JP2014219323A - Electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回路を有する基板と外部接続用のターミナルとの接続をバネ部材によって行う圧力センサ等の電子装置に関するものである。 The present invention relates to an electronic device such as a pressure sensor that uses a spring member to connect a circuit board and a terminal for external connection.
従来の圧力センサでは、基板とターミナルとの接続を、安価な部品であるバネ部材によって行うことで、製造コストの低減が図られていた。このバネ部材としては、金属製の圧縮コイルバネが採用されていた。具体的には、基板の接触面とターミナルの接触面とが平行かつ対向して配置され、両方の接触面の間に圧縮コイルバネが配置されていた。この圧縮コイルバネは、両方の接触面に対してバネ力を作用させており、一端をターミナルの接触面に押し付けて接触させ、他端を基板の接触面に押し付けて接触させていた(例えば、特許文献1参照)。 In the conventional pressure sensor, the manufacturing cost is reduced by connecting the substrate and the terminal by a spring member which is an inexpensive component. As this spring member, a metal compression coil spring has been adopted. Specifically, the contact surface of the substrate and the contact surface of the terminal are arranged in parallel and opposite to each other, and a compression coil spring is arranged between both contact surfaces. In this compression coil spring, spring force is applied to both contact surfaces, one end is pressed against the contact surface of the terminal and the other end is pressed against the contact surface of the substrate (for example, patent) Reference 1).
ところで、上記した従来の圧力センサでは、圧力センサの内部に侵入した湿気でバネ部材表面が腐食することにより、バネ部材とターミナルの接触部で接触抵抗が上昇し、その結果、バネ部材とターミナル間で導通不良が生じるという問題があった。この対策として、圧縮コイルバネのバネ力を従来よりも強化し、圧縮コイルバネからターミナルの接触面にかかるターミナル側の接触圧を大きくすることで、上記した導通不良発生に対するタフネス(耐性)を向上させることが考えられる。 By the way, in the above-described conventional pressure sensor, the surface of the spring member corrodes due to moisture that has penetrated into the pressure sensor, so that the contact resistance increases at the contact portion between the spring member and the terminal. There was a problem of poor conduction. As countermeasures, the spring force of the compression coil spring is strengthened more than before, and the contact pressure on the terminal side applied to the contact surface of the terminal from the compression coil spring is increased, thereby improving the toughness (resistance) against the occurrence of the above-described conduction failure. Can be considered.
しかし、圧縮コイルバネのバネ力を従来よりも強化した場合、圧縮コイルバネのバネ力がターミナルの接触面と基板の接触面の両方に作用しているため、ターミナル側の接触面だけでなく、圧縮コイルバネから基板の接触面にかかる基板側の接触圧も同様に上昇してしまう。このため、ターミナル側の接触圧を従来よりも大きくした場合には、基板側の接触圧も大きくなり、基板にダメージを与える恐れがある。すなわち、基板は内部が繊細な構造をしているため、基板側の接触圧が大きくなると、基板内部で断線が生じたり、基板自体が割れたりすることが考えられる。 However, when the spring force of the compression coil spring is reinforced compared to the conventional case, the compression coil spring acts on both the contact surface of the terminal and the contact surface of the substrate, so not only the contact surface on the terminal side but also the compression coil spring. As a result, the contact pressure on the substrate side applied to the contact surface of the substrate also increases. For this reason, when the contact pressure on the terminal side is increased as compared with the conventional case, the contact pressure on the substrate side also increases, which may damage the substrate. That is, since the inside of the substrate has a delicate structure, if the contact pressure on the side of the substrate increases, it may be considered that the substrate is broken or the substrate itself is cracked.
なお、このような問題は、圧力センサに限らず、基板とターミナルとの電気的接続をバネ部材によって行う他の電子装置においても同様に生じるものである。 Such a problem occurs not only in the pressure sensor but also in other electronic devices in which the electrical connection between the substrate and the terminal is performed by a spring member.
