JP2022142610A - 圧力検出装置および圧力検出装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】板状に形成された伝道部材のたわみに対する強度を向上させる。【解決手段】圧力検出装置は、圧力の変化を検出する圧電素子と、この圧電素子が出力する出力信号に電気的な処理を施す処理回路と、板状で、長さ方向の一端側で圧電素子の出力信号を受け、他端側に接続された処理回路へ出力信号を伝達する伝道部材としての入力信号電極７１と、この入力信号電極７１を、圧電素子の出力信号を受ける一端側の一部を露出させて覆う封止部６０と、を備える。そして、入力信号電極７１は、封止部６０から露出している少なくとも露出部７１ａにおいて、入力信号電極７１の長さ方向に直交する断面が厚さ方向への曲がりを有する断面形状となっている。【選択図】図９

Description

本発明は、検出素子を用いて圧力を検出する圧力検出装置および製造方法に関する。

圧電素子と圧電素子からの電気信号の処理に用いられる処理回路を内蔵し、内燃機関等の燃焼室内の圧力を検出する装置として、圧電素子等の検出素子を使用したものがある。

例えば特許文献１には、圧力の変化を検出する圧電素子と、圧電素子を収納する第１筐体と、圧電素子が出力する出力信号に電気的な処理を施す処理回路と、処理回路を収納する第２筐体と、処理回路に接続されると共に、第１筐体の内部に挿入配置され、圧電素子の出力信号を処理回路へ伝導する伝導部材と、伝導部材を、先端を露出させて覆う被覆部材と、を備えた圧力検出装置が開示されている。

特開２０２０－５６６１２号公報

伝導部材は、通常、棒状や細い板状に形成される。板状に形成された伝導部材は、厚さ方向にたわみやすい。このため、板状の伝導部材が撓んだり振動したりすることにより周囲の部品に接触し、伝導部材が含まれる信号経路の短絡等の影響が生じるおそれがある。
本発明は、板状に形成された伝導部材のたわみに対する強度を向上させることを目的とする。

上記の目的を達成する本発明の圧力検出装置は、圧力の変化を検出する圧電素子と、この圧電素子が出力する出力信号に電気的な処理を施す処理回路と、板状で、長さ方向の一端側で圧電素子の出力信号を受け、他端側に接続された処理回路へ出力信号を伝達する伝導部材と、この伝導部材を、圧電素子の出力信号を受ける一端側の一部を露出させて覆う被覆部材と、を備える。そして、伝導部材は、被覆部材から露出している少なくとも露出部において、伝導部材の長さ方向に直交する断面が厚さ方向への曲がりを有する断面形状となっている。
ここで、より好ましくは、伝導部材における上記の断面形状は、伝導部材の長さ方向に沿って連続的に形成しても良い。
そして、伝導部材における上記の断面形状は、露出部においてのみ形成しても良い。
また、伝導部材における上記の断面形状は、露出部および被覆部材に被覆された部位の少なくとも一部に対して連続的に形成しても良い。
また、上記の圧力検出装置の製造方法は、伝導部材となる板状部材が形成されたリードフレームに処理回路を接続する工程と、この板状部材に対し、長さ方向に直交する断面が厚さ方向への曲がりを有する断面形状となるように加工する工程と、リードフレームに接続された処理回路および板状部材を被覆部材で覆う工程と、を含む方法である。
また、上記の圧力検出装置の他の製造方法は、伝導部材となる板状部材が形成されたリードフレームに処理回路を接続する工程と、リードフレームに接続された処理回路および板状部材を被覆部材で覆う工程と、被覆部材で覆われた処理回路と板状部材で構成される伝導部材とをリードフレームから切り離す工程と、伝導部材の被覆部材から露出した部位に対し、長さ方向に直交する断面が厚さ方向への曲がりを有する断面形状となるように加工する工程と、を含む方法である。

本発明によれば、板状に形成された伝導部材のたわみに対する強度を向上させることができる。

実施の形態に係る圧力検出システムの概略構成図である。 圧力検出装置の側面図である。 圧力検出装置の断面図（図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図）である。 圧力検出装置の先端側（図３のＩＶ領域）の拡大断面図である。 （Ａ）は、圧力検出装置に設けられた回路内蔵部材の斜視図であり、（Ｂ）は、回路内蔵部材の側面図である。 （Ａ）は回路基板の構成例を示す図であり、（Ｂ）は回路基板における接続関係を示す図である。 入力信号電極の断面形状の一例を示す図である。 回路内蔵部材の製造手順を示す図であり、（Ａ）はリードフレームを示す図、（Ｂ）はリードフレームに回路基板を取り付けた状態を示す図、（Ｃ）は回路基板に対して封止部を形成した状態を示す図、（Ｄ）は封止部が形成された回路基板をリードフレームから切り離した状態を示す図である。 封止部の形成前に入力信号電極を加工した状態を示す図である。 封止部の形成後に入力信号電極を加工した状態を示す図である。 回路内蔵部材の製造工程の一例を示すフローチャートである。 回路内蔵部材の製造工程の他の一例を示すフローチャートである。 （Ａ）は、金属板に折り曲げ加工が施される前の回路内蔵部材の側面図であり、（Ｂ）は、回路内蔵部材の側面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［圧力検出システムの構成］
図１は、実施の形態に係る圧力検出システム１の概略構成図である。
この圧力検出システム１は、内燃機関１０における燃焼室Ｃ内の圧力（燃焼圧）を検出する圧力検出装置２０と、圧力検出装置２０に対する給電を行うとともに圧力検出装置２０が検出した圧力に基づいて内燃機関１０の動作を制御する制御装置１００と、圧力検出装置２０と制御装置１００とを電気的に接続する接続ケーブル８０とを備えている。

ここで、圧力の検出対象となる内燃機関１０は、内部にシリンダが形成されたシリンダブロック１１と、シリンダ内を往復運動するピストン１２と、シリンダブロック１１に締結されてピストン１２等とともに燃焼室Ｃを構成するシリンダヘッド１３とを有している。また、シリンダヘッド１３には、燃焼室Ｃと外部とを連通する連通孔１３ａが設けられている。この連通孔１３ａの内側には、図示しない雌ねじが設けられている。そして、この連通孔１３ａに圧力検出装置２０の先端側を挿入するとともに、圧力検出装置２０をシリンダヘッド１３に固定することで、内燃機関１０に対して圧力検出装置２０を取り付けている。より具体的に説明すると、連通孔１３ａに設けられた雌ねじに、圧力検出装置２０の先端側に設けられた雄ねじをねじ込むことで、圧力検出装置２０の取り付けを行っている。ここで、内燃機関１０を構成するシリンダブロック１１、ピストン１２およびシリンダヘッド１３は、鋳鉄やアルミニウム等、導電性を有する金属材料で構成されている。

［圧力検出装置の構成］
図２は、圧力検出装置の側面図である。また、図３は、圧力検出装置２０の断面図（図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図）である。さらに、図４は、圧力検出装置２０の先端側（図３のＩＶ領域）の拡大断面図である。

