JP2005024350A

JP2005024350A - 加速度センサ

Info

Publication number: JP2005024350A
Application number: JP2003188784A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Watabe; 康明渡部; Naohiro Taniguchi; 直博谷口; Junji Matsuzaki; 淳司松崎
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2023-06-30
Also published as: JP4033058B2

Abstract

【課題】組立作業が従来構成に比べて容易な加速度センサを提供する。
【解決手段】加速度センサは、加速度センサチップ２が実装された回路基板３を収納するケース１と、回路基板３とケース１との間に挿入されケース１から回路基板３に伝わる衝撃を吸収する緩衝部材９とを備える。ケース１は、回路基板３を外部回路と接続するコネクタ４を有する基台５と、基台５とともに回路基板３を収納する空間を形成するカバー６とからなる。緩衝部材９は基台５に取り付けられる押さえ板８を用いて基台５に固定される。したがって、基台５とカバー６とを組み合わせる前に、予め押さえ板８によって回路基板３を基台５に固定できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加速度センサチップが実装された回路基板をケース内に収納した加速度センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に加速度センサとして、図４および図５に示すように、加速度を検出するセンサチップ（加速度センサチップ）２が実装された回路基板３をシールドケース１５’内に収納したセンサブロック１７が、ケース１内に収納されたものが提供されている。
【０００３】
ケース１は、図５（ａ）に示すように、外部回路（図示せず）に接続された相手側コネクタ（図示せず）に着脱自在なコネクタ４を備えた基台５と、基台５との間にセンサブロック１７を収納する上面開口の箱状のカバー６とで構成される。センサブロック１７はカバー６に保持されており、カバー６の内周面とセンサブロック１７との間には、ケース１に加わる衝撃がセンサブロック１７に伝わることを防ぐために、ゴム弾性を有する材料からなる緩衝部材９’が介在している。さらに、カバー６に保持されたセンサブロック１７と基台５に設けたコネクタ４とを接続するために、可撓性を有するフレキシブル回路基板１４が設けられている。
【０００４】
一方、センサブロック１７は、図５（ｂ）に示すように、センサチップ２および周辺回路１６（図４参照）の一部が実装された回路基板３をホルダ１８によってシールドケース１５’内に保持する。但し、周辺回路１６においてセンサチップ２にノイズを与える電子部品は、シールドケース１５’内に収納されずに、上述したフレキシブル回路基板１４に実装される。なお、シールドケース１５’は、一端部が回路基板３に接続され他端部がフレキシブル回路基板１４を介してコネクタ４に接続されるリード端子４’を備えたヘッダ１５ａ’と、ヘッダ１５ａ’との間に回路基板３を収納する上面開口の箱状の金属キャン１５ｂ’とで構成される。
【０００５】
ところで、加速度センサを組み立てる際には、センサブロック１７は、ヘッダ１５ａ’を開口面から露出させる形で緩衝部材９’とともにカバー６に挿入される。次に、リード端子４’とコネクタ４とをフレキシブル回路基板１４によって接続するとともに、フレキシブル回路基板１４をＵ字状に湾曲してセンサブロック１７と基台５との間に挟持する形で、基台５とカバー６とが組み合わされる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１８３３８７号公報（第３−４頁、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した構成の加速度センサでは、ケース１内に回路基板３を収納するには、回路基板３をカバー６に収納し、さらに、基台５をカバー６に組み合わせる際にフレキシブル回路基板１４をリード端子４’とコネクタ４との両方に接続することにより回路基板３とコネクタ４とを接続する作業が必要であるので、組立作業が面倒であった。
【０００８】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであって、組立作業が従来構成に比べて容易な加速度センサを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、加速度センサチップが実装された回路基板と、回路基板を収納するケースと、回路基板とケースとの間に挿入されケースから回路基板に伝わる衝撃を吸収する緩衝部材とを備え、ケースが、回路基板を外部回路と接続する端子部としてのコネクタを有する基台と、基台とともに回路基板を収納する空間を形成するカバーとからなり、緩衝部材が基台に取り付けられる押さえ板を用いて基台に固定されて成ることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、回路基板は、基台とカバーとを組み合わせる前に、予め押さえ板によって基台に対して固定できるので、ケースを組み立てる際には、基台とカバーとを組み合わせるだけでケース内に回路基板を収納することができ、組立作業が従来構成に比べて容易になる。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記緩衝部材が、前記回路基板の対向する側縁部に夫々取着され、前記押さえ板は、前記基台との間に緩衝部材を挟持することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、緩衝部材は、回路基板の対向する側縁部に取着できる大きさであればよいので、回路基板をシールドケース内に収納したセンサブロックを囲む大きさに形成されていた従来構成の緩衝部材に比べて小型化でき、且つ製造コストを抑えられる。