特許 7394026 温度センサ一体型圧力センサ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-29

(45)【発行日】2023-12-07

(54)【発明の名称】温度センサ一体型圧力センサ装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 19/14 20060101AFI20231130BHJP

   G01K 7/00 20060101ALI20231130BHJP

   G01K 7/22 20060101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

G01L19/14

G01K7/00 A

G01K7/22 L

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020100004

(22)【出願日】2020-06-09

(65)【公開番号】P2021196169

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2022-11-07

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】細川 丈夫

(72)【発明者】

【氏名】荒井 光廣

(72)【発明者】

【氏名】小貫 洋

【審査官】公文代 康祐

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１４３９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６７３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０２４３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１３８９２４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｌ ７／００－２３／３２

Ｇ０１Ｌ ２７／００－２７／０２

Ｇ０１Ｋ １／００－１９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧力センサと、
温度検出素子及びリード線を有する温度センサと、
前記温度センサの前記リード線を覆うプリモールドと、
前記温度センサ及び前記圧力センサを収容するケースと、を備え、
前記ケースは、前記プリモールドを覆うオーバーモールドにより形成され、
前記プリモールドは、前記リード線が延出する先端面と、前記先端面の縁辺から前記リード線の延出方向を前記リード線の延出する側とは反対側に向かって延設される先端側側面と、前記リード線の延出方向に垂直な方向に向かって突出するように形成された鍔部と、を有し、
前記先端面と前記先端側側面の少なくとも一部とが、前記オーバーモールドから露出する露出部を形成し、
前記プリモールドの前記先端側側面は、前記鍔部から前記先端面の側に形成され、少なくともその一部に、前記リード線の延出方向に対して傾斜した傾斜面が設けられていることを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置。

【請求項2】

請求項１に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置において、
前記先端側側面の前記傾斜は少なくとも２箇所以上設けられていることを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置。

【請求項3】

請求項２に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置において、
前記リード線は少なくとも２本あり、
前記プリモールドの前記先端面は、２本の前記リード線の当該先端面の面上にある２つの中心点を結ぶ第一中心線に対して線対称な形状であることを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置。

【請求項4】

請求項３に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置において、
前記鍔部は、前記先端側側面と交差する端面を有することを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置。

【請求項5】

請求項４に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置において、
前記先端側側面は、前記第一中心線に対して平行で、且つ前記リード線の延出方向に対して傾斜した第一先端側傾斜面と第二先端側傾斜面とを有し、
前記第一中心線と前記第一先端側傾斜面との間の距離と、前記第一中心線と前記第二先端側傾斜面との間の距離と、が同じ大きさであることを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置。

【請求項6】

請求項５に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置において、
前記先端面と前記第一先端側傾斜面とが交差する第一先端側縁辺と、前記先端面と前記第二先端側傾斜面とが交差する第二先端側縁辺と、前記鍔部の前記端面と前記第一先端側傾斜面とが交差する第一鍔部側縁辺と、前記鍔部の前記端面と前記第二先端側傾斜面とが交差する第二鍔部側縁辺と、を有し、
前記第一先端側縁辺及び前記第一鍔部側縁辺を、前記先端面を含む平面に投影した場合に、前記第一中心線と前記第一鍔部側縁辺との間の距離は、前記第一中心線と前記第一先端側縁辺との間の距離よりも大きいことを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置。

【請求項7】

請求項６に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置において、
前記プリモールドは、前記鍔部よりも前記先端面の側とは反対側に延設され前記リード線に対して前記第一先端側傾斜面と同じ側に形成される第一後端側側面と、前記鍔部よりも前記先端面の側とは反対側に延設され前記リード線に対して前記第二先端側傾斜面と同じ側に形成される第二後端側側面と、を有し、
２本の前記リード線、前記第一後端側側面及び前記第二後端側側面は平行であることを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置。

【請求項8】

請求項７に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置において、
前記第一後端側側面及び前記第二後端側側面を、前記先端面を含む平面に投影した場合に、前記第一中心線と前記第二後端側側面との間の距離は、前記第一中心線と前記第一後端側側面との間の距離よりも大きいことを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置。

【請求項9】

請求項１に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置において、
前記リード線は、エポキシ系樹脂でコーティングされていることを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置。

【請求項10】

請求項２に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置において、
前記先端側側面は、全周が前記オーバーモールドから露出して前記露出部を形成することを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、温度を検出する温度センサと圧力を検出する圧力センサとを備えた温度センサ一体型圧力センサ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関の吸気管内の圧力と温度とを検出するための温度センサ一体型半導体圧力センサが特開２０１８－１５５６７０号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１の温度センサ一体型半導体圧力センサは、温度センサ端子の接続部と、この接続部を除く領域がコーティングされている温度センサのリード線とを、樹脂材にてリード線の露出が少ないようにプリモールドし、このプリモールド樹脂を、ケースを構成する樹脂（オーバーモールド樹脂）でさらに覆っている（要約参照）。