本発明は上記点に鑑みて、基板とターミナルとの電気的接続をバネ部材によって行う際に、基板側の接触圧を基板にダメージを与えない大きさとしつつ、ターミナル側の接触圧を従来よりも大きくすることが可能な電子装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention makes the contact pressure on the terminal side larger than that of the prior art while making the contact pressure on the substrate side not damaging the substrate when the electrical connection between the substrate and the terminal is performed by a spring member. An object is to provide an electronic device that can be enlarged.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、回路を有する基板(4)と、基板の回路と電気的に接続されるターミナル(5)と、ターミナルを内部に有する絶縁性のコネクタケース(6)と、導電性を有し、ターミナルの接触面(5c)と基板の接触面(4a)の両方に接触することにより、両方の接触面同士を電気的に接続するバネ部材(7)とを備える電子装置において、次のことを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a substrate (4) having a circuit, a terminal (5) electrically connected to the circuit of the substrate, and an insulating connector having the terminal therein A spring member (7) which electrically connects the contact surfaces of the case (6) and the contact surface (5c) of the terminal and the contact surface (4a) of the substrate by contacting both of the contact surfaces. The electronic device comprising the following features:
すなわち、ターミナルの接触面と基板の接触面とは、それらの法線が交差する面関係であり、バネ部材は、第1トーションバネ部(71)と、第1トーションバネ部と電気的に接続されている第2トーションバネ部(72)とを有するダブルトーションバネであり、第1トーションバネ部は、両方の接触面のうちターミナルの接触面のみにバネ力を作用させているとともに、第2トーションバネ部は、両方の接触面のうち基板の接触面のみにバネ力を作用させており、第1トーションバネ部のバネ力は、第2トーションバネ部のバネ力よりも大きいことを特徴としている。 That is, the contact surface of the terminal and the contact surface of the substrate are in a plane relationship where their normal lines intersect, and the spring member is electrically connected to the first torsion spring part (71) and the first torsion spring part. The second torsion spring part (72) is a double torsion spring, and the first torsion spring part applies a spring force only to the contact surface of the terminal out of both contact surfaces, and the second torsion spring portion (72). The torsion spring portion applies a spring force only to the contact surface of the substrate of both contact surfaces, and the spring force of the first torsion spring portion is larger than the spring force of the second torsion spring portion. Yes.
本発明では、ターミナルと基板とを電気的に接続するバネ部材として、ターミナルのみにバネ力が作用する第1トーションバネ部と、基板のみにバネ力が作用する第2トーションバネ部とを有するダブルトーションバネを用いている。このため、第1、第2トーションバネ部のバネ力を独立して設定でき、第1トーションバネ部のバネ力を第2トーションバネ部のバネ力よりも大きくできる。これにより、基板側の接触圧を基板にダメージを与えない大きさとしつつ、ターミナル側の接触圧を従来よりも大きくすることが可能となる。 