JP4608228B2 - 圧力センサおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
このような構成によって、圧力検出部材によって検出された被測定流体の圧力は、電子回路によって電気信号に変換され、この電気信号はターミナルを通じて本体ケースの外部に取り出される。このターミナルに相手側ターミナルを接続させて電気信号を種々の装置へと導くことによって、検出された圧力に基づく電気信号を種々の目的に利用することができる。
この発明では、付勢手段によって電気信号伝達部材の一端が電気回路に対して付勢されているので、両者はその付勢力によって当接される。そして、両者は電気的に接続される。
このように、電気回路と電気信号伝達部材とを溶接させなくても、両者を当接させ、かつ、電気的に接続させることができる。そのため、この発明によれば、従来に比べて、圧力センサ製造時の溶接箇所を少なくすることができるから、溶接作業に伴う手間、コストをカットすることができ、生産性が上がるとともに、圧力センサを安価に製造することができる。
この発明の圧力センサを製造するにあたっては、一方のケース部と他方のケース部とを互いに接合させる。一方のケース部には電気信号伝達部材が、他方のケース部には電気回路が、それぞれ設けられているから、一方のケース部と他方のケース部とが接合されるのに伴い、電気信号伝達部材の一端と電気回路とが当接され、電気的に接続される。このように、この発明では、一方のケース部と他方のケース部とを接合させる工程と、電気信号伝達部材と電気回路とを当接させる工程とを一つの工程にまとめることができる。そのため、本発明によれば、圧力センサの製造工程を簡略化させることができ、生産性を高めることができる。
ところで、電気信号伝達部材の一端部分と電気回路とは、一方のケース部と他方のケース部とが接合されることによって構成される本体ケースの内部に収納されることとなる。そのため、一方のケース部と他方のケース部とを接合させる際に、それに伴って電気信号伝達部材の一端部分と電気回路とが所期の通りに当接されるかどうかを外部から視認することはできない。そこで、外部から視認する方法以外の方法で、電気信号伝達部材の一端部分と電気回路とが所期の通りに当接されていることを確認し、両者がきちんと位置決めされて電気的に接続されていることを保証するための手段が必要になる。
この発明の凸部と凹部とは、この保証手段を提供するものである。すなわち、一方のケース部と他方のケース部とは、凸部と凹部とが嵌合されることによって、互いに接合される。つまり、凸部と凹部とは、一方のケース部と他方のケース部との相対的な位置関係を一意的に定める。一方のケース部には電気信号伝達部材が、他方のケース部には電気回路が、それぞれ設けられているから、凸部と凹部とは、電気信号伝達部材の一端部分と電気回路との相対的な位置関係も一意的に定める。そして、凸部が凹部に嵌合されるときに電気信号伝達部材の一端部分と電気回路とが互いに当接されるように、予め凸部と凹部とを形成させておけば、たとえ外部から視認できなくても、電気信号伝達部材の一端部分と電気回路とを確実に当接させ、電気的に接続させることができる。
しかも、導電性接着剤の接着力によって、連結金具の一端部と電気回路とは、より強固に当接される。そのため、両者の当接が解かれ、電気的接続が解除される可能性を低くさせることができ、電気的接続が解除されることに基づく圧力センサの故障が起こる可能性を低くさせることができる。
なお、導電性接着剤は、導電性を備えるので、電気信号伝達部材と電気回路との間の電
気的接続を阻害することはない。
そして、連結金具の一端部と電気回路とを導電性接着剤によって接着する際、導電性接着剤の量が多すぎると、余分な導電性接着剤が、電気信号伝達部材の一端部分と電気回路との接着部分からはみ出されてきてしまうことがある。このはみ出された導電性接着剤が、例えば、電気回路上の接着部分以外の部分に付着されてしまうと、導電性接着剤が導電性を備えているために、電気回路がショートし、圧力センサが故障してしまうおそれがある。
しかし、この発明では、導電性接着剤溜置部が設けられているので、連結金具の一端部と電気回路との接着部分からはみ出された導電性接着剤が、例えば、電気回路上の接着部分以外の部分に付着されてしまう可能性が少なくなる。そのため、この発明によれば、圧力センサが故障する可能性を低くさせることができる。
この発明によれば、付勢手段を構成する弾性部材は、例えば、ゴム、発泡ウレタン、ばね等の比較的簡素な構成のものからなるので、付勢手段を簡素化させることができ、圧力センサを安価に、かつ、容易に製造することができる。
ところが、本発明の製造方法においては、電気信号伝達部材の一端と電気回路とを溶接する必要がない。そのため、溶接箇所を減らすことができ、溶接作業に伴う手間、コストをカットすることができ、生産性が上がるとともに、圧力センサを安価に製造することができる。なお、本発明では、溶接をしなくても、電気信号伝達部材の一端と電気回路とを電気的に接続させることができる。すなわち、接合工程において、付勢手段が電気信号伝達部材の一端を電気回路に対して付勢させ、電気信号伝達部材の一端と電気回路とはその付勢力によって当接されているから、両者は電気的に接続される。
