JP2016206124A - 圧力検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】検出部を複数配置することができ、生産性の良い圧力検出装置を提供する。【解決手段】流体を取り入れるための流入部11と、前記流体の圧力に応じた電気信号を出力する半導体式の圧力検出素子と、この圧力検出素子を収納する筺体13と、前記圧力検出素子と電気的に接続し筐体13外へ導通するリード端子12と、を設けた圧力検出体1と、複数の圧力検出体1を載せる台座221aを有する底部221と、複数の圧力検出体1を囲う壁部222とによって形成される収納部22と、を有する載置台2と、圧力検出体1の流入部11と同じ方向に端面32を有し載置台2を外部機器に保持するための取り付け部材3と、収納部22に充填させ硬化することでリード端子12を気密にする充填部材5と、を備える。【選択図】 図2
Description
本発明は、圧力検出装置に関し、例えば、連なって配置される複数の被検出体の圧力を検出する圧力検出装置に好適である。
従来の圧力検出装置として、例えば、特許文献1に開示されるものがある。特許文献1に係る圧力検出装置は、機械式圧力スイッチを複数ハウジング内に配置し、圧力スイッチのオンオフに伴う電気信号をハウジング内にインサート成形されたリード端子を介して、外部に取り出し例えば車両の電子制御ユニットによる変速機駆動制御に用いることができる。
しかしながら、上述の圧力検出装置は、機械式圧力スイッチのため、検出対象となる油圧について予め定められた所定圧力値を超えるか否かを検出するのみであったが、近年における燃費向上やトルク制御のために、半導体式圧力センサを用いた構成される検出部を複数配置し、油圧回路ごとに多段制御することが要求されており、該検出部を複数ハウジング内に配置する場合であっても生産性の良い圧力検出装置が望まれている。
そこで本発明は、前記問題点を解消し、検出部を複数配置することができ、生産性の良い圧力検出装置を提供することを目的とする。
本発明の圧力検出装置は、流体を取り入れるための流入部と、前記流体の圧力に応じた電気信号を出力する半導体式の圧力検出素子と、この圧力検出素子を収納する筺体と、前記圧力検出素子と電気的に接続し前記筐体外へ導通するリード端子と、を設けた圧力検出体と、
複数の前記圧力検出体を載せる台座を有する底部と、複数の前記圧力検出体を囲う壁部とによって形成される収納部と、を有する載置台と、
前記圧力検出体の前記流入部と同じ方向に端面を有し前記載置台を外部機器に保持するための取り付け部材と、
前記収納部に充填させ硬化することで前記リード端子を気密にする充填部材と、
を備えることを特徴とする。
複数の前記圧力検出体を載せる台座を有する底部と、複数の前記圧力検出体を囲う壁部とによって形成される収納部と、を有する載置台と、
前記圧力検出体の前記流入部と同じ方向に端面を有し前記載置台を外部機器に保持するための取り付け部材と、
前記収納部に充填させ硬化することで前記リード端子を気密にする充填部材と、
を備えることを特徴とする。
前記載置台は、前記取り付け部材をインサート成形されてなり、
前記取り付け部材の前記端面と前記壁部の端部面との間に、前記圧力検出体の前記流入部側の面が位置するように、前記台座と前記壁部とが形成されることを特徴とする。
前記取り付け部材の前記端面と前記壁部の端部面との間に、前記圧力検出体の前記流入部側の面が位置するように、前記台座と前記壁部とが形成されることを特徴とする。
前記収納部の前記台座には、前記圧力検出体と前記底部との間に溝を設けることを特徴とする。
前記収納部は、前記充填部材の充填領域を区切る区画壁を設けること特徴とする。
本発明の圧力検出装置は、検出部を複数配置することができ、生産性の良い圧力検出装置を提供する。
以下、本発明が適用された実施の形態について、車両の変速装置(外部機器)に取り付けられる圧力検出装置について例にあげて、図面を用いて説明する。
図1,2は、圧力検出装置Aを示すもので、圧力検出体1と、載置台2と、取り付け部材3と、回路基板4と、充填部材5と、を備えている。
圧力検出体1は、同様のものが複数設けられ、流体(例えば、油)を流入部11の孔から流入して、この流体圧力に応じた、電気信号を出力するパッケージである。圧力検出体1の検出部は、例えば、ガラス台座上に、シリコン等の半導体基板を薄肉に形成してなるダイアフラムを有する半導体チップを設け、該ダイアフラムに対応する部位に、ボロン等の不純物が拡散処理されていることでピエゾ抵抗効果を有する感圧素子となる4つの抵抗が形成され、各抵抗とアルミ等の導電性材料を用いた配線パターンとによりブリッジ回路が構成されている。
