JP2008286627A - 圧力センサ - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数を抑え、安価な部品で簡単に組み立てることができ、組み立て工数やコストを低減できる圧力センサを提供すること。
【解決手段】圧力センサ1Aは、被測定圧力を電気信号に変換することで圧力を測定するものであり、継手部10と、センサ部20と、回路部30と、ハウジング50と、を備えている。回路部30は、回路基板31と、回路基板31のセンサ部20とは反対側の面を覆うフタ部材32と、フタ部材32にインサート成形された端子33と、を備えている。フタ部材32の表面には、端子33から凸部327の上端面327Aおよび壁面327B、基部323の表面323B、壁部322の外壁面322Aにわたって立体回路パターン36が形成されている。
【選択図】図1
【解決手段】圧力センサ1Aは、被測定圧力を電気信号に変換することで圧力を測定するものであり、継手部10と、センサ部20と、回路部30と、ハウジング50と、を備えている。回路部30は、回路基板31と、回路基板31のセンサ部20とは反対側の面を覆うフタ部材32と、フタ部材32にインサート成形された端子33と、を備えている。フタ部材32の表面には、端子33から凸部327の上端面327Aおよび壁面327B、基部323の表面323B、壁部322の外壁面322Aにわたって立体回路パターン36が形成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、被測定圧力を電気信号に変換することで圧力を測定する圧力センサに関する。
従来、圧力センサの電源ラインや出力信号ラインから入るノイズをカットするため、貫通コンデンサを介して金属製フタおよび金属性ケースの筐体にノイズを落とす回路を構成していた。このような構造の圧力センサが、特許文献1に記載されている。
また、図4に従来の圧力センサの構造を示す。(A)は貫通コンデンサを使用した従来の圧力センサの上面図、(B)は貫通コンデンサを使用した従来の圧力センサの断面図である。
図4の圧力センサ100は、継手部110と、継手部110に接続されたセンサ部120と、センサ部120で検出した信号を増幅する回路部130と、ハウジング140とを備えている。
また、図4に従来の圧力センサの構造を示す。(A)は貫通コンデンサを使用した従来の圧力センサの上面図、(B)は貫通コンデンサを使用した従来の圧力センサの断面図である。
図4の圧力センサ100は、継手部110と、継手部110に接続されたセンサ部120と、センサ部120で検出した信号を増幅する回路部130と、ハウジング140とを備えている。
継手部110は、被測定流体が流通する配管(図示せず)に接続される。内周側に設けられる円柱状の空間は、流体が流通する導入孔としての流路111である。流路111の一端は、圧力導入口111Aとなっており、ここから図示しない配管から供給される流体が流入する。
センサ部120は、継手部110の圧力導入口111Aとは反対側に設けられている。流路111を塞ぐ有底円筒状に形成され、略円盤薄肉状のダイアフラム部121と、このダイアフラム部121の外周部に形成される円筒部122と、が一体的に形成されて構成されている。そして、ダイアフラム部121の一面側に歪ゲージ123が設けられる。
ダイアフラム部121は、流体が作用すると流体の圧力により弾性変形する。そして、歪ゲージ123は、このダイアフラム部121の弾性変形による歪み量に対応した電気信号を生成し、回路部130に出力する。
ダイアフラム部121は、流体が作用すると流体の圧力により弾性変形する。そして、歪ゲージ123は、このダイアフラム部121の弾性変形による歪み量に対応した電気信号を生成し、回路部130に出力する。
また、センサ部120は回路部130とともに略円筒状のケース部材125の内部に収納されている。ケース部材125は、その一端が継手部110に取り付けられ、他端はハウジング140に取り付けられる。
回路部130は、回路基板131と、フタ部132と、貫通コンデンサ133と、基板端子134と、フレキシブル基板135と、コネクタ端子136と、端子組137とを備えている。
回路基板131はセンサ部120の上部に配置される。回路基板131の表面には、ICチップ1311と電子部品1312が設けられ、電子部品1312からは基板端子134が回路基板131から離れる方向に延びている。
フタ部132は金属製で、回路基板131の全体を覆うように断面略コ字型の開口部を回路基板131側に向けて設置される。フタ部132には、貫通コンデンサ133を設けるための孔が形成され、この孔に半田付けによって貫通コンデンサ133が固定される。
回路基板131はセンサ部120の上部に配置される。回路基板131の表面には、ICチップ1311と電子部品1312が設けられ、電子部品1312からは基板端子134が回路基板131から離れる方向に延びている。
