(57)【要約】【課題】  圧力導入孔を有する金属製ハウジングとターミナルピンを有する樹脂製コネクタケースとを一体接合してなるパッケージの内部に、検出部、電気信号処理用の基板、基板とターミナルピンとを電気的に接続するバネ部材とを備える圧力センサにおいて、外来ノイズの遮断とバネ部材のストローク量の変動防止とを適切に実現する。【解決手段】  圧力導入孔１３を有する金属製ハウジング１０とターミナルピン５０を有する樹脂製コネクタケース６０とが接合されたパッケージ１に、圧力に応じた電気信号を生成する検出部２４、該電気信号を受け取りそれに応じた出力信号を作成する基板３０、基板３０とターミナルピン５０を接続するバネ部材４０とを備え、コネクタケース６０に、金属製のワッシャ７０が一部をコネクタケース６０から露出させつつ基板３０を覆うように固定され、ハウジング１０はワッシャ７０の露出部にかしめ固定されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力導入孔（１３）を有する金属製のハウジング（１０）と外部との信号のやりとりを行うためのターミナルピン（５０）を有する樹脂製のコネクタケース（６０）とが一体に接合されてなるパッケージ（１）と、
前記パッケージ（１）に収納され、前記圧力導入孔（１３）から導入される圧力に応じた電気信号を生成する検出部（２４）と、
前記パッケージ（１）に収納され、前記電気信号を受け取り、この電気信号に応じた出力信号を作成する基板（３０）と、
前記パッケージ（１）に収納され、前記基板（３０）と前記ターミナルピン（５０）とを電気的に接続する導電性を有するバネ部材（４０）とを備える圧力センサにおいて、
前記コネクタケース（６０）には、金属製のワッシャ（７０）が、その一部を前記コネクタケース（６０）から露出させた状態で且つ前記基板（３０）を覆うように、固定されており、
前記ハウジング（１０）は、前記ワッシャ（７０）の前記露出部に対してかしめ固定されていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記パッケージ（１）には、中空筒形状であって軸一端側に前記ハウジング（１０）に導入された圧力によって変形可能なダイアフラム部（２２）を有し、軸他端側に前記圧力導入孔（１３）と連通する開口部（２３）を有するステム（２０）が収納されており、
前記検出部（２４）は、前記ダイアフラム部（２２）上に設けられ、前記ダイアフラム部（２２）の変形に応じた電気信号を生成するものであることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記ワッシャ（７０）は、前記コネクタケース（６０）にインサート成形されることにより一体化されたものであ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。
【請求項４】
前記ワッシャ（７０）には、前記ワッシャ（７０）と前記ターミナルピン（５０）との接触を回避するために前記ターミナルピン（５０）が挿入される貫通穴（７１）が設けら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。
【請求項５】
前記ワッシャ（７０）には、前記コネクタケース（６０）を構成する樹脂とかみ合う凹凸部（７２）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力導入孔を有する金属製ハウジングとターミナルピンを有する樹脂製コネクタケースとを一体接合してなるパッケージの内部に、検出部、検出部からの電気信号を処理する基板、基板とターミナルピンとを電気的に接続するバネ部材とを備える圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の圧力センサとしては、特許文献１に記載の圧力センサが提案されている。
【０００３】
このものは、圧力導入孔を有する金属製のハウジングと外部との信号のやりとりを行うためのターミナルピンを有する樹脂製のコネクタケースとが一体に接合されてなるパッケージを備えている。
【０００４】
そして、パッケージには、圧力導入孔から導入される圧力に応じた電気信号を生成する検出部と、検出部からの電気信号を受け取りこの電気信号に応じた出力信号を作成する基板とを収納するとともに、パッケージ内にて、基板とターミナルピンとを導電性を有するバネ部材を介して電気的に接続している。
【０００５】
そして、本出願人は、このような圧力センサとして、先に特願２００４−９９８００号において、図５に示されるような圧力センサを提供している。図５は、この先願に記載されている圧力センサ全体の概略断面構成を示す図である。
【０００６】
図５において、金属製のハウジング１０とターミナルピン５０を有する樹脂製のコネクタケース６０とが一体に接合されてなるパッケージ１が構成されている。
【０００７】
ハウジング１０は、中空形状の金属製のケースであり、その一端側の外周面には、被測定体にネジ結合可能なネジ部１１が形成されている。このハウジング１０の一端側には、外部からの圧力を開口部１２を介してセンサ内へ導入するための圧力導入孔１３が形成されている。
【０００８】
また、ハウジング１０の圧力導入孔１３には、中空円筒形状に加工された金属製のステム２０が、固定されている。ここでは、ステム２０は、ステム２０の外周面に形成された雄ねじ部２１とハウジング１０の圧力導入孔１３の内周面に形成された雌ねじ部１４とのねじ結合により固定されている。
【０００９】
