりも大きいことを特徴としている。
【００１３】
このバックアップリング（７２）は、該バックアップリング（７２）を構成する部材のうち最も外側の層に弾性部材（７３）を備える。この弾性部材（７３）は、環状隙間（６０）において、高圧空間（６０Ｈ）と低圧空間（６０Ｌ）に圧力差が生じた場合（以下、加圧時と示す）、弾性的に伸張変形する。このため、弾性部材（７３）が第２部材（３０）の外周面に密着するとともに、第１部材（５０）の内周面に密着する。したがって、バックアップリング（７２）は、シール機能を発揮し、シールリング（７１）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出すことを抑制できる。
【００１４】
また、保持部材（７４）と弾性部材（７３）との界面に接着層（７５）を有することにより、保持部材（７４）と弾性部材（７３）との接着性を向上できる。これによれば、加圧や温度変化によって弾性部材（７３）が変形した場合でも、保持部材（７４）から弾性部材（７３）が剥離することを防止することができる。このため、弾性部材（７３）の変形量を抑制することができる。したがって、弾性部材（７３）が保持部材（７４）に保持されていない場合に較べて、バックアップリング（７２）の弾性部材（７３）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出すことを抑制できる。
【００１５】
また、上記したように、保持部材（７４）のヤング率が、弾性部材（７３）および接着層（７５）のヤング率よりも大きい。これによれば、保持部材（７４）は、弾性部材（７３）および接着層（７５）よりも硬質の材料で構成される。このため、保持部材（７４）が軟性である場合に較べて、加圧時の弾性部材（７３）の変形を抑制することができる。したがって、弾性部材（７３）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出すことを抑制できる。
【００１６】
また、バックアップリング（７２）の構成部材が複数であることから、各部位の構成材料を組み合わせることによって、任意のヤング率あるいは線膨張係数を実現することができる。したがって、設計の自由度を高めることができる。
【００１７】
請求項２に記載のように、保持部材（７４）の線膨張係数は、接着層（７５）の線膨張係数未満であり、且つ、接着層（７５）の線膨張係数は、弾性部材（７３）の線膨張係数未満であることが好ましい。
【００１８】
この場合、接着層（７５）の線膨張係数は、保持部材（７４）および弾性部材（７３）の線膨張係数の間の値をとる。このため、接着層（７５）は、保持部材（７４）と弾性部材（７３）に働く熱応力に対して、緩衝材として機能する。したがって、温度変化による保持部材（７４）と弾性部材（７３）の剥離をより効果的に抑制することができる。これにより、弾性部材（７３）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出すことを抑制できる。
【００１９】
請求項３に記載のように、保持部材（７４）は湾曲し、その内径側端部（７４ａ）と外径側端部（７４ｂ）のいずれよりも、高圧側に突出する突出部（７４ｃ）を有する構造が好ましい。
【００２０】
これによれば、加圧時において、弾性部材（７３）を介して保持部材（７４）の突出部（７４ｃ）が圧力を受けるので、湾曲した保持部材（７４）は曲率半径が徐々に大きくなる。この変形の過程で、保持部材（７４）は、内径側端部（７４ａ）に対しては内径側へ向かう方向へ応力が与えられ、且つ、外径側端部（７４ｂ）に対しては外径側へ向かう方向へ応力が与えられる。これにより、バックアップリング（７２）全体が径方向に伸張するように変形する。このため、弾性部材（７３）の内径側端面（７３ｄ）が第２部材（３０）の外周面に密着する。また、弾性部材（７３）の外径側端面（７３ｅ）が第１部材（５０）の内周面に密着する。したがって、バックアップリング（７２）は、シールリング（７１）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出さないように、シール機能を効果的に発揮することができる。
【００２１】
また、請求項４に記載のように、弾性部材（７３）は湾曲し、その内径側端部（７３ａ）と外径側端部（７３ｂ）のいずれよりも、高圧側に突出する突出部（７３ｃ）を有する構造としてもよい。
【００２２】
これによれば、加圧時において、湾曲した弾性部材（７３）は曲率半径が徐々に大きくなる。この変形の過程で、弾性部材（７３）は、内径側端部（７３ａ）に対しては内径側へ向かう方向へ応力が与えられ、且つ、外径側端部（７３ｂ）に対しては外径側へ向かう方向へ応力が与えられる。これにより、バックアップリング（７２）全体が径方向に伸張するように変形する。このため、弾性部材（７３）の内径側端面（７３ｄ）が第２部材（３０）の外周面に密着する。また、弾性部材（７３）の外径側端面（７３ｅ）が第１部材（５０）の内周面に密着する。したがって、バックアップリング（７２）は、シールリング（７１）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出さないように、シール機能を効果的に発揮することができる。
【００２３】
さらには、請求項５に記載のように、保持部材（７４）および弾性部材（７３）において、内径側端面（７３ｄ、７４ｄ）同士、外径側端面（７３ｅ、７４ｅ）同士、高圧側端面（７３ｆ、７４ｆ）同士、低圧側端面（７３ｇ、７４ｇ）同士が互いに平行となる構成としてもよい。
【００２４】
これによれば、弾性部材（７３）が加圧時に受けるバックアップリング（７２）の外部からの応力、あるいは保持部材（７４）からの応力を均等化することができる。このため、弾性部材（７３）の一部に応力が集中することを防止できる。これにより、加圧や温度変化による保持部材（７４）と弾性部材（７３）の剥離を抑制することができる。このため、弾性部材（７３）の変形量を抑制することができる。したがって、弾性部材（７３）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出すことを抑制できる。
【００２５】
請求項６に記載のように、保持部材（７４）および弾性部材（７３）において、内径側端面間距離（Ｌ１）と外径側端面間距離（Ｌ２）の少なくとも一方が、高圧側端面間距離（Ｌ３）と低圧側端面間距離（Ｌ４）のいずれよりも大きい構成とするとよい。
【００２６】
これによれば、バックアップリング（７２）の軸方向における弾性部材（７３）の厚さが薄いため、加圧時にバックアップリング（７２）に働く応力が、弾性部材（７３）によって減衰されにくい。すなわち、保持部材（７４）が弾性的に伸張変形しやすい。このため、弾性部材（７３）の内径側端面（７３ｄ）が第２部材（３０）の外周面に密着しやすい。また、弾性部材（７３）の外径側端面（７３ｅ）が第１部材（５０）の内周面に密着しやすい。したがって、バックアップリング（７２）がシール機能を効果的に発揮することができる。
【００２７】
一方、請求項７に記載のように、保持部材（７４）および弾性部材（７３）において、内径側端面間距離（Ｌ１）および外径側端面間距離（Ｌ２）が、高圧側端面間距離（Ｌ３）と低圧側端面間距離（Ｌ４）のいずれよりも小さい構成としてもよい。
【００２８】
これによれば、バックアップリング（７２）の径方向における弾性部材（７３）の厚さが、バックアップリング（７２）の軸方向における弾性部材（７３）の厚さよりも薄いため、弾性部材（７３）の伸張変形量が小さくなる。したがって、弾性部材（７３）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出すことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態に係る圧力センサ装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の一点鎖線で囲む領域ＩＩのセンサチップ部の拡大断面図である。
【図３】図１の一点鎖線で囲む領域ＩＩＩの密封装置の拡大断面図である。
【図４】第１実施形態に係るバックアップリングの詳細断面図である。
【図５】第１実施形態に係る密封装置において、高圧空間と低圧空間に圧力差がない状態を示す断面図である。
【図６】第１実施形態に係る密封装置において、高圧空間と低圧空間に圧力差がある状態を示す断面図である。
【図７】第２実施形態に係るバックアップリングの詳細断面図である。
【図８】第３実施形態に係るバックアップリングの詳細断面図である。
【図９】その他変形例に係るバックアップリングの詳細断面図であり、保持部材および弾性部材において、内径側端面間距離が、高圧側端面間距離と低圧側端面間距離のいずれよりも大きい例を示す図である。
【図１０】その他変形例に係るバックアップリングの詳細断面図であり、保持部材および弾性部材において、内径側端面間距離および外径側端面間距離が、高圧側端面間距離と低圧側端面間距離のいずれよりも小さい例を示す図である。
【図１１】その他変形例に係る密封装置の拡大断面図である。
【図１２】その他変形例に係るバックアップリングの俯瞰図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。
【００３１】
（第１実施形態）
図１〜図４を参照して、本実施形態に係るバックアップリングの一実施形態を、自動車に設置されて被検出対象である圧力媒体の圧力を検出する圧力センサ装置に適用した場合を例に説明する。
【００３２】
図１に示すように、圧力センサ装置１０は、凹部２１を有するコネクタケース２０と、圧力媒体の圧力を検出するセンサ部３１を有し、一部がコネクタケース２０の凹部２１に配置されたモールドＩＣ３０と、該モールドＩＣ３０と電気的に接続された外部接続端子としてのターミナル４０と、コネクタケース２０に組みつけられ、モールドＩＣ３０のセンサ部３１に圧力媒体を導くハウジング５０と、該ハウジング５０とモールドＩＣ３０との対向面間に形成される環状隙間６０の封止空間６０Ｓに配置され、環状隙間６０を高圧空間６０Ｈと該高圧空間６０Ｈよりも低圧となる低圧空間６０Ｌに区画する密封装置７０と、を備える。
【００３３】
このように構成される圧力センサ装置１０において、本実施形態では、密封装置７０に特徴がある。そこで、上記圧力センサ装置１０のうち、密封装置７０を除く部分について先ず説明する。
【００３４】
コネクタケース２０は、ＰＰＳやＰＢＴなどの合成樹脂を射出成形してなるものであり、モールドＩＣ３０の一部が配置される凹部２１と、外部コネクタ（図示略）が嵌合されるコネクタ部２２を有する。また、コネクタケース２０には、ターミナル４０を挿入配置させるために、凹部２１の底面からコネクタ部２２まで貫通する貫通孔２３が形成されている。ターミナル４０は、コネクタケース２０の貫通孔２３を挿通し、その一端が、コネクタ部２２から外部に露出されている。なお、ターミナル４０が、コネクタケース２０の貫通孔２３を挿通しているが、防水用の外部コネクタがコネクタ部２２に嵌合されることで、ターミナル４０と後述するモールドＩＣ３０のリード３４との接続部などを、水分などから保護することができる。外部コネクタが嵌合されるまで、ターミナル４０と後述するモールドＩＣ３０のリード３４との接続部を保護したい場合には、コネクタ部２２に着脱自在なキャップを被せても良い。また、コネクタ部２２におけるターミナル４０が突出する一面上に防水性を有する保護ゲルを設けて貫通孔２３を塞ぐようにしても良い。
【００３５】
モールドＩＣ３０は、圧力検出用のセンサ部３１と、該センサ部３１の出力信号を処理する回路が構成された回路チップ３２と、リードフレームの一部であって、センサ部３１及び回路チップ３２を搭載するアイランド３３と、同じくリードフレームの一部であって、回路チップ３２で処理された信号を外部に出力するためのリード３４と、センサ部３１と回路チップ３２、回路チップ３２とリード３４をそれぞれ電気的に接続するボンディングワイヤ３５と、センサ部３１の一部、回路チップ３２、各アイランド３３、リード３４の一部、及び各ボンディングワイヤ３５を一体的に封止するモールド樹脂３６と、を備える。
