压力传感器装置以及压力传感器装置的制造方法_4

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元在制造过程中的状态的立体图。图9表示第三实施例的压力传感器单元在制造过程中的状态的俯视图。图10表示沿图9的切割线C-C’的截面构造的截面图。图11表示沿图9的切割线D-D’的截面构造的截面图。
[0080]首先,通过例如镦粗加工(heading processing)形成金属管部件3 (步骤S1)。具体来说,如图7A所示,准备直径dll与金属管部件3的凸部10a的外径dl相同的线材(圆钢)41。接下来,将线材41切割为例如容易加工的预定长度。然后,将线材41的一个端部41a侧固定(夹紧)至可以在与线材41的中心线的方向平行的方向(图7A至图7C中的竖直方向)移动的可动模具(支撑单元)42。这时,线材41的另一端部41b侧处于以预定长度从可动模具42的平坦面42a突出的状态。图7A至图7C中的箭头表示可动模具42可移动的方向。
[0081]接下来,如图7B和图7C所示,通过反复移动可动模具42以针对固定模具(加工单元)43的平坦面43a撞击线材41的另一端部41b来施加压力,从而产生比线材41的直径dll宽的塑性变形(镦粗加工)。也就是说,通过反复针对固定模具43撞击线材41的另一端部41b,线材41的另一端部41b在相互平行的可动模具42的平坦面42a和固定模具43的平坦面43a之间被挤压(镦锻),以使端部41b的外径增宽至达到金属管部件3的阶梯部10b的外径d20
[0082]通过以这种方式使用镦粗加工将线材41的另一端部41b的外径加宽,线材41的另一端部41b的加宽了外径的部分成为金属管部件3的阶梯部10b。并且,通过使用镦粗加工将线材41的另一端部41b的外径加宽,线材41的另一端部41b的加宽了外径的部分的端部角部自然地形成为具有预定半径的弧形。也就是说,简单地通过使用镦粗加工形成金属管部件3的阶梯部10b,即可形成弧形的阶梯部10b的端部14的角部14a和14b而无需另外的步骤。
[0083]接下来,通过将线材41的端部41a侧切短,在具有宽的外径的线材41的另一端部41b的部分之上保留形成金属管部件3的凸部10a的部分。接下来,如图8所示,形成沿线材41的中心线通过的贯通孔,即金属管部件3的贯通孔8。通过以上步骤形成了金属管部件3。接下来,金属管部件3、信号端子17和树脂壳体4通过树脂成型而一体成型(步骤S2)。具体来说,如图9至图11所示,使用使树脂壳体4的凹部15和外形成型的模具50,和以预定图形配置信号端子17的方式进行图形化的金属板60来形成树脂壳体4(图9未图示模具50)。
[0084]模具50由具有凸部51a的阳模的模具上部51和具有与凸部51a相对的凹部52a的阴模的模具下部52构成。模具上部51的凸部51a使凹部15和树脂壳体4的凹部15侧的外形成型。具体来说,模具上部51的凸部51a例如通过以下方式形成,S卩,具有直径比近似为矩形柱的底面的边小的圆形顶表面51b的圆柱以同心的方式重叠在矩形柱上,形成在侧面上具有一个或多个阶梯部51c的近似的平截椎体。在模具上部51的凸部51a的顶表面51b设有直径与金属管部件3的凸部10a的外径dl相同的凹部51d。模具下部52的凹部52a使与凹部15相对侧的树脂壳体4的外形成型。具体来说,模具下部52的凹部52a具有大致呈矩形的平面形状。
[0085]在这样的模具下部52的凹部52a内,以开口端12侧向下的方式放置金属管部件
3。然后,将金属板60放置于模具下部52之上,并且将模具上部51嵌合至模具下部52以夹持金属板60。这时,模具上部51的凸部51a的顶表面51b侧插入到金属板60的后述的第二孔65,并且,金属管部件3的凸部10a插入到模具上部51的顶表面51b的凹部51d。模具上部51的顶表面51b的凹部51d的深度xl比金属管部件3的凸部10a的高度x2小(xl < x2)。也就是说,金属管部件3的凸部10a的与基座部件2接合侧的部分没有被模具上部51的顶表面51b的凹部51d覆盖。因此,在模具上部51与模具下部52嵌合时,模具上部51的凸部51a不与金属管部件3的阶梯部10b接触。
[0086]也就是说,设置有相当于模具上部51的凸部51a和金属管部件3的阶梯部10b间宽度(高度)x3 ( = x2 - xl)的游隙。因此,能够不依赖模具50和金属管部件3的尺寸精度,而使金属板60和模具上部51在模具下部52上顺序重叠而没有缝隙。因此,能够减少树脂壳体4的形成缺陷。树脂壳体4的形成缺陷是指以下树脂壳体4不能被连接器部件21收纳的状态,例如由于树脂从模具50突出而使树脂壳体4的外形变形,或者由于在模具下部52和金属板60之间形成缝隙而使树脂壳体4比预定高度高。
[0087]金属板60是大致呈矩形的金属薄板,在其上以一个方向(以下称为长度方向(图9的纵向))配置有多个具有大致呈矩形平面形状的单元区53,在单元区53中以预定图案配置有构成一个压力传感器单元100的多个信号端子17。金属板60 (具体为后述的第三部分63),在模具上部51和模具下部52不接触的部分被用作模具。因此,无需像现有技术那样使金属板60的宽度提高至树脂壳体4的宽度以上来与信号端子17的位置对齐。也就是说,金属板60在与长度方向垂直的方向(以下称为宽度方向(图9的横向))上的宽度能够降到信号端子17不突出的树脂壳体4的两个端面之间宽度w2。
