(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被取り付け部材（１０）に螺合されるハウジング（１２）と、前記ハウジング（１２）の一端側に配置され、信号処理用の電子部品（１６０）を有する電気回路部（１６）とを備え、前記ハウジング（１２）および前記電気回路部（１６）が一体化された後に、治具（５０）により前記ハウジング（１２）が前記被取り付け部材（１０）に螺合され、物理量に応じた電気信号を出力するセンサ装置であって、
前記電気回路部（１６）を貫通する複数のピン（４０）を備え、前記ピン（４０）の一端は前記ハウジング（１２）のピン挿入孔（１２２）に挿入されて固定されると共に、前記ピン（４０）の他端は前記電気回路部（１６）から突出して前記治具（５０）と係合可能に構成されていることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
被取り付け部材（１０）に螺合されるハウジング（１２）と、前記ハウジング（１２）の一端側に配置され、信号処理用の電子部品（１６０）を有する電気回路部（１６）とを備え、前記ハウジング（１２）および前記電気回路部（１６）が一体化された後に、複数のピン部（５０１）を有する治具（５０）により前記ハウジング（１２）が前記被取り付け部材（１０）に螺合され、物理量に応じた電気信号を出力するセンサ装置であって、
前記電気回路部（１６）は前記ピン部（５０１）が貫通可能な貫通孔（１６４）を備え、前記ハウジング（１２）は前記ピン部（５０１）の先端が係合可能なピン挿入孔（１２２）を備えることを特徴とするセンサ装置。
【請求項３】
前記電気回路部（１６）は、前記電子部品（１６０）を樹脂にて封止したモールドＩＣであることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記被取り付け部材（１０）は、内燃機関に燃料を噴射するインジェクタのボデーであり、
前記物理量は、前記ボデー（１０）内を流通する燃料の圧力であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量に応じた電気信号を出力するセンサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に燃料を噴射するインジェクタとして、燃料の圧力を検出するセンサ装置を内蔵するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。そして、このセンサ装置は、モールドＩＣ等の電気回路部をハウジングに一体化した状態で、ハウジングの外周部に係合する治具を用いて、ハウジングをインジェクタのボデーに螺合させるようになっている。より詳細には、治具は、ハウジングの軸方向一端側から電気回路部を通り越してハウジングの外周部に係合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４２５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のセンサ装置は、ハウジングの外周部に治具を係合させるために、ハウジングの外形を電気回路部よりも大きくする必要がある。このことが、センサ装置の小型化を阻害する１つの要因になっていた。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、センサ装置の小型化を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、被取り付け部材（１０）に螺合されるハウジング（１２）と、ハウジング（１２）の一端側に配置され、信号処理用の電子部品（１６０）を有する電気回路部（１６）とを備え、ハウジング（１２）および電気回路部（１６）が一体化された後に、治具（５０）によりハウジング（１２）が被取り付け部材（１０）に螺合され、物理量に応じた電気信号を出力するセンサ装置であって、電気回路部（１６）を貫通する複数のピン（４０）を備え、ピン（４０）の一端はハウジング（１２）のピン挿入孔（１２２）に挿入されて固定されると共に、ピン（４０）の他端は電気回路部（１６）から突出して治具（５０）と係合可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