【００３６】
そして、モールド樹脂３６から外部に延出されたリード３４の部分に、図示しないバンプを介してターミナル４０が電気的に接続されている。また、モールド樹脂３６は、例えばエポキシ樹脂を用いて周知のトランスファ成形により柱状に形成されており、主としてコネクタケース２０の凹部２１に収容される拡径部３６ａと、拡径部３６ａよりも径が小さく、ハウジング５０の筒部５２に形成された圧力導入孔５１内に収容される小径部３６ｂを有する。該小径部３６ｂは、トランスファ成形の型形状により、拡径部３６ａよりも小径となるように形成されても良いし、トランスファモールド成形後に硬化したエポキシ樹脂を切削して形成されても良い。この小径部３６ｂの外周にリング状の密封装置７０が配置される。
【００３７】
なお、モールド樹脂３６を構成するエポキシ樹脂には、適宜フィラーが添加される。好ましくは、モールド樹脂３６の外周に対向して配置されるハウジング５０の構成材料の線膨張係数に合わせて、フィラーの種類やその混入量が調整されると良い。
【００３８】
図２に示すように、センサ部３１は、シリコンなどの半導体基板からなるセンサチップ３７と、該センサチップ３７が固定される台座としてのガラス板３８と、を有している。
【００３９】
センサチップ３７は、その一面３７ａ側に薄肉部分としてのダイアフラム３９を有している。このダイアフラム３９は、一面３７ａと反対の裏面３７ｂ側から半導体基板をエッチングすることで形成されている。また、センサチップ３７の一面３７ａにおいて、ダイアフラム３９の部分には、例えば不純物を拡散してなるゲージ抵抗（図示略）が形成されている。このゲージ抵抗は、例えば４個設けられており、図示しないブリッジ回路を構成している。
【００４０】
このように、本実施形態におけるセンサチップ３７は、半導体式のセンサチップとして構成されている。具体的には、ダイアフラム３９が圧力を受けて変形し、ピエゾ抵抗効果によりゲージ抵抗の抵抗値が変化する。そして、ゲージ抵抗からなるブリッジ回路によって、ダイアフラム３９の変形に応じた信号、すなわち、印加された圧力値に応じたレベルの信号が出力されるようになっている。
【００４１】
このセンサチップ３７は、その裏面３７ｂが台座となるガラス板３８と対向するように陽極接合され、ガラス板３８はアイランド３３に接着固定されている。そして、センサチップ３７のダイアフラム３９が圧力媒体に晒されるように、センサ部３１にダイアフラム３９の形成領域を除く一部がモールド樹脂３６によって被覆されている。
【００４２】
上記したように、リード３４に外部接続端子としてのターミナル４０が電気的に接続された状態で、ターミナル４０は、コネクタケース２０の貫通孔２３を挿通し、その一端が、コネクタケース２０から外部に露出されている。
【００４３】
ハウジング５０は、炭素鋼（Ｓ１５Ｃ）等の金属材料を用いて筒状に成形してなる。このハウジング５０は、圧力導入孔５１を有する筒部５２と、筒部５２と連結して、圧力導入孔５１よりも径の大きい環状部５３と、環状部５３と連結して、コネクタケース２０をかしめにより固定する鉤部５４とを有する。
【００４４】
環状部５３および鉤部５４に囲まれた領域に、コネクタケース２０の一部が収容されており、局所的に径が短くなった鉤部５４により、コネクタケース２０がハウジング５０に固定されている。具体的には、上記した鉤部５４は、コネクタケース２０およびその凹部２１に挿入されたモールドＩＣ３０を環状部５３および鉤部５４に囲まれた領域に設置した状態で、環状部５３における、筒部５２から離れた端部を熱によりかしめることによって形成される。このかしめの応力により、コネクタケース２０は、対向するハウジング５０における筒部５２の一面５２ａに圧接されて固定される。
【００４５】
このように、コネクタケース２０とハウジング５０とが固定された状態で、モールドＩＣ３０は、センサ部３１が配置されている側からハウジング５０の圧力導入孔５１に挿入される形になる。そして、モールドＩＣ３０の外郭をなすモールド樹脂３６とハウジング５０の内壁との間に環状隙間６０が形成される。
【００４６】
具体的には、ハウジング５０の筒部５２は、圧力導入孔５１を構成する内壁面として、一面５２ａに連結され、一面５２ａに形成された開口部の開口面積及び形状を維持する第１筒面５２ｂと、該第１筒面５２ｂよりも開口面積の小さい第２筒面５２ｃと、これら筒面５２ｂ，５２ｃを連結し、一面５２ａと略平行とされた連結面５２ｄを有する。そして、ハウジング５０の第１筒面５２ｂとモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の小径部３６ｂとの対向部分が、環状隙間６０のうち、密封装置７０を配置するための封止空間６０Ｓをなしている。また、ハウジング５０の第２筒面５２ｃとモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の小径部３６ｂとの対向部分が、環状隙間６０のうち、高圧となる側の高圧空間６０Ｈをなしている。また、ハウジング５０の第１筒面５２ｂとモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の拡径部３６ａとの対向部分が、環状隙間６０のうち、低圧となる側の低圧空間６０Ｌをなしている。
【００４７】
ここで、ハウジング５０の第１筒面５２ｂとモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の拡径部３６ａとの対向距離が、特許請求の範囲に記載の、低圧空間６０Ｌの対向面間距離Ｄ１（以下、低圧空間６０Ｌの幅と示す）に相当する。また、ハウジング５０の第２筒面５２ｃとモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の小径部３６ｂとの対向距離が、特許請求の範囲に記載の、高圧空間６０Ｈの対向面間距離Ｄ２（以下、高圧空間６０Ｈの幅と示す）に相当する。すなわち、環状隙間６０の幅は、モールドＩＣ３０の拡径部３６ａと小径部３６ｂとの境界面３６ｃを境界として、Ｄ１＜Ｄ２の関係にある。
【００４８】
次に、このように構成される圧力センサ装置１０において、特徴部分である密封装置７０の構成について説明する。
【００４９】
密封装置７０は、図３に示すように、ゴム状弾性体よりなるシールリングとしてのＯリング７１と、Ｏリング７１が加圧時に環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出さないように環状隙間６０を密封するバックアップリング７２から構成される。これらＯリング７１およびバックアップリング７２は、環状隙間６０のうち、ハウジング５０の第１筒面５２ｂとモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の小径部３６ｂの外周面との間に構成される封止空間６０Ｓに配置される。そして、このバックアップリング７２は、Ｏリング７１に対して、低圧側に隣接して配置される。
【００５０】
バックアップリング７２は、図４に示すように、弾性を有する表面材としての弾性部材７３と、該弾性部材７３を保持する芯材としての保持部材７４と、弾性部材７３と保持部材７４を接着する接着剤としての接着層７５とで構成された３層構造を有する。
【００５１】
本実施形態において、保持部材７４の構成材料としてりん青銅が用いられる。また、接着層７５としてフィラーを含んだエポキシ樹脂が用いられる。そして、弾性部材７３の構成材料としてテフロン（登録商標）が用いられる。りん青銅およびテフロン（登録商標）の線膨張係数は、それぞれ１７ｐｐｍ／℃、５５ｐｐｍ／℃であり、接着剤としてのエポキシ樹脂の線膨張係数は、フィラーの含有量を調整することによって２０〜４０ｐｐｍ／℃に設定されている。
【００５２】
このバックアップリング７２は、図４に示すように、弾性部材７３がＵ字形に湾曲し、それぞれ、その内径側端部７３ａと外径側端部７３ｂのいずれよりも、高圧側に突出する突出部７３ｃを有している。また、保持部材７４がＵ字形に湾曲し、それぞれ、その内径側端部７４ａと外径側端部７４ｂのいずれよりも、高圧側に突出する突出部７４ｃを有している。接着層７５は、保持部材７４にエポキシ樹脂が被覆され、保持部材７４の形状に沿って形成される。また、弾性部材７３および保持部材７４において、内径側端面７３ｄ、７４ｄ同士、外径側端面７３ｅ、７４ｅ同士、高圧側端面７３ｆ、７４ｆ同士、低圧側端面７３ｇ、７４ｇ同士が互いに平行となっている。さらに、弾性部材７３と保持部材７４とにおいて、内径側端面７３ａ、７４ａ間の距離Ｌ１は、外径端面７３ｂ，７４ｂ間の距離Ｌ２と等しくなっている。また、高圧側端面７３ｆ、７４ｆ間の距離Ｌ３と低圧側端面７３ｇ、７４ｇ間の距離Ｌ４とが等しくなっている。そして、内径側端面間距離Ｌ１および外径側端面間距離Ｌ２よりも高圧側端面間距離Ｌ３および低圧側端面間距離Ｌ４が短くなっている。すなわち、Ｌ１＝Ｌ２＞Ｌ３＝Ｌ４の関係にある。なお、これら弾性部材７３と保持部材７４とが構成するＵ字湾曲形状および各面間の関係は、リングの全周に亘って連続的に構成されている。
【００５３】
このように構成される圧力センサ装置１０の製造方法の一例について説明する。
【００５４】
まず、モールドＩＣ３０を準備する。センサチップ３７をガラス板３８に陽極接合し、次いで、リードフレームのアイランド３３にセンサチップ３７を固定したガラス板３８を接着固定する。そして、ガラス板３８を固定したものとは別のアイランド３３に、センサチップ３７の出力信号を処理する回路が構成された回路チップ３２を固定する。その後、リード３４と回路チップ３２ならびに該回路チップ３２とセンサチップ３７とをボンディングワイヤ３５により接続し、トランスファ成形によってモールド樹脂３６を成形する。
【００５５】
次に、上記により得られたモールドＩＣ３０のモールド樹脂３６から延出したリード３４とターミナル４０を図示しないバンプを介して電気的に接続する。
【００５６】
次に、モールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の小径部３６ｂの外周に沿って密封装置７０を固定する。本実施形態においては、バックアップリング７２をモールドＩＣ３０の拡径部３６ａと小径部３６ｂとの境界面３６ｃと、Ｏリング７１とで挟むように固定する。
【００５７】
次に、ターミナル４０および密封装置７０を固定したモールドＩＣ３０をコネクタケース２０に挿入配置する。ターミナル４０をコネクタケース２０に設けられた貫通孔２３に挿通して、モールドＩＣ３０の拡径部３６ａをコネクタケース２０の凹部２１に収容する。
【００５８】
最後に、ハウジング５０をコネクタケース２０に固定して圧力センサ装置１０を得る。ターミナル４０と密封装置７０を含むモールドＩＣ３０を収容したコネクタケース２０を、ハウジング５０の環状部５３に挿入し、筒部５２から離れた端部を熱によりかしめる。これによって、このかしめの応力により、コネクタケース２０は、対向するハウジング５０における筒部５２の一面５２ａに圧接されて固定される。
【００５９】
なお、このようにして得られる圧力センサ装置１０においては、上記のとおり、ハウジング５０の鉤部５４がコネクタケース２０にかしめられた状態となる。この状態で、モールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の小径部３６ｂの外周面に嵌め合わされた密封装置７０が、ハウジング５０の筒部５２における連結面５２ｄに接触する。且つ、モールド樹脂３６の拡径部３６ａの端部がコネクタケース２０の凹部２１の底面に接触する。これによりモールドＩＣ３０の軸方向の位置が決定されるようになっている。
【００６０】
次に、図５および図６を参照して、本実施形態に係るバックアップリング７２の作用効果を説明する。
【００６１】
