JP6684958B2 - 固定導電板と弾性導電板を有する電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケース内に、固定導電板と、物理量センサを搭載した基板などに設けられた固定電極部に弾圧される弾性導電板と、が設けられた電子装置に関する。

特許文献１に、筐体１の内部に、外部端子（固定導電板）と内部端子（弾性導電板）が設けられた電気部品に関する発明が記載されている。
この電気部品では、筐体１内に固定された外部端子２が設けられ、外部端子２が折り曲げられて、互いに対向する平坦部２ａと対向部２ｆとが形成されている。外部端子２の平坦部２ａと対向部２ｆとの間に弾性変形可能な内部端子３が装着されている。内部端子３には、平坦部３ａと、前記平坦部３ａから曲げられた第１弾性部３ｂと、第１弾性部３ｂの先部の当接部３ｃとが一体に形成されている。平坦部３ａが外部端子２の前記平坦部２ａに弾接し、前記当接部３ｃが、前記外部端子２の前記対向部２ｆに弾接している。内部端子３の前記平坦部３ａの先部に１８０度の折返し部が設けられ、折返し部から第２弾性部３ｄが延び出ている。第２弾性部３ｄの先部の接点部３ｅが、絶縁基板４の表面の抵抗パターン４ａに弾接している。

また、内部端子３に、前記平坦部３ａから切り起こしたストッパ部３ｆが一体に形成されており、このストッパ部３ｆが外部端子２に形成された凹部２ｂまたは筐体１の側壁に形成された凹部１ｔに掛けられて、内部端子３が抜け止めされている。

特開平１０−３２１０７号公報

特許文献１に記載された電子部品は、内部端子３の前記平坦部３ａから切り起こしたストッパ部３ｆが凹部２ｂまたは凹部１ｔに掛けられて、内部端子が抜け止めされているが、このストッパ部３ｆと凹部との係合だけでは、内部端子３抜け止めを十分に行うことができない。抜け止め効果を高めるためには、ストッパ部３ｆを長く形成することが必要になり、その結果、内部端子３が必要以上に大きくなる問題が生じる。

また、特許文献１に記載された電子部品は、その図３と図４に示すように、内部端子３の平坦部３ａの先部が１８０度折り返されている。この１８０度の折返し部を設けることにより、ここから延びる内部端子３の基端の位置が決められている。しかし、この構造では、第２弾性部３ｄに力が作用したときに、１８０度の折返し部に応力が集中し、疲労の原因になりやすい。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、弾性導電板の抜け止め効果を高めることができる固定導電板と弾性導電板を有する電子装置を提供することを目的としている。
また本発明は、弾性導電板に１８０度の折返し部などを形成しなくても、弾性腕部の基端の位置を決めることができ、弾圧接点部と固定電極部との弾圧力を最適に設定することができる固定導電板と弾性導電板を有する電子装置を提供することを目的としている。

本発明の固定導電板と弾性導電板を有する電子装置は、ケースに、その一部が外部端子部となる固定導電板と、前記固定導電板に接続される弾性導電板と、前記弾性導電板に導通する固定電極部と、が設けられた電子機器において、
前記ケースに、互いに対向する第１接触面と第２接触面が設けられて、前記第１接触面と前記第２接触面の少なくとも一方が、前記固定導電板の板表面となっており、
前記弾性導電板は、金属板ばね材料によって、前記第１接触面に弾圧される第１圧接部と、前記第１圧接部から折り返されて前記第２接触面に弾圧される第２圧接部と、前記第２圧接部から曲げられて前記第１接触面を超えて延びる支持片部と、前記支持片部から曲げられて前記固定電極部に向かう弾性腕部と、前記弾性腕部の先端部に設けられて前記固定電極部に弾圧される弾圧接点部とが一体に形成されており、
前記第１圧接部と前記第２圧接部の少なくとも一方が、前記固定導電板の前記板表面と接触し、
前記弾性導電板を挟んで前記固定電極部とは逆側に位置する規制支持部が設けられており、前記規制支持部によって、前記支持片部が前記固定電極部から離れる方向へ移動するのが規制されていることを特徴とするものである。

