JP5186006B2 - 端子接続構造および回転型センサ - Google Patents

Description

本発明は、出力端子と絶縁基板とを接続する端子接続構造および端子接続構造を備えた回転型センサに関する。

従来、出力端子と絶縁基板とを接続する端子接続構造として、金属板により形成された接続端子の一端部を絶縁基板にカシメ付け、他端部を出力端子に半田付けしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この端子接続構造は、接続端子の一端部に深絞加工により深絞円筒部を形成し、この深絞円筒部を絶縁基板に形成された孔に挿通してカシメ付け、これを筐体に配設した後、接続端子の他端部と筐体に配設された出力端子とを半田付けすることにより出力端子と絶縁基板とを接続している。

特開２００１−２７４００４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の端子接続構造においては、接続端子の一端部をカシメ付けにより絶縁基板に固定し、他端部を半田付けにより出力端子に固定するため、組立作業が煩雑になり製造コストが高くなるという問題があった。
また、半田付けされた部分は、温度変化等の環境変化により劣化が進むため、長期間に亘り安定した接続が得られないという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、組立作業性を向上させて製造コストを低減すると共に、長期安定性を図ることができる端子接続構造および回転型センサを提供することを目的とする。

本発明の端子接続構造は、取付溝が形成された筐体と、前記筐体に配設された出力端子と、前記筐体に配設され、検出パターンが形成された絶縁基板と、前記取付溝に取り付けられ、前記出力端子と前記絶縁基板とを電気的に接続する接続端子とを備え、前記接続端子は、離間して対向配置された一対の弾性片を有して構成され、前記取付溝に挿入される挿入部と、前記挿入部の一方の弾性片の挿入端の反対側の端部に連なり、前記絶縁基板を弾性挟持して前記検出パターンに接触するクリップ部と、前記挿入部の他方の弾性片の挿入端の反対側の端部に連なり、前記挿入部の前記取付溝への挿入により前記出力端子に弾性接触する弾性接触部とを有することを特徴とする。

この構成によれば、挿入部が取付溝に挿入されることで、接続端子が筐体に簡単に取り付けられる。このとき、クリップ部により絶縁基板が弾性挟持され、弾性接触部により出力端子が弾性接触されて、接続端子が絶縁基板および出力端子に電気的に接続される。したがって、カシメ付けや半田付け等により接続端子と絶縁基板および出力端子とを接続する構成と比較して組み立て作業が容易となり、製造コストを低減することができる。
また、接続端子と絶縁基板および出力端子との間が、弾性接触により接続されているため、温度変化等の環境変化による劣化が少なく、長期安定性を図ることができる。

また本発明は、上記端子接続構造において、前記出力端子は、前記弾性接触部との接触面が前記取付溝の内壁から露出するように前記筐体に配設され、前記接触面は、前記内壁の表面と面一または前記内壁の表面よりも引っ込んだ位置にあることを特徴とする。

この構成によれば、出力端子の接触面が取付溝の内壁の表面から突出することがないため、接続端子の取付時に、出力端子のエッジに弾性接触部が削られることがなく、接続端子の損傷を防止することができる。したがって、金属粉が発生しないため、他の端子部における短絡を防止することができる。

また本発明は、上記端子接続構造において、前記絶縁基板は、前記クリップ部をクリップ位置にガイドする基板側ガイド部を有し、前記接続端子は、前記基板側ガイド部と共に、前記クリップ部をクリップ位置にガイドする端子側ガイド部を有することを特徴とする。

この構成によれば、基板側ガイド部と端子側ガイド部によりクリップ部がクリップ位置にガイドされるため、絶縁基板における適切な位置をクリップ部に弾性挟持させることができる。

また本発明は、上記端子接続構造において、前記基板側ガイド部は、前記クリップ位置に対する左右方向の位置決め用の第１のガイド面と、前記クリップ位置に対する前後方向の位置合わせ用の第２のガイド面とを有し、前記端子側ガイド部は、前記第１のガイド面に沿うように形成され、前記クリップ部は、前記端子側ガイド部が前記第１のガイド面に沿って前記第２のガイド面に当接することにより前記クリップ位置にガイドされることを特徴とする。

この構成によれば、簡易な構成によりクリップ部をクリップ位置にガイドさせることができる。

また本発明の回転型センサは、上記の端子接続構造を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、組立作業性を向上させて製造コストを低減すると共に、長期間に亘り安定して回転角度を検出することができる回転型センサを提供することができる。

