JP2000230876A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、構成部材の一つである
端子を自動機によって他部材に容易かつ確実にマウント
できる圧力センサを提供することにある。 【解決手段】 弾性を有する各端子３６を樹脂製の端子
ホルダ３６０で互いに一体化した。このため、端子３６
が弾性を有していても、端子ホルダ３６０の部分を自動
機にチャッキングさせることで端子３６を良好に扱うこ
とができる。従って、端子３６を自動機で回路基板上に
確実にマウントでき、表面実装工程を自動化して作業時
間を短縮できる。しかも、三つの端子３６を同時にマウ
ントできるので、この点からも作業時間を短縮でき、以
上により、コストを大幅に削減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力センサに係
り、流体の圧力を電気信号に変換して外部に出力する圧
力センサに関する。

【０００２】

【背景技術】流体圧力の測定には、被検知圧力および大
気圧の圧力差を検出して電気信号に変換する圧力センサ
が用いられている。圧力センサの一例を図７に示す。こ
の図において、圧力センサは、金属製の継手１０と、継
手１０にビーム溶接等によって取り付けられる圧力検出
素子２０と、圧力検出素子２０に電気的に接続される信
号処理部３０とを備え、この信号処理部３０を構成する
回路基板（第１部材）３３とターミナル（第２部材）５
３とが端子３６で電気的に接続されている。

【０００３】この端子３６は、図８に示すように、複数
個互いに間隔を空けて配置されており、一端側が回路基
板３３上の図示省略の半田パッド上に半田付けされ、他
端側がターミナル５３の基端側に半田付けされている。
また、端子３６は、途中が折曲していることでバネ性を
有しており、半田付け時の熱膨張による変位を吸収する
ことが可能である。

【０００４】このような圧力センサによれば、流体圧
は、継手１０の圧力導入孔１１内に導かれ、圧力検出素
子２０を形成するダイアフラム２１の歪みに変換され、
この歪みがダイアフラム２１上の図示省略の歪みゲージ
で検出され、この歪みゲージの抵抗値に応じた電気信号
が信号処理部３０で増幅等されて出力されるようになっ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した圧力センサで
は、端子３６を回路基板３３表面にマウントした後、回
路基板３３をリフロー機に流し、これによって端子３６
を回路基板３３に半田付けしている。しかしながら、端
子３６がバネ性を有しているため、端子３６を回路基板
３３上にマウントするにあたっては、端子３６を自動機
によって取り扱うことができず、個々の端子３６を手作
業によって回路基板３３上にマウントしている。従っ
て、その作業に手間がかかり、作業性が悪いという問題
がある。

【０００６】本発明の目的は、構成部材の一つである端
子を自動機によって他部材に容易かつ確実にマウントで
きる圧力センサを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の圧力センサは、
圧力導入孔の一端側に取り付けられる圧力検出素子と、
この圧力検出素子からの信号を処理する信号処理部と、
この信号処理部を構成する第１、第２部材同士を電気的
に接続する複数の端子とを備えた圧力センサであって、
前記各端子は、前記第１、第２部材間で弾性変形可能に
設けられているとともに、絶縁性を有する連結部材で一
体化されていることを特徴とする。

【０００８】このような本発明によれば、各端子が絶縁
性を有する連結部材で互いに連結されているため、端子
が弾性を有していても、この連結部材を自動機にチャッ
キングさせることで端子を良好に扱うことができる。従
って、端子が自動機で第１部材または第２部材に容易か
つ確実にマウントされるようになり、表面実装工程の自
動化が促進される。

【０００９】また、本発明の圧力センサでは、前記連結
部材は、前記各端子の一端側に寄せて設けられているこ
とが望ましい。このような場合には、連結部材を下方側
にして端子をマウントすれば、端子の重心を低くでき、
端子が体よく安定した状態にマウントされる。

【００１０】さらに、本発明の圧力センサにおいて、前
記連結部材には、前記各端子の倒れ込みを規制する壁部
が設けられていることが望ましい。このような場合に
は、端子の搬送中や圧力センサの組立作業中などに端子
と接触しても、端子が倒れ込んで曲がってしまうといっ
た問題が生じない。

【００１１】そして、本発明の圧力センサでは、前記各
端子は、前記第１部材および／または第２部材に半田付
けされ、前記連結部材の前記各端子間には前記半田付け
時の熱応力を緩和する応力逃げ部が設けられていること
が望ましい。すなわち、連結部材の熱膨張係数と端子が
半田付けされる部材の熱膨張係数とが著しく異なると、
半田付け部分の熱応力による疲労が大きくなって半田割
れを起こすおそれがあるが、応力逃げ部を設けることで
その熱応力が緩和されるから、半田割れが防止され、半
田付け部分の信頼性が向上する。

