JP2005300456A - 温度センサ一体型圧力センサ装置およびその取り付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被測定体に容易に取り付けることができ、かつ、被測定体から脱落してしまうことを防止できる温度センサ一体型圧力センサ装置およびその取り付け方法を提供する。
【解決手段】 ポート部３０内に設置されるリード線４１においては、ポート部３０の先端部分にて折り返されたＵ字部４３になっている。そして、リード線４１のＵ字部４３がポート部３０の先端部分に配置される固定部材４２にて固定される。これにより、温度検出素子４０を設置する孔と圧力を導入する孔とを共通の孔とすることができる。したがって、ポート部３０の径を小さくすることができ、センサ装置を被測定体に設置したときに被測定体内部からポート部の先端が受ける力の面積を小さくすることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、圧力検出素子および温度検出素子を備える温度センサ一体型圧力センサ装置およびその取り付け方法に関する。

本出願人は、温度センサ一体型圧力センサ装置として、先に出願した特願２００３−７５０１９号において、図６に示されるようなセンサ装置を提案している。このセンサ装置９００は、例えば車両において、インテークマニホルドの圧力および吸気温度の測定に用いられ、その測定信号に基づいて、車両のエンジンが制御される。

図６は、先願のセンサ装置９００の概略図であり、（ａ）はセンサ装置９００が被測定体９４０に取り付けられた様子を示した図、（ｂ）は上記センサ装置９００を上面から見た図、（ｃ）は上記センサ装置９００のポート部９３０内部の概略図である。

図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、先願のセンサ装置９００の外形は、ケース９１０と、フランジ部９２０と、ポート部９３０とを備えて構成されている。ケース９１０においては、その一側面とその反対側の側面にフランジ部９２０が設けられている。そして、フランジ部９２０には、その表面から裏面に貫通する孔９２１が開けられており、この孔９２１にはネジ９２２を挿入するための中空筒形状の金属カラー（図示しない）が設置されている。

ケース９１０内には、図示しない圧力検出室が設けられており、ポート部９３０の先端から導入される圧力がこの圧力検出室に備えられた圧力検出素子にて検出されるようになっている。また、ポート部９３０には被測定体９４０内部の温度を検出するための温度検出素子が設置されており、具体的には図６（ｃ）に示される。

図６（ｃ）は、センサ装置９００の概略断面図であり、ケース９１０内部の構造は省略してある。図６（ｃ）に示されるように、ポート部９３０は、仕切り板９３１により２つに分割された圧力導入孔９３２を有し、一方は圧力検出素子に圧力媒体を伝達するための圧力導入孔９３３として構成されている。

そして、仕切り板９３１により分割された圧力導入孔９３３の他方には、ケース９１０内部の回路からポート部９３０内部に向かってリード線９３４が延設されており、そのリード線９３４の突出先端付近には温度を検出する温度検出素子９３５が配置されている。つまり、当該圧力導入孔９３３の他方は、温度検出素子配置孔９３６として構成されている。

ここで、温度検出素子配置孔９３６の内部においては、温度検出素子９３５およびリード線９３４の振動を抑制するために、リード線９３４と温度検出素子配置孔９３６との隙間に樹脂などからなる固定部材９３７を介在させている。

このような構造を有するセンサ装置９００においては、ポート部９３０が被測定体９４０の取り付け穴に挿入されると共に、フランジ部９２０が被測定体９４０の外壁面にてネジ止めされて固定されるようになっている。

しかしながら、上記センサ装置９００では、センサ装置９００を被測定体９４０にネジ止めして固定するために、ケース９１０にフランジ部９２０を設ける必要がある。また、フランジ部９２０をネジ止めするためのネジ９２２や金属カラーが必要になっていることや、センサ装置９００の被測定体９４０に対する組み付け工程が煩雑になっている。

そこで、本発明者らは、ワンタッチでセンサ装置９００を被測定体９４０に取り付ける方法（例えば、特許文献１参照）を上記センサ装置９００に採用することで、センサ装置としてのコストの削減およびセンサ装置の取り付け工程の簡略化を実現できると考えた。

特許文献１に示されるセンサ装置の取り付けは以下のようになされる。まず、センサ装置のポート部に中空円筒状の弾性部材を備え付け、その状態でセンサ装置を被測定体側に押して取り付ける。

このような取り付け方法により、ケースにフランジ部を設ける必要がなくなる。また、ネジ、金属カラーが不要となるので組み付けコストを削減できる。そして、ワンタッチ取り付けであるので、組み付け工程を簡略化することができる。
特開平１０−１２２９１４号公報

しかしながら、上記のように弾性部材を用いてワンタッチでセンサ装置を被測定体に取り付ける場合、以下のような問題が存在することが本発明者らの検討により明らかとなった。

センサ装置が被測定体に取り付けられると、センサ装置には（取り付け穴面積）×（圧力）の力がセンサ装置を押し出す方向に印加されることとなる。ここで、特許文献１に示されるセンサ装置のポート部の取り付け穴面積はφ１０であるのに対して、先願のセンサ装置９００のポート部９３０の取り付け穴面積はφ１４となっている。

