JP2013019781A - Pressure sensor and mounting structure thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure sensor which can suppress the infiltration of foreign bodies such as water, etc. into an interior space, which can simplify a mounting process, and which can improve reliability.SOLUTION: A connector case 20 includes a resin part 21 and a metal part 23 covering an outer periphery surface of the resin part 21. Interfaces between the resin part 21 and the metal part 23 are placed in an opening 24 and also in an interior space 30.

Description

本発明は、ハウジングとコネクタケースとを一体に組み付け、ハウジングとコネクタケースとの間に構成される内部空間に圧力検出素子を収容してなる圧力センサおよび圧力センサの取り付け構造に関するものである。   The present invention relates to a pressure sensor in which a housing and a connector case are assembled together and a pressure detection element is accommodated in an internal space formed between the housing and the connector case, and a pressure sensor mounting structure.

従来より、ハウジングとコネクタケースとが一体に組み付けられ、ハウジングとコネクタケースとの間に構成される内部空間に圧力検出素子が備えられた圧力センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, a pressure sensor in which a housing and a connector case are integrally assembled and a pressure detection element is provided in an internal space formed between the housing and the connector case is known (see, for example, Patent Document 1). .

具体的には、コネクタケースは、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂で構成されて円柱状とされており、中心軸に沿って樹脂を貫通するピン状のターミナルが備えられている。そして、一端部側に開口部が形成されており、当該開口部内にターミナルの一端部が露出している。また、ハウジングには、収容凹部が備えられている。そして、コネクタケースのうち開口部が形成される一端部と反対側の他端部がハウジングの収容凹部に挿入され、収容凹部の開口端がコネクタケースにかしめられることでハウジングとコネクタケースとが一体化されている。   Specifically, the connector case is made of a resin such as polyphenylene sulfide (PPS) and has a cylindrical shape, and includes a pin-like terminal that penetrates the resin along the central axis. And the opening part is formed in the one end part side, and the one end part of the terminal is exposed in the said opening part. Further, the housing is provided with a housing recess. The other end of the connector case opposite to the one end where the opening is formed is inserted into the housing recess, and the open end of the housing recess is caulked to the connector case so that the housing and the connector case are integrated. It has become.

また、コネクタケースとハウジングとの間にて内部空間が構成されており、この内部空間に圧力検出素子が備えられている。そして、内部空間内において、圧力検出素子とターミナルとが電気的に接続されている。このような圧力センサは、かしめ部が外部環境に曝されることになるため、かしめ部から水等の異物が内部空間に浸入することを防止するためにかしめ部に防水剤等のシール材が配置されている。   An internal space is formed between the connector case and the housing, and a pressure detection element is provided in the internal space. In the internal space, the pressure detection element and the terminal are electrically connected. In such a pressure sensor, since the caulking part is exposed to the external environment, a sealing material such as a waterproofing agent is provided on the caulking part to prevent foreign matters such as water from entering the internal space. Has been placed.

上記圧力センサは、コネクタケースが外部コネクタに取り付けられ使用される。具体的には、外部コネクタは、コネクタケースのうち開口部が形成されている一端部が差し込まれる外部コネクタハウジングと、ターミナルと電気的に接続されるコネクタ端子とを備えている。そして、圧力センサは、コネクタケースのうち開口部が形成されている一端部が外部コネクタハウジングに差し込まれ、ターミナルとコネクタ端子とが電気的に接続されることによって外部との電気的な接続が図れるようになっている。また、外部コネクタには、シール材が配置されており、コネクタケースが差し込まれると当該シール材によって外部コネクタとコネクタケースとの間の隙間が密封されるようになっている。すなわち、コネクタケースの開口部内に水等の異物が浸入しないようになっている。   The pressure sensor is used with a connector case attached to an external connector. Specifically, the external connector includes an external connector housing into which one end of the connector case in which an opening is formed is inserted, and a connector terminal that is electrically connected to the terminal. In the pressure sensor, one end of the connector case in which the opening is formed is inserted into the external connector housing, and the terminal and the connector terminal are electrically connected to each other so that an electrical connection with the outside can be achieved. It is like that. Further, a sealing material is disposed on the external connector, and when the connector case is inserted, a gap between the external connector and the connector case is sealed by the sealing material. That is, foreign matter such as water does not enter the opening of the connector case.

特開平１１−２３４００号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-23400

上記圧力センサでは、かしめ部、つまり、ハウジングとコネクタケースとの境界に防水剤等のシール材を配置して内部空間に水等の異物が浸入しないようにしているが、この防水材を配置するためには塗布工程と乾燥工程の２工程が必要になるため、ハウジングとコネクタケースとの組付工程が長くなり、コストの増加を招くという問題がある。さらに、シール材は劣化する可能性があるため、長期的に信頼性が低下するという問題がある。   In the pressure sensor, a sealing material such as a waterproofing agent is disposed at the crimping portion, that is, at the boundary between the housing and the connector case so that water or other foreign matter does not enter the internal space. For this purpose, two steps of an application step and a drying step are required, so that the assembly step of the housing and the connector case becomes long, resulting in an increase in cost. Furthermore, since the sealing material may be deteriorated, there is a problem that reliability is lowered in the long term.

