JP2529816Y2 - 圧力計における電気部品の接続構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は各電気部品の接続におい
て、電気回路を構成する部品、例えば、プリント基板等
をリード線で結線することなく接続する圧力計における
電気部品の接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気部品を複数内蔵している装置、例え
ば流体機器の分野では、圧力流体がアクチュエータに供
給され、当該アクチュエータが正常な圧力で駆動されて
いるか否かを確認するために圧力流体管路に介装される
圧力計がある。

【０００３】この圧力計は、近年の各種機械部品の電子
化の進展に伴い、流体圧機器においても電子化が促進さ
れている。圧力計に関しても、従来、ブルドン管あるい
はダイヤフラム式のものに代替して半導体圧力センサを
採用し流体圧力をデジタル式に表示する圧力計が開発さ
れている。このデジタル式圧力計は圧力計本体の小型化
が促進できるとともに、圧力検出の精度が高いという長
所を有することから広汎に用いられつつある。

【０００４】そこで、本出願人は流体の圧力値をデジタ
ル式に表示する圧力計を特願昭６１−４５６３９号とし
て提案している。これを図１ａ並びに図１ｂに示す。す
なわち、この圧力計２は直方体状の筐体４と、前記筐体
４に係着されて図示しない流体用管路に画成された雌螺
子部分に螺入して当該圧力計２を固定するとともに、前
記流体用管路からこの圧力計２の本体内部に圧力流体を
導入するための螺子部６を含む。筐体４の前面部にはカ
バー部材８が設けられ、このカバー部材８の内部に圧力
設定用の摘み１０とデジタル表示器、この場合、液晶表
示器１２と、設定された圧力をデジタル的に表示させる
際に押圧されるプッシュボタンスイッチ１３と、この設
定圧力以下で流体が供給されている時、警報表示として
発光する発光素子１５とを組み込んでいる。

【０００５】図１ｂにその内部構造を示す。すなわち、
筐体４には螺子部６が固着され、当該螺子部６の軸線方
向に沿って通路１４が形成されている。この通路１４の
上端部には半導体圧力センサ１６の突出部１８が嵌入す
る。この場合、通路１４から圧力流体が筐体４の内部に
漏洩することのないようにＯリングを介装している。半
導体圧力センサ１６は屈曲する枠体２０によって筐体４
に固定されるとともに、この半導体圧力センサ１６は出
力端子２２を介して当該半導体圧力センサ１６の電気制
御を行うためのプリント基板２４に電気的に接続され
る。また、このプリント基板２４の上部には筐体２６に
よって室２７が画成され、この室２７を閉塞するように
設けられたプレート２８に前記液晶表示器１２が固着さ
れ、電気的に前記プリント基板２４と接続される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された圧力計２では、液晶表示器１２および
発光素子１５とプリント基板２４とを接続するためにリ
ード線を使用する場合がある。このように、リード線を
用いて各電気部品を接続すると、配線が複雑になり、し
たがって組立工程も煩雑になり、誤配線のおそれも生じ
る。また、前記圧力計２に故障が生じた際にも、分解し
て故障個所のみを取り出して交換することが、不可能、
あるいは煩雑になる。

【０００７】本考案は、上記のような不都合を解決する
ものであり、組み立てが簡便で、取り外し等も可能な圧
力計における電気部品の接続構造を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本考案は、一面に、外部に連通する流体通路を介
して導入された圧力流体を検知する圧力センサチップが
設けられ、他面に、前記圧力センサチップの出力信号を
処理する電気部品が設けられた第１プリント基板と、 前
記第１プリント基板の他面に設けられ、前記電気部品と
電気的に接続する第１配線パターンを有する第１コネク
タと、前記第１配線パターンに電気的に接続する第２配
線パターンを有し、可撓性部材からなる第２コネクタ
と、 前記圧力センサチップの出力信号を別異の電気部品
に導出する第３配線パターンを有する第３コネクタが設
けられた第２プリント基板と、 を備え、前記第１プリン
ト基板と第２プリント基板とで第２コネクタを圧着挟持
し、前記第１コネクタと第２コネクタとを接触させて第
１配線パターンと第２配線パターンとを電気的に接続
し、さらに、前記第２コネクタの第２配線パターンと第
３コネクタの第３配線パターンとを接触させて電気的に
接続することを特徴とする。

【０００９】

【作用】第１コネクタと第２コネクタとが接触し、且つ
前記第２コネクタと第３コネクタとが接触するように、
第１プリント基板と第２プリント基板との間に可撓性部
材からなる第２コネクタを挟み込んで圧着する。このた
め、前記第１〜第３コネクタ間の電気的接続を確実に行
うことができ、製造過程が簡略化されるとともに、故障
の際に所望の電気部品を簡便に取り外すことが可能とな
る。 また、前記第１コネクタを有する第１プリント基板
の一面には、流体通路を介して導入された圧力流体を検
知する圧力センサチップが設けられ、前記圧力センサチ
ップおよびプリント基板を含む圧力計が全体としてコン
パクトになる。