図５は、密封装置７０で区画された高圧空間６０Ｈと低圧空間６０Ｌとの間に圧力差が生じていない状態、すなわち、Ｏリング７１が加圧されていない状態を示している。このとき、バックアップリング７２を構成する弾性部材７３の内径側端面７３ｄとモールドＩＣ３０の小径部３６ｂの外周面との間には隙間がある。また、弾性部材７３の外径側端面７３ｅとハウジング５０における筒部５２の第１筒面５２ｂとの間にも隙間がある。
【００６２】
そして、高圧空間６０Ｈと低圧空間６０Ｌとの間に圧力差が生じると、Ｏリング７１は、高圧側から低圧側に向けて押し込まれる。このため、バックアップリング７２は、Ｏリング７１と、モールド樹脂３６における拡径部３６ａと小径部３６ｂとの境界面３６ｃとの間に挟み込まれる。
【００６３】
さらにＯリング７１が低圧側に押し込まれると、バックアップリング７２を構成する弾性部材７３のうち、突起部７３ｃにＯリング７１による低圧側に向かう応力が働く。これに伴って、保持部材７４の突出部７４ｃに低圧側に向かう応力が働き、湾曲した弾性部材７３および保持部材７４の曲率半径が徐々に大きくなるように弾性変形する。
【００６４】
最終的には、図６に示すように、バックアップリング７２を構成する弾性部材７３および保持部材７４は平板形状（曲率半径が無限大）となるように弾性変形する。この変形の過程で、弾性部材７３はリングの径方向に伸張変形する。すなわち、弾性部材７３の内径側側面７３ｄは内径側へ向かう応力が与えられて、モールドＩＣ３０における小径部３６ｂの外周面に密着する。また、弾性部材７３の外径側端面７３ｅは外径側へ向かう応力が与えられて、ハウジング５０における筒部５２の第１筒面５２ｂに密着する。
【００６５】
以上のように、バックアップリング７２の径方向への伸張変形により、バックアップリング７２はモールドＩＣ３０とハウジング５０により形成される環状隙間６０において、低圧空間６０Ｌと高圧空間６０Ｈとを分割（遮断）する。これにより、Ｏリング７１は低圧空間６０Ｌにはみ出すことなく、環状隙間６０をシールできる。
【００６６】
なお、図６に示す状態において、封止空間６０Ｓ内の密封装置７０は、低圧空間６０Ｌ側に寄る。この状態では、封止空間６０Ｓにできる隙間内の圧力が、高圧空間６０Ｈ内の圧力と等しくなっている。
【００６７】
ところで、本実施形態に係るバックアップリング７２は、弾性を有する表面材としての弾性部材７３と、該弾性部材７３を保持する芯材としての保持部材７４と、弾性部材７３と保持部材７４を接着する接着剤としての接着層７５とで構成された３層構造を有する。
【００６８】
バックアップリング７２がＯリング７１とモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の境界面３６ｃに挟み込まれた状態から、図６に示すような、バックアップリング７２全体が平板形状になった状態に至る過程で、弾性部材７３と保持部材７４との間に、温度変化による熱応力や、変形による応力が作用する。このような応力に対して、上記したように、保持部材７４と弾性部材７３との界面に接着層７５を有することにより、保持部材７４と弾性部材７３との接着性を向上できる。このため、加圧や温度変化による保持部材７４と弾性部材７３の剥離を抑制することができ、弾性部材７３が保持部材７４に保持されやすくなる。したがって、バックアップリング７２の弾性部材７３が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すことを抑制できる。
【００６９】
また、本実施形態において、バックアップリング７２の保持部材７４、弾性部材７３および接着層７５の構成材料は、それぞれ、りん青銅、テフロン（登録商標）およびエポキシ樹脂であり、保持部材７４のヤング率が、弾性部材７３および接着層７５のヤング率よりも大きい。このため、保持部材７４が軟性である場合に較べて、加圧時の弾性部材７４の変形を抑制することができる。このため、弾性部材７３が保持部材７４に保持されやすくなる。したがって、弾性部材７３が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すことを抑制できる。
【００７０】
なお、本実施形態におけるバックアップリング７２の構成部材の材料の組み合わせにおいては、線膨張係数の大きさが、弾性部材７３、接着層７５、保持部材７４の順に大きい。このため、接着層７５は、保持部材７４と弾性部材７３に働く熱応力に対して、緩衝材として機能する。したがって、温度変化による保持部材７４と弾性部材７３の剥離をより効果的に抑制することができる。このため、加圧や温度変化による保持部材７４と弾性部材７３の剥離を抑制することができ、弾性部材７３が保持部材７４に保持されやすくなる。これにより、弾性部材７３が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すことを抑制できる。
【００７１】
また、図４に示すように、本実施形態におけるバックアップリング７２は、弾性部材７３がＵ字形に湾曲し、それぞれ、その内径側端部７３ａと外径側端部７３ｂのいずれよりも、高圧側に突出する突出部７３ｃを有している。また、保持部材７４がＵ字形に湾曲し、それぞれ、その内径側端部７４ａと外径側端部７４ｂのいずれよりも、高圧側に突出する突出部７４ｃを有している。このため、バックアップリング７２自身の径方向への伸張変形によって、弾性部材７３がモールドＩＣ３０における小径部３６ｂの外周面およびハウジング５０における筒部５２の内周面と密着しやすい。したがって、平板形状である場合に較べて、より効果的にＯリング７１が環状隙間６０の低圧空間６０Ｌへはみ出すことを抑制できる。
【００７２】
さらに、本実施形態では、弾性部材７３および保持部材７４において、内径側端面７３ｄ、７４ｄ同士、外径側端面７３ｅ、７４ｅ同士、高圧側端面７３ｆ、７４ｆ同士、低圧側端面７３ｇ、７４ｇ同士が互いに平行となる構成になっている。これによれば、弾性部材７３が加圧時に受けるバックアップリング７２の外部からの応力、あるいは保持部材７４からの応力を均等化することができる。このため、弾性部材７３の一部に応力が集中することを防止できる。したがって、加圧や温度変化による保持部材７４と弾性部材７３の剥離を抑制することができる。このため、弾性部材７３が保持部材７４に保持されやすくなる。したがって、弾性部材７３が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すことを抑制できる。
【００７３】
加えて、本実施形態では、内径側端面間距離Ｌ１と外径側端面間距離Ｌ２とが等しく、且つ、高圧側端面間距離Ｌ３と低圧側端面間距離Ｌ４とが等しくなっている。そして、内径側端面間距離Ｌ１および外径側端面間距離Ｌ２よりも高圧側端面間距離Ｌ３および低圧側端面間距離Ｌ４が短い。すなわち、Ｌ１＝Ｌ２＞Ｌ３＝Ｌ４の関係にある。このため、加圧時に保持部材７４に働く応力が、弾性部材７３によって減衰されにくい。このため、弾性部材７３がモールドＩＣ３０における小径部３６ｂの外周面およびハウジング５０における第１筒面５２ｂと密着しやすい。したがって、バックアップリング７２のシール機能を効果的に発揮することができる。
【００７４】
（第２実施形態）
図７に示すように、第１実施形態と同様、本実施形態に係るバックアップリング７２も、弾性を有する表面材としての弾性部材７３と、該弾性部材７３を保持する芯材としての保持部材７４と、弾性部材７３と保持部材７４を接着する接着剤としての接着層７５とで構成された３層構造を有する。
【００７５】
第１実施形態では、バックアップリング７２を構成する弾性部材７３および保持部材７４がともに高圧側に湾曲している例を示した。これに対して、本実施形態では、図７に示すように、弾性部材７３の断面形状は長方形であり、保持部材７４が第１実施形態と同様に高圧側に湾曲した構成となっている。なお、これら弾性部材７３と保持部材７４とが構成する断面形状は、リングの全周に亘って連続的に構成されている。
【００７６】
この構成によれば、保持部材７４が高圧側に湾曲しているため、加圧時において、保持部材７４が径方向へ伸張変形する。このため、弾性部材７３は、伸張変形した保持部材７４から内周側へ向かう応力および外周側へ向かう応力を受ける。これにより、バックアップリング７２自身の径方向への伸張変形によって、弾性部材７３がモールドＩＣ３０における小径部３６ｂの外周面およびハウジング５０における筒部５２の第１筒面５２ｂと密着しやすい。したがって、保持部材７４が平板形状である場合に較べて、Ｏリング７１が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すのを効果的に抑制することができる。加えて、弾性部材７３が単純な形状ゆえに、弾性部材７３の成形を容易に行うことができる。また、本実施形態のバックアップリング７２も、第１実施形態と同様に、弾性部材７３と保持部材７４を接着する接着層７５を有しているため、熱応力等による弾性部材７３と保持部材７４の剥離を抑制することができる。
【００７７】
本実施形態では、弾性部材７３の断面形状が長方形の例を示したが、弾性部材７３の形状は、上記例に限定されるものではない。弾性部材７３の形状は、バックアップリング７２が設置される部位や、弾性部材７３の成形のしやすさを勘案して、任意に選択することができる。
【００７８】
（第３実施形態）
図８に示すように、第１実施形態および第２実施形態と同様、本実施形態に係るバックアップリング７２も、弾性を有する表面材としての弾性部材７３と、該弾性部材７３を保持する芯材としての保持部材７４と、弾性部材７３と保持部材７４を接着する接着剤としての接着層７５とで構成された３層構造を有する。
【００７９】
第１実施形態では、バックアップリング７２を構成する弾性部材７３および保持部材７４がともに高圧側に湾曲している例を示した。また、第２実施形態では、弾性部材７３の断面形状は長方形であり、保持部材７４が第１実施形態と同様に高圧側に湾曲した構成となっている例を示した。これに対して、本実施形態では、保持部材７４の断面形状は長方形であり、弾性部材７３が第１実施形態と同様に、高圧側に湾曲した構成となっている。なお、これら弾性部材７３と保持部材７４とが構成する断面形状は、リングの全周に亘って連続的に構成されている。
【００８０】
この構成によれば、弾性部材７３が高圧側に湾曲しているため、加圧時において、弾性部材７３が径方向へ伸張変形する。このため、弾性部材７３がモールドＩＣ３０における小径部３６ｂの外周面およびハウジング５０における筒部５２の第１筒面５２ｂと密着しやすい。したがって、弾性部材７３が平板形状である場合に較べて、Ｏリング７１が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すのを効果的に抑制することができる。加えて、保持部材７４が単純な形状ゆえに、保持部材７４の成形を容易に行うことができる。また、本実施形態のバックアップリング７２も、第１実施形態と同様に、弾性部材７３と保持部材７４を接着する接着層７５を有しているため、熱応力等による弾性部材７３と保持部材７４の剥離を抑制することができる。
【００８１】
本実施形態では、保持部材７４の断面形状が長方形の例を示したが、保持部材７４の形状は、上記例に限定されるものではない。保持部材７４の形状は、バックアップリング７２が設置される部位や、保持部材７４の成形のしやすさを勘案して、任意に選択することができる。
【００８２】
（その他変形例）
なお、第１実施形態において、弾性部材７３および保持部材７４の内径側端面間距離Ｌ１と外径側端面間距離Ｌ２とが等しく、かつ、高圧側端面間距離Ｌ３と低圧側端面間距離Ｌ４とが等しくなっており、さらに、内径側端面間距離Ｌ１および外径側端面間距離Ｌ２よりも高圧側端面間距離Ｌ３および低圧側端面間距離Ｌ４が短い構成（Ｌ１＝Ｌ２＞Ｌ３＝Ｌ４）を例として示した。しかしながら、弾性部材７３および保持部材７４の内径側端面間距離Ｌ１、外径側端面間距離Ｌ２、高圧側端面間距離Ｌ３、低圧側端面間距離Ｌ４の関係は、上記例に限定されるものではない。
【００８３】
第１実施形態に記載のように、弾性部材７３および保持部材７４の内径側端面間距離Ｌ１と外径側端面間距離Ｌ２とが必ずしも等しい必要はなく、また、高圧側端面間距離Ｌ３と低圧側端面間距離Ｌ４も等しい必要はない。