このステム２０は、その軸一端側にハウジング１０に導入された圧力によって変形可能な薄肉状のダイアフラム部２２を有し、軸他端側にダイアフラム部２２に通じる開口部２３を有する。
【００１０】
そして、ステム２０の開口部２３とハウジング１０の圧力導入孔１３とが連通された状態にされ、それによって、被測定体の圧力が圧力導入孔１３からステム２０のダイアフラム部２２に伝えられるようになっている。
【００１１】
また、このステム２０のダイアフラム部２２上には、ダイアフラム部２２の変形に応じた電気信号を出力する検出部としてのセンサチップ２４が固定されている。
【００１２】
このセンサチップ２４は、単結晶Ｓｉ（シリコン）などの半導体基板からなり、圧力導入孔１３からステム２０内部に導入された圧力によってダイアフラム部２２が変形したとき、この変形に応じた抵抗値の変化を電気信号に変換して出力する検出部（歪みゲージ）として機能するものである。
【００１３】
具体的には、ハウジング１０の圧力導入孔１３からステム２０内に導入された圧力によりダイアフラム部２２が変形すると、これに応じてダイアフラム部２２上に設置されたセンサチップ２４上の図示しない歪みゲージが変形する。このとき、この変形によるピエゾ抵抗効果により、歪みゲージの抵抗値が変化する。
【００１４】
したがって、センサチップ２４においては、この抵抗値の変化を検出することにより歪みゲージに加えられた応力、すなわちハウジング１０の圧力導入孔１３からステム２０内に導入された圧力を検出することができる。そして、ダイアフラム部２２を伝導した圧力に応じた電気信号をセンサチップ２４が生成する。
【００１５】
基板３０は、ハウジング１０に固定された状態でパッケージ１に収納されている。この基板３０は、センサチップ２４にて生成された電気信号を受け取り、この電気信号に応じた出力信号を作成するものであり、具体的には、信号変換機能などを有するＩＣチップ３１や、図示しない信号を処理する回路、配線パターンなどを備えたものである。
【００１６】
ここでは、センサチップ２４と基板３０とは、ボンディングワイヤ３２で結線されて電気的に接続されている。それによって、センサチップ２４の信号が、基板３０に配置された回路およびＩＣチップ３１に入力されるようになっている。
【００１７】
また、バネ部材としてのバネターミナル４０は、基板３０内の上記回路とターミナルピン５０とを電気的に接続するものであり、ここでは、一枚の金属板の両側が折り曲げられてバネ状とされたものである。
【００１８】
このバネターミナル４０は、導電接着剤などを介して基板３０に直接接着されるとともに、バネターミナル４０のバネとされる部分がターミナルピン５０の下端部５１に当接されることによって、基板３０とターミナルピン５０との間における電気的な接続が可能になっている。
【００１９】
ここで、ターミナルピン５０とコネクタケース６０とは、インサート成形などにより一体に固定されている。そして、ターミナルピン５０の上端部５２が図示しない外部コネクタなどに接続されることで、圧力センサ１００の外部にある相手側回路等へ配線部材を介して電気的に接続されるようになっている。
【００２０】
コネクタケース６０は、圧力センサ１００で検出された圧力値の信号を外部に出力するためのコネクタ、いわゆるケースプラグをなすものである。このコネクタケース６０は、樹脂により成形されている。
【００２１】
そして、図５に示されるように、この圧力センサおいては、ハウジング１０の他端側（図５中の上端側）の端部１５が、コネクタケース６０の段差部に対してかしめ固定されている。
【００２２】
それにより、コネクタケース６０とハウジング１０とは一体化して接合され上記パッケージ１を構成しており、該パッケージ１内部のセンサチップ２４、基板３０、電気的接続部等が湿気・機械的外力より保護されるようになっている。
【特許文献１】特表２００３−５２９０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上記図５に示される圧力センサにおいては、パッケージ１を構成するコネクタケース６０が樹脂製であるため、外部からの電磁波ノイズが、このコネクタケース６０を透過して基板３０へ到達する。
【００２４】
すると、このノイズが基板３０に電気的な影響を与え、たとえば基板３０上のＩＣチップ３１や回路部の誤動作を引き起こす恐れがある。
【００２５】
また、上記図５に示される圧力センサにおいては、樹脂製のコネクタケースそのものに金属製のハウジングをかしめ固定しており、バネ部材としてのバネターミナル４０は、このかしめ固定の力により押さえつけられている。
【００２６】
そのため、図５に示されるように、バネターミナル４０のストローク量（つまり変位量）は、樹脂製コネクタケース６０の樹脂部分の厚さｔ１、ｔ２により決定される。具体的には、バネターミナル４０のストローク量は、厚さｔ２とｔ１との差（ｔ２−ｔ１）により決定される。
【００２７】
このような場合、コネクタケース６０を構成する樹脂が、高温環境下などでクリープを起こしたとき、上記厚さｔ１、ｔ２が変化し、バネ部材４０のストローク量を変動させてしまう恐れがある。
