特許ウォッチ

公開番号2024176881
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095730
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】温度変化に伴う機械的応力の影響を抑制し得る圧力センサを提供すること。
【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、接続部材および端子部材を位置決め支持するとともにこれら部材と重ねられる回路基板を保持する端子台24と、を備え、回路基板に対する接続部材の相対的な位置関係を調整する内壁部55の切欠58を有する。
【選択図】図1
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、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固定して位置決め支持する端子台と、を備え、
前記回路基板は前記接続部材および前記端子部材の一方あるいは双方に載置され、
前記回路基板に対する前記接続部材、前記端子部材および前記端子台のうちの少なくとも１つ以上の相対的な位置関係を調整する調整部を有することを特徴とする圧力センサ。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記調整部は、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端子台における支持位置と、該接続部材および該端子部材の一方あるいは双方の前記回路基板への接続位置と、の間の離隔間隔を調整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３】
前記調整部は、前記支持位置において、前記接続位置に対する離隔方向に前記接続部材および前記端子部材の一方または双方の少なくとも一部が当該離隔間隔を調整可能に変形する変形部を備えることを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記調整部は、前記接続位置に対する離隔間隔を調整する前記変形部の変形を可能にする空間を有することを特徴とする請求項３に記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記調整部は、前記端子台における前記支持位置に形成されている凹部を有して、前記変形部の当該凹部から離隔する方向または該凹部内に進入する方向への変形を可能にすることを特徴とする請求項３に記載の圧力センサ。
【請求項６】
前記調整部は、前記変形部の前記凹部から離隔する方向への変形を許容する空間を形成する部材により前記端子台が覆わ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７】
前記調整部は、前記変形部を前記支持位置に位置決め保持する弾性材を備えて、当該弾性材が前記支持位置および前記接続位置の間の離隔間隔を調整する方向への当該変形部の変形を許容するように弾性変形することを特徴とする請求項３に記載の圧力センサ。
【請求項８】
前記変形部は、前記支持位置および前記接続位置の間において、当該支持位置および当該接続位置との間の離隔方向に伸長または収縮するように変形することを特徴とする請求項３に記載の圧力センサ。
【請求項９】
前記変形部は、前記支持位置および前記接続位置の間の離隔方向の断面形状が波形に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の圧力センサ。
【請求項１０】
前記変形部は、前記支持位置および前記接続位置の間の離隔方向の断面形状が湾曲形に形成されていることを特徴とする請求項８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（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、センサユニットは、設置するセンサに導通接続する端子を保持する端子台を備えて、その端子に測定機器を接続することでセンサの検出信号を利用可能にする。
【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】
この種の各種センサは、外部環境に晒されることから、周囲環境の温度変化、または設置される機器の運転、停止に伴ない、配管を伝わる流体の温度変化などがセンサユニットに繰り返し作用することがある。
【０００６】
例えば、図１８（ａ）に示すように、センサ１１の前段に各種電気信号等を調整する回路基板５０を設置するセンサユニット１０である場合、図１８（ｂ）に黒矢印や白矢印で図示するように、回路基板５０と端子片３６ｄ、３７ｄとを導通接続するはんだ付け等による接合箇所および端子台２４の線膨張係数の差により、当該箇所に機械的応力が繰り返し加わる。長期にわたりこのような応力が作用すると、はんだ付け箇所のクラック、はんだ付け部の配線パターンの剥離等の接合品質が低下してしまう恐れがある。なお、図１８に図示する圧力センサ１００は、理解の一助になるように、以下で説明する実施形態と共通の構成には同一の符号を付している。
【０００７】
そこで、本発明は、周囲または流体の温度変化に伴う圧力センサの内部部品の線膨張係数の差による機械的応力の影響を抑制しつつ組み立て作業を行い得る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ならびにそのセンサユニット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センサユニットの発明の一態様は、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、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固定して位置決め支持する端子台と、を備え、前記回路基板は前記接続部材および前記端子部材の一方あるいは双方に載置され、前記回路基板に対する前記接続部材、前記端子部材および前記端子台のうちの少なくとも１つ以上の相対的な位置関係を調整する調整部を有す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、回路基板に対する接続部材、端子部材および端子台のうちの少なくとも１つ以上の相対的な位置関係が調整部により調整可能なので、例えば、回路基板に平面方向の機械的応力が負荷されるような現象が生じたとしても、その回路基板の相対的な位置関係が調整されて機械的応力の負荷が吸収されることによって損傷などしてしまうことが未然に防止される。
【００１０】
したがって、周囲又は流体の温度変化に伴う、圧力センサの内部部品の線膨張係数の差による機械的応力の影響を抑制しつつ組み立て作業を行い得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を備え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】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許