JP7224500B2 - センサを電子機器アセンブリに覆い隠した嵌合状態で結合するためのばねピンコネクタ - Google Patents

Description

本願は、センサを電子機器アセンブリに覆い隠した嵌合状態で結合するためのばねピンコネクタに関する。

ソナーセンサ又はトランスポンダは、典型的に、魚雷の動作（すなわち、推進、ナビゲーション、追跡のための動作）を支援するために水中環境で音波を感知するために、魚雷の前部領域又はノーズ部（nose：鼻）の周りの構造体にアレイ状に取り付けられる。このようなセンサは、典型的に、プレートの孔に取り付けられ、次にソナー電子機器アセンブリに電気的に結合され、センサによって生成されたセンサデータをソナー電子機器アセンブリに転送して処理する。こうして、各センサは、プレートの内側からインターフェースボードに手動で配線する必要があり、次に、インターフェースボードのソケットをソナー電子機器アセンブリのピンにインターフェース接続して、適切な電気機械的接触を形成する必要がある。

このピン／ソケットインターフェースは、インターフェースボードとソナー電子機器アセンブリとの間のソケット及びピン接続の高い／厳しい公差を必要とし、そのような電気機械的結合中に適切に位置合わせされない場合に損傷し易い。ピン／ソケット接続に結果として生じる損傷は、１つ又は複数のセンサの不適切な機能を生じさせる可能性があり、ソナー電子機器アセンブリのテスト中に代償の大きい遅延を生じさせる可能性がある。さらに、数百のソナーセンサをインターフェースボードに個別に手動で配線することは、時間及びコストがかかり、設置中の人為的ミスにより、リード線の極性が誤って逆になる可能性がある。

本発明の特徴及び利点は、一例として本発明の特徴を一緒に示す添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになろう。
本開示の一例による乗り物のセンサアセンブリの等角図である。 図１Ａのセンサアセンブリの１つのセンサ及び１つのばねピンコネクタの拡大図である。 図１Ａのセンサアセンブリのセンサ取付け構造体の等角図である。 シャーシに取り付けられ、電子機器アセンブリの回路基板から結合解除された位置にある図１Ａのセンサアセンブリの断面の概略側面図である。 電子機器アセンブリの回路基板との覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続又は結合する位置にある、図２Ａのセンサマウントアセンブリの断面を示す図である。 本開示の一例によるばねピンコネクタの等角図である。 図３Ａのばねピンコネクタの等角分解図である。 本開示の一例による、センサ取付け構造体に設置又は取り付けられた図３Ａのばねピンコネクタの等角図である。 図３Ｃの線３Ｄ－３Ｄに沿って切り取られた、図３Ａのばねピンコネクタの断面図である。 本開示の一例によるばねピンコネクタの等角図である。 本開示の一例による、センサ取付け構造体に設置又は取り付けられた図４Ａのばねピンコネクタの上面図である。 図４Ｂの線４Ｃ－４Ｃに沿って切り取られた、図４Ａのばねピンコネクタの断面図である。 本開示の一例による、図４Ａのばねピンコネクタと、センサ取付け構造体に設置する準備が整っているセンサとの等角図である。 図４Ａのばねピンコネクタと、センサ取付け構造体に部分的に結合されたセンサとの等角図である。 センサ取付け構造体に部分的に結合された図４Ａのばねピンコネクタの等角（拡大）図である。 センサ取付け構造体に完全に結合された図４Ａのばねピンコネクタの等角（拡大）図である。 本開示の一例によるセンサアレイモジュールの等角図である。 図５Ａのセンサアレイモジュールのばねピンコネクタの等角図である。 ばねピンコネクタの反対側からの図５Ｂのばねピンコネクタの等角図である。 線５Ｄ－５Ｄに沿って切り取られた図５Ｂのばねピンコネクタの断面図であり、図５Ａのセンサアレイモジュールのセンサ取付け構造体に結合されたばねピンコネクタを示している。 線５Ｅ－５Ｅに沿って切り取られた図５Ｂのばねピンコネクタの断面図であり、図５Ａのセンサアレイモジュールのセンサ取付け構造体に結合されたばねピンコネクタを示している。 本開示の一例による、センサアレイモジュールの断面を示す図であり、２つの異なるばねピンコネクタを支持するセンサ取付け構造体を示している。 線６Ｂ－６Ｂに沿って切り取られた図６Ａのセンサアレイモジュールのセクションの断面図である。

ここで、図示された例示的な実施形態に対して参照を行い、本明細書では、同じことを説明するために特定の言語を使用する。それにもかかわらず、本発明の範囲の制限はそれによって意図されないことが理解されよう。

本明細書で使用される場合に、「実質的に」という用語は、作用、特徴、特性、状態、構造、項目、又は結果の完全又は略完全な範囲又は程度を指す。例えば、「実質的に」含まれる目的語（オブジェクト）は、目的語が完全に含まれるか、又は略完全に含まれることを意味する。場合によっては、絶対的な完全性からの正確な許容可能な逸脱の程度は、特定の状況に依存し得る。ただし、一般的に言えば、完全性に対する近接性は、絶対的及び全体的な完全性が得られたかのように、全体的な結果が同じになるようになる。「実質的に」の使用は、作用、特徴、特性、状態、構造、項目、又は結果の完全又は略完全な欠如を指すために否定的な意味で使用される場合にも同様に適用される。

本明細書で使用される場合に、「隣接する」は、２つの構造又は要素の近接性を指す。特に、「隣接」していると特定された要素は、当接しているか、又は接続される可能性がある。そのような要素はまた、必ずしも互いに接触することなく、互いに近接又は接近していてもよい。場合によっては、正確な近接度は、特定のコンテキストに依存し得る。

本発明の概念の最初の概要が以下に提供され、次に、特定の例を後でさらに詳細に説明する。この最初の概要は、読者が例をより迅速に理解するのを助けるのを意図しているが、例の主要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図しておらず、ましてや特許請求の範囲に記載された主題の範囲を制限することも意図していない。

本開示は、センサアセンブリを示している。このセンサアセンブリは、回路基板を有する電子機器アセンブリと；第１の側面及び第２の側面と、第１の側面から第２の側面に向けて形成された開口部とを含むセンサ取付け構造体と；センサ取付け構造体によって支持されるセンサであって、センサ取付け構造体の開口部に少なくとも部分的に位置するセンサと；センサ取付け構造体に結合されたばねピンコネクタであって、ばねピンコネクタは、コネクタ本体と、コネクタ本体によって支持され且つコネクタ本体を通って延びる一対の導電性ばねピンとを有しており、一対の導電性ばねピンは、センサに電気的に結合されており、且つ電子機器アセンブリの回路基板に覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続されており、それによりセンサを電子機器アセンブリに電気的に結合する、ばねピンコネクタと；を含む。

本開示は、センサを電子機器アセンブリに電気的に結合するためのばねピンコネクタも示している。このばねピンコネクタは、コネクタ本体であって、コネクタ本体をセンサ取付け構造体に結合するように動作可能な結合インターフェースを有するコネクタ本体と；コネクタ本体を通して形成された一対のピン孔と；それぞれのピン孔を通って延び、且つコネクタ本体によって支持される一対の導電性ばねピンと；を含む。各導電性ばねピンは、コネクタ本体の第１の側面から延びる配線部分であって、センサ取付け構造体によって支持されるセンサに電気的に結合されるように構成される配線部分と；コネクタ本体の第１の側面とは反対側の第２の側面から延びる接触部分と；接触部分が配線部分に対して軸線方向に移動可能になるように、配線部分と接触部分との間に動作可能に結合されたばねと；を含む。導電性ばねピンの接触部分を電子機器アセンブリの回路基板にインターフェース接続することに応答して、接触部分は、それぞれのばねの圧縮によって配線部分に対して並進し、ばねピンコネクタを回路基板に覆い隠した嵌合状態で結合して、センサを電子機器アセンブリに電気的に結合する。

本開示は、センサアセンブリを構成するための方法をさらに示している。この方法は、センサ取付け構造体を取得するステップであって、センサ取付け構造体は、センサ取付け構造体の第１の側面から第２の側面に向けて形成される複数の開口部を有する、取得するステップと；複数のばねピンコネクタをセンサ取付け構造体に取り付けるステップであって、各ばねピンコネクタは、センサ取付け構造体のそれぞれの開口部に関連付けられ、センサ取付け構造体のそれぞれの開口部に少なくとも部分的に位置するセンサに電気的に結合された一対の導電性ばねピンを有しており、電子機器アセンブリに覆い隠した嵌合状態で結合されるように構成されたセンサアレイモジュールを形成する、取り付けるステップと；を含む。この方法は、各ばねピンコネクタの導電性ばねピンを電子機器アセンブリの回路基板に覆い隠した嵌合状態で結合して、複数のセンサを電子機器アセンブリに電気的に結合するステップをさらに含むことができる。

