JP2018073822A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同軸ケーブルの中心導体に接続される金属端子に対する電磁気シールド性を高めることができる電子装置を提供すること。【解決手段】電子装置９では、第１、第２金属端子１３１、１３３のうち、第２金属端子１３３には、壁部１２３において、第１金属端子１３１の外周を囲むような導電性を有する電磁気シールド部１３３ｄを備えるとともに、第１金属端子１３１と第２金属端子１３３（詳しくは電磁気シールド部１３３ｄ）との間に、電気絶縁性を有する絶縁部１２８を備えているので、中心導体８３に接続された第１金属端子１３１から、外側の金属製の容器７５に電流がリークしにくいという効果がある。【選択図】 図９

Description

本発明は、センサ等が電気的に接続される電子装置に関する。

センサ等が同軸ケーブル等によって電気的に接続される制御装置等の電子装置としては、容器内に、センサと電気的に接続されるセンサ用配線と、外部装置と電気的に接続される装置用配線と、を備えるものがある（特許文献１参照）。

また、電子装置は、センサ用配線および装置用配線に接続される回路部として、例えば各種の電子部品を搭載した配線基板を備えている。この配線基板では、センサ用配線を介してセンサから入力されたセンサ信号の信号処理を行い、信号処理の結果を装置用配線を介して外部装置に送信する。

なお、電子装置に接続されるセンサとしては、例えば、ガスセンサ（酸素センサ、ＮＯｘセンサ、水素センサなど）、温度センサ、微粒子センサなどが挙げられる。
このような電子装置としては、例えば図１４（ａ）に示すように、金属ケースＰ１内に樹脂製の構造体Ｐ２を配置した容器Ｐ３を用い、容器Ｐ３内を第１室Ｐ４と第２室Ｐ５に区分したものが知られている。

具体的には、第１室Ｐ４に配線基板Ｐ６を配置し、第２室Ｐ５にはセンサが接続された同軸ケーブルＰ７を外部から導入し、第２室内Ｐ５にて、配線基板Ｐ６から延びる一対の金属端子Ｐ８、Ｐ９と、同軸ケーブルＰ７の中心導体Ｐ１０及び外周導体Ｐ１１とをそれぞれ接続している。なお、図１４（ｂ）に示すように、一対の金属端子Ｐ８、Ｐ９は、電気絶縁性を有する樹脂製の壁部Ｐ１２を貫通するように配置されている。

特開２０１５−１２９７１１号公報 特開２０１２−２２０４２３号公報

しかしながら、上記した従来技術では、樹脂製の壁部Ｐ１２にて一対の金属端子Ｐ８、Ｐ９を分離しているものの、金属端子Ｐ８、Ｐ９が壁部Ｐ１２を貫通する部分では、中心導体Ｐ１０に対する電磁気シールドが十分でないことがあった。

例えば中心導体Ｐ１０に高い電圧（例えば数ｋＶ）を印加するとともに、金属ケースＰ１が低い電位（例えば接地電位）とされている場合に、何らかの原因で壁部Ｐ１２の絶縁性が低下して、中心導体Ｐ１０から金属ケースＰ１に電流が漏れる（リークする）恐れがある。

このような電流のリークが発生すると、同軸ケーブルＰ７に接続されたセンサの測定精度が低下する恐れがある。
例えば中心導体Ｐ１０と外周導体Ｐ１１との間に流れる微弱な電流に基づいて各種の測定を行うセンサ（例えば微粒子センサ：特許文献２参照）では、電流が他の箇所にリークすると測定精度が低下する恐れがある。

そこで、本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、同軸ケーブルの中心導体に接続される金属端子に対する電磁気シールド性を高めることができる電子装置を提供することを目的とする。

（１）本発明の第１局面は、金属製の容器内に信号処理を行う回路部が収容されるとともに、前記回路部と外部の装置とが、同軸ケーブルにて電気的に接続される電子装置に関するものである。

この電子装置では、容器内には、回路部を収容する第１室と、同軸ケーブルの中心導体と中心導体の外周を覆う外周導体とが露出する第２室と、第１室と第２室とを分離する電気絶縁性を有する壁部とを備えている。また、容器と中心導体と外周導体とは、異なる電位に設定されるものである。

さらに、この電子装置では、壁部を貫通して、第１室内の回路部から第２室内に一対の金属端子が伸びるとともに、第２室内にて、一対の金属端子がそれぞれ中心導体と外周導体とに電気的に接続されている。しかも、一対の金属端子のうち、一方の金属端子には、壁部において、他方の金属端子の外周を囲むような導電性を有する電磁気シールド部を備えるとともに、一方の金属端子と他方の金属端子との間に、電気絶縁性を有する絶縁部を備えている。

このように、本第１局面では、一対の金属端子のうち、一方の金属端子には、壁部において、他方の金属端子の外周を囲むような導電性を有する電磁気シールド部を備えるとともに、一方の金属端子と他方の金属端子との間に、電気絶縁性を有する絶縁部を備えているので、例えば他方の金属端子（例えば中心導体に接続された金属端子）から、外側の金属製の容器に電流がリークしにくいという効果がある。

