(57)【要約】【課題】第１ターミナルと第２ターミナルとの接続部分を第１ターミナルと圧力検出素子との接続部分を封止して保護する保護部材で覆わなくてもよい圧力センサを提供する。【解決手段】ポート部９０に、部屋１１０を、圧力導入空間９２と連通される第１空間１１０ａと、第１空間１１０ａと分離されて密閉された第２空間１１０ｂとに区画するシール部９３を備える。そして、圧力検出素子２０を第１空間１１０ａに配置し、第１ターミナル１３と第２ターミナル８４との接続部分を第２空間１１０ｂに配置して露出するか、または、第１ターミナル１３と圧力検出素子２０との接続部分を封止して保護する保護部材７０より耐腐食性が低い保護部材で封止する。【選択図】図１
2016031350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ターミナル（１３）がインサート成形されたモールド部材（１０）と、
前記モールド部材に搭載され、前記第１ターミナルと電気的に接続されると共に、測定媒体の圧力に応じたセンサ信号を出力する圧力検出素子（２０）と、
前記第１ターミナルと前記圧力検出素子との接続部分を封止して保護する保護部材（７０）と、
第２ターミナル（８４）がインサート成形され、前記第１ターミナルと前記第２ターミナルとが電気的に接続されるように前記モールド部材を搭載するケース（８０）と、
前記ケースと接合されることで前記ケースとの間に部屋（１１０）を構成すると共に前記測定媒体を導入する圧力導入空間（９２）が形成されたポート部（９０）と、を備え、
前記ポート部は、前記部屋を、前記圧力導入空間と連通される第１空間（１１０ａ）と、前記第１空間と分離されて密閉された第２空間（１１０ｂ）とに区画するシール部（９３）を有し、
前記圧力検出素子は、前記第１空間に配置され、
前記第１ターミナルと前記第２ターミナルとの接続部分は、前記第２空間に配置されて露出していることを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
第１ターミナル（１３）がインサート成形されたモールド部材（１０）と、
前記モールド部材に搭載され、前記第１ターミナルと電気的に接続されると共に、測定媒体の圧力に応じたセンサ信号を出力する圧力検出素子（２０）と、
前記第１ターミナルと前記圧力検出素子との接続部分を封止して保護する保護部材（７０）と、
第２ターミナル（８４）がインサート成形され、前記第１ターミナルと前記第２ターミナルとが電気的に接続されるように前記モールド部材を搭載するケース（８０）と、
前記ケースと接合されることで前記ケースとの間に部屋（１１０）を構成すると共に前記測定媒体を導入する圧力導入空間（９２）が形成されたポート部（９０）と、を備え、
前記ポート部は、前記部屋を、前記圧力導入空間と連通される第１空間（１１０ａ）と、前記第１空間と分離されて密閉された第２空間（１１０ｂ）とに区画するシール部（９３）を有し、
前記圧力検出素子は、前記第１空間に配置され、
前記第１ターミナルと前記第２ターミナルとの接続部分は、前記第２空間に配置されており、前記保護部材より耐腐食性が低い保護部材（１４０）で覆われていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項３】
前記シール部と前記モールド部材との間には、緩和手段（１２０、１５０）が配置され、
前記シール部と前記モールド部材とは非接触とされてい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】
前記シール部と前記モールド部材との間には、前記緩和手段（１２０）としての接着剤が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記シール部と前記モールド部材との間には、前記緩和手段（１５０）としてのＯリングが配置されていることを特徴とする請求項３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、圧力検出素子が配置されたモールド部材がケースに搭載され、ケースに測定媒体を導入するポート部が組みつけられた圧力センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の圧力センサとして、次のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この圧力センサでは、モールド部材には、圧力に応じたセンサ信号を出力する圧力検出素子が搭載されていると共に第１ターミナルが備えらており、圧力検出素子と第１ターミナルとはボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。また、ケースには、第２ターミナルが備えられており、モールド部材は、第１ターミナルと第２ターミナルとが電気的に接続されるようにケースに搭載されている。そして、このケースにポート部が組み付けられることにより、ケースとポート部との間に部屋が構成されている。なお、ポート部には当該部屋（圧力検出素子）に測定媒体を導入するための圧力導入空間が形成されている。
【０００３】
