JP2008185349A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

【課題】基板の回路とハウジングとを電気的に接続する圧力センサにおいて、基板を容易にハウジングに固定でき、かつ、基板の回路とハウジングとの電気的導通を図ることができる構造の圧力センサを提供する。
【解決手段】ハウジング１０に備えられた段付き凹部１５内に基板３０を収容し、ハウジング１０にコネクタケース６０を組み付けることで一体化させてなる圧力センサにおいて、コネクタケース６０と基板３０との間に、複数のバネターミナル４０を備え、コネクタケース６０を基板３０に組み付けるときに複数のバネターミナル４０が押さえ付けられ、複数のバネターミナル４０により基板３０に備えられた回路とターミナル５０との電気的接続および基板３０とハウジング１０との電気的接続が行われるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧力検出部から伝えられる検出信号の信号処理等を行うための回路等が備えられた基板と外部との電気的な接続を行うターミナルとが備えられた圧力センサに関するものである。

従来より、圧力センサ内部の構造を簡略化し、小型な圧力センサを実現できる構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図１３に、従来の圧力センサの概略断面図を示す。この図に示されるように、圧力センサは、ハウジングＪ１と、六角ケーシングＪ２と、機器コネクタＪ３とを備えて構成されている。

ハウジングＪ１は中空形状の金属で構成され、被測定体に設置されることでボディアースとしての役割を果たすものである。このハウジングＪ１の一端側には、金属で構成される六角ケーシングＪ２が固定されている。ハウジングＪ１には被測定体から圧力を導入する圧力導入孔Ｊ４が設けられており、この圧力導入孔Ｊ４の終端部にダイアフラムを備えた圧力測定セルＪ５が配置されている。この圧力測定セルＪ５上には、集積回路を有する基板Ｊ６が備えられており、基板Ｊ６の集積回路は裏面に設けられたコンタクト面Ｊ７を介して圧力測定セルＪ５と電気的に接続されている。また、基板Ｊ６の集積回路においてグランドとされる電位が、基板Ｊ６に設置された導電性接着剤Ｊ８を介してハウジングＪ１の一部Ｊ１１に電気的に接続されている。

上記のように、ハウジングＪ１と基板Ｊ６とは、導電性接着剤Ｊ８を介して電気的に接続されている。具体的には、基板Ｊ６の集積回路から基板Ｊ６の裏面に配線が延設され、その配線が基板Ｊ６の裏面に設けられた電極部（図示しない）に接続されている。そして、その電極部に導電性接着剤Ｊ８、例えば銀ペーストが塗布されており、基板Ｊ６がハウジングＪ１の一部Ｊ１１に接着されている。このようにして、基板Ｊ６の集積回路とハウジングＪ１との電気的導通状態が図られ、集積回路の所定電位がハウジングＪ１に電気的に接続されることとなる。
特表２００３−５２９０７０号公報

しかしながら、ハウジングＪ１と基板Ｊ６の回路との電気的導通を図るために、基板Ｊ６の裏面に導電性接着剤Ｊ８を塗布する工程、ハウジングＪ１に対する基板Ｊ６の位置決めを行い導電性接着剤Ｊ８の加熱硬化する工程が必要になっている。

このように、２段階の工程が必要になっているのは、導電性接着剤Ｊ８を介して基板Ｊ６とハウジングＪ１とを電気的に接続しているからであり、これが工程数を増やしている原因になっている。すなわち、導電性接着剤Ｊ８を基板Ｊ６の裏面に塗布し、さらに基板Ｊ６をハウジングＪ１に設置して加熱しなければ、導電性接着剤Ｊ８を溶かして基板Ｊ６をハウジングＪ１に接着することができない。このように、基板Ｊ６とハウジングＪ１とを電気的に接続する従来の方法では、基板Ｊ６をハウジングＪ１に固定および電気的に接続するための工程が煩雑になっている。

本発明は、上記点に鑑み、基板の回路とハウジングとを電気的に接続する圧力センサにおいて、基板を容易にハウジングに固定でき、かつ、基板の回路とハウジングとの電気的導通を図ることができる構造の圧力センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、金属ハウジング（１０）の他端側に備えられた段付き凹部（１５）内に基板（３０）を収容し、金属ハウジング（１０）にコネクタケース（６０）を組み付けることで一体化させてなる圧力センサにおいて、コネクタケース（６０）と基板（３０）との間には、複数のバネターミナル（４０）が備えられ、コネクタケース（６０）を基板（３０）に組み付けるときに複数のバネターミナル（４０）が押さえ付けられ、複数のバネターミナル（４０）により基板（３０）に備えられた回路とターミナル（５０）との電気的接続および基板（３０）とハウジング（１０）との電気的接続が行われていることを特徴としている。