フタ部132は金属製で、回路基板131の全体を覆うように断面略コ字型の開口部を回路基板131側に向けて設置される。フタ部132には、貫通コンデンサ133を設けるための孔が形成され、この孔に半田付けによって貫通コンデンサ133が固定される。
貫通コンデンサ133は、ノイズをカットするために設けられるものである。貫通コンデンサ133の孔に、回路基板131の電子部品1312から延びる基板端子134を通して半田付けしている。
フレキシブル基板135は、基板端子134とコネクタ端子136とを電気的に接続するための部品である。フレキシブル基板135は、貫通コンデンサ133から延びた基板端子134と半田付けにより接続され、さらに、コネクタ端子136の一端と半田付けによって接続されている。
フレキシブル基板135は、基板端子134とコネクタ端子136とを電気的に接続するための部品である。フレキシブル基板135は、貫通コンデンサ133から延びた基板端子134と半田付けにより接続され、さらに、コネクタ端子136の一端と半田付けによって接続されている。
端子組137は樹脂で成形されており、コネクタ端子136をインサート成形している。コネクタ端子136と端子組137との間には微小な隙間があるため、コネクタ端子136を伝わって内部へ浸入する水を防ぐようにフタ部132の上面とハウジング140の間の空間にモールド樹脂138を充填している。
しかしながら、特許文献1や図4に示された圧力センサでは、高価な貫通コンデンサを使用していること、また図4に示された圧力センサでは高価なフレキシブル基板を使用していることから、コストアップの原因となっていた。
また、部品点数が多いために半田付けする箇所が多いので手間がかかること、さらに、充填したモールド樹脂を硬化させるため、常温で放置する時間が必要であることにより、組み立て工数がかかり、これもコストアップの原因となっていた。
また、部品点数が多いために半田付けする箇所が多いので手間がかかること、さらに、充填したモールド樹脂を硬化させるため、常温で放置する時間が必要であることにより、組み立て工数がかかり、これもコストアップの原因となっていた。
そこで、本発明の目的は、部品点数を抑え、安価な部品で簡単に組み立てることができ、組み立て工数やコストを低減できる圧力センサを提供することである。
本発明の圧力センサは、圧力に応じて変位するダイアフラムと、このダイアフラムの変位に応じた電気信号を出力する回路基板と、この回路基板で出力された出力信号を外部に伝達するコネクタ端子と、前記回路基板を覆うフタ部材と、を備え、このフタ部材は、絶縁性樹脂で形成されるとともに、その表面に前記回路基板に設けた電気的接続用部品と前記コネクタ端子とを接続する電極パターンを立体回路形成技術により形成したことを特徴とする。
この発明によれば、回路基板とコネクタ端子とを電気的に接続する電極パターンを、立体回路形成技術によりフタ部材の表面に形成する。これにより、フタ部材とコネクタ端子とを一体化した構成とすることができる。
したがって、回路内の導電性を維持したまま、部品点数を大幅に減らすことができる。
また、部品点数が減ることによって、各部品を半田付けする箇所も減るので、組み立て工数を短縮することができる。
なお、フタ部材を成形する絶縁性樹脂は特に限定されないが、例えば、液晶ポリマ(LCP)やポリフタルアミド(PPA)などが挙げられる。
したがって、回路内の導電性を維持したまま、部品点数を大幅に減らすことができる。
また、部品点数が減ることによって、各部品を半田付けする箇所も減るので、組み立て工数を短縮することができる。
なお、フタ部材を成形する絶縁性樹脂は特に限定されないが、例えば、液晶ポリマ(LCP)やポリフタルアミド(PPA)などが挙げられる。
本発明の圧力センサは、前記フタ部材に前記コネクタ端子をインサート成形したことが好ましい。
この発明によれば、フタ部材とコネクタ端子とがインサート成形されているので、樹脂からなるフタ部材と金属からなるコネクタ端子とを組み合わせた複雑精巧な部品を作ることができ、また、これらを組み立てるための他の部材を必要としないので、部品点数を減らすことができる。さらに、フタ部材とコネクタ端子の2種類の部材を予め作っておくことができるので、組み立て工程において手間がかからず、組み立て工数を短縮することができる。
この発明によれば、フタ部材とコネクタ端子とがインサート成形されているので、樹脂からなるフタ部材と金属からなるコネクタ端子とを組み合わせた複雑精巧な部品を作ることができ、また、これらを組み立てるための他の部材を必要としないので、部品点数を減らすことができる。さらに、フタ部材とコネクタ端子の2種類の部材を予め作っておくことができるので、組み立て工程において手間がかからず、組み立て工数を短縮することができる。
