JP2004077139A - 圧力センサ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感圧素子20を配置した受圧面32を有するコネクタハウジング30と,コネクタハウジング30を挿入するセンサハウジング40と,コネクタハウジング30とセンサハウジング40との間に形成された圧力室42とを有する圧力センサ1である。そして,圧力室42には感圧素子20を収容してある。コネクタハウジング30は,その内部を貫通するよう配置された断面形状が略矩形のターミナルピン10を有している。このターミナルピン10は,その一端には受圧面32から突出する突出ピン部110を有していると共に,その他端にはコネクタハウジング30における外部機器の外部コネクタ接続用のコネクタソケット部300へ突出するコネクタピン部190を有している。このターミナルピン10におけるコネクタピン部の厚さT1と突出ピン部の厚さT2とは,T1<T2の関係にある。
【選択図】 図1
Description
【従来技術】
圧力センサは,シリコン基板上に形成した歪ゲージと,シリコン基板を精密にエッチングして形成した圧力検知用のダイヤフラムとを有する感圧素子を利用したセンサである。そして,この圧力センサは,上記歪ゲージにより,圧力によるダイヤフラムのひずみ量を計測することにより圧力を測定する。
【0002】
感圧素子を配置する受圧面を有するコネクタハウジングと,センサハウジングとからなる圧力センサにおいて,上記の感圧素子は,センサハウジングに挿入したコネクタハウジングと,センサハウジングとの間の圧力室に収容されるよう構成されている。
【0003】
コネクタハウジングの内部には,一体成形されたターミナルピンが貫通している。ターミナルピンの一方の端部は受圧面から突出し,感圧素子との電気的接続に適用される。ターミナルピンの他方の端部は,外部機器等の外部コネクタを接続するためのコネクタソケット等に突出している。圧力センサにおいては,このターミナルピンを介して,感圧素子への電源供給,信号出力等が可能となっている。
【0004】
従来,このターミナルピンは,大きな板材から棒状の素材を切り出して製作されていた。そのため,ターミナルピンの幅寸法は,上記突出ピン部と上記コネクタピン部とで変更される場合があったが,厚さは略一定であった。
上記コネクタピン部の形状は,外部機器との関係から規格が統一されている。一方,上記突出ピン部は,ボンディングワイヤ等を接合するために必要となる強度及び断面積や,上記受圧面における配置効率等から適切な断面形状を決定することが好ましい。
【0005】
【解決しようとする課題】
しかしながら,上記従来の圧力センサにあっては,次のような問題がある。
即ち,上記コネクタピン部の厚さをコネクタピン部の規格に合わせると,上記突出ピン部の厚さが厚すぎたり,不足する場合がある。上記突出ピン部は,その幅の変更だけでは断面形状が必ずしも最適な形状とならないおそれが高い。
【0006】
上記突出ピン部の厚さが厚すぎる場合には,上記受圧面の大径化を招来する。この受圧面の大径化は,上記圧力室の大径化を招来するのみならず,上記圧力室の耐圧構造を補強する必要性から上記圧力センサ全体の大型化を招いていた。
上記突出ピン部の厚さが不足し,剛性が低い場合には,ボンディングワイヤ等を接合する際に接合面の位置振れを生じ,接合不良となるおそれが高い。
【0007】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので,小型で,ターミナルピンと感圧素子との電気的接続の信頼性が高い圧力センサ及びその製造方法を提供しようとするものである。
【0008】
【課題の解決手段】
第1の発明は,感圧素子を配置した受圧面を有するコネクタハウジングと,該コネクタハウジングを挿入するセンサハウジングと,上記コネクタハウジングと上記センサハウジングとの間に形成された圧力室とを有し,該圧力室に上記感圧素子を収容してある圧力センサにおいて,
上記コネクタハウジングは,該コネクタハウジングの内部を貫通するよう配置された断面形状が略矩形のターミナルピンを有しており,該ターミナルピンは,その一端には上記受圧面から突出する突出ピン部を有していると共に,その他端には上記コネクタハウジングにおける外部機器の外部コネクタ接続用のコネクタソケット部へ突出するコネクタピン部を有しており,
上記ターミナルピンにおける上記コネクタピン部の厚さT1と上記突出ピン部の厚さT2とは,T1<T2の関係にあることを特徴とする圧力センサにある(請求項1)。
【0009】