このような構造の圧力センサは、コネクタケース（６０）をハウジング（１０）に組み付けるだけで、バネターミナル（４０）を介して、ターミナル（５０）と基板（３０）との電気的接続が行えると共に、基板（３０）とハウジング（１０）との電気的接続が行える。このため、基板（３０）とハウジング（１０）とを単に導電性接着剤ではない樹脂製の接着剤等で貼り付ければ良い。したがって、従来のように、ハウジングと基板の回路との電気的導通を図るために、基板の裏面に導電性接着剤を塗布する工程、ハウジングに対する基板の位置決めを行い導電性接着剤の加熱硬化する工程を行わなくても、基板（３０）とハウジング（１０）とを電気的に接続することが可能となる。

例えば、複数のバネターミナル（４０）のうち基板（３０）とハウジング（１０）との電気的接続を行うものを、金属板の両側が折り曲げもしくは湾曲された２つのバネ部（４１、４２）を有した構成にできる。この場合、２つのバネ部（４１、４２）の一端側（４１ａ、４２ａ）をコネクタケース（６０）に接合すると共に、２つのバネ部（４１、４２）のうちの一方の他端側（４１ｂ）を基板（３０）に備えられた電極（３４）に当接させ、２つのバネ部（４１、４２）のうちの他方の他端側（４２ｂ）をハウジング（１０）の段付き凹部（１５）の一面（１６）に当接させる構造とすれば良い。

また、複数のバネターミナル（４０）のうち基板（３０）とハウジング（１０）との電気的接続を行うものを、Ｓ字状に湾曲したＳ字バネ（４３）を有した構成にできる。この場合、Ｓ字バネ（４３）の一方の先端部（４３ａ）およびこの先端部（４３ａ）側の湾曲部（４３ｂ）をコネクタケース（６０）に接合すると共に、Ｓ字バネ（４３）の他方の先端部（４３ｃ）およびこの先端部（４３ｃ）側の湾曲部（４３ｄ）を、それぞれ、基板（３０）に備えられた電極（３４）およびハウジング（１０）の段付き凹部（１５）の一面（１６）に当接させる構造とすれば良い。

このように、２つのバネ部（４１、４２）やＳ字バネ（４３）を用いて基板（３０）とハウジング（１０）との電気的接続を行う場合、段付き凹部（１５）の一面（１６）の高さが基板（３０）のうちコネクタケース（６０）側となる上面と高さと一致するようにすると好ましい。

勿論、段付き凹部（１５）の一面（１６）が基板（３０）のうちコネクタケース（６０）側となる上面と異なる高さとされている場合には、２つのバネ部（４１、４２）の長さがコネクタケース（６０）から基板（３０）の電極（３４）までの距離とコネクタケース（６０）から凹部（１５）の一面（１６）までの距離に対応した異なる長さとされていれば良い。

また、複数のバネターミナル（４０）のうち基板（３０）とハウジング（１０）との電気的接続を行うものを、Ｓ字状に湾曲したＳ字バネ（４３）を有した構成とし、Ｓ字バネ（４３）の一方の先端部（４３ａ）およびこの先端部（４３ａ）側の湾曲部（４３ｂ）をコネクタケース（６０）に接合すると共に、Ｓ字バネ（４３）の他方の先端部（４３ｃ）もしくはこの先端部（４３ｃ）側の湾曲部（４３ｄ）を基板（３０）に備えられた電極（３４）に当接させ、かつ、Ｓ字バネ（４３）の頂部（４３ｅ）をハウジング（１０）の段付き凹部（１５）の側壁面（１７）に当接させる構造としても良い。

また、複数のバネターミナル（４０）のうち基板（３０）とハウジング（１０）との電気的接続を行うものを、コネクタケース（６０）にインサート成形されたインサート部材（４５ａ）と、インサート部材（４５ａ）に接合された２つの圧縮コイルバネ部材（４５ｂ、４５ｃ）とを有した構成とし、２つの圧縮コイルバネ部材（４５ｂ、４５ｃ）の一方をハウジング（１０）の段付き凹部（１５）の一面（１６）と当接させ、２つの圧縮コイルバネ部材（４５ｂ、４５ｃ）の他方を基板（３０）に備えられた電極（３４）に当接させるようにしても良い。

この場合において、段付き凹部（１５）の一面（１６）が基板（３０）のうちコネクタケース（６０）側となる上面と異なる高さとされていれば、２つの圧縮コイルバネ部材（４５ｂ、４５ｃ）の長さをコネクタケース（６０）から基板（３０）の電極（３４）までの距離とコネクタケース（６０）から凹部（１５）の一面（１６）までの距離に対応した異なる長さとすれば良い。

さらに、複数のバネターミナル（４０）のうち基板（３０）とハウジング（１０）との電気的接続を行うものを、コネクタケース（６０）にインサート成形されたインサート部材（４６）と、インサート部材（４６）と基板（３０）との間に配置されるバネ部（４１、４２、４３、４７）とを有した構成とし、コネクタケース（６０）をハウジング（１０）に組み付けるときに、インサート部材（４６）がハウジング（１０）の段付き凹部（１５）の一面（１６）に直接接触すると共に、バネ部（４１、４２、４３、４７）が押し付けられてインサート部材（４６）と基板（３０）との間の電気的接続がなされるような構成とすることもできる。

