JP4737032B2 - Connector integrated sensor - Google Patents
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Description
本発明は、ハウジングに一体形成されたコネクタが有するターミナル間にチップ部品を接続する構成のコネクタ一体型センサに関する。 The present invention relates to the structure of the connector-integrated sensor which connects the chip component between the terminal having a connector that is integrally formed with the housing.
外部機器と接続されるコネクタが有するターミナル間に例えばノイズ除去用のチップコンデンサを接続する構成のセンサでは、チップコンデンサをターミナルそのものに直接接続するようにしている(特許文献1参照)。
ところで、このようなチップコンデンサをターミナルに直接接続した圧力センサが高温環境で使用される場合には、ターミナルが熱応力により変形する場合があり、このような場合は、チップコンデンサとターミナルとの接続部にせん断力を受ける。このため、チップコンデンサ接続部にクラック、或いは接続不良を生じやすく、信頼性を確保しにくいという問題がある。特に、チップコンデンサ接続後に射出成型を実施する場合、射出成型樹脂の熱、流れの影響を受け、信頼性を確保できるプロセスウインドウが限られる。 By the way, when a pressure sensor with such a chip capacitor directly connected to the terminal is used in a high temperature environment, the terminal may be deformed by thermal stress. In such a case, the connection between the chip capacitor and the terminal may occur. Part receives shear force. For this reason, there is a problem that cracks or poor connections are likely to occur in the chip capacitor connecting portion, and it is difficult to ensure reliability. In particular, when injection molding is performed after the chip capacitor is connected, the process window that can ensure reliability is limited by the influence of heat and flow of the injection molding resin.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、チップ部品をターミナル間に接続する構成において、ターミナルの変形による影響を受けることがないコネクタ一体型センサを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is in the configuration of connecting the chip component between terminals is to provide a connector-integrated sensor is not affected by the deformation of the terminal.
請求項1の発明によれば、ターミナルが熱応力で変形した場合は、開口部に位置する弾性支持部が弾性変形してターミナルの変形による影響を回避するので、チップ部品をターミナルに直接接続する構成に比較して、チップ部品の接続部に支障を生じることを防止できる。この場合、開口部は、防水性を有する充填部材により封止されているので、弾性支持部の弾性変形が妨げられることがない共に、水分の影響を受けることも防止できる。
また、チップ部品に力が作用した場合は、立上部が弾性変形することよりチップ部品に作用する応力を回避することが防止できる。
さらに、弾性支持部の立上部がチップ部品の対角となる部位に位置していることから、弾性支持部によりチップ部品を安定して保持することができる。
According to the first aspect of the present invention, when the terminal is deformed by thermal stress, the elastic support portion located in the opening is elastically deformed to avoid the influence of the deformation of the terminal, so that the chip component is directly connected to the terminal. As compared with the configuration, it is possible to prevent troubles in the connection part of the chip component. In this case, since the opening is sealed with a waterproof filling member, the elastic deformation of the elastic support portion is not hindered and can be prevented from being affected by moisture.
Further, when a force is applied to the chip component, it is possible to prevent the stress acting on the chip component from being avoided by elastically deforming the rising portion.
Furthermore, since the upright part of the elastic support part is located at the diagonal part of the chip part, the chip part can be stably held by the elastic support part.
