JPH0750691Y2 - 圧力センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は圧力センサに関し、特に、信頼性、組立性に
優れる圧力センサに関するものである。

〔従来技術およびその問題点〕

一般に、圧力の印加によってダイアフラムを変位させる
とともに、このダイアフラムの変位量を歪みゲージの抵
抗値の変化量に変換し、さらに、この歪みゲージの抵抗
値の変化量を増幅して外部に取り出すことによって圧力
を検出するようになっている圧力センサにあっては、第
５図に示すように構成されている。

すなわち、第５図に示す圧力センサは、略円筒状をなす
ボディ21内に、圧力を感受させるダイアフラム22を配設
するとともに、このダイアフラム22の上面にダイアフラ
ム素子、たとえば歪みゲージ23を配設し、さらに、前記
ボディ21内に前記歪みゲージ23からの信号を増幅して外
部に出力する回路部材24を基板25によって保持した状態
で配設することによって構成されている。

この場合、前記回路部材24には前記歪みゲージ23からの
信号を増幅して外部に出力するための回路が組み込まれ
ているとともに、この回路と前記歪みゲージ23との間は
フレキシブルサーキット29によって接続されており、さ
らに、この回路部材24を保持する基板25には導電体から
なるブラシ30（第６図参照）の一端が接続されていると
ともに、このブラシ30の他端はボディ１の内面に接触す
るようになっている。

なお、前記ブラシ30は前記基板25上で前記回路部材24の
回路に接触するようになっている。

そして、上記のように構成される圧力センサのボディ21
内に圧力が導入されると、導入された圧力の大きさに応
じてダイアフラム22が変位するとともに、ダイアフラム
22の変位量に応じてダイアフラム22上の歪みゲージ23が
変形してその抵抗値を変化させることになり、このとき
の歪みゲージ23の抵抗値の変化をフレキシブルサーキッ
ト29を介して回路部材24の回路で検出してその抵抗値の
変化量を増幅し、これをリード線31を介して外部に出力
することによって、ボディ21内に導入された圧力を検出
するようになっている。

また、上記の過程において、入力電圧が異常に高くなっ
た場合には、回路部材24の回路に接続しているブラシ30
を介して高電圧をボディ21に逃がすことによって、高電
圧から歪みゲージ23や回路部材24の回路を保護するよう
になっている。

しかしながら、上記のように構成される従来の圧力セン
サにあっては、回路部材24の回路をボディ21にアースさ
せるのに、導電体であるブラシ30のボディ21への接触力
のみに頼っていたために、使用とともに接触力が低下し
てしまって使用中に振動等が発生した場合に接触不良を
起こしやすく、そのため、長期的に安定して使用するこ
とができずに信頼性が低いという問題点を有していた。

また、組立時におけるブラシ30のボディ21への接触力の
調整等に手間がかかるために、組立性が悪いという問題
点を有していた。

この考案は上記のような従来のもののもつ問題点を解決
したものであって、基板に保持される回路部材の回路を
ボディに確実に、しかも容易にアースすることができる
ようにすることによって、長期的に安定して使用できて
信頼性を向上させることができるとともに、組立性も向
上させることのできる圧力センサを提供することを目的
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するためにこの考案は、筒状をなす
ボディと、このボディ内に設けられ、圧力の作用によっ
て変位するダイアフラムと、このダイアフラムに設けら
れ、このダイアフラムの変位によって抵抗値を変化させ
るダイアフラム素子と、前記ボディに設けられ、前記ダ
イアフラム素子の抵抗値の変化量を外部に出力する回路
部材とを具えた圧力センサにおいて、前記回路部材を保
持する基板の一面に導電部材を印刷配線し、前記ボディ
内に、前記基板と付勢部材とを、前記基板の一面が前記
ボディに接触し、かつ、基板の他面に付勢部材が接触し
た状態で順次挿入し、さらに、蓋部材を取り付けて前記
付勢部材を付勢力が作用した状態にした手段を採用し、
前記付勢部材は四フッ化エチレン樹脂からなり、前記付
勢部材は環状をなすとともに、その外周面には突起が環
状に設けられ、この突起によって前記ボディ内に嵌合す
るようになっている手段を採用したものである。

〔作用〕

この考案は上記の手段を採用したことにより、回路部材
を保持する基板の一面に設けられた導電部材は、基板の
他面に接触した状態で設けられた付勢部材の付勢力によ
って、ボディに常に押し付けられることとなり、したが
って、回路部材の回路を導電部材を介してボディに確実
にアースすることができることになる。