【0003】

特許文献１の温度センサ一体型半導体圧力センサは、温度センサのリード線が露出するプリモールド樹脂の先端面が、圧力導入孔側のケース先端面（ガードが設けられる面）と同一面となるように形成されている（図１参照）。或いは、プリモールド樹脂の先端面はオーバーモールド樹脂により完全に覆われる（段落００３２及び図４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１５５６７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の図４のように、プリモールド樹脂の先端面がオーバーモールド樹脂により完全に覆われる構成では、プリモールド樹脂の先端面を覆うオーバーモールド樹脂が流れ込む際の樹脂圧などにより温度センサのリード線に曲げ力が作用する場合がある。また特許文献１の図１のように、プリモールド樹脂の先端面をケース先端面と同一面となるように形成する場合には、オーバーモールド樹脂の樹脂圧などによりプリモールド樹脂部が位置ずれを起こし、金型とプリモールド樹脂の先端面との間に隙間が生じる可能性がある。この隙間が生じると、この隙間に流れ込むオーバーモールド樹脂の樹脂圧を受けて、温度センサのリード線に曲げ力が作用する場合がある。これを避けるために、金型によるプリモールド樹脂を押さえる力を大きくすると、プルモール樹脂を変形させ、リード線に曲げ力が作用する虞がある。

【0006】

リード線に曲げ力が作用すると、リード線のコーティング部にクラックが生じる虞がある。コーティング部のクラックは、リード線を腐食させる原因となる。

【0007】

本発明の目的は、リード線に曲げ力が作用することを抑制することができる温度センサ一体型圧力センサ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために本発明の温度センサ一体型圧力センサ装置は、
圧力センサと、
温度検出素子及びリード線を有する温度センサと、
前記温度センサの前記リード線を覆うプリモールドと、
前記温度センサ及び前記圧力センサを収容するケースと、を備え、
前記ケースは、前記プリモールドを覆うオーバーモールドにより形成され、
前記プリモールドは、前記リード線が延出する先端面と、前記先端面の縁辺から前記リード線の延出方向を前記リード線の延出する側とは反対側に向かって延設される先端側側面と、前記リード線の延出方向に垂直な方向に向かって突出するように形成された鍔部と、を有し、
前記先端面と前記先端側側面の少なくとも一部とが、前記オーバーモールドから露出する露出部を形成し、
前記プリモールドの前記先端側側面は、前記鍔部から前記先端面の側に形成され、少なくともその一部に、前記リード線の延出方向に対して傾斜した傾斜面が設けられる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、温度センサ一体型圧力センサ装置において、耐腐食性を向上することができる。

【0010】

上記した以外の本発明の課題、構成、作用および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施例に係る温度センサ一体型圧力センサ装置の断面図である。

【図2】本発明の一実施例に係る図であり、温度センサのリード線と温度センサ端子とを接合した部品の斜視図である。

【図3】本発明の一実施例に係る図であり、温度センサのリード線と温度センサ端子とを接合した後にプリモールドした部品の斜視図である。

【図4】図３のプリモールド部品を－Ｚ側から見た側面図である。

【図5】図４の丸で囲んだ部分Ｖを拡大して示す図である。

【図6】図３のプリモールド部品を＋Ｙ側から見た平面図である。

【図7】図３のプリモールド部品を＋Ｘ側から見た正面図（平面図）である。

【図8】図３のプリモールド部品と圧力センサ端子との位置関係を示す斜視図である。

【図9】図３のプリモールド部品を＋Ｚ側から見た斜視図である。

【図10】図３のプリモールド部品を－Ｙ側から見た平面図である。

【図11】図１０の丸で囲んだ部分XIを拡大して示す拡大平面図である。

【図12】図１１のXII－XII断面図である。

【図13】図１１のXIII－XIII断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の温度センサ一体型圧力センサ装置１００の一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下に説明する実施例の記載に限定されるものではない。

【0013】

最初に、本実施例のプリモールド部品８０の基本構成について、図１～図８を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例に係る温度センサ一体型圧力センサ装置１００の断面図である。図２は、本発明の一実施例に係る図であり、温度センサ４４のリード線４２と温度センサ端子１１ｂとを接合した部品の斜視図である。図３は、本発明の一実施例に係る図であり、温度センサ４４のリード線４２と温度センサ端子１１ｂとを接合した後にプリモールドした部品８０の斜視図である。図４は、図３のプリモールド部品８０を－Ｚ側から見た側面図である。図５は、図４の丸で囲んだ部分Ｖを拡大して示す図である。図６は、図３のプリモールド部品８０を＋Ｙ側から見た平面図である。図７は、図３のプリモールド部品８０を＋Ｘ側から見た正面図（平面図）である。図８は、図３のプリモールド部品８０と圧力センサ端子１１ａとの位置関係を示す斜視図である。

【0014】

各図においては互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各座標軸を表示し、以下、この座標軸（直交座標系）を用いて本実施例に係る各構成の位置や向きについて説明する。

【0015】

図１に示すように、Ｚ軸方向は、ケース１０のコネクタ開口部１３において露出する圧力センサ端子１１ａ及び温度センサ端子１１ｂが延びる方向である。Ｚ軸方向において、コネクタ開口部１３の側が＋Ｚ側（矢印が指す側）であり、コネクタ開口部１３と反対の側（圧力センサセル２１側）が－Ｚ側である。

【0016】

Ｙ軸方向は、Ｚ軸方向と直交し、圧力センサセル２１と圧力導入孔３１とを結ぶ方向（Ｄ１方向）である。Ｙ軸方向において、圧力センサセル２１の側が＋Ｙ側（矢印が指す側）であり、圧力導入孔３１の側が－Ｙ側である。

【0017】

Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向及びＹ軸方向と直交する方向である。本実施例では、Ｘ軸方向において、＋Ｘ側（矢印が指す側）に圧力センサ端子１１ａが配置され、－Ｘ側に温度センサ端子１１ｂが配置されている（図８参照）。

