JP2009053086A - 圧力センサ - Google Patents

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、組立工数やコストを低減できるとともに、回路の剛性を向上させて振動に強い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、電気的接続手段５０と、を備えている。回路部３０は、台座部と、台座部の表面に設けられたフレキシブルシートと、ボンディングパッドと、ボンディングパッドと歪ゲージとを接続するボンディング線と、歪ゲージを覆うスペーサ３５と、電気的接続手段５０が接続する基板３６と、スペーサ３５の表面に形成されて電気的導通を図る回路パターン３７と、チップコンデンサ３８と、を備えている。
【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。

従来の圧力センサの構造を図１１に示す。（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１１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。

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。

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。

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。

また、近年では、小型化、省スペース化が求められており、従来の圧力センサモジュールを小型化する技術が、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１では、半導体圧力センサ部、ＩＣ部、およびＲＯＭ搭載部を、ボディ部とカバー部とに分散して配置することにより、チップの実装面積を小さくすることで小型化を図っている。

特開２００２−１８８９７５号公報

しかしながら、図１１に示された圧力センサでは、部品点数が多く組立工数がかかること、高価な貫通コンデンサを使用していること、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、などにより、コストアップの原因となっていた。また、貫通コンデンサを半田付けすることにより半田ボールに対する処置が必要となるため、組立工数がかかったり、回路基板に平板上のガラスエポキシ基板を使用しているため振動の影響を受けやすかった。
また、特許文献１では、電気的導通を図るためのリードが大量に使用されており、複雑な構造となっている。

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、組立工数やコストを低減できるとともに、回路の剛性を向上させて振動に強い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、略環状のフランジ部と、このフランジ部の内周側に設けられ、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を検出する歪ゲージと、前記ダイアフラムを覆うスペーサと、を備えた圧力センサであって、前記スペーサは、非導電性樹脂で形成されるとともに、その表面に前記歪ゲージと導電する回路パターンが形成され、前記回路パターンにはチップコンデンサが設けられ、前記スペーサと前記フランジ部との間に接着剤が塗布されていることを特徴とする。

この発明によれば、スペーサの表面に形成した回路パターンは立体成形技術により形成された回路パターンであり、この回路パターン上に電子部品であるチップコンデンサを実装し、回路パターンと一体化して形成する。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とともに、小型化も図ることができる。
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、組立工数をさらに短縮することができる。

また、圧力センサのフランジ部に組み付けられたスペーサは、接着剤で固定されるので、簡単に密閉構造を構成することができる。したがって、塵や埃のほか、滲入する水分などから歪ゲージ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。なお、従来用いていたモールド剤を使用する必要がないため、組立工数を削減することができる。
さらに、立体形状のスペーサの表面に回路パターンを形成したので、従来使用していた回路基板を必要としない。したがって、耐振剛性が向上する。

そして、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スペーサに半田付けしておくことができるので、組立工程を簡便にすることができる。
また、貫通コンデンサを用いる必要がないため、半田ボールに対する処置を行う必要がなくなり、組立工程を簡略化することができる。
なお、スペーサを形成する非導電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）などを用いることができる。

本発明の圧力センサにおいて、前記接着剤は、導電性であることが好ましい。
この発明によれば、フランジ部とスペーサとの間に塗布された接着剤が導電性であるため、回路内の電気的導通を確実に行うことができる。

本発明の圧力センサにおいて、前記スペーサには、電源と信号を取り出す電気的接続手段に接続している基板と係合するピンが一体的に形成され、このピンは、その表面に回路パターンが形成されていることが好ましい。
ここで、基板は、電気的特性を有するものであるが、例えば、ガラスエポキシ基板を使用することができる。この基板には、電源と信号を取り出すケーブルが半田付けされている。また、基板には、スペーサに一体形成されたピンが係合するための係合孔が設けられる。そして、この係合孔にピンが係合され、半田付けされる。
この発明によれば、表面に回路パターンが形成されたピンが、基板の係合孔に係合して半田付けされているので、スペーサの表面に形成された回路パターンと基板とが、ピンの表面に形成された回路パターンおよび半田付けを介して電気的に導通している。また、基板には電気的接続手段が接続されているので、電源を供給したり、電気信号を外部に出力することができる。したがって、圧力センサ内の電気的導通を確実に実施することができる。

本発明の圧力センサにおいて、前記回路パターンは、ボンディング線によって前記歪ゲージに接続されていることが好ましい。
この発明によれば、歪ゲージで出力した電気信号を、ボンディング線を介して回路パターンに出力することができる。したがって、圧力センサ内を確実に導電させることができる。