さらに本発明の固定導電板と弾性導電板を有する電子装置は、前記支持片部を挟んで、前記規制支持部に対向しまたは接触する規制対向部が設けられているものである。

本発明の固定導電板と弾性導電板を有する電子装置は、前記規制支持部と前記規制対向部が、前記支持片部における前記弾性腕部との境界部に接近する位置に対向していることが好ましい。

本発明の固定導電板と弾性導電板を有する電子装置は、前記ケースの内部に内部壁部が設けられ、前記内部壁部の先部に、複数の支持突部が設けられて、隣り合う前記支持突部の間に前記規制対向部が設けられているものである。

この場合に、前記ケースに、前記支持突部が対向する対向凹部が形成されており、前記支持突部の先部が前記対向凹部内に入り込んでいることが好ましい。

本発明の電子装置は、弾性導電板に、第１圧接部および第２圧接部と、第２圧接部から折られた支持片部と、支持片部から折られた弾性腕部とが形成されている。そして、規制支持部によって支持片部の固定電極部から離れる方向への移動が規制されている。そのため、弾性導電板が、第１接触面と第２接触面との間から抜け出るのを効果的に規制できる。

本発明の電子装置は、好ましくは、支持片部と弾性腕部との境界部に接近した位置で、支持片部の両面に、規制支持部と規制対向部とが対向している。そのため、片持ち梁である弾性腕部の基端（支持端）を、支持片部と弾性腕部との折り曲げ境界部付近に設定することができる。弾性腕部の基端（支持端）を確定できるため、弾性腕部の作用長さを均一に揃えやすくなり、弾圧接点部と固定電極部との圧接力を最適に設定することができる。しかも、弾性導電板に１８０度の折返し部などが設けられていないため、弾性腕部の基端（支持端）での応力の集中を緩和でき、疲労の蓄積を低減できるようになる。

本発明の実施の形態の電子装置を示す断面図、 図１に示す実施の形態の電子装置の断面図の部分拡大図、 図１に示す実施の形態の電子装置の構成を示すものであり、一部断面を含む斜視図、 図１に示す実施の形態の電子装置の構成を示すものであり、第１ケースの一部断面を含み、さらに第２ケースを透明表示で示す分解斜視図、 図１に示す実施の形態の電子装置の構成を示すものであり、第１ケースと弾性導電板を示す分解斜視図、 図１に示す実施の形態の電子装置に設けられた固定導電板と弾性導電板を示す分解斜視図、

図１と図２に本発明の実施の形態の電子装置１が、断面図で示されており、図３ないし図５の各図に、電子装置１が、一部断面を示す斜視図や分解斜視図で示されている。
この電子装置１は、ケース（筐体）１０の内部空間１１に回路基板２が収納されている。図４および図５に示すように、回路基板２は固定ねじ３によって、ケース１０に固定されている。回路基板２には、物理量センサとして加速度センサが搭載されている。あるいは物理量センサが、圧力センサや湿度センサまたは角速度センサなどであってもよい。電子装置１は、車載用であり、例えば車軸やその支持部などに設置されて、車体に作用する加速度の検出に使用される。そのため、電子装置１は大きな加速度が作用しても内部構造において接触不良などが生じないように構成されることが必要である。

ケース１０は合成樹脂材料で形成されており、内部空間１１を形成する第１ケース１０ａと、内部空間１１の開口部を塞ぐ蓋体構造の第２ケース１０ｂとが組み合わされて構成されている。第２ケース１０ｂの縁部１０ｃは、第１ケース１０ａの開口端部に接着されて固定されている。または、ねじ止めやレーザー溶接で固定されている。なお、図４では、第２ケース１０ｂが透明化されて表示されている。

図１ないし図５の各図に示すように、第１ケース１０ａの図示左側には、筒状のコネクタ部１２が一体に形成されている。図１と図２に示すように、第１ケース１０ａの内部に、固定導電板２０が埋設されている。第１ケース１０ａは合成樹脂材料で射出成型されるが、この成型時に金型内に固定導電板２０がインサートされ、第１ケース１０ａと固定導電板２０とが、いわゆるインサート成型により一体化される。ただし、固定導電板２０は、既に成型された第１ケース１０ａに差し込まれるなどして固定されてもよい。