【００１０】

【実施例】次に、本考案に係る圧力計における電気部品
の接続構造について好適な実施例を挙げ、添付の図面を
参照しながら以下詳細に説明する。

【００１１】図２において、本考案に係る圧力計におけ
る電気部品の接続構造の実施例として圧力計３０を示
す。この圧力計３０は矩形状の外カバー部材３２と、前
記外カバー部材３２に係着されて図示しない流体用管路
に当該圧力計３０を螺着させるための基台部３４とから
基本的に構成される。この場合、基台部３４には前記流
体用管路からこの圧力計３０の本体部内部に圧力流体を
導入するための円筒状の膨出部５０が形成されている。
一方、前記外カバー部材３２の前面部には圧力設定用の
摘み３８と、デジタル表示器、この場合、液晶表示器４
０と、設定された圧力をデジタル的に表示させる際に押
圧するプッシュボタンスイッチ４２と、設定圧力以下で
流体が供給されている時、警報表示として発光する発光
素子４４および利用者が圧力単位であるＰＳＩ、ＫＰ
ａ、ｋｇｆ／ｃｍ² 、ＭＰａおよびｂａｒの中、所望の
単位を選択するための摘み４６とが組み込まれている。

【００１２】ここで、図３および図４を参照しながら前
記圧力計３０の内部構造につき以下説明する。すなわ
ち、先ず、図４において、一体成形される基台部３４に
は図示しない流体用管路や流体圧機器に形成された孔に
嵌合して当該圧力計本体を設置し且つ圧力流体を導入す
るための円柱状の膨出部５０が形成される。この膨出部
５０には軸心方向に沿って通路５２が画成され、この通
路５２は外部に連通するとともに、さらに広径に形成さ
れる室５４に連通する。さらに、室５４の終端部には段
部５６を形成し、この段部５６によって画成される環状
溝にＯリング５８が介装される。一方、基台部３４の底
面には、図３に示すように、当該基台部３４を固定する
ための孔部６０、６２が穿設され、この孔部６０、６２
にビス等の固定手段が挿入される。また、当該基台部３
４の内側面には外カバー部材３２を係着させるための楔
状の係止爪６４ａ乃至６４ｄが形成されている。

【００１３】ここで、圧力流体に感応してその圧力に比
例する電圧信号を出力する圧力センサ６６には円柱状の
突出部６８が設けられ、前記突出部６８は前記室５４に
挿入される。圧力センサ６６は出力端子７０を介して第
１のプリント基板７２に接続される。この第１プリント
基板７２は前記圧力センサ６６から出力される圧力検出
信号を増幅するためのオペアンプＡ₁ を含む。

【００１４】そこで、前記圧力センサ６６の詳細を図５
ａおよび図５ｂの縦断面図で示す。圧力センサ６６には
前述の突出部６８が形成され、前記突出部６８には前記
基台部３４に画成された室５４と連通する通路７４が画
成される。この通路７４はガラス製からなる台座７６に
画成された通路７８と連通状態にある。台座７６の上部
には圧力センサ６６を構成するセンサチップ８０が配設
され、このセンサチップ８０には前記通路７８から与え
られる圧力流体を囲繞するための室８２が設けられる
(図５ｂ参照) 。センサチップ８０には導線８４が接続
され、この導線８４は出力端子７０と電気的に接続され
且つ第１プリント基板７２に連結している。圧力センサ
６６の開口する上部にはポリエステル等の合成樹脂から
なるカバー部材８６が固着され、前記センサチップ８０
の保護に供される。