ここで,上記ターミナルピンの厚さとは,略矩形を呈する断面形状をなす辺のうち短辺の長さをいう。
上記第1の発明の上記圧力センサに適用する上記ターミナルピンにおいては,上記突出ピン部の厚さT2は,上記コネクタピン部の厚さT1よりも厚くしてある。
【0010】
そのため,上記厚さT1と上記厚さT2とが等しいとするならば,上記突出ピン部の断面形状においてその幅方向の長さを長くしなければ上記突出ピン部の強度,断面積等を確保できないところ,その厚さT1を厚くすることにより幅方向の寸法を抑制できる。すなわち,上記突出ピン部の厚さと幅との比を1に近づけ,その断面形状を正方形に近づけることができる。
【0011】
したがって,上記第1の発明の圧力センサによれば,上記のごとく正方形に近い略矩形の断面形状を有する上記突出ピン部を,上記受圧面における上記感圧素子の周囲に効率的に配することができ,該受圧面の小径化を実現できる。
また,上記のごとく突出ピン部の強度,断面積を十分に確保することにより,該突出ピン部にボンディングワイヤ等を強固に接合することができる。
【0012】
このように上記第1の発明によれば,上記突出ピン部の断面形状を適切にすることにより,小型,かつ,ターミナルピンと感圧素子との電気的接続の信頼性が高い圧力センサを提供しうる。
【0013】
第2の発明は,感圧素子を配置した受圧面を有するコネクタハウジングと,該コネクタハウジングを挿入するセンサハウジングと,上記コネクタハウジングと上記センサハウジングとの間に形成された圧力室とを有し,該圧力室に上記感圧素子を収容してある圧力センサにおいて,
上記コネクタハウジングは,該コネクタハウジングの内部を貫通するよう配置された断面形状が略矩形であるターミナルピンを有しており,該ターミナルピンは,その一端には上記受圧面から突出する突出ピン部を有していると共に,その他端には上記コネクタハウジングにおける外部機器の外部コネクタ接続用のコネクタソケット部へ突出するコネクタピン部を有しており,
上記ターミナルピンにおける上記コネクタピン部の厚さT1と上記突出ピン部の厚さT2とは,T1>T2の関係にあることを特徴とする圧力センサにある(請求項3)。
【0014】
上記第2の発明の上記圧力センサに適用する上記ターミナルピンにおいては,上記突出ピン部の厚さT2は,上記コネクタピン部の厚さT1よりも薄くしてある。
そのため,上記厚さT1と上記厚さT2とが等しいとするならば,上記突出ピン部の強度,断面積等が必要以上となってしまうところ,その厚さT1を薄くすることにより上記突出ピン部の断面積を抑制できる。すなわち,上記突出ピン部とボンディングワイヤ等との接合強度を十分に確保しながら,上記突出ピン部の断面積を抑制することができる。
したがって,上記第2の発明の圧力センサによれば,上記のごとく断面積を適正な大きさに抑制した上記突出ピン部により,上記受圧面の小径化することができる。
【0015】
このように上記第2の発明によれば,上記突出ピン部の断面形状を適切にして,小型,かつ,ターミナルピンと感圧素子との電気的接続の信頼性が高い圧力センサを提供しうる。
【0016】
第3の発明は,感圧素子を配置した受圧面を有するコネクタハウジングと,該コネクタハウジングを挿入するセンサハウジングと,上記コネクタハウジングと上記センサハウジングとの間に形成された圧力室とを有し,該圧力室に上記感圧素子を収容してあり,かつ,上記コネクタハウジングは,該コネクタハウジングの内部を貫通するよう配置されたターミナルピンを有しており,該ターミナルピンは,その一端には上記受圧面から突出する突出ピン部を有していると共に,その他端には上記コネクタハウジングにおける外部機器の外部コネクタ接続用のコネクタソケット部へ突出するコネクタピン部を有している圧力センサの製造方法において,
上記ターミナルピンを作製するに当たっては,
薄板部と,該薄板部よりも板厚が厚い厚板部とを有する段付板材を作製する板材作製工程と,
上記段付板材を加工して,一方の端部が上記薄板部からなり,他方の端部が上記厚板部からなると共に,所定形状を呈する上記ターミナルピンを成形するピン加工工程とを実施することを特徴とする圧力センサ製造方法にある(請求項5)。
【0017】
上記第3の発明による圧力センサの製造方法において注目すべき点は,上記板材作製工程によって,上記薄板部と上記厚板部とを有する上記段付板材を予め作製しておくことである。そして,該段付板材に上記ピン加工工程を施すことにより,一方の端部が上記薄板部からなり,他方の端部が上記厚板部からなるターミナルピンを容易に作製することができる。