【００２８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、圧力導入孔を有する金属製ハウジングとターミナルピンを有する樹脂製コネクタケースとを一体接合してなるパッケージの内部に、検出部、検出部からの電気信号を処理する基板、基板とターミナルピンとを電気的に接続するバネ部材とを備える圧力センサにおいて、外来ノイズの遮断とバネ部材のストローク量の変動防止とを適切に実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、圧力導入孔（１３）を有する金属製のハウジング（１０）と外部との信号のやりとりを行うためのターミナルピン（５０）を有する樹脂製のコネクタケース（６０）とが一体に接合されてなるパッケージ（１）と、パッケージ（１）に収納され、圧力導入孔（１３）から導入される圧力に応じた電気信号を生成する検出部（２４）と、パッケージ（１）に収納され、電気信号を受け取り、この電気信号に応じた出力信号を作成する基板（３０）と、パッケージ（１）に収納され、基板（３０）とターミナルピン（５０）とを電気的に接続する導電性を有するバネ部材（４０）とを備える圧力センサにおいて、
コネクタケース（６０）には、金属製のワッシャ（７０）が、その一部をコネクタケース（６０）から露出させた状態で且つ基板（３０）を覆うように、固定されており、ハウジング（１０）は、ワッシャ（７０）の前記露出部に対してかしめ固定されていることを特徴としている。
【００３０】
それによれば、金属製のワッシャ（７０）が、基板（３０）を覆うようにコネクタケース（６０）に設けられているため、樹脂製のコネクタケース（６０）を透過してくる外部からの電磁波ノイズは、金属製のワッシャ（７０）により遮断され、基板（３０）に影響を与えることはなくなる。
【００３１】
また、本発明では、金属製のワッシャ（７０）が、その一部をコネクタケース（６０）から露出させた状態でコネクタケース（６０）に固定され、このワッシャ（７０）の露出部に対して、ハウジング（１０）をかしめ固定することで、コネクタケース（６０）とハウジング（１０）との接合を行っている。
【００３２】
そのため、バネ部材（４０）は、この金属製部材同士のかしめ固定の力により、押さえつけられるため、従来のような樹脂製のコネクタケースそのものに金属製のハウジングをかしめ固定する場合のように、樹脂のクリープによるバネ部材（４０）のストローク（変位）量が変動することは無くなる。
【００３３】
したがって、本発明によれば、圧力導入孔（１３）を有する金属製のハウジング（１０）とターミナルピン（５０）を有する樹脂製のコネクタケース（６０）とが一体に接合されてなるパッケージ（１）の内部に、圧力検出用の検出部（２４）、この検出部（２４）からの電気信号に応じた出力信号を作成する基板（３０）、基板（３０）とターミナルピン（５０）とを電気的に接続する導電性を有するバネ部材（４０）とを備える圧力センサにおいて、外来ノイズの遮断とバネ部材（４０）のストローク量の変動防止とを適切に実現することができる。
【００３４】
ここで、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の圧力センサにおいて、パッケージ（１）には、中空筒形状であって軸一端側にハウジング（１０）に導入された圧力によって変形可能なダイアフラム部（２２）を有し、軸他端側に圧力導入孔（１３）と連通する開口部（２３）を有するステム（２０）が収納されており、検出部（２４）は、ダイアフラム部（２２）上に設けられ、ダイアフラム部（２２）の変形に応じた電気信号を生成するものであることを特徴としている。
【００３５】
パッケージ（１）に収納される検出部（２４）としては、このように、ダイアフラム部（２２）を有するステム（２０）に設け、このダイアフラム部（２２）の圧力による変形に応じた電気信号を生成するものにできる。
【００３６】
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または請求項２に記載の圧力センサにおいては、ワッシャ（７０）は、コネクタケース（６０）にインサート成形されることにより一体化されたものにできる。
【００３７】
それによれば、コネクタケース（６０）を樹脂成形する際に、ワッシャ（７０）のコネクタケース（６０）への取付固定を簡単に行うことができる。
【００３８】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３に記載の圧力センサにおいて、ワッシャ（７０）には、ワッシャ（７０）とターミナルピン（５０）との接触を回避するためにターミナルピン（５０）が挿入される貫通穴（７１）が設けられていることを特徴としている。
【００３９】
それによれば、コネクタケース（６０）にワッシャ（７０）を設ける場合において、コネクタケース（６０）におけるターミナルピン（５０）の配置が容易になる。
【００４０】
また、請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４に記載の圧力センサにおいて、ワッシャ（７０）には、コネクタケース（６０）を構成する樹脂とかみ合う凹凸部（７２）が設けられていることを特徴としている。
【００４１】
それによれば、ワッシャ（７０）とコネクタケース（６０）との密着強度を向上させることができ、ワッシャ（７０）がコネクタケース（６０）から剥離しにくくなり、好ましい。特に、ワッシャ（７０）を、コネクタケース（６０）にインサート成形されることにより一体化されたものとした場合には効果的である。
【００４２】
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一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