In the present invention, as a spring member that electrically connects the terminal and the substrate, a double member having a first torsion spring portion that applies a spring force only to the terminal and a second torsion spring portion that applies a spring force only to the substrate. A torsion spring is used. For this reason, the spring force of the 1st and 2nd torsion spring part can be set up independently, and the spring force of the 1st torsion spring part can be made larger than the spring force of the 2nd torsion spring part. As a result, it is possible to increase the contact pressure on the terminal side as compared with the prior art while setting the contact pressure on the substrate side so as not to damage the substrate.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
図1に示す本実施形態の圧力センサ1は、自動車の燃料噴射系(例えば、コモンレール)の燃料パイプ内の圧力検出に用いられるものである。圧力センサ1は、ハウジング2と、センサチップ3と、基板4と、ターミナル5と、コネクタケース6と、ダブルトーションバネ7とを備えている。
(First embodiment)
A pressure sensor 1 according to this embodiment shown in FIG. 1 is used for pressure detection in a fuel pipe of a fuel injection system (for example, a common rail) of an automobile. The pressure sensor 1 includes a
ハウジング2は、コネクタケース6との間に構成される内部空間にセンサチップ3および基板4を収容するものである。ハウジング2は、金属製であり、筒状の側壁部21と、板状の底部22と、ステム23とを備えている。
The
側壁部21は、軸方向一端側(図1では上端側)と軸方向他端側(図1では下端側)の両方に開口部を有している。一端側開口部がコネクタケース6で塞がれ、他端側開口部が底部22で塞がれることにより、密閉された内部空間が構成される。側壁部21と底部22とは接合により一体化されている。側壁部21とコネクタケース6とは側壁部21の一端側端部21aをかしめることによって固定されている。
The
底部22は、中心部にステム差し込み用の貫通孔22aが形成されている。ステム23は、円柱状部材であり、軸方向一端側(図1では上端側)が底部22の貫通孔22aに差し込まれている。底部22とステム23とは接合により一体化されている。
The
ステム23は、軸方向他端側(図1では下端側)からステム23の中心軸に沿って測定媒体を導入する圧力導入孔23aが形成されている。そして、圧力導入孔23aの一端側において、ステム23が薄肉化されており、この薄肉化された部分によって圧力により変形可能なダイヤフラム24が構成されている。
The
また、ステム23の軸方向他端側の外周面には、ねじ部25が形成されている。そして、圧力センサ1は、特に図示しないが、コモンレール部分に設けられた取り付け孔に対し、ステムのねじ部25がねじ込まれることにより取り付けられる。これにより、ステム23の圧力導入孔23aにコモンレール圧(燃料圧)が導入され、ダイヤフラム24がその圧力を受けて変形する。
Further, a
ダイヤフラム24のハウジング内部側に、圧力を検出する圧力検出部としてのセンサチップ3が、接着用ガラス31を介して接着されている。センサチップ3にはダイヤフラム24の圧力(変形)が伝達されるようになっている。これにより、センサチップ3から圧力に応じた電気的信号が出力される。センサチップ3は、シリコン基板に4個の歪みゲージがブリッジ回路を構成するように形成された一般的なものが用いられる。
A
基板4は、ステム23の周囲に設けられたスペーサ26の基板搭載面26aに接着されている。基板4は、図示しないボンディングワイヤによって、センサチップ3と電気的に接続されている。基板4は、センサチップ3が出力した電気信号を受け取り、この電気信号に応じた出力信号を作成する回路を有している。また、基板4は、ダブルトーションバネ7が接触する接触面4aを有している。この接触面4aは、基板4の表面に設けられた接続パッドの表面である。
The
ターミナル5は、基板4の回路と電気的に接続され、基板4の回路からの出力信号を外部に出力する外部出力端子である。ターミナル5は、直線状であって、基板4に対して垂直に延びている。ターミナル5は、ダブルトーションバネ7が接触する接触面5cを有している。
The
コネクタケース6は、外部コネクタと接続される圧力センサ1のコネクタを構成するものであり、内部にターミナル5が配置されている。また、コネクタケース6は、ハウジング2の一端側(図1では上端側)に固定されており、ハウジング2と一体化してセンサチップ3および基板4を収容するケースを構成している。
The
コネクタケース6は、ハウジング2から離れた側に中空状のコネクタ部61が設けられている。コネクタ部61の内部にターミナル5の一端5aが位置しており、コネクタケース6のハウジング側端部にターミナル5の他端5bが位置している。コネクタケース6は、絶縁性であり、樹脂により形成されている。コネクタケース6は、インサート成形されたものであり、ターミナル5と一体化している。
The
ダブルトーションバネ7は、導電性を有しており、ターミナル5の接触面5cと基板4の接触面4aの両方に接触することにより、両方の接触面5c、4a同士を電気的に接続するバネ部材である。ダブルトーションバネ7を構成する材料としては、例えば、一般的なトーションバネを構成する金属材料が用いられる。
The
次に、ダブルトーションバネ7によるターミナル5と基板4の接続構造について、図2を用いて説明する。なお、図2では、センサチップ3の図示を省略している。
