JP2008185334A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングに設けられた検出部からの信号を、配線基板およびターミナルを介して取り出すようにした圧力センサにおいて、ターミナルを用いることなく、圧力センサのＧＮＤに関する電気的接続を行う。
【解決手段】ターミナル５１の中間部を封止する樹脂部材５２に、インサート成形によって、導電性を有する導体材料よりなる導電性部材７０を設け、この導電性部材７０を介して配線基板３０のＧＮＤ端子部３３とハウジング１０とが電気的に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハウジングに設けられた検出部からの信号を配線基板およびターミナルを介して取り出すようにした圧力センサに関する。

従来より、この種の圧力センサとしては、測定対象物に取り付けられる金属製のハウジングと、ハウジングの一端側に設けられた検出部および配線基板とを備え、検出部からは印加された圧力に基づいて信号を出力し、この信号を、検出部と電気的に接続された配線基板を介して、ターミナルから外部へと取り出すようにしたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

ここで、ターミナルは、ハウジングの一端側に設けられ、一端部が配線基板に電気的に接続されて他端部が外部と接続されるようになっている。さらに、ターミナルは、その両端部の中間部が樹脂部材で封止されたアッシーとして構成されている。この樹脂部材は、ターミナルを固定したり、ターミナルに組み付けられるコネクタケースの位置決めを行ったりする役割を担っている。

このようなターミナルは、ハウジングの一端側に組み付けられるコネクタケースとの間に介在した形で配置され、配線基板とはリードポストなどを介して接続されている。そして、圧力センサにおいては、電源、ＧＮＤ、センサ出力の３種類の電気的接続を、ターミナルにより行っている。
特開２００１−３２４４０２号公報

しかしながら、従来の圧力センサにおいては、電源、ＧＮＤ、センサ出力の３種類の電気的接続を行うために、ターミナル、さらにはターミナルと配線基板とを接続するためのリードポストなどが３セット、必要となり、コストが高くなるという問題があった。また、ターミナルと外部の車両ＥＣＵなどとを結ぶハーネスなどの配線部材も３本必要となり、やはりコストが高くなるという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ハウジングに設けられた検出部からの信号を、配線基板およびターミナルを介して取り出すようにした圧力センサにおいて、ターミナルを用いることなく、圧力センサのＧＮＤに関する電気的接続を行えるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、ターミナル（５１）の中間部を封止する樹脂部材（５２）に、導電性を有する導体材料よりなる導体部（７０〜７２）を設け、この導体部（７０〜７２）を介して配線基板（３０）のＧＮＤ端子部（３３）とハウジング（１０）とが電気的に接続されていることを特徴とする。

それによれば、樹脂部材（５２）に設けられた導体部（７０〜７２）を介して配線基板（３０）のＧＮＤ端子部（３３）とハウジング（１０）とを電気的に接続し、ハウジング（１０）から測定対象物（２００）へアースできるから、ターミナルを用いることなく、圧力センサのＧＮＤに関する電気的接続を行うことができる。その結果として、ターミナルの本数低減によるコスト低減が可能となる。

ここで、導体部としては、樹脂部材（５２）のうちハウジング（１０）とＧＮＤ端子部（３３）とを跨ぐ部位にインサート成形されるとともに、一端部がＧＮＤ端子部（３３）に接続され他端部がハウジング（１０）に接続された導電性部材（７０）とすることができる（後述の図２〜図６参照）。それによれば、インサート成形により、簡単に導体部を形成できる。

このようにインサート成形された導電性部材（７０）としては、一端部および他端部が樹脂部材（５２）から突出し、これら両端部の中間部の全体が樹脂部材（５２）に封止されたものにできる（後述の図２〜図６参照）。

また、ＧＮＤ端子部（３３）が配線基板（３０）の一面に設けられ、ハウジング（１０）が、その一端側に、配線基板（３０）の一面と平行な面である座面（１２）を有しているとき、インサート成形された導電性部材（７０）の他端部を、この座面（１２）に接続してもよい（後述の図２〜図４参照）。

それによれば、導電性部材（７０）におけるＧＮＤ端子部（３３）への接触方向とハウジング（１０）への接触方向とを実質的に同一の方向にできるため、導電性部材（７０）による電気的接続が安定化する。

また、ＧＮＤ端子部（３３）が配線基板（３０）の一面に設けられ、ハウジング（１０）が、その一端側に、配線基板（３０）の一面と直交する面である側面（１３）を有しているとき、インサート成形された導電性部材（７０）の他端部を、この側面（１３）に接続してもよい（後述の図５、図６参照）。

それによれば、ハウジング（１０）において上記した座面（１２）が適所に存在しないような場合でも、導電性部材（７０）による電気的接続が可能となる。

また、インサート成形された導電性部材（７０）の一端部側を、当該一端部がＧＮＤ端子部（３３）に押しつけられる方向にバネ弾性を有するものとして構成し、他端部側を、当該他端部がハウジング（１０）に押しつけられる方向にバネ弾性を有するものとして構成し、当該一端部、当該他端部を、この弾性力によって、それぞれ、ＧＮＤ端子部（３３）、ハウジング（１０）と接続されたものとしてもよい（後述の図４、図６参照）。それによれば、信頼性の高い電気的接続を実現するうえで好ましい。

