JP2006234546A - 圧力センサの製造方法およびそれに用いるかしめ治具 - Google Patents

Abstract

【課題】 コネクタケースとネジ結合による被取付部材への取付機能を有するハウジングとをかしめ固定によって一体に組み付けるとともに、その内部にセンシング部を設けてなる圧力センサにおいて、両ケースのかしめを適切に行うとともに、そのかしめ時にハウジングにおけるネジ締め用の六角部が膨らむのを極力防止する。
【解決手段】 ハウジング３０においてネジの軸方向ｘに沿った開口部３０ａの外周面が六角部３０ｂとなっており、コネクタケース１０の大径部１０ａを開口部３０ａに挿入し、開口部３０ａの外周面の先端部３０ｃを大径部１０ａの角部１０ｂに沿ってネジの軸方向ｘと交差する方向へ折り曲げた状態でかしめるにあたって、開口部３０ａの外周面のうち折り曲げ部３０ｄを境として先端部３０ｃ側の部位、先端部３０ｃとは反対側の部位を、それぞれかしめ治具２００の第１の面２０１、第２の面２０２を接触させて抑える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、第１のケースとネジ結合による被取付部材への取付機能を有する第２のケースとをかしめ固定によって一体に組み付けるとともに、その内部に圧力検出用のセンシング部を設けてなる圧力センサの製造方法およびこの製造方法に用いるかしめ治具に関し、特に、かしめ治具を用いたかしめ方法に関する。

従来より、第１のケースとネジ結合による被取付部材への取付機能を有する第２のケースとをかしめ固定によって一体に組み付けてケーシングを構成するとともに、そのケーシングの内部に圧力検出用のセンシング部を設けてなる圧力センサが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

図３は、この従来の圧力センサの一般的な断面構成を示す図である。第１のケースとしてのコネクタケース１０は、樹脂を型成形することなどにより略円柱状に形成されている。そして、このコネクタケース１０の一端部側の外周面には、段差をもって拡径した大径部１０ａが形成されている。

また、図３に示されるように、コネクタケース１０の一端部には、第２のケースとしてのステンレスなどの金属材料からなるハウジング３０が組み付けられている。このハウジング３０は、一端部にコネクタケース１０の大径部１０ａが挿入可能な開口部３０ａを有し、他端部に被測定部材にネジ結合されるネジ部３１を有する。

そして、このハウジング３０においては、開口部３０ａの外周面のうちネジの軸方向（つまり、図３中の上下方向）に沿った面が、ネジ締め用の工具を嵌合する工具嵌合部３０ｂとなっている。

具体的には、この工具嵌合部３０ｂは、たとえば六角部３０ｂであり、この六角部３０ｂにスパナやレンチなどのネジ締め用の工具を嵌合し、当該工具を介してハウジング３０をネジの軸回りに回転させることによって、ネジ部３２と被取付部材とのネジ締めが行われるようになっている。

そして、図３に示されるように、コネクタケース１０の大径部１０ａをハウジング３０の開口部３０ａに挿入するとともに、当該開口部３０ａの外周面の先端部３０ｃ側の部位を、大径部１０ａの角部１０ｂに沿ってネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げた状態でかしめている。

それによって、ハウジング３０とコネクタケース１０とを固定し一体化させたものとして、ケーシング１００が構成されている。そして、このケーシング１００内にセンシング部としてのセンサ素子２０が設けられた形となっている。

センサ素子２０は、コネクタケース１０の一端部に形成された凹部１１の底面に配設されている。ここでは、センサ素子２０は、ガラス等よりなる台座２１に一体化され、この台座２１を介してコネクタケース１０に搭載されている。

たとえば、センサ素子２０は、その表面に受圧面としてのダイアフラムを有し、このダイアフラムが受けた圧力を電気信号に変換し、この電気信号をセンサ信号として出力する半導体ダイアフラム式のものである。

また、コネクタケース１０には、ターミナル１２が設けられており貫通している。ターミナル１２の一端側の端部は、センサ素子２０とボンディングワイヤ１３により電気的に接続されている。なお、凹部１１内にはシール剤１４が設けられており、凹部１１に突出するターミナル１２の根元部とコネクタケース１０との隙間を封止している。

また、図１において、コネクタケース１０の他端部側の開口部１５には、ターミナル１２の他端側が露出しており、この部分においてターミナル１２と外部との電気的な接続が可能となっている。

また、ハウジング３０には、その開口部３０ａへつながる圧力導入孔３１が設けられ、さらに、金属製のダイアフラム３４と金属製の押さえ部材３５とがハウジング３０に全周溶接され、圧力導入孔３１の一端に気密接合されたものとなっている。

こうして組み合わせられたコネクタケース１０とハウジング３０とにおいて、コネクタケース１０の凹部１１とハウジング３０のダイアフラム３４との間で、圧力検出室４０が構成されている。

この圧力検出室４０には圧力伝達媒体であり封入液であるオイル４１が充填され封入されている。それにより、圧力導入孔３１から導入された圧力は、ダイアフラム３４、オイル４１を介して、圧力検出室４０内のセンサ素子２０に印加されることになる。

また、圧力検出室４０の外周囲には、環状の溝（Ｏリング溝）４２が形成され、この溝４２内には、圧力検出室４０を気密封止するためのＯリング４３が配設されている。このＯリング４３は、樹脂ケース１０と押さえ部材３５とにより挟まれて押圧され、それにより、ダイアフラム３４とＯリング４３とによって、圧力検出室４０が封止され閉塞されている。