本発明の圧力センサは、前記コネクタ端子と、前記フタ部材に形成された前記電極パターンとの間に導電性塗布剤を塗布したことが好ましい。
この発明によれば、導電性塗布剤によりコネクタ端子と電極パターンとの間を接続するので、回路内を確実に導電させることができる。
この発明によれば、導電性塗布剤によりコネクタ端子と電極パターンとの間を接続するので、回路内を確実に導電させることができる。
本発明の圧力センサは、前記フタ部材には、前記コネクタ端子の挿入口を囲む凹部が形成され、この凹部は導電性塗布剤が充填されることで封止されることが好ましい。
この発明によれば、フタ部材におけるコネクタ端子の挿入口を囲むように凹部が形成されており、この凹部には導電性塗布剤が充填される。したがって、コネクタ端子とフタ部材の挿入口との間を完全に密閉することができるとともに、回路内の導電性を向上させることができる。
この発明によれば、フタ部材におけるコネクタ端子の挿入口を囲むように凹部が形成されており、この凹部には導電性塗布剤が充填される。したがって、コネクタ端子とフタ部材の挿入口との間を完全に密閉することができるとともに、回路内の導電性を向上させることができる。
本発明の圧力センサにおいて、前記フタ部材は、前記回路基板の前記電気的接続用部品を覆うとともに、前記回路基板を密閉することが好ましい。
この発明によれば、フタ部材が回路基板を覆って回路基板を密閉するので、塵や埃のほか、コネクタ端子とフタ部材の界面から滲入する水分などから回路基板を保護することができ、精度の高い圧力センサを提供することができる。
この発明によれば、フタ部材が回路基板を覆って回路基板を密閉するので、塵や埃のほか、コネクタ端子とフタ部材の界面から滲入する水分などから回路基板を保護することができ、精度の高い圧力センサを提供することができる。
また、本発明の圧力センサは、前記電極パターン上にノイズを除去するチップコンデンサを配置したことが好ましい。
この発明によれば、チップコンデンサにより、コネクタ端子を通して外部から侵入するノイズを低減することができる。チップコンデンサは、従来例で使用していた貫通コンデンサに比べて安価であるため、コストを大幅に低減することができる。さらに、チップコンデンサは予めフタ部材に半田付けしておくことができるので、組み立て工程を簡便に実施することができる。
また、本発明の圧力センサにおいて、前記電極パターンは、ノイズ除去用シールドとして該圧力センサの外装の一部を構成する金属製のケース部材に接触することにより形成されることが好ましい。
この発明によれば、電極パターンにてノイズ除去用シールドを形成する。ノイズ除去用シールドとは、センサ外部から飛来するノイズを低減させるように設計された回路パターンのことである。
また、この電極パターンは、圧力センサの外装の一部を構成するケース部材に接触する。ケース部材が金属製であることから、ノイズがケース部材を伝わって外部に逃げるので、回路内のノイズを低減することができる。
このように電極パターンの一部としてノイズ除去用シールドを形成するので、他の部品を用いなくても、ノイズを低減することができる。
また、この電極パターンは、圧力センサの外装の一部を構成するケース部材に接触する。ケース部材が金属製であることから、ノイズがケース部材を伝わって外部に逃げるので、回路内のノイズを低減することができる。
このように電極パターンの一部としてノイズ除去用シールドを形成するので、他の部品を用いなくても、ノイズを低減することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。各実施形態の説明において同一符号を付した部材は説明を省略もしくは簡略にする。
<第一実施形態>
図1の(A)は、本発明の第一実施形態にかかる圧力センサの上面図、(B)は本発明の第一実施形態にかかる圧力センサの断面図である。
図1において、1Aは圧力センサで、この圧力センサ1Aは、被測定圧力を電気信号に変換することで圧力を測定するものであり、継手部10と、センサ部20と、回路部30と、ハウジング50と、を備えている。
図1の(A)は、本発明の第一実施形態にかかる圧力センサの上面図、(B)は本発明の第一実施形態にかかる圧力センサの断面図である。
図1において、1Aは圧力センサで、この圧力センサ1Aは、被測定圧力を電気信号に変換することで圧力を測定するものであり、継手部10と、センサ部20と、回路部30と、ハウジング50と、を備えている。
[継手部10の構成]
継手部10は、被測定流体が流通する配管(図示せず)に接続される接続部11と、接続部11の外周面の一部に形成される略円盤形または多角形のフランジ部12と、が一体的に略円筒状に形成された部材であり、例えばステンレス鋼などで形成される。