固定導電板２０は黄銅などの導電性金属板で形成されている。固定導電板２０は、外部端子部２１を有している。外部端子部２１は、第１ケース１０ａからコネクタ部１２の内部に突出している。図１と図２に示すように、固定導電板２０は、外部端子部２１の基部と、この基部から図示下向きに折り曲げられた曲げ底部２２とが、第１ケース１０ａ内に埋設されている。

図４と図５に示すように、第１ケース１０ａには、図示底部側から内部空間１１に向けて立ち上がる内部壁部１３が一体に形成されている。図１と図２に示すように、固定導電板２０には、曲げ底部２２からほぼ直角に折り曲げられた接触板部２３が設けられている。接触板部２３は、前記内部壁部１３の対向内面１３ａに密着して支持されている。

図５に示すように、第１ケース１０ａに、コネクタ部１２に連続する周壁部１４が設けられている。周壁部１４の内部空間１１に向く内面に、内部壁部１３に対向する周壁支持部１５が一体に形成されている。周壁支持部１５には、上下方向に延びる一対の保持凹部１６，１６が形成されている。２つの保持凹部１６，１６の間に、上下に延びる区画リブ１７ａが一体に形成されている。それぞれの保持凹部１６の側方部にも、上下に延びる区画リブ１７ｂ，１７ｂが一体に形成されている。

図２に固定導電板２０の接触板部２３が示されている。この接触板部２３の周壁支持部１５に対向する板表面が第１接触面２３ａである。また、図５にも示すように、前記保持凹部１６の内部表面が第２接触面１６ａである。ケース１０の内部空間１１において、第１接触面２３ａと第２接触面１６ａが、互いに平行に対向している。この実施の形態では、第１接触面２３ａが、固定導電板２０の接触板部２３の板表面であり、第２接触面１６ａが、ケース１０を構成する合成樹脂材料の表面である。ただし、この実施の形態とは逆に、第１接触面が内部壁部１３の表面であって、第２接触面が、保持凹部１６内に位置する固定導電板２０の板表面であってもよい。あるいは、第１接触面と第２接触面の双方が、固定導電板２０の板表面であってもよい。

ケース１０の内部空間１１では、第１接触面２３ａと第２接触面１６ａの対向部が、弾性導電板３０の収納空間となっている。弾性導電板３０は、ステンレス鋼やベリリウム銅などの板ばね金属材料で形成されている。図５と図６に示すように、弾性導電板３０の一部は、Ｖ字形状に折り曲げられて、第１圧接部３１と第２圧接部３２とが形成されている。弾性導電板３０は、第１圧接部３１と第２圧接部３２との折り曲げ部を下向きとして、ケース１０の内部に差し込まれ、このとき、前記第２圧接部３２が、周壁支持部１５に形成された保持凹部１６内に下向きに差し込まれる。これにより、一対の弾性導電板３０が、前記収納空間に装着される。図２に示すように、弾性導電板３０は、第１圧接部３１が第１接触面２３ａに弾圧され、第２圧接部３２が第２接触面１６ａに弾圧される。第１接触面２３ａが、固定導電板２０の板表面であるため、第１接触面２３ａにおいて、固定導電板２０と弾性導電板３０とが互いに導通している。

図５と図６に示すように、それぞれの弾性導電板３０には、第２圧接部３２の上部からほぼ直角に曲げられた支持片部３３が一体に設けられている。図５に示すように、第１ケース１０ａに形成された内部壁部１３の上端部には、複数（３個）の支持突部１３ｂが間隔を空けて突出しており、隣り合う支持突部１３ｂの間が規制対向部１３ｃとなっている。図４に示すように、それぞれの弾性導電板３０に形成された支持片部３３は、隣り合う支持突部１３ｂの間に収められている。弾性導電板３０は、第２圧接部３２が保持凹部１６に保持され、支持片部３３が隣り合う支持突部１３ｂの間に収められているため、第２ケース１０ｂ内で、弾性導電板３０が、容易に回動などすることなく、しっかりと固定される。