本技術をさらに説明するために、ここで図を参照して例を提供する。図１Ａは、本開示の一例による、センサアレイモジュール１０４を含むセンサアセンブリ１０２を支持する本体セクション１００を示している。センサアレイモジュール１０４は、本体セクション１００のシャーシ１０８に取り付けられた（又は、例えば、本体セクション１００を含む乗り物（vehicle：ビークル）の構造体又はフレーム又はシャーシに取り付けられた）センサ取付け構造体１０６を含むことができる。センサアレイモジュール１０４は、センサアレイに配置され、センサ取付け構造体１０６によって支持される複数のセンサ１１０をさらに含むことができる。センサアレイモジュール１０４は、センサ取付け構造体１０６によって支持される複数のばねピンコネクタ１１２をさらに含むことができる（例えば、図１Ｂ～図２Ｂを参照）。図５Ａは、センサアレイモジュールの一例であり、センサのアレイと、センサ取付け構造体によって支持される複数のばねピンコネクタとを示している。

概要として、図２Ａ及び図２Ｂをさらに参照して、複数のばねピンコネクタ１１２（図は１つのばねピンコネクタ１１２を示している）は、センサアセンブリ１０２の電子機器アセンブリ１１６の回路基板１１４に覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続（blind-mate interfaced）又は結合することができる。すなわち、各ばねピンコネクタ１１２は、図１Ｂ～図２Ｂの一般的な例、及び図３Ａ～図６Ｂのより具体的な例でさらに議論するように、対応するセンサ１１０を電子機器アセンブリ１１６に電気的に結合するように動作可能である。

一例では、本体セクション１００及びセンサアセンブリ１０２は、水中使用規則（underwater ordinance）タイプの乗り物（例えば、魚雷）、又は遠隔操作乗り物（ＲＯＶ）、水中、空中、又は宇宙で動作可能なもの等、他の無人乗り物（例えば、船、飛行機、ロケット等）等の乗り物の構成要素であり得る。あるいはまた、乗り物は、水中、空中、又は宇宙で動作可能であるかどうかにかかわらず、あるタイプの有人乗り物であり得る。あるいはまた、センサアセンブリ１０４は、建物、タワー等の構造体によって、あるいはまた船の上でさえも支持することができる。さらに別の例では、モバイル装置又は他のアセンブリは、構造体（例えば、１０６）に取り付けられ、本明細書で教示されるばねコネクタ（例えば、ばねコネクタ１１２及び／又は本明細書で例示される他のもの）を使用して電子機器アセンブリに覆い隠した嵌合状態で（blind-mate）結合された１つ又は複数のセンサ又はスピーカ又はトランスポンダを含むことができる。

一例では、本開示は、少なくとも１つの感知機能を有するか、又は少なくとも１つの感知機能を実施するように動作可能な任意の適切な乗り物によって支持されるセンサアセンブリ（例えば、センサアセンブリ１０４）を提供する。示される例の本体セクション１００は、水中音波を感知するために魚雷の前方又はノーズ領域の周りに位置するソナーセンサ１１０（例えば、トランスポンダ）のアレイを有する魚雷（例えば、マーク４８タイプの魚雷）のノーズセクションを含み、このソナーセンサ１１０のアレイは、典型的に、水中の位置のマーキング、位置の追跡、魚雷のナビゲーションを目的としている。

図１Ｂに概して示されるように、センサ１１０は、トランスポンダソナーセンサアセンブリ等の既知の又は従来のタイプであり得るので、その構造及び機能は詳細には説明しない。しかしながら、センサ１１０は、１つ又は複数の感知素子１１８（例えば、圧電素子のスタック）、質量体（mass）１２０、トランスポンダ構成要素２１２、及びピストン本体１２３を含むことができる。リード線１２２は、以下でさらに詳細に説明するように、感知素子１１８及びばねピンコネクタ１１２に結合することができる。よく知られているように、感知素子に衝突する音波をセンサによって適切に感知できる（そして、トランスポンダの従来の方法でセンサから送信される）ように、感知素子１１８（及びピストン本体１２３）のある程度の自由な動き又は反応を可能にする方法でソナーセンサを支持することが望ましい。こうして、以下でさらに詳細に説明するように、センサ１１０は、ばねピンコネクタ１１２に堅固に拘束されていないので、感知素子１１８は、センサ１１０に衝突する音波に応答して適切に反応することができる。

より具体的には、ばねピンコネクタ１１２は、コネクタ本体１２４と、コネクタ本体１２４によって支持され且つコネクタ本体１２４を通って延びる一対の導電性ばねピン１２６とを含むことができる。以下にさらに例示するように、各導電性ばねピン１２６は、センサ１１０のリード線１２２に結合するための配線部分１２８ａ（図２Ａ）を含むことができ、且つ回路基板１１４とインターフェース接続するための接触部分１２８ｂを含むことができる。このようにして、図２Ｂに示されるように及び以下でさらに説明するように、電気信号は、センサ１１０の間で、及びリード線１２２、及び導電性ばねピン１２６を介して電子機器アセンブリ１１６に伝えられる。電子機器アセンブリ１１６は、センサ出力データを受信及び処理するための、一例では魚雷のトランスポンダアレイを動作させるためのプロセッサ、メモリ装置、記憶装置、及び他の既知の電子機器を有する回路カードアセンブリ等のソナー電子機器の一部であり得ることに留意されたい。

図１Ｃを参照すると、センサ取付け構造体１０６は、円柱形状のプレート又はディスクを含むことができ、それぞれの各センサ１１０の少なくとも一部を受容して支持する複数の開口部（apertures）１３０を含むことができる（図２Ａ）。センサ取付け構造体１０６は、第１の側面１３２ａ及び第２の側面１３２ｂを含むことができ、第１の側面１３２ａは、第１の表面１３４ａを含むことができ、第２の側面１３２ｂは、第２の表面１３４ｂ（平面であり得る）を含むことができる。センサ取付け構造体１０６は、例えば、図１Ａの組立て構成に示されるように、センサ取付け構造体１０６をシャーシ１０８に取り付けるための締結具（fasteners）を受容するために、センサ取付け構造体１０６の周囲の周りに円周方向に形成された複数の取付け孔１３６を含むことができる。

上で紹介したように、図２Ａ及び図２Ｂは、センサ１１０、ばねピンコネクタ１１２、センサ取付け構造体１０６、及び電子機器アセンブリ１１６（回路基板１１４を有する）を含む、センサアセンブリ１０４の断面の概略側面図を示している。図２Ａに示されるように、ばねピンコネクタ１１２は、電子機器アセンブリ１１６の回路基板１１４から結合解除されるか、又は接続解除される。図２Ｂは、回路基板１１４に覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続された、又は結合されたばねピンコネクタ１１２を示している。

より具体的には、センサ１１０のトランスポンダ構成要素２１２及び質量体１２０は、センサ取付け構造体１０６の第１の側面１３２ａの周りに位置しており、質量体１２０は、センサ取付け構造体１０６の第１の平面１３４ａに結合することができる。このようにして、センサ素子１１８及びピストン本体１２３は、センサ取付け構造体１０６の開口部１３０内に位置している。質量体１２０は、センサ取付け構造体１０６の第１の平面１３４ａに直接取り付け／接合されるノイズ遮断ブロック又は取付けブロックを含むことができ、それによって、感知素子１１８（例えば、圧電スタック）及びピストン本体１２３は、感知素子１１８を活性化する（すなわち、音波を送信する）ことに応答して、及びトランスポンダセンサの従来の方法で、音波を受信又は感知して感知素子１１８によってセンサデータを生成することに応答して、質量体１２０に対してフローティング（float）することができることに留意されたい。感知素子１１８は、受振器、ハイドロホン、マイクロフォン、地震計、音波探知機、又は他のそのような音響／音／振動センサ等の１つ又は複数の他の感知素子であり得ることに留意されたい。あるいはまた、センサ１１０は、別のセンサと交換することができ、又は特定のセンサ取付け構造体によって支持される他の（非音響）感知素子を有することができる。

開口部１３０は、センサ取付け構造体１０６の第１の側面１３２ａから第２の側面１３２ｂに向けて延び、センサ取付け構造体１０６を完全に貫通して、又はセンサ取付け構造体を部分的に貫通して延びる（例えば、図４Ｃ及び図５Ｄ参照）ことができることに留意されたい。ばねピンコネクタ１１２は、第２の側面１３２ｂに近接するセンサ取付け構造体１０６のコネクタ取付け部分１４０に結合又は取り付けられ得る。こうして、コネクタ本体１２４は、センサ取付け構造体１０６のコネクタ取付け部分１４０に取り付けるための結合インターフェース１４２を含むことができる。ばねピンコネクタ１１２とセンサ取付け構造体１０６との間のこの取付けインターフェースは、ばねピンコネクタ１１２をセンサ取付け構造体１０６に固定又は結合するのを容易にするように動作可能に構成された、例えば、ばねピンコネクタ（例えば、ばねコネクタ３１２、４１２、５１２、６１２を参照）をセンサ取付け構造体（例えば、センサ取付け構造体３０６、４０６、５０６、６０６を参照）に固定するための図３Ａ～図６Ｂの例に関して以下でさらに説明する様々な構成又は設計を含むことができる。