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は本発明の第一実施形態にかかる圧力センサの正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、図４は本発明の第一実施形態にかかる圧力センサの側面図、図５は図１のＶ−Ｖ断面図、図６は本発明の第一実施形態にかかる圧力センサの回路図である。
図１および図２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、電気的接続手段５０と、を備えている。

[継手部１０の構成]
図１に示されるように、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環状のフランジ部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。
また、図２に示されるように、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。流路１３において、開口側の一端は、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。
フランジ部１２は、最大径を有するフランジ本体１２１と、フランジ本体１２１より小さい径を有し、後述のケース部材４０が取り付けられる第一の被取付部１２２と、第一の被取付部１２２より小さい径を有し、後述のスペーサ３５が取り付けられる第二の被取付部１２３と、で形成されている。

[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を塞ぐ状態に形成されている。そして、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、ダイアフラム部２１の一面側に歪ゲージ２４が設けられる。歪ゲージ２４は、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。
なお、センサ部２０は、略環状のフランジ部１２の内周に収納される状態で配置される。
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が、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。

[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、図２、図３および図４に示すように、円筒部２２を囲む円筒状の台座部３１と、台座部３１の表面に設けられたフレキシブルシート３２と、フレキシブルシート３２上に設けられたボンディングパッド３３と、ボンディングパッド３３と歪ゲージ２４とを接続するボンディング線３４と、歪ゲージ２４を覆って略円筒状に形成されたスペーサ３５と、後述の電気的接続手段５０が接続する基板３６と、スペーサ３５の表面に形成されて電気的導通を図る回路パターン３７と、回路パターン３７上に設けられたチップコンデンサ３８と、を備えている。

台座部３１は、図２に示すように、フランジ部１２と一体的に形成され、その内周側にセンサ部２０が収納されている。台座部３１の上面３１Ａがセンサ部２０の歪ゲージ２４と略同一面内にある状態に配置される。
フレキシブルシート３２は、台座部３１の上面３１Ａに載置され、図３に示すように、台座部３１の上面３１Ａの形状と同様に、歪ゲージ２４に接触しないように略円形状の孔３２１が中央に形成されている。
ボンディングパッド３３は、歪ゲージ２４を囲む状態でフレキシブルシート３２の表面の４箇所に設けられる。
ボンディング線３４は、ボンディングパッド３３と歪ゲージ２４とを接続するため、４本設けられている。

スペーサ３５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。スペーサ３５は、歪ゲージ２４を覆う状態に略凹状に形成された凹部３５１と、この凹部３５１の開口部側とは反対側に一体的に形成された一対の壁部３５２と、で形成される。
凹部３５１は、歪ゲージ２４との間に空間を形成するための外壁部３５１１および基部３５１２により略凹状に形成され、開口部を歪ゲージ２４側に向けて設置されている。図２に示すように、外壁部３５１１の内周面が台座部３１の外周面３１Ｂに接し、外壁部３５１１の先端面３５１１Ａがフランジ部１２の第二の被取付部１２３に接する状態で取り付けられる。これにより、凹部３５１と歪ゲージ２４との間には密閉空間が形成される。
また、外壁部３５１１には、その先端面３５１１Ａの任意の位置に突出形状のピン３５４が２箇所設けられる。そして、外壁部３５１１の先端面３５１１Ａが接する第二の被取付部１２３にも、これらのピン３５４と対応した位置にピン３５４と嵌合する２つのピン受部３１１が形成される。
そして、図２、図３および図４に示すように、台座部３１の外周において、スペーサ３５の２つのピン３５４に挟まれた部分では、フレキシブルシート３２が台座部３１の外周面３１Ｂとスペーサ３５の内周面との間に挟まれ、さらにスペーサ３５の外周面３５Ａに沿った状態で、フレキシブルシート３２の端部３２２がスペーサ３５の外部に露出している。そして、端部３２２は半田付けにより固定されている。また、フレキシブルシート３２を介して、スペーサ３５とフランジ部１２の第二の被取付部１２３との間に導電性の接着剤３９１が塗布されている。

