JP2000205983A - 静電容量型圧力センサユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号処理用ＩＣにノイズが入るのを阻止でき
る静電容量型圧力センサユニットを得る。 【解決手段】 静電容量型圧力センサユニットを、収納
ケースのケース本体内にその圧力感知面がケース本体の
底壁部を向くように収納する。静電容量型圧力センサ素
子の上方には、基板部材の実装面上に圧力センサ素子の
出力を処理するための信号処理回路を構成する信号処理
用ＩＣ４を含む複数の電気回路部品を実装した回路基板
９を配置する。静電容量型圧力センサ素子及び回路基板
９を覆うようにしてケース本体内の開口部にコネクタの
コネクタ本体を組み入れる。回路基板９を内層にアース
に接続したシールド層９ｈを含む多層回路基板により構
成する。信号処理用ＩＣ４を、圧力センサ素子と回路基
板９との間に配置し且つシールド層９ｈと対向するよう
に回路基板９の実装面上に実装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力を静電容量の
変化として検出するタイプの静電容量型圧力センサユニ
ットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の静電容量型圧力センサユ
ニットでは、表面に第１の静電容量検出用電極パターン
を有し裏面が圧力感知面を構成する絶縁性材料からなる
第１の絶縁性基体と、該第１の絶縁性基体に対して固定
されて裏面に第１の静電容量検出用電極と間隔をあけて
対向する第２の静電容量検出用電極パターンを有する絶
縁性材料からなる第２の絶縁性基体とを具備し、第１の
絶縁性基体の圧力感知面に作用する圧力の変化を第１の
静電容量検出用電極と第２の静電容量検出用電極パター
ンとの間の静電容量の変化に基づいて検出する静電容量
型圧力センサ素子を主体として用いている。

【０００３】この静電容量型圧力センサ素子は、一端に
開口部を有し他端に底壁部を有する筒状のケース本体を
備えた金属製の収納ケースの該ケース本体内に圧力感知
面が底壁部を向くように収納する。ケース本体の底壁部
には、圧力測定の対象となる圧力被測定流体を導入する
流体導入口を設けている。

【０００４】静電容量型圧力センサ素子の上方には、回
路パターンを備えた基板部材の実装面上に該圧力センサ
素子の出力を処理するための信号処理回路を構成する信
号処理用ＩＣを含む複数の電気回路部品が実装されてい
る回路基板が配置されている。

【０００５】これら静電容量型圧力センサ素子及び回路
基板を覆ってケース本体内の開口部にはコネクタが組み
付けられている。コネクタは、絶縁材料により形成され
且つ一面に開口部を有する基部内に回路基板を収納する
回路部品収納室を備えたコネクタ本体及び該コネクタ本
体に固定され一端が回路部品収納室内に突出して回路基
板の回路パターンに電気的に接続され且つ他端が外部に
露出する複数の接続用導体を備えた構造になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造の従来の静電容量型圧力センサユニットでは、
コネクタのコネクタ本体が絶縁材料により形成されてい
るので、このコネクタ本体の回路部品収納室に収容され
ている回路基板側に外部のノイズが侵入し、静電容量を
電圧信号に変換する信号処理用ＩＣ等にノイズが入り、
測定誤差が大きくなる問題点があった。