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記基台が前記ケース内に突出する取付脚を備え、前記押さえ板が取付脚とケース内側面との間に挿入される取付片を備え、取付片と取付脚との一方に係合突片が突設されるとともに、他方に係合突片と係合する係合孔が形成され、前記カバーの内側面に、係合突片とは異なる部位で各取付片を取付脚との間に挟持する保持突片が突設されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、取付片は基台の取付脚から離れる向きの移動を夫々禁止されるので、ケースに衝撃力が作用した場合でも基台から押さえ板が脱落するのを防止できる。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記取付脚の先端面が前記ケースの外側面の一部である基準面に対して傾斜した傾斜面であって、前記緩衝部材が傾斜面と押さえ板との間に挟持されることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、回路基板を基準面に対して傾斜させるために他の部材を必要としないので、部品点数を抑えることができる。
【００１７】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明において、前記コネクタが、前記基台から前記カバーと反対方向に突出する端子片と、前記回路基板に接続される接続片と、端子片と接続片とを一体に連結する連結片とを備え、連結片が可撓性を有することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、基台に加わる衝撃は連結片の可撓性によって吸収されるから、基台から回路基板に衝撃が伝わることを防止できる。
【００１９】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明において、前記基台と前記カバーとの逆組み時に前記押さえ板に当接して逆組みを阻止する逆組阻止突片がカバーの内周面に突設されて成ることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、基台とカバーとの組間違いが生じないから、組立の作業性が向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態の加速度センサは、図１および図２に示すように、加速度を検出するセンサチップ（加速度センサチップ）２が実装された回路基板３が、ケース１内に収納されて構成される。
【００２３】
ケース１は、図１に示すように、外部回路（図示せず）に接続された相手側コネクタ（図示せず）に着脱自在な端子部としてのコネクタ４を備えた基台５と、基台５との間に回路基板３を収納する空間を形成する上面開口の箱状のカバー６とで構成される。カバー６の内側面には、開口部付近において上部の断面積を下部の断面積より大きくする段差６ｂが形成されており、基台５にカバー６を装置したときに、基台５の周縁部が段差６ｂに当接することによりカバー６が位置決めされる。コネクタ４は、基台５に挿通保持されるコンタクト１９（図２（ａ）参照）と、コンタクト１９の基台５からカバー６と反対方向に突出する部位を囲むように突設される筒状のコネクタハウジング２０とで構成される。
【００２４】
本実施形態は、基台５に設けらた取付脚７と、取付脚７に取り付けられる押さえ板８とを備える。取付脚７は、２枚設けられコンタクト１９の基台５からカバー６の底板６ａ側に突出する部位の周囲に互いに対向する形で突設される。各取付脚７は夫々先端面がカバー６の底板６ａに対して傾斜する傾斜面となった三角形状に形成されている。押さえ板８は、弾性を有し互いに対向する取付片８ａと、両取付片８ａを一体に連結する押さえ片８ｂとで断面コ字状に形成される。ここで、押さえ板８は、各取付片８ａ間の距離を、各取付脚７におけるカバー６の内側面に夫々対向する側面の間の距離に略等しく形成され、両取付片８ａの間に両取付脚７の先端部を挟持する形に配設される。
【００２５】
さらに、各取付脚７における取付片８ａと対向する側面には係合突片１０が夫々夫々（図では２個ずつ）突設され、各取付片８ａには係合突片１０と係合する係合孔１１が夫々（図では２個ずつ）貫設される。各係合突片１０は、取付脚７の先端側の一側面が取付脚７の先端面から離れる程に突出寸法を大きくするように傾斜し、他側面が取付脚７の側面に対して略直交する形に形成される。この構成により、押さえ板８を基台５に取り付ける際には、両取付脚７の先端部を両取付片８ａの間に挿入するように押圧すると、各取付片８ａの弾性により各係合突片１０が各係合孔１１に夫々嵌り込むので、押さえ板８は基台５に対して所謂スナップフィット固定される。また、カバー６の内側面には、図２（ｂ）に示すように、係合突片１０とは異なる部位で各取付片８ａを取付脚７との間に挟持する保持突片１２が突設されており、各取付片８ａは取付脚７から離れる向きの移動を夫々禁止されるので、基台５にカバー６を結合した状態では、係合突片１０が係合孔１１から抜け出すことがなく、基台５から押さえ板８が脱落するのを防止できる。なお、本例では、取付脚７に係合突片１０が設けられ取付片８ａに係合孔１１が設けられているが、取付脚７に係合孔１１を設け取付片８ａに係合突片１０を設ける構成を採用してもよい。
【００２６】