また、ボンディングワイヤと圧力検出素子および第１ターミナルとの接続部分、および第１ターミナルと第２ターミナルとの接続部分は、測定媒体に曝されるため、測定媒体からの腐食を抑制するために耐腐食性を有する保護部材にて覆われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１７０３７９号公報
【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、上記圧力センサでは、第１ターミナルと第２ターミナルとの接続部分も耐腐食性を有する保護部材で覆っているため、ひいてはコストが高くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、第１ターミナルと第２ターミナルとの接続部分を第１ターミナルと圧力検出素子との接続部分を封止して保護する保護部材で覆わなくてもよい圧力センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１および２に記載の発明では、第１ターミナル（１３）がインサート成形されたモールド部材（１０）と、モールド部材に搭載され、第１ターミナルと電気的に接続されると共に、測定媒体の圧力に応じたセンサ信号を出力する圧力検出素子（２０）と、第１ターミナルと圧力検出素子との接続部分を封止して保護する保護部材（７０）と、第２ターミナル（８４）がインサート成形され、第１ターミナルと第２ターミナルとが電気的に接続されるようにモールド部材を搭載するケース（８０）と、ケースと接合されることでケースとの間に部屋（１１０）を構成すると共に測定媒体を導入する圧力導入空間（９２）が形成されたポート部（９０）と、を備え、以下の点を特徴としている。
【０００８】
すなわち、請求項１に記載の発明では、ポート部は、部屋を、圧力導入空間と連通される第１空間（１１０ａ）と、第１空間と分離されて密閉された第２空間（１１０ｂ）とに区画するシール部（９３）を有し、圧力検出素子は、第１空間に配置され、第１ターミナルと第２ターミナルとの接続部分は、第２空間に配置されて露出していることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、ポート部は、部屋を、圧力導入空間と連通される第１空間（１１０ａ）と、第１空間と分離されて密閉された第２空間（１１０ｂ）とに区画するシール部（９３）を有し、圧力検出素子は、第１空間に配置され、第１ターミナルと第２ターミナルとの接続部分は、第２空間に配置されており、保護部材より耐腐食性が低い保護部材（１４０）で覆われていることを特徴としている。
【００１０】
これら請求項１および２に記載の発明では、部屋を第１、第２空間に分離するシール部を有しており、測定媒体が導入されない第２空間に第１ターミナルと第２ターミナルとの接続部分が配置されている。つまり、第１ターミナルと第２ターミナルとの接続部分が測定媒体に曝されないようにしている。このため、第１ターミナルと第２ターミナルとの接続部分を第１ターミナルと圧力検出素子との接続部分を封止して保護する保護部材で封止しなくてもよい圧力センサとすることができる。
【００１１】
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】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態における圧力センサの断面図である。
【図２】図１に示す圧力検出素子近傍の拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態における圧力センサの断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態における圧力センサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、同一符号を付して説明を行う。
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の圧力センサは、例えば、車両のインテークマニホールドに取り付けられ、インテークマニホールド内の圧力を測定する吸気圧センサに適用されると好適である。
【００１５】
圧力センサは、図１に示されるように、モールド部材１０を備えている。モールド部材１０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）等の樹脂を型成形することにより製造された略直方体状とされており、一面１０ａに凹部１１が形成されている共に凹部１１を囲む環状の溝部１２が形成されている。
【００１６】
また、モールド部材１０には、複数本の第１ターミナル１３（図１中では１本のみ図示）がインサート成形によって一体的に成形されることで備えられている。具体的には、複数本の第１ターミナル１３は、一端部が凹部１１内にて露出すると共に他端部がモールド部材１０から突出するように備えられている。
【００１７】
そして、モールド部材１０の凹部１１には、図２に示されるように、測定媒体の圧力を検出する圧力検出素子２０が接着剤２１を介して搭載されている。本実施形態では、圧力検出素子２０は、センサチップ３０および台座４０によって構成されている。
【００１８】
具体的には、センサチップ３０は、裏面から凹部３１が形成されることにより構成されたダイヤフラム（薄肉部）３２を有し、当該ダイヤフラム３２にブリッジ回路を構成するように図示しないゲージ抵抗が形成されている。つまり、本実施形態のセンサチップ３０は、ダイヤフラム３２に圧力が印加されるとゲージ抵抗の抵抗値が変化してブリッジ回路の電圧が変化し、この電圧の変化に応じたセンサ信号を出力する半導体ダイヤフラム式のものとされている。
