(57)【要約】【課題】組立作業の簡素化と共に、構造の簡素化を図り、かつ、外乱ノイズによる誤動作等の発生を確実に回避可能とする。【解決手段】センサ素子２には、回路基板４との接続のための接続パッド５が設けられる一方、回路基板４には、電子部品搭載面と反対側の面に、接続パッド５と対応する部位にゲージ接続用端子６が設けられ、センサ素子２と回路基板４との間には選択的導電性部材３が配設され、センサ素子２の接続パッド５と前記回路基板のゲージ接続用端子６が、選択的導電性部材３を介して電気的に接続されるよう構成されたものとなっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から加わる圧力に応じて歪み可能に形成されたダイヤフラム上に、前記ダイヤフラムの歪みに応じて抵抗変化が生ずるよう歪みゲージが形成されてなるセンサ素子と、前記歪みゲージの抵抗変化に応じた電気信号を生成、出力可能に構成された電気回路が形成されてなる回路基板とを有し、前記センサ素子に前記回路基板が積層され、コモンレール式燃料噴射制御装置におけるレール圧の検出を可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置用圧力センサであって、
前記センサ素子には、前記レール圧の受圧面と反対側の面に前記電気回路との接続のための歪みゲージ用出力端子が設けられる一方、前記回路基板には、電子部品搭載面と反対側の面に、前記歪みゲージ用出力端子と対応する部位にゲージ接続用端子が設けられ、
前記センサ素子と前記回路基板との間には選択的導電性部材が配設され、前記センサ素子の歪みゲージ用出力端子と前記回路基板のゲージ接続用端子が、前記選択的導電性部材を介して電気的に接続されてなることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置用圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサに係り、特に、コモンレール式燃料噴射制御装置におけるレール圧検出を行う圧力センサの構造の簡素化、組立の容易性向上等を図ったものに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧ポンプによって燃料を加圧して蓄圧器であるコモンレールへ圧送して蓄圧し、その蓄圧された高圧燃料を燃料噴射弁へ供給することにより、燃料噴射弁による内燃機関への高圧燃料の噴射を可能として、燃費やエミッション特性等に優れるものとして良く知られているものである。
かかるコモンレール式燃料噴射制御装置において、圧力センサは、レール圧制御において必要とされる実レール圧の検出のため必須であり、レール圧制御において重要な役割を果たすものである。
【０００３】
このようなレール圧制御に用いられる圧力センサとしては、シリコン等により形成されたダイヤフラムチップ上に、圧力によるダイヤフラムの歪みを検出するための歪み抵抗素子を形成して構成されたものなどが多く用いられている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２４４０２号公報（第４−１０頁、図１−図２２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の構成を採る圧力センサにおいては、ダイヤフラム上に形成された歪みゲージを、電気回路と接続するため、通常、ワイヤーボンディングが用いられているが、かかるワイヤボンディングにおいては、良好なボンディング性の確保、ワイヤーの強度確保等の観点からボンディング部に高いクリーン度が要求される。また、良好な接合のためにワイヤーに金（Ａｕ）をメッキすることもあり、コストアップを招く要因が多々あるという問題がある。
さらに、ワイヤーボンディングにおいては、空間にループ構造で配線を行うため、アンテナとして機能し、共振周波数を有するため、その長さや材質、径などによっては、圧力センサの信号が入力される電子制御ユニット等の各種の電子機器の動作に支障を来すような共振周波数となることもある。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、組立作業の簡素化を可能とすると共に、構造の簡素化を図ることができ、しかも、外乱ノイズによる誤動作等の発生を確実に回避することのできるコモンレール式燃料噴射制御装置用圧力センサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るコモンレール式燃料噴射制御装置用圧力センサは、