先願のセンサ装置９００のポート部９３０の径が大きいのは、上述のように、ポート部９３０の内部に圧力導入孔９３３および温度検出素子配置孔９３６が設けられているためである。このため、先願のセンサ装置９００が被測定体９４０内部から受ける力は、特許文献１に示されるセンサ装置が受ける力より大きくなり、先願のセンサ装置９００が被測定体９４０から脱落してしまう可能性がある。

本発明は、上記点に鑑み、被測定体に容易に取り付けることができ、かつ、被測定体から脱落してしまうことを防止できる温度センサ一体型圧力センサ装置およびその取り付け方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、圧力検出を行う圧力検出素子（２０）と、圧力検出素子に電気的に接続されるターミナル（１１）と、圧力検出素子を収納すると共にターミナルをインサート成形したケース（１０）と、ケースに連結され、圧力検出素子へ圧力媒体を導入する圧力導入孔（３１）を有するポート部（３０）と、圧力導入孔内に配置され、リード線（４１）を介してターミナルに電気的に接続されると共に圧力媒体の温度を検出する温度検出素子（４０）と、を備える温度センサ一体型圧力センサ装置であって、リード線は、ポート部の先端部分にて折り返されてＵ字部（４３）となっており、リード線のＵ字部がポート部の先端部分に配置される固定部材（４２）にて固定され、ポート部においては、その先端部分の側面が圧力導入孔に貫通し、圧力媒体を導入する入口となっている開口部（３１ａ）が設けられており、圧力媒体は、開口部から導入されると共に圧力導入孔および温度検出素子を介して圧力検出素子に導かれるようになっていることを特徴としている。

このように、圧力導入孔内に温度検出素子を配置すると共に、ポート部の先端部分に位置するＵ字部のリード線を固定部材にて固定することができる。これにより、圧力導入孔から導入される圧力媒体によって温度検出素子が振動することを防止することができる。

また、温度検出素子を配置する孔と圧力を導入する孔とを共通の孔とすることにより、ポート部の径を小さくすることができる。これにより、特許文献１と同様の方法にて、取り付け用弾性部材を用いてセンサ装置を被測定体にワンタッチ取り付けができると共に、ポート部の先端面において被測定体内部の圧力を受ける面積を小さくすることができる。したがって、被測定体に対してワンタッチ取り付けができ、かつ、センサ装置が被測定体内部の圧力によって被測定体から外れてしまうことを防止できる。

請求項２に記載の発明では、リード線のＵ字部は、固定部材にて包み込まれるように封止されていることを特徴としている。

これにより、リード線のＵ字部は固定部材にてより強固に固定されることとなる。したがって、圧力導入孔に導入される圧力媒体によって温度検出素子が振動してしまうことを防止することができる。

請求項３に記載の発明では、温度検出素子は、開口部に対向する位置に配置されるようになっていることを特徴としている。

このように、温度検出素子を開口部に対向する位置に配置することで、温度検出素子を被測定体内部にもっとも近づけた状態とすることができる。したがって、圧力媒体の温度をより正確に検出することができる。

請求項４に記載の発明では、圧力検出を行う圧力検出素子（２０）と、圧力検出素子に電気的に接続されるターミナル（１１）と、圧力検出素子を収納すると共にターミナルをインサート成形したケース（１０）と、ケースに連結され、圧力検出素子へ圧力媒体を導入する圧力導入孔（３１）を有するポート部（３０）と、圧力導入孔内に設置され、リード線（４１）を介してターミナルに電気的に接続されると共に圧力媒体の温度を検出する温度検出素子（４０）と、を備える温度センサ一体型圧力センサ装置であって、ポート部の先端には、圧力導入孔に圧力媒体を導入する入口となっている開口部（３１ｂ）が設けられており、リード線は、ポート部の先端部分にて折り返されてＵ字部（４３）となっており、折り曲げられたリード線の先がポート部にインサート成形されて一体とされており、圧力媒体は、開口部から導入されると共に圧力導入孔および温度検出素子を介して圧力検出素子に導かれるようになっていることを特徴としている。

このように、リード線をポート部にインサート成形した構造とすることができる。また、温度検出素子を配置する孔と圧力を導入する孔とを共通の孔とすることにより、ポート部の径を小さくすることができる。さらに、リード線がポート部にインサート成形されて固定されているので、ポート部先端に位置するリード線のＵ字部を固定する必要はなく、そのための固定部材も不要とすることができる。

したがって、特許文献１と同様の方法にて、取り付け用弾性部材を用いてセンサ装置を被測定体にワンタッチ取り付けができると共に、被測定体内部の圧力によってセンサ装置にかかる力を減少させることができる。このようにして、センサ装置が被測定体から外れてしまうことを防止できる。

