JP2019020300A - センサ電極構造およびセンサ電極構造の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1において、配線基板には、コネクタピンの一端がプレスフィットにて接続されている。配線基板およびコネクタピンは、ケースに収容されている。コネクタピンは、配線基板にプレスフィットにて接続されると同時に配線基板の配線パターンに電気的に接続されている。コネクタピンの他端は、ケースの側面に設けられている筒状のコネクタの内部に突出している。
上記構成によれば、電極が鉄板により構成されることによりセンサ電極構造の製品コストをより低減させることができる。
上記構成によれば、接地部材が鉄板により構成されることによりセンサ電極構造の製品コストをより低減することができる。
図1、図2(a)に示すように、静電センサ1は、ハウジング10、3つの板状の電極20、制御基板30、第1接続部材40、第2接続部材50、第3接続部材60、および板状の接地部材70を有している。ハウジング10は、一側が開口した箱状の本体部12と、本体部12の開口部を塞ぐ蓋部11とを有している。静電センサ1は、本体部12の内部に各電極20、制御基板30、および接地部材70を収容し、本体部12の開口部を蓋部11により閉塞することで構成されている。各電極20および制御基板30は、ハウジング10の本体部12の開口部近傍に、一列に設けられている。
図1および図2(a)に示すように、ハウジング10の本体部12は、長方形状の底壁14、4つの側壁15、および載置部16を有している。
図2(a)に示すように、各第2接続端子52の一方端52aは、コネクタ部13の内部に突出している。第2中継部53には、各第1接続端子51の一方端51a,51bと反対側の他方端および各第2接続端子52の一方端52a,52bと反対側の他方端がそれぞれ連結されている。第2中継部53は、ハウジング10の底壁14に埋設されることによりハウジング10に対して固定されている。第1接続端子51は、その他端部側の部分が底壁14に埋設された状態で、底壁14から側壁15が立設する方向(図2(a)中の上方向)に向けて延びている。尚、各第1接続端子51は第1先端部、第2接続端子52は第2先端部の一例である。
図2(b)に示すように、各第2接続端子62の一方端62aは、コネクタ部13の内部に突出している。第3中継部64には、第1接続端子61の一方端61aと反対側の他方端、各第2接続端子62の一方端62aと反対側の他方端、および各第3接続端子63の一方端63a〜63cと反対側の他方端がそれぞれ連結されている。第3中継部64は、ハウジング10の底壁14に埋設されることによりハウジング10に対して固定されている。第1接続端子61および第3接続端子63は、それらの他方端側の部分が底壁14に埋設された状態で、底壁14から側壁15が立設する方向(図2(b)中の上方向)に向けて延びている。尚、各第1接続端子61は第1連結部、第2接続端子62は第2連結部、および各第3接続端子63は第3連結部の一例である。
絶縁柱17は、ハウジング10と一体的に設けられている。絶縁柱17は、底壁14から側壁15が立設する方向に向けて延出している。絶縁柱17には、各第1接続端子41,51,61、および第1接続部材40の第2接続端子42がそれぞれ貫通している。絶縁柱17は、2つの円柱を組み合わせた段付き柱状を成している。具体的に、絶縁柱17は、第1大径支持部17aおよび第1小径挿通部17bを有している。第1大径支持部17aおよび第1小径挿通部17bは、それぞれ円柱状をなしている。第1大径支持部17aおよび第1小径挿通部17bは、同一軸線上に設けられている。第1大径支持部17aの外径は、第1小径挿通部17bの外径よりも大きく設定されている。第1大径支持部17aは、ハウジング10の底壁14と一体的に設けられており、第1小径挿通部17bは、第1大径支持部17aの底壁14と反対側の上面に設けられている。すなわち、第1大径支持部17aの底壁14と反対側の上面のうち第1小径挿通部17bが設けられる部分以外には、円環状の段差面17cが形成されている。底壁14を基準とする段差面17cまでの高さは、底壁14を基準とする載置部16の載置面16aまでの高さと同一である。第1大径支持部17aは、載置部16とともに接地部材70を支持するために設けられており、段差面17cは、接地部材70の載置面として機能する。また、第1大径支持部17aの上面を基準とする第1小径挿通部17bの高さは、接地部材70の板厚よりも大きく設定されている。尚、第1大径支持部17aは第1支持部、第1小径挿通部17bは第1挿通部の一例である。
