JP2014016333A - Pressure sensor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure sensor capable of accurately detecting pressure, without causing peeling caused by heat stress to occur between a sealing resin and an element body of a pressure detection element in both cases where the sealing resin is expanded by heat and is shrunk by cooling, and thereby causing no insulation failure or affecting the pressure detection element with no corrosion or the like due to the infiltration of moisture from the outside.SOLUTION: A pressure sensor comprises: a joint member 14 formed with a flow channel 12; a pressure detection element 16 arranged to face the flow channel 12 of the joint member 14; an outer lead wire 54 connected to the pressure detection element; and a sealing resin part 52 being filled in a gap formed inside a cover member 42 and constituting an adhesive. The cover member 42 has a cylindrical shape including a substantially vertically-erected portion in a sealing resin housing part 48 for housing the sealing resin part.

Description

本発明は、液封型の圧力センサーに関する。   The present invention relates to a liquid ring type pressure sensor.

従来より、流体圧検出用の圧力センサーとして、特許文献1(特開2012−68105号公報)には、水分が外部から侵入しないように隙間のない構成にした液封型の圧力センサー100が開示されている。   Conventionally, as a pressure sensor for detecting fluid pressure, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2012-68105) discloses a liquid-sealed pressure sensor 100 configured to have no gap so that moisture does not enter from the outside. Has been.

この圧力センサー100は、図6に示したように、圧力検出エレメント102と、継手部材104と、カバー部材106との結合体により構成されている。   As shown in FIG. 6, the pressure sensor 100 includes a combined body of a pressure detection element 102, a joint member 104, and a cover member 106.

そして、圧力検出エレメント102の一方の端面(下底面)には、金属製のダイヤフラム108の外周縁部が溶接によって気密に固着されている。圧力検出エレメント102の下面に設けられたセンサーチップ110に、ワイヤーボンディング112を介して、リードピン114が接続されている。   The outer peripheral edge of the metal diaphragm 108 is airtightly fixed to one end face (lower bottom face) of the pressure detection element 102 by welding. A lead pin 114 is connected to a sensor chip 110 provided on the lower surface of the pressure detection element 102 via a wire bonding 112.

さらに、図6に示したように、このリードピン114が基板116に接続され、外部リード線118に接続されている。そして、カバー部材106内の空間は、接着剤からなる封入樹脂122が封入されており、さらに、カバー部材106と継手部材104との間の空間にも、接着剤からなる封入樹脂124が封入されている。これにより、隙間がなく、水分などの液体が内部に浸入するのが阻止されるようになっている。   Further, as shown in FIG. 6, the lead pin 114 is connected to the substrate 116 and is connected to the external lead wire 118. An encapsulating resin 122 made of an adhesive is enclosed in the space in the cover member 106, and an encapsulating resin 124 made of an adhesive is also enclosed in the space between the cover member 106 and the joint member 104. ing. As a result, there is no gap and liquid such as moisture is prevented from entering the inside.

特開2012−68105号公報JP 2012-68105 A

しかしながら、このような従来の特許文献1に記載されているような、液封型の圧力センサー100では、図6に示したように、防水ケースを構成するカバー部材106の形状が、大径部であるカバー本体部120aと、内径側に延設された段部120bと、この段部120bから垂直に立設された小径部120cとから構成されている構造である。   However, in the liquid-sealed pressure sensor 100 as described in Patent Document 1 as described above, as shown in FIG. 6, the shape of the cover member 106 constituting the waterproof case has a large diameter portion. The cover main body portion 120a, a step portion 120b extending to the inner diameter side, and a small diameter portion 120c erected vertically from the step portion 120b.

このため、この特許文献1の圧力センサー100では、封入樹脂122が熱によって膨張した場合、内径側に延設された段部120bが存在するために、図6の矢印Bで示したように、熱応力が生じる。   For this reason, in the pressure sensor 100 of Patent Document 1, when the encapsulating resin 122 expands due to heat, there is a stepped portion 120b extending on the inner diameter side, so that as shown by the arrow B in FIG. Thermal stress is generated.

これにより、その熱応力によって、図6の楕円形で囲った部分C、すなわち、封入樹脂124と封入樹脂122と、圧力検出エレメント102のエレメント本体126との間で剥離が生じて、図6の矢印Dで示したように、この剥離部分を介して、外部から水分が浸入して、絶縁不良、圧力検出エレメント102に腐食などの影響を及ぼし、正確な圧力の検出が行えない。   As a result, due to the thermal stress, peeling occurs between the portion C enclosed by the ellipse in FIG. 6, that is, the encapsulating resin 124, the encapsulating resin 122, and the element body 126 of the pressure detecting element 102. As indicated by the arrow D, moisture enters from the outside through the peeled portion, affecting insulation and corroding the pressure detecting element 102, and accurate pressure detection cannot be performed.