また、ハウジングとコネクタケースとの境界から水等の異物が浸入することを抑制する圧力センサとして次の構造のものがある。すなわち、この圧力センサは、コネクタケースが円柱状の樹脂部と、樹脂部のうちハウジング側の他端部側の外周面（側面）を囲むと共に他端部の一面から突出する筒状の金属部とを備えて構成されている。そして、金属部における樹脂部から突出している部分がハウジングに溶接されることにより、コネクタケースとハウジングとが一体に組みつけられている。これによれば、コネクタケースがハウジングに溶接接合されているため、コネクタケースとハウジングとの間から水等の異物が浸入することを抑制することができる。   Further, there is a pressure sensor having the following structure as a pressure sensor that suppresses entry of foreign matters such as water from the boundary between the housing and the connector case. That is, this pressure sensor includes a cylindrical resin portion in which a connector case surrounds a cylindrical resin portion and an outer peripheral surface (side surface) on the other end side of the housing side of the resin portion and protrudes from one surface of the other end portion. And is configured. And the part which protrudes from the resin part in a metal part is welded to a housing, and the connector case and the housing are assembled | attached integrally. According to this, since the connector case is welded to the housing, it is possible to prevent foreign matters such as water from entering between the connector case and the housing.

しかしながら、この圧力センサでは、コネクタケースのうち樹脂部と金属部との界面が外部環境に曝されることになり、この界面から内部空間に水等の異物が浸入してしまうという問題がある。   However, in this pressure sensor, the interface between the resin part and the metal part in the connector case is exposed to the external environment, and there is a problem that foreign matters such as water enter the internal space from this interface.

本発明は上記点に鑑みて、内部空間に水等の異物が浸入することを抑制することができ、組付工程を簡略化することができると共に信頼性を向上させることができる圧力センサおよび圧力センサの取り付け構造を提供することを目的とする。   In view of the above points, the present invention can suppress the entry of foreign substances such as water into the internal space, simplify the assembly process, and improve the reliability. An object is to provide a sensor mounting structure.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、測定媒体が導入される圧力導入孔（１２ａ）が所定方向に延設され、当該圧力導入孔（１２ａ）の一端部側に圧力によって変形可能なダイヤフラム（１３）を備えたハウジング（１０）と、ダイヤフラム（１３）のうち圧力導入孔（１２ａ）側と反対側に備えられ、ダイヤフラム（１３）の変形に応じた電気的信号を出力する圧力検出素子（４０）と、圧力検出素子（４０）と電気的に接続されるターミナル（２２）を備えた筒状部材であって、一端部側が開口部（２４）とされてターミナル（２２）の一端部を開口部（２４）内に露出させると共に他端部側がハウジング（１０）と接合されてハウジング（１０）との間に圧力検出素子（４０）を収容する密封された内部空間（３０）を構成するコネクタケース（２０）と、を有する圧力センサにおいて、以下の点を特徴としている。   In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, the pressure introduction hole (12a) into which the measurement medium is introduced is extended in a predetermined direction, and pressure is applied to one end side of the pressure introduction hole (12a). A housing (10) having a deformable diaphragm (13) and an electric signal corresponding to the deformation of the diaphragm (13) is provided on the opposite side of the diaphragm (13) from the pressure introduction hole (12a) side. And a terminal (22) electrically connected to the pressure detecting element (40), one end side being an opening (24) and the terminal (22 ) Is exposed in the opening (24), and the other end is joined to the housing (10) so that the pressure detection element (40) is accommodated between the housing (10) and a sealed internal space ( 30) Configured to connector case (20), a pressure sensor having, is characterized in the following points.

すなわち、コネクタケース（２０）は、樹脂部（２１）と、樹脂部（２１）の外周面を覆う金属部（２３）とを有して構成され、樹脂部（２１）と金属部（２３）との界面が開口部（２４）内に位置していると共に内部空間（３０）内に位置していることを特徴としている。   That is, the connector case (20) includes a resin portion (21) and a metal portion (23) that covers the outer peripheral surface of the resin portion (21), and the resin case (21) and the metal portion (23). Is located in the opening (24) and in the internal space (30).

このような圧力センサでは、樹脂部（２１）と金属部（２３）との界面は開口部（２４）に位置しており、外部コネクタ（５０）に取り付けられた際に当該開口部（２４）が密封される。このため、樹脂部（２１）と金属部（２３）との界面に防水剤等のシール材を配置する必要がなく、ハウジング（１０）とコネクタケース（２０）との組付工程を簡略化することができ、コストが増加することを抑制することができる。また、シール材を配置しないため、長期的な信頼性を向上させることができる。なお、内部空間（３０）は密封されており、内部空間（３０）内に位置する金属部（２３）と樹脂部（２１）との界面にシール材を配置する必要もない。   In such a pressure sensor, the interface between the resin part (21) and the metal part (23) is located in the opening (24), and when the interface (50) is attached to the external connector (50), the opening (24). Is sealed. For this reason, it is not necessary to arrange a sealing material such as a waterproofing agent at the interface between the resin part (21) and the metal part (23), and the assembly process of the housing (10) and the connector case (20) is simplified. It is possible to suppress an increase in cost. In addition, since no sealing material is disposed, long-term reliability can be improved. The internal space (30) is sealed, and there is no need to dispose a sealing material at the interface between the metal part (23) and the resin part (21) located in the internal space (30).

