JP4534894B2 - 圧力検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、センシング部および配線基板を収納する金属ハウジングと、外部との電気的な接続を行うコネクタ部材とを、かしめ固定によって一体に組み付けてなる圧力検出装置に関する。

従来より、この種の圧力検出装置としては、一端側に開口部を有する金属製のハウジングと、ハウジングに収納され圧力が印加されたときに電気信号を出力するセンシング部と、一端側がハウジングの開口部にＯリングなどを介して挿入された状態でハウジングに組み付けられ、他端側が外部に電気的に接続されるコネクタ部材とを備え、ハウジングの開口部の縁部をコネクタ部材にかしめることにより、ハウジングとコネクタ部材とが固定されたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のものは、ダイアフラムによるオイル封止タイプの圧力検出装置であり、センシング部が、圧力を受圧するダイアフラムによってオイルが封止された圧力検出室内に収納されたものである。そして、センシング部は、ダイアフラムを介したオイル圧の印加により電気信号を出力するようになっている。

ここで、センシング部とコネクタ部材のターミナルとはボンディングワイヤにて接続されている。そして、このものにおいては、センシング部からの電気信号は、ボンディングワイヤからコネクタ部材を介して外部に取り出されるようになっている。

また、このような圧力検出装置においては、小型化などの目的で、センシング部と電気的に接続された配線基板をハウジングに収納し、センシング部からの電気信号を配線基板に形成された回路により処理する構成が採用されている。
特開平７−２４３９２６号公報

図７は、上記従来構成に基づいて、圧力検出装置の概略断面構成を示す図である。

金属製のハウジング１０は、その先端部が検出室に臨むように取りつけ穴に挿入される部分であり、細長の筒形状を有したパイプ部１２として構成されている。また、ハウジング１０におけるパイプ部１２とは反対側の端部には開口部１４が形成されている。

そして、ハウジング１０の先端部には、検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部３０が設けられている。図７中の白抜き矢印に示されるように、検出圧力Ｐは、センシング部３０に印加されるようになっている。

ここにおいて、ハウジング１０の先端部には、筒状の金属ステム２０が取り付けられ、その金属ステム２０の両端にはダイアフラム１５、２２が設けられている。また、センシング部３０は、ハウジング１０内のダイアフラム１５に取り付けられることで、ハウジング１０に収納されている。

そして、検出圧力Ｐは、受圧側のダイアフラム１５から金属ステム２０内の圧力伝達部材１７を介して反対側のダイアフラム２２へ伝達され、センシング部３０に印加されるようになっている。

そして、センシング部３０から出力される電気信号は、これに接続された配線部材５０を介して、ハウジング１０内に設けられた配線基板４０に送られる。この配線基板４０は、ＩＣチップ４２を搭載し、ＩＣチップ４２とともに当該電気信号を処理する回路が構成されたものである。

また、ハウジング１０の開口部１４には、ターミナル６１を有するコネクタ部材６０が組み付けられている。

このコネクタ部材６０は、配線基板４０にて処理されたセンシング部３０からの信号を外部に取り出すためものであり、たとえば、ターミナル６１を樹脂でインサート成形することにより形成されている。そして、コネクタ部材６０のターミナル６１と配線基板４０とはバネ部材６３を介して電気的に接続されている。

このような圧力検出装置においては、配線基板４０にて処理された信号は、ターミナル６１を介して、外部へ出力されるようになっている。つまり、センシング部３０の電気信号は、配線基板４０およびコネクタ部材６０を介して外部に取り出されるようになっている。

ここで、図７に示されるように、コネクタ部材６０は、一端側がハウジング１０の開口部１４に挿入された状態でハウジング１０に組み付けられ、他端側の開口部６２にて外部の部材と電気的に接続されるようになっている。

そして、ハウジング１０の開口部１４の縁部をコネクタ部材６０にかしめることにより、これら両部材１０、６０が固定されている。ここで、一般的な構成として、コネクタ部材６０におけるハウジング１０の開口部１４への挿入部の外周面に、Ｏリング２００が設けられており、コネクタ部材６０とハウジング１０とは、Ｏリング２００を介して接触することでシールされている。

