JP2000277930A

JP2000277930A - 電気機器の樹脂充填構造

Info

Publication number: JP2000277930A
Application number: JP11082750A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Watabe; 康明渡部; Kenichi Shimatani; 賢一島谷; Nobuyuki Ibara; 伸行茨
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間に樹脂充填部を形成でき、生産効率の
高い電気機器の樹脂充填構造を提供する。【解決手段】ボディ底部１３を有した開口凹所１２が
ボディ四側壁１１によって形成されたボディ１と、開口
凹所１２のボディ底部１３側へ配設されたセンサエレメ
ント２と、機器本体に対してボディ底部１３の反対側へ
配置されたプリント基板３と、樹脂からなりプリント基
板３及びボディ四側壁１１間に形成された注入口１ａか
ら液体状態で注入され固化してボディ１の開口凹所１２
を充填する樹脂充填部４とを備えた電気機器の樹脂充填
構造において、前記ボディ１は前記樹脂の流れをガイド
するガイド溝１３ａが前記センサエレメント２を外囲し
て前記ボディ底部１３に設けられた構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機器本体が樹脂充
填されて封止される電気機器の樹脂充填構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電気機器の樹脂充填構造
として、図８及び図９に示す構成のものが存在する。こ
の電気機器は圧力センサでもって形成されて、圧力セン
サは、ボディ底部Ａ1を有して一方側へ開口した開口凹
所Ａ2がボディ四側壁Ａ3によって形成されたボディＡ
と、開口凹所Ａ2のボディ底部Ａ1側へ配設された機器本
体Ｂと、機器本体Ｂに対してボディ底部Ａ1の反対側へ
配置されたプリント基板Ｃと、樹脂からなりプリント基
板Ｃ及びボディ側壁Ａ3間に形成された注入口Ａ21から
液体状態で注入され固化してボディＡの開口凹所Ａ2を
充填する樹脂充填部Ｄとを備える。そして、機器本体Ｂ
が圧力センサエレメントで形成される。

【０００３】さらに詳しくは、プリント基板Ｃ及びボデ
ィ側壁Ａ3間に形成された注入口Ａ21の面積が狭い場
合、樹脂は注入口Ａ21から注入される時、その注入口Ａ
21からあふれないよう注入量を調整されながら、また注
入口Ａ21から離れた位置における開口凹所Ａ2にまで流
れるよう、充填初期にボディＡを傾斜させながら充填さ
れていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電気機
器の樹脂充填構造では、注入口Ａ21から液体状態で注入
され固化した樹脂充填部Ｄによって機器本体Ｂを封止で
きる。

【０００５】しかしながら、樹脂の注入量を調整しなが
ら、またボディＡを傾斜させながら樹脂を充填しなけれ
ばならず樹脂充填に長時間を要して、樹脂充填工程にお
ける生産性に問題があった。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、短時間に樹脂充填部を形
成でき生産効率の高い電気機器の樹脂充填構造を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載のものは、ボディ底部を有した開
口凹所がボディ側壁によって形成されたボディと、開口
凹所のボディ底部側へ配設された機器本体と、機器本体
に対してボディ底部の反対側へ配置されたプリント基板
と、樹脂からなりプリント基板及びボディ側壁間に形成
された注入口から液体状態で注入され固化してボディの
開口凹所を充填する樹脂充填部とを備えた電気機器の樹
脂充填構造において、前記ボディは前記樹脂の流れをガ
イドするガイド溝が、前記機器本体を外囲して前記ボデ
ィ底部に設けられた構成にしてある。

【０００８】請求項２記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記ガイド溝は前記注入口の対応位置にお
ける前記ボディ底部にまで延設された構成にしてある。

【０００９】請求項３記載のものは、請求項１又は請求
項２記載のものにおいて、樹脂成形された前記ボディは
ノックアウト溝がノックアウトピンによって前記ボディ
底部に形成されたものであって、前記ガイド溝はノック
アウト溝を含んで形成された構成にしてある。

【００１０】請求項４記載のものは、請求項１乃至請求
項３のいずれかに記載のものにおいて、前記ガイド溝は
断面略Ｖ字型又は断面略コ字型に形成された構成にして
ある。