【0018】
このように上記第3の発明によれば,一方の端部の厚さが,他方の端部よりも薄くしてあるターミナルピンを適用した小型で,電気的信頼性が高い圧力センサの製造方法を提供することができる。
なお,上記板材作製工程としては,プレス加工により上記薄板部を形成する方法や,圧延加工や,切削加工等により上記薄板部を形成する方法等が考えられる。
また,上記段付板材から上記ターミナルピンを作製する上記ピン加工工程としては,プレス加工等による曲げ,打ち抜きや切削加工やフライス加工など様々な加工方法を適用することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
上記第1の発明においては,上記突出ピン部の厚さT2は,コネクタピン部の厚さT1よりT1の10%以上厚いことが好ましい(請求項2)。
この場合には,上記突出ピン部の厚さT2を,厚さT1の10%以上厚くすることにより,上記突出ピン部の幅を広くすることなく,突出ピン部における十分な強度,断面積等を確保することができる。
【0020】
一方,突出ピン部の厚さT2とコネクタピン部の厚さT1との差が,T1の10%未満であると,突出ピン部の強度,断面積を十分に確保できないおそれがある。一方,突出ピン部の幅を長くすると,受圧面における該突出ピン部の配置効率を低下させるおそれがある。
【0021】
上記第2の発明においては,上記突出ピン部の厚さT2は,コネクタピン部の厚さT1よりT1の10%以上薄くしてあることが好ましい(請求項4)。
この場合には,上記突出ピン部の厚さT2を,厚さT1の10%以上薄くすることにより,上記突出ピン部の断面積の抑制による上記受圧面の小径化の効果が特に高い。
一方,突出ピン部の厚さT2とコネクタピン部の厚さT1との差が,T1の10%未満であると,突出ピン部の強度,断面積が過大となり,該突出ピン部を配置した受圧面の大径化を招来するおそれがある。
【0022】
上記第3の発明においては,上記ピン加工工程は,上記段付板材に曲げ加工及び抜き加工を施して,上記ターミナルピンと略同一形状を呈する複数のピン材と,該各ピン材を相互に連結するブリッジ部とからなる中間材を作製する成形工程と,
上記中間材における上記ブリッジ部を切断除去して上記ターミナルピンを得る切断工程とからなる工程であることが好ましい(請求項6)
【0023】
この場合には,上記曲げ加工及び上記抜き加工により上記中間材を作製することにより,上記ブリッジ部との接続箇所を除いて上記ターミナルピンと略同一形状を呈する複数のピン材を同時成形することができる。そして,中間材における上記ブリッジ部分を切断除去することにより複数のターミナルピンを効率良く作製することができる。
【0024】
なお,上記曲げ加工及び上記抜き加工は,例えばプレス加工によって実施することができる。この場合には,曲げ加工と抜き加工とを同時に実施することでき,さらに生産効率を高めることもできる。
また,上記曲げ加工は,例えばプレス加工により実施し,上記抜き加工は,例えばレーザによる切断加工により実施する等,複数の加工方法を組み合わせて上記成形工程を実施することもできる。
【0025】
【実施例】
(実施例1)
本発明の実施例にかかる圧力センサ1について,図1〜図6を用いて説明する。
本例は,図1に示すごとく,感圧素子20を配置した受圧面32を有するコネクタハウジング30と,該コネクタハウジング30を挿入するセンサハウジング40と,コネクタハウジング30とセンサハウジング40との間に形成された圧力室42とを有する圧力センサの例である。そして,該圧力室42には感圧素子20を収容してある。
【0026】
コネクタハウジング30は,該コネクタハウジング30の内部を貫通するよう配置された断面形状が略矩形のターミナルピン10を有している。このターミナルピン10は,その一端には上記受圧面32から突出する突出ピン部110を有していると共に,その他端にはコネクタハウジング30における外部機器の外部コネクタ接続用のコネクタソケット部300へ突出するコネクタピン部190を有している。
このターミナルピン10におけるコネクタピン部190の厚さT1と突出ピン部110の厚さT2とは,T1<T2の関係にある。
以下にこの内容について詳しく説明する。
【0027】
本例の圧力センサ1は,図1に示すごとく,シールダイヤフラム43を有するセンサハウジング40に,ターミナルピン10と感圧素子20とを配置した受圧面32を有するコネクタハウジング30を挿入して組み立てたセンサである。