上記のように、ばねピンコネクタ１１２は、コネクタ本体１２４によって支持される一対の導電性ばねピン１２６を含むことができる。示されるように、接触部分１２８ｂは、コネクタ本体１２４の一方の側から回路基板１１４に向けて延び、また、センサ取付け構造体１０６の第２の側面１３２ｂの第２の平面１３４ｂを超えて延びる。導電性ばねピン１２６の配線部分１２８ａは、コネクタ本体１２４の他方の側から延び、センサ取付け構造体１０６の開口部１３０に少なくとも部分的に位置しており、センサ１１０に結合したリード線１２２に結合することができる。こうして、リード線１２２は、リード線１２２の一部が開口部１３０から出ないように、開口部１３０内に完全に含まれるか、又は開口部１３０内に位置している。これは、例えば、かなりの時間がかかり、センサ取付け構造体の開口部を通して数百のセンサのリード線を延ばし、それらリード線をインターフェースボードにはんだ付けするのは面倒である可能性があるため、センサからのリード線を開口部の外側のインターフェースボードに結合する必要がある以前のアセンブリよりも有益である。こうして、開口部に含まれるリード線の現在の構成は、以前のアセンブリと比較して配線の長さを短縮することもでき、これにより、コスト、複雑さ、損失、インピーダンス、ノイズ、組立て時間等が削減される。

ばねピンコネクタ１１２とセンサ１１０とを一緒に「緩く」結合するリード線１２２の配置及び構成は、ばねピンコネクタ１１２に対する感知素子１１８及びピストン本体１２３の２つの自由度の軸線方向フロート（すなわち、制限された動き）を容易にする「センサフロートシステム」を規定することができる。これは、感知素子１１８がばねピンコネクタ１１２に堅固に拘束されておらず、こうして、感知素子１１８は、ばねピンコネクタ１１２及びセンサ取付け構造体１０６から隔離されるためである。これは、感知素子１１８がばねピンコネクタ１１２から隔離又は懸架（suspend）されるため、ノイズを低減又は最小化することができ、それによって、感知素子１１８は、音波を送信し、音波を感知するために適切に動作することができる。ばねピンコネクタ１１２が感知素子１１８及び／又はピストン本体１２３に堅固に拘束される場合に、感知中にある量のノイズ又はガタガタ音（rattling）がシステムに存在し、これはセンサ１１０の有効な動作に悪影響を与えるであろう。

図２Ａに示されるように、各導電性ばね１２６は、配線部分１２８ａと接触部分１２８ｂとの間に動作可能に結合されたばね１４４（例えば、コイルばね）をさらに含むことができる。図２Ｂに示されるように、接触部分１２８ｂは、接触部分１２８ｂに加えられた負荷によるばね１４４の圧縮によって、配線部分１２８ａに並進するように構成される。配線部分１２８ａは、コネクタ本体１２４のそれぞれのピン孔（例えば、図４Ｃを参照）を通して圧入又は他の方法で固定することができる一方、接触部分１２８ｂは、配線部分１２８ａに対して軸線方向に移動できることに留意されたい。このようにして、導電性ばねピン１２６の接触部分１２８ｂは、回路基板１１４に覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続される間に、互いに対して独立して移動可能であり得、これは、センサアレイモジュール１０２と電子機器アセンブリ１１６との間に典型的に存在する位置公差の変動（positional tolerance variations：位置許容差）を説明し得る。これは、以下でさらに議論するように、コネクタフロートシステムの例である。

より具体的には、センサ取付け構造体１０６がシャーシ１０８に固定／取り付けられている間に、ばねピンコネクタ１１２は、導電性ばねピン１２６を回路基板１１４のそれぞれの接触パッド１４６に覆い隠した嵌合状態で結合するために、回路基板１１４に向けて移動する。すなわち、接触部分１２８ｂがそれぞれの接触パッド１４６に接触することに応答して、ばね１４４は、配線部分１２８ａに対する（及びコネクタ本体１２４に対する）接触部分１２８ｂの軸線方向の並進に応答して圧縮する。従って、ばね１４４は、それぞれの導電性ばねピン１２６のそれぞれの接触部分１２８ｂに付勢力を加えて、接触部分１２８ｂとそれぞれの接触パッド１４６との間の電気機械的接続を維持する（接触パッド１４６は、平面導電性パッドであり得る、又は僅かに凹状の導電性パッドであり得ることに留意されたい）。こうして、ｚ軸における導電性ばねピン１２６と接触パッド１４６との間の位置公差の変動にもかかわらず、導電性ばねピン１２６の構造及び配置は、ばねピン１２６が、互いに軸線方向に独立してたわみ、ｚ軸に沿って軸線方向にコネクタ本体１２４に対してたわむため、適切な電気機械的接続を保証し、それにより、各ばねピン１２６の２つの自由度の動きを提供する。これは、回路基板１１４に対する各ばねピン１２６の少なくとも１つの自由度のフローティングを容易にするために、各コネクタ１１２に関連付けられた「コネクタフロートシステム」の一例である。こうして、各ばねピン１２６は、回路基板１１４に対してｚ軸に沿って軸線方向及び双方向にフローティングすることができる。

コネクタフロートシステムの別の例では、ばねピン１２６の接触部分１２８ｂは、丸みを帯びたチップ端部を有し得る一方、接触パッド１４６は、一般に平面（又は僅かに凹状）であり、接触部分１２８ｂのチップ端部に対して比較的に大きな表面積であり得、それによって、接触部分１２８ｂは、（アセンブリ公差の変動によって）それぞれの接触パッド１４６に対して、ｘ軸及び／又はｙ軸において僅かに軸線方向にずれている（及び／又はｘ軸及び／又はｙ軸において半径方向にずれている）可能性があるが、各ばねピンの丸みを帯びたチップがそれぞれの平面接触パッド１４６にインターフェース接続するため、依然としてそれぞれの接触パッド１４６と効果的な電気機械的接触を行うことができる。こうして、各ばねピン１２６は、ｘ軸とｙ軸との両方に沿って軸線方向にフローティングする（つまり、２つの自由度の動き）ことができ、且つｘ軸及びｙ軸を中心に半径方向にフローティングする（つまり、２つの自由度の動き）ことができる。最高のものとして、一例では、コネクタフロートシステムは、回路基板１１４に対してばねピン１２６の最大５自由度の動きを容易にすることができる。これを、そのようなフローティングを提供しない又は一方向にのみ軸線方向のフローティングが存在し得る従来のコネクタのソケット／ピンインターフェースの制限的な態様と比較する。上述したそのような従来のソケット／ピンインターフェースは、特定のアセンブリに存在する位置公差の変動のために、互いに結合されたソケット／ピンインターフェースの損傷又は誤接続をもたらすことが多い。しかしながら、本開示で議論する接触フロートシステムは、本明細書の議論から理解され得るように、公差の変動に起因する位置ずれによるそのような損傷又は誤接続の可能性を低減又は排除することができる。

従って、システムレベルでは、数十又は数百のばねピンコネクタ１１２（例えば、ばねピンコネクタ３１２、４１２、５１２、６１２を参照）を回路基板１１４のパッドに結合する場合に、多数の導電性ばねピンと回路基板上のそれらの受容接触パッドとの間にいくつかの位置公差の変動が存在し得る。しかしながら、前述のコネクタフロートシステムにより、設置者は、例えば、数十又は数百のそのようなばねピンコネクタ１１２を覆い隠した嵌合状態で結合している間に、コネクタの損傷又は誤接続の可能性なしに、各導電性ばねピンによってそれぞれのパッドに適切な電気機械的接続が行われることを保証することができる。

特に、コネクタ本体１２４は、センサ取付け構造体１０６の開口部１３０内に少なくとも部分的に位置することができ、これは、センサ取付け構造体１０６によって支持されるように、ある量の構造的剛性をばねピンコネクタ１１２に提供する。図２Ｂのばねピンコネクタ１１２及びセンサ１１０は、開口部１３０内に及び開口部１３０に沿って（少なくとも部分的に）位置するように互いに対して位置合わせされる。すなわち、コネクタ本体１２４は、コネクタ本体１２４の中央領域又は部分を通って延びる長手方向中心軸線Ｚ１を含む又は規定することができる。同様に、センサ１１０は、センサ１１０の構成要素の中心を通って延びる長手方向中心軸線Ｚ２を含むことができる。また、センサ取付け構造体１０６の開口部１３０は、示されるように、開口部１３０の中心を通って延びる長手方向中心軸線Ｚ３を含むことができる。従って、軸線Ｚ１～Ｚ３は、ばねピンコネクタ１１２がセンサ１１０と位置合わせされ、ばねピンコネクタ１１２とセンサ１１０との両方がセンサ取付け構造体１０６の（同じ）開口部１３０で（少なくとも部分的に）支持されるため、互いに実質的に同一直線上にある。

