JPH0592677U - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電気回路と圧力変換器との嵌合ミスがなく、組
み付けを容易にすると共に確実に固定的に結合し得る圧
力センサを提供することを目的とする。 【構成】圧力導入口１３を有するハウジング１２内に、
容量性圧力変換器１４と電気回路基板２３を用いた電気
回路２２と中空の支持部材１７を配置し、前記ハウジン
グ１２に電気コネクタ１８を結合させた圧力センサにお
いて、電気コネクタ１８が本体部を貫通し回路基板２３
に電気的に結合される複数のコネクタ端子２５〜２６
と、回路基板２３及び支持部材１７を内包するフランジ
部分１８ｂとを有し、前記圧力変換器１４が回路基板２
３から突出した複数の端子Ｘ，Ｙを受容する凹所１９ｃ
と、該凹所内に設けられ前記突出端子Ｘ，Ｙが接合され
る複数の金属端子２０，２１を有し、該金属端子２０，
２１と前記突出端子Ｘ，Ｙを凹所１９ａの部分で電気的
に結合させたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は容量性圧力変換器を有する圧力センサであって、電気回路と圧力変換 器の組付性の改善と圧力変換器のトリミング手法の好適な圧力センサに関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

図６は従来の圧力センサの断面図であって、ハウジング１内に容量性圧力変換 器２と、この圧力変換器２を押える中空の支持部材５と、この支持部材５に前記 圧力変換器２との間に所定の間隔をとって支持される電気回路基板３を用いた電 気回路４と、この電気回路４に結合する複数のコネクタ端子６を有したカップ形 の電気コネクタ７とを備えている。

【０００３】 上記電気回路４は両面に電子部品を実装した電気回路基板３を有し、この回路 基板３と電気コネクタ７内に突出する複数のコネクタ端子６とを、回路基板３の コネクタ８に挿入される嵌合脱去が可能な端子突出部６ａを介して電気的に結合 している。

【０００４】 また、前記電気回路４（電気回路基板３）と圧力変換器２は、該圧力変換器２ の受圧一面と反対側面２ａに配置され該反対側面から垂直方向に突き出た金属端 子９，１０によって電気的に結合されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来技術の圧力センサは、電気コネクタ７に設けられたコネクタ端子６と 前記電気回路４とを嵌合脱去が可能な端子突出部６ａを介して電気的に結合して いたので、量産組立工程において外部へ信号の受け渡しをするコネクタ端子６と 一体の突出部６ａに曲がりや寸法的なバラツキがあった場合、この端子突出部６ ａが前記コネクタ８に旨く嵌合しないことがある等の欠点を有していた。

【０００６】 また、前記圧力変換器２の圧力に対する容量変化の特性バラツキ調整は、電気 回路４で行われていたが、調整可能な範囲が狭いことから圧力変換器２のもつ固 有のバラツキを小さくする必要があった。

【０００７】 この考案の目的は、圧力センサの構造の改良及び圧力変換器の歩留りを向上さ せるトリミング手法・構造により、安価に且つ確実な性能の圧力センサを得るこ とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は圧力導入口を有するハウジングと、該ハウジング内に配置される容量 性圧力変換器と、前記ハウジング内に前記圧力変換器から所定の間隔をとって固 定される両面に電子部品を実装した電気回路基板を用いる電気回路と、この電気 回路基板を支持する中空の支持部材と、この支持部材と前記回路基板を内包し前 記ハウジングに結合されるカップ形の電気コネクタとを具備する圧力センサにお いて、前記電気コネクタが本体部を貫通し前記回路基板に電気的に結合される複 数のコネクタ端子と、前記回路基板及び支持部材を内包するフランジ部分とを有 し、前記圧力変換器が前記回路基板から突出した複数の端子を受容する凹所と、 該凹所内に設けられ前記突出端子が接合される複数の金属端子を有し、この圧力 変換器の金属端子と前記回路基板の突出端子を凹所部分で電気的に結合させた圧 力センサを要旨とするものである。

【０００９】 また本考案は、前記圧力変換器の凹所部分に固定コンデンサ又は可変コンデン サを前記変換器の金属端子間に電気回路として電気的に結合させた圧力センサで あってもよい。

【００１０】

【作用】

圧力変換器の金属端子が凹所部分に設けられ、電気コネクタのフランジ部内に 内包された電気回路基板から突出する端子と、前記圧力変換器の金属端子が凹所 部分で電気的に接合されるため、嵌合ミスが回避され組付が容易である。

【００１１】 また、前記凹部に変換器の圧力に対応する容量特性のバラツキを吸収・トリミ ングする固定コンデンサ又は可変コンデンサが、前記変換器と電気的に接続され る構成とした場合には、該変換器の固有の容量特性のバラツキが幅広く許容され 歩留りの向上及び電気回路での調整の簡易化をもたらすことができる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案を一実施例を図１乃至図４に従って説明する。 本考案の圧力センサ１１の平面図を図１に、外観正面図を図２に示し、該セン サの断面図が図３に示されている。

