JPH05126667A - Amplifier-built-in combustion pressure sensor - Google Patents

Amplifier-built-in combustion pressure sensor

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JPH05126667A
JPH05126667A JP28515391A JP28515391A JPH05126667A JP H05126667 A JPH05126667 A JP H05126667A JP 28515391 A JP28515391 A JP 28515391A JP 28515391 A JP28515391 A JP 28515391A JP H05126667 A JPH05126667 A JP H05126667A
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amplifier
lead wire
housing
built
pressure sensor
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Masahide Kosugi
正秀 小杉
Kyosuke Ohashi
恭介 大橋
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Abstract

PURPOSE:To improve the assembling workability of a sensor. CONSTITUTION:Lead wires 3 from a semiconductor element 2 provided at the tip section of the fine-diameter section 5a of a housing 5 are arranged along the axial direction of the housing 5. A spacer 6 and a cover 7 are fitted from an opening section 5e provided at the other end section of the housing 5, the lead wires 3 are formed at the preset position, and an amplifier base 10 is likewise fitted from the opening section 5e perpendicular to the axial direction. The lead wires 3 penetrate the amplifier base 10 and laser-connected to the amplifier base 10 on the opening section 5e side. A sensor 1 can be assembled in one direction from the left to the right, and the lead wires 3 can be simply and efficiently connected to the amplifier base 10 from the opening section 5e.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアンプ内蔵型燃焼圧力セ
ンサに係り、特に組付作業性を向上しうるアンプ内蔵型
燃焼圧力センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion pressure sensor with a built-in amplifier, and more particularly to a combustion pressure sensor with a built-in amplifier which can improve workability in assembling.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のアンプ内蔵型燃焼圧力センサにつ
いては、例えば実開昭63-73648号公報に開示されたもの
がある。この公報に開示されたアンプ内蔵型燃焼圧力セ
ンサは、圧力検出部である圧電素子が筒状のセンサ本体
の一端部に設けられ、圧電素子からの入力信号を増幅す
る回路基板が、その基板面をセンサ本体の軸方向と同一
方向とする向きでセンサ本体内に設けられている。圧電
素子からのリード線はセンサ本体の一端部から回路基板
に向けてセンサ本体の軸方向に沿って配設され、軸方向
に沿って設けられている上記回路基板の一方の端部に接
続されている。また、回路基板の圧電素子とは反対側で
ある他方の端部には出力用のリード線が接続されてい
る。
2. Description of the Related Art A conventional combustion pressure sensor with a built-in amplifier is disclosed, for example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-73648. In the combustion pressure sensor with a built-in amplifier disclosed in this publication, a piezoelectric element that is a pressure detecting portion is provided at one end of a cylindrical sensor body, and a circuit board that amplifies an input signal from the piezoelectric element has a substrate surface. Is provided in the sensor body in a direction that is the same as the axial direction of the sensor body. A lead wire from the piezoelectric element is arranged from one end of the sensor body toward the circuit board along the axial direction of the sensor body, and is connected to one end of the circuit board provided along the axial direction. ing. An output lead wire is connected to the other end of the circuit board, which is opposite to the piezoelectric element.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成のアンプ
内蔵型燃焼圧力センサの組付方法としては、圧電素子お
よび圧電素子からのリード線が配設されるセンサ本体
と、回路基板の周囲を覆うカバーとを別々に設け、回路
基板に圧電素子からのリード線および出力用のリード線
を夫々接続した後に回路基板を覆うカバーをセンサ本体
に取り付ける方法。あるいは、上記センサ本体と上記カ
バーは一体的に形成しておき、圧電素子からのリード線
を回路基板の周囲を覆う上記カバーの外まで引き出して
圧電素子からのリード線および出力用のリード線を回路
基板の両端に接続し、その後引き出された圧電素子から
のリード線をカバー内に収納しながら回路基板をカバー
内に設置する方法のいずれかの組付方法となる。前者の
組付方法においては、リード線が既に接続されている状
態の回路基板をカバー内に格納、固定する作業が面倒で
あり、また、後者の組付方法においては、収納されるリ
ード線と回路基板上の部品との接触、損傷を避けるため
にリード線の収納作業を注意して行う必要がある。この
ように、従来構成のアンプ内蔵型燃焼圧力センサにおい
てはその組付作業性が悪い。
As a method of assembling the above-mentioned amplifier built-in combustion pressure sensor having the conventional structure, the piezoelectric element and the sensor main body on which the lead wire from the piezoelectric element is arranged, and the periphery of the circuit board are covered. A method in which a cover is separately provided, and a lead wire from the piezoelectric element and an output lead wire are connected to the circuit board, respectively, and then the cover that covers the circuit board is attached to the sensor body. Alternatively, the sensor body and the cover are integrally formed, and the lead wire from the piezoelectric element is pulled out to the outside of the cover that covers the periphery of the circuit board to connect the lead wire from the piezoelectric element and the lead wire for output. One of the assembling methods is one in which the circuit board is installed in the cover while being connected to both ends of the circuit board, and then the lead wire from the piezoelectric element that is pulled out is housed in the cover. In the former assembly method, the work of storing and fixing the circuit board with the lead wires already connected in the cover is troublesome, and in the latter assembly method, the lead wires to be housed are In order to avoid contact with and damage to parts on the circuit board, it is necessary to carefully handle the lead wires. As described above, in the combustion pressure sensor with a built-in amplifier of the conventional configuration, the assembling workability is poor.