ばねピンコネクタ１１２は、センサ取付け構造体１０６に結合されるものとして一般的に示されており、従って、本明細書で議論するばねピンコネクタの例のいずれも、ばねピンコネクタ１１２を置き換えることができ、上記で議論した全ての同じ特徴（以下の例から理解すべきであるように、長手方向中心軸線Ｚ１等であり、コネクタ本体１２４の一部が開口部１３０等に位置している）を含むことができる。

図３Ａ～図３Ｄは、本開示の一例による、センサ（例えば、１１０）を電子機器アセンブリ（例えば、１１６）の回路基板（例えば、１１４）に電気的に結合するためのばねピンコネクタ３１２を示している。同様に、図２Ａ及び図２Ｂに関して上で例示したように、ばねピンコネクタ３１２は、センサを電子機器アセンブリに電気的に結合するために、回路基板に覆い隠した嵌合状態で結合されるようにセンサ取付け構造体３０６（図３Ｄを参照）に取り付けられるように構成される。

より具体的には、ばねピンコネクタ３１２は、以下でさらに詳述するように、コネクタ本体３２４をセンサ取付け構造体３０６に取り付けるのを容易にするように構成された結合インターフェース３４２（すなわち、３つの可撓性クリップ）を有するコネクタ本体３２４を含むことができる。コネクタ本体３２４は、図２Ａ及び図２Ｂの導電性ばねピン１２６に関して上記で議論したのと同様に、コネクタ本体３２４を通して形成された一対のピン孔３４５と、コネクタ本体３２４によって支持され、それぞれのピン孔３４５を通って延びる一対の導電性ばねピン３２６とを含むことができる。こうして、各導電性ばねピン３２６は、センサ取付け構造体３０６（例えば、図２Ａを参照）によって支持されるセンサ（例えば、１１０）のリード線（例えば、１２２）にそれぞれ電気的に結合可能である、コネクタ本体３２４の第１の側面３２９ａから延びる配線部分３２８ａを含むことができる。従って、各導電性ばねピン３２６は、コネクタ本体３２４の第１の側面３２９ａの反対側の第２の側面３２９ｂから延びる接触部分３２８ｂをさらに含む。各ばねピン３２６は、図２Ａに示されるように同様に構成され、それによって、一対のばねピン３２６の接触部分３２８ｂを電子機器アセンブリの回路基板の接触パッドにインターフェース接続することに応答して、接触部分３２８ｂは、それぞれのばねの圧縮を介して配線部分３２８ａに対して並進して（例えば、図２Ｂ参照）、ばねピンコネクタ３１２を電子機器アセンブリに覆い隠した嵌合状態で結合し得ることに留意されたい。

さらに、ばねピンコネクタ３１２の構造及び機能に関して、コネクタ本体３２４は、センサ取付け構造体３０６の位置合せ部分３２７とインターフェース接続して（図３Ｃ及び図３Ｄ）、センサ取付け構造体３０６に対してばねピンコネクタ３１２を半径方向に位置合わせするように構成された位置合せクリップ３２５等の位置合せ特徴を含むことができる。より具体的には、センサ取付け構造体３０６の位置合せ部分３２７は、センサ取付け構造体３０６の側面３３２の表面３３４を通して形成される凹部であり得る。そして、位置合せ部分３２７は、コネクタ本体３２４の位置合せクリップ３２５を受容して保持するようなサイズ及び形状にすることができる。これにより、導電性ばねピン３２６がセンサのそれぞれのリード線に逆接続され、従って、電子機器アセンブリに関連してセンサの極性が逆になるような、ユーザが、ばねピンコネクタ３１２をセンサ取付け構造体３０６に誤って取り付けないことが保証される。このようにして、コネクタ本体３２４は、位置合せクリップ３２５が位置合せ部分３２７に受容されて保持されることにより、センサ取付け構造体３０６に対して１つの回転位置でのみ設置することができる。この位置合せインターフェースにより、回路基板への電気的接続解除及び／又はセンサへのリード線の電気的接続解除を生じさせる可能性があるような、ばねピンコネクタ３１２が設置後にセンサ支持構造３０６の周りを不注意に回転しないことも保証する。

位置合せクリップ３２５は、コネクタ本体３２４の円周周囲から外向きに（outwardly：外側に）延びるフランジを含むことができ、このフランジは、センサ取付け構造体３０６の位置合せ部分３２７に受容されることに留意されたい。しかしながら、センサ取付け構造体３０６に対してコネクタ本体３２４の回転を整列及び制限するための他の形状及び構成が本明細書で企図される。

上述したように、コネクタ本体３２４の結合インターフェース３４２は、コネクタ本体３２４の周囲の周りに形成された複数の可撓性保持クリップ３２１（例えば、等間隔に離間した３つ）と、それぞれの導電性ばねピン３２６を支持する一対のばね支持体３２２とを含むことができる。集合的に、位置合せクリップ３２５、ばね支持体３２９、及び可撓性保持クリップ３２１は、コネクタ本体３２４がカップとして形成又は成形されるように、中央支持キャビティ３３１を規定することができる。ばねピンコネクタ３１２は、コネクタ本体３２４の中央支持キャビティ３３１に受容される保持装置３３３を含むことができ、コネクタ本体３２４及び保持装置３３３を一緒に結合する締結具３３５をさらに含むことができる。環状ねじ込みインサート３３７（図３Ｂ）が、コネクタ本体３２４の中央支持部分３４１を通して形成された開口部３３９（図３Ｄ）内に受容され、その開口部３３９によって保持され得る。環状ねじ込みインサート３３７は、コネクタ本体３２４に対する環状ねじ込みインサート３３７の上向き／軸線方向の動きを制限するために、中央支持部分３４１の環状チャネル内に受容され着座し得る環状ストップ部分３３８を有することができる。こうして、締結具３３５は、保持装置３３３のカウンターボア孔３４３を通って延び、次に、環状ねじ込みインサート３３７にねじ込むことができ、それにより、保持装置３３３をコネクタ本体３２４に一緒に結合する。

保持装置３３３は、複数の作動部分３４５（３ｘ）（図３Ｂ）を有するＹ字形状の本体構成を有することができ、各作動部分３４５が、設置中にそれぞれの可撓性保持クリップ３２１の内面に沿ってスライド可能にインターフェース接続するように動作可能な内向きの傾斜面を有することができる。より具体的には、ばねピンコネクタ３１２をセンサ取付け構造体３０６に取り付ける前に、保持装置３３３をコネクタ本体３２４に部分的に固定する（すなわち、締結具３３５は、インサート３３７に部分的にねじ込まれ得る）ように、ばねピンコネクタ３１２を部分的に組み立てることができる。この段階で、配線部分３２８ａは、センサ取付け構造体３０６の開口部３３０に位置しているセンサ（例えば、１１０）のリード線（例えば、１２２）に結合することができる（センサは、この段階でセンサ取付け構造体３０６に取り付けられても、取り付けられなくてもよいことに留意されたい）。次に、ユーザは、コネクタ本体３２４を、センサ取付け構造体３０６の側面３３２から開口部３３０に回転位置で挿入し、それによって、位置合せクリップ３２５がセンサ取付け構造体３０６の位置合せ部分３２７内に受容されるようにすることができる。同時に、可撓性保持クリップ３２１は、センサ取付け構造体３０６の内側環状面と接触すると、互いに向けて自動的に内向きに（inwardly：内側に）曲がるか又は屈曲し、次に、センサ取付け構造体３０６の開口部３３０の環状保持チャネル３４７（図３Ｄ）内に「スナップ留め」される。環状保持チャネル３４７は、センサ取付け構造体３０６内に横方向に機械加工して、開口部３３０の形状をさらに規定することができ、凹んだ位置合せ部分３２７と流体連通することができる。可撓性保持クリップ３２１は、保持装置３３３がコネクタ本体３２４に未だ完全に固定されておらず、従って保持装置３３３が未だ中央キャビティ３３１内に完全に受容されていないため、内向きに曲がる又は屈曲することができることに留意されたい。可撓性保持クリップ３２１は、各保持クリップ３２１のいずれかの側に形成されたサイドスロットのために可撓性又は順応性であり、これにより、各可撓性保持クリップ３２１が、それに加えられる外力に応答して僅かに内向きに屈曲することができる。