また、カバー６の底板６ａの内面には、図２（ａ）に示すように、基台５に向かって突出する逆組阻止突片１３が設けられている。逆組阻止突片１３は、基台５とカバー６とが逆組みされると押さえ板８に当接し、且つ基台５とカバー６とが正組みされると押さえ板８に当接しない位置および寸法に形成されている。
【００２７】
一方、ケース１に加わる衝撃が回路基板３に伝わるのを防ぐために、加速度センサは、ゴム弾性を有する部材からなる２個の緩衝部材９を有している。各緩衝部材９は夫々、図１に示すように、回路基板３の長手方向の側縁に沿って配設される結合片９ａと、回路基板３の長手方向に隣合う角部に夫々配設されるとともに結合片９ａの両端に夫々結合する２個１組の取着片９ｂとで構成される。各取着片９ｂは、回路基板３の角部の形状に沿って回路基板３の厚さ寸法と略等しい幅寸法で取着溝９ｃが形成されており、回路基板３の角部が取着溝９ｃに挿入されることにより回路基板３の角部に夫々取着される。また、取着溝９ｃの幅方向における各取着片９ｂの寸法は、押さえ板８の押さえ片８ｂと取付脚７の先端面との間の寸法より大きく設計されている。
【００２８】
ここに、回路基板３に取着された各緩衝部材９は、各取付脚７の先端面と押さえ片８ｂとの間に夫々挟持される。したがって、各緩衝部材９は、取着溝９ｃの幅寸法を小さくする向きに圧縮されることにより、回路基板３を夫々挟持する。なお、回路基板３が両取付片８ａの間に各緩衝部材９を夫々介して挟持されるように、両取付片８ａ間の距離を、回路基板３に取着された各緩衝部材９における回路基板３と夫々反対側の側面間の距離と略等しく設計することが望ましい。
【００２９】
また、上述したように、各緩衝部材９は、カバー６の底板６ａに対して傾斜するように形成された取付脚７の先端面に押さえ板８によって夫々固定されるので、カバー６の底板６ａに対して傾斜する。すなわち、各取着溝９ｃ内に夫々角部が挟持される回路基板３はカバー６の底板６ａに対して傾斜するから、回路基板３をカバー６の底板６ａに対して傾斜させるために、他の部材を必要としない。
【００３０】
ところで、基台５に設けたコネクタ４のコンタクト１９は、図２（ａ）に示すように、基台５からカバー６と反対方向に突出し相手側コネクタと接続可能な端子片４ａと、後述するように回路基板３に接続される接続片４ｂと、端子片４ａと接続片４ｂとを一体に連結するとともに可撓性を有する連結片４ｃとで構成される。すなわち、基台５に加わる衝撃は、連結片４ｃの可撓性によって吸収されるので、コネクタ４を介して回路基板３に伝わることが防止される。
【００３１】
なお、本実施形態では、図３に示すように、以下に説明するセンサユニット２１を採用している。センサユニット２１は、内層に接地層３ａを有する多層回路基板からなる回路基板３と、回路基板３との間に回路基板３に実装された電子部品を収納する空間を有する金属製のシールド板１５とで構成される。シールド板１５は、接続端子１５ａが複数個（図では４個）設けられており、各接続端子１５ａが回路基板３において接地層３ａと接続されたスルーホール３ｂに挿通接続されることによって、接地層３ａと電気的に導通している。この構成によって、接地層３ａとシールド板１５とに囲まれた部位の外部で発生するノイズは、接地層３ａおよびシールド板１５によって遮断され接地層３ａとシールド板１５とに囲まれた部位には影響しない。
【００３２】
ここに、センサチップ２と周辺回路１６とが接地層３ａとシールド板１５とで囲まれる部位に実装されることによって、比較的小さい信号を扱うセンサチップ２および周辺回路１６に、外部で発生するノイズが影響することはない。また、外部回路に接続されるコネクタ４のコンタクト１９は、接続片４ａが接地層３ａとシールド板１５とに囲まれる部位を避けて回路基板３に設けられる接続孔３ｃに挿通接続され、接地層３ａとシールド板１５とに囲まれる部位を避けて回路基板３に実装される貫通コンデンサＣ１を介して周辺回路１６に接続される（図２（ａ）参照）。その結果、外部回路からコネクタ４を介して周辺回路１６に供給される信号におけるノイズは、貫通コンデンサＣ１によって遮断されるので、接地層３ａとシールド板１５とに囲まれる部位に影響しない。
【００３３】
上述した加速度センサを組み立てる際には、まず、回路基板３に取着された各緩衝部材９を押さえ片８ｂと取付脚７との間に挟持するように押さえ板８を基台５にスナップフィット固定するとともに、回路基板３とコネクタ４のコンタクト１９とを接続する。次に、基台５とカバー６とを、互いの間に回路基板３を収納する形で組み合わすことによりケース１を構成する。ここで、上述した逆組阻止突片１３によって基台５とカバー６との逆組みが阻止されるので、基台５とカバー６との組間違いが生じない。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、回路基板は、基台とカバーとを組み合わせる前に、予め押さえ板によって基台に対して固定されるので、ケースを組み立てる際には、基台とカバーとを組み合わせるだけでケース内に回路基板を収納することができ、組立作業が従来構成に比べて容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】同上を示し、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は上面断面図である。
【図３】同上に用いるセンサユニットを示し（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】従来例を示す断面図である。
【図５】（ａ）は同上を示す分解斜視図、（ｂ）は同上の要部を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ケース
２（加速度）センサチップ
３回路基板
４コネクタ
４ａ端子片
４ｂ接続片
４ｃ連結片
５基台
６カバー
７取付脚
８押さえ板
８ａ取付片
９緩衝部材
１０係合突片
１１係合孔
１２保持突片
１３逆組阻止突片

