JP2000121476A - センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の貫通型コンデンサの設置が困難な場合
であっても、外部からの電磁波の影響を受けにくく電磁
シールド性に優れたセンサを提供すること。 【解決手段】 検出機能を有するセンサ本体２と、セン
サ本体２の一部又は全部を覆う導電性のスリーブ６と、
センサ本体２と電気的に接続されスリーブ６を貫通して
スリーブ６の外部に引き出されるターミナル４２と、ス
リーブ６の内部でターミナル４２に外装される貫通コン
デンサ４３と、貫通コンデンサ４３の外周電極部４３ｃ
をスリーブ６に接続させる導電性の一次成形体４４及び
導電性パッキン４５とを備えて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁障害に対する
シールド対策を施したセンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電磁障害に対するシールド対策を施した
センサとしては、特開昭５７−１６９６４４号公報に記
載されるように、センサユニットと回路ユニットを導電
性部材で囲い、回路ユニットに接続される入出力線に貫
通型コンデンサを取り付けた半導体式圧力センサが知ら
れている。この圧力センサは、貫通型コンデンサを入出
力線に取り付けることにより、外部からの電磁波のセン
サ内への侵入を防止しようとするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、センサ
によっては、その構造上、入出力線に貫通型コンデンサ
をそのまま取り付けることができない場合がある。例え
ば、センサの内部空間に余裕がない場合などには貫通コ
ンデンサの取り付けが行えない。また、入出力線が樹脂
成形により他の部品と一体化されセンサの外部へ引き出
される場合、入出力線を樹脂が覆っているため、通常の
方法では貫通型コンデンサを取り付けることが困難であ
る。

【０００４】そこで、本発明は、このような問題点を解
決するためになされたものであって、通常の貫通型コン
デンサの設置が困難な場合であっても、外部からの電磁
波の影響を受けにくく電磁シールド性に優れたセンサを
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係るセンサは、検出機能を有するセ
ンサ本体と、センサ本体の一部又は全部を覆う導電性の
スリーブと、センサ本体と電気的に接続されスリーブを
貫通してスリーブの外部に引き出される入出力線と、ス
リーブの内部で入出力線に外装される貫通コンデンサ
と、貫通コンデンサの外周電極部をスリーブに接続させ
る導電性の接続手段とを備えて構成されている。なお、
ここでいう「入出力線」とは、電気信号の入力又は出力
のための線材のみならず、電源供給又はアース接続のた
めの線材も含むものである。

【０００６】この発明によれば、貫通コンデンサの外周
電極部をスリーブに接続させる導電性の接続手段を設け
ることにより、貫通コンデンサを直接にスリーブへ接続
できない場合でも、電磁ノイズが入出力線を通じてセン
サ内部へ侵入するのを防止でき、電磁シールド性を確保
することができる。

【０００７】また本発明に係るセンサは、前述の接続手
段が、貫通コンデンサの外周とスリーブの内面の間に配
置され弾力性を有する弾性部を有することを特徴とす
る。

【０００８】また本発明に係るセンサは、前述の接続手
段が、貫通コンデンサの外周電極部の外周に一体に形成
され、導電性を有する弾性部材により構成されているこ
とを特徴とする。

【０００９】これらの発明によれば、接続手段の弾力性
により、スリーブに設けられる入出力線の貫通孔から雨
水などが浸入するのを防止することができる。このた
め、接続手段と別個に止水専用のパッキンなどを取り付
ける必要がない。また、接続手段により貫通コンデンサ
を弾力的に保持することができる。このため、入出力線
に外力が加わっても貫通コンデンサに生ずる内部応力を
低減することができ、貫通コンデンサの破損を防止する
ことができる。

【００１０】更に本発明に係るセンサは、検出部を有す
るセンサ本体と、センサ本体の一部又は全部を覆う導電
性のスリーブと、センサ本体と電気的に接続されスリー
ブを貫通してスリーブの外部に引き出される入出力線
と、センサ本体に設置され、入出力線とスリーブの内面
に接続される配線の途中に配設されるコンデンサとを備
えて構成されている。