圧力検出装置２０は、全体として筒状を呈するとともに外部に露出するように設けられる筐体部３０と、圧力を検出するための各種機構を含み、ほぼ全体が筐体部３０の内部に収容されるとともに一部が外部に露出するように設けられ、接続ケーブル８０が接続される検出機構部４０とを有している。そして、圧力検出装置２０は、図１に示す内燃機関１０に対し、図２における左側が燃焼室Ｃ（図１では下側）を向くとともに、図２における右側が外部（図１では上側）を向くように取り付けられる。なお、以下の説明では、図２において、図中左に向かう側を圧力検出装置２０の「先端側」と称し、図中右に向かう側を圧力検出装置２０の「後端側」と称する。また、以下の説明では、図２等に一点鎖線で示す圧力検出装置２０の中心線方向を、単に「中心線方向」と称する。ここで、本実施の形態では、「中心線方向」が軸方向の一例であり、「先端側」が一端側の一例であり、「後端側」が他端側の一例である。

（筐体部の構成）
筐体部３０は、先端外部筐体３１と、先端外部筐体３１の先端側に取り付けられたダイアフラムヘッド３２とを備えている。また、筐体部３０は、先端外部筐体３１の内側であってダイアフラムヘッド３２の後端側に取り付けられた第１内部筐体３３と、先端外部筐体３１および第１内部筐体３３の内側であってダイアフラムヘッド３２の後端側に取り付けられた第２内部筐体３４とを備えている。さらに、筐体部３０は、先端外部筐体３１の後端側に取り付けられた後端外部筐体３５を備えている。筐体部３０において、先端外部筐体３１、ダイアフラムヘッド３２および後端外部筐体３５は外部に露出する。これに対し、第１内部筐体３３および第２内部筐体３４は外部に露出せず、先端外部筐体３１の内側に収容されるようになっている。

〔先端外部筐体〕
先端外部筐体３１は、中空構造を有し且つ全体として筒状を呈する部材である。先端外部筐体３１は、導電性を有するとともに耐熱性および耐酸性が高いステンレス鋼等の金属材料によって構成されている。また、先端外部筐体３１は、先端側から後端側に向かって、外径が最も小さい小径部３１ａと、外径が最も大きい大径部３１ｂと、外径がこれらの中間となる中径部３１ｃとを有している。そして、先端外部筐体３１における小径部３１ａの先端側の外周面には、雄ねじ３１ｄが設けられている。

〔ダイアフラムヘッド〕
ダイアフラムヘッド３２は、全体として円板状を呈する部材である。ダイアフラムヘッド３２は、導電性を有するとともに耐熱性および耐酸性が高いステンレス鋼等の金属材料によって構成されている。ダイアフラムヘッド３２は、先端外部筐体３１における先端側の開口部を塞ぐように設けられている。そして、ダイアフラムヘッド３２と先端外部筐体３１との境界部には、全周にわたってレーザ溶接が施されている。

〔第１内部筐体〕
第１内部筐体３３は、中空構造を有し且つ全体として筒状を呈する部材である。第１内部筐体３３は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス鋼等の金属材料によって構成されている。第１内部筐体３３は、その全体が先端外部筐体３１の内部に収容されるとともに、その先端側の一部がダイアフラムヘッド３２の後端側の一部に突き当たるように設けられている。そして、第１内部筐体３３とダイアフラムヘッド３２との境界部には、全周にわたってレーザ溶接が施されている。

〔第２内部筐体〕
第２内部筐体３４は、中空構造を有し且つ全体として筒状を呈する部材である。第２内部筐体３４は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス鋼等の金属材料によって構成されている。第２内部筐体３４は、その全体が先端外部筐体３１の内部に収容されるとともに、後端側を除くほぼ全域が第１内部筐体３３の内部に収容されるように設けられている。そして、第２内部筐体３４と第１内部筐体３３との境界部には、全周にわたってレーザ溶接が施されている。

〔後端外部筐体〕
収容部材の一例としての後端外部筐体３５は、中空構造を有し且つ全体として筒状を呈する部材である。後端外部筐体３５は、導電性を有するとともに耐熱性および耐酸性が高いステンレス鋼等の金属材料で構成されている。また、後端外部筐体３５は、先端側から後端側に向かって、第１筒状部３５ａと、第２筒状部３５ｂと、第３筒状部３５ｃと、第４筒状部３５ｄと、第５筒状部３５ｅとを有している。ここで、第１筒状部３５ａ、第２筒状部３５ｂ、第３筒状部３５ｃおよび第４筒状部３５ｄは、この順で外径が小さくなっている。これに対し、第５筒状部３５ｅは、隣接する第４筒状部３５ｄよりも外径が大きくなっており、第３筒状部３５ｃとほぼ同じになっている。また、後端外部筐体３５では、先端側の内部が第１内径部３５ｆとなっており、後端側の内部が第２内径部３５ｇとなっている。ここで、第２内径部３５ｇは、第１内径部３５ｆよりも内径が小さくなっており、第１内径部３５ｆと第２内径部３５ｇとの境界には、内側段差部３５ｈが設けられている。後端外部筐体３５における第１筒状部３５ａの先端側は、先端外部筐体３１における大径部３１ｂの後端側に突き当たるように設けられている。そして、後端外部筐体３５と先端外部筐体３１との境界部には、全周にわたってレーザ溶接が施されている。

なお、上述した各溶接部位については、必ずしもそれぞれの全周にわたって形成する必要はなく、複数個のレーザスポットを形成するスポット溶接により形成してもよい。

（検出機構部の構成）
検出機構部４０は、圧電素子４１と、先端電極部材４２と、後端電極部材４３と、絶縁部材４４と、コイルばね４５と、回路内蔵部材４６と、接続部材４７と、閉塞部材４８とを備えている。

〔圧電素子〕
圧電素子４１は、全体として円柱状を呈する部材である。圧電素子４１は、圧電縦効果の圧電作用を示す圧電体を備えている。圧電素子４１は、先端外部筐体３１（および第１内部筐体３３）の内側に配置されている。

ここで、圧電縦効果とは、圧電体の電荷発生軸と同一方向の応力印加軸に外力を加えると、電荷発生軸方向の圧電体の表面に電荷が発生することをいう。したがって、この例では、中心線方向に沿う圧力の変化に応じて、圧電素子４１の先端側の面と後端側の面とに、発生した電荷による信号（電荷信号：電気信号の一例）が出力されることになる。

次に、圧電素子４１に圧電横効果を利用した場合を例示する。圧電横効果とは、圧電体の電荷発生軸に対して直交する位置にある応力印加軸に外力を加えると、電荷発生軸方向の圧電体の表面に電荷が発生することをいう。薄板状に薄く形成した圧電体を複数枚積層して構成しても良く、このように積層することで、圧電体に発生する電荷を効率的に集めてセンサの感度を上げることができる。圧電素子４１で使用可能な圧電体としては、圧電縦効果及び圧電横効果を有するランガサイト系結晶（ランガサイト、ランガテイト、ランガナイト、ＬＴＧＡ）や水晶、ガリウムリン酸塩などを使用することを例示することができる。また、圧電素子４１で用いる圧電体としては、上述した無機材料で構成された単結晶（無機単結晶）を用いるとよく、特にランガサイト系単結晶を用いることが望ましい。

〔先端電極部材〕
先端電極部材４２は、全体として円柱状を呈する部材である。先端電極部材４２は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス鋼等の金属材料によって構成されている。先端電極部材４２は、先端外部筐体３１（第１内部筐体３３）の内側且つ圧電素子４１の先端側に配置されており、先端電極部材４２の後端側の面が、圧電素子４１の先端側の面と接触するようになっている。また、先端電極部材４２の先端側の面は、ダイアフラムヘッド３２の中央部から後端側に向かって突出する凸部の面と接触するようになっている。そして、先端電極部材４２の外径は、圧電素子４１の外径よりも大きくなっている。