次に、ユーザ（又は機械）は、締結具３３５を（差込みバイト（tool bit）で回転させることによって）インサート３３７に完全に固定し始めることができ、これにより、締結具３３５がインサート３３７にねじ込まれ続けるため、保持装置３３３が、中央キャビティ３３１内にさらに引き込まれる。同時に、保持装置３３３の作動部分３４５は、それぞれの可撓性保持クリップ３２１に沿って（前述した傾斜面を介して）スライドし、これにより、（各作動部分３４５の傾斜又は湾曲したプロファイルのために）可撓性保持クリップ３２１に外向き半径方向の力を生じさせ及び加え、これにより、可撓性保持クリップ３２１の外側フランジ３４９が、センサ取付け構造体３０６の環状保持チャネル３４７内に着座又は受容される。こうして、これらの動作において、ばねピンコネクタ３１２は、センサ取付け構造体３０６に結合又は取り付けられる。図３Ｄに示されるように、完全に取り付けられると、導電性ばねピン３２６の接触端部３２８ｂは、電子機器アセンブリの回路基板に覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続するために、センサ支持構造３０６の表面３３４から外向きに延びる。

ばねピンコネクタ３１２の上記の設置プロセスは、ばねコネクタ３１２及びセンサのような数十又は数百の他の同様のコネクタに対して繰り返されて、センサアレイモジュール（例えば、図１Ａ、図５Ａ）を形成することができる。この組立て構成では、センサ支持構造３０６は、次に、アセンブリ又は乗物本体のシャーシ（例えば、１０８）に取り付け又は設置することができ、それによって、全てのばねピンコネクタ（３１２等）の接触部分（３２８ｂ等）は、センサ取付け構造体３０６のシャーシへの取り付け中に、電子機器アセンブリの回路基板のそれぞれの接触パッドに覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続することができる。図２Ａ及び図２Ｂに関して上で議論したように、これは、センサアレイモジュールと電子機器アセンブリとの間の位置公差の変動を説明（考慮）する、複数のコネクタフロートシステム（１つのコネクタフロートシステムが各コネクタに対応する）を提供する。これはまた、上の議論と同様に、センサがばねピンコネクタ３１２から隔離されるため、上記と同様に、センサフロートシステムを提供する。

図４Ａ～図４Ｇは、本開示の一例による、センサ（例えば、１１０）を電子機器アセンブリ（例えば、１１６）の回路基板（例えば、１１４）に電気的に結合するためのばねピンコネクタ４１２を示している。同様に、図２Ａ及び図２Ｂに関して上で例示したように、ばねピンコネクタ４１２は、センサを電子機器アセンブリに電気的に結合するために、センサ取付け構造体４０６（図４Ａ～図４Ｇ）に取り付けられて回路基板に覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続されるセンサアレイモジュール（例えば、図１Ａ、図５Ａ）を形成するように構成された複数のばねピンコネクタ（ばねコネクタ４１２等）のうちの１つであり得る。

より具体的には、ばねピンコネクタ４１２は、以下でさらに詳述するように、コネクタ本体４２４をセンサ取付け構造体４０６に取り付けるのを容易にするように構成された、締結孔４４７等の結合インターフェースを有するコネクタ本体４２４を含むことができる。コネクタ本体４２４は、図２Ａ及び図２Ｂの導電性ばねピン１２６に関して上で議論したのと同様に、コネクタ本体４２４を通して形成された一対のピン孔４４５と、コネクタ本体４２４によって支持され、それぞれのピン孔４４５を通って延びる一対の導電性ばねピン４２６とを含むことができる。こうして、各導電性ばねピン４２６は、センサ取付け構造体４０６によって支持されるセンサのリード線（例えば、１２２）にそれぞれ電気的に結合可能である（例えば、図２Ａ参照）、コネクタ本体４２４の第１の側面４２９ａから延びる配線部分４２８ａを含むことができる。従って、各導電性ばねピン４２６は、コネクタ本体４２４の第１の側面４２９ａの反対側の第２の側面４２９ｂから延びる接触部分４２８ｂをさらに含む。各ばねピン４２６は、図２Ｂに示されるように同様に構成され得、それによって、一対のばねピン４２６の接触部分４２８ｂを電子機器アセンブリの回路基板の接触パッドにインターフェース接続することに応答して、接触部分４２８ｂは、それぞれのばねの圧縮を介して配線部分４２８ａに対して並進し（図２Ｂ）、ばねピンコネクタ４１２を電子機器アセンブリに覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続し、接続することに留意されたい。ばねは、説明を明確にするために、図４Ｃの断面図には示されていないことに留意されたい。

さらに、ばねピンコネクタ４１２の構造及び機能に関して、コネクタ本体４２４は、ディスク形状の本体又はパックを含むことができ、これらは、図４Ｃに最もよく示されているように、センサ取付け構造体４０６の開口部４３０内に嵌合するようにサイズ及び形状決めすることができる。コネクタ本体４２４は、コネクタ本体４２４から第２の側面４２９ｂから外向きに延びる一対の位置合せ突起部４２２ａ及び４２２ｂを含むことができ、各突起部は、コネクタ本体４２４を通して形成されるそれぞれのピン孔４４５をさらに規定する。実際に、各ピン孔４４５は、それぞれの導電性ばねピン４２６を支持し、それによって、接触端部４２８ａが、回路基板（例えば、図２Ｂ）にインターフェース接続する及び覆い隠した嵌合状態で結合又は接続するために、第２の側面４２９ｂから、それぞれの位置合せ突起部４２２ａ及び４２２ｂを通って延びる。

図４Ｃに最もよく示されるように、センサ取付け構造体４０６は、センサの一部を受容し（例えば、図２Ｂを参照）、コネクタ本体４２４の少なくとも一部を受容する開口部４３０を含むことができる。より具体的には、コネクタ本体４２４は、締結具４３５ａ及び４３５ｂによってセンサ取付け構造体４０６に固定することができ、締結具４３５ａ及び４３５ｂは、コネクタ本体４２４のそれぞれの締結孔４４７を通って延び、コネクタ本体４２４のそれぞれの締結孔４４７で支持されるそれぞれの締結インサート４３７（図３Ｂのインサート３３７と同様に形成される）にねじ込まれる。締結孔４４７はそれぞれ、コネクタ本体４２４の第１の側面４２９ａから締結具のそれぞれのインサート４３７を受容するようにサイズ及び形状決めされ、（図３Ａ～図３Ｄに関して上で議論したのと同様に）締結インサート４３７が第２の側面４２９ａを通過するのを制限するように構成される。このようにして、締結インサート４３７は、それぞれの締結具４３５ａ及び４３５ｂを介してコネクタ本体４２４をセンサ取付け構造体４０６に固定するために使用される。

一対の位置合せ突起部４２２ａ及び４２２ｂは、コネクタ取付け部分４４１を通して形成されたそれぞれのピン開口部４４３ａ及び４４３ｂを介して受容されるようなサイズ及び形状にすることができる（図４Ｂ及び図４Ｃ）。特に、コネクタ取付け部分４４１のピン開口部４４３ａ及び４４３ｂは、センサ取付け構造体４０６に対してコネクタ本体４２４を半径方向に位置合わせするために、位置合せ突起部４２２ａ及び４２２ｂの形状及びサイズに対応するように成形及びサイズ決めされる。特に、第２のピン開口部４４３ｂは、第２の位置合せ突起部４２２ａの円形又は円錐形を受容する円形の開口部として形成され、第１のピン開口部４４３ａは、第１の位置合せ突起部４２２ａの形状に対応する異なる、又は不規則な形状の開口部を有するように形成される。図４Ｂに示されるように、第１のピン開口部４２２ａは、細長い又は平坦な楕円形のプロファイルを有することができ、第１のピン開口部４２２ａの側面部分は線形又は平面であり、端部は湾曲しており、それにより、第１の位置合せ突起部４２２ａの形状に対応する平坦な楕円形のプロファイルを規定する。従って、第２の位置合せ突起部４２２ｂは、第２の位置合せ突起部４２２ｂが第２のピン開口部４４３ｂに受容され得る場合に同様に対応する形状を有する。従って、第１及び第２の位置合せ突起部４２２ａ及び４２２ｂ、並びにピン開口部４４３ａ及び４３３ｂは、集合的に、位置合せ特徴又は構成を規定する。これは、コネクタ本体４２４がそのような位置合せ特徴によってセンサ取付け構造体４０６に対する１つの回転向きでのみ設置することができるためであり、これは、コネクタ４１２の不適切な設置の可能性を低減又は排除する。別の言い方をすれば、ピン開口部４４３ａ及び４３３ｂは、センサ取付け構造体４０６に対してばねピンコネクタ４１２を半径方向に位置合わせするのを助けるので、位置合せ孔又は開口部としてみなす及び機能することができる。

図４Ｄ～図４Ｇは、本開示の一例による、ばねピンコネクタ４１２及びセンサ５１０をセンサ取付け構造体４０６の第１の側面からセンサ取付け構造体４０６に取り付ける方法を示している。第１の操作では、リード線４２２は、ばねピンコネクタ４１２のばねピン４２６の配線端部４２８ａに取り付けることができる。次に、（図４Ｄに示されるように）取付けロッド４５０を、コネクタ本体４２４の締結孔４４７によって支持される１つの締結インサート４３７にねじ込む（又は他に一時的に結合する）ことができる。次に、センサ取付け構造体４０６の第１の側面４３２ａから、取付けロッド４５０の自由端が、開口部４３０を通って延び、次に、センサ取付け構造体４０６のそれぞれの締結孔４４７（図４Ｆ）を通って延びることができ、それにより、ユーザは、取付けロッド４５０の自由端をつかみ、コネクタ本体４２４がコネクタ取付け部分４４１の内面に着座するまで、位置合せ突起部４２２ａ及び４２２ｂ（及びばねピン４２６）がセンサ取付け構造体４０６のそれぞれのピン開口部４４３ａ及び４４３ｂを通って延びるように、その取付けロッド４５０を締結孔４５７を通して引っ張る。こうして、この位置では、センサ５１０の少なくとも一部が開口部４０３に位置している（例えば、図２Ａを参照）。