また、ＧＮＤ端子部（３３）が配線基板（３０）の一面に設けられ、ハウジング（１０）が、その一端側に、配線基板（３０）の一面と平行な面である座面（１２）を有しているとき、樹脂部材（５２）に設けられる導体部としては、ＧＮＤ端子部（３３）および座面（１２）に接触しつつ、樹脂部材（５２）と配線基板（３０）の一面および座面（１２）との間に挟み込まれて固定された導電性部材（７１）であってもよい（後述の図７参照）。

このように、樹脂部材（５２）と配線基板（３０）の一面および座面（１２）との間に挟み込む簡単な構成により、導体部としての導電性部材（７１）を樹脂部材（５２）に設けることも可能である。

また、この挟み込みの構成である導電性部材（７１）としては、配線基板（３０）の一面および座面（１２）と直交する方向にバネ弾性を有するものとして構成され、この弾性力によってＧＮＤ端子部（３３）および座面（１２）と接続されたものでもよい（後述の図８参照）。それによれば、信頼性の高い電気的接続を実現するうえで好ましい。

また、ハウジング（１０）の座面（１２）が、配線基板（３０）の一面を取り囲むように当該一面の全周に配置され、樹脂部材（５２）が、配線基板（３０）の一面の全周において当該一面および座面（１２）に対向しているとき、挟み込みの構成である導電性部材（７１）を、配線基板（３０）の一面の全周において当該一面と座面（１２）との間に挟み込まれたものとすれば（後述の図９参照）、樹脂部材（５２）およびターミナル（５１）の傾きを防止できる。

また、樹脂部材（５２）に設けられる導体部としては、樹脂部材（５２）の表面のうちハウジング（１０）とＧＮＤ端子部（３３）とを跨ぐ部位にコーティングされた導電性膜（７２）であってもよい（後述の図１１参照）。

導体部を導電性膜（７２）とすれば、ハウジング（１０）およびＧＮＤ端子部（３３）と対向する樹脂部材（５２）の表面ならば、実質的にどこにでも配置して電気的な接続を行うことができ、樹脂部材（５２）の形状などに制約を受けることが少ない。

具体的には、ＧＮＤ端子部（３３）が配線基板（３０）の一面に設けられ、ハウジング（１０）が、その一端側に、配線基板（３０）の一面に平行な座面（１２）と当該一面に直交する側面（１３）とを有しているとき、導電性膜（７２）を、樹脂部材（５２）の表面においてＧＮＤ端子部（３３）から座面（１２）および側面（１３）に渡って形成してもよい。この場合、導電性膜（７２）とハウジング（１０）との電気的接触を確保するうえで好ましい。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した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、以下の各実施形態相互において、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。

また、以下の各実施形態に係る圧力センサは、限定するものではないが、たとえば、測定対象物である自動車の燃料噴射系（たとえばコモンレ−ルや直噴のガソリンエンジンなど）における燃料パイプに取り付けられ、この燃料パイプ内の圧力媒体としての液体または気液混合気の圧力を検出する圧力センサなどに適用することができる。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサ１００全体の概略的な断面構成を示す図であり、同圧力センサ１００を測定対象物としての上記自動車の燃料パイプ２００に取り付けた取付構造の要部を示す概略断面図である。

図１に示されるように、本実施形態の圧力センサ１００は、大きくは、燃料パイプ２００に取り付けられるハウジング１０と、このハウジング１０に固定されたステム２０と、ハウジング１０に一体接合されたコネクタケース５０と、ステム２０に設けられた検出部としてのセンサチップ２３と、ターミナル５１とを備えて構成されている。

図１において、ハウジング１０は、切削や冷間鍛造等により加工された中空形状の金属製のケースであり、その一端（図１、図２中の下端）側の外周面には、上記燃料パイプ２００にねじ結合可能なねじ部１１が形成されている。

ここで、燃料パイプ２００は、図１に示されるように、内部を図１中の矢印Ｙ（本流Ｙ）に示されるように、混合気やガソリンなどの圧力媒体２０１が流れる媒体通路２０２が形成されている。この燃料パイプ２００は、特に限定されるものではないが、鉄系金属やアルミニウムなどよりなる。

そして、この燃料パイプ２００には、外部から媒体通路２０２の内壁に通じる取付穴としてのねじ穴２０３が設けられている。ここでは、このねじ穴２０３は、その深さ方向が圧力媒体２０１の本流Ｙと直交するように設けられている。そして、ハウジング１０のねじ部１１を、燃料パイプ２００のねじ穴２０３に挿入してねじ締めを行うことにより、圧力センサ１００は燃料パイプ２００に取り付けられる。

このハウジング１０の中空部には、ステム２０が挿入されている。このステム２０は、切削や冷間鍛造等により加工された中空円筒形状をなす金属製の部材である。このステム２０は、軸上端側にハウジング１０に導入された圧力によって変形可能な薄肉状のダイアフラム部２１を有し、軸下端側にダイアフラム部２１に通じる開口部２２を有するものである。

そして、このステム２０は、ダイアフラム部２１側からハウジング１０に挿入されており、ハウジング１０の下端部とステム２０の開口部２２との接触部が、レーザ溶接などの溶接によって固定されている。そして、この溶接された部位である溶接部Ｋによってハウジング１０とステム２０とは、一体に固定されている。

また、本実施形態では、ステム２０の開口部２２は、圧力導入口２２として構成されており、この圧力導入口２２からステム２０の中空部へ圧力媒体２０１の圧力が導入されるようになっている。