【００８４】
弾性部材７３および保持部材７４の内径側端面間距離Ｌ１と外径側端面間距離Ｌ２の少なくとも一方が、弾性部材７３および保持部材７４の高圧側端面間距離Ｌ３と低圧側端面間距離Ｌ４のいずれよりも大きい構成としてもよい。例えば、図９に示す例では、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＝Ｌ４の関係を満たしている。これによれば、加圧時に保持部材７４に働く応力が、弾性部材７３の高圧側端部７３ｈと低圧側端部７３ｉにおいて減衰されにくい。このため、弾性部材７３がモールドＩＣ３０における小径部３６ｂの外周面およびハウジング５０における筒部５２の第１筒面５２ｂと密着しやすい。したがって、バックアップリング７２のシール機能を効果的に発揮することができる。
【００８５】
また、保持部材７４および弾性部材７３において、内径側端面間距離Ｌ１および外径側端面間距離Ｌ２が、高圧側端面間距離Ｌ３と低圧側端面間距離Ｌ４のいずれよりも小さい構成としてもよい。図１０に示す例では、Ｌ１＝Ｌ２＜Ｌ３＝Ｌ４の関係を満たしている。これによれば、バックアップリング７２の径方向において、弾性部材７３の伸張変形量が小さくなる。したがって、弾性部材７３が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すことを抑制できる。
【００８６】
また、各実施形態において、バックアップリング７２を構成する保持部材７４、弾性部材７３および接着層７５の構成材料が、それぞれ、りん青銅、テフロン（登録商標）およびエポキシ樹脂である例を示したが、上記例に限定されるものではない。保持部材７４のヤング率が弾性部材７３および接着層７５のヤング率よりも大きくなるように、各部材の構成材料を選択することができる。より好ましくは、保持部材７４の線膨張係数が、接着層７５の線膨張係数未満であり、且つ、接着層７５の線膨張係数が、弾性部材７３の線膨張係数未満となるように選択するとよい。
【００８７】
例えば、保持部材７４の構成材料として、ばね鋼（ＳＵＰ材）やステンレスを用いることができる。また、接着層７５の構成材料として、ポリイミドを用いることができる。なお、上記した材料を任意に組み合わせて用いることができる。この場合、接着層７５に用いるエポキシ樹脂、あるいはポリイミドは、その線膨張係数が、保持部材７４と弾性部材７３との間の値となるようにフィラーの混入量を調整して用いることが好ましい。これにより、接着層７５を熱応力に対する緩衝材として作用させることができる。
【００８８】
また、本実施形態では、モールドＩＣ３０のモールド樹脂３６が拡径部３６ａと小径部３６ｂを有し、これら拡径部３６ａと小径部３６ｂを連結する境界面３６ｃにより、密封装置７０の軸方向への過度な移動が抑制される例を示した。換言すれば、環状隙間６０において、密封装置７０の配置領域である封止空間６０Ｓが規定される例を示した。しかしながら、上記例に限定されるものではなく、低圧空間６０Ｌの幅Ｄ１と封止空間６０Ｓの幅Ｄ２との間に、Ｄ１＜Ｄ２の関係があればよい。例えば図１１に示すように、モールドＩＣ３０のモールド樹脂３６の外周面を平坦とし、密封装置７０の軸方向への過度な移動を抑制する面をハウジング５０側に設けても良い。以上のように、モールドＩＣ３０およびハウジング５０の形状は、密封装置が用いられる部位や形成のしやすさなどを勘案して、任意に選択することができる。
【００８９】
また、各実施形態において、バックアップリング７２は、各実施形態で示した断面形状が、リングの全周に亘って連続的に構成されている例を示した。しかしながら、図１２に示すように、バックアップリング７２はリング状の一部が欠落したＣ字型の形状であってもよい。これによれば、熱応力による変形を上記欠落部で吸収することができるため、バックアップリング７２の破損を抑制することができる。
【００９０】
また、本実施形態に示したバックアップリング７２、ひいては密封装置７０の用途は、上記圧力センサ装置１０に限定されるものではない。中空の第１部材と該第１部材の内部に配置される第２部材との対向面間に環状隙間が形成され、この環状隙間を高圧空間と低圧空間とに区画するものであれば適用することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、ハウジング５０をコネクタケース２０に組み付けた（かしめた）状態で、ハウジング５０の筒部５２における連結面５２ｄに密封装置７０が接触するとともに、モールド樹脂３６の拡径部３６ａの端部がコネクタケース２０の凹部２１の底面に接触して、モールドＩＣ３０の軸方向の位置が決定される例を示した。しかしながら、モールド樹脂３６が、ハウジング５０の筒部５２における一面５２ａに接触するとともに、コネクタケース２０の凹部２１の底面に接触して、モールドＩＣ３０の軸方向の位置が決定される構成としても良い。この場合、モールド樹脂３６と、ハウジング５０の筒部５２における一面５２ａとの接触部分はがたつきがあり、環状隙間６０を密封するほど密着していない。換言すればリークパスが存在する。
【００９２】
また、本実施形態では、センサチップ３７の裏面３７ｂ側にガラス板３８が固定され、ガラス板３８とセンサチップ３７との間に形成される閉じた空間が、基準圧力室とされる例を示した。換言すれば、ダイアフラム３９に対して、センサチップ３７の一面３７ａ側から圧力媒体が作用する例を示した。しかしながら、一面３９ａ側にキャップを設けて基準圧力室を形成し、ダイアフラム３９に対して、センサチップ３７の裏面３７ｂ側から圧力媒体が作用する構成としても良い。
【符号の説明】
【００９３】
３０・・・モールドＩＣ
３６・・・モールド樹脂
３６ａ・・・拡径部
３６ｂ・・・小径部
５０・・・ハウジング
６０・・・環状隙間
６０Ｈ・・・高圧空間
６０Ｌ・・・低圧空間
６０Ｓ・・・封止空間
７０・・・密封装置
７１・・・Ｏリング
７２・・・バックアップリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２部材間の隙間にシールリングがはみ出してしまうことを防止するバックアップリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、建設機械、一般機械などの各種装置に利用される圧力センサ装置においては、圧力センサ素子を含むモジュールとそのモジュールを挿入固定するソケットとの間の環状隙間を密封するために、軸シールとしてゴム状弾性体で構成された環状のシールリング、たとえばＯリングが適用される。とくに、密封される気体の圧力がＭＰａオーダーの高圧環境下で利用される場合には、シールリングの一部がモジュールとソケットとの間の隙間にはみ出してしまうことを防止するため、シールリングとともにバックアップリングが用いられる。
【０００３】
一般に、軸シール方式の密封装置に用いられるバックアップリングは、２つの部材のうちの一方の部材に設けられた環状溝内において、シールリングの低圧側に隣接して配置されている。
【０００４】
このバックアップリングとして、２つの部材間の隙間が大きくなる場合でもシールリングの一部が隙間にはみ出さないように、径方向への伸張変形量を大きくすることを可能にしたものが特許文献１に示されている。このバックアップリングは、圧力を受けることで弾性的に変形し、内径側端部に対しては内径側に向かうように応力を与え、外径側端部に対しては外径側に応力を与える突出部分が、内径側端部と外径側端部の間に設けられている。このため、受圧時には、バックアップリングが弾性変形して、内径側端部および外径側端部が２つの部材に密着する。したがって、シールリングが２つの部材間の隙間にはみ出すことを防止できる。
【０００５】
また、特許文献２に示されたバックアップリングは、隙間を形成する２つの部材と線膨張係数がほぼ等しい金属を用いた保持部材と、２つの部材間を密封するために、保持部材の少なくとも受圧両端面側に形成された樹脂層とを有している。このように、樹脂層間に保持部材を有する場合は、バックアップリングが樹脂のみで構成される場合に較べて、バックアップリング全体の線膨張係数が小さくなる。したがって、バックアップリング全体の熱変形によって、バックアップリングの一部が隙間にはみ出してしまうことを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２６７４４９号公報
【特許文献２】実開昭６１−７３９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１には単一の材料で構成されたバックアップリングが提案されている。この場合、例えば、バックアップリングの耐圧性を向上するために、その構成材料として、硬質樹脂（高ヤング率）を用いると、伸張変形量が小さくなり、２つの部材の間をシールできない可能性がある。すなわち、バックアップリングとして機能しない虞がある。
【０００８】
逆に、伸張変形量を大きくするために、バックアップリングの構成材料として、軟質樹脂（低ヤング率）を用いると、バックアップリング自体が２部材間の隙間にはみ出してしまう。
【０００９】
上記のように、バックアップリングの材質に関して、バックアップリングのシールリングをシールする能力と、２部材間の隙間へのはみ出し量とはトレードオフの関係にある。このため、バックアップリングの構成材料は、隙間を形成する２つの部材、Ｏリングなどに代表されるシールリングの構成材料や、２つの部材の間の隙間の寸法などの因子を鑑みて、最適なヤング率を有する材料を選択する必要がある。すなわち、バックアップリングの構成材料の選択の幅が狭く、設計の難度が高いという問題が生じる。
【００１０】
また、特許文献２に示されるバックアップリングは、保持部材の線膨張係数に較べて、樹脂層の線膨張係数が大きいため、温度変化によって樹脂層と保持部材とが剥離する虞がある。高圧環境下において、樹脂層と保持部材の間で剥離が生じると、樹脂層が保持部材にて保持されず、変形しやすくなるため、バックアップリングの一部（樹脂層）が２つの部材の間の隙間にはみ出してしまう。このため、バックアップリングの破損が生じる虞がある。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、２部材間の隙間にシールリングがはみ出すことを抑制しつつ、自身のはみ出しも抑制できるバックアップリング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】
【００１２】
上記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
中空の第１部材（５０）と該第１部材（５０）の内部に配置される第２部材（３０）との対向面間に形成された環状隙間（６０）における封止空間（６０Ｓ）に配置され、該環状隙間（６０）を高圧空間（６０Ｈ）と該高圧空間（６０Ｈ）よりも低圧となる低圧空間（６０Ｌ）とに区画する密封装置（７０）を、ゴム状弾性体よりなるシールリング（７１）とともに構成し、
低圧空間（６０Ｌ）の対向面間距離（Ｄ１）よりも対向面間距離（Ｄ２）の長い封止空間（６０Ｓ）において、低圧空間（６０Ｌ）にシールリング（７１）がはみ出すのを防止するために、シールリング（７１）に対して低圧側に配置されるバックアップリングであって、
弾性を有する弾性部材（７３）と、該弾性部材（７３）に被覆され、弾性部材（７３）を保持する保持部材（７４）と、弾性部材（７３）と保持部材（７４）とを接着する接着層（７５）と、を有し、
保持部材（７４）のヤング率が、弾性部材（７３）および接着層（７５）のヤング率よりも大きいことを特徴としている。
【００１３】
このバックアップリング（７２）は、該バックアップリング（７２）を構成する部材のうち最も外側の層に弾性部材（７３）を備える。この弾性部材（７３）は、環状隙間（６０）において、高圧空間（６０Ｈ）と低圧空間（６０Ｌ）に圧力差が生じた場合（以下、加圧時と示す）、弾性的に伸張変形する。このため、弾性部材（７３）が第２部材（３０）の外周面に密着するとともに、第１部材（５０）の内周面に密着する。したがって、バックアップリング（７２）は、シール機能を発揮し、シールリング（７１）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出すことを抑制できる。