なお、この圧力センサにおいては、ハウジング３０の工具嵌合部３０ｂおよびネジ部３２を介して、被取付部材にネジ結合により取り付けられ、測定圧力がハウジング３０の圧力導入孔３１を介して圧力センサ内に導入される。

すると、導入された圧力がダイアフラム３４から圧力検出室４０内のオイル４１を介して、センサ素子２０に印加され、印加された圧力に応じた電気信号がセンサ素子２０から出力される。このようにして、圧力センサＳ１における圧力検出が行われる。

かかる圧力センサは、次のようにして製造される。ターミナル１２がインサート成形されたコネクタケース１０を用意し、コネクタケース１０の凹部１１内へセンサ素子２０を台座２１を介して接着固定する。

そして、凹部１１内へシール剤１４を注入・硬化し、ターミナル１２とセンサ素子２０とをボンディングワイヤ１３で結線する。そして、オイル４１を凹部１１へ一定量注入する。

続いて、ダイアフラム３４および押さえ部材３５が溶接されたハウジング３０を用意し、コネクタケース１０の大径部１０ａをハウジング３０の開口部３０ａに挿入する。このとき、コネクタケース１０の大径部１０ａとハウジング３０側の押さえ部材３５とが十分接するまで押さえることによって、ダイアフラム３４とＯリング４３によってシールされた圧力検出室４０を形成する。

また、かしめ治具９００を用いて、ハウジング３０における開口部３０ａの外周面の先端部３０ｃを、コネクタケース１０の大径部１０ａの角部１０ｂに沿ってネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げた状態でかしめる。

それによって、ハウジング３０とコネクタケース１０とがかしめ固定され一体化されて、ケーシング１００が構成される。このようにして、図３に示される圧力センサができあがる。

ここで、従来においては、圧力センサスイッチのかしめ結合方法として、かしめ結合円筒体の凹凸部と樹脂製コネクタ部材の凹凸部との嵌め込み式の係合によってかしめ結合円筒体と樹脂製コネクタ部材とを廻り止め係合し、かしめ結合円筒体の端縁を金属製ケース部材側の凹凸部の形状に倣ってかしめ、このかしめによってかしめ結合円筒体と金属製ケース部材とを廻り止め係合するようにしたものが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

このものでは、かしめ結合円筒体の端部を、金属製ケース部材側の凹凸部の形状に倣って折り曲げ、かしめ治具によって、その折り曲げ部を抑えることで、かしめを行うようにしている。
特開７−２４３９２６号公報 特開２００２−５５０１２号公報

ところで、従来では、上述したように圧力センサにおける両ケース１０、３０をかしめることによって一体的に固定しているが、本発明者の検討によれば、従来のかしめ方法では、次に述べるような問題が生じることがわかった。

従来のかしめ方法によれば、図３に示されるように、ハウジング３０におけるネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げられた開口部３０ａの外周面のうち、折り曲げ部３０ｄよりも先端部３０ｃ側の部位に、かしめ治具９００を接触させて当該部位を抑えるようにしている。

しかしながら、この場合、図３中の破線に示されるように、折り曲げられた開口部３０ａの外周面のうち折り曲げ部３０ｄを境として先端部３０ｃとは反対側の部位、すなわち、開口部３０ａの外周面のうちネジの軸方向に沿った面（つまり、工具嵌合部３０ｂ）が膨んでしまう。すると、寸法異常が発生し、ネジ締め用の工具が嵌合できなくなるなどの不具合が生じる。

特に、本発明者は、圧力センサの軽量化を目指して、第２のケースであるハウジング３０を、従来の一般的なステンレス製からアルミニウム製のものに変更することを検討している。そのような場合、上記したかしめ時における工具嵌合部（六角部）３０ｂの膨らみはより顕著になる可能性が高い。

本発明は、上記したような問題に鑑みてなされたものであり、第１のケースとネジ結合による被取付部材への取付機能を有する第２のケースとをかしめ固定によって一体に組み付けるとともに、その内部に圧力検出用のセンシング部を設けてなる圧力センサにおいて、第１および第２のケースのかしめを適切に行うとともに、そのかしめのときに、第２のケースにおけるネジ締め用の工具を嵌合する工具嵌合部が膨らむのを極力防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一端部側の外周面に段差をもって拡径した大径部（１０ａ）を有する第１のケース（１０）と、一端部に大径部（１０ａ）が挿入可能な開口部（３０ａ）を有し、他端部に被測定部材にネジ結合されるネジ部（３２）を有するものであって、ネジの軸方向に沿った開口部（３０ａ）の外周面がネジ締め用の工具を嵌合する工具嵌合部（３０ｂ）として構成されている金属からなる第２のケース（３０）とを用意し、第１のケース（１０）の大径部（１０ａ）を第２のケース（３０）の開口部（３０ａ）に挿入するとともに、開口部（３０ａ）の外周面の先端部（３０ｃ）を大径部（１０ａ）の角部（１０ｂ）に沿ってネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げた状態でかしめることにより、第１のケース（１０）と第２のケース（３０）とを一体に組み付けてなるケーシング（１００）を形成し、ケーシング（１００）内に圧力検出用のセンシング部（２０）を設けるようにした圧力センサの製造方法において、次のような点を特徴としている。

・第１のケース（１０）と第２のケース（３０）とのかしめを行うためのかしめ治具（２００）として、互いに交差する第１の面（２０１）および第２の面（２０２）を有するものを用いること。