静電センサ1の組立に際しては、まず第1接続部材40、第2接続部材50、および第3接続部材60をハウジング10に対してインサート成形することにより得られる構成部品である本体部12を用意する。尚、インサート成形時にハウジング10には、コネクタ部13、載置部16、絶縁柱17、および絶縁支柱18も一体的に成形される。
(1)各電極20および制御基板30が別体として設けられていても、第1接続部材40の各第1接続端子41における一方端41a〜41f、第1接続部材40の各第2接続端子42における一方端42a,42b、および第2接続部材50の各第1接続端子51における一方端51a,51bが各電極20および制御基板30にプレスフィットされるだけで接続が完了する。したがって、好適にセンサ電極構造の接続構造を簡素化することができる。また、第1接続部材40を各電極20および制御基板30に半田付け等により接続する工程と、第2接続部材50を制御基板30に半田付け等により接続する工程と、第2接続部材50をコネクタ部13に接続する工程と、を削減できる。そのため、各電極20および制御基板30と第1接続部材40および第2接続部材50との電気的な接続作業に要する時間も短縮でき、かつ接続信頼性も確保することができる。
(7)第1中継部43、第2中継部53、および第3中継部64がハウジング10に予めインサート成形されることにより、各電極20および制御基板30をプレスフィットする前に、各接続端子41,42,51,61をハウジング10に対して予め位置決めしておくことができる。また、第3接続部材60の第2接続端子62は、予めコネクタ部13の内部に突出した状態となる。そのため、制御基板30および接地部材70をプレスフィットするだけで、制御基板30、接地部材70、およびコネクタ部13が接続される。したがって、第2接続端子62、制御基板30および接地部材70の接続をより簡素化することができる。
・本実施の形態において、第3接続部材60の第3中継部64は、ハウジング10に予めインサート成形されることでハウジング10に対して固定されていたが、これに限らない。例えば、第3中継部64として次の構成を採用してもよい。
電線65は、例えば、被覆電線等が採用される。電線65の両端部65a,65bは、被覆が取り除かれることにより内部の導電体が露出している。
図7(a)に示すように、ハウジング10の底壁14の内面には、長溝90が形成されている。長溝90には、第1接続部材40の第1中継部43が嵌め込まれている。
図7(c)に示すように、長溝90の長辺方向(ハウジング10の長辺方向)に対応する開口部において、断続的に配置される一対の係止突部91間における長溝90の形状は矩形状をなしている。
・本実施の形態において、絶縁柱17の第1大径支持部17aおよび第1小径挿通部17b、絶縁支柱18の第2大径支持部18aおよび第2小径挿通部18bは、それぞれ円柱状をなしていたが、これに限らず、例えば、全て四角柱状をなしていてもよい。ただし、第1大径支持部17aの段差面17cに相当する構成、第2大径支持部18aの段差面18cに相当する構成が少なくとも形成され、接地部材70を支持できれば、どのような形状あるいは構成を採用してもよい。
・本実施の形態において、第1接続部材40、第2接続部材50、および第3接続部材60は、板状であったが、例えば、円柱状のピン部材により形成されていてもよい。
Claims (8)
- 電極と、
基板と、
前記電極および前記基板を内部に収容するとともに電子機器が接続されるコネクタ部を有するハウジングと、