Claims

加速度センサチップが実装された回路基板と、回路基板を収納するケースと、回路基板とケースとの間に挿入されケースから回路基板に伝わる衝撃を吸収する緩衝部材とを備え、ケースは、回路基板を外部回路と接続する端子部を有する基台と、基台とともに回路基板を収納する空間を形成するカバーとからなり、緩衝部材は基台に取り付けられる押さえ板を用いて基台に固定されて成ることを特徴とする加速度センサ。
前記緩衝部材は、前記回路基板の対向する側縁部に夫々取着され、前記押さえ板は、前記基台との間に緩衝部材を挟持することを特徴とする請求項１記載の加速度センサ。
前記基台は前記ケース内に突出する取付脚を備え、前記押さえ板は取付脚とケース内側面との間に挿入される取付片を備え、取付片と取付脚との一方に係合突片が突設されるとともに、他方に係合突片と係合する係合孔が形成され、前記カバーの内側面には、係合突片とは異なる部位で各取付片を取付脚との間に挟持する保持突片が突設されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の加速度センサ。
前記取付脚の先端面は前記ケースの外側面の一部である基準面に対して傾斜した傾斜面であって、前記緩衝部材は傾斜面と押さえ板との間に挟持されることを特徴とする請求項３記載の加速度センサ。
前記端子部は、前記基台から前記カバーと反対方向に突出する端子片と、前記回路基板に接続される接続片と、端子片と接続片とを一体に連結する連結片とを備え、連結片は可撓性を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記載の加速度センサ。
前記基台と前記カバーとの逆組み時に前記押さえ板に当接して逆組みを阻止する逆組阻止突片がカバーの内周面に突設されて成ることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか記載の加速度センサ。