JP2012048942A - センサ内蔵コネクタの電磁シールド構造、及びセンサ内蔵コネクタにおける電磁ノイズ除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車制振装置において、アクチュエータに備え付けのコネクタに一体に封入された加速度センサの基板、及び当該基板とコントローラとを接続する電源線、信号検出線等の各線に対する電磁ノイズの影響をなくして、アクチュエータの制振振動による車体振動の制振効果を高める。
【解決手段】コネクタＣ1の底板部８には、基板封入部３に封入された加速度センサＳの基板３１及びセンサ制御端子Ｔｓと、アクチュエータ電源端子Ｔａとの間に、アクチュエータの電源線及びその端子Ｔａを流れる電流が原因となって発生する電磁ノイズに対する電磁シールドを行うためのシールド板Ｂ1が埋設されて、その下端部は、嵌入部２に入り込んでいる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の車体の発生振動に対して相殺関係を有する制振振動を生起させて、当該車体の振動を制振するための自動車制振装置に使用されるセンサ内蔵コネクタの電磁シールド構造、及びセンサ内蔵コネクタにおける電磁ノイズ除去方法に関するものである。
なお、本明細書の全体を通じて「車体に対して接地させる」という表現が随所に用いられているが、「車体に対して接地させる」とは、車体自体に直接に接地させることのみならず、当該車体に搭載された制振用のアクチュエータのフレーム等に対して接地させることも含む表現である。

自動車制振装置は、特許文献１にも開示されているように、自動車の車体における制振したい位置である参照点に取付けられて、当該参照点における振動加速度を検出する加速度センサと、前記車体における制振力を生起させる位置である制振力印加点に取付けられて、自動車から発生する振動に対して相殺関係を有する制振振動を生起させるアクチュエータと、前記加速度センサの検出信号に基づいた制振振動を前記アクチュエータから生起させるべく、当該アクチュエータをコントロールするコントローラーとを備えた装置であって、制振力印加点の配置とは無関係に、参照点の制振を効果的に行える装置である。

アクチュエータとしては、振動子を往復直線運動させる構成のものが多用され、代表的には、レシプロモータが挙げられる。そして、基本的な制振原理は、参照点に取付けられた加速度センサにより、当該参照点における自動車のエンジンの作動が原因の振動の周波数、位相、振幅を測定して、前記アクチュエータから、自動車の発生振動の位相に対して１８０°異なるように反転され、しかも自動車の発生振動の振幅に対応する振幅の制振振動を生起させ、当該制振振動と自動車の振動とを相殺させて制振している。

例えば、図２０に示される例では、車体８１における振動発生源であるエンジンＥの近傍（制振力印加点）にアクチュエータＡが取付けられると共に、運転席の近傍（参照点）に加速度センサＳ’が取付けられて、当該アクチュエータＡ及び加速度センサＳ’は、それぞれ電源線８２及び電源線、信号検出線等を纏めたワイヤーハーネス８３によってコントローラＫに接続されている。このように、参照点（加速度センサＳ’が取付けられた位置）Ｐ₁ と制振力印加点（アクチュエータＡが取付けられた位置）Ｐ₂ とが離れている場合には、アクチュエータＡと加速度センサＳ’とは、それぞれコントローラＫに対して個別の電源線８２及びワイヤーハーネス８３並びに個別のコネクタ（図示せず）によってそれぞれ接続されている。

一方、車体に対する配置スペース等の観点から、参照点と制振力印加点とを同一にしたい場合、即ち、アクチュエータと加速度センサとを車体の同一場所に設置したい場合においても、当該アクチュエータ及び加速度センサをコントローラに対してそれぞれワイヤーハーネス及びコネクタによって個別に接続しようとすると、ハーネス及びコネクタの配置位置が同一又は近接しているために、大きな配置スペースを無駄に取ってしまう。また、設置場所が狭隘な場合において、個別にコネクタ接続を行うと、アクチュエータと加速度センサとを纏めて同一場所に配置できないか、或いは配置できたとしても配線作業が難しい場合がある。

上記問題を解決すべく、本発明の発明者は、アクチュエータに設けられたコネクタの内部に加速度センサを一体に封入して、当該加速度センサの複数の線の一端部を前記コネクタの内部のセンサ端子を介して加速度センサの基板に接続するという新規な着想を得た。

しかし、上記着想は、アクチュエータと加速度センサとの二つの機器において、コネクタの数が一つになる利点がある反面、アクチュエータに給電するための電源線に流れる電流（強電流）と、加速度センサの信号検出線に流れる電流（弱電流）との間には、数千倍程度の大きさの差がある場合があり、アクチュエータの電源線を流れる電流により電磁ノイズが発生して、当該アクチュエータの電源線に近接し配置された加速度センサの側の電磁環境が悪化される。具体的には、加速度センサの基板に取付けられたセンサ素子の検出精度が低下されたり、加速度センサの基板により検出された振動加速度に係る検出信号が信号検出線を通してコントローラの側に送られる際に、周辺の電磁ノイズにより、当該検出信号を表示する出力電圧が変化させられて、正確な検出値がコントローラの側に出力されなくなる。この結果、車体の発生振動に対して正確に相殺関係を有する制振振動を生起させられなくなって、制振の精度が低下するという問題がある。