【0004】そこで本発明は上記課題に鑑みなされたも
ので、組付作業性を向上させたアンプ内蔵型燃焼圧力セ
ンサを提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a combustion pressure sensor with a built-in amplifier, which has improved assembling workability.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、筒状のハウジングの一方の端部に燃焼圧力
を検出する圧力検出部を設け、前記圧力検出部からのリ
ード線を前記ハウジング内に前記ハウジングの軸方向に
沿って配設すると共に、前記リード線が接続されて前記
圧力検出部からの圧力信号を処理するアンプ基板を前記
ハウジングの他方の端部に設けられた開口部より装着し
て前記ハウジング内に設けたアンプ内蔵型燃焼圧力セン
サにおいて、前記アンプ基板をその基板面が前記ハウジ
ングの軸方向と直交する向きとなるように設け、前記リ
ード線は、前記アンプ基板を貫通して前記アンプ基板の
前記圧力検出部とは反対側の基板面において前記アンプ
基板に接続される構成である。
In order to achieve the above object, the present invention provides a pressure detecting portion for detecting combustion pressure at one end of a cylindrical housing, and connects a lead wire from the pressure detecting portion. An opening provided at the other end of the housing for an amplifier board disposed inside the housing along the axial direction of the housing and connected to the lead wire to process a pressure signal from the pressure detection section. In the combustion pressure sensor with built-in amplifier mounted on the housing, the amplifier board is provided so that its board surface is oriented in a direction orthogonal to the axial direction of the housing, and the lead wire is the amplifier board. And is connected to the amplifier substrate on the substrate surface of the amplifier substrate opposite to the pressure detecting portion.

【0006】[0006]

【作用】本発明において、圧力検出部からのリード線
が、ハウジングの軸方向に直交する向きで設けられたア
ンプ基板を貫通し、アンプ基板の圧力検出部とは反対側
の基板面においてアンプ基板に接続される構成により、
リード線のアンプ基板への接続作業は、圧力検出部とは
反対側、即ちアンプ基板を装着するために設けられた開
口部側から行うことができる。このため、アンプ基板を
ハウジングへ装着した後、アンプ基板とリード線とを接
続することができ、アンプ基板のハウジングへの取付作
業およびリード線のアンプ基板への接続作業が容易とな
る。
In the present invention, the lead wire from the pressure detecting portion penetrates the amplifier substrate provided in the direction orthogonal to the axial direction of the housing, and the amplifier substrate is provided on the surface of the amplifier substrate opposite to the pressure detecting portion. Depending on the configuration connected to
The work of connecting the lead wire to the amplifier board can be performed from the side opposite to the pressure detecting portion, that is, from the opening side provided for mounting the amplifier board. Therefore, after the amplifier board is mounted on the housing, the amplifier board and the lead wire can be connected to each other, which facilitates the work of attaching the amplifier board to the housing and the work of connecting the lead wire to the amplifier board.

【0007】[0007]

【実施例】図1は本発明になるアンプ内蔵型燃焼圧力セ
ンサの一実施例の構成断面図を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a sectional view showing the construction of an embodiment of a combustion pressure sensor with a built-in amplifier according to the present invention.

【0008】図中、2はピエゾ抵抗効果により圧力に応
じた電圧信号を出力する前記圧力検出部に該当する半導
体素子、3は半導体素子2に接続されたリード線であ
る。この半導体素子2、リード線3および他の組付部品
等により素子アッセンブリ4が構成されている。円筒状
のハウジング5は本実施例のアンプ内蔵型燃焼圧力セン
サ1の本体となるものであり、ステンレススチール(SU
S430)により構成され、細径部5aと大径部5bとより
なる。素子アッセンブリ4はハウジング5の細径部5a
の先端部に圧入され、リード線3を細径部5aの軸方向
(X1 −X2 方向)に沿って形成された延在孔5f内に
配設して設けられている。また、細径部5aの外周部に
は例えばエンジン(図示せず)のシリンダヘッドに螺着
するためのネジ部5cが形成されている。細径部5aの
上記延在孔5fと大径部5b内に形成されている空間部
5gとの接合部分にはリード線3を挿通したスペーサ6
が嵌装されている。
In the figure, reference numeral 2 is a semiconductor element corresponding to the pressure detecting portion for outputting a voltage signal according to pressure due to a piezoresistive effect, and 3 is a lead wire connected to the semiconductor element 2. The semiconductor device 2, the lead wire 3 and other parts to be assembled constitute an element assembly 4. The cylindrical housing 5 serves as the main body of the combustion pressure sensor 1 with a built-in amplifier of this embodiment, and is made of stainless steel (SU
S430) and is composed of a small diameter portion 5a and a large diameter portion 5b. The element assembly 4 is a small-diameter portion 5a of the housing 5.
Of the press-fitted to the tip portion, is provided by disposing the lead wire 3 to the small-diameter portion 5a axial (X 1 -X 2 direction) formed along been extending hole 5f of. Further, a threaded portion 5c for screwing onto a cylinder head of an engine (not shown) is formed on the outer peripheral portion of the small diameter portion 5a. The spacer 6 having the lead wire 3 inserted therein is joined to the joint portion between the extending hole 5f of the small diameter portion 5a and the space portion 5g formed in the large diameter portion 5b.
Is fitted.

【0009】図2(A),(B)夫々はスペーサ6の断
面図、正面図を示す。尚、図2(A)は同図(B)中、
IIa−IIa線に沿う断面図である。スペーサ6は樹脂
(ナイロン)により形成されており、ハウジング5の延
在孔5fに嵌装される細径部6aと大径部5bの上記空
間部5gに嵌装される大径部6bとよりなる。細径部6
aにはリード線3が挿通される4本の挿通孔6cが形成
され、大径部6bには上記挿通孔6cの出口を一端部に
配置して外周方向に延在した4本の溝部6dが形成され
ている。更に、大径部6bには後述するカバー7が嵌装
される略矩形状の凹部6eと、アンプ基板10が嵌装さ
れる略円形状の凹部6fとが重ねられて形成されてい
る。
2A and 2B show a sectional view and a front view of the spacer 6, respectively. Incidentally, FIG. 2 (A) is the same as FIG.
It is sectional drawing which follows the IIa-IIa line. The spacer 6 is made of resin (nylon), and includes a small diameter portion 6a fitted into the extension hole 5f of the housing 5 and a large diameter portion 6b fitted into the space 5g of the large diameter portion 5b. Become. Small diameter part 6
Four insertion holes 6c through which the lead wire 3 is inserted are formed in a, and four grooves 6d extending in the outer peripheral direction with the outlet of the insertion hole 6c arranged at one end in the large diameter portion 6b. Are formed. Further, the large-diameter portion 6b is formed by stacking a substantially rectangular recess 6e into which a cover 7 described later is fitted and a substantially circular recess 6f into which the amplifier substrate 10 is fitted.