この場合、バネ部は、金属板の両側が折り曲げもしくは湾曲された２つのバネ部（４１、４２）、圧縮コイルバネ部材（４７）、Ｓ字状に湾曲したＳ字バネ（４３）のいずれであっても構わない。

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ものである。

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、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサは、例えば、自動車の燃料噴射系（例えばコモンレ−ル）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（つまり、被測定圧力）を検出する圧力センサなどに適用することができる。

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る。この図に示されるように、圧力センサ１００は、ハウジング１０と、ステム２０と、基板３０と、バネターミナル４０と、ターミナル５０と、コネクタケース６０とを備えて構成されている。

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、その一端側の外周面には、被測定体にネジ結合可能なネジ部１１が形成されている。ハウジング１０の一端側には、ハウジング１０の一端に形成された開口部１２からハウジング１０の他端側に延びる孔、すなわち圧力導入孔１３が形成されており、この圧力導入孔１３が圧力導入通路としての役割を果たす。

ステム２０は、中空円筒形状に加工された金属製の部材であり、ステム２０の外周部に設けられた雄ねじ部２１が、ハウジング１０の圧力導入孔１３に形成された雌ねじ部１４にネジ止めされてハウジング１０内に収納されている。このステム２０は、その軸一端側にハウジング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２２を有し、軸他端側にダイアフラム部２２に繋がる通路２３を有する。

そして、通路２３とハウジング１０の圧力導入孔１３とが連通された状態にされ、被測定体の圧力が圧力導入孔１３からダイアフラム部２２に伝えられるようになっている。

また、このステム２０のダイアフラム部２２上には、単結晶Ｓｉ（シリコン）からなる圧力検出用のセンサチップ２４が固定されている。このセンサチップ２４は集積回路を有し、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２２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検出部（歪みゲージ）として機能するものである。

具体的には、ステム２０内に導入された圧力によりダイアフラム部２２が変形すると、これに応じてダイアフラム部２２上に設置されたセンサチップ２４上の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、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、すなわちステム２０内に導入された圧力を検出することができる。そして、ダイアフラム部２２を伝導した圧力に応じた電気信号をセンサチップ２４が生成する。このことは、圧力センサ１００の基本性能を左右する。

基板３０は、センサチップ２４で検出された信号を外部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や信号を処理する回路、配線パターンを備えたものである。具体的には、センサチップ２４と基板３０とはワイヤ３２でボンディングされて電気的に接続され、センサチップ２４の信号が基板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。この基板３０は、ステム２０を収納したハウジング１０の一端側に導電性接着剤ではない樹脂製の接着剤等により貼り付けられている。

具体的には、基板３０は、ハウジング１０のうちステム２０が配置される側の端部に形成された段付き凹部１５が形成されている。この段付き凹部１５に収容されている。そして、基板３０を段付き凹部１５に収容したときに、基板３０の上面（コネクタケース６０側の面）と段付き凹部１５の一面１６との高さが一致させられている。

バネターミナル４０は、基板３０内の回路とターミナル５０との電気的接続や基板３０とハウジング１０との電気的接続を行うためのものである。本実施形態の場合、バネターミナル４０は、一枚の金属板の両側が折り曲げられた板バネ状の部材で構成されている。このバネターミナル４０は、例えばリン青銅で形成されており、スポット溶接もしくはインサート成形もしくは樹脂製の接着剤等により、コネクタケース６０における基板３０側に向けられる端部に配置されている。例えば、バネターミナル４０のうちターミナル５０と電気的接続が行われるものに関しては、ターミナル５０にスポット溶接等により直接接続され、バネターミナル４０のうち基板３０とハウジング１０との電気的接続を行うものに関しては、コネクタケース６０にインサート形成されている。そして、バネターミナル４０のバネとされる部分が基板３０やハウジング１０に当接されることにより、基板３０とターミナル５０との間の電気的接続や、基板３０とハウジング１０との電気的接続を行っている。このバネターミナル４０の詳細構造やバネターミナル４０と各部との具体的な電気的接続構造に関しては、後で詳細に説明する。

本実施形態の場合、圧力センサ１００に用いられるターミナル５０の数が、例えば後述するように電源用、接地用および信号出力用の３本とされるため、基板３０とターミナル５０との電気的接続のために３つのバネターミナル４０が設置され、さらに、それに加えて、基板３０とハウジング１０との電気的接続のために１つのバネターミナル４０が設置されることになる。

なお、上述したように、バネターミナル４０のうち基板３０とハウジング１０との電気的接続を行うものに関しては、コネクタケース６０にインサート形成することができるが、このバネターミナル４０をスポット溶接によりコネクタケース６０に固定することもできる。この場合、コネクタケース６０に予めバネターミナル４０をスポット溶接するための金属部材をインサート成形しておけば良い。また、このバネターミナル４０に関しては、ターミナル５０との電気的接続の必要がないため、コネクタケース６０に接着材等で貼り付けても良い。