【００１３】 ハウジング１２内には圧力導入口１３を通じて受圧する平坦な円盤形状をなし た容量性圧力変換器１４のダイヤフラム１５がガスケット１６等で気密にシール され、この圧力変換器１４のダイヤフラム１５と反対側面には電気コネクタ１８ のフランジ部１８ｂに内包された電気回路２２と中空の支持部材１７とが前記圧 力変換器１４と重なるように配置され、前記ハウジング１２の開口縁部１２ａを カシメ等することにより固着している。

【００１４】 前記圧力変換器１４はアルミナ等のセラミック材料で形成されたダイヤフラム １５を有し、該ダイヤフラム１５はガラスシール材等によりセラミック基部１９ に対して所定の間隔を設けて対向配置される。このダイヤフラム１５とセラミッ ク基部１９の対向面には、加えられる圧力によって変化する静電容量を有したコ ンデンサが金属被覆で形成されている。

【００１５】 本考案による圧力変換器１４と電気回路２２との電気的な結合は、半田付によ り行われる。図３に示す実施例では、圧力変換器１４の出力がセラミック基部１ ９の一面１９ａから側壁面１９ｂにかけて凹状になったところ（凹所１９ｃ）に 固定される扇形の金属端子２０，２１を介して引き出される。この圧力変換器１ ４の外観図を図４の（ａ）に示す。

【００１６】 前記回路基板２３から突き出た突出端子Ｘ，Ｙと前記圧力変換器１４の金属端 子２０，２１は、前記凹所１９の位置で結合するように構成されている。この金 属端子２０，２１と前記突出端子Ｘ，Ｙとの結合は、変換器セラミック基部１９ の側壁面１９ｂ側から光ビームやヒータ等の半田付装置を用いて半田付で確実に 固着される。

【００１７】 前記回路基板２３はポリブチレンテレフタレート等の電気絶縁材料で中空円筒 状に整形された支持部材１７によって圧力変換器１４と所定の間隔を保持して位 置が定まるようにしてあり、また該回路基板２３は容量性圧力変換器１４に加え られる圧力に相当した電気信号を出力するような電気回路２２を備えている。

【００１８】 この電気回路２２は例えば特開平２−７８９１２号公報で開示されているため 詳細な説明は省略するが、集積回路ユニット、抵抗器、コンデンサ等の回路構成 要素を有することを付記しておく。本実施例では、前記電気回路２２は耐熱、耐 湿度の特性が良好なセラミック材料の両面スルーホールの電気回路基板２３を有 している。

【００１９】 前記電気コネクタ１８はガラスで補強されたポリブチレンテレフタレートのよ うな電気絶縁材で形成され、支持部材１７を内包して重なる関係に配置される。 この電気コネクタ１８はカップ形をなすものであって、外部へ信号の受け渡し をする複数本のコネクタ端子２４，２５，２６と、このコネクタ端子２４〜２６ を被うコネクタ嵌合・着脱のためのガイド筒部１８ａと、このガイド筒部１８ａ と結合されるコネクタの抜け防止のための凸部１８ｄと、該凸部１８ｄに係合し 前記ガイド筒部１８ａの内側に嵌合した内筒２７と、前記支持部材１７と電気回 路２２とを内包し圧力変換器１４の一面１９ａに重なるところまで一体成形で延 びるフランジ部１８ｂとを有する。そして、前記コネクタ１８の回路基板２３で 区画される内部空室２８，２９に電気回路２２の電気部品が実装されるようにな っている。

【００２０】 前記コネクタ端子２４，２５，２６は、電気コネクタ１８の本体部を貫通して 回路基板２３の一面まで延出し、前記フランジ部１８ｂの中に安定的に固着され た回路基板２３と半田付等により電気的に結合される。また、前記コネクタ１８ のフランジ部分１８ｂの外周には環状溝を設け、この環状溝にＯリング３０を図 ３の如く挿入することにより、ハウジング縁部１２ａのカシメ部より水分や有害 な塵埃が侵入することを防ぐことができるようにしている。

【００２１】 本考案による圧力センサは容量性のものであるため、圧力変換器１４に対する 電気回路２２の調整は、外部電界や浮游容量の影響をさけるためハウジング１２ へ装着後に行う必要がある。このため図１及び図３に示すように、電気コネクタ １８にガイド筒部１８ａの内底面１８ｅからその反対面１８ｆまで貫通する複数 の調整孔３１，３２を設け、この調整孔３１，３２を通して外部から挿入される 回転ドライバー等を用いて、電気回路２２のトリマコンデンサ３３を調整し得る ように構成している。

【００２２】 前記トリマコンデンサ３３の調整が終了したら前記調整孔３１，３２には、外 部からの水分侵入を防ぐため蛇腹状のパッキンと一体成形されたゴム栓３４が各 調整孔３１，３２の開孔部を密封するように挿入される。

【００２３】 なお、本考案の圧力センサは上記実施例に限定されるものではなく、例えば図 ４の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すような圧力変換器１４を適用するものであっ てもよい。