具体的に、図１に示されるように、圧力センサ１００を燃料パイプ２００に取り付けた状態では、この圧力導入口２２が媒体通路２０２に連通している。そして、媒体通路２０２を流れる圧力媒体２０１の一部が、本流Ｙから外れて圧力導入口２２へ向かう。これによって、圧力媒体２０１の圧力が圧力導入口２２から圧力センサ１００に導入されるようになっている。

そして、圧力導入口２２から導入された圧力媒体２０１の圧力は、ステム２０の中空部を介して、ステム２０のダイアフラム部２１に伝えられる。すると、この圧力を受けて、ダイアフラム部２１は歪むようになっている。

このステム２０のダイアフラム部２１上には、センサチップ２３が固定されている。そして、センサチップ２３はハウジング１０の上端側に配置されている。このセンサチップ２３は、ダイアフラム部２１の変形に応じた電気信号を出力するもので、検出部として構成されている。ここで、センサチップ２３は、たとえば、ステム２０に対して低融点ガラスなどを介したガラス接合などにより固定されている。

このセンサチップ２３は、単結晶Ｓｉ（シリコン）などの半導体基板からなるものであり、集積回路を有し、ステム２０内部に導入された圧力によってダイアフラム部２１が変形したとき、この変形に応じた抵抗値の変化を電気信号に変換して出力する歪みゲージとして機能するものである。

具体的には、圧力導入口２２からステム２０内に導入された圧力によりダイアフラム部２１が変形すると、これに応じてダイアフラム部２１上に設置されたセンサチップ２３上の図示しない歪みゲージが変形する。このとき、この変形によるピエゾ抵抗効果により、歪みゲージの抵抗値が変化する。

したがって、センサチップ２３においては、この抵抗値の変化を検出することにより歪みゲージに加えられた応力、すなわち圧力導入口２２からステム２０内に導入された圧力媒体２０１の圧力を検出することができる。そして、ダイアフラム部２１を伝導した圧力に応じた電気信号をセンサチップ２３が生成する。

配線基板３０は、ハウジング１０の上端側に接着剤などで固定されている。この配線基板３０は、センサチップ２３にて生成された電気信号を受け取り、この電気信号に応じた出力信号を作成する回路が形成された回路基板であり、たとえば、セラミック積層基板などよりなる。

ここでは、配線基板３０の一面（図１中の上面）には、センサチップ２３で検出された信号を外部に出力するための信号に変換する機能を有するＩＣチップ３１や、図示しない信号を処理する回路、配線パターンなどが備えられている。ここで、ＩＣチップ３１は、図示しないボンディングワイヤなどにより配線基板３０に実装されている。

また、配線基板３０の一面の周辺部には、センサチップ２３および配線基板３０のＧＮＤをとるためのＧＮＤ端子部３３が設けられている。このＧＮＤ端子部３３は、銅やアルミニウムなどの膜よりなるものであり、この種の圧力センサにおいて配線基板３０に一般に設けられている。

図１に示されるように、配線基板３０は、ハウジング１０の上端側にて、センサチップ２３およびステム２０のダイアフラム部２１の外周囲に設けられている。ここでは、配線基板３０は、その中央にダイアフラム部２１が入るような中空部を有する基板形状、具体的にはドーナツ盤形状のものである。

そして、センサチップ２３と配線基板３０とは、金やアルミニウムなどからなるボンディングワイヤ３２により結線されて電気的に接続されている。それによって、センサチップ２３の信号が、配線基板３０に配置された回路およびＩＣチップ３１に入力されるようになっている。なお、このボンディングワイヤ３２は、通常のワイヤボンディングにより形成できるものである。

ここで、配線基板３０には、導電性金属よりなるリードポスト４０が、はんだや抵抗溶接などにより電気的・機械的に接続されている。そして、このリードポスト４０は、ハウジング１０の上端側に設けられたターミナル５１の一端部と、はんだや抵抗溶接などにより電気的・機械的に接続されている。

ターミナル５１は、導電性金属などにより作製された棒状部材として構成されたものである。ここでは、センサチップ２３の電源、センサ出力に対応した２本のターミナル５１が設けられている。

これらターミナル５１においては、その一端部がリードポスト４０を介して配線基板３０と接続されているが、このターミナル５１において、一端部およびこれとは反対側の他端部を除き、当該両端部の間に位置する中間部が樹脂部材５２により封止されている。そして、２本のターミナル５１を樹脂部材５２によって一体化してなるアッシーが構成されている。

ここで、樹脂部材５２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）などの樹脂により成形されたものであり、ターミナル５１は、この樹脂部材５２の成形時にモールドされて一体化されたものである。

樹脂部材５２は、その周辺部がハウジング１０の座面１２に接して支持されるとともに、配線基板３０の一面とは離れて対向している。さらに、この樹脂部材５２から突出するターミナル５１の他端部側にはコネクタケース５０が組み付けられている。

このコネクタケース５０は、圧力センサ１００で検出された圧力値の信号を外部に出力するためのコネクタ、いわゆるケースプラグをなすものである。このコネクタケース５０も、ＰＰＳやＰＢＴなどの樹脂により成形されたものである。

そして、このようなコネクタケース５０において、外部と接続される部位には、開口部５３が形成されており、この開口部５３にターミナル５１の他端部が露出している。つまり、この開口部５３に露出するターミナル５１の他端部が、外部と電気的に接続される部分である。そして、この開口部５３に図示しない外部配線部材が嵌め込まれることにより、接続が行われるようになっている。