ターミナル５０は、Ｌ字状の棒状部材で構成されるものであり、コネクタケース６０に設置されている。また、ターミナル５０の下端部５１は平面形状になっており、上記バネターミナル４０のバネとされる部分がこの下端部５１に当接するようになっている。本実施形態では、圧力センサ１００を稼働するための電源用および接地用、そして信号出力用の３本のターミナル５０がコネクタケース６０に設置されている。そして、ターミナル５０の先端部分５２が図示しない外部コネクタに接続されることで、圧力センサ１００の外部にある相手側回路等へ配線部材を介して電気的に接続される。

コネクタケース６０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をなすものであり、樹脂等により形成されたものである。このコネクタケース６０は、Ｏリング７０を介してハウジング１０の他端側にはめ込まれた状態で、ハウジング１０の他端がコネクタケース６０を押さえるようかしめ固定される。これにより、コネクタケース６０はハウジング１０と一体化してパッケージを構成し、該パッケージ内部のセンサチップ２４、基板３０、電気的接続部等を湿気・機械的外力より保護するようになっている。

次に、バネターミナル４０の詳細構造やバネターミナル４０と各部との具体的な電気的接続構造について図２、図３を参照して説明する。図２（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に用いられるバネターミナル４０近傍の拡大図であり、図２（ａ）は、バネターミナル４０のうち基板３０とハウジング１０との電気的接続を行うものに関する拡大図、図２（ｂ）は、バネターミナル４０のうち基板３０とハウジング１０との電気的接続を行うものに関する拡大図である。図２（ｃ）は、バネターミナル４０の上面図である。図３は、コネクタケース６０側から見た基板３０の概略図である。

図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、バネターミナル４０は、一枚の金属板で構成されている。具体的には、金属板の両側を折り曲げて形成した２つのバネ部４１、４２が設けられた構造になっている。各バネ部４１、４２は、それぞれ一端側４１ａ、４２ａと他端側４１ｂ、４２ｂとでくの字形状をなしている。

また、図３に示されるように、基板３０には、バネターミナル４０を介してターミナル５０と電気的接続がなされる電極３３や、バネターミナル４０を介して基板３０とハウジング１０との電気的接続を行う電極３４が配置されている。電極３３は、ハウジング１０とコネクタケース６０との組み付け中心軸を中心とした任意の半径を有する円Ｅにおいて、その円Ｅの周方向に延びる形状、すなわち扇形状になっている。そして、バネターミナル４０の各バネ部４１、４２の他端側４１ｂ、４２ｂが、この扇形の電極３３や電極３４に当接するような構造となっている。

具体的には、図２（ａ）に示すように、バネターミナル４０のうち基板３０との電気的接続を行うものに関しては、バネ部４１、４２の一端側４１ａ、４２ａがターミナル５０に接続され、他端側４１ｂ、４２ｂが基板３０に備えられた電極３３と電気的接続がなされている。

また、図２（ｂ）に示すように、バネターミナル４０のうち基板３０とハウジング１０との電気的接続を行うものに関しては、バネ部４１、４２の一端側４１ａ、４２ａがコネクタケース６０の樹脂部にインサート形成（もしくは樹脂部にインサート形成された金属部材にスポット溶接）され、一方の他端側４１ｂと基板３０に備えられた電極３４とが電気的に接続されていると共に、もう一方の他端側４２ｂとハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６とが電気的に接続されている。

このような構造を有するバネターミナル４０においては、各バネ部４１、４２の他端側４１ｂ、４２ｂがコネクタケース６０によって基板３０方向に押し付けられることで、各バネ部４１、４２の他端側４１ｂ、４２ｂが電極３３、３４やハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６に接触させられる。つまり、各バネ部４１、４２に押し付けによる復元力が働くことによって、各バネ部４１、４２の他端側４１ｂ、４２ｂが電極３３、３４やハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６と密着する。これにより、電気的な接続が可能となる。

上記のような構造により、本実施形態の圧力センサが構成されている。このように構成された圧力センサ１００では、圧力導入孔１３から導入された圧力によってダイアフラム部２２が歪むので、その歪みに応じた抵抗値を示す電気信号が基板３０に出力される。そして、この電気信号が基板３０内の回路で出力信号に変換され、この出力信号が基板３０内の回路からバネターミナル４０を介してターミナル５０に出力されて、圧力検出されるようになっている。

以上説明した本実施形態の圧力センサにおいては、コネクタケース６０をハウジング１０に組み付けるだけで、バネターミナル４０を介して、ターミナル５０と基板３０との電気的接続が行えると共に、基板３０とハウジング１０との電気的接続が行える。

このため、基板３０とハウジング１０とを単に導電性接着剤ではない樹脂製の接着剤等で貼り付ければ良い。したがって、従来のように、ハウジングＪ１と基板Ｊ６の回路との電気的導通を図るために、基板Ｊ６の裏面に導電性接着剤Ｊ８を塗布する工程、ハウジングＪ１に対する基板Ｊ６の位置決めを行い導電性接着剤Ｊ８の加熱硬化する工程を行わなくても、基板３０とハウジング１０とを電気的に接続することが可能となる。