【００１２】以上において、前記各端子は、前記第１部
材および／または第２部材に半田付けされ、かつこの半
田付けされる部位に開口部または切欠部を有しているこ
とが望ましい。端子の半田付け部分に開口部や切欠部を
設けることにより、これらの開口部や切欠部も同時に半
田フィレットで覆われるようになるから、端子と部材と
の境界部分におけるせん断方向の抗力が増し、半田強度
が向上する。

【００１３】この際、前記連結部材は、前記各端子の半
田付け部分に近接して設けられ、前記各端子に設けられ
た前記開口部または切欠部の少なくとも一部は、前記連
結部材と重ならない位置まで延設されていることが好ま
しい。このような場合には、半田付け時に生じるエアー
が確実に排除されるため、半田強度がより確実に向上す
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。なお、図７、図８で説明した同一
部材には同一符号を付し、それらの説明を省略する。

【００１５】〔第１実施形態〕図１は、本実施形態に係
る圧力センサ用の端子３６を示す斜視図、図２は、その
縦断面図である。端子３６は、回路基板３３上に複数が
一列に並べられているが、これらはその取扱い性を高め
るために、連結部材としての端子ホルダ３６０で一体化
されている。

【００１６】端子ホルダ３６０は樹脂製のブロック部材
であり、端子３６の下部側が埋設した状態となるように
インサートモールドで成形されている。樹脂の材質とし
ては絶縁性および半田付けに耐えうる耐熱性を有してお
り、コネクタ等に用いられる一般的な樹脂を適用でき
る。

【００１７】より詳細に説明すると、端子ホルダ３６０
のベース部３６１は四角いブロック状であり、端子３６
は第１鉛直部６５がベース部３６１に埋設されている。
接続部６４はベース部３６１の下面側に沿わされ、水平
部６６はベース部３６１の上面側に沿わされている。

【００１８】ベース部３６１の上面は水平部６６との間
に所定の間隔Ｃ１を保って配置され、端子３６の弾性変
形を損わないようになっている。ベース部３６１の下面
には接続部６４の先端に対応する位置に半田溝３６２が
形成され、接続部６４を回路基板３３に半田付けする際
に半田を半田溝３６２内まで上げ、接続部６４が半田フ
ィレットで確実に覆われるようになっている。なお、こ
のような半田溝３６２は適宜省略可能である。

【００１９】ベース部３６１の上面には、仕切部３６３
および側面部３６４が一体に形成されている。端子３６
の各々は、その第２鉛直部６７が側方の仕切部３６３お
よび側面部３６４の何れかから所定間隔Ｃ２を空けて配
置されており、上端が側方へ変位しようとしても仕切部
３６３および側面部３６４により係止され、一定以上の
側方への変位を生じることはない。

【００２０】仕切部３６３および側面部３６４は、第２
鉛直部６７に近い側を連結部３６５で互いに連結されて
いる。また、仕切部３６３および側面部３６４の第２鉛
直部６７に向いた側には、連結部３６５とは反対側から
第２鉛直部６７に係合可能な突起部３６６が形成されて
いる。これらの連結部３６５および突起部３６６は、第
２鉛直部６７に対して所定間隔で配置され、端子３６の
上端がこれらの連結部３６５および突起部３６６の方向
へ変位しようとしてもこれらの連結部３６５および突起
部３６６により係止され、同方向へ一定以上の変位を生
じることはない。

【００２１】これらにより、端子３６は、第２鉛直部６
７が何れの方向に倒れ込もうとしても、一定以上の変位
は規制される。すなわち、仕切部３６３、側面部３６
４、連結部３６５、および突起部３６６で形成される内
壁部分が本発明に係る壁部３７０になっている。なお、
突起部３６６に替えて棒状部材３６６Ａを掛渡しても良
い。この場合、仕切部３６３および側面部３６４に溝形
状を設け、はめ込むようにするとよい。このような構造
では、二部材になるものの、成形型の構造が簡単になる
といえる。

【００２２】このような本実施形態では、端子ホルダ３
６０と各端子３６とが一体となったブロック部材をパー
ツフィーダ等に供給しておき、パーツフィーダから順次
繰り出されるブロック部材の端子ホルダ３６０部分を自
動機のチャッキング機構などで持たせ、そのまま移動し
て端子３６の接続部６４を回路基板３３の半田パッド上
にマウントする。次いで、端子３６や他の電子部品がマ
ウントされた回路基板３３をリフロー機に流し、それら
の半田付けを行う。そして、圧力センサの組立工程にお
いて、端子３６の先端（第２鉛直部６７側の先端）をタ
ーミナル５３の挿入孔５５に挿入し、この部分の半田付
けを行う。