【００１１】この発明によれば、貫通コンデンサを設置
できない場合でも、スリーブ内に侵入した電磁ノイズを
コンデンサによりスリーブへ導くことができ、電磁シー
ルド性を確保することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の種々の実施の形態について説明する。尚、各図におい
て同一要素には同一符号を付して説明を省略する。ま
た、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致してい
ない。

【００１３】（第一実施形態）図１に本実施形態に係る
センサの断面図を示す。

【００１４】図１に示すように、センサ１は、流体の圧
力を検出する圧力センサであり、圧力検出機能を備えた
本体２を備えている。本体２は、検出部３と樹脂成形部
４により構成されている。検出部３は、流体の圧力を検
出するものであり、円筒状のハウジング３１を備えてい
る。ハウジング３１は、金属製であり導電性を有してい
る。ハウジング３１の外周面には突起３２が設けられて
いる。ハウジング３１の先端側には金属ブロック３３が
配設され、その金属ブロック３３の露出部分を覆うよう
にキャップ３４が取り付けられている。

【００１５】金属ブロック３３の先端面とキャップ３４
の内面の間には検知室３５が形成され、その検知室３５
にシリコンオイルが充填されている。キャップ３４は、
流体の圧力に応じて撓るように可撓性を有する部材で構
成されている。ハウジング３１の内部にはリード線３６
が配置されている。リード線３６は金属ブロック３３を
貫通して検知室３５まで延びており、樹脂成形部４と検
知室３５との間を電気的に接続している。

【００１６】金属ブロック３３の先端側には、半導体検
知素子３７が設置されている。半導体検知素子３７は、
圧力センサであり、例えば、シリコン基板にピエゾ抵抗
を形成した半導体圧力センサが用いられる。この半導体
検知素子３７は、キャップ３４及び検知室３５のシリコ
ンオイルを介して流体の圧力を検出する。半導体検知素
子３７はリード線３６と接続され、リード線３６を介し
て電源供給がなされ、またリード線３６を介して検知信
号を出力する。

【００１７】樹脂成形部４は、ハウジング３１の基端側
に設けられており、二次成形体４１を備えている。二次
成形体４１には、ターミナル４２、貫通コンデンサ４
３、一次成形体４４が一体的に固着されている。ターミ
ナル４２は、センサ１に入力され又はセンサ１から出力
される電気信号の入出力線であり、電源供給又はアース
接続のための線材を含むものである。このターミナル４
２は、例えば、Ｌ字型に曲げられた金属製のリード線に
より構成される。ターミナル４２は、その先端がセンサ
１内に配設されるプリント基板５１に半田付けなどによ
り接続されている。

【００１８】貫通コンデンサ４３は、円筒状の容量部４
３ａの内側に内周電極部４３ｂ、外側に外周電極部４３
ｃを取り付けて構成されており、ターミナル４２に外装
され内周電極部４３ｂがターミナル４２に半田付けされ
ている。一次成形体４４は、導電性を有する樹脂により
形成されており、貫通コンデンサ４３の外周電極部４３
ｃの外周に接続されている。

【００１９】また、二次成形体４１は、ターミナル４２
の一部を被覆して形成され、被覆部４１ａを有してい
る。その被覆部４１ａの外周には、導電性パッキン４５
が外装されている。導電性パッキン４５は、導電性の粒
子を混在させたゴムをリング状に形成したものであり、
一次成形体４４と接触するように配置されている。この
導電性パッキン４５及び一次成形体４４が貫通コンデン
サ４３の外周電極部４３ｃを後述するスリーブ６へ導通
させる接続手段として機能する。

【００２０】プリント基板５１は、ターミナル４２の接
続部分から検出部３側へ延びており、その端部が二次成
形体４１とハウジング３１の間に挟まれて支持されてい
る。プリント基板５１には、信号処理ＩＣ５２及び電源
ＩＣ５３などが実装されている。

