(57)【要約】【課題】組み付け性の良好な圧力検出装置を提供する。【解決手段】流体を取り入れるための流入部１１と、前記流体の圧力に応じた電気信号を出力する半導体式の圧力検出素子と、この圧力検出素子を収納する筐体１３と、前記圧力検出素子と電気的に接続し筐体１３外へ導通するリード端子１２と、を設けた圧力検出体１と、リード端子１３と接続される配線を設け圧力検出体１とコンデンサ４２を実装する回路基板４と、凹形状の収納部２２に圧力検出体１を実装した回路基板４を収納する載置台２と、収納部２２内で回路基板４の前記配線と接続し、載置台２外まで露出するターミナル２３と、を備え、収納部２２には、回路基板４を保持するとともに、圧力検出体１を載置する突起２２３を備える。【選択図】  図２
2017049038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を取り入れるための流入部と、前記流体の圧力に応じた電気信号を出力する半導体式の圧力検出素子と、この圧力検出素子を収納する筐体と、前記圧力検出素子と電気的に接続し前記筐体外へ導通するリード端子と、を設けた圧力検出体と、
前記リード端子と接続される配線を設け前記圧力検出体と他の電子部品を実装する回路基板と、
凹形状の収納部に前記圧力検出体を実装した前記回路基板を収納するハウジングと、
前記収納部内で前記回路基板の前記配線と接続し、前記ハウジング外まで露出するターミナル端子と、
を備え、
前記収納部には、前記回路基板を保持するとともに、前記圧力検出体を載置する突起を備えることを特徴とする圧力検出装置。
【請求項２】
前記突起は、前記回路基板に形成された切欠きを挿通した状態で前記回路基板を位置決めし、
前記突起の先端が、前記圧力検出体の前記筐体に当接することを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
【請求項３】
前記収納部には、前記収納部内のターミナル端子と、前記リード端子と、前記回路基板と、前記他の電子部品とを気密にする充填部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力検出装置に関し、例えば、連なって配置される複数の被検出体の圧力を検出する圧力検出装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧力検出装置として、例えば、特許文献１に開示されるものがある。特許文献１に係る圧力検出装置は、流体流入部材と、半導体式圧力センサ（センサ）と、センサに接続される第１リード端子を有する第１ユニット部材と、センサを覆い密閉空間を形成する蓋部材と、第１リード端子と接続される第２リード端子を有する第２ユニット部材と、各部材を結合し、部材を樹脂成形にて覆いつつ第２リード端子の一部は外部に覗かせる樹脂製カバー部材を備えている。また、第１リード端子と第２リード端子とは溶接によって接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５０１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の圧力検出装置は、コンデンサ等の電子部品を配置したり、溶接を用いた電気接続をともない、また、これら電子部品や各リード端子を気密にする構造など、組み付けするために煩雑な構成が必要であった。
【０００５】
そこで本発明の目的は、上述課題に着目し、組み付け性の良好な圧力検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の圧力検出装置は、
流体を取り入れるための流入部と、前記流体の圧力に応じた電気信号を出力する半導体式の圧力検出素子と、この圧力検出素子を収納する筐体と、前記圧力検出素子と電気的に接続し前記筐体外へ導通するリード端子と、を設けた圧力検出体と、
前記リード端子と接続される配線を設け前記圧力検出体と他の電子部品を実装する回路基板と、
凹形状の収納部に前記圧力検出体を実装した前記回路基板を収納するハウジングと、
前記収納部内で前記回路基板の前記配線と接続し、前記ハウジング外まで露出するターミナル端子と、
を備え、
前記収納部には、前記回路基板を保持するとともに、前記圧力検出体を載置する突起を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記突起は、前記回路基板に形成された切欠きを挿通した状態で前記回路基板を位置決めし、
前記突起の先端が、前記圧力検出体の前記筐体に当接することを特徴とする。
【０００８】
また、前記収納部には、前記収納部内のターミナル端子と、前記リード端子と、前記回路基板と、前記他の電子部品とを気密にする充填部材を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の圧力検出装置は、容易に各部品を所定箇所に組み付けできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態における圧力検出装置を示す図。
【図２】同上実施の形態における図１のＢ−Ｂ断面を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明が適用された実施の形態について、車両の変速装置（外部機器）に取り付けられる圧力検出装置について例にあげて、図面を用いて説明する。