また、樹脂部（２１）は外周面が金属部（２３）で覆われるため、外部環境に曝されることがない。このため、樹脂部（２１）として、耐環境性の低いポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の材料を用いることができ、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いる場合と比較してコストの低下を図ることができる。   Moreover, since the outer peripheral surface of the resin part (21) is covered with the metal part (23), it is not exposed to the external environment. For this reason, a material such as polybutylene terephthalate (PBT) having low environmental resistance can be used as the resin portion (21), and the cost can be reduced as compared with the case of using polyphenylene sulfide (PPS). .

さらに、コネクタケース（２０）は、樹脂部（２１）と当該樹脂部（２１）の外周面を覆う金属部（２３）とを有して構成されているため、コネクタケース（２０）を樹脂部（２１）のみで構成した場合と比較して、共振点を高くすることができ、耐振動性を向上させることができる。   Furthermore, since the connector case (20) has a resin part (21) and a metal part (23) that covers the outer peripheral surface of the resin part (21), the connector case (20) is formed of the resin part. Compared with the case where only (21) is configured, the resonance point can be increased and the vibration resistance can be improved.

また、金属部（２３）は電磁シールドとしての機能も有する。このため、樹脂部（２１）の外周面を金属部（２３）で覆うことにより、ターミナル（２２）がアンテナとして機能してしまうことを抑制することができ、検出結果に外部ノイズが含まれることを抑制することができる。   The metal part (23) also has a function as an electromagnetic shield. For this reason, it can suppress that a terminal (22) functions as an antenna by covering the outer peripheral surface of a resin part (21) with a metal part (23), and external noise is included in a detection result. Can be suppressed.

例えば、請求項２に記載の発明のように、ハウジング（１０）を金属材料で構成し、コネクタケース（２０）の金属部（２３）とハウジング（１０）とを溶接接合することができる。   For example, as in the second aspect of the invention, the housing (10) can be made of a metal material, and the metal portion (23) of the connector case (20) and the housing (10) can be joined by welding.

また、請求項３に記載の発明のように、ターミナル（２２）と圧力検出素子（４０）とをフレキシブルプリント基板（４２）を介して電気的に接続することができる。   Further, as in the third aspect of the invention, the terminal (22) and the pressure detection element (40) can be electrically connected via the flexible printed circuit board (42).

さらに、請求項４に記載の発明のように、樹脂部（２１）をポリブチレンテレフタレートを用いて構成することができる。   Further, as in the invention described in claim 4, the resin portion (21) can be formed using polybutylene terephthalate.

そして、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の圧力センサを外部コネクタ（５０）に取り付ける取り付け構造であって、外部コネクタ（５０）は、コネクタケース（２０）が差し込まれる筒状の外部コネクタハウジング（５２）と、外部コネクタハウジング（５２）内に配置されるコネクタ端子（５１）およびシール材（５３）とを有し、コネクタケース（２０）が外部コネクタハウジング（５２）に差し込まれることにより、ターミナル（２２）とコネクタ端子（５１）とが電気的に接続されると共にシール材（５３）によってコネクタケース（２０）と外部コネクタハウジング（５２）との間の隙間が封止されて開口部（２４）が密封されることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a mounting structure for attaching the pressure sensor according to any one of the first to fourth aspects to an external connector (50), wherein the external connector (50) is a connector case ( 20) a cylindrical external connector housing (52) into which the connector case (20) is inserted, and a connector terminal (51) and a sealing material (53) disposed in the external connector housing (52). By being inserted into the connector housing (52), the terminal (22) and the connector terminal (51) are electrically connected, and the connector case (20) and the external connector housing (52) are sealed by the sealing material (53). A gap between them is sealed, and the opening (24) is sealed.

この場合、請求項６に記載の発明のように、樹脂部（２１）と金属部（２３）との界面が密封された開口部（２４）内に位置するようにすることが好ましい。   In this case, it is preferable that the interface between the resin part (21) and the metal part (23) is located in the sealed opening (24) as in the invention described in claim 6.

なお、この欄および特許請求の範囲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ものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第１実施形態における圧力センサの断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the pressure sensor in 1st Embodiment of this invention. 図１に示す圧力センサの外部コネクタへの取り付け構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the attachment structure to the external connector of the pressure sensor shown in FIG.

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態における圧力センサの断面構成を示す図である。なお、本実施形態における圧力センサは、例えば、コモンレールの燃料パイプ内の圧力検出に用いられると好適である。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a pressure sensor according to the present embodiment. The pressure sensor in the present embodiment is preferably used for detecting pressure in a common rail fuel pipe, for example.

図１に示されるように、圧力センサは、ハウジング１０とコネクタケース２０とが接合され、ハウジング１０とコネクタケース２０との間に構成される内部空間３０に圧力検出素子４０が収容されて構成されている。   As shown in FIG. 1, the pressure sensor is configured such that a housing 10 and a connector case 20 are joined, and a pressure detection element 40 is accommodated in an internal space 30 formed between the housing 10 and the connector case 20. ing.

