HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Teileanbringungsausrüstung
und insbesondere auf eine Teileanbringungsausrüstung zum Anbringen eines
funktionellen Elementes wie ein Drucksensor an einem Substrat.
Beschreibung der zugehörigen Technik
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Fig. 14 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die zeigt, wie ein
Drucksensor gemäß einer herkömmlichen Technik angebracht wird, und Fig. 15
ist ein Querschnitt, der entlang der Linie X-X genommen ist, die einen Zustand
zeigt, in dem all die in Fig. 15 gezeigten Teile in Eingriff stehen.
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Es wird Bezug genommen auf die Figuren, ein Drucksensor 1 ist auf einem
Substrat direkt durch Löten auf der Oberfläche befestigt. Auf der anderen
Oberfläche steht er in Druckkontakt mit einer Abdeckung 35, wobei ein
Abdichtteil 41 und ein Schwamm 39, der in einen hohlen Abschnitt des
Abdichtteiles 41 eingefügt ist, dazwischen vorgesehen sind. Die Abdeckung 35 ist mit
einem ausgeschnittenen Abschnitt 37 versehen, in den das Abdichtteil 41
eingepaßt ist. Ein Lufteinlaß 43, der mit der vorderen und hinteren Oberfläche der
Abdeckung 35 in Verbindung steht, ist an dem Bodenabschnitt des
ausgeschnittenen Abschnittes 37 vorgesehen.
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Wenn all die Teile in Eingriff stehen, sind der Lufteinlaß 43, der hohle
Abschnitt des Abdichteiles 41, in den der Schwamm 39 eingepaßt ist, ein Erfassungsloch
45 und die Innenseite des Drucksensors 1 miteinander verbunden,
wie in Fig. 15 gezeigt ist, und wegen der durch den Lufteinlaß 43 eingeführten
Luft werden der Druck in dem hohlen Abschnitt des Abdichtteiles 41, in dem
der Schwamm 39 eingepaßt ist, und der Druck in dem Drucksensor 1 durch das
Erfassungsloch 45 gleich dem Umgebungsdruck. Daher ist die Messung des
genauen Druckes durch den Drucksensor 1 möglich.
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Weiterhin leckt die durch den Lufteinlaß 43 eingeführte Luft nicht aus dem
hohlen Abschnitt des Abdichtteiles 41, da es abgedichtet ist. Daher kann
Wasser oder ähnliches, das zusammen mit der Luft eingeführt wird, daran
gehindert werden, in Kontakt mit dem Substrat 29 zu kommen.
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Das herkömmliche Verfahren des Anbringens eines Sensors weist jedoch die
folgenden Probleme auf.
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(1) Zum Herstellen der Verbindung zwischen dem Lufteinlaß 43, dem hohlen
Abschnitt des Abdichtteiles, dem Erfassungsloch 45 und der Innenseite des
Drucksensors 1 ist es notwendig, die Position des ausgeschnittenen Abschnittes
37 der Abdeckung 35 mit der horizontalen Position des Drucksensors 1
auszurichten, der an dem Substrat 29 angebracht ist. Diese Positionseinstellung ist
jedoch schwierig. Wenn weiter eine kleine Lücke zwischen der Abdeckung 35
und dem Substrat 29 durch z. B. einen Stoß verursacht ist, wie in Fig. 16
gezeigt ist, ist der Zustand des Druckkontaktes zwischen dem Drucksensor 1 und
der Abdeckung 35 mit dem dazwischen eingefügten Abdichtteil 41 gelöst. Zu
dieser Zeit tritt die Umgebungsluft, die durch den Lufteinlaß 43 eingeführt ist,
in das Innere der Ausrüstung durch die Lücke zwischen dem Abdichtteil 41 und
dem Drucksensor 1, wodurch möglicherweise eine Fehlfunktion der
Ausrüstung verursacht wird.
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(2) Der Drucksensor ist schwach gegen Stoß. Gemäß dem herkömmlichen
Verfahren der Anbringung ist jedoch der Drucksensor 1 auf dem Substrat 29
befestigt. Daher wird ein Stoß, der auf das Substrat 29 während des Zusammenbaues
z. B.
ausgeübt wird, direkt zu dem Drucksensor 1 übertragen, was
eine Beschädigung des Drucksensors verursachen kann.