【００１４】
また、保持部材（７４）と弾性部材（７３）との界面に接着層（７５）を有することにより、保持部材（７４）と弾性部材（７３）との接着性を向上できる。これによれば、加圧や温度変化によって弾性部材（７３）が変形した場合でも、保持部材（７４）から弾性部材（７３）が剥離することを防止することができる。このため、弾性部材（７３）の変形量を抑制することができる。したがって、弾性部材（７３）が保持部材（７４）に保持されていない場合に較べて、バックアップリング（７２）の弾性部材（７３）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出すことを抑制できる。
【００１５】
また、上記したように、保持部材（７４）のヤング率が、弾性部材（７３）および接着層（７５）のヤング率よりも大きい。これによれば、保持部材（７４）は、弾性部材（７３）および接着層（７５）よりも硬質の材料で構成される。このため、保持部材（７４）が軟性である場合に較べて、加圧時の弾性部材（７３）の変形を抑制することができる。したがって、弾性部材（７３）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出すことを抑制できる。
【００１６】
また、バックアップリング（７２）の構成部材が複数であることから、各部位の構成材料を組み合わせることによって、任意のヤング率あるいは線膨張係数を実現することができる。したがって、設計の自由度を高めることができる。
【００１７】
請求項２に記載のように、保持部材（７４）の線膨張係数は、接着層（７５）の線膨張係数未満であり、且つ、接着層（７５）の線膨張係数は、弾性部材（７３）の線膨張係数未満であることが好ましい。
【００１８】
この場合、接着層（７５）の線膨張係数は、保持部材（７４）および弾性部材（７３）の線膨張係数の間の値をとる。このため、接着層（７５）は、保持部材（７４）と弾性部材（７３）に働く熱応力に対して、緩衝材として機能する。したがって、温度変化による保持部材（７４）と弾性部材（７３）の剥離をより効果的に抑制することができる。これにより、弾性部材（７３）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出すことを抑制できる。
【００１９】
請求項３に記載のように、保持部材（７４）は湾曲し、その内径側端部（７４ａ）と外径側端部（７４ｂ）のいずれよりも、高圧側に突出する突出部（７４ｃ）を有する構造が好ましい。
【００２０】
これによれば、加圧時において、弾性部材（７３）を介して保持部材（７４）の突出部（７４ｃ）が圧力を受けるので、湾曲した保持部材（７４）は曲率半径が徐々に大きくなる。この変形の過程で、保持部材（７４）は、内径側端部（７４ａ）に対しては内径側へ向かう方向へ応力が与えられ、且つ、外径側端部（７４ｂ）に対しては外径側へ向かう方向へ応力が与えられる。これにより、バックアップリング（７２）全体が径方向に伸張するように変形する。このため、弾性部材（７３）の内径側端面（７３ｄ）が第２部材（３０）の外周面に密着する。また、弾性部材（７３）の外径側端面（７３ｅ）が第１部材（５０）の内周面に密着する。したがって、バックアップリング（７２）は、シールリング（７１）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出さないように、シール機能を効果的に発揮することができる。
【００２１】
また、請求項４に記載のように、弾性部材（７３）は湾曲し、その内径側端部（７３ａ）と外径側端部（７３ｂ）のいずれよりも、高圧側に突出する突出部（７３ｃ）を有する構造としてもよい。
【００２２】
これによれば、加圧時において、湾曲した弾性部材（７３）は曲率半径が徐々に大きくなる。この変形の過程で、弾性部材（７３）は、内径側端部（７３ａ）に対しては内径側へ向かう方向へ応力が与えられ、且つ、外径側端部（７３ｂ）に対しては外径側へ向かう方向へ応力が与えられる。これにより、バックアップリング（７２）全体が径方向に伸張するように変形する。このため、弾性部材（７３）の内径側端面（７３ｄ）が第２部材（３０）の外周面に密着する。また、弾性部材（７３）の外径側端面（７３ｅ）が第１部材（５０）の内周面に密着する。したがって、バックアップリング（７２）は、シールリング（７１）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出さないように、シール機能を効果的に発揮することができる。
【００２３】
さらには、請求項５に記載のように、保持部材（７４）および弾性部材（７３）において、内径側端面（７３ｄ、７４ｄ）同士、外径側端面（７３ｅ、７４ｅ）同士、高圧側端面（７３ｆ、７４ｆ）同士、低圧側端面（７３ｇ、７４ｇ）同士が互いに平行となる構成としてもよい。
【００２４】
これによれば、弾性部材（７３）が加圧時に受けるバックアップリング（７２）の外部からの応力、あるいは保持部材（７４）からの応力を均等化することができる。このため、弾性部材（７３）の一部に応力が集中することを防止できる。これにより、加圧や温度変化による保持部材（７４）と弾性部材（７３）の剥離を抑制することができる。このため、弾性部材（７３）の変形量を抑制することができる。したがって、弾性部材（７３）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出すことを抑制できる。
【００２５】
請求項６に記載のように、保持部材（７４）および弾性部材（７３）において、内径側端面間距離（Ｌ１）と外径側端面間距離（Ｌ２）の少なくとも一方が、高圧側端面間距離（Ｌ３）と低圧側端面間距離（Ｌ４）のいずれよりも大きい構成とするとよい。
【００２６】
これによれば、バックアップリング（７２）の軸方向における弾性部材（７３）の厚さが薄いため、加圧時にバックアップリング（７２）に働く応力が、弾性部材（７３）によって減衰されにくい。すなわち、保持部材（７４）が弾性的に伸張変形しやすい。このため、弾性部材（７３）の内径側端面（７３ｄ）が第２部材（３０）の外周面に密着しやすい。また、弾性部材（７３）の外径側端面（７３ｅ）が第１部材（５０）の内周面に密着しやすい。したがって、バックアップリング（７２）がシール機能を効果的に発揮することができる。
【００２７】
一方、請求項７に記載のように、保持部材（７４）および弾性部材（７３）において、内径側端面間距離（Ｌ１）および外径側端面間距離（Ｌ２）が、高圧側端面間距離（Ｌ３）と低圧側端面間距離（Ｌ４）のいずれよりも小さい構成としてもよい。
【００２８】
これによれば、バックアップリング（７２）の径方向における弾性部材（７３）の厚さが、バックアップリング（７２）の軸方向における弾性部材（７３）の厚さよりも薄いため、弾性部材（７３）の伸張変形量が小さくなる。したがって、弾性部材（７３）が環状隙間（６０）の封止空間（６０Ｓ）から低圧空間（６０Ｌ）にはみ出すことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態に係る圧力センサ装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の一点鎖線で囲む領域ＩＩのセンサチップ部の拡大断面図である。
【図３】図１の一点鎖線で囲む領域ＩＩＩの密封装置の拡大断面図である。
【図４】第１実施形態に係るバックアップリングの詳細断面図である。
【図５】第１実施形態に係る密封装置において、高圧空間と低圧空間に圧力差がない状態を示す断面図である。
【図６】第１実施形態に係る密封装置において、高圧空間と低圧空間に圧力差がある状態を示す断面図である。
【図７】第２実施形態に係るバックアップリングの詳細断面図である。
【図８】第３実施形態に係るバックアップリングの詳細断面図である。
【図９】その他変形例に係るバックアップリングの詳細断面図であり、保持部材および弾性部材において、内径側端面間距離が、高圧側端面間距離と低圧側端面間距離のいずれよりも大きい例を示す図である。
【図１０】その他変形例に係るバックアップリングの詳細断面図であり、保持部材および弾性部材において、内径側端面間距離および外径側端面間距離が、高圧側端面間距離と低圧側端面間距離のいずれよりも小さい例を示す図である。
【図１１】その他変形例に係る密封装置の拡大断面図である。
【図１２】その他変形例に係るバックアップリングの俯瞰図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。
【００３１】
（第１実施形態）
図１〜図４を参照して、本実施形態に係るバックアップリングの一実施形態を、自動車に設置されて被検出対象である圧力媒体の圧力を検出する圧力センサ装置に適用した場合を例に説明する。
【００３２】
図１に示すように、圧力センサ装置１０は、凹部２１を有するコネクタケース２０と、圧力媒体の圧力を検出するセンサ部３１を有し、一部がコネクタケース２０の凹部２１に配置されたモールドＩＣ３０と、該モールドＩＣ３０と電気的に接続された外部接続端子としてのターミナル４０と、コネクタケース２０に組みつけられ、モールドＩＣ３０のセンサ部３１に圧力媒体を導くハウジング５０と、該ハウジング５０とモールドＩＣ３０との対向面間に形成される環状隙間６０の封止空間６０Ｓに配置され、環状隙間６０を高圧空間６０Ｈと該高圧空間６０Ｈよりも低圧となる低圧空間６０Ｌに区画する密封装置７０と、を備える。
【００３３】
このように構成される圧力センサ装置１０において、本実施形態では、密封装置７０に特徴がある。そこで、上記圧力センサ装置１０のうち、密封装置７０を除く部分について先ず説明する。
【００３４】
コネクタケース２０は、ＰＰＳやＰＢＴなどの合成樹脂を射出成形してなるものであり、モールドＩＣ３０の一部が配置される凹部２１と、外部コネクタ（図示略）が嵌合されるコネクタ部２２を有する。また、コネクタケース２０には、ターミナル４０を挿入配置させるために、凹部２１の底面からコネクタ部２２まで貫通する貫通孔２３が形成されている。ターミナル４０は、コネクタケース２０の貫通孔２３を挿通し、その一端が、コネクタ部２２から外部に露出されている。なお、ターミナル４０が、コネクタケース２０の貫通孔２３を挿通しているが、防水用の外部コネクタがコネクタ部２２に嵌合されることで、ターミナル４０と後述するモールドＩＣ３０のリード３４との接続部などを、水分などから保護することができる。外部コネクタが嵌合されるまで、ターミナル４０と後述するモールドＩＣ３０のリード３４との接続部を保護したい場合には、コネクタ部２２に着脱自在なキャップを被せても良い。また、コネクタ部２２におけるターミナル４０が突出する一面上に防水性を有する保護ゲルを設けて貫通孔２３を塞ぐようにしても良い。
【００３５】
モールドＩＣ３０は、圧力検出用のセンサ部３１と、該センサ部３１の出力信号を処理する回路が構成された回路チップ３２と、リードフレームの一部であって、センサ部３１及び回路チップ３２を搭載するアイランド３３と、同じくリードフレームの一部であって、回路チップ３２で処理された信号を外部に出力するためのリード３４と、センサ部３１と回路チップ３２、回路チップ３２とリード３４をそれぞれ電気的に接続するボンディングワイヤ３５と、センサ部３１の一部、回路チップ３２、各アイランド３３、リード３４の一部、及び各ボンディングワイヤ３５を一体的に封止するモールド樹脂３６と、を備える。
【００３６】
そして、モールド樹脂３６から外部に延出されたリード３４の部分に、図示しないバンプを介してターミナル４０が電気的に接続されている。また、モールド樹脂３６は、例えばエポキシ樹脂を用いて周知のトランスファ成形により柱状に形成されており、主としてコネクタケース２０の凹部２１に収容される拡径部３６ａと、拡径部３６ａよりも径が小さく、ハウジング５０の筒部５２に形成された圧力導入孔５１内に収容される小径部３６ｂを有する。該小径部３６ｂは、トランスファ成形の型形状により、拡径部３６ａよりも小径となるように形成されても良いし、トランスファモールド成形後に硬化したエポキシ樹脂を切削して形成されても良い。この小径部３６ｂの外周にリング状の密封装置７０が配置される。