また、このように配線基板４０をハウジング１０内に設けた場合、ＩＣチップ４２とともに形成される配線基板４０の回路に対して、寄生容量によるノイズの印加などの電気的な影響が懸念される。これを防止するために、配線基板４０をハウジング１０を介して外部にアースした構成とする必要がある。

そこで、図７においては、配線基板４０とハウジング１０との間に、アルミニウムなどの導体からなるアース配線２１０を設けている。このアース配線２１０は、たとえば金属プレートなどの配線部材や配線基板４０に形成された導体パターンなどからなる。そして、このアース配線２１０を介して、配線基板４０とハウジング１０とを電気的に接触させ導通させた構成としている。

しかしながら、このようにハウジング１０側にアース配線２１０を設ける場合、たとえば、配線基板４０においてハウジング１０まで引き回される配線２１０の構成が複雑となったり、ハウジング１０内においてアース配線２１０を設けるためのスペースが必要となりハウジング１０の小型化が困難になるなどの不具合が生じる可能性がある。

そこで、本発明者は、配線基板４０がハウジング１０を介してアースされる構成を、ハウジング１０側ではなく、コネクタ部材６０側に設けてやれば、上記不具合を解消できると考えた。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、センシング部および配線基板を収納する金属ハウジングと、外部との電気的な接続を行うコネクタ部材とを、かしめ固定によって一体に組み付けてなる圧力検出装置において、配線基板をアースする構成をハウジング側ではなくコネクタ部材側に設けることで配線基板のアースを適切に実現できるようにすることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、上記図７に示される圧力検出装置においてコネクタ部材６０側に設けられているかしめ部シール用のシール部材としてのＯリング２００に着目した。そして、このようなシール部材を利用して、配線基板のアース構成を実現できないか、鋭意検討を行い、本発明を創出するに至った。

すなわち、本発明は、センシング部（３０）および配線基板（４０）を収納する金属ハウジング（１０）の開口部（１４）へ、コネクタ部材（６０）を収納し、かしめ固定してなる圧力検出装置において、コネクタ部材（６０）におけるハウジング（１０）の開口部（１４）への挿入部の外周面に、取り付けた金属製のリング（７０）によって、コネクタ部材（６０）とハウジング（１０）とがシールされており、リング（７０）を、ハウジング（１０）の内部に向かって突出する突出部（７１）を有するものとし、この突出部（７１）の先端部を配線基板（４０）と電気的に接続することで、配線基板（４０）を、リング（７０）を介してハウジング（１０）と電気的に導通させアースされるようにしたことを、第１の特徴とする。

それによれば、コネクタ部材（６０）におけるハウジング（１０）の開口部（１４）への挿入部の外周面に、かしめ部のシール部材として機能する金属製のリング（７０）を取り付け、リング（７０）に設けた突出部（７１）の先端部を配線基板（４０）と電気的に接続することで、配線基板（４０）をハウジング（１０）と電気的に導通させているため、配線基板（４０）は、このコネクタ部材（６０）側のリング（７０）からハウジング（１０）を介してアースされる。

よって、本発明によれば、配線基板（４０）をアースする構成をハウジング（１０）側ではなくコネクタ部材（６０）側に設けることで配線基板（４０）のアースを適切に実現することができる。

また、本発明は、上記第１の特徴を有する圧力検出装置において、ハウジング（１０）とリング（７０）とは、溶接されていることを第２の特徴とする。

このように、ハウジング（１０）とリング（７０）とが溶接されているので、リング（７０）によるシール性を向上させることができる。

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検出装置１００の全体構成を示す概略断面図である。また、図２は、図１中におけるハウジング１０のパイプ部１２の先端部の近傍部を拡大して示す概略断面図である。

［構成等］
本実施形態の圧力検出装置１００のハウジング１０は、円筒状の本体部１１とこの本体部１１よりも細い細長筒形状のパイプ部１２とからなり、これら本体部１１およびパイプ部１２は、切削や冷間鍛造等により加工された、たとえばステンレスなどの金属製のものである。

ここで、パイプ部１２は円筒パイプ形状や角パイプ形状などの形状にすることができる。本例のハウジング１０においては、本体部１１とパイプ部１２とは一体形成されたものである。

