JPH08101084A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 はんだ付けの作業性を向上させるとともに、
はんだ付けの際に溶融したはんだやフラックスがセンサ
素子に付着するのを防止する。 【構成】 ケース１の空所２内に、圧力導入孔３を閉塞
するようにダイアフラム４を設けるとともに、ダイアフ
ラム４上の歪みゲージ５からの信号を増幅する回路を有
する回路基板６と、貫通コンデンサ８を有する遮蔽板７
とを設ける。一方、回路基板６の回路と遮蔽板７の貫通
コンデンサ８との間をターミナル１２で接続する。ター
ミナル１２は外側ターミナル部１２ａと内側ターミナル
部１２ｂとからなり、内側ターミナル部１２ｂの先端部
を回路基板６の回路に、外側ターミナル部１２ａを貫通
コンデンサ８にそれぞれ接続する。回路基板６の上面側
には保護カバー９が設けられ、保護カバー９によってダ
イアフラム４および歪みゲージ５が被包される。ターミ
ナル１２と保護カバー９とは一体に成形される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は圧力センサに関し、特
に、ダイアフラムの変位量を歪みゲージの抵抗値の変化
量に変換するとともに、抵抗値の変化量を増幅して外部
に取り出すことにより圧力を検出するようにした圧力セ
ンサに関するものである。

【０００２】

【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、ダイアフラム
の変位量を歪みゲージ（抵抗体）の抵抗値の変化量に変
換し、さらに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り圧力を検出する圧力センサにあ
っては、図６に示すように構成されている。

【０００３】すなわち、この圧力センサは、内部に圧力
導入孔２３を介して外部と連通する空所２２を有するケ
ース２１と、このケース２１の空所２２内に設けられる
とともに、圧力導入孔２３を介して導入される圧力の大
きさに応じて変位するダイアフラム２４と、このダイア
フラム２４の上面側に設けられるとともに、ダイアフラ
ム２４の変位量に応じて抵抗値を変化させる歪みゲージ
２５と、ケース２１の空所２２内に設けられるととも
に、歪みゲージ２５からの信号を増幅する回路を有する
回路基板２６と、回路基板２６の上方のケース２１の空
所２２内に設けられるとともに、貫通コンデンサ２８、
２８、２８を有する遮蔽板２７と、一端が回路基板２６
の回路に接続されるとともに、他端が貫通コンデンサ２
８、２８、２８に接続される内側ターミナル２９、２
９、２９と、ケース２１の空所２２の開口部を閉塞する
コネクタ３０と、このコネクタ３０を貫通して一端がケ
ース２１の空所２２内に位置するとともに、他端がケー
ス２１外に突出する外側ターミナル３１、３１、３１
と、内側ターミナル２９、２９、２９と外側ターミナル
３１、３１、３１との間を接続するフレキシブルサーキ
ット３２とを具えている。

【０００４】そして、上記のように構成される従来の圧
力センサにあっては、ケース２１の空所２２内に回路基
板２６、遮蔽板２７の順に設けて、回路基板２６の回路
と遮蔽板２７の貫通コンデンサ２８、２８、２８との間
を内側ターミナル２９、２９、２９で接続するととも
に、コネクタ３０と一体に成形した外側ターミナル３
１、３１、３１と内側ターミナル２９、２９、２９との
間をフレキシブルサーキット３２で接続し、この後、コ
ネクタ３０をケース２１の空所２２の開口部に嵌合させ
て、ケース２１の空所２２の開口周縁部をコネクタ３０
にかしめ付けることで、一体に組み立てられるようにな
っている。