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In der Druckschrift JP 04-274 723 ist eine Drucksensorvorrichtung mit eine
spiraligen flexiblen Leiterplatte, die elektrisch einen Drucksensor mit einem
Schaltungssubstrat verbindet, erwähnt.
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In der Druckschrift DE 37 OS 835 A1 ist ein Computer für ein Fahrrad
beschrieben, in dem ein Drucksensor enthalten ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das oben beschriebene Problem
zu lösen, und es ist ihre Aufgabe, eine Ausrüstung vorzusehen, die ein
Abringen eines Teiles leicht an einer gewünschten Position erlaubt.
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Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Anbringungsausrüstung vorzusehen, die einen Schaden an einem Teil verringern kann, der
durch Vibration verursacht wird.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch die Ausrüstung nach Anspruch 1.
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Weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Daher wird gemäß der vorliegenden Erfindung das Anbringungsteil so
angebracht, daß es innerhalb eines vorgeschriebenen Bereiches bewegbar ist. Dieses
erleichtert die Positionseinstellung des Anbringungsteiles. Weiterhin kann ein
auf das Anbringungsteil ausgeübter Stoß verringert werden und folglich eine
Beschädigung an dem Anbringungsteil kann verhindert werden.
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Die vorangehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden ersichtlicher aus der folgenden detaillierten
Beschreibung der vorliegenden Erfindung, wenn sie in Zusammenhang mit den
begleitenden Zeichnungen genommen wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die einen
Drucksensorsatz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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Fig. 2 ist eine Vorderansicht eines Computers mit einer Höhenmeßfunktion
für ein Fahrrad, der den Drucksensorsatz gemäß der einen
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet.
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Fig. 3 ist eine Rückansicht des in Fig. 2 gezeigten Computers für ein Fahrrad.
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Fig. 4 zeigt ein Aussehen des in Fig. 1 gezeigten Drucksensors von der Seite,
die mit einem Flachkabel 3 in Eingriff steht.
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Fig. 5 ist eine Draufsicht des in Fig. 1 gezeigten Flachkabels 3.
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Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die das an dem Drucksensor 1
angebrachte Flachkabel 3 zeigt.
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Fig. 7 zeigt das Aussehen des Drucksensors von Fig. 6, wie er aus der
Richtung "A" gesehen wird.
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Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie III-III genommen ist,
wobei alle in Fig. 1 gezeigten Teile in Eingriff stehen.
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Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie IV-IV genommen ist,
wobei alle Teile von Fig. 1 in Eingriff stehen.
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Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wie der Drucksensorsatz
9 an dem Substrat 29 angebracht wird.
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Fig. 11 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die zeigt, wie
die Tafel 67 an dem Substrat 29 angebracht wird, auf dem der
Drucksensor 9 angebracht worden ist.
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Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die das Substrat 29 und die Tafel 67
von Fig. 11 zeigt, die in einem gestapelten Zustand in Eingriff steht.
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Fig. 13A und 13B sind Querschnitte, die zeigen, wie eine Abdeckung 35 auf
der Tafel 67 in dem Zustand von Fig. 12 angebracht wird.
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Fig. 14 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die zeigt, wie
der Drucksensor gemäß einem herkömmlichen Verfahren angebracht
wird.
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Fig. 15 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie X-X genommen ist, wobei
alle in Fig. 14 gezeigten Teile in Eingriff stehen.
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Fig. 16 ist eine Darstellung, die Probleme zeigt, die bei dem herkömmlichen
Verfahren des Anbringens des Drucksensors erfahren werden.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es wird Bezug genommen auf Fig. 2 und 3, ein Computer für ein Fahrrad
enthält eine Flüssigkristallanzeige 53 zum Anzeigen der Höhe, des Druckes, der
Temperatur, der Geschwindigkeit oder ähnlichem, einen Lichtknopf 59 zum
Beleuchten der Flüssigkristallanzeige 53, einen Einstellknopf 61 zum Einstellen
von Daten, einen Start/Stoppknopf 55 zum Starten und Stoppen einer Messung,
einen Modusknopf 57 zum Schalten des Meßmodus und einen AC- (alles leer)
Knopf 63 zum Löschen des Speichers. Auf der hinteren Abdeckung 64 ist eine
Drucksensorkappe/Filter 65 an einer Position entsprechend dem darin
enthaltenen Drucksensor vorgesehen, so daß der Eintritt von fremder Materie zu dem
Drucksensor verhindert wird.