また、ハウジング１０におけるパイプ部１２とは反対側の端部は、開口部１４となっている。このように、ハウジング１０はその一端側に開口部１４を有するものとなっており、この開口部１４には、後述するコネクタ部材６０が挿入され、かしめ固定によって組み付けられるようになっている。

また、ハウジング１０におけるパイプ部１２の外周面には、被検出体にネジ結合可能なネジ部１３が形成されている。このように、本例においては、ハウジング１０は、その一端側から突出するように設けられた細長形状のパイプ部１２を備えたものとして構成されている。

ここで、ハウジング１０のパイプ部１２は、上記被検出体に形成されたネジ穴としての取付穴に挿入され、ネジ部１３を介して取り付けられる。それにより、圧力検出装置１００は上記被検出体に取り付けられる。

そして、この圧力検出装置１００の上記被検出体への取付状態においては、検出圧力Ｐは、図１、図２中の白抜き矢印に示されるように、パイプ部１２の先端部側から印加されるようになっている。

ハウジング１０におけるパイプ部１２の先端部には、圧力Ｐが印加されたときに電気信号を出力するセンシング部３０が設けられている。本例では、このセンシング部３０は、印加された圧力Ｐによって自身が歪み、その歪みに基づいて印加圧力Ｐに応じた信号を出力する歪みゲージ機能を有するものにできる。

より具体的に、本例のセンシング部３０としては、限定するものではないが、半導体プロセスによってシリコン半導体チップに対して、拡散抵抗素子などにより構成されるブリッジ回路を形成し、半導体チップの歪みによって生じる抵抗値変化を電気信号に変換して出力する機能を有するものにできる。

図１および図２に示されるように、センシング部３０は、一端側が開口部２１、他端側が閉塞された薄肉状の歪み部としてのダイアフラム２２である中空筒状の金属ステム２０に対し、この金属ステム２０のダイアフラム２２の外表面にガラス溶着などによって取り付けられている。

金属ステム２０は、円筒または角筒などの中空筒形状に加工された金属製の部材であり、この金属ステム２０の外周面には、周面と直交する方向へ張り出したフランジ２３が形成されている。

そして、金属ステム２０は、そのダイアフラム２２側をパイプ部１２内に向けるとともに開口部２１を検出室側に向けてパイプ部１２に挿入されている。そして、金属ステム２０のフランジ２３とパイプ部１２の先端部の開口縁部とが、溶接または接着などにより接合され固定されている。

つまり、ハウジング１０のパイプ部１２内に位置する金属ステム２０のダイアフラム２２に対して、センシング部３０が取り付けられることにより、センシング部３０は、ハウジング１０に収納された形となっている。

ここで、金属ステム２０のフランジ２３の外周面は、図１、図２に示されるように、開口部２１からダイアフラム２２へ向かって拡径したテーパ面となっている。そして、圧力検出装置１００を上記エンジンブロックへネジ部１３を介してネジ結合されたとき、このフランジ２３のテーパ面と上記被検出体の取付穴の内面とが密着してシールされるようになっている。

さらに、図１、図２に示されるように、ハウジング１０におけるパイプ部１２の先端部において、金属ステム２０の開口部２１には、ステンレスなどの金属製筒形状をなすメタルケース１６が、レーザ溶接や抵抗溶接、プラズマ溶接などの溶接により接合固定されている。

さらに、メタルケース１６の先端部には、圧力を受圧する受圧用ダイアフラム１５が設けられている。そして、金属ステム２０の開口部２１は、メタルケース１６を介して受圧用ダイアフラム１５によって閉塞されている。

この受圧用ダイアフラム１５は、たとえばステンレスなどの金属製円形板状のものであり、その周辺部がメタルケース１６の先端部に対して、ロウ付けや溶接などによって接合固定されている。

それにより、受圧用ダイアフラム１５と金属ステム２０とはメタルケース１６を介して、一体化されている。そして、この受圧用ダイアフラム１５は、図１、図２中の白抜き矢印に示されるように、検出圧力Ｐを受け、歪み変形するものである。