ハウジング１０は、中心部に貫通孔１１ａが形成されてリング状とされた金属製のベース部１１と、円柱部材であって一端部側が貫通孔１１ａに差し込まれる金属製のパイプ部１２とを備えている。そして、ベース部１１とパイプ部１２とは、パイプ部１２の一端部側が貫通孔１１ａに差し込まれた状態でパイプ部１２がベース部１１の下面側に溶接されて接合されている。すなわち、ハウジング１０は、ベース部１１の下面中心部から下方に延びるパイプ部１２を一体的に有している。このようなハウジング１０は、ハウジング１０全体を一体物として製造する場合と比較して、製造工程を簡単にすることができ、さらに、ベース部１１およびパイプ部１２の材質を互いに異ならせることもできるため、適用性を向上させることができる。   The housing 10 includes a metal base 11 having a ring shape with a through-hole 11a formed in the center, and a metal pipe 12 that is a cylindrical member and has one end inserted into the through-hole 11a. ing. The base portion 11 and the pipe portion 12 are joined by welding the pipe portion 12 to the lower surface side of the base portion 11 with one end portion side of the pipe portion 12 being inserted into the through hole 11a. That is, the housing 10 integrally has a pipe portion 12 that extends downward from the center of the lower surface of the base portion 11. Such a housing 10 can simplify the manufacturing process as compared with the case where the entire housing 10 is manufactured as a single body, and can further make the materials of the base portion 11 and the pipe portion 12 different from each other. Therefore, applicability can be improved.

パイプ部１２は、他端部側からパイプ部１２の中心軸に沿って測定媒体を導入する圧力導入孔１２ａが形成されている。そして、圧力導入孔１２ａの一端部側（先端位置）において、パイプ部１２が薄肉化されており、この薄肉化された部分によって圧力により変形可能なダイヤフラム１３が構成されている。すなわち、パイプ部１２は、一端部を閉塞するダイヤフラム１３が一体的に設けられ、他端部が開口しているものである。   The pipe portion 12 is formed with a pressure introduction hole 12a for introducing the measurement medium along the central axis of the pipe portion 12 from the other end side. And the pipe part 12 is thinned in the one end part side (tip position) of the pressure introduction hole 12a, and the diaphragm 13 which can be deform | transformed with a pressure is comprised by this thinned part. That is, the pipe portion 12 is integrally provided with a diaphragm 13 that closes one end, and the other end is open.

また、パイプ部１２の他端部側の外周面には、ねじ部１４が形成されている。そして、圧力センサは、特に図示しないが、コモンレール部分に設けられた雌ねじ部を有する取り付け孔に対し、パイプ部１２のねじ部１４がねじ込まれることにより取り付けられる。これにより、パイプ部１２の圧力導入孔１２ａにコモンレール圧（燃料圧）が導入され、ダイヤフラム１３がその圧力を受けて変形する。   Further, a screw portion 14 is formed on the outer peripheral surface of the pipe portion 12 on the other end side. The pressure sensor is attached by screwing the screw portion 14 of the pipe portion 12 into an attachment hole having a female screw portion provided in the common rail portion, although not particularly illustrated. Thereby, a common rail pressure (fuel pressure) is introduced into the pressure introduction hole 12a of the pipe portion 12, and the diaphragm 13 is deformed by receiving the pressure.

ハウジング１０の上面中央部、つまりダイヤフラム１３のうち圧力導入孔１２ａ側と反対側には、半導体チップで構成される圧力検出素子４０が接着用ガラス４１を介して接着されており、圧力検出素子４０にはダイヤフラム１３の圧力（変形）が伝達されるようになっている。これにより、圧力検出素子４０から圧力に応じた電気的信号が出力される。   A pressure detection element 40 composed of a semiconductor chip is bonded to the central portion of the upper surface of the housing 10, that is, on the side opposite to the pressure introduction hole 12 a side of the diaphragm 13 through an adhesive glass 41. The pressure (deformation) of the diaphragm 13 is transmitted to. Thereby, an electrical signal corresponding to the pressure is output from the pressure detection element 40.

圧力検出素子４０は、シリコン基板に４個の歪みゲージがブリッジ回路を構成するように形成されていると共に増幅回路等が形成された一般的なものが用いられる。本実施形態では、圧力検出素子４０は、図１中紙面左側の部分に、電源用、グランド用、信号出力用の３個の図示しない電極パッドを備えている。   As the pressure detecting element 40, a general element in which four strain gauges are formed on a silicon substrate so as to form a bridge circuit and an amplifier circuit is formed is used. In the present embodiment, the pressure detection element 40 includes three electrode pads (not shown) for power supply, ground, and signal output on the left side in FIG.

コネクタケース２０は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の成型品で構成される樹脂部２１と、３本のターミナル２２（図１中では、一本のみ図示）と、樹脂部２１の外周面に配置される金属部２３とをインサート成形により一体的に備えて構成された円柱状とされており、一端部（図１中上端部）に開口部２４が形成されている。   The connector case 20 includes, for example, a resin portion 21 made of a molded product such as polybutylene terephthalate (PBT), three terminals 22 (only one is shown in FIG. 1), and an outer peripheral surface of the resin portion 21. And a metal part 23 that is integrally provided by insert molding, and has an opening 24 at one end (upper end in FIG. 1).

樹脂部２１は、円柱ブロック状のボディ部２１ａと、そのボディ部２１ａから上方（ハウジング１０と反対側）に延びると共にボディ部２１ａよりも径が小さくされた円柱状のコネクタハウジング２１ｂとを備えて構成されている。   The resin portion 21 includes a cylindrical block-shaped body portion 21a and a cylindrical connector housing 21b extending from the body portion 21a (on the opposite side to the housing 10) and having a diameter smaller than that of the body portion 21a. It is configured.