外部から加わる圧力に応じて歪み可能に形成されたダイヤフラム上に、前記ダイヤフラムの歪みに応じて抵抗変化が生ずるよう歪みゲージが形成されてなるセンサ素子と、前記歪みゲージの抵抗変化に応じた電気信号を生成、出力可能に構成された電気回路が形成されてなる回路基板とを有し、前記センサ素子に前記回路基板が積層され、コモンレール式燃料噴射制御装置におけるレール圧の検出を可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置用圧力センサであって、
前記センサ素子には、前記レール圧の受圧面と反対側の面に前記電気回路との接続のための歪みゲージ用出力端子が設けられる一方、前記回路基板には、電子部品搭載面と反対側の面に、前記歪みゲージ用出力端子と対応する部位にゲージ接続用端子が設けられ、
前記センサ素子と前記回路基板との間には選択的導電性部材が配設され、前記センサ素子の歪みゲージ用出力端子と前記回路基板のゲージ接続用端子が、前記選択的導電性部材を介して電気的に接続されてなるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、選択的導電性部材によって、所望する箇所のみの導電性を確保しつつ、回路基板やセンサ素子と接する他の部位においては絶縁状態を保つことができるため、従来と異なりワイヤーボンディング作業が不要となり、組立作業の簡素化を可能とすると共に、構造の簡素化を図ることができ、しかも、外乱ノイズによる誤動作等の発生を確実に回避することのできるという効果を奏するものである。
また、選択的導電性部材の導電性が確保された部位を除く他の部位は、絶縁体として回路基板やセンサ素子を覆うために、これらの保護材となり、従来と異なり、回路基板やセンサ素子の保護のために別途、シリコンゲルなどの保護剤を塗布する必要がなくなり、より一層の構造の簡素化、組立作業の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置用圧力センサの主要部の縦断面図である。
【図２】図１に示されたコモンレール式燃料噴射制御装置用圧力センサを構成するセンサ素子の平面図である
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図１及び図２を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置用圧力センサは、コモンレール式燃料噴射制御装置において、コモンレール（図示せず）の実際のレール圧を検出するため、コモンレールの適宜な部位に取り付けられて用いられるものである。
【００１１】
図１は、かかるコモンレール式燃料噴射制御装置用圧力センサの主要部の縦断面を示したものであり、図２は、コモンレール式燃料噴射制御装置用圧力センサを構成するセンサ素子２の平面図である。なお、図１の縦断面は、図２において二点鎖線で示された位置におけるものである。
以下、これらの図を参照しつつ、本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置用圧力センサについて説明する。
本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置用圧力センサは、レール圧に応じた検出信号に対して、必要な信号レベルへの変換や、外部の電子機器等へ供給するに必要とされる信号形式に変換する等の電気的な処理を施す電気回路と一体に構成されたものであり、センサ素子基板１と、センサ素子２と、選択的導電性部材３と、回路基板４とに大別されて構成されたものとなっている（図１参照）。
【００１２】
本発明の実施の形態において、センサ素子２は、例えば、全体が円板状に形成されたダイヤフラムと、このダイアフラム上に形成された歪みゲージとを有してなるもので、図２においては、図を簡素にして理解を容易とする等の観点から、ダイヤフラムと歪みゲージを一体的に、かつ、模式的に描画したものとなっている。
かかるセンサ素子２には、さらに、歪みゲージが形成された面側に、導電性部材からなる大凡円板状の接続パッド（歪みゲージ用出力端子）５が設けられており、歪みゲージの抵抗変化を取り出すことができるようになっている。本発明の実施の形態においては、歪みゲージがブリッジ回路により形成された場合を前提として、接続パッド５の配置例が示されたものとなっている（図１及び図２参照）。
なお、センサ素子２のダイヤフラム部分は、例えば、ステンレス部材などが用いられ、歪みゲージは、その上に蒸着や、別途形成された歪みゲージを接着する等によって形成されるものとなっている。
【００１３】
センサ素子基板１は、絶縁性部材を用いてなり、その全体形状は、大凡円板状に形成され、その中央部分は円形に穿孔されて圧力通孔１ａとなっている。
センサ素子２は、接続パッド５が設けられた面と反対側の面側がセンサ素子基板１に接合せしめられるようになっており、特に、圧力通孔１ａに望む面が受圧面とされ、レール圧を受けるようになっている。
【００１４】