一対の壁部３５２は、凹部３５１の基部３５１２の開口部側とは反対側の面３５１２Ａに一体的に形成される。図５に示すように、面３５１２Ａの中央には回路部品３５３が設けられており、一対の壁部３５２は、この回路部品３５３を挟んで対向する状態に設けられる。回路部品３５３としては、例えば、ＩＣチップ等が用いられる。
壁部３５２の先端面３５２Ａの任意の位置には突出形状の係合ピン３５５が、一対の壁部３５２の一方に２箇所、他方に２箇所、合計４箇所に設けられる。係合ピン３５５の表面には回路パターン３５６が形成され、スペーサ３５の外周面に形成された回路パターン３７と一体的に形成される。

基板３６は、回路部３０を外部の電源等と接続する電気的接続手段５０に接続するものである。基板３６としては、電気的特性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、ガラスエポキシ基板等を使用することができる。
基板３６には、前述の係合ピン３５５が嵌合するための係合孔３６１が、係合ピン３５５と対応する位置に形成されている。そして、係合ピン３５５が係合孔３６１に係合され、半田付けにより固定される。
また、基板３６には、電気的接続手段５０のケーブル５１１、５１２、５１３を係合するための挿通孔（図示しない）が形成されている。そして、この挿通孔にケーブル５１１、５１２、５１３が挿入され、半田付けにより固定されている。これにより、基板３６と電気的接続手段５０とが電気的に導通している。

回路パターン３７は、立体成形回路技術によりスペーサ３５の表面に設けられ、歪ゲージ２４のゲージ本体で発生した電気信号を増幅させながら電気的接続手段５０に伝達する。
回路パターン３７は、電気的に導通できればそのパターンは限定されない。図１、図２および図４に示すように、スペーサ３５の表面に形成される。回路パターン３７の一方の端部は、スペーサ３５の外部に露出したフレキシブルシート３２の端部３２２と半田付けにより接続している。そして、回路パターン３７は凹部３５１の外周面および壁部３５２の外周面に形成され、回路部品３５３を介して、係合ピン３５５の表面に形成された回路パターン３５６へと接続する。
チップコンデンサ３８は、回路パターン３７の経路の途中に設けられる。例えば、スペーサ３５の凹部３５１の外周面、壁部３５２の外周面に形成された回路パターン３７上に設けられる。

このような構成の回路部３０は電気的に導通しており、図６に示されるような回路図で表される。
図６において、ＳＥＮＳＯＲと表示される部品は図２および図３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３５３で増幅され、ケーブル５１１、５１２、５１３に出力される。

なお、センサ部２０および回路部３０は、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、一端側がフランジ部１２の被取付部１２２に取り付けられる。また、ケース部材４０の他端側の面には、略円形状の孔４１が中央に形成され、この孔４１には電気的接続手段５０が取り付けられる。

[電気的接続手段５０の構成]
電気的接続手段５０は、基板３６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本のケーブル５１１、５１２、５１３である。外部端末には回路部品３５３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。
また、これらのケーブル５１１、５１２、５１３は、ゴム部材５２に取り付けられている。ゴム部材５２は、略筒状の形状を有しており、３本の貫通孔５２１、５２２、５２３が長手方向に形成されている。そして、ゴム部材５２は、ケース部材４０の取付孔４１に嵌合する状態で取り付けられる。
ケーブル５１１、５１２、５１３は、ゴム部材５２の貫通孔５２１、５２２、５２３を貫通する状態で取り付けられ、その先端は基板３６の挿通孔（図示しない）にそれぞれ挿入され、半田付けにより固定される。これにより、回路部３０と電気的接続手段５０とが電気的に導通する。
ゴム部材５２としては、例えば、可塑化ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等を使用することができる。

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）スペーサ３５の表面に立体成形技術による回路パターン３７を形成し、同時にチップコンデンサ３８を実装して一体化させたので、部品点数を大幅に削減することができる。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、コストを大幅に低減することもできる。

（２）また、絶縁性樹脂からなるスペーサ３５でダイアフラム部２１および歪ゲージ２４を覆い、スペーサ３５とフランジ部１２の第二の被取付部１２３との間に接着剤３９１を塗布しているので、簡単に密閉空間を形成することができる。したがって、組立工数を短縮することができる。また、密閉空間により歪ゲージ２４を保護することができるので、精度の高い圧力センサを提供することができる。

（３）さらに、接着剤３９１は導電性であるので、フレキシブルシート３２と回路パターン３７とを確実に導電させることができる。

（４）そして、立体形状のスペーサ３５に回路パターン３７およびチップコンデンサ３８や回路部品３５３などの電子部品を実装したので、耐振剛性に優れている。

（５）また、チップコンデンサ３８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３８は、予めスペーサ３５に取り付けておくことができるので、組立工程における半田付け作業を行う必要がなく、簡単に組立を行うことができ、組立工数を短縮することができる。