つまり、仮に他方の金属端子から容器側に電流がリークするような状態になった場合には、その経路の途中には一方の金属端子の電磁気シールド部が設けられているので、リークする電流（リーク電流）は、途中の電磁気シールド部に捕集されてしまう。従って、他方の金属端子から容器に電流がリークすることを効果的に抑制できるという効果がある。

また、一方の金属端子（詳しくはその電磁気シールド部）と他方の金属端子との間には、電気絶縁性を有する絶縁部を備えているので、この点からも、他方の金属端子から容器に電流がリークしにくいという利点がある。

つまり、本第１局面では、両金属端子が壁部を貫通する構造の場合でも、例えば同軸ケーブル内の導体間のような高い電磁気シールド性と絶縁性とが得られる。
それにより、電子装置の回路部に、例えば中心導体と外周導体との間に流れる微弱な電流に基づいて各種の測定を行うセンサ（例えば微粒子センサ）が接続されている場合には、電流が容器にリークすることを抑制できるので、高い測定精度を実現できるという効果がある。

（２）本発明の第２局面では、両金属端子間に流れる電流に基づいて、回路部にて信号処理を行う。
上述したように、他方の金属端子から容器に電流がリークする場合には、精度良く信号処理を行えない場合がある。それにより、例えばセンサによる測定精度が低下する恐れがある。

それに対して、上述した電磁気シールド部や絶縁部の構成によって、電流のリークを好適に抑制できるので、両金属端子間に流れる電流に基づいて、回路部にて信号処理を行うものであっても、好適に信号処理を行うことができる。従って、例えばセンサによる測定精度を向上することができる。

（３）本発明の第３局面では、絶縁部及び電磁気シールド部は壁部と一体の構成である。
本第３局面では、絶縁部及び電磁気シールド部は壁部と一体に設けられているので、電子装置の構成を簡易化することができる。また、壁部における水分等の封止性（シール性）も高いという利点がある。

（４）本発明の第４局面では、電磁気シールド部は、他方の金属端子の全周を完全に囲む環状である。
従って、電磁波シールド性が高く、好適に電流のリークを抑制することができる。

（５）本発明の第５局面では、絶縁部の電気絶縁性は、壁部の電気絶縁性より大である。
従って、一層電磁波シールド性が高く、より好適に電流のリークを抑制することができる。

（６）本発明の第６局面では、第２室内の空中にて、一方の金属端子が外周導体と電気的に接続されるとともに、他方の金属端子が中心導体と電気的に接続されている。
本第６局面は、同軸ケーブルの各導体と各金属端子との接続状態を例示している。

（７）本発明の第７局面では、回路部は、同軸ケーブルを介して、電流値が１０μＡ以下の微弱信号を受信する。
微弱信号を受信する回路部においては、湿度の上昇に伴う比較的小さな絶縁低下が生じた場合でも、正常に微弱信号を受信できなくなる可能性がある。

そのような回路部を備える電子装置において、上述のような金属端子を電磁気シールドする構成を採用することで、湿度の高い環境下で使用する場合でも、回路部が正常に微弱信号を受信できなくなる可能性を低減できるとともに、回路部での信号処理が異常になる可能性を低減できる。

＜ここで、本発明の各構成について説明する＞
前記容器は、導電性有しており、例えば金属製、または、樹脂製の容器の外側を金属製の容器で覆った２重構造の容器などが挙げられる。

前記回路部は、外部（例えばセンサ）から入力された信号を処理する装置であり、この回路部としては、例えば、マイコン等の電子部品が搭載された配線基板が挙げられる。
前記ケーブルとしては、例えば２軸の同軸ケーブルや３軸（又はそれ以上の多軸）の同軸ケーブルが挙げられる。なお、３軸以上の同軸ケーブルにおいては、一対の導体が一対の金属端子に接続された構成に対して、本発明を適用できる。

前記金属端子としては、導電性を有する各種の金属が挙げられる。
前記壁部及び絶縁部としては、電気絶縁性を有する樹脂等が挙げられる。

本発明の電子装置によれば、一方の金属端子から容器に電流がリークすることを抑制できる。つまり、両金属端子が壁部を貫通する構造の場合でも、例えば同軸ケーブル内の導体間のような高い電磁気シールド性と絶縁性とが得られる。

実施形態に係る微粒子検出システムの全体構成を説明するための説明図である。 微粒子センサを軸方向に沿って破断して示す断面図である。 微粒子センサの先端部の概略構成を模式的に示した説明図である。 （ａ）は電子装置を蓋側から見た斜視図であり、（ｂ）は電子装置を金属ケース側から見た斜視図である。 容器の蓋を外して金属ケースの内部等を示す平面図である。 金属端子等を備えた構造体を示す斜視図である。 金属端子等を備えた構造体を示す平面図である。 第１〜第９金属端子を示す斜視図である。 （ａ）は一体部材を示す斜視図、（ｂ）は一体部材を示す平面図である。 （ａ）は壁部に埋め込まれた一体部材を壁部に対して垂直に見た正面図、（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 （ａ）は同軸ケーブルが取り付けられた装置側コネクタを示す平面図、（ｂ）は同軸ケーブルを示す平面図である。 センサ側コネクタの分解した状態及び組み立てた状態を示す斜視図である。 電子装置の各室を蓋で閉塞する状態を開口部側から見た様子を示す説明図である。 従来技術の説明図である。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．実施形態］
［１−１．全体構成］
本実施形態に係る微粒子検出システムの構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態における微粒子検出システム１は、自動車の内燃機関（エンジン）３の排気管５内を流通する排ガスＥＧなどの被測定ガス中に含まれるススなどの微粒子の量を検出するシステムである。