【０００７】本発明の目的は、信号処理用ＩＣにノイズ
が入るのを防止できる静電容量型圧力センサユニットを
提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、ノイズを遮蔽するシ
ールド性能を向上できる回路基板を備えた静電容量型圧
力センサユニットを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明で改良の対象とし
ている静電容量型圧力センサユニットは、表面に第１の
静電容量検出用電極パターンを有し裏面が圧力感知面を
構成する絶縁性材料からなる第１の絶縁性基体と、該第
１の絶縁性基体に対して固定されて裏面に第１の静電容
量検出用電極と間隔をあけて対向する第２の静電容量検
出用電極パターンを有する絶縁性材料からなる第２の絶
縁性基体とを具備し、第１の絶縁性基体の圧力感知面に
作用する圧力の変化を第１の静電容量検出用電極と第２
の静電容量検出用電極パターンとの間の静電容量の変化
に基づいて検出する静電容量型圧力センサ素子と、一端
に開口部を有し他端に底壁部を有する筒状のケース本体
を具備し、底壁部に圧力測定の対象となる圧力被測定流
体を導入する流体導入口を有する金属製の収納ケース
と、回路パターンを備えた基板部材の実装面上に圧力セ
ンサ素子の出力を処理するための信号処理回路を構成す
る信号処理用ＩＣを含む複数の電気回路部品が実装され
ている回路基板と、絶縁材料により形成され且つ一面に
開口部を有する基部内に回路基板を収納する回路部品収
納室を備えたコネクタ本体及び該コネクタ本体に固定さ
れ一端が回路部品収納室内に突出して回路基板の回路パ
ターンに電気的に接続され且つ他端が外部に露出する複
数の接続用導体を備えたコネクタとを具備し、回路基板
は実装面が圧力センサ素子の第２の絶縁性基体の表面に
沿って延びるように配置され、圧力センサ素子が、圧力
感知面と収納ケースの底壁部との間に流体導入口から導
入された流体が入る流体室を構成するように収納ケース
のケース本体内に収納され、コネクタ本体の基部がケー
ス本体内に収納された構造になっている。

【００１０】本発明に係る静電容量型圧力センサユニッ
トにおいては、回路基板は内層にアースに接続されたシ
ールド層を含む多層回路基板からなっている。信号処理
用ＩＣは、圧力センサ素子と回路基板との間に位置し且
つシールド層と対向するように回路基板の実装面上に実
装されている。

【００１１】このように構成すると、絶縁材料により形
成されたコネクタ本体と信号処理用ＩＣとの間に回路基
板内のシールド層が存在し、コネクタ本体側から侵入す
るノイズが信号処理用ＩＣに到達するのを該シールド層
で阻止することができる。

【００１２】本発明にあっては、シールド層が２層構造
になっていることが好ましい。このように二重構造のシ
ールド層とすると、１層目のシールド層のパターンの形
状から回路基板の全面を実質的にカバーできない場合
に、カバーできない部分を２層目のシールド層で補うこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）〜（Ｃ）乃至図６
（Ａ）〜（Ｄ）は本発明に係る静電容量型圧力センサユ
ニットにおける実施の形態の一例を示したもので、図１
（Ａ）は本例の静電容量型圧力センサユニットの平面
図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ´線断面図、図１
（Ｃ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ´線断面図、図２（Ａ）は
本例で用いている第１の絶縁性基体の平面図、図２
（Ｂ）は図２（Ａ）のＣ−Ｃ´線断面図、図２（Ｃ）は
図２（Ａ）の底面図、図３（Ａ）は本例で用いている第
２の絶縁性基体の平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＤ
−Ｄ´線断面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＥ−Ｅ´線
断面図、図３（Ｄ）は図３（Ａ）の右側面図、図４
（Ａ）は本例で用いている回路基板の底面図、図４
（Ｂ）は図４（Ａ）のＦ−Ｆ´線断面図、図５（Ａ）は
本例で用いている金属製端子金具の正面図、図５（Ｂ）
は図５（Ａ）の左側面図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）の右
側面図、図５（Ｄ）は図５（Ａ）の平面図、図６（Ａ）
は本例で用いているアース用端子金具の正面図、図６
（Ｂ）は図６（Ａ）の左側面図、図６（Ｃ）は図６
（Ａ）の右側面図、図６（Ｄ）は図６（Ａ）の平面図で
ある。

【００１４】この静電容量型圧力センサユニットは、図
１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、圧力被測定流体の圧力
を検出する本発明の要部をなす静電容量型圧力センサ素
子３と、回路基板９と、収納ケース１３と、コネクタ５
とを備えている。