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、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００４４】
本実施形態の圧力センサは、限定するものではないが、たとえば、自動車の燃料噴射系（たとえばコモンレ−ル）における燃料パイプに取り付けられ、この燃料パイプ内の圧力媒体としての液体または気液混合気の圧力（つまり、被測定圧力）を検出する圧力センサなどに適用することができる。
【００４５】
［構成等］
図１は、本発明の実施形態に係る圧力センサ１００全体の概略的な断面構成を示す図である。
【００４６】
図１に示されるように、本実施形態の圧力センサ１００は、大きくは、圧力導入孔１３を有する金属製のハウジング１０と、ハウジング１０に一体接合されパッケージ１を構成する樹脂製のコネクタケース６０と、パッケージ１に収納されたステム２０と、ステム２０に設けられた検出部としてのセンサチップ２４と、パッケージ１に収納された基板３０と、バネ部材としてのバネターミナル４０と、コネクタケース６０に設けられたターミナルピン５０とを備えて構成されている。
【００４７】
図１において、ハウジング１０は、切削や冷間鍛造等により加工された中空形状の金属製のケースであり、その一端側の外周面には、上記燃料パイプなどの被測定体にネジ結合可能なネジ部１１が形成されている。
【００４８】
このハウジング１０の一端側には、ハウジング１０の一端に形成された開口部１２からハウジング１０の他端側に延びる孔、すなわち圧力導入孔１３が形成されている。この圧力導入孔１３は、外部からの圧力をセンサ内へ導入する圧力導入通路としての役割を果たすものである。
【００４９】
ステム２０は、中空円筒形状に加工された金属製の部材である。このステム２０の外周部には雄ねじ部２１が設けられており、一方、ハウジング１０の圧力導入孔１３には雌ねじ部１４が設けられている。
【００５０】
そして、このステム２０の雄ねじ部２１とハウジング１０の雌ねじ部１４とがねじ結合によりねじ止めされており、それにより、ステム２０は、ハウジング１０に収納され固定されている。
【００５１】
このステム２０は、その軸一端側にハウジング１０に導入された圧力によって変形可能な薄肉状のダイアフラム部２２を有し、軸他端側にダイアフラム部２２に通じる開口部２３を有する。
【００５２】
そして、上記した両ねじ部１４、２１のねじ結合により、ステム２０はハウジング１０に押圧固定され、さらに、この押圧力によって、ステム２０の開口部２３とハウジング１０の圧力導入孔１３との連通部すなわち境界部Ｋがシールされている。
【００５３】
ここで、ハウジング１０は、上記燃料パイプなどの被測定体への固定（高圧シールおよび機械的保持）、およびステム２０とのねじ結合による固定（高圧シールおよび機械的保持）という機能、さらには、後述するコネクタケース８０との固定（シールおよび機械的保持）という機能を有する。
【００５４】
そのため、ハウジング１０の要求品質としては、圧力媒体および実車環境からの耐食性、また上記境界部Ｋにて高いシール面圧を発生させる軸力を維持するためのネジ強度、が挙げられる。
【００５５】
そして、これらの要求品質から、ハウジング１０の材質としては、耐食性と高強度を合わせもつ炭素鋼（たとえばＳ１５Ｃ等）に耐食性を上げるＺｎめっきを施したものや、耐食性を有するＸＭ７、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ６３０などを採用することができる。
【００５６】
このように、上記した両ねじ部１４、２１のねじ結合により、ステム２０がハウジング１０に押圧固定されることで、ステム２０の開口部２３とハウジング１０の圧力導入孔１３とが連通された状態にされ、それによって、被測定体の圧力が圧力導入孔１３からステム２０のダイアフラム部２２に伝えられるようになっている。
【００５７】
また、このステム２０のダイアフラム部２２上には、ダイアフラム部２２の変形に応じた電気信号を出力する検出部としてのセンサチップ２４が固定されている。このセンサチップ２４は、たとえば、ステム２０に対して低融点ガラスなどを介したガラス接合などにより固定されている。
【００５８】
このセンサチップ２４は、単結晶Ｓｉ（シリコン）などの半導体基板からなるものであり、集積回路を有し、ステム２０内部に導入された圧力によってダイアフラム部２２が変形したとき、この変形に応じた抵抗値の変化を電気信号に変換して出力する検出部（歪みゲージ）として機能するものである。
【００５９】
具体的には、ハウジング１０の圧力導入孔１３からステム２０内に導入された圧力によりダイアフラム部２２が変形すると、これに応じてダイアフラム部２２上に設置されたセンサチップ２４上の図示しない歪みゲージが変形する。このとき、この変形によるピエゾ抵抗効果により、歪みゲージの抵抗値が変化する。
【００６０】
したがって、センサチップ２４においては、この抵抗値の変化を検出することにより歪みゲージに加えられた応力、すなわちハウジング１０の圧力導入孔１３からステム２０内に導入された圧力を検出することができる。そして、ダイアフラム部２２を伝導した圧力に応じた電気信号をセンサチップ２４が生成する。このことは、圧力センサ１００の基本性能を左右する。
【００６１】
ここで、ステム２０の材料には、高圧を受けることから高強度であること、および、Ｓｉなどからなるセンサチップ２４を上記低融点ガラス等により接合するため低熱膨張係数であることが求められる。