また、図6に示したように、カバー部材106が、大径部であるカバー本体部120aと、内径側に延設された段部120bと、この段部120bから垂直に立設された小径部120cとから構成されているので、封入樹脂122を入れる際に、小径部120cを介して注入することになり、その結果、注入作業が複雑となり、手間がかかり、コストが高くつくことになる。   Further, as shown in FIG. 6, the cover member 106 includes a cover main body portion 120a having a large diameter portion, a step portion 120b extending to the inner diameter side, and a small diameter standing vertically from the step portion 120b. Therefore, when the encapsulating resin 122 is put, it is injected through the small diameter portion 120c. As a result, the injection work becomes complicated, time-consuming, and expensive. .

さらに、封入樹脂122を入れる際に、小径部120cを介して注入するので、大径部であるカバー本体部120a全体に樹脂が行き渡らず、注入不良が生じたり、気泡が発生して、クラックが生じて、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメント102に腐食などの影響を及ぼし、正確な圧力の検出が行えないことにもなる。   Furthermore, when the encapsulating resin 122 is put, it is injected through the small diameter portion 120c, so that the resin does not spread over the entire cover main body portion 120a, which is the large diameter portion, resulting in poor injection, bubbles, and cracks. As a result, moisture enters from the outside and influences insulation failure and corrosion on the pressure detection element 102, so that accurate pressure detection cannot be performed.

本発明は、このような現状に鑑み、封入樹脂が熱によって膨張した場合にも、または、封入樹脂が冷却されて収縮した場合にも、封入樹脂と圧力検出エレメントのエレメント本体との間で、熱応力によって剥離が生じることがなく、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える圧力センサーを提供することを目的とする。   In view of the current situation, the present invention, even when the encapsulating resin expands due to heat, or when the encapsulating resin is cooled and contracts, between the encapsulating resin and the element body of the pressure detection element, To provide a pressure sensor that does not cause peeling due to thermal stress, and that can accurately detect pressure without moisture entering from the outside and without affecting insulation and corrosion on the pressure detection element. Objective.

また、本発明は、封入樹脂を入れる際に、注入作業が容易で、手間がかからず、コストも低減でき、しかも、防水ケースを構成するカバー全体に樹脂が行き渡り、注入不良が生じたり、気泡が発生して、クラックが生じたりすることなく、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える圧力センサーを提供することを目的とする。   In addition, the present invention is easy when filling the encapsulating resin, does not take time and effort, can reduce the cost, the resin spreads over the entire cover constituting the waterproof case, poor injection, A pressure sensor that can detect pressure accurately without causing bubbles and cracking, and moisture entering from the outside, without affecting insulation or corroding the pressure detection element. The purpose is to provide.

本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の圧力センサーは、
流路が形成された継手部材と、
前記流路内の流体の圧力を検出するために、前記継手部材に固着され、継手部材の流路と対面するように配置された圧力検出エレメントと、
前記圧力検出エレメントに接続された外部リード線と、
カバー部材の内部に形成された間隙に充填され、接着剤を構成する封入樹脂部と、
を備え、
前記カバー部材が、封入樹脂部を収容する部分において、略鉛直に立設された部分を備えた筒形状であることを特徴とする。
The present invention has been invented in order to achieve the problems and objects in the prior art as described above.
A joint member in which a flow path is formed;
In order to detect the pressure of the fluid in the flow path, a pressure detection element fixed to the joint member and disposed so as to face the flow path of the joint member;
An external lead connected to the pressure sensing element;
An encapsulating resin portion that fills a gap formed inside the cover member and constitutes an adhesive;
With
The cover member has a cylindrical shape including a portion that is erected substantially vertically in a portion that accommodates the encapsulating resin portion.

このように構成することによって、カバー部材が、封入樹脂部を収容する部分において、略鉛直に立設された部分を備えた筒形状であるので、従来のように、内径側に延設された段部が存在せず、カバー部材の封入樹脂部が開放された状態となっている。   By configuring in this way, the cover member has a cylindrical shape with a portion that is erected substantially vertically in the portion that accommodates the encapsulating resin portion, and thus is extended to the inner diameter side as in the past. There is no step portion, and the encapsulating resin portion of the cover member is open.

従って、封入樹脂が熱によって膨張した場合にも、または、封入樹脂が冷却されて収縮した場合にも、封入樹脂と圧力検出エレメントのエレメント本体との間で、熱応力によって剥離が生じることがなく、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。   Therefore, even when the encapsulating resin expands due to heat, or when the encapsulating resin cools and contracts, no peeling occurs due to thermal stress between the encapsulating resin and the element body of the pressure detection element. Detects accurate pressure without intrusion of moisture from the outside and influence of insulation failure or corrosion on the pressure detection element.