【0010】図3(A),(B)夫々はカバー7の側面
図、正面図を示す。カバー7はスペーサ6と同様に樹脂
(ナイロン)により形成され、上記凹部6eに嵌装され
るように略矩形状を成している。カバー7の端部のう
ち、カバー7が凹部6eに嵌装された状態で溝部6dに
対応する位置には、図3(A)に示すように一方の平面
部7bよりも突出し、しかも同図(B)に示すように略
矩形を形成する端部よりも外側に突出した突出部7aが
設けられている。
3A and 3B show a side view and a front view of the cover 7, respectively. Like the spacer 6, the cover 7 is made of resin (nylon) and has a substantially rectangular shape so as to be fitted into the recess 6e. Of the end portion of the cover 7, a position corresponding to the groove portion 6d in a state where the cover 7 is fitted in the recess 6e protrudes from one flat surface portion 7b as shown in FIG. As shown in (B), a protruding portion 7a protruding outward from an end portion forming a substantially rectangular shape is provided.

【0011】図1において、リード線3はスペーサ6の
挿通孔6cに挿通され、溝部6dに出た部位において直
角に折曲され、溝部6dに沿って配線される。そして、
溝部6dの他方の端部において再び折曲され、カバー7
の突起部7aに沿って再びX 2 方向に配線される。リー
ド線3は軸方向に対して垂直方向の溝部6dに沿って配
線される垂直延在部3aにより、熱膨張による熱応力の
発生が防止されている。
In FIG. 1, the lead wire 3 is connected to the spacer 6.
Directly at the portion that is inserted into the insertion hole 6c and protrudes into the groove 6d.
It is bent to a corner and wired along the groove 6d. And
It is bent again at the other end of the groove 6d and the cover 7
X again along the protrusion 7a of 2Wired in the direction. Lee
The wire 3 is arranged along the groove 6d perpendicular to the axial direction.
Due to the vertically extending portion 3a that is lined, thermal stress due to thermal expansion
Occurrence is prevented.

【0012】またスペーサ6にはハウジング5と対向す
る位置に突起6gが設けられており、熱の影響によりセ
ンサの軸方向において部品間に伸縮差が発生した場合で
も発生した応力を突起6gが潰れることにより緩和する
ことができる。またスペーサ6に突起6gを設ける代わ
りにこの部分に樹脂よりも柔軟性の高いウェーブワッシ
ャ、又はゴムワッシャを設けることもできる。
Further, the spacer 6 is provided with a protrusion 6g at a position facing the housing 5, and the protrusion 6g collapses the stress generated even when a difference in expansion and contraction occurs between components in the axial direction of the sensor due to the influence of heat. It can be alleviated. Instead of providing the protrusion 6g on the spacer 6, a wave washer or a rubber washer having higher flexibility than resin can be provided on this portion.

【0013】アンプ基板10は、HIC(ハイブリッド
IC)と称されるセラミック多層基板であり、スペーサ
6の凹部6fに嵌装されている。図4はアンプ基板10
を図1中、X1 方向に向かって見た正面図を示す。同図
中、アンプ基板10は多層状の基板本体11の基板面1
1a上に、4個のテーパブッシュ12、3個の出力ピン
13をろう付けにより固着し、また、複数の抵抗14お
よび1個のコンデンサ15を半田により固着して設けて
いる。4個のテーパブッシュ12の配設位置は、上記カ
バー7の突出部7aの位置、即ち溝部6dの外周側端部
から直角に折曲されてX2 方向に延在する4本のリード
線3の配置と同一位置とされている。更に、基板本体1
1は上下部に直線端部11b,11cを形成して凹部6
fの形状と同一形状とされており、この直線端部11
b,11cによりアンプ基板10は凹部6f内において
位置決めされている。
The amplifier substrate 10 is a ceramic multilayer substrate called HIC (Hybrid IC), and is fitted in the recess 6f of the spacer 6. FIG. 4 shows the amplifier board 10.
1 is a front view of FIG. 1 viewed in the X 1 direction. In the figure, an amplifier board 10 is a board surface 1 of a multi-layer board body 11.
Four taper bushes 12 and three output pins 13 are fixed to the 1a by brazing, and a plurality of resistors 14 and one capacitor 15 are fixed by soldering. The arrangement position of the four taper bushes 12 is the position of the projecting portion 7a of the cover 7, that is, the four lead wires 3 that are bent at a right angle from the outer peripheral end of the groove portion 6d and extend in the X 2 direction. It is assumed to be in the same position as the arrangement. Furthermore, the substrate body 1
1 is a recess 6 formed by forming straight end portions 11b and 11c in the upper and lower portions.
The shape is the same as that of f, and the straight end 11
The amplifier substrate 10 is positioned in the recess 6f by b and 11c.

【0014】上記アンプ基板10は、同図に示すように
ハウジング5の軸方向に対して直交する向きで装着され
ているため、アンプ内蔵型燃焼圧力センサ1は軸方向に
おいて従来の構成より小型化が図られている。また、ア
ンプ基板10は上記の如くセラミック多層基板の使用に
より基板自体の大きさが従来に比べて小型化されてい
る。
Since the amplifier board 10 is mounted in a direction orthogonal to the axial direction of the housing 5 as shown in the figure, the built-in amplifier combustion pressure sensor 1 is smaller than the conventional structure in the axial direction. Is being pursued. Further, the size of the amplifier substrate 10 itself is made smaller than the conventional one by using the ceramic multilayer substrate as described above.