〔後端電極部材〕
後端電極部材４３は、全体として独楽状を呈する部材である。より具体的に説明すると、後端電極部材４３は、Ｔ字状の断面を有しており、先端側の外径よりも後端側の外径が小さくなっている。後端電極部材４３は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス鋼等の金属材料によって構成されている。後端電極部材４３は、先端外部筐体３１（第１内部筐体３３）の内側に配置されており、後端電極部材４３の先端側の面が、圧電素子４１の後端側の面と接触するようになっている。また、後端電極部材４３の先端側の外径は、圧電素子４１の外径よりもわずかに大きくなっており、後端電極部材４３の後端側の外径は、圧電素子４１の外径よりも小さくなっている。

〔絶縁部材〕
絶縁部材４４は、中空構造を有し且つ全体として環状（円筒状）を呈する部材である。絶縁部材４４は、絶縁性を有するとともに耐熱性が高いアルミナ等のセラミックス材料によって構成されている。絶縁部材４４は、先端外部筐体３１（第１内部筐体３３）の内側且つ後端電極部材４３の後端側に配置されており、絶縁部材４４の先端側の面が、後端電極部材４３の先端側における後端側の面と接触するようになっている。また、絶縁部材４４に設けられた貫通孔の先端側には、後端電極部材４３の後端側に設けられた凸部が挿入されるようになっている。さらに、絶縁部材４４の後端側の面は、第２内部筐体３４の先端側の面と接触するようになっている。これにより、先端電極部材４２、圧電素子４１、後端電極部材４３および絶縁部材４４は、第１内部筐体３３を介して、ダイアフラムヘッド３２と第２内部筐体３４とによって挟み込まれ、固定されるようになっている。このとき、先端電極部材４２、圧電素子４１、後端電極部材４３および絶縁部材４４と、第１内部筐体３３の内周面との間には、ギャップが存在していることが望ましい。

〔コイルばね〕
コイルばね４５は、全体として螺旋状を呈する部材であって、中心線方向に伸縮するようになっている。コイルばね４５は、導電性を有するリン青銅等の金属材料によって構成されている。コイルばね４５は、先端外部筐体３１（第１内部筐体３３）の内側であって、絶縁部材４４の内部と第２内部筐体３４の内部とに跨がって配置されている。このため、コイルばね４５の外径は、絶縁部材４４に設けられた貫通孔の内径よりも小さくなっている。そして、コイルばね４５の先端側は、絶縁部材４４の内部において後端電極部材４３の後端側の面と接触している。

〔回路内蔵部材〕
回路内蔵部材４６は、圧電素子４１が出力する微弱な電荷による電気信号に処理を施す回路基板５０と、回路基板５０を内部に収容することで回路基板５０を封止する封止部６０とを備えている。また、回路内蔵部材４６は、回路基板５０と電気的に接続される、入力信号電極７１、入力接地電極７２、受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５をさらに備えている。ここで、入力信号電極７１は、回路基板５０よりも先端側に設けられており、入力接地電極７２、受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５は、回路基板５０よりも後端側に設けられている。そして、これら入力信号電極７１～出力接地電極７５は、それぞれの一端側が封止部６０に封止されて回路基板５０に接続される一方、それぞれの他端側は封止部６０によって覆われることなく外部に露出している。なお、入力信号電極７１～出力接地電極７５は、それぞれ、導電性を有する板状の金属材料によって構成されている。

入力信号電極７１は、中心線方向に沿って延びるとともに回路基板５０に接続される基部７１１と、基部７１１の先端側に突出する突出部７１２とを有している。ここで、突出部７１２の幅（中心線方向と交差する方向の長さ）は、基部７１１の幅よりも狭くなっており、コイルばね４５の内径よりも小さくなっている。入力信号電極７１は、突出部７１２の全体と基部７１１の先端側とが、封止部６０によって覆われることなく露出している。そして、この部位が、第２内部筐体３４の内側に挿入されるとともに、突出部７１２にはコイルばね４５の後端側が巻き付くようになっている。

入力接地電極７２は、詳細は後述するが、その一部が皿ばね形状を呈しており、この皿ばね形状を呈する部位が、後端外部筐体３５の内側に設けられた内側段差部３５ｈに突き当たるようになっている。なお、回路内蔵部材４６の詳細については後述する。

〔接続部材〕
接続部材４７は、全体として柱状を呈する部材である。接続部材４７は、絶縁性を有するＰＰＳあるいはＰＰＴ等の合成樹脂材料によって構成された基材と、導電性を有する銅等の金属材料で構成された配線および端子等を含んでいる。接続部材４７は、後端外部筐体３５の内側に配置されている。接続部材４７の先端側には、回路内蔵部材４６の後端側が対峙しており、回路内蔵部材４６に設けられた受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５の、それぞれの後端側が挿入されている。

〔閉塞部材〕
閉塞部材４８は、全体として柱状を呈する部材である。ただし、閉塞部材４８には、中心線方向に沿って３つの貫通孔が形成されている。閉塞部材４８は、絶縁性を有するゴム材料で構成されている。閉塞部材４８は、その先端側が後端外部筐体３５の内側に配置され、その後端側が後端外部筐体３５の後端よりも外側に飛び出している。閉塞部材４８の先端側は、接続部材４７の後端側に対峙している。また、閉塞部材４８に設けられた３つの貫通孔には、接続ケーブル８０を構成する各電線（詳細は後述する）が挿入されている。閉塞部材４８の外径は、後端外部筐体３５の後端側（第２内径部３５ｇ）の内径よりもわずかに大きくなっており、後端外部筐体３５と閉塞部材４８とは、圧入（しまりばめ）により一体化している。

［接続ケーブルの構成］
接続ケーブル８０は、撚り合わせられた電源線８１、信号線８２および接地線８３と、これら電源線８１、信号線８２および接地線８３の外周を覆う被覆部材８４と、電源線８１、信号線８２および接地線８３と、被覆部材８４との隙間を埋める介在物８５とを備えている。そして、電源線８１は受電電極７３に、信号線８２は出力信号電極７４に、接地線８３は出力接地電極７５に、接続部材４７を介してそれぞれ接続される。ここで、電源線８１、信号線８２および接地線８３は、それぞれ、錫メッキ軟銅撚り線で構成された導体部と、電子線等を用いて架橋構造を強化してなるポリエチレン（架橋ポリエチレン）等で構成されるとともに導体部の外周を被覆して絶縁する絶縁部とを有している。また、被覆部材は、絶縁性を有するゴム材料または樹脂材料で構成されている。なお、接続ケーブル８０には、必要に応じて、電源線８１、信号線８２および接地線８３を遮へいする遮へい体を設けてもかまわない。

［回路内蔵部材の構成］
次に、上述した回路内蔵部材４６の詳細について説明を行う。
図５は、圧力検出装置２０に設けられた回路内蔵部材４６の構成を説明するための図である。より具体的に説明すると、図５（Ａ）は回路内蔵部材４６の斜視図であり、図５（Ｂ）は回路内蔵部材の側面図である。ここで、図５（Ａ）においては、図中左上側が先端側であり、図中右下側が後端側である。また、図５（Ｂ）においては、図中左側が先端側であり、図中右側が後端側である。