この継手部10の内周側に設けられる円柱状の空間は、流体が流通する導入孔としての流路13となっている。また、接続部11の外周面には図示しない配管と螺合するねじ部14が形成されている。そして、流路13において、ねじ部14側の一端は、圧力導入口13Aとなっており、ここから図示しない配管から供給される流体が流入する。また、接続部11およびフランジ部12の境界には、この境界に沿ってOリング15が取り付けられている。
継手部10は、被測定流体が流通する配管(図示せず)に接続される接続部11と、接続部11の外周面の一部に形成される略円盤形または多角形のフランジ部12と、が一体的に略円筒状に形成された部材であり、例えばステンレス鋼などで形成される。
この継手部10の内周側に設けられる円柱状の空間は、流体が流通する導入孔としての流路13となっている。また、接続部11の外周面には図示しない配管と螺合するねじ部14が形成されている。そして、流路13において、ねじ部14側の一端は、圧力導入口13Aとなっており、ここから図示しない配管から供給される流体が流入する。また、接続部11およびフランジ部12の境界には、この境界に沿ってOリング15が取り付けられている。
[センサ部20の構成]
センサ部20は、継手部10の圧力導入口13Aとは反対側に設けられ、流路13を塞ぐ有底円筒状に形成されている。このセンサ部20は、略円盤薄肉状のダイアフラム部21と、このダイアフラム部21の外周部に形成される円筒部22と、が一体的に形成され、さらに円筒部22を囲む円筒状の台部23が設けられている。そして、ダイアフラム部21の一面側に歪ゲージ24が設けられる。
センサ部20は、継手部10の圧力導入口13Aとは反対側に設けられ、流路13を塞ぐ有底円筒状に形成されている。このセンサ部20は、略円盤薄肉状のダイアフラム部21と、このダイアフラム部21の外周部に形成される円筒部22と、が一体的に形成され、さらに円筒部22を囲む円筒状の台部23が設けられている。そして、ダイアフラム部21の一面側に歪ゲージ24が設けられる。
ダイアフラム部21は、流体が作用すると流体の圧力により弾性変形する。そして、歪ゲージ24は、このダイアフラム部21の弾性変形による歪み量に対応した電気信号を生成し、より正確な圧力値を検出する。
歪ゲージ24は、図示しないが、ダイアフラム部21の外面上に形成されるシリコン酸化膜と、シリコン酸化膜のダイアフラム部21とは反対側の面上に形成されるゲージ本体と、を備えている。そして、歪ゲージ24は、ダイアフラム部21の歪み量を電気信号に変換して回路部30に出力する。
歪ゲージ24は、図示しないが、ダイアフラム部21の外面上に形成されるシリコン酸化膜と、シリコン酸化膜のダイアフラム部21とは反対側の面上に形成されるゲージ本体と、を備えている。そして、歪ゲージ24は、ダイアフラム部21の歪み量を電気信号に変換して回路部30に出力する。
なお、センサ部20は回路部30とともに、略円筒状のケース部材40の内部に収納されている。ケース部材40は金属製であり、一端側が継手部10の被取付部16に取り付けられる。また、ケース部材40の他端側にはケース部材40の中心方向とは反対の方向に突出した突出部41が形成されている。ハウジング50は、この突出部41にその端部が嵌合するようにして取り付けられる。
[回路部30の構成]
回路部30は、歪ゲージ24のゲージ本体で発生した電気信号を増幅し、増幅した電気信号を外部に伝達する機能を有する。
回路部30は、回路基板31と、回路基板31のセンサ部20とは反対側の面を覆うフタ部材32と、フタ部材32にインサート成形された端子33と、を備えている。
回路基板31上には、回路部品311および電子部品312が設けられている。回路部品311はゲージ本体に対して電圧印加処理を行い、ゲージ本体に伝達された微弱な電気信号を増幅する処理を行うもので、例えばICチップなどが用いられる。また、電子部品312として、本実施形態ではスプリングプローブを使用する。電子部品312は、回路基板31を覆うフタ部材32と接触するように設置されている。
回路部30は、歪ゲージ24のゲージ本体で発生した電気信号を増幅し、増幅した電気信号を外部に伝達する機能を有する。
回路部30は、回路基板31と、回路基板31のセンサ部20とは反対側の面を覆うフタ部材32と、フタ部材32にインサート成形された端子33と、を備えている。
回路基板31上には、回路部品311および電子部品312が設けられている。回路部品311はゲージ本体に対して電圧印加処理を行い、ゲージ本体に伝達された微弱な電気信号を増幅する処理を行うもので、例えばICチップなどが用いられる。また、電子部品312として、本実施形態ではスプリングプローブを使用する。電子部品312は、回路基板31を覆うフタ部材32と接触するように設置されている。