【００６２】
具体的には、ステム２０を構成する材質としては、Ｆｅ、Ｎｉ、ＣｏまたはＦｅ、Ｎｉを主体とし、析出強化材料としてＴｉ、Ｎｂ、Ａｌまたは、Ｔｉ、Ｎｂが加えられた材料を選定することができ、このような材料を用いて、プレス、切削や冷間鍛造などによりステム２０を形成することができる。
【００６３】
基板３０は、ステム２０を収納したハウジング１０に接着剤などで固定された状態でパッケージ１に収納されている。この基板３０は、センサチップ２４にて生成された電気信号を受け取り、この電気信号に応じた出力信号を作成するものである。
【００６４】
ここでは、基板３０は、センサチップ２４で検出された信号を外部に出力するための信号に変換する機能を有するＩＣチップ３１や、図示しない信号を処理する回路、配線パターンなどを備えたものにできる。
【００６５】
図１に示されるように、基板３０は、センサチップ２４およびステム２０のダイアフラム部２２の外周囲に設けられているが、たとえば、基板３０は、セラミック基板などからなり、その中央にダイアフラム部２２が入るような中空部を有する基板形状とすることができる。
【００６６】
そして、センサチップ２４と基板３０とは、金やアルミニウムなどからなるボンディングワイヤ３２により結線されて電気的に接続されている。それによって、センサチップ２４の信号が、基板３０に配置された回路およびＩＣチップ３１に入力されるようになっている。なお、このボンディングワイヤ３２は、通常のワイヤボンディングにより形成できるものである。
【００６７】
バネ部材としてのバネターミナル４０は、基板３０内の上記回路とターミナルピン５０とを電気的に接続するものであり、一枚の金属板の両側が折り曲げられてバネ状とされたものである。このバネターミナル４０は、たとえばリン青銅、ベリリウム銅、チタン銅、ステンレスなどの導電性金属材料により形成されている。
【００６８】
このバネターミナル４０は、導電接着剤などを介して基板３０に直接接着されている。そして、バネターミナル４０のバネとされる部分がターミナルピン５０の下端部５１に当接されることによって、基板３０とターミナルピン５０との間における電気的な接続が可能になっている。
【００６９】
また、このバネターミナル４０は、本実施形態の圧力センサ１００に用いられるターミナルピン５０の数が後述するように３本であることから、３つのバネターミナル４０が基板３０に設置されることとなる。そして、各バネターミナル４０が各ターミナルピン５０に電気的に接続されている。
【００７０】
ターミナルピン５０は、Ｌ字状の棒状部材で構成されるものであり、コネクタケース６０に設置されている。このターミナルピン５０とコネクタケース６０とは、インサート成形などにより一体に固定されている。
【００７１】
また、ターミナルピン５０の下端部５１は平面形状になっており（後述する図３（ａ）参照）、上記バネターミナル４０のバネとされる部分がこの下端部５１に当接するようになっている。
【００７２】
本実施形態では、圧力センサ１００を稼働するための電源用および接地用、そして信号出力用の３本のターミナルピン５０がコネクタケース６０に設置されている（後述する図２参照）。
【００７３】
そして、ターミナルピン５０の先端部分すなわち上端部５２が図示しない外部コネクタなどに接続されることで、圧力センサ１００の外部にある相手側回路等へ配線部材を介して電気的に接続されるようになっている。
【００７４】
コネクタケース６０は、圧力センサ１００で検出された圧力値の信号を外部に出力するためのコネクタ、いわゆるケースプラグをなすものである。このコネクタケース６０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）などの樹脂により成形され、具体的には、図１に示されるように、下端部側が大径部となった段付き円柱状をなすものである。
【００７５】
そして、このようなコネクタケース６０において、上端部には、ターミナルピン５０の上端部５２とともに上記外部コネクタに接続される開口部６１が形成されており、下端部すなわち大径部の端部には、上記基板３０やバネターミナル４０を収納する凹部６２が形成されている。
【００７６】
そして、本実施形態の圧力センサ１００においては、図１に示されるように、このコネクタケース６０には、金属製のワッシャ７０が、その一部をコネクタケース６０から露出させた状態で且つ基板３０を覆うような形で固定されている。そして、ハウジング１０の他端側（図１中の上端側）の端部１５が、ワッシャ７０の露出部に対してかしめ固定されている。
【００７７】
ここでは、コネクタケース６０は、Ｏリング８０を介してハウジング１０の他端側にはめ込まれた状態で、ハウジング１０の上記端部１５が、コネクタケース６０におけるワッシャ７０を押さえるように、かしめている。
【００７８】
これにより、コネクタケース６０とハウジング１０とは一体化して接合され上記パッケージ１を構成しており、該パッケージ１内部のセンサチップ２４、基板３０、電気的接続部等が湿気・機械的外力より保護されるようになっている。
【００７９】
ここで、図２は、本圧力センサ１００におけるワッシャ７０の平面構成を示す図であり、ワッシャ７０を上記図１中の上方から見たときの平面図である。ワッシャ７０は、ステンレスなどの金属からなるもので、図１、図２に示されるように、本実施形態では、円板形状をなしている。
【００８０】
