JP2540967Y2 - 圧力センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本案は、容量性圧力変換器を有す
る圧力センサであって、

【０００２】電気回路への電気コネクタの接続、組付性
の改善およびハウジングへ装着後、調整可能な電気回路
及び調整孔付電気コネクタを有する容量性圧力変換器を
備える圧力センサに関するものである。

【０００３】

【従来の技術】圧力変換器を含む圧力センサは公知であ
って例えば米国特許、第４８７５１３５号に記載されて
いる。図７Ａ，Ｂは従来の圧力センサの断面図でハウジ
ング１内に容量性圧力変換器２、電気回路３、コネクタ
端子を有するカップ形コネクタ体部４とを備えている。

【０００４】電気回路３は、フレキシブル基板５に電子
部品を装着し変換器２の反対側面２．２に配置され、相
互および変換器端子６と電気的に結合している。フレキ
シブル基板の反対側端部５．２はチャンバ７内のコネク
タ体部の底の下に横たわる様に折曲げられコネクタ端子
８に電気的に結合し、かつ、電子部品が実装されてい
た。

【０００５】また、センサはセンサハウジング１への装
着後に変換器２に対する電気回路３の較正を可能にする
様にコネクタのハウジングの外側の一端に開口部９を有
していた。該開口部９からプローブにて調整を行なった
後、ゴム材料等により管状部分のみ密封していた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】従来技術の圧力センサ
は、コネクタ端子へフレキシブル基板を折曲げて結合し
固着する構造のため、コネクタ体部４にある端子８とフ
レキシブル基板５とを半田付等による固着作業をしなけ
ればならないという生産作業上の欠点を有していた。さ
らにセンサを適正に較正して較正後にセンサを密封する
構造のため、密封剤の封入、硬化の工程が短縮できない
という生産作業上の欠点も有していた。また電気信号の
較正用の孔が該コネクタのハウジングの外側に設けられ
ているため、密封した部分が、主用途である自動車に使
用した場合、周囲の温度、湿度、振動、油性塵埃などの
悪影響にさらされていた。そのため密封剤の経日的な劣
化等により電気回路の作動に不具合を生ずるなどの欠点
を有していた。

【０００７】本案の目的は先行技術におけるそれらの欠
点を解消することにある。更に詳しくいえば、圧力セン
サの構造を改良することにより、組付作業を簡易にする
ことで価格の低減を計り、耐環境性の改良による品質の
向上をさせた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】前記目的を達成するため
に、本案の圧力センサは、圧力流体入口を有するハウジ
ング、前記ハウジング内に配置される圧力感知素子と両
面に電気部品を実装した電気回路基板を有する電気回
路、及び、ハウジング上部に配置固定した電気コネクタ
体部とを備え、前記圧力感知素子を前記ハウジング内の
下部に支持し、該圧力感知素子と前記電気回路基板との
間に電気絶縁材料の中空の支持部材を配置し、前記電気
回路基板の上面に前記電気コネクタ体部のフランジ部を
配置して前記ハウジングと電気コネクタとの間に前記中
空の支持部材を介在させて圧力感知素子と電気回路基板
とを挟持保持すると共に、前記電気コネクタ体部のガイ
ド筒内の底面にコネクタ端子を支持し、該コネクタ端子
が前記電気回路基板と嵌脱可能に電気接点接触で接続さ
れ、前記ガイド筒内の底面に前記電気回路の電気回路信
号を調整する調整孔を設けたことを特徴としている。

【０００９】

【００１０】これにより、変換器と一体になった電気回
路と、電気コネクタは、独立した部品として取り扱うこ
とが可能となり、生産のうえで組付作業が簡易化される
利点をもつ。

【００１１】さらに本案は前記電気コネクタのハウジン
グ筒内のコネクタ端子が、外部へ引出される底面に電気
回路の電気信号の調整孔を設けることで使用時の周辺の
悪環境から調整孔を保護するとともに、調整孔の封止も
ゴム栓等による簡易構成を可能とする利点をもつ。

【００１２】

【作用】従って本案は以上のような手段を有するから、
圧力流体入口にかかる流体の圧力変化により、容量性圧
力変換器はその容量を変化して電気回路に伝え、電気回
路は変化した圧力に相当する電気信号を生じて例えば圧
縮機等を制御する。