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Fig. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die den Aufbau
des Drucksensorssatzes (einschließlich des Drucksensors und der Teile zum
Anbringen des Drucksensors) zeigt die in dem Computer für ein Fahrrad
enthalten sind, der in Fig. 2 gezeigt ist.
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Es wird Bezug genommen auf die Figur, ein Drucksensorsatz 9 enthält einen
Drucksensor 1, ein Flachkabel 3 zum elektrischen Verbinden des Drucksensors
1 mit einem Substrat, das ein Anbringungsobjekt ist, Anbringungsteile 5 und 7,
die den Drucksensor 1 von beiden Seiten ergreifen, und ein Abdichtteil 11, das
mit einer Seitenwand des Drucksensors 1 zum Verhindern, daß Wassertropfen
oder ähnliches in den Computer für das Fahrrad eindringen, in Eingriff stehen.
Der Drucksensor 1 besteht aus einem Säulenabschnitt 1a mit einer Säulenform
und einem Plattenabschnitt 1b, der an dem Boden des Säulenabschnittes 1a
befestigt ist.
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Das Anbringungsteil 5 weist ein Sensoreingriffsloch 17, das in Eingriff mit dem
Säulenabschnitt 1a des Drucksensors 1 steht, und Beinabschnitte 13a und 13b,
die mit Aufnahmelöchern 15a bzw. 15b des Anbringungsteiles 7 in Eingriff
stehen, auf. Das Anbringungsteil 7 weist die Aufnahmelöcher 15a und 15b auf,
durch die die Beinabschnitte 13a bzw. 13b des Anbringungsteiles gehen, und es
weist einen ausgeschnittenen Abschnitt 19 auf der Seite auf, die in Eingriff mit
dem Sensor 1 zu bringen ist, wodurch die Bewegung des Flachkabels 3 darin
ermöglicht wird.
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Fig. 4 zeigt den Drucksensor von Fig. 1, wie er von der Seite gesehen wird, die
Eingriff mit dem Flachkabel 3 zu bringen ist.
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Es wird Bezug genommen auf die Figur, an einer Seite des Plattenabschnittes
1b des Drucksensors 1 sind Anschlüsse 23a bis 23d zum Eingeben/Ausgeben
von Signalen zu und von dem Sensor 1 vorhanden.
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Fig. 5 ist eine Draufsicht des in Fig. 1 gezeigten Flachkabels 3.
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Es wird Bezug genommen auf die Figur das Flachkabel 3 enthält vier
Leitungen 25a bis 25d, die parallel zueinander angeordnet sind, und ein
Leitungsbefestigungsteil 27 zum Befestigen der entsprechenden Leitungen, so daß die
Leitungen 25a bis 25d integriert sind. Wenn das Flachkabel 3 an dem
Drucksensor 1 angebracht ist, sind die Leitungen 25a bis 25d des Flachkabels 3
jeweils an einem Ende mit den entsprechenden Anschlüssen 23a bis 23d durch
Löten verbunden.
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Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die das Flachkabel 3 zeigt, das an dem
Drucksensor 1 angebracht ist, und Fig. 7 zeigt das Aussehen des Sensors und
des Flachkabels 3 von Fig. 6, wie sie aus der Richtung "A" gesehen werden.
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Das Flachkabel 3 ist schwenkbar mit dem Drucksensor 1 verbunden. Das heißt
es ist schwenkbar, da das Flachkabel 3 selbst sich verformt und dreht mit einem
Abschnitt, der durch Löten mit dem Drucksensor 1 verbunden ist, der als
Drehpunkt dient.
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Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie III-III genommen ist,
wobei alle in Fig. 1 gezeigten Teile in Eingriff stehen, und Fig. 9 ist ein
Querschnitt, der entlang der Linie IV-IV genommen ist.