【０００５】しかしながら、内側ターミナル２９、２
９、２９の一端と回路基板２６の回路との間、内側ター
ミナル２９、２９、２９の他端と貫通コンデンサ２８、
２８、２８との間、内側ターミナル２９、２９、２９の
他端とフレキシブルサーキット３２の一端との間、およ
びフレキシブルサーキット３２の他端と外側ターミナル
３１、３１、３１の一端との間は、すべてはんだ付けに
よって接続されるようになっているため、はんだ付けの
箇所が合計１２箇所と多く、組立てに非常に工数がかか
り、また、高価なフレキシブルサーキット３２を用いて
いるため、全体としての価格が高くなってしまう。さら
に、はんだ付けする際に溶融したはんだやフラックスが
ダイアフラム２４上の歪みゲージ２５に付着するのを防
止するため、回路基板２６と遮蔽板２７との間にポッテ
ィング剤を充填しなければならず、その硬化に時間がか
かるために組立て作業性が効率の悪いものとなってい
た。

【０００６】この発明は前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、はんだ付けの箇所を少
なくすることにより組立てに要する工数を削減するとと
もに、高価なフレキシブルサーキットを用いる必要がな
く全体としての価格を低減させることができ、さらに、
ポッティング剤を充填することなく溶融したはんだやフ
ラックスがダイアフラム上の歪みゲージに付着するのを
阻止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。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、内部に圧力導入孔を介して外部と
連通する空所を有するケースと、前記空所内に設けられ
るとともに、前記圧力導入孔を介して導入される圧力に
応じて変位するダイアフラムと、該ダイアフラムに設け
られるとともに、ダイアフラムの変位量に応じて抵抗値
を変化させる抵抗体と、前記空所内に設けられるととも
に、前記抵抗体からの信号を増幅する回路を有する回路
基板と、前記空所内に設けられるとともに、貫通コンデ
ンサを有する遮蔽板と、一端が前記回路基板の回路に接
続されるとともに、他端が前記貫通コンデンサを貫通し
て空所外に引き出され、かつ、貫通コンデンサとの間が
一体に接続されるターミナルとを具えた手段を採用した
ものであり、また、前記ターミナルに、前記ダイアフラ
ムおよび前記抵抗体を被包する保護カバーを一体に設け
た手段を採用したものである。

【０００８】

【作用】この発明は前記のような手段を採用したことに
より、はんだ付けの箇所はターミナルの一端と回路基板
の回路との間、およびターミナルと貫通コンデンサとの
間で足りることになる。また、ダイアフラムおよび抵抗
体は、保護カバーで被包されることになるので、はんだ
付けの際に溶融したはんだやフラックスがダイアフラム
上の抵抗体に付着するのを阻止できる。

【０００９】

【実施例】以下、図面に示すこの発明の実施例について
説明する。図１および図２には、この発明による圧力セ
ンサの一実施例が示されていて、図１は全体を示す縦断
面図、図２は図１に示すもののＡ−Ａ線断面図である。

【００１０】すなわち、この実施例に示す圧力センサ
は、内部に一端が開口する空所２を有する略円筒状の金
属製のケース１と、前記空所２内に設けられるととも
に、導入される圧力の大きさに応じて変位するダイアフ
ラム４と、このダイアフラム４に設けられるとともに、
ダイアフラム４の変位量に応じて抵抗値を変化させる抵
抗体である歪みゲージ５と、前記空所２内に設けられる
とともに、歪みゲージ５からの信号を増幅する回路を有
する回路基板６と、回路基板６の上方の前記空所２内に
設けられるとともに、貫通コンデンサ８を有する遮蔽板
７と、回路基板６上に設けられるとともに、ダイアフラ
ム４および歪みゲージ５を被包する保護カバー９と、保
護カバー９に一体に設けられるとともに、一端が回路基
板６の回路に接続され、他端が貫通コンデンサ８を貫通
して空所２外に引き出されるターミナル１２と、空所２
の一端開口部に装着されるとともに、中心部を前記ター
ミナル１２が貫通するコネクタ１３とを具えている。

【００１１】ケース１の空所２の底面側には、空所２内
をケース１の下端側に開口させる圧力導入孔３が穿設さ
れ、この圧力導入孔３を介してダイアフラム４に圧力が
導入されるようになっている。