こうして、本実施形態の圧力センサ１００においては、センサチップ２３および配線基板３０と外部とは、リードポスト４０およびターミナル５１を介して信号のやりとりが可能となっている。そして、センサチップ２３からの圧力信号は、ターミナル５１から外部の車両ＥＣＵへ出力されるようになっている。

ここで、コネクタケース５０は、Ｏリング６０を介してハウジング１０の上端側にはめ込まれた状態で、ハウジング１０の上端部が、コネクタケース５０を押さえるように、かしめられている。

これにより、コネクタケース５０とハウジング１０とは一体化して接合されたパッケージを構成し、当該パッケージ内部のセンサチップ２３、配線基板３０、電気的接続部等が湿気・機械的外力より保護されるようになっている。また、このかしめにより、コネクタケース５０とハウジング１０の座面１２との間に、樹脂部材５２の周辺部が挟みつけられ、樹脂部材５２およびターミナル５１が固定されている。

ここで、図２は、本実施形態の圧力センサ１００における樹脂部材５２の周辺部近傍を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。

ハウジング１０の座面１２は、ハウジング１０の上端側における内面のうち、ＧＮＤ端子部３３が設けられている配線基板３０の一面と平行な面である。この場合の平行とは、配線基板３０の一面を同一平面にて延長した仮想面に対して、座面１２が平行であることを意味する。つまり、座面１２は、配線基板３０の一面と同一な面と平行である。また、平行とは、座面１２と配線基板３０の一面とが実質的に同一平面上に位置している場合も含む。

また、ハウジング１０の上端側における内面としては、この座面１２と直交する面である側面１３、すなわち、配線基板３０の一面と直交する側面１３が存在する。この側面１３は、ここでは、円筒状をなすハウジング１０の上端側の部分を構成する円筒の内面である。なお、ここでいう平行、垂直とは、それぞれ、両面のなす角度が完全に０°、９０°であることに限定されるものではなく、製造上の公差を許容するものである。

そして、図２に示されるように、樹脂部材５２は、配線基板３０の一面のＧＮＤ端子部３３とハウジング１０の座面１２とを跨ぐように配置されている。それにより、樹脂部材５２の周辺部は、配線基板３０の一面のＧＮＤ端子部３３からハウジング１０の座面１２さらには側面１３に渡って連続して設けられ、これらＧＮＤ端子部３３、座面１２および側面１３と樹脂部材５２とが対向している。

そして、本圧力センサ１００においては、樹脂部材５２の周辺部には、導電性を有する導体材料よりなる導体部７０が設けられている。この導体部７０は、樹脂部材５２のうちハウジング１０とＧＮＤ端子部３３とを跨ぐ部位、すなわち、樹脂部材５２のうち座面１２からＧＮＤ端子部３３に渡る領域と対向する部位に、インサート成形された導電性部材７０である。

この導電性部材７０を構成する導体材料としては、一般的な導電性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、たとえば銅、アルミニウム、鉄などの金属やカーボンなどが挙げられる。

ここでは、図２に示されるように、導電性部材７０は、平面短冊状の板形状をなしており、一面側が樹脂部材５２にインサートされ、他面側が樹脂部材５２から露出している。そして、導電性部材７０の一端部がＧＮＤ端子部３３に接触し、他端部がハウジング１０の座面１２に接触している。それにより、配線基板３０のＧＮＤ端子部３３とハウジング１０とが電気的に接続されている。

かかる構成を有する圧力センサ１００の組付方法について述べる。まず、ステム２０を用意し、このダイアフラム部２１にセンサチップ２３を接合する。そして、このステム２０を、ダイアフラム部２１側からハウジング１０の中空部に挿入した後、ステム２０をハウジング１０に溶接し固定する。

続いて、ハウジング１０の上端側に配線基板３０を固定し、配線基板３０とセンサチップ２３との間でワイヤボンディングを行ってボンディングワイヤ３２による接続を行うとともに、リードポスト４０を配線基板３０に接合する。

そして、ハウジング１０の上端側に、樹脂部材５２と一体化したターミナル５１を配置し、さらに、コネクタケース５０とハウジング１０とを、Ｏリング６０を介して組み付け、ハウジング１０とコネクタケース５０とを、かしめ固定する。こうして、図１に示す圧力センサ１００が完成する。

その後は、この圧力センサ１００におけるハウジング１０を、燃料パイプ２００のねじ穴２０３に挿入しながら、ねじ締めを行う。それにより、圧力センサ１００が燃料パイプ２００に取り付け固定され、上記図１に示される取付構造が完成する。

ところで、本実施形態によれば、樹脂部材５２に設けられた導体部としての導電性部材７０を介して配線基板３０のＧＮＤ端子部３３とハウジング１０とを電気的に接続している。そのため、センサチップ２３および配線基板３０の接地は、ＧＮＤ端子部３３から導電性部材７０、ハウジング１０を介して測定対象物である自動車へボディアースされることで実現される。

このように、本実施形態によれば、ターミナルを用いることなく、圧力センサ１００のＧＮＤ系統に関する電気的接続を行うことができる。従来では、リードポスト４０およびターミナル５１は、電源、ＧＮＤ、センサ出力の３セットが少なくとも必要であったが、本実施形態では、ＧＮＤの分を廃止することが可能となる。また、圧力センサ１００と車両ＥＣＵとの間を結ぶＧＮＤ用のハーネスも廃止することができ、コストダウンを実現することができる。