特開２００９−２７５８２２号公報

本発明は、自動車制振装置において、アクチュエータに備え付けのコネクタに一体に封入された加速度センサの基板、及び当該基板とコントローラとを接続する電源線、信号検出線等の各線に対する電磁ノイズの影響をなくして、アクチュエータの制振振動による車体振動の制振効果を高めることを課題としている。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、自動車の車体から発生する振動に対して相殺関係を有する制振振動をアクチュエータから生起させて制振する構成の自動車制振装置の当該アクチュエータに使用されるセンサ内蔵コネクタであって、前記センサ内蔵コネクタは、電源線の先端部に一体に取付けられたコネクタプラグが接続される前記アクチュエータに備え付けのコネクタの内部に加速度センサが封入され、当該加速度センサの電源線、信号検出線等の複数本の線の先端部は、前記コネクタ内のセンサ端子を介して加速度センサの基板に接続された構成であり、前記加速度センサの基板、及び当該加速度センサと接続されるセンサ制御端子と、前記アクチュエータに給電するためのアクチュエータ電源端子との間に、電磁シールドを行うシールド板が前記車体に対して接地された状態で埋め込まれていることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、加速度センサの基板、及び当該加速度センサと接続されるセンサ制御端子と、アクチュエータに給電するためのアクチュエータ電源端子との間に、電磁シールドを行うシールド板が自動車の車体に対して接地された状態で埋め込まれているので、前記シールド板が、アクチュエータの電源線、及びアクチュエータ電源端子の部分に流れる電流により発生する電磁ノイズの影響を直接に受けて、当該シールド板の内部に車体に向けて電流が流れる等して、加速度センサの基板に対する電磁ノイズの影響が緩和される。この結果、アクチュエータに備え付けのコネクタ内に封入された加速度センサからは、当該加速度センサが設置されている参照点の振動加速度に対応した正しい信号が検出されて、コントローラに向けて出力されて、自動車の車体の発生振動に対応した制振振動がアクチュエータから生起されて、制振効果が高められる。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記シールド板の一部は、前記センサ制御端子及びアクチュエータ電源端子が露出配置されているコネクタ本体部の内部に露出して、リテーナとして機能するリテーナ部となっていることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、シールド板の一部は、リテーナ部となって、コネクタ本体部の内部に露出配置されて、コネクタに対してコネクタプラグを差し込む際の粗位置決めを行うリテーナとして機能しているために、シールド板は、コネクタ内における電磁シールドと、リテーナとの双方の機能を果たす。

また、請求項３の発明は、自動車の車体から発生する振動に対して相殺関係を有する制振振動をアクチュエータから生起させて制振する構成の自動車制振装置の当該アクチュエータに使用されるセンサ内蔵コネクタであって、前記センサ内蔵コネクタは、電源線の先端部に一体に取付けられたコネクタプラグが接続される前記アクチュエータに備え付けのコネクタの内部に加速度センサが封入され、当該加速度センサの電源線、信号検出線等の複数本の線の先端部は、前記コネクタ内のセンサ端子を介して加速度センサの基板に接続された構成であり、前記加速度センサの基板における前記アクチュエータに給電するためのアクチュエータ電源端子と対向する面の全面又は一部が金属膜で覆われて、当該金属膜は、コネクタ本体の内部に埋め込まれた接地体又は前記加速度センサの接地線の少なくとも一方を介して前記車体に接地されていることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、加速度センサの基板におけるアクチュエータ電源端子と対向する面の全面又は一部が金属膜で覆われて、当該金属膜は、コネクタ本体の内部に埋め込まれた接地体又は前記加速度センサの接地線の少なくとも一方を介して前記車体に接地されているために、アクチュエータの電源線に流れる電流が原因となって生ずる電磁ノイズにより、前記金属膜の内部において、車体に向けて電流が流れる等して、加速度センサの基板に対する電磁ノイズの影響が直接に及ばなくなる。

請求項４の発明は、自動車の車体から発生する振動に対して相殺関係を有する制振振動をアクチュエータから生起させて制振する構成の自動車制振装置の当該アクチュエータに使用されるセンサ内蔵コネクタであって、前記センサ内蔵コネクタは、電源線の先端部に一体に取付けられたコネクタプラグが接続される前記アクチュエータに備え付けのコネクタの内部に加速度センサが封入され、当該加速度センサの電源線、信号検出線等の複数本の線の先端部は、前記コネクタ内のセンサ端子を介して加速度センサの基板に接続された構成であり、当該加速度センサの複数本の線をワイヤーハーネスにして束ねるためのハーネス材を導体で構成するか、或いは絶縁体からなるハーネス材の外周を導体から成るシールド被膜で覆って、前記ハーネス材又は前記シールド被膜は、前記車体に接地されていることを特徴としている。

アクチュエータと加速度センサとが自動車の車体における同一位置に設置されると、コントローラに接続されるアクチュエータの電源線と、加速度センサの電源線、信号検出線等の複数本の線とが並走することになって、加速度センサの各線は、全長に亘ってアクチュエータの電源線を流れる電流によって電磁ノイズの影響を受ける。請求項４の発明によれば、加速度センサの複数本の線をワイヤーハーネスにして束ねるためのハーネス材を導体で構成するか、或いは絶縁体からなるハーネス材の外周が導体から成るシールド被膜で覆われているために、アクチュエータの電源線に流れる電流に起因して発生する電磁ノイズによって、導体からなるハーネス材、或いは同様のシールド被膜に自動車の車体に向けて電流が流れる等して、加速度センサの各線に対する電磁ノイズの影響が直接に及ばなくなる。