【００１１】請求項５記載のものは、請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載のものにおいて、前記機器本体は
機器側壁を有した略直方体状に形成されたものであっ
て、前記ガイド溝は互いに対向した機器側壁及び前記ボ
ディ側壁間の各略中央部対応位置における前記ボディ底
部に設けられた構成にしてある。

【００１２】請求項６記載のものは、請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載のものにおいて、複数の前記ガイ
ド溝は前記ボディ底部に並設された構成にしてある。

【００１３】請求項７記載のものは、請求項１乃至請求
項６のいずれかに記載のものにおいて、前記機器本体は
導入された圧力を検知する圧力センサエレメントでもっ
て形成された構成にしてある。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態を図１及び
図２に基づいて以下に説明する。このものは、圧力を検
知する圧力センサであって電気機器を形成する。

【００１５】１はボディで、樹脂により、フランジ部を
有した略有底筒状に形成され、一方側壁１１ａ及び他方
側壁１１ｂを有したボディ四側壁１１、及びそのボディ
四側壁１１によって形成された開口凹所１２をそれぞれ
設け、開口凹所１２が一方側へ開口するとともに、略中
央部に筒孔を有したボディ底部１３を設ける。そして、
先を細くした流体導入孔１４が、筒孔に連通して設けら
れて他方側へ開口する。

【００１６】ここで、断面略Ｖ字型に形成されたガイド
溝１３ａがボディ底部１３に設けられる。このものにつ
いては詳しく後述する。

【００１７】２は圧力センサエレメントで、機器本体を
形成し、基端部及び先端部を有した圧力導入管２１と、
その圧力導入管２１の基端部から軸に対する直交方向へ
突設された基台２２を設けて構成されて、ボディ１の開
口凹所１２におけるボディ底部１３側へ配設される。圧
力導入管２１は、コバール又はＦｅＮｉ合金等の金属に
より、軸を有した略円筒状に形成され、圧力を導入する
軸孔を軸に沿って設けるとともに、軸に対する直交方向
へ突設された鍔部を基端部に設ける。

【００１８】そして、シリコンダイアフラム２３ａ、及
び台座孔を有したガラス台座を設けた圧力センサチップ
２３が、圧力導入管２１の基端部端面に密着固定されて
流体の圧力を電気信号に変換する。詳しくは、シリコン
ダイアフラム２３ａがピエゾ抵抗（図示せず）を配する
ことによって歪みゲージを形成して、圧力を電気信号に
変換する。そして、シリコンダイアフラム２３ａが台座
孔を遮蔽するようガラス台座の一面に密着固定されると
ともに、そのガラス台座の他面が半田付けによって、軸
孔及び台座孔の互いの軸を一致させた状態で圧力導入管
２１の基端部端面に密着固定される。

【００１９】基台２２は、樹脂により、機器四側壁２２
ａを有した略直方体状に形成され、一方側へ開口した開
口部を有した収容スペースを設け、圧力導入管２１の鍔
部と一体成形によって基端部に固着されて、圧力センサ
チップ２３が収容スペースに収容される。

【００２０】また、一端部及び他端部を有した端子２２
ｂが固着されて、一端部がシリコンダイアフラム２３ａ
に設けられた電極（図示せず）とワイヤボンディングで
もって電気的に接続されるとともに、他端部が導出され
る。さらに、突出部を有したカバー２２ｃが収容スペー
スの開口部に設けられてその開口部を遮蔽するととも
に、突出部に配置された通気孔を介して収容スペースを
通気する。

【００２１】３はプリント基板で、回路が形成されたセ
ラミック基板により、略矩形状に形成され、圧力センサ
エレメント２に対してボディ底部１３の反対側における
ボディ１の開口凹所１２に配置される。そして、圧力セ
ンサチップ２３からの電気信号を増幅する増幅素子（図
示せず）が基板面に実装され、端子２２ｂが挿通され半
田付けされることによって、圧力センサチップ２３とワ
イヤを介して電気的に接続される。

