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公開番号2024176861
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095700
出願日2023-06-09
発明の名称圧力センサおよび圧力センサの製造方法
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】センサと回路基板とを容易かつ信頼性高く導通接続することのできる組み立て作業の容易な簡易構造の圧力センサを実現すること。
【解決手段】外部機器Aに接続される圧力センサチップ11を備える圧力センサユニット10により構成される圧力センサであって、外部機器とセンサとの間に介在する回路基板50と、センサと回路基板とに導通接続される中継接続端子36と、回路基板と外部機器とに導通接続される中継接続端子37とを備え、回路基板は2組の中継接続端子と接続する凹壁電極面50uが外周端面に形成され、2組の中継接続端子は回路基板を安定載置可能に凹壁電極面の開口形状よりも大きな端子片36d、37dを備え、回路基板が2組の中継接続端子の端子片上に載置される形態で凹壁電極面にはんだ付けする接続作業を行い得る構造に構成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
外部機器に接続されるセンサを備えるセンサユニットにより構成される圧力センサであって、
前記外部機器との間に介在するように配置されて前記センサに接続される回路基板と、前記センサおよび前記回路基板の間に位置して当該センサおよび当該回路基板に導通接続される接続部材および前記回路基板に導通接続される当該回路基板の前記外部機器への導通接続用の端子部材の一方または双方と、を備え、
前記接続部材および前記端子部材の一方あるいは双方は、前記回路基板との接続領域が形成され、前記接続領域には前記回路基板を載置することができる程度の大きさの支持領域を備えており、
前記回路基板の接続領域が前記接続部材および前記端子部材の一方あるいは双方の上に載置される形態で前記支持領域上に位置し、当該回路基板の接続領域と当該接続部材および当該端子部材の一方あるいは双方の接続領域との間の導通接続作業を行い得る構造に構成されていることを特徴とする圧力センサ。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記回路基板の接続領域と前記接続部材および前記端子部材の一方あるいは双方の接続領域との導通接続は、はんだ付け、溶接、または導電性材料の塗布により行われ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】
前記接続部材が長尺形状に形成されて、延在する両端側に位置する一端側端片および他端側端片を有しており、
前記接続部材は、前記一端側端片および前記他端側端片が互いに対面する場合、前記接続領域を構成して前記回路基板に接続される当該一端側端片が該回路基板の外周側に位置するとともに、当該他端側端片は該回路基板の外周側の内側に位置して前記センサ側に接続可能に形成され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】
前記接続部材および前記端子部材の一方あるいは双方の前記接続領域は、前記回路基板の外周端部に位置して導通接続され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】
前記回路基板は、外周端部で内方に窪む凹壁面が前記接続領域として形成されて、当該凹壁面に前記接続部材および前記端子部材の一方あるいは双方の前記接続領域が導通接続され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６】
前記回路基板、前記接続部材および前記端子部材の接続部は、流体の連通が遮断される空間を形成する部材内に設置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７】
前記凹壁面は、前記回路基板の外周端面における開口幅よりも内方への窪み距離の方が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項５に記載の圧力センサ。
【請求項８】
前記凹壁面は、前記回路基板の外周端面から内方へ窪む半円形状を備えることを特徴とする請求項５に記載の圧力センサ。
【請求項９】
前記接続部材および前記端子部材の一方あるいは双方は、はんだの濡れ性に優れる接続領域を備えるとともに、当該接続領域以外にはんだの濡れ性が当該接続領域より劣る領域が形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１０】
前記接続部材および前記端子部材の一方あるいは双方を支持する端子台を備え、
前記接続部材および前記端子部材は、電気的に接続可能に延長されている端子片が前記端子台の構成部を貫通して保持されるようになっており、
前記接続部材および前記端子部材の双方あるいは一方の前記端子片には、前記端子台の構成部を貫通する構造の内面に接触して当該貫通順方向および貫通逆方向の一方または双方への移動を抑制する形状が形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１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、容易かつ信頼性高く組み立て作業をすることのできる簡易な構造の圧力センサおよび圧力センサの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,500 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（特許文献１を参照）。