また、本実施形態では、導体部しての導電性部材７０は、樹脂部材５２にインサート成形されることで樹脂部材５２に設けられている。このような構成は、ターミナル５１および導電性部材７０を成形金型にセットし、樹脂成形を行うことにより、容易に作製することが可能である。

また、本実施形態では、ＧＮＤ端子部３３が設けられている配線基板３０の一面と、ハウジング１０の座面１２とが平行な位置関係にあり、導電性部材７０の一端部がＧＮＤ端子部３３、他端部が座面１２に、それぞれ押しつけられて接触し、電気的に接続されている。

この場合、導電性部材７０におけるＧＮＤ端子部３３への接触方向とハウジング１０への接触方向とが実質的に同一となる。つまり、当該両部分の接触方向は、共に、上記図２中の上方から下方に向かう方向となる。そのため、導電性部材７０によるＧＮＤ端子部３３およびハウジング１０への電気的接続が安定なものとなり、信頼性の高いアースが実現可能となる。

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図であり、圧力センサにおける樹脂部材５２の周辺部近傍を示す図である。本実施形態の圧力センサのうち図３にて図示されない部分は、上記図１に示されるものと同様であり、以下、上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。

本実施形態の圧力センサにおいても、導体部としての導電性部材７０は、樹脂部材５２のうちハウジング１０の座面１２とＧＮＤ端子部３３とを跨ぐ部位にインサート成形されたものであるが、本実施形態では、導電性部材７０の樹脂部材５２による封止形態が、上記のものとは異なる。

本実施形態では、導電性部材７０は細長の板状もしくは棒状のものとして構成されている。そして、この導電性部材７０においては、図３に示されるように、一端部および他端部が共に樹脂部材５２から突出し、これら両端部の中間部の全体が樹脂部材５２に封止されている。

ここでは、導電性部材７０の中間部を、図３に示されるように略コの字形状に折り曲げられた形状とすることにより、当該中間部を樹脂部材５２の内部に配置させ、導電性部材７０の一端部、他端部をそれぞれ、ＧＮＤ端子部３３、座面１２に向けて樹脂部材５２の外へ突出させて接続を行っている。

そして、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様に、ターミナルを用いることなくＧＮＤに関する電気的接続を行えるという効果、導電性部材７０を樹脂部材５２にインサート成形したことによる効果、互いに平行な配線基板３０の一面およびハウジング１０の座面１２に接続することによる効果が、発揮される。

（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図であり、圧力センサにおける樹脂部材５２の周辺部近傍を示す図である。本実施形態の圧力センサのうち図４にて図示されない部分は、上記図１に示されるものと同様である。本実施形態は、上記第２実施形態において、導電性部材７０にバネ弾性を持たせたものであり、以下、この点を中心に述べる。

図４に示されるように、上記第２実施形態と同じく、導電性部材７０の中間部の全体が樹脂部材５２に封止されているが、本実施形態では、樹脂部材５２から突出する一端部側の部位、他端部側の部位を曲げ形状とすることにより、これら一端部側の部位、他端部側の部位はバネ弾性を有する形状となっている。

ここでは、導電性部材７０の一端部側の部位を配線基板３０の一面と直交する方向に対して傾け、導電性部材７０の他端部側の部位をハウジング１０の座面１２と直交する方向に対して傾けるように曲げている。それにより、当該一端部側では、配線基板３０の一面と直交する方向にバネ弾性が発揮され、当該他端部側では、座面１２と直交する方向にバネ弾性が発揮される。

本実施形態によれば、上記第２実施形態と同様の効果を奏することに加えて、導電性部材７０の一端部、他端部が、上記したバネ弾性による弾性力によって、それぞれ、ＧＮＤ端子部３３、ハウジング１０の座面１２に接触しており、バネ接触による接続がなされているため、より信頼性の高い電気的接続を実現することができる。

（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図であり、圧力センサにおける樹脂部材５２の周辺部近傍を示す図である。本実施形態の圧力センサのうち図５にて図示されない部分は、上記図１に示されるものと同様である。ここでは、上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。

本実施形態では、図５に示されるように、導電性部材７０は、樹脂部材５２にインサート成形されたものであるが、導電性部材７０の一端部、他端部がそれぞれ樹脂部材５２から突出し、中間部の全体が樹脂部材５２に封止されている。

ここで、上記第１実施形態では、導電性部材７０の一端部がＧＮＤ端子部３３に接触し、他端部がハウジング１０の座面１２に接触することで、導電性部材７０によるＧＮＤ端子部３３とハウジング１０との電気的な接続を行っていたが、本実施形態では、樹脂部材５２から突出する導電性部材７０の他端部は、ハウジング１０の座面１２ではなく、側面１３に接触している。

このハウジング１０の側面１３は、上述したように、ハウジング１０の上端側の内面であって配線基板３０の一面と直交する面である。そして、導電性部材７０は、図５に示されるように、その中間部をＬ字形状に折り曲げることにより、導電性部材７０の一端部、他端部をそれぞれ、ＧＮＤ端子部３３、側面１３に向けて樹脂部材５２の外へ突出させて接続を行っている。

本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、ターミナルを用いることなくＧＮＤに関する電気的接続を行えるという効果、導電性部材７０を樹脂部材５２にインサート成形したことによる効果が発揮される。