この微粒子検出システム１は、微粒子センサ７、微粒子センサ７の動作を制御するセンサ電子装置である電子装置９、微粒子センサ７から電子装置９まで延出する延長導電部１１を備えている。この延長導電部１１は、同軸ケーブル１３、第１ヒータ通電線１５、第２ヒータ通電線１７、編組チューブ１９から構成されている。

微粒子センサ７は、接地電位（ＰＶＥ：第３電位）とされた排気管５の管取付部２１に装着されている。なお、排気管５及び管取付部２１は金属製である。また、電子装置９は、自動車の動作を制御する車両用の電子制御装置２３に、他のケーブル２４を介して電気的に接続されている。

以下、各構成について説明する。
［１−２．微粒子センサ］
ここでは、微粒子センサ７の構成や動作等について説明する。

＜微粒子センサの構成＞
図２に示すように、微粒子センサ７は、円筒形状の外側金具３１と、外側金具３１の内部に配置された円筒形状の内側金具３３とを備えている。なお、内側金具３３は、外側金具３１とは電気的に絶縁されている。

外側金具３１は、後端側（図２の上方）の円筒形状の例えばステンレス製の外筒３５と、先端側（図２の下方ＴＳ）の円筒形状の例えばステンレス製の装着金具３７とが、レーザ溶接よって同軸に接合されて一体化したものである。なお、外側金具３１は、接地電位ＰＶＥとされた管取付部２１に装着されて接地電位ＰＶＥとされる。

外筒３５の後端側の径方向内側には、フッ素ゴム製のグロメット３９が取り付けられており、このグロメット３９には、同軸ケーブル１３、第１ヒータ通電線１５、第２ヒータ通電線１７が、軸方向（図２の上下方向）に貫挿されている。

また、外筒３５の後端側の径方向外側には、後述する円筒形状の例えばステンレス製の編組チューブ１９が嵌められており、この編組チューブ１９の径方向外側には、編組チューブ１９を固定する例えばステンレス製の金属リング４１が嵌められている。なお、外筒３５と編組チューブ１９と金属リング４１とは、径方向外側から加締により一体に固定されている。

一方、内側金具３３は、軸方向の中央部分に配置された例えばステンレス製の内筒４３と、内筒４３の後端側を覆うように取り付けられた有底の円筒形状の例えばステンレス製の金属キャップ４５と、内筒４３の先端側にレーザ溶接によって同軸に接合された円筒形状の例えばステンレス製の主体金具４７と、主体金具４７の先端側に接合された例えばステンレス製の内側プロテクタ４９と、内側プロテクタ４９の外周側に隙間を空けて取り付けられた例えばステンレス製の外側プロテクタ５１とを備えている。

なお、内側プロテクタ４９と外側プロテクタ５１とは、後端側にてレーザ溶接によって主体金具４７に対して一体に接合されている。
装着金具３７と内側金具３３との間には、それぞれ円筒形状でアルミナ製のスリーブ５３及び第１絶縁スペーサ５５が配置されている。装着金具３７と主体金具４７との間には、円筒形状でアルミナ製の第２絶縁スペーサ５７が配置されている。

内側金具３３の内部には、従来と同様に（例えば特開２０１５−１２９７１１号公報参照）、後端側より、電気絶縁性を有する部材である、第１セパレータ５９、第２セパレータ６１、絶縁ホルダ６３、セラミックスリーブ６５、第１粉末充填層６７、第２粉末充填層６９、セラミックホルダ７１が配置されている。

そして、これらの第２セパレータ６１、絶縁ホルダ６３、セラミックスリーブ６５、第１粉末充填層６７、第２粉末充填層６９、セラミックホルダ７１を貫通するように、軸方向に沿って短冊状（即ち幅の狭い板状）のセンサ素子７３が配置されている。

＜編組チューブの構成＞
編組チューブ１９は、ステンレス細線を筒状に編み込んだチューブであり、同軸ケーブル１３、第１ヒータ通電線１５、第２ヒータ通電線１７とは別体である。

この編組チューブ１９は、外筒３５から電子装置９（詳しくは電子装置９の金属製の容器７５：図４参照）まで伸びており、同軸ケーブル１３、第１ヒータ通電線１５、第２ヒータ通電線１７を、間隙ＳＫを開けて囲んでいる。

なお、編組チューブ１９は、容器７５に電気的に接続されている。
また、編組チューブ１９は、接地電位ＰＶＥとされた排気管５の管取付部２１に装着される外側金具３１に接続されているので、接地電位ＰＶＥとされる。従って、後述する容器７５も接地電位ＰＶＥとされる。

＜センサ素子の構成＞
センサ素子７３は、アルミナからなる絶縁層が積層されたセラミック基板７７を備えており、このセラミック基板７７に、ヒータ（図示せず）とセンサ配線である放電電極体７８（図３参照）が形成されている。