また、カバー部材が、封入樹脂部を収容する部分において、略鉛直に立設された部分を備えた筒形状であるので、従来のように、内径側に延設された段部、小径部が存在せず、カバー部材の封入樹脂部が開放された状態となっている。   In addition, since the cover member has a cylindrical shape with a portion that is erected substantially vertically in the portion that accommodates the encapsulating resin portion, the stepped portion and the small-diameter portion that are extended to the inner diameter side as in the past are provided. It does not exist, and the encapsulating resin portion of the cover member is in an open state.

従って、封入樹脂を入れる際に、注入作業が容易で、手間がかからず、コストも低減でき、しかも、防水ケースを構成するカバー全体に樹脂が行き渡り、注入不良が生じたり、気泡が発生して、クラックが生じたりすることなく、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。   Therefore, when filling the encapsulated resin, the injection work is easy, hassle-free, can reduce costs, and the resin spreads over the entire cover constituting the waterproof case, resulting in poor injection and bubbles. As a result, moisture can penetrate from the outside without causing cracks, and it is possible to detect pressure accurately without causing an influence of insulation failure or corrosion on the pressure detection element.

また、本発明の圧力センサーは、前記圧力検出エレメントと、外部リード線を接続する基板とが、当接した状態で配置されていることを特徴とする。   The pressure sensor according to the present invention is characterized in that the pressure detection element and a substrate to which an external lead wire is connected are arranged in contact with each other.

このように構成することによって、圧力検出エレメントと、外部リード線を接続する基板とが、当接した状態で配置されているので、圧力検出エレメントと、外部リード線を接続する基板との間に間隙が存在しない。このため、接着剤を構成する封入樹脂を注入した場合にも、圧力検出エレメントと、外部リード線を接続する基板との間に封入樹脂が存在しないことになる。   With this configuration, the pressure detection element and the substrate to which the external lead wire is connected are arranged in contact with each other, so that the pressure detection element and the substrate to which the external lead wire is connected are arranged. There is no gap. For this reason, even when the encapsulating resin constituting the adhesive is injected, there is no encapsulating resin between the pressure detection element and the substrate to which the external lead wire is connected.

従って、封入樹脂が熱によって膨張した場合に、または、封入樹脂が冷却されて収縮した場合にも、圧力検出エレメントと、外部リード線を接続する基板との間に熱応力が発生せず、基板と圧力検出エレメントが破損損傷することがなく、確実に圧力の検出を行うことができる。   Therefore, even when the encapsulating resin expands due to heat or when the encapsulating resin cools and contracts, no thermal stress is generated between the pressure detection element and the substrate to which the external lead wire is connected. The pressure detection element can be reliably detected without being damaged and damaged.

また、圧力検出エレメントと、外部リード線を接続する基板との間に熱応力が発生しないので、圧力検出エレメントと基板とを接続するリードピンとの接続部分が損傷して電気的接続が遮断されたり、基板と外部リード線とを接続する接続部分が損傷して電気的接続が遮断されたりすることがなく、確実に圧力の検出を行うことができる。   In addition, since no thermal stress is generated between the pressure detection element and the board to which the external lead wire is connected, the connection between the pressure detection element and the lead pin that connects the board is damaged and the electrical connection is interrupted. The connecting portion connecting the substrate and the external lead wire is not damaged and the electrical connection is not cut off, and the pressure can be reliably detected.

さらに、圧力検出エレメントと、外部リード線を接続する基板とが、当接した状態で配置されているので、圧力検出エレメントと、外部リード線を接続する基板との間に間隙が存在しない。このため、接着剤を構成する封入樹脂の量が少なくなり、コストを低減することができるとともに、圧力センサーをコンパクトで小型化することが可能である。   Further, since the pressure detection element and the substrate connecting the external lead wire are arranged in contact with each other, there is no gap between the pressure detection element and the substrate connecting the external lead wire. For this reason, the amount of encapsulating resin constituting the adhesive can be reduced, the cost can be reduced, and the pressure sensor can be made compact and small.

本発明によれば、カバー部材が、封入樹脂部を収容する部分において、略鉛直に立設された部分を備えた筒形状であるので、従来のように、内径側に延設された段部が存在せず、カバー部材の封入樹脂部が開放された状態となっている。   According to the present invention, since the cover member has a cylindrical shape having a portion that is erected substantially vertically in the portion that accommodates the encapsulating resin portion, the step portion that is extended to the inner diameter side as in the prior art. Is not present, and the encapsulating resin portion of the cover member is open.

従って、封入樹脂が熱によって膨張した場合にも、または、封入樹脂が冷却されて収縮した場合にも、封入樹脂と圧力検出エレメントのエレメント本体との間で、熱応力によって剥離が生じることがなく、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。   Therefore, even when the encapsulating resin expands due to heat, or when the encapsulating resin cools and contracts, no peeling occurs due to thermal stress between the encapsulating resin and the element body of the pressure detection element. Detects accurate pressure without intrusion of moisture from the outside and influence of insulation failure or corrosion on the pressure detection element.