【００１５】ここで、図３を参照しながら圧力計３０の
他の内部構造について説明する。前記第１プリント基板
７２のオペアンプＡ₁ が取着される面の一端部にはプリ
ントパターンで画成されたパターンコネクタ１００が形
成される。第１プリント基板７２の出力信号が当該パタ
ーンコネクタ１００およびフレキシブルプリントパター
ン１０１で略三面が囲繞される角柱状の第１のコネクタ
１０２、第２のプリント基板１０６の裏面に画成された
パターンコネクタ（図示せず）を介してマイクロコンピ
ュータ１０４等に供給される。プリント基板７２、１０
６の間に挟まれるコネクタ１０２は、圧力計３０が一体
化される際に、フレキシブルプリントパターン１０１が
適当な圧力でプリント基板７２、１０６のパターンコネ
クタに圧着される。この際、コネクタ１０２は可撓性を
有するため、プリント基板７２、１０６に確実に当接
し、電気的な接続を行う。後述するコネクタ１１０も同
様である。この場合、第２プリント基板１０６には圧力
設定用可変抵抗器ＲＶ₁ と圧力単位設定用可変抵抗器Ｒ
Ｖ₂ および警報器としての発光ダイオードＤ₁ が配設さ
れている。一方、第２プリント基板１０６の上方にはパ
ターンコネクタ１０８が形成され、当該パターンコネク
タ１０８は第２の角柱状のコネクタ１１０を介して図示
しないＬＣＤドライバ用ＩＣが接触する第３のプリント
基板１１２と接続される。第３プリント基板１１２の上
方にはパターンコネクタ１１４が形成され、当該パター
ンコネクタ１１４が液晶表示器４０の裏面に画成された
図示しないパターンコネクタと接続されることにより液
晶表示器４０は前記圧力センサ６６と連結する。なお、
前記第３プリント基板１１２の上方には設定圧力表示用
のプッシュボタンスイッチ４２が配設されている。

【００１６】ここで、図４に示すように、前記第１プリ
ント基板７２、第２プリント基板１０６、第３プリント
基板１１２および液晶表示器４０は筐体状の内カバー部
材１１８に囲繞され且つ一体化されて前記内カバー部材
１１８に収装される。

【００１７】そこで、前記内カバー部材１１８について
説明する。図４において、この内カバー部材１１８には
液晶表示器４０が臨む表示部１２０が画成され、この表
示部１２０に前記液晶表示器４０を保護するためのカバ
ー１２２が装着される。一方、内カバー部材１１８の上
面および下面には対向する位置に夫々プリント基板に嵌
合するためのロック部材１２４ａ、１２４ｂおよび１２
６ａ、１２６ｂが形成される。この場合、ロック部材１
２６ａ、１２６ｂはロック部材１２４ａ、１２４ｂに対
して若干長尺に選択され、図４に示すように、このロッ
ク部材１２６ａ、１２６ｂの先端部を内カバー部材１１
８の内側に指向させて突出形成された爪部材１２７ａ、
１２７ｂが第１プリント基板７２に係合し、これを固定
する。一方、前記ロック部材１２４ａ、１２４ｂでは、
同様に、その先端部に形成された爪部材１２５ａ、１２
５ｂが第２プリント基板１０６に係合する。なお、図３
に示す参照符号１２３ａ乃至１２３ｄは第１プリント基
板７２を支持するための係止部を示す。

【００１８】次に、外カバー部材３２に画成された孔部
１２８、１３０、１３２、１３４および１３６に対し夫
々前記圧力単位設定用可変抵抗器ＲＶ₂ の摘み４６、液
晶表示器４０、プッシュボタンスイッチ４２、内カバー
部材１１８に接触するプラスチック等からなるレンズ部
材１３８および圧力設定用可変抵抗器ＲＶ₁ の摘み３８
が挿入装着される。

【００１９】なお、外カバー部材３２の側面には外方に
指向して突起部１４２ａ乃至１４２ｄを有するフック部
材１４０ａ乃至１４０ｄが形成される。当該フック部材
１４０ａ乃至１４０ｄは前記突起部１４２ａ乃至１４２
ｄが前述の基台部３４に形成された楔状係止爪６４ａ乃
至６４ｄと係着することにより、外カバー部材３２と基
台部３４を一体化させることが諒解されよう。

【００２０】本実施例の圧力計は基本的には以上のよう
に構成されるものであり、次にその作用並びに効果につ
いて説明する。

【００２１】先ず、図示しない流体用管路に圧力計３０
の基台部３４に形成された円筒状の膨出部５０を嵌入
し、さらにビス等の結合部材を傾斜孔部６０、６２内に
挿入して流体用管路に形成された雌螺子部にこの基台部
３４のみを堅固に固着させる。次に、第１プリント基板
７２乃至第３プリント基板１１２等が組み込まれた内カ
バー部材１１８が装着された外カバー部材３２を前記楔
状係止爪６４ａ乃至６４ｄと係合するよう嵌入する。こ
の時、フック部材１４０ａ乃至１４０ｄが利用される。
なお、この場合、前記外カバー部材３２の側面を押圧す
ることで、この外カバー部材３２は基台部３４に対して
着脱自在なことは勿論である。すなわち、当該圧力計３
０に故障等が惹起した際、外カバー部材３２を基台部３
４から迅速に且つ容易に取り外すことができ、内部のプ
リント基板７２、１０６、１１２等がコネクタ１０２、
１１０を挟み込んでいるだけなので、故障部品の交換作
業を一挙に効率的に遂行し得るという利点が挙げられ
る。