なお、ヒータは、セラミック基板７７の後端側にて、図示しない端子金具を介して、第１ヒータ通電線１５及び第２ヒータ通電線１７に接続されている。
このセンサ素子７３は、その先端側が内側プロテクタ４９内に突出しており、後端側は第１セパレータ５９内に収容されている。

セラミック基板７７の先端側には、放電電極体７８に接続された針状電極部７９が、先端側に伸びるように設けられており、放電電極体７８は、セラミック基板７７の後端側にて、端子金具８１を介して、同軸ケーブル１３に接続されている。

同軸ケーブル１３は、周知のように、線状の中心導体８３と、中心導体８３の外周を覆う筒状の内側絶縁被覆８５と、内側絶縁被覆８５の外周面を覆う筒状に編み上げられた外周導体８７と、外周導体８７の外周を覆う外側絶縁被覆８９とを有している。

そして、この同軸ケーブル１３のうち、中心導体８３及び内側絶縁被覆８５は、金属キャップ４５の底部９１を貫通し、中心導体８３が、端子金具８１を介して、放電電極体７８に電気的に接続されている。一方、外周導体８７は、金属キャップ４５の底部９１から先端側に突出する筒状部９３に嵌め込まれて、金属キャップ４５と電気的に接続されている。

＜微粒子の検出方法＞
ここで、上述した微粒子センサ７を用いて行われる微粒子の検出方法について説明するが、基本的な原理は従来と同様であるので、簡単に説明する。

図３に示すように、電子装置９（詳しくは後述する回路部９５：図５参照）により、内側プロテクタ４９は、第１フローティング電位としての第１電位ＰＶ１とされ、センサ素子７３の針状電極部７９は、第１電位ＰＶ１よりも正の高電位である第２フローティング電位としての第２電位ＰＶ２とされる。

これにより、内側プロテクタ４９と針状電極部７９との間で、電圧印加に伴って気中放電（コロナ放電）が生じ、Ｎ^３＋、Ｏ^２＋等の正のイオンＣＰが発生する。
一方、排気管５内を流通する排ガスＥＧは、外側プロテクタ５１のガス取入口５１ａから外側プロテクタ５１内に取り入れられ、更に内側プロテクタ４９のガス取入口４９ａから内側プロテクタ４９内に取り入れられる。そして、センサ素子７３の先端部付近において、後端側から先端側に向かう取入ガスＥＧＩの気流が生じる。

このため、生成されたイオンＣＰは、取入ガスＥＧＩ中の微粒子Ｓに付着する。これにより、微粒子Ｓは、正に帯電した帯電微粒子ＳＣとなって、取入ガスＥＧＩとともに、ガス排出口４９ｂに向けて流れて、排気管５へ排出される。

そして、ガス排出口４９ｂから排出された帯電微粒子ＳＣに付着していた排出イオンＣＰＨの電荷量に対応する信号電流を、回路部９５で検知する。これにより、排ガスＥＧ中に含まれる微粒子Ｓの量（濃度）を検知できる。

詳しくは、針状電極部７９からイオンＣＰとして放出される電荷に対応する電流（放電電流Ｉ１）と、内側プロテクタ４９にて捕集されたイオンＣＰの電荷に対応する電流（受電捕集電流Ｉ２）との差（信号電流Ｉｓ）が、微粒子Ｓの量に対応していると考えられるので、回路部９５では、この信号電流Ｉｓから微粒子の量を求めることができる。

なお、第２電位Ｖ２は、例えば１〜３ｋＶ程度の高い電位であり、放電電流Ｉ１はμＡオーダーであるが、信号電流ＩｓはｐＡレベルの極めて微弱な電流である。
［１−３．電子装置］
図４に示すように、電子装置９は、厚みが薄い略直方体形状の前記容器７５を備えており、この容器７５内に前記回路部９５が収容されている。

容器７５は、厚み方向の一方（図４（ａ）の上方）が開放された箱状（即ち直方体形状）の金属ケース１０１と、金属ケース１０１の開放された開口部１０３（図５参照）を覆う矩形状の金属製の蓋１０５とを有する。なお、金属ケース１０１や蓋１０５は、例えば鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、真鍮等の導電性を有する材料からなる。

また、金属ケース１０１の側方（図４（ｂ）の右下方向）には、金属ケース１０１を貫通する開口であるセンサ側装着部１０６が設けられ、このセンサ側装着部１０６に、微粒子センサ７との接続に用いられるセンサ側コネクタ１０７が嵌めこまれている。

また、金属ケース１０１の底部の側方（図４（ｂ）の右下方向）に凹部１０１ａが設けられ、この凹部１０１ａの段差部分１０１ｂに、金属ケース１０１を貫通する開口である装置側装着部１０８が設けられている。そして、この装置側装着部１０８に、車両用の電子制御装置２３やヒータなどとの接続に用いられる装置側コネクタ１０９が嵌めこまれている。

図５に示すように、金属ケース１０１の内部に、後述する構造体１１１が配置され、その構造体１１１等に、センサ側コネクタ１０７や装置側コネクタ１０９が組み付けられている。

これにより、容器７５内は、回路部９５が収容された第１室１１３と、第１室１１３に隣接して空気が存在する空気室である第２室１１５と、第２室１１５に隣接して例えばウレタン等の樹脂Ｊが充填された第３室１１７と、外側に装置側コネクタ１０９が装着される第４室１１９と、第１室１１３と第４室１１９との間の短冊状の空間である第５室１２０とに区分されている。