【００２２】ここで、空隙がプリント基板３とボディ１
の一方側壁１１ａとの間に形成されて、開口凹所１２に
連通した注入口１ａがその空隙における所定位置に設定
される。そして、ボディ１のガイド溝１３ａが互いに対
向したボディ四側壁１１及び機器四側壁２２ａ間の各略
中央部に位置して、かつ圧力センサエレメント２を外囲
した状態でボディ底部１３に設けられるとともに、注入
口１ａの対応位置におけるボディ底部１３にまで折曲形
成されて延設される。

【００２３】４は樹脂充填部で、シリコンゴム又はウレ
タン等の樹脂により、樹脂が注入口１ａから液体状態で
注入され固化して、ボディ１の開口凹所１２を充填し
て、圧力センサエレメント２及びプリント基板３を封止
する。

【００２４】さらに詳しくは、液体状態で注入口１ａか
ら注入された樹脂はガイド溝１３ａの断面略Ｖ字型の角
部に沿って、すなわちガイド溝１３ａにガイドされて流
れてボディ１の開口凹所１２を充填する。ここで、ガイ
ド溝１３ａが圧力センサエレメント２を外囲し、かつ互
いに対向したボディ四側壁１１及び機器四側壁２２ａ間
の各略中央部に位置するとともに、注入口１ａの対応位
置におけるボディ底部１３にまで延設されているので、
注入口１ａから、その注入口１ａから離れたボディ１の
他方側壁１１ｂ側の開口凹所１２に到るまで、その開口
凹所１２を短時間に効率よく充填する。

【００２５】このものの動作を説明する。このものは、
都市ガス又はＬＰガス等の流体の圧力を測定する。先
ず、流体はボディ１の流体導入孔１４に導入されて、圧
力導入管２１及びガラス台座の各軸孔を介して、圧力を
圧力センサチップ２３に負荷する。このとき、流体は、
オーリング５が設けられて圧力導入管２１の外周部に密
着しているので、かつ圧力センサチップ２３が圧力導入
管２１の軸孔を遮蔽するよう基端部端面に密着固定され
ているので、外部へ漏れることなく圧力を圧力センサチ
ップ２３に負荷する。

【００２６】圧力が圧力センサチップ２３に負荷される
と、圧力センサチップ２３に形成されたシリコンダイア
フラム２３ａが、流体の圧力と大気圧との差に比例して
撓む。そして、そのシリコンダイアフラム２３ａに形成
されたピエゾ抵抗の抵抗値が撓みの大きさに比例して変
化し、この抵抗値を電気信号として端子２２ｂに出力
し、プリント基板３５に設けられた増幅素子で増幅し
て、流体の圧力を測定する。そして、開口凹所１２に配
設された圧力センサエレメント２及びプリント基板３が
樹脂充填部４によって封止されているので、湿度等に影
響されることなく圧力を精度よく検知する。

【００２７】かかる第１実施形態の圧力センサの樹脂充
填構造にあっては、上記したように、ガイド溝１３ａが
圧力センサエレメント２を外囲してボディ底部１３に設
けられて、液体状態で注入された樹脂の流れをガイドす
るから、樹脂がガイド溝１３ａに沿って流れて、注入口
１ａから、その注入口１ａから離れた位置におけるボデ
ィ１の開口凹所１２に到るまで短時間に樹脂を充填し
て、樹脂充填部を効率よく形成することができる。

【００２８】また、ガイド溝１３ａが注入口１ａの対応
位置におけるボディ底部１３にまで延設されたから、ガ
イド溝１３ａが注入口１ａ対応位置から、注入口１ａか
ら離れた位置まで連続して形成されて、さらに短時間に
樹脂をボディ１の開口凹所１２に充填することができ
る。

【００２９】また、ガイド溝１３ａが断面略Ｖ字型に形
成されたから、注入された樹脂がＶ字型の角部に沿って
流れて、さらに短時間に樹脂をボディ１の開口凹所１２
に充填することができる。

【００３０】また、ガイド溝１３ａが互いに対向した圧
力センサエレメント２のボディ四側壁１１及び機器四側
壁２２ａ間の各略中央部対応位置におけるボディ底部１
３に設けられたから、最も効率よく樹脂をボディ１の開
口凹所１２に充填することができる。