すなわち,本例の圧力センサ1は,圧力計測対象である流体とは隔離された圧力室42を有している。そして,圧力センサ1は,シールダイヤフラム43に作用する圧力を,圧力室42に封入した圧力伝達媒体を介して検知できるよう構成されている。
【0028】
感圧素子20は,シリコン基板上のシリコン層を加工して歪ゲージを形成するとともに,シリコン基板を精密にエッチングしてセンサダイヤフラムを形成したものである。
PPS樹脂よりなるコネクタハウジング30は,図2に示すごとく,後述するごとくターミナルピン10をインサートして一体成形されていると共に,センサハウジング40に挿入する挿入部35と,外部機器のコネクタ(図示略)と電気的に接続するためのソケット部300とを有している。
【0029】
コネクタハウジング30における挿入部35は,図2に示すごとく,上記挿入方向に略平行な軸を中心とした略円柱形状の挿入基部353と,該挿入基部353よりも小径である略円柱形状の挿入先端部351とを有している。そして,該挿入先端部351と挿入基部353との間には,コネクタテーパ面352を配設してある。
【0030】
挿入先端部351は,図2に示すごとく,その外周面に,圧力室42を密閉するためのOリング50及びバックアップリング51を配設できるよう構成されており,挿入先端部351の外周面には,Oリング50及びバックアップリング51を配設するためのリング溝350を設けてある。
【0031】
コネクタハウジング30におけるターミナルピン10は,図2に示すごとく,電源用,グランド用及び信号出力用の3本があり,これらのターミナルピン10は,すべてソケット部300から受圧面32へとコネクタハウジング30を貫通するように,インサート成形によってコネクタハウジング30内に一体的に配置されている。
【0032】
ターミナルピン10は,図2に示すごとく,その両端にコネクタピン部190と突出ピン部110とを有している。一方の端部であるコネクタピン部190は,上記ソケット部300内部に突出している。各ターミナルピン10は,コネクタピン部190により,ソケット部300に挿入された外部コネクタの各電極と電気的に接触するよう構成されている。
【0033】
また,他方の端部である突出ピン部110は,図3に示すごとく,コネクタハウジング30の挿入方向の端面である受圧面32に露出している。この受圧面32には,その中央部に感圧素子20が接合されていると共に,感圧素子20の周囲には,内方に向かって窪んでいるピン凹部120が配設されている。突出ピン部110は,このピン凹部120内において,その底面から突出している。
【0034】
そして,各ターミナルピン10は,突出ピン部110の先端面に接合されたボンディングワイヤ34によって感圧素子20と電気的に接続されている。
なお,上記ピン凹部120内には,突出ピン部110の外周とコネクタハウジング30との隙間をシールするため,シリコーン系接着剤によるシール層12が形成されている。
【0035】
突出ピン部110は,図3に示すごとく,幅W2=0.8mm,厚さT2=0.8mmよりなる断面形状を有している。一方,コネクタピン部190は,図2におけるA−A断面を表す図4に示すごとく,幅W1=2.3mm,厚さT1=0.64mmよりなる断面形状を有している。すなわち,突出ピン部110の厚さT2は,コネクタピン部190の厚さT1よりも厚くしてある。
なお,突出ピン部110の上記の断面形状は,外部コネクタの寸法規格等に基づく形状であり,突出ピン部110の断面形状は,受圧面32における効率配置やボンディングワイヤ34の線径等を考慮して決定してある。
【0036】
また,本例のコネクタハウジング30には,図5に示すごとく,3種類の形状のターミナルピン10(a)〜(c)をインサート成形してある。
同図中左端に示した第1のターミナルピン10(a)は,少なくとも4カ所の屈曲部101〜104を有している。また,突出ピン部110を含む直線部170に,厚さがT1からT2に増大する厚変化部151と,幅がW1からW2に縮小する幅変化部152とを有している。
そして,コネクタピン部190から屈曲部101〜屈曲部104を経て厚変化部151に至るまでは,厚さがT1で略一定となるよう構成してある。また,コネクタピン部190から屈曲部101〜屈曲部104を経て幅変化部152に至るまでは,幅がW1で略一定となるよう構成してある。なお,本例のターミナルピン10(a)では,厚変化部151と幅変化部152とを直線部170における軸方向の略同位置に配置してある。
【0037】