【００１９】
台座４０は、ガラス等で構成されるものであり、センサチップ３０との間に基準室５０が構成されるように、センサチップ３０の裏面に陽極接合等されることで配置されている。なお、基準室５０は、真空圧とされていてもよいし、大気圧とされていてもよい。
【００２０】
そして、センサチップ３０は、第１ターミナル１３とボンディングワイヤ６０を介して電気的に接続されている。なお、ボンディングワイヤ６０としては、例えば、金やアルミニウム等が用いられる。
【００２１】
また、圧力検出素子２０の周囲およびセンサチップ３０上には、センサチップ３０やセンサチップ３０とボンディングワイヤ６０との接続部分を封止して汚染から保護する保護部材７０が配置されている。特に限定されるものではないが、保護部材７０としては、耐腐食性（耐酸性および耐薬品性）が高い有機系のゲル等が用いられる。
【００２２】
そして、このようなモールド部材１０は、ケース８０に搭載されている。ケース８０は、モールド部材１０と同様に、ＰＰＳやＰＢＴ等の樹脂を型成形することにより製造されたものである。詳述すると、ケース８０には、モールド部材１０を搭載する凹部８１が形成されていると共に当該凹部８１を囲む環状の溝部８２が形成され、凹部８１および溝部８２と異なる部分に開口部８３が形成されている。
【００２３】
また、ケース８０には、複数本の第２ターミナル８４（図１中では１本のみ図示）がインサート成型により一体的に成形されることで備えられている。具体的には、複数本の第２ターミナル８４は、一端部が凹部８１内にて露出すると共に他端部が開口部８３内に露出（突出）するようにケース８０内に備えられている。
【００２４】
そして、モールド部材１０は、一面１０ａが凹部８１の底面側と反対側になるように、凹部８１に図示しない接着剤を介して搭載されている。そして、モールド部材１０に備えられた第１ターミナル１３の他端部と、ケース８０に備えられた第２ターミナル８４の一端部とは、溶接接合されること等によって電気的に接続されている。なお、第２ターミナル８４のうちの開口部８３内に露出している部分は、図示しない外部機器（外部の配線部材等）に接続可能とされている。
【００２５】
また、このようなケース８０には、圧力検出素子２０に測定媒体を導入するポート部９０が組みつけられている。ポート部９０は、上記モールド部材１０およびケース８０と同様に、ＰＰＳやＰＢＴ等の樹脂を型成形することにより製造されたものである。そして、ポート部９０は、ケース８０に形成された環状の溝部８２に対応する凸部９１を有しており、溝部８２に凸部９１が差し込まれた状態でハードエポキシ樹脂等の耐腐食性に優れた接着剤１００を介してケース８０に組みつけられている。これにより、ケース８０とポート部９０との間に部屋１１０が構成されている。なお、本実施形態では、ポート部９０（凸部９１）とケース８０とは、直接接触しておらず、非接触とされている。
【００２６】
また、ポート部９０は、ケース８０側と反対側に突出しており、その内部に部屋１１０（後述する第１空間１１０ａ）に測定媒体を導入するための圧力導入空間９２が形成されている。そして、ポート部９０には、部屋１１０を構成する壁面に、モールド部材１０側に突出するシール部９３が備えられている。このシール部９３は、当該シール部９３の突出方向から視たとき、モールド部材１０の溝部１２に対応する環状とされている。そして、突出方向の先端部が凸部９３ａとされており、当該凸部９３ａがモールド部材１０の溝部１２に差し込まれた状態で接着剤１２０を介してモールド部材１０と接合されている。なお、本実施形態の凸部９３ａは、内壁面と外壁面との間の厚さが凸部９３ａと異なる部分より薄くされている。つまり、凸部９３ａは、凸部９３ａと異なる部分より細くされている。
【００２７】
これにより、上記部屋１１０は、圧力導入空間９２と連通される第１空間１１０ａと、第１空間１１０ａと分離されて密閉された第２空間１１０ｂとに区画されている。そして、圧力検出素子２０は第１空間１１０ａに配置されて測定媒体に曝されるようになっている。また、第１ターミナル１３と第２ターミナル８４との接続部分は、第２空間１１０ｂに配置されて測定媒体に曝されないようになっており、当該第２空間１１０ｂにて露出している。つまり、第１ターミナル１３と第２ターミナル８４との接続部分には、耐腐食性を有する保護部材が配置されていない。
【００２８】
また、本実施形態では、シール部９３（凸部９３ａ）は、モールド部材１０と離間した状態とされている。つまり、シール部９３（凸部９３ａ）は、モールド部材１０と接触しないように、接着剤１２０を介して配置されている。なお、本実施形態では、接着剤１２０が本発明の緩和手段に相当している。
【００２９】