また、金属ステム２０の中空部およびメタルケース１６の中空部により形成される空間内部には、圧力伝達部材１７が設けられている。それにより、金属ステム２０の両端に２つのダイアフラム１５、２２が設けられ、その間に圧力伝達部材１７が介在した形となっている。

この圧力伝達部材１７は、たとえばステンレスなどの金属やセラミックなどからなるものであり、本例では棒状をなす。圧力伝達部材１７の一端部（図１、図２中の下端部）は、金属ステム２０のダイアフラム２２に対して荷重を与えた状態で接触しており、圧力伝達部材１７の他端部（図１、図２中の上端部）は、検出室側の受圧用ダイアフラム１５に対して荷重を与えた状態で接触している。

そして、検出圧力Ｐは、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１７を介して金属ステム２０のダイアフラム２２および検出素子３０に印加されるようになっている。本例では圧力によって金属ステム２０のダイアフラム２２が変形したとき、この変形に応じて、歪みゲージ機能を有するセンシング部３０自身も歪み、その歪みによって生じる抵抗値変化が電気信号に変換されて出力される。

なお、これらセンシング部３０および金属ステム２０のダイアフラム２２が、検出圧力Ｐによる荷重を受けて歪む部位として構成されている。そして、これらダイアフラム２２およびセンシング部３０は、本実施形態の圧力検出装置１００の基本性能を左右するものである。

ここで、金属ステム２０を構成する金属材料について、さらに述べるならば、当該金属材料に対しては、高圧を受けることから高強度であること、及び、Ｓｉ半導体などからなるセンシング部３０を低融点ガラスなどにより接合することなどのため、低熱膨張係数であることが求められる。

具体的には、金属ステム２０の金属材料としては、Ｆｅ、Ｎｉ、ＣｏまたはＦｅ、Ｎｉを主体とし、析出強化材料としてＴｉ、Ｎｂ、Ａｌまたは、Ｔｉ、Ｎｂが加えられた材料、たとえば析出硬化型のステンレスなどを選定することができ、この金属ステム２０は、プレス、切削や冷間鍛造などにより形成することができる。

また、図１に示されるように、本実施形態の圧力検出装置１００においては、ハウジング１０の本体部１１の内部には、セラミック基板などからなる配線基板４０が設けられている。

この配線基板４０は、本体部１１との境界におけるパイプ部１２の開口部を覆うように設けられており、回路基板４０の周辺部は、たとえば接着などによりハウジング１０に固定されている。

配線基板４０におけるパイプ部１２の開口部に面した側の面には、ＩＣチップ４２が接着などにより搭載されている。このＩＣチップ４２は、センシング部３０からの出力を増幅したり調整したりするための回路が形成されたものである。

そして、このＩＣチップ４２と配線基板４０とは、アルミニウム（Ａｌ）または金などからなるボンディングワイヤ４４により結線されており、それによって、これら両者４０、４２は電気的に接続されている。さらに、図１、図２に示されるように、この配線基板４０とセンシング部３０とは、配線部材５０により電気的に接続されている。

ここでは、配線部材５０としては、リード線やフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）などを採用している。なお、フレキシブルプリント基板としては、ポリイミド樹脂などのベースに銅などの導体をパターニング形成した一般的なものを採用できる。この配線部材５０は、図１に示されるように、ハウジング１０のパイプ部１２内にてパイプ部１２の長手方向に延びるように配置されている。

ここで、配線部材５０の一端部５１は、センシング部３０に対して、はんだなどを用いて電気的および機械的に接合されている。具体的には、図示しないが、センシング部３０の表面に形成されたパッドに対して、配線部材５０が接続される。

そして、配線部材５０のセンシング部３０への接合部である一端部５１から、配線部材５０は折り曲げられており、この折り曲げ部よりも他端部５２側の部位が、パイプ部１２内において配線基板４０の方向へ延びている。

一方、配線部材５０の他端部５２側の部位は、ハウジング１０の本体部１１に位置している。そして、配線部材５０の他端部５２は、配線基板４０に設けられた貫通穴４６を介して、配線基板４０におけるＩＣチップ４２の搭載面から当該搭載面とは反対側の面に位置している。