このワッシャ７０は、コネクタケース６０を成形するときにインサート成形されることでコネクタケース６０に一体に固定されている。ここで、ワッシャ７０には、ターミナルピン５０が挿入される貫通穴７１が設けられており、図２に示されるように、３本のターミナルピン５０が、貫通穴７１に挿入されている。
【００８１】
ここで、ターミナルピン５０と貫通穴７１の内周とは、隙間が存在し、この隙間にはコネクタケース６０を構成する樹脂が介在する。それにより、ともに導電性であるターミナルピン５０とワッシャ７０との接触が防止されている。
【００８２】
また、図１に示されるように、ワッシャ７０は、コネクタケース６０において基板３０やバネターミナル４０を覆う部分である大径部に設けられており、この大径部よりも一回り大きな円板形状となっている。
【００８３】
それにより、ワッシャ７０は、その周辺部がコネクタケース６０から露出した状態となっているとともに、基板３０がワッシャ７０に覆われた状態となっている。また、基板３０とともに、センサチップ２４およびボンディングワイヤ３２などの部分がワッシャ７０により覆われている。
【００８４】
つまり、図１に示されるように、本圧力センサ１００においては、基板３０を含むセンサチップ２４およびボンディングワイヤ３２などの電気的作動を行う部分が、ワッシャ７０およびハウジング１０といった金属製部材により取り囲まれている。
【００８５】
このようなターミナルピン５０およびワッシャ７０が一体化されたコネクタケース６０は、ターミナルピン５０を貫通穴７１に挿入した状態で、ターミナルピン５０およびワッシャ７０を金型内に設置し、トランスファーモールド法などによる樹脂成形を行うことによって形成することができる。
【００８６】
次に、本実施形態におけるバネ部材としてのバネターミナル４０について図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に用いられるバネターミナル４０の概略図であり、（ａ）はバネターミナル４０近傍の概略図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【００８７】
上述したように、バネターミナル４０は、一枚の金属板で構成されている。具体的には、金属板の両側が折り曲げられて、板バネが複数、すなわち２つのバネ部４１、４２が設けられた構造になっている。各バネ部４１、４２は、それぞれ一端側４１ａ、４２ａと他端側４１ｂ、４２ｂとでくの字形状をなしている。
【００８８】
本実施形態では、図３（ａ）に示されるように、折り曲げられる金属板の長さが両端で異なっているので、バネ部４１、４２のうち一方が他方よりもたわみやすくなっている。そして、バネ部４１、４２の一端側４１ａ、４２ａが基板３０に、導電性接着剤などにより接着されている。
【００８９】
本実施形態では、たとえば、バネターミナル４０を構成する金属板の厚みは０．０８ｍｍであり、金属板の幅は１．２ｍｍであるが、折り曲げられた両側の金属板の幅は１．０ｍｍになっている。
【００９０】
このように、金属板において基板に接着される部分の幅がバネをなす部分よりも大きくなっているのは、基板３０に対する接着面積を大きくしてバネターミナル４０が基板３０に確実に固定されるようにするためである。
【００９１】
また、金属板の両端が折り曲げられる長さは、たとえば一方が２．５ｍｍ、他方が５．０ｍｍになっている。このように、折り曲げられる金属板の長さが両端で異なることで、各バネ部４１、４２の固有振動数が異なったものとなっている。
【００９２】
このような構造を有するバネターミナル４０においては、図３（ｂ）に示されるように、バネターミナル４０、すなわち各バネ部４１、４２の他端側４１ｂ、４２ｂがターミナルピン５０によって基板３０方向に押されることで、各バネ部４１、４２の他端側４１ｂ、４２ｂがターミナルピン５０に当接されるようになっている。
【００９３】
つまり、各バネ部４１、４２がターミナルピン５０に押されると、各バネ部４１、４２に復元力が働くことによって、ターミナルピン５０の下端部５１に各バネ部４１、４２の他端側４１ｂ、４２ｂが密着することにより電気的な接続が可能となる。
【００９４】
上記の構成を有する圧力センサ１００では、圧力導入孔１３から導入された圧力によってダイアフラム部２２が歪むので、その歪みに応じた抵抗値を示す電気信号が基板３０に出力される。
【００９５】
そして、この電気信号が基板３０内の回路で出力信号に変換され、この出力信号が基板３０内の回路からバネターミナル４０を介してターミナルピン５０に出力されて、圧力検出されるようになっている。
【００９６】
なお、このような圧力センサ１００に対して機械的振動が与えられた場合、機械的振動によってバネターミナル４０のバネ部４１、４２が共振することが起こりうる。
【００９７】
共振は、機械的振動の振動数およびバネ部の固有振動数がほぼ同じ場合に起こるが、バネターミナル４０には固有振動数が異なる２つのバネ部４１、４２が設けられているため、バネ部４１、４２のうちいずれか一方が機械的振動に共振してしまったとしても、もう一方が共振してしまうことはない。
【００９８】
したがって、圧力センサ１００に機械的振動が与えられたとしても、基板３０内回路とターミナルピン５０とを電気的に接続し続けることが可能となり、圧力センサ１００から安定した信号を出力することができる。
【００９９】