請求項５に記載の発明では、ポート部に、圧力媒体を導入する入口よりもケース側に位置する溝（３２）を形成すると共に、ポート部の先端と溝との間において、その外縁部をテーパ形状とした請求項１ないし４のいずれか１つに記載の温度センサ一体型圧力センサ装置の取り付け方法であって、中空形状で構成され、その中空形状の一端側の内壁面が内径方向に突出している先端凸部（５１ｄ）と、中空形状の他端側に設けられた後端フランジ部（５２）と、中空形状の一端側と他端側との間における所定位置の内壁面が内径方向に突出している内壁凸部（５３ａ）とを備える取り付け用弾性部材（５０）を用意する工程と、取り付け用弾性部材の後端フランジ部側からポート部の先端部分を取り付け用弾性部材に挿入し、ポート部の先端面を取り付け用弾性部材の先端凸部に当接させると共に取り付け用弾性部材の内壁凸部をポート部の溝に収納させることでポート部の先端部分に取り付け用弾性部材を組み付ける工程と、ポート部に取り付け用弾性部材を組み付けた状態で、ポート部の先端部分を被測定体（６０）の取り付け穴（６１）の上部に配置すると共に、先端凸部がポート部の溝に収納されるまでポート部を被測定体の取り付け穴に押し込み、取り付け用弾性部材を介してポート部を被測定体の取り付け穴に固定する工程と、を有することを特徴としている。

このように、取り付け用弾性部材を介してセンサ装置を被測定体に取り付けることができる。また、センサ装置においては、温度検出素子を配置する孔と圧力を導入する孔とを共通の孔としているので、ポート部の径を小さくすることができる。これにより、センサ装置に対して印加される力、すなわち被測定体内部から外部方向にかかる力を小さくすることができる。したがって、被測定体に対するセンサ装置の脱落を防止することができる。

また、センサ装置を被測定体に対して一方向に押し込むだけであるので、手作業であっても簡単にワンタッチ取り付けを行うことができる。

請求項６に記載の発明では、取り付け用弾性部材を用意する工程では、取り付け用弾性部材として、その一端側に先端フランジ部（５１）を有し、この先端フランジ部の外壁面が面取りされたテーパ面（５１ｃ）になっているものを用意することを特徴としている。

このように、取り付け用弾性部材の一端側に先端フランジ部を設けることで、センサ装置を被測定体に取り付けた際に、先端フランジ部および後端フランジ部にて被測定体の外壁面および内壁面を押さえつけることができる。したがって、取り付け用弾性部材をより確実に被測定体に固定することができ、この取り付け用弾性部材を介してセンサ装置を被測定体に固定することができる。また、先端フランジ部の外壁面がテーパ面になっているので、取り付け用弾性部材を取り付け穴にスムーズに挿入することができる。

請求項７に記載の発明では、取り付け用弾性部材を用意する工程では、取り付け用弾性部材として、その一端側の径がポート部の先端径よりも小さくなっているものを用意することを特徴としている。

このように、取り付け用弾性部材の一端側の径をポート部の先端径よりも小さくしている。これにより、取り付け用弾性部材をポート部の先端に組み付けたときに、取り付け用弾性部材の一端側がポート部の先端部分によって弾性変形して広がると共に縮んでポート部の先端を締め付けるようにすることができる。したがって、取り付け用弾性部材をポート部の先端に組み付けた際に、取り付け用弾性部材がポート部から脱落することを防止することができる。

請求項８に記載の発明では、取り付け用弾性部材を用意する工程では、取り付け用弾性部材として、その外壁面に外壁凸部（５３ｂ）を有するものを用意することを特徴としている。

このように取り付け用弾性部材の外壁面に外壁凸部を設けることで、ポート部を被測定体の取り付け穴に挿入した際に、外壁凸部の弾性力によって被測定体の取り付け穴をより確実にシールすることができる。

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。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置を示した概略断面図であり、図２は図１のＡ矢視図である。

限定するものではないが、このセンサ装置１００は、例えば、自動車のインテークマニホルドに取り付けられ、インテークマニホルドの圧力および吸気温度の測定に用いられる吸気圧センサとして適用される。

図１に示されるように、このセンサ装置１００は、外部と接続されるターミナル１１がインサート成形されたケース１０と、ターミナル１１に電気的に接続された状態でケース１０に設置され圧力検出を行う圧力検出素子２０と、このケース１０に連結され圧力検出素子２０へ圧力媒体を導入する圧力導入孔３１を有するポート部３０と、ターミナル１１に電気的に接続された状態で圧力導入孔３１に位置するように設けられ圧力媒体の温度を検出する温度検出素子４０とを備えて構成されている。

ケース１０は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、エポキシ樹脂等の樹脂材料を型成形してなるものであり、その内部に圧力を検出する圧力検出素子２０を有するモールドＩＣ２１を備えている。このモールドＩＣ２１は、リードフレーム２２を介して圧力検出素子２０にて検出された圧力信号を外部処理回路に出力するターミナル１１に電気的に接続されている。

また、上述のように、ケース１０には、外部と接続される複数本の上記ターミナル１１がインサート成形により一体的に設けられている。このターミナル１１は、例えば銅や４２アロイなどの導電材料よりなるものである。そして、ターミナル１１は、その一端側が上記リードフレーム２２に電気的に接続された状態となるように配置されている。

各ターミナル１１のうちケース１０における開口部１２において露出する他端側は、図示しない外部機器（外部の配線部材等）に接続可能となっている。つまり、このケース１０の開口部１２の部分は、当該開口部１２に位置する各ターミナル１１の他端側と共に、本センサ装置１００におけるコネクタ部として構成されている。