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Es wird Bezug genommen auf Fig. 9, der Drucksensor 1 ist innerhalb der
Anbringungsteile 5 und 7 befestigt, da der Plattenabschnitt 1b des Drucksensors 1
zwischen den Anbringungsteilen 5 und 7 ergriffen ist. Es wird Bezug
genommen auf Fig. 8, wenn die Anbringungsteile 5 und 7 in Eingriff stehen, ist das
Flachkabel 3 innerhalb des Bereiches bewegbar, der durch den
ausgeschnittenen Abschnitt 19 des Anbringungsteiles 7 definiert ist. Der Beinabschnitt 13a
und der Beinabschnitt 13b (nicht gezeigt) stehen von dem Anbringungsteil 7
durch die Aufnahmelöcher 15a, 15b vor.
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Fig. 10 zeigt die Weise, wie der Drucksensorsatz 9 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform an einem Substrat 29 angebracht wird.
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Es wird Bezug genommen auf die Figur, das Substrat 29 weist Aufnahmelöcher
33a und 33b, die an Positionen gegenüber den Beinabschnitten 13a und 13b
(nicht gezeigt) des Sensorsatzes 9 entsprechend vorgesehen sind, und
Druckmuster 31a bis 31d, die an Positionen gegenüber den Leitungen 25a bis 25d des
Drucksensorsatzes 9 entsprechend vorgesehen sind, auf. Die Aufnahmelöcher
33a und 33b weisen einen geringfügig größeren Durchmesser als der der
Beinabschnitte 13a und 13b auf.
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Während des Vorganges des Anbringens des Teiles werden die Beinabschnitte
13a und 13b des Drucksensors 9 durch die Aufnahmelöcher 33a und 33b des
Substrates 29 eingeführt, und in diesem Zustand werden die Leitungen 25a bis
25d an den entsprechenden Druckmustern 31a bis 31d angelötet.
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Eine Tafel 67 mit einer Plattenform, die das Substrat 29 bedeckt, wie in Fig.
11 gezeigt ist, wird an dem Substrat 29 angebracht, mit dem der
Drucksensorsatz 9 verbunden worden ist. Die Tafel 67 ist mit einem Loch 69 versehen,
durch das der obere Abschnitt des Drucksensorsatzes 9 von der Tafel 67
vorsteht. Weiter weist die Tafel 67 einen Abstandshalter 71 auf, der einstückig mit
der Tafel 67 gebildet ist, zum Aufrechterhalten eines konstanten Abstandes
zwischen dem Substrat 29 und der Tafel 67 so, daß die Länge des Vorsprunges
des Drucksensorsatzes 9 von dem Loch 69 der Tafel 67 konstant gehalten wird.
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Es wird Bezug genommen auf Fig. 11, wenn das Substrat 29 und die Tafel 67
in Eingriff stehen, steht ein Teil des Drucksensorsatzes 9 von dem Loch 69 der
Tafel 67 vor, wie in Fig. 12 gezeigt ist.
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Fig. 13A und 13B sind Querschnitte, die entlang der Linie VI-VI genommen
sind, sie zeigen, wie die Abdeckung 35 an dem oberen Abschnitt der Tafel 67
auf eine gestapelte Weise angebracht wird, wie in Fig. 12 gezeigt ist.
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Es wird Bezug genommen auf Fig. 13A und 13B, die Abdeckung 35 weist einen
ausgeschnittenen Abschnitt 37, der mit dem Säulenabschnitt 1a des
Drucksensorsatzes 9 in Eingriff zu bringen ist, und einen Lufteinlaß 43 zum Einführen
von Luft, der an dem Bodenabschnitt des ausgeschnittenen Abschnittes 37
positioniert ist, auf. Weiter ist die Abdeckung 35 mit einem Filter 75 zum
Verhindern des Eintrittes von Fremdmaterie von der Außenseite und einer
Kappe 73 zum Fixieren des Filters 75 versehen.