（６）さらに、スペーサ３５の壁部３５２の先端面に形成された係合ピン３５５の表面にも回路パターン３５６を形成した。回路パターン３５６は、スペーサ３５の表面に形成された回路パターン３７と一体成形されている。また、係合ピン３５５は、基板３６の係合孔３６１に挿入され、さらに半田付けにより固定されている。これにより、回路パターン３７と基板３６とを確実に導電させることができる。

（７）そして、基板３６として電気的特性を有するガラスエポキシ基板が使用され、挿通孔に挿入されたケーブル５１１、５１２、５１３は半田付けにより固定されている。したがって、基板３６と電気的接続手段５０であるケーブル５１１、５１２、５１３とを確実に導電させることができる。

＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態を図７および図８に基づいて説明する。
図７は本発明の第二実施形態にかかる圧力センサの正面図、図８は本発明の第二実施形態にかかる圧力センサの上面図である。
第二実施形態にかかる圧力センサ１Ｂは、電気的接続手段５０が異なる以外は第一実施形態と同様の構成であるので、電気的接続手段のみを説明する。なお、第二実施形態では電気的接続手段６０とする。

[電気的接続手段６０の構成]
電気的接続手段６０は、図７および図８に示すように、コネクタタイプとなっている。コネクタ端子６１と、このコネクタ端子６１を内部に収納したハウジング６２と、このハウジング６２とケース部材４０の内周側とに接する状態で設けられたＯリング６３と、を備えている。
コネクタ端子６１はハウジング６２の内部に収納されており、一方の端部は基板３６の挿通孔に挿入され、半田付けにより固定されている。また、コネクタ端子６１の他方の端部は、図８に示すように、ハウジング６２内で突出しており、外部の接続端子と接続できるようになっている。
ハウジング６２は、コネクタ端子６１を収納する略円筒状に形成された樹脂製の部材である。ハウジング６２は、ケース部材４０の孔４１に嵌合される本体６２１と、本体６２１の外周よりも小さい径の外周を有する取付部６２２が一体的に形成されている。取付部６２２は、その外周面に等間隔に配置された３つの突起部６２３を備えている。この突起部６２３により、外部の接続端子を備えたケース部材と嵌合することができる。
Ｏリング６３は、本体６２１とケース部材４０との間に設けられ、ケース部材４０の内部を密閉する。

このような第二実施形態によれば、第一実施形態と同様の作用効果および以下の作用効果を奏することができる。
（８）ハウジング６２とケース部材４０の内周側にＯリング６３が設けられたので、ケース部材４０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、組立工数を短縮することができる。

＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態を図９および図１０に基づいて説明する。
図９は本発明の第三実施形態にかかる圧力センサの要部拡大断面図、図１０は図９の上面図である。
第三実施形態にかかる圧力センサは、回路部３０が異なる以外は第一実施形態と同様の構成であるので、回路部について説明する。なお、第三実施形態では回路部８０とする。

[回路部８０の構成]
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。
回路部８０は、円筒部２２を囲む円筒状の第一のスペーサ８１と、第一のスペーサ８１の上部に設けられ、歪ゲージ２４と第一のスペーサ８１との空間を密閉する第二のスペーサ８２と、立体成形技術により形成された回路パターン８３と、回路部品８４と、を備えている。
第一のスペーサ８１および第二のスペーサ８２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。

第一のスペーサ８１は略円筒状に形成され、その内部には、センサ部２０を収納するための収納部８１１と、歪ゲージ２４が設けられている面２２Ａと略同一面を底面（底面８１２Ａ）とした凹状の凹部８１２と、を有している。
収納部８１１は、センサ部２０が収まる程度の大きさの径を有した空間である。

凹部８１２は、図１０に示すように、その底面８１２Ａに、歪ゲージ２４を囲む状態で４箇所に設けられたボンディングパッド８１３と、ボンディングパッド８１３と歪ゲージ２４とを接続するボンディング線８１４と、電気的導通を図る回路パターン８３と、を備えている。
また、凹部８１２を形成する壁部８１２１の先端面８１２１Ａには、任意の位置に４つの係合ピン８１６が突出して設けられている。
回路パターン８３は、立体回路形成技術によるもので、ボンディングパッド８１３から底面８１２Ａ、壁面８１２Ｂ、そして係合ピン８１６の表面にわたって形成されている。