圧力検出素子２０は、ケース１０に設けられた凹部１３に搭載され、圧力を検出してその検出値に応じたレベルの電気信号を発生するものである。この圧力検出素子２０は、限定するものではないが、例えば、ピエゾ抵抗効果を利用した周知構成のもので、その上面に圧力を受けて歪むダイアフラムおよび拡散抵抗などにより形成されたブリッジ回路などを備えた構成となっている。

このような圧力検出素子２０は、例えばガラスからなる台座２３上にガラス接合等により接着されている。この圧力検出素子２０は、上記したガラス台座２３の底面に、例えばシリコンゴム等の図示しない接着剤によりダイボンディングされている。このとき、圧力検出素子２０は、凹部１３の開口部側に圧力を受ける受圧面が位置するように配置されており、圧力検出素子２０とリードフレーム２２とが例えばＡｕ（金）等のワイヤ２４にてワイヤボンディングされて電気的に接続されている。

また、リードフレーム２２には、圧力検出素子２０の信号を増幅するための信号処理ＩＣ２５が設置されている。そして、モールドＩＣ２１は、上記信号処理ＩＣ２５やリードフレーム２２等が例えばエポキシ樹脂等のモールド樹脂２６にて包み込まれるように保護されている。

上記ケース１０には、ケース１０の凹部１３の開口部を覆うようにケース１０に対してポート部３０が連結され、このケース１０とポート部３０との間において圧力検出室１４が構成されている。

ポート部３０は、例えばＰＢＴ、ＰＰＳなどの耐熱性を有する樹脂材料からなるものである。このようなポート部３０は、ハードエポキシ樹脂等の耐薬品性に優れ、かつ、高弾性である接着材１５によりケース１０に取り付けられている。

そして、ポート部３０は、ケース１０とは反対側の方向へ突出しており、その内部には上記圧力検出室１４に通じる圧力導入孔３１が形成されている。この圧力導入孔３１は、ポート部３０の先端近傍の側面に開けられた開口部３１ａと繋がった状態になっている。そして、開口部３１ａおよび圧力導入孔３１から圧力媒体が圧力検出室１４に導入され、圧力検出素子２０の受圧面まで圧力が伝達されるようになっている。

本実施形態では、ポート部３０内部には、ターミナル１１に接続部２７にて溶接などによって電気的・機械的に接続されたリード線４１が延設されており、そのリード線４１には温度を検出する温度検出素子４０が接続されている。このような温度検出素子４０は、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ等の金属からなり、通常のサーミスタ素子からなるものである。

ポート部３０の先端には、温度検出素子４０の振動を抑制するために、樹脂などからなる固定部材４２が設けられており、温度検出素子４０およびリード線４１が上記接続部２７と固定部材４２とに固定されることによって振動を受けても耐えられる構造になっている。

このリード線４１は、図２に示されるように、ポート部３０の先端にて折り返されたＵ字部４３とされており、リード線４１のＵ字部４３の部分が固定部材４２にて包み込まれて固定されている。

また、このセンサ装置１００においては、リード線４１が測定環境下に剥き出しとならないように、リード線４１の表面には、測定環境における腐食や汚れなどから保護するチューブやコーティング材などが設けられている。さらに、リード線４１の接続部２７を測定環境から保護するために、接続部２７はポッティング材２８により被覆されている。

ここで、温度検出素子４０は、図１および図２に示されるように、ポート部３０に設けられた開口部３１ａに対向する位置に設置されている。この開口部３１ａは、圧力媒体を導入する入口となっている。このように温度検出素子４０が設置されることで、開口部３１ａから導入される圧力媒体の温度をより正確に検出することができる。

さらに、ポート部３０の外壁面には、その外壁面がポート部３０の内径方向に凹んだ溝３２が形成されている。この溝３２は、ポート部３０に設けられた開口部３１ａよりもケース１０側に設けられている。

次に、かかる温度センサ一体型圧力センサ装置１００の製造方法を説明する。まず、ターミナル１１をインサート成形したケース１０を用意する。

そして、圧力検出素子２０をケース１０の凹部１３へ接着剤など介して搭載固定し、圧力検出素子２０とリードフレーム２２との間でワイヤボンディングを行う。この後、リードフレーム２２等をモールド樹脂２６にて包み込み、モールドＩＣ２１を形成する。

また、ターミナル１１に設けられた接続部２７を介してリード線４１を電気的に接続し、その接続部２７をポッティング材２８にて被覆保護する。なお、温度検出素子４０がポート部３０に挿入されるように、リード線４１を折り曲げておく。

続いて、ポート部３０をケース１０へ接着材１５を介して取り付けることにより、ポート部３０とケース１０とを連結する。このとき、温度検出素子４０をポート部３０内部に挿入すると共にポート部３０に設けられた開口部３１ａに対向する位置に配置されるように、ポート部３０をケース１０に取り付ける。

この後、ポート部３０の先端に固定部材４２を注入してリード線４１を固定する。固定部材４２としては、例えばエポキシ樹脂等のゲル状に半硬化された樹脂材料が用いられる。固定部材４２の注入方法としては、ケース１０にポート部３０を取り付けた後、ポート部３０の先端部分に設けられた孔から上記固定部材４２を注入する。このとき、図２に示されるように、ポート部３０の先端に位置するリード線４１のＵ字部４３を包み込むように固定部材４２を注入する。これにより、接続部２７のみで固定されていたリード線４１が、接続部２７および固定部材４２にて固定されることになり、温度検出素子４０およびリード線４１の耐振性を確保することができる。