【００３１】また、機器本体が導入された圧力を検知す
る圧力センサエレメントでもって形成されたから、開口
凹所１２に配設された圧力センサエレメント２を樹脂充
填部４によって封止して、湿度等に影響されることなく
圧力を精度よく検知することができる。

【００３２】なお、第１実施形態では、機器本体を圧力
を検知する圧力センサエレメントでもって形成したが、
樹脂充填部４によって封止される機器本体であればよ
く、圧力センサエレメントに限定されない。

【００３３】また、第１実施形態では、ガイド溝１３ａ
を断面略Ｖ字型に形成したが、図３に示すように、断面
略コ字型に形成してもよく限定されない。

【００３４】本発明の第２実施形態を図４及び図５に基
づいて以下に説明する。なお、第２実施形態では第１実
施形態と異なる機能について述べることとし、第１実施
形態と実質的に同一機能を有する部材については、同一
符号を付して説明を省略する。

【００３５】第２実施形態では、ボディ１は金型によっ
て樹脂成形された後、ノックアウトピンでもって金型か
ら離型される。このとき、複数のノックアウト溝１３ｂ
がノックアウトピンによって、互いに対向したボディ四
側壁１１及び機器四側壁２２ａ間の各略中央部対応位置
におけるボディ底部１３に形成される。そして、ガイド
溝１３ａがノックアウト溝１３ｂを含んで形成されて、
ノックアウト溝１３ｂを樹脂の流れをガイドするガイド
溝１３ａとして使用する。

【００３６】かかる第２実施形態の圧力センサの樹脂充
填構造にあっては、上記したように、ガイド溝１３ａが
ノックアウト溝１３ｂを含んで形成されたから、ガイド
溝１３ａ及びノックアウト溝１３ｂの位置がボディ底部
１３に重なった場合であっても、ノックアウト溝１３ｂ
をガイド溝１３ａとして使用して、容易にガイド溝１３
ａを形成することができる。

【００３７】本発明の第３実施形態を図６及び図７に基
づいて以下に説明する。なお、第３実施形態では第１実
施形態と異なる機能について述べることとし、第１実施
形態と実質的に同一機能を有する部材については、同一
符号を付して説明を省略する。

【００３８】第３実施形態では、複数のガイド溝１３ａ
がボディ底部１３にそのボディ底部１３の全面にわたっ
て並設されて、ボディ底部１３と樹脂充填部４との密着
面積を増加させる。

【００３９】かかる第３実施形態の圧力センサの樹脂充
填構造にあっては、上記したように、複数のガイド溝１
３ａがボディ底部１３に並設されたから、ボディ底部１
３と樹脂充填部４との密着面積が増加して、樹脂充填部
４の密着力を向上させることができる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１記載のものは、ガイド溝が機器
本体を外囲してボディ底部に設けられて、液体状態で注
入された樹脂の流れをガイドするから、樹脂がガイド溝
に沿って流れ樹脂流れを促進されて、注入口から、その
注入口から離れた位置におけるボディの開口凹所に到る
まで短時間に樹脂を充填して、樹脂充填部を効率よく形
成することができる。

【００４１】請求項２記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、ガイド溝が注入口の対応位置におけ
るボディ底部にまで延設されたから、ガイド溝が注入口
対応位置にから、注入口から離れた位置にまで連続して
形成されて、さらに短時間に樹脂をボディの開口凹所に
充填することができる。

【００４２】請求項３記載のものは、請求項１又は請求
項２記載のものの効果に加えて、樹脂成形されたボディ
はノックアウトピンによってノックアウト溝がボディ底
部に形成されたものであれば、ガイド溝がノックアウト
溝を含んで形成されたから、ノックアウト溝をガイド溝
として使用して容易にガイド溝を形成することができ
る。

【００４３】請求項４記載のものは、請求項１乃至請求
項３のいずれかに記載のものの効果に加えて、ガイド溝
が断面略Ｖ字型又は断面略コ字型に形成されたから、注
入された樹脂がＶ字型又はコ字型の角部に沿って流れ
て、さらに短時間に樹脂を効率よくボディの開口凹所に
充填することができる。