【0015】図5はリード線3と上記テーパブッシュ1
2との接合、および出力ピン13と後述する出力リード
線21との接合を説明する図である。同図に示すよう
に、基板本体11のテーパブッシュ12が配設される部
位にはリード線3よりも若干径寸法を大としたリード線
3の挿通孔11dが形成されている。テーパブッシュ1
2は、テーパ部12aと円筒部12bとよりなり、軸方
向に対して垂直に仕上げられたテーパ部12aの底面が
基板本体11の基板面11aにろう付けされている。ま
た、円筒部12bの内径寸法は、リード線3を円滑に挿
入できるように若干の隙間を有してリード線3の外径寸
法と略同一寸法に規制されている。
FIG. 5 shows the lead wire 3 and the taper bush 1 described above.
2A and 2B are views for explaining the joining with 2 and the joining of an output pin 13 and an output lead wire 21 described later. As shown in the figure, an insertion hole 11d for the lead wire 3 having a diameter slightly larger than that of the lead wire 3 is formed in a portion of the substrate body 11 where the taper bush 12 is arranged. Taper bush 1
Reference numeral 2 includes a tapered portion 12a and a cylindrical portion 12b, and the bottom surface of the tapered portion 12a finished perpendicular to the axial direction is brazed to the substrate surface 11a of the substrate body 11. The inner diameter of the cylindrical portion 12b is regulated to be substantially the same as the outer diameter of the lead wire 3 with a slight gap so that the lead wire 3 can be smoothly inserted.

【0016】リード線3は基板本体11の挿通孔11d
およびテーパブッシュ12にX2 方向に向けて挿通さ
れ、リード線3の端部を円筒部12bの端部から若干突
出させた状態で、リード線3の端部にレーザを照射する
ことによりリード線3の端部を円筒部12bの端部に溶
着(レーザ接合)する。
The lead wire 3 has an insertion hole 11d in the substrate body 11.
The lead wire 3 is inserted through the taper bush 12 in the X 2 direction, and the end portion of the lead wire 3 is slightly projected from the end portion of the cylindrical portion 12b. The end of 3 is welded (laser bonded) to the end of the cylindrical portion 12b.

【0017】上記テーパブッシュ12の構成によれば、
テーパ部12aと基板本体11との接触面積を広く取
ることができ、基板本体11とテーパブッシュ12との
接合強度を高めることができる。テーパ部12aによ
りリード線3が絞られてレーザが照射されるリード線3
の端部の位置精度、即ち接合位置精度が向上し、しか
も、リード線3の外径寸法と円筒部12bの内径寸法と
が略同一でリード線3と円筒部12bとの密着度が良い
ため、リード線3とテーパブッシュ12とのレーザ接合
による接合性を向上させることができる。テーパ部1
2aによりリード線3が径寸法の小さい円筒部12bへ
容易に案内されるため、簡単なリード線3の挿入作業で
上記の効果を得ることができる。上記〜の効果に
より、簡単な接合作業でリード線3とアンプ基板10と
の接合性を高めることができる。
According to the configuration of the taper bush 12 described above,
The contact area between the tapered portion 12a and the substrate body 11 can be widened, and the bonding strength between the substrate body 11 and the taper bush 12 can be increased. The lead wire 3 that is narrowed down by the taper portion 12a and irradiated with laser light
Since the position accuracy of the end portion of the wire, that is, the bonding position accuracy is improved, and moreover, the outer diameter dimension of the lead wire 3 and the inner diameter dimension of the cylindrical portion 12b are substantially the same, and the adhesion between the lead wire 3 and the cylindrical portion 12b is good. The bondability of the lead wire 3 and the taper bush 12 by laser bonding can be improved. Taper part 1
Since the lead wire 3 is easily guided to the cylindrical portion 12b having a small diameter by the 2a, the above effect can be obtained by a simple insertion work of the lead wire 3. Due to the effects (1) to (3), the bondability between the lead wire 3 and the amplifier substrate 10 can be enhanced by a simple bonding operation.

【0018】また、テーパブッシュ12および出力ピン
13の基板本体11へのろう付けは一般に 700〜1000℃
で行われるため、 150℃程度のこの部分の環境温度に対
して十分な接合強度を有し、この部分の熱によりテーパ
ブッシュ12および出力ピン13が基板本体11から取
れてしまうことはない。
The taper bush 12 and the output pin 13 are generally brazed to the substrate body 11 at 700 to 1000 ° C.
Since it is carried out at 1, the bonding strength is sufficient for the ambient temperature of this portion of about 150 ° C., and the taper bush 12 and the output pin 13 are not detached from the substrate body 11 by the heat of this portion.

【0019】図1および図5中、出力ピン13はアンプ
基板10の出力信号を外部に出力するための端子であ
り、コンデンサ貫通部13aと接続ピン部13bとより
なる。また、22は4−2アロイ(鉄、ニッケル合金)
で形成され、ハウジング5のX 2 方向側端部の開口部5
eを塞ぐように設けられてハウジング5と共にシールド
構造を構成するプレートである。このプレート22は、
ハウジング5の大径部5bの端部にアンプ基板10との
間に若干の隙間を形成して配置され、大径部5bのかし
め部5dが内側にかしめられてハウジング5に固定され
ている。従って、出力ピン13のコンデンサ貫通部13
aが上記プレート22を貫通する部分には、ノイズ除去
のための環状の貫通コンデンサ23が介装されている。
この貫通コンデンサ23とプレート22、および貫通コ
ンデンサ23と出力ピン13の夫々は半田により電気的
に接続されている。
In FIGS. 1 and 5, the output pin 13 is an amplifier.
A terminal for outputting the output signal of the substrate 10 to the outside.
The capacitor penetrating part 13a and the connecting pin part 13b
Become. Further, 22 is a 4-2 alloy (iron, nickel alloy)
Is formed by X of the housing 5 2Directional end opening 5
Shield provided together with housing 5 so as to block e
It is a plate that constitutes the structure. This plate 22
With the amplifier board 10 at the end of the large diameter portion 5b of the housing 5,
A large gap is formed between the large diameter portion 5b
The female portion 5d is caulked inside and fixed to the housing 5.
ing. Therefore, the capacitor penetrating portion 13 of the output pin 13
Noise removal is applied to the part where a penetrates the plate 22.
The ring-shaped feed-through capacitor 23 for is interposed.
This feedthrough capacitor 23, plate 22, and feedthrough capacitor
The capacitor 23 and the output pin 13 are electrically connected by soldering.
It is connected to the.