このようして、ポート部３０がケース１０に取り付けられてなる温度センサ一体型圧力センサ装置１００が完成する。

次に、かかる温度センサ一体型圧力センサ装置１００の被測定体に対する取り付け方法について図を参照して説明する。図３は、本センサ装置１００を被測定体に取り付けるための取り付け用弾性部材５０および取り付け用弾性部材５０を仮組み付けしたセンサ装置１００を示した概略図であり、（ａ）は取り付け用弾性部材５０の概略断面図、（ｂ）はセンサ装置１００に図３（ａ）の取り付け用弾性部材５０を仮組み付けした状態を示した図である。なお、図３（ｂ）においては、センサ装置１００の内部構造を省略してある。

まず、取り付け用弾性部材５０について図３（ａ）を参照して説明する。

取り付け用弾性部材５０は、図３（ａ）に示されるように、中空形状にて構成されており、その取り付け用弾性部材５０の一端側に先端フランジ部５１が設けられ、他端側に後端フランジ部５２が設けられている。

先端フランジ部５１においては、その端部が先端面５１ａになっており、先端面５１ａとは反対側の面が先端引っ掛け面５１ｂになっている。また、先端フランジ部５１の外周形状は面取りされたテーパ面５１ｃになっている。そして、取り付け用弾性部材５０の先端フランジ部５１側の内壁面には、先端凸部５１ｄが設けられている。

この先端凸部５１ｄは、図３（ａ）に示されるように、取り付け用弾性部材５０の内径方向に突出しており、その断面が半円形状になっている。そして、先端凸部５１ｄが取り付け用弾性部材５０の内壁面を周方向に一周するように連続して設けられている。

後端フランジ部５２においては、その端部が後端面５２ａになっており、後端面５２ａとは反対側の面が後端引っ掛け面５２ｂになっている。

このような先端フランジ部５１および後端フランジ部５２においては、それぞれの端部の径は同一になっておらず、先端フランジ部５１の端部の径が後端フランジ部５２の端部の径よりも小さくなっている。さらに、先端フランジ部５１の径は、ポート部３０の先端径よりも小さくなっている。これにより、この取り付け用弾性部材５０をセンサ装置１００に取り付けたときに、径が小さくなっている先端フランジ部５１が弾性変形して伸張して縮まることでポート部３０の先端を締め付けるようになっている。これは、取り付け用弾性部材５０がセンサ装置１００に仮組み付け状態とされたときにポート部３０から脱落しないようにするためである。

また、取り付け用弾性部材５０において先端フランジ部５１と後端フランジ部５２との間には、中間凸部５３が設けられている。この中間凸部５３は、取り付け用弾性部材５０の内壁面において内径方向に突出する内壁凸部５３ａと、外壁面において外径方向に突出する外壁凸部５３ｂとから構成される。そして、中間凸部５３の断面は、図３（ａ）に示されるように略円形状になっており、取り付け用弾性部材５０の内壁面および外壁面の周方向に一周するように連続して形成されている。

このような取り付け用弾性部材には、例えばＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）、やＨ−ＮＢＲ（水素を添加したＮＢＲ）等を採用することができる。

次に、本センサ装置１００に対する上記取り付け用弾性部材の仮組み付けについて図３（ｂ）を参照して説明する。図３（ｂ）に示されるように、取り付け用弾性部材５０の後端フランジ部５２側からセンサ装置１００のポート部３０の先端を挿入すると、取り付け用弾性部材５０の先端凸部５１ｄがポート部３０の先端部分に当接し、中間凸部５３の内壁凸部５３ａがポート部３０の溝３２内に収納された状態となる。

このとき、先端フランジ部５１の径がポート部３０の先端径よりも小さくなっているため、取り付け用弾性部材５０がポート部３０に組み付けられると、先端フランジ部５１の径が拡大すると共に弾性力によって縮むことでポート部３０の外壁面を押さえつける。これにより、取り付け用弾性部材５０がポート部３０に保持される。

このようにして、センサ装置１００が被測定体にワンタッチで取り付け可能な状態とされる。

次に、被測定体に対するセンサ装置１００の取り付け方法について図４を参照して説明する。図４は、センサ装置１００の組み付け工程を示した図であり、（ａ）は仮組み付け状態、（ｂ）は取り付け用弾性部材５０を被測定体６０の取り付け穴６１に挿入した状態、（ｃ）はセンサ装置１００を被測定体６０に取り付けた状態を示している。

まず、図４（ａ）に示す工程では、図３（ｂ）に示される仮組み付け状態のセンサ装置１００が被測定体６０の取り付け位置、すなわち取り付け穴６１の上部に移動される。

図４（ｂ）に示す工程では、取り付け用弾性部材５０が被測定体６０の取り付け穴６１に挿入される。具体的には、センサ装置１００のポート部３０が被測定体６０の取り付け穴６１に取り付け用弾性部材５０と共に挿入され、ポート部３０に仮組み付された取り付け用弾性部材５０が取り付け穴６１に挿入された状態とされる。