（第５実施形態）
図６は、本発明の第５実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図であり、圧力センサにおける樹脂部材５２の周辺部近傍を示す図である。本実施形態の圧力センサのうち図６にて図示されない部分は、上記図１に示されるものと同様である。本実施形態は、上記第４実施形態において、導電性部材７０にバネ弾性を持たせたものであり、以下、この点を中心に述べる。

図６に示されるように、本実施形態では、導電性部材７０の一端部側の部位を配線基板３０の一面と直交する方向に対して傾け、導電性部材７０の他端部側の部位をハウジング１０の側面１３と直交する方向に対して傾けるように曲げている。それにより、当該一端部側では、配線基板３０の一面と直交する方向にバネ弾性が発揮され、当該他端部側では、側面１３と直交する方向にバネ弾性が発揮される。

本実施形態によれば、上記第４実施形態と同様の効果を奏することに加えて、導電性部材７０の一端部、他端部において、バネ接触による接続がなされているため、より信頼性の高い電気的接続を実現することができる。

なお、本実施形態および上記第３実施形態において、導電性部材７０の一端部側の部位、他端部側の部位がバネ弾性を有するものとなるための形状は、上記した図示例に限定されるものではない。たとえばコイルバネ形状などでもよい。また、材質的にバネ弾性を持たせるようにしてもよい。

（第６実施形態）
図７は、本発明の第６実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図であり、圧力センサにおける樹脂部材５２の周辺部近傍を示す図である。本実施形態の圧力センサのうち図７にて図示されない部分は、上記図１に示されるものと同様である。

上記した各実施形態では、導電性部材は樹脂部材５２にインサート成形されることにより樹脂部材５２に設けられていたが、本実施形態の導体部としての導電性部材７１は、図７に示されるように、配線基板３０の一面およびハウジング１０の座面１２とこれらに対向する樹脂部材５２の周辺部との間に挟み込まれて固定されたものである。

上述したように、コネクタケース５０とハウジング１０とのかしめ固定により樹脂部材５２がハウジング１０の座面１２に押しつけられているが、このかしめによる押しつけ力によって、導電性部材７１が樹脂部材５２に固定されている。このように、本実施形態においては、導電性部材７１の組み付けは、容易に行うことができる。

そして、本実施形態の導電性部材７１も、ＧＮＤ端子部３３およびハウジング１０の座面１２の両方に接触しており、それによって、導電性部材７１を介したＧＮＤ端子部３３とハウジング１０との電気的接続が実現されている。

ここで、本実施形態の導電性部材７１は、上記各実施形態の導電性部材を構成する導体材料と同様のものより構成されるが、その形状については、上記した挟み込みによる固定に差し支えのないものであればよく、たとえば板状、棒状、リング状など種々の形状を採用することが可能である。

そして、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、ターミナルを用いることなくＧＮＤに関する電気的接続を行えるという効果、互いに平行な配線基板３０の一面およびハウジング１０の座面１２に接続することによる効果が、発揮される。

（第７実施形態）
図８は、本発明の第７実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図であり、圧力センサにおける樹脂部材５２の周辺部近傍を示す図である。本実施形態の圧力センサのうち図８にて図示されない部分は、上記図１に示されるものと同様である。本実施形態は、上記第６実施形態において、導電性部材７１にバネ弾性を持たせたものである。

本実施形態の導電性部材７１は、図８に示されるように折り曲げられた形状とすることにより、配線基板３０の一面およびハウジング１０の座面１２と直交する方向、すなわち、導電性部材７１がＧＮＤ端子部３３および座面１２に押しつけられる方向にバネ弾性を有するものとして構成される。

本実施形態によれば、上記第６実施形態と同様の効果を奏することに加えて、導電性部材７１が、上記したバネ弾性による弾性力によって、ＧＮＤ端子部３３、座面１２にバネ接触しているため、より信頼性の高い電気的接続を実現することができる。

なお、本実施形態において、導電性部材７１が上記したようなバネ弾性を有するものとなるための形状は、図８に示される例に限定されるものではない。たとえば導電性部材７１全体をコイルバネ形状としてもよい。また、材質的にバネ弾性を持たせた導電性部材７１としてもよい。

（第８実施形態）
図９（ａ）は、本発明の第８実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図であり、圧力センサにおける樹脂部材５２の周辺部近傍を示す図である。また、図９（ｂ）は本実施形態における導電性部材７１の単体構成を示す斜視図であり、図９（ａ）に示される断面は、図９（ｂ）におけるＡ−Ａ線に沿った切断した断面に相当する。

本実施形態の圧力センサのうち図９にて図示されない部分は、上記図１に示されるものと同様である。また、本実施形態は、上記第６実施形態に示した導電性部材７１の挟み込み構成において、導電性部材７１の配置領域を広くし、配線基板３０を取り囲むようにしたものである。

上記第１実施形態にて述べたが、配線基板３０は、たとえばドーナツ盤形状のものであるが、この場合、ハウジング１０の座面１２は、この配線基板３０の一面の全周に配置されており、当該一面が座面１２によって取り囲まれている。すなわち、座面１２の形状は、配線基板３０を取り囲むリング形状をなす。

ここで、樹脂部材５２は、配線基板３０の一面の全周において当該一面および座面１２に対向している。そして、図９に示されるように、本実施形態の導電性部材７１は、リング状をなしており、配線基板３０の一面の全周において当該一面と座面１２との間に挟み込まれている。