また、圧力検出体1は、ステンレス鋼(SUS)等の金属材料からなる流入部11から導き入れた流体の圧力を該ダイアフラムによって受け、このダイアフラムの変位に伴うブリッジ回路の出力電圧の変化によって流体の圧力に応じた電気信号を出力できる。
圧力検出体1には、この電気信号を得るために、図3に示すように、リード端子12が設けられる。リード端子12は、例えば、リン青銅材料などの導電性材質からなり、電源用ライン、信号用ライン、グランド用ラインとして割り当てられて3本設けられる。また、リード端子12の一端部は、表面にNiメッキが施され、ワイヤボンディングを用いて該半導体チップと電気的に接続される。また、リード端子12の他端部は、リード端子12をインサート成形する合成樹脂からなる筐体13の外に引き出されて、回路基板4に電気的に接続される。
なお、圧力検出体1の筐体13は、例えば、PPS(Poly Phenylene Sulfide)樹脂を用いて、リード端子12をインサート成形される保持部を備える。また、圧力検出体1の筐体13は、例えばPPS樹脂からなる蓋部材を備え、検出部となる該半導体チップを覆うようにして設けられ、例えばレーザー溶着によって該保持部と結合され、半導体チップを内部に位置して圧力の基準とする密閉空間を形成する。
載置台2は、図4乃至図6に示すように、金属ベース板21と、収納部22と、ターミナル23と、コネクタ部24と、を備えている。
金属ベース板21は、ステンレス鋼等の金属材料からなる板状の部材を適用でき、載置台2の剛性を保つために作用する。
収納部22は、PPS樹脂を適用でき、金属ベース板21と、ターミナル23、取り付け部材3とをインサート成形することで、これらをそれぞれ所定箇所に保持する。また、収納部22は、と、底部221と、壁部222と、区画壁223とを設けている。
底部221は、複数の圧力検出体1を所定間隔おいて、流入部11が収納部22の開口側を向くように並べて載せる台座221aを有し、この台座221aには、圧力検出体1との間において、後述する充填部材5の充填時に空気溜まりが発生しにくいように、通気路となる溝221bが形成されている。この溝221bによって、圧力検出体1の背面(流入部11の反対面)や収納部22の隅々に充填部材5を行き渡らせるように作用する。
壁部222は、圧力検出体1や回路基板4の収納領域であり、また充填部材5の充填領域を区画するものであり、底部221から垂直に立ち上がる樹脂壁である。この壁部222は、図2に示すように、底部221からの高さを取り付け部材3の高さよりも小さい寸法で形成され、壁部の222の端部面222aが、被取り付け機器に余計な押圧をともなう接触が無いようにできる。また、壁部222には、必要以上に充填された場合に、充填部材5が流れることで、取り付け部材3の端面(取り付け面)や圧力検出体1の流入部11に充填部材5が被らないように作用する調整壁部222bを設けている。
区画壁223は、回路基板4や複数の圧力検出体1を収納する収納部22を複数に区画するもので、充填部材5を充填する際に、複数のノズルから同時に充填できるため、充填時間を短くできる。このため、区画壁223に区画される収納空間の体積が略均等になるようにすることで、充填時間を短くできる。また充填量の管理を容易にするため有利である。
ターミナル23は、金属材料からなる導電性部材であり、一端は、収納部22の底部221から垂直に延びるとともにその先端が先細りしている。また、ターミナル23の他端は、収納部223の外側に延びており、この場合、底部221の近傍で折り曲げられて、コネクタ24方向に壁部222を抜けるように形成される。
コネクタ24は、収納部22と同じ成形によって、ソケット状に形成され、内部にターミナル23の前記他端側を突出しており、外部機器との接続を行うことができる。コネクタ24には、図示しない係止用の係合孔またはフックを設ける。
取り付け部材3は、真鍮からなる円筒状のカラーを適用でき、取り付け部材3の孔31が金属ベース板21に形成された孔31と略同径の孔部の位置に重ねて載せた状態で、収納部22による成形によって、複数箇所に保持される。この場合、取り付け部材3は、端面32が同じ高さで圧力検出体1を挟むようにして一列になるように設けられ、孔31を利用して圧力検出の対象となる外部機器に取り付けられる。