なお、第２室１１５より外側（図５の上方）は、金属ケース１０１のセンサ側装着部１０６を構成する部分、即ち金属ケース１０１の壁部１０１ｃによって３方（図５の左右と紙面の後方側）を囲まれた空間１０６ａとなっており、この空間１０６ａが充填材Ｊが充填される第３室１１７となっている。

以下、各構成毎に詳細に説明する。
＜構造体＞
図６及び図７に示すように、構造体１１１は、端子ホルダであり、例えばＰＢＴやＰＰＳ等の樹脂からなり、四角枠状の枠部１２１を備えている。また、枠部１２１の一端側（図７の上側）には、枠部１２１の１辺（図７の左右方向に伸びる１辺）に沿うとともに、枠部１２１の厚みの方向（図７の紙面と垂直方向）に伸びる壁部１２３を備えている。

さらに、壁部１２３の一部には、図７の上方に伸びる有底の箱状部１２５（即ち第２室１１５を構成する部分）が設けられている。この箱状部１２５の上面（図７の手前方向）
には開口部１２７が設けられており、箱状部１２５の先端側（図７の上方）には壁部１２８が設けられ、その壁部１２８には、壁部１２８を貫通する長円形状の貫通孔１２９（図６参照）が形成されている。

また、壁部１２３には、図７に示すように、壁部１２３を貫通するように、例えば真鍮、銅、銅合金からなる９本の金属端子１３１、１３３、１３５、１３７、１３９、１４１、１４３、１４５、１４７が、図７の上下方向に沿って平行に配置されている。なお、各金属端子１３１〜１４７の先端側（図７の下側）は、回路部９５に電気的に接続されている。

詳しくは、第１室１１３から第２室１１５に至るように、図８に示す形状の第１金属端子１３１と第２金属端子１３３とが配置されている。
第２室１１５の外側には、第２金属端子１３３に隣接した状態で、第３金属端子１３５が配置されている。この第３金属端子１３５は、回路部９５と金属ケース１０１（即ち接地電位ＰＶＥに保たれる部分）とを電気的に接続するものである。

第４〜第９金属端子１３７〜１４７は、回路部９５と装置側コネクタ１０９を介して外部の装置とを電気的に接続するものである。
詳しくは、第４金属端子１３７は、回路部９５と第１ヒータ通電線１５とを電気的に接続する。第５金属端子１３９は、回路部９５と第２ヒータ通電線１７とを電気的に接続する。第６、第７金属端子１４１、１４３は、回路部９５と車両用の電子制御装置２３とを、ケーブル２４を介して電気的に接続し、通信ラインを構成する。第８、第９金属端子１４５、１４７は、回路部９５と電源部（図示せず）とを、図示しないケーブルを介して電気的に接続する。

＜第１、第２金属端子＞
次に、本実施形態の要部である第１、第２金属端子１３１、１３３について説明する。
図９に示すように、第１金属端子１３１は、コ字状の先端部１３１ａと、先端部１３１ａの後端側（図９（ｂ）の右側）から延びる棒状の後端部１３１ｂとを備えている。

この後端部１３１ｂは、例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡからなる高い電気絶縁性、即ち構造体１１１よりも高い電気絶縁性を有する円盤形状の樹脂部材である絶縁部１４８の軸中心を貫通するように配置されている。

一方、第２金属端子１３３は、コ字状の先端部１３３ａと、先端部１１３の後端側から延びる棒状の後端部１３３ｂと、後端部１１３ｂから第１金属端子１３１側に延びる板状部１３３ｃと、板状部１３３ｃの先端に取り付けられた円筒形状の電磁気シールド部１３３ｄとを備えている。なお、板状部１３３ｃには、厚み方向に貫通する長円形状の貫通孔１３３ｅが形成されている。

この電磁気シールド部１３３ｄは、絶縁部１４８に外嵌されているので、第１金属端子１３１の後端部１３１ｂの一部（中央部分）は、その全周が、絶縁部１４８及び電磁気シールド部１３３ｄにより囲まれている。

なお、電磁気シールド部１３３ｄ（従って第２金属端子１２３）は、後述する樹脂によるインサート成形によって、絶縁部１４８及び第１、第２金属端子１３１、１３３が一体となった一体部材１３４となっている。

また、図１０に示すように、第２金属端子１３３の電磁気シールド部１３３ｄ及び板状部１３３ｃ等は、壁部１２３内に埋まるように一体に構成されている。
詳しくは、電磁気シールド部１３３ｄの内側に絶縁部１４８が配置され、その絶縁部１４８の軸中心を貫くように、第１金属端子１３１の後端部１３１ｂが配置されている。つまり、第１金属端子１３１の後端部１３１ｂの全周を、絶縁部１４８を介して離れて囲むように、電磁気シールド部１３３ｄが配置されている。

＜回路部＞
前記図５に示すように、回路部９５は、構造体１１１の枠部１２１の開口部分を塞ぐように配置された矩形状の配線基板１４９を備えている。

この配線基板１４９には、微粒子センサ７の動作を制御するマイコン等の電子制御回路１５０が搭載されており、更に各種の配線（図示せず）が形成されている。
また、配線基板１４９の配線には、第１〜第９金属端子１３１〜１４７がハンダ付けされて、それぞれ電気的に接続されている。