【0018】

なお、本明細書において、「直交」又は「平行」と言った場合は、完全な「直交」又は「平行」を含むほか、完全に「直交」又は「平行」な状態から誤差をもってずれた状態や、本実施例の作用効果が得られる範囲内で故意に「直交」又は「平行」な状態からずらした状態を含むものとする。

【0019】

温度センサ一体型圧力センサ装置１００は、大別してケース１０、圧力センサセル２１、及び温度センサ４４を備えている。圧力センサセル２１は圧力センサを有する。ケース１０は、圧力センサセル２１及び温度センサ４４を収容する。

【0020】

本実施例は、圧力センサセル２１の端子２１ａを圧力センサ端子１１ａに溶接した後、接着材１７（例えばエポキシ）をケース１０の上部に充填し、圧力センサセル２１を封止する構成である。ケース１０はＰＰＳ樹脂（ポリファニレンサルファイド：Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ樹脂）で作られている。この樹脂は、接着材１７との接着性が良く、線膨張係数も近い特性であり、圧力センサセル２１にも使用されている。圧力センサセル２１とケース１０の材料が同一であることから、高温時または低温時における線膨張差によるケース１０から圧力センサセル２１への応力の影響が少なく、圧力センサセル２１が歪むなどといった圧力センサセル２１の出力への悪影響を防ぐことが可能である。本実施例によれば、圧力センサセル２１の材料とケース１０の材料とが同一であることから、高温時または低温時における線膨張差による歪みが生じにくい。

【0021】

ケース１０にインサートモールドされた圧力センサ端子１１ａにはそれぞれ圧力センサセル２１の端子２１ａが溶接（電気的に接続）されており、この溶接部は接着材１７にて封止されている。この接着材１７による封止は、圧力センサ端子１１ａと圧力センサセル２１の端子２１ａとの溶接部である接続部２３を水や腐食性物質から保護すると共に、接続部２３の強度を高める。

【0022】

圧力センサセル２１はケース１０に対して接着材１７を用いて接着されている。このような構造にすることにより、圧力導入孔３１から導入された圧力がケース１０に拡散することなく、圧力センサセル２１に印加される。この場合、圧力センサセル２１の全周が接着材１７でケース１０に接着されているため、圧力がケース１０に漏れることなく圧力センサセル２１に掛かる。

【0023】

また、ポート部３０の一端側（上端側、＋Ｙ側）に配置されている圧力センサセル２１の上側まで接着材１７により封止することにより、接着材１７はケース１０の蓋の役割を担って圧力センサセル２１を気密に覆ってケース１０の外部に圧力が漏れてしまうのを防ぐ。

【0024】

また、プリモールド（プリモールド部又はプリモールド樹脂部）２６の樹脂材２５は、ケース１０にインサートモールドされる際、ケース１０の一部を構成するオーバーモールド（オーバーモールド部又はオーバーモールド樹脂部）４６により一部が覆われることにより、腐食物質からの耐性が向上する。

【0025】

さらに腐食物質からの耐性効果を高めるため、プリモールド２６は突起部２８ａ及び突起部２８ｂを有する。突起部２８ａ及び突起部２８ｂは、プリモールド２６の、オーバーモールド４６と接する面２５ａに、オーバーモールド４６に向かって突出するように設けられる。突起部２８ａ及び２８ｂのそれぞれは、面２５ａから離れる方向の先端ほど細くなる形状である。突起部２８ａ及び２８ｂのそれぞれは、温度センサ端子１１ｂ又はリード線４２を軸中心としたときのプリモールド２６の周方向の全周に亘って配置されている。

【0026】

以下、プリモールド２６、リード線４２を含む温度センサ４４及び温度センサ端子１１ｂは、プリモールド部品８０と呼ぶ。プリモールド部品８０はケース１０を形成する樹脂（オーバーモールド４６）によりオーバーモールドされる。

【0027】

突起部２８ａ及び突起部２８ｂのそれぞれは、プリモールド２６を形成する際に温度センサ端子１１ｂを押さえる端子押さえ部２９ａ又は２９ｂの近傍に配置されている。これにより、成形後のプリモールド２６とオーバーモールド４６との界面の密着性が向上し、水及び腐食ガス等の侵入は確実に阻止される。さらに突起部２８ａ及び突起部２８ｂは、先端部が他部（基端部側）より熱容量が小さくなるように、尖った形状にしている。そうすることで、オーバーモールド４６で覆う際、突起部２８ａ及び突起部２８ｂの先端部が溶け出し、突起部２８ａ及び突起部２８ｂの先端部におけるプリモールド２６とオーバーモールド４６との界面がより強固に密着する。このように、突起部２８ａ及び突起部２８ｂの先端部の密着性を高めるように凸部を意図的に成形したことで、水及び腐食ガス等の侵入を阻止することが期待できる。

【0028】

オーバーモールド４６（ケース１０）の樹脂材とプリモールド２６の樹脂材２５とは、高温時または低温時における線膨張差を考慮して同一であることが望ましい。なお、端子押さえ部２９ａ～２９ｆは、図２の状態の温度センサ４４をプリモールド２６でモールドする際に、温度センサ端子１１ｂ又はリード線４２の暴れを押さえるようにモールドの金型が接する箇所である。