ボディ部２１ａは、コネクタハウジング２１ｂ側と反対側の一面（以下では、単に下面という）のうち図１中の左側部分が凹まされて収容部２１ｃが形成されている。この収容部２１ｃは断面形状が矩形状とされており、後述するフレキシブルプリント基板（以下では、単にＦＰＣという）４２の中間部（たるみ部分）が収容される大きさとされている。コネクタハウジング２１ｂは、ボディ部２１ａと共に一体成型されており、ボディ部２１ａ側と反対側の端部に開口部２４を構成する凹部２１ｄが形成されている。   The body portion 21a has a receiving portion 21c formed by recessing the left side portion in FIG. 1 of one surface opposite to the connector housing 21b side (hereinafter, simply referred to as a lower surface). The accommodating portion 21c has a rectangular cross-sectional shape and is sized to accommodate an intermediate portion (slack portion) of a flexible printed circuit board (hereinafter simply referred to as FPC) 42 described later. The connector housing 21b is integrally formed with the body portion 21a, and a recess 21d that forms the opening 24 is formed at the end opposite to the body portion 21a.

各ターミナル２２は、それぞれ上下方向に延びるピン状とされており、樹脂部２１を貫通している。具体的には、一端部が凹部２１ｄ内に突出していると共に他端部がボディ部２１ａの下面から下方にわずかに突出している。   Each terminal 22 has a pin shape extending in the vertical direction, and penetrates the resin portion 21. Specifically, one end portion protrudes into the recess 21d and the other end portion slightly protrudes downward from the lower surface of the body portion 21a.

金属部２３は、筒状とされており、ハウジング１０（ベース部１１）の外径寸法よりもやや径が小さく構成され、中心軸に沿った長さ（図１中紙面上下方向の長さ）が樹脂部２１よりも長くされている。そして、金属部２３は、ボディ部２１ａおよびコネクタハウジング２１ｂの外周面に密着しており、一端部（図１中上端部）が樹脂部２１から上方に延びていると共に他端部（図１中下端部）が樹脂部２１から下方に延びている。なお、金属部２３の一端部は、コネクタハウジング２１ｂに形成された凹部２１ｄと共に開口部２４を構成している。すなわち、コネクタケース２０のうちハウジング１０側と反対側に位置する金属部２３と樹脂部２１との界面は、開口部２４内に位置している。   The metal portion 23 has a cylindrical shape and is configured to have a slightly smaller diameter than the outer diameter of the housing 10 (base portion 11), and a length along the central axis (length in the vertical direction on the paper surface in FIG. 1). Is longer than the resin portion 21. And the metal part 23 is closely_contact | adhered to the outer peripheral surface of the body part 21a and the connector housing 21b, and one end part (upper end part in FIG. 1) extends upwards from the resin part 21, and the other end part (in FIG. 1). A lower end portion) extends downward from the resin portion 21. One end of the metal part 23 constitutes an opening 24 together with a recess 21d formed in the connector housing 21b. That is, the interface between the metal part 23 and the resin part 21 located on the opposite side of the housing 10 in the connector case 20 is located in the opening 24.

また、金属部２３の他端部は、中心軸に向かう方向と反対方向、つまり外側に折り曲げられてフランジ部２３ａとされている。そして、このフランジ部２３ａの全周がハウジング１０のベース部１１の上面に、溶接接合されることにより、ハウジング１０とコネクタケース２０とが接合されている。これにより、ハウジング１０とコネクタケース２０との間に、ボディ部２１ａの下面、ハウジング１０の上面、金属部２３で封止された内部空間３０が構成される。そして、この内部空間３０内に上記圧力検出素子４０や、ＦＰＣ４２等の部品が収容されている。また、コネクタケース２０のうちハウジング１０側の金属部２３と樹脂部２１との界面は、内部空間３０内に位置している。   The other end of the metal portion 23 is bent in the opposite direction to the direction toward the central axis, that is, outward, to form a flange portion 23a. The entire circumference of the flange portion 23a is welded to the upper surface of the base portion 11 of the housing 10, whereby the housing 10 and the connector case 20 are joined. Thereby, an inner space 30 sealed with the lower surface of the body portion 21 a, the upper surface of the housing 10, and the metal portion 23 is formed between the housing 10 and the connector case 20. The internal space 30 accommodates components such as the pressure detection element 40 and the FPC 42. Further, the interface between the metal part 23 on the housing 10 side and the resin part 21 in the connector case 20 is located in the internal space 30.

ＦＰＣ４２は、例えば、ポリイミドフィルムの表面に銅箔等の配線パターン４２ａが形成されて構成されている。本実施例では、ＦＰＣ４２は、全体として細長い帯状に形成され、ターミナル２２の本数に対応する３本（図１中では、１本のみ図示）の配線パターン４２ａが長手方向に並行して延びて設けられている。   The FPC 42 is configured, for example, by forming a wiring pattern 42a such as a copper foil on the surface of a polyimide film. In the present embodiment, the FPC 42 is formed in an elongated strip shape as a whole, and three wiring patterns 42a corresponding to the number of terminals 22 (only one is shown in FIG. 1) are provided extending in parallel in the longitudinal direction. It has been.