請求項５の発明は、自動車の車体から発生する振動に対して相殺関係を有する制振振動をアクチュエータから生起させて制振する構成の自動車制振装置の当該アクチュエータに使用されるセンサ内蔵コネクタであって、前記センサ内蔵コネクタは、電源線の先端部に一体に取付けられたコネクタプラグが接続される前記アクチュエータに備え付けのコネクタの内部に加速度センサが封入され、当該加速度センサの電源線、信号検出線等の複数本の線の先端部は、前記コネクタ内のセンサ端子を介して加速度センサの基板に接続された構成であり、前記加速度センサから出力される振動加速度に係る信号の信号検出線を２本用いて、同一の検出信号を前記２本の信号検出線により差動出力させて、同位相のノイズ出力をなくすことにより、電磁ノイズを除去することを特徴としている。

請求項５の発明は、加速度センサから出力される振動加速度に係る信号の信号検出線を２本用いて、同一の検出信号を前記２本の信号検出線により差動出力させて、即ち、アナログ出力信号を差動増幅回路を用いて操作して、同位相のノイズ出力をなくすことにより、電磁ノイズを除去できる。

本発明によれば、自動車制振装置において、制振振動を生起させるアクチュエータに備え付けのコネクタ内に加速度センサを封入させて、加速度センサのコネクタをアクチュエータに備え付けのコネクタと兼用させた構造において、強電流が流れるアクチュエータの電源線と、弱電流が流れる加速度センサの各線、及び／又は加速度センサの基板とを、物理的に電磁シールドするか、或いは加速度センサの検出信号を差動出力させることにより、電子回路的に電磁シールドしているので、加速度センサの基板、及び各線に対する電磁ノイズの影響をなくして、アクチュエータの制振振動による車体振動の制振効果を高めることができる。

実施例１の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₁ の正面図である。 同じく側面断面図（図１のＸ−Ｘ線断面図）である。 同じく平面図である。 コネクタＣ₁ とコネクタプラグ６１との関係を示す図である。 アクチュエータＡにコネクタＣ₁ が取付けられた状態の一部を破断した側面図である。 実施例２の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₂ の側面断面図である。 実施例３の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₃ の側面断面図である。 実施例４の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₄ の側面断面図である。 ４層の基板３４の接地構造を示す断面図である。 （ａ），（ｂ）は、それそれリテーナ９を備えた一般のコネクタＣ’及び本発明の実施例５のコネクタＣ₅ の側面断面図である。 （ａ），（ｂ）は、それぞれシールド板Ｂ₃ の斜視図、実施例６の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₆ の平面図であり、（ｃ）は、（ｂ）のＹ−Ｙ線断面図である。 実施例７の電磁シールド構造の模式図である。 ワイヤーハーネスＷＨの模式的断面図である。 実施例８の電磁シールド構造の模式図である。 実施例９の電磁シールド構造の模式図である。 実施例１０の電磁シールド構造の模式図である。 実施例１１の電磁シールド構造の模式図である。 実施例１２の電磁シールド構造の模式図である。 実施例１３の電磁シールド構造の模式図である。 自動車の制振装置の模式図である。

本発明は、自動車の車体８１における参照点Ｐ₁ と制振力印加点Ｐ₂ とを同一にして、アクチュエータＡのコネクタＣ₁ の内部に加速度センサＳを一体に封入することにより、当該加速度センサＳのコネクタを不要した構成において、強電流が流れるアクチュエータの電源線と、弱電流が流れる加速度センサの各線及び／又は加速度センサの基板とを、物理的に電磁シールドするか、或いは加速度センサの検出信号を差動出力させることにより、電子回路的に電磁シールドすることを要旨としている。このため、センサ内蔵コネクタの電磁シールド構造の観点から、以下、複数の実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。なお、電磁シールド構造が異なるコネクタに対しては、基本符号（Ｃ）に添字を付して区別する。

実施例１の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₁ は、図１〜図４に示されるように、内部に加速度センサＳの基板３１が垂直に封入配置されて、当該基板３１とアクチュエータ電源端子Ｔａとの間にシールド板Ｂ₁ が埋設配置された例である。図１〜図３は、それぞれコネクタＣ₁ の正面図、側面断面図（図１のＸ−Ｘ線断面図）及び平面図であり、図４は、コネクタＣ₁ とコネクタプラグ６１との関係を示す図である。

また、図５に示されるように、制振振動を生起させるアクチュエータＡのフレーム５１は、複数本のボルト５2 を介して車体８１に固定され、当該フレーム５１の上面開口を閉塞する蓋体５３の取付け孔５４にコネクタＣ₁ の嵌入部２が嵌入されて、当該アクチュエータＡの蓋体５３に複数本のボルト４３を介してコネクタＣ₁ が取付けられる。この取付状態において、コネクタＣ₁ のアクチュエータ電源端子Ｔａは、当該アクチュエータＡの導通部５５に接続されて、給電可能となる。

また、アクチュエータＡのコネクタＣ₁ は、樹脂の射出成形により形成されて、一端が開口されていて、Ｌ字状に折り曲げられたアクチュエータ電源端子Ｔａが内部に埋設配置される方形筒状のコネクタ本体部１と、下端面が開口するように当該コネクタ本体部１と一体に形成されて、前記アクチュエータＡのフレーム４１に設けられた接続口４２に挿入して嵌め込まれる円筒状の嵌入部２と、前記コネクタ本体部１の背面側に一体に形成されて、加速度センサＳの基板３１を封入して配置させるための基板封入部３と、前記嵌入部２と当該基板封入部３との間であって、前記コネクタ本体部１の両側に一体に設けられた固定板部４とを備えている。