しかし、本発明では、一体形成工程において一方のケース部と電気信号伝達部材との一体形成品を製造することとしたから、部品コストを下げることができる。また、その一体形成品を用いて圧力センサを組み立てるための工程としては接合工程という一つの工程があるだけである。そのため、本発明によれば、圧力センサを組み立てるための工程を簡略化することができ、生産性を上げることができる。
しかし、本発明では、一方のケース部と電気信号伝達部材とは、一体形成工程において一体的に形成される。そのため、一方のケース部に対する電気信号伝達部材の位置決めを精度良く行うことができるから、上述した従来の製造方法におけるような問題は生じない。このように、本発明によれば、電気信号伝達部材(ターミナル等)に他の電気信号伝達部材(相手側ターミナル等)を接続させる際の作業性を向上させることができるとともに、両者を適切に電気的接続し、圧力センサの信頼性を向上させることができる。
図1に、本実施形態の圧力センサを示す。
本実施形態の圧力センサは、一方のケース部としてのハウジング1と、ハウジング1と接合される他方のケース部としての継手2とを備える。継手2は、被測定流体が流される管等、あるいは、被測定流体が溜められる容器等に連結され、図示しないダイアフラム
等の圧力検出部材に被測定流体を接触させる。なお、圧力検出部材としては、ダイアフラムに限らず、カプセル(空ごう、チャンバ)、ベローズ(ベロー)、チューブ、ブルドン管等、種々のものを用いることができる。
ハウジング1と継手2とが接合されることによって本体ケースが構成される。図2に示すように、ハウジング1は、その周縁部に略直方体形状の凸部11を備え、継手2は、その周縁部に凸部11と隙間なく嵌合される凹部21を備える。凸部11が凹部21に嵌合されることによって、ハウジング1と継手2とは接合され、また、ハウジング1と継手2との間の相対的な位置関係が一意的に決められる。また、ハウジング1と継手2とは、その接合部においてかしめられており、継手2にはかしめ部22が形成されている。ハウジング1と継手2との間には、かしめ部22近傍に図示しないOリング等が環装され、両者の間を密封している。そのため、両者の間の隙間から水や粉塵が、ハウジング1および継手2の内部に入り込むことが少なくなり、これらが電子回路3に付着して圧力センサの故障を引き起こす可能性が低くなる。
ハウジング1には、後述する相手側ターミナルを挿入するための相手側ターミナル挿入穴12が穿設される。
相手側ターミナル挿入穴12には図示しない相手側ターミナルが挿入される。そして、相手側ターミナル挿入穴12の内部に設けられるターミナル4の他端部42は、相手側ターミナルと電気的に接続される。
ターミナル4および連結金具5は、電子回路3の電極31によって発信される電気信号を、連結金具5の一端部51からターミナル4の他端部42へと伝達させる電気信号伝達部材を構成する。
連結金具5の一端部51には、切欠51Aが形成されている。
切欠51Aは、電気信号伝達部材の一部分としての連結金具5の一端部51と、電子回路3の電極31との接着部分に隣接して設けられ、この接着部分からはみ出される導電性接着剤が溜められる導電性接着剤溜置部を構成している。
クッション7は、ハウジング1の内壁に形成されるクッション取付用凹部13に嵌め込まれ、ハウジング1の内壁面と連結金具5の一端部51との間に挟持される。クッション7は、その弾性によって、連結金具5の一端部51を電子回路3の電極31に対して付勢させる。このように、クッション7は付勢手段を構成する。
本実施形態の圧力センサの製造方法は、主として、組立部品を製造する組立部品製造工程と、製造された組立部品を用いて圧力センサを組み立てる圧力センサ組立工程とを備える。
一方の組立部品の製造は、以下のように行われる。まず、ハウジング1とターミナル4とを、インサート成形によって一体的に形成させる一体成形工程を行う。次に、ハウジング1の内壁に形成されるクッション取付用凹部13にクッション7を嵌め込む。続いて、ターミナル4の一端部41と連結金具5の他端部52とを接合させるとともに、クッション7を、ハウジング1の内壁面と連結金具5の一端部51との間に挟持させる。以上のようにして、ハウジング1、ターミナル4、連結金具5、クッション7とが一体的に形成された一方の組立部品が製造される。
また、他方の組立部品は、継手2の内壁面に電子回路3および図示しないOリング等を所定の姿勢で配置することによって製造される。
まず、一方の組立部品におけるハウジング1の凸部11と、他方の組立部品における継手2の凹部21とが嵌合されるようにハウジング1と継手2とを接合させ、一方の組立部品と他方の組立部品とを接合させる(図2参照)。