＜センサ側コネクタ＞
図１１（ａ）に示すように、センサ側コネクタ１０７は、容器７５の外側に露出する板状部１５１と、板状部１５１の一方（図１１（ａ）の下方）に設けられた凸部１５３と、凸部１５３の表面に設けられた四角筒状の枠状部１５５と、枠状部１５５の一方（図１１（ａ）の下方）に設けられた板状の閉塞部１５７とを備えている。閉塞部１５７は、その一方の側（図１１（ａ）の下方）に凸部１５７ａが設けられ、その凸部１５７ａに長円形状のシール材１５９が外嵌されている。

このうち、凸部１５３より先端側（図１１（ａ）の下方）は、金属ケース１０１の側方に設けられたセンサ側装着部１０６（図４（ｂ）参照）に嵌め込まれる部分である。
シール材１５９は、箱状部１２５の先端側の貫通孔１２９に嵌め込まれて、嵌合部分を封止（水密及び気密する）する部材であり、例えばシリコン等のゴム製である。なお、以下の他のシール材も、同様な材料からなり同様な機能を有する。

このセンサ側コネクタ１０７（詳しくは板状部１５１や凸部１５３や閉塞部１５７の各部分）には、図１１（ａ）の上下方向に貫くように挿入孔１０７ａが設けられており、この挿入孔１０７ａに同軸ケーブル１３が配置されている。

同軸ケーブル１３は、シール材１５９より先端側（即ち第２室１１５内）において、第１金属端子１３１と第２金属端子１３３とに接続される（図５参照）。
詳しくは、同軸ケーブル１３の中心導体８３の先端側には、Ｉ字状の第１圧着端子１６３が固定され、この第１圧着端子１６３と第１金属端子１３１とが接続される（図５参照）。なお、第１圧着端子１６３と第１金属端子１３１とはレーザ溶接によって一体化されている。

一方、同軸ケーブル１３の外周導体８７の先端側には、Ｌ字状の第２圧着端子１６５が固定され、この第２圧着端子１６５と第２金属端子１３３とが接続される（図５参照）。なお、第２圧着端子１６５と第１金属端子１３１とはレーザ溶接によって一体化されている。

なお、図１１（ｂ）に示すように、同軸ケーブル１３の外周には、一対の筒状のシール材１７１が配置されており、この同軸ケーブル１３のシール材１７１が配置された部分を、センサ側コネクタ１０７の挿入孔１０７ａに挿入することにより、同軸ケーブル１３とセンサ側コネクタ１０７とが水密状に固定されている。

＜装置側コネクタ＞
図１２に示すように、第１ヒータ通電線１５及び第２ヒータ通電線１７と、リード線１８１、１８３、１８５、１８７とには、金属製の圧着端子１８９が接続されている。

なお、第１、第２ヒータ通電線１５、１７には、それぞれ第４、第５金属端子１３７、１３９が電気的に接続され、リード線１８１、１８３、１８５、１８７には、それぞれ第６〜第９金属端子１４１〜１４７が電気的に接続される。

また、上述した第１、第２ヒータ通電線１５、１７と、各リード線１８１〜１８７との外周には、シール材１９１が取り付けられている。
一方、装置側コネクタ１０９には、第１、第２ヒータ通電線１５、１７と、各リード線１８１〜１８７とが、それぞれ通される複数の挿入孔（図示せず）が設けられており、この挿入孔に、第１、第２ヒータ通電線１５、１７と、各リード線１８１〜１８７とが、それぞれ通されることにより、装置側コネクタ１０９と、第１、第２ヒータ通電線１５、１７および各リード線１８１〜１８７とが固定されている。

なお、装置側コネクタ１０９の一方の側（金属ケース１０１側：図１３の左側）には、長円形状のシール材１９３が取り付けられている。
そして、この第１、第２ヒータ通電線１５、１７と、各リード線１８１〜１８７とが固定された装置側コネクタ１０９を、金属ケース１０１の装置側装着部１０８（図４（ｂ）参照）に嵌め込むことにより、それぞれの圧着端子１８９が、前記第４〜第９金属端子１３７〜１４７と接続される。なお、各圧着端子１８９と第４〜第９金属端子１３７〜１４７とは、それぞれレーザ溶接により接合されている。

［１−４．電子装置の製造方法］
次に、電子装置９の製造方法について簡単に説明する。
まず、構造体１１１の製造方法について説明する。

第１、第２金属端子１３１、１３３を、前記図９に示す形状に金属加工する。なお、第２金属端子１３３の板状部１３３ｃと電磁気シールド部１３３ｄとは、例えばレーザ溶接等によって接合する。

そして、図示しない金型等を用いて、第１、第２金属端子１３１、１３３を、図９に示す配置とし、環状の電磁気シールド部１３３ｄの両開口部を金型で塞いで、周知の樹脂Ｊによるインサート成形によって、電磁気シールド部１３３ｄの内部に樹脂Ｊを充填して硬化させる。これにより、第１、第２金属端子１３１、１３３と絶縁部１４８とが一体になった一体部材１３４が構成される。