図３と図４に示すように、第２ケース１０ｂの下面に対向凹部１８が形成されており、第１ケース１０ａに第２ケース１０ｂが固定されると、支持突部１３ｂの上部が対向凹部１８に入り込む。したがって、支持片部３３は、その両側の支持突部１３ｂを超えて両側部に移動することがなく、支持片部３３は、支持突部１３ｂの間で確実に挟持されるようになる。

図２と図５および図６に示すように、弾性導電板３０では、第２圧接部３２に、下向きで且つ図示左方向へ向けて切り起こされた切り起こし片３７が形成されている。図５に示すように、第１ケース１０ａの保持凹部１６の内部の第２接触面１６ａには、係止凹部が形成されており、その内部下端がストッパ段差部１６ｂとなっている。弾性導電板３０の第１圧接部３１が保持凹部１６内に下向きに挿入されると、切り起こし片３７が、ストッパ段差部１６ｂに掛止されることで、弾性導電板３０を、第１ケース１０ａ内に押し込むときの押し込み位置を決めることができる。

図２に示すように、第２ケース１０ｂの下面は、支持片部３３に対向する部分が規制支持部１９となっている。規制支持部１９は、弾性導電板３０の支持片部３３に対して、固定電極部５（回路基板４）が設けられているのと逆側から対向している。圧接接点部３６が固定電極部５に弾圧される反力により、支持片部３３が規制支持部１９に弾圧されている。好ましくは、図２に示すように、規制支持部１９は、支持片部３３と弾性腕部３４との境界部３５またはその付近において支持片部３３に接触している。また、内部壁部１３の上端に形成された規制対向部１３ｃが、支持片部３３を挟んで規制支持部１９に対向している。好ましくは、規制対向部１３ｃは、境界部３５においてまたは境界部３５付近で、支持片部３３の図示下側に向く表面に隙間を空けて対向し、または接触している。

図２に示すように、支持片部３３は、規制支持部１９と規制対向部１３ｃとで上下から拘束され、また、前記切り起こし片３７がストッパ段差部１６ｂに掛止されている。そのため、ケース１０内で弾性導電板３０が上下に動くのが規制されている。弾性導電板３０は、第２圧接部３２が図５に示す保持凹部１６に保持され、支持片部３３が、隣り合う支持突部１３ｂの間に嵌め込まれ、さらに規制支持部１９および規制対向部１３ｃと前記切り起こし片３７とで動きが規制されている。これらの規制構造により、外部から大きな加速度が作用しても、ケース１０の内部空間１１内で弾性導電板３０が動くのを確実に規制することができる。

図１と図２に示すように、弾性導電板３０の支持片部３３は、規制支持部１９と規制対向部１３ｃの間を通過し、第１接触面２３ａを超えて、内部空間１１の内方に向けて延びている。支持片部３３からは弾性腕部３４が一体に延びている。弾性腕部３４は、支持片部３３との境界部３５が折り部となって、下向きに折り曲げられており、弾性腕部３４の先部が、凹曲面形状に変形させられた弾圧接点部３６となっている。弾性腕部３４は、回路基板２の表面に設けられた固定電極部５に向かって延びており、弾圧接点部３６が固定電極部５に弾圧されている。

固定導電板２０と弾性導電板３０は、少なくとも導通接触部の表面に金メッキ層が形成されている。金メッキ層は、ニッケルなどの下地層の表面に形成されている。

前記電子装置１は、車両の車軸やその支持部などに搭載され、回路基板２に搭載された加速度センサで、車体の加速度が検知される。あるいは、他の物理量センサで、各種情報が検知されてもよい。加速度センサなどの検知信号は、回路基板２に搭載されたＩＣなどで情報処理される。一対の弾性導電板３０の弾圧接点部３６はそれぞれ固定電極部５に弾圧されており、情報処理された信号は、回路基板の導電パターンから固定電極部５を介して弾性導電板３０に伝達される。さらに、弾性導電板３０は、第１圧接部３１が、固定導電板２０の接触板部２３に接触しているため、情報処理された信号は、一対の弾性導電板３０から一対の固定導電板２０に与えられる。ケース１０のコネクタ部１２にプラグが嵌着される。