また、基板封入部３は、背面視で方形状をなしていて、コネクタ本体部１の開口と反対側である背面側に開口されている。コネクタ本体部１と基板封入部３の上面は、同一面となっていて、コネクタ本体部１と固定板部４との間には、所定の隙間が形成されているが、基板封入部３と固定板部４とは一体に形成されている。このため、コネクタ本体部１と基板封入部３は、いずれも横辺の長さが同一の長方形状であるが、コネクタ本体部１の細長比は、基板封入部３の細長比よりも大きい。また、円筒状の嵌入部２の外周には、アクチュエータＡのフレーム４１の接続口４２に挿入して嵌め込んだ状態で、当該フレーム４１の外部との水密を保持させるためのＯリング５が嵌め込まれている。なお、図１〜図３において、６は、コネクタプラグ６１の抜け止め防止のためのフック部を示し、７は、コネクタＣ₁ を成形する樹脂の量を減じるための溝を示す。

また、アクチュエータＡを駆動させるための電源の端子である２本のアクチュエータ電源端子Ｔａは、Ｌ字状に折り曲げられていて、その両端部がそれぞれコネクタ本体部１及び嵌入部２の内部に露出するように、当該コネクタ本体部１及び基板封入部３に共通の底板部８に埋設されている。アクチュエータ電源端子Ｔａにおけるコネクタ本体部１の内部に露出した部分は、当該コネクタ本体部１の高さ方向の中央部よりも嵌入部２の側に僅かに偏って配置されており、アクチュエータ電源端子Ｔａにおける嵌入部２の内部に露出した部分は、その下端の開口から僅かに突出している。

また、加速度センサＳは、基板３１の表面に特定の方向の加速度を検出可能な種々のセンサ素子３２が実装されたものである。コネクタＣ₁ の基板封入部３には、加速度センサＳの基板３１が垂直に配置されて、周囲に充填されたエポキシ樹脂１１内に埋設された状態となって封入されている。この加速度センサＳの基板３１は、当該基板３１に実装されたセンサ素子３２の加速度の応答方向が基板３１の面に対して平行な方向を含むものである。具体的には、センサ素子３２の加速度の応答方向が垂直方向のみの場合、及び垂直方向と前記基板３１に平行な水平方向との２方向である場合とがある。また、加速度センサＳの基板３１とコントローラＫとは、４本の線で接続されていて、当該４本の線の端子であるストレート状のセンサ端子Ｔｓは同数で構成されて、先端部がコネクタ本体部１の内部に露出されて、コネクタＣ₁ の底板部８を貫通して基板３１に接続されている。前記した「４本の線」とは、基板３１に対して電源を供給する電源線Ｗｓ₁ 、基板３１により検出された加速度に係る信号をコントローラＫに送る信号検出線Ｗｓ₂ 、例えば加速度センサＳのテストのための信号をコントローラＫから当該加速度センサＳに送るコントロール線Ｗｓ₃ 及びアースに係るグランド線Ｗｓ₄ から成る。

また、図４に示されように、上記した「４本の線（Ｗｓ₁ 〜Ｗｓ₄ ）」は、束ねられてワイヤーハーネスＷＨとなっていて、その一端部（先端部）には、アクチュエータＡのコネクタＣ₁ に差し込まれるコネクタプラグ６１が連結されていて、その他端部は、コントローラプラグ（図示せず）を介してコントローラＫに接続される。また、当該コネクタプラグ６１には、加速度センサＳの基板３１に接続される上記した「４本の線（弱電線）」の他に、アクチュエータＡに給電を行う電源線（強電線）Ｗａが連結されている。即ち、コネクタＣ₁ が２種類の端子Ｔａ，Ｔｓを備えているのに対応して、当該コネクタＣ₁ に接続されるコネクタプラグ６１には、それぞれ２種類の端子Ｔａ，Ｔｓに接続される前記した「４本の線Ｗａ₁ 〜Ｗａ₄ 」及び電源線Ｗａが連結されている。

また、図１及び図２に示されるように、コネクタＣ₁ の底板部８には、基板封入部３に封入された加速度センサＳの基板３１及びセンサ制御端子Ｔｓと、アクチュエータ電源端子Ｔａとの間に、アクチュエータＡの電源線Ｗａ及びその端子Ｔａを流れる電流が原因となって発生する電磁ノイズに対する電磁シールドを行うためのシールド板Ｂ₁ が埋設されて、その下端部は、嵌入部２に入り込んでいる。即ち、シールド板Ｂ₁ は、金属板等の導体で構成されて、その上端部が僅かに直角に屈曲されて、当該上端屈曲部Ｂａは、両端子Ｔａ，Ｔｓの間に配置され、残りの大部分は、アクチュエータ電源端子Ｔａと加速度センサＳの基板３１との間に配置されている。シールド板Ｂ₁ における嵌入部２に挿入された部分の端部は、アース線（図示せず）を介してアクチュエータＡのフレーム４１に接続されることにより、当該シールド板Ｂ₁ は、自動車の車体８１に接地（Ｇ）されている。

また、コネクタＣ₁ は、図１に示されるように、アクチュエータＡのフレーム４１に２本のボルト４３を介して固定される。即ち、コネクタＣ₁ の嵌入部２を前記フレーム４１の接続口４２に嵌入した状態で、コネクタＣ₁ の固定板部４の両端部に設けられた各ボルト孔４ａに挿通した各ボルト４３により、当該コネクタＣ₁ は、アクチュエータＡのフレーム４１に固定される。コネクタＣ₁ の嵌入部２を前記フレーム４１の接続口４２に挿入して嵌め込むと、当該コネクタＣ₁ のアクチュエータ電源端子Ｔａは、当該アクチュエータＡの側の接続部（図示せず）に接続されて、アクチュエータ電源が供給可能となると共に、前記シールド板Ｂ₁ の下端部は、接地線（アース線）〔図示せず〕に接続されて、当該シールド板Ｂ₁ は自動車の車体８１に接地される。