【0029】

ケース１０をモールド成形する際に、端子押さえ部２９ａ～２９ｆが樹脂で覆われるようにオーバーモールドをするが、プリモールド２６とオーバーモールド４６との界面（境界面）の密着性が弱いとプリモールド２６とオーバーモールド４６との間（界面）から水やガスが浸入し、端子押さえ部２９ａ～２９ｆにおいてプリモールド２６から露出する温度センサ端子１１ｂ又はリード線４２を腐食させる虞がある。本実施例によれば、このことを防止するため、端子押さえ部２９ａ及び端子押さえ部２９ｂを囲むように突起部２８ａ及び突起部２８ｂの２つの突起部を設けている。本実施例によれば、突起部２８ａ及び突起部２８ｂを設けることにより、プリモールド２６とオーバーモールド４６との間から浸入する水やガスを遮る。なお、本実施例において、端子押さえ部２９ｃ～２９ｆについても、突起部２８ａ及び突起部２８ｂのような突起部で囲むようにしてもよい。突起部２８ａ及び突起部２８ｂのような突起部は、オーバーモールド４６でモールドする際の樹脂の流動方向に応じ、樹脂が行き渡る形状にするのが望ましい。

【0030】

図２や図３に示すように、温度センサ４４と温度センサ端子１１ｂとは、リード線４２と温度センサ端子１１ｂとを電気的に接続した後に、その接続部４１が樹脂材２５によりモールド（封止）したプリモールド２６により覆われている。温度センサ端子１１ｂは、オーバーモールド４６を介して圧力導入孔３１と対向するプリモールド２６の側面２５ａに平行な面内方向の曲がり部１１ｂａを有する。プリモールド２６は、プリモールド２６の側面２５ａに平行な面内方向の曲がり部６０ｇを有しており、曲がり部６０ｇで温度センサ端子１１ｂの曲がり部１１ｂａを覆っている。

【0031】

温度センサ４４は、温度を検出する温度検出素子４０と、温度センサ端子１１ｂと電気的に接続するリード線４２と、を備えている。リード線４２は、腐食防止のためにエポキシコーティング４５によりコーティングされている。特に、プリモールド２６の樹脂材２５との密着性の観点から、リード線４２のコーティング材は樹脂材料がより好ましい。コーティング用樹脂材料としては、例えばエポキシ等の樹脂が挙げられる。エポキシを用いる理由として、耐熱性、耐薬品性及び耐酸性に優れる点が挙げられる。また、エポキシ等の樹脂は、プリモールド２６でモールドする際の材料物性及び線膨張係数のマッチングのための緩衝の役割も兼ね、熱履歴などによる樹脂割れを防止して、耐腐食性を向上させる。エポキシコーティング４５は、温度センサ４４の少なくともリード線４２の接続部（接続部４１）以外をエポキシ系樹脂で被覆するように形成するとよい。

【0032】

リード線４２は、樹脂材２５でモールドされる前に、少なくとも接続部４１を除く領域がエポキシコーティング４５によりコーティングされている。そして、コーティング４５の界面（コーティングされている箇所とコーティングされていない箇所の境界、すなわちコーティング４５の端部）が樹脂材２５で覆われて保護されるように、プリモールド２６が形成されている。本構成によれば、リード線４２は端子押さえ部２９ｃ～２９ｆにおいてコーティング４５により保護され、コーティング４５の界面（端部）が樹脂材２５で保護されることにより、気体に直接曝されない構成となるので、温度センサ４４の耐腐食性を向上させることができる。プリモールド２６の圧力導入孔３１側の側面（樹脂部）と圧力導入孔３１とに挟まれたケース１０（オーバーモールド４６）の部分には傾斜部４６ａを備える。すなわち、プリモールド２６の圧力導入孔３１側の側面２５ａは傾斜部４６ａを構成するオーバーモールド４６により覆われている。

【0033】

ケース１０は、オーバーモールド４６を介してプリモールド２６と対向する位置に、圧力センサセル２１へ圧力を導入する圧力導入孔３１を有する。圧力センサセル２１は、圧力導入孔３１の一端側に配置される。オーバーモールド４６は、圧力導入孔３１の他端側でケース１０の外部に開口する開口部３１ａを有する。傾斜部４６ａは、オーバーモールド４６をモールドする際の金型により形成される。この金型は、圧力導入孔３１を形成する形状である。この金型が、傾斜部４６ａに応じた傾斜を有することで、オーバーモールド４６のモールド時に、プリモールド２６の面２５ａと圧力導入孔３１との間にオーバーモールド４６の樹脂材を流入させることができ、より確実にプリモールド２６をオーバーモールド４６で覆うことができる。傾斜部４６ａは、圧力導入孔３１の内壁が圧力導入孔３１の一端側（＋Ｙ側）よりも他端側（－Ｙ側）の方がプリモールド２６に近づく傾斜を有する。これによって、オーバーモールド４６の樹脂材をより行き渡らせることができる。

【0034】

温度センサ４４のリード線４２は、おおよそ半分がプリモールド２６の樹脂材２５の中にインサートモールドされていることが好ましい。これは、リード線４２の固定端からの長さを実質的に短くすることで、温度センサ４４の振動における共振周波数を上げることができるからである。結果として振動耐性を向上することができる。また、ケース１０からリード線４２を介して温度検出素子４０へ伝わる熱を、リード線４２から放熱するために、樹脂材２５並びにケース１０からリード線４２がある程度露出していることが好ましい。リード線４２は、半分程が樹脂材２５から露出していれば十分にその機能を果たすため、本実施例によれば、耐振性と放熱性の両立を図ることも可能である。なお、本実施例では、リード線４２の長さの約半分がプリモールド２６にインサートモールドされている形状を示しているが、例えば２／３の長さまでプリモールド２６にインサートモールドすれば、更なる振動耐性の向上が期待できる。