Next, a connection structure between the terminal 5 and the
図2に示すように、コネクタケース6は、基板4に近接して配置されており、基板4に近接した部位に基板4の接触面4aに対向して設けられた凹部62を有している。この凹部62には、ターミナル5の接触面5cが位置している。ターミナル5は直線形状であり、従来のような折り曲げ部を有していない。このため、ターミナル5の他端側に位置するターミナルの接触面5cは、基板4の接触面4aに対して垂直な面関係となっている。
As shown in FIG. 2, the
凹部62は、ターミナル5の接触面5cに対向するターミナル対向壁62aと、基板4の接触面4aに対向する基板対向壁62bとを有している。ターミナル5の接触面5cと基板4の接触面4aが垂直な面関係であるため、ターミナル対向壁62aと基板対向壁62bも垂直である。この凹部62にダブルトーションバネ7が収容されている。すなわち、ターミナル5の接触面5cとターミナル対向壁62aとの間であって、基板4の接触面4aと基板対向壁62bとの間に、ダブルトーションバネ7が配置されている。
The
ダブルトーションバネ7は、2つのトーションバネ(ねじりコイルバネ)を有するものであり、第1トーションバネ部71と、第1トーションバネ部71と電気的に接続された第2トーションバネ部72とを有している。具体的には、ダブルトーションバネ7は、第1トーションバネ部71を構成する第1コイル部73と、第2トーションバネ部72を構成する第2コイル部74と、第1コイル部73の一端に連なる第1アーム部75と、第2コイル部74の一端に連なる第2アーム部76と、第1コイル部73の他端と第2コイル部74の他端の両方に連なり、第1、第2コイル部73、74同士を連結する連結アーム部77とを備えている。連結アーム部77は、第1、第2コイル部73、74の共通のアーム部である。第1、第2コイル部73、74、第1、第2アーム部75、76および連結アーム部77は、例えば、一本の線材によって構成されるが、第1コイル部73と第2コイル部74とを異なる線材によって構成し、これらを接合等により連結させて一体化した構成としても良い。
The
第1トーションバネ部71は、第1コイル部73の両端に連なる2つの第1作用部を有している。本実施形態では、2つの第1作用部は、第1アーム部75と、第1コイル部73の他端に連結アーム部77を介して連なる第2コイル部74である。図3に示すように、第1コイル部73のバネ力はターミナル5の接触面5cに垂直な方向(図3中の矢印方向)に作用しており、第1トーションバネ部71は、第1コイル部73のバネ力によって、第1アーム部75をターミナル5の接触面5cに押し付けるとともに、第2コイル部74をターミナル対向壁62aに押し付けている。
The first
第2トーションバネ部72は、第2コイル部74の両端に連なる2つの第2作用部を有している。本実施形態では、2つの第2作用部は、第2アーム部76と、第2コイル部74の他端に連結アーム部77を介して連なる第1コイル部73である。図4に示すように、第2コイル部74のバネ力は基板4の接触面4aに垂直な方向(図4中の矢印方向)に作用しており、第2トーションバネ部72は、第2コイル部74のバネ力によって、第2アーム部76を基板4の接触面4aに押し付けるとともに、第1コイル部73を基板対向壁62bに押し付けている。
The second
また、図5に示すように、第2コイル部74は、巻き数が複数(図5では巻き数は4)であり、第2コイル部74内における一巻き毎のコイル直径(内径)Dは全て同じであり、一巻きと一巻きとの間のピッチであるコイルピッチPも全て同じである。また、図5に示すように、第1コイル部73も、第2コイル部74と同様に、第1コイル部73内におけるコイル直径DおよびコイルピッチPは全て同じである。なお、図5では、第1、第2トーションバネ部71、72は同様の形状を有しているので、第1トーションバネ部71の各構成部を示す符号を括弧書きで示している。
Further, as shown in FIG. 5, the
また、図5に示すように、基板4の接触面4aに接触する第2アーム部76の先端部の形状は、2点接触が可能となるように、線材がU字形状に折り曲げられた曲げ形状となっている。このため、第2アーム部76は、図5中の破線の円で囲まれている2つの接触部76a、76bを有している。この第2アーム部76の先端部が、特許請求の範囲に記載の第2コイル部74に連なる第2先端部に相当する。同様に、ターミナル5の接触面5cに接触する第1アーム部75の先端部の形状は、2点接触が可能となるように、線材がU字形状に折り曲げられた曲げ形状となっている。このため、第1アーム部75は、2つの接触部75a、75bを有している。この第1アーム部75の先端部が、特許請求の範囲に記載の第1コイル部に連なる第1先端部に相当する。なお、ここでは、第1、第2アーム部75、76の両方において、2点接触が可能となるように、線材の折り曲げ形状をU字形状としたが、図6に示すように、Z形状としても良い。
Also, as shown in FIG. 5, the shape of the tip of the
そして、ダブルトーションバネ7は、第1コイル部73のバネ力が、第2コイル部74のバネ力よりも大幅に大きい値に設定されている。第1コイル部73のバネ力を第2コイル部74のバネ力よりも大きくすることは、第2コイル部74と比較して、第1コイル部73のコイル直径(内径)を小さくしたり、線材を太くしたり、ストロークを大きくしたりすることで可能である。なお、ストロークとは、コイル部末端に対するアーム部の折り返し角度のことである。
In the
また、図2に示すように、コネクタケース6の凹部62におけるターミナル対向壁62aの表面と基板対向壁62bの表面には、それぞれ、メタライズ処理により金属層63a、63bが形成されている。これにより、ターミナル対向壁62aおよび基板対向壁62bが、第1、第2トーションバネ部71、72のバネ力を受け続けた際のクリープ変形を防止できる。メタライズ処理方法としては、例えば、蒸着等が挙げられる。