・かしめ工程では、ネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げられた開口部（３０ａ）の外周面のうち折り曲げ部（３０ｄ）よりも先端部（３０ｃ）側の部位に、第１の面（２０１）を接触させて当該部位を抑えるとともに、開口部（３０ａ）の外周面のうち折り曲げ部（３０ｄ）を境として先端部（３０ｃ）とは反対側の部位に、第２の面（２０２）を接触させて当該部位を抑える。本発明の圧力センサの製造方法は、これらの点を特徴としている。

それによれば、かしめ治具（２００）における第１の面（２０１）によって、第２のケース（３０）における開口部（３０ａ）の外周面の先端部（３０ｃ）を折り曲げてかしめることができるとともに、第２の面（２０２）による抑えによって、開口部（３０ａ）の外周面のうちネジの軸方向に沿った面すなわち工具嵌合部（３０ｂ）が膨らむのを極力防止することができる。

つまり、本発明によれば、第１のケース（１０）とネジ結合による被取付部材への取付機能を有する第２のケース（３０）とをかしめ固定によって一体に組み付けるとともに、その内部に圧力検出用のセンシング部（２０）を設けてなる圧力センサにおいて、第１および第２のケース（１０、３０）のかしめを適切に行うとともに、そのかしめのときに、第２のケース（３０）におけるネジ締め用の工具を嵌合する工具嵌合部（３０ｂ）が膨らむのを極力防止することができる。そして、寸法異常が防止できる。

ここで、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の圧力センサの製造方法においては、かしめ治具（２００）における第２の面（２０２）とネジの軸方向とのなす角度θが、１５°〜２０°であることを特徴としている。

かしめ治具（２００）において、第１の面（２０１）および第２の面（２０２）のそれぞれにてハウジング（３０）との適切な接触を実現するためには、このような角度θの範囲とすることが好ましい。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の圧力センサの製造方法において、第２のケース（３０）はアルミニウムからなるものであることを特徴としている。

従来のステンレスからなる通常のハウジングに比べて、アルミニウムからなるハウジング（３０）は、圧力センサの軽量化のためには好ましいが、強度が小さいため、上述したかしめ時における工具嵌合部（３０ｂ）の膨らみが生じやすくなる。その点、本発明の製造方法を採用することにより、そのような問題を適切に回避することができる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３に記載の圧力センサの製造方法において、第１のケース（１０）は樹脂からなるものであることを特徴としている。

請求項５に記載の発明では、一端部側の外周面に段差をもって拡径した大径部（１０ａ）を有する第１のケース（１０）と、一端部に大径部（１０ａ）が挿入可能な開口部（３０ａ）を有し、他端部に被測定部材にネジ結合されるネジ部（３２）を有するものであって、ネジの軸方向に沿った開口部（３０ａ）の外周面がネジ締め用の工具を嵌合する工具嵌合部（３０ｂ）として構成されている金属からなる第２のケース（３０）とを用意し、第１のケース（１０）の大径部（１０ａ）を第２のケース（３０）の開口部（３０ａ）に挿入するとともに、開口部（３０ａ）の外周面の先端部（３０ｃ）を大径部（１０ａ）の角部（１０ｂ）に沿ってネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げた状態でかしめることにより、第１のケース（１０）と第２のケース（３０）とを一体に組み付けてなるケーシング（１００）を形成し、ケーシング（１００）内に圧力検出用のセンシング部（２０）を設けるようにした圧力センサの製造方法において、第１のケース（１０）と第２のケース（３０）とのかしめを行うために用いられるかしめ治具であって、次のような点を特徴としている。

すなわち、本発明のかしめ治具は、ネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げられた開口部（３０ａ）の外周面のうち折り曲げ部（３０ｄ）よりも先端部（３０ｃ）側の部位に接して当該部位を抑える第１の面（２０１）と、ネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げられた開口部（３０ａ）の外周面のうち折り曲げ部（３０ｄ）を境として先端部（３０ｃ）とは反対側の部位に接して当該部位を抑える第２の面（２０２）とを備えることを特徴としている。

このような特徴点を有する本発明のかしめ治具を用いれば、上記請求項１に記載の製造方法を適切に行うことができる。

つまり、本発明によっても、第１のケース（１０）とネジ結合による被取付部材への取付機能を有する第２のケース（３０）とをかしめ固定によって一体に組み付けるとともに、その内部に圧力検出用のセンシング部（２０）を設けてなる圧力センサにおいて、第１および第２のケース（１０、３０）のかしめを適切に行うとともに、そのかしめのときに、第２のケース（３０）におけるネジ締め用の工具を嵌合する工具嵌合部（３０ｂ）が膨らむのを極力防止することができる。そして、寸法異常が防止できる。

ここで、請求項６に記載の発明のように、請求項５に記載のかしめ治具において、第２の面（２０２）とネジの軸方向とのなす角度θが、１５°〜２０°であることが好ましい。その理由は、上記請求項２に記載の発明において述べたものと同様である。

また、請求項７に記載の発明では、請求項５または請求項６に記載のかしめ治具において、第２のケース（３０）はアルミニウムからなるものであることを特徴としている。本発明による効果は、上記請求項３に記載の発明と同様である。

また、請求項８に記載の発明では、請求項５〜請求項７に記載のかしめ治具において、第１のケース（１０）は樹脂からなるものであることを特徴としている。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

図１は本発明の実施形態に係る圧力センサＳ１の全体概略を示す断面図である。限定するものではないが、この圧力センサＳ１は、たとえば、自動車に搭載され自動車のエアコンの冷媒配管内の冷媒圧力を検出するものに適用することができる。