【００４４】請求項５記載のものは、請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載のものの効果に加えて、機器本体
が機器側壁を有した略直方体状に形成されたものであれ
ば、ガイド溝が互いに対向した機器側壁及びボディ側壁
間の各略中央部対応位置におけるボディ底部に設けられ
たから、最も効率よく樹脂をボディの開口凹所に充填す
ることができる。

【００４５】請求項６記載のものは、請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載のものの効果に加えて、複数のガ
イド溝がボディ底部に並設されたから、ボディ底部と樹
脂充填部との密着面積が増加して、樹脂充填部の密着力
を向上させることができる。

【００４６】請求項７記載のものは、請求項１乃至請求
項６のいずれかに記載のものの効果に加えて、機器本体
が導入された圧力を検知する圧力センサエレメントでも
って形成されたから、開口凹所に配設された圧力センサ
エレメントを樹脂充填部によって封止して、湿度等に影
響されることなく圧力を精度よく検知することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す圧力センサエレメ
ントがボディに実装された状態を表す正面図である。

【図２】同上の側断面図（図１におけるＸ−Ｘ断面図）
である。

【図３】同上の別の実施例を表す側断面図である。

【図４】本発明の第２実施形態を示す圧力センサエレメ
ントがボディに実装された状態を表す正面図である。

【図５】同上の側断面図（図４におけるＹ−Ｙ断面図）
である。

【図６】本発明の第３実施形態を示す圧力センサエレメ
ントがボディに実装された状態を表す正面図である。

【図７】同上の側断面図である。

【図８】従来例を示す正面図である。

【図９】同上の側断面図（図８におけるＺ−Ｚ断面図）
である。

【符号の説明】

１ボディ１ａ注入口１１ボディ四側壁（ボディ側壁）１２開口凹所１３ボディ底部１３ａガイド溝１３ｂノックアウト溝２圧力センサエレメント（機器本体）３プリント基板４樹脂充填部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者茨伸行大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 2F055 AA40 BB20 CC02 DD05 EE11 FF43 GG25 4E360 AB31 CA05 ED22 EE10 FA09 GA23 GA53 GB99 GC08 5G056 DA10 DB01 DD44 DD49 DE02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボディ底部を有した開口凹所がボディ側
壁によって形成されたボディと、開口凹所のボディ底部
側へ配設された機器本体と、機器本体に対してボディ底
部の反対側へ配置されたプリント基板と、樹脂からなり
プリント基板及びボディ側壁間に形成された注入口から
液体状態で注入され固化してボディの開口凹所を充填す
る樹脂充填部とを備えた電気機器の樹脂充填構造におい
て、前記ボディは前記樹脂の流れをガイドするガイド溝が、
前記機器本体を外囲して前記ボディ底部に設けられたこ
とを特徴とする電気機器の樹脂充填構造。
【請求項２】前記ガイド溝は、前記注入口の対応位置
における前記ボディ底部にまで延設されたことを特徴と
する請求項１記載の電気機器の樹脂充填構造。
【請求項３】樹脂成形された前記ボディはノックアウ
ト溝がノックアウトピンによって前記ボディ底部に形成
されたものであって、前記ガイド溝はノックアウト溝を
含んで形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項
２記載の電気機器の樹脂充填構造。
【請求項４】前記ガイド溝は、断面略Ｖ字型又は断面
略コ字型に形成されたことを特徴とする請求項１乃至請
求項３のいずれかに記載の電気機器の樹脂充填構造。
【請求項５】前記機器本体は機器側壁を有した略直方
体状に形成されたものであって、前記ガイド溝は互いに
対向した機器側壁及び前記ボディ側壁間の各略中央部対
応位置における前記ボディ底部に設けられたことを特徴
とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電気機
器の樹脂充填構造。
【請求項６】複数の前記ガイド溝は、前記ボディ底部
に並設されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の
いずれかに記載の電気機器の樹脂充填構造。
【請求項７】前記機器本体は、導入された圧力を検知
する圧力センサエレメントでもって形成されたことを特
徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電気
機器の樹脂充填構造。