As shown in FIG. 2,
また、図2に示すように、第1コイル部73が基板対向壁62bに接触するため、基板対向壁62bの表面には、第1コイル部73を保持するための窪み64bが形成されている。同様に、第2コイル部74がターミナル対向壁62aに接触するため、ターミナル対向壁62aの表面には、第2コイル部74を保持するための窪み64aが形成されている。
As shown in FIG. 2, since the
上記した図1に示す圧力センサ1は次のようにして組み付けられる。まず、インサート成形によりターミナル5と一体成形されたコネクタケース6を用意する。このとき、コネクタケース6には凹部62が形成されており、凹部62には窪み64a、64bや金属層63a、63bが形成されている。
The above-described pressure sensor 1 shown in FIG. 1 is assembled as follows. First, a
そして、この凹部62に、ダブルトーションバネ7を差し込むことにより、ダブルトーションバネ7の第1アーム部75がターミナル5の接触面5cに接触した状態で、ダブルトーションバネ7がコネクタケース6に保持される(図2参照)。
Then, by inserting the
一方、センサチップ3および基板4が収容されているとともに、センサチップ3と基板4とが電気的に接続されたハウジング2を用意する。
On the other hand, the
続いて、コネクタケース6をハウジング2にはめ込み、ダブルトーションバネ7の第2アーム部76を基板4に接触させる。これにより、ターミナル5と基板4とが電気的に接続される。その後、ハウジング2の上端部をかしめることにより、ハウジング2とコネクタケース6とを固定する。
Subsequently, the
次に、本実施形態の効果について説明する。 Next, the effect of this embodiment will be described.
(1)本実施形態では、ターミナル5と基板4とを電気的に接続するバネ部材として、ターミナル5のみにバネ力が作用する第1トーションバネ部71と、基板4のみにバネ力が作用する第2トーションバネ部72とを有するダブルトーションバネ7を用いている。これにより、第1、第2トーションバネ部71、72のバネ力を独立して設定でき、第1トーションバネ部71のバネ力を第2トーションバネ部72のバネ力よりも大きくできる。したがって、本実施形態によれば、第2トーションバネ部72から基板4の接触面4aにかかる基板側の接触圧を基板4にダメージを与えない大きさとしつつ、第1トーションバネ部71からターミナル5の接触面5cにかかるターミナル5側の接触圧を従来よりも大きくすることが可能となる。そして、ターミナル5側の接触圧を大きくすることで、腐食による導通不良発生に対するタフネス(耐性)を向上させることができる。
(1) In the present embodiment, as a spring member for electrically connecting the
(2)本実施形態では、第1、第2アーム部75、76の先端部が2点接触可能な折り曲げ形状となっており、第1、第2アーム部75、76は、それぞれ、2つの接触部75a、75b、76a、76bを有している。このため、コイル部から離れた側の接触部が接触抵抗増大により導通不能となってもコイル部に近い側の接触部の導通が確保される可能性が残される。
(2) In the present embodiment, the tip portions of the first and
(3)図7に示すように、バネ部材として圧縮コイルバネ110を用いた従来の圧力センサでは、圧縮コイルバネ110の姿勢を保持するための支持部品120が別途必要であった。
(3) As shown in FIG. 7, in the conventional pressure sensor using the
これに対して、本実施形態では、ダブルトーションバネ7をコネクタケース6の凹部62内に突っ張らせることで、ダブルトーションバネ7の姿勢を保持することができる。このため、圧縮コイルバネ110を用いた場合に必要であった支持部品120が不要となる。
On the other hand, in this embodiment, the posture of the
(4)図7に示すように、バネ部材として圧縮コイルバネ110を用いた従来の圧力センサでは、基板4の接触面4aと平行にターミナル5の接触面5dを設定する必要があるため、ターミナル5に曲げ加工を施す必要があった。
(4) As shown in FIG. 7, in the conventional pressure sensor using the
これに対して、本実施形態では、基板4の接触面4aと平行にターミナル5の接触面を設定する必要がなく、ターミナル5の接触面5cと基板4の接触面4aとが垂直な面関係であっても、ダブルトーションバネ7によって両方の接触面5c、4a同士の電気的な接続が可能である。このため、ターミナル5は直線状で良いので、曲げ加工が不要となる。
On the other hand, in this embodiment, it is not necessary to set the contact surface of the
(第2実施形態)
図8に示すように、本実施形態は、第1実施形態に対して、ダブルトーションバネ7全体の向きを変更したものである。第1トーションバネ部71は、2つの作用部の位置が入れ替わっており、第1コイル部73のバネ力によって、第1アーム部75をターミナル対向壁62aに押し付けるとともに、第2コイル部74をターミナル5の接触面5cに押し付けている。なお、本実施形態では、ターミナル対向壁62aには、第2コイル部74が接触しないので、第2コイル部74を保持するための窪みが形成されていない点が第1実施形態と異なる。また、第1アーム部75がターミナル5の接触面5cに接触していないので、第1アーム部75の先端部が2点接触可能な折り曲げ形状でない点が第1実施形態と異なる。このように、ダブルトーションバネ7の向きを変更しても、第1実施形態と同様の効果が得られる(ただし、第1実施形態の効果(2)の第1アーム部75に関する記載を除く)。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 8, this embodiment changes the direction of the whole