請求項2の発明によれば、チップ部品は、角部が引掛り部に引掛った状態で腕部に接続されているので、弾性支持部に対するチップ部品の位置決めが容易となると共に、弾性支持部に接続されたチップ部品の接続力を高めることができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、ターミナルはハウジングに埋没されているので、ターミナル間の絶縁状態を確実に確保することができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、弾性支持部はプレス成型によりターミナルと一体形成されているので、弾性支持部を精度よく低コストで容易に製作することができる。
According to the invention of
以下、本発明を圧力センサに適用した一実施例について図1ないし図10を参照して説明する。図3は車両用の圧力センサの全体概略を示す縦断側面図である。この図3に示すように、圧力センサ1は、第1ユニット2と第2ユニット3とを一体化して構成されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a pressure sensor will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a longitudinal side view showing an overall outline of a pressure sensor for a vehicle. As shown in FIG. 3, the pressure sensor 1 is configured by integrating a
第1ユニット2は、コネクタ4を有して形成されていると共にターミナル5〜8がインサート形成されたハウジング9を主体としてなり、コネクタ4の凹部4aからターミナル5〜8の先端部が突出している。これらのターミナル5〜8は、図1における図示上方からTempターミナル5、Vccターミナル6、GNDターミナル7、Voutターミナル8である。
The
ハウジング9の図示下面には陥没状の素子装着部10が形成されており、その素子装着部10に圧力検出素子11が装着されている。この圧力検出素子11は、ガラス台座に陽極接合された状態でハウジング9に接着剤で固定されている。Vccターミナル6、GNDターミナル7、Voutターミナル8の基端部は素子装着部10に位置しており、圧力検出素子11の電極がボンディングワイヤ12を通じてVccターミナル6、GNDターミナル7、Voutターミナル8とそれぞれ接続されている。素子装着部10には圧力伝達媒体である例えばフッ素ゲル13が圧力検出素子11全体を埋没するように充填されており、そのフッ素ゲル13を介して圧力検出対象媒体の圧力が圧力検出素子11に伝達されるようになっている。
A recessed
Tempターミナル5の基端部は、ハウジング9の図示下面において素子装着部10と隔離されて形成された凹部14から突出しており、その基端部にサーミスタ15のケーブル15aが接続されている。このサーミスタ15は圧力検出対象媒体の温度を検出し、その検出温度を外部機器に出力することにより圧力検出素子11による検出圧力を外部機器側で補正するために設けられている。凹部14には例えばフッ素ゴム16が充填されており、サーミスタ15のケーブル15aの接続部がフッ素ゴム16で封止されている。
尚、サーミスタ15は、第2ユニット3のハウジング17に形成された孔部17aから挿入された固定材18により当該ハウジング17に固定されている。
ここで、ハウジング9に一体形成されたコネクタ4には開口部19がターミナル5〜8の長手方向と直交する方向に形成されており、その開口部19にターミナル6〜8の中間部が露出している。これらのターミナル6〜8において開口部19に位置する部位には、本発明に関連して弾性支持部20が一体形成されている。
The base end portion of the
The
Here, the
図4は弾性支持部20の平面図、図5は図4中のA−A断面を示している。これらの図4及び図5において、弾性支持部20は、上方に立上がった立上り部20aと、この立上り部20aの先端に一体形成されてターミナル5〜8の長手方向に延びる腕部20bと、この腕部20bの先端に一体形成されてターミナル5〜8の長手方向と直交方向に延びる引掛り部20cとを有して構成されている。このような形状の弾性支持部20は、各ターミナル6〜8を製造する際にプレス成型により当該ターミナル6〜8と一体形成されるものであるが、弾性を有するようにターミナル5〜8の肉厚に比較して薄い肉厚となるように形成されている。このような弾性支持部20としては、ターミナル6〜8と別部品の導電性を有する部材を当該ターミナル6〜8に溶着するようにしてもよい。
4 is a plan view of the
両隣となるVccターミナル6及びGNDターミナル7に一体形成された一対の弾性支持部20の腕部20b間、並びに両隣となるGNDターミナル7及びVoutターミナル8に一体形成された一対の弾性支持部20の腕部20b間には、ノイズ除去用のチップコンデンサ(チップ部品に相当)21の電極21aがはんだ或いはペーストにより接続されている。この場合、弾性支持部20の立上り部20aは、ターミナル5〜8に沿った方向においてチップコンデンサ21を中心として反対側となる部位に形成されている。これは、チップコンデンサ21を弾性支持部20により保持する場合に、弾性支持部20によりチップコンデンサの対角となる部位を安定して保持すると共に、ターミナル5〜8が熱応力により弾性変形した場合に、両隣に位置する弾性支持部20同士が接触しないようにするためである。
Between the
開口部19には例えばフッ素ゴム(封止部材に相当)22が充填されており、弾性支持部20全体がフッ素ゴム22で水密に封止されている。
