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公開番号2024176839
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095664
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、液密性を高精度に確保する構造を実現して、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。
【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、回路基板は、外部に引き出されて外部機器に接続されるリード線38の芯線Cに導通接続されて、当該芯線は設置空間の手前まで被覆38cで覆われている。
【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、
前記回路基板は、外部に引き出されて前記外部機器に接続される被覆接続部材の芯線に導通接続されて、当該被覆接続部材の芯線は前記設置空間の手前まで被覆で覆われていることを特徴とする圧力センサ。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
前記被覆接続部材の導通芯線は、前記設置空間を形成する空間形成部材を貫通して前記回路基板に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。
【請求項３】
前記被覆接続部材の導通芯線は、前記設置空間を形成する空間形成部材を貫通する外部接続部材を介して前記回路基板に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。
【請求項４】
前記被覆接続部材が撚線からなる芯線が被覆されている電線により構成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。
【請求項５】
前記外部接続部材は、前記設置空間を形成する空間形成部材を貫通して前記被覆接続部材に接続可能なコネクタの構成部品であることを特徴とする請求項３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 1,700 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８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。
【０００７】
また、このような圧力センサは、外部機器に電気的に接続可能に引き出したリード線を回路基板に接続することが多用されており、例えば、図８に示す圧力センサでは、回路基板１４３１に芯線Ｃを導通接続されているリード線１４３３が外部機器に接続可能に引き出されている。
【０００８】
このような構造では、封止材１１３６を充填して液密にケース１１３５を封止しているが、リード線１４３３の被覆１４３３ｃが回路基板１４３１の一面側に密接する状態で封止材１１３６が充填される場合には、そのリード線１４３３から芯線Ｃの露出する境界端部、すなわち被覆端部を封止材１１３６内に埋め込んで液密に封止することが難しい。またリード線は細径の導線を撚り合わせた構造を有しているため、芯線内部には微小な空間が存在し、この微小空間を通って外部機器側の外気と圧力センサの回路基板部とが連通している。例えば、冷凍サイクルでの冷媒配管に取り付けられている圧力センサでは、ユニットの発停にともなう配管中の冷媒の温度変化が繰り返し作用する。このような場合、圧力センサ本体と外部機器側との温度差、圧力差、温度伸縮などにより、空気中の水分が芯線を介して圧力センサに浸入するという、いわゆる呼吸作用が生じる恐れがある。そのような場合、大気中の水分が回路基板１４３１の他端面側にまで浸入してしまい、結露による回路基板の短絡や、マイグレーションなどが発生する可能性がある。
【０００９】
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、液密性を高精度に確保する構造を実現して、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を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、前記回路基板は、外部に引き出されて前記外部機器に接続される被覆接続部材の芯線に導通接続されて、当該被覆接続部材の芯線は前記設置空間の手前まで被覆で覆われていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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