【００２１】センサ１は、本体２の一部を覆うスリーブ
６を備えている。スリーブ６は、一端を閉塞した導電性
金属からなる筒体であり、本体２の樹脂成形部４の部分
を覆っており、樹脂成形部４の電磁シールドとして機能
する。スリーブ６の開放端６１は、ハウジング３１には
め込まれている。また、スリーブ６の閉塞端の端面６２
には貫通孔６３が開口している。貫通孔６３には、二次
成形体４１に覆われたターミナル４２が貫通しておりス
リーブ６の外部へ引き出されている。

【００２２】次に、センサ１の製造方法について説明す
る。

【００２３】図１において、まず、貫通コンデンサ４３
をターミナル４２に外装し、貫通コンデンサ４３の内周
電極部４３ｂをターミナル４２に半田付けする。次い
で、貫通コンデンサ４３を取り付けたターミナル４２を
インサートとして、インサート成形（一次成形）を行
い、貫通コンデンサ４３の外周電極部４３ｃの外周部分
に一次成形体４４を形成する。

【００２４】そして、一次成形体４４を形成したなるタ
ーミナル４３をインサートとして、インサート成形（二
次成形）を行い、二次成形体４１を形成する。その際、
ターミナル４２が複数ある場合には、それらのターミナ
ル４２が二次成形体４１により一体化される。

【００２５】そして、ターミナル４２の一端をプリント
基板５１に半田付けし、そのプリント基板５１を検出部
３のリード線３６に接続する。そして、二次成形体４１
を検出部３のハウジング３１に取り付け、二次成形体４
１の被覆部４１ａに導電性パッキン４５を外装する。そ
の後、スリーブ６を二次成形体４１などからなる樹脂成
形部４に被せ、その端部６１をハウジング３１にはめ付
けてセンサ１の製造が完了する。

【００２６】この製造時におけるスリーブ６の取り付け
の際に、導電性パッキン４５が一次成形体４４とスリー
ブ６の内面との間に挟み込まれるため、貫通コンデンサ
４３の外周電極部４３ｃが一次成形体４４及び導電性パ
ッキン４５を介してスリーブ６に接続される。これによ
り、貫通コンデンサ４３の外周電極部４３ｃを接地する
ことができる。

【００２７】また、弾力性を有する導電性パッキン４５
が縮設されることにより、スリーブ６の貫通孔６３から
雨水などが浸入することを防止できる。従って、止水専
用のパッキンを別途設置する必要がない。

【００２８】次に、センサ１の使用方法及びその動作に
ついて説明する。

【００２９】図１に示すように、まず、流体の流路に連
なる孔にセンサ１の検出部３をはめ込む。そして、ター
ミナル４２を介して外部から電源を供給し、プリント基
板５１上の信号処理ＩＣ５２及び電源ＩＣ５３などを作
動させる。これにより、検出部３の先端に配置される半
導体検知素子３７により流体の圧力が検知可能となる。
流体の圧力は、キャップ３４及び検知室３５のシリコ
ンオイルを介して半導体検知素子３７に伝達される。流
体の圧力に変化があると、半導体検知素子３７がその変
化を電気信号に変換して出力する。その出力信号は、リ
ード線３６を通じて信号処理ＩＣ５２に入力され、信号
処理ＩＣ５２により信号処理された後、ターミナル４２
を介してセンサ１の外部へ出力される。

【００３０】このようなセンサ１において、半導体検知
素子３７などの検知手段が検知する信号は微弱なもので
あるので、信号増幅度を大きくして信号処理を行う必要
がある。このため、微弱な電磁ノイズが侵入した場合で
あっても、その電磁ノイズが増幅されると、適正な圧力
検出に影響を及ぼすことになる。

【００３１】本実施形態に係るセンサ１によれば、セン
サ１の内外を導通するターミナル４２に貫通コンデンサ
４３が取り付けられており、その貫通コンデンサ４３の
外周電極部４３ｃが直接スリーブ６に接地されていない
が、一次成形体４４及び導電性パッキン４５を介して接
地されている。このため、貫通コンデンサ４３により、
ターミナル４２を通じて電磁ノイズがセンサ１の内部へ
侵入することを防止できる。従って、センサ１は、貫通
コンデンサ４３が通常の方法により設置できない場合で
あっても、確実に電磁シールドが行える。