次に、ユーザ（又は機械）は、取付けロッド４５０の自由端を保持しながら、上記の方法で第１の締結具４３５ａ（図４Ｆ）を設置して、コネクタ本体４２４をセンサ取付け構造体４０６に部分的に取り付けることができる。次に、ユーザ又は機械は、取付けロッド４５０をインサート４３７（視界から隠されている）から外すこと等によって、コネクタ本体４２４から取付けロッド４５０を取り外すことができる。こうして、取付けロッド４５０は、ばねピンコネクタ４１２をセンサ取付け構造体４０６の第２の側面４３２ｂからセンサ取付け構造体４０６に取り付け及び位置合わせするための一時的なプレースホルダーとして利用される。次に、図４Ｇに示されるように、第２の締結具４３５ｂは、ばねピンコネクタ４１２をセンサ取付け構造体４０６に完全に取り付けるために設置され得る。これらの設置操作は、ユーザがセンサ５１０及びコネクタ４１２を一緒に組み立て、次にそれら両方をセンサ取付け構造体４０６の一方の側から開口部４３０を通して挿入し、次に上記の方法で、コネクタ４１２をセンサ取付け構造体４０６の他方の側から固定することができるので有益である。

コネクタ本体４２４及びセンサ取付け構造体４０６は、それぞれ、開口部４３０とセンサ取付け構造体４０６の第２の側面４３２ｂの領域又は空間との間の空気の流れを促進するために、互いに、及びセンサ開口部４３０と流体連通する対応する通気孔４５２ａ及び４５２ｂ（図４Ｃ）を含むことができることに留意されたい。これは、センサ素子（例えば、１１８）及びピストン本体（例えば、１２３）（例えば、図２Ｂ）の所望の動きを制限又は制限する可能性がある、開口部４３０に真空が存在するのを防ぎ、効果的な感知機能のために所望通りに動かすことができる。

ばねピンコネクタ４１２の上記の設置プロセスは、数十又は数百の他の同様のばねピンコネクタ４１２及びセンサに対して繰り返されて、センサアレイモジュール（例えば、図１Ａ、図５Ａ）を形成することができる。この組立て構成では、センサ支持構造体４０６は、次に、アセンブリ又は乗り物のシャーシ（例えば、１０８）に取り付け又は設置することができ、それによって、全てのばねピンコネクタ（４１２等）の接触部分（４２８ｂ等）が、センサ取付け構造体４０６をシャーシに取り付ける間に、電子機器アセンブリの回路基板のそれぞれの接触パッドに覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続することができる。図２Ａ及び図２Ｂに関して上で議論したように、これは、センサアレイモジュールと電子機器アセンブリとの間の位置公差の変動を説明する、複数のコネクタフロートシステム（各コネクタに１つのシステム）を提供する。これは、上でも議論したように、センサがばねピンコネクタ４１２から隔離されるので、上で議論したのと同様に、センサフロートシステムも提供する。

図５Ａは、本開示の一例による、複数のばねピンコネクタ５１２と、ばねピンコネクタ５１２を電子機器アセンブリ（例えば、１１６）の回路基板（例えば、１１４）に覆い隠した嵌合状態で結合するために、センサアレイモジュール５０４のセンサ取付け構造体５０６に取り付けられた対応するセンサ５１０とを含むセンサアレイモジュール５０４を示している。

図５Ｂ～図５Ｅは、以下で詳述するように、センサアレイモジュール５０４のセンサ取付け構造体５０６（図５Ｄ、図５Ｅ）に結合又は取り付けられ得る１つのコネクタ５１２の様々な態様を示している。より具体的には、ばねピンコネクタ５１２は、以下でさらに詳述するように、コネクタ本体５２４をセンサ取付け構造体５０６に取り付けるのを容易にするように構成された、締結孔５４３等の結合インターフェースを有するコネクタ本体５２４を含むことができる。コネクタ本体５２４は、図２Ａ及び図２Ｂの導電性ばねピン１２６に関して上で議論したのと同様に、コネクタ本体５２４を通して形成された一対のピン孔５４５と、コネクタ本体５２４によって支持され、それぞれのピン孔５４５を通って延びる一対の導電性ばねピン５２６とを含むことができる。こうして、各導電性ばねピン５２６は、コネクタ本体５２４の第１の側面５２９ａから延びる配線部分５２８ａを含むことができ、その配線部分５２８ａのそれぞれは、センサ取付け構造体５０６によって支持されるセンサ（例えば、１１０）のそれぞれのリード線（例えば、１２２）に電気的に結合可能である（例えば、図２Ａ参照）。

従って、各導電性ばねピン５２６は、コネクタ本体５２４の第１の側面５２９ａの反対側の第２の側面５２９ｂから延びる接触部分５２８ｂをさらに含む。各ばねピン５２６は、図２Ｂに示されるように同様に構成され得、一対のばねピン５２６の接触部分５２８ｂを電子機器アセンブリの回路基板の接触パッドにインターフェース接続することに応答して、接触部分５２８ｂは、ばねピンコネクタ５１２を電子機器アセンブリに覆い隠した嵌合状態で結合するために、それぞれのばねの圧縮によって配線部分５２８ａに対して並進する（図２Ｂ）ことに留意されたい。図５Ｄは、説明を明確にするために、各導電性ばねピン５２６の内側のばねを省略していることに留意されたいが、ばねピンは、図２Ａに示される及び上記のものと同じ又は類似していることを理解されたい。

さらに、ばねピンコネクタ５１２の構造及び機能に関して、コネクタ本体５２４は、ディスク形状の本体又はパック（又は任意の他の形状又は構成）を含むことができ、その本体又はパックは、図５Ｄに最もよく示されるように、センサ取付け構造体５０６の第２の側面５３２ｂからセンサ支持構造体５０６のコネクタの凹部５１９内に嵌合するようなサイズ及び形状にすることができる。コネクタ本体５２４は、第１の側面５３９ａ及び対向する第２の側面５３９ｂを含むことができ、これらはそれぞれ、それぞれの平面又は平坦な表面５２１ａ及び５２１ｂを有することができる。コネクタ本体５２４は、第１の側面５３９ａから外向きに延びる一対の突起部５２２ａ及び５２２ｂをさらに含むことができ、各突起部が、コネクタ本体５２４を通して形成されるそれぞれのピン孔５４５をさらに規定する。実際に、各ピン孔５４５は、それぞれの導電性ばねピン５２６を支持し、配線端部５２８ａが、センサのリード線に結合するために第１の側面５２９ａから延び（例えば、図２Ａ）、接触端部５２８ｂが、回路基板に覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続又は結合するために、第２の側面５２９ｂから延びる（例えば、図２Ｂ）。

図５Ｄに最もよく示されるように、センサ取付け構造体５０６は、センサの一部（例えば、図２Ａ）と、ばねピン５２６の配線端部５２８ｂの一部とを受容する開口部５３０を含むことができる。すなわち、コネクタの凹部５１９は開口部５３０をさらに規定する。より具体的には、コネクタ本体５２４は、コネクタ本体５２４の締結孔５４３を通って延び、センサ取付け構造体５０６のコネクタの凹部５１９によって規定されたコネクタ取付け部分５４１を通して形成された締結孔５５１にねじ込まれる締結具５３５（図５Ｅ）によってセンサ取付け構造体５０６に固定することができる。こうして、コネクタ本体５２４の第１の側面５３９ａの平面５２１ａは、センサ取付け構造体５０６のコネクタ取付け部分５４１の外側平面５５３にインターフェース接続される。このようにして、表面５２１ｂは、センサ取付け構造体５０６の第２の表面５４５と面一となるか、又は実質的に平面である。

コネクタ本体５２４の一対の突起部５２２ａ及び５２２ｂは、コネクタ取付け部分５４１を通して形成されたそれぞれのピン開口部５３４を介して受容することができる。特に、ピン開口部５３４は、締結具５３５の位置とともに、センサ取付け構造体５０６に対してコネクタ本体５２４を半径方向に位置合わせするために、位置合せ突起部５２２ａ及び５２２ｂの形状及びサイズに対応する形状及びサイズにされ、それにより位置合せ特徴又は構成を提供する。すなわち、突起部５２２ａ及び５２２ｂ及び締結具５３５は、位置合わせの目的で３点インターフェースを提供するために協働するので、コネクタ本体５２４は、センサ取付け構造体５０６に対して１つの回転向きでのみ設置することができ、これにより、コネクタ５１２の不適切な取り付けの機会が排除される。