このように、基板３０内回路とターミナルピン５０との電気的接続において、固有振動数の異なる２つのバネ部４１、４２を有するバネターミナル４０を介するようにすることで、圧力センサ１００が外部振動を受けたときに、２つのバネ部４１、４２のうちいずれか一方が外部振動に対して共振してしまうことがあったとしても、もう一方は共振しないので基板３０とターミナルピン５０とを確実に電気的に接続した状態にすることができる。これにより、圧力センサ１００の耐振性を向上させることができ、安定した信号を出力することができる。
【０１００】
また、バネターミナル４０においては、各バネ部４１、４２の他端側４１ｂ、４２ｂの幅よりも一端側４１ａ、４２ａの幅を大きくして、基板３０に対する接合面積を大きくしている。これにより、圧力センサ１００が外部振動を受けた場合であっても、バネ部４１、４２が基板３０の面に対して振れることがない。
【０１０１】
このため、共振によってバネ部４１、４２の他端側４１ｂ、４２ｂが振動したとしても、バネ部４１、４２の他端部４１ｂ、４２ｂがターミナルピン５０をこすることはなくなる。したがって、バネ部４１、４２およびターミナルピン５０の摩耗を防止することができる。
【０１０２】
［製造方法等］
かかる構成を有する圧力センサ１００の組付方法について述べる。まず、センサチップ２４がダイアフラム部２２に接合されたステム２０を、ハウジング１０にネジ結合し、ステム２０をハウジング１０に固定する。
【０１０３】
次に、バネ部材であるバネターミナル４０を基板３０に接着し、この基板３０をハウジング１０に接着剤などを介して固定する。そして、この基板３０とセンサチップ２４とをワイヤボンディングにより結線し、電気的に接続する。
【０１０４】
一方、樹脂成形を行うことによりターミナルピン５０およびワッシャ７０が一体化されたコネクタケース６０を用意する。そして、コネクタケース６０とハウジング１０とを組み付けるとともに、バネターミナル４０を介してターミナルピン５０と基板３０とを電気的に接続する。
【０１０５】
そして、ワッシャ７０の上記露出部に対してハウジング１０の上記端部１５をかしめ固定し、ハウジング１０とコネクタケース６０とが一体化されたパッケージ１を形成する。こうして、図１に示す圧力センサ１００が完成する。
【０１０６】
［効果等］
以上のように、本実施形態の圧力センサ１００は、圧力導入孔１３を有する金属製のハウジング１０と外部との信号のやりとりを行うためのターミナルピン５０を有する樹脂製のコネクタケース６０とが一体に接合されてなるパッケージ１と、パッケージ１に収納され、圧力導入孔１３から導入される圧力に応じた電気信号を生成する検出部２４と、パッケージ１に収納され、電気信号を受け取り、この電気信号に応じた出力信号を作成する基板３０と、パッケージ１に収納され、基板３０とターミナルピン５０とを電気的に接続する導電性を有するバネ部材４０とを備えた構成を基本としている。
【０１０７】
そして、本実施形態では、このような圧力センサ１００において、コネクタケース６０には、金属製のワッシャ７０が、その一部をコネクタケース６０から露出させた状態で且つ基板３０を覆うように、固定されており、ハウジング１０は、ワッシャ７０の露出部に対してかしめ固定されていることを特徴としている。
【０１０８】
それによれば、金属製のワッシャ７０が、基板３０を覆うようにコネクタケース６０に対して設けられているため、樹脂製のコネクタケース６０を透過しようとする外部からの電磁波ノイズは、金属製のワッシャ７０により遮断され、基板３０に影響を与えることはなくなる。
【０１０９】
また、本実施形態では、金属製のワッシャ７０が、その一部をコネクタケース６０から露出させた状態でコネクタケース６０に固定され、このワッシャ７０の露出部に対して、ハウジング１０をかしめ固定することで、コネクタケース６０とハウジング１０との接合を行っている。
【０１１０】
そのため、バネ部材４０は、この金属製部材１０、７０同士のかしめ固定の力により、押さえつけられるため、従来のような樹脂製のコネクタケースそのものに金属製のハウジングをかしめ固定する場合のように、樹脂のクリープによるバネ部材４０のストローク（変位）量が変動することは無くなる。
【０１１１】
したがって、本実施形態によれば、圧力導入孔１３を有する金属製のハウジング１０とターミナルピン５０を有する樹脂製のコネクタケース６０とが一体に接合されてなるパッケージ１の内部に、圧力検出用の検出部２４、この検出部２４からの電気信号に応じた出力信号を作成する基板３０、基板３０とターミナルピン５０とを電気的に接続する導電性を有するバネ部材４０とを備える圧力センサ１００において、外来ノイズの遮断とバネ部材４０のストローク量の変動防止とを適切に実現することができる。
【０１１２】
ここで、本実施形態の圧力センサ１００においては、パッケージ１には、中空筒形状であって軸一端側にハウジング１０に導入された圧力によって変形可能なダイアフラム部２２を有し、軸他端側に圧力導入孔１３と連通する開口部２３を有するステム２０が収納されており、検出部としてのセンサチップ２４は、ダイアフラム部２２上に設けられ、当該ダイアフラム部２２の変形に応じた電気信号を生成するものであることも特徴のひとつである。
【０１１３】
さらに、本実施形態の圧力センサ１００においては、ワッシャ７０は、コネクタケース６０にインサート成形されることにより一体化されたものであることも特徴のひとつである。
【０１１４】
それによれば、上述したように、コネクタケース６０を樹脂成形する際に、ワッシャ７０のコネクタケース６０への取付固定を簡単に行うことができる。
【０１１５】
また、本実施形態の圧力センサ１００においては、ワッシャ７０には、ワッシャ７０とターミナルピン５０との接触を回避するためにターミナルピン５０が挿入される貫通穴７１が設けられていることも特徴のひとつである。
