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公開番号2024176837
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095661
出願日2023-06-09
発明の名称圧力センサ
出願人株式会社鷺宮製作所
代理人弁理士法人谷・阿部特許事務所
主分類G01L 19/14 20060101AFI20241212BHJP(測定;試験)
要約【課題】内装する回路基板に加えられる応力を軽減するとともに、絶縁性を確保する構造を実現して、高品質に圧力測定をすることのできる圧力センサを提供すること。
【解決手段】測定対象の圧力を検出するセンサチップ11がケース20内に内装される回路基板50に接続される圧力センサ100であって、センサチップは測定対象の圧力を受けるように液封室LRに設置されて、回路基板はケース内に封止材26を充填されて液密に形成される設置空間SRにセンサチップと外部機器Aとの間に介在するように設置されており、設置空間を形成するスペーサ24と、蓋部材25と、ハウジング12、支柱13およびハーメチックガラス14の一端面側とで構成される空間形成部材と、回路基板との絶縁耐性を向上させる絶縁向上部材をもスペーサが構成して、回路基板の実装部品50Jは、設置空間内に位置されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象の圧力を検出するセンサがケース内に内装される回路基板に接続される圧力センサであって、
前記センサは測定対象の圧力を受けるように圧力室に設置されて、前記回路基板は前記ケース内に封止材を充填されて液密に形成される設置空間に設置されており、
前記設置空間を形成する空間形成部材と、該空間形成部材と前記回路基板との絶縁耐性を向上させる絶縁向上部材とを備えて、
前記回路基板の実装部品は、前記設置空間内に位置されていることを特徴とする圧力センサ。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記絶縁向上部材は、前記空間形成部材の一部により構成されて当該空間形成部材と前記回路基板との間を所望の離隔間隔にして絶縁耐性を向上させることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記絶縁向上部材は、前記空間形成部材と前記回路基板との間に配置される絶縁材料からなる板材あるいはシート材あるいはコーティング材のうちの少なくとも１つにより構成されて絶縁耐性を向上させることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記設置空間は、前記回路基板を格納可能な筒形状を形成する側壁部と、前記筒形状の両端側に位置して開口を閉塞する一対の閉塞部材とで構成される前記空間形成部材により囲まれて形成されており、
前記側壁部が一対の前記閉塞部材と前記回路基板との間を所望の離隔間隔にして絶縁耐性を向上させるスペーサとして機能し、
前記側壁部および一対の前記閉塞部材が前記空間形成部材および前記絶縁向上部材を構成することを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記側壁部と共に一方の前記閉塞部材を一体にして有底の筒形状に形成するとともに、他方の前記閉塞部材を当該筒形状の蓋部材として機能させて、
前記側壁部が前記回路基板の周辺端部の少なくとも一部を支持することを特徴とする請求項４に記載の圧力センサ。
【請求項６】
前記回路基板は、前記センサと外部機器との間に介在するように設置されており、
前記センサは、前記空間形成部材を貫通するセンサ接続ピン部材を介して前記回路基板が導通接続されており、
外部に引き出されて前記外部機器に接続される外部接続部材は、前記空間形成部材を貫通する外部接続ピン部材を介して前記回路基板が導通接続されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂により液密にモールドされている圧力センサに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
圧力や温度などを検出する各種センサは、測定対象の近傍に固定されて検出信号を測定機器などに送出するように利用されており、その測定機器に内蔵あるいは外付けされる形態で多用されている。
【０００３】
この種の各種センサは、測定対象と同等の環境に晒される箇所に設置可能にセンサユニットに組み込まれて利用されるようになっており、例えば、センサチップに入出力する電気特性を変更する必要があるときなどには回路基板を内装する場合もある（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６６３３５９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の圧力センサにおいては、図１１に示すように、ハウジング１１２４内のセンサチップ１１２１に接続する回路基板１４３１がケース１１３５に収容されて、そのケース１１３５内に樹脂材料などの封止材１１３６を充填することで液密に封止するようになっている。
【０００６】
このような構造では、回路基板１４３１やケース１１３５や封止材１１３６などの構成材の線膨張係数に差があることから、測定対象を含む内外等に温度差が生じるときには、その温度差に応じた応力が生じる場合がある。この応力は、回路基板１４３１自体やその回路基板１４３１に実装されている部品に対する負荷になる場合がある。また、このような圧力センサは、各種電気電子部品が回路基板１４３１に実装されていることから、その回路基板１４３１周りの絶縁性を確保する必要がある。
【０００７】
そこで、本発明は、内装する回路基板に加えられる応力を軽減するとともに、絶縁性を確保する構造を実現して、高品質に圧力測定をすることのできる圧力センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する圧力センサの発明の一態様は、測定対象の圧力を検出するセンサがケース内に内装される回路基板に接続される圧力センサであって、前記センサは測定対象の圧力を受けるように圧力室に設置されて、前記回路基板は前記ケース内に封止材を充填されて液密に形成される設置空間に設置されており、前記設置空間を形成する空間形成部材と、該空間形成部材と前記回路基板との絶縁耐性を向上させる絶縁向上部材とを備えて、前記回路基板の実装部品は、前記設置空間内に位置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
このように本発明の一態様によれば、回路基板の実装部品は設置空間内に位置して封止材が接触することを回避することができ、回路基板の実装部品に応力負荷が加わることを未然に防止することができる。また、設置空間内の回路基板は絶縁耐性が向上されて実装部品が搭載される。したがって、信頼性高く使用することのできる圧力センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサを示す図であり、その概略全体構成を示す縦断面図である。
図２は、本発明の第２実施形態に係る圧力センサを示す図であり、その概略全体構成を示す縦断面図である。
図３は、本発明の第３実施形態に係る圧力センサを示す図であり、その概略全体構成を示す縦断面図である。
図４は、本発明の第４実施形態に係る圧力センサを示す図であり、その概略全体構成を示す縦断面図である。
図５は、本発明の第５実施形態に係る圧力センサを示す図であり、その概略全体構成を示す縦断面図である。
図６は、本発明の第６実施形態に係る圧力センサを示す図であり、その概略全体構成を示す縦断面図である。
図７は、本発明の第７実施形態に係る圧力センサを示す図であり、その概略全体構成を示す縦断面図である。
図８は、本実施形態の第１の他の態様を示す図であり、その概略全体構成を示す縦断面図である。
図９は、本実施形態の第２の他の態様を示す図であり、その概略全体構成を示す縦断面図である。
図１０は、本実施形態の第３の他の態様を示す図であり、その概略全体構成を示す縦断面図である。
図１１は、本実施形態の従来技術を示す図であり、その概略全体構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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