JP2021139693A - Position sensor and method for manufacturing position sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ポジションセンサ、及びポジションセンサの製造方法に関する。 The present disclosure relates to a position sensor and a method for manufacturing the position sensor.
例えば、特許文献1に開示されているように、検知対象物の変位を検出する装置としてポジションセンサが知られている。ポジションセンサは、基板と、基板に形成された回路と、回路に圧接される端子と、を備えている。
For example, as disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示されている構成では、基板に形成された回路に端子を圧接する際に、端子の先端の摺動によって回路の一部が削られ、回路の導通抵抗が変化する場合がある。この結果、ポジションセンサの品質がばらついてしまう虞がある。
However, in the configuration disclosed in
本開示は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、品質のばらつきを抑制することができるポジションセンサを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to provide a position sensor capable of suppressing quality variation.
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係るポジションセンサは、ケースと、ケースに収容される基板と、基板に形成された印刷回路と、ケースに支持される基端部、及び印刷回路に圧接される先端部を有する端子と、を備え、先端部は、端子の端面のうち基端部から最も遠くに位置する先端面と、先端面よりも基端部寄りに位置し、印刷回路に接触する接触部と、を含む。 (1) The position sensor according to at least one embodiment of the present invention is pressure-welded to a case, a substrate housed in the case, a printing circuit formed on the substrate, a base end portion supported by the case, and a printing circuit. It is provided with a terminal having a tip portion to be formed, and the tip portion is located at the tip end surface of the end face of the terminal located farthest from the base end portion and is located closer to the base end portion than the tip end surface and contacts the printing circuit. Includes contact parts and.
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載の構成において、端子は、印刷回路が形成された前記基板の表面に対向する対向面を有し、端子の前記対向面は、基板の表面に対して交差する第1方向に沿って延在する第1面と、接触部を挟んで第1面とは反対側に位置して端子の先端面に連なり、基板の表面に対して交差する第2方向に沿って延在する第2面と、を含んでもよい。 (2) In some embodiments, in the configuration described in (1) above, the terminal has a facing surface facing the surface of the substrate on which the printing circuit is formed, and the facing surface of the terminal is the substrate. The first surface extending along the first direction intersecting with the surface of the It may include a second surface that extends along a second direction that intersects.
(3)幾つかの実施形態では、上記(2)に記載の構成において、基板の表面に対して第2方向がなす角度θは、3度以上30度未満であってもよい。 (3) In some embodiments, in the configuration described in (2) above, the angle θ formed by the second direction with respect to the surface of the substrate may be 3 degrees or more and less than 30 degrees.
(4)幾つかの実施形態では、上記(2)又は(3)に記載の構成において、第2面は、接触部と先端面との間に位置する平面であってもよい。 (4) In some embodiments, in the configuration described in (2) or (3) above, the second surface may be a plane located between the contact portion and the tip surface.
(5)本発明の少なくとも一実施形態に係るポジションセンサの製造方法は、ポジションセンサの基板に形成された印刷回路に対して、基端部がケースに支持された端子の先端部が圧接されるように、基板をケースに組み付けるステップを備え、ケースへの基板の組付け状態において、端子の先端部は、端子の端面のうち基端部から最も遠くに位置する先端面よりも基端部寄りに位置する接触部において、印刷回路に接触する。 (5) In the method for manufacturing a position sensor according to at least one embodiment of the present invention, the tip end portion of a terminal whose base end portion is supported by a case is pressed against a printed circuit formed on a substrate of the position sensor. As described above, the step of assembling the board to the case is provided, and in the state of assembling the board to the case, the tip end portion of the terminal is closer to the base end portion than the tip end surface of the terminal end face located farthest from the base end portion. The contact portion located at is in contact with the printing circuit.
(6)幾つかの実施形態では、上記(5)に記載の製造方法において、打ち抜き加工により、端子の外形を有する板材を形成するステップと、印刷回路が形成された基板の表面に対向する端子の対向面の一部として、端子の先端面に連なる平面部が形成されるように、板材に対して面打ち加工を行うステップと、を備えてもよい。 (6) In some embodiments, in the manufacturing method described in (5) above, a step of forming a plate material having an outer shape of a terminal by punching and a terminal facing the surface of a substrate on which a printing circuit is formed are formed. A step of face-cutting the plate material may be provided so that a flat surface portion connected to the tip end surface of the terminal is formed as a part of the facing surface of the plate material.