また、図４に示されるように、アクチュエータＡのフレーム４１に接続されたコネクタＣ₁ のコネクタ本体部１に対して、加速度センサＳのワイヤーハーネスＷＳ及びアクチュエータＡの電源線Ｗａの各先端部に連結されたコネクタプラグ６１を差し込むと、アクチュエータＡに対して給電可能となると共に、加速度センサＳの基板３１とコントローラＫとが接続される。このように、アクチュエータＡのコネクタＣ₁ の内部に加速度センサＳの基板３１が一体に封入されていて、当該コネクタＣ₁ に対してコネクタプラグ６１を差し込むのみで、アクチュエータＡに給電可能となって起動し得る状態になると共に、加速度センサＳの基板３１とコントローラＫとが接続されて、自動車の車体８１における参照点Ｐ₁ で発生する振動の加速度の正確な検出が可能となる。

そして、上記のようにして、加速度センサＳにより参照点Ｐ₁ の振動の加速度が検出される場合に、コネクタＣ₁ における加速度センサＳの基板３１とアクチュエータ電源端子Ｔａとの間にシールド板Ｂ₁ を埋設するという簡単な構造によって、アクチュエータＡの電源線Ｗａを流れる電流に起因する電磁ノイズが効果的に除去されるので、加速度センサＳによる振動の加速度の検出の精度が高められる。

実施例１の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₁ は、当該コネクタＣ₁ の内部に埋設されたシールド板Ｂ₁ により電磁シールドする構造であるのに対して、実施例２の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₂ は、図６に示されるように、加速度センサＳの基板３１におけるアクチュエータ電源端子Ｔａと対向する面（背面）の全面を銅箔１２で覆って、電磁シールドする点が異なる。銅箔１２を使用した電磁シールド構造により、コネクタＣ₂ の内部にシールド板Ｂ₁ を埋設する電磁シールド構造（以下、「一般的電磁シールド構造」という）に対して、コネクタＣ₂ の内部にシールド板Ｂ₁ を埋設することなく、基板３１の全面を電磁シールドできる利点がある。この結果、コネクタＣ₂ の基本形状を変更する必要がなくなって、低コストで実施できる。なお、銅箔１２の部分は、当該銅箔１２に接続されている加速度センサＳのグランド線（アース線）Ｗｓ₄ により、コントローラＫの側に接地されている。

実施例２の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₂ は、加速度センサＳの基板３１の背面を覆っている銅箔１２は、グランド線（アース線）Ｗｓ₄ によりコントローラＫの側に接地されているのに対して、実施例３の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₃ は、図７に示されるように、基板３１の背面を覆っている銅箔１２と、アクチュエータＡのフレーム４１とがグランドピン（アースピン）１３により接続された点が異なる。実施例３のコネクタＣ₃ においては、基板３１の背面を覆う銅箔１２は、グランドピン１３を介してアクチュエータＡのフレーム４１に接地されていると共に、加速度センサＳのグランド線Ｗｓ₄ を介してコントローラＫの側にも接地されているが、一般的には、グランドピン１３は、加速度センサＳのグランド線Ｗｓ₄ よりも断面積が大きいので、材質の相違を無視すると、グランドピン１３の電気抵抗がグランド線Ｗｓ₄ の電気抵抗よりも小さいために、電磁ノイズに起因して銅箔１２内に流れる電流は、グランドピン１３の側に多く流れる。このため、実施例３のコネクタＣ₃ は、実施例２のコネクタＣ₂ に比較して接地効果が高くなるため、電磁ノイズのシールド効果が高まる。

実施例３の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₃ では、加速度センサＳの基板３１の背面を覆っている銅箔１２と、加速度センサＳの「４本の線Ｗｓ₁ 〜Ｗｓ₄ 」とが接続されているが、実施例４の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₄ は、図８に示されるように、銅箔１２に欠損部１２ａを設けることにより、銅箔１２と「４本の線Ｗｓ₁ 〜Ｗｓ₄ 」とを分離させて、電気的に非接続した点が異なる。この電磁シールド構造により、電磁ノイズに起因して銅箔１２内に流れる電流の全ては、グランドピン１３を通ってアクチュエータＡのフレーム４１の側に流れて接地される。このため、実施例４のコネクタＣ₄ は、実施例３のコネクタＣ₃ に比較して、基板３１の背面を覆っている銅箔１２の部分の接地効果が高まって、電磁シールド効果が高まる利点がある。

また、コネクタＣ₄ に封入されている加速度センサＳの基板３１は、２層構造であるが、図９に示される加速度センサＳの基板３４は、４層構造であって、最も表側の面のみにセンサ素子３２が実装されて、全層が銅箔１２で覆われた構造である。センサ制御端子Ｔｓは、センサ素子３２が実装された最も表側の層の銅箔１２にのみ接続されて、残りの３層の銅箔１２に対しては、当該３層の銅箔１２に欠損部１２ａが形成されることにより、センサ制御端子Ｔｓは接続されていない。また、アクチュエータＡを介して車体８１に接地されるグランドピン１５は、最も表側の銅箔１２に対してのみ、欠損部１２ａが設けられることにより非接続となっていて、残りの３層に対しては、全て接続されている。このため、最も表側のセンサ素子３２が実装された銅箔１２は、センサ制御端子Ｔｓを介してコントローラＫの側において車体８１に接地されると共に、最も表側の銅箔１２を除く残りの３層の銅箔１２は、全て前記グランドピン１5 に接続されて、アクチュエータＡを介して車体８１に接続されている。このように、センサ素子３２が実装された最も表側の層に対しても銅箔１２で覆われて、全体として４層の銅箔１２により磁気シールドされるために、磁気シールド効果が高められる。なお、基板の層数を更に増加させて、全ての層に銅箔で覆うことにより、磁気シールド効果を更に高めることができる。ここで、上記した４層の基板３４は、計４層のうち３層をシールドに割り当てた例であるが、２層をシールドに、残りの２層をパターンに割り当てることも可能である。更に、４層以上の多層であっても、シールドとパターンの割り当ては、パターン設計、シールド効果等の観点から適宜割り当てることが可能である。