フタ部材32は、液晶ポリマ(LCP)やポリフタルアミド(PPA)などの絶縁性樹脂で形成される。フタ部材32は、回路基板31との間で空間を形成するための壁部322および基部323により凹状に形成され、開口部を回路基板31側に向けて設置されている。回路基板31側の内面32Aには、電子部品312の端部が当たるように凹状に形成されたへこみ部324と、フタ部材32の略中央を貫通する端子33の一端を収納するための凹状の凹部325とが形成されている。なお、へこみ部324の表面には、導電パッド326が設置されている。
また、壁部322の端部は、その内面側の角が矩形状に切り取られた形状の接続部3221を有している。接続部3221は、回路基板31の表面31Aと端面31Bとに接触し、壁部322の外壁面322Aはケース部材40に沿って形成される。壁部322の端部がこのような形状となっているので、フタ部材32により回路基板31を押さえることができ、回路基板31の振動を抑えることができる。
さらに、壁部322と基部323とが交差する角部には、略矩形状に切り取られた嵌合部3231が形成されており、この嵌合部3231とケース部材40の突出部41との間にハウジング50の鍔部511が嵌合することで、ハウジング50が取り付けられる。
さらに、壁部322と基部323とが交差する角部には、略矩形状に切り取られた嵌合部3231が形成されており、この嵌合部3231とケース部材40の突出部41との間にハウジング50の鍔部511が嵌合することで、ハウジング50が取り付けられる。
基部323の回路基板31とは反対側の略中央部には凸部327が形成されている。凸部327には、その上端面327Aから基部323を通り、内面32Aまで貫通する端子33がインサート成形されている。端子33の回路基板31側の一端は直角に屈曲しており、この端子33の一端を囲む凹部325の形状に沿って収納されている。凹部325は、端子33の屈曲部の形状と同程度の大きさに形成されている。また、この凹部325には、導電性塗布剤35Aが貯留されており、端子33との間を封止している。
そして、フタ部材32の内面32Aには導電パッド326から導電性塗布剤35Aを接続する立体回路パターン34が形成される。
そして、フタ部材32の内面32Aには導電パッド326から導電性塗布剤35Aを接続する立体回路パターン34が形成される。
また、端子33の他端は凸部327から突出している。端子33は、回路基板31と電気的に接続され、図示しない外部端末と回路部30とを連絡する例えば3本の端子331、332、333であり、外部端末には前記回路部品により増幅されたゲージ本体の電気信号を出力し、外部端末からは電源を回路部30に供給する。なお、この端子の数に応じた数の電子部品312(図示しない)およびチップコンデンサ371、372、373が設置される。
端子33はフタ部材32にインサート成形されており、端子33の挿入口を囲む凹部3271が形成され、この凹部3271には、導電性塗布剤35Bが充填され、端子33との間を封止している。そして、導電性塗布剤35Bから、上端面327A、凸部327の壁面327B、基部323の表面323B、壁部322の外壁面322Aにわたって立体回路パターン36が形成される。なお、外壁面322A上に形成された立体回路パターン36は、金属製のケース部材40と接触する。これがノイズカット用シールドとして働き、回路内のノイズを低減させることができる。さらに、表面323Bには、立体回路パターン36の一部としてチップコンデンサ37が半田付けにより固定されている。
このような構成の回路部30は電気的に導通しており、図2に示されるような回路図で表される。
図2において、SENSORと表示される部品は図1の歪ゲージ24であり、ここで検出された電気信号は、回路部品311で増幅され、端子331、332、333に出力される。チップコンデンサ371、372、373を除いた回路構成は従来のものと略等しい。
図2において、SENSORと表示される部品は図1の歪ゲージ24であり、ここで検出された電気信号は、回路部品311で増幅され、端子331、332、333に出力される。チップコンデンサ371、372、373を除いた回路構成は従来のものと略等しい。
〔ハウジング50の構成〕
ハウジング50は、歪ゲージ24および回路部30を外部より侵入する水分や塵埃から保護する略筒状の保護ケースである。ハウジング50は、融点が例えば220度以上の高温となるコネクタハウジング樹脂、例えばガラス繊維入りPBT(ポリブチレンテレフタレート樹脂:PolyButylene Terephthalate)やガラス繊維入りナイロンなどにて形成される。
ハウジング50は、歪ゲージ24および回路部30を外部より侵入する水分や塵埃から保護する略筒状の保護ケースである。ハウジング50は、融点が例えば220度以上の高温となるコネクタハウジング樹脂、例えばガラス繊維入りPBT(ポリブチレンテレフタレート樹脂:PolyButylene Terephthalate)やガラス繊維入りナイロンなどにて形成される。