【００３２】更に、導電性パッキン４５により貫通コン
デンサ４３が弾力的に保持されるため、ターミナル４２
に外力が加わっても、貫通コンデンサ４３に生ずる内部
応力を低減させることができ、貫通コンデンサ４３の破
損を防止することができる。

【００３３】（第二実施形態）次に、第二実施形態に係
るセンサについて説明する。

【００３４】図２に本実施形態に係るセンサの説明図を
示す。図３に本実施形態に係るセンサの一次成形体の説
明図である。

【００３５】図２に示すように、本実施形態に係るセン
サ１ａは、第一実施形態に係るセンサ１の貫通コンデン
サ４３周辺の構造を変えたものであり、一次成形体を弾
力性部材により構成したものである。

【００３６】図３に示すように、センサ１ａの一次成形
体４４ａは、貫通コンデンサ４３を外周を覆って設けら
れ、導電性を有するゴム材などにより構成されている。
一次成形体４４ａは、例えば、三つの貫通コンデンサ４
３を平行に並べて一体化させたものであり、これらの貫
通コンデンサ４３をインサートとしてインサート成形す
ることにより形成されている。また、一次成形体４４ａ
は、少なくとも一方向の横幅がスリーブ６の内形寸法と
ほぼ同一の寸法とされ、スリーブ６内に圧入してはめ込
める形状となっている。

【００３７】図２に示すように、弾力性を有する一次成
形体４４ａがスリーブ６内に縮設されることにより、こ
の一次成形体４４ａを通じて貫通コンデンサ４３の外周
電極部４３ｃがスリーブ６に接続される。これにより、
貫通コンデンサ４３の外周電極部４３ｃが確実に接地さ
れる。

【００３８】また、一次成形体４４ａの外形寸法をスリ
ーブ６の内形寸法とほぼ同一寸法とすれば、一次成形体
４４ａを止水用のパッキンとして機能させることもでき
る。この場合、一次成形体４４ａにより、スリーブ６の
貫通孔６３から雨水などが浸入することを防止すること
ができ、止水専用のパッキンを別途設置する必要がな
い。

【００３９】以上のように、本実施形態に係るセンサ１
ａによれば、第一実施形態に係るセンサ１と同様な効果
が得られる。すなわち、貫通コンデンサ４３を通常の方
法で設置できない場合であっても、ターミナル４２を通
じてセンサ１の内部へ電磁波が侵入するのを防止でき、
電磁シールド性を確保することができる。また、一次成
形体４４ａをスリーブ６の内面に圧接させることによ
り、ターミナル４２の貫通孔６３から雨水などが浸入す
るのを防止することができ、別途止水専用のパッキンな
どを取り付ける必要がない。更に、一次成形体４４ａに
より貫通コンデンサ４３を弾力的に保持することによ
り、ターミナル４２に外力が加わっても貫通コンデンサ
４３に生ずる内部応力を低減することができ、貫通コン
デンサ４３の破損を防止することができる。

【００４０】（第三実施形態）次に、第三実施形態に係
るセンサについて説明する。

【００４１】図４に本実施形態に係るセンサの説明図を
示す。図５に本実施形態に係るセンサのプリント基板の
説明図である。

【００４２】図４に示すように、本実施形態に係るセン
サ１ｂは、第一実施形態に係るセンサ１とほぼ同様の構
造を有するものであり、電磁ノイズの除去手段として貫
通コンデンサでなくプリント基板５１ｂ上に配置される
コンデンサ５５を用いるものである。

【００４３】図５に示すように、プリント基板５１ｂ
は、フレキシブル基板が用いられ、約三分の一に折り畳
める構造となっている。ターミナル４２を半田付けする
ための各ランド５４からはそれぞれ配線が引き出されコ
ンデンサ５５を介してアースパターン５６に接続されて
いる。アースパターン５６は、円弧状に突出する突起片
５７まで延びている。