そして、このＦＰＣ４２の表面のうち一端部側には、特に図示しないが、圧力検出素子４０との接続用の３個の電極が各配線パターン４２ａにそれぞれ連続して設けられている。また、ＦＰＣ４２の他端部には、各ターミナル２２との接続用の３個のスルーホール４２ｂが各配線パターン４２ａにそれぞれ接続されて設けられている。また、このＦＰＣ４２の途中部（スルーホール４２ｂに近い部分）には、ノイズ除去用の（ノイズフィルタを構成する）チップコンデンサ４３が実装されている。   On the one end portion side of the surface of the FPC 42, although not shown in particular, three electrodes for connection with the pressure detection element 40 are respectively provided in succession on each wiring pattern 42a. Further, at the other end of the FPC 42, three through holes 42b for connection to the respective terminals 22 are provided connected to the respective wiring patterns 42a. Further, a chip capacitor 43 for noise removal (constituting a noise filter) is mounted in the middle portion of the FPC 42 (portion close to the through hole 42b).

このようなＦＰＣ４２は、一端部側の裏面がハウジング１０の上面の圧力検出素子４０の左側部分に接着され、各配線パターン４２ａの端部の電極が圧力検出素子４０の各電極とボンディングワイヤ４４を介して電気的に接続されている。一方、ＦＰＣ４２の他端部側は、図１に示されるように、一端部側の接着部分から上方右側に折り返された状態で、その裏面側がボディ部２１ａの下面に接着される。また、各ターミナル２２の他端部がＦＰＣ４２に形成された各スルーホール４２ｂに通され、はんだ４５を介して各配線パターン４２ａに接続される。すなわち、各ターミナル２２と圧力検出素子４０とは、ＦＰＣ４２およびボンディングワイヤ４４を介して電気的に接続されている。また、ＦＰＣ４２は長尺であるため、内部空間３０内に配置された際にＦＰＣ４２の中間部にたるみ部分が生ずるが、その中間部（たるみ部分）が、収容部２１ｃ内に収容されている。   In such an FPC 42, the back surface on one end side is bonded to the left side portion of the pressure detecting element 40 on the upper surface of the housing 10, and the electrodes on the end of each wiring pattern 42a connect the electrodes of the pressure detecting element 40 and the bonding wires 44. Is electrically connected. On the other hand, the other end portion side of the FPC 42 is bonded to the lower surface of the body portion 21a in a state where the FPC 42 is folded upward and rightward from the bonding portion on the one end portion side, as shown in FIG. Further, the other end of each terminal 22 is passed through each through hole 42 b formed in the FPC 42 and connected to each wiring pattern 42 a via solder 45. That is, each terminal 22 and the pressure detection element 40 are electrically connected via the FPC 42 and the bonding wire 44. Further, since the FPC 42 is long, a slack portion is generated in the intermediate portion of the FPC 42 when disposed in the internal space 30, and the intermediate portion (slack portion) is accommodated in the accommodating portion 21c.

以上が本実施形態における圧力センサの構成である。次に、このような圧力センサを車両に搭載される電子制御装置（ＥＣＵ）等の外部コネクタに取り付けた取り付け構造について説明する。図２は、本実施形態における圧力センサの外部コネクタへの取り付け構造を示す概略断面図である。   The above is the configuration of the pressure sensor in the present embodiment. Next, an attachment structure in which such a pressure sensor is attached to an external connector such as an electronic control unit (ECU) mounted on the vehicle will be described. FIG. 2 is a schematic sectional view showing a structure for attaching the pressure sensor to the external connector in the present embodiment.

外部コネクタ５０は、ターミナル２２と電気的に接続されるコネクタ端子５１と、コネクタ端子５１を備えたポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂で構成される外部コネクタハウジング５２と、シール材５３とを備えている。   The external connector 50 includes a connector terminal 51 electrically connected to the terminal 22, an external connector housing 52 made of a resin such as polybutylene terephthalate (PBT) provided with the connector terminal 51, and a sealing material 53. ing.

外部コネクタハウジング５２は、円柱状とされており、コネクタケース２０と組み付けられる一端部にコネクタケース２０の外形よりもわずかに大きくされた開口部５４を有している。言い換えると、ハウジング１０は、一端部側が筒状とされている。   The external connector housing 52 has a cylindrical shape, and has an opening 54 that is slightly larger than the outer shape of the connector case 20 at one end portion assembled with the connector case 20. In other words, the housing 10 has a cylindrical shape on one end side.

また、外部コネクタハウジング５２は、開口部５４の底面にコネクタケース２０側に突出し、コネクタ端子５１を備える接続部５５を備えている。コネクタ端子５１は、先端面が接続部５５から露出しており、先端部にターミナル２２の外形よりもわずかに大きくされた開口部５６を有している。つまり、コネクタ端子５１は、先端部が筒状とされている。そして、開口部５６の側面に金属で構成される板バネ５７を備えている。また、接続部５５の周囲には、リング状のシール材５３が配置されている。   The external connector housing 52 includes a connecting portion 55 that protrudes toward the connector case 20 on the bottom surface of the opening 54 and includes the connector terminal 51. The connector terminal 51 has a distal end surface exposed from the connection portion 55 and has an opening 56 that is slightly larger than the outer shape of the terminal 22 at the distal end portion. That is, the tip of the connector terminal 51 is cylindrical. A plate spring 57 made of metal is provided on the side surface of the opening 56. A ring-shaped sealing material 53 is disposed around the connection portion 55.