【００１５】本発明の要部をなす静電容量型圧力センサ
素子３は、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、表面に図
示しない第１の静電容量検出用電極パターンを有し裏面
が圧力感知面１ａを構成するセラミック製の第１の絶縁
性基体１と、この第１の絶縁性基体１に対して固定され
て裏面に前述した第１の静電容量検出用電極パターンと
間隔をあけて対向する図示しない第２の静電容量検出用
電極パターンを有するセラミック製の第２の絶縁性基体
２とからなっている。なお電極パターンの一例に関して
は、特開平８−９４４６９号公報、特開平１０−０９０
０９７号公報（特願平８−２４７３９５号）等などに記
載されている。

【００１６】図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第１の
絶縁性基体１の平面輪郭形状はほぼ円形を呈しており、
第１の絶縁性基体１の裏面（底面）の圧力感知面１ａは
第１の絶縁性基体１の裏面を所定の半径で円形に窪ませ
ることにより流体圧で変形する所定厚みの板部として形
成されている。

【００１７】図３（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、第２の
絶縁性基体２の側壁部２ｂには、複数個（本例では３
個）の出力電極２ｃ…が形成される平面部２ｄが形成さ
れており、またこの側壁部２ｂには平面部２ｄと対向す
る位置（平面部２ｄに対して１８０度反対側の位置）に
後述するアース端子金具の他端が入る凹部（側壁部２ｂ
に開口する溝部）２ｅが形成されている。この第２の絶
縁性基体２の表面２ａには、特に、側壁部２ｂの平面部
２ｄに対して所定の間隔で平面部２ｄに平行する向きで
熱拡散抑制用の凹部２ｆが形成され、さらに平面部２ｄ
と平行する向きで後述するコネクタ本体を相対的に位置
決めするための２以上（本例では２つ）の凹部２ｇ…が
形成されている。凹部２ｆの形状は、出力電極２ｃ…に
後述する端子が半田付けされる際に溶融半田の熱が急速
に第２の絶縁性基体２の内部に伝わるのを抑制するよう
に定められている。本例では、この凹部２ｆは複数の出
力電極２ｃ…に対して１つ設けられ、且つこの凹部２ｆ
は出力電極２ｃ…に沿って延びた有底の細長いスリット
として形成されている。

【００１８】このような静電容量型圧力センサ素子３
は、第１の絶縁性基体１の圧力感知面１ａに作用する圧
力の変化を前述した第１の静電容量検出用電極パターン
と第２の静電容量検出用電極パターンとの間の静電容量
の変化に基づいて検出するようになっている。なお出力
電極２ｃ…と第１及び第２の静電容量検出用電極パター
ンとの電気的な接続の関係についは、特開平８−９４４
６９号公報等の図１及び図３に記載されている。なお、
特開平８−９４４６９号公報等の図１及び図３に記載の
圧力センサ素子の側面に設けられた３本の導電性ペース
トからなる配線の位置に出力電極２ｃ…が設けられるこ
とになる。出力電極２ｃ…は、ガラス銀塗料等の導電性
ペーストを用いて導電性厚膜により形成してもよいし、
蒸着等を用いて導電性薄膜により形成してもよい。３つ
の出力電極２ｃ…のうち１つの出力電極は第１の静電容
量検出用電極パターン（対向電極パターン）に接続され
ており、３つの出力電極２ｃ…のうち１つの出力電極は
第２の静電容量検出用電極パターンに含まれる主電極パ
ターンと基準電極パターンとに接続されている。

【００１９】収納ケース１３は、図１（Ｂ）（Ｃ）に示
すように、金属製であって、一端に開口部を有し、他端
に底壁部１３ａを有し、且つ底壁部１３ａに一端が連結
された筒状の周壁部１３ｂを有するケース本体を備えて
いる。そして底壁部１３ａには、圧力測定の対象となる
気体や液体等の圧力被測定流体を導入する流体導入口１
４を有している。またこの例の収納ケース１３は、圧力
被測定流体を導入する流体導入口１４が形成された底壁
部１３ａの中央部に一体に設けられて流体導入口１４を
包囲する筒部１３ｃと、筒部１３ｃの先端外周に設けら
れたネジ部１３ｄとを備えている。収納ケース１３の周
壁部１３ｂ内には、第１の絶縁性基体１と第２の絶縁性
基体２とを組み合わせて構成した圧力センサ素子３が、
その第１の絶縁性基体１の圧力感知面１ａが底壁部１３
ａと対向するように収納されている。圧力センサ素子３
の圧力感知面１ａと底壁部１３ａとの間には、圧力被測
定流体が入る流体室１５が形成されている。圧力感知面
１ａと底壁部１３ａとの間には、圧力感知面１ａと底壁
部１３ａと周壁部１３ｂの内周面と接触して、流体室１
５をシールするオーリングよりなるシール材１６が配置
されている。