また、カバー部材が、封入樹脂部を収容する部分において、略鉛直に立設された部分を備えた筒形状であるので、従来のように、内径側に延設された段部、小径部が存在せず、カバー部材の封入樹脂部が開放された状態となっている。   In addition, since the cover member has a cylindrical shape with a portion that is erected substantially vertically in the portion that accommodates the encapsulating resin portion, the stepped portion and the small-diameter portion that are extended to the inner diameter side as in the past are provided. It does not exist, and the encapsulating resin portion of the cover member is in an open state.

従って、封入樹脂を入れる際に、注入作業が容易で、手間がかからず、コストも低減でき、しかも、防水ケースを構成するカバー全体に樹脂が行き渡り、注入不良が生じたり、気泡が発生して、クラックが生じたりすることなく、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。   Therefore, when filling the encapsulated resin, the injection work is easy, hassle-free, can reduce costs, and the resin spreads over the entire cover constituting the waterproof case, resulting in poor injection and bubbles. As a result, moisture can penetrate from the outside without causing cracks, and it is possible to detect pressure accurately without causing an influence of insulation failure or corrosion on the pressure detection element.

図1は、本発明の圧力センサーの縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a pressure sensor of the present invention. 図2は、図1の本発明の圧力センサーの部分拡大縦断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the pressure sensor of the present invention shown in FIG. 図3は、本発明の圧力センサーの別の実施例の縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the pressure sensor of the present invention. 図4は、図3の本発明の圧力センサーの部分拡大縦断面図である。4 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the pressure sensor of the present invention shown in FIG. 図5は、応力解析を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a stress analysis. 図6は、従来の液封型の圧力センサー100を示した縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a conventional liquid ring type pressure sensor 100.

以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の圧力センサーの縦断面図、図2は、図1の本発明の圧力センサーの部分拡大縦断面図である。   1 is a longitudinal sectional view of the pressure sensor of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the pressure sensor of the present invention of FIG.

図1〜図2において、符号10は、全体で本発明の圧力センサーを示している。   1-2, the code | symbol 10 has shown the pressure sensor of this invention on the whole.

図1に示したように、本発明の圧力センサー10は、液封型の圧力センサーであり、流路12が形成された継手部材14と、流路12内の流体の圧力を検出する圧力検出エレメント16とを備えている。   As shown in FIG. 1, the pressure sensor 10 of the present invention is a liquid ring type pressure sensor, and includes a joint member 14 in which a flow channel 12 is formed, and pressure detection for detecting the pressure of fluid in the flow channel 12. And an element 16.

そして、この継手部材14の流路12と対面するように、圧力検出エレメント16が配置され、その周縁部で継手部材14と溶接され固着されている。   And the pressure detection element 16 is arrange | positioned so that the flow path 12 of this joint member 14 may be faced, and the joint member 14 is welded and fixed by the peripheral part.

圧力検出エレメント16は、例えば、ステンレス、アルミニウムなどの金属製のエレメント本体18を備えており、このエレメント本体18に形成された中央開口20内に、ハーメチックガラス22が嵌め込まれて固着されている。   The pressure detection element 16 includes an element main body 18 made of, for example, stainless steel or aluminum, and a hermetic glass 22 is fitted and fixed in a central opening 20 formed in the element main body 18.

また、図1に示したように、圧力検出エレメント16のエレメント本体18と、金属製のダイヤフラム24と、連通孔26が形成されたダイヤフラム保護カバー28とが、それらの外周縁部において溶接によって一体的に固着されている。   Further, as shown in FIG. 1, the element main body 18 of the pressure detection element 16, the metal diaphragm 24, and the diaphragm protective cover 28 in which the communication hole 26 is formed are integrated by welding at their outer peripheral edge portions. Fixed.

そして、この構造によって、エレメント本体18の中央開口20の部分において、ハーメチックガラス22とダイヤフラム24との間に、オイルが封入される液封室30が形成されている。   With this structure, a liquid sealing chamber 30 in which oil is sealed is formed between the hermetic glass 22 and the diaphragm 24 at the central opening 20 of the element body 18.

一方、図1に示したように、ハーメチックガラス22の液封室30の側の面部には、ワンチップ構造のセンサーチップ32が接着剤によって固定されている。   On the other hand, as shown in FIG. 1, a sensor chip 32 having a one-chip structure is fixed to the surface portion of the hermetic glass 22 on the liquid sealing chamber 30 side by an adhesive.

このセンサーチップ32は、液封室30内に配設されており、圧力を検出する圧力素子と、この圧力検出素子の出力信号を処理する集積化された電子回路とが一体に形成された圧力センサーチップとして構成されている。   The sensor chip 32 is disposed in the liquid sealing chamber 30, and is a pressure in which a pressure element for detecting pressure and an integrated electronic circuit for processing an output signal of the pressure detection element are integrally formed. It is configured as a sensor chip.