回路内蔵部材４６は、上述したように、回路基板５０と封止部６０とを備えている（図３参照）。また、回路内蔵部材４６は、入力信号電極７１と、入力接地電極７２と、受電電極７３と、出力信号電極７４と、出力接地電極７５とをさらに備えている。

（回路基板）
図６は、回路内蔵部材４６に設けられた回路基板５０を説明するための図である。図６（Ａ）は回路基板５０の構成例を示す図であり、図６（Ｂ）は回路基板５０における接続関係を示す図である。ただし、図６は、回路基板５０と、入力信号電極７１～出力接地電極７５との接続関係も、併せて示している。以下では、図５および図６を参照しながら、回路基板５０の説明を行う。

回路基板５０は、全体として矩形の板状を呈する部材である。回路基板５０は、各種電子部品（回路素子）を実装するための配線パターンが形成されたプリント配線基板５１と、プリント配線基板５１に実装された処理回路５２とを有している。

本実施の形態では、プリント配線基板５１として、ガラス布基材エポキシ樹脂をベースとした所謂ガラエポ基板を用いている。そして、プリント配線基板５１には、入出力用の端子として、入力信号端子５１ａ、入力接地端子５１ｂ、受電端子５１ｃ、出力信号端子５１ｄおよび出力接地端子５１ｅが設けられている。

ここで、入力信号端子５１ａには、入力信号電極７１を介して、圧力検出装置２０における正の経路（詳細は後述する）が接続され、入力接地端子５１ｂには、入力接地電極７２を介して、圧力検出装置２０における負の経路（詳細は後述する）が接続される。これに対し、受電端子５１ｃには、受電電極７３を介して電源線８１が接続され、出力信号端子５１ｄには、出力信号電極７４を介して信号線８２が接続され、出力接地端子５１ｅには、出力接地電極７５を介して接地線８３が接続される。なお、プリント配線基板５１では、入力接地端子５１ｂと出力接地端子５１ｅとが、内部で接続されている。

また、処理回路５２は、圧電素子４１から入力信号端子５１ａを介して入力されてくる電荷信号を積分して電圧信号に変換する積分回路５２ａと、変換後の電圧信号を増幅して出力信号端子５１ｄに出力する増幅回路５２ｂとを有している。ここで、積分回路５２ａおよび増幅回路５２ｂには、それぞれ演算増幅器（図示せず）が設けられており、受電端子５１ｃを介して、これらを動作させるための電源電圧が供給される。また、積分回路５２ａおよび増幅回路５２ｂのグランドは、入力接地端子５１ｂおよび出力接地端子５１ｅに接続される。なお、この例において、処理回路５２は、所謂集積回路（ＩＣ）で構成されている。

（封止部）
次に、主として図５を参照しつつ、封止部６０の説明を行う。
封止部６０は、全体として柱状を呈する部材である。封止部６０は、被覆部材の一例であり、絶縁性を有するエポキシ等の合成樹脂材料によって構成されている。封止部６０は、相対的に先端側に位置する先端側封止部６１と、先端側封止部６１の後端側に位置する後端側封止部６２とを備えている。そして、後端側封止部６２は、先端側封止部６１と比べて外径が大きく（太く）なっている。なお、封止部６０について、ここでは形状に基づいて先端側封止部６１と後端側封止部６２とに分けて説明するが、封止部６０の部材としては一体に成形される。

先端側封止部６１は、先端側から順に、先端側第１封止部６１１と、先端側第２封止部６１２と、先端側第３封止部６１３とを有している。本実施の形態において、先端側第１封止部６１１～先端側第３封止部６１３は、それぞれ多角形状の外観を有している。また、先端側第１封止部６１１および先端側第３封止部６１３は、先端側第２封止部６１２よりも外径が大きくなっている。さらに、先端側第１封止部６１１および先端側第３封止部６１３の外径は、ほぼ等しくなっている。なお、以下では、先端側第１封止部６１１の外周面を先端側第１側面６１ａと呼び、先端側第２封止部６１２の外周面を先端側第２側面６１ｂと呼び、先端側第３封止部６１３の外周面を先端側第３側面６１ｃと呼ぶ。また、先端側第１封止部６１１における先端側の面を先端側前面６１ｄと呼ぶ。

後端側封止部６２は、先端側から順に、後端側第１封止部６２１と、後端側第２封止部６２２と、後端側第３封止部６２３とを有している。ここで、後端側第１封止部６２１は、上述した先端側第３封止部６１３の後端側に位置している。本実施の形態において、後端側第１封止部６２１～後端側第３封止部６２３は、それぞれ多角形状の外観を有している。また、後端側第１封止部６２１および後端側第３封止部６２３は、後端側第２封止部６２２よりも外径が大きくなっている。さらに、後端側第１封止部６２１および後端側第３封止部６２３の外径は、ほぼ等しくなっている。なお、以下では、後端側第１封止部６２１の外周面を後端側第１側面６２ａと呼び、後端側第２封止部６２２の外周面を後端側第２側面６２ｂと呼び、後端側第３封止部６２３の外周面を後端側第３側面６２ｃと呼ぶ。また、後端側第１封止部６２１における先端側の面を後端側前面６２ｄと呼び、後端側第３封止部６２３における後端側の面を後端側背面６２ｅと呼ぶ。本実施の形態では、後端側背面６２ｅが背面の一例となっている。

（入力信号電極）
入力信号電極７１は、全体として板状（短冊状）を呈する部材である。入力信号電極７１は、伝導部材の一例であり、導電性および弾性を有するリードフレーム用の金属材料によって構成されている。入力信号電極７１は、一端が回路基板５０の先端側に接続されるとともに他端が先端側に延びており、先端側封止部６１を貫通して設けられる（図３も参照）。入力信号電極７１は、上述したように、基部７１１と、基部７１１の先端側に設けられる突出部７１２と、基部７１１の他端側に設けられて回路基板５０に接続される接続部７１３とを有している。そして、基部７１１の先端側と突出部７１２とは、先端側封止部６１の先端側前面６１ｄから外部に突出して露出している。この入力信号電極７１における先端側封止部６１から露出した部位を露出部７１ａと呼ぶ。入力信号電極７１は、コイルばね４５を介して後端電極部材４３と接続される（図４参照）。なお、本実施の形態の入力信号電極７１は、細長い板状を呈しているが、突出部７１２側を除く基部７１１のほぼ全域が封止部６０（先端側封止部６１）によって覆われているため、たわみ等が生じにくくなっている。

ここで、入力信号電極７１の形状について、さらに説明する。入力信号電極７１は、上記のように細長い板状の金属部材である。そして、基部７１１の先端側の露出部７１ａが封止部６０から露出した状態となっている。このため、少なくとも露出部７１ａにおいては、厚さ方向のたわみが生じやすい。本実施の形態では、入力信号電極７１の長さ方向に直交する断面が、厚さ方向への曲がりを有する形状となっている。これにより、平坦な板状部材を用いる場合と比較して、厚さ方向の力に対する強度が上がり、たわみを生じにくくさせている。