【0035】

温度センサ４４を圧力導入孔３１に近づけて配置することで、リード線４２のプリモールド２６からの露出長さを短くすることができる。或いは、温度センサ４４のリード線４２を覆う樹脂材２５の量を多くしても、リード線４２のプリモールド２６からの露出長さを短くすることができる。

【0036】

図１に示すように、ケース１０には、圧力センサセル２１が搭載され、圧力センサセル２１へ測定媒体である気体圧力を伝達するための圧力導入孔３１が形成されている。また、ケース１０は、温度センサ端子１１ｂ（一部圧力センサ端子１１ａを兼用）及び温度センサ４４を覆うプリモールド２６を保持している。ケース１０は例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やエポキシ樹脂等の樹脂材料を、金型を用いて型成形して形成される。

【0037】

各端子１１（圧力センサ端子１１ａ及び温度センサ端子１１ｂ）のうちケース１０におけるコネクタ開口部１３において露出する端部（＋Ｚ側の端部）は、図示しない外部機器（外部の配線部材等）に接続可能となっている。つまり、このケース１０のコネクタ開口部１３の部分は、当該コネクタ開口部１３に位置する各端子１１の端部（＋Ｚ側の端部）とともに、温度センサ一体型圧力センサ装置１００におけるコネクタ部として構成される。

【0038】

圧力センサセル２１は、ポート部３０の一端側（＋Ｙ側）に接着材１７で接着される。ポート部３０の一端側には圧力検出室１６が設けられ、ポート部３０の他端側（－Ｙ側）には圧力導入孔３１が設けられている。

【0039】

ケース１０には、温度検出素子４０の保護のために、先端側（ポート部３０の圧力導入孔３１側、－Ｙ側）にガード３５が設けられている。ガード３５は、内燃機関の吸気管内に異物が流入して来た場合に、温度検出素子４０への衝突を低減したり、温度センサ一体型圧力センサ装置１００を取り扱う際に、落下などによる外力から温度検出素子４０を保護したりすることができる。ガード３５は、ケース１０を成形する際、型抜きが可能でかつ吸気管内を流れる気体の流入・流出を妨げない細い柱状構成となっており、複数の細い柱３５ａの先端を円環部３５ｂで接続することにより、強度を確保している。

【0040】

ケース１０は、温度センサ一体型圧力センサ装置１００の先端側（－Ｙ側）が内燃機関の吸気管内に挿入されたときに気密を保持するＯリング３３を有する。

【0041】

圧力センサセル２１の端子２１ａは、電源、出力及びＧＮＤの３端子であり、温度センサ４４の端子（リード線）４２は２本であり、合計５本であるが、ＧＮＤを圧力センサセル２１と温度センサ４４とで兼用することにより、圧力センサ端子１１ａ及び温度センサ端子１１ｂの端子１１の数は４本で構成することができる。すなわち、圧力センサ端子１１ａのＧＮＤと、温度センサ端子１１ｂのＧＮＤとを兼用することにより、端子１１の数を削減できる。

【0042】

本実施例の温度センサ一体型圧力センサ装置１００は、圧力センサ（圧力センサセル）２１への導入ポート（圧力導入孔）３１を備えるケース１０と、リード線４２と温度検出素子４０を有する温度センサ４４と、リード線４２と接続される温度センサ端子１１ｂと、を備え、リード線４２はコーティング４５でコーティングされており、温度検出素子４０を露出するように、コーティング４５の一部並びにリード線４２と温度センサ端子１１ｂの接続部を樹脂で封止する封止部（プリモールド）２６を備え、封止部２６をケース１０の樹脂材でオーバーモールドされている。

【0043】

すなわちプリモールド２６は、少なくとも温度検出素子４０が露出するように、ケース１０にインサート固定されている。

【0044】

リード線４２の例としては、ニッケル線や、ＣＰ線に無電解ニッケルめっき（化学ニッケルめっき）をしたものが挙げられる。温度センサ端子１１ｂの例としては、黄銅材にスズめっきしたもの、りん青銅材にスズめっきをしたもの、或いはステンレス材が挙げられる。ニッケル線によれば、一般的な銅線に比べて熱伝導率が低いため、自動車エンジンルームにおける壁温の影響を受ける環境での温度計測に有利である。無電解ニッケルめっき（化学ニッケルめっき）は融点を下げることができ、プリモールド時に、より溶接しやすくなることが期待できる。また、ステンレス材によれば放熱効率を高めることができる。

【0045】

また、リード線４２と温度センサ端子１１ｂとの接続方法は、ハンダ接合、レーザー溶接、又は抵抗溶接等の電気的導通が図れる手法が挙げられる。

【0046】

プリモールド２６は、接続部４１を完全に覆うようにすることにより、耐腐食性をより向上することができる。しかしプリモールド２６は、接続部４１の一部を覆うものであってもよい。この場合、オーバーモールド４６でプリモールド２６から露出する接続部４１の一部を覆う。このようにすることで、プリモールド２６でモールドする際の位置決め（端子やリードの押さえ）をより確実に行うことができる。

【0047】

本実施例におけるオーバーモールド４６は、プリモールド２６の一部を覆うようにして、少なくともプリモールド２６の先端面２６ａと、プリモールド２６の先端側側面２６ｂ（図８乃至１１参照）の少なくとも一部と、プリモールド２６の先端側側面２６ｃ（図８乃至１１参照）の少なくとも一部と、プリモールド２６の先端側側面２６ｇ（図８乃至１１参照）の少なくとも一部と、プリモールド２６の先端側側面２６ｅ（図８乃至１１参照）の少なくとも一部と、がオーバーモールド４６から露出するようにする。オーバーモールド４６から露出する、先端面２６ａ、先端側側面２６ｂ、先端側側面２６ｃ、先端側側面２６g、及び先端側側面２６eの各部位を金型で押えることで、オーバーモールド４６でプリモールド部品８０をモールドする際の位置決めを、より確実に行うことができる。