【0020】出力用リード線21は、上記垂直延在部3
aと同様に、2つの直角折曲部により軸方向に対して垂
直に延在した応力緩和のための垂直延在部21aを有
し、出力ピン13との接合側先端部に上記テーパブッシ
ュ12と同一構成のテーパブッシュ24を夫々設けてい
る。3個の出力ピン13に対応した3本の出力用リード
線21は図1に示す支持部材25により、上記テーパブ
ッシュ24の位置が出力ピン13の位置と夫々合うよう
に配置されて支持されている。このテーパブッシュ24
には出力ピン13の上記接続ピン部13bが相対的に挿
通され、上記リード線3の接合と同様に接続ピン部13
bの先端部にレーザが照射されて、接続ピン部13bは
テーパブッシュ24にレーザ接合されている。また、出
力用リード線21は支持部材25内において、コネクタ
の一方を構成する3本のコネクタターミナル26に夫々
接続されている。
The output lead wire 21 has the vertical extension 3
Similar to a, it has a vertical extension portion 21a extending in a direction perpendicular to the axial direction by two right-angled bend portions for stress relaxation, and the taper bush 12 is provided at the tip end portion on the side where the output pin 13 is joined. And a taper bush 24 having the same structure as the above. The three output lead wires 21 corresponding to the three output pins 13 are supported and supported by the support member 25 shown in FIG. 1 so that the positions of the taper bushes 24 are aligned with the positions of the output pins 13, respectively. There is. This taper bush 24
The connecting pin portion 13b of the output pin 13 is relatively inserted in the connecting pin portion 13b.
Laser is applied to the tip portion of b, and the connecting pin portion 13b is laser-bonded to the taper bush 24. Further, the output lead wires 21 are respectively connected to three connector terminals 26 constituting one of the connectors in the support member 25.

【0021】図1中、30はアンプ内蔵型燃焼圧力セン
サ1のコネクタ部であり、テーパブッシュ24を所定の
出力ピン13に接合しコネクタターミナル26を所定の
位置とした後、インサートモールド成形により図1に示
す所定の形状に形成されている。
In FIG. 1, reference numeral 30 denotes a connector portion of the combustion pressure sensor 1 with a built-in amplifier. After the taper bush 24 is joined to a predetermined output pin 13 and the connector terminal 26 is set at a predetermined position, it is formed by insert molding. 1 has a predetermined shape.

【0022】次に本実施例のアンプ内蔵型燃焼圧力セン
サ1の組付方法について説明する。図6乃至図10夫々
はアンプ内蔵型燃焼圧力センサ1の組付方法を説明する
図である。尚、図7乃至図9はリード線3のフォーミン
グを説明するためにスペーサ6およびカバー7は図2
中、VII − VII線に沿う断面部分を図示している。
Next, a method of assembling the combustion pressure sensor 1 with a built-in amplifier of this embodiment will be described. 6 to 10 are views for explaining a method of assembling the combustion pressure sensor 1 with a built-in amplifier. 7 to 9 show the spacer 6 and the cover 7 in order to explain the forming of the lead wire 3.
Inside, the cross-sectional portion along the line VII-VII is illustrated.

【0023】先ず最初に、素子アッセンブリ4の直線状
に延在したリード線3をハウジング5の細径部5aに設
けられた延在孔5fにX1 方向側端部から挿入する。そ
して、素子アッセンブリ4の半導体素子2が設けられて
いる部分を細径部5aの先端部にX2 方向に向けて圧入
することにより、図6に示すように素子アッセンブリ4
をハウジング5に固着する。
First, the linearly extending lead wire 3 of the element assembly 4 is inserted into the extending hole 5f provided in the small-diameter portion 5a of the housing 5 from the end portion in the X 1 direction. Then, the portion of the element assembly 4 on which the semiconductor element 2 is provided is press-fitted into the tip end of the small-diameter portion 5a in the X 2 direction, and as shown in FIG.
Is fixed to the housing 5.

【0024】次にスペーサ6を細径部6aがX1 方向、
大径部6bがX2 方向となる向きとし、ハウジング5の
2 方向側端部に設けられた開口部5eにおいて、細径
部6aの挿通孔6cに4本のリード線3(図中、2本の
みが図示されている)夫々を挿通する。そして、スペー
サ6をX1 方向に移動し、細径部6aを延在孔5fに嵌
合することにより、図7に示す所定位置にスペーサ6を
装着する。
Next, the spacer 6 is arranged so that the small-diameter portion 6a is in the X 1 direction,
And the direction the large-diameter portion 6b is X 2 direction, the opening 5e provided on the X 2 direction side end portion of the housing 5, in four leads 3 (FIG insertion hole 6c of the small-diameter portion 6a, Only two are shown). Then, the spacer 6 is moved in the X 1 direction and the narrow diameter portion 6a is fitted into the extending hole 5f, so that the spacer 6 is mounted at the predetermined position shown in FIG.

【0025】次に図8に示すように、スペーサ6の挿通
孔6cと溝部6dとの連接部において、連接部からX2
方向側に延出した部分のリード線3を溝部6dの延在方
向(外周方向)に折曲して4本のリード線3夫々を広げ
る。
Next, as shown in FIG. 8, at the connecting portion between the insertion hole 6c of the spacer 6 and the groove portion 6d, X 2 from the connecting portion.
The part of the lead wire 3 extending to the direction side is bent in the extending direction (outer peripheral direction) of the groove 6d to expand each of the four lead wires 3.