同図中央に示した第2のターミナルピン10(b)は,少なくとも3カ所の屈曲部111〜113を有している。また,突出ピン部110を含む直線部170に,厚さがT1からT2に増大する厚変化部151と,幅がW1からW2に縮小する幅変化部152とを有している。
そして,コネクタピン部190から屈曲部111〜113を経て厚変化部151に至るまでは,厚さがT1で略一定となるよう構成してある。また,コネクタピン部190から屈曲部111〜113を経て幅変化部152に至るまでは,幅がW1で略一定となるよう構成してある。なお,本例のターミナルピン10(b)では,厚変化部151と幅変化部152とを直線部170における略同位置に配置してある。
【0038】
同図右端に示した第2のターミナルピン10(c)は,少なくとも2カ所の屈曲部121,122を有している。また,突出ピン部110を含む直線部170に,厚さがT1からT2に増大する厚変化部151と,幅がW1からW2に縮小する幅変化部152とを有している。
そして,コネクタピン部190から屈曲部121,122を経て厚変化部151に至るまでは,厚さがT1で略一定となるよう構成してある。また,コネクタピン部190から屈曲部121,122を経て幅変化部152に至るまでは,幅がW1で略一定となるよう構成してある。なお,本例のターミナルピン10(c)では,厚変化部151と幅変化部152とを直線部170における略同位置に配置してある。
【0039】
センサハウジング40は,ステンレススチールよりなると共に,図1に示すごとく,上記シールダイヤフラム43のコネクタハウジング30側に,上記挿入部35を挿入する凹部45と,該凹部45に挿入部35を挿入した状態で挿入部35と係合するカシメ部41とを有している。
【0040】
センサハウジング40における凹部45は,図1に示すごとく,上記挿入先端部351を挿入する略円柱形状の内周面を形成する第1凹部451と,上記挿入基部353を挿入する略円柱形状の第2凹部453とを有している。そして,該第2凹部453と上記第1凹部451との間に,センサテーパ面452が配設されている。
【0041】
凹部45の底面部分には,シールダイヤフラム43が配設されている。該シールダイヤフラム43は,その外周部に積層されたシールリング431の表面からレーザ溶接して,センサハウジング40まで達する溶接部435を設けることにより強固に固定されている。
センサテーパ面452は,図1に示すごとく,コネクタハウジング30の上記挿入先端部351に配設されたOリング50を第1凹部451に滑らかに挿入できるよう上記挿入方向とのなす角Rを25度に設定してある。
【0042】
センサハウジング40は,図1に示すごとく,シールダイヤフラム43の被計測環境側に圧力計測対象としての流体,気体等をシールダイヤフラム43側へ導入する圧力導入孔441と,圧力計測対象としての流体等を収容する配管パイプ等に対して圧力センサ1を取り付けるためのネジ部442とを有している。
【0043】
圧力センサ1は,図1に示すごとく,コネクタハウジング30におけるコネクタテーパ面352と,センサハウジング40におけるセンサテーパ面452とが密着するよう,コネクタハウジング30をセンサハウジング40に挿入して組み立てたものである。
【0044】
さらに,図1に示すごとく,コネクタハウジング30とセンサハウジング40とは,コネクタテーパ面352とセンサテーパ面452との間において,上記かしめ部41をかしめる際に生じる挿入方向の荷重を作用させた状態で組み付けてある。
なお,図1に示すごとく,コネクタテーパ面352とセンサテーパ面452との当接によって,コネクタハウジング30の先端面とセンサハウジング40の凹部45の底部とは接触することなく,両者の間に所定の隙間が形成されている。
【0045】
圧力センサ1は,コネクタハウジング30の受圧面32とセンサハウジング40のシールダイヤフラム43とが対峙して形成された空間よりなる圧力室42を有している。この圧力室42には,上記圧力伝達媒体としてシリコンオイルが充填されている。
【0046】
圧力室42は,挿入先端部351に配設されたリング溝350と,第1凹部451との間隙に装着されたOリング50及びバックアップリング51によりシールされている。このOリング50は,リング溝350における挿入方向の反対側の端面により押圧されたバックアップリング51により保持され,高圧にも耐え得るよう構成されている。
【0047】
圧力センサ1は,センサハウジング40に設けられたねじ部442により,圧力計測対象としての流体等を収容する配管パイプ等に取り付けられるよう構成してある。そして,圧力導入孔441を経由してシールダイヤフラム43側に導入される圧力計測対象としての流体の圧力は,圧力室42に充填されたシリコンオイルを介して感圧素子20のセンサダイヤフラムに伝達されるよう構成してある。