〔実施例〕

以下、図面に示すこの考案の実施例について説明する。

第１図〜第３図にはこの考案による圧力センサの実施例
が示されていて、第１図は全体を示す概略断面図、第２
図および第３図は第１図に示すものの部分拡大図であ
る。

すなわち、この圧力センサは、ボディ１と、ダイアフラ
ム２と、ダイアフラム素子である歪みゲージ３と、回路
部材４とから構成されている。

前記ボディ１は略円筒状をなすとともに、その内部に
は、圧力導入孔となる小径孔16と、この小径孔16に連設
されるとともに、前記ダイアフラム２および前記歪みゲ
ージ３を収納する中径孔17と、この中径孔17に連設され
るとともに、前記回路部材４を収納する大径孔18とがそ
れぞれ設けられている。

前記ダイアフラム２は、円盤状をなすとともに、中央部
に凹所2aが設けられており、この凹所2aによってダイア
フラム２の中央部はその周縁部よりも薄肉の薄肉部2bに
形成されており、この薄肉部2bによって印加される圧力
を感受するようになっている。

前記歪みゲージ３は、前記ダイアフラム２の薄肉部2b
に、スパッタ、蒸着、フォトリソ等の成膜法によって所
定のパターンで形成されるものである。

このようにして、歪みゲージ３を所定のパターンで形成
した前記ダイアフラム２は、前記ボディ１内の中径孔17
内に、中央部の凹所2aを圧力導入孔となる小径孔16側に
対向させてＯリング６を介して設けられるようになって
いる。

この場合、前記ダイアフラム２の外側には固定リング５
がかしめ取り付けされており、この固定リング５によっ
てダイアフラム２は軸方向への移動が制限されるように
なっている。

前記回路部材４には前記歪みゲージ３からの信号を増幅
して外部に出力するための回路が組み込まれているとと
もに、この回路部材４は基板13によって保持されるよう
になっており、さらに、この基板13の一面の周縁部に
は、銅箔等から形成される環状の導電部材12（第２図参
照）が印刷配線され、この導電部材12の一部は前記回路
部材４の回路に接続するようになっている。

そして、前記回路部材４は、基板13に保持された状態
で、基板13の一面に印刷配線した導電部材12をボディ１
内の大径孔18の段部19の底面に接触させ、基板13の他面
に四フッ化エチレン樹脂等から形成される環状の付勢部
材７（第３図参照）を介してその外側に蓋部材15をかし
め取り付けすることによって、ボディ１内の大径孔18内
に固定されるようになっている。

この場合、前記付勢部材７は前記蓋部材15をかしめるこ
とによって、前記基板13と前記蓋部材15との間で圧縮さ
れることになり、それによって、前記導電部材12は付勢
部材７の弾性による復元力によってボディ１の大径孔18
の段部19の底面に押圧された状態で保持されるようにな
っている。

したがって、ボディ１と回路部材４の回路との間は導電
部材12を介して常に完全に接触した状態に保持されるよ
うになっている。

なお、前記付勢部材７は、第４図に示すように、外周面
に突起7aを環状に設けて、この突起7aをボディ１の大径
孔18に嵌合させるようにしてもよいものである。

また、前記回路部材４と前記歪みゲージ３との間はフレ
キシブルサーキット８によって一体に接続されていると
ともに、回路部材４にはもう一本のフレキシブルサーキ
ット９の一端が接続されており、さらに、このフレキシ
ブルサーキット９の他端は前記蓋部材15を貫通して外部
に引き出されているリード線11にターミナル10を介して
一体に接続されるようになっている。

なお、20は蓋部材16とボディ１との間をシールするＯリ
ングである。

次に、前記に示すものの作用について説明する。

上記のように構成される圧力センサの圧力導入孔となる
小径孔16を圧力検出部に接続し、圧力検出部から圧力が
導入されると、その圧力は圧力導入孔である小径孔16を
介して中径孔17内のダイアフラム２の中央部の薄肉部2b
に印加され、このときの圧力の大きさに応じてダイアフ
ラム２の中央部の薄肉部2bが変位することになる。

そして、このダイアフラム２の変位量に応じてダイアフ
ラム２の薄肉部2bに設けられている歪みゲージ３が変形
してその抵抗値を変化させることになり、このときの歪
みゲージ３の抵抗値の変化量を回路部材４の回路が検出
して増幅して外部に出力し、それによって導入された圧
力が検出されることになる。