【００１２】
図１，２は、圧力検出装置Ａを示すもので、圧力検出体１と、載置台（ハウジング）２と、取り付け部材３と、回路基板４と、充填部材５と、を備えている。なお、図１は、充填部材５を充填する前の平面図を示し、図２は、充填部材５を充填した後における図１のＢ−Ｂ断面図を示す。
【００１３】
圧力検出体１は、流体（例えば、油）を流入部１１の孔から流入して、この流体圧力に応じた、電気信号を出力するパッケージである。圧力検出体１の検出部は、例えば、ガラス台座上に、シリコン等の半導体基板を薄肉に形成してなるダイアフラムを有する半導体チップを設け、該ダイアフラムに対応する部位に、ボロン等の不純物が拡散処理されていることでピエゾ抵抗効果を有する感圧素子となる４つの抵抗が形成され、各抵抗とアルミ等の導電性材料を用いた配線パターンとによりブリッジ回路が構成されている。この場合、流入部１１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等金属材を適用でき、該変速装置に対して気密に取り付けるためのＯリング１１ａを有する突起形状に形成される。
【００１４】
また、圧力検出体１は、流入部１１から導き入れた流体の圧力を該ダイアフラムによって受け、このダイアフラムの変位に伴うブリッジ回路の出力電圧の変化によって流体の圧力に応じた電気信号を出力できる。
【００１５】
圧力検出体１には、この電気信号を得るために、図１に示すように、リード端子１２が設けられる。リード端子１２は、例えば、リン青銅材料などの導電性材質からなり、電源用ライン、信号用ライン、グランド用ラインとして割り当てられて３本設けられる。また、リード端子１２の一端部は、表面にNiメッキが施され、ワイヤボンディングを用いて該半導体チップと電気的に接続される。また、リード端子１２の他端部は、リード端子１２をインサート成形する合成樹脂からなる筐体１３の外に引き出されて、回路基板４に電気的に接続される。
【００１６】
なお、圧力検出体１の筐体１３は、例えば、ＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide）樹脂を用いて、リード端子１２をインサート成形される保持部を備える。また、圧力検出体１の筐体１３は、例えばＰＰＳ樹脂からなる蓋部材を備え、検出部となる該半導体チップを覆うようにして設けられ、例えばレーザー溶着によって該保持部と結合され、半導体チップを内部に配置して圧力の基準とする密閉空間を形成する。
【００１７】
載置台２は、図２に示すように、金属ベース板２１と、収納部２２と、ターミナル（ターミナル端子）２３と、コネクタ部２４と、を設けている。
【００１８】
金属ベース板２１は、ステンレス鋼等の金属材料からなる板状の部材を適用でき、載置台２の剛性を保つために作用する。この場合、金属ベース板２１は、収納部２２とともに成形された溶着部２ａをさらに熱溶着することによって保持される。
【００１９】
収納部２２は、ＰＰＳ樹脂を適用でき、ターミナル２３、取り付け部材３とをインサート成形することで、これらをそれぞれ所定箇所に保持する。また、収納部２２は、底部２２１と、壁部２２２と、突起２２３とを有する。
【００２０】
底部２２１と壁部２２２とによって、凹部形状に形成され、この凹部内に、回路基板４等の部品が収納される。また、底部２２１は、後述する充填部材５の充填時に空気溜まりが発生しにくいように、流入路が形成され、圧力検出体１と回路基板４との間や回路基板の背面側、収納部２２の隅々に充填部材５を行き渡らせるように作用する。
【００２１】
壁部２２２は、圧力検出体１や回路基板４の収納領域であり、また充填部材５の充填領域を区画するものであり、底部２２１から垂直に立ち上がる樹脂壁である。この壁部２２２は、図２に示すように、底部２２１からの高さを取り付け部材３の高さよりも小さい寸法で形成され、壁部の２２２の端部面２２２ａが、被取り付け機器に余計な押圧をともなう接触が無いようにできる。また、壁部２２２には、必要以上に充填された場合に、充填部材５が流れることで、取り付け部材３の端面（取り付け面）や圧力検出体１の流入部１１に充填部材５が被らないように作用。
【００２２】
突起２２３は、凸形状で、底部２２１から開口側（垂直方向）に複数延びており、そのうち一部の突起２２３は、回路基板４の穴（切り欠き）４ａに側部２２３ａが接触しながら挿通し、回路基板４の面方向（実装面方向）において位置決めできる。また、突起２２３の先端２２３ｂは、回路基板４に実装された圧力検出体１の筐体１３を載置するように設けられ、筐体１３に当接することで底部２２１からの高さ寸法の定めることができる。したがって、突起２２３の側部２２３ａと先端２２３ｂとで、回路基板４及びこの回路基板４に実装された圧力検出体１が位置決めされるため、容易な作業によって、位置精度よく組み付けできる。
【００２３】
ターミナル２３は、金属材料からなる導電性部材であり、一端は、収納部２２の底部２２１から垂直に延びるとともにその先端が先細りしている。また、ターミナル２３の他端は、収納部２２の外側に延びており、この場合、底部２２１の近傍で折り曲げられて、コネクタ２４方向に壁部２２２を抜けるように形成される。