本発明によれば、組立作業性を向上させて製造コストを低減すると共に、長期安定性を図ることができる。

本発明に係る端子接続構造の実施の形態を示す図であり、端子接続構造を用いた回転型センサの上面図である。 本発明に係る端子接続構造の実施の形態を示す図であり、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明に係る端子接続構造の実施の形態を示す図であり、接続端子の斜視図である。 本発明に係る端子接続構造の実施の形態を示す図であり、絶縁基板の上面模式図である。 本発明に係る端子接続構造の実施の形態を示す図であり、回転型センサの分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る端子接続構造を用いた回転型センサの上面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。なお、本実施の形態に係る回転型センサは、自動車等に搭載されるスロットルバルブセンサやアクセル開度センサ等の回転軸に取り付けられて、バルブ開度やアクセル開度を検出するために用いられるものである。

図１および図２に示すように、回転型センサ１は、筐体としてのケース３を有しており、ケース３内には、検出パターンが形成された絶縁基板４と、絶縁基板４に接続された３つの接続端子５とが配設されている。なお、図１および図２に示す回転型センサ１においては、説明の便宜上、検出対象に連動する回転軸に嵌合して絶縁基板４と共に回転角度を検出する回転体と、ケース３の絶縁基板４側の開口部７を塞ぐケースカバーとを省略して記載している。

ケース３は、略円筒状の周壁部１１と、周壁部１１の一部から径方向外側に延在するように形成された筒状部１２と、周壁部１１の一部から筒状部１２に対して直角に交わる方向に延在するように形成された固定部１３とを有している。周壁部１１には、図示しない回転軸が挿入される回転軸挿入部１５と、回転軸挿入部１５に連なり絶縁基板４が収容される基板収容部１６と、基板収容部１６の筒状部１２側において接続端子５が収容される端子収容部１７とが形成されている。

基板収容部１６には、周方向に所定の間隔を空けて内周面から複数のガイド凸部２１が突出して形成されており、この複数のガイド凸部２１により絶縁基板４が載置面２２までガイドされる。また、端子収容部１７には、３つの接続端子５を取り付けるための３つの取付溝２３が形成され、３つの取付溝２３は筒状部１２の幅方向に対して平行に並び、中央に位置する取付溝２３が両側方に位置する残りの２つの取付溝２３よりも筒状部１２側寄りに位置されている。固定部１３には、固定孔１８が形成されており、この固定孔１８に締結部材が挿通されて回転型センサ１が自動車の所定の部分に固定される。

周壁部１１と筒状部１２とを仕切る隔壁２４には、３つの出力端子２６が埋設され、各出力端子２６はそれぞれ３つの取付溝２３に対応している。また、各出力端子２６は、突起状に形成された突起部２７と、突起部２７に連なり板状に形成された板状部２８とから構成されており、突起部２７が筒状部内に突出されると共に、板状部２８が取付溝２３内に露出されている。

このとき、取付溝２３内に露出した板状部２８の露出面２９が取付溝２３の内壁の表面と面一となっており、接続端子５の取付溝２３へのスムーズな挿入を可能としている。また、３つの出力端子２６のうち中央に位置する出力端子２６は、両側方に位置する残りの２つの出力端子２６よりも突起部２７が短く形成されており、３つの出力端子２６の突起部２７の先端が横一列に揃えられている。

絶縁基板４は、略円板状の円板部３１と、円板部３１に連なり接続端子５側に突出した突出板部３２とから構成されている。また、絶縁基板４には、ケース３の開口部７側とは反対側の下面に図示しない抵抗体パターンおよび集電体パターンからなる検出パターンが形成されている。この検出パターンは、図示しない回転体に設けられた摺動子に摺接可能となっており、検出パターンと摺動子との摺接により検出対象の回転角度が検出される。

また、円板部３１の外周面には、ケース３の複数のガイド凸部２１に係合する複数のガイド凹部３４が形成され、複数のガイド凹部３４が複数のガイド凸部２１にガイドされることで、絶縁基板４が前後左右に位置決めされた状態でケース３に配設される。なお、突出板部３２の詳細については後述する。

図３を参照して、接続端子について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る接続端子の斜視図である。なお、３つの接続端子は、同一の構造であるため図３では１つのみを図示している。

図３に示すように、接続端子５は、リン青銅等のバネ性を有する帯状の金属板を折り曲げて形成されており、取付溝２３に挿入される側面視Ｕ字状の挿入部３５と、挿入部３５の一端部に連なり出力端子２６の露出面２９に弾性接触する弾性接触部３６と、挿入部３５の他端部に連なり絶縁基板４を弾性挟持するクリップ部３７とを有している。