コネクタ本体５２４及びセンサ取付け構造体５０６は、それぞれ、互いに、及びセンサ開口部５３０と、また図４Ｃに関して上で議論したのと同じ目的のためにセンサ取付け構造体５０６の第２の側面５３２ｂの周りの空間又は領域又は容積と流体連通する対応する通気孔５５２ａ及び５５２ｂを含むことができることに留意されたい。

ばねピンコネクタ５１２の上記の設置プロセスは、数十又は数百の他の同様のコネクタ５１２及びセンサに対して繰り返されて、センサアレイモジュール５０４を形成することができる。この組立て構成では、次に、センサ支持構造体５０６をアセンブリ又は乗物のシャーシ（例えば、１０８）に取り付ける又は設置することができ、それによって、全てのばねピンコネクタ（５１２等）の接触部分（５２８b等）は、センサ取付け構造体５０６をシャーシに取り付ける間に、電子機器アセンブリの回路基板のそれぞれの接触パッドに覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続することができる。図２Ａ及び図２Ｂに関して上で議論したように、これは、センサアレイモジュールと電子機器アセンブリとの間の位置公差の変動を説明する、複数のコネクタフロートシステム（各コネクタに１つのシステム）を提供する。これはまた、センサがばねピンコネクタ５１２から隔離されるので、上の議論と同様に、センサフロートシステムを提供する。

図６Ａ及び図６Ｂは、本開示の一例による、ばねピンコネクタ６１２ａ及び６１２ｂを電子機器アセンブリ（例えば、１１６）の回路基板（例えば、１１４）に覆い隠した嵌合状態で結合するために、ばねピンコネクタ６１２ａ及び６１２ｂと、センサアレイモジュール６０４のセンサ取付け構造体６０６に取り付けられた関連センサ（図示せず）とを含むセンサアレイモジュール６０４の断面を示している。図６Ａは、センサ取付け構造体６０６に取り付けられ得る２つの異なるタイプのばねピンコネクタ６１２ａ及び６１２ｂを示していることに留意されたいが、実際には、おそらく同じタイプのばねピンコネクタ（６１２ａ又は６１２ｂのいずれか）が特定のセンサアレイモジュールを形成するための複数のばねピンコネクタとして使用されることを理解されたい。

従って、センサ取付け構造体６０６は、センサ取付け構造体６０６の開口部６３０と流体連通しているギャップ６５０にまたがる第１及び第２のコネクタ支持部分６４１ａ及び６４１ｂを有する（複数のそのようなコネクタ凹部６１９の）コネクタ凹部６１９を含むことができる。第１のばねピンコネクタ６１２ａは、コネクタ本体６２４ａの対向する端部を通して形成された、締結孔６４３等の一対の結合インターフェースを有するコネクタ本体６２４ａを含むことができる。一対の締結具６３５ａ及び６３５ｂを使用して、第１の締結具６３５ａが第１のコネクタ支持部分６４１ａの締結開口部６５１ａにねじ込まれ、第２の締結具６３５ｂが第２のコネクタ支持部分６４１ｂの締結スロット６５１ｂにねじ込まれるように、コネクタ本体６２４ａをセンサ取付け構造体６０６に締結することができる。こうして、コネクタ本体６２４ａは、凹部６１９に位置しており、第１及び第２のコネクタ支持部分６４１ａ及び６４１ｂと面一となる細長い平坦な楕円形本体（又は任意の他の形状又は構成）として成形された平坦なディスク又はプレートであり得る。

ばねピン６２６ａは、接触部分６２８ｂがセンサ取付け構造体６０６の第２の側面６３２ｂから外向きに延びるように、互いに隣接し、締結具６４３同士の間のコネクタ本体６２４ａによって支持され得る。こうして、ばねピン６２６の配線部分は、センサ取付け構造体６０６によって支持されるセンサのリード線に結合するために、開口部６３０内に少なくとも部分的に位置している。

第２のばねピンコネクタ６１２ｂは、他のコネクタ本体６２４ａと同様の形状を有するコネクタ本体６２４ｂを含むことができる。コネクタ本体６２４ｂは、以下でさらに詳述するように、コネクタ本体６２４ｂをセンサ取付け構造体６０６に取り付けるのを容易にするように構成された、締結孔６４３等の結合インターフェースを含むことができる。締結具６５３を使用して、締結具６５３が第１のコネクタ支持部分６４１ａの締結開口部６５１ａにねじ込まれるように、コネクタ本体６２４ｂをセンサ取付け構造体６０６に締結することができる。ばねピン６２６ｂは、接触部分６２８ｂがセンサ取付け構造体６０６の第２の側面６３２ｂから外向きに延びるように、互いに隣接するコネクタ本体６２４ｂによって支持され得る。こうして、ばねピン６２６ｂの配線部分は、センサ取付け構造体６０６によって支持されるセンサのリード線に結合するために、開口部６３０に少なくとも部分的に位置される。図６Ｂに示されるように、左側の導電性ばねピン６２６ｂは、第２のコネクタ支持部分６４１ｂのねじ付きスロット６５１ａを通って延びることに留意されたい。

図面に示される例を参照し、本明細書ではその例を説明するために特定の言語を使用した。それにもかかわらず、技術の範囲の制限はその例によって意図されていないことが理解されよう。本明細書に示される特徴の変更及び更なる修正、並びに本明細書に示したような例の追加の適用は、明細書の範囲内で考慮すべきである。

本開示は、本明細書で説明したいくつかの実施形態又は特徴が本明細書で説明した他の実施形態又は特徴と組み合わせることができることを明示的に開示しない場合があるが、本開示は、当業者によって実施可能であるそのような任意の組合せを説明していると読むべきである。本開示における「又は」の使用は、本明細書で別段の指示がない限り、非排他的、すなわち「及び／又は」を意味すると理解すべきである。

さらに、説明した特徴、構造、又は特性は、１つ又は複数の例において任意の適切な方法で組み合わせることができる。前述の説明では、説明する技術の例を完全に理解するための様々な構成の例等、多くの具体的な詳細を提供した。しかしながら、技術は、１つ又は複数の特定の詳細なしで、又は他の方法、構成要素、装置等を用いて実施され得ることが認識されよう。他の例では、周知の構造又は動作は、技術の態様を曖昧にするのを避けるために、詳細に示されないか又は説明していない。

主題について、構造的特徴及び／又は動作に固有の言語で説明してきたが、添付の特許請求の範囲で規定される主題は、必ずしも上記の特定の特徴及び動作に限定されないことを理解されたい。むしろ、上記の特定の特徴及び行為は、特許請求の範囲を実施するための例示的な形態として開示される。説明した技術の精神及び範囲から逸脱することなく、多数の修正及び代替の構成を想起することができる。

Claims (26)