【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ように設置可能な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、センサが測定機器に直接接続されるだけでなく、センサあるいは外部の機器の一方または双方で電気特性の変更の必要性が生じる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－９８６８５号公報
【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、このようなセンサユニットにあっては、例えば、外部制御機器からセンサに対する駆動電圧や、センサから外部制御機器に対する出力信号の仕様が異なる場合などでは、時間や費用の掛かるセンサの設計変更だけでなく、センサとの間に駆動電圧や出力信号の変換回路基板を介在させるなどして調整することも有効である。
【０００６】
このような場合には、センサと外部機器との間に入出力信号の変換の為の回路基板を組み込む組み立て構造の回路構成を採用するセンサユニットも一考の価値があり、センサと電気的に接続する回路基板をセンサユニット内の所定位置に位置決めして導通接続するなどの各種作業を行って、信頼性高く各種検出信号を得られるようにすることが望ましい。
【０００７】
そこで、本発明は、センサと回路基板とを容易かつ信頼性高く導通接続することのできる組み立て作業の可能な簡易な構造のセンサユニットを実現して、そのセンサユニットを備える圧力センサおよび圧力センサの製造方法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、外部機器に接続されるセンサを備えるセンサユニットにより構成される圧力センサであって、前記外部機器との間に介在するように配置されて前記センサに接続される回路基板と、前記センサおよび前記回路基板の間に位置して当該センサおよび当該回路基板に導通接続される接続部材および前記回路基板に導通接続される当該回路基板の前記外部機器への導通接続用の端子部材の一方または双方と、を備え、前記接続部材および前記端子部材の一方あるいは双方は、前記回路基板との接続領域が形成され、前記接続領域には前記回路基板を安定して載置することができる程度の大きさの支持領域を備えており、前記回路基板の接続領域が前記接続部材および前記端子部材の一方あるいは双方の上に載置される形態で前記支持領域上に位置し、当該回路基板の接続領域と当該接続部材および当該端子部材の一方あるいは双方の接続領域との間の導通接続作業を行い得る構造に構成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、センサと回路基板とを信頼性高く導通接続する簡易な構造のセンサユニットを実現することができ、そのセンサユニットで圧力センサならびに容易な組み立て作業の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係るセンサユニットの一例である圧力センサユニットを備え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、その圧力センサの製造方法の概要を示すとともに、その各部品の積み重ね方向に離隔させている分解斜視図である。
図３は、その要部部品を示す一方向からの斜視図である。
図４は、図３と同じ要部部品を示す一方向の反対方向からの斜視図である。
図５は、図３および図４の要部部品に取り付けられている一接続端子を示す図であり、（ａ）はその立面正面図、（ｂ）はその上面図、（ｃ）はその底面図、（ｄ）はその３部品のリードフレームを示す平面図である。
図６は、図３および図４の要部部品に取り付けられている図５と異なる一接続端子を示す図であり、（ａ）はその立面正面図、（ｂ）はその上面図、（ｃ）はその底面図、（ｄ）はその側面図である。
図７は、図３および図４の要部部品への接続端子と回路基板との取り付け状態を示す図であり、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその斜視図、（ｃ）はその回路基板と接続端子の接続箇所の拡大斜視図である。
図８は、図７における接続箇所の接続状態を説明する図であり、（ａ）はその構造による効果を示す縦断面図、（ｂ）はその構造を採用しない場合を示す縦断面図である。
図９は、本実施形態の第１の他の態様を示す図であり、（ａ）は本実施形態で生じる可能性のある課題を説明する一部拡大縦断面図であり、（ｂ）はその課題の解決パターンを示す一部拡大縦断面図、（ｃ）はその（ｂ）と異なる解決パターンを示す一部拡大縦断面図である。
図１０は、本実施形態の第２の他の態様を示す図であり、（ａ）は本実施形態で生じる可能性のある課題の解決パターンを示す一部拡大縦断面図、（ｂ）はその（ａ）で解決する課題を説明する一部拡大縦断面図である。
図１１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１２は、本実施形態の第４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１３は、本実施形態の着想前の技術を示す縦断面図である。
図１４は、図１３と異なる着想技術を示す図であり、（ａ）はその全体構造を示す縦断面図、（ｂ）はその接続状態を示す一部拡大縦断面図、（ｃ）はその接続不良状を示す一部拡大縦断面図である。
【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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