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In dem Zustand, in dem die Abdeckung 35 und der Drucksensorsatz 9 nicht in
Preßkontakt stehen (Fig. 13A), ist der Drucksensorsatz 9 schwenkbar mit dem
Substrat 29 mittels des Flachkabels 3 verbunden. Wenn der Beinabschnitt 13a
und der Beinabschnitt 13b, die nicht gezeigt sind, in das Aufnahmeloch 33a
bzw. das Aufnahmeloch 33b, die nicht gezeigt sind, eingeführt werden, wird
die ungefähre Position des Drucksensorsatzes 9 bestimmt. Da jedoch die
Aufnahmelöcher 33a und 33b Durchmesser relativ größer als die Durchmesser der
Beinabschnitte 13a und 13b aufweisen, kann sich der Drucksensorsatz 9 in
einem gewissen Ausmaße in der horizontalen Richtung in Bezug auf das
Substrat 29 bewegen. Der Bewegungsbereich ist jedoch innerhalb des Loches
69 der Tafel 67 begrenzt. Während sich der Drucksensorsatz 9 bewegt, kann
der Säulenabschnitt 1a des Drucksensors 1 in Eingriff mit dem
ausgeschnittenen Abschnitt 37 kommen, vorausgesetzt, daß der ausgeschnittene Abschnitt 37
der Abdeckung 35 und der Drucksensor 1 ungefähr in der Position ausgerichtet
sind, wenn die Abdeckung 35 angebracht wird. Daher kann jemand, der die
Abdeckung 35 anbringt, den Drucksensorsatz 9 und die Abdeckung 35 an
geeigneten Positionen ohne die Notwendigkeit, übermäßige Aufmerksamkeit auf die
Positionsbeziehung zwischen der Abdeckung 35 und dem Substrat 29 zu
richten, anbringen.
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Da der Drucksensorsatz 9 mit dem Substrat 29 schwenkbar verbunden ist,
wird, selbst wenn das Substrat 29 vibriert, die Vibration nicht direkt zu dem
Drucksensorsatz 9 übertragen. Daher kann eine Beschädigung an dem
Drucksensor, die durch Vibration verursacht wird, verhindert werden.
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Wenn die Abdeckung 35 voll an der Tafel 67 angebracht ist, ist der
Drucksensorsatz 9 in den ausgeschnittenen Abschnitt der Abdeckung 35 eingepaßt,
wie in Fig. 13B gezeigt ist, und die Abdeckung 3 S. der Drucksensorsatz 9 und
das Substrat 29 werden in Preßkontakt miteinander gebracht. Daher ist der
Drucksensorsatz 9 zwischen dem Substrat 29 und der Abdeckung 35 fixiert.
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In diesem Zustand ist das Abdichtteil 11 zwischen der Seitenwand des
Säulenabschnittes 1a des Drucksensors 1 und der Seitenwand des ausgeschnittenen
Abschnittes 37 der Abdeckung 35 in dem Drucksensorsatz 9 ergriffen. Daher
kann der Eintritt von Luft, die durch den Lufteinlaß eingeführt wird, zu der
Innenseite der Vorrichtung verhindert werden.
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Selbst wenn eine kleine Lücke zwischen der Abdeckung 35 und dem Substrat
29 durch einen Stoß z. B. erzeugt wird, kann sie durch die Verformung des
Flachkabels absorbiert werden, und folglich fällt der Drucksensorsatz 9 niemals
aus dem ausgeschnittenen Abschnitt 37 heraus.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Beinabschnitte 13a und 13b
vorgesehen, die von dem Anbringungsteil 5 vorstehen, wobei die
Beinabschnitte in die Aufnahmelöcher 33a und 33b eingeführt werden, die in dem
Substrat 9 vorgesehen sind. Die Beinabschnitte brauchen jedoch nicht so lang
vorgesehen zu werden, wenn ein ausreichender Bereich des Schwingens des
Drucksensors 1 sichergestellt ist.
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Obwohl ein Drucksensor als ein Beispiel einer anzubringenden Komponente in
der vorliegenden Ausführungsform beschrieben worden ist, ist die vorliegende
Erfindung auf jede Komponente anwendbar.
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Obwohl die vorliegende Erfindung im Einzelnen beschrieben und dargestellt
worden ist, ist klar zu verstehen, daß dieses nur als Darstellung und Beispiel
geschehen ist und nicht als Begrenzung genommen werden kann, die
vorliegende Erfindung ist nur durch den Inhalt der beigefügten Ansprüche begrenzt.