【００２０】回路基板９は、１層構造以上のガラスエポ
キシ基板材料等からなる多層構造の基板部材９ａを備
え、該基板部材９ａには図４（Ｂ）に示すように内層の
絶縁層の表面側と裏面側とにアースに接続される２層の
シールド層２ｈ…が設けられている。なお４層構造の基
板部材を用いて、内層の２層分の絶縁層の片面にそれぞ
れシールド層を設けてもよいのは勿論である。基板部材
９ａの両面には、図示しないが所定の回路パターンが形
成されている。特に基板部材９ａの裏面上には、圧力セ
ンサ素子３の出力を処理するための信号処理回路を構成
する複数の電気回路部品のうちの信号処理用ＩＣ４が実
装されている。即ち、信号処理用ＩＣ４は、圧力センサ
素子３と回路基板９との間に位置し且つシールド層９ｈ
と対向するように回路基板９の実装面上に実装されてい
る。また、回路基板９の基板部材９ａの表面には、後述
するコネクタ５の各接続用導体８…の外端部８ｂから入
るノイズ等を除去するコンデンサ等の電気回路部品１２
ａ，１２ｂが実装されている。また、回路基板９のほぼ
円形をなす基板部材９ａには、図４（Ａ）（Ｂ）に示す
ように、前述した図３の第２の絶縁性基体２における側
壁部２ｂの平面部２ｄに対して組み立て状態で対応する
側の側壁部９ｂの部分に平面部９ｃが設けられ、その反
対側の側壁部９ｂの部分にも平面部９ｄが設けられてい
る。さらに基板部材９ａには、平面部９ｃに沿って並べ
られて設けられた複数（本例では３個）の端子金具接続
用貫通孔９ｅ…と、これら端子金具接続用貫通孔９ｅ…
の整列方向の中心に対して９０°位置を異にした基板部
材９ａの周縁部には端子金具接続用貫通孔９ｅ…の整列
方向に対して直交する向きで複数（本例では３個）の接
続用導体接続用貫通孔９ｆ…が設けられ、さらに端子金
具接続用貫通孔９ｅ…が設けられている側に対して１８
０°反対側の基板部材９ａの周縁部にはアース用端子金
具接続用貫通孔９ｇが設けられている。各貫通孔９ｅ〜
９ｇの裏面側開口部の周囲には環状の半田付けランドが
形成されている。なお図４（Ａ）では、信号処理用ＩＣ
４等を実装する回路パターンの図示を省略してある。こ
のような構成の回路基板９は、回路基板９の部品実装面
が圧力センサ素子３の第２の絶縁性基体２の表面２ａに
沿って延びるように配置されている。

【００２１】コネクタ５は、合成樹脂材料等の絶縁材料
により形成され且つ一面（下面）に開口部を有する基部
６ｂ内に回路基板９を収納する回路部品収納室７を備え
たコネクタ本体（コネクタハウジング）６及びこのコネ
クタ本体６に固定され一端が回路部品収納室７内に突出
して回路基板９の回路パターンに電気的に接続され且つ
他端が外部に露出する複数の接続用導体（コネクタ端
子）８…を備えている。この例のコネクタ５は、基部６
ｂの先端外周に突設された２以上（本例では２本）の突
起６ｄ…を備え、これら突起６ｄ…を第２の絶縁性基体
２の表面２ａに設けられている凹部２ｇ…に嵌めること
により、コネクタ本体６と圧力センサ素子３の相対的な
位置決めがなされている。各接続用導体８…は、その内
端部８ａが回路基板９の接続用導体接続用貫通孔９ｆ…
に差し込まれ、貫通孔９ｆの周囲の半田付けランドに半
田付け接続され、図示しない回路パターンに電気的に接
続されている。