このとき、取り付け用弾性部材５０の後端フランジ部５２の後端引っ掛け面５２ｂが被測定体６０の外壁面６２を押さえつけることで、取り付け用弾性部材５０が取り付け穴６１内部に引き込まれないようになっている。また、取り付け用弾性部材５０の先端フランジ部５１の外壁面がテーパ面５１ｃになっているので、取り付け用弾性部材５０がスムーズに取り付け穴６１内部に挿入されるようになっている。

また、取り付け用弾性部材５０の中間凸部５３のうち、外壁凸部５３ｂが取り付け穴６１の内壁面に当接することでつぶされた状態になっている。これにより、元に戻ろうとする取り付け用弾性部材５０の弾性力によって取り付け穴６１とポート部３０との間をシールすることができる。

図４（ｃ）に示す工程では、取り付け用弾性部材５０を介してセンサ装置１００が被測定体６０の取り付け穴６１に取り付けられる。すなわち、図４（ｂ）に示す状態から、センサ装置１００が被測定体６０方向に押されると、後端フランジ部５２においては、後端面５２ａがポート部３０の側面３３に密着すると共に、後端引っ掛け面５２ｂが被測定体６０の外壁面６２に密着することとなる。つまり、後端フランジ部５２は、ケース１０と被測定体６０の外壁面６２とに挟まれた状態となる。

また、ポート部３０の溝３２に収納されていた中間凸部５３の内壁凸部５３ａは、外壁凸部５３ｂと共に取り付け穴６１の内壁面とポート部３０の外壁面とに挟まれてつぶされる。このように内壁凸部５３ａおよび外壁凸部５３ｂがつぶされた状態になると、取り付け用弾性部材５０の弾性力によって内壁凸部５３ａおよび外壁凸部５３ｂはそれぞれセンサ装置１００のポート部３０の外壁面および被測定体６０の取り付け穴６１の内壁面を押し込むことになる。これにより、センサ装置１００のポート部３０をより強固に固定することができる。

一方、センサ装置１００のポート部３０の先端部分を押さえつけていた取り付け用弾性部材５０の先端凸部５１ｄは、センサ装置１００が被測定体６０方向に押されることで移動するポート部３０の溝３２に収納されることとなる。

さらに、取り付け用弾性部材５０の先端フランジ部５１においては、上述のように、先端凸部５１ｄがポート部３０の溝３２に収納されると共に、先端引っ掛け面５１ｂが被測定体６０の内壁面６３に密着する。

取り付け用弾性部材５０においては、先端フランジ部５１の先端引っ掛け面５１ｂと後端フランジ部５２の後端引っ掛け面５２ｂとが挟み込まれるように固定されるため、取り付け用弾性部材５０が被測定体６０の取り付け穴６１から抜けてしまうことを防止できる。

このようにして、センサ装置１００がワンタッチで被測定体６０に取り付けられる。

なお、上記のようにセンサ装置１００が被測定体６０に取り付けられることを考慮して、被測定体６０の取り付け穴６１の厚さと取り付け用弾性部材５０の後端フランジ部５２との厚さの和が、取り付け用弾性部材５０の後端面５２ａに接するケース１０の側面３３からセンサ装置１００のポート部３０の溝３２までの長さに相当するように設計されるようになっている。

上記のようにして、例えば被測定体６０である自動車におけるインテークマニホルドにセンサ装置１００が取り付けられると、被測定体６０内部の温度および圧力は以下のようにして測定される。

すなわち、被測定体６０内部から外部方向に圧力が印加されると、圧力媒体がポート部３０の開口部３１ａから導入されると共に、圧力導入孔３１および温度検出素子４０を介してケース１０内の圧力検出室１４に導かれる。

圧力検出素子２０は、この圧力媒体の圧力を検出してその検出値に応じたレベルの電気信号を発生し、当該電気信号はリードフレーム２２からターミナル１１を介して外部へと出力される。

また、圧力媒体の温度は、ポート部３０の開口部３１ａの対向した位置に設置されている温度検出素子４０によって検出され、その検出信号は、リード線４１およびターミナル１１を介して外部へと出力される。

このようにして、被測定体６０内部の温度および圧力を検出することができる。

以上説明したように、本実施形態のセンサ装置１００では、温度検出素子４０を配置する孔と圧力を導入する孔とを共通の孔としているので、ポート部の径を小さくすることができる。これにより、ポート部３０の先端が被測定体６０から受ける圧力の面積を小さくすることができると共にセンサ装置１００が被測定体６０から外れてしまうことを防止できる。

また、圧力導入孔３１に配置された温度検出素子４０が振動してしまうことを防止するために、リード線４１のＵ字部４３を固定部材４２にて固定している。これにより、ポート部３０の開口部３１ａから導入される圧力媒体によって温度検出素子４０が振動してしまうことを防止できる。

さらに、温度検出素子４０を開口部３１ａに配置することで、圧力検出素子４０を圧力媒体により近づけた状態とすることができる。したがって、開口部３１ａから導入される圧力媒体の温度をより正確に検出することができる。