回路基板4は、板状の硬質プリント配線基板を適用でき、図6に示すように、収納部22の底部221面(金属ベース板21面)と略平行に組み付けられ、底部221面の垂直方向に折り曲げられた圧力検出体1から延びるリード端子12と、ターミナル23の一端とをスルーホール41に挿入し、半田付けされることで、電気的に接続される。回路基板4は、リード端子12とターミナル23とを通しながら載せるだけで良いため、組付け性が容易であり、また、開口方向に半田付け面が露出するため、半田付け作業やその確認が容易に行えるため、生産性が良好となる。また、ターミナル23の先端が先細りしているため、回路基板4のスルーホール41に通し易く、組付け性が簡単になる。
また、回路基板4は、リード端子12とターミナル23とを接続する銅箔からなる配線パターンが形成されており、各圧力検出体1からの電気信号を対応するターミナル23にそれぞれ導くとともに、各圧力検出体1の電源用ラインは、配線パターンによって接続され、同一のターミナル23によって、外部接続される。また、グランド用ラインもこれと同様に配線パターンによって、まとめられており、コネクタ部24の接続ターミナルを少なくできるため、圧力検出装置Aを取り付けて電気接続する際に作業を容易にできる。また、圧力検出装置Aから外部機器までのケーブルの本数を低減できる。
また、回路基板4は、コンデンサ等の電子部品を実装でき、電気信号の波形整形回路や増幅回路、ノイズ対策回路を実装することもできる。
充填部材5は、流動性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂が適用でき、収納部22内に充填され、硬化することで、リード端子12や回路基板4等を気密にできる。なお、充填部材5は、充填される際に、溝221bを利用して通気しつつ、収納部22の隅々に充填部材5が行き渡るように作用する。また、充填部材5は、収納部22から溢れてしまう場合であっても、台座221aの寸法設定により圧力検出体1の流入部11側の面に充填部材5が至る前に、壁部222の端部面222a、特に、調整壁部222bの端部面222aから充填部材5が流れ出るため、圧力検出体1の流入部11やこの流入部11よりも高く位置する取り付け部材3の端面32に余計な充填部材5が付着しないため、簡易に充填作業を行うことができる。
斯かる圧力検出装置Aは、流体を取り入れるための流入部11と、前記流体の圧力に応じた電気信号を出力する半導体式の圧力検出素子と、この圧力検出素子を収納する筺体13と、前記圧力検出素子と電気的に接続し筐体13外へ導通するリード端子12と、を設けた圧力検出体1と、複数の圧力検出体1を載せる台座221aを有する底部221と、複数の圧力検出体1を囲う壁部222とによって形成される収納部22と、を有する載置台2と、圧力検出体1の流入部11と同じ方向に端面32を有し載置台2を外部機器に保持するための取り付け部材3と、収納部22に充填させ硬化することでリード端子12を気密にする充填部材5と、を備える。
したがって、複数の圧力検出体1により検出部を複数配置することができ、組み付け性や充填作業など生産性の良い圧力検出装置Aとなる。
載置台2は、取り付け部材3をインサート成形してなり、取り付け部材3の端面32と壁部222の端部面222aとの間に、圧力検出体1の流入部11側の面(流入部11を囲む突出面)11aが位置するように、台座221aと壁部222とが形成されることにより、上述したように、充填部材5が溢れても、圧力検出体1の流入部11やこの流入部11よりも高く位置する取り付け部材3の端面に余計な充填部材5が付着しないため、簡易に充填作業で圧力検出装置Aを生産できる。
なお、本発明は上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。例えば、上述した実施の形態においては、図3に示すように、一方側にリード端子12が延びる圧力検出体1のパッケージを例にあげて説明したが、例えば、図7に示す圧力検出体10のような形状である場合には、リードフレーム等の金属部材Tをリード端子120に溶接することで回路基板へ導通させることもできる。
本発明は、複数の検出部を設けた圧力検出装置に関し、例えば、自動車やオートバイなどの移動体に搭載される変速装置などに取り付けられる圧力検出装置に好適である。
A 圧力検出装置
1 圧力検出体
11 流入部
12 リード端子
13 筐体
2 載置台
21 金属ベース板
22 収納部
221 底部
221a 台座
221b 溝
222 壁部