【００２２】回路基板９は、前述の接続用導体８…と、
コネクタ本体６の基部６ｂと圧力センサ素子３の第２の
絶縁性基板２に固定された回路基板支持構造体１８を兼
ねた複数の金属製端子金具１９…と、アース用端子金具
２２とにより機械的に支持されて回路部品収納室７内に
実質的に浮いた状態で配置されている。そして回路基板
９の回路パターンと圧力センサ素子３の出力電極２ｃと
は、これら３本の金属製端子金具１９を用いて電気的に
接続されている。

【００２３】これら金属製端子金具１９は、図５（Ａ）
〜（Ｄ）及び図１（Ｂ）に示すような第１の部分１９ｃ
と第２の部分１９ｄとを備えている。金属製端子金具１
９の第１の部分１９ｃは、一端１９c1が回路基板９の端
子金具接続用貫通孔９ｅ…に通されて、貫通孔９ｅの周
囲に形成された半田付けランドに半田付け接続されてい
る。また第１の部分１９ｃの他端１９c2は、回路部品収
納室７を囲み回路基板９の基板面と対向するコネクタ本
体６の壁部にきつく差し込まれて固定されている。第２
の部分１９ｄは、一端１９d1が第１の部分１９ｃと一体
化され且つ他端１９d2が圧力センサ素子３の出力電極２
ｃ…に半田付け接続される。第２の部分１９ｄの一端１
９d1と他端１９d2との間の部分はバネ性を示すように蛇
行する形状となっている。

【００２４】金属製端子金具１９の第２の部分１９ｄの
他端１９d2を、圧力センサ素子３の第２の絶縁性基板２
の側壁部２ｂに設けられている出力電極２ｃ…に半田付
け接続する際には、半田付け時の熱が第２の絶縁性基板
２に拡散されて通常では良好に出力電極２ｃ…に半田付
けが行えない。そこで本例では出力電極２ｃ…を設けた
平面部２ｄに平行する向きで熱拡散抑制用の凹部（溝
部）２ｆが形成されているので、この凹部２ｆで熱拡散
を抑制できて支障なく出力電極２ｃ…に対する第２の部
分１９ｄの他端１９d2の半田付けを行うことができる。
また、第２の部分１９ｄの途中には、第２の部分１９ｄ
の他端１９d2を出力電極２ｃ…に位置決めする際に第２
の絶縁性基板２の表面に当てる位置決め突起１９d3が横
向きに突設されている。

【００２５】回路基板９の回路パターンに設けられたア
ース用端子金具接続用貫通孔９ｇ（図４）の周囲に設け
られた半田付けランド（アース電極）には、アース用端
子金具２２が接続される。このアース用端子金具２２
は、第１の部分２２ａと第２の部分２２ｂとを備えてい
る。第１の部分２２ａは、一端２２a1が回路基板９のア
ース用端子金具接続用貫通孔９ｇに通されて貫通孔９ｇ
の裏面側開口部の周囲に形成された半田付けランドに半
田付け接続されると共に２つのシールド層９ｈにも電気
的に接続される一端２２a1と、回路部品収納室７を囲み
回路基板９の基板面と対向するコネクタ本体６の壁部に
きつく差し込まれて固定される他端２２a2とを有してい
る。また第２の部分２２ｂは、一端２２b1が第１の部分
２２ａと一体化され且つ他端２２b2がフック状に曲げら
れて収納ケース１３の内壁面とバネ性を持って接触する
ように構成されている。そして第２の部分２２ｂの一端
２２b1と他端２２b2との間の部分は、バネ性を示すよう
に一部に湾曲した部分を備えた形状を有している。この
例では、第２の部分２２ｂの他端２２b2は、第２の絶縁
性基板２のところまで伸びてきていて、この第２の絶縁
性基板２の側壁部２ｂに形成された凹部２ｅに差し込ま
れて、収納ケース１３の内壁面と接触している。

【００２６】即ち、本例では回路基板９は、コネクタ５
の複数本の接続用導体８…と、複数本の金属製端子金具
１９…と、アース用端子金具２２とにより、回路部品収
納室７内に浮いた状態で支持されている。