［構成等］
第１のケースとしてのコネクタケース１０は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂を型成形することにより作られ、本例では略円柱状をなしている。

この樹脂ケースとしてのコネクタケース１０の一端部（図１中、下方側の端部）には、凹部１１が形成されている。また、コネクタケース１０の一端部側の外周面には、段差をもって拡径した大径部１０ａが形成されている。

そして、コネクタケース１０の凹部１１の底面には、圧力検出用のセンシング部としてのセンサ素子２０が配設されている。

限定するものではないが、本例のセンサ素子２０は、その表面に受圧面としての図持しないダイアフラムおよびブリッジ回路を有し、このダイアフラムが受けた圧力に応じた電気信号がブリッジ回路にて生成され、この電気信号をセンサ信号として出力する半導体ダイアフラム式のものである。

そして、センサ素子２０は、ガラス等よりなる台座２１に陽極接合等により一体化されており、この台座２１を凹部１１の底面に接着することで、センサ素子２０はコネクタケース１０に搭載されている。

また、コネクタケース１０には、センサ素子２０と外部の回路等とを電気的に接続するための複数個の金属製棒状のターミナル１２が貫通している。

本例では、ターミナル１２は黄銅（真鍮）にメッキ処理（例えばＮｉメッキ）を施した材料よりなり、インサートモールドによりコネクタケース１０と一体に成形されることによりコネクタケース１０内にて保持されている。

各ターミナル１２の一端側（図１中、下方端側）の端部は、センサ素子２０の搭載領域の周囲において凹部１１の底面から突出して配置されている。一方、各ターミナル１２の他端側（図１中、上方端側）の端部は、コネクタケース１０の他端側の開口部１５内に露出している。

この凹部１１内に突出する各ターミナル１２の一端部とセンサ素子２０とは、金やアルミニウム等のボンディングワイヤ１３により結線され電気的に接続されている。

また、凹部１１内にはシリコン系樹脂等からなるシール剤１４が設けられており、このシール剤１４によって、凹部１１に突出するターミナル１２の根元部とコネクタケース１０との隙間が封止されている。

また、一方、図１において、コネクタケース１０の他端部（図１中、上方側の端部）側は開口部１５となっており、この開口部１５は、ターミナル１２の他端側を例えばワイヤハーネス等の外部配線部材（図示せず）を介して外部回路（車両のＥＣＵ等）などに電気的に接続するためのコネクタ部となっている。

つまり、開口部１５内に露出する各ターミナル１２の他端側は、このコネクタ部によって外部と電気的に接続が可能となっている。こうして、センサ素子２０と外部との間の信号の伝達は、ボンディングワイヤ１３およびターミナル１２を介して行われるようになっている。

次に、図１に示されるように、コネクタケース１０の一端部には、第２のケースとしてのハウジング３０が組み付けられている。

これにより、第１のケースとしてのコネクタケース１０と第２のケースとしてのハウジング３０とが一体に組み付けられてなるケーシング１００が構成されており、このケーシング１００内にセンサ素子２０が設けられた形となっている。

このハウジング３０は、金属材料よりなるものであり、本例では、圧力センサＳ１の軽量化を図るべく、たとえばアルミニウムからなるものである。もちろん、本実施形態においても、ハウジング３０は、従来と同様に、ステンレス（ＳＵＳ）などからなるものであってもよい。

そして、ハウジング３０は、一端部（図１中の上方側の端部）に、コネクタケース１０の大径部１０ａが挿入可能な開口部３０ａを有し、他端部（図１中の下方側の端部）には、測定対象物からの測定圧力が導入される圧力導入孔３１と、圧力センサＳ１を測定対象物すなわち被測定部材にネジ結合するためのネジ部３２とを有する。

ここで、上述したように、圧力センサＳ１の測定対象物すなわちネジ部３２がネジ結合される被取付部材としては、たとえば自動車エアコンの冷媒配管などであり、測定圧力は、その冷媒配管内の冷媒圧力などである。

そして、このハウジング３０においては、開口部３０ａの外周面のうちネジの軸方向に沿った面が、スパナやレンチなどのネジ締め用の工具を嵌合する工具嵌合部３０ｂとして構成されている。

ここで、ネジの軸は、ハウジング３０のネジ部３２の軸であり、この軸回りにネジ部３２が回転することでネジ締めが行われる。つまり、ネジの軸方向とは、図１中の上下方向であり後述する図２中のネジの軸方向ｘである。

具体的には、この工具嵌合部３０ｂは、本例では六角部３０ｂであり、この六角部３０ｂに上記ネジ締め用の工具を嵌合し、当該工具を介してハウジング３０をネジの軸回りに回転させることによって、ネジ部３２と被取付部材とのネジ締めが行われるようになっている。もちろん、工具嵌合部３０ｂは、三角部や四角部その他の多角形など、上記工具による締め付けが可能な２つの面を持つものであればよい。

さらに、薄い金属（たとえばＳＵＳ等）製のダイアフラム３４と金属（たとえばＳＵＳ等）製の押さえ部材（リングウェルド）３５とがハウジング３０に全周溶接され、圧力導入孔３１の一端に気密接合されたものとなっている。

このハウジング３０においては、図１に示されるように、その一端部側をコネクタケース１０の一端部にかしめられており、それによって、ハウジング３０とコネクタケース１０とが固定され一体化している。