【0048】

上述した様に、プリモールド２６（プリモールド部品８０）をオーバーモールド４６でオーバーモールドする際に、傾斜部４６ａによりオーバーモールド４６の樹脂材が行き渡るようにしたことで、特許文献１のようにプリモールド２６の先端面２６ａにオーバーモールド４６が回り込む構造にすると、リード線４２に対する樹脂圧が増大し、リード線４２に曲げ力が作用することになる。リード線４２に加わる曲げ力により、コーティング４５には引張応力又は圧縮応力が加わり、コーティング部４５にクラックを発生させるリスクが高まる。コーティング部４５にクラックが発生すると、そこから水やガスが浸入し、リード線４２を腐食させる虞がある。

【0049】

一方、プリモールド２６の先端面２６ａをケース１０の先端面と同一面となるように構成する場合には、プリモールド２６の先端面２６ａに金型を当て、プリモールド２６の先端面２６ａにオーバーモールド４６の樹脂が回り込まないようにする。この場合、オーバーモールド４６の樹脂材の樹脂圧などによりプリモールド２６が位置ずれを起こし、金型とプリモールド２６の先端面２６ａとの間に隙間が生じることがある。この隙間が生じると、温度センサ４４のリード線４２はこの隙間に流れ込むオーバーモールド４６の樹脂材の樹脂圧による曲げ力を受けることになる。

【0050】

プリモールド２６の位置ずれを防ぐために、金型でプリモールド２６の先端面２６ａを拘束する力を増すと、プリモールド２６の先端面２６ａに不均一な力（押圧力）が掛かり、温度センサ４４のリード線４２に曲げ力を加えることになる。不均一な押圧力は、２本のリード線４２の、先端面２６ａ上における中心点を結ぶ第一中心線２７ａに対して、先端面２６ａが対称な形状になっていないために発生する。

【0051】

以下、オーバーモールド４６の樹脂材の樹脂圧により温度センサ４４のリード線４２に作用する曲げ力を抑制する構成について、図９乃至図１３を用いて説明する。図９は、図３のプリモールド部品８０を＋Ｚ側から見た斜視図である。図１０は、図３のプリモールド部品８０を－Ｙ側から見た平面図である。図１１は、図１０の丸で囲んだ部分XIを拡大して示す拡大平面図である。図１２は、図１１のXII－XII断面図である。図１３は、図１１のXIII－XIII断面図である。

【0052】

本実施例のプリモールド部品８０は、リード線４２がプリモールド２６から延出して露出する先端面２６ａと、先端面２６ａの外縁（縁辺）２７ｂ１，２７ｂ２，２７ｃ１，２７ｃ２からリード線４２の延出方向をリード線４２の延出する側とは反対側に向かって延設される先端側側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２と、Ｘ方向から垂直方向（Ｚ方向）に向かって突出するように形成された鍔部（フランジ部）２６ｆとを有する。

【0053】

本実施例では、先端側側面２６ｂ１と先端側側面２６ｃ１は第一中心線２７ａに対して対称に傾斜を設けて形成され、さらにリード線４２は、プリモールド２６から延出する。

【0054】

図１に示すように、オーバーモールド４６は、鍔部２６ｆにおける先端面２６ａの側とは反対側の端面２６ｆｂから先端面２６ａの側とは反対側（＋Ｙ方向）に向かって、プリモールド部品８０を覆っている。すなわち、プリモールド２６の先端面２６ａ及び側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２と、鍔部２６ｆにおける先端面２６ａ側の端面２６ｆａとは、オーバーモールド４６から露出している。言い換えれば、プリモールド２６における、鍔部２６ｆよりも先端面２６ａの側の側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２と先端面２６ａとがオーバーモールド４６から露出して露出部を形成している。

【0055】

なおオーバーモールド４６は、図１に示すように鍔部２６ｆの外周の一部を覆っている。一方、側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２は、全周がオーバーモールド４６から露出している。本実施例では、鍔部２６ｆはオーバーモールド４６のモールド時に樹脂材の先端面２６ａ側への流れを止める機能を持つ。

【0056】

プリモールド２６の先端面２６ａは、第一中心線２７ａに対して、線対称な形状に形成されている。縁辺２７ｂ１，２７ｂ２，２７ｃ１，２７ｃ２と２８ｂ１，２８ｂ２，２８ｃ１，２８ｃ２も第一中心線２７ａに対して、線対称な形状に形成されている。

【0057】

以下、側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２はプリモールド２６の先端面２６ａの側に形成される側面部であるため先端側側面或いは温度検出素子側側面と呼び、側面２５ａ，２５ｂは側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２に対してプリモールド２６の後端側に形成される側面部であるため後端側側面或いは端子側側面と呼んで説明する。