そして、配線部材５０の他端部５２は、配線基板４０におけるＩＣチップ４２の搭載面とは反対側の面において、はんだなどを介して配線基板４０に対して電気的に接続されている。

また、図１に示されるように、ハウジング１０における上記開口部１４には、ターミナル６１を有する上記コネクタ部材６０が組み付けられている。このコネクタ部材６０はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂などからなるもので、ターミナル６１はインサート成形などにより一体化されている。

このコネクタ部材６０は、一端側がハウジング１０の開口部１４に挿入された状態でハウジング１０に組み付けられており、ハウジング１０の開口部１４の縁部がコネクタ部材６０にかしめられることにより、コネクタ部材６０とハウジング１０とが一体に固定されている。

また、ハウジング１０内にてコネクタ部材６０の一端側は、配線基板４０と対向するように配置されており、コネクタ部材６０のターミナル６１と配線基板４０とはバネ部材６３を介したバネ接触により電気的に接続されている。それによって、センシング部３０とコネクタ部材６０とは、配線部材５０および配線基板４０を介して電気的に接続されている。

また、コネクタ部材６０の他端側の開口部６２は、図示しない外部配線部材などに接続されるようになっている。そして、ターミナル６１は自動車のＥＣＵなどに対して、上記外部配線部材などを介して電気的に接続可能となっている。それにより、本圧力検出装置１００は外部との信号のやりとりなどが可能になっている。

ここにおいて、本実施形態では、コネクタ部材６０におけるハウジング１０の開口部１４への挿入部の外周面に、金属リング７０が取り付けられており、当該挿入部においてコネクタ部材６０とハウジング１０とは金属リング７０を介して接触することでシールされている。

図３は、この金属リング７０の単体構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）中の上面図である。この金属リング７０は、銅、アルミニウム、ステンレスなどの金属製のものであり、円環状をなす。また、金属リング７０は、その環状部分から径方向と直交する方向に向かって突出する突出部７１を有している。

このような金属リング７０は、プレス加工、型抜き加工、切削加工などにより形成することができる。そして、本実施形態では、この金属リング７０は、ターミナル６１とともにインサート成形されることにより、コネクタ部材６０に取り付けられる。つまり、リング７０とコネクタ部材６０が一体成形で構成されている。

ここで、図１に示されるように、金属リング７０の内周部が、コネクタ部材６０を構成する樹脂に埋設されて保持されており、金属リング７０の外周面がハウジング１０の内面に当たってシールがなされている。

この場合、金属リング７０の外周面をコネクタ部材６０における上記挿入部の外面よりも若干突出させた状態で、コネクタ部材６０のハウジング１０の開口部１４への挿入することにより、当該挿入を圧入の状態で行う。それによって、金属リング７０の外周面がハウジング１０に圧接され多少押しつぶされた状態となり、金属リング７０とハウジング１０とが密着し、シールがなされる。つまり、本実施形態においては、ハウジング１０と金属リング７０とは、圧接されている。

また、図１に示されるように、金属リング７０をコネクタ部材６０にインサート成形された状態においては、上記突出部７１がハウジング１０の内部に向かって突出している。そして、この突出部７１の先端部は配線基板４０と接触しており、金属リング７０と配線基板４０とは電気的に接続されている。

ここで、図４は、図１中の丸で囲んだＡ部の拡大図であり、金属リング７０の突出部７１と配線基板４０との接触部分の概略断面図である。図４に示されるように、突出部７１の先端部は、配線基板４０に設けられたパッド４０ａに電気的に接続される。

この場合、突出部７１とパッド４０ａとの接続は、単なる接触でもよいし、はんだや導電性接着剤などを介した接続でもよい。本例では、配線基板４０のパッド４０ａとリング７０の突出部７１とは、接触のみによって電気的に接続されている。

こうして、本実施形態の圧力検出装置１００においては、配線基板４０は、金属リング７０を介してハウジング１０と電気的に導通したものとなっている。

かかる圧力検出装置１００は、ハウジング１０のネジ部１３を介して、上記被検出体に形成された取付穴に取り付けられることによって、上記被検出体に接続固定される。

そして、圧力Ｐが、図１、図２中の矢印に示されるように、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１７を介して、金属ステム２０のダイアフラム２２に印加される。すると、その圧力によって金属ステム２０のダイアフラム２２が変形し、この変形をセンシング部３０により電気信号に変換し、圧力検出を行う。