かしめ工程では、前記のように互いに接合されたハウジング1と継手2との接合部分をかしめる工程である。このかしめ工程によって継手2にはかしめ部22が形成される。このとき、ハウジング1と継手2との間に環装されるOリングによって、両者の間が密封される。
(1)本実施形態では、クッション7によって連結金具5の一端部51が電子回路3の電極31に対して付勢されているので、両者はその付勢力によって当接される。そして、両者は電気的に接続される。このように、電極31と一端部51とを溶接させなくても、両者を当接させ、かつ、電気的に接続させることができる。そのため、本実施形態によれば、溶接箇所を減らし、溶接作業に伴う手間、コストをカットすることができ、生産性が上がるとともに、圧力センサを安価に製造することができる。
しかし、本実施形態では、導電性接着剤溜置部としての切欠51Aが設けられているので、連結金具5の一端部51と電子回路3の電極31との接着部分からはみ出された導電性接着剤が、例えば、電子回路3上の電極31以外の部分に付着されてしまう可能性が少なくなる。そのため、本実施形態によれば、圧力センサが故障する可能性を低くさせることができる。
例えば、前記実施形態では、クッション7はシリコンゴム製としていたが、本発明では、種々のゴム、弾性を備える金属等を利用することができ、要するに、弾性を備える材料によって構成されていればよい。
また、凸部11の形状は略直方体形状に限られない。例えば、三角柱形状であってもよい。この際、凹部21の形状は、凸部11と嵌合される形状とすればよい。
2…継手
3…電子回路
4…ターミナル
5…連結金具
6…導電性接着剤
7…クッション
11…凸部
21…凹部
31…電極
51A…切欠
Claims (4)
- 本体ケースと、
この本体ケースの内部に収納され、検出される圧力を電気信号に変換し発信する電気回路と、
一端が前記電気回路と当接されるとともに他端が前記本体ケースの外部に設けられ、前記電気回路によって発信される前記電気信号を前記一端から前記他端へと伝達させる電気信号伝達部材と、
この電気信号伝達部材の前記一端を前記電気回路に対して付勢させる付勢手段とを備え、
前記本体ケースは、一方のケース部と他方のケース部とが互いに接合されることによって構成され、
前記電気回路は、前記他方のケース部に取り付けられ、
前記電気信号伝達部材は、前記一方のケース部を貫通されて設けられるとともに前記一方のケース部に一体形成され端部が前記一方のケース部から露出したターミナルと、前記電気回路に一端部が接続され他端部が前記ターミナルと接続される弾性を有する連結金具とを備え、この連結金具の一端部は前記付勢手段で付勢され、
前記連結金具の一端部と前記電気回路とは導電性を備える導電性接着剤によって接着され、前記連結金具の一端部と前記電気回路との間の接着部分からはみ出される前記導電性接着剤が溜められる導電性接着剤溜置部が前記連結金具の一端部に隣接して形成され、この導電性接着剤溜置部は前記電気信号伝達部材に形成された平面U字状の切欠から構成され、
前記一方のケース部および前記他方のケース部のいずれか一方は、その周縁部の一部に凸部を備え、
前記一方のケース部および前記他方のケース部のいずれか他方は、その周縁部の一部に前記凸部と嵌合される凹部を備え、前記凸部と前記凹部とが嵌合されることで前記一方のケース部と前記他方のケース部との位置関係が一意的に決められる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、
前記付勢手段は、前記本体ケースの内壁面と前記電気信号伝達部材の前記一端との間に設けられる弾性部材である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を製造する方法であって、
前記本体ケースは、一方のケース部と他方のケース部とが互いに接合されることによって構成され、
前記一方のケース部と前記ターミナルとを一体的に形成させる一体形成工程と、
前記連結金具の一端部を、前記他方のケース部の内部に設けられる前記電気回路に前記導電性接着剤を間に挟んで当接し、前記付勢手段によって前記連結金具の一端部を前記電気回路に対して付勢させる状態で、前記一方のケース部と前記他方のケース部とを接合させる接合工程とを備え、
この接合工程では、前記一方のケース部および前記他方のケース部のいずれか一方の周縁部の一部に形成された前記凸部と、前記一方のケース部および前記他方のケース部のいずれか他方の周縁部の一部に形成された前記凹部とを嵌合することで前記一方のケース部と前記他方のケース部との位置関係が一意的に決められることを特徴とする圧力センサの製造方法。 - 請求項3に記載の圧力センサの製造方法において、
前記一方のケース部と前記他方のケース部との接合部分をかしめるかしめ工程を備えることを特徴とする圧力センサの製造方法。
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