【００２７】コネクタ５の回路部品収納室７に、回路基
板９を収納し、コネクタ５の３本の接続用導体８…と、
３本の金属製端子金具１９…と、アース用端子金具２２
を回路基板９に半田付け接続した後に、３本の金属製端
子金具１９…の端部（１９d2）を圧力センサ素子の出力
電極２ｃ…にそれぞれ半田付け接続する。そしてコネク
タ５の端部に圧力センサ素子２を仮固定した状態で、コ
ネクタ本体６の基部６ｂと圧力センサ素子３を収納ケー
ス１３の内部に挿入する。なおその際に、コネクタ本体
６の基部６ｂの外周部に環状に設けられたコネクタ側段
部６ｅと、これに対応して収納ケース１３の側壁部１３
ｂの内壁部との間には、環状に形成されてケース側段部
１３ｆとの間に防水用のシールを構成するオーリングか
らなるシール材１７を介在させる。これらの間に圧縮さ
れた状態で防水用のオーリングからなるシール材１７を
配置すれば、収納ケース１３の周壁部１３ｂとコネクタ
本体６の基部６ｂの外周部から流体が漏れ出すのを確実
に防止できる。また圧力センサ素子３と収納ケース１３
の底壁部１３ａとの間にもシール部材１６を介在させ
る。そしてコネクタ本体６の基部６ｂの外周に向かって
収納ケース１３の端部１３ｅで加締め加工（カーリング
加工）することにより、各部品の組み立てを完了する。

【００２８】このように、絶縁材料により形成されたコ
ネクタ本体６と信号処理用ＩＣ４との間に回路基板９内
のシールド層９ｈ…が存在しているので、コネクタ本体
６側から侵入するノイズが信号処理用ＩＣ４に到達する
のを該シールド層９ｈ…で阻止することができる。特に
シールド層９ｈ…が二重構造になっていると、１層目の
シールド層９ｈがそのパターンの形状から回路基板９の
全面を実質的にカバーできない場合に、カバーできない
部分を２層目のシールド層９ｈでカバーするように補う
ことができる。

【００２９】また回路基板９を、コネクタ５の３本の接
続用導体８…と、３本の金属製端子金具１９…と、アー
ス用端子金具２２とにより、回路部品収納室７内に実質
的に浮かせた状態で支持させておくと、従来のように加
締め加工をする際に回路基板９に大きな加圧力が加わる
ことがない。またこの例では、３本の金属製端子金具１
９…とアース用端子金具２２が、それぞれ第２の部分１
９ｄ及び２２ｂにバネ性を有しており、このバネ性で加
締め加工の際に寸法変化を吸収するため、組み立ての際
に各半田付け部に無理な力が加わるのを防止できる。ま
た、金属製端子金具１９…が回路基板９と第２の絶縁性
基体２の出力電極２ｃとを電気的に接続する電気的接続
手段と、回路基板９の機械的支持手段とを兼ねているの
で、圧力センサユニットの構造の簡略化と、コストの低
減とを図ることができる。

【００３０】また、圧力センサ素子３と回路基板９の回
路パターンとを、３本の金属製端子金具１９…を用いて
電気的に接続すると、回路基板９が回路部品収納室７内
に浮かされていても、圧力センサ素子３と回路基板９の
回路パターンの電気的接続を支障なく行うことができ
る。特に、本例の金属製端子金具１９によれば、第１の
部分１９ｃの一端１９c1で回路基板９の回路パターンに
含まれる電極に半田付け接続することができ、他端１９
c2で回路部品収納室７を囲み回路基板９の基板面と対向
するコネクタ本体６の壁部に固定することができる。ま
た、第２の部分１９ｄの一端１９d1で第１の部分１９ｃ
と一体化することができ、他端で圧力センサ素子３の出
力電極２ｃに半田付け接続することができる。