本開示のポジションセンサによれば、品質のばらつきを抑制することができる。 According to the position sensor of the present disclosure, it is possible to suppress variations in quality.
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention to this, but are merely explanatory examples. No.
For example, expressions that represent relative or absolute arrangements such as "in a certain direction", "along a certain direction", "parallel", "orthogonal", "center", "concentric" or "coaxial" are exact. Not only does it represent such an arrangement, but it also represents a state of relative displacement with tolerances or angles and distances to the extent that the same function can be obtained.
For example, expressions such as "same", "equal", and "homogeneous" that indicate that things are in the same state not only represent exactly the same state, but also have tolerances or differences to the extent that the same function can be obtained. It shall also represent the existing state.
For example, an expression representing a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also an uneven portion or chamfering within a range in which the same effect can be obtained. The shape including the part and the like shall also be represented.
On the other hand, the expressions "equipped", "equipped", "equipped", "included", or "have" one component are not exclusive expressions that exclude the existence of other components.
(ポジションセンサ)
図1〜図5を参照して、本発明の一実施形態に係るポジションセンサの構成について説明する。本開示では、スロットルの開度を検出するスロットルポジションセンサを例にして説明するが、ポジションセンサはスロットルポジションセンサ以外のポジションセンサであってもよい。例えば、ポジションセンサは、クランクシャフトの回転位置を検出するクランクポジションセンサであってもよい。
(Position sensor)
The configuration of the position sensor according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. In the present disclosure, a throttle position sensor that detects the opening degree of the throttle will be described as an example, but the position sensor may be a position sensor other than the throttle position sensor. For example, the position sensor may be a crank position sensor that detects the rotational position of the crankshaft.
図1〜図3に示すように、ポジションセンサ1は、ケース2と、基板4(エレメントベース)と、印刷回路6と、ケース2に支持される基端部8a及び印刷回路6に圧接される先端部8bを有する端子8と、を備える。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図2に示すように、ケース2は、筒状形状を有する本体部2aを含んでおり、この本体部2aの内部には収容空間3が形成されている。収容空間3は一方側に向かって開口しており、本開示では、収容空間3が開口している方向を上方向として説明する。図1に参照されるように、収容空間3の開口は、板状の部材であるトップカバー部10によって閉塞される。収容空間3の開口がトップカバー部10によって閉塞されている際には、収容空間3内に設けられ、収容空間3内を開口に向かって突出する突出部11は、基板4に形成される貫通孔13を貫通している。
As shown in FIG. 2, the
また、ケース2は、端子支持部2bと、取付部2cと、をさらに含んでいる。端子支持部2bは、本体部2aの外周面に取り付けられている。この端子支持部2bは、端子8の基端部8aが埋設されており、端子8の基端部8aを支持している。取付部2cは、本体部2aの下面に取り付けられており、収容空間3と外部とを連通する連通孔12が形成されている。連通孔12内には、不図示ではあるが、収容空間3内に収容されるロータ14とスロットルシャフトとを連結するための連結シャフトが配置されている。尚、ケース2を構成する本体部2a、端子支持部2b、及び取付部2cは、全体で一部品として構成され、例えば樹脂で一体構成されてもよい。