【0058】

本実施例の温度センサ一体型圧力センサ装置１００は、圧力センサ（圧力センサセル）２１と、温度検出素子４０及びリード線４２を有する温度センサ４４と、温度センサ４４のリード線４２を覆うプリモールド２６と、温度センサ４４及び圧力センサ２１を収容するケース１０と、を備える。ケース１０は、プリモールド２６を覆うオーバーモールド４６により形成される。プリモールド２６は、リード線４２が延出する先端面２６ａと、先端面２６ａの縁辺２７ｂ１，２７ｂ２，２７ｃ１，２７ｃ２からリード線４２の延出方向（－Ｙ方向）をリード線４２の延出する側とは反対側（＋Ｙ方向）に向かって延設される先端側側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２と、を有する。先端面２６ａと先端側側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２の少なくとも一部とが、オーバーモールド４６から露出する露出部を形成する。プリモールド２６の先端側側面は、少なくともその一部２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２に傾斜面が設けられている。

【0059】

先端面側側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２の傾斜は、少なくとも２箇所以上設けられている。

【0060】

先端面２６ａから延出するリード線４２は少なくとも２本あり、プリモールド２６の先端面２６ａは、２本のリード線４２の先端面２６ａの面上にある２つの中心点を結ぶ第一中心線２７ａに対して線対称な形状である。

【0061】

この場合、温度センサ一体型圧力センサ装置１００は、温度センサ４４と電気的に接続される温度センサ端子１１ｂを備え、プリモールド２６は、温度センサ４４のリード線４２と温度センサ端子１１ｂとの接続部４１を覆うようにするとよい。

【0062】

またプリモールド２６は、少なくとも温度検出素子４０が露出するように、ケース１０にインサート固定されている。

【0063】

第一中心線２７ａに対する第一先端側縁辺２７ｃ１と第二先端側縁辺２７ｂ１との位置関係を対称とし、第三先端側縁辺２７ｃ２と第四先端側縁辺２７ｂ２との位置関係を対称とすることで、金型でプリモールド部品８０を拘束した際に、先端面２６ａに加わる押圧力を均一にできる。これにより、リード線４２を曲げることなくオーバーモールドすることが可能となる。

【0064】

さらには、第一先端側側面２６ｃ１と第二先端側側面２６ｂ１、及び第三先端側側面２６ｃ２と第四先端側側面２６ｂ２を傾斜面としたことで、第一先端側側面（第一先端側傾斜面）２６ｃ１と第二先端側側面（第二先端側傾斜面）２６ｂ１、第三先端側側面（第三先端側傾斜面）２６ｃ２と第四先端側側面（第四先端側傾斜面）２６ｂ２に金型を当ててプリモールド部品８０を拘束した際に、先端側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２にＺ方向の押し圧力が生じ、プリモールド２６とエポキシコーティング４５の密着性を向上することができる。Ｚ方向の押し圧力は、傾斜幅△２６ｃ１（図１２参照）及び傾斜幅△２６ｃ２（図１３参照）の大きさを調整することにより、調整することが可能になる。Ｚ方向の押し圧力と傾斜幅との関係は、第二中心線４２ａに対して対称側についても、同様である。

【0065】

プリモールド２６は、リード線４２の延出方向（Ｘ方向）に垂直な方向（－Ｙ方向）に向かって突出するように形成された鍔部２６ｆを有する。先端側側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２は、鍔部２６ｆから先端面２６ａの側に形成されている。鍔部２６ｆは、先端側側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２と交差する端面２６ｆａを有する。

【0066】

この場合、先端側側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２は、全周がオーバーモールド４６から露出して露出部を形成するようにするとよい。これにより、オーバーモールド４６の樹脂が先端面２６ａ側に回り込むのを防止して、リード線４２に樹脂圧による曲げ力が作用するのを防ぐことができる。

【0067】

プリモールド２６の先端側側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２は、第一中心線２７ａに平行な第一先端側縁辺２７ｃ１と、第一先端側縁辺２７ｃ１に向かい合う第二先端側縁辺２７ｂ１と、第一中心線２７ａに平行な第三先端側縁辺２７ｃ２と、第三先端側縁辺２７ｃ２に向かい合う第四先端側縁辺２７ｂ２とを備える。第二先端側縁辺２７ｂ１及び第四先端側縁辺２７ｂ２も第一中心線２７ａに平行である。

【0068】

また、先端側側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２は、第一中心線２７ａに平行な第一鍔部側縁辺２８ｃ１と、第一鍔部側縁辺２８ｃ１に向かい合う第二鍔部側縁辺２８ｂ１と、第一中心線２７ａに平行な第三鍔部側縁辺２８ｃ２と、第三鍔部側縁辺２８ｃ２に向かい合う第四鍔部側縁辺２８ｂ２とを備える。第二鍔部側縁辺２８ｂ１及び第四鍔部側縁辺２８ｂ２も第一中心線２７ａに平行である。

【0069】

すなわち本実施例の先端側側面は、先端面２６ａと第一先端側傾斜面２６ｃ１とが交差する第一先端側縁辺２７ｃ１と、先端面２６ａと第二先端側傾斜面２６ｂ１とが交差する第二先端側縁辺２７ｂ１と、鍔部２６ｆの端面２６ｆａと第一先端側傾斜面２６ｃ１とが交差する第一鍔部側縁辺２８ｃ１と、鍔部２６ｆの端面２６ｆａと第二先端側傾斜面２６ｂ１とが交差する第二鍔部側縁辺２８ｂ１と、を有し、第一先端側縁辺２７ｃ１及び第一鍔部側縁辺２８ｃ１を、先端面２６ａを含む平面に投影した場合に、第一中心線２７ａと第一鍔部側縁辺２８ｃ１との間の距離△２８ｃ１は、第一中心線２７ａと第一先端側縁辺２７ｃ１との間の距離△２７ｃ１よりも大きい（△２８ｃ１＞△２７ｃ１）。