また、ハーメチックガラス22には、センサーチップ32に対する信号の入出力を行うための複数個のリードピン34が、それぞれ、貫通状態で、ハーメチック処理により固定されている。
この実施例では、図示しないが、リードピン34は全部で8本設けられている。すなわち、入出力用の端子として後述する、外部リード線62a(Vout)、62b(Vcc)、62c(GND)用の3本のリードピン34と、センサーチップ32の調整用の端子として5本のリードピン34とが設けられている。
A plurality of lead pins 34 for inputting / outputting signals to / from the sensor chip 32 are fixed to the hermetic glass 22 by a hermetic process in a penetrating state.
In this embodiment, although not shown, eight lead pins 34 are provided in total. That is, three lead pins 34 for external lead wires 62a (Vout), 62b (Vcc), 62c (GND), which will be described later as input / output terminals, and five lead pins as adjustment terminals for the sensor chip 32 34 is provided.

リードピン34は、例えば、金製またはアルミニウム製のワイヤー36によって、センサーチップ32と導通接続(ワイヤーボンディング)され、センサーチップ32の外部出力端子や外部入力端子を構成している。   The lead pin 34 is electrically connected (wire bonded) to the sensor chip 32 by, for example, a gold or aluminum wire 36 to constitute an external output terminal or an external input terminal of the sensor chip 32.

そして、継手部材14の流路12から圧力室40内に伝達された流体圧は、ダイヤフラム保護カバー28の連通孔26を通ってダイヤフラム24の表面を押圧し、この押圧力を液封室30内のセンサーチップ32により検知するようにしている。   The fluid pressure transmitted from the flow path 12 of the joint member 14 into the pressure chamber 40 presses the surface of the diaphragm 24 through the communication hole 26 of the diaphragm protection cover 28, and this pressing force is applied to the liquid sealing chamber 30. This is detected by the sensor chip 32.

また、図1に示したように、圧力検出エレメント16の上方には、一定間隔離間して、基板38が設けられ、この基板38の一方の端部に形成された貫通孔38aを貫通するように、リードピン34の先端34aが挿通され、基板38の図示しない回路に電気的に、例えば、半田付けにより接続されている。   Further, as shown in FIG. 1, a substrate 38 is provided above the pressure detection element 16 at a predetermined interval, and passes through a through hole 38a formed at one end of the substrate 38. Further, the tip 34a of the lead pin 34 is inserted, and is electrically connected to a circuit (not shown) of the substrate 38 by, for example, soldering.

一方、基板38の他方の端部には、外部リード線54が、基板38の図示しない回路に電気的に、例えば、半田付けにより接続されている。   On the other hand, an external lead wire 54 is electrically connected to a circuit (not shown) of the substrate 38 by soldering, for example, at the other end of the substrate 38.

また、図1に示したように、継手部材14のフランジ部14aと当接した状態で、カバー部材42の基端部44が装着されている。カバー部材42の基端部44と、継手部材14のフランジ部14aとの間は、例えば、半田付け、溶接、接着剤などによって固着されている。   Further, as shown in FIG. 1, the base end portion 44 of the cover member 42 is attached in a state where the flange portion 14 a of the joint member 14 is in contact. The base end portion 44 of the cover member 42 and the flange portion 14a of the joint member 14 are fixed by, for example, soldering, welding, adhesive, or the like.

なお、カバー部材42の基端部44と、継手部材14のフランジ部14aとの間を固着したが、嵌合して装着するようにすることも可能である。   In addition, although the base end part 44 of the cover member 42 and the flange part 14a of the joint member 14 were adhered, it is also possible to fit and attach.

この場合、図1に示したように、カバー部材42は、このように継手部材14のフランジ部14aと当接する基端部44と、圧力検出エレメント16のエレメント本体18に嵌合するエレメント本体嵌合部46と、このエレメント本体嵌合部46より僅かに小径で、封入樹脂部52を収容する封入樹脂収容部48とから、一体で構成されている。   In this case, as shown in FIG. 1, the cover member 42 is fitted to the base end portion 44 that contacts the flange portion 14 a of the joint member 14 and the element main body fitting to the element main body 18 of the pressure detection element 16. The joint portion 46 and the encapsulating resin accommodating portion 48 that accommodates the encapsulating resin portion 52 having a slightly smaller diameter than the element main body fitting portion 46 are integrally formed.

また、図1に示したように、カバー部材42は、この封入樹脂収容部48が、略鉛直に立設された部分を構成しており、その上方に開口部50を有する筒形状となっている。   Further, as shown in FIG. 1, the cover member 42 has a cylindrical shape in which the encapsulating resin accommodating portion 48 constitutes a portion erected substantially vertically and has an opening 50 above it. Yes.