（第１実施形態の変形例）
上記第１実施形態では、バネターミナル４０のうちターミナル５０と電気的接続が行われるものや基板３０とハウジング１０との電気的接続を行うもの、双方共に、それらの一端側４１ａ、４２ａがコネクタケース６０に向けられ、他端側４１ｂ、４２ｂが基板３０に向けて配置されるようにしている。これに対し、図４のバネターミナル４０近傍の拡大図に示すように、バネターミナル４０のうち基板３０とハウジング１０との電気的接続を行うものに関してのみ、一端側４１ａ、４２ａがコネクタケース６０に向けられ、他端側４１ｂ、４２ｂが基板３０に向けて配置されるようにし、バネターミナル４０のうちターミナル５０と電気的接続が行われるものに関しては、それらの一端側４１ａ、４２ａが基板３０に直接溶接、はんだリフロー、導電性接着剤などにより電気的に接続され、他端側４１ｂ、４２ｂがコネクタケース６０側に向けられるようにしても良い。

なお、図４のうち図中一点差線よりも左側の部分は、図１の断面と同じ断面に相当しているが、バネターミナル４０のうちターミナル５０と電気的接続が行われるものを側方から視たときの様子を示すべく、図４のうち一点差線よりも右側の部分に関しては、図１とは別断面を示してある。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してバネターミナル４０の形状を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図５は、本実施形態の圧力センサ１００におけるバネターミナル４０近傍の拡大図である。図５に示すように、本実施形態のバネターミナル４０は、Ｓ字状を為すＳ字バネ４３にて構成され、例えば、一枚の金属板を曲げ加工することにより形成されている。このバネターミナル４０は、一方の先端部４３ａおよびその先端部４３ａ側に位置する湾曲部４３ｂがコネクタケース６０側に向けられ、他方の先端部４３ｃおよびその先端部４３ｃ側に位置する湾曲部４３ｄがハウジング１０や基板３０側に向けられている。例えば、図５では、バネターミナル４０のうち基板３０とハウジング１０との電気的接続を行うものに関しては、バネターミナル４０の他方の先端部４３ｃが基板３０と接触し、その先端部４３ｃ側に位置する湾曲部４３ｄがハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６と接触することで、これらの間の電気的接続がなされている。

このようなＳ字状のバネターミナル４０を用いても、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。上記第１、第２実施形態では、基板３０の上面とハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６とが一致するようにし、バネターミナル４０が基板３０とハウジング１０と接触するようにしているが、本実施形態では、ハウジング１０の段付き凹部１５の側壁とバネターミナル４０とを接触させる場合について説明する。

図６は、本実施形態の圧力センサ１００におけるバネターミナル４０近傍の拡大図である。図５に示すように、本実施形態でも、バネターミナル４０は、側面形状がＳ字状を為すＳ字バネにて構成されている。そして、バネターミナル４０のうち基板３０とハウジング１０との電気的接続を行うものに関しては、バネターミナル４０の他方の先端部４３ｃが基板３０と接触し、バネターミナル４０の一方の頂部４３ｅがハウジング１０の端付き凹部１５の側壁面１７と接触することで、これらの間の電気的接続がなされている。

このように、バネターミナル４０がハウジング１０の段付き凹部１５の側壁面１７と接触するようにしても、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。

なお、ここでは、Ｓ字バネ４３の先端部４３ｃが基板３０に接触し、湾曲部４３ｄがハウジング１０に接触する構造としたが、湾曲部４３ｄが基板３０に接触し、先端部４３ｃがハウジング１０に接触する構造としても良い。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態も、第１、第２実施形態に対してバネターミナル４０の形状を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図７は、本実施形態の圧力センサ１００におけるバネターミナル４０近傍の拡大図である。図７に示すように、本実施形態では、バネターミナル４０のうちターミナル５０と電気的接続が行われるものを圧縮コイルバネ部材により構成している。このような圧縮コイルバネ部材によりバネターミナル４０を構成しても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、ここでは、バネターミナル４０のうち基板３０とハウジング１０との電気的接続を行うものに関しては、第１実施形態の形状のものを示したが、第２実施形態のようなＳ字状のものを用いても構わない。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態では、ハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６が基板３０の上面と一致しない場合に、バネターミナル４０にて基板３０とハウジング１０との電気的接続を行う場合について説明する。その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図８は、本実施形態の圧力センサ１００におけるバネターミナル４０近傍の拡大図である。図８に示すように、本実施形態では、バネターミナル４０を第１実施形態に示したように、金属板の両側を折り曲げて形成した２つのバネ部４１、４２が設けられた構造にしているが、バネターミナル４０のうちターミナル５０と電気的接続が行われるものに関しては、バネ部４２の他端側４２ｂが基板３０の上面と異なる高さとされたハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６と接触するように、金属板を折り曲げたときのバネ部４２側の長さの方がバネ部４１側の長さよりも長くなるように、異形のバネ部材を用いるようにしている。