【００１２】ダイアフラム４は、中央部が周縁部よりも
薄肉に形成されている円板状をなすものであって、周縁
部を前記圧力導入孔３の周縁部に溶着等により一体に固
着され、薄肉に形成されている部分の上面側に歪みゲー
ジ５がスパッタ、蒸着、フォトリソ等適宜の成膜法によ
り所定のパターンで形成されるようになっている。

【００１３】回路基板６は空所２内の底面側に装着され
ているとともに、中心部には上下方向に貫通する孔６ａ
が穿設され、この孔６ａ内にダイアフラム４が位置する
ようになっている。

【００１４】遮蔽板７は、空所２内の回路基板６の上方
に装着されているとともに、中心部には３個の貫通コン
デンサ８、８、８が装着され、これらの貫通コンデンサ
８、８、８の中心部を後述するターミナル１２、１２、
１２が挿通するようになっている。

【００１５】保護カバー９は、樹脂から形成されるもの
であって、下面側に円形状の凹部１０ａが穿設されてい
る半円板状の本体部１０と、この本体部１０の一側に一
体に設けられるとともに、両端部が回路基板６の両端に
係止される平板状の支持部１１とからなり、本体部１０
の凹部１０ａによってダイアフラム４および歪みゲージ
５が被包されるようになっている。

【００１６】支持部１１には、同一素材からなる同一寸
法・形状の３本のターミナル１２、１２、１２が一体に
成形されていて、各ターミナル１２の一端は回路基板６
の回路に接続され、各ターミナル１２の他端は各貫通コ
ンデンサ８およびコネクタ１３を貫通してケース１の空
所２外に突出するようになっている。

【００１７】各ターミナル１２は、棒状をなすものの先
端部を屈曲させてその部分にＬ形状の外側ターミナル部
１２ａを形成するとともに、外側ターミナル部１２ａの
先端部をさらに同一方向に屈曲させてその部分にＬ形状
の内側ターミナル部１２ｂを形成したものであって、外
側ターミナル部１２ａと内側ターミナル部１２ｂとの境
界部が支持部１１に一体に成形され、この状態で内側タ
ーミナル部１２ｂの先端部が回路基板６の回路にはんだ
付けにより接続され、外側ターミナル部１２ａの先端部
は貫通コンデンサ８およびコネクタ１３を貫通してケー
ス１の空所２外に突出し、外側ターミナル部１２ａと貫
通コンデンサ８との間もはんだ付けにより一体に接続さ
れるようになっている。

【００１８】ケース１の空所２の開口部側には円板状を
なすコネクタ１３が装着され、このコネクタ１３にケー
ス１の空所２の開口周縁部をかしめ付けることで、ケー
ス１の空所２の開口部が閉塞されるようになっている。

【００１９】コネクタ１３は、ケース１の空所２に装着
される円板状の本体部１３ａと、この本体部１３ａの上
面側に一体に設けられる筒状の挿着部１３ｂとからな
り、本体部１３ａを貫通して挿着部１３ｂの内側の部分
に各ターミナル１２の他端が突出するようになってい
る。なお、１４はコネクタ１３の本体部１３ａとケース
１との間をシールするＯリングである。

【００２０】そして、上記のように構成したこの実施例
による圧力センサに圧力導入孔３を介して圧力が導入さ
れると、そのときの圧力の大きさに応じてダイアフラム
４が変位するとともに、ダイアフラム４の変位量に応じ
てダイアフラム４上の歪みゲージ５が抵抗値を変化さ
せ、このときの歪みゲージ５の抵抗値の変化を回路基板
６の回路で増幅してターミナル１２、１２、１２を介し
て外部に取り出すことにより、導入される圧力が検出さ
れることになる。

【００２１】この場合、回路基板６の回路からの信号を
外部に取り出す各ターミナル１２は一本で形成されてい
るため、はんだ付けの箇所は各ターミナル１２の一端と
回路基板６の回路との間、および各ターミナル１２と各
貫通コンデンサ８との間の合計６箇所で足りることにな
る。したがって、はんだ付けの箇所を従来のものよりも
大幅に少なくすることができ、組立て作業性を大幅に向
上させることができることになる。