【0026】次にカバー7を突出部7aの突出方向がX
2 方向となる向きとし、また、スペーサ6の凹部6eに
嵌装される向きとする。そして、所定の向きとされたカ
バー7を開口部5eからX1 方向に向けて押し込みカバ
ー7を凹部6eに嵌装させる。ここで、カバー7をX1
方向に押し込む過程において、カバー7の突出部7aは
図8で説明した工程により予め広げられたリード線3に
当接する。そして、カバー7のX1 方向への移動を進め
ると、挿通孔6cと溝部6dとの連接部における上記リ
ード線3の折曲が直角に近づく方向に更に折曲されると
共に、溝部6dの外周側のリード線3は溝部6dの端部
と突出部7aとの間に挟装される。そして、カバー7の
凹部6eへの嵌装が完了した段階においては、図9に示
すように、リード線3が上記連接部および溝部6dの外
周側端部において夫々直角に折曲されて、夫々の折曲部
の間に上記垂直延在部3aが成形される。
Next, in the cover 7, the protruding direction of the protruding portion 7a is X.
The direction is the two directions and the direction in which the spacer 6 is fitted in the recess 6e. Then, the cover 7 having a predetermined orientation is pushed from the opening 5e in the X 1 direction to fit the cover 7 into the recess 6e. Here, cover 1 with X 1
In the process of pushing in the direction, the protruding portion 7a of the cover 7 comes into contact with the lead wire 3 which has been widened in advance by the process described in FIG. Then, when the movement of the cover 7 in the X 1 direction is advanced, the bending of the lead wire 3 at the connecting portion between the insertion hole 6c and the groove portion 6d is further bent in a direction approaching a right angle, and the outer circumference of the groove portion 6d is also increased. The lead wire 3 on the side is sandwiched between the end of the groove 6d and the protrusion 7a. Then, when the fitting of the cover 7 into the recess 6e is completed, as shown in FIG. 9, the lead wire 3 is bent at right angles at the connecting portion and the outer peripheral side end portion of the groove portion 6d, respectively. The vertical extending portion 3a is formed between the bent portions.

【0027】また、カバー7の凹部6eへの嵌装が完了
した段階において、溝部6dの外周側端部において直角
に折曲されてX2 方向に延在した4本のリード線3夫々
の配置は、アンプ基板10上の上記テーパブッシュ12
の配置と同一配置となる。即ち、図9に示す2本のリー
ド線3間のピッチAが、図4中、この2本のリード線3
を挿通するテーパブッシュ12間のピッチと等しくなる
ように溝部6dの端部および突出部7aの位置が予め定
められている。更に、リード線3の軸方向の寸法Bは、
次の工程でリード線3がテーパブッシュ12にレーザ接
合される場合に最適となる長さ寸法とされている。即
ち、リード線3が図9に示すようにフォーミングされた
際に最適な長さ寸法Bとなるように、素子アッセンブリ
4単体段階でのリード線3の長さ寸法が定められてい
る。
Further, when the fitting of the cover 7 into the recess 6e is completed, the four lead wires 3 each bent at a right angle at the outer peripheral end of the groove 6d and extending in the X 2 direction are arranged. Is the taper bush 12 on the amplifier board 10.
It becomes the same arrangement as the arrangement of. That is, the pitch A between the two lead wires 3 shown in FIG.
The positions of the end portions of the groove portions 6d and the protruding portions 7a are predetermined so as to be equal to the pitch between the taper bushes 12 which are inserted through. Further, the axial dimension B of the lead wire 3 is
The length is optimized when the lead wire 3 is laser-bonded to the taper bush 12 in the next step. That is, the length dimension of the lead wire 3 in the single stage of the element assembly 4 is determined so that the lead wire 3 has the optimum length dimension B when it is formed as shown in FIG.

【0028】このように、図8に示すようにリード線3
を広げ、図9で上述したようにカバー7を開口部5eか
ら所定位置に押し込むだけの簡単な作業で、リード線3
を次の工程に合わせてフォーミングすることができる。
In this way, as shown in FIG.
9 and the cover 7 is pushed into the predetermined position from the opening 5e as described above with reference to FIG.
Can be formed according to the next step.

【0029】次にアンプ基板10をテーパブッシュ12
がX2 方向側となる向きとし、また、スペーサ6の凹部
6fに嵌装する向きとする。そして、所定の向きとされ
たアンプ基板10を開口部5eからX1 方向に移動せし
める。このX1 方向への移動の途中で、リード線3をア
ンプ基板10の所定の挿通孔11dおよびテーパブッシ
ュ12に挿通する。アンプ基板10の凹部6fへの嵌装
が完了した段階では、図10に示すようにアンプ基板1
0が軸方向に対して直交する向きで装着され、アンプ基
板10を貫通したリード線3の先端部がテーパブッシュ
12の端部より突出している。そして、この突出したリ
ード線3の先端部に、開口部5eを通してX2 方向側か
らX1 方向に向けてレーザ(図中、矢印Cで示す)を照
射して突出した部分のリード線3をテーパブッシュ12
に溶着、即ちレーザ接合する。
Next, the amplifier board 10 is attached to the taper bush 12
Is on the X 2 direction side, and is also fitted in the recess 6 f of the spacer 6. Then, the amplifier substrate 10 oriented in a predetermined direction is moved in the X 1 direction from the opening 5e. During the movement in the X 1 direction, the lead wire 3 is inserted into the predetermined insertion hole 11d of the amplifier board 10 and the taper bush 12. At the stage where the fitting of the amplifier board 10 into the recess 6f is completed, as shown in FIG.
0 is mounted in a direction orthogonal to the axial direction, and the tip end portion of the lead wire 3 penetrating the amplifier substrate 10 projects from the end portion of the taper bush 12. Then, a laser beam (indicated by an arrow C in the figure) is radiated from the X 2 direction side to the X 1 direction through the opening 5e to the tip of the projecting lead wire 3 to project the protruding lead wire 3. Taper bush 12
Welding, that is, laser joining.