ここで、具体的には、図１に示されるように、コネクタケース１０の大径部１０ａをハウジング３０の開口部３０ａに挿入するとともに、当該開口部３０ａの外周面の先端部３０ｃ側の部位を、大径部１０ａの角部１０ｂに沿ってネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げた状態でかしめている。

それによって、ハウジング３０とコネクタケース１０とを固定し一体化させたものとして、ケーシング１００が構成されている。そして、このケーシング１００内にセンシング部としてのセンサ素子２０が設けられた形となっている。

こうして組み合わせられたコネクタケース１０とハウジング３０とにおいて、コネクタケース１０の凹部１１とハウジング３０のダイアフラム３４との間で、圧力検出室４０が構成されている。

この圧力検出室４０には、圧力伝達媒体であり封入液であるオイル（フッ素オイル等）４１が充填され封入されている。このオイル４１の封入により、凹部１１にはセンサ素子２０及びワイヤ１３等の電気接続部分を覆うようにオイル４１が充填され、さらに、オイル４１はダイアフラム３４により覆われて封止された形となる。

このような圧力検出室４０を構成することにより、圧力導入孔３１から導入された圧力は、ダイアフラム３４、オイル４１を介して、圧力検出室４０内のセンサ素子２０に印加されることになる。

また、圧力検出室４０の外周囲には、環状の溝（Ｏリング溝）４２が形成され、この溝４２内には、圧力検出室４０を気密封止するためのＯリング４３が配設されている。

このＯリング４３は例えばシリコンゴム等の弾性材料よりなり、コネクタケース１０と押さえ部材３５とにより挟まれて押圧されている。こうして、ダイアフラム３４とＯリング４３とにより、圧力検出室４０が封止され閉塞されている。

［製造方法等］
次に、上記圧力センサＳ１の製造方法について、図１に加えて図２も参照して述べる。図２は、本実施形態の圧力センサＳ１の製造方法におけるコネクタケース１０とハウジング３０とのかしめ方法を示す部分概略断面図である。

ターミナル１２がインサート成形されたコネクタケース１０を用意する。シリコン系樹脂等よりなる接着剤を用いて、コネクタケース１０の凹部１１内へセンサ素子２０を台座２１を介し接着固定する。

そして、凹部１１内へシール剤１４を注入し、シール剤１４を、凹部１１の底面まで行き渡らせる。ここで、シール剤１４がセンサ素子２０の表面に付着しないように、注入量を調整する。

続いて、注入したシール剤１４を硬化させる。そして、ワイヤボンディングを行って、各ターミナル１２の一端部とセンサ素子２０とをボンディングワイヤ１３で結線し、電気的に接続する。

そして、センサ素子２０側を上にしてコネクタケース１０を配置し、コネクタケース１０の上方から、ディスペンサ等によりフッ素オイル等よりなるオイル４１を、凹部１１へ一定量注入する。

続いて、ダイアフラム３４および押さえ部材３５が全周溶接され、圧力導入孔３１の一端に気密に接合されたハウジング３０を用意する。そして、このハウジング３０を上から水平を保ったまま、Ｏリング４３を介して、コネクタケース１０に嵌合するように降ろすことにより、コネクタケース１０の大径部１０ａをハウジング３０の開口部３０ａに挿入する。

この状態のものを真空室に入れて真空引きを行い圧力検出室４０内の余分な空気を除去する。その後、コネクタケース１０の大径部１０ａとハウジング３０側の押さえ部材３５とが十分接するまで押さえることによって、ダイアフラム３４とＯリング４３によってシールされた圧力検出室４０を形成する。

次に、図２に示されるように、かしめ治具２００を用いて、ハウジング３０における開口部３０ａの外周面の先端部３０ｃを、コネクタケース１０の大径部１０ａの角部１０ｂに沿ってネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げた状態でかしめる。

ここで、本実施形態では、かしめ治具２００として、ネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げられた開口部３０ａの外周面のうち折り曲げ部３０ｄよりも先端部３０ｃ側の部位に接して当該部位を抑える第１の面２０１と、ネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げられた開口部３０ａの外周面のうち折り曲げ部３０ｄを境として先端部３０ｃとは反対側の部位に接して当該部位を抑える第２の面２０２とを備えたものを採用する。

また、このかしめ治具２００においては、図２に示される第２の面２０２とネジの軸方向ｘとのなす角度θが、１５°〜２０°の範囲にあることが好ましい。

そして、コネクタケース１０とハウジング３０とのかしめを行う工程では、この互いに交差する抑え面としての第１の面２０１および第２の面２０２を有するかしめ治具２００を用いる。

具体的に、本かしめ工程では、ネジの軸方向ｘと交差する方向へ折り曲げられたハウジング３０における開口部３０ａの外周面のうち折り曲げ部３０ｄよりも先端部３０ｃ側の部位に、かしめ治具２００の第１の面２０１を接触させて当該部位を抑える。

それと同時に、ハウジング３０における開口部３０ａの外周面のうち折り曲げ部３０ｄを境として先端部３０ｃとは反対側の部位に、かしめ治具２００の第２の面２０２を接触させて当該部位を抑える。

つまり、本実施形態のかしめ工程では、コネクタケース１０の大径部１０ａを開口部３０ａに挿入し、開口部３０ａの外周面の先端部３０ｃを大径部１０ａの角部１０ｂに沿ってネジの軸方向ｘと交差する方向へ折り曲げた状態でかしめるにあたって、開口部３０ａの外周面のうち折り曲げ部３０ｄを境として先端部３０ｃ側の部位、先端部３０ｃとは反対側の部位に、それぞれかしめ治具２００の第１の面２０１、第２の面２０２を接触させ、かしめ荷重を印加することにより、これら両部位を抑える。