【００２２】また、従来のもののように高価なフレキシ
ブルサーキットを用いる必要がなくなるので、全体とし
ての価格を低減させることもできることになる。さら
に、ターミナル１２、１２、１２と一体に成形した保護
カバー９によりダイアフラム４および歪みゲ−ジ５が被
包されるので、はんだ付けの際に溶融したはんだやフラ
ックスがダイアフラム４や歪みゲージ５に付着すること
がなくなり、従来のもののようにポッティング剤を充填
する必要がなくなる。

【００２３】

【発明の効果】この発明は、請求項１のように構成した
ことにより以下のような効果を奏することになる。すな
わち、回路基板の回路からの信号を外部に取り出すター
ミナルを１本にすることができるので、複数のターミナ
ルを用いたものに比べてはんだ付けの箇所を大幅に少な
くすることができ、信頼性が向上する。また、ターミナ
ルを１本としたことにより高価なフレキシブルサーキッ
トを用いる必要もなくなる。したがって、はんだ付けに
要する工数を大幅に削減することができるとともに、全
体としての価格を大幅に低減させることもできる。ま
た、請求項２のように構成したことにより以下のような
効果を奏することになる。すなわち、ターミナルに一体
に設けた保護カバーによってダイアフラムおよび抵抗体
を被包するようにしたことにより、はんだ付けの際に溶
融したはんだやフラックスがダイアフラムおよび抵抗体
に付着する虞が全くなくなり、ポッティング剤を充填す
る必要がなくなり、はんだ付けの作業性が向上すること
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による圧力センサの一実施例を示した
縦断面図である。

【図２】図１に示すもののＡ−Ａ線断面図である。

【図３】保護カバーとターミナルとの関係を示した平面
図である。

【図４】図３に示すものの正面図である。

【図５】図３に示すものの側面図である。

【図６】従来の圧力センサの一例を示した縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１、２１……ケース２、２２……空所３、２３……圧力
導入孔４、２４……ダイアフラム５、２５……歪みゲー
ジ（抵抗体）６、２６……回路基板６ａ……孔７、２７
……遮蔽板８、２８……貫通コンデンサ９……保護カバ
ー１０……本体部１０ａ……凹部１１……支持部１２…
…ターミナル１２ａ……外側ターミナル部１２ｂ……内
側ターミナル部１３、３０……コネクタ１３ａ……本体
部１３ｂ……挿着部１４……Ｏリング２９……内側ター
ミナル３１……外側ターミナル３２……フレキシブルサ
ーキット３３……ポッティング剤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に圧力導入孔（３）を介して外部と
   連通する空所（２）を有するケース（１）と、前記空所
   （２）内に設けられるとともに、前記圧力導入孔（３）
   を介して導入される圧力に応じて変位するダイアフラム
   （４）と、該ダイアフラム（４）に設けられるととも
   に、ダイアフラム（４）の変位量に応じて抵抗値を変化
   させる抵抗体（５）と、前記空所（２）内に設けられる
   とともに、前記抵抗体（５）からの信号を増幅する回路
   を有する回路基板（６）と、前記空所（２）内に設けら
   れるとともに、貫通コンデンサ（８）を有する遮蔽板
   （７）と、一端が前記回路基板（６）の回路に接続され
   るとともに、他端が前記貫通コンデンサ（８）を貫通し
   て空所（２）外に引き出され、かつ、貫通コンデンサ
   （８）との間が一体に接続されるターミナル（１２）と
   を具えたことを特徴とする圧力センサ。
2. 【請求項２】 前記ターミナル（１２）に、前記ダイア
   フラム（４）および前記抵抗体（５）を被包する保護カ
   バー（９）を一体に設けた請求項１記載の圧力センサ。