この場合、カバー部材42の形状が、封入樹脂部52を収容する部分である封入樹脂収容部48において、略鉛直に立設された部分であるという意味における「略鉛直」とは、図2に示したように、例えば、圧力検出エレメント16のエレメント本体18の上面18aと、封入樹脂収容部48とのなす角度αが、90°近傍、好ましくは、90°よりも±1°の範囲にあれば、後述する効果を奏することができる。   In this case, the “substantially vertical” in the sense that the shape of the cover member 42 is a portion that is erected substantially vertically in the encapsulating resin accommodating portion 48 that is the portion that accommodates the encapsulating resin portion 52 is shown in FIG. As shown, for example, the angle α formed between the upper surface 18a of the element body 18 of the pressure detection element 16 and the encapsulating resin accommodating portion 48 is in the vicinity of 90 °, preferably within ± 1 ° of 90 °. If it is, the effect mentioned later can be produced.

これにより、図1に示したように、カバー部材42の封入樹脂収容部48の内部に間隙Sが形成されており、この間隙Sに、カバー部材42の開口部50側から、接着剤を構成する封入樹脂が充填され、封入樹脂部52が形成されている。   Thus, as shown in FIG. 1, a gap S is formed inside the encapsulating resin accommodating portion 48 of the cover member 42, and an adhesive is formed in the gap S from the opening 50 side of the cover member 42. An encapsulating resin portion 52 is formed.

このように構成される本発明の圧力センサー10では、図1に示したように、カバー部材42が、封入樹脂部52を収容する部分である封入樹脂収容部48において、略鉛直に立設された部分であり、この略鉛直に立設された部分を備えた筒形状であるので、従来のように、内径側に延設された段部が存在せず、カバー部材42の封入樹脂部52が開放された状態となっている。   In the pressure sensor 10 of the present invention configured as described above, as shown in FIG. 1, the cover member 42 is erected substantially vertically in the encapsulating resin accommodating portion 48 that is the portion accommodating the encapsulating resin portion 52. This is a cylindrical shape provided with a substantially vertically erected portion, so that there is no step portion extending toward the inner diameter side as in the prior art, and the encapsulating resin portion 52 of the cover member 42 is not present. Is open.

従って、封入樹脂が熱によって膨張した場合にも、または、封入樹脂が冷却されて収縮した場合にも、図2に示したように、封入樹脂部52と圧力検出エレメント16のエレメント本体18との間(図2の楕円形で囲った部分A)で、熱応力によって剥離が生じることがなく、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。   Therefore, even when the encapsulating resin expands due to heat or when the encapsulating resin cools and contracts, the encapsulating resin portion 52 and the element main body 18 of the pressure detection element 16 can be connected as shown in FIG. There is no delamination due to thermal stress between the gaps (portion A surrounded by the oval shape in FIG. 2), moisture does not enter from the outside, and there is no influence of insulation failure or corrosion on the pressure detection element. , Accurate pressure detection can be performed.

また、図1に示したように、カバー部材42が、封入樹脂部52を収容する部分である封入樹脂収容部48において、略鉛直に立設された部分を備えた筒形状であるので、従来のように、内径側に延設された段部、小径部が存在せず、カバー部材42の封入樹脂収容部48の内部の間隙Sに封入された封入樹脂部52が、カバー部材42の開口部50により開放された状態となっている。   Further, as shown in FIG. 1, the cover member 42 has a cylindrical shape including a portion that is erected substantially vertically in the encapsulating resin housing portion 48 that is a portion that houses the encapsulating resin portion 52. As described above, the stepped portion and the small-diameter portion that extend toward the inner diameter side do not exist, and the encapsulated resin portion 52 enclosed in the gap S inside the encapsulated resin accommodating portion 48 of the cover member 42 is the opening of the cover member 42. The part 50 is open.

従って、封入樹脂を入れる際に、注入作業が容易で、手間がかからず、コストも低減でき、しかも、防水ケースを構成するカバー部材42全体に樹脂が行き渡り、注入不良が生じたり、気泡が発生して、クラックが生じたりすることなく、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメント16に腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。   Therefore, when filling the encapsulating resin, the injecting operation is easy, less time-consuming, the cost can be reduced, and the resin spreads over the entire cover member 42 constituting the waterproof case, resulting in incomplete injection or bubbles. It does not occur and cracks do not occur, and moisture enters from the outside, so that the pressure can be accurately detected without causing an insulation failure or corrosion on the pressure detection element 16.

図3は、本発明の圧力センサーの別の実施例の縦断面図、図4は、図3の本発明の圧力センサーの部分拡大縦断面図、図5は、応力解析を示す図である。   3 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the pressure sensor of the present invention, FIG. 4 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the pressure sensor of the present invention of FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram showing stress analysis.