このように、金属板の折り曲げられた長さが異なっている異形のバネ部材を用いることにより、基板３０の上面と段付き凹部１５の一面１６とが異なる高さであったとしても、バネターミナル４０を介してこれらの間の電気的接続を行うことが可能となる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態も、ハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６が基板３０の上面と一致しない場合に、バネターミナル４０にて基板３０とハウジング１０との電気的接続を行う場合について説明する。その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図９は、本実施形態の圧力センサ１００におけるバネターミナル４０近傍の拡大図である。図９に示すように、本実施形態では、バネターミナル４０のうちターミナル５０と電気的接続がなされるものに関しては、第１、第２実施形態と同様のものが用いられているが、バネターミナル４０のうちターミナル５０と電気的接続が行われるものに関しては、コネクタケース６０にインサート成形されたインサート部材４５ａと、このインサート部材４５ａに溶接などにより固定された長さの異なる２つの圧縮コイルバネ部材４５ｂ、４５ｃにて構成している。そして、コネクタケース６０からの距離が長い側、本実施形態の場合にはハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６に長い圧縮コイルバネ部材４５ｂが接触させられ、コネクタケース６０から距離が短い側、本実施形態の場合には基板３０の上面に短い圧縮コイルバネ部材４５ｃが接触させられている。

このように、長さの異なる圧縮コイルバネ部材４５ｂ、４５ｃを用いることにより、基板３０の上面と段付き凹部１５の一面１６とが異なる高さであったとしても、バネターミナル４０を介してこれらの間の電気的接続を行うことが可能となる。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態は、コネクタケース６０のインサート部材をハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６に直接接触させるようにする場合について説明する。その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図１０は、本実施形態の圧力センサ１００におけるバネターミナル４０近傍の拡大図である。図１０に示すように、本実施形態では、バネターミナル４０が第１実施形態と同様に金属板の両側を折り曲げることで構成された２つのバネ部４１、４２を備えたものとしているが、その一端側４１ａ、４２ａが基板３０に直接溶接、はんだリフロー、導電性接着剤などにより電気的に接続され、他端側４１ｂ、４２ｂがコネクタケース６０側に向けられるようにしている。そして、ハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６がコネクタケース６０の端面と接する高さとされており、バネターミナル４０のうち基板３０とハウジング１０との電気的接続が行われるものに関しては、コネクタケース６０をハウジング１０に組み付けたときにコネクタケース６０にインサート成形されたインサート部材４６と直接接触するようになっている。

このように、インサート部材４６がハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６に直接接触するような構造としても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態について説明する。本実施形態も、コネクタケース６０のインサート部材をハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６に直接接触させるようにする場合について説明する。その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図１１は、本実施形態の圧力センサ１００におけるバネターミナル４０近傍の拡大図である。図１１に示すように、本実施形態では、バネターミナル４０のうちターミナル５０と電気的接続がなされるものに関しては、第１、第２実施形態と同様のものが用いられているが、バネターミナル４０のうちターミナル５０と電気的接続が行われるものに関しては、コネクタケース６０にインサート成形されたインサート部材４６と、このインサート部材４６に溶接などにより固定された圧縮コイルバネ部材４７にて構成している。そして、ハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６がコネクタケース６０の端面と接する高さとされている。このため、コネクタケース６０をハウジング１０に組み付けたときに、圧縮コイルバネ部材４７が基板３０とが接触すると共に、バネターミナル４０のインサート部材４６がハウジングの段付き凹部１５の一面１６と接触するようになっている。

このように、インサート部材４６がハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６に直接接触するような構造としても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第９実施形態）
本発明の第９実施形態について説明する。本実施形態も、コネクタケース６０のインサート部材をハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６に直接接触させるようにする場合について説明する。その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図１２は、本実施形態の圧力センサ１００におけるバネターミナル４０近傍の拡大図である。図１２に示すように、本実施形態では、バネターミナル４０のうちターミナル５０と電気的接続がなされるものに関しては、第１、第２実施形態と同様のものが用いられているが、バネターミナル４０のうちターミナル５０と電気的接続が行われるものに関しては、コネクタケース６０にインサート成形されたインサート部材４６と、このインサート部材４６に溶接などにより固定された第２実施形態と同様のＳ字バネ４３にて構成している。具体的には、インサート部材４６に対して、Ｓ字バネ４３の一方の先端部４３ａおよびこの先端部４３ａ側の湾曲部４３ｂがインサート部材４６に固定されている。また、ハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６がコネクタケース６０の端面と接する高さとされている。このため、コネクタケース６０をハウジング１０に組み付けたときに、Ｓ字バネ４３の他方の先端部４３ｃおよびその先端部４３ｃ側の湾曲部４３ｄが基板３０に接触すると共に、バネターミナル４０のインサート部材４６がハウジングの段付き凹部１５の一面１６と接触するようになっている。