このように、ハウジング３０の一端部をコネクタケース１０の一端部側にかしめることにより、ハウジング３０とコネクタケース１０とがかしめ固定されて一体化される。こうして、コネクタケース１０とハウジング３０との組み付けが完了し、図１に示される本実施形態の圧力センサＳ１が完成する。

かかる圧力センサＳ１の基本的な圧力検出動作について、自動車のエアコンの冷媒配管内の冷媒圧力を検出する場合を例にとって述べる。

この圧力センサＳ１は、たとえば、ハウジング３０の工具嵌合部３０ｂ（本例では六角部３０ｂ）に上記ネジ締め用の工具を嵌合させ、当該工具によってハウジング３０を二次の軸ｘ回りに回転させることにより、ネジ部３２を介して、被取付部材としての車両におけるエアコンの冷媒配管系の適所にネジ結合により取り付けられる。

このように、圧力センサＳ１の取り付けが行われた状態で、上記エアコンの冷媒配管内の圧力が、ハウジング３０の圧力導入孔３１を介してハウジング３０内すなわち圧力センサＳ１内に導入される。

すると、導入された圧力がダイアフラム３４から圧力検出室４０内のオイル４１を介して、センサ素子２０の表面すなわち受圧面に印加される。そして、印加された圧力に応じた電気信号がセンサ信号として、センサ素子２０から出力される。

このセンサ信号は、センサ素子２０からボンディングワイヤ１３、ターミナル１２を介して、上記外部回路へ伝達され、冷媒配管の冷媒圧力が検出される。そして、この検出された冷媒圧力に基づいて、たとえば自動車のエアコンシステムが制御される。このようにして、本圧力センサＳ１における圧力検出が行われる。

［効果等］
ところで、本実施形態によれば、一端部側の外周面に段差をもって拡径した大径部１０ａを有するコネクタケース１０と、一端部に大径部１０ａが挿入可能な開口部３０ａを有し、他端部に上記ネジ部３２を有するものであって、ネジの軸方向に沿った開口部３０ａの外周面がネジ締め用の工具を嵌合する工具嵌合部３０ｂとして構成されている金属からなるハウジング３０とを用意し、コネクタケース１０の大径部１０ａをハウジング３０の開口部３０ａに挿入するとともに、開口部３０ａの外周面の先端部３０ｃを大径部１０ａの角部１０ｂに沿ってネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げた状態でかしめることにより、両ケース１０、３０を一体に組み付けてなるケーシング１００を形成し、ケーシング１００内にセンシング部としてのセンサ素子２０を設けるようにした圧力センサＳ１の製造方法において、次のような点を特徴とする製造方法が提供される。

すなわち、本製造方法は、コネクタケース１０とハウジング３０とのかしめを行うためのかしめ治具２００として、互いに交差する第１の面２０１および第２の面２０２を有するものを用い、かしめ工程では、ネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げられた開口部３０ａの外周面のうち折り曲げ部３０ｄよりも先端部３０ｃ側の部位に、第１の面２０１を接触させて当該部位を抑えるとともに、開口部３０ａの外周面のうち折り曲げ部３０ｄを境として先端部３０ｃとは反対側の部位に、第２の面２０２を接触させて当該部位を抑えることを特徴としている。

それによれば、かしめ治具２００における第１の面２０１によって、ハウジング３０における開口部３０ａの外周面の先端部３０ｃを折り曲げてかしめることができる。それとともに、第２の面２０２による抑えによって、上記図２中の破線に示されるように、開口部３０ａの外周面のうちネジの軸方向に沿った面すなわち工具嵌合部（六角部）３０ｂが膨らむのを極力防止できる。

ちなみに、従来では、上記図３に示したように、かしめ治具による抑えは、折り曲げられたハウジング３０における開口部３０ａの外周面のうち折り曲げ部３０ｄよりも先端部３０ｃ側の部位の１箇所みであり、ハウジング３０における開口部３０ａの外周面のうち折り曲げ部３０ｄを境として先端部３０ｃとは反対側の部位、すなわち工具嵌合部（六角部）３０ｂ側の面は抑えられていない。そのため、従来では、工具嵌合部３０ｂの膨らみが発生しやすかった。

つまり、本実施形態によれば、コネクタケース１０とネジ結合による被取付部材への取付機能を有するハウジング３０とをかしめ固定によって一体に組み付けるとともに、その内部に圧力検出用のセンシング部２０を設けてなる圧力センサＳ１において、両ケース１０、３０のかしめを適切に行うとともに、そのかしめのときに、ハウジング３０における工具嵌合部３０ｂが膨らむのを極力抑制し、その膨らみによる寸法異常に至ることを防止することができる。

ここで、上述したが、本実施形態の圧力センサＳ１の製造方法においては、かしめ治具２００における第２の面２０２とネジの軸方向とのなす角度θが、１５°〜２０°であることが好ましいとしている。

かしめ治具２００において、第１の面２０１および第２の面２０２のそれぞれにてハウジング３０との適切な接触を実現するためには、このような角度θの範囲とすることが好ましい。

第２の面２０２とネジの軸方向とのなす角度θが１５°〜２０°よりも大きすぎても（つまり第１の面２０１と第２の面２０２とのなす角度が大きな鈍角となっても）、また当該角度θが１５°〜２０°よりも小さすぎても（つまり、第１の面２０１と第２の面２０２とのなす角度が直角に近すぎても）、第１の面２０１および第２の面２０２のそれぞれにてハウジング３０との適切な接触を実現することはできなくなる。