【００１３】

【実施例】以下図面を参照して本案を詳細に説明する。
本案の圧力センサ１１の平面図を図１に、外観図を図２
に示し、該センサの断面図が図３、図４に示されてい
る。ハウジング１２には、圧力導入口１３を通じて受圧
する平坦な円板形状の容量性圧力変換器１４のダイヤフ
ラム１５が、ガスケット１６等で気密シールされ、支持
部材１７、コネクタ体部１８のフランジ部１８．４が変
換器１４と重なるように配置され、ハウジングの縁部１
２．１をかしめ等により固着している。

【００１４】圧力変換器１４はアルミナ等のセラミック
材料のダイヤフラム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、対向面に配置される。ダイヤフラム１
５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するコンデンサが金属被覆
で形成されている。

【００１５】変換器１４の出力は、セラミック基部１９
を通って反対側面１９．１から金属端子２０，２１とし
て引き出され、変換器の反対側面１９．１と対向して配
置される中空円板形状の支持部材１７によって所定の間
隔をへて、電気回路２２に電気的に接続される。支持部
材は、ポリブチレンテレフタレート等の電気絶縁材料に
よって形成され、変換器１４と電気回路２２の位置が定
まるよう溝部を有している。電気回路は、容量性変換器
に加えられる圧力に相当する電気信号を出力するような
電気回路を備えている。

【００１６】この回路は例えば特開平２−７８９１２で
開示されているため回路の総ての詳細はここに記載せ
ず、回路は、集積回路ユニット、抵抗器、コンデンサ等
の回路の構成要素を有することが認められる。本実施例
では、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。

【００１７】センサは、支持部材１７に対向して重なる
関係に配置されるガラスで補強されたポリブチレンテレ
フタレートの様な電気絶縁材料のコネクタ体部１８を有
している。

【００１８】このコネクタ体部は、外部へ信号の受け渡
しをする複数のコネクタ端子２４，２５，２６を被うコ
ネクタ嵌合の着脱用のガイド筒部１８．１と抜け防止用
凸部１８．２，１８．３とを外周に有し、支持部材１７
と、電気回路基板２３とに、重なるところまで一体成形
で延びるフランジ部分１８．４とを有するカップ形であ
る。

【００１９】コネクタ体部の空室２７と支持部材１７の
中空部分２８とに電気回路２２の電気部品が実装されて
いる。本案によると電気回路２２と複数のコネクタ端子
２４，２５，２６との電気的な結合は、嵌合、脱去が可
能なコネクタにより行なわれる。

【００２０】図３、図４に示す実施例では、電気回路と
接続されるコネクタ端子２４，２５，２６は円形もしく
は平板形の凸形ピン形状をしており、電気回路基板２３
に実装されている凹形のコネクタ２９，３０，３１と結
合するように構成される。コネクタの配置は図示される
ように個々に独立した位置でも、一ケ所に集中して配置
してもよい。また図５に示す実施例ではコネクタ端子と
かしめ等により結合されたばね性を有するベリリウム銅
の様な平板形のレバー３２が電気回路基板の一面２３．
１と平行になるように曲がっており、その先端には円錐
凸形の電気接点３３を有し、電気回路基板２３に設けら
れた金属箔電極と接合されている。尚、この構成の場
合、好ましくは電気接点３３と金属箔電極には金メッ等
の表面美装をほどこせば接触信頼性の面からもよい。ま
た、図６に示す実施例では、コネクタ端子とかしめ等に
より結合されていて先端部にばね性のあるくびれ部分を
有するレバー３４と、支持部材１７に設けられた穴部１
７．１に、電気回路基板２３より突出された接触子３５
とが、挿入することで電気的結合をする構成としたもの
である。