【００４４】図４に示すように、プリント基板５１ｂ
は、三つに折り畳まれてスリーブ６内に配置される。タ
ーミナル４２がランド５４にて半田付けされてプリント
基板５１ｂに接続されている。プリント基板５１ｂの突
起片５７は、二次成形体４１とハウジング３１との間に
挟持されており、プリント基板５１ｂのアースパターン
がハウジング３１に接続されている。このため、ターミ
ナル４２はコンデンサ５５を介してボディアースに接続
されることとなり、ターミナル４２の電磁ノイズはコン
デンサ５５を通じてボディアースに落とされる。

【００４５】以上のように、本実施形態に係るセンサ１
ｂによれば、第一実施形態に係るセンサ１と同様に、貫
通コンデンサ４３を通常の方法で設置できない場合であ
っても、ターミナル４２を通じてセンサ１の内部へ電磁
波が侵入するのを防止でき、電磁シールド性を確保する
ことができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果が得られる。

【００４７】すなわち、貫通コンデンサの外周電極部を
スリーブに接続させる導電性の接続手段を設けることに
より、貫通コンデンサを直接にスリーブへ接続できない
場合でも、電磁ノイズが入出力線を通じてセンサ内部へ
侵入するのを防止でき、電磁シールド性を確保すること
ができる。

【００４８】また、接続手段に弾力性を付加することに
より、スリーブに設けられる入出力線の貫通孔から雨水
などが浸入するのを防止することができる。このため、
接続手段と別個に止水専用のパッキンなどを取り付ける
必要がない。また、接続手段により貫通コンデンサを弾
力的に保持することができる。このため、入出力線に外
力が加わっても貫通コンデンサに生ずる内部応力を低減
することができ、貫通コンデンサの破損を防止すること
ができる。

【００４９】更に、入出力線とスリーブの内面に接続さ
れる配線の途中に配設されるコンデンサを設置すること
により、貫通コンデンサを設置できない場合でも、スリ
ーブ内に侵入した電磁ノイズをコンデンサによりスリー
ブへ導くことができ、電磁シールド性を確保することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施形態に係るセンサの説明図である。

【図２】第二実施形態に係るセンサの説明図である。

【図３】第二実施形態に係るセンサにおける一次成形体
の説明図である。

【図４】第三実施形態に係るセンサの説明図である。

【図５】第三実施形態に係るセンサにおけるプリント基
板の説明図である。

【符号の説明】

１…センサ、２…本体、４２…ターミナル、４３…貫通
コンデンサ、４３ｃ…外周電極部、４４…一次成形体、
４５…導電性パッキン、６…スリーブ。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F055 AA40 BB20 CC02 DD05 EE14 FF23 FF38 GG01 GG12 GG25 HH11 2F078 HA01 HA13 5E321 AA23 AA32 CC03 GG05 GG09 GH07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出機能を有するセンサ本体と、 前記センサ本体の一部又は全部を覆う導電性のスリーブ
   と、 前記センサ本体と電気的に接続され前記スリーブを貫通
   して前記スリーブの外部に引き出される入出力線と、 前記スリーブの内部で前記入出力線に外装される貫通コ
   ンデンサと、 前記貫通コンデンサの外周電極部を前記スリーブに接続
   させる導電性の接続手段と、を備えたセンサ。
2. 【請求項２】 前記接続手段は、前記貫通コンデンサの
   外周と前記スリーブの内面の間に配置され弾力性を有す
   る弾性部を有すること、を特徴とする請求項１に記載の
   センサ。
3. 【請求項３】 前記接続手段は、前記貫通コンデンサの
   前記外周電極部の外周に一体に形成され、導電性を有す
   る弾性部材により構成されていること、を特徴とする請
   求項１に記載のセンサ。
4. 【請求項４】 検出部を有するセンサ本体と、 前記センサ本体の一部又は全部を覆う導電性のスリーブ
   と、 前記センサ本体と電気的に接続され前記スリーブを貫通
   して前記スリーブの外部に引き出される入出力線と、 前記センサ本体に設置され、前記入出力線と前記スリー
   ブの内面に接続される配線の途中に配設されるコンデン
   サと、を備えたセンサ。