これによると、ハウジング（１２）に固定したピン（４０）と治具（５０）とを係合させて、治具（５０）によりハウジング（１２）を被取り付け部材（１０）に螺合させることができるため、ハウジング（１２）の外形を電気回路部（１６）よりも大きくする必要がなくなり、センサ装置の小型化が可能になる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、被取り付け部材（１０）に螺合されるハウジング（１２）と、ハウジング（１２）の一端側に配置され、信号処理用の電子部品（１６０）を有する電気回路部（１６）とを備え、ハウジング（１２）および電気回路部（１６）が一体化された後に、複数のピン部（５０１）を有する治具（５０）によりハウジング（１２）が被取り付け部材（１０）に螺合され、物理量に応じた電気信号を出力するセンサ装置であって、電気回路部（１６）はピン部（５０１）が貫通可能な貫通孔（１６４）を備え、ハウジング（１２）はピン部（５０１）の先端が係合可能なピン挿入孔（１２２）を備えることを特徴とする。
【０００９】
これによると、治具（５０）のピン部（５０１）をハウジング（１２）のピン挿入孔（１２２）に係合させて、治具（５０）によりハウジング（１２）を被取り付け部材（１０）に螺合させることができるため、ハウジング（１２）の外形を電気回路部（１６）よりも大きくする必要がなくなり、センサ装置の小型化が可能になる。
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサ装置を備えるインジェクタの要部を示す正面断面図である。
【図２】第１ターミナル部材を組み付ける前の状態を示すインジェクタの平面図である。
【図３】第１ターミナル部材を組み付けた後の状態を示すインジェクタの平面図である。
【図４】（ａ）は図１のインジェクタにおけるセンサ装置の要部を示す正面断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図５】（ａ）は図１の第１ターミナル部材単体を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】図１のセンサ装置の要部および組み付け治具を示す正面断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るセンサ装置の要部および組み付け治具を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係るセンサ装置を備えるインジェクタの要部を示す正面断面図、図２は第１ターミナル部材を組み付ける前の状態を示すインジェクタの平面図、図３は第１ターミナル部材を組み付けた後の状態を示すインジェクタの平面図、図４（ａ）は図１のインジェクタにおけるセンサ装置の要部を示す正面断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の平面図、図５（ａ）は図１の第１ターミナル部材単体を示す平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、図６は図１のセンサ装置の要部および組み付け治具を示す正面断面図である。
【００１４】
図１、図４に示すように、インジェクタは、コモンレール（図示せず）から供給される高圧燃料をディーゼル内燃機関の気筒内に噴射するものであり、被取り付け部材としての金属製のインジェクタボデー１０には、高圧燃料が流通する高圧通路１００、および高圧通路１００から分岐した分岐通路１０１が形成されている。
【００１５】
インジェクタボデー１０の上端には、鍔付き円筒状の金属製のハウジング１２が螺合されている。このハウジング１２は、インジェクタボデー１０に螺合するための雄ねじ部１２０、分岐通路１０１を介して導かれる燃料の圧力に応じて変形する薄肉部１２１、およびピン４０（詳細後述）が挿入される３つのピン挿入孔１２２を備えている。
【００１６】
薄肉部１２１には、薄肉部１２１の変形に応じて（換言すると、高圧通路１００の燃料圧力に応じて）抵抗値が変化するセンサ部１４が貼付されている。
【００１７】