実施例５の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₅ は、図１０（ａ）に示される一般のコネクタＣ’に設けられているリテーナ９をシールド板Ｂ₂ として利用するものである。即ち、図１０（ｂ）に示されるように、シールド板Ｂ₂ は、Ｌ字状に直角に折り曲げられていて、コネクタ本体部１の内部に配置されて、コネクタＣ₅ に対するコネクタプラグ６１の差し込みの粗位置を定めるためのリテーナとしての機能を兼用したリテーナ部Ｂ₂aと、底板部８に埋設されて、下端部が嵌入部２内に入り込んだシールド部Ｂ₂bとから成る。実施例５のコネクタＣ₅ は、Ｌ字状に折り曲げられたアクチュエータ電源端子Ｔａの全長に亘ってシールド板Ｂ₂ により覆われるので、電磁シールドの効果が高まると共に、シールド板Ｂ₂ の一部がリテーナの機能を果すことにより、コネクタＣ₅ に対するコネクタプラグ６１の差し込みが容易となる。また、コネクタＣ₅ を射出成形する際において、Ｌ字状に折り曲げられたシールド板Ｂ₂ は、互いに直交するコネクタ側とフレーム側（車体接地側）との双方で支持されるので、成形時における位置決めが容易となる利点もある。

また、実施例６の電磁シールド構造を備えたコネクタＣ₆ は、図１１（ａ）〜（ｃ）に示されるように、固定板部４にシールド板Ｂ₃ の一部が埋設される構成である。シールド板Ｂ₃ は、金属板体が直角に折り曲げられて、水平部がリテーナ部Ｂ₃aとなっていて、垂直板部Ｂ₃bの両端部に、一般構造のコネクタＣ’の固定板部４に埋設される埋設板部Ｂ₃cが水平方向に延設されて、その両端部にボルト孔１４が設けられた形状である。シールド板Ｂ₃ の垂直板部Ｂ₃b及び埋設板部Ｂ₃cは、一般構造のコネクタＣ’の底板部８及び固定板部４にそれぞれ埋設されて、リテーナ部Ｂ₃aは、コネクタ本体部１の内部に配置される。シールド板Ｂ₃ の埋設板部Ｂ₃cの両端部に形成された一対のボルト孔１４のピッチは、一般構造のコネクタＣ’の固定板部４に設けられた一対のボルト孔４ａのピッチと同一であるが、ボルト孔１４の内径は、ボルト孔４ａの内径よりも小さくて、図１１（ｃ）に示されるように、固定用のボルト４３は、シールド板Ｂ₃ のボルト孔１４の内周に接触する構造になっている。これにより、シールド板Ｂ₃ は、アクチュエータＡのフレーム４１に対して接地される。実施例６のコネクタＣ₆ は、シールド板Ｂ₃ の一部がリテーナ部Ｂ₃aとして機能しているのに加え、埋設板部Ｂ₃cが固定板部４内に埋設されていて、当該固定板部４の強度が高められると共に、アクチュエータＡに対してコネクタＣ₆ をボルト４３により固定する際に、当該ボルト４３を過度に螺じ込んでも、コネクタＣ₆ の固定板部４の部分が破損を防止できる利点がある。なお、上記例では、シールド板Ｂ₃ におけるボルトが挿通される部分（埋設板部Ｂ₃c）は、コネクタＣ₆ の固定板部４を形成する樹脂内に埋設させてあるが、シールド板Ｂ₃ におけるボルトが挿通される部分をコネクタＣ₆ の固定板部４の下方に露出させて、直接にアクチュエータＡのフレーム４１に接触させてもよい。これにより、シールド板Ｂ₃ におけるボルトが挿通される部分から直接に前記フレーム４１に電位を落とすことができて、接地効果が高まる利点がある。

実施例１〜６のセンサ内蔵コネクタの電磁シールド構造は、いずれもコネクタＣ₁ 〜Ｃ₆ の内部において、アクチュエータＡの電源線Ｗａを流れる電流に起因する電磁ノイズの電磁シールドを行っているのに対して、実施例７の電磁シールド構造は、加速度センサＳとコントローラＫとを接続する「４本の線（Ｗｓ₁ 〜Ｗｓ₄ ）」をハーネス材３３で被覆したワイヤーハーネスＷＨに対して電磁シールドしている点が、実施例１〜６と異なる。即ち、図１２及び図１３に示されるように、加速度センサＳのワイヤーハーネスＷＨ及びアクチュエータＡの電源線Ｗａの各々の一端部（先端部）は、一般のコネクタＣ’に差し込まれるコネクタプラグ６１に接続されていて、ワイヤーハーネスＷＨのハーネス材３３自体が導体で構成されるか、或いはハーネス材３３が絶縁体の場合には、絶縁体製のハーネス材３３の表面を導体からなるシールド被膜で覆って、コントローラＫの側において、前記ハーネス材３３を自動車の車体８１に接地することにより、前記電磁ノイズに対して電磁シールドしている。