【００３１】さらに、回路基板９の回路パターンのアー
ス電極と収納ケース１３とは、金属製のアース用端子金
具２２を用いて容易に電気的に接続することができる。
特に、本例のアース用端子金具２２によれば、第１の部
分２２ａの一端２２a1で回路基板９の回路パターンに含
まれる電極に半田付け接続することができ、他端２２a2
で回路部品収納室７を囲み回路基板９の基板面と対向す
るコネクタ本体６の壁部に固定することができる。ま
た、第２の部分２２ｂの一端２２b1で第１の部分２２ａ
と一体化することができ、他端２２b2で収納ケース３の
内壁面と接触するように構成することができる。

【００３２】また、圧力センサ素子３の第１の絶縁性基
体１の平面輪郭形状がほぼ円形を呈していると、第１の
絶縁性基体１の圧力感知面１ａと収納ケース１３の底壁
部１３ａとの間に形成されている流体室１５での、第１
の絶縁性基体１と収納ケース１３の周壁部１３ｂとのシ
ール材１６によるシールを容易に行うことができる。ま
た、圧力センサ素子３の第２の絶縁性基体２の側壁部２
ｂに、複数個の出力電極２ｃ…が形成される平面部２ｄ
が形成されていると、この平面部２ｄを利用して複数個
の出力電極２ｃ…を容易に設けることができる。さら
に、第２の絶縁性基体２の側壁部２ｂには、前述した平
面部２ｄと対向する位置、換言すれば該平面部２ｄに対
して反対側の側壁部２ｂの位置に、アース端子金具２２
の他端２２b2が入る凹部２ｅが形成されていると、アー
ス端子金具２２の他端２２b2がこの凹部２ｅを通って収
納ケース１３の内壁面と接触するようになり、アース端
子金具２２の他端２２b2に必要な長さを確保しても、支
障がなくなる。

【００３３】さらに、コネクタ本体６の端部には突起６
ｄ…が一体に設けられ、圧力センサ素子３の第２の絶縁
性基体２の表面部には突起６ｄ…が嵌合される凹部２ｇ
…が形成されているので、コネクタ本体６と圧力センサ
素子３の第２の絶縁性基体２との間の相対的位置決めを
確実に行うことができる。

【００３４】上記例では、２層のシールド層を内層に含
む多層回路基板を用いたが、シールド層は１層以上あれ
ばよく、その数は限定されない。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係る静電容量型圧力センサユニ
ットにおいては、回路基板として内層にアースに接続さ
れたシールド層を含む多層回路基板を用い、信号処理用
ＩＣを圧力センサ素子と回路基板との間に位置し且つシ
ールド層と対向するように回路基板の実装面上に実装し
ているので、絶縁材料により形成されたコネクタ本体と
信号処理用ＩＣとの間に回路基板内に設けたシールド層
が存在し、コネクタ本体側から侵入するノイズが信号処
理用ＩＣに到達するのを該シールド層で阻止することが
できる。このためセンサで検出された電気信号にノイズ
が測定誤差として混入するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明に係る静電容量型圧力センサユ
ニットにおける実施の形態の一例を示した平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ´線断面図、（Ｃ）は（Ａ）の
Ｂ−Ｂ´線断面図である。

【図２】（Ａ）は本例で用いている第１の絶縁性基体の
平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ´線断面図、（Ｃ）は
（Ａ）の底面図である。

【図３】（Ａ）は本例で用いている第２の絶縁性基体の
平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ´線断面図、（Ｃ）は
（Ａ）のＥ−Ｅ´線断面図、（Ｄ）は（Ａ）の右側面図
である。

【図４】（Ａ）は本例で用いている回路基板の底面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＦ−Ｆ´線断面図である。