(第3実施形態)
図9に示すように、本実施形態は、第1実施形態に対して、ダブルトーションバネ7のうち第2トーションバネ部72の向きを変更したものである。第2トーションバネ部72は、第2コイル部74に対する連結アーム部77、第2アーム部76の位置が第1実施形態と異なっている。このように、ダブルトーションバネ7の向きを変更しても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 9, this embodiment changes the direction of the 2nd
(第4実施形態)
図10に示すように、本実施形態は、第1実施形態に対して、第1トーションバネ部71の第1コイル部73が発揮する力の方向を変更したものである。第1コイル部73の両端に位置する第1アーム部75と連結アーム部77とが交差するように延びている。このため、本実施形態では、第1コイル部73が円周方向に発揮する力の方向が、第1実施形態とは逆向きとなっている。このように、第1コイル部73が発揮する力の方向を変更しても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 10, this embodiment changes the direction of the force which the
(第5実施形態)
本実施形態は、第3実施形態と第4実施形態とを組み合わせたものであり、図11に示すように、第4実施形態に対して、第2トーションバネ部72の向きを変更したものである。本実施形態においても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
(Fifth embodiment)
This embodiment is a combination of the third embodiment and the fourth embodiment. As shown in FIG. 11, the direction of the second
(第6実施形態)
本実施形態では、図12に示すように、ダブルトーションバネ7の第1、第2コイル部73、74が複数の大きさのコイル直径と複数の大きさのコイルピッチを有している。なお、図12では、第1、第2トーションバネ部71、72は同様の形状を有しているので、第1トーションバネ部71の各構成部を示す符号を括弧書きで示している。
(Sixth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the first and
具体的には、第2コイル部74は、巻き数が複数(図では4)であり、第2コイル部74内における一巻き毎のコイル直径(内径)D1、D2、D3、D4は、全て異なっている。さらに、第2コイル部74は、一巻きと一巻きとの間のピッチであるコイルピッチP1、P2、P3が全て異なっている。また、第1コイル部73も、第2コイル部74と同様に、第1コイル部73部内における各コイル直径が全て異なっており、各コイルピッチも全て異なっている。
Specifically, the
このため、本実施形態の第1、第2トーションバネ部71、72は、どちらも、バネ定数がストロークによって異なっており、ストロークによって固有振動数が異なるという性質を有している。
For this reason, both the first and second
ここで、本実施形態と異なり、第1、第2コイル部73、74のそれぞれにおいて、コイル直径およびコイルピッチが単一である場合、第1、第2トーションバネ部71、72のそれぞれのバネ定数は、ストロークにかかわらず一定であり、固有振動数もストロークにかかわらず一定である。この場合、第1、第2トーションバネ部71、72の固有振動数と同じ周波数の外部振動が圧力センサ1に与えられると、第1、第2トーションバネ部71、72が共振する。このとき、第1、第2トーションバネ部71、72は、それぞれ、バネ力の作用方向で振動し、共振が続くことで振動の振幅が大きくなり、第1、第2トーションバネ部71、72が接触面4a、5cから一時的に離れ瞬断する恐れがある。
Here, unlike the present embodiment, when each of the first and
これに対して、本実施形態では、第1、第2トーションバネ部71、72は、ストロークによって固有振動数が異なる。このため、特定周波数の外部振動によって第1、第2トーションバネ部71、72の共振が開始しても、ストロークの変化に伴って固有振動数が変化することで、外部振動の周波数が固有振動数から外れて共振が続かなくなる。よって、本実施形態によれば、共振による瞬断を防止できる。
In contrast, in the present embodiment, the first and second
なお、本実施形態では、第1、第2コイル部73、74の両方において、各コイル直径が全て異なっていたが、各コイル直径の一部のみが異なっていて良い。同様に、各コイルピッチの全てでなく、一部のみが異なっていても良い。要するに、複数の大きさのコイル直径や複数の大きさのコイルピッチを有していれば良い。
In the present embodiment, the coil diameters of both the first and
また、本実施形態では、第1、第2コイル部73、74の両方が、複数の大きさのコイル直径と複数の大きさのコイルピッチを有していたが、第1、第2コイル部73、74の両方でなく一方のみでも良い。また、複数の大きさのコイル直径と複数の大きさのコイルピッチの両方でなく、一方のみを有していても良い。コイル部が複数の大きさのコイル直径と複数の大きさのコイルピッチの少なくとも一方を有していれば、ストロークによってバネ定数が異なるからである。