Further, the
図1に参照されるように、収容空間3内には、スプリング18と、ブラシ20とが収容されている。スプリング18は、ロータ14の周囲を巻回しており、ロータ14が所定方向に回転するように付勢されている。ブラシ20は、ロータ14の上面に取り付けられ、印刷回路6に、特に後述する印刷回路6の低抵抗膜パターン6cに、接触可能に配置されている。このような構成を備えるポジションセンサ1は、検知対象物であるスロットルの開度が変化すると、スロットルと連動するブラシ20が印刷回路6を摺動し、端子8を介して印刷回路6に電圧を印加するとともにブラシ20の位置に対応する電圧を取得して、スロットルの開度を検出する。
As referred to in FIG. 1, the
基板4は、板状形状を有するものであって、上述したロータ14、スプリング18、及びブラシ20とともに収容空間3に収容される。図3に示すように、基板4の表面5には印刷回路6が形成されている。本実施形態では、基板4の下面に印刷回路6が形成されている。
The
印刷回路6は、電極膜パターン6aと、抵抗膜パターン6bと、低抵抗膜パターン6cと、を含んでもよい。電極膜パターン6aは基板4の表面5に、例えば、銀を含む導電性の高い材料で成膜されたものである。別の実施形態では、電極膜パターン6aは、アルミニウム、金、ニッケルなど銀以外のものを含む導電性の高い材料で成膜されてもよい。抵抗膜パターン6bは、電極膜パターン6aの一部を覆うように成膜されたものである。低抵抗膜パターン6cは、抵抗膜パターン6bと比較して電導性の高い材料で成膜されたものであり、電極膜パターン6aの残部を覆う。この低抵抗膜パターン6cは、端子8の先端部8bが圧接される。つまり、低抵抗膜パターン6cは、電極膜パターン6aの残部を保護する保護膜としても機能する。
The
端子8は、ポジションセンサ1の出力を外部に取り出すためのものであって、上述したように基端部8aと先端部8bを有している。端子8の基端部8aはケース2の端子支持部2bによって支持され、端子8の先端部8bはケース2の収容空間3内に位置している。つまり、端子8は、端子支持部2bから収容空間3に向かって水平方向に沿って延びている。
The
端子8の先端部8bは、印刷回路6に圧接される前の自然状態において基板4(印刷回路6)側に向かって屈曲している。この端子8の先端部8bは、印刷回路6に圧接される圧接状態において自然状態と比較して屈曲量が小さくなるように、印刷回路6に圧接されている。つまり、端子8は板バネとして機能するようになっている。尚、端子8は、バネ性、且つ、高い導電率を有する材料で、例えば、リン青銅で構成される。
The
図4を参照して、端子8の先端部8bの構成について説明する。図4に示すように、端子8の先端部8bは、端子8の端面のうち基端部8aから最も遠くに位置する先端面22と、先端面22よりも基端部8a寄りに位置し、印刷回路6に接触する接触部24と、を含む。
The configuration of the
端子8は、印刷回路6が形成された基板4の表面5に対向する対向面26を有する。図4に示すように、この対向面26は、基板4の表面5に対して交差する第1方向D1に沿って延在する第1面28と、接触部24を挟んで第1面28とは反対側に位置して端子8の先端面22に連なり、基板4の表面5に対して交差する第2方向D2に沿って延在する第2面30と、を含んでもよい。つまり、接触部24は、第1面28と第2面30とが交差する部分である。
The
また、端子8は、端子8の先端面22及び端子8の第1面28が基板4の表面5の法線方向に対して交差するように、配置されてもよい。この際、基板4の表面5に対して第2方向D2がなす角度θは、3度以上30度未満であってもよく、例えば、角度θは21度である。また、図5に示すように、第2面30は、接触部24と先端面22との間に位置する平面であってもよい。この第2面30は、接触部24側から先端面22側に向かうにつれて、第2面30の幅の大きさが小さくなっている。
Further, the
(作用・効果)
本発明の一実施形態に係るポジションセンサ1の作用・効果について説明する。本発明者らの知見によると、端子8の先端面22には意図せぬ干渉部が形成されている場合がある。例えば、図6の参照図に示されるように、打ち抜き加工によって端子8の先端面22が形成される場合には、端子8の先端面22はダレ50(干渉部)、せん断面52、破断面54、及びバリ56を含む。このため、基板4をケース2に組み付けようと、基板4に形成された印刷回路6に端子8を圧接する際に、ダレ50によって印刷回路6の一部が削られ、印刷回路6の導通抵抗が変化し、ポジションセンサ1の品質をばらつかせてしまう虞がある。また、ダレ50の位置や形状、大きさなどを調整することは容易ではない。
(Action / effect)
The operation and effect of the
しかしながら、本実施形態によれば、印刷回路6に接触する接触部24は、先端面22よりも基端部8a寄りに位置している。このため、端子8の先端部8bを印刷回路6に圧接しようと、端子8を摺動させる際に、印刷回路6に端子8の先端面22が干渉することを抑止する、又は抑制することができる。つまり、ダレ50によって印刷回路6の一部が削られることを防ぐことができる。よって、ポジションセンサ1の品質のばらつきを抑制することができる。
However, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、自然状態の端子8が印刷回路6側とは反対方向に撓むように基板4に対して押し付けられることで、端子8と印刷回路6との導通を確保することができる。よって、端子8を複数部品の接合体で構成する場合と比較して簡素な構成にすることができ、コストを抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、接触部24は、印刷回路6が形成された基板4の表面5に対向する対向面26のうち、第1面28と第2面30と境界部分に位置する。このため、先端面22にダレ50が形成されていたとしても、印刷回路6に端子8の先端部8bを圧接しようと、端子8を摺動させる際に、印刷回路6にダレ50が干渉することを抑止する、又は抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、角度θは3度以上であるので、端子8の先端部8bが印刷回路6に圧接される前の自然状態であっても、印刷回路6と接触部24との接地を確保することができる。
