| 【発明の名称】 |
圧力センサ |
| 【発明者】 |
【氏名】舘 喜久男
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| 【目的】 |
電気回路と圧力変換器との嵌合ミスがなく、組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にある。 |
| 【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が本体部を貫通し前記回路基板２３に電気的に結合される複数のコネクタ端子２４，２５，２６と、前記回路基板２３及び支持部材１７を内包するフランジ部分１８ｂと、このフランジ部分１８ｂの円周上に回路基板２３の変換器端子接続位置まで切欠された凹部とを有し、この凹部内に圧力変換器１４のクランク形状に折曲された複数の金属端子２０，２１を嵌合して電気回路２２と電気的に結合させたことを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【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、このフランジ部分の円周上に回路基板の変換器端子接続位置まで切欠された凹部とを備え、この凹部内に前記圧力変換器のクランク形状に折曲された複数の金属端子を嵌合して上記電気回路と電気的に結合させたことを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】 前記圧力変換器が外周壁面の軸方向に向かう切欠部を有し、この切欠部にクランク形状に折曲された金属端子をダイヤフラムと反対側面に突出するように固着し、この金属端子の突出部を前記回路基板と接続させるように構成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。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は容量性圧力変換器を有する圧力センサであって、電気回路と電気コネクタの接続及び電気回路と圧力変換器の接続の組付性に好適な圧力センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７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】
【発明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、電気回路４と電気コネクタ７とを独立した部品として取り扱うことが可能で、生産する上で組付作業性が簡易化される利点を持っていた。
【０００６】ところが量産組立工程においては、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６ａ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。
【０００７】本発明は前記従来技術の欠点を解消するために案出されたもので、その目的は圧力センサの構造を改良することにより、安価に且つ確実に組付けることができる圧力センサを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明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、このフランジ部分の円周上に回路基板の変換器端子接続位置まで切欠された凹部とを備え、この凹部内に前記圧力変換器のクランク形状に折曲された複数の金属端子を嵌合して上記電気回路と電気的に結合させたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】圧力変換器から出る複数の金属端子は、クランク形状に形成され、電気コネクタのフランジ部分の円周上に切欠された凹部に嵌合して電気回路基板と結合されるため、クランク形状に折れ曲がった金属端子が電気コネクタや電気回路基板との組付の際に生ずる寸法的なバラツキを吸収して容易に嵌合されるので、組付に係る嵌合ミスが回避される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を一実施例を図１乃至図５に従って説明する。本発明の圧力センサ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。
【００１１】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を有する回路基板２３と、この回路基板２３を支持する中空の支持部材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。
【００１２】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、このダイヤフラム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。
【００１３】前記電気コネクタ１８は本体部を貫通し前記回路基板２３に電気的に結合される複数のコネクタ端子２４，２５，２６と、前記回路基板２３及び支持部材１７を内包するフランジ部分１８ｂと、このフランジ部分１８ｂの円周上に回路基板２３の変換器端子接続位置まで切欠された図４に示すような凹部１８ｃとを有する。
【００１４】本発明による前記圧力変換器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１９を通って反対側面１９ａから金属端子２０、２１を介して引き出される。前記金属端子２０，２１は、図４及び図５に示すようなクランク形状に折れ曲って圧力変換器１４の外周側に突出し、前記フランジ部分１８ｂの円周上凹部１８ｃに嵌合されて回路基板２３と結合されるように構成されている。また、前記金属端子２０，２１と電気回路基板２３との結合は、前記切欠部１８ｃの一側面から光ビームやヒータなどの半田付装置を用いて半田付で確実に固着される。
【００１５】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。
【００１６】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。
【００１７】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の反対側面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。
【００１８】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２３ａ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。
【００１９】なお、本発明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６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。この圧力変換器１４はセラミック基部１９の外周壁面１９ｂに軸方向の切欠部１９ｃを設け、この切欠部１９ｃにクランク形状に折曲された金属端子２０，２１をダイヤフラム１５と反対側面１９ａに突出するように固着し、この金属端子２０，２１の突出部を電気回路基板２３と接続させるように構成したもので、これにより上記実施例と同様の効果が得られる。
【００２０】本発明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、外部電界や浮遊容量の影響を避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からこの反対面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。
【００２１】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の開口部を密封するように挿入される。
【００２２】
【発明の効果】本発明の圧力センサは、特許請求の範囲に記載の構成を要旨とするものであるから、特に大量生産の組立工程において、従来技術の欠点にみられたような電気回路と圧力変換器の嵌合ミスがなく、自動組立装置で容易に且つ確実に組立てることができ、品質面での向上が得られる等の優れた発明上の効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９１００２１６６
【氏名又は名称】株式会社不二工機製作所
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| 【出願日】 |
平成４年（１９９２）５月２１日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】沼形 義彰 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開平８−２１７７９ |
| 【公開日】 |
平成８年（１９９６）１月２３日 |
| 【出願番号】 |
特願平７−１６３１５８ |
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