In the present embodiment, both the first and
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified within the scope described in the claims as follows.
(1)上記各実施形態では、ターミナル5の接触面5cと基板4の接触面4aとは、両者のなす角度が垂直となる面関係であったが、垂直な面関係に限らず、それらの法線が交差する面関係であっても良い。
(1) In each of the embodiments described above, the
(2)上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 (2) The above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes.
(3)上記各実施形態では、圧力センサ1が自動車の燃料噴射系の燃料パイプ内の圧力を検出するものであったが、他の圧力を検出する圧力センサに対しても本発明の適用が可能である。また、圧力センサに限らず、基板とターミナルとの電気的接続をバネ部材によって行う他の電子装置においても本発明の適用が可能である。 (3) In each of the above embodiments, the pressure sensor 1 detects the pressure in the fuel pipe of the fuel injection system of the automobile. However, the present invention can also be applied to pressure sensors that detect other pressures. Is possible. Further, the present invention can be applied not only to the pressure sensor but also to other electronic devices in which electrical connection between the substrate and the terminal is performed by a spring member.
4 基板
4a 接触面
5 ターミナル
5c 接触面
6 コネクタケース
7 ダブルトーションバネ
71 第1トーションバネ部
72 第2トーションバネ部
4
Claims (10)
前記基板の回路と電気的に接続されるターミナル(5)と、
前記ターミナルを内部に有する絶縁性のコネクタケース(6)と、
導電性を有し、前記ターミナルの接触面(5c)と前記基板の接触面(4a)の両方に接触することにより、両方の前記接触面同士を電気的に接続するバネ部材(7)とを備え、
前記ターミナルの接触面と前記基板の接触面とは、それらの法線が交差する面関係であり、
前記バネ部材は、第1トーションバネ部(71)と、前記第1トーションバネ部と電気的に接続されている第2トーションバネ部(72)とを有するダブルトーションバネであり、
前記第1トーションバネ部は、前記両方の接触面のうち前記ターミナルの接触面のみにバネ力を作用させているとともに、前記第2トーションバネ部は、前記両方の接触面のうち前記基板の接触面のみにバネ力を作用させており、
前記第1トーションバネ部のバネ力は、前記第2トーションバネ部のバネ力よりも大きいことを特徴とする電子装置。 A substrate (4) having a circuit;
A terminal (5) electrically connected to the circuit of the substrate;
An insulating connector case (6) having the terminal therein;
A spring member (7) having electrical conductivity and electrically connecting both the contact surfaces by contacting both the contact surface (5c) of the terminal and the contact surface (4a) of the substrate; Prepared,
The contact surface of the terminal and the contact surface of the substrate are in a plane relationship where their normals intersect,
The spring member is a double torsion spring having a first torsion spring part (71) and a second torsion spring part (72) electrically connected to the first torsion spring part,
The first torsion spring portion applies a spring force only to the contact surface of the terminal among the two contact surfaces, and the second torsion spring portion contacts the substrate of the both contact surfaces. The spring force is applied only to the surface,
The electronic device according to claim 1, wherein a spring force of the first torsion spring part is larger than a spring force of the second torsion spring part.