このハウジング50の一端側には、ケース部材40の突出部41とフタ部材32の嵌合部3231との間に嵌合する円筒状のガスケット部51が設けられている。また、このガスケット部51の端部には、ケース部材40の突出部41と嵌合部3231との間に嵌合されるガスケット鍔部511が形成されている。そして、ガスケット鍔部511は、嵌合された状態でかしめられて固定される。
また、このハウジング50の他端側には、底面部521を有する略筒状のコネクタ部52が形成され、底面部521には回路部30の端子33が挿通される端子孔522が形成されている。
また、このハウジング50の他端側には、底面部521を有する略筒状のコネクタ部52が形成され、底面部521には回路部30の端子33が挿通される端子孔522が形成されている。
ガスケット部51の内面と、フタ部材32の凸部327の上端面327Aとの間には、端子33を囲むリング状のシール部材60を設け、さらに、鍔部511とケース部材40の突出部41との間にOリング61を設けている。
このような本実施形態によれば、以下のような作用効果がある。
(1)樹脂で成形されたフタ部材32に端子33をインサート成形して一体化し、フタ部材32の表面に立体回路パターン34および36を形成して回路部30が電気的に導通できる構成とした。
したがって、フタ部材32と端子33を一体化したことにより部品点数を大幅に減らすことができる。その結果、圧力センサ全体が小型化され、取り扱いが簡便になる。また、安価な部品を用いる構成としたので、コストを大幅に低減することができる。
また、各部品を半田付けにより接続する必要がなくなったので、手間がかからず、組み立て工数を短縮することができる。
(1)樹脂で成形されたフタ部材32に端子33をインサート成形して一体化し、フタ部材32の表面に立体回路パターン34および36を形成して回路部30が電気的に導通できる構成とした。
したがって、フタ部材32と端子33を一体化したことにより部品点数を大幅に減らすことができる。その結果、圧力センサ全体が小型化され、取り扱いが簡便になる。また、安価な部品を用いる構成としたので、コストを大幅に低減することができる。
また、各部品を半田付けにより接続する必要がなくなったので、手間がかからず、組み立て工数を短縮することができる。
(2)さらに、チップコンデンサ37は従来使用していた貫通コンデンサよりも安価であるので、コストを低減することができる。また、チップコンデンサ37は、予めフタ部材32に半田付けしておくことができるので、組み立て工程における半田付け作業を行う必要がなく、簡単に組み立てを行うことができ、組み立て工数を短縮することができる。
(3)また、本実施形態では、端子33の一方の挿入口に凹部325を設けて導電性塗布剤35Aと貯留させることで、端子33と立体回路パターン34とを接続させ、また、端子33の他方の挿入口に凹部3271を設けて導電性塗布剤35Bを貯留させることで、端子33と立体回路パターン36とを接続させる構成とした。
したがって、端子33と立体回路パターン34を確実に接続させることができ、回路部30を確実に導電させることができるとともに、チップコンデンサ37を介して立体回路パターン36が金属製ケース部材40と確実に導電することができる。
さらに、インサート成形された端子33とフタ部材32との界面は、両端が導電性塗布剤35A、35Bにより封止されるため、密封性を確保することができる。
したがって、端子33と立体回路パターン34を確実に接続させることができ、回路部30を確実に導電させることができるとともに、チップコンデンサ37を介して立体回路パターン36が金属製ケース部材40と確実に導電することができる。
さらに、インサート成形された端子33とフタ部材32との界面は、両端が導電性塗布剤35A、35Bにより封止されるため、密封性を確保することができる。
(4)本実施形態では、スプリングプローブからなる電子部品312を、フタ部材32に設けた導電パッド326に接触させ、導電パッド326から端子33に至るフタ部材32の内面32Aに電極パターンを形成することによって回路内を導電させている。
したがって、予めフタ部材32の内面32Aに立体回路パターン34、導電パッド326および導電性塗布剤35Aを設けておくことができるので、組み立て時にはフタ部材32を上から被せるだけで簡単に組み立てることができる。また、組み立て工数を短縮することができる。
したがって、予めフタ部材32の内面32Aに立体回路パターン34、導電パッド326および導電性塗布剤35Aを設けておくことができるので、組み立て時にはフタ部材32を上から被せるだけで簡単に組み立てることができる。また、組み立て工数を短縮することができる。