本実施形態によれば、上記第６実施形態と同様の効果を奏することに加えて、配線基板３０の一面の全周および座面１２の全周において、これらの面と樹脂部材５２との間に導電性部材７１が挟み込まれているため、樹脂部材５２の傾き、ひいては、ターミナル５１の傾きを極力防止できる。

つまり、配線基板３０の一面のうちＧＮＤ端子部３３およびその周辺部のみに、導電性部材７１を設けた場合、導電性部材７１が存在しない部分と存在する部分とで、樹脂部材５２の高さが異なる可能性がある。本実施形態によれば、樹脂部材５２の高さを全体で揃えることができ、その上のコネクタケース５０の傾きなども防止できる。

なお、本実施形態のようなリング状の導電性部材７１においても、上記第８実施形態のように、配線基板３０の一面およびハウジング１０の座面１２と直交する方向にバネ弾性を有するものとして構成することが可能である。

図１０は、本実施形態の導電性部材７１においてバネ弾性を持たせた形状の種々の例を示す断面図である。これらに限定するものではないが、たとえば、中空形状（図１０（ａ）参照）、屈曲形状（図１０（ｂ）参照）、ベローズ形状（図１０（ｃ）参照）などの形状を採用することにより、上記バネ弾性を持つことが可能になる。また、本実施形態においても、材質的にバネ弾性を持たせてもよい。

（第９実施形態）
図１１は、本発明の第９実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図であり、圧力センサにおける樹脂部材５２の周辺部近傍を示す図である。本実施形態の圧力センサのうち図１１にて図示されない部分は、上記図１に示されるものと同様である。

上記した各実施形態では、導電性部材７０、７１の樹脂部材５２への配設は、インサート成形または挟み込みにより行われていたが、本実施形態の導体部は、樹脂部材５２にコーティングされた導電性膜７２である。

この導体部としての導電性膜７２は、図９に示されるように、樹脂部材５２の表面のうちハウジング１０とＧＮＤ端子部３３とを跨ぐ部位にコーティングされている。ここでは、導電性膜７２は、樹脂部材５２の表面においてＧＮＤ端子部３３からハウジング１０の座面１２および側面１３に渡って形成されている。

この導電性膜７２としては、アルミニウム、銅、鉄、カーボンなどの導体材料を蒸着、スパッタ、メッキ、塗装などによりコーティングしたものや、Ａｇペーストや導電性接着剤などの導体材料を塗布することでコーティングしたものが挙げられる。

そして、本実施形態の導電性膜７２は、ＧＮＤ端子部３３およびハウジング１０の座面１２、側面１３に接触しており、それによって、導電性部材７２を介したＧＮＤ端子部３３とハウジング１０との電気的接続が実現されている。

また、図１１では、導電性膜７２は、ハウジング１０側にて座面１２、側面１３という互いに交差する異なる平面に接触するようにしているため、１つの面のみで接触する場合に比べて、導電性膜７２とハウジング１０との電気的接触を確保しやすい。

そして、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、ターミナルを用いることなくＧＮＤに関する電気的接続を行えるという効果が発揮される。さらに、本実施形態によれば、導電性膜７２はコーティングによって樹脂部材５２に設けることができるため、導電性膜７２を配設するにあたって、樹脂部材５２の形状による制約を受けることが少なくなる。

つまり、樹脂部材５２の表面のうちハウジング１０およびＧＮＤ端子部３３と対向する部位であれば、樹脂部材５２の表面の凹凸形状に依存することなく、実質的にどこにでも導電性膜７２を配置して電気的な接続が行える。

そのため、図１１に示されるように、ハウジング１０の座面１２だけでなく、さらに側面１３に対しても導電性膜７２の電気的な接続を行うことができる。つまり、本実施形態は、ハウジング１０の形状についても、さほど制約を受けることがない。

なお、この導電性膜７２の樹脂部材５２への配置の位置は、図１１に示される例に限定されるものではない。たとえば、導電性膜７２は、ハウジング１０の座面１２までに止め、側面１３まで延びるものでなくてもよい。

（他の実施形態）
なお、ハウジング１０における座面１２、側面１３の形状は、上記した例に限定されない。上記例では、配線基板３０の一面および座面１２をドーナツ状のものとし、側面１３を円筒の内面としたが、たとえば、配線基板３０の一面および座面１２は矩形額縁状であってもよいし、側面１３も角筒の内面であってもよい。さらには、上記したリング形状をなす導電性部材７１も、角形のリング状をなすものであってよい。

また、ハウジング１０の形状も上記例に限定されるものではなく、導体部が接触するハウジング１０の面としては、上記のように定義された座面や側面以外の面であってもかまわない。

また、検出部として、上記各実施形態では、ステム２０のダイアフラム部２１に支持され、ダイアフラム部２１が受けた圧力によって歪むものであったが、例えば、ダイアフラム部２１を介さずに、圧力媒体２０１からの圧力を直接、センサチップ２３に当てて検出するようにしてもよい。また、検出部としては、センサチップ２３以外にも種々の圧力検出素子が適用可能である。

また、圧力センサとしては、自動車に取り付けられるものに限定されることはなく、圧力媒体を有する測定対象物にハウジングを介して取り付けられ、当該圧力媒体の圧力を検出するものであれば、かまわない。