前記電極に接続される第1接続部、前記基板に接続される第2接続部、および前記第1接続部と第2接続部とを中継する第1中継部を有し、前記電極および前記基板を電気的に接続する第1接続部材と、
前記基板に接続される第1先端部、前記コネクタ部に設けられる第2先端部、および前記第1先端部および前記第2先端部を中継する第2中継部を有し、前記基板および前記電子機器を電気的に接続する第2接続部材と、を有し、
前記第1中継部および前記第2中継部は、前記ハウジングの内部に固定され、
前記第1接続部および前記第2接続部は、それぞれ前記電極および前記基板にプレスフィットにより接続され、前記第1先端部は、前記基板にプレスフィットにより接続されているセンサ電極構造。 - 前記基板には、接地部材が第3接続部材を介して電気的に接続され、
前記第3接続部材は、前記基板に接続される第1連結部、前記コネクタ部に接続される第2連結部、前記接地部材に接続される第3連結部、および前記第1連結部と前記第2連結部と前記第3連結部とを中継する第3中継部を有し、
前記第3中継部は、前記ハウジングの内部に固定され、
前記第1連結部および前記第3連結部は、それぞれ前記基板および前記接地部材にプレスフィットにより接続されている請求項1に記載のセンサ電極構造。 - 前記ハウジングは、底壁および前記底壁の外周縁に立設される側壁を有し、
前記第1中継部、前記第2中継部、および前記第3中継部は、前記ハウジングの前記底壁に固定され、
前記第1接続部、前記第2接続部、前記第1先端部、前記第1連結部、および前記第3連結部は、前記ハウジングの前記底壁から前記側壁が立設する方向に延出しており、
前記側壁の内周には、前記接地部材が載置される載置部が設けられ、
前記接地部材には、前記第1接続部、前記第2接続部、前記第1先端部、および前記第1連結部が前記接地部材に接触しない状態でそれぞれ挿通されている第1孔部が設けられ、
前記接地部材が前記載置部に載置された状態で、前記接地部材は、前記電極および前記基板よりも前記底壁側に配置されている請求項2に記載のセンサ電極構造。 - 前記底壁の内面には、前記第1接続部、前記第2接続部、前記第1先端部、前記第1連結部、および前記第3連結部がそれぞれ貫通する複数の絶縁柱と、前記接地部材を貫通する複数の絶縁支柱とが設けられ、
前記絶縁柱は、前記接地部材を板厚方向へ向けて貫通して設けられ、
前記絶縁支柱の先端部には、前記電極が締結体により固定されている請求項3に記載のセンサ電極構造。 - 前記接地部材には、第2孔部が設けられ、
前記絶縁柱は、前記第1孔部に挿通される第1挿通部と、前記接地部材における前記底壁側の側面に当接する第1支持部とを有する段付き柱状に設けられ、
前記絶縁支柱は、前記第2孔部に挿通される第2挿通部と、前記接地部材における前記底壁側の側面に当接する第2支持部とを有する段付き柱状に設けられている請求項4に記載のセンサ電極構造。 - 前記電極は、鉄板により構成されている請求項2〜5のいずれか一項に記載のセンサ電極構造。
- 前記接地部材は、鉄板により構成されている請求項2〜6のいずれか一項に記載のセンサ電極構造。
- 請求項3〜5のいずれか一項に記載のセンサ電極構造の製造方法において、
前記第1中継部、前記第2中継部、および前記第3中継部は、前記第1接続部、前記第2接続部、前記第1先端部、前記第1連結部、および前記第3連結部が前記底壁から前記側壁が立設する方向に延出するとともに、前記第2先端部および前記第2連結部が前記コネクタ部の内部に位置するように前記ハウジングに予めインサート成形されていることを前提として、
前記接地部材の前記第1孔部に前記第1接続部、前記第2接続部、前記第1先端部、および前記第1連結部をそれぞれ挿通しつつ、前記第3連結部を前記接地部材にプレスフィットにより接続するとともに前記接地部材を前記載置部に載置する工程と、
前記第1接続部および前記第2接続部をそれぞれ前記電極および前記基板にプレスフィットにより接続し、前記第1先端部および前記第1連結部を前記基板にプレスフィットにより接続する工程と、を有するセンサ電極構造の製造方法。
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