この実施例の圧力センサー10は、図1〜図2に示した圧力センサー10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。   The pressure sensor 10 of this embodiment has basically the same configuration as that of the pressure sensor 10 shown in FIGS. 1 to 2, and the same reference numerals are given to the same components, and the detailed description thereof is omitted. Description is omitted.

図1〜図2に示した実施例1の実施例の圧力センサー10では、圧力検出エレメント16の上方に、一定間隔離間して、基板38が設けられていた。   In the pressure sensor 10 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the substrate 38 is provided above the pressure detection element 16 at a predetermined interval.

これに対して、この実施例の圧力センサー10では、図3〜図4に示したように、圧力検出エレメント16と、外部リード線54を接続する基板38とが、当接した状態で配置されている。   In contrast, in the pressure sensor 10 of this embodiment, as shown in FIGS. 3 to 4, the pressure detection element 16 and the substrate 38 to which the external lead wire 54 is connected are arranged in contact with each other. ing.

このように構成することによって、図3〜図4に示したように、圧力検出エレメント16と、外部リード線54を接続する基板38とが、当接した状態で配置されているので、圧力検出エレメント16と、外部リード線54を接続する基板38との間に間隙が存在しない。このため、接着剤を構成する封入樹脂を注入した場合にも、圧力検出エレメント16と、外部リード線54を接続する基板38との間に封入樹脂部52が存在しないことになる。   By configuring in this way, as shown in FIGS. 3 to 4, the pressure detection element 16 and the substrate 38 to which the external lead wire 54 is connected are arranged in contact with each other. There is no gap between the element 16 and the substrate 38 connecting the external lead 54. For this reason, even when the encapsulating resin constituting the adhesive is injected, the encapsulating resin portion 52 does not exist between the pressure detection element 16 and the substrate 38 to which the external lead wire 54 is connected.

従って、封入樹脂が熱によって膨張した場合に、または、封入樹脂が冷却されて収縮した場合にも、圧力検出エレメント16と、外部リード線54を接続する基板との間に熱応力が発生せず、基板38と圧力検出エレメント16が破損損傷することがなく、確実に圧力の検出を行うことができる。   Therefore, when the encapsulating resin expands due to heat or when the encapsulating resin cools and contracts, no thermal stress is generated between the pressure detection element 16 and the substrate connecting the external lead wire 54. The substrate 38 and the pressure detection element 16 are not damaged and damaged, and the pressure can be reliably detected.

また、圧力検出エレメント16と、外部リード線54を接続する基板38との間に熱応力が発生しないので、圧力検出エレメント16と基板38とを接続するリードピン34との接続部分(リードピン34の先端34a)が損傷して電気的接続が遮断されたり、基板38と外部リード線54とを接続する接続部分(54a)が損傷して電気的接続が遮断されたりすることがなく、確実に圧力の検出を行うことができる。   Further, since no thermal stress is generated between the pressure detection element 16 and the substrate 38 to which the external lead wire 54 is connected, the connection portion between the pressure detection element 16 and the lead pin 34 that connects the substrate 38 (the tip of the lead pin 34). 34a) is damaged and the electrical connection is cut off, and the connection portion (54a) connecting the substrate 38 and the external lead wire 54 is not damaged and the electric connection is not cut off. Detection can be performed.

さらに、図3〜図4に示したように、圧力検出エレメント16と、外部リード線54を接続する基板38とが、当接した状態で配置されているので、圧力検出エレメント16と、外部リード線54を接続する基板38との間に間隙が存在しない。このため、接着剤を構成する封入樹脂の量が少なくなり、コストを低減することができるとともに、圧力センサーをコンパクトで小型化することが可能である。   Further, as shown in FIGS. 3 to 4, since the pressure detection element 16 and the substrate 38 to which the external lead wire 54 is connected are arranged in contact with each other, the pressure detection element 16 and the external lead are arranged. There is no gap between substrate 38 connecting line 54. For this reason, the amount of encapsulating resin constituting the adhesive can be reduced, the cost can be reduced, and the pressure sensor can be made compact and small.

図5は、100℃から−40℃に変化させた場合の応力解析を示す図であり、図5(A)に示したように、特許文献1の圧力センサー100のように、防水ケースを構成するカバー部材106の形状が、大径部であるカバー本体部120aと、内径側に延設された段部120bと、この段部120bから垂直に立設された小径部120cとから構成されている構造であれば、封入樹脂122と、圧力検出エレメント102のエレメント本体126との間において、応力値が21MPaと大きい。   FIG. 5 is a diagram showing a stress analysis when the temperature is changed from 100 ° C. to −40 ° C. As shown in FIG. 5 (A), a waterproof case is configured like the pressure sensor 100 of Patent Document 1. The shape of the cover member 106 includes a cover main body portion 120a having a large diameter portion, a step portion 120b extending to the inner diameter side, and a small diameter portion 120c standing upright from the step portion 120b. In the structure, the stress value is as large as 21 MPa between the encapsulating resin 122 and the element main body 126 of the pressure detection element 102.