[0088]在金属板60的每个单元区53,分别形成有多个形成信号端子17的第一部分61和支撑第一部分61的第二部分62。多个第一部分61平行地配置在金属板60的长度方向。第二部分62具有沿与第一部分61垂直的方向延伸的大致呈线性的平面形状,并连接第一部分61和后述的第三部分63。具体来说,第二部分62将在金属部60的宽度方向上彼此相邻的多个第一部分61联接起来,并且,可以将多个第一部分61的一个部分和第三部分63联接,或者可以将每个第一部分61与第三部分63单独联接。
[0089]并且,在金属板60的每个单元区53,与第一部分61平行地形成有第三部分63。第三部分63配置于金属板60的宽度方向的最外侧(也就是说,比第一部分61更靠外侧),并且连续穿过在金属板60的长度方向上相邻的单元区53。第三部分63具有例如沿金属板60的的长度方向延伸的大致呈线状的平面形状。第三部分63作为通过第二部分62支撑多个第一部分61的框体发挥功能。并且,第三部分63具有支撑与金属板60 —体成型的树脂壳体4的功能。例如,在第三部分63中,分别在与单元区53的四个角对应的部分形成有第一孔64。树脂壳体4能够被钩住第一孔64的传送手(conveyor hand)的固定爪等传送。
[0090]进一步,在金属板60的各单元区53形成有例如以单元区53的中心点作为大致中心的具有大致呈圆形的平面形状的第二孔65。第二孔65将各第一部分61 (即信号端子17)一分为二。在第二孔65侧的第一部分61的部分为信号端子17的基端。当模具上部51与模具下部52夹着金属板60嵌合时,模具上部51的凸部51a的顶表面51b侧以预定深度x4插入金属板60的第二孔65。图10和图11表不形成模具上部51的凸部51a的顶表面51b的圆柱部分的整体插入到金属板60的第二孔65的状态。
[0091]将树脂加热至软化温度而使其流入模具50的内部并通过冷却而固化,所述模具50为模具上部51的凸部51a与模具下部52的凹部52a通过夹持金属板60的方式配合。模具50的内部是指被模具上部51的凸部51a、金属板60的第三部分63和模具下部52的凹部52a封住的部分。此时,树脂流入模具上部51的凸部51a的顶表面51b和金属管部件3的阶梯部10b之间,并且从金属管部件3的凸部10a的阶梯部10b侧的部分至阶梯部10b侧的与开口端12相反侧的面16的区域被树脂壳体4覆盖。
[0092]并且,与模具下部52的凹部52a相对地设置有金属板60的第三部分63。因此,在模具下部52的凹部52a和金属板60的第三部分63之间流过被软化的树脂,由此形成树脂壳体4的比金属管部件3的阶梯部10b更向外突出的部分。也就是说,金属板60的第三部分63作为用于形成树脂壳体4的比金属管部件3的阶梯部10b更向外突出的部分的模具而发挥功能。金属板60的第三部分63的内侧63a以轻微切入树脂壳体4的外侧表面的方式与树脂壳体4的外侧表面线性接触,从而固定至树脂壳体4。
[0093]并且,通过模具上部51的凸部51a的阶梯部51c与金属板60的第一部分61 (信号端子17的基端)接触,使信号端子17的基端暴露于树脂壳体4的凹部15内。同时,由于被软化的树脂流至模具上部51的凸部51a的其它阶梯部51c的附近,金属板60的第一部分61的与其它阶梯部51c相对的部分被嵌入树脂壳体4内部。然后,从模具50移除一体成型有金属管部件3和金属板60的树脂壳体4。由于没有树脂流入金属板60与模具上部51和模具下部52接触的部分,因此该部分暴露于树脂壳体4的外侧。
[0094]接下来,切割联接多个第一部分61或联接第一部分61和第三部分63的第二部分62,从而分离各第一部分61 (信号端子17)(步骤S3)。接下来,通过使用金属材料9,将基座部件2接合至金属管部件3的接合端11。接下来,通过使用例如环氧树脂粘合剂将压力传感器芯片1接合至基座部件2 (步骤S4)。接下来,通过引线键合18将压力传感器芯片1的电极衬垫(未图示)与信号端子17电连接(步骤S5)。接下来,进行一般特性试验(步骤S6)。接下来,通过除去在树脂壳体4固定的金属板60的多余部分(即第三部分63)(步骤S7),仅保留金属板60的形成信号端子17的第一部分61,从而完成图1至图3所示的压力传感器单元100。
[0095]如上所述,根据第三实施例,能够得到与第一和第二实施例相同的效果。并且,根据第三实施例,由于使用圆钢通过镦粗加工形成金属管部件,因此几乎不生成边料(在切割时产生的废弃部分)。例如通过使用钣金经过冲压加工形成金属管部件的情况,从钣金切出成为金属管部件的部分之后所剩余的所有部分都是边料。同时,在使用圆钢的镦粗加工中,仅是在形成金属管部件的贯通孔时从圆钢中挖出的部分为边料。因此,通过使用圆钢由镦粗加工形成金属管部件,从而能够大幅度减少金属材料的使用量,由此能够提高材料的利用率。因此,能够降低成本。
[0096]并且,根据第三实施例,树脂壳体的比金属管部件的阶梯部还向外突出的部分的厚度,能够根据信号端子的相对于压力导入口的高度来决定,因此,能够使用成为信号端子的金属板的一部分作为模具来使金属管部件和信号端子一体成型于树脂壳体。因此,当树脂壳体成型时,无需再插入新模具来确定树脂壳体的比金属管部件的阶梯部还向外突出的部分的厚度,或按照该新模具的配置
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