ハウジング１２におけるハウジング回転軸Ｘ方向の一端側には、薄肉部１２１およびセンサ部１４を囲むようにして、電気回路部としてのモールドＩＣ１６が配置されている。このモールドＩＣ１６は、センサ部１４の抵抗値変化に基づいて圧力に応じた電気信号を出力する電子部品としての信号処理回路用ＩＣ１６０、および信号処理回路用ＩＣ１６０と電気的に接続されたリードフレーム１６１等を備えている。
【００１８】
信号処理回路用ＩＣ１６０、およびリードフレーム１６１は、電気絶縁性に富む樹脂よりなるモールド樹脂層１６２にて封止されている。そして、リードフレーム１６１の一部であるセンサターミナル１６３が、モールド樹脂層１６２の外周側面から突出している。また、リードフレーム１６１およびモールド樹脂層１６２には、ピン４０が挿入されるモールドＩＣ貫通孔１６４が３つ形成されている。
【００１９】
モールドＩＣ１６における反ハウジング側には、電気ノイズを遮断するための金属板よりなるシールドカバー１８が配置されている。このシールドカバー１８には、ピン４０が挿入されるシールドカバー貫通孔１８０が３つ形成されている。
【００２０】
ピン４０は、金属にて円柱状に形成され、その軸方向中間部に鍔部４００が形成されている。ピン４０はシールドカバー貫通孔１８０およびモールドＩＣ貫通孔１６４に挿入され、ピン４０の一端がピン挿入孔１２２に圧入固定されている。これにより、モールドＩＣ１６およびシールドカバー１８がピン４０の鍔部４００とハウジング１２との間に挟持され、ハウジング１２とモールドＩＣ１６とシールドカバー１８が一体化されている。また、ピン４０の他端および鍔部４００は、モールドＩＣ１６およびシールドカバー１８から突出している。
【００２１】
シールドカバー１８における反ハウジング側には、複数の中継ターミナル２００を有する中継ターミナル部材２０が配置されている。そして、シールドカバー１８と中継ターミナル部材２０は接着剤にて接合される。
【００２２】
中継ターミナル部材２０における反ハウジング側には、複数の第１ターミナルを有する第１ターミナル部材２２が配置され、第１ターミナル部材２２における反ハウジング側には、複数の第２ターミナルを有する第２ターミナル部材２４が配置され、さらに、第２ターミナル部材２４における反ハウジング側には、電気絶縁性に富む樹脂よりなる略円筒状の絶縁部材２６が配置されている。また、絶縁部材２６の貫通孔２６０内を複数のリード線２８が貫通している。さらに、貫通孔２６０とリード線２８との間は、ゴムにて円筒状に形成された防水部材２９にてシールされている。
【００２３】
インジェクタボデー１０の一端には、円筒状のカバー３０が螺合されており、カバー３０の開口端部に円板状のキャップ３２が圧入固定されている。そして、インジェクタボデー１０、カバー３０およびキャップ３２にて囲まれた空間に、ハウジング１２やモールドＩＣ１６等が収容されている。
【００２４】
図４（ｂ）に示すように、ハウジング回転軸Ｘ方向に見たときの、ハウジング１２とモールドＩＣ１６とシールドカバー１８の外形形状は、相似形になっている。また、ハウジング回転軸Ｘ方向に見たときの、ハウジング１２の外形は、モールドＩＣ１６やシールドカバー１８の外形よりも小さくなっている。
【００２５】
図１、図２に示すように、中継ターミナル部材２０は、モールド樹脂よりなるモールド樹脂層２０２を備え、導電性金属よりなる４つの中継ターミナル２００をモールド成形して一体化したものであり、板状になっている。４つの中継ターミナル２００は、一端部がモールド樹脂層２０２の外周側面から突出しており、それらの一端部がモールドＩＣ１６のセンサターミナル１６３と溶接されている。
【００２６】
４つの中継ターミナル２００のうち３つの中継ターミナル２００は、ハウジング回転軸Ｘ周りに同心円状に配置された円弧状の中間部を備え、その円弧状中間部がモールド樹脂層２０２の一端面側に露出している。４つの中継ターミナル２００のうち１つの中継ターミナル２００は、ハウジング回転軸Ｘ中心に配置された略矩形状の部位を備え、その矩形状部位がモールド樹脂層２０２の一端面側に露出している。
【００２７】
図３、図５に示すように、第１ターミナル部材２２は、モールド樹脂よりなるモールド樹脂層２２０を備え、導電性金属よりなる４つの第１ターミナル２２１をモールド成形して一体化したものである。モールド樹脂層２２０は、板状であり、中央部には矩形状の開口部２２２が形成されている。
【００２８】