そして、センシング部３０からの信号は、配線部材５０を介して配線基板４０へ伝達され、ＩＣチップ４２にて処理され、処理された信号がターミナル６１から外部へ出力される。このように、センシング部３０の電気信号が、配線基板４０およびコネクタ部材６０を介して外部に取り出されるようになっている。

［製造方法等］
かかる構成を有する圧力検出装置１００の製造方法について、述べる。まず、金属ステム２０のダイアフラム２２の表面にガラス接合などによりセンシング部３０を接合し、金属ステム２０とセンシング部３０とを一体化する。また、メタルケース１６と受圧用ダイアフラム１５とを、ロウ付けや溶接などによって接合固定し、一体化する。

そして、センシング部３０と受圧用ダイアフラム１５との間において、上記図２に示されるように圧力伝達部材１７を介在させ、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１７を介して金属ステム２０のダイアフラム２２へ荷重を与えた状態で、メタルケース１６と金属ステム２０の開口部２１側とを溶接して接合する。

こうして、センシング部３０、金属ステム２０、メタルケース１６、受圧用ダイアフラム１５、圧力伝達部材１７が一体化された一体化部材を作製し、この一体化部材におけるセンシング部３０に対して、配線部材５０の一端部５１を、はんだなどを介して接続する。

次に、配線部材５０の他端部５２側の部位を、ハウジング１０のパイプ部１２の先端部から挿入し、配線部材５０の他端部５２をハウジング１０の本体部１１の内部まで引き出す。また、金属ステム２０とハウジング１０のパイプ部１２とを、溶接などにより接合する。

続いて、配線部材５０の他端部５２を、ＩＣチップ４２がワイヤボンド実装された配線基板４０の貫通穴４６に通し、配線部材５０の他端部５２と配線基板４０とをはんだなどを介して接続する。

次に、配線基板４０をハウジング１０の本体部１１に接合固定する。その後、金属リング７０が設けられたコネクタ部材６０をハウジング１０の開口部１４へ挿入する。図５は、このコネクタ部材６０のハウジング１０への挿入の様子を示す部分的な概略断面図である。

図５に示されるように、コネクタ部材６０をハウジング１０へ挿入するとき、上述したように、金属リング７０の外周面がハウジング１０に圧接されるような圧入を行う。また、この挿入において、ターミナル６１と配線基板４０とをバネ部材６３を介してバネ接触させ、電気的に接続し、また、金属リング７０の突出部７１を配線基板４０に接触させ、電気的に接続する。

次に、ハウジング１０の開口部１４の縁部を、コネクタ部材６０の段部に対して折り曲げるようにかしめる（図１参照）。それにより、コネクタ部材６０とハウジング１０とを固定する。こうして、上記図１に示される圧力検出装置１００が完成する。

［効果等］
以上のように、本実施形態の圧力検出装置１００は、一端側に開口部１４を有する金属製のハウジング１０に、センシング部３０およびこれと電気的に接続された配線基板４０を収納し、コネクタ部材６０の一端側をハウジング１０の開口部１４に挿入し当該開口部１４の縁部をコネクタ部材６０にかしめることにより、ハウジング１０とコネクタ部材６０とが固定されてなる。

そして、本実施形態では、このような圧力検出装置１００において、コネクタ部材６０におけるハウジング１０の開口部１４への挿入部の外周面に、金属製のリング７０が取り付けられているため、この金属リング７０が従来のＯリングと同様にシール部材として機能する。

本実施形態では、上述したように、金属リング７０を介してコネクタ部材６０をハウジング１０に圧入することにより、この金属リング７０が、コネクタ部材６０とハウジング１０との間で圧接され多少押しつぶされた状態となって、両部材１０、６０に接触するため、コネクタ部材６０とハウジング１０とのかしめ部において適切なシールがなされている。

また、本実施形態では、金属リング７０は、ハウジング１０の内部に向かって突出する突出部７１を有し、この突出部７１の先端部が配線基板４０と電気的に接続されており、配線基板４０は、リング７０を介してハウジング１０と電気的に導通している。