電子装置１は、弾性導電板３０の支持片部３３が境界部３５に接近する箇所で、規制支持部１９と規制対向部１３ｃとで上下から拘束可能となっている。弾性導電板３０の弾圧接点部３６は、回路基板２の固定電極部５に圧接されるため、その反力で支持片部３３が固定電極部５から離れる方向へ押され、支持片部３３は、境界部３５の付近が規制支持部１９に押し付けられている。その結果、片持ち梁として機能する弾性腕部３４の作用長Ｌを、境界部３５を基端（支持端）とし、境界部３５と弾性接点部３６との間の距離として寸法精度良く設定することが可能になる。そのため、弾圧接点部３６と固定電極部５との弾圧力を適正に設定することができる。

弾性導電板３０では、第２圧接部３２と支持片部３３との折り角度がほぼ９０度である。そして、図２に示すように、支持片部３３からの弾性腕部３４の折り角度θが９０度以下でさらには４５度以下であり、特許文献１に記載のような１８０度の折り返し部分を有していない。そのため、弾性腕部３４の基端（支持端：すなわち境界部３５）に大きな応力が集中するのを避けることが可能になる。

１ 電子装置
２ 回路基板
５ 固定電極部
１０ ケース
１０ａ 第１ケース
１０ｂ 第２ケース
１１ 内部空間
１３ 内壁部
１３ｂ 支持突部
１３ｃ 規制対向部
１６ 保持凹部
１６ａ 第２接触面
１９ 規制支持部
２０ 固定電極板
２１ 外部端子部
２３ 接触板部
２３ａ 第１接触面
３０ 弾性導電板
３１ 第１圧接部
３２ 第２圧接部
３３ 支持片部
３４ 弾性腕部
３５ 境界部
３６ 弾圧接点部
３７ 切り起こし片

Claims (5)

1. ケースに、その一部が外部端子部となる固定導電板と、前記固定導電板に接続される弾性導電板と、前記弾性導電板に導通する固定電極部と、が設けられた電子機器において、
   前記ケースに、互いに対向する第１接触面と第２接触面が設けられて、前記第１接触面と前記第２接触面の少なくとも一方が、前記固定導電板の板表面となっており、
   前記弾性導電板は、金属板ばね材料によって、前記第１接触面に弾圧される第１圧接部と、前記第１圧接部から折り返されて前記第２接触面に弾圧される第２圧接部と、前記第２圧接部から曲げられて前記第１接触面を超えて延びる支持片部と、前記支持片部から曲げられて前記固定電極部に向かう弾性腕部と、前記弾性腕部の先端部に設けられて前記固定電極部に弾圧される弾圧接点部とが一体に形成されており、
   前記第１圧接部と前記第２圧接部の少なくとも一方が、前記固定導電板の前記板表面と接触し、
   前記弾性導電板を挟んで前記固定電極部とは逆側に位置する規制支持部が設けられており、前記規制支持部によって、前記支持片部が前記固定電極部から離れる方向へ移動するのが規制されていることを特徴とする固定導電板と弾性導電板を有する電子装置。
2. 前記支持片部を挟んで、前記規制支持部に対向しまたは接触する規制対向部が設けられている請求項１記載の固定導電板と弾性導電板を有する電子装置。
3. 前記規制支持部と前記規制対向部は、前記支持片部における前記弾性腕部との境界部に接近する位置に対向している請求項２記載の固定導電板と弾性導電板を有する電子装置。
4. 前記ケースの内部に内部壁部が設けられ、前記内部壁部の先部に、複数の支持突部が設けられて、隣り合う前記支持突部の間に前記規制対向部が設けられている２または３記載の固定導電板と弾性導電板を有する電子装置。
5. 前記ケースに、前記支持突部が対向する対向凹部が形成されており、前記支持突部の先部が前記対向凹部内に入り込んでいる請求項４記載の固定導電板と弾性導電板を有する電子装置。

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