また、センサ装置１００を被測定体６０に対して一方向に押し込むだけであるので、手作業であっても簡単にワンタッチでセンサ装置１００を取り付けることができる。

本実施形態においては、取り付け用弾性部材５０の一端側に先端フランジ部５１および後端フランジ部５２が設けられている。これにより、センサ装置１００を被測定体６０に取り付けた際に、先端フランジ部５１および後端フランジ部５２にて被測定体６０の外壁面６２および内壁面６１を押さえつけることができる。したがって、取り付け用弾性部材５０をより確実に被測定体６０に固定することができ、この取り付け用弾性部材５０を介してセンサ装置１００を被測定体６０に確実に固定することができる。また、先端フランジ部５１の外縁部がテーパ面５１ｃになっているので、取り付け用弾性部材５０を取り付け穴にスムーズに挿入することができる。

さらに、取り付け用弾性部材５０の一端側の径をポート部３０の先端径よりも小さくしている。これにより、取り付け用弾性部材５０をポート部３０の先端に組み付けたときに、取り付け用弾性部材５０の一端側がポート部３０の先端部分によって弾性変形して広がると共に縮んでポート部３０の先端を締め付けるようにすることができる。したがって、取り付け用弾性部材５０をポート部３０の先端に組み付けた際に、取り付け用弾性部材５０がポート部３０から脱落することを防止できる。

また、取り付け用弾性部材５０に内壁凸部５３ａおよび外壁凸部５３ｂを設けることで、内壁凸部５３ａおよび外壁凸部５３ｂの弾性力によって被測定体６０の取り付け穴６１をより確実にシールすることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、ポート部３０に配置されるリード線４１の一部がポート部３０にインサート成形されていることが第１実施形態と異なる。

図５は、本実施形態におけるポート部３０の概略断面図である。図５に示されるように、本実施形態では、リード線４１の一部がポート部３０にインサート成形された状態になっている。つまり、ポート部３０の径はその内部に温度検出素子４０が収まる大きさであれば足りるため、第１実施形態の場合と比較してさらにポート部３０の径を小さくすることができる。

また、インサート成形されたリード線４１がポート部３０の先端から突き出て折り返されることでＵ字部４３になっており、温度検出素子４０と接続されている。このようにリード線４１がポート部３０にインサート成形されて固定されているため、第１実施形態のように、リード線４１を固定するための固定部材４２を不要とすることができる。

本実施形態では、図５に示されるように、ポート部３０の先端が開口した開口部３１ｂになっており、この開口部３１ｂが圧力媒体を導入する入口になっている。

上記のようなセンサ装置１００は、以下のように作製される。すなわち、ターミナル１１をインサート成形し、圧力検出素子２０を搭載したケース１０を用意する。そして、リード線４１に接続された温度検出素子４０を用意し、リード線４１の一部をインサート成形したポート部３０を用意する。

次に、ポート部３０をケース１０へ接着材１５を介して取り付け、ポート部３０とケース１０とを連結する。このとき、リード線４１がターミナル１１に当接するように、ポート部３０をケース１０に取り付ける。このようにして、本実施形態に係るセンサ装置１００が完成する。

以上のように、本実施形態では、リード線４１の一部をポート部３０にインサート成形していることが特徴となっている。これにより、ポート部３０の圧力導入孔３１の径は温度検出素子４０を収納できる大きさであればよいので、第１実施形態の場合に比べてポート部３０の径をさらに小さくすることができる。

また、リード線４１がポート部３０にインサート成形されて固定されているので、ポート部３０先端に位置するリード線４１のＵ字部４３を固定する必要はなく、そのための固定部材（例えば第１実施形態で示される固定部材４２）も不要とすることができる。

そして、このようなセンサ装置１００を、取り付け用弾性部材５０を介して被測定体６０に取り付けることができる。このとき、リード線４１がポート部３０にインサート成形されていてポート部３０の径が小さくなっているため、ポート部３０の先端においてセンサ装置１００に対して印加される力、すなわち被測定体６０内部から外部方向にかかる力を受ける面積を小さくすることができる。したがって、被測定体６０に対するセンサ装置１００の脱落を防止することができる。

（他の実施形態）
取り付け用弾性部材５０の材質は、上記第１および第２実施形態で用いられるものに限るものではない。例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、フロロシリコンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等の種々のゴムであっても良い。また、ゴム弾性を有する材料であれば、ゴム以外の材料であっても良い。

本発明の一実施形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置を示した概略断面図である。 図１に示される温度センサ一体型圧力センサ装置のＡ矢視図である。 （ａ）は取り付け用弾性部材の概略断面図、（ｂ）はセンサ装置に取り付け用弾性部材を仮組み付けした状態を示した図である。 センサ装置１００の組み付け工程を示した図であり、（ａ）は仮組み付け状態、（ｂ）は取り付け用弾性部材を被測定体の取り付け穴に挿入した状態、（ｃ）はセンサ装置１００を被測定体に取り付けた状態を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置の概略断面図である。 先願のセンサ装置を示した概略図であり、（ａ）はセンサ装置が被測定体に取り付けられた様子を示した図、（ｂ）は上記センサ装置を上面から見た図、（ｃ）は上記センサ装置のポート部内部の概略図である。