【００２４】 図４（ｂ）の圧力変換器１４は、セラミック基部１９の一面１９ａから側壁面 １９ｂにかけて切欠された図４（ａ）に示すＵ形状の凹所１９ｃに代えて、セラ ミック基部１９の一面１９ａから凹設された、２つの金属端子２０，２１が内入 固定される円形凹所としたものである。

【００２５】 また図４（ｃ）の圧力変換器１４は、セラミック基部１９の一面１９ａから側 壁面１９ｂにかけて切り欠いた連続切欠形の凹所１９ｃを有し、この凹所１９ｃ 内に複数の金属端子２０，２１を対向離間する状態に配置し、前記セラミック基 部１９の金属端子２０，２１のある凹所１９ｃと反対側に同様の切欠部１９ｃ′ 設けたものであり、この切欠部１９ｃ′はセラミック基部１９の切り欠き部が大 きくなると、原料を成形し焼成する製造プロセスにおいて非対称形状のため寸法 安定性が悪くなるのを改善するのに有効となる。

【００２６】 図４（ｄ）の圧力変換器１４は、セラミック基部１９の側壁面１９ｂに円形凹 所１９ｃを設け、該凹所内に金属端子２０，２１を配置したもので、セラミック 基部１９の一面１９ａに設けた孔と金属端子２０，２１とがセラミック基部内で 電気的に通じている。

【００２７】 図５は圧力変換器１４の特性をトリミングする手法を提示している。例えば図 ５（ａ）に示すようにセラミック基部１９の一面１９ａから側壁面１９ｂにかけ て設けられた連続切欠形の凹所１９ｃに、複数の金属端子２０，２１が所定の間 隔をとって配置され、この金属端子２０，２１の間に面実装型の固定コンデンサ ３５が導電パターンを通じて電気的に接続され半田付で固着されている。 また同様に図５（ｂ）では前記凹所１９ｃに設けられた金属端子２０，２１間 に面実装型の可変コンデンサ３６が前記（ａ）と同じ手法で結線されている。

【００２８】 本考案では、圧力変換器１４の金属端子２０，２１間に上記のような部品（面 実装型の固定コンデンサ３５又は可変コンデンサ３６）を設置して、電気回路の 接続という観点から電気的に並列に又は直列に或いは直並列に結合させるように 構成される。

【００２９】 更にまた、前記可変コンデンサ３６は図示していないが、セラミック基部１９ に直接的にくし形等にプリント印刷された導電パターンによるものであってもよ い。該プリント可変コンデンサをレーザー等によって周知の態様で調整するよう に構成できるからである。

【００３０】

【考案の効果】

本考案の圧力センサによれば、圧力変換器に設けられた凹所の位置で電気回路 と電気接続が可能となるため、組付を容易に且つ確実に固定結合できるという効 果を得ることができる。また、圧力変換器の凹所にトリミング用のコンデンサを 付加できるため、圧力変換器の圧力対容量の特性バラツキを吸収でき製品の歩留 りがあがる効果を得ることができる。更にまた、前記圧力変換器の形状が円盤形 状で表面に凸部がないため、製造においてのハンドリングが容易となる利点も有 する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による圧力センサの平面図。

【図２】前記圧力センサの外観正面図。

【図３】図１のＡ−Ａ′線に沿う縦断面図。

【図４】前記圧力センサに内蔵される圧力変換器の構成
を示す外観斜視図。

【図５】前記圧力変換器の他の実施例を示す要部の外観
斜視図。

【図６】従来の圧力センサを示す縦断面図。

【符号の説明】

１２…ハウジング、１３…圧力導入口、１４…容量性圧
力変換器、１５…ダイヤフラム、１８…電気コネクタ、
１９ｃ…凹所、２０，２１…金属端子、２２…電気回
路、２３…電気回路基板、２４，２５，２６…コネクタ
端子、３５…固定コンデンサ、３６…可変コンデンサ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力導入口を有するハウジングと、該ハ
   ウジング内に配置される容量性圧力変換器と、前記ハウ
   ジング内に前記圧力変換器から所定の間隔をとって固定
   される両面に電子部品を実装した電気回路基板を用いる
   電気回路と、この電気回路基板を支持する中空の支持部
   材と、この支持部材と前記回路基板を内包し前記ハウジ
   ングに結合されるカップ形の電気コネクタとを具備する
   圧力センサにおいて、前記電気コネクタが本体部を貫通
   し前記回路基板に電気的に結合される複数のコネクタ端
   子と、前記回路基板及び支持部材を内包するフランジ部
   分とを有し、前記圧力変換器が前記回路基板から突出し
   た複数の端子を受容する凹所と、該凹所内に設けられ前
   記突出端子が接合される複数の金属端子を有し、この圧
   力変換器の金属端子と前記回路基板の突出端子を凹所部
   分で電気的に結合させたことを特徴とする圧力センサ。
2. 【請求項２】 前記凹所が圧力変換器の一面から側壁面
   にかけて切り欠いた連続切欠形の凹所であって、この凹
   所内に複数の金属端子が所定の間隔をとって配置され、
   該金属端子の間に面実装型の固定コンデンサ又は可変コ
   ンデンサが電気的に接続されていることを特徴とする請
   求項１記載の圧力センサ。