尚、ハウジング9の両側には一対の脚部9aが形成されていると共に、当該脚部9aに取付孔9b(図1参照)が形成されており、その取付孔9bを介して圧力センサ1を取付対象部位にネジ止めするようになっている。
The
A pair of
図3に戻って、第2ユニット3のハウジング17は貫通孔23を有した円筒状をなしており、第2ユニット3が第1ユニット2に装着された状態で貫通孔23を通じて外部が第1ユニット2の素子装着部10と連通するようになっている。第2ユニット3のハウジング17の先端部には複数の窓部24が形成されており、サーミスタ15が窓部24から外部を臨むように位置している。第2ユニット3の中間の外周部には環状溝部25が形成されており、その環状溝部25にOリング26が装着されている。
Returning to FIG. 3, the
以上のように構成された圧力センサ1を検出対象機器に装着した状態でコネクタ4に図示しない外部機器に接続されたコネクタを接続することにより、検出対象媒体の圧力が圧力検出素子11により検出され、その検出信号がVoutターミナル8から外部機器に出力される。
By connecting a connector connected to an external device (not shown) to the
次に、上記構成の圧力センサ1の製造方法について説明する。
(1)第1ユニット2のハウジング9の製造方法
図6は、第1ユニット2のハウジング9を製造するための金型を示している。この図6に示すように、第1〜第4金型27〜30により閉鎖空間部31が形成され、その閉鎖空間部31にターミナル5〜8を位置決めした状態で樹脂を注入することによりハウジング9が形成される。この場合、第1金型27と第3金型29によりターミナル5〜8を位置決め状態で保持するようになっている。つまり、第1金型27にはピン32が立設されており、そのピン32にターミナル5〜8の基端部に形成された図示しない孔を装着するようになっている。また、第3金型29にはスリット29aが形成されており、そのスリット29aにターミナル5〜8の先端部を挿入するようになっている。
Next, a manufacturing method of the pressure sensor 1 having the above configuration will be described.
(1) Manufacturing Method of
ここで、第1金型27には入れ子33が装着されており、その入れ子33の装着状態で当該入れ子33の先端部がターミナル6〜8に一体形成された弾性支持部20を当接状態で覆うようになっている。この入れ子33は、弾性支持部20が閉鎖空間部31への注入樹脂と接触しないように阻止するために設けられている。また、図7に示すように同様な目的の入れ子34が第3金型29に装着されている。この入れ子34は、弾性支持部20の裏側に注入樹脂が回り込まないように阻止するために設けられている。
上述したように構成された第1〜第4金型27〜30により形成される閉鎖空間部31に樹脂を注入し、樹脂が硬化したところで、第1〜第4金型27〜30をスライドすることによりハウジング9を取り出す。
Here, a
Resin is injected into the closed
図8はハウジング9の断面図、図9はハウジング9の正面図である。これらの図8及び図9において、ハウジング9にはターミナル5〜8がインサート成型されており、それらのターミナル5〜8の先端部がコネクタ4の凹部4aから突出している。また、ターミナル5〜8の基端部がハウジング9の素子装着部10或いは凹部14において外部に露出している。さらに、ターミナル6〜8に一体形成された弾性支持部20が開口部19内において外部に露出している。
FIG. 8 is a sectional view of the
(2)第1ユニット2の製造方法
ハウジング9の素子装着部10に圧力検出素子11を固着し、ターミナル6〜8との間でボンディングワイヤ12により電気的に接続する。
次に、ハウジング9の圧力検出素子11側を上にして、ハウジング9の素子装着部10にフッ素ゲル13を定量注入する。
(3)第2ユニット3の製造方法
ハウジング17の貫通孔23の先端側からサーミスタ15のケーブル15aを挿入し、そのケーブル15aにおいてサーミスタ15の基端部となる部位をハウジング17に形成された孔部17aから固定材18を注入することにより固定する。
(2) Manufacturing Method of
Next, the
(3) Manufacturing method of the
(4)圧力センサ1の組立方法
第2ユニット3から延びたサーミスタ15のケーブル15aをTempターミナル5の基端部に接続してから、その接続部位をフッ素ゴム16で封止する。
次に、第1ユニット2のハウジング9の周縁部に形成された環状溝部35(図3参照)に例えばエポキシ樹脂36を所定量充填してから、その環状溝部35に第2ユニット3のハウジング17の環状突条部37を図示しないリブの嵌合により位置決めした状態でエポキシ樹脂36を硬化させる。
次に、第2ユニット3のハウジング17の環状溝部25にOリングを装着する。
以上のようにして、チップコンデンサ21が接続されていない状態の圧力センサ1を組立てることができる。
(4) Assembling method of the pressure sensor 1 After connecting the
Next, a predetermined amount of, for example,
Next, an O-ring is attached to the
As described above, the pressure sensor 1 in a state where the