【００２１】本案によると、センサは、容量性のもので
あるため、変換器１４に対する電気回路２２の調整は外
部電界や浮遊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３、図４に示すよ
うに、コネクタ体部１８の外部の位置へ延びる複数のコ
ネクタ端子２４，２５，２６の突き出る面１８．５から
内側反対面１８．６まで複数の調整孔３６，３７を有し
ている。この配置では、電気回路２２の半固定ボリウム
３８，３９を調整孔３６，３７を通して外部より回転ド
ライバー（図示していない。）を挿入し、周知の態様で
電気回路２２を調整するように構成されている。調整す
べき個所は圧力対出力電圧との関係を決定するため少な
くとも２ケ所必要である。また、この調整作業は、圧力
を印加しながら行うためセンサ１１のコネクタ体部に結
合する外部カプラー４０のハウジング４０Ａ内にコネク
タ端子２４，２５，２６と嵌合するコネクタ端子４１，
４２，４３とドライバー挿入口が構成されている。

【００２２】また、電気回路２２の構成によっては機械
的な調整によらず、外部から電気的な較正により行うと
きもある。その場合でも上記調整孔に電気接点プローブ
を挿入して周知の態様で較正することが可能である。

【００２３】また更には、電気回路２２の構成によって
は、機械的な調整によらず外部からレーザービームによ
るトリミングを行うときもある。その場合でも、前記の
事例と同様に調整孔の形状やレイアウトをアレンジする
ことで可能である。調整が終了したら調整孔には抜け止
め突起部を持ち複数の調整孔に対し栓ができるゴム栓４
４を挿入し、密封するように構成される。また更には、
図５に示されるように、調整孔は、蓋４５をしたのちゴ
ム材料等の封止剤４６で密封する構成としてもよい。

【００２４】

【考案の効果】本案の構造では特に大量生産の組立工程
において先行技術の欠点にみられたような電気回路とコ
ネクタ端子との電気的結合に必要な半田付作業等が不用
となり自動組立装置での組付けを容易にかつ確実に固定
的に結合されるように構成される。

【００２５】また、前記ハウジング内に電気絶縁材料の
中空の支持部材を配置し、かつ、該支持部材を前記ハウ
ジングと前記コネクタとの間に介在させて前記ハウジン
グと前記コネクタとで前記圧力感知素子と前記電気回路
基板とを挟持保持したことによって、圧力感知素子と電
気回路基板とが電気絶縁状態で、しかも、組立時の歪等
を生じることなく、所定間隔でしっかりと位置固定され
る。更に、電気回路の電気回路信号を調整するための調
整孔をコネクタ体部のガイド筒内に構成したので、図６
に示されているように、圧力センサの使用時において該
ガイド筒が外部カプラー４０のハウジングやブッシング
４７、４８、４９等の被われることによって前記調整孔
が外部から遮断されて、該調整孔が周囲の温度、湿度、
振動、油性塵埃などの悪影響にさらされないで、品質面
での向上が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本案センサの平面図。

【図２】本案センサの外観図。

【図３】図１の３−３線に沿う断面図。

【図４】図１の４−４線に沿う断面図。

【図５】本案センサの他の実施例の要部の断面図。

【図６】本案センサの更に他の実施例の断面図。

【図７】従来のセンサの断面図。

【符号の説明】

１２ ハウジング １３ 圧力流伝入口 １４ 圧力感知素子 １７ 支持部材 ２２ 電気回路 ２３ 電気回路基板 ２４，２５，２６ コネクタ端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−190731（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−208432（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−300092（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−198739（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−267636（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−146731（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】圧力流体入口を有するハウジング、前記ハ
   ウジング内に配置される圧力感知素子と両面に電気部品
   を実装した電気回路基板を有する電気回路、及び、ハウ
   ジング上部に配置固定した電気コネクタ体部とを備えた
   圧力センサにおいて、 前記圧力感知素子を前記ハウジング内の下部に支持し、
   該圧力感知素子と前記電気回路基板との間に電気絶縁材
   料の中空の支持部材を配置し、前記電気回路基板の上面
   に前記電気コネクタ体部のフランジ部を配置して、前記
   ハウジングと電気コネクタとの間に前記中空の支持部材
   を介在させて圧力感知素子と電気回路基板とを挟持保持
   すると共に、前記電気コネクタ体部のガイド筒内の底面
   にコネクタ端子を支持し、該コネクタ端子が前記電気回
   路基板と嵌脱可能に電気接点接触で接続され、前記ガイ
   ド筒内の底面に前記電気回路の電気回路信号を調整する
   調整孔を設けたことを特徴とする圧力センサ。