センサ内蔵コネクタでは、加速度センサＳのワイヤーハーネスＷＨと、アクチュエータＡの電源線Ｗａとが並走する部分が多いために、ハーネス材３３で被覆された加速度センサＳの「４本の線（Ｗｓ₁ 〜Ｗｓ₄ ）」は、アクチュエータＡの電源線Ｗａを流れる電流に起因する電磁ノイズの影響を受け易い。しかし、「４本の線（Ｗｓ₁ 〜Ｗｓ₄ ）」を被覆するハーネス材３３は、当該ハーネス材３３自体が導体で構成されるか、或いはハーネス材３３が絶縁体の場合には、絶縁体製のハーネス材３３の表面を導体からなるシールド被膜で覆ってあるために、当該ハーネス材３３の内部に自動車の車体８１に向けて電流が流れる等して、電磁シールドされるために、加速度センサＳの「４本の線（Ｗｓ₁ 〜Ｗｓ₄ ）」には、電磁ノイズの影響をなくすか、或いは大きく抑制できる。

実施例８の電磁シールド構造は、図１４に示されるように、コネクタＣ₂ の内部における電磁シールド構造と、ワイヤーハーネスＷＨに対する電磁シールド構造との組み合せに係るものである。コネクタＣ₂ とワイヤーハーネスＷＨとの双方において、独立した磁気シールド構造を施しているので、磁気シールドの効果が高められる。また、コネクタＣ₂ は、加速度センサＳの基板３１の背面を銅箔１２で覆って電磁シールドした構造であって、コネクタＣ₂ に対してコネクタプラグ６１を差し込むと、銅箔１２とワイヤーハーネスＷＨのハーネス材３３とがセンサ制御端子Ｔｓを介して接続されて、電磁シールドにより銅箔１２は、ハーネス材３３を介してコントローラＫの側において自動車の車体８１に接地される。このため、コネクタＣ₂ の側において、アクチュエータＡを介して自動車の車体８１に接地するための接地端子を設ける必要がなくなって、この分だけコネクタＣ₂ の構造が簡単となる。なお、図１４において、ＧＬは、コネクタＣ₂ の銅箔１２、センサ制御端子Ｔｓ及びワイヤーハーネスＷＨの間の接地ラインを示す。

実施例９の電磁シールド構造は、図１５に示されるように、コネクタＣ₃ の内部における電磁シールド構造と、ワイヤーハーネスＷＨに対する電磁シールド構造との組み合せに係るものである。実施例８と同様に、コネクタＣ₃ とワイヤーハーネスＷＨとの双方において、独立した磁気シールド構造を施しているので、磁気シールドの効果が高められる。また、コネクタＣ₃ の側において、グランドピン１３を設けて、アクチュエータＡを介して自動車の車体８１に接地しているので、コントローラＫの側のコネクタに接地端子を設ける必要がなくなる。なお、コネクタＣ₃ とコントローラＫの双方で接地して、その効果を高めることは可能である。

実施例１０の電磁シールド構造は、図１６に示されるように、リテーナ部Ｂ₂aを有するシールド板Ｂ₂ を備えたコネクタＣ₅ の内部における電磁シールド構造と、ワイヤーハーネスＷＨに対する電磁シールド構造との組み合せに係るものである。コネクタＣ₅ にコネクタプラグ６１を差し込んだ状態において、シールド板Ｂ₂ のリテーナ部Ｂ₂aは、ワイヤーハーネスＷＨのハーネス材３３と接続するようになっている。この面からして、シールド板Ｂ₂ のリテーナ部Ｂ₂aは、端子として機能している。実施例８，９と同様に、磁気シールドの効果が高められるのに加えて、シールド板Ｂ₂ のシールド部Ｂ₂bがアクチュエータＡを介して車体８１に接地されているため、コントローラＫの側のコネクタに接地端子を設ける必要がなくなる。

実施例１１の電磁シールド構造は、図１７に示されるように、リテーナ部Ｂ'₂a を有するシールド板Ｂ'₂を備えたコネクタＣ'₅の内部における電磁シールド構造と、ワイヤーハーネスＷＨに対する電磁シールド構造との組み合せに係るものである。コネクタＣ'₅のシールド板Ｂ'₂は、コネクタＣ₅ のシールド板Ｂ₂ に対してシールド部Ｂ'₂b が接地されていない点が異なるのみである。従って、コネクタＣ'₅にコネクタプラグ６１を差し込んだ状態において、シールド板Ｂ'₂のリテーナ部Ｂ'₂a は、ワイヤーハーネスＷＨのハーネス材３３と接続されるために、シールド板Ｂ'₂及びワイヤーハーネスＷＨは、いずれもコントローラＫの側に接地されるため、コネクタＣ'₅の側に接地端子を設ける必要がなくなる。

実施例１２の電磁シールド構造は、図１８に示されるように、実施例１０に対して、コネクタ側とコントローラ側の双方に接地した点が異なるのみであって、他は、全て同一である。

実施例１３の電磁シールド構造は、図１９に示されるように、参照点Ｐ₁ において加速度センサＳの基板３１から出力される振動加速度に係る検出信号２１と、当該検出信号２１の反転信号２２とを差動出力させて、ＯＰアンプ２３により合成して増幅させることにより、検出信号２１及び反転信号２２が、ワイヤーハーネスＷＨを構成する２本の信号検出線Ｗs₂で伝送させる途中で乗せられる電磁ノイズに起因する電圧誤差を打ち消して、参照点Ｐ₁ の振動加速度に係る検出信号２１に対応する正しい電圧を差動出力させるものである。このように、アナログ出力信号を差動増幅回路を用いて操作して、同位相のノイズ出力をなくすことにより、電磁ノイズを除去できる。なお、検出信号２１と反転信号２２とは、異なる２本の信号検出線Ｗs₂を用いて出力される。