【図５】（Ａ）は本例で用いている金属製端子金具の正
面図、（Ｂ）は（Ａ）の左側面図、（Ｃ）は（Ａ）の右
側面図、（Ｄ）は（Ａ）の平面図である。

【図６】（Ａ）は本例で用いているアース用端子金具の
正面図、（Ｂ）は（Ａ）の左側面図、（Ｃ）は（Ａ）の
右側面図、（Ｄ）は（Ａ）の平面図である。

【符号の説明】

１ 第１の絶縁性基体 １ａ 圧力感知面 ２ 第２の絶縁性基体 ２ａ 表面 ２ｂ 側壁部 ２ｃ 出力電極 ２ｄ 平面部 ２ｅ，２ｆ，２ｇ 凹部 ３ 静電容量型圧力センサ素子 ４ 集積回路素子 ５ コネクタ ６ コネクタ本体 ６ｂ 基部 ６ｄ 突起 ６ｅ コネクタ側段部 ７ 回路部品収納室 ８ 接続用導体 ９ 回路基板 ９ａ 基板部材 ９ｂ 側壁部 ９ｃ 平面部 ９ｄ 平面部 ９ｅ 端子金具接続用貫通孔 ９ｆ 接続用導体接続用貫通孔 ９ｇ アース用端子金具接続用貫通孔 ９ｈ シールド層 １２ａ，１２ｂ 電気回路部品 １３ 収納ケース １３ａ 底壁部 １３ｂ 周壁部 １３ｃ 筒部 １３ｄ ネジ部 １４ 流体導入口 １５ 流体室 １６ シール材 １７ シール材 １８ 回路基板支持構造体 １９ 金属製端子金具 １９ｃ 第１の部分 １９c1 一端 １９c2 他端 １９ｄ 第２の部分 １９d1 一端 １９d2 他端 ２２ アース用端子金具 ２２ａ 第１の部分 ２２a1 一端 ２２a2 他端 ２２ｂ 第２の部分 ２２b1 一端 ２２b2 他端

フロントページの続き (72)発明者 中尾 悟志 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地 北陸電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F055 AA40 BB20 CC02 DD09 EE25 FF11 FF38 GG11 GG12 GG25 HH05

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に第１の静電容量検出用電極パター
   ンを有し裏面が圧力感知面を構成する絶縁性材料からな
   る第１の絶縁性基体と、前記第１の絶縁性基体に対して
   固定されて裏面に前記第１の静電容量検出用電極と間隔
   をあけて対向する第２の静電容量検出用電極パターンを
   有する絶縁性材料からなる第２の絶縁性基体とを具備
   し、前記第１の絶縁性基体の前記圧力感知面に作用する
   圧力の変化を前記第１の静電容量検出用電極と前記第２
   の静電容量検出用電極パターンとの間の静電容量の変化
   に基づいて検出する静電容量型圧力センサ素子と、 一端に開口部を有し他端に底壁部を有する筒状のケース
   本体を具備し、前記底壁部に圧力測定の対象となる圧力
   被測定流体を導入する流体導入口を有する金属製の収納
   ケースと、 回路パターンを備えた基板部材の実装面上に前記圧力セ
   ンサ素子の出力を処理するための信号処理回路を構成す
   る信号処理用ＩＣを含む複数の電気回路部品が実装され
   ている回路基板と、 絶縁材料により形成され且つ一面に開口部を有する基部
   内に前記回路基板を収納する回路部品収納室を備えたコ
   ネクタ本体及び前記コネクタ本体に固定され一端が前記
   回路部品収納室内に突出して前記回路基板の前記回路パ
   ターンに電気的に接続され且つ他端が外部に露出する複
   数の接続用導体を備えたコネクタとを具備し、 前記回路基板は前記実装面が前記圧力センサ素子の前記
   第２の絶縁性基体の表面に沿って延びるように配置さ
   れ、 前記圧力センサ素子が、前記圧力感知面と前記収納ケー
   スの前記底壁部との間に前記流体導入口から導入された
   流体が入る流体室を構成するように前記収納ケースの前
   記ケース本体内に収納され、 前記コネクタ本体の前記基部が前記ケース本体内に収納
   されている静電容量型圧力センサユニットにおいて、 前記回路基板は内層にアースに接続されたシールド層を
   含む多層回路基板からなり、 前記信号処理用ＩＣは、前記圧力センサ素子と前記回路
   基板との間に位置し且つ前記シールド層と対向するよう
   に前記回路基板の前記実装面上に実装されていることを
   特徴とする静電容量型圧力センサユニット。
2. 【請求項２】 前記シールド層が２層構造になっている
   請求項１に記載の静電容量型圧力センサユニット。