４つの第１ターミナル２２１は、細長い薄板をプレス成形した短冊状で、平行に配置されている。第１ターミナル２２１における長手方向の中間部が開口部２２２内に位置しており、その中間部には、中継ターミナル２００における円弧状中間部や略矩形状部位に向けて突出した凸部２２３が成形されている。そして、この凸部２２３が、中継ターミナル２００における円弧状中間部や略矩形状部位と溶接されている。
【００２９】
また、各第１ターミナル２２１における長手方向のいずれか一方の端部は、モールド樹脂層２２０から突出している。この長手方向に突出した側の端部２２４を、以下、突出端部２２４という。
【００３０】
図１に示すように、第２ターミナル部材２４は、モールド樹脂よりなるモールド樹脂層２４０を備え、導電性金属よりなる４つの第２ターミナル２４１をモールド成形して一体化したものである。
【００３１】
第２ターミナル２４１は、Ｌ字状になっており、両端部がモールド樹脂層２４０から突出している。そして、第２ターミナル２４１の一端側は、第１ターミナル２２１の突出端部２２４と溶接され、第２ターミナル２４１の他端側は、リード線２８と電気的に接続されている。
【００３２】
すなわち、信号処理回路用ＩＣ１６０は、センサターミナル１６３、中継ターミナル部材２０、第１ターミナル部材２２、および第２ターミナル部材２４を介して、複数のリード線２８と電気的に接続されている。これらのリード線２８は、信号処理回路用ＩＣ１６０の電源用、接地用、センサ信号をエンジン制御用ＥＣＵに出力するセンサ信号出力用等に利用される。
【００３３】
次に、ハウジング１２やモールドＩＣ１６等のインジェクタボデー１０への組み付け手順について説明する。
【００３４】
まず、センササブアッシーを準備する。具体的には、ハウジング１２の薄肉部１２１にセンサ部１４を貼付する。続いて、モールドＩＣ１６におけるハウジング１２側の面に接着剤を塗布した後、ピン挿入孔１２２とモールドＩＣ貫通孔１６４とが同軸になるように位置決めしてハウジング１２とモールドＩＣ１６とを一体化する。
【００３５】
続いて、センサ部１４とモールドＩＣ１６の信号処理回路用ＩＣ１６０とをボンディングワイヤにて接続する。続いて、シールドカバー１８におけるモールドＩＣ１６側の面に接着剤を塗布した後、モールドＩＣ貫通孔１６４とシールドカバー貫通孔１８０とが同軸になるように位置決めしてシールドカバー１８をハウジング１２やモールドＩＣ１６と一体化する。
【００３６】
続いて、ピン４０をシールドカバー貫通孔１８０およびモールドＩＣ貫通孔１６４に挿入し、ピン４０の一端をピン挿入孔１２２に圧入して、センササブアッシーが完成する。
【００３７】
また、リード線サブアッシーを準備する。具体的には、第２ターミナル部材２４とリード線２８を一体化し、キャップ３２と絶縁部材２６を一体化する。そして、リード線２８をカバー３０に通し、さらに、リード線２８を絶縁部材２６の貫通孔２６０に通したものが、リード線サブアッシーである。
【００３８】
次に、図６に示すように、治具５０を用いてセンササブアッシーをインジェクタボデー１０に取り付ける。この治具５０は、シールドカバー１８から突出したピン４０の他端と係合可能なピン係合孔５００を３つ備えている。そして、ピン係合孔５００にピン４０の他端を挿入してそれらを係合させた後、治具５０をハウジング回転軸Ｘ中心に回転させることにより、ハウジング１２の雄ねじ部１２０をインジェクタボデー１０に螺合させて、センササブアッシーをインジェクタボデー１０に取り付ける。
【００３９】
続いて、治具５０を外し、図１に示すように、シールドカバー１８における反モールドＩＣ１６側の面に接着剤を塗布した後、シールドカバー１８の上に中継ターミナル部材２０を重ねて両者を接着する。続いて、中継ターミナル部材２０の中継ターミナル２００とセンサターミナル１６３とを溶接する。
【００４０】
続いて、中継ターミナル部材２０の上に第１ターミナル部材２２を重ね、中継ターミナル２００と第１ターミナル２２１の凸部２２３を溶接する。続いて、第１ターミナル２２１の上にリード線サブアッシーにおける第２ターミナル部材２４を重ね、第１ターミナル２２１と第２ターミナル２４１とを溶接する。
【００４１】
