(57)【要約】【課題】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及びその製造方法を提供する。【解決手段】圧力センサ１を構成するハウジング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の先端部がハウジング９に一体形成されたコネクタ４の内底面から突出している。ターミナル６〜８の中間部には弾性支持部２０が一体形成されており、それらの弾性支持部２０が開口部１９内において外部に露出している。隣接する弾性支持部２０間にノイズ除去用のチップコンデンサ２１を接続してから、開口部１９にフッ素ゴム２２を水密に充填する。チップコンデンサ２１が接続されたターミナル６〜８が熱応力により変形した場合は、弾性支持部２０が変形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに一体に設けられたコネクタの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おいて、
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ていることを特徴とするコネクタ一体型センサ。
【請求項２】
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てなり、
前記チップ部品は、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。
【請求項３】
前記弾性支持部は、前記腕部の先端に、前記ターミナルの長手方向と直交する方向に突出した引掛り部が一体形成されてなり、
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２記載のコネクタ一体型センサ。
【請求項４】
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部位に設けられていることを特徴とする請求項２または３記載のコネクタ一体型センサ。
【請求項５】
前記ターミナルは、前記ハウジングにおける前記開口部の内底面に埋没していることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のコネクタ一体型センサ。
【請求項６】
前記弾性支持部は、前記ターミナルにプレス成型により一体形成されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載のコネクタ一体型センサ。
【請求項７】
前記チップ部品はチップコンデンサであることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載のコネクタ一体型センサ。
【請求項８】
ハウジングに設けられたコネクタのターミナル間にチップ部品を接続するコネクタ一体型センサの製造方法であって、
前記ターミナルに弾性支持部を設け、
金型により前記ターミナルがインサート成型された前記ハウジングを成型する際に、前記金型により前記ターミナルに設けられた弾性支持部を外部に露出させる開口部を有するように形成し、
前記開口部内において外部に露出する一対の前記弾性支持部間に前記チップ部品を接続し、
前記開口部に封止部材を水密に充填することを特徴とするコネクタ一体型センサの製造方法。
【請求項９】
前記ターミナルに前記チップ部品を接続する場合は、前記開口部を前記金型に装着された入れ子により形成し、
前記ターミナルに前記チップ部品を接続しない場合は、前記入れ子が装着されていない前記金型により前記ターミナルをインサート成型することにより前記ハウジングを成型することを特徴とする請求項８記載のコネクタ一体型センサの製造方法。
【請求項１０】
前記チップ部品はチップコンデンサであることを特徴とする請求項８または９記載のコネクタ一体型センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【特許文献１】特開２００４−２８６６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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。
【０００４】
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及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１，８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。
【０００６】
請求項２の発明によれば、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。
請求項３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。
【０００７】
請求項４の発明によれば、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。
請求項５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。
【０００８】
請求項６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。
請求項９の発明によれば、金型により弾性支持部を外部に露出させる開口部を形成することができるので、大量生産に適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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け部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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
（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。
【００２２】
（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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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け部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。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例における圧力センサを開口部に充填材が充填されていない状態で示す圧力センサの下面図
【図２】開口部に充填材が充填されていない状態のコネクタを断面にして示す圧力センサの側面図
【図３】圧力センサの縦断側面図
【図４】弾性支持部の平面図
【図５】図４のＡ−Ａ断面図
【図６】金型の縦断側面図
【図７】金型の要部の縦断側面図
【図８】第１ユニットのハウジングの縦断側面図
【図９】第１ユニットのハウジングの正面図
【図１０】入れ子を装着しない状態で示す図６相当図
【図１１】本発明の変形例を示す図４相当図
【図１２】本発明の変形例を示す図５相当図
【符号の説明】
【００３１】
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は引掛け部、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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2008108615.tif 000011
【図１０】
2008108615.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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