本発明の第１実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図である。 上記第１実施形態の圧力センサにおける樹脂部材の周辺部近傍を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。 本発明の第２実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図である。 本発明の第４実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図である。 本発明の第５実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図である。 本発明の第６実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図である。 本発明の第７実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図である。 （ａ）は、本発明の第８実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）中の導電性部材の単体構成を示す斜視図である。 上記第８実施形態の導電性部材においてバネ弾性を持たせた形状の種々の例を示す断面図である。 本発明の第９実施形態に係る圧力センサの要部を示す概略断面図である。

符号の説明

１０…ハウジング、１２…ハウジングの座面、１３…ハウジングの側面、
２３…センサチップ、３０…配線基板、３３…ＧＮＤ端子部、５１…ターミナル、
５２…樹脂部材、７０、７１…導体部としての導電性部材、
７２…導体部としての導電性膜、１００…圧力センサ、
２００…測定対象物である自動車の燃料パイプ。

Claims (11)

1. 測定対象物（２００）に取り付けられる金属製のハウジング（１０）と、
   前記ハウジング（１０）の一端側に設けられ印加された圧力に基づいて信号を出力する検出部（２３）と、
   前記ハウジング（１０）の一端側に設けられ前記検出部（２３）と電気的に接続された配線基板（３０）と、
   前記ハウジング（１０）の一端側に設けられ、一端部が前記配線基板（３０）に電気的に接続されて他端部が外部と接続されるようになっているとともに中間部が樹脂部材（５２）で封止されたターミナル（５１）とを備える圧力センサにおいて、
   前記樹脂部材（５２）には、導電性を有する導体材料よりなる導体部（７０〜７２）が設けられており、
   前記導体部（７０〜７２）を介して前記配線基板（３０）のＧＮＤ端子部（３３）と前記ハウジング（１０）とが電気的に接続されていることを特徴とする圧力センサ。
2. 前記導体部は、前記樹脂部材（５２）のうち前記ハウジング（１０）と前記ＧＮＤ端子部（３３）とを跨ぐ部位にインサート成形されるとともに、一端部が前記ＧＮＤ端子部（３３）に接続され他端部が前記ハウジング（１０）に接続された導電性部材（７０）であることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
3. 前記導電性部材（７０）は、前記一端部および前記他端部が前記樹脂部材（５２）から突出し、これら両端部の中間部の全体が前記樹脂部材（５２）に封止されたものであることを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
4. 前記ＧＮＤ端子部（３３）は前記配線基板（３０）の一面に設けられており、
   前記ハウジング（１０）は、その一端側に、前記配線基板（３０）の一面と平行な面である座面（１２）を有しており、
   この座面（１２）に前記導電性部材（７０）の前記他端部が接続されていることを特徴とする請求項２または３に記載の圧力センサ。
5. 前記ＧＮＤ端子部（３３）は前記配線基板（３０）の一面に設けられており、
   前記ハウジング（１０）は、その一端側に、前記配線基板（３０）の一面と直交する面である側面（１３）を有しており、
   この側面（１３）に前記導電性部材（７０）の前記他端部が接続されていることを特徴とする請求項２または３に記載の圧力センサ。
6. 前記導電性部材（７０）の前記一端部側は、当該一端部が前記ＧＮＤ端子部（３３）に押しつけられる方向にバネ弾性を有するものとして構成され、前記他端部側は、当該他端部が前記ハウジング（１０）に押しつけられる方向にバネ弾性を有するものとして構成されており、
   当該一端部、当該他端部は、この弾性力によって、それぞれ、前記ＧＮＤ端子部（３３）、前記ハウジング（１０）と接続されていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の圧力センサ。
7. 前記ＧＮＤ端子部（３３）は前記配線基板（３０）の一面に設けられており、
   前記ハウジング（１０）は、その一端側に、前記配線基板（３０）の一面と平行な面である座面（１２）を有しており、
   前記導体部は、前記ＧＮＤ端子部（３３）および前記座面（１２）に接触しつつ、前記樹脂部材（５２）と前記配線基板（３０）の一面および前記座面（１２）との間に挟み込まれて固定された導電性部材（７１）であることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
8. 前記導電性部材（７１）は、前記配線基板（３０）の一面および前記座面（１２）と直交する方向にバネ弾性を有するものとして構成されており、この弾性力によって前記ＧＮＤ端子部（３３）および前記座面（１２）と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。
9. 前記座面（１２）は、前記配線基板（３０）の一面を取り囲むように当該一面の全周に配置されており、
   前記樹脂部材（５２）は、前記配線基板（３０）の一面の全周において当該一面および前記座面（１２）に対向しており、
   前記導電性部材（７１）は、前記配線基板（３０）の一面の全周において当該一面と前記座面（１２）との間に挟み込まれていることを特徴とする請求項７または８に記載の圧力センサ。
10. 前記導体部は、前記樹脂部材（５２）の表面のうち前記ハウジング（１０）と前記ＧＮＤ端子部（３３）とを跨ぐ部位にコーティングされた導電性膜（７２）であることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
11. 前記ＧＮＤ端子部（３３）は前記配線基板（３０）の一面に設けられており、
    前記ハウジング（１０）は、その一端側に、前記配線基板（３０）の一面と平行な面である座面（１２）と、前記配線基板（３０）の一面と直交する面である側面（１３）とを有しており、
    前記導電性膜（７２）は、前記樹脂部材（５２）の表面において前記ＧＮＤ端子部（３３）から前記座面（１２）および前記側面（１３）に渡って形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の圧力センサ。

Images