図1はチップコンデンサ21が接続された状態の圧力センサ1の下面図、図2はチップコンデンサ21が接続されていない状態の圧力センサ1のコネクタ4を断面にした側面図である。これらの図1及び2に示すように、チップコンデンサ21が接続されていない状態の圧力センサ1の開口部19の内底面には弾性支持部20が外部に露出するように位置していることから、その弾性支持部20間にチップコンデンサ21の電極21aを接続する。そして、開口部19にフッ素ゴム22を充填して水密に封止することにより圧力センサ1を製造することができる。
FIG. 1 is a bottom view of the pressure sensor 1 in a state where the
さて、上記構成の圧力センサ1は車両に取り付けられることから、圧力センサ1の温度が高くなってチップコンデンサ21が接続されたターミナル6〜8が熱応力を受けて変形することがある。このような場合、チップコンデンサ21の接続部にせん断力が作用し、その接続部にクラックが発生したり、接続不良を生じたりする虞がある。
Now, since the pressure sensor 1 of the said structure is attached to a vehicle, the temperature of the pressure sensor 1 may become high and the terminals 6-8 to which the
しかしながら、本実施例のものでは、チップコンデンサ21はターミナル6〜8の弾性支持部に接続されていると共に、柔軟性を有するフッ素ゴム22で開口部19が封止されているので、ターミナル6〜8が熱応力により変形した場合は、それに応じて弾性支持部20が変形するようになる。従って、チップコンデンサ21の接続部に大きなせん断力が作用することはなく、チップコンデンサ21の接続部にクラックが発生したり、接続不良が生じたりしてしまうことを防止できる。
However, in the present embodiment, since the
ところで、車両によっては、チップコンデンサ21をターミナル6〜8に接続しなくとも車両からの電気的ノイズの影響を受けない場合があり、斯様な車両に装着する圧力センサ1にはチップコンデンサ21を装着する必要がない。
このようにチップコンデンサ21を装着する必要がない圧力センサ1を製造する場合は、次のようにして製造する。
図10は、チップコンデンサ21を装着しない構成のハウジング9を製造する金型を示している。図6に示す金型との違いは、第1金型27及び第3金型29には入れ子33,34をそれぞれ装着しないと共に、それらの入れ子33,34を装着するための図示しない装着用穴部を閉鎖するための図示しない閉鎖部材を装着した状態で樹脂を注入する。これにより、ターミナル6〜8において弾性支持部20を含む全体に樹脂が回り込むようになるので、開口部19が樹脂で封止されたハウジング9を製造することができる。
By the way, depending on the vehicle, even if the
Thus, when manufacturing the pressure sensor 1 which does not need to mount | wear with the
FIG. 10 shows a mold for manufacturing the
このような実施例によれば、ハウジング9にインサート成型されるターミナル6〜8に弾性支持部20を一体形成すると共に、第1ユニット2のハウジング9に弾性支持部20を外部に露出させるための開口部19を形成し、その開口部19に外部に露出するように位置する弾性支持部20にチップコンデンサ21を接続してから、開口部19を柔軟性を有するフッ素ゴム22で水密に封止するようにしたので、ターミナル6〜8が熱応力により変形するにしても、それらに一体形成された弾性支持部20が変形するようになる。従って、ターミナルにチップコンデンサを直接接続する構成のものと違って、チップコンデンサ21の接続部に大きな応力が作用することを防止できるので、チップコンデンサ21の接続部にクラックが発生したり、接続不良が生じたりしてしまうことを防止できる。
しかも、このように優れた効果を奏する弾性支持部20は、ターミナル6〜8をプレス成型する際に同時に形成することができるので、コストが大幅に上昇することなく実施することができる。
According to such an embodiment, the
And since the
また、チップコンデンサ21を接続する必要がない圧力センサ1を製造する場合は、第1ユニット2のハウジング9を製造するための第1金型27及び第3金型29に装着していた入れ子33,34を取外せばよいので、金型の共通化を図ることができ、金型のコストの大幅な低減を図ることができる。
さらに、ターミナル5〜8は、弾性支持部20の形状をチップコンデンサ21に対応すれば、その形状、位置の制約がないことから、センサ形状の設計の自由度が大きくすることができる。
Further, when manufacturing the pressure sensor 1 that does not need to be connected to the
Furthermore, if the shape of the
本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
回路構成に応じてチップコンデンサ21以外のチップ部品を搭載する構成に適用するようにしてもよい。
図11に示すように弾性支持部20の腕部20bの先端に形成した引掛り部20cを省略するようにしてもよい。
図12に示すように開口部19に位置するターミナル6〜8をハウジング9に埋没するようにしてもよい。この場合、ターミナル6〜8間の絶縁状態を確実に確保することができる。