そのため、配線基板４０は、このコネクタ部材６０側の金属リング７０からハウジング１０を介し、このハウジング１０が取り付けられている取り付け部としての上記被検出体へアースされた状態を実現できる。つまり、配線基板４０はハウジング１０を介したアースが可能になる。

そのため、ＩＣチップ４２とともに回路を形成する配線基板４０に対して、寄生容量によるノイズの印加などの電気的な影響を防止することができ、良好なセンシング特性を維持することが可能になる。

このように、金属リング７０は、従来のＯリングと同様のかしめ部のシール機能を有するとともに、配線基板４０のハウジング１０へのアースを行うアース配線としての機能を有するものとなるため、これら両機能を別々の部材にて実現する場合に比べて、部品点数の低減、部品の簡素化が図れる。

こうして、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、配線基板４０をアースする構成をハウジング１０側ではなくコネクタ部材６０側に設けることで配線基板４０のアースを適切に実現することができる。

そして、本実施形態の圧力検出装置１００においては、従来の圧力検出装置（上記図７参照）のようなハウジング１０内におけるアース配線２１０を設けていたスペースを省略することができ、ハウジング１０の小型化が可能になる。また、配線基板４０についてもハウジング１０まで配線を引き回さなくてもよく、構成の簡素化が可能になる。

（他の実施形態）
図６は、他の実施形態を示す部分的な概略断面図であり、金属リング７０によるシール部の拡大図である。

上記図１に示される例では、ハウジング１０と金属リング７０との接触部は、圧接によりシールがなさたものであったが、図６に示されるように、ハウジング１０と金属リング７０とを溶接してもよい。

この場合、ハウジング１０とコネクタ部材６０とのかしめ固定を行った後、ハウジング１０の外側からレーザ溶接を行うことにより、ハウジング１０から金属リング７０まで溶け込んだ溶融部７２を形成する。また、この場合、金属リング７０の全周に渡って溶接を行う。

本例の場合、ハウジング１０と金属リング７０とが溶接されているので、圧接の場合に比べて金属リング７０によるシール性を向上させることができる。また、溶融部７２の形成により、ハウジング１０と金属リング７０との接合強度を向上させ、結果的にかしめ部の接合強度の向上にもつながる。

また、図８は、もうひとつの他の実施形態を示す図であり、金属リング７０の突出部７１と配線基板４０との接触部分の概略断面図である。ここでは、金属リング７０の突出部７１が配線基板４０のスルーホールに挿入されて電気的に接続されている。

なお、コネクタ部材６０におけるハウジング１０の開口部１４への挿入部の外周面へ金属リング７０を取り付けることは、上記したインサート成形でなくてもよく、たとえば嵌合などでもよい。

具体的な嵌合形態としては、金属リング７０の内径よりも、コネクタ部材６０における当該挿入部の外径をやや大きくして、当該挿入部を金属リング７０へ圧入するものとすればよい。

また、ハウジング１０と金属リング７０との接触部は、シールがなされるならば上記した圧接や溶接以外のものでもよく、たとえば、はんだや導電性接着剤などにより、ハウジング１０と金属リング７０との接触部を封止するようにしてもよい。

さらに、上述したように、金属リング７０をコネクタ部材６０に対して嵌合させた場合、金属リング７０とコネクタ部材６０との接触部も、はんだや導電性接着剤などにより封止するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ハウジング１０において、本体部１１とパイプ部１２とは一体形成されたものであったが、これら両者１１、１２をそれぞれ別体に形成し、その後でこれら両者１１、１２を溶接や接着あるいは圧入、ネジ結合、かしめなどにより接合して一体化したものであってもよい。

また、センシング部３０は、上記した歪みゲージ機能を有するものに限定されず、圧力が印加されたときに電気信号を出力するものであればよく、たとえば、静電容量式のものであってもよい。

また、上記実施形態では、圧力伝達部材１７は棒状の部材であるが、圧力伝達部材１７の形状はこれに限定されるものではなく、たとえば球状、偏球状、鼓状などであってもよい。