【0030】このように圧電素子2からのリード線3が
アンプ基板10を挿通してアンプ基板10の圧電素子2
の反対側、即ち開口部5e側でアンプ基板10にレーザ
接合されるため、アンプ基板10とリード線3との接続
作業はアンプ基板10をハウジング5へ装着した後、開
口部5e側から行うことができ、これによってアンプ基
板10のハウジング5への取付作業およびリード線3の
アンプ基板10への接続作業が容易となる。
In this way, the lead wire 3 from the piezoelectric element 2 is inserted into the amplifier substrate 10 and the piezoelectric element 2 of the amplifier substrate 10 is inserted.
Since it is laser-bonded to the amplifier board 10 on the side opposite to the above, that is, on the side of the opening 5e, the connection work between the amplifier board 10 and the lead wire 3 should be performed from the side of the opening 5e after the amplifier board 10 is mounted on the housing 5. As a result, the work of attaching the amplifier substrate 10 to the housing 5 and the work of connecting the lead wires 3 to the amplifier substrate 10 are facilitated.

【0031】また、特に狭い部分での接続作業に有利な
レーザ接合を使用することにより、リード線3とアンプ
基板10との接続作業が簡略化されると共に、電気的接
続の信頼性が向上する。
Further, by using the laser bonding, which is advantageous for the connection work especially in the narrow portion, the connection work between the lead wire 3 and the amplifier substrate 10 is simplified and the reliability of the electrical connection is improved. ..

【0032】次にプレート22を同様に開口部5eから
1 方向に移動せしめて所定位置とし、かしめ部5dを
かしめることによりプレート22をハウジング5に装着
する。そして、貫通コンデンサ23と出力ピン13とを
半田付けする。この半田付け作業も開口部5eから行わ
れる。
Next, the plate 22 is similarly moved from the opening 5e in the X 1 direction to a predetermined position, and the caulking portion 5d is caulked to mount the plate 22 on the housing 5. Then, the feedthrough capacitor 23 and the output pin 13 are soldered. This soldering work is also performed from the opening 5e.

【0033】次に、予め組み立てられている出力用リー
ド線21とテーパブッシュ24と支持部材25とコネク
タターミナル26とによるアッセンブリのうち、テーパ
ブッシュ24を図5に示すように出力ピン13の接続ピ
ン部13bに挿通し、上記リード線3のレーザ接合と同
様に接続ピン部13bの先端部にX2方向側からレーザ
を照射して出力ピン13と出力用リード線21とのレー
ザ接合を行う。
Next, in the assembly of the output lead wire 21, the taper bush 24, the support member 25, and the connector terminal 26 which are assembled in advance, the taper bush 24 is connected to the output pin 13 as shown in FIG. After being inserted into the portion 13b, the tip of the connecting pin portion 13b is irradiated with laser from the X 2 direction side in the same manner as the laser bonding of the lead wire 3 to laser bond the output pin 13 and the output lead wire 21.

【0034】そして最後に、上記アッセンブリのうちの
コネクタターミナル26を所定の位置とした後、コネク
タ部30をインサートモールド成形により図1に示す所
定形状に形成する。
Finally, after setting the connector terminal 26 of the assembly to a predetermined position, the connector portion 30 is formed into a predetermined shape shown in FIG. 1 by insert molding.

【0035】以上の如く、本実施例のアンプ内蔵型燃焼
圧力センサ1の組付方法によれば、素子アッセンブリ4
装着以降の組付部品は全てハウジング5の開口部5eか
ら順に装着することができると共に、半導体素子2から
のリード線3はアンプ基板10を挿通してアンプ基板1
0の開口部5e側でアンプ基板10にレーザ接合され
る。また、出力用リード線21のアンプ基板10への接
続も開口部5eからレーザ接合される。このように、本
実施例のアンプ内蔵型燃焼圧力センサ1では図1の左か
ら右への一方向組付が可能となり、しかもリード線3お
よび出力用リード線21のアンプ基板10への接続作業
は開口部5e側からのレーザ接合により簡略化されるた
め、センサ1の組付作業性は従来に比べて格段に向上す
る。
As described above, according to the method of assembling the combustion pressure sensor 1 with a built-in amplifier of this embodiment, the element assembly 4
All the assembled components after the mounting can be mounted in order from the opening 5e of the housing 5, and the lead wires 3 from the semiconductor element 2 are inserted through the amplifier substrate 10 and the amplifier substrate 1 is inserted.
Laser bonding is performed on the amplifier substrate 10 on the side of the opening 5e of 0. Further, the connection of the output lead wire 21 to the amplifier substrate 10 is also laser-bonded from the opening 5e. As described above, in the combustion pressure sensor 1 with a built-in amplifier of the present embodiment, it is possible to unidirectionally assemble from left to right in FIG. 1, and further, the work of connecting the lead wire 3 and the output lead wire 21 to the amplifier board 10 Is simplified by laser bonding from the side of the opening 5e, so that the workability of assembling the sensor 1 is significantly improved as compared with the prior art.

【0036】また、本実施例のアンプ内蔵型燃焼圧力セ
ンサ1では、アンプ基板10に挿通孔11dを設け、半
導体素子2からのリード線3をアンプ基板10の圧電素
子2とは反対側で接続する構成により、アンプ基板10
をアンプ内蔵型燃焼圧力センサ1の軸方向に対して直交
配置でき、しかもアンプ基板10はセラミック多層基板
を使用することにより基板自体の大きさが小型化されて
いるため、本実施例のアンプ内蔵型燃焼圧力センサ1は
従来比べて小型化が図られている。
In addition, in the combustion pressure sensor 1 with a built-in amplifier of this embodiment, the insertion hole 11d is provided in the amplifier substrate 10, and the lead wire 3 from the semiconductor element 2 is connected on the side opposite to the piezoelectric element 2 of the amplifier substrate 10. According to the configuration, the amplifier substrate 10
Can be arranged orthogonally to the axial direction of the built-in amplifier combustion pressure sensor 1, and since the size of the amplifier substrate 10 is reduced by using a ceramic multilayer substrate, the amplifier of this embodiment is built in. The type combustion pressure sensor 1 is made smaller than the conventional one.

