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公開番号2025097627
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-01
出願番号2023213925
出願日2023-12-19
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 9/00 20060101AFI20250624BHJP(測定;試験)
要約【課題】センサ固定部材に固定されているピン部材に加えられる応力の大きさを低減することにより信頼性高く液密性を確保することのできる圧力センサを提供すること。
【解決手段】センサチップ11がFPC(中継基板)51に接続されてケース20内に封止材26により液密に内装される圧力センサ100であって、センサは圧力室PRを備えるハウジング12に設置され、FPCはハウジング内を貫通するリードピン40を介してセンサチップが導通接続されるとともに外部機器Aから延長されているリード線38が導通接続されてセンサチップおよび外部機器の間に介在するように配置されており、リードピンはハウジングおよび中継基板の間に進入する封止材が接合されており、FPCは、可撓性を有するシート状材料により構成されている。
【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中継基板に接続されて前記中継基板と共にケース内に封止材により液密に内装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圧力室を備えるセンサ固定部材に設置され、
前記中継基板は前記センサ固定部材内を液密に貫通する棒状のピン部材を介して前記圧力室に設置されている前記センサが導通接続されるとともに、当該中継基板には外部機器から延長されている部材が導通接続されて、該中継基板が前記センサおよび前記外部機器の間に介在するように配置されており、
前記ピン部材は前記センサ固定部材から突出して離隔する前記中継基板に接続されて前記センサ固定部材および前記中継基板の間に進入する前記封止材が接合され、
前記中継基板は、可撓性を有するシート状材料により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 980 文字）【請求項２】
前記中継基板は、前記ピン部材および前記封止材の一方あるいは双方から加えられる応力に応じて変形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】
前記中継基板は、フレキシブルプリント基板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４】
前記中継基板の一部あるいは全体は、前記ピン部材との導通接続作業時に水平方向に対して傾斜する状態で当該ピン部材に導通接続されて作製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】
前記中継基板の一部あるいは全体は、前記ピン部材の延長方向に対して傾斜する形態に作製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６】
前記中継基板の一部は、前記ピン部材の延長方向に対して平行となる形態に作製されて、前記外部機器から延長されている部材の延長方向にも平行になって当該部材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７】
前記中継基板は、前記センサ固定部材との間に介在するスペーサに載置されて前記ピン部材との導通接続作業を行う形態に作製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８】
前記スペーサは、線膨張係数が前記ピン部材および前記封止材の間の材料により構成されていることを特徴とする請求項７に記載の圧力センサ。
【請求項９】
前記スペーサは、前記センサ固定部材への設置面と平行な厚さの載置面を有して、前記中継基板の一部あるいは全体は、前記ピン部材の延長方向に対して傾斜する形状に作製されて、当該中継基板には外部機器から延長されている部材の一部である電線の芯線が導通接続されていることを特徴とする請求項７に記載の圧力センサ。
【請求項１０】
前記スペーサは、前記センサ固定部材への設置面と平行な厚さの載置面を有して、前記中継基板の一部は、前記ピン部材の延長方向に対して平行となる形態に作製されて、当該中継基板には外部機器から延長されている部材の一部である電線の芯線の延長方向にも平行になって当該芯線に導通接続されていることを特徴とする請求項７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 1,600 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のケース内に液密に内装されて利用されるようになっている。例えば、センサチップに入出力する電源や電気信号を中継等する基板を介在させる構造が採用される場合には、リード線やリードピンなどの導通部材をその基板に接続することによって、ケース内への内装工程を容易化することができる（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１５８７２６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、特許文献１に記載の圧力センサにおいては、例えば、図７に示すように、外部機器Ａに接続するリード線３８と共にハウジング１２の内周面に形成されたハーメチックガラス１４に固定されてセンサチップ１１に接続するリードピン４０をそれぞれ中継基板１０５０に接続した後に、ケース２０内に収納して樹脂製の封止材２６を充填することで各所に設置可能な液密性を確保している。
【０００６】
このため、この圧力センサ１０００では、ハウジング１２と中継基板１０５０との間に封止材２６が進入して双方に密接する状態で接合固化する構造になっている。
【０００７】
このような構造では、中継基板１０５０やケース２０や封止材２６などの構成材毎の線膨張係数を有していることから、測定対象を含む内外等の温度に応じて構成材毎の膨張・縮小の程度に差が生じことになる。特に、リードピン４０を固定しているハウジング１２（ハーメチックガラス１４）と中継基板１０５０とが剛体で構成され、ハウジング１２と中継基板１０５０との間の封止材２６およびリードピン４０の膨張・縮小量が大きく異なる場合には、封止材２６に接合されているリードピン４０は、その封止材２６の膨張・縮小につれられてハウジング１２内に押し込まれ、あるいは、そのハウジング１２内から引き抜く方向の応力が加えられてしまうことになる。
【０００８】
すると、ハウジング１２内でリードピン４０が長さ方向に移動して、ハウジング１２におけるリードピン４０との固定箇所にセンサチップ１１の設置個所側から中継基板１０５０側に向かって連続する亀裂等が生じてしまい液密性能を低下させてしまう可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明は、センサ固定部材に固定されているピン部材に加えられる応力の大きさを低減することにより信頼性高く液密性を確保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中継基板に接続されて前記中継基板と共にケース内に封止材により液密に内装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圧力室を備えるセンサ固定部材に設置され、前記中継基板は前記センサ固定部材内を液密に貫通する棒状のピン部材を介して前記圧力室に設置されている前記センサが導通接続されるとともに、当該中継基板には外部機器から延長されている部材が導通接続されて、該中継基板が前記センサおよび前記外部機器の間に介在するように配置されており、前記ピン部材は前記センサ固定部材から突出して離隔する前記中継基板に接続されて前記センサ固定部材および前記中継基板の間に進入する前記封止材が接合され、前記中継基板は、可撓性を有するシート状材料により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】
（【００１１】以降は省略されています）

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