また、本実施形態によれば、一端部側の外周面に上記大径部１０ａを有するコネクタケース１０と、一端部に大径部１０ａが挿入可能な開口部３０ａを有し、他端部に上記ネジ部３２を有するものであって、ネジの軸方向に沿った開口部３０ａの外周面が上記工具嵌合部３０ｂとして構成されている金属からなるハウジング３０とを用意し、コネクタケース１０の大径部１０ａをハウジング３０の開口部３０ａに挿入するとともに、開口部３０ａの外周面の先端部３０ｃを大径部１０ａの角部１０ｂに沿ってネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げた状態でかしめることにより、上記両ケース１０、３０を一体に組み付けてなるケーシング１００を形成し、ケーシング１００内に上記センサ素子２０を設けるようにした圧力センサの製造方法において、上記両ケース１０、３０のかしめを行うために用いられるかしめ治具であって、次のような点を特徴とするかしめ治具２００が提供される。

すなわち、本実施形態のかしめ治具２００は、ネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げられた開口部３０ａの外周面のうち折り曲げ部３０ｄよりも先端部３０ｃ側の部位に接して当該部位を抑える第１の面２０１と、ネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げられた開口部３０ａの外周面のうち折り曲げ部３０ｄを境として先端部３０ｃとは反対側の部位に接して当該部位を抑える第２の面２０２とを備えることを特徴としている。

このような特徴点を有する本実施形態のかしめ治具２００を用いれば、上記した特徴点を有する本実施形態の圧力センサＳ１の製造方法を適切に行うことができ、本実施形態の圧力センサＳ１を適切に製造することができる。

つまり、本実施形態のかしめ治具２００によっても、コネクタケース１０とネジ結合による被取付部材への取付機能を有するハウジング３０とをかしめ固定によって一体に組み付けるとともに、その内部に圧力検出用のセンシング部２０を設けてなる圧力センサＳ１において、両ケース１０、３０のかしめを適切に行うとともに、そのかしめのときに、ハウジング３０における工具嵌合部３０ｂが膨らみ、寸法異常に至ることを極力防止することができる。

また、上記したような特徴点を有する本実施形態の圧力センサＳ１の製造方法、かしめ治具２００においては、第２のケースであるハウジング３０はアルミニウムからなるものであることも特徴のひとつである。

従来のステンレスからなる通常のハウジングに比べて、アルミニウムからなるハウジング３０は、圧力センサの軽量化のためには好ましいが、強度が小さいため、上述したかしめ時における工具嵌合部３０ｂの膨らみが生じやすくなる。その点、本実施形態の製造方法およびかしめ治具２００を採用することにより、そのような問題を適切に回避することができる。

また、上記したような特徴点を有する本実施形態の圧力センサＳ１の製造方法、かしめ治具２００においては、第１のケースであるコネクタケース１０は樹脂からなるものであることも特徴のひとつである。なお、コネクタケース１０は、樹脂以外のたとえばセラミックや金属などからなるものであってもよい。

（他の実施形態）
なお、圧力検出室４０には、オイル４１が封入されていなくてもよい。つまり、ダイアフラム３４を介して圧力検出室４０内のセンサ素子２０に測定圧力が印加されればよく、圧力検出室４０内の圧力伝達媒体としては気体等であってもかまわない。

さらには、センサ素子２０は、ダイアフラム３４によって圧力媒体と隔絶されたものでなくてもよく、場合によっては、センサ素子が圧力媒体に直接さらされる構成であってもかまわない。

また、センシング部としては、上記したダイアフラムが受けた圧力を電気信号に変換し、この電気信号をセンサ信号として出力する半導体ダイヤフラム式のセンサ素子２０に限定されるものではなく、それ以外のピエゾ抵抗式、静電容量式の圧力検出素子を用いることができる。

また、第１のケース、第２のケースとしては、それぞれ上記したコネクタケース１０、ハウジング３０に限定されるものではない。

第１のケースとしては、一端部側の外周面に段差をもって拡径した大径部を有するものであればよく、第２のケースとしては、金属からなり、一端部に大径部が挿入可能な開口部を有し、他端部に上記ネジ部を有するものであって、ネジの軸方向に沿った開口部の外周面が上記工具嵌合部として構成されているものであればよい。

そして、これら第１のケースと第２のケースとの結合関係については、第１のケースの大径部を第２のケースの開口部に挿入するとともに、開口部の外周面の先端部を大径部の角部に沿ってネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げた状態でかしめることにより、第１のケースと第２のケースとを一体に組み付けてなるケーシングが形成されるものであればよい。

また、かしめ治具としては、材質は金属でもセラミックなどであってもよく、特に限定されるものではない。つまり、かしめ治具としては、上記した結合関係を実現するかしめが行えるような材質であれば、かまわない。

さらに、圧力センサの適用例についても、上記したような自動車に搭載され自動車のエアコンの冷媒配管内の冷媒圧力を検出するものに限定されるものではないことは、もちろんである。

つまり、本発明は、上記第１のケースと上記第２のケースとを上記したかしめによる結合関係によって一体化してなるケーシングの内部に、圧力検出用のセンシング部を設けてなる圧力センサを製造する製造方法およびそれに用いられるかしめ治具ならば適用できるものである。