このように、インサート部材４６とＳ字バネ４３とを用いた構造としても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態において、バネターミナル４０の形状を適宜変更しても良い。例えば、図１に示されるバネターミナル４０では、一枚の金属板の両側を折り曲げた構造になっているが、バネターミナル４０の各バネ部４１、４２をそれぞれ分離したものを用意して、単体のバネ部をそれぞれ基板３０に接合するようにしてもよい。また、上記図１に示されるバネターミナル４０では、金属板の両側が折れ曲がった構造になっているが、金属板の両側を湾曲させた形状にしても良い。

また、検出部としては、上記したシリコン半導体チップなどからなり歪みゲージとして機能するセンサチップ２４に限定されるものではない。例えば、それ以外にも、ステム２０のダイアフラム部２２上にシリコン酸化膜、シリコン半導体膜を蒸着させることで、シリコン酸化膜を絶縁膜とし、シリコン半導体膜を歪みゲージとしての検出部として構成してもよい。

要するに、本発明は、圧力導入孔１３を有するハウジング１０とターミナル５０を有するコネクタケース６０とを一体接合してなるパッケージの内部に、圧力導入孔１３から導入される圧力に応じた電気信号を生成する検出部、検出部からの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基板３０、基板３０とターミナル５０とを電気的に接続するバネターミナル４０とを備える圧力センサならば適用可能なものである。

また、上記第７〜第９実施形態では、バネターミナル４０がインサート部材４６に金属板を折り曲げたバネ部４１、４２、圧縮コイルバネ部材４７もしくはＳ字バネ４３を接合するようにしているが、インサート部材４６がハウジング１０の段付き凹部１５の一面１６と直接接触できる構造であれば良いため、インサート部材４６のみをコネクタケース６０側に設置し、金属板を折り曲げた４１、４２、圧縮コイルバネ部材４７もしくはＳ字バネ４３に関しては基板３０側に接合しておいても良い。

本発明の第１実施形態にかかる圧力センサの全体の概略的な断面構成を示す図である。 （ａ）は、バネターミナルのうち基板とハウジングとの電気的接続を行うものに関する拡大図、（ｂ）は、バネターミナルのうち基板とハウジングとの電気的接続を行うものに関する拡大図、（ｃ）は、バネターミナルの上面図である。 コネクタケース側から見た基板の概略図である。 第１実施形態の変形例にかかるバネターミナル近傍の拡大図である。 第２実施形態の圧力センサにおけるバネターミナル近傍の拡大図である。 第３実施形態の圧力センサにおけるバネターミナル近傍の拡大図である。 第４実施形態の圧力センサにおけるバネターミナル近傍の拡大図である。 第５実施形態の圧力センサにおけるバネターミナル近傍の拡大図である。 第６実施形態の圧力センサにおけるバネターミナル近傍の拡大図である。 第７実施形態の圧力センサにおけるバネターミナル近傍の拡大図である。 第８実施形態の圧力センサにおけるバネターミナル近傍の拡大図である。 第９実施形態の圧力センサにおけるバネターミナル近傍の拡大図である。 従来の圧力センサの概略断面図である。

符号の説明

１０…ハウジング、１３…圧力導入孔、１５…凹部、１６…一面、１７…側壁面、２０…ステム、２２…ダイアフラム部、３０…基板、３３、３４…電極、４０…バネターミナル、４１、４２…バネ部、４１ａ、４２ａ…一端側、４１ｂ、４２ｂ…他端側、４３…Ｓ字バネ、４３ａ、４３ｃ…先端部、４３ｂ、４３ｄｃ…湾曲部、４３ｅ…頂部、４５ａ…インサート部材、４５ｂ、４５ｃ、４７…圧縮コイルバネ部材、４６…インサート部材、５０…ターミナル、６０…コネクタケース、１００…圧力センサ。

Claims (12)