一方、回路基板４は、センサ素子２の出力信号、すなわち、歪みゲージの抵抗変化を、所要のレベルの電圧又は電流信号に変換し、また、所要の信号形式に変換する等の動作を行う電気回路が、いわゆるＰＣＢ基板上に形成されてなるものである。電気回路に必要とされる各種の電子部品は、回路基板４の一方の面に搭載されている。
本発明の実施の形態においては、回路基板４の一方の面、すなわち、電子部品（図示せず）が搭載された面と反対側の面に、ゲージ接続用端子６が設けられたものとなっている。
【００１５】
本発明の実施の形態におけるゲージ接続用端子６は、例えば、回路基板４に半田付け用のランドを設けると共に、そのランドに半田付けを行い、その際の加熱によって得られる表面張力により半田が突起状に形成されてなるものである。なお、ランドはスルホールにより、電子部品が搭載された面側の回路の必要な箇所に電気的に接続されたものとなっている。
かかるゲージ接続用端子６の配設数や配設間隔等は、先のセンサ素子２の接続パッド５に対応したものとなっている。
なお、ゲージ接続用端子６の先端部分は、後述するようにゲージ接続用端子６と接続パッド５との間に位置する選択的導電性部材３の部位を集中的に圧縮できるようにして、その部分の導電性を確実とするため比較的尖った形状とするのが好適である。
【００１６】
上述した回路基板４は、ゲージ接続用端子６が設けられた面側が、センサ素子２の接続パッド５側の面に臨むようにし、かつ、ゲージ接続用端子６が接続パッド５の位置となるように位置決めされて、センサ素子２に積層されるものとなっているが、本発明の実施の形態においては、回路基板４とセンサ素子２との間に、さらに、選択的導電性部材３が配設されるものとなっている。
選択的導電性部材３は、圧力が加えられた特定の方向にのみ導電性を有すると共に、接着性を有する部材で、より具体的には、異方性導電フィルムを用いるのが好適である。
【００１７】
この異方性導電フィルムを用いた選択的導電性部材３は、センサ素子２や回路基板４の全体外観形状同様、大凡円板状に形成されたものとなっており、回路基板４とセンサ素子２との間に、次述するように配設されるものとなっている。
すなわち、回路基板４とセンサ素子２の間に、選択的導電性部材３を挟むように配置し、回路基板４とセンサ素子２で選択的導電性部材３を押し挟むようにして回路基板４とセンサ素子２を押圧することで、接続パッド５とゲージ接続用端子６とに挟まれた選択的導電性部材３の部位が導電性を帯び、接続パッド５とゲージ接続用端子６とが選択的導電性部材３を介して電気的に導通状態とされる。また同時に、この部分を除く選択的導電性部材３の他の部位と接する回路基板４との間、及び、センサ素子２との間は、それぞれ粘着状態となり、回路基板４とセンサ素子２とが選択的導電性部材３を介して積層状態に接合されることとなる。
【００１８】
なお、上述のように、選択的導電性部材３を回路基板４とセンサ素子２との間に配設する際には、センサ素子２とセンサ素子基板１とは予め接合させた状態とするのが好適である。
また、上述のように回路基板４とセンサ素子２の双方を選択的導電性部材３方向に押圧することに代えて、センサ素子２とセンサ素子基板１を水平面に置き、その上に選択的導電性部材３を載置し、次いで、回路基板４を選択的導電性部材３に載置し、図１において白抜き矢印で示されたように回路基板４を選択的導電性部材３側へ押しつけるようにして回路基板４とセンサ素子２が選択的導電性部材３を介して積層状態に接合するようにしても良い。
【００１９】
このように、選択的導電性部材３は、厚み方向（図１に紙面上下方向）において、周囲に比して大きな力で圧縮されることで、その方向に導電性が生ずる一方、その周囲、すなわち、上述の例においては、接続パッド５とゲージ接続用端子６とで挟まれた部位を除く他の部位は絶縁性が維持されるものとなっている。
かかる選択的導電性部材３は、接続パッド５とゲージ接続用端子６とで挟まれた部位を除く他の部位は、回路基板４とセンサ素子２を保護する保護部材としての役割を果たすものとなっている。
【００２０】
なお、図１においては図示を省略してあるが、上述のようにして積層状態に接合された回路基板４、選択的導電性部材３、センサ素子２及びセンサ素子基板１は、全体外観形状が大凡筒状で中空のハウジング（図示せず）に収納されるものとなっている。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
組立作業の簡素化、構造の簡素化と共に、動作の信頼性向上等が所望されるコモンレール式燃料噴射制御装置用圧力センサに適用できる。
【符号の説明】
【００２２】
１…センサ素子基板
２…センサ素子
３…選択的導電性部材
４…回路基板
５…接続パッド
６…ゲージ接続用出力端子
【図１】
2014074634.tif 000003
【図２】
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