次に、構造体１１１を樹脂Ｊによるインサート成形により形成する。このとき、壁部１２３を貫通する位置となるように、金型に対して、第１、第２金属端子１３１、１３３及び絶縁部１４８の一体部材１３４と、第３〜第９金属端子１３５〜１４７とを所定位置に配置する。

このようなインサート成形によって、一体部材１３４と第３〜第９金属端子１３５〜１４７とが一体に組み付けられた構造体１１１が形成される。
次に、前記図５に示すように、金属ケース１０１内に、回路部９５及び第１〜第９金属端子１３１〜１４７を取り付けた構造体１１１を嵌め込む。

次に、金属ケース１０１のセンサ側装着部１０６に、同軸ケーブル１３が取り付けられたセンサ側コネクタ１０７を嵌め込む。なお、同軸ケーブル１３の先端側の中心導体８３と外周導体８７とは分離した状態となっている。

これにより、センサ側コネクタ１０７のシール材１５９が、構造体１１１の箱状部１２５の挿入孔１２９に嵌め込まれるとともに、同軸ケーブル１３の中心導体８３及び第１圧着端子１６３と外周導体８７及び第２圧着端子１６５とが、第２室１１５内に配置される。 同時に、構造体１１１の箱状部１２５により構成される第２室１１５と、センサ側コネクタ１０７の枠状部１５５を含む空間１０６ａにより構成される第３室１１７とが、閉塞部１５７等を介して隣接する構造となる。

なお、金属ケース１０１と構造体１１１の先端側（図５の上方）の壁部１２８と閉塞部１５７と板状部１５１及び凸部１５３（図１１（ａ）参照）とで囲まれた空間１０６ａが、充填材Ｊが充填される第３室１１７（図５のドットで示す領域）である。

そして、第２室１１５内にて、中心導体８３の第１圧着端子１６３と第１金属端子１３１とを接続し、外周導体８７の第２圧着端子１６５と第２金属端子１３３とを接続する。更に、レーザ溶接によって、中心導体８３の第１圧着端子１６３と第１金属端子１３１とを接合し、外周導体８７の第２圧着端子１６５と第２金属端子１３３とを接合する。

これとは別に、金属ケース１０１の装置側装着部１０８に、第１、第２ヒータ通電線１５、１７や各リード線１８１〜１８７等がけられた装置側コネクタ１０９を嵌め込む。これにより、第４〜第９金属端子１３７〜１４７と各圧着端子１８９とが接続される。

更に、空孔である第５室１２０を介してレーザ溶接を行うことによって、第４〜第９金属端子１３７〜１４７と各圧着端子１８９とを接合する。
また、枠状部１５５を含む第３室１１７内（即ち空間１０６ａ）に樹脂Ｊを充填し、第５室１２０内も樹脂Ｊで充填する。

次に、図１３に示すように、第２室１１５（即ち図１３の手前側の開口部１２７）を蓋１９５で閉塞するとともに、第３室１１７（即ち空間１０６ａ）も同様に蓋１９７で閉塞する。また、第５室１２０も同様に蓋１９９で閉塞する。なお、各蓋１９５、１９７、１９９は、例えば樹脂製であり例えば接着材により構造体１１１に接合する。

その後、金属ケース１０１の開口部１０３を囲む外周部１０１ｄに液状ガスケット（図示せず）を配置し、その開口部１０３及び外周部１０１ｄを蓋１０５で閉塞して、ボルト１０５ａ（図４（ａ）参照）で固定する。これにより、電子装置９を完成する。

［１−５．効果］
（１）本実施形態では、第１、第２金属端子１３１、１３３のうち、第２金属端子１３３には、壁部１２３において、第１金属端子１３１の外周を囲むような導電性を有する電磁気シールド部１３３ｄを備えている。また、第１金属端子１３１と第２金属端子１３３（詳しくは電磁気シールド部１３３ｄ）との間に、電気絶縁性を有する絶縁部１２８を備えている。よって、中心導体８３に接続された第１金属端子１３１から、外側の金属製の容器７５に電流がリークしにくいという効果がある。

つまり、第１金属端子１３１から容器７５側に電流がリークするような状態になった場合でも、その経路の途中には第２金属端子１３３の電磁気シールド部１３３ｄが設けられているので、リークする電流（リーク電流）は、途中の電磁気シールド部１３３ｄに捕集されてしまう。従って、第１金属端子１３１から容器７５に電流がリークすることを効果的に抑制できる。

しかも、第２金属端子１３３（詳しくはその電磁気シールド部１３３ｄ）と第１金属端
子１３１との間には、電気絶縁性を有する絶縁部１２８を備えているので、この点からも、第１金属端子１３１から容器７５に電流がリークしにくいという利点がある。

つまり、第１、第２金属端子１３１、１３３が壁部１２３を貫通する構造の場合でも、同軸ケーブル１３内の内部導体８３と外周導体８７との間のような高い電磁気シールド性と絶縁性とが得られる。

それにより、電子装置９の回路部９５に、中心導体８３と外周導体８７との間に流れる微弱な電流（例えば電流値が１０μＡ以下の微弱信号）に基づいて、ススなどの微粒子Ｓの量等の測定を行う微粒子センサ７が接続されている場合には、電流が容器７５にリークすることを抑制できるので、高い測定精度を実現できるという効果がある。