【００２２】次いで、圧力単位設定用の摘み４６を回し
て流体圧機器の使用状況に適合する圧力単位を選択す
る。ここで、前記図示しない流体用管路に圧力流体、例
えば、空気を導入する。この導入された圧力流体は圧力
センサ６６の通路７４に導入され、この圧力を圧力セン
サ６６が検知して受圧する圧力に対応した電圧を出力す
る。このような圧力検出信号は出力端子７０を介して第
１プリント基板７２に伝達される。ここで、前記第１プ
リント基板７２に設けられたオペアンプＡ₁ によりこの
圧力検出信号は増幅されて第２プリント基板１０６に伝
達され、マイクロコンピュータ１０４により当該圧力検
出信号に対応した圧力値に変換される。そして、この圧
力値は第３プリント基板１１２において液晶表示器４０
に表示するための信号に変換される。

【００２３】この場合、基台部３４の通路５２から室５
４に圧力流体が導入されると、圧力センサ６６はこの圧
力流体により、図４中、矢印方向に押圧される。このた
め、前記圧力センサ６６の出力端子７０を係着している
第１プリント基板７２が押圧され、この第１プリント基
板７２を係止部１２３ａ乃至１２３ｄを介して保持して
いる内カバー部材１１８並びに外カバー部材３２が同様
に矢印方向に押圧されることになる。然しながら、本実
施例では、基台部３４に外カバー部材３２から離間する
方向に指向して内方に傾斜する係止爪６４ａ乃至６４ｄ
を設けるとともに、前記外カバー部材３２に夫々の係止
爪６４ａ乃至６４ｄに係合するフック部材１４０ａ乃至
１４０ｄを形成している。従って、外カバー部材３２に
矢印方向、すなわち、基台部３４から離間する方向に圧
力流体が作用すれば、係止爪６４ａ乃至６４ｄとフック
部材１４０ａ乃至１４０ｄとが強固に係合してこの外カ
バー部材３２が基台部３４から離脱することを阻止する
ことができる。

【００２４】

【考案の効果】以上のように、本考案によれば、圧力計
における電気部品の接続構造として、圧力センサチップ
が付設されたプリント基板に配線パターンからなるコネ
クタを設け、各プリント基板の間に可撓性部材からなる
コネクタを圧着挟持して構成したため、電気的接続を確
実に行うことができる。従って、リード線等により結線
する必要がなくなり、組立工程の大幅な簡素化が達成さ
れ、生産効率が一層向上するという効果が得られる。ま
た、使用時において各種部品が故障した場合、各プリン
ト基板同士を簡便に取り外すことが可能なため、故障部
品を新たなプリント基板と簡便に交換でき、保守管理が
一層容易化するという利点も得られる。このような電気
部品の接続構造によって圧力計が構成されるため、プリ
ント基板、圧力センサチップ等を内蔵している圧力計の
小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術に係るデジタル表示式圧力計の斜視説
明図および断面説明図である。

【図２】本実施例に係る圧力計の外観斜視説明図であ
る。

【図３】本実施例に係る圧力計の分解斜視図である。

【図４】本実施例に係る圧力計の断面説明図である。

【図５】本実施例に係る圧力計に組み込まれる圧力セン
サを説明する部分縦断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−163809（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−61029（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−123581（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−109284（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−137564（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭58−55769（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一面に、外部に連通する流体通路を介して
   導入された圧力流体を検知する圧力センサチップが設け
   られ、他面に、前記圧力センサチップの出力信号を処理
   する電気部品が設けられた第１プリント基板と、 前記第１プリント基板の他面に設けられ、前記電気部品
   と電気的に接続する第１配線パターンを有する第１コネ
   クタと、 前記第１配線パターンに電気的に接続する第２配線パタ
   ーンを有し、可撓性部材からなる第２コネクタと、 前記圧力センサチップの出力信号を別異の電気部品に導
   出する第３配線パターンを有する第３コネクタが設けら
   れた第２プリント基板と、 を備え、前記第１プリント基板と第２プリント基板とで
   第２コネクタを圧着挟持し、前記第１コネクタと第２コ
   ネクタとを接触させて第１配線パターンと第２配線パタ
   ーンとを電気的に接続し、さらに、前記第２コネクタの
   第２配線パターンと第３コネクタの第３配線パターンと
   を接触させて電気的に接続することを特徴とする圧力計
   における電気部品の接続構造。
2. 【請求項２】請求項１記載の接続構造において、第２コ
   ネクタは柱状体で且つ断面が多角形であり、少なくとも
   前記柱状体の二面にフレキシブルプリントパターンを設
   けることを特徴とする圧力計における電気部品の接続構
   造。