1. センサアセンブリであって、当該センサアセンブリは、
   回路基板を有する電子機器アセンブリと、
   第１の側面及び第２の側面と、前記第１の側面から第２の側面に向けて形成された開口部とを含むセンサ取付け構造体と、
   該センサ取付け構造体によって支持されるセンサであって、前記センサ取付け構造体の前記開口部に少なくとも部分的に位置するセンサと、
   前記センサ取付け構造体に結合されるばねピンコネクタであって、該ばねピンコネクタは、コネクタ本体と、該コネクタ本体によって支持され且つ前記コネクタ本体を通って延びる一対の導電性ばねピンとを有しており、該一対の導電性ばねピンは、前記センサに電気的に結合されており、且つ前記電子機器アセンブリの前記回路基板に覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続されており、それにより前記センサを前記電子機器アセンブリに電気的に結合する、ばねピンコネクタと、を含む、
   センサアセンブリ。
2. 前記コネクタ本体は、前記開口部内に少なくとも部分的に位置しており、前記一対の導電性ばねピンの接触端部が、前記センサ取付け構造体の前記第２の側面から延びる、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
3. 前記コネクタ本体、前記開口部、及び前記センサはそれぞれ、互いに実質的に同一直線上にある長手方向中心軸線を含む、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
4. 前記センサ及びそれぞれの導電性ばねピンに電気的に結合される一対のリード線をさらに含み、該一対のリード線は、前記センサ取付け構造体の前記開口部内に完全に含まれる、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
5. 前記センサは、前記センサ取付け構造体の前記第１の側面の周りの前記開口部の外側に位置しているトランスポンダ構成要素を含み、前記センサは、前記開口部に位置している少なくとも１つの感知素子を含む、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
6. 複数のセンサ及び複数のばねピンコネクタをさらに含み、前記センサ取付け構造体は複数の開口部を含み、各ばねピンコネクタがそれぞれの開口部に結合され、各センサが、前記センサ取付け構造体によって支持され、少なくとも部分的にそれぞれの開口部に位置しており、各センサは、それぞれのばねピンコネクタに電気的に結合される、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
7. 複数のコネクタフロートシステムをさらに含み、各コネクタフロートシステムは、それぞれのばねピンコネクタに関連付けられ、前記複数のばねピンコネクタと前記回路基板との間の位置公差の変動を説明する、前記回路基板に対するそれぞれの前記ばねピンコネクタの少なくとも１つの自由度の動きにおけるフローティングを容易にする、請求項６に記載のセンサアセンブリ。
8. 前記ばねピンコネクタに関連付けられたコネクタフロートシステムをさらに含み、該コネクタフロートシステムは、前記ばねピンコネクタと前記回路基板との間の位置公差の変動を説明する、前記回路基板に対して少なくとも１つの自由度で前記ばねピンコネクタのフローティングを容易にするように動作可能である、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
9. 各コネクタフロートシステムは、それぞれの導電性ばねピンを含み、該導電性ばねピンは、覆い隠した嵌合状態のインターフェース接続中に前記回路基板とのインターフェース接続に応答して、前記導電性ばねピンの接触部分の軸線方向の動きを容易にするばねを有しており、それにより、前記回路基板に対して２自由度の軸線方向フロートが提供される、請求項８に記載のセンサアセンブリ。
10. 一対のリード線を含むセンサフロートシステムをさらに含み、前記一対のリード線は、前記センサの感知素子及び前記ばねピンコネクタのそれぞれの導電性ばねピンに結合され、前記ばねピンコネクタ及び前記センサ取付け構造体に対する２自由度のセンサ素子の軸線方向フロートを容易にする、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
11. 前記各導電性ばねピンは、配線部分、接触部分、及び前記配線部分と前記接触部分との間に動作可能に結合されるばねを含み、該ばねのたわみによって前記配線部分に対する前記接触部分の軸線方向の動きを容易にし、これにより、前記導電性ばねピンの前記配線部分は少なくとも部分的に前記センサ取付け構造体の前記開口部に位置しており、前記接触部分は前記センサ取付け構造体の前記第２の側面から外側に延びる、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
12. 前記コネクタ本体は、前記センサ取付け構造体に対して前記ばねピンコネクタを半径方向に整列させるために、前記センサ取付け構造体の整列部分にインターフェース接続される少なくとも１つの整列部分を含む、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
13. 前記電子機器アセンブリを支持するシャーシをさらに含み、前記センサ取付け構造体は、前記シャーシに固定されたプレートを含む、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
14. 請求項１に記載のセンサアセンブリを含む乗り物であって、水中無人乗り物を含む、乗り物。
15. センサを電子機器アセンブリに電気的に結合するためのばねピンコネクタであって、当該ばねピンコネクタは、
    コネクタ本体であって、該コネクタ本体をセンサ取付け構造体に結合するように動作可能な結合インターフェースを有するコネクタ本体と、
    前記コネクタ本体を通して形成された一対のピン孔と、
    それぞれのピン孔を通って延び、且つ前記コネクタ本体によって支持される一対の導電性ばねピンと、を含み、
    各導電性ばねピンは、
    前記コネクタ本体の第１の側面から延びる配線部分であって、前記センサ取付け構造体によって支持されるセンサに電気的に結合されるように構成される配線部分と、
    前記コネクタ本体の前記第１の側面とは反対側の第２の側面から延びる接触部分と、
    前記接触部分が前記配線部分に対して軸線方向に移動可能であるように、前記配線部分と前記接触部分との間に動作可能に結合されるばねと、を含み、
    前記導電性ばねピンの前記接触部分を電子機器アセンブリの回路基板にインターフェース接続することに応答して、前記接触部分は、それぞれのばねの圧縮によって前記配線部分に対して並進し、前記ばねピンコネクタを前記回路基板に覆い隠した嵌合状態で結合して、前記センサを前記電子機器アセンブリに電気的に結合する、
    ばねピンコネクタ。
16. 前記コネクタ本体は、前記センサ取付け構造体に対して前記ばねピンコネクタを半径方向に整列させるために、前記センサ取付け構造体の整列部分とインターフェース接続するように構成された少なくとも１つの整列部分を含む、請求項１５に記載のばねピンコネクタ。
17. 前記コネクタ本体の前記結合インターフェースは、前記コネクタ本体を前記センサ取付け構造体に取り付けるための締結具を受容するように構成された少なくとも１つの締結開口部を含む、請求項１５に記載のばねピンコネクタ。
18. 前記コネクタ本体の前記結合インターフェースは、前記コネクタ本体の周囲の周りに形成された複数の可撓性保持クリップを含み、前記コネクタ本体は、前記可撓性保持クリップによって少なくとも部分的に規定される中央支持キャビティを含み、前記ばねピンコネクタは、前記コネクタ本体の前記中央支持キャビティに受容される保持装置をさらに含み、且つ前記コネクタ本体及び前記保持装置を一緒に結合する締結具をさらに含み、前記ばねピンコネクタは、前記締結具の回転により、前記保持装置が前記支持キャビティを通って並進し、前記保持装置が、前記可撓性保持クリップに力を加えて、前記ばねピンコネクタを前記センサ取付け構造体の開口部内に固定するように構成される、請求項１５に記載のばねピンコネクタ。
19. 前記コネクタ本体は、ディスク形状の本体と、前記コネクタ本体の前記第２の側面から延び、且つ前記コネクタ本体のそれぞれのピン孔をさらに規定する一対の位置合せ突起部とを含み、各導電性ばねピンの前記接触部分は、それぞれの位置合せ突起部から外側に延び、前記一対の位置合せ突起部はそれぞれ、前記センサ取付け構造体のそれぞれの位置合せ孔を通して受容されるように構成され、前記導電性ばねピンの前記接触部分は、前記回路基板に覆い隠した嵌合状態でインターフェース接続するために、前記センサ取付け構造体のそれぞれの位置合せ孔を通って延びるように構成される、請求項１５に記載のばねピンコネクタ。
20. 前記コネクタ本体は、ディスク形状の本体と、前記コネクタ本体の前記第１の側面から延び、且つ前記コネクタ本体のそれぞれのピン孔をさらに規定する一対の位置合せ突起部とを含み、各導電性ばねピンの前記配線部分は、それぞれの位置合せ突起部から延びており、前記一対の位置合せ突起部は、前記センサ取付け構造体のそれぞれの位置合せ孔を通って受容されるように構成され、前記導電性ばねピンの前記配線部分は、前記センサ取付け構造体のそれぞれの位置合せ孔を通って延長可能である、請求項１５に記載のばねピンコネクタ。
21. センサアセンブリを構成するための方法であって、当該方法は、
    センサ取付け構造体を取得するステップであって、該センサ取付け構造体は、前記センサ取付け構造体の第１の側面から第２の側面に向けて形成された複数の開口部を有する、取得するステップと、
    複数のばねピンコネクタを前記センサ取付け構造体に取り付けるステップであって、各ばねピンコネクタは、前記センサ取付け構造体のそれぞれの開口部に関連付けられ、前記センサ取付け構造体のそれぞれの開口部に少なくとも部分的に位置するセンサに電気的に結合される一対の導電性ばねピンを有しており、電子機器アセンブリに覆い隠した嵌合状態で結合されるように構成されたセンサアレイモジュールを形成する、取り付けるステップと、を含む、
    方法。
22. 各ばねピンコネクタの前記導電性ばねピンを電子機器アセンブリの回路基板に覆い隠した嵌合状態で結合して、前記複数のセンサを前記電子機器アセンブリに電気的に結合するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
23. 前記センサアレイモジュールと前記電子機器アセンブリとの間の覆い隠した嵌合状態の結合を容易にするために、前記センサ取付け構造体をシャーシに固定するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
24. 覆い隠した嵌合状態の結合中に、各ばねピンコネクタの各導電性ばねピンは、前記ばねピンコネクタと前記回路基板との間の位置公差の変動を説明するように、他の導電性ばねピンに対して独立してたわむように動作可能である、請求項２２に記載の方法。
25. 前記複数のばねピンコネクタを前記センサ取付け構造体に取り付けるステップは、コネクタ本体が前記センサ取付け構造体のそれぞれの前記開口部に少なくとも部分的に位置するように、各ばねコネクタの前記コネクタ本体を前記センサ取付け構造体に取り付けるステップを含む、請求項２１に記載の方法。
26. 前記複数のばねピンコネクタをリード線を介してそれぞれのセンサに電気的に結合するステップと、
    各センサの少なくとも１つの感知素子が前記センサ取付け構造体のそれぞれの開口部に位置しており、前記リード線が前記それぞれの開口部に位置するように、前記複数のセンサを前記第１の側面から前記センサ取付け構造体に結合するステップと、
    前記ばねピンコネクタの前記導電性ばねピンが前記センサ取付け構造体の前記第２の側面から外側に延びるように、前記複数のばねピンコネクタを前記センサ取付け構造体の前記第２の側面から前記センサ取付け構造体に取り付けるステップ、をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
    

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