第二のスペーサ８２は、略円盤状に形成され、その表面の略中央には回路部品８４やチップコンデンサ８５などの電子部品が設けられ、立体成形技術による回路パターン（図示しない）により電気的に接続している。また、前述の係合ピン８１６が係合するための係合孔８２１が、係合ピン８１６と対応する位置に形成されている。
そして、係合ピン８１６は係合孔８２１に係合され、さらに半田付けにより固定される。
このような構成の回路部８０において、歪ゲージ２４で出力された電気信号は、ボンディング線８１４、ボンディングパッド８１３、回路パターン８３を経由して回路部品８４およびチップコンデンサ８５を介して、電気的接続手段９０のケーブル９１と接続する。

電気的接続手段９０は、第二のスペーサ８２と電気的に接続され、図示しない外部端末と回路部８０とを連絡する例えば３本のケーブル９１１、９１２、９１３である。ケーブル９１１、９１２、９１３は、ゴム部材９２の長手方向に形成された貫通孔を貫通する状態でそれぞれ取り付けられ、その先端は第二のスペーサ８２の挿通孔にそれぞれ挿入されている。これにより、回路部８０と電気的接続手段９０とが電気的に導通する。

さらに、密封性をあげるために、第一のスペーサ８１と第二のスペーサ８２とが接する境界点に接着剤８６を塗布し、さらに、第一のスペーサ８１とフランジ部１２との間に接着剤８７を塗布することにより、歪ゲージ２４が設けられている空間を密閉している。

このような第三実施形態によれば、第一実施形態の作用効果（４）および以下の作用効果を奏することができる。
（９）このような構成であれば、歪ゲージ２４で出力した電気信号は、ボンディング線８１４、ボンディングパッド８１３、回路パターン８３を経由して、回路部品８４で増幅され、電気的接続手段に確実に導電される。

（１０）歪ゲージ２４を覆うように、絶縁性樹脂からなる第一のスペーサ８１および第二のスペーサ８２を組み付け、各部材の隙間に接着剤８６および８７を塗布しているので、簡単に密閉空間を形成することができる。
したがって、組立工数を短縮することができ、また、密閉空間により歪ゲージ２４を保護することができるので、精度の高い圧力センサを提供することができる。

（１１）第一のスペーサ８１および第二のスペーサ８２の表面に立体成形技術による回路パターン８３を形成し、同時に電子部品も実装して一体化させたので、部品点数を大幅に削減することができる。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、コストを大幅に低減することもできる。さらに、耐振剛性にも優れている。

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。

本発明の第一実施形態にかかる圧力センサの正面断面図。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。 本発明の第一実施形態にかかる圧力センサの側面断面図。 図１のＶ−Ｖ断面図。 本発明の第一実施形態にかかる圧力センサの回路図。 本発明の第二実施形態にかかる圧力センサの正面断面図。 本発明の第二実施形態にかかる圧力センサの上面図 本発明の第三実施形態にかかる圧力センサの正面断面図。 図９の上面図。 （Ａ）従来例の圧力センサの上面図、（Ｂ）従来例の圧力センサの断面図。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…圧力センサ
１０…継手部
２０…センサ部
２１…ダイアフラム部
２４…歪ゲージ
３０…回路部
３５…スペーサ
３６…基板
３７…回路パターン
４０…ケース部材
５０…電気的接続手段
８０…回路部

Claims (4)

1. 略環状のフランジ部と、このフランジ部の内周側に設けられ、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を検出する歪ゲージと、前記ダイアフラムを覆うスペーサと、を備えた圧力センサであって、
   前記スペーサは、非導電性樹脂で形成されるとともに、その表面に前記歪ゲージと導電する回路パターンが形成され、
   前記回路パターンにはチップコンデンサが設けられ、
   前記スペーサと前記フランジ部との間に接着剤が塗布されている
   ことを特徴とする圧力センサ。
2. 請求項１に記載の圧力センサにおいて、
   前記接着剤は、導電性である
   ことを特徴とする圧力センサ。
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、
   前記スペーサには、電源と信号を取り出す電気的接続手段に接続している基板と係合するピンが一体的に形成され、
   このピンは、その表面に回路パターンが形成されている
   ことを特徴とする圧力センサ。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の圧力センサにおいて、
   前記回路パターンは、ボンディング線によって前記歪ゲージに接続されている
   ことを特徴とする圧力センサ。

Images