【００３７】
なお、モールド樹脂３６を構成するエポキシ樹脂には、適宜フィラーが添加される。好ましくは、モールド樹脂３６の外周に対向して配置されるハウジング５０の構成材料の線膨張係数に合わせて、フィラーの種類やその混入量が調整されると良い。
【００３８】
図２に示すように、センサ部３１は、シリコンなどの半導体基板からなるセンサチップ３７と、該センサチップ３７が固定される台座としてのガラス板３８と、を有している。
【００３９】
センサチップ３７は、その一面３７ａ側に薄肉部分としてのダイアフラム３９を有している。このダイアフラム３９は、一面３７ａと反対の裏面３７ｂ側から半導体基板をエッチングすることで形成されている。また、センサチップ３７の一面３７ａにおいて、ダイアフラム３９の部分には、例えば不純物を拡散してなるゲージ抵抗（図示略）が形成されている。このゲージ抵抗は、例えば４個設けられており、図示しないブリッジ回路を構成している。
【００４０】
このように、本実施形態におけるセンサチップ３７は、半導体式のセンサチップとして構成されている。具体的には、ダイアフラム３９が圧力を受けて変形し、ピエゾ抵抗効果によりゲージ抵抗の抵抗値が変化する。そして、ゲージ抵抗からなるブリッジ回路によって、ダイアフラム３９の変形に応じた信号、すなわち、印加された圧力値に応じたレベルの信号が出力されるようになっている。
【００４１】
このセンサチップ３７は、その裏面３７ｂが台座となるガラス板３８と対向するように陽極接合され、ガラス板３８はアイランド３３に接着固定されている。そして、センサチップ３７のダイアフラム３９が圧力媒体に晒されるように、センサ部３１にダイアフラム３９の形成領域を除く一部がモールド樹脂３６によって被覆されている。
【００４２】
上記したように、リード３４に外部接続端子としてのターミナル４０が電気的に接続された状態で、ターミナル４０は、コネクタケース２０の貫通孔２３を挿通し、その一端が、コネクタケース２０から外部に露出されている。
【００４３】
ハウジング５０は、炭素鋼（Ｓ１５Ｃ）等の金属材料を用いて筒状に成形してなる。このハウジング５０は、圧力導入孔５１を有する筒部５２と、筒部５２と連結して、圧力導入孔５１よりも径の大きい環状部５３と、環状部５３と連結して、コネクタケース２０をかしめにより固定する鉤部５４とを有する。
【００４４】
環状部５３および鉤部５４に囲まれた領域に、コネクタケース２０の一部が収容されており、局所的に径が短くなった鉤部５４により、コネクタケース２０がハウジング５０に固定されている。具体的には、上記した鉤部５４は、コネクタケース２０およびその凹部２１に挿入されたモールドＩＣ３０を環状部５３および鉤部５４に囲まれた領域に設置した状態で、環状部５３における、筒部５２から離れた端部を熱によりかしめることによって形成される。このかしめの応力により、コネクタケース２０は、対向するハウジング５０における筒部５２の一面５２ａに圧接されて固定される。
【００４５】
このように、コネクタケース２０とハウジング５０とが固定された状態で、モールドＩＣ３０は、センサ部３１が配置されている側からハウジング５０の圧力導入孔５１に挿入される形になる。そして、モールドＩＣ３０の外郭をなすモールド樹脂３６とハウジング５０の内壁との間に環状隙間６０が形成される。
【００４６】
具体的には、ハウジング５０の筒部５２は、圧力導入孔５１を構成する内壁面として、一面５２ａに連結され、一面５２ａに形成された開口部の開口面積及び形状を維持する第１筒面５２ｂと、該第１筒面５２ｂよりも開口面積の小さい第２筒面５２ｃと、これら筒面５２ｂ，５２ｃを連結し、一面５２ａと略平行とされた連結面５２ｄを有する。そして、ハウジング５０の第１筒面５２ｂとモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の小径部３６ｂとの対向部分が、環状隙間６０のうち、密封装置７０を配置するための封止空間６０Ｓをなしている。また、ハウジング５０の第２筒面５２ｃとモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の小径部３６ｂとの対向部分が、環状隙間６０のうち、高圧となる側の高圧空間６０Ｈをなしている。また、ハウジング５０の第１筒面５２ｂとモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の拡径部３６ａとの対向部分が、環状隙間６０のうち、低圧となる側の低圧空間６０Ｌをなしている。
【００４７】
ここで、ハウジング５０の第１筒面５２ｂとモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の拡径部３６ａとの対向距離が、特許請求の範囲に記載の、低圧空間６０Ｌの対向面間距離Ｄ１（以下、低圧空間６０Ｌの幅と示す）に相当する。また、ハウジング５０の第２筒面５２ｃとモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の小径部３６ｂとの対向距離が、特許請求の範囲に記載の、高圧空間６０Ｈの対向面間距離Ｄ２（以下、高圧空間６０Ｈの幅と示す）に相当する。すなわち、環状隙間６０の幅は、モールドＩＣ３０の拡径部３６ａと小径部３６ｂとの境界面３６ｃを境界として、Ｄ１＜Ｄ２の関係にある。
【００４８】
次に、このように構成される圧力センサ装置１０において、特徴部分である密封装置７０の構成について説明する。
【００４９】
密封装置７０は、図３に示すように、ゴム状弾性体よりなるシールリングとしてのＯリング７１と、Ｏリング７１が加圧時に環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出さないように環状隙間６０を密封するバックアップリング７２から構成される。これらＯリング７１およびバックアップリング７２は、環状隙間６０のうち、ハウジング５０の第１筒面５２ｂとモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の小径部３６ｂの外周面との間に構成される封止空間６０Ｓに配置される。そして、このバックアップリング７２は、Ｏリング７１に対して、低圧側に隣接して配置される。
【００５０】
バックアップリング７２は、図４に示すように、弾性を有する表面材としての弾性部材７３と、該弾性部材７３を保持する芯材としての保持部材７４と、弾性部材７３と保持部材７４を接着する接着剤としての接着層７５とで構成された３層構造を有する。
【００５１】
本実施形態において、保持部材７４の構成材料としてりん青銅が用いられる。また、接着層７５としてフィラーを含んだエポキシ樹脂が用いられる。そして、弾性部材７３の構成材料としてテフロン（登録商標）が用いられる。りん青銅およびテフロン（登録商標）の線膨張係数は、それぞれ１７ｐｐｍ／℃、５５ｐｐｍ／℃であり、接着剤としてのエポキシ樹脂の線膨張係数は、フィラーの含有量を調整することによって２０〜４０ｐｐｍ／℃に設定されている。
【００５２】
このバックアップリング７２は、図４に示すように、弾性部材７３がＵ字形に湾曲し、それぞれ、その内径側端部７３ａと外径側端部７３ｂのいずれよりも、高圧側に突出する突出部７３ｃを有している。また、保持部材７４がＵ字形に湾曲し、それぞれ、その内径側端部７４ａと外径側端部７４ｂのいずれよりも、高圧側に突出する突出部７４ｃを有している。接着層７５は、保持部材７４にエポキシ樹脂が被覆され、保持部材７４の形状に沿って形成される。また、弾性部材７３および保持部材７４において、内径側端面７３ｄ、７４ｄ同士、外径側端面７３ｅ、７４ｅ同士、高圧側端面７３ｆ、７４ｆ同士、低圧側端面７３ｇ、７４ｇ同士が互いに平行となっている。さらに、弾性部材７３と保持部材７４とにおいて、内径側端面７３ａ、７４ａ間の距離Ｌ１は、外径端面７３ｂ，７４ｂ間の距離Ｌ２と等しくなっている。また、高圧側端面７３ｆ、７４ｆ間の距離Ｌ３と低圧側端面７３ｇ、７４ｇ間の距離Ｌ４とが等しくなっている。そして、内径側端面間距離Ｌ１および外径側端面間距離Ｌ２よりも高圧側端面間距離Ｌ３および低圧側端面間距離Ｌ４が短くなっている。すなわち、Ｌ１＝Ｌ２＞Ｌ３＝Ｌ４の関係にある。なお、これら弾性部材７３と保持部材７４とが構成するＵ字湾曲形状および各面間の関係は、リングの全周に亘って連続的に構成されている。
【００５３】
このように構成される圧力センサ装置１０の製造方法の一例について説明する。
【００５４】
まず、モールドＩＣ３０を準備する。センサチップ３７をガラス板３８に陽極接合し、次いで、リードフレームのアイランド３３にセンサチップ３７を固定したガラス板３８を接着固定する。そして、ガラス板３８を固定したものとは別のアイランド３３に、センサチップ３７の出力信号を処理する回路が構成された回路チップ３２を固定する。その後、リード３４と回路チップ３２ならびに該回路チップ３２とセンサチップ３７とをボンディングワイヤ３５により接続し、トランスファ成形によってモールド樹脂３６を成形する。
【００５５】
次に、上記により得られたモールドＩＣ３０のモールド樹脂３６から延出したリード３４とターミナル４０を図示しないバンプを介して電気的に接続する。
【００５６】
次に、モールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の小径部３６ｂの外周に沿って密封装置７０を固定する。本実施形態においては、バックアップリング７２をモールドＩＣ３０の拡径部３６ａと小径部３６ｂとの境界面３６ｃと、Ｏリング７１とで挟むように固定する。
【００５７】
次に、ターミナル４０および密封装置７０を固定したモールドＩＣ３０をコネクタケース２０に挿入配置する。ターミナル４０をコネクタケース２０に設けられた貫通孔２３に挿通して、モールドＩＣ３０の拡径部３６ａをコネクタケース２０の凹部２１に収容する。
【００５８】
最後に、ハウジング５０をコネクタケース２０に固定して圧力センサ装置１０を得る。ターミナル４０と密封装置７０を含むモールドＩＣ３０を収容したコネクタケース２０を、ハウジング５０の環状部５３に挿入し、筒部５２から離れた端部を熱によりかしめる。これによって、このかしめの応力により、コネクタケース２０は、対向するハウジング５０における筒部５２の一面５２ａに圧接されて固定される。
【００５９】
なお、このようにして得られる圧力センサ装置１０においては、上記のとおり、ハウジング５０の鉤部５４がコネクタケース２０にかしめられた状態となる。この状態で、モールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の小径部３６ｂの外周面に嵌め合わされた密封装置７０が、ハウジング５０の筒部５２における連結面５２ｄに接触する。且つ、モールド樹脂３６の拡径部３６ａの端部がコネクタケース２０の凹部２１の底面に接触する。これによりモールドＩＣ３０の軸方向の位置が決定されるようになっている。
【００６０】
次に、図５および図６を参照して、本実施形態に係るバックアップリング７２の作用効果を説明する。
【００６１】
図５は、密封装置７０で区画された高圧空間６０Ｈと低圧空間６０Ｌとの間に圧力差が生じていない状態、すなわち、Ｏリング７１が加圧されていない状態を示している。このとき、バックアップリング７２を構成する弾性部材７３の内径側端面７３ｄとモールドＩＣ３０の小径部３６ｂの外周面との間には隙間がある。また、弾性部材７３の外径側端面７３ｅとハウジング５０における筒部５２の第１筒面５２ｂとの間にも隙間がある。
【００６２】
そして、高圧空間６０Ｈと低圧空間６０Ｌとの間に圧力差が生じると、Ｏリング７１は、高圧側から低圧側に向けて押し込まれる。このため、バックアップリング７２は、Ｏリング７１と、モールド樹脂３６における拡径部３６ａと小径部３６ｂとの境界面３６ｃとの間に挟み込まれる。
【００６３】
