JP5656320B2 - pressure sensor - Google Patents

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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５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. 5, 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５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. 5, the lead pins 114 are connected to the substrate 116 and are connected to the external lead wires 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.

また、特許文献１の圧力センサー１００では、図５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。   Further, in the pressure sensor 100 of Patent Document 1, as shown in FIG. 5, the shape of the cover member 106 constituting the waterproof case includes a cover main body portion 120 a that is a large diameter portion and a step that extends to the inner diameter side. It is a structure comprised from the part 120b and the small diameter part 120c erected perpendicularly | vertically from this step part 120b.

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５に示したように、圧力検出エレメント１０２と基板１１６との間が、一定間隔離間した間隙Ｔが形成されている。   However, in the liquid-sealed pressure sensor 100 as described in Patent Document 1 as described above, as shown in FIG. 5, the pressure detection element 102 and the substrate 116 are spaced apart by a certain distance. The gap T is formed.

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が圧力検出エレメント１０２と基板１１６との間に入り込み、封入樹脂１２２が熱によって膨張した場合に、または、封入樹脂１２２が冷却されて収縮した場合に、図５の矢印Ａ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 enters between the pressure detection element 102 and the substrate 116 and the encapsulating resin 122 expands due to heat, or the encapsulating resin 122 is cooled. When contracted, thermal stress is generated as indicated by arrow A in FIG.

これにより、その熱応力によって、基板１１６が破損損傷することがあり、確実に圧力の検出を行うことができないことになる。   As a result, the substrate 116 may be damaged due to the thermal stress, and the pressure cannot be reliably detected.

また、封入樹脂１２２が熱によって膨張した場合に、または、封入樹脂１２２が冷却されて収縮した場合にも、圧力検出エレメント１０２と、外部リード線１１８を接続する基板１１６との間に熱応力が発生することになる。   Further, when the encapsulating resin 122 expands due to heat or when the encapsulating resin 122 is cooled and contracts, thermal stress is generated between the pressure detection element 102 and the substrate 116 to which the external lead wire 118 is connected. Will occur.

これにより、圧力検出エレメント１０２と基板１１６とを接続するリードピン１１４との接続部分１２８が損傷して電気的接続が遮断されたり、基板１１６と外部リード線１１８とを接続する接続部分１３０が損傷して電気的接続が遮断されたりすることがあり、正確な圧力の検出が行えない。   As a result, the connection portion 128 of the lead pin 114 that connects the pressure detection element 102 and the substrate 116 is damaged and the electrical connection is interrupted, or the connection portion 130 that connects the substrate 116 and the external lead wire 118 is damaged. As a result, the electrical connection may be interrupted, and accurate pressure detection cannot be performed.

さらに、図５に示したように、圧力検出エレメント１０２と、外部リード線１１８を接続する基板１１６とが、離間した状態で配置されているので、圧力検出エレメント１０２と、外部リード線１１８を接続する基板１１６との間に間隙Ｔが存在する。このため、接着剤を構成する封入樹脂１２２の量が多く必要で、コストを高くなるとともに、圧力センサー自体が大型化してしまうことになる。   Further, as shown in FIG. 5, the pressure detection element 102 and the substrate 116 to which the external lead wire 118 is connected are arranged in a separated state, so that the pressure detection element 102 and the external lead wire 118 are connected. There is a gap T between the substrate 116 and the substrate 116. For this reason, a large amount of the encapsulating resin 122 constituting the adhesive is required, resulting in an increase in cost and an increase in size of the pressure sensor itself.

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、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圧力センサーを提供することを目的とする。   In view of such a current situation, the present invention is provided between the pressure detection element and the substrate to which the external lead wire is connected even when the encapsulating resin is expanded by heat or when the encapsulating resin is cooled and contracted. It is an object of the present invention to provide a pressure sensor capable of reliably detecting pressure without generating thermal stress and without causing damage to the substrate.

また、本発明は、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、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圧力センサーを提供することを目的とする。   Further, according to the present invention, when the encapsulating resin expands due to heat or when the encapsulating resin is cooled and contracts, thermal stress is generated between the pressure detection element and the substrate to which the external lead wire is connected. Without connecting, the connection part between the pressure detection element and the lead pin connecting the board is damaged and the electrical connection is interrupted, or the connection part connecting the board and the external lead wire is damaged and the electrical connection is interrupted It is an object of the present invention to provide a pressure sensor that can reliably detect pressure without causing any trouble.

さらに、本発明は、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な圧力センサーを提供することを目的とする。   Furthermore, an object of the present invention is to provide a pressure sensor capable of reducing the amount of encapsulating resin constituting the adhesive, reducing the cost, and reducing the size of the pressure sensor. .

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、
前記圧力検出エレメントと、外部リード線を接続する、前記封入樹脂部に覆われた基板とが、当接した状態で配置されていることを特徴とする。
The 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 part that fills a gap formed inside the cover member and constitutes an adhesive; and
The pressure detection element and a substrate covered with the encapsulating resin portion that connects an external lead wire 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、封入樹脂部に覆われた基板とが、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。
By configuring in this way, the pressure detection element and the substrate covered with the encapsulating resin part that connects the external lead wire are arranged in contact with each other, so the pressure detection element and the external lead wire are arranged. There is no gap between the substrate and the substrate. 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 can be reliably detected without being 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.