図７は、入力信号電極７１の断面形状の一例を示す図である。図７では、突出部７１２を含む先端側の一部を破断し、基部７１１における入力信号電極７１の長さ方向に直交する断面を示している。上述したように、この断面は、入力信号電極７１の厚さ方向への曲がりを有する形状である。図７に示す例では、断面がＵ字形状に曲がっている。また、この断面形状は、入力信号電極７１の長さ方向に沿って連続的に形成されている。なお、入力信号電極７１の断面形状は、細い板状の入力信号電極７１の厚さ方向に曲がった部分があれば良く、図７に示す形状には限定されない。例えば、長さ方向の縁を一定の幅で折り曲げ、コ字形状やＶ字形状等の断面としても良い。また、かかる断面形状は、入力信号電極７１の長さ方向の全体にわたって一定でなくても良い。さらに、入力信号電極７１の一端側から他端側へ向かって、中心線の周りに捩れた形状としても良い。

また、入力信号電極７１における厚さ方向への曲がりを有する断面形状は、必ずしも入力信号電極７１の長さ方向の全体にわたって形成しなくても良い。入力信号電極７１において、封止部６０に覆われている部分は、露出部７１ａよりもたわみが生じにくい。そこで、封止部６０に覆われている部分は平坦な板状部材のままとし、露出部７１ａにおいてのみ、断面形状を、上記の厚さ方向への曲がりを有する形状としても良い。また、露出部７１ａと、露出部７１ａから連続し封止部６０に覆われている基部７１１の一部においてのみ、断面形状を、上記の厚さ方向への曲がりを有する形状としても良い。

（入力接地電極）
接地電極の一例としての入力接地電極７２は、全体としてＬ字状とＣ字状とを組み合わせた板状を呈する部材である（後述する図１３（Ａ）も参照）。入力接地電極７２は、導電性および弾性を有するリードフレーム用の金属材料によって構成されている。入力接地電極７２は、一端が回路基板５０の側端側に接続されるとともに他端が側端側に延びており、後端側封止部６２を貫通して設けられている（図３も参照）。そして、入力接地電極７２の後端側は、後端側封止部６２の側端から後端に向かって複数の箇所で折曲げられており、最も後端となる部位（Ｃ字状を呈する部位）は、後端側封止部６２の後端側背面６２ｅに位置している。

ここで、入力接地電極７２の具体的な構成について説明を行う。
入力接地電極７２は、後端側封止部６２における後端側第２封止部６２２（後端側第２側面６２ｂ）から、それぞれ側方に突出して設けられる第１突出部７２１および第２突出部７２２と、Ｌ字状を呈し且つ一端が第１突出部７２１および第２突出部７２２と連結される本体部７２３と、Ｃ字状を呈し且つ本体部７２３の他端に連結される皿ばね部７２４とを有している。ここで、第１突出部７２１および第２突出部７２２には、後端側第２側面６２ｂに沿った折り曲げ加工が施されている。また、本体部７２３には、後端側第２側面６２ｂおよび後端側第３側面６２ｃに沿った折り曲げ加工が施されている。さらに、本体部７２３と皿ばね部７２４との境界部には、後端側第３側面６２ｃと後端側背面６２ｅとが成す角に沿った折り曲げ加工が施されている。

また、皿ばね部７２４は、Ｃ字状を呈し且つ本体部７２３と連結される湾曲部７２４１と、湾曲部７２４１と一体化するとともに湾曲部７２４１から後端側に向かって折り曲げられてなる２つの突当部７２４２とを有している。これらのうち、湾曲部７２４１は、後端側封止部６２の後端側背面６２ｅと接触する位置に設けられる。これに対し、突当部７２４２は、後端側背面６２ｅとは接触しない位置に設けられる。これにより、後端側から皿ばね部７２４を押したときに、湾曲部７２４１が後端側背面６２ｅと接触した状態で、突当部７２４２が先端側に向かって潰れる側に弾性変形することで、皿ばね部７２４がばね（皿ばね）として機能するようになっている。皿ばね部７２４（突当部７２４２）は、後端外部筐体３５の内側段差部３５ｈに接触するようになっている。

（受電電極）
受電電極７３は、全体として板状（短冊状）を呈する部材である。受電電極７３も、導電性および弾性を有するリードフレーム用の金属材料によって構成されている。受電電極７３は、一端が回路基板５０の後端側に接続されるとともに他端が後端側に延びており、後端側封止部６２を貫通して設けられている（図３も参照）。そして、受電電極７３の後端側は、後端側封止部６２の後端側背面６２ｅから外部に突出して露出している。そして、受電電極７３の後端側は、図に示すように折り曲げられている。受電電極７３は、接続部材４７を介して電源線８１と接続される。

（出力信号電極）
出力信号電極７４は、全体として板状（短冊状）を呈する部材である。出力信号電極７４も、導電性および弾性を有するリードフレーム用の金属材料によって構成されている。出力信号電極７４は、一端が回路基板５０の後端側に接続されるとともに他端が後端側に延びており、後端側封止部６２を貫通して設けられている（図３も参照）。そして、受電電極７３の後端側は、後端側封止部６２の後端側背面６２ｅから外部に突出して露出している。出力信号電極７４は、後端側背面６２ｅにおいて受電電極７３に隣接している。そして、出力信号電極７４の後端側は、図に示すように受電電極７３とは逆向きに折り曲げられている。出力信号電極７４は、接続部材４７を介して信号線８２と接続されている。

（出力接地電極）
他の接地電極の一例としての出力接地電極７５は、全体として板状（短冊状）を呈する部材である。出力接地電極７５も、導電性および弾性を有するリードフレーム用の金属材料によって構成されている。出力接地電極７５は、一端が回路基板５０の後端側に接続されるとともに他端が後端側に延びており、後端側封止部６２を貫通して設けられている（図３も参照）。そして、出力接地電極７５の後端側は、後端側封止部６２の後端側背面６２ｅから外部に突出して露出している。出力接地電極７５は、後端側背面６２ｅにおいて出力信号電極７４に隣接している。そして、出力接地電極７５の後端側は、図に示すように出力信号電極７４とは逆向き（受電電極７３と同じ向き）に折り曲げられている。出力接地電極７５は、接続部材４７を介して接地線８３と接続されている。

（入力接地電極、受電電極、出力信号電極および出力接地電極の位置関係）
本実施の形態の回路内蔵部材４６では、封止部６０における後端側封止部６２の後端側背面６２ｅに、受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５がこの順に並べて配置されている。そして、これら受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５の周囲を取り囲むように、入力接地電極７２の皿ばね部７２４が配置されている。また、後端側背面６２ｅから突出する受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５の中心線方向の長さは、後端側背面６２ｅに配置される皿ばね部７２４の中心線方向の長さ（高さ）よりも大きくなっている。

［圧力検出装置における電気的な接続構造］
ここで、圧力検出装置２０における電気的な接続構造について説明を行う。
（正の経路）
圧力検出装置２０において、圧電素子４１の後端側の端面（正極）は、後端電極部材４３およびコイルばね４５と電気的に接続される。また、コイルばね４５は、回路内蔵部材４６に設けられた入力信号電極７１と電気的に接続される。そして、入力信号電極７１は、同じ回路内蔵部材４６に設けられた回路基板５０の入力信号端子５１ａと電気的に接続される。以下では、圧電素子４１の後端側の面から、後端電極部材４３、コイルばね４５および入力信号電極７１を介して、回路基板５０の入力信号端子５１ａに至る電気的な経路を『正の経路』と称する。