【0048】
このように本例の圧力センサ1は,コネクタハウジング30にインサート成形してあるターミナルピン10に特徴を有している。すなわち,該ターミナルピン10は,その両端をなす突出ピン部の厚さT2を,コネクタピン部190の厚さT1より厚くすることにより,突出ピン部110に要求される強度,断面積を確保してある。
【0049】
そのため,突出ピン部110は,十分な面積によりボンディングワイヤ34を接合できると共に,ボンディングワイヤ34を接合する際にも接合面の位置振れを生じるおそれが少ない。
したがって,本例の突出ピン部110によれば,ボンディングワイヤ34を強固に接合することができ,その電気的接続の信頼性が高い。
【0050】
また,突出ピン部110の断面形状は,厚さT2を厚くすることにより相対的に幅W2を短くして,受圧面32における配置効率を高くしてある。
そのため,本例の圧力センサ1は,この突出ピン部110の適用により受圧面32の小径化を実現している。さらに,受圧面32の小径化により,受圧面32を覆うセンサハウジング40の小径化や,耐圧構造の簡略化等による圧力センサ1全体における小型化を実現している。
【0051】
以上のごとく,本例の圧力センサ1は,ターミナルピン10と感圧素子20との電気的な接続の信頼性が高く,かつ,小型の優れたセンサである。
なお,本例の圧力センサ1におけるセンサハウジング40に代えて,シールダイヤフラム43を有していないセンサハウジングを適用することもできる。この場合には,圧力計測対象である流体が圧力室に流入し,感圧素子20のセンサダイヤフラムに直接作用することとなる。
【0052】
(実施例2)
本例は,実施例1の圧力センサにおける上記ターミナルピンの製造方法を示す例である。
上記ターミナルピンの製造方法の一例として,実施例1における図5に示すターミナルピン10(a)を作製する工程について説明する。この工程は,図6に示すごとく厚板部502と薄板部501とを有する段付板材500を作製する板材作製工程と,図5に示すごとく所定形状のターミナルピン10(a)を得るピン加工工程とからなる。
【0053】
さらに,該ピン加工工程は,段付板材500に曲げ加工及び抜き加工を施して,ターミナルピン10と略同一形状を呈する複数のピン材551と,該各ピン材551を相互に連結するブリッジ部552とからなる中間材550を作製する成形工程と,上記中間材550におけるブリッジ部552を切断除去してターミナルピン10(a)を得る切断工程とからなる工程である。
【0054】
まず,圧延加工による上記板材作製工程を実施して,図6に示すごとく,厚さがT1である薄板部501と,厚さがT2(>T1)である厚板部502とを有する段付板材500を作製する。該段付板材500は,薄板部501と厚板部502との間に,その厚さがT1からT2へ徐々に増加する板厚変化部503を有している。
【0055】
次に,段付板材500に対して,上記ピン加工工程を実施する。この工程では,まず,図示しないプレス加工機による曲げ加工と抜き加工による上記成形工程を実施する。そして,図7に示すごとく,ターミナルピン10(a)と略同一形状を呈する複数のピン材551を,ブリッジ部552により相互に連結した中間材550を作製する。
【0056】
各ピン材551は,図5,図7に示すごとく,その両端に,ターミナルピン10(a)におけるコネクタピン部190となるコネクタ側端部553と,突出ピン部110となる素子側端部554とを有している。コネクタ側端部553は,段付板材500における薄板部501からなる厚さT1の部分であり,素子側端部554は,段付板材500における厚板部502からなる厚さT2の部分である。
【0057】
そして,段付板材500における板厚変化部503に相当し,厚さがT1からT2へ徐々に変化する厚変化部151は素子側端部554付近に配置されている。ピン材551は,厚変化部151の両側において一定の厚さT1及びT2を有している。
【0058】
また,中間材550における各ピン材551には,図7に示すごとく,上記曲げ加工により,コネクタ側端部553と素子側端部554との間に少なくとも4カ所の屈曲部101〜104を形成してある。そして,全ての屈曲部は,上記厚変化部151とコネクタ側端部553との間に配置されるよう形成してある。そのため,素子側端部554と,屈曲部104との間には,厚変化部151を含む直線部170が形成されることとなる。