また、本発明の圧力センサーは、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 pressure sensor according to the present invention is characterized in that the cover member has a cylindrical shape provided with a portion that stands 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、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, no separation occurs due to thermal stress between the encapsulating resin and the element body of the pressure detection element, and moisture enters from the outside, resulting in poor insulation or pressure. Accurate pressure can be detected without affecting the detection element such as corrosion.

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.

本発明によれば、圧力検出エレメントと、外部リード線を接続する、封入樹脂部に覆われた基板とが、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。
According to the present invention, since the pressure detection element and the substrate covered with the encapsulating resin portion for connecting the external lead wire are arranged in contact with each other, the pressure detection element and the external lead wire are connected. There is no gap between the substrate and the substrate. 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 can be reliably detected without being 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.

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、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. 2 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the pressure sensor of the present invention. 図３は、図２の本発明の圧力センサーの部分拡大縦断面図である。3 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the pressure sensor of the present invention shown in FIG. 図４は、応力解析を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing stress analysis. 図５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. 5 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である。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a pressure sensor of the present invention.

図１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。   In FIG. 1, 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、圧力検出エレメント１６と、外部リード線５４を接続する、封入樹脂部５２に覆われた基板３８とが、当接した状態で配置されている。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。
As shown in FIG. 1, the pressure detection element 16 and the substrate 38 covered with the encapsulating resin portion 52 connected to the external lead wire 54 are in contact with the pressure detection element 16 above the pressure detection element 16. Is arranged in. The leading end 34a of the lead pin 34 is inserted so as to pass through the through hole 38a formed at one end of the substrate 38, 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 has a smaller diameter than the element main body fitting portion 46 and accommodates the encapsulating resin portion 52 are integrally formed.

また、図１に示したように、封入樹脂収容部４８は、封入樹脂収容部本体４８ａと、内径側に延設された段部４８ｂと、この段部４８ｂから垂直に立設された小径部４８ｃとから構成されている構造である。   Further, as shown in FIG. 1, the encapsulating resin accommodating portion 48 includes an encapsulating resin accommodating portion main body 48a, a stepped portion 48b extending to the inner diameter side, and a small diameter portion erected vertically from the stepped portion 48b. 48c.

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 having an opening 50 above the encapsulating resin accommodating portion 48.

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、圧力検出エレメント１６と、外部リード線５４を接続する、封入樹脂部５２に覆われた基板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。
In the pressure sensor 10 of the present invention configured as described above, as shown in FIG. 1, the pressure detection element 16 and the substrate 38 connected to the external lead wire 54 and covered with the encapsulating resin portion 52 are in contact with each other. Since they are arranged in contact with each other, there is no gap between the pressure detection element 16 and the substrate 38 to which the external lead wire 54 is connected. 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 is 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.

図２は、本発明の圧力センサーの別の実施例の縦断面図、図３は、図２の本発明の圧力センサーの部分拡大縦断面図、図４は、応力解析を示す図である。   2 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the pressure sensor of the present invention, FIG. 3 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the pressure sensor of the present invention of FIG. 2, and FIG. 4 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に示した実施例１の実施例の圧力センサー１０と同様に、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。   Similar to the pressure sensor 10 of the first embodiment shown in FIG. 1, 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.

また、図２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. 2, the cover member 42 has a cylindrical shape in which the encapsulating resin accommodating portion 48 constitutes a portion standing 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３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 accommodating 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.

このように構成される本発明の圧力センサー１０では、図２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. 2, the cover member 42 is erected substantially vertically in the encapsulating resin housing portion 48 that is a portion that houses 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３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３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. 3), 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２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. 2, the cover member 42 has a cylindrical shape including a portion that is erected substantially vertically in the encapsulating resin accommodating portion 48 that is the portion that encloses 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４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４（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. 4 is a diagram showing a stress analysis when the temperature is changed from 100 ° C. to −40 ° C. As shown in FIG. 4A, 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４（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. 4B, the encapsulating resin in which the shape of the cover member 42 constituting the waterproof case is a portion for housing the encapsulating resin portion 52 as in the pressure sensor 10 of the present invention. 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
４８ａ 封入樹脂収容部本体
４８ｂ 段部
４８ｃ 小径部
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
１２８ 接続部分
１３０ 接続部分 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 main body fitting portion 48 Encapsulated resin accommodating portion 48a Encapsulated resin accommodating portion main body 48b Step portion 48c Small diameter portion 50 Opening portion 52 Encapsulating 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 body 12 b stepped portion 120c connecting the small diameter portion 122 encapsulating resin 124 encapsulating resin 126 element body 128 portion 130 connecting portions

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、
前記圧力検出エレメントと、外部リード線を接続する、前記封入樹脂部に覆われた基板とが、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 part that fills a gap formed inside the cover member and constitutes an adhesive; and
The pressure sensor, wherein the pressure detection element and a substrate covered with the encapsulating resin portion that connects an external lead wire are arranged in contact with each other. 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請求項１に記載の圧力センサー。   2. The pressure sensor according to claim 1, wherein the cover member has a cylindrical shape provided with a portion that stands substantially vertically in a portion that accommodates the encapsulating resin portion.
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