1. 中空形状の一端側に圧力導入孔（１３）を有し、所定の電位とされる部位に接続される金属ハウジング（１０）と、
   前記金属ハウジング（１０）の前記圧力導入孔（１３）に導入された圧力によって変形可能なダイアフラム（２２）と、
   前記ダイアフラム（２２）上に設けられ、前記ダイアフラム（２２）の変形に応じた電気信号を出力する検出部（２４）と、
   前記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を有する基板（３０）と、
   前記出力信号を外部に出力するターミナル（５０）が備えられたコネクタケース（６０）と、を備え、
   前記金属ハウジング（１０）の他端側に備えられた段付き凹部（１５）内に前記基板（３０）を収容し、前記金属ハウジング（１０）に前記コネクタケース（６０）を組み付けることで一体化させてなる圧力センサにおいて、
   前記コネクタケース（６０）と前記基板（３０）との間には、複数のバネターミナル（４０）が備えられ、前記コネクタケース（６０）を前記基板（３０）に組み付けるときに前記複数のバネターミナル（４０）が押さえ付けられ、前記複数のバネターミナル（４０）により前記基板（３０）に備えられた回路と前記ターミナル（５０）との電気的接続および前記基板（３０）と前記ハウジング（１０）との電気的接続が行われていることを特徴とする圧力センサ。
2. 前記複数のバネターミナル（４０）のうち前記基板（３０）と前記ハウジング（１０）との電気的接続を行うものは、金属板の両側が折り曲げもしくは湾曲された２つのバネ部（４１、４２）を有して構成され、２つのバネ部（４１、４２）の一端側（４１ａ、４２ａ）が前記コネクタケース（６０）に接合されると共に、前記２つのバネ部（４１、４２）のうちの一方の他端側（４１ｂ）が前記基板（３０）に備えられた電極（３４）に当接し、前記２つのバネ部（４１、４２）のうちの他方の他端側（４２ｂ）が前記ハウジング（１０）の前記段付き凹部（１５）の一面（１６）に当接していることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
3. 前記複数のバネターミナル（４０）のうち前記基板（３０）と前記ハウジング（１０）との電気的接続を行うものは、Ｓ字状に湾曲したＳ字バネ（４３）を有して構成され、前記Ｓ字バネ（４３）の一方の先端部（４３ａ）およびこの先端部（４３ａ）側の湾曲部（４３ｂ）が前記コネクタケース（６０）に接合されると共に、前記Ｓ字バネ（４３）の他方の先端部（４３ｃ）およびこの先端部（４３ｃ）側の湾曲部（４３ｄ）が、それぞれ、前記基板（３０）に備えられた電極（３４）および前記ハウジング（１０）の前記段付き凹部（１５）の一面（１６）に当接していることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
4. 前記段付き凹部（１５）の一面（１６）は、前記基板（３０）のうち前記コネクタケース（６０）側となる上面と高さが一致し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. 前記段付き凹部（１５）の一面（１６）は、前記基板（３０）のうち前記コネクタケース（６０）側となる上面と異なる高さとされており、前記２つのバネ部（４１、４２）の長さが前記コネクタケース（６０）から前記基板（３０）の前記電極（３４）までの距離と前記コネクタケース（６０）から前記凹部（１５）の一面（１６）までの距離に対応した異なる長さとされていることを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
6. 前記複数のバネターミナル（４０）のうち前記基板（３０）と前記ハウジング（１０）との電気的接続を行うものは、Ｓ字状に湾曲したＳ字バネ（４３）を有して構成され、前記Ｓ字バネ（４３）の一方の先端部（４３ａ）およびこの先端部（４３ａ）側の湾曲部（４３ｂ）が前記コネクタケース（６０）に接合されると共に、前記Ｓ字バネ（４３）の他方の先端部（４３ｃ）もしくはこの先端部（４３ｃ）側の湾曲部（４３ｄ）が前記基板（３０）に備えられた電極（３４）に当接し、かつ、前記Ｓ字バネ（４３）の頂部（４３ｅ）が前記ハウジング（１０）の前記段付き凹部（１５）の側壁面（１７）に当接していることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
7. 前記複数のバネターミナル（４０）のうち前記基板（３０）と前記ハウジング（１０）との電気的接続を行うものは、前記コネクタケース（６０）にインサート成形されたインサート部材（４５ａ）と、前記インサート部材（４５ａ）に接合された２つの圧縮コイルバネ部材（４５ｂ、４５ｃ）とを有し、前記２つの圧縮コイルバネ部材（４５ｂ、４５ｃ）の一方が前記ハウジング（１０）の前記段付き凹部（１５）の一面（１６）と当接し、前記２つの圧縮コイルバネ部材（４５ｂ、４５ｃ）の他方が前記基板（３０）に備えられた電極（３４）に当接していることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
8. 前記段付き凹部（１５）の一面（１６）は、前記基板（３０）のうち前記コネクタケース（６０）側となる上面と異なる高さとされており、前記２つの圧縮コイルバネ部材（４５ｂ、４５ｃ）の長さが前記コネクタケース（６０）から前記基板（３０）の前記電極（３４）までの距離と前記コネクタケース（６０）から前記凹部（１５）の一面（１６）までの距離に対応した異なる長さと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. 前記複数のバネターミナル（４０）のうち前記基板（３０）と前記ハウジング（１０）との電気的接続を行うものは、前記コネクタケース（６０）にインサート成形されたインサート部材（４６）と、前記インサート部材（４６）と前記基板（３０）との間に配置されるバネ部（４１、４２、４３、４７）とを有し、前記コネクタケース（６０）を前記ハウジング（１０）に組み付けるときに、前記インサート部材（４６）が前記ハウジング（１０）の前記段付き凹部（１５）の一面（１６）に直接接触すると共に、前記バネ部（４１、４２、４３、４７）が押し付けられて前記インサート部材（４６）と前記基板（３０）との間の電気的接続がなされるように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。
10. 前記バネ部は、金属板の両側が折り曲げもしくは湾曲された２つのバネ部（４１、４２）を有して構成されていることを特徴とする請求項９に記載の圧力センサ。
11. 前記バネ部は、圧縮コイルバネ部材（４７）であることを特徴とする請求項９に記載の圧力センサ。
12. 前記バネ部は、Ｓ字状に湾曲したＳ字バネ（４３）であること特徴とする請求項９に記載の圧力センサ。

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