【0070】

そして、プリモールド２６の先端面２６ａは、第一中心線２７ａに対して線対称な形状に形成される。この場合、図７及び図１０に示すように、先端側側面は、第一中心線２７ａに対して平行で、且つリード線４２の延出方向に対して傾斜した第一先端側傾斜面２６ｃ１と第二先端側傾斜面２６ｂ１とを有し、第一中心線２７ａと第二先端側縁辺２７ｂ１との間の距離（間隔）Δ２７ｂ１と、第一中心線２７ａと第一先端側縁辺２７ｃ１との間の距離（間隔）Δ２７ｃ１とは、同じ大きさである（Δ２７ｂ１＝Δ２７ｃ１）。

【0071】

プリモールド２６は、鍔部２６ｆよりも先端面２６ａの側とは反対側（後端側）に延設され、リード線４２に対して第一先端側傾斜面２６ｃ１と同じ側に形成される第一後端側側面２５ａ（図７参照）と、鍔部２６ｆよりも先端面２６ａの側とは反対側（後端側）に延設されリード線４２に対して第二先端側傾斜面２６ｂ１と同じ側に形成される第二後端側側面２５ｂ（図７参照）と、を有する。この場合、先端面２６ａから延出する２本のリード線４２、第一後端側側面２５ａ及び第二後端側側面２５ｂは平行である。

【0072】

図７に示す平面図上において、リード線４２の中心線（第二中心線）４２ａと第二先端側縁辺２７ｂ１との間の距離（間隔）Δ２７ｂ１と、第二中心線４２ａと第一先端側縁辺２７ｃ１との間の距離（間隔）Δ２７ｃ１とは、同じ大きさである（Δ２６ｂ＝Δ２６ｃ）。

【0073】

また、第二中心線４２ａと第二後端側側面２５ｂとの間の距離（間隔）Δ２５ｂは、第二中心線４２ａと第一後端側側面２５ａとの間の距離（間隔）Δ２５ａよりも大きい（Δ２５ｂ＞Δ２５ａ）。この場合、Δ２５ｂは、Δ２７ｂ１及びΔ２７ｃ１よりも大きい（Δ２５ｂ＞２７ｂ１，Δ２７ｃ１）。これは、リード線４２に接続される温度センサ端子１１ｂがリード線４２に対して第二後端側側面２５ｂの側に配置されるためである。

【0074】

図７において第一中心線２７ａは第二中心線４２ａ上にあり、図１０において第二中心線２９ｂは第一中心線２７ａ上にある。このため、第一後端側側面２５ａ及び第二後端側側面２５ｂを、先端面２６ａを含む平面（仮想平面）に投影した場合に、第一中心線２７ａと第二後端側側面２５ｂとの間の距離Δ２５ｂは、第一中心線２７ａと第一後端側側面２５ａとの間の距離Δ２５ａよりも大きい。

【0075】

また、第一中心線２７ａと第二後端側側面２５ｂとの間の距離Δ２５ｂは、第一中心線２７ａと第一先端側側面２６ｃ１との間の距離（Δ２７ｃ１と考えて差し支えない）、及び第一中心線２７ａと第二先端側側面２６ｂ１との間の距離（Δ２７ｂ１と考えて差し支えない）よりも大きい。この場合、プリモールド２６は、リード線４２に電気的に接続される温度センサ端子１１ｂを備え、温度センサ端子１１ｂは、リード線４２に対して、第二後端側側面２５ｂの側に配置されるようにするとよい。これにより、リード線４２に対して第二後端側側面２５ｂの側のプリモールド２６の樹脂厚を厚くし、厚くしたプリモールド２６の樹脂で温度センサ端子１１ｂを覆うことができる。

【0076】

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

【符号の説明】

【0077】

１０…ケース、２１…圧力センサ（圧力センサセル）、２５ａ…プリモールド２６の第一後端側側面、２５ｂ…プリモールド２６の第二後端側側面、２６…プリモールド、２６ａ…プリモールド２６の先端面、２６ｂ１…プリモールド２６の先端側側面（第二先端側傾斜面）、２６ｂ２…プリモールド２６の先端側側面、２６ｃ１…プリモールド２６の先端側側面（第一先端側傾斜面）、２６ｃ２…プリモールド２６の先端側側面、２６ｆ…鍔部、２６ｆａ…鍔部２６ｆの先端側側面２６ｂ１，２６ｂ２，２６ｃ１，２６ｃ２と交差する端面、２７ａ…第一中心線、２７ｂ１…先端面２６ａの縁辺（第二先端側縁辺）、２７ｂ２…先端面２６ａの縁辺、２７ｃ１…先端面２６ａの縁辺（第一先端側縁辺）、２７ｃ２…先端面２６ａの縁辺、２８ｂ１…第二鍔部側縁辺、２８ｃ１…第一鍔部側縁辺、４０…温度検出素子、４２…リード線、４４…温度センサ、４５…エポキシコーティング、４６…オーバーモールド、１００…温度センサ一体型圧力センサ装置、Δ２５ａ…第一中心線２７ａと第一後端側側面２５ａとの間の距離、Δ２５ｂ…第一中心線２７ａと第二後端側側面２５ｂとの間の距離、Δ２７ｂ１…第一中心線２７ａと第二先端側縁辺２７ｂ１との間の距離、△２７ｃ１…第一中心線２７ａと第一先端側縁辺２７ｃ１との間の距離、△２８ｃ１…第一中心線２７ａと第一鍔部側縁辺２８ｃ１との間の距離。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】