(5)フタ部材32の上端面327Aとハウジング50との間にシール部材60を設け、さらに、ハウジング50の鍔部511とケース部材40との間にOリング61を設けたので、回路部30およびセンサ部20の内部を密封することができる。
すなわち、従来例のようにモールド樹脂を充填しなくても密封性を確保することができるので、組み立て工数を短縮することができる。
すなわち、従来例のようにモールド樹脂を充填しなくても密封性を確保することができるので、組み立て工数を短縮することができる。
(6)立体回路パターン36の一部にチップコンデンサ37を設けたので、センサ外部から飛来するノイズをカットすることができる。
さらに、外壁面322A上に形成された立体回路パターン36は金属製のケース部材40と接触しているので、ケース部材40を伝ってノイズを逃がすことができる。
したがって、精度の高い圧力センサを提供することができる。
さらに、外壁面322A上に形成された立体回路パターン36は金属製のケース部材40と接触しているので、ケース部材40を伝ってノイズを逃がすことができる。
したがって、精度の高い圧力センサを提供することができる。
(7)フタ部材32の端部を内面側が矩形状に切り取られた形状とした接続部3221を設けたので、回路基板31を上と横から押さえることができる。したがって、回路基板31の振動を抑えることができ、振動が少なく精度の高い圧力センサを提供することができる。
<第二実施形態>
次に、本発明の第二実施形態を図3に基づいて説明する。
図3の(A)は、本発明の第二実施形態にかかる圧力センサの上面図、(B)は本発明の第二実施形態にかかる圧力センサの断面図である。
第二実施形態は、回路部の構成が異なる以外は第一実施形態と同様の構成であるので、回路部のみを説明する。なお、第二実施形態では回路部80とし、第一実施形態と同様の部分は説明を省略する。
次に、本発明の第二実施形態を図3に基づいて説明する。
図3の(A)は、本発明の第二実施形態にかかる圧力センサの上面図、(B)は本発明の第二実施形態にかかる圧力センサの断面図である。
第二実施形態は、回路部の構成が異なる以外は第一実施形態と同様の構成であるので、回路部のみを説明する。なお、第二実施形態では回路部80とし、第一実施形態と同様の部分は説明を省略する。
[回路部80の構成]
回路部80は、回路基板81と、回路基板81のセンサ部20とは反対側の面を覆うフタ部材82と、フタ部材82にインサート成形された端子83と、を備えている。この回路部80は、歪ゲージ24のゲージ本体で発生した電気信号を増幅し、増幅した電気信号を外部に伝達する機能を有する。
回路基板81上には、回路部品811および電子部品812が設けられている。回路部品811はゲージ本体に対して電圧印加処理をし、ゲージ本体に伝達された微弱な電気信号を増幅する処理を行うもので、例えばICチップなどが用いられる。電子部品812には、フタ部材82に向かって延びる基板端子813が設けられている。
回路部80は、回路基板81と、回路基板81のセンサ部20とは反対側の面を覆うフタ部材82と、フタ部材82にインサート成形された端子83と、を備えている。この回路部80は、歪ゲージ24のゲージ本体で発生した電気信号を増幅し、増幅した電気信号を外部に伝達する機能を有する。
回路基板81上には、回路部品811および電子部品812が設けられている。回路部品811はゲージ本体に対して電圧印加処理をし、ゲージ本体に伝達された微弱な電気信号を増幅する処理を行うもので、例えばICチップなどが用いられる。電子部品812には、フタ部材82に向かって延びる基板端子813が設けられている。
フタ部材82は、回路基板81との間で空間を形成するための壁部821および基部822により凹状に形成され、開口部を回路基板81側に向けて設置される。基部822の回路基板81側には突出部823が形成され、突出部823の略中心部から基部822の回路基板81とは反対側の外表面822Aにまで貫通する孔824が形成される。孔824には、基板端子813が挿入され、基部822の外表面822Aに突出しており、半田付けにて固定される。
フタ部材82の回路基板81とは反対側には突出部825が設けられ、突出部825の略中心部には、端子83がインサート成形されている。端子83は基部822を貫通しない程度の深さまで挿入される。
突出部825の上端面825Aには、端子83の挿入口を囲む凹部8251が形成され、この凹部8251には、端子83との間を埋めるように導電性塗布剤86が貯留される。
突出部825の上端面825Aには、端子83の挿入口を囲む凹部8251が形成され、この凹部8251には、端子83との間を埋めるように導電性塗布剤86が貯留される。
そして、導電性塗布剤86から、突出部825の上端面825Aおよび壁面825B、基部822の外表面822A、さらに壁部821の外壁面821Aにわたって立体回路パターン84が形成される。外表面822Aには、チップコンデンサ85が立体回路パターン84の一部として半田付けされている。