【００２３】このような本実施形態によれば、以下のよ
うな効果がある。 １）各端子３６が絶縁性を有する端子ホルダ３６０で互
いに一体化されているため、端子３６が弾性を有してい
ても、この端子ホルダ３６０の部分を自動機にチャッキ
ングさせることで端子３６を良好に扱うことができる。
従って、端子３６を自動機で回路基板３３上に確実にマ
ウントでき、表面実装工程を自動化して作業時間を短縮
できる。しかも、三つの端子３６を同時にマウントでき
るので、この点からも作業時間を短縮でき、以上によ
り、コストを大幅に削減できる。

【００２４】２）端子ホルダ３６０は、各端子３６の接
続部６４側の第１鉛直部６５を覆うように設けられてい
るため、端子ホルダ３６０を下方側にして回路基板３３
上にマウントすれば、端子３６の重心を低くでき、端子
３６を体よく安定した状態にマウントできる。

【００２５】３）端子ホルダ３６０には各端子３６の倒
れ込みを規制する壁部３７０が設けられているので、端
子３６の搬送中や圧力センサの組立作業中などに端子３
６と接触しても、端子３６が倒れ込んで曲がってしまう
のを防止できる。

【００２６】４）各端子３６が端子ホルダ３６０で一体
化されているから、ターミナル５３の挿入孔５５に対す
る位置決めを容易にできる。特に、複数の端子３６が一
つの端子ホルダ３６０に一体的に装着されているため、
各々を個別に位置決めする等の煩雑さを回避できる。

【００２７】〔第２実施形態〕図３には、本発明の第二
実施形態として、端子ホルダ３６０の変形例が示されて
いる。このような端子ホルダ３６０において、ベース部
３６１の上面には仕切部３６３が設けられているが、第
１実施形態のような側面部３６４（図１）は省略されて
いる。仕切部３６３の上面には挿入開口３６８を有する
梯子状の枠部材３６７が固定されている。この枠部材３
６７と仕切部３６３とにより、変位規制をすることが可
能である。すなわち、仕切部３６３の側壁部分と挿入開
口３６８の内壁部分とが本発明に係る壁部３７０になっ
ている。

【００２８】このような枠部材３６７は、端子３６およ
び端子ホルダ３６０のインサートモールドの後に取り付
けられてもよく、回路基板３３と端子３６との半田付け
の後に取り付けられてもよい。なお、この構成に前述し
たような側面部３６４を追加してもよい。

【００２９】また、この端子ホルダ３６０では、他の部
分に比べて厚みの大きなベース部３６１ないし仕切部３
６３には、応力逃げ部としてのスリット３６３Ａが設け
られており、ガラスおよびエポキシを主材とした回路基
板３３と樹脂製である端子ホルダ３６０との熱膨張係数
の相違によって生じる半田付け時の熱応力が緩和される
ようになっている。

【００３０】このような本実施形態では、前述した第１
実施形態での１）〜４）の効果を同様に得ることがで
き、加えて以下の効果がある。 ５）本実施形態では、端子ホルダ３６０の各端子３６間
にスリット３６３Ａが設けられているから、回路基板３
３と端子ホルダ３６０との熱膨張係数が著しく異なるこ
とで生じる半田付け時の熱応力をそのスリット３６３Ａ
で緩和でき、半田付け部分の半田割れを防止して信頼性
を向上させることができる。

【００３１】〔第３実施形態〕図４〜６には、本発明の
第三実施形態として、端子３６および端子ホルダ３６０
のさらに別の変形例が示されている。このような端子３
６において、接続部６４には開口部６４Ａが設けられ、
この開口部６４Ａを通って半田が上方に上がる。また、
この開口部６４Ａは、端子ホルダ３６０と重ならないよ
うに背面部３６９よりも外側に延設され、一部が露出し
ている。なお、このような開口部６４Ａに替えて半長孔
状の切欠部を設けてもよい。

【００３２】一方、端子ホルダ３６０において、ベース
部３６１ないし仕切部３６３には、応力逃げ部としての
平面Ｃ字形状の切欠き部３６３Ｂが設けられている。だ
だし、この端子ホルダ３６０には、第１実施形態で説明
したような側面部３６４、連結部３６５、および突起部
３６６（いずれも図１、図２参照）が設けられておら
ず、仕切部３６３の側壁部分だけで本発明の壁部３７０
が形成されている。従って、各端子３６の第２鉛直部６
７は、それらの並設方向の倒れのみが規制されるように
なっている。