符号の説明

１０…ケース、２０…圧力検出素子、３０…ポート部、３１…圧力導入孔、
３１ａ…開口部、４０…温度検出素子、４１…リード線、４２…固定部材、
４３…Ｕ字部、５０…取り付け用弾性部材。

Claims (8)

1. 圧力検出を行う圧力検出素子（２０）と、
   前記圧力検出素子に電気的に接続されるターミナル（１１）と、
   前記圧力検出素子を収納すると共に前記ターミナルをインサート成形したケース（１０）と、
   前記ケースに連結され、前記圧力検出素子へ圧力媒体を導入する圧力導入孔（３１）を有するポート部（３０）と、
   前記圧力導入孔内に配置され、リード線（４１）を介して前記ターミナルに電気的に接続されると共に前記圧力媒体の温度を検出する温度検出素子（４０）と、を備える温度センサ一体型圧力センサ装置であって、
   前記リード線は、前記ポート部の先端部分にて折り返されてＵ字部（４３）となっており、前記リード線の前記Ｕ字部が前記ポート部の先端部分に配置される固定部材（４２）にて固定され、
   前記ポート部においては、その先端部分の側面が前記圧力導入孔に貫通し、前記圧力媒体を導入する入口となっている開口部（３１ａ）が設けられており、
   前記圧力媒体は、前記開口部から導入されると共に前記圧力導入孔および前記温度検出素子を介して前記圧力検出素子に導かれるようになっていることを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置。
2. 前記リード線の前記Ｕ字部は、前記固定部材にて包み込まれるように封止されていることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置。
3. 前記温度検出素子は、前記開口部に対向する位置に配置されるようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置。
4. 圧力検出を行う圧力検出素子（２０）と、
   前記圧力検出素子に電気的に接続されるターミナル（１１）と、
   前記圧力検出素子を収納すると共に前記ターミナルをインサート成形したケース（１０）と、
   前記ケースに連結され、前記圧力検出素子へ圧力媒体を導入する圧力導入孔（３１）を有するポート部（３０）と、
   前記圧力導入孔内に設置され、リード線（４１）を介して前記ターミナルに電気的に接続されると共に前記圧力媒体の温度を検出する温度検出素子（４０）と、を備える温度センサ一体型圧力センサ装置であって、
   前記ポート部の先端には、前記圧力導入孔に前記圧力媒体を導入する入口となっている開口部（３１ｂ）が設けられており、
   前記リード線は、前記ポート部の先端部分にて折り返されてＵ字部（４３）となっており、前記折り曲げられたリード線の先が前記ポート部にインサート成形されて一体とされており、
   前記圧力媒体は、前記開口部から導入されると共に前記圧力導入孔および前記温度検出素子を介して前記圧力検出素子に導かれるようになっていることを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置。
5. 前記ポート部に、前記圧力媒体を導入する入口よりも前記ケース側に位置する溝（３２）を形成すると共に、前記ポート部の先端と前記溝との間において、その外縁部をテーパ形状とした請求項１ないし４のいずれか１つに記載の温度センサ一体型圧力センサ装置の取り付け方法であって、
   中空形状で構成され、その中空形状の一端側の内壁面が内径方向に突出している先端凸部（５１ｄ）と、前記中空形状の他端側に設けられた後端フランジ部（５２）と、前記中空形状の前記一端側と前記他端側との間における所定位置の内壁面が内径方向に突出している内壁凸部（５３ａ）とを備える取り付け用弾性部材（５０）を用意する工程と、
   前記取り付け用弾性部材の前記後端フランジ部側から前記ポート部の先端部分を前記取り付け用弾性部材に挿入し、前記ポート部の先端面を前記取り付け用弾性部材の前記先端凸部に当接させると共に前記取り付け用弾性部材の前記内壁凸部を前記ポート部の前記溝に収納させることで前記ポート部の先端部分に前記取り付け用弾性部材を組み付ける工程と、
   前記ポート部に前記取り付け用弾性部材を組み付けた状態で、前記ポート部の先端部分を被測定体（６０）の取り付け穴（６１）の上部に配置すると共に、前記先端凸部が前記ポート部の前記溝に収納されるまで前記ポート部を前記被測定体の前記取り付け穴に押し込み、前記取り付け用弾性部材を介して前記ポート部を前記被測定体の前記取り付け穴に固定する工程と、を有することを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置の取り付け方法。
6. 前記取り付け用弾性部材を用意する工程では、前記取り付け用弾性部材として、その一端側に先端フランジ部（５１）を有し、この先端フランジ部の外壁面が面取りされたテーパ面（５１ｃ）になっているものを用意することを特徴とする請求項５に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置の取り付け方法。
7. 前記取り付け用弾性部材を用意する工程では、前記取り付け用弾性部材として、その一端側の径が前記ポート部の先端径よりも小さくなっているものを用意することを特徴とする請求項５または６に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置の取り付け方法。
8. 前記取り付け用弾性部材を用意する工程では、前記取り付け用弾性部材として、その外壁面に外壁凸部（５３ｂ）を有するものを用意することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載の温度センサ一体型圧力センサ装置の取り付け方法。

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