また、センシング部３０に対する圧力の印加形態は、上記したような金属ステム２０、メタルケース１６、圧力伝達部材１７、２つのダイアフラム１５、２２を介した印加形態に限定されるものではない。

また、上記実施形態では、センシング部３０と配線基板４０とが離れていたため、これら両部材３０、４０の接続はリード線やフレキシブルプリント基板などの配線部材５０により行っていたが、これら両部材３０、４０の接続はこれに限定されるものではない。

たとえば、上記図１において、圧力伝達部材１７をパイプ部１２のほぼ全体に渡る長いものとすることによって金属ステム２０を、ハウジング１０の本体部１１の内部またはその近くに配置する。それによって、センシング部３０と配線基板４０とをワイヤボンディングなどにより接続してもよい。

または、ハウジング１０の形状を変形して、パイプ部１２を極力短くするか、あるいはパイプ部１２を廃止するなどにより、センシング部３０と回路基板４０との距離を短くすることによっても、これらセンシング部３０および回路基板４０の間をボンディングワイヤなどによって接続することができる。

つまり、ハウジング１０は、上記した円筒状の本体部１１とパイプ部１２とからなる形状に限定されるものではなく、それ以外のハウジング形状であってもかまわない。

また、本発明は、特に用途限定されるものではなく、たとえば、上記特許文献１に記載されているようなダイアフラムによるオイル封止タイプの圧力検出装置などに対しても適用可能である。

本発明の実施形態に係る圧力検出装置の全体構成を示す概略断面図である。 図１中におけるハウジングのパイプ部の先端部の近傍部を拡大して示す概略断面図である。 金属リングの単体構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）中の上面図である。 図１中のＡ部拡大図である。 コネクタ部材のハウジングへの挿入の様子を示す部分概略断面図である。 他の実施形態を示す部分概略断面図である。 本発明者が試作した圧力検出装置の概略断面構成を示す図である。 もうひとつの他の実施形態を示す部分概略断面図である。

符号の説明

１０…ハウジング、１４…ハウジングの開口部、３０…センシング部、
４０…配線基板、６０…コネクタ部材、７０…リングとしての金属リング、
７１…金属リングの突出部。

Claims (6)

1. 一端側に開口部（１４）を有する金属製のハウジング（１０）と、
   前記ハウジング（１０）に収納され圧力が印加されたときに電気信号を出力するセンシング部（３０）と、
   前記ハウジング（１０）に収納され前記センシング部（３０）と電気的に接続された配線基板（４０）と、
   一端側が前記ハウジング（１０）の前記開口部（１４）に挿入された状態で前記ハウジング（１０）に組み付けられ、他端側が外部に電気的に接続されるコネクタ部材（６０）と、を備え、
   前記ハウジング（１０）の前記開口部（１４）の縁部を前記コネクタ部材（６０）にかしめることにより、前記ハウジング（１０）と前記コネクタ部材（６０）とが固定されており、
   前記センシング部（３０）の電気信号が、前記配線基板（４０）および前記コネクタ部材（６０）を介して外部に取り出されるようになっている圧力検出装置において、
   前記コネクタ部材（６０）における前記ハウジング（１０）の前記開口部（１４）への挿入部の外周面には、金属製のリング（７０）が取り付けられており、
   前記コネクタ部材（６０）と前記ハウジング（１０）とは前記リング（７０）によってシールされており、
   前記リング（７０）は、前記ハウジング（１０）の内部に向かって突出する突出部（７１）を有しており、この突出部（７１）の先端部が前記配線基板（４０）と電気的に接続されており、
   前記配線基板（４０）は、前記リング（７０）を介して前記ハウジング（１０）と電気的に導通しアースされるようになっていることを特徴とする圧力検出装置。
2. 前記ハウジング（１０）と前記リング（７０）とは、溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
3. 前記ハウジング（１０）と前記リング（７０）とは、圧接されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
4. 前記配線基板（４０）と前記リング（７０）の前記突出部（７１）とは、接触のみによって電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧力検出装置。
5. 前記リング（７０）の前記突出部（７１）が前記配線基板（４０）に挿入されて電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の圧力検出装置。
6. 前記リング（７０）と前記コネクタ部材（６０）が一体成形で構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の圧力検出装置。
   
   

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