前記凹部は、その内部に前記ターミナルの接触面が位置しているとともに、前記ターミナルの接触面に対向するターミナル対向壁(62a)と、前記基板の接触面に対向する基板対向壁(62b)とを有し、
前記ダブルトーションバネは、前記ターミナルの接触面と前記ターミナル対向壁との間であって、前記基板の接触面と前記基板対向壁との間に配置されており、
前記第1トーションバネ部は、第1コイル部(73)とその両端に連なる2つの第1作用部を有し、前記2つの第1作用部を、それぞれ、前記ターミナルの接触面と前記ターミナル対向壁に押し付けており、
前記第2トーションバネ部は、第2コイル部(74)とその両端に連なる2つの第2作用部を有し、前記2つの第2作用部を、それぞれ、前記基板の接触面と前記基板対向壁に押し付けていることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。 The connector case is disposed close to the substrate, and has a recess (62) provided in a portion close to the substrate so as to face the contact surface of the substrate.
The concave portion has a contact surface of the terminal located therein, a terminal facing wall (62a) facing the contact surface of the terminal, and a substrate facing wall (62b) facing the contact surface of the substrate. Have
The double torsion spring is disposed between the contact surface of the terminal and the terminal-facing wall, and is disposed between the contact surface of the substrate and the substrate-facing wall;
The first torsion spring part has a first coil part (73) and two first action parts connected to both ends thereof, and the two first action parts are respectively opposed to the contact surface of the terminal and the terminal. Against the wall,
The second torsion spring part has a second coil part (74) and two second action parts connected to both ends thereof, and the two second action parts are respectively opposed to the contact surface of the substrate and the substrate. The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is pressed against a wall.
前記ターミナル対向壁の表面と前記基板対向壁の表面には、それぞれ、金属層(63a、63b)が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の電子装置。 The connector case is made of resin,
The electronic device according to claim 2, wherein metal layers (63a, 63b) are respectively formed on a surface of the terminal facing wall and a surface of the substrate facing wall.
前記基板対向壁の表面には、前記第1コイル部を固定するための窪み(64b)が形成されていることを特徴とする請求項2または3に記載の電子装置。 The first coil portion is in contact with the substrate facing wall,
4. The electronic device according to claim 2, wherein a recess (64b) for fixing the first coil portion is formed on a surface of the substrate facing wall.
前記ターミナル対向壁の表面には、前記第2コイル部を固定するための窪み(64a)が形成されていることを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1つに記載の電子装置。 The second coil portion is in contact with the terminal-facing wall;
The electronic device according to any one of claims 2 to 4, wherein a recess (64a) for fixing the second coil portion is formed on a surface of the terminal facing wall.
前記第1先端部が、前記ターミナルの接触面に接触しており、
前記第1先端部は、2点接触が可能となるように線材が折り曲げられた曲げ形状であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の電子装置。 The first torsion spring part has a first tip part (75) connected to the first coil part,
The first tip is in contact with the contact surface of the terminal;
The electronic device according to claim 1, wherein the first tip portion has a bent shape in which a wire is bent so that two-point contact is possible.
前記第2先端部が、前記基板の接触面に接触しており、
前記第2先端部は、2点接触が可能となるように線材が折り曲げられた曲げ形状であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の電子装置。 The second torsion spring part has a second tip part (76) connected to the second coil part,
The second tip is in contact with the contact surface of the substrate;
The electronic device according to claim 1, wherein the second tip portion has a bent shape in which a wire is bent so that two-point contact is possible.
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