この場合、回路部材４とボディ１との間をアースしてい
る導電部材12は、四フッ化エチレン樹脂から形成される
環状の付勢部材７の復元力によって常にボディ１の大径
孔18の段部19の底面に押し付けられているので、使用時
に振動等によって両者間の接触力が低下して接触不良を
起こすことは完全に阻止できることとなる。

したがって、回路部材４の回路は導電部材12を介してボ
ディ１に確実にアースされることになり、その結果、入
力電圧が異常に高くなった場合においても、その高電圧
を導電部材12を介してボディ１に確実に逃がすことがで
きることになり、それによって、回路部材４の回路やダ
イアフラム２上の歪みゲージ３を高電圧から確実に保護
することができることになる。

したがって、長期的に安定して使用できて、信頼性を著
しく向上させることができることになる。

また、組立時においては、導電部材12をボディ１の大径
孔18の段部19の底面に接触させるとともに、その外側か
ら付勢部材７を介して蓋部材15をかしめ取り付けするだ
けで容易に組立られるので、従来のように、ボディと回
路部材との間をアースするブラシの調整等に手間がかか
ることがなくなり、したがって、組立性を著しく向上さ
せることができることになる。

〔考案の効果〕

この考案は前記のように構成したことにより、回路部材
を保持する基板に設けられた導電部材は、四フッ化エチ
レン樹脂からなる付勢部材の弾性による付勢力によって
常にボディに押圧されることになり、したがって、ボデ
ィと回路部材との間は導電部材を介して確実にアースさ
れることとなり、長期的使用や振動等によって、接触力
が低下して両者間の接触状態が低下することは確実に阻
止できることとなり、それによって、長期的に安定して
使用できて信頼性を著しく向上させることができること
となる。

さらに、基板、付勢部材をボディ内に順次挿入して蓋部
材を取り付けるだけで、回路部材の回路を導電部材を介
してボディに容易にアースすることができるので、アー
ス状態の調整等が不必要となり、したがって、組立性を
著しく向上させることができることになる等の優れた効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの考案による圧力センサの実施例を
示し、第１図は全体を示す概略断面図、第２図は第１図
における導電部材を示す斜視図、第３図は第１図におけ
る付勢部材を示す斜視図、第４図は第１図における付勢
部材の他の実施例を示す斜視図、第５図および第６図は
従来の圧力センサを示し、第５図は全体を示す概略断面
図、第６図は第５図に示すものの部分拡大図である。 １、21……ボディ ２、22……ダイアフラム 2a……凹所 2b……薄肉部 ３、23……ダイアフラム素子 （歪みゲージ） ４、24……回路部材 ５……固定リング ６……Ｏリング ７……付勢部材 7a……突起 ８、９、29……フレキシブルサーキット 10……ターミナル 11、31……リード線 12……導電部材 13、25……基板 15……蓋部材 16……小径孔 17……中径孔 18……大径孔 19……段部 20……Ｏリング 30……ブラシ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状をなすボディ（１）と、該ボディ
   （１）内に設けられ、圧力の作用によって変位するダイ
   アフラム（２）と、該ダイアフラム（２）に設けられ、
   該ダイアフラム（２）の変位によって抵抗値を変化させ
   るダイアフラム素子（３）と、前記ボディ（１）に設け
   られ、前記ダイアフラム素子（３）の抵抗値の変化量を
   外部に出力する回路部材（４）とを具えた圧力センサに
   おいて、前記回路部材（４）を保持する基板（13）の一
   面に導電部材（12）を印刷配線し、前記ボディ（１）内
   に、前記基板（13）と付勢部材（７）とを、前記基板
   （13）の一面が前記ボディ（１）に接触し、かつ、基板
   （13）の他面に付勢部材（７）が接触した状態で順次挿
   入し、さらに、蓋部材（15）を取り付けて前記付勢部材
   （７）を付勢力が作用した状態にしたことを特徴とする
   圧力センサ。
2. 【請求項２】前記付勢部材（７）は四フッ化エチレン樹
   脂からなる請求項１記載の圧力センサ。
3. 【請求項３】前記付勢部材（７）は環状をなすととも
   に、その外周面には突起（7a）が環状に設けられ、この
   突起（7a）によって前記ボディ（１）内に嵌合するよう
   になっている請求項１記載の圧力センサ。