このような構造の外部コネクタ５０へ圧力センサが取り付けられる。具体的には、ターミナル２２がコネクタ端子５１に差し込まれるように、コネクタケース２０が外部コネクタハウジング５２に差し込まれて取り付けられている。このとき、開口部５６には板バネ５７が配置されているため、板バネ５７を介してターミナル２２とコネクタ端子５１とが電気的に接続される。また、コネクタケース２０が外部コネクタハウジング５２に差し込まれた際、シール材５３がコネクタケース２０の内周壁面と接続部５５の外周壁面との間で押し潰されるため、開口部２４が密封される。なお、金属部２３と樹脂部２１との界面が密封された開口部２４内に位置するように、ターミナル２２の長さや接続部５５の長さ等が適宜調整されている。   A pressure sensor is attached to the external connector 50 having such a structure. Specifically, the connector case 20 is inserted and attached to the external connector housing 52 so that the terminal 22 is inserted into the connector terminal 51. At this time, since the leaf spring 57 is disposed in the opening 56, the terminal 22 and the connector terminal 51 are electrically connected via the leaf spring 57. Further, when the connector case 20 is inserted into the external connector housing 52, the sealing material 53 is crushed between the inner peripheral wall surface of the connector case 20 and the outer peripheral wall surface of the connection portion 55, so that the opening 24 is sealed. . In addition, the length of the terminal 22 and the length of the connecting portion 55 are appropriately adjusted so that the interface between the metal portion 23 and the resin portion 21 is located in the sealed opening 24.

以上説明したように、上記圧力センサでは、樹脂部２１と金属部２３との界面は、内部空間３０に位置していると共に開口部２４に位置している。そして、外部コネクタ５０に取り付けられた際、開口部２４が密封され、樹脂部２１と金属部２３との界面は、密封された開口部２４内に位置している。このため、樹脂部２１と金属部２３との界面に防水剤等のシール材を配置する必要がなく、ハウジング１０とコネクタケース２０との組付工程を簡略化することができ、コストが増加することを抑制することができる。また、シール材を配置しないため、長期的な信頼性を向上させることもできる。   As described above, in the pressure sensor, the interface between the resin portion 21 and the metal portion 23 is located in the internal space 30 and in the opening 24. When attached to the external connector 50, the opening 24 is sealed, and the interface between the resin part 21 and the metal part 23 is located in the sealed opening 24. For this reason, it is not necessary to arrange a sealing material such as a waterproofing agent at the interface between the resin part 21 and the metal part 23, the assembly process of the housing 10 and the connector case 20 can be simplified, and the cost increases. This can be suppressed. In addition, since no sealing material is disposed, long-term reliability can be improved.

また、樹脂部２１は外周面が金属部２３で覆われるため、外部環境に曝されることがなく、耐環境性の低いポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の材料を用いることができ、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いる場合と比較してコストの低下を図ることができる。   Further, since the outer peripheral surface of the resin part 21 is covered with the metal part 23, it is not exposed to the external environment, and a material such as polybutylene terephthalate (PBT) having low environmental resistance can be used. The cost can be reduced as compared with the case of using PPS).

さらに、コネクタケース２０は、樹脂部２１と当該樹脂部２１の外周面を覆う金属部２３とを有して構成されているため、コネクタケース２０を樹脂部２１のみで構成した場合と比較して、共振点を高くすることができ、耐振動性を向上させることができる。   Furthermore, since the connector case 20 is configured to include the resin portion 21 and the metal portion 23 that covers the outer peripheral surface of the resin portion 21, the connector case 20 is compared with the case where the connector case 20 is configured only by the resin portion 21. The resonance point can be increased and the vibration resistance can be improved.

また、金属部２３は電磁シールドとして機能も有する。このため、ターミナル２２がアンテナとして機能してしまうことを抑制することができ、検出結果に外部ノイズが含まれることを抑制することができる。   The metal part 23 also has a function as an electromagnetic shield. For this reason, it can suppress that the terminal 22 functions as an antenna, and it can suppress that an external noise is contained in a detection result.

（他の実施形態）
上記第１実施形態では、ハウジング１０は、ベース部１１とパイプ部１２との２部材を備えて構成されるものについて説明したが、ハウジング１０は１部材で構成されていてもよい。 (Other embodiments)
In the first embodiment, the housing 10 has been described as including two members, the base portion 11 and the pipe portion 12, but the housing 10 may be configured as one member.

また、上記第１実施形態では、樹脂部２１、ターミナル２２、金属部２３をインサート成形によって一体的に構成する例について説明したが、次のようにすることもできる。例えば、樹脂部２１およびターミナル２２を一体成型すると共に、上記構造の金属部２３を用意する。その後、金属部２３の他端部から樹脂部２１およびターミナル２２を一体成型したものを圧入することによってコネクタケース２０を形成するようにしてもよい。   Moreover, although the said 1st Embodiment demonstrated the example which integrally comprises the resin part 21, the terminal 22, and the metal part 23 by insert molding, it can also be performed as follows. For example, the resin part 21 and the terminal 22 are integrally molded, and the metal part 23 having the above structure is prepared. Then, you may make it form the connector case 20 by press-fitting what integrally molded the resin part 21 and the terminal 22 from the other end part of the metal part 23. FIG.

そして、上記第１実施形態では、金属部２３とハウジング１０とを溶接接合する例について説明したが、次のようにすることのもできる。すなわち、金属部２３とハウジング１０とを接着剤によって接合することもできる。また、金属部２３にねじ部を形成すると共にハウジング１０に金属部２３のねじ部に対応する雌ねじ部を備えた取り付け孔を形成し、コネクタケース２０とハウジング１０とをねじ結合するようにしてもよい。   And although the example which weld-joins the metal part 23 and the housing 10 was demonstrated in the said 1st Embodiment, it can also be performed as follows. That is, the metal part 23 and the housing 10 can be joined by an adhesive. In addition, a screw portion may be formed in the metal portion 23 and an attachment hole having a female screw portion corresponding to the screw portion of the metal portion 23 may be formed in the housing 10 so that the connector case 20 and the housing 10 are screwed together. Good.