このように、回路基板81から端子83の間は電気的に導通している。
このような第二実施形態によれば、第一実施形態の(1)〜(3)および(5)〜(7)と同様の作用効果を奏することができる。
このように、回路基板81から端子83の間は電気的に導通している。
このような第二実施形態によれば、第一実施形態の(1)〜(3)および(5)〜(7)と同様の作用効果を奏することができる。
なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的および効果を達成できる範囲内での変形や改良が本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。また、本発明を実施する際における具体的な構造および形状等は、本発明の目的および効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状等としても問題はない。
本発明は、建設機械や工業用油圧ユニットの油圧検出などの圧力センサに利用することができる。
1A、1B…圧力センサ
10…継手部
20…センサ部
30、80…回路部
31、81…回路基板
32、82…フタ部材
33、83…端子
34、36、84…立体回路パターン
40…ケース部材
50…ハウジング
10…継手部
20…センサ部
30、80…回路部
31、81…回路基板
32、82…フタ部材
33、83…端子
34、36、84…立体回路パターン
40…ケース部材
50…ハウジング
Claims (7)
- 圧力に応じて変位するダイアフラムと、このダイアフラムの変位に応じた電気信号を出力する回路基板と、この回路基板で出力された出力信号を外部に伝達するコネクタ端子と、前記回路基板を覆うフタ部材と、を備え、
このフタ部材は、絶縁性樹脂で形成されるとともに、その表面に前記回路基板に設けた電気的接続用部品と前記コネクタ端子とを接続する電極パターンを立体回路形成技術により形成した
ことを特徴とする圧力センサ。 - 請求項1に記載の圧力センサにおいて、
前記フタ部材に前記コネクタ端子をインサート成形した
ことを特徴とする圧力センサ。 - 請求項1または請求項2に記載の圧力センサにおいて、
前記コネクタ端子と、前記フタ部材に形成された前記電極パターンとの間に導電性塗布剤を塗布した
ことを特徴とする圧力センサ。 - 請求項3に記載の圧力センサにおいて、
前記フタ部材には、前記コネクタ端子の挿入口を囲む凹部が形成され、
この凹部は導電性塗布剤が充填されることで封止される
ことを特徴とする圧力センサ。 - 請求項4に記載の圧力センサにおいて、
前記フタ部材は、前記回路基板の前記電気的接続用部品を覆うとともに、前記回路基板を密閉する
ことを特徴とする圧力センサ。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の圧力センサにおいて、
前記電極パターン上にノイズを除去するチップコンデンサを配置した
ことを特徴とする圧力センサ。 - 請求項6に記載の圧力センサにおいて、
前記電極パターンは、ノイズ除去用シールドとして該圧力センサの外装の一部を構成する金属製のケース部材に接触することにより形成される
ことを特徴とする圧力センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007131577A JP2008286627A (ja) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | 圧力センサ |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012103127A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Denso Corp | 電気的接続構造体 |
KR101200837B1 (ko) | 2010-06-25 | 2012-11-13 | 대양전기공업 주식회사 | 자동차용 압력센서 구조체 및 그 압력센서의 패키징 방법 |
CN113670480A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-19 | 麦克传感器股份有限公司 | 一种压力变送器及其组装方法 |
KR20220052226A (ko) * | 2020-10-20 | 2022-04-27 | 대양전기공업 주식회사 | 압력 센서 |
-
2007
- 2007-05-17 JP JP2007131577A patent/JP2008286627A/ja not_active Withdrawn
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