挿入部３５は、弾性接触部３６に連なる接触側板部４１とクリップ部３７に連なるクリップ側板部４２とを有し、接触側板部４１とクリップ側板部４２とを対向させるように連結して構成されている。接触側板部４１は、取付溝２３の内壁に沿うように延在し、延在方向の中間位置から弾性接触部３６に亘って２股に切り欠かれている。クリップ側板部４２は、接触側板部４１に対向するように延在し、幅方向の中間部分が延在方向に沿って切り起されている。このクリップ側板部４２の切り起された切り起し片は、後述するクリップ部３７の下側挟持部４７を構成している。

弾性接触部３６は、出力端子２６の露出面２９に弾性接触するものであり、２股に切り欠かれた接触側板部４１にそれぞれ連なる一対の接点部４４から構成されている。一対の接点部４４は、出力端子２６側に湾曲して形成されており、挿入部３５の取付溝２３への挿入時に取付溝２３の内壁や出力端子２６の露出面２９との間の摩擦力を軽減している。また、弾性接触部３６は、一対の接点部４４により出力端子２６の露出面２９に２重に接触するため、出力端子２６との接触の信頼性が向上される。

クリップ部３７は、絶縁基板４を上下方向から弾性挟持するものであり、絶縁基板４の開口部７側の上面に弾性接触する上側挟持部４６と、絶縁基板４の検出パターンが形成された下面に弾性接触する下側挟持部４７とを有している。上側挟持部４６は、クリップ側板部４２に対して直角に屈曲されて形成され、下側挟持部４７は、上側挟持部４６との間隔を先端部側に向かって狭める角度に切り起されて形成されている。また、上側挟持部４６および下側挟持部４７の先端部は、それぞれ接触方向に対して反対側に屈曲しており、クリップ部３７に絶縁基板４を側方から挟み込み易い構成となっている。

また、下側挟持部４７は、絶縁基板４の挟持状態において上側挟持部４６に絶縁基板４を面接触させるように付勢しており、絶縁基板４に対する接続端子５の上下方向の振れを規制している（図２参照）。また、下側挟持部４７は、延在方向の中間位置から先端部に亘って２股に切り欠かれて検出パターンに２重に接触するため、クリップ部３７と検出パターンとの接触の信頼性が向上される。

また、クリップ部３７には、上側挟持部４６の幅方向の両側面から一対のガイド片３８が突出して形成されている。一対のガイド片３８は、クリップ部３７を絶縁基板４における適切なクリップ位置にガイドするものであり、上側挟持部４６に対して下側挟持部４７側に直角に屈曲されて下方に延在している。

図４を参照して、接続端子のガイド片と共にクリップ部を適切なクリップ位置にガイドする絶縁基板側のガイド構造について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る絶縁基板の上面模式図である。

図４に示すように、突出板部３２は、円板部３１から突出して形成され、接続端子５を取り付ける３つの取付凸部５１を突出方向に対して垂直な幅方向に並べて配設している。３つの取付凸部５１のうち幅方向の中央に位置する取付凸部５１は、両側方に位置する残りの２つの取付凸部５１よりも外側に突出して形成されている。各取付凸部５１は、上面視凸状に形成されており、突出方向に延在する第１のガイド面５２と、第１のガイド面５２に垂直な幅方向に延在する第２のガイド面５３とを有している。

クリップ部３７は、一対のガイド片３８により第１のガイド面５２を左右から挟持すると共に、一対のガイド片３８を第１のガイド面５２に沿わせて第２のガイド面５３に当接するまで押し込むことにより、絶縁基板４における適切なクリップ位置にガイドされる。このとき、各クリップ部３７は、一対のガイド片３８と第１のガイド面５２とにより押し込み方向に対する左右方向の振れが規制された状態で取付凸部５１を弾性挟持する。

図５を参照して、回転型センサの組み立て手順について説明する。図５は、本発明の実施の形態に係る回転型センサの分解斜視図である。

先ず、上記したように、絶縁基板４の取付凸部５１に対し、側方から３つの接続端子５のクリップ部３７が押し込まれることにより絶縁基板４に接続端子５がそれぞれ取り付けられる。このとき、３つの接続端子５は、絶縁基板４に対して上下方向および左右方向の振れが規制されている。

次に、各接続端子５の挿入部３５の下部が各取付溝２３にそれぞれ位置合わせされて挿入されると、絶縁基板４がケース３の基板収容部１６に対して位置決めされる。このように、ケース３においては、各接続端子５の各取付溝２３に対する位置合わせにより、絶縁基板４が基板収容部１６に対して位置決めされるように取付溝２３と基板収容部１６との位置関係が設計されている。

次に、挿入部３５が取付溝２３の底部に向けてさらに挿入されると、絶縁基板４が位置決め状態で基板収容部１６に挿入される。このとき、挿入部３５は、弾性接触部３６に作用する取付溝２３の内壁からの反力を受けて内側に撓みつつ挿入され、弾性接触部３６の一対の接点部４４は、挿入部３５の挿入に伴って取付溝２３の内壁に摺接しつつ出力端子２６の露出面２９に接近する。