（負の経路）
一方、圧力検出装置２０において、圧電素子４１の先端側の端面（負極）は、先端電極部材４２、ダイアフラムヘッド３２（第１内部筐体３３および第２内部筐体３４）、先端外部筐体３１および後端外部筐体３５と電気的に接続される。また、後端外部筐体３５は、自身に設けられた内側段差部３５ｈを介して、回路内蔵部材４６に設けられた入力接地電極７２と電気的に接続される。そして、入力接地電極７２は、同じ回路内蔵部材４６に設けられた回路基板５０の入力接地端子５１ｂと電気的に接続される。以下では、圧電素子４１の先端側の面から、先端電極部材４２、ダイアフラムヘッド３２、先端外部筐体３１、後端外部筐体３５および入力接地電極７２を介して、回路基板５０の入力接地端子５１ｂに至る電気的な経路を『負の経路』と称する。なお、圧力検出装置２０を、図１に示す内燃機関１０のシリンダヘッド１３に取り付けた場合、例えば先端外部筐体３１（雄ねじ３１ｄ）が、連通孔１３ａの内周面に接触する。このとき、シリンダヘッド１３（およびシリンダブロック１１）と負の経路とは、略同電位となる。

（正の経路と負の経路との関係）
ここで、本実施の形態の圧力検出装置２０では、正の経路の外側に負の経路が存在している。換言すれば、負の経路の内部に正の経路が収容されている。そして、正の経路と負の経路とは、絶縁部材４４、封止部６０および両経路の間に形成されるエアギャップによって、電気的に絶縁されている。

［圧力検出装置による圧力検出動作］
では、圧力検出装置２０による圧力検出動作について説明を行う。
内燃機関１０が動作しているとき、ダイアフラムヘッド３２の先端側の面（表面）には、燃焼室Ｃ内で発生した圧力（燃焼圧）が付与される。ダイアフラムヘッド３２では、自身の表面で受けた圧力が裏面へと伝達され、さらに裏面から先端電極部材４２へと伝達される。そして、先端電極部材４２に伝達された圧力は、先端電極部材４２と後端電極部材４３とに挟まれた圧電素子４１に作用し、圧電素子４１では、受けた圧力に応じた電荷が生じる。圧電素子４１に生じた電荷は、正の経路および負の経路を介して、回路基板５０の入力信号端子５１ａおよび入力接地端子５１ｂに電荷信号として供給される。回路基板５０に供給された電荷信号は、回路基板５０に実装された処理回路５２において各種処理が施されることで出力信号とされる。そして、回路基板５０の出力信号端子５１ｄおよび出力接地端子５１ｅから出力された出力信号は、接続部材４７および接続ケーブル８０を介して、制御装置１００に送信され、内燃機関１０の制御に用いられる。なお、この間、回路基板５０に実装された処理回路５２には、受電端子５１ｃおよび出力接地端子５１ｅを介して、制御装置１００から電源電圧が供給されている。

［圧力検出装置の製造手順］
続いて、本実施の形態の圧力検出装置２０の製造手順について説明を行う。
（第１構造体の製造）
最初に、ダイアフラムヘッド３２の裏面すなわち後端側と、第１内部筐体３３の先端側とを対峙させて突き当てる。このとき、ダイアフラムヘッド３２の中央部の後端側から突出する凸部は、第１内部筐体３３の内部に配置される。そして、この状態で、ダイアフラムヘッド３２と第１内部筐体３３との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行うことで、第１構造体が得られる。

（第２構造体の製造）
次に、第１構造体の第１内部筐体３３に対し、後端側から、先端電極部材４２、圧電素子４１、後端電極部材４３、絶縁部材４４および第２内部筐体３４を、この順で挿入する。このとき、先端電極部材４２の先端側の面が、ダイアフラムヘッド３２の後端側の面に突き当たる。また、このとき、第２内部筐体３４の先端側は、第１内部筐体３３の内部に収容されるが、その後端側は、第１内部筐体３３の後端側からはみ出す。それから、固定される第１構造体に対し、第２内部筐体３４に加える中心線方向の力を調整し、圧電素子４１にかかる予荷重を目標値に設定する。そして、この状態で、第１内部筐体３３と第２内部筐体３４との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行うことで、第２構造体が得られる。

（第３構造体の製造）
次に、第２構造体に対し、後端側から、小径部３１ａを先端側として先端外部筐体３１を装着する。このとき、先端外部筐体３１（小径部３１ａ）の先端側の面が、ダイアフラムヘッド３２の後端側の面に突き当たる。また、第１内部筐体３３、第２内部筐体３４、先端電極部材４２、圧電素子４１、後端電極部材４３および絶縁部材４４は、先端外部筐体３１の内部に収容される。そして、この状態で、ダイアフラムヘッド３２と先端外部筐体３１との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行うことで、第３構造体が得られる。

（第４構造体の製造）
また、上述した第１構造体～第３構造体とは別工程にて、回路内蔵部材４６（第４構造体）を製造する。なお、回路内蔵部材４６の製造手順の詳細については後述する。

（第５構造体の製造）
次に、第４構造体（回路内蔵部材４６）の先端側に位置し且つ外部に露出する、入力信号電極７１の突出部７１２の先端側に、コイルばね４５をはめ込むことで、第５構造体が得られる。なお、必要に応じて、入力信号電極７１とコイルばね４５とを、レーザ溶接等により一体化してもかまわない。

（第６構造体の製造）
次に、上述した第３構造体に対し、後端側から、コイルばね４５を先端側として第５構造体を挿入する。これに伴い、回路内蔵部材４６を構成する封止部６０のうち、先端側封止部６１は先端外部筐体３１の内側に配置される。ただし、後端側封止部６２は外部に露出したままである。このとき、先端側封止部６１のうちの先端側第１封止部６１１および先端側第３封止部６１３は、先端外部筐体３１の内周面に突き当たる。これに対し、先端側第２封止部６１２は、先端外部筐体３１の内周面と空隙を介して対峙する。そして、回路内蔵部材４６の封止部６０に設けられた後端側前面６２ｄが、挿入に伴って先端外部筐体３１（中径部３１ｃ）の後端側の面に突き当たることにより、先端外部筐体３１に対する回路内蔵部材４６の位置決めがなされ、第６構造体が得られる。

また、第３構造体に第５構造体を挿入することに伴い、回路内蔵部材４６の先端側に取り付けられたコイルばね４５は、第２内部筐体３４および絶縁部材４４の内側に配置される。このとき、コイルばね４５の先端側は、後端電極部材４３の後端側の面に突き当たり、コイルばね４５は元よりも収縮した状態となる。ただし、この状態においても、後端電極部材４３の後端側と入力信号電極７１（突出部７１２）の先端側との間には空間が存在しており、両者が直接には接触しないようになっている。

（第７構造体の製造）
次に、第６構造体に対し、後端側から、第１筒状部３５ａを先端側として後端外部筐体３５を装着する。このとき、後端外部筐体３５（第１筒状部３５ａ）の先端側の面が、先端外部筐体３１（大径部３１ｂ）の後端側の面に突き当たる。また、このとき、後端外部筐体３５（内側段差部３５ｈ）が、回路内蔵部材４６に設けられた入力接地電極７２の後端側の面に突き当たり、皿ばね部７２４の突当部７２４２に対し、先端側に向かう押し付け力を付与する。これに伴い、入力接地電極７２では、皿ばね部７２４における突当部７２４２が潰れる側に変形し、突当部７２４２のほぼ全周が、後端外部筐体３５の内側段差部３５ｈに接触する。そして、この状態で、先端外部筐体３１と後端外部筐体３５との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行うことで、第７構造体が得られる。