【0059】
また,上記抜き加工によって,図7に示すごとく,厚変化部151の軸方向位置と略一致させて,ピン材551の幅が徐々に変化する幅変化部152を形成してある。本例では,幅変化部152とコネクタ側端部553との間の幅をW1一定とし,幅変化部152と素子側端部554との間の幅をW2一定として抜き加工してある。そして,上記幅変化部152は,コネクタ側端部553側から素子側端部554に向けてピン材551の幅がW1からW2に縮小する部分として形成されている。
最後に,上記ピン加工工程における切断工程を実施して,図5に示すごとく,中間材550のブリッジ部552を切断除去することにより,各ピン材551を分離してターミナルピン10(a)を得ることができる。
【0060】
以上のごとく作製されたターミナルピン10(a)は,図5に示すごとく,一方の端部に厚さT2幅W2の突出ピン部110を,他方の端部に厚さT1幅W1のコネクタピン部190を有している。そして,突出ピン部110を含む直線部170には,ターミナルピン10の厚さが変化するT1からT2へ徐々に変化する厚変化部151と,幅がW1からW2へ徐々に変化する幅変化部152とを,その軸方向における略同一位置に有している。
【0061】
このように本例の製造方法によれば,その両端にあるコネクタピン部190と突出ピン部110とにおける断面形状が異なるターミナルピン10を,容易に作製することができる。
なお,本例では,図5におけるターミナルピン10(a)の加工手順を説明したが,ターミナルピン10(b),(c)についても,本例で説明するのと同様の加工手順によって作製することができる。
【0062】
なお,上記のごとく,各ターミナルピン10における厚変化部151は,図5に示すごとく,突出ピン部110を含む直線部170に配置してある。そのため,厚変化部151と屈曲部101〜104,111〜113,121,122とが重合することがなく,上記曲げ加工により屈曲部を形成する加工精度が高い。
【0063】
また,図5に示すごとく,本例の各ターミナルピン10において,屈曲部101〜104,111〜113,121,122は,厚さが薄い部分に配置してあるため,各屈曲部101〜104,111〜113,121,122を形成する曲げ加工も容易である。
【0064】
さらに,本例では,圧延加工により上記段付板材500を作製しているが,圧延加工のほかプレス加工やフライス加工や切削加工等による方法も考えられる。すなわち,略一定厚の板材について,その一方の端部を薄肉化させるプレス加工や切削加工を施して段付板材500とすることもできる。
なお,その他の構成及び作用効果については,実施例1と同様である。
【0065】
また,実施例1及び実施例2では,コネクタピン部190の厚さT1より突出ピン部110の厚さT2が厚い場合を示したが,その逆としてT1>T2とすることが好ましい場合がある。
例えば,前述した図5における厚変化部151の厚さ変化方向を逆にすることによって,T1>T2なる関係を実現できる。この場合には,突出ピン部110に求められる強度,断面積を十分確保しうる範囲内で,突出ピン部110の断面形状を小さくして,該突出ピン部110を配置する受圧面32を小径化できる。そして,小径化された受圧面32を有する圧力センサ1は小型となる。
【0066】
(実施例3)
本例は,実施例1における上記ターミナルピンを基にして,上記厚変化部と上記幅変化部との位置関係を変更した例である。
本例のターミナルピン10においては,図8に示すごとく,厚変化部151を直線部172に配置してある。一方,幅変化部152を直線部170に配置し,厚変化部151と幅変化部152とを異なる位置に配置してある。
【0067】
本例のターミナルピン10は,図8に示すごとく,厚変化部151と幅変化部152とを軸方向の異なる位置に配置してあるため,厚変化部151及び幅変化部152に生じる応力を異なる位置で発生させることができる。それ故,ターミナルピン10に生じる応力集中を抑制して,ターミナルピン10の加工時,組み付け時等におけるトラブルを抑制することができる。
なお,その他の構成及び作用効果については,実施例1及び実施例2と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1における,圧力センサの構造を示す断面図。
【図2】実施例1における,コネクタハウジングの構造を示す断面図。
【図3】実施例1における,コネクタハウジングにおける受圧面を示す正面図。
【図4】実施例1における,ソケット部の断面構造を示すA−A断面図。