これに対して、図5(B)に示したように、本発明の圧力センサー10のように、防水ケースを構成するカバー部材42の形状が、封入樹脂部52を収容する部分である封入樹脂収容部48において、略鉛直に立設された部分であり、この略鉛直に立設された部分を備えた筒形状である場合には、応力値が6MPaと、約3分の1に低減できることが分かる。   On the other hand, as shown in FIG. 5 (B), as in the pressure sensor 10 of the present invention, the encapsulating resin in which the shape of the cover member 42 constituting the waterproof case is a portion that accommodates the encapsulating resin portion 52. In the accommodating part 48, it is a part set up substantially vertically, and when it is a cylinder shape provided with the part set up substantially vertically, a stress value can be reduced to about 1/3 with 6MPa. I understand.

以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、カバー部材42を、継手部材14のフランジ部14aと当接する基端部44と、圧力検出エレメント16のエレメント本体18に嵌合するエレメント本体嵌合部46と、このエレメント本体嵌合部46より僅かに小径で、封入樹脂部52を収容する封入樹脂収容部48とから、一体で構成したが、別部材から構成して相互に固着したカバー部材とすることも可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the cover member 42 is a base that contacts the flange portion 14a of the joint member 14. An end 44, an element main body fitting portion 46 that fits into the element main body 18 of the pressure detection element 16, and an encapsulated resin accommodating portion 48 that accommodates the encapsulating resin portion 52 with a slightly smaller diameter than the element main body fitting portion 46. However, various modifications can be made without departing from the object of the present invention, for example, it is possible to form a cover member which is constituted by separate members and fixed to each other.

本発明は、液封型の圧力センサーに適用することができる。   The present invention can be applied to a liquid ring type pressure sensor.

10 圧力センサー
12 流路
14 継手部材
14a フランジ部
16 圧力検出エレメント
18 エレメント本体
18a 上面
20 中央開口
22 ハーメチックガラス
24 ダイヤフラム
26 連通孔
28 ダイヤフラム保護カバー
30 液封室
32 センサーチップ
34 リードピン
34a 先端
36 ワイヤー
38 基板
38a 貫通孔
40 圧力室
42 カバー部材
44 基端部
46 エレメント本体嵌合部
48 封入樹脂収容部
50 開口部
52 封入樹脂部
54 外部リード線
100 圧力センサー
102 圧力検出エレメント
104 継手部材
106 カバー部材
108 ダイヤフラム
110 センサーチップ
112 ワイヤーボンディング
114 リードピン
116 基板
118 外部リード線
120a カバー本体部
120b 段部
120c 小径部
122 封入樹脂
124 封入樹脂
126 エレメント本体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pressure sensor 12 Flow path 14 Joint member 14a Flange part 16 Pressure detection element 18 Element main body 18a Upper surface 20 Center opening 22 Hermetic glass 24 Diaphragm 26 Communication hole 28 Diaphragm protective cover 30 Liquid seal chamber 32 Sensor chip 34 Lead pin 34a Tip 36 Wire 38 Substrate 38a Through hole 40 Pressure chamber 42 Cover member 44 Base end portion 46 Element body fitting portion 48 Encapsulated resin accommodating portion 50 Opening portion 52 Encapsulated resin portion 54 External lead wire 100 Pressure sensor 102 Pressure detection element 104 Joint member 106 Cover member 108 Diaphragm 110 Sensor chip 112 Wire bonding 114 Lead pin 116 Substrate 118 External lead wire 120a Cover main body 120b Stepped portion 120c Small diameter portion 122 Encapsulated resin 124 Encapsulated Fat-126 element main body

Claims (2)

流路が形成された継手部材と、
前記流路内の流体の圧力を検出するために、前記継手部材に固着され、継手部材の流路と対面するように配置された圧力検出エレメントと、
前記圧力検出エレメントに接続された外部リード線と、
カバー部材の内部に形成された間隙に充填され、接着剤を構成する封入樹脂部と、
を備え、
前記カバー部材が、封入樹脂部を収容する部分において、略鉛直に立設された部分を備えた筒形状であることを特徴とする圧力センサー。
A joint member in which a flow path is formed;
In order to detect the pressure of the fluid in the flow path, a pressure detection element fixed to the joint member and disposed so as to face the flow path of the joint member;
An external lead connected to the pressure sensing element;
An encapsulating resin portion that fills a gap formed inside the cover member and constitutes an adhesive;
With
The pressure sensor according to claim 1, wherein the cover member has a cylindrical shape including a portion that is erected substantially vertically in a portion that accommodates the encapsulating resin portion.
前記圧力検出エレメントと、外部リード線を接続する基板とが、当接した状態で配置されていることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー。   The pressure sensor according to claim 1, wherein the pressure detection element and a substrate to which an external lead wire is connected are arranged in contact with each other.
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