（第８構造体の製造）
また、上述した第１構造体～第７構造体とは別工程にて、接続部材４７、閉塞部材４８および接続ケーブル８０をこの順に並べ、閉塞部材４８を介して接続部材４７と接続ケーブル８０とを接続することにより、第８構造体が得られる。

（第９構造体の製造）
そして、上述した第７構造体に対し、後端側から、接続部材４７を先端側として第８構造体を挿入する。そして、回路内蔵部材４６に設けられた受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５と、接続部材４７とを接続することで、圧力検出装置２０と接続ケーブル８０とを有する第９構造体（圧力検出装置２０と接続ケーブル８０との接続体）が得られる。

［回路内蔵部材の製造手順］
では、回路内蔵部材４６の製造手順について、説明を行う。
（回路基板および各電極を含む接続態の製造）
図８は、回路内蔵部材４６の製造手順を示す図である。図８（Ａ）はリードフレーム９０を示す図、図８（Ｂ）はリードフレーム９０に回路基板５０を取り付けた状態を示す図、図８（Ｃ）は回路基板５０に対して封止部６０を形成した状態を示す図、図８（Ｄ）は封止部６０が形成された回路基板５０をリードフレーム９０から切り離した状態を示す図である。

回路内蔵部材４６の製造では、まず、回路基板５０に対してリードフレーム９０を接続する。ここで、リードフレーム９０には、図８（Ａ）に示すように、入力信号電極７１、入力接地電極７２、受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５となる部品が形成されている。そして、図８（Ｂ）に示すように、これらの電極が、回路基板５０の入力信号端子５１ａ、入力接地端子５１ｂ、受電端子５１ｃ、出力信号端子５１ｄおよび出力接地端子５１ｅのそれぞれに接続される（図６（Ａ）、（Ｂ）参照）。

次に、リードフレーム９０が接続された回路基板５０をモールド装置にセットし、絶縁性を有する合成樹脂材料（ここではエポキシ樹脂）にてモールドを行うことで、封止部６０を形成する。本実施の形態では、図８（Ｃ）に示すように、回路基板５０とリードフレーム９０とが一体化された状態でモールドが行われる。これにより、回路基板５０、入力信号電極７１の露出部７１ａを除く部分、入力接地電極７２、受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５における入力接地端子５１ｂ、受電端子５１ｃ、出力信号端子５１ｄおよび出力接地端子５１ｅに接続された部位が、封止部６０に覆われる。

この後、リードフレーム９０において、入力信号電極７１、入力接地電極７２、受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５となる部分を切断する。これにより、封止部６０に覆われた回路基板５０と、入力信号電極７１、入力接地電極７２、受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５とを有する接続体が得られる。

ここで、入力信号電極７１の成形について説明する。上記のように、入力信号電極７１は、リードフレーム９０上に形成される。そのため、初期的には、リードフレーム９０の一部として平坦な板状をなす。したがって、本実施の形態では、上記のリードフレーム９０と回路基板５０とを接続し、封止部６０を形成して、リードフレーム９０を切り離す工程において、入力信号電極７１に対し、図７を参照して説明した断面形状となるように加工が行われる。

入力信号電極７１の加工は、封止部６０の形成前に行う方法と、封止部６０の形成後に行う方法とがある。入力信号電極７１において封止部６０に覆われる部位にまで、断面形状が厚さ方向に曲がりを有するように成形するには、封止部６０が形成される前に加工する必要がある。一方、入力信号電極７１の露出部７１ａのみで断面形状が厚さ方向に曲がりを有するように成形する場合、封止部６０が形成された後に加工しても良い。入力信号電極７１の断面形状は、例えば、入力信号電極７１にプレス加工を施すことにより成形される。

図９は、封止部６０の形成前に入力信号電極７１を加工した状態を示す図である。図９において、封止部６０は想像線（破線）で示されている。図９に示すように、モールドにより封止部６０が形成される前であれば、入力信号電極７１のうち封止部６０に覆われる部位も含めて、厚さ方向に曲がりを有する断面形状となるように成形することができる。ただし、入力信号電極７１の長さ方向におけるある程度の長さに渡って加工を行う場合、断面形状によっては、入力信号電極７１がリードフレーム９０に接続されたままでは加工できない場合がある。そのような場合、例えば、先端の突出部７１２等の一部の部位とリードフレーム９０との接続を残し、入力信号電極７１の長さ方向の縁とリードフレーム９０との接続を切り離して、入力信号電極７１に対する加工を行っても良い。

図１０は、封止部６０の形成後に入力信号電極７１を加工した状態を示す図である。図１０において、封止部６０に覆われた入力信号電極７１の部分や回路基板５０は想像線（破線）で示されている。この例では、入力信号電極７１を加工する前に封止部６０が形成されるため、入力信号電極７１のうち封止部６０に覆われた部位は、厚さ方向に曲がりを有する断面形状となる加工を施しておらず、平坦な板のままである。そして、露出部７１ａにおいて、両側の縁部を折り曲げて、厚さ方向に曲がりを有する断面形状を成形している。

図１１は、回路内蔵部材４６の製造工程の一例を示すフローチャートである。図１１には、封止部６０の形成前に入力信号電極７１を加工する場合の手順が示されている。この手順では、まず、回路基板５０をリードフレーム９０に接続する（Ｓ１０１）。そして、入力信号電極７１を加工する（Ｓ１０２）。この後、封止部６０を形成し（Ｓ１０３）、リードフレーム９０の不要な部分を切り離す（Ｓ１０４）。

図１２は、回路内蔵部材４６の製造工程の他の一例を示すフローチャートである。図１２には、封止部６０の形成後に入力信号電極７１を加工する場合の手順が示されている。この手順では、まず、回路基板５０をリードフレーム９０に接続する（Ｓ２０１）。次に、封止部６０を形成し（Ｓ２０２）、リードフレーム９０の不要な部分を切り離す（Ｓ２０３）。そして、切り離された回路内蔵部材４６における入力信号電極７１の露出部７１ａの縁部を折り曲げて加工する（Ｓ２０４）。

（入力接地電極、受電電極、出力信号電極および出力接地電極に対する折り曲げ加工）
図１３は、回路内蔵部材４６における入力接地電極、受電電極、出力信号電極および出力接地電極に対する折り曲げ加工を説明するための図である。図１３（Ａ）は、金属板に折り曲げ加工が施される前の回路内蔵部材４６の側面図であり、図１３（Ｂ）は、回路内蔵部材４６の側面図である。

ここで、図１３（Ａ）は、リードフレーム９０の不要部分が切り離された状態の回路内蔵部材４６を示しており、図８（Ｄ）に示した状態に対応している。したがって、入力接地電極７２は、第１突出部７２１、第２突出部７２２、Ｌ字状を呈する本体部７２３およびＣ字状を呈する皿ばね部７２４が、一体化し且つ平坦な状態となっている。また、受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５のそれぞれについても、平坦な状態となっている。

次に、受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５のそれぞれに対し、折り曲げ加工を施す。これに伴い、これら受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５は、図１３（Ａ）に示す平坦な状態から、図１３（Ｂ）に示す状態（図５（Ａ）も参照）へと移行する。