そして、ポート部９０のうちの圧力導入空間９２を構成する部分の外壁面側には、圧力センサを被取付部材に取り付けたとき、被取付部材とポート部９０との間の気密性を確保するためのＯリング１３０が配置されている。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態では、第１ターミナル１３と第２ターミナル８４との接続部分は、測定媒体が導入される第１空間１１０ａと分離して密閉された第２空間１１０ｂに配置されており、測定媒体に曝されることがないために第２空間１１０ｂにおいて露出している。つまり、第１ターミナル１３と第２ターミナル８４との接続部分に耐腐食性を有する保護部材を配置しない圧力センサとできる。また、第１ターミナル１３と第２ターミナル８４との接続部分に耐腐食性を有する保護部材が配置されていないため、部品点数の削減を図ることができ、ひいてはコストの低減を図ることができる。
【００３１】
さらに、シール部９３とモールド部材１０との間には、接着剤１２０が配置されており、シール部９３とモールド部材１０とは非接触とされている。このため、接着剤１２０によってポート部９０に発生する応力やポート部９０に印加される振動等がモールド部材１０に伝達されることを抑制でき、モールド部材１０に搭載されている圧力検出素子２０の検出精度が低下することを抑制できる。
【００３２】
同様に、ポート部９０とケース８０との間には、接着剤１００が配置されており、ポート部９０とケース８０とは非接触とされている。このため、接着剤１００によってポート部９０に発生する応力やポート部９０に印加される振動等がケース８０に伝達されることを抑制でき、当該応力や振動等がケース８０を介してモールド部材１０に伝達されることを抑制できる。
【００３３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して第１ターミナル１３と第２ターミナル８４との接続部分に保護部材を配置したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３４】
本実施形態では、図３に示されるように、第１ターミナル１３と第２ターミナル８４との接続部分は、保護部材１４０で覆われている。なお、この保護部材１４０は、測定媒体に曝されるものではないため、保護部材７０より耐腐食性が低い保護部材１４０で構成されている。
【００３５】
このように、第１ターミナル１３と第２ターミナル８４との接続部分に保護部材１４０を配置する場合には、保護部材１４０として保護部材７０より耐腐食性が低いものを用いることができる。このため、保護部材１４０の選択性を向上できる。
【００３６】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して溝部８２にＯリングを配置したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３７】
本実施形態では、図４に示されるように、溝部８２にはＯリング１５０が配置されている。そして、シール部９３（凸部９３ａ）は、Ｏリング１５０を押し潰すように配置されている。なお、シール部９３とケース８０とは非接触とされており、本実施形態では、Ｏリング１５０が本発明の緩和手段に相当している。
【００３８】
このように、シール部９３とモールド部材１０との間にＯリング１５０を配置するようにしてもシール部９３とモールド部材１０とが非接触となるようにすることにより、モールド部材１０に搭載されている圧力検出素子２０の検出精度が低下することを抑制できる。
【００３９】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００４０】
例えば、上記各実施形態において、シール部９３とモールド部材１０とが接触していてもよい。この場合は、ポート部９０に発生する応力やポート部９０に印加される振動等がモールド部材１０に伝達されることを抑制できるように、シール部９３に緩和手段が形成されていることが好ましい。同様に、上記各実施形態において、ポート部９０とケース８０とが接触していてもよい。
【００４１】
また、上記各実施形態において、モールド部材１０に溝部１２が形成されておらず、シール部９３に凸部９３ａが形成されていなくてもよい。また、モールド部材１０に凸部を備え、シール部９３の突出方向先端部に溝部を形成し、モールド部材１０の凸部をシール部９３の溝部に差し込むようにしてもよい。
【００４２】
さらに、上記各実施形態において、第１ターミナル１３と第２ターミナル８４とが溶接接合にて接合されているが、第１ターミナル１３と第２ターミナル８４とがボンディングワイヤを介して電気的に接続されていてもよい。この場合は、第１ターミナル１３と第２ターミナル８４との接続部分は、第１ターミナル１３および第２ターミナル８４と当該ボンディングワイヤとの接続部分となる。
【００４３】
さらに、上記各実施形態において、ケース８０とポート部９０とに一対のネジ構造を形成し、ネジ締めすることによってケース８０とポート部９０とを組み付けてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０      モールド部材
１３      第１ターミナル
２０      圧力検出素子
７０      保護部材
８０      ケース
８４      第２ターミナル
９０      ポート部
９２      圧力導入空間
９３      シール部
１１０    部屋
１１０ａ  第１空間
１１０ｂ  第２空間
１４０    保護部材
【図１】
2016031350.tif 000003
【図２】
2016031350.tif 000004
【図３】
2016031350.tif 000005
【図４】
2016031350.tif 000006