また、上記各実施例のコネクタは、いずれもアクチュエータに対して別体構造のものであるが、本発明は、アクチュエータに対して一体に成形されたコネクタに対しても適用可能である。

更に、上記した各実施例では、加速度センサＳの基板３１，３４の振動加速度に対する応答方向の関係で、いずれも基板３１，３４の配置方向は、垂直となっているが、水平方向に配置される場合もある。

Ａ：アクチュエータ
Ｂ₁ 〜Ｂ₃ ：シールド板
Ｂ₂a, Ｂ'₂a ：シールド板のリテーナ部
Ｂ₂b, Ｂ'₂b ：シールド板のシールド部
Ｃ₁ 〜Ｃ₆ ：コネクタ
Ｇ：接地
ＧＬ：接地ライン
Ｋ：コントローラ
Ｐ₁ ：参照点
Ｐ₂ ：制振力印加点
Ｓ：加速度センサ
Ｔａ：アクチュエータ電源端子
Ｔｓ：センサ制御端子
Ｗａ：アクチュエータの電源線
Ｗs₁〜Ｗs₄：加速度センサの線
ＷＨ：ワイヤーハーネス
１：コネクタ本体部
２：嵌入部
３：基板封入部
１２：銅箔（金属膜）
１３，１５：グランドピン
３１，３４：加速度センサの基板
３３：ハーネス材

Claims (5)

1. 自動車の車体から発生する振動に対して相殺関係を有する制振振動をアクチュエータから生起させて制振する構成の自動車制振装置の当該アクチュエータに使用されるセンサ内蔵コネクタであって、
   前記センサ内蔵コネクタは、電源線の先端部に一体に取付けられたコネクタプラグが接続される前記アクチュエータに備え付けのコネクタの内部に加速度センサが封入され、当該加速度センサの電源線、信号検出線等の複数本の線の先端部は、前記コネクタ内のセンサ端子を介して加速度センサの基板に接続された構成であり、
   前記加速度センサの基板、及び当該加速度センサと接続されるセンサ制御端子と、前記アクチュエータに給電するためのアクチュエータ電源端子との間に、電磁シールドを行うシールド板が前記車体に対して接地された状態で埋め込まれていることを特徴とするセンサ内蔵コネクタの電磁シールド構造。
2. 前記シールド板の一部は、前記センサ制御端子及びアクチュエータ電源端子が露出配置されているコネクタ本体部の内部に露出して、リテーナとして機能するリテーナ部となっていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ内蔵コネクタの電磁シールド構造。
3. 自動車の車体から発生する振動に対して相殺関係を有する制振振動をアクチュエータから生起させて制振する構成の自動車制振装置の当該アクチュエータに使用されるセンサ内蔵コネクタであって、
   前記センサ内蔵コネクタは、電源線の先端部に一体に取付けられたコネクタプラグが接続される前記アクチュエータに備え付けのコネクタの内部に加速度センサが封入され、当該加速度センサの電源線、信号検出線等の複数本の線の先端部は、前記コネクタ内のセンサ端子を介して加速度センサの基板に接続された構成であり、
   前記加速度センサの基板における前記アクチュエータに給電するためのアクチュエータ電源端子と対向する面の全面又は一部が金属膜で覆われて、当該金属膜は、コネクタ本体の内部に埋め込まれた接地体又は前記加速度センサの接地線の少なくとも一方を介して前記車体に接地されていることを特徴とするセンサ内蔵コネクタの電磁シールド構造。
4. 自動車の車体から発生する振動に対して相殺関係を有する制振振動をアクチュエータから生起させて制振する構成の自動車制振装置の当該アクチュエータに使用されるセンサ内蔵コネクタであって、
   前記センサ内蔵コネクタは、電源線の先端部に一体に取付けられたコネクタプラグが接続される前記アクチュエータに備え付けのコネクタの内部に加速度センサが封入され、当該加速度センサの電源線、信号検出線等の複数本の線の先端部は、前記コネクタ内のセンサ端子を介して加速度センサの基板に接続された構成であり、
   当該加速度センサの複数本の線をワイヤーハーネスにして束ねるためのハーネス材を導体で構成するか、或いは絶縁体からなるハーネス材の外周を導体から成るシールド被膜で覆って、前記ハーネス材又は前記シールド被膜は、前記車体に接地されていることを特徴とするセンサ内蔵コネクタの電磁シールド構造。
5. 自動車の車体から発生する振動に対して相殺関係を有する制振振動をアクチュエータから生起させて制振する構成の自動車制振装置の当該アクチュエータに使用されるセンサ内蔵コネクタであって、
   前記センサ内蔵コネクタは、電源線の先端部に一体に取付けられたコネクタプラグが接続される前記アクチュエータに備え付けのコネクタの内部に加速度センサが封入され、当該加速度センサの電源線、信号検出線等の複数本の線の先端部は、前記コネクタ内のセンサ端子を介して加速度センサの基板に接続された構成であり、
   前記加速度センサから出力される振動加速度に係る信号の信号検出線を２本用いて、同一の検出信号を前記２本の信号検出線により差動出力させて、同位相のノイズ出力をなくすことにより、電磁ノイズを除去することを特徴とするセンサ内蔵コネクタにおける電磁ノイズ除去方法。

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