１０ ハウジング
１１ ベース部
１２ パイプ部
１３ ダイヤフラム
２０ コネクタケース
２１ 樹脂部
２２ ターミナル
２３ 金属部
２４ 開口部
３０ 内部空間
４０ 圧力検出素子
５０ 外部コネクタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Housing 11 Base part 12 Pipe part 13 Diaphragm 20 Connector case 21 Resin part 22 Terminal 23 Metal part 24 Opening part 30 Internal space 40 Pressure detection element 50 External connector

Claims (6)

測定媒体が導入される圧力導入孔（１２ａ）が所定方向に延設され、当該圧力導入孔（１２ａ）の一端部側に圧力によって変形可能なダイヤフラム（１３）を備えたハウジング（１０）と、
前記ダイヤフラム（１３）のうち前記圧力導入孔（１２ａ）側と反対側に備えられ、前記ダイヤフラム（１３）の変形に応じた電気的信号を出力する圧力検出素子（４０）と、
前記圧力検出素子（４０）と電気的に接続されるターミナル（２２）を備えた筒状部材であって、一端部側が開口部（２４）とされて前記ターミナル（２２）の一端部を前記開口部（２４）内に露出させると共に他端部側が前記ハウジング（１０）と接合されて前記ハウジング（１０）との間に前記圧力検出素子（４０）を収容する密封された内部空間（３０）を構成するコネクタケース（２０）と、を有する圧力センサにおいて、
前記コネクタケース（２０）は、樹脂部（２１）と、前記樹脂部（２１）の外周面を覆う金属部（２３）とを有して構成され、前記樹脂部（２１）と前記金属部（２３）との界面が前記開口部（２４）内に位置していると共に前記内部空間（３０）内に位置していることを特徴とする圧力センサ。 A housing (10) including a pressure introduction hole (12a) into which a measurement medium is introduced and extending in a predetermined direction and having a diaphragm (13) deformable by pressure on one end of the pressure introduction hole (12a);
A pressure detection element (40) provided on the opposite side of the diaphragm (13) to the pressure introduction hole (12a) side and outputting an electrical signal corresponding to the deformation of the diaphragm (13);
A cylindrical member having a terminal (22) electrically connected to the pressure detection element (40), wherein one end of the terminal is an opening (24) and one end of the terminal (22) is opened. A sealed internal space (30) for exposing the pressure detecting element (40) between the housing (10) and the other end side being exposed to the inside of the portion (24) and being joined to the housing (10). A pressure sensor having a connector case (20) to be configured;
The connector case (20) includes a resin part (21) and a metal part (23) that covers an outer peripheral surface of the resin part (21). The resin part (21) and the metal part ( 23) is located in the opening (24) and in the internal space (30). 前記ハウジング（１０）は、金属材料で構成され、
前記コネクタケース（２０）は、前記金属部（２３）が前記ハウジング（１０）に溶接接合されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。 The housing (10) is made of a metal material,
The pressure sensor according to claim 1, wherein the connector case (20) has the metal part (23) welded to the housing (10). 前記ターミナル（２２）と前記圧力検出素子（４０）とは、フレキシブルプリント基板（４２）を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to claim 1 or 2, wherein the terminal (22) and the pressure detection element (40) are electrically connected via a flexible printed circuit board (42). 前記樹脂部（２１）は、ポリブチレンテレフタレートを用いて構成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つに記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin portion (21) is made of polybutylene terephthalate. 請求項１ないし４のいずれか１つに記載の圧力センサを外部コネクタ（５０）に取り付ける圧力センサの取り付け構造であって、
前記外部コネクタ（５０）は、前記コネクタケース（２０）が差し込まれる筒状の外部コネクタハウジング（５２）と、前記外部コネクタハウジング（５２）内に配置されるコネクタ端子（５１）およびシール材（５３）とを有し、
前記コネクタケース（２０）が前記外部コネクタハウジング（５２）に差し込まれることにより、前記ターミナル（２２）と前記コネクタ端子（５１）とが電気的に接続されると共に前記シール材（５３）によって前記コネクタケース（２０）と前記外部コネクタハウジング（５２）との間の隙間が封止されて前記開口部（２４）が密封されることを特徴とする圧力センサの取り付け構造。 A pressure sensor mounting structure for mounting the pressure sensor according to any one of claims 1 to 4 to an external connector (50),
The external connector (50) includes a cylindrical external connector housing (52) into which the connector case (20) is inserted, a connector terminal (51) disposed in the external connector housing (52), and a sealing material (53). )
When the connector case (20) is inserted into the external connector housing (52), the terminal (22) and the connector terminal (51) are electrically connected, and the connector is formed by the sealing material (53). A pressure sensor mounting structure, wherein a gap between a case (20) and the external connector housing (52) is sealed to seal the opening (24). 前記樹脂部（２１）と前記金属部（２３）との界面が密封された前記開口部（２４）内に位置していることを特徴とする請求項５に記載の圧力センサの取り付け構造。   The pressure sensor mounting structure according to claim 5, wherein an interface between the resin part (21) and the metal part (23) is located in the sealed opening (24).
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