222a 端部面
222b 調整壁部
223 区画壁
23 ターミナル
24 コネクタ部
3 取り付け部材
31 孔
32 端面
4 回路基板
41 スルーホール
5 充填部材
1 圧力検出体
11 流入部
12 リード端子
13 筐体
2 載置台
21 金属ベース板
22 収納部
221 底部
221a 台座
221b 溝
222 壁部
222a 端部面
222b 調整壁部
223 区画壁
23 ターミナル
24 コネクタ部
3 取り付け部材
31 孔
32 端面
4 回路基板
41 スルーホール
5 充填部材
Claims (4)
- 流体を取り入れるための流入部と、前記流体の圧力に応じた電気信号を出力する半導体式の圧力検出素子と、この圧力検出素子を収納する筺体と、前記圧力検出素子と電気的に接続し前記筐体外へ導通するリード端子と、を設けた圧力検出体と、
複数の前記圧力検出体を載せる台座を有する底部と、複数の前記圧力検出体を囲う壁部とによって形成される収納部と、を有する載置台と、
前記圧力検出体の前記流入部と同じ方向に端面を有し前記載置台を外部機器に保持するための取り付け部材と、
前記収納部に充填させ硬化することで前記リード端子を気密にする充填部材と、
を備えることを特徴とする圧力検出装置。 - 前記載置台は、前記取り付け部材をインサート成形されてなり、
前記取り付け部材の前記端面と前記壁部の端部面との間に、前記圧力検出体の前記流入部側の面が位置するように、前記台座と前記壁部とが形成されることを特徴とする請求項1に記載の圧力検出装置。 - 前記収納部の前記台座には、前記圧力検出体と前記底部との間に溝を設けることを特徴とする請求項1に記載の圧力検出装置。
- 前記収納部は、前記充填部材の充填領域を区切る区画壁を設けること特徴とする請求項1に記載の圧力検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015091146A JP2016206124A (ja) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | 圧力検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015091146A JP2016206124A (ja) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | 圧力検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016206124A true JP2016206124A (ja) | 2016-12-08 |
Family
ID=57489599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015091146A Pending JP2016206124A (ja) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | 圧力検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016206124A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019158726A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 株式会社鷺宮製作所 | 圧力センサ |
-
2015
- 2015-04-28 JP JP2015091146A patent/JP2016206124A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019158726A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 株式会社鷺宮製作所 | 圧力センサ |
US11105699B2 (en) | 2018-03-15 | 2021-08-31 | Saginomiya Seisakusho, Inc. | Pressure sensor |
US11585713B2 (en) | 2018-03-15 | 2023-02-21 | Saginomiya Seisakusho, Inc. | Pressure sensor |
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