ハウジング9にインサート成型されたターミナル6〜8の弾性支持部20の中間部を後工程で折曲し、その折曲部位にチップコンデンサ21の電極21aを接続するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified or expanded as follows.
You may make it apply to the structure which mounts chip components other than the
As shown in FIG. 11, the
As shown in FIG. 12, the
The intermediate portion of the
図面中、1は圧力センサ、2は第1ユニット、3は第2ユニット、4はコネクタ、5〜8はターミナル、9はハウジング、19は開口部、20は弾性支持部、20aは立上り部、20bは腕部、20cは引掛り部、21はチップコンデンサ(チップ部品)、22はフッ素ゴム(封止部材)、27〜30は金型、33,34は入れ子である。
In the drawings, 1 is a pressure sensor, 2 is a first unit, 3 is a second unit, 4 is a connector, 5 to 8 are terminals, 9 is a housing, 19 is an opening, 20 is an elastic support, 20a is a rising portion, 20b is an arm part, 20c is a hook part , 21 is a chip capacitor (chip part), 22 is fluoro rubber (sealing member), 27 to 30 are molds, and 33 and 34 are nested.
Claims (5)
前記ターミナルと電気的に接続され、前記チップ部品が接続される導電性の弾性支持部を備え、
前記ハウジングは、前記弾性支持部を外部に露出させる開口部を有し、
前記開口部は、封止部材により水密に封止され、
前記弾性支持部は、前記ターミナルと接続された立上部と、この立上部の先端に一体形成され前記ターミナルの長手方向に沿った腕部とを有し、
前記チップ部品は、前記腕部に接続され、
前記チップ部品が接続される一対の前記弾性支持部は、前記立上部が前記ターミナルの長手方向において前記チップ部品を中心として反対側となる対角部位に設けられていることを特徴とするコネクタ一体型センサ。 In the connector-integrated sensor configured to connect a plurality of chip components in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the terminals between the terminals of the connector provided integrally with the housing,
A conductive elastic support portion electrically connected to the terminal and connected to the chip component;
The housing has an opening that exposes the elastic support to the outside.
The opening is sealed watertight by a sealing member,
The elastic support portion has an upright portion connected to the terminal, and an arm portion that is integrally formed at the tip of the upright portion and extends along the longitudinal direction of the terminal,
The chip component is connected to the arm;
The pair of elastic support portions to which the chip component is connected are provided at a diagonal portion where the upright portion is opposite to the chip component in the longitudinal direction of the terminal. Body sensor.
前記チップ部品は、角部が前記引掛り部に引掛った状態で前記腕部に接続されていることを特徴とする請求項1記載のコネクタ一体型センサ。 The elastic support part is formed integrally with a hook part protruding in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the terminal at the tip of the arm part,
2. The connector-integrated sensor according to claim 1 , wherein the chip component is connected to the arm portion with a corner portion hooked on the hook portion .
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