【００２４】
コネクタ２４は、収納部２２と同じ成形によって、ソケット状に形成され、内部にターミナル２３の前記他端側を突出しており、外部機器との接続を行うことができる。コネクタ２４には、図示しない係止用の係合孔またはフックを設ける。
【００２５】
取り付け部材３は、真鍮からなる円筒状のカラーを適用でき、取り付け部材３の孔３１が金属ベース板２１に形成された孔３１と略同径の孔部の位置に重ねて載せた状態で、収納部２２による成形によって保持される。取り付け部材３は、孔３１を利用して圧力検出の対象となる外部機器に取り付けられる。
【００２６】
回路基板４は、板状の硬質プリント配線基板を適用でき、図２に示すように、収納部２２の底部２２１面や金属ベース板２１面と略平行に組み付けられ、底部２２１面の垂直方向に折り曲げられた圧力検出体１から延びるリード端子１２と、ターミナル２３の一端とをスルーホール４１に挿入し、半田付けされることで、電気的に接続される。回路基板４は、突起２２３とターミナル２３とを通しながら載せるだけで良いため、組付け性が容易であり、また、開口方向に半田付け面が露出するため、半田付け作業やその確認が容易に行えるため、生産性が良好となる。また、ターミナル２３の先端が先細りしているため、回路基板４のスルーホール４１に通し易く、組付け性が簡単になる。
【００２７】
また、回路基板４は、リード端子１２とターミナル２３とを接続する銅箔からなる配線パターン（配線）が形成されており、圧力検出体１を外部接続を中継する。この場合、配線パターンは、各圧力検出体１の電源用ラインやグランドライン、信号転送用ラインが設けられる。また、回路基板４は、コンデンサ等の電子部品（他の電子部品）４２を実装でき、電気信号の波形整形回路や増幅回路、ノイズ対策回路を実装することもできる。
【００２８】
充填部材５は、流動性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂が適用でき、収納部２２内の空所を満たして充填され、硬化することで、リード端子１２や回路基板４等を内在する気密構造になる。また、充填部材５は、収納部２２から溢れてしまう場合であっても、突起２２３の寸法設定により取り付け部材３の端面３２に充填部材５が至る前に、壁部２２２の端部面２２２ａから充填部材５が流れ出るため、取り付け部材３の端面３２やこの端面３２よりも高く位置する圧力検出体１の流入部１１に余計な充填部材５が付着しないため、簡易に充填作業を行うことができる。
【００２９】
斯かる圧力検出装置Ａは、
流体を取り入れるための流入部１１と、前記流体の圧力に応じた電気信号を出力する半導体式の圧力検出素子と、この圧力検出素子を収納する筐体１３と、前記圧力検出素子と電気的に接続し筐体１３外へ導通するリード端子１２と、を設けた圧力検出体１と、リード端子１３と接続される配線を設け圧力検出体１とコンデンサ４２を実装する回路基板４と、凹形状の収納部２２に圧力検出体１を実装した回路基板４を収納する載置台２と、収納部２２内で回路基板４の前記配線と接続し、載置台２外まで露出するターミナル２３と、を備え、収納部２２には、回路基板４を保持するとともに、圧力検出体１を載置する突起２２３を備える。
【００３０】
したがって、回路基板４や圧力検出体１を容易に位置決めしながら組み付けることが可能になるため、組み付け性や充填作業など生産性の良い圧力検出装置Ａとなる。また、回路基板４と圧力検出体１とを積層した状態で位置決めできるため、収納部２２内の無駄なスペースを低減でき、小型化できる。これにともなって、収納部２２の容積を低減でき、充填部材５の充填量の低減や硬化するまでの時間を低減できる。
【００３１】
また、突起２２３は、回路基板４に形成された穴４ａを挿通した状態で位置決めされ、この突起２２３の先端２２３ｂが、圧力検出体１の筐体１３に当接することによって、位置決め用の部品を少なくできるため、交差を低減できる。
【００３２】
また、収納部２２には、収納部２２内のターミナル２３と、リード端子１２と、回路基板４と、コンデンサ４２とを気密にする充填部材５を備えることによって、これら部品の所定箇所を外気から遮断するとともに、上述組み付け状態（位置決め状態）を容易に維持できる。
【００３３】
なお、本発明は上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、圧力検出装置に関し、例えば、自動車やオートバイなどの移動体に搭載される変速装置などに取り付けられる圧力検出装置に好適である。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ    圧力検出装置
１    圧力検出体
１１  流入部
１２  リード端子
１３  筐体
２    載置台（ハウジング）
２１  金属ベース板
２２  収納部
２２１    底部
２２２    壁部
２２２ａ  端部面
２２３    突起
２２３ａ  側部
２２３ｂ  先端
２３  ターミナル（ターミナル端子）
２４  コネクタ部
３    取り付け部材
３１  孔
３２  端面
４    回路基板
４ａ  穴（切り欠き）
５    充填部材
【図１】
2017049038.tif 000003
【図２】
2017049038.tif 000004