次に、挿入部３５が取付溝２３に完全に挿入されると、弾性接触部３６の一対の接点部４４が出力端子２６の露出面２９に到達し、絶縁基板４が基板収容部１６の載置面２２に載置される。このとき、出力端子２６の露出面２９と取付溝２３の内壁の表面とが面一となっているため、弾性接触部３６は、出力端子２６のエッジに引っ掛かることなくスムーズに出力端子２６の露出面２９に到達する。そして、絶縁基板４と出力端子２６とが接続端子５を介して電気的に接続される。

以上のように、本実施の形態に係る回転型センサ１によれば、挿入部３５が取付溝２３に挿入されることで、接続端子５がケース３に簡単に取り付けられる。このとき、クリップ部３７により絶縁基板４が弾性挟持され、弾性接触部３６により出力端子２６が弾性接触されて接続端子５が絶縁基板４および出力端子２６に電気的に接続される。したがって、カシメ付けや半田付け等により接続端子５と絶縁基板４および出力端子２６とを接続する構成と比較して組み立て作業が容易となり、製造コストを低減することが可能となる。また、接続端子５と絶縁基板４および出力端子２６との間が、弾性接触により接続されているため、温度変化等の環境変化による劣化が少なく、長期安定性を図ることが可能となる。

また、出力端子２６の露出面２９が取付溝２３の内壁の表面と面一に形成されているため、接続端子５の取付時に、出力端子２６のエッジに弾性接触部３６が削られることがなく、接続端子５の損傷を防止することが可能となる。したがって、金属粉が発生しないため、他の端子部における短絡を防止することができる。

なお、本実施の形態では、出力端子２６の露出面２９が取付溝２３の内壁の表面と面一に形成される構成としたが、内壁の表面よりも引っ込んだ位置に露出する構成としてもよい。このような構成でも、接続端子５の損傷を防止し、金属粉の発生を抑えることができる。

また、本実施の形態では、ガイド片３８と取付凸部５１とにより、クリップ部３７を絶縁基板４上の適切なクリップ位置にガイドする構成としたが、クリップ部３７を絶縁基板４上の適切なクリップ位置にガイド可能な構成であれば、この構成に限定されるものではない。例えば、絶縁基板４に形成した溝にガイド片３８を沿わせてガイドする構成としてもよい。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上説明したように、本発明は、組立作業性を向上させて製造コストを低減すると共に、長期安定性を図ることができるという効果を有し、特に出力端子と絶縁基板とを接続する端子接続構造および端子接続構造を備えた回転型センサに有用である。

Claims (5)

1. 取付溝が形成された筐体と、前記筐体に配設された出力端子と、前記筐体に配設され、検出パターンが形成された絶縁基板と、前記取付溝に取り付けられ、前記出力端子と前記絶縁基板とを電気的に接続する接続端子とを備え、
   前記接続端子は、
   離間して対向配置された一対の弾性片を有して構成され、前記取付溝に挿入される挿入部と、
   前記挿入部の一方の弾性片の挿入端の反対側の端部に連なり、前記絶縁基板を弾性挟持して前記検出パターンに接触するクリップ部と、
   前記挿入部の他方の弾性片の挿入端の反対側の端部に連なり、前記挿入部の前記取付溝への挿入により前記取付溝の内壁からの反力を受けて前記出力端子に弾性接触する弾性接触部とを有することを特徴とする端子接続構造。
2. 前記出力端子は、前記弾性接触部との接触面が前記取付溝の内壁から露出するように前記筐体に配設され、
   前記接触面は、前記内壁の表面と面一または前記内壁の表面よりも引っ込んだ位置にあることを特徴とする請求項１に記載の端子接続構造。
3. 前記絶縁基板は、前記クリップ部をクリップ位置にガイドする基板側ガイド部を有し、
   前記接続端子は、前記基板側ガイド部と共に、前記クリップ部をクリップ位置にガイドする端子側ガイド部を有することを特徴とする請求項１に記載の端子接続構造。
4. 前記基板側ガイド部は、前記クリップ位置に対する左右方向の位置決め用の第１のガイド面と、前記クリップ位置に対する前後方向の位置合わせ用の第２のガイド面とを有し、
   前記端子側ガイド部は、前記第１のガイド面に沿うように形成され、
   前記クリップ部は、前記端子側ガイド部が前記第１のガイド面に沿って前記第２のガイド面に当接することにより前記クリップ位置にガイドされることを特徴とする請求項３に記載の端子接続構造。
5. 請求項１ないし請求項４に記載の端子接続構造を備えたことを特徴とする回転型センサ。

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