さらにＯリング７１が低圧側に押し込まれると、バックアップリング７２を構成する弾性部材７３のうち、突起部７３ｃにＯリング７１による低圧側に向かう応力が働く。これに伴って、保持部材７４の突出部７４ｃに低圧側に向かう応力が働き、湾曲した弾性部材７３および保持部材７４の曲率半径が徐々に大きくなるように弾性変形する。
【００６４】
最終的には、図６に示すように、バックアップリング７２を構成する弾性部材７３および保持部材７４は平板形状（曲率半径が無限大）となるように弾性変形する。この変形の過程で、弾性部材７３はリングの径方向に伸張変形する。すなわち、弾性部材７３の内径側側面７３ｄは内径側へ向かう応力が与えられて、モールドＩＣ３０における小径部３６ｂの外周面に密着する。また、弾性部材７３の外径側端面７３ｅは外径側へ向かう応力が与えられて、ハウジング５０における筒部５２の第１筒面５２ｂに密着する。
【００６５】
以上のように、バックアップリング７２の径方向への伸張変形により、バックアップリング７２はモールドＩＣ３０とハウジング５０により形成される環状隙間６０において、低圧空間６０Ｌと高圧空間６０Ｈとを分割（遮断）する。これにより、Ｏリング７１は低圧空間６０Ｌにはみ出すことなく、環状隙間６０をシールできる。
【００６６】
なお、図６に示す状態において、封止空間６０Ｓ内の密封装置７０は、低圧空間６０Ｌ側に寄る。この状態では、封止空間６０Ｓにできる隙間内の圧力が、高圧空間６０Ｈ内の圧力と等しくなっている。
【００６７】
ところで、本実施形態に係るバックアップリング７２は、弾性を有する表面材としての弾性部材７３と、該弾性部材７３を保持する芯材としての保持部材７４と、弾性部材７３と保持部材７４を接着する接着剤としての接着層７５とで構成された３層構造を有する。
【００６８】
バックアップリング７２がＯリング７１とモールドＩＣ３０におけるモールド樹脂３６の境界面３６ｃに挟み込まれた状態から、図６に示すような、バックアップリング７２全体が平板形状になった状態に至る過程で、弾性部材７３と保持部材７４との間に、温度変化による熱応力や、変形による応力が作用する。このような応力に対して、上記したように、保持部材７４と弾性部材７３との界面に接着層７５を有することにより、保持部材７４と弾性部材７３との接着性を向上できる。このため、加圧や温度変化による保持部材７４と弾性部材７３の剥離を抑制することができ、弾性部材７３が保持部材７４に保持されやすくなる。したがって、バックアップリング７２の弾性部材７３が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すことを抑制できる。
【００６９】
また、本実施形態において、バックアップリング７２の保持部材７４、弾性部材７３および接着層７５の構成材料は、それぞれ、りん青銅、テフロン（登録商標）およびエポキシ樹脂であり、保持部材７４のヤング率が、弾性部材７３および接着層７５のヤング率よりも大きい。このため、保持部材７４が軟性である場合に較べて、加圧時の弾性部材７４の変形を抑制することができる。このため、弾性部材７３が保持部材７４に保持されやすくなる。したがって、弾性部材７３が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すことを抑制できる。
【００７０】
なお、本実施形態におけるバックアップリング７２の構成部材の材料の組み合わせにおいては、線膨張係数の大きさが、弾性部材７３、接着層７５、保持部材７４の順に大きい。このため、接着層７５は、保持部材７４と弾性部材７３に働く熱応力に対して、緩衝材として機能する。したがって、温度変化による保持部材７４と弾性部材７３の剥離をより効果的に抑制することができる。このため、加圧や温度変化による保持部材７４と弾性部材７３の剥離を抑制することができ、弾性部材７３が保持部材７４に保持されやすくなる。これにより、弾性部材７３が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すことを抑制できる。
【００７１】
また、図４に示すように、本実施形態におけるバックアップリング７２は、弾性部材７３がＵ字形に湾曲し、それぞれ、その内径側端部７３ａと外径側端部７３ｂのいずれよりも、高圧側に突出する突出部７３ｃを有している。また、保持部材７４がＵ字形に湾曲し、それぞれ、その内径側端部７４ａと外径側端部７４ｂのいずれよりも、高圧側に突出する突出部７４ｃを有している。このため、バックアップリング７２自身の径方向への伸張変形によって、弾性部材７３がモールドＩＣ３０における小径部３６ｂの外周面およびハウジング５０における筒部５２の内周面と密着しやすい。したがって、平板形状である場合に較べて、より効果的にＯリング７１が環状隙間６０の低圧空間６０Ｌへはみ出すことを抑制できる。
【００７２】
さらに、本実施形態では、弾性部材７３および保持部材７４において、内径側端面７３ｄ、７４ｄ同士、外径側端面７３ｅ、７４ｅ同士、高圧側端面７３ｆ、７４ｆ同士、低圧側端面７３ｇ、７４ｇ同士が互いに平行となる構成になっている。これによれば、弾性部材７３が加圧時に受けるバックアップリング７２の外部からの応力、あるいは保持部材７４からの応力を均等化することができる。このため、弾性部材７３の一部に応力が集中することを防止できる。したがって、加圧や温度変化による保持部材７４と弾性部材７３の剥離を抑制することができる。このため、弾性部材７３が保持部材７４に保持されやすくなる。したがって、弾性部材７３が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すことを抑制できる。
【００７３】
加えて、本実施形態では、内径側端面間距離Ｌ１と外径側端面間距離Ｌ２とが等しく、且つ、高圧側端面間距離Ｌ３と低圧側端面間距離Ｌ４とが等しくなっている。そして、内径側端面間距離Ｌ１および外径側端面間距離Ｌ２よりも高圧側端面間距離Ｌ３および低圧側端面間距離Ｌ４が短い。すなわち、Ｌ１＝Ｌ２＞Ｌ３＝Ｌ４の関係にある。このため、加圧時に保持部材７４に働く応力が、弾性部材７３によって減衰されにくい。このため、弾性部材７３がモールドＩＣ３０における小径部３６ｂの外周面およびハウジング５０における第１筒面５２ｂと密着しやすい。したがって、バックアップリング７２のシール機能を効果的に発揮することができる。
【００７４】
（第２実施形態）
図７に示すように、第１実施形態と同様、本実施形態に係るバックアップリング７２も、弾性を有する表面材としての弾性部材７３と、該弾性部材７３を保持する芯材としての保持部材７４と、弾性部材７３と保持部材７４を接着する接着剤としての接着層７５とで構成された３層構造を有する。
【００７５】
第１実施形態では、バックアップリング７２を構成する弾性部材７３および保持部材７４がともに高圧側に湾曲している例を示した。これに対して、本実施形態では、図７に示すように、弾性部材７３の断面形状は長方形であり、保持部材７４が第１実施形態と同様に高圧側に湾曲した構成となっている。なお、これら弾性部材７３と保持部材７４とが構成する断面形状は、リングの全周に亘って連続的に構成されている。
【００７６】
この構成によれば、保持部材７４が高圧側に湾曲しているため、加圧時において、保持部材７４が径方向へ伸張変形する。このため、弾性部材７３は、伸張変形した保持部材７４から内周側へ向かう応力および外周側へ向かう応力を受ける。これにより、バックアップリング７２自身の径方向への伸張変形によって、弾性部材７３がモールドＩＣ３０における小径部３６ｂの外周面およびハウジング５０における筒部５２の第１筒面５２ｂと密着しやすい。したがって、保持部材７４が平板形状である場合に較べて、Ｏリング７１が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すのを効果的に抑制することができる。加えて、弾性部材７３が単純な形状ゆえに、弾性部材７３の成形を容易に行うことができる。また、本実施形態のバックアップリング７２も、第１実施形態と同様に、弾性部材７３と保持部材７４を接着する接着層７５を有しているため、熱応力等による弾性部材７３と保持部材７４の剥離を抑制することができる。
【００７７】
本実施形態では、弾性部材７３の断面形状が長方形の例を示したが、弾性部材７３の形状は、上記例に限定されるものではない。弾性部材７３の形状は、バックアップリング７２が設置される部位や、弾性部材７３の成形のしやすさを勘案して、任意に選択することができる。
【００７８】
（第３実施形態）
図８に示すように、第１実施形態および第２実施形態と同様、本実施形態に係るバックアップリング７２も、弾性を有する表面材としての弾性部材７３と、該弾性部材７３を保持する芯材としての保持部材７４と、弾性部材７３と保持部材７４を接着する接着剤としての接着層７５とで構成された３層構造を有する。
【００７９】
第１実施形態では、バックアップリング７２を構成する弾性部材７３および保持部材７４がともに高圧側に湾曲している例を示した。また、第２実施形態では、弾性部材７３の断面形状は長方形であり、保持部材７４が第１実施形態と同様に高圧側に湾曲した構成となっている例を示した。これに対して、本実施形態では、保持部材７４の断面形状は長方形であり、弾性部材７３が第１実施形態と同様に、高圧側に湾曲した構成となっている。なお、これら弾性部材７３と保持部材７４とが構成する断面形状は、リングの全周に亘って連続的に構成されている。
【００８０】
この構成によれば、弾性部材７３が高圧側に湾曲しているため、加圧時において、弾性部材７３が径方向へ伸張変形する。このため、弾性部材７３がモールドＩＣ３０における小径部３６ｂの外周面およびハウジング５０における筒部５２の第１筒面５２ｂと密着しやすい。したがって、弾性部材７３が平板形状である場合に較べて、Ｏリング７１が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すのを効果的に抑制することができる。加えて、保持部材７４が単純な形状ゆえに、保持部材７４の成形を容易に行うことができる。また、本実施形態のバックアップリング７２も、第１実施形態と同様に、弾性部材７３と保持部材７４を接着する接着層７５を有しているため、熱応力等による弾性部材７３と保持部材７４の剥離を抑制することができる。
【００８１】
本実施形態では、保持部材７４の断面形状が長方形の例を示したが、保持部材７４の形状は、上記例に限定されるものではない。保持部材７４の形状は、バックアップリング７２が設置される部位や、保持部材７４の成形のしやすさを勘案して、任意に選択することができる。
【００８２】
（その他変形例）
なお、第１実施形態において、弾性部材７３および保持部材７４の内径側端面間距離Ｌ１と外径側端面間距離Ｌ２とが等しく、かつ、高圧側端面間距離Ｌ３と低圧側端面間距離Ｌ４とが等しくなっており、さらに、内径側端面間距離Ｌ１および外径側端面間距離Ｌ２よりも高圧側端面間距離Ｌ３および低圧側端面間距離Ｌ４が短い構成（Ｌ１＝Ｌ２＞Ｌ３＝Ｌ４）を例として示した。しかしながら、弾性部材７３および保持部材７４の内径側端面間距離Ｌ１、外径側端面間距離Ｌ２、高圧側端面間距離Ｌ３、低圧側端面間距離Ｌ４の関係は、上記例に限定されるものではない。
【００８３】
第１実施形態に記載のように、弾性部材７３および保持部材７４の内径側端面間距離Ｌ１と外径側端面間距離Ｌ２とが必ずしも等しい必要はなく、また、高圧側端面間距離Ｌ３と低圧側端面間距離Ｌ４も等しい必要はない。
【００８４】
弾性部材７３および保持部材７４の内径側端面間距離Ｌ１と外径側端面間距離Ｌ２の少なくとも一方が、弾性部材７３および保持部材７４の高圧側端面間距離Ｌ３と低圧側端面間距離Ｌ４のいずれよりも大きい構成としてもよい。例えば、図９に示す例では、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＝Ｌ４の関係を満たしている。これによれば、加圧時に保持部材７４に働く応力が、弾性部材７３の高圧側端部７３ｈと低圧側端部７３ｉにおいて減衰されにくい。このため、弾性部材７３がモールドＩＣ３０における小径部３６ｂの外周面およびハウジング５０における筒部５２の第１筒面５２ｂと密着しやすい。したがって、バックアップリング７２のシール機能を効果的に発揮することができる。