【0037】更に、リード線3,22のアンプ基板10
への接続には、半田接続を使用せずレーザ接合を使用し
たため、高温、振動下での電気的接続の信頼性の向上が
図られている。
Further, the amplifier substrate 10 of the lead wires 3 and 22
Since laser bonding was used for the connection to the connection without using the solder connection, the reliability of the electrical connection under high temperature and vibration is improved.

【0038】[0038]

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、リード線
のアンプ基板への接続作業をアンプ基板をハウジングへ
装着した後、アンプ基板を装着するために設けられた開
口部側から行うことができるため、アンプ基板のハウジ
ングへの取付作業およびリード線のアンプ基板への接続
作業が容易となり、アンプ内蔵型燃焼圧力センサの組付
作業性を従来に比べて向上させることができる。また、
アンプ基板がハウジングの軸方向と直交する向きに設け
られているため、アンプ内蔵型燃焼圧力センサを軸方向
において小型化することができる。
As described above, according to the present invention, the work of connecting the lead wire to the amplifier substrate is performed from the opening side provided for mounting the amplifier substrate after mounting the amplifier substrate in the housing. Therefore, the work of attaching the amplifier board to the housing and the work of connecting the lead wires to the amplifier board are facilitated, and the workability of assembling the combustion pressure sensor with a built-in amplifier can be improved as compared with the conventional case. Also,
Since the amplifier board is provided in the direction orthogonal to the axial direction of the housing, the amplifier built-in combustion pressure sensor can be miniaturized in the axial direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明になるアンプ内蔵型燃焼圧力センサの一
実施例の構成断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of an embodiment of a combustion pressure sensor with a built-in amplifier according to the present invention.

【図2】図1に示すスペーサの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a spacer shown in FIG.

【図3】図1に示すカバーの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of the cover shown in FIG.

【図4】アンプ基板を図1中、X1 方向に向かって見た
正面図である。
FIG. 4 is a front view of the amplifier substrate as viewed in the X 1 direction in FIG.

【図5】半導体素子からのリード線とテーパブッシュと
の接合、および出力ピンと出力リード線との接合を説明
する図である。
5A and 5B are diagrams illustrating joining of a lead wire from a semiconductor element and a taper bush, and joining of an output pin and an output lead wire.

【図6】図1に示すアンプ内蔵型燃焼圧力センサの組付
方法を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method of assembling the combustion pressure sensor with a built-in amplifier shown in FIG.

【図7】図1に示すアンプ内蔵型燃焼圧力センサの組付
方法を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of assembling the combustion pressure sensor with a built-in amplifier shown in FIG.

【図8】図1に示すアンプ内蔵型燃焼圧力センサの組付
方法を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of assembling the combustion pressure sensor with a built-in amplifier shown in FIG.

【図9】図1に示すアンプ内蔵型燃焼圧力センサの組付
方法を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a method of assembling the combustion pressure sensor with a built-in amplifier shown in FIG. 1.

【図10】図1に示すアンプ内蔵型燃焼圧力センサの組
付方法を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a method of assembling the combustion pressure sensor with built-in amplifier shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アンプ内蔵型燃焼圧力センサ 2 半導体素子 3 リード線 3a,21a 垂直延在部 4 素子アッセンブリ 5 ハウジング 5e 開口部 6 スペーサ 6c,11d 挿通孔 6d 溝部 6g 突起 7 カバー 10 アンプ基板 11 基板本体 12,24 テーパブッシュ 13 出力ピン 21 出力用リード線 22 プレート 23 貫通コンデンサ 25 支持部材 26 コネクタターミナル 30 コネクタ部 1 Amplifier Built-in Combustion Pressure Sensor 2 Semiconductor Element 3 Lead Wires 3a, 21a Vertical Extension Part 4 Element Assembly 5 Housing 5e Opening 6 Spacers 6c, 11d Insertion Hole 6d Groove 6g Protrusion 7 Cover 10 Amplifier Board 11 Board Body 12, 24 Taper bush 13 Output pin 21 Output lead wire 22 Plate 23 Feedthrough capacitor 25 Supporting member 26 Connector terminal 30 Connector part

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 筒状のハウジングの一方の端部に燃焼圧
力を検出する圧力検出部を設け、該圧力検出部からのリ
ード線を前記ハウジング内に前記ハウジングの軸方向に
沿って配設すると共に、前記リード線が接続されて前記
圧力検出部からの圧力信号を処理するアンプ基板を前記
ハウジングの他方の端部に設けられた開口部より装着し
て前記ハウジング内に設けたアンプ内蔵型燃焼圧力セン
サにおいて、 前記アンプ基板をその基板面が前記ハウジングの軸方向
と直交する向きとなるように設け、前記リード線は、前
記アンプ基板を貫通して前記アンプ基板の前記圧力検出
部とは反対側の基板面において前記アンプ基板に接続さ
れることを特徴とするアンプ内蔵型燃焼圧力センサ。
1. A pressure detecting portion for detecting combustion pressure is provided at one end of a cylindrical housing, and a lead wire from the pressure detecting portion is arranged in the housing along an axial direction of the housing. At the same time, an amplifier board for processing the pressure signal from the pressure detection unit, to which the lead wire is connected, is mounted from an opening provided at the other end of the housing, and a built-in amplifier type combustion is provided in the housing. In the pressure sensor, the amplifier substrate is provided so that its substrate surface is in a direction orthogonal to the axial direction of the housing, and the lead wire penetrates the amplifier substrate and is opposite to the pressure detection unit of the amplifier substrate. A combustion pressure sensor with a built-in amplifier, characterized in that the combustion pressure sensor is connected to the amplifier board at the side of the board.
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