【０１１６】
それによれば、コネクタケース６０にワッシャ７０を設ける場合において、ワッシャ７０とターミナルピン５０との干渉防止を考慮してコネクタケース６０におけるターミナルピン５０の配置を行うことが容易になる。
【０１１７】
［変形例］
図４は、本実施形態の圧力センサ１００における変形例としてのワッシャ７０の平面構成を示す図である。
【０１１８】
本実施形態の圧力センサ１００においては、図４に示されるように、ワッシャ７０には、コネクタケース６０を構成する樹脂とかみ合う凹凸部７２が設けられていてもよい。ここでは、当該凹凸部７２としては、ワッシャ７０に設けられた穴７２としているが、凹部または凸部であってもよい。
【０１１９】
それによれば、この凹凸部７２においてワッシャ７０とコネクタケース６０を構成する樹脂との噛み込みが発生し、ワッシャ７０とコネクタケース６０との密着強度を向上させることができる。
【０１２０】
そのため、本変形例によれば、ワッシャ７０がコネクタケース６０から剥離しにくくなり、好ましい。特に、ワッシャ７０を、コネクタケース６０にインサート成形されることにより一体化されたものとした場合には効果的である。
【０１２１】
（他の実施形態）
なお、上記図に示されるワッシャおよびコネクタケースの形状は、一具体例であり、図示例に限定されるものではない。
【０１２２】
ワッシャとしては、その一部をコネクタケースから露出させた状態で且つ基板を覆うようにコネクタケースに固定できるものであればよく、コネクタケースもそれに応じた形状であればよい。
【０１２３】
また、上記実施形態では、ワッシャ７０をコネクタケース６０にインサート成形することにより一体化していたが、ワッシャ７０のコネクタケース６０への固定は、このインサート成形に限定されるものではなく、たとえば、それ以外にも接着や締結などであってもよい。
【０１２４】
また、上記図３に示されるバネターミナル４０では、一枚の金属板の両側を折り曲げた構造になっているが、バネターミナル４０の構造はこれに限るものではない。すなわち、固有振動数がそれぞれ異なる２つ（または複数）のバネ部、例えばバネターミナル４０の各バネ部４１、４２をそれぞれ分離したものを用意して、単体のバネ部をそれぞれ基板３０に接合するようにしてもよい。
【０１２５】
また、上記図３に示されるバネターミナル４０では、金属板の両側が折れ曲がった構造になっているが、金属板の両側を湾曲させた形状にしても良い。バネ部をこのような湾曲構造としても、２つの湾曲部分の固有振動数が異なるようにすれば、上記したバネターミナルと同様の効果を得ることができる。
【０１２６】
また、検出部としては、上記したシリコン半導体チップなどからなり歪みゲージとして機能するセンサチップ２４に限定されるものではない。
【０１２７】
たとえば、それ以外にも、ステム２０のダイアフラム部２２上にシリコン酸化膜、シリコン半導体膜を蒸着させることで、シリコン酸化膜を絶縁膜とし、シリコン半導体膜を歪みゲージとしての検出部として構成してもよい。
【０１２８】
さらに、検出部としては、可能ならば上記センサチップ２４単独であってもよく、たとえば、ステム２０を介さずにセンサチップ２４をパッケージ１に収納し、センサチップ２４に被測定圧力を印加するようにしてもよい。
【０１２９】
要するに、本発明は、圧力導入孔を有する金属製ハウジングとターミナルピンを有する樹脂製コネクタケースとを一体接合してなるパッケージの内部に、圧力導入孔から導入される圧力に応じた電気信号を生成する検出部、検出部からの電気信号を受け取りこの電気信号に応じた出力信号を作成する基板、基板とターミナルピンとを電気的に接続するバネ部材とを備える圧力センサならば適用可能なものである。
【０１３０】
そして、本発明は、このような圧力センサにおいて、コネクタケースに、金属製のワッシャを、その一部をコネクタケースから露出させた状態で且つ基板を覆うように、固定するとともに、ハウジングを、ワッシャのコネクタケースからの露出部に対してかしめ固定したことを要部とするものであり、その他の部分については、適宜設計変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図である。
【図２】図１に示される圧力センサにおけるワッシャの平面図である。
【図３】図１に示される圧力センサにおけるバネターミナルの概略図であり、（ａ）はバネターミナル近傍の概略図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図４】上記実施形態の圧力センサにおけるワッシャの変形例を示す平面図である。
【図５】本出願人の先願に記載されている圧力センサの全体概略断面図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１…パッケージ、１０…ハウジング、１３…圧力導入孔、
２０…ステム、２２…ステムのダイアフラム部、２３…ステムの開口部、
２４…検出部としてのセンサチップ、３０…基板、
４０…バネ部材としてのバネターミナル、
５０…ターミナルピン、６０…コネクタケース、
７０…ワッシャ、７１…ワッシャの貫通穴、７２…ワッシャの凹凸部。
【図１】
2006258471.tif 000003
【図２】
2006258471.tif 000004
【図３】
2006258471.tif 000005
【図４】
2006258471.tif 000006
【図５】
2006258471.tif 000007