【００８５】
また、保持部材７４および弾性部材７３において、内径側端面間距離Ｌ１および外径側端面間距離Ｌ２が、高圧側端面間距離Ｌ３と低圧側端面間距離Ｌ４のいずれよりも小さい構成としてもよい。図１０に示す例では、Ｌ１＝Ｌ２＜Ｌ３＝Ｌ４の関係を満たしている。これによれば、バックアップリング７２の径方向において、弾性部材７３の伸張変形量が小さくなる。したがって、弾性部材７３が環状隙間６０の封止空間６０Ｓから低圧空間６０Ｌにはみ出すことを抑制できる。
【００８６】
また、各実施形態において、バックアップリング７２を構成する保持部材７４、弾性部材７３および接着層７５の構成材料が、それぞれ、りん青銅、テフロン（登録商標）およびエポキシ樹脂である例を示したが、上記例に限定されるものではない。保持部材７４のヤング率が弾性部材７３および接着層７５のヤング率よりも大きくなるように、各部材の構成材料を選択することができる。より好ましくは、保持部材７４の線膨張係数が、接着層７５の線膨張係数未満であり、且つ、接着層７５の線膨張係数が、弾性部材７３の線膨張係数未満となるように選択するとよい。
【００８７】
例えば、保持部材７４の構成材料として、ばね鋼（ＳＵＰ材）やステンレスを用いることができる。また、接着層７５の構成材料として、ポリイミドを用いることができる。なお、上記した材料を任意に組み合わせて用いることができる。この場合、接着層７５に用いるエポキシ樹脂、あるいはポリイミドは、その線膨張係数が、保持部材７４と弾性部材７３との間の値となるようにフィラーの混入量を調整して用いることが好ましい。これにより、接着層７５を熱応力に対する緩衝材として作用させることができる。
【００８８】
また、本実施形態では、モールドＩＣ３０のモールド樹脂３６が拡径部３６ａと小径部３６ｂを有し、これら拡径部３６ａと小径部３６ｂを連結する境界面３６ｃにより、密封装置７０の軸方向への過度な移動が抑制される例を示した。換言すれば、環状隙間６０において、密封装置７０の配置領域である封止空間６０Ｓが規定される例を示した。しかしながら、上記例に限定されるものではなく、低圧空間６０Ｌの幅Ｄ１と封止空間６０Ｓの幅Ｄ２との間に、Ｄ１＜Ｄ２の関係があればよい。例えば図１１に示すように、モールドＩＣ３０のモールド樹脂３６の外周面を平坦とし、密封装置７０の軸方向への過度な移動を抑制する面をハウジング５０側に設けても良い。以上のように、モールドＩＣ３０およびハウジング５０の形状は、密封装置が用いられる部位や形成のしやすさなどを勘案して、任意に選択することができる。
【００８９】
また、各実施形態において、バックアップリング７２は、各実施形態で示した断面形状が、リングの全周に亘って連続的に構成されている例を示した。しかしながら、図１２に示すように、バックアップリング７２はリング状の一部が欠落したＣ字型の形状であってもよい。これによれば、熱応力による変形を上記欠落部で吸収することができるため、バックアップリング７２の破損を抑制することができる。
【００９０】
また、本実施形態に示したバックアップリング７２、ひいては密封装置７０の用途は、上記圧力センサ装置１０に限定されるものではない。中空の第１部材と該第１部材の内部に配置される第２部材との対向面間に環状隙間が形成され、この環状隙間を高圧空間と低圧空間とに区画するものであれば適用することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、ハウジング５０をコネクタケース２０に組み付けた（かしめた）状態で、ハウジング５０の筒部５２における連結面５２ｄに密封装置７０が接触するとともに、モールド樹脂３６の拡径部３６ａの端部がコネクタケース２０の凹部２１の底面に接触して、モールドＩＣ３０の軸方向の位置が決定される例を示した。しかしながら、モールド樹脂３６が、ハウジング５０の筒部５２における一面５２ａに接触するとともに、コネクタケース２０の凹部２１の底面に接触して、モールドＩＣ３０の軸方向の位置が決定される構成としても良い。この場合、モールド樹脂３６と、ハウジング５０の筒部５２における一面５２ａとの接触部分はがたつきがあり、環状隙間６０を密封するほど密着していない。換言すればリークパスが存在する。
【００９２】
また、本実施形態では、センサチップ３７の裏面３７ｂ側にガラス板３８が固定され、ガラス板３８とセンサチップ３７との間に形成される閉じた空間が、基準圧力室とされる例を示した。換言すれば、ダイアフラム３９に対して、センサチップ３７の一面３７ａ側から圧力媒体が作用する例を示した。しかしながら、一面３９ａ側にキャップを設けて基準圧力室を形成し、ダイアフラム３９に対して、センサチップ３７の裏面３７ｂ側から圧力媒体が作用する構成としても良い。
【符号の説明】
【００９３】
３０・・・モールドＩＣ
３６・・・モールド樹脂
３６ａ・・・拡径部
３６ｂ・・・小径部
５０・・・ハウジング
６０・・・環状隙間
６０Ｈ・・・高圧空間
６０Ｌ・・・低圧空間
６０Ｓ・・・封止空間
７０・・・密封装置
７１・・・Ｏリング
７２・・・バックアップリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の第１部材（５０）と該第１部材（５０）の内部に配置される第２部材（３０）との対向面間に形成された環状隙間（６０）における封止空間（６０Ｓ）に配置され、該環状隙間（６０）を高圧空間（６０Ｈ）と該高圧空間（６０Ｈ）よりも低圧となる低圧空間（６０Ｌ）とに区画する密封装置（７０）を、ゴム状弾性体よりなるシールリング（７１）とともに構成し、
前記低圧空間（６０Ｌ）の対向面間距離（Ｄ１）よりも対向面間距離（Ｄ２）の長い前記封止空間（６０Ｓ）において、前記低圧空間（６０Ｌ）に前記シールリング（７１）がはみ出すのを防止するために、前記シールリング（７１）に対して低圧側に配置されるバックアップリングであって、
弾性を有する弾性部材（７３）と、該弾性部材（７３）に被覆され、前記弾性部材（７３）を保持する保持部材（７４）と、前記弾性部材（７３）と前記保持部材（７４）とを接着する接着層（７５）と、を有し、
前記保持部材（７４）のヤング率が、前記弾性部材（７３）および前記接着層（７５）のヤング率よりも大きいことを特徴とするバックアップリング。
【請求項２】
前記保持部材（７４）の線膨張係数は、前記接着層（７５）の線膨張係数未満であり、且つ、前記接着層（７５）の線膨張係数は、前記弾性部材（７３）の線膨張係数未満であることを特徴とする請求項１に記載のバックアップリング。
【請求項３】
前記保持部材（７４）は湾曲し、その内径側端部（７４ａ）と外径側端部（７４ｂ）のいずれよりも、高圧側に突出する突出部（７４ｃ）を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバックアップリング。
【請求項４】
前記弾性部材（７３）は湾曲し、その内径側端部（７３ａ）と外径側端部（７３ｂ）のいずれよりも、高圧側に突出する突出部（７３ｃ）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバックアップリング。
【請求項５】
前記保持部材（７４）および前記弾性部材（７３）において、内径側端面（７３ｄ、７４ｄ）同士、外径側端面（７３ｅ、７４ｅ）同士、高圧側端面（７３ｆ、７４ｆ）同士、低圧側端面（７３ｇ、７４ｇ）同士が互いに平行となっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のバックアップリング。
【請求項６】
前記保持部材（７４）および前記弾性部材（７３）において、内径側端面間距離（Ｌ１）と外径側端面間距離（Ｌ２）の少なくとも一方が、高圧側端面間距離（Ｌ３）と低圧側端面間距離（Ｌ４）のいずれよりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のバックアップリング。
【請求項７】
前記保持部材（７４）および前記弾性部材（７３）において、内径側端面間距離（Ｌ１）および外径側端面間距離（Ｌ２）が、高圧側端面間距離（Ｌ３）と低圧側端面間距離（Ｌ４）のいずれよりも小さいことを特徴とする請求項５に記載のバックアップリング。
【請求項１】
中空の第１部材（５０）と該第１部材（５０）の内部に配置される第２部材（３０）との対向面間に形成された環状隙間（６０）における封止空間（６０Ｓ）に配置され、該環状隙間（６０）を高圧空間（６０Ｈ）と該高圧空間（６０Ｈ）よりも低圧となる低圧空間（６０Ｌ）とに区画する密封装置（７０）を、ゴム状弾性体よりなるシールリング（７１）とともに構成し、
前記低圧空間（６０Ｌ）の対向面間距離（Ｄ１）よりも対向面間距離（Ｄ２）の長い前記封止空間（６０Ｓ）において、前記低圧空間（６０Ｌ）に前記シールリング（７１）がはみ出すのを防止するために、前記シールリング（７１）に対して低圧側に配置されるバックアップリングであって、
弾性を有する弾性部材（７３）と、該弾性部材（７３）に被覆され、前記弾性部材（７３）を保持する保持部材（７４）と、前記弾性部材（７３）と前記保持部材（７４）とを接着する接着層（７５）と、を有し、
前記保持部材（７４）のヤング率が、前記弾性部材（７３）および前記接着層（７５）のヤング率よりも大きいことを特徴とするバックアップリング。
【請求項２】
前記保持部材（７４）の線膨張係数は、前記接着層（７５）の線膨張係数未満であり、且つ、前記接着層（７５）の線膨張係数は、前記弾性部材（７３）の線膨張係数未満であることを特徴とする請求項１に記載のバックアップリング。
【請求項３】
前記保持部材（７４）は湾曲し、その内径側端部（７４ａ）と外径側端部（７４ｂ）のいずれよりも、高圧側に突出する突出部（７４ｃ）を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバックアップリング。
【請求項４】
前記弾性部材（７３）は湾曲し、その内径側端部（７３ａ）と外径側端部（７３ｂ）のいずれよりも、高圧側に突出する突出部（７３ｃ）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバックアップリング。
【請求項５】
前記保持部材（７４）および前記弾性部材（７３）において、内径側端面（７３ｄ、７４ｄ）同士、外径側端面（７３ｅ、７４ｅ）同士、高圧側端面（７３ｆ、７４ｆ）同士、低圧側端面（７３ｇ、７４ｇ）同士が互いに平行となっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のバックアップリング。
【請求項６】
前記保持部材（７４）および前記弾性部材（７３）において、内径側端面間距離（Ｌ１）と外径側端面間距離（Ｌ２）の少なくとも一方が、高圧側端面間距離（Ｌ３）と低圧側端面間距離（Ｌ４）のいずれよりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のバックアップリング。
【請求項７】
前記保持部材（７４）および前記弾性部材（７３）において、内径側端面間距離（Ｌ１）および外径側端面間距離（Ｌ２）が、高圧側端面間距離（Ｌ３）と低圧側端面間距離（Ｌ４）のいずれよりも小さいことを特徴とする請求項５に記載のバックアップリング。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１９４４８（Ｐ２０１３−１９４４８Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５２３９９（Ｐ２０１１−１５２３９９）
【出願日】平成２３年７月９日（２０１１．７．９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月９日（２０１１．７．９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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