（２）本実施形態では、絶縁部１２８及び電磁気シールド部１３３ｄは壁部１２３と一体の構成であるので、電子装置９の構成を簡易化することができる。また、壁部１２３におけるシール性も高いという利点がある。

（３）本実施形態では、電磁気シールド部１３３ｄは、第１金属端子１３１の全周を完全に囲む環状であるので、電磁波シールド性が高く、好適に電流のリークを抑制することができる。

（４）本実施形態では、絶縁部１２８の電気絶縁性は、壁部１２３の電気絶縁性より大であるので、一層電磁波シールド性が高く、より好適に電流のリークを抑制することができる。

（５）なお、微弱信号を受信する回路部９５においては、湿度の上昇に伴う比較的小さな絶縁低下が生じた場合でも、正常に微弱信号を受信できなくなる可能性がある。
そのような回路部９５を備える電子装置９において、上述のような第１金属端子１３１を電磁気シールドする構成を採用することで、湿度の高い環境下で使用する場合でも、回路部９５が正常に微弱信号を受信できなくなる可能性を低減できるとともに、回路部９５での信号処理が異常になる可能性を低減できるという利点がある。

［１−６．文言の対応関係］
ここで、文言の対応関係について説明する。
第１実施形態の、微粒子センサ７、同軸ケーブル１３、電子装置９、第１室１１３、中心導体８３、外周導体８７、第２室１１５、壁部１２３、第１及び第２金属端子１３１、１３３、電磁気シールド部１３３ｄ、絶縁部１４８が、それぞれ、本発明の、外部の装置、同軸ケーブル、電子装置、第１室、中心導体、外周導体、第２室、壁部、一対の金属端子、電磁気シールド部、絶縁部の一例に対応する。

［２．他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

（１）例えば、実施形態において、第１、第２金属端子以外に、他の金属端子が壁部を貫通していてもよい。また、使用する同軸ケーブルの本数には限定はない。さらに、同軸ケーブルにおいて、２軸以上の同軸ケーブルを使用できる。

（２）電磁気シールド部は、第１金属端子の全周を囲む環状が好ましいが、電磁気シールド性が向上する限りは、一部に隙間があってもよい。
（３）一体部材の絶縁部は、壁部の材料より電気絶縁性が高い方が望ましいが、それに限られることなく、電気絶縁性を有している各種の材料を使用できる。例えば壁部と同じ材料を用いてもよい。

（４）上記実施形態では、接続されるセンサが微粒子センサである電子装置について説明したが、接続されるセンサは微粒子センサに限られることはない。例えば、ガスセンサ（酸素センサ、ＮＯｘセンサ、水素センサなど）、温度センサなどといった物理量、化学量、または、流体中の特定成分の濃度を検出するための各種センサに接続される電子装置に本発明を適用してもよい。

（５）なお、上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記各実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本特許の実施形態である。

７…微粒子センサ
９…電子装置
１３…同軸ケーブル
７５…容器
８３…中心導体
８７…外周導体
９５…回路部
１１３…第１室
１１５…第２室
１１７…第３室
１２３…壁部
１３１…第１金属端子
１３３…第２金属端子
１３３ｄ…電磁気シールド部
１４８…絶縁部
Ｊ…樹脂

Claims (7)

1. 金属製の容器内に信号処理を行う回路部が収容されるとともに、前記回路部と外部の装置とが、同軸ケーブルにて電気的に接続される電子装置であって、
   前記容器内は、前記回路部を収容する第１室と、前記同軸ケーブルの中心導体と該中心導体の外周を覆う外周導体とが露出する第２室と、前記第１室と前記第２室とを分離する電気絶縁性を有する壁部とを備えており、
   前記容器と前記中心導体と前記外周導体とは、異なる電位に設定されるものであり、
   前記壁部を貫通して、前記第１室内の回路部から前記第２室内に一対の金属端子が伸びるとともに、前記第２室内にて、前記一対の金属端子がそれぞれ前記中心導体と前記外周導体とに電気的に接続されており、
   且つ、前記一対の金属端子のうち、一方の前記金属端子には、前記壁部において、他方の前記金属端子の外周を囲むような導電性を有する電磁気シールド部を備えるとともに、前記一方の金属端子と前記他方の金属端子との間に、電気絶縁性を有する絶縁部を備えた、
   電子装置。
2. 前記両金属端子間に流れる電流に基づいて、前記回路部にて信号処理を行う、
   請求項１に記載の電子装置。
3. 前記絶縁部及び前記電磁気シールド部は前記壁部と一体の構成である、
   請求項１または請求項２に記載の電子装置。
4. 前記電磁気シールド部は、前記他方の金属端子の全周を完全に囲む環状である、
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の電子装置。
5. 前記絶縁部の電気絶縁性は、前記壁部の電気絶縁性より大である、
   請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の電子装置。
6. 前記第２室内の空中にて、一方の前記金属端子が前記外周導体と電気的に接続されるとともに、他方の前記金属端子が前記中心導体と電気的に接続されている、
   請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の電子装置。
7. 前記回路部は、前記同軸ケーブルを介して、電流値が１０μＡ以下の微弱信号を受信する、
   請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の電子装置。