Further, according to the present embodiment, since the angle θ is 3 degrees or more, even if the
また、本実施形態によれば、第2面30は、接触部24と先端面22との間に位置する平面であるので、打ち抜き加工された端子8の先端面22を加工することで、先端面22に形成されているダレ50が印刷回路6に干渉することを抑止する、又は抑制することができる。また、先端面22の加工方法として、例えば、ダレ50に面打ち加工して第2面30を形成するという比較的容易な加工方法を実施するだけで、ポジションセンサ1の品質のばらつきを容易に抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, since the
(ポジションセンサの製造方法)
図7を参照して、本発明の一実施形態に係るポジションセンサの製造方法について説明する。以下では、上述したポジションセンサ1を製造する場合を例にして説明しており、ポジションセンサ1の構成部材には同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略している。
(Manufacturing method of position sensor)
A method of manufacturing a position sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. In the following, the case of manufacturing the
図7に示すように、ポジションセンサ1の製造方法は、基板組付けステップS3を備える。基板組付けステップS3では、ポジションセンサ1の基板4に形成された印刷回路6に対して端子8の先端部8bが圧接されるように、基板4をケース2に組み付ける。この際、ケース2への基板4の組付け状態において、端子8の先端部8bは、端子8の先端面22よりも基端部8a寄りに位置する接触部24において、印刷回路6に接触する。
As shown in FIG. 7, the manufacturing method of the
また、図7に示すように、ポジションセンサ1の製造方法は、板材形成ステップS1と、面打ち加工ステップS2と、をさらに備えてもよい。板材形成ステップS1及び面打ち加工ステップS2は基板組付けステップS3より先に行われるステップである。
Further, as shown in FIG. 7, the manufacturing method of the
板材形成ステップS1では、打ち抜き加工により、端子8の外形を有する板材を形成する。つまり、この板材は、図6の参照図に示したような端子8の先端面22を有している。
In the plate material forming step S1, a plate material having the outer shape of the
面打ち加工ステップS2では、印刷回路6が形成された基板4の表面5に対向する端子8の対向面26の一部として、端子8の先端面22に連なる平面部(第2面30)が形成されるように、板材形成ステップS1で形成された板材に対して面打ち加工を行う。具体的には、ダレ50が形成されている端子8の先端面22に対して面打ち加工を行い、先端面22のダレ50を押し広げて、第2面30を形成する。
In the face-to-face processing step S2, a flat surface portion (second surface 30) connected to the
このような方法によれば、端子8の先端面22に形成されているダレ50を排除することができるので、ダレ50が印刷回路6に干渉することを抑止する、又は抑制することができる。よって、ポジションセンサ1の品質のばらつきを抑制することができる。また、このような方法によれば、面打ち加工ステップS2という比較的容易な工程を行うだけで、ポジションセンサ1の品質のばらつきを容易に抑制することができる。
According to such a method, the sagging 50 formed on the
以上、本発明の一実施形態に係るポジションセンサ、及びポジションセンサの製造方法について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。例えば、図8に示すように、本発明を直動型センサ100(1)に適用することができる。この直動型センサ100の基板104(4)は、収容空間103(3)内に直立された状態で収容されている。直動型センサ100の端子108(8)の先端部108b(8b)は、基板104に形成された印刷回路106(6)に圧接される圧接状態において自然状態と比較して屈曲量が小さくなるように、印刷回路106に圧接されている。
Although the position sensor according to the embodiment of the present invention and the method for manufacturing the position sensor have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various types within a range not deviating from the object of the present invention. It can be changed. For example, as shown in FIG. 8, the present invention can be applied to the linear motion sensor 100 (1). The substrate 104 (4) of the
1 ポジションセンサ
2 ケース
4 基板
5 基板の表面
6 印刷回路
8 端子
8a 端子の基端部
8b 端子の先端部
22 先端面
24 接触部
26 対向面
28 第1面
30 第2面
D1 第1方向
D2 第2方向