【００３３】このような本実施形態では、端子３６の倒
れ込みを防止する観点から、前述した３）程の効果は得
られないが、各端子３６の並設方向の倒れを防止できる
という効果はある。また、第１実施形態と同様な構成に
より、前述した１）、２）、４）の効果を同様に得るこ
とができる。さらに、本実施形態では以下の効果があ
る。

【００３４】６）端子３６の接続部６４には開口部６４
Ａが設けられているので、この開口部６４Ａを通って半
田が上方に上がり、これによって接続部６４の側端縁の
他に開口部６４Ａの内端縁も半田フィレットで覆うこと
ができ、端子３６と回路基板３３との境界部分における
せん断方向の抗力を大きくして半田強度を向上させるこ
とができる。

【００３５】７）この開口部６４Ａは、一部が端子ホル
ダ３６０と重ならない位置まで延設されているため、接
続部６４と端子ホルダ３６０が極めて近接していても、
半田付け時に生じるエアーを確実に排除でき、この点か
らも半田強度をより確実に向上させることができる。

【００３６】なお、本発明は、前記各実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成
等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれ
る。例えば、前記各実施形態の端子ホルダ３６０には、
仕切部３６３、側面部３６４、連結部３６５、突起部３
６６によって端子３６の倒れ込みを規制する壁部３７０
が設けられていたが、このような壁部の形状等は任意で
あり、前記各実施形態で説明したものに限定されない。

【００３７】また、本発明では、このような壁部３７０
は適宜設けられてよく、省略可能である。要するに、複
数の端子が端子ホルダ３６０のような連結部材で一体に
連結されていれば本発明に含まれる。

【００３８】その他、連結部材で連結される端子の数は
二個以上であればよく、前記各実施形態のような三個に
限定されない。

【００３９】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
各端子が絶縁性を有する連結部材で互いに連結されてい
るため、端子が弾性を有していても、この連結部材を自
動機にチャッキングさせることで端子を良好に扱うこと
ができ、端子を自動機で第１部材または第２部材に容易
かつ確実にマウントできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る圧力センサの要部
を拡大して示す斜視図である。

【図２】第１実施形態を示す断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る圧力センサの要部
を拡大して示す分解斜視図である。

【図４】本発明の第３実施形態に係る圧力センサの要部
を拡大して示す斜視図である。

【図５】第３実施形態を示す断面図である。

【図６】第３実施形態を示す底面図である。

【図７】従来技術の圧力センサを示す全体図である。

【図８】従来の要部を示す拡大図である。

【符号の説明】

１１ 圧力導入孔 ２０ 圧力検出素子 ３０ 信号処理部 ３３ 第１部材である回路基板 ５３ 第２部材であるターミナル ３６ 端子 ３６０ 連結部材である端子ホルダ ３７０ 壁部 ３６３Ａ 応力逃げ部であるスリット ３６３Ｂ 他の応力逃げ部である切欠き部 ６４Ａ 開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F055 AA11 BB05 BB19 CC02 DD05 EE40 FF23 FF43 FF49 GG12 GG25 HH03 HH05 HH09 HH11 HH19

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力導入孔の一端側に取り付けられる圧
   力検出素子と、この圧力検出素子からの信号を処理する
   信号処理部と、この信号処理部を構成する第１、第２部
   材同士を電気的に接続する複数の端子とを備えた圧力セ
   ンサであって、前記各端子は、前記第１、第２部材間で
   弾性変形可能に設けられているとともに、絶縁性を有す
   る連結部材で一体化されていることを特徴とする圧力セ
   ンサ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の圧力センサにおいて、
   前記連結部材は、前記各端子の一端側に寄せて設けられ
   ていることを特徴とする圧力センサ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の圧力セ
   ンサにおいて、前記連結部材には、前記各端子の倒れ込
   みを規制する壁部が設けられていることを特徴とする圧
   力センサ。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の圧力セ
   ンサにおいて、前記各端子は、前記第１部材および／ま
   たは第２部材に半田付けされ、前記連結部材の前記各端
   子間には前記半田付け時の熱応力を緩和する応力逃げ部
   が設けられていることを特徴とする圧力センサ。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の圧力セ
   ンサにおいて、前記各端子は、前記第１部材および／ま
   たは第２部材に半田付けされ、かつこの半田付けされる
   部位に開口部または切欠部を有していることを特徴とす
   る圧力センサ。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の圧力センサにおいて、
   前記連結部材は、前記各端子の半田付け部分に近接して
   設けられ、前記各端子に設けられた前記開口部または切
   欠部の少なくとも一部は、前記連結部材と重ならない位
   置まで延設されていることを特徴とする圧力センサ。