そして、本発明はこのような製造方法およびかしめ治具に関して、上記したような交差する２つの面を有するかしめ治具を用いて、折り曲げられた工具嵌合部の外周面のうち折り曲げ部を境として先端部側の部位、先端部とは反対側の部位について、それぞれ第１の面、第２の面を接触させて抑えることにより、従来では１箇所であったハウジングへの抑え面を上記したような２箇所とすることで、ハウジングの工具嵌合部の膨らみを極力防止し、その膨らみによる寸法異常を防止したことを要部とするものであり、それ以外の部分については適宜設計変更が可能である。

本発明の実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図である。 上記実施形態の圧力センサの製造方法におけるコネクタケースとハウジングとのかしめ方法を示す部分概略断面図である。 従来の一般的な圧力センサの全体断面図である。

符号の説明

１０…第１のケースとしてのコネクタケース、
１０ａ…コネクタケースの大径部、１０ｂ…大径部の角部、
２０…センシング部としてのセンサ素子、
３０…第２のケースとしてのハウジング、３０ａ…ハウジングの開口部、
３０ｂ…工具嵌合部としての開口部の外周面、
３０ｃ…開口部の外周面の先端部、３０ｄ…開口部の外周面の折り曲げ部、
１００…ケーシング、２００…かしめ治具、
２０１…かしめ治具の第１の面、２０２…かしめ治具の第２の面。

Claims (8)

1. 一端部側の外周面に段差をもって拡径した大径部（１０ａ）を有する第１のケース（１０）と、
   一端部に前記大径部（１０ａ）が挿入可能な開口部（３０ａ）を有し、他端部に被測定部材にネジ結合されるネジ部（３２）を有するものであって、ネジの軸方向に沿った前記開口部（３０ａ）の外周面がネジ締め用の工具を嵌合する工具嵌合部（３０ｂ）として構成されている金属からなる第２のケース（３０）とを用意し、
   前記第１のケース（１０）の前記大径部（１０ａ）を前記第２のケース（３０）の前記開口部（３０ａ）に挿入するとともに、前記開口部（３０ａ）の外周面の先端部（３０ｃ）を前記大径部（１０ａ）の角部（１０ｂ）に沿って前記ネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げた状態でかしめることにより、前記第１のケース（１０）と前記第２のケース（３０）とを一体に組み付けてなるケーシング（１００）を形成し、
   前記ケーシング（１００）内に圧力検出用のセンシング部（２０）を設けるようにした圧力センサの製造方法において、
   前記第１のケース（１０）と前記第２のケース（３０）とのかしめを行うためのかしめ治具（２００）として、互いに交差する第１の面（２０１）および第２の面（２０２）を有するものを用い、
   前記かしめ工程では、前記ネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げられた前記開口部（３０ａ）の外周面のうち折り曲げ部（３０ｄ）よりも前記先端部（３０ｃ）側の部位に、前記第１の面（２０１）を接触させて当該部位を抑えるとともに、前記開口部（３０ａ）の外周面のうち前記折り曲げ部（３０ｄ）を境として前記先端部（３０ｃ）とは反対側の部位に、前記第２の面（２０２）を接触させて当該部位を抑えるようにしたことを特徴とする圧力センサの製造方法。
2. 前記かしめ治具（２００）における前記第２の面（２０２）と前記ネジの軸方向とのなす角度θが、１５°〜２０°であることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサの製造方法。
3. 前記第２のケース（３０）はアルミニウムからなるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力センサの製造方法。
4. 前記第１のケース（１０）は樹脂からなるものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧力センサの製造方法。
5. 一端部側の外周面に段差をもって拡径した大径部（１０ａ）を有する第１のケース（１０）と、
   一端部に前記大径部（１０ａ）が挿入可能な開口部（３０ａ）を有し、他端部に被測定部材にネジ結合されるネジ部（３２）を有するものであって、ネジの軸方向に沿った前記開口部（３０ａ）の外周面がネジ締め用の工具を嵌合する工具嵌合部（３０ｂ）として構成されている金属からなる第２のケース（３０）とを用意し、
   前記第１のケース（１０）の前記大径部（１０ａ）を前記第２のケース（３０）の前記開口部（３０ａ）に挿入するとともに、前記開口部（３０ａ）の外周面の先端部（３０ｃ）を前記大径部（１０ａ）の角部（１０ｂ）に沿って前記ネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げた状態でかしめることにより、前記第１のケース（１０）と前記第２のケース（３０）とを一体に組み付けてなるケーシング（１００）を形成し、
   前記ケーシング（１００）内に圧力検出用のセンシング部（２０）を設けるようにした圧力センサの製造方法において、前記第１のケース（１０）と前記第２のケース（３０）とのかしめを行うために用いられるかしめ治具であって、
   前記ネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げられた前記開口部（３０ａ）の外周面のうち折り曲げ部（３０ｄ）よりも前記先端部（３０ｃ）側の部位に接して当該部位を抑える第１の面（２０１）と、
   前記ネジの軸方向と交差する方向へ折り曲げられた前記開口部（３０ａ）の外周面のうち前記折り曲げ部（３０ｄ）を境として前記先端部（３０ｃ）とは反対側の部位に接して当該部位を抑える第２の面（２０２）とを備えることを特徴とするかしめ治具。
6. 前記第２の面（２０２）と前記ネジの軸方向とのなす角度θが、１５°〜２０°であることを特徴とする請求項５に記載のかしめ治具。
7. 前記第２のケース（３０）はアルミニウムからなるものであることを特徴とする請求項５または６に記載のかしめ治具。
8. 前記第１のケース（１０）は樹脂からなるものであることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載のかしめ治具。
   

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