続いて、センササブアッシー、中継ターミナル部材２０、第１ターミナル部材２２、およびリード線サブアッシーを、インジェクタボデー１０に取り付けた状態のまま、樹脂にて二次成形する。続いて、カバー３０をインジェクタボデー１０に螺合して、カバー３０をインジェクタボデー１０に取り付ける。
【００４２】
続いて、絶縁部材２６をカバー３０に圧入して、キャップ３２と絶縁部材２６をカバー３０に組み付けるとともに、絶縁部材２６の貫通孔２６０に防水部材２９を挿入する。以上により、ハウジング１２やモールドＩＣ１６等のインジェクタボデー１０への組み付けが完了する。
【００４３】
本実施形態によると、ハウジング１２に固定したピン４０と治具５０とを係合させて治具５０によりハウジング１２をインジェクタボデー１０に螺合させるため、従来のようにハウジング１２の外形をモールドＩＣ１６やシールドカバー１８よりも大きくする必要がない。したがって、ハウジング１２の外形をモールドＩＣ１６やシールドカバー１８よりも小さくして、センサ装置を小型にすることができる。
【００４４】
また、ピン４０を、ハウジング１２、モールドＩＣ１６およびシールドカバー１８の位置決めに利用することにより、ハウジング１２に対するモールドＩＣ１６およびシールドカバー１８の位置決め精度を高めることができる。
【００４５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図７は第２実施形態に係るセンサ装置の要部および組み付け治具を示す正面断面図である。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４６】
図７に示すように、治具５０には円柱状のピン部５０１が３つ形成され、これに伴い、第１実施形態におけるピン４０が廃止されている。
【００４７】
次に、ハウジング１２やモールドＩＣ１６等のインジェクタボデー１０への組み付け手順について説明する。
【００４８】
まず、ハウジング１２の薄肉部１２１にセンサ部１４を貼付する。続いて、モールドＩＣ１６におけるハウジング１２側の面に接着剤を塗布した後、ピン挿入孔１２２とモールドＩＣ貫通孔１６４とが同軸になるように位置決めしてハウジング１２とモールドＩＣ１６とを一体化する。
【００４９】
続いて、センサ部１４とモールドＩＣ１６の信号処理回路用ＩＣ１６０とをボンディングワイヤにて接続する。続いて、シールドカバー１８におけるモールドＩＣ１６側の面に接着剤を塗布した後、モールドＩＣ貫通孔１６４とシールドカバー貫通孔１８０とが同軸になるように位置決めしてシールドカバー１８をハウジング１２やモールドＩＣ１６と一体化する。
【００５０】
続いて、治具５０のピン部５０１をシールドカバー貫通孔１８０およびモールドＩＣ貫通孔１６４に挿入し、ピン４０の先端をピン係合孔５００に挿入して係合させた後、治具５０をハウジング回転軸Ｘ中心に回転させることにより、ハウジング１２の雄ねじ部１２０をインジェクタボデー１０に螺合させる。そして、治具５０を外し、以下第１実施形態と同様の手順で組み付けを行う。
【００５１】
本実施形態によると、治具５０のピン部５０１をハウジング１２のピン係合孔５００に係合させて治具５０によりハウジング１２をインジェクタボデー１０に螺合させるため、ハウジング１２の外形をモールドＩＣ１６やシールドカバー１８よりも小さくして、センサ装置を小型にすることができる。
【００５２】
（他の実施形態）
上記実施形態では、本発明をインジェクタに適用したが、本発明はインジェクタ以外にも適用することができる。
【００５３】
また、上記実施形態では、圧力を検出するセンサ装置を示したが、本発明は圧力以外の物理量を検出するセンサ装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０    インジェクタボデー（被取り付け部材）
１２    ハウジング
１６    モールドＩＣ（電気回路部）
４０    ピン
５０    治具
１２２  ピン挿入孔
１６０  信号処理回路用ＩＣ（電子部品）
【図１】
0005522108.tif 000002
【図２】
0005522108.tif 000003
【図３】
0005522108.tif 000004
【図４】
0005522108.tif 000005
【図５】
0005522108.tif 000006
【図６】
0005522108.tif 000007
【図７】
0005522108.tif 000008