次に、入力接地電極７２を構成する皿ばね部７２４において、第１の折り線Ｌ１に沿って折り曲げ加工を施す。このとき、図１３（Ａ）において、第１の折り線Ｌ１が山となるように折り曲げを行う。これに伴い、皿ばね部７２４は、平坦な状態から、湾曲部７２４１と２つの突当部７２４２とを有する状態へと移行する。このとき、湾曲部７２４１と突当部７２４２との境界部は、平坦な状態から、鈍角を成す状態へと移行する。

次に、入力接地電極７２を構成する本体部７２３と皿ばね部７２４との境界部において、第２の折り線Ｌ２に沿って折り曲げ加工を施す。このとき、図１３（Ａ）において、第２の折り線Ｌ２が谷となるように折り曲げを行う。これに伴い、本体部７２３と皿ばね部７２４との境界部は、平坦な状態から、ほぼ直角を成す状態へと移行する。

次に、入力接地電極７２を構成する本体部７２３において、第３の折り線Ｌ３に沿って折り曲げ加工を施す。このとき、図１３（Ａ）において、第３の折り線Ｌ３が谷となるように折り曲げを行う。これに伴い、本体部７２３は、平坦な状態から、折り曲げられた状態へと移行する。このとき、本体部７２３は、平坦な状態から、鈍角を成す状態へと移行する。

次に、入力接地電極７２を構成する第１突出部７２１および第２突出部７２２において、封止部６０（後端側封止部６２の後端側第２封止部）との境界部となる第４の折り線Ｌ４に沿って折り曲げ加工を施す。このとき、図１３（Ａ）において、第４の折り線Ｌ４が谷となるように折り曲げを行う。これに伴い、第１突出部７２１および第２突出部７２２における封止部６０との境界部は、平坦な状態から、ほぼ直角を成す状態へと移行する。また、これに伴い、入力接地電極７２を構成する皿ばね部７２４は、後端側封止部６２の後端側背面６２ｅに移動する。その結果、入力接地電極７２は、図１３（Ａ）に示す平坦な状態から、図１３（Ｂ）に示す状態（図５（Ａ）も参照）へと移行する。
以上により、図１３（Ｂ）に示す回路内蔵部材４６が得られる。

ここで、本実施の形態では、入力接地電極７２を構成する皿ばね部７２４をＣ字状としている。このため、第４の折り線Ｌ４に沿った折り曲げに伴って、皿ばね部７２４が後端側背面６２ｅに移動してきたときに、後端側背面６２ｅから後端側に突出する受電電極７３、出力信号電極７４および出力接地電極７５に対し、皿ばね部７２４が突き当たったり引っ掛かったりしにくくなっている。

［まとめ］
以上説明したように、本実施の形態では、入力信号電極７１を、他の電極と共に、リードフレーム９０と一体に形成して回路基板５０に接続することとした。このため、圧力検出装置２０の製造コストを軽減し、製造工程の簡略化に寄与する。

一方、入力信号電極７１をリードフレーム９０と一体に形成することにより、入力信号電極７１が板状の部材となるため、入力信号電極７１は、厚さ方向にたわみが生じやすくなる。本実施の形態では、これを回避するため、入力信号電極７１の長さ方向に直交する断面が、厚さ方向への曲がりを有する形状となるように成形した。これにより、入力信号電極７１は、厚さ方向のたわみが生じにくくなり、周囲の部品に接触し、伝導部材が含まれる信号経路の短絡等の影響が生じることを抑制することができる。

１…圧力検出システム、１０…内燃機関、２０…圧力検出装置、３０…筐体部、３１…先端外部筐体、３２…ダイアフラムヘッド、３３…第１内部筐体、３４…第２内部筐体、３５…後端外部筐体、４０…検出機構部、４１…圧電素子、４２…先端電極部材、４３…後端電極部材、４４…絶縁部材、４５…コイルばね、４６…回路内蔵部材、４７…接続部材、４８…閉塞部材、５０…回路基板、５１…プリント配線基板、５２…処理回路、６０…封止部、６１…先端側封止部、６２…後端側封止部、６２ｅ…後端側背面、７１…入力信号電極、７１ａ…露出部、７１１…基部、７１２…突出部、７１３…接続部、７２…入力接地電極、７３…受電電極、７４…出力信号電極、７５…出力接地電極、８０…接続ケーブル、８１…電源線、８２…信号線、８３…接地線、１００…制御装置

Claims (6)

1. 圧力の変化を検出する圧電素子と、
   前記圧電素子が出力する出力信号に電気的な処理を施す処理回路と、
   板状で、長さ方向の一端側で前記圧電素子の出力信号を受け、他端側に接続された前記処理回路へ当該出力信号を伝達する伝導部材と、
   前記伝導部材を、前記圧電素子の出力信号を受ける前記一端側の一部を露出させて覆う被覆部材と、を備え、
   前記伝導部材は、前記被覆部材から露出している少なくとも露出部において、前記長さ方向に直交する断面が厚さ方向への曲がりを有する断面形状であることを特徴とする、圧力検出装置。
2. 前記伝導部材の前記断面形状は、当該伝導部材の長さ方向に沿って連続的に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の圧力検出装置。
3. 前記伝導部材の前記断面形状は、前記露出部においてのみ形成されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の圧力検出装置。
4. 前記伝導部材の前記断面形状は、前記露出部および前記被覆部材に被覆された部位の少なくとも一部に対して連続的に形成されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の圧力検出装置。
5. 圧力の変化を検出する圧電素子と、
   前記圧電素子が出力する出力信号に電気的な処理を施す処理回路と、
   板状で、長さ方向の一端側で前記圧電素子の出力信号を受け、他端側に接続された前記処理回路へ当該出力信号を伝達する伝導部材と、
   前記伝導部材を、前記圧電素子の出力信号を受ける前記一端側の一部を露出させて覆う被覆部材と、
   を備える圧力検出装置の製造方法であって、
   前記伝導部材となる板状部材が形成されたリードフレームに前記処理回路を接続する工程と、
   前記板状部材に対し、前記長さ方向に直交する断面が厚さ方向への曲がりを有する断面形状となるように加工する工程と、
   前記リードフレームに接続された前記処理回路および前記板状部材を前記被覆部材で覆う工程と、
   を含むことを特徴とする、圧力検出装置の製造方法。
6. 圧力の変化を検出する圧電素子と、
   前記圧電素子が出力する出力信号に電気的な処理を施す処理回路と、
   板状で、長さ方向の一端側で前記圧電素子の出力信号を受け、他端側に接続された前記処理回路へ当該出力信号を伝達する伝導部材と、
   前記伝導部材を、前記圧電素子の出力信号を受ける前記一端側の一部を露出させて覆う被覆部材と、
   を備える圧力検出装置の製造方法であって、
   前記伝導部材となる板状部材が形成されたリードフレームに前記処理回路を接続する工程と、
   前記リードフレームに接続された前記処理回路および前記板状部材を前記被覆部材で覆う工程と、
   前記被覆部材で覆われた前記処理回路と前記板状部材で構成される前記伝導部材とを前記リードフレームから切り離す工程と、
   前記伝導部材の前記被覆部材から露出した部位に対し、前記長さ方向に直交する断面が厚さ方向への曲がりを有する断面形状となるように加工する工程と、
   を含むことを特徴とする、圧力検出装置の製造方法。

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