【図5】実施例1における,ターミナルピンを示す正面図。
【図6】実施例2における,段付板材を示す斜視図。
【図7】実施例2における,中間材を示す斜視図。
【図8】実施例3における,他のターミナルピンを示す正面図。
【符号の説明】
1...圧力センサ,
10...ターミナルピン,
110...突出ピン部,
12...シール剤,
120...ピン凹部,
129...成形シール剤,
151...厚変化部,
152...幅変化部,
170,172...直線部,
190...コネクタピン部,
20...感圧素子,
30...コネクタハウジング,
34...ボンディングワイヤ,
35...挿入部,
350...リング溝,
351...挿入先端部,
352...コネクタテーパ面,
353...挿入基部,
40...センサハウジング,
42...圧力室,
45...凹部,
500...段付板材,
501...薄板部,
502...厚板部,
550...中間材,
551...ピン材,
Claims (6)
- 感圧素子を配置した受圧面を有するコネクタハウジングと,該コネクタハウジングを挿入するセンサハウジングと,上記コネクタハウジングと上記センサハウジングとの間に形成された圧力室とを有し,該圧力室に上記感圧素子を収容してある圧力センサにおいて,
上記コネクタハウジングは,該コネクタハウジングの内部を貫通するよう配置された断面形状が略矩形のターミナルピンを有しており,該ターミナルピンは,その一端には上記受圧面から突出する突出ピン部を有していると共に,その他端には上記コネクタハウジングにおける外部機器の外部コネクタ接続用のコネクタソケット部へ突出するコネクタピン部を有しており,
上記ターミナルピンにおける上記コネクタピン部の厚さT1と上記突出ピン部の厚さT2とは,T1<T2の関係にあることを特徴とする圧力センサ。 - 請求項1において,上記突出ピン部の厚さT2は,コネクタピン部の厚さT1よりT1の10%以上厚くしてあることを特徴とする圧力センサ。
- 感圧素子を配置した受圧面を有するコネクタハウジングと,該コネクタハウジングを挿入するセンサハウジングと,上記コネクタハウジングと上記センサハウジングとの間に形成された圧力室とを有し,該圧力室に上記感圧素子を収容してある圧力センサにおいて,
上記コネクタハウジングは,該コネクタハウジングの内部を貫通するよう配置された断面形状が略矩形であるターミナルピンを有しており,該ターミナルピンは,その一端には上記受圧面から突出する突出ピン部を有していると共に,その他端には上記コネクタハウジングにおける外部機器の外部コネクタ接続用のコネクタソケット部へ突出するコネクタピン部を有しており,
上記ターミナルピンにおける上記コネクタピン部の厚さT1と上記突出ピン部の厚さT2とは,T1>T2の関係にあることを特徴とする圧力センサ。 - 請求項2において,上記突出ピン部の厚さT2は,コネクタピン部の厚さT1よりT1の10%以上薄くしてあることを特徴とする圧力センサ。
- 感圧素子を配置した受圧面を有するコネクタハウジングと,該コネクタハウジングを挿入するセンサハウジングと,上記コネクタハウジングと上記センサハウジングとの間に形成された圧力室とを有し,該圧力室に上記感圧素子を収容してあり,かつ,上記コネクタハウジングは,該コネクタハウジングの内部を貫通するよう配置されたターミナルピンを有しており,該ターミナルピンは,その一端には上記受圧面から突出する突出ピン部を有していると共に,その他端には上記コネクタハウジングにおける外部機器の外部コネクタ接続用のコネクタソケット部へ突出するコネクタピン部を有している圧力センサの製造方法において,
上記ターミナルピンを作製するに当たっては,
薄板部と,該薄板部よりも板厚が厚い厚板部とを有する段付板材を作製する板材作製工程と,
上記段付板材を加工して,一方の端部が上記薄板部からなり,他方の端部が上記厚板部からなると共に,所定形状を呈する上記ターミナルピンを成形するピン加工工程とを実施することを特徴とする圧力センサ製造方法。 - 請求項5において,上記ピン加工工程は,上記段付板材に曲げ加工及び抜き加工を施して,上記ターミナルピンと略同一形状を呈する複数のピン材と,該各ピン材を相互に連結するブリッジ部とからなる中間材を作製する成形工程と,
上記中間材における上記ブリッジ部を切断除去して上記ターミナルピンを得る切断工程とからなる工程であることを特徴とする圧力センサ製造方法。
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