S1 板材形成ステップ
S2 面打ち加工ステップ
S3 基板組付けステップ
1
D1 1st direction D2 2nd direction S1 Plate material forming step S2 Face-casting step S3 Substrate assembly step
Claims (6)
前記ケースに収容される基板と、
前記基板に形成された印刷回路と、
前記ケースに支持される基端部、及び前記印刷回路に圧接される先端部を有する端子と、を備え、
前記先端部は、
前記端子の端面のうち前記基端部から最も遠くに位置する先端面と、
前記先端面よりも前記基端部寄りに位置し、前記印刷回路に接触する接触部と、を含むポジションセンサ。 With the case
The substrate housed in the case and
The printing circuit formed on the substrate and
A base end portion supported by the case and a terminal having a tip end portion pressed against the printing circuit are provided.
The tip is
Of the end faces of the terminals, the tip surface located farthest from the base end portion,
A position sensor including a contact portion located closer to the base end portion than the tip surface and in contact with the printing circuit.
前記端子の前記対向面は、
前記基板の前記表面に対して交差する第1方向に沿って延在する第1面と、
前記接触部を挟んで前記第1面とは反対側に位置して前記端子の前記先端面に連なり、前記基板の前記表面に対して交差する第2方向に沿って延在する第2面と、を含む請求項1に記載のポジションセンサ。 The terminal has a facing surface facing the surface of the substrate on which the printing circuit is formed.
The facing surface of the terminal is
A first surface extending along a first direction intersecting the surface of the substrate,
A second surface located on the opposite side of the contact portion from the first surface, connected to the tip surface of the terminal, and extending along a second direction intersecting the surface of the substrate. The position sensor according to claim 1, wherein the position sensor includes.
前記ケースへの前記基板の組付け状態において、前記端子の前記先端部は、前記端子の端面のうち前記基端部から最も遠くに位置する先端面よりも前記基端部寄りに位置する接触部において、前記印刷回路に接触するポジションセンサの製造方法。 A step of assembling the board to the case is provided so that the tip of the terminal whose base end is supported by the case is pressed against the printing circuit formed on the board of the position sensor.
In the state of assembling the substrate to the case, the tip end portion of the terminal is a contact portion located closer to the base end portion than the tip end surface located farthest from the base end portion of the end face of the terminal. A method for manufacturing a position sensor that comes into contact with the printing circuit.
前記印刷回路が形成された前記基板の表面に対向する前記端子の対向面の一部として、前記端子の前記先端面に連なる平面部が形成されるように、前記板材に対して面打ち加工を行うステップと、を備える請求項5に記載のポジションセンサの製造方法。 A step of forming a plate material having the outer shape of the terminal by punching, and
The plate material is faced so that a flat surface portion connected to the tip surface of the terminal is formed as a part of the facing surface of the terminal facing the surface of the substrate on which the printing circuit is formed. The method for manufacturing a position sensor according to claim 5, further comprising a step to be performed.
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