JP7415607B2 - センサユニット - Google Patents
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Description
<第1実施形態>
以下、図1~図6を参照して、本発明のセンサユニットの第1実施形態について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸を設定する。一例として、X軸とY軸を含むXY平面が水平となっており、Z軸が鉛直となっている。本明細書中において、上下方向、水平方向、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。
図4に示すように、ボディ20は、流体Qが通過可能な流路201を内部に有する。ボディ20は、例えば、複数枚の板状の部材が重なって組み立てられた組立体で構成される。なお、流体Qとしては、特に限定されず、例えば、圧力制御装置100が自動車用の油圧制御装置として用いられる場合、トランスミッションオイルとすることができる。
圧力センサ2は、流路201を通過する流体Qの圧力を検出する。圧力センサ2は、回路基板(図示せず)が内蔵されたセンサ本体23と、センサ本体23の上部に突出した3本の端子21と、センサ本体23の下部に設置された圧力検出素子24とを有する。
各端子21は、Z軸方向に向かって突出しており、センサ本体23の内部で前記回路基板と電気接続されている。
図1、図2に示すように、ケース5は、長尺状をなすブラケット3の長手方向の途中に配置されている。なお、後述するように、ブラケット3は、圧力センサ2をボディ20に対して押し付ける部材である。また、ケース5は、ブラケット3に固定される固定部50を有する。これにより、ケース5がブラケット3から離脱するのを防止することができ、よって、バスバー6と圧力センサ2との位置関係を維持する、すなわち、バスバー6と圧力センサ2との電気接続を維持することができる。
ケース5は、樹脂製であるのが好ましい。これにより、センサユニット1全体の軽量化を図ることができる。なお、ケース5を構成する樹脂材料としては、特に限定されず、例えば、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステルを用いることができる。
図5に示すように、キャップ8をケース5の固定部50に装着するには、固定部50の内周部(内壁部)504の上部に設けられた段差部502にキャップ8を載置する。また、固定部50の内周部には、段差部502よりも上側にリブ503が突出して設けられる。リブ503は、固定部50の内周部504の周方向に沿ったリング状をなす。そして、段差部502にキャップ8を載置した状態で、例えばリブ503を固定部50の中心に向かって倒して塑性変形させることにより、キャップ8は、カシメにより固定されることとなる。これにより、キャップ8がケース5の固定部50に装着された状態(以下「装着状態」と言う)となる。
また、中空部51内において、キャップ8と、バスバー6の一端部64とは離間している、すなわち、非接触状態となっている。これにより、例えば、流路201を通過する流体Qの圧力変動により圧力センサ2がZ軸方向に若干移動しても、これに追従して、バスバー6の一端部64が変形することができる。その際、キャップ8は、一端部64から離間しているため、一端部64の変形を許容することができる。これにより、バスバー6と各端子21との電気接続の状態を好適に維持することができる。
ブラケット3は、センサ用孔31(図5参照)と、2つのボルト用孔32と有する。
また、センサユニット1では、ブラケット3、バスバー6およびケース5は、インサート成形による一体成形品であるのが好ましい。これにより、センサユニット1を簡便に製造することができる。
例えば位置決め部4が省略されている場合、センサユニット1を組み立てる組立作業者等の技量によって、ボディ20に対するブラケット3の位置や姿勢が変わってしまうおそれがある。ボディ20に対するブラケット3の位置や姿勢が組立作業者によって変わってしまうと、ブラケット3が正確に位置決めされず、ブラケット3で圧力センサ2をボディ20に対して均一に押し付けることができないおそれがある。均一に押し付けられていない圧力センサ2では、計測される圧力が不正確となるおそれがある。
また、各位置決め孔33の直径は、例えば、3mm以上8mm以下であるのが好ましく、5mm以上6mm以下であるのがより好ましい。
位置決めピン54は、各位置決め孔33に圧入されている。これにより、各位置決めピン54は、下側に向かって突出した状態となる。そして、図1に示すように、各位置決めピン54は、ボディ20に設けられた位置決め孔205に挿入され、はめ合わされる。これにより、ブラケット3をボディ20に対して、XY平面方向、X軸回り、Y軸回りおよび圧力センサ2回りの方向とに正確に位置決めすることができる。なお、位置決めピン54と位置決め孔205とのはめ合いは、「すきまばめ」が好ましい。
なお、固定端611と折り返し部613との間の部分614は、固定部50の内周部504の周方向に沿って円弧状(アーチ状)に湾曲した形状をなす。円弧状は、変形部61αの全長を長くするのに寄与する。
また、変形部61αの全長と変形部61βの全長とは、同じであってもよいが、変形部61αの全長が変形部61βの全長よりも長いのが好ましい。これにより、Z軸方向から見たとき、圧力センサ2の各端子21の配置位置に合わせて、接地用バスバー6Bを中心に配置し、接地用バスバー6Bの両側に電流供給用バスバー6Aおよび出力用バスバー6Cを配置することができる。
3本のバスバー6の長さ、すなわち、電流供給用バスバー6A、接地用バスバー6Bおよび出力用バスバー6Cの全長は、各々が異なる長さでもよい。
以下、図7、図8を参照して本発明のセンサユニットの第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、キャップの構成が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
また、側壁部83により、キャップ8の固定部50を覆う面積が増大して、中空部51内への異物の侵入をより確実に防止することができる。
なお、側壁部83の下方への突出量は、本実施形態では突出部82の下方への突出量よりも小さいが、これに限定されず、例えば、突出部82の下方への突出量と同じであってもよいし、突出部82の下方への突出量よりも大きくてもよい。
また、センサユニット1が備えるバスバー6の配置数は、前記各実施形態では3つであるが、これに限定されず、例えば、2つまたは4つ以上であってもよい。
また、圧力センサ2の端子21と、バスバー6とは、例えば、レーザ溶接等により接合されていてもよい。
Claims (9)
- 流体が通過可能な流路を有するボディに設置して用いられるセンサユニットであって、
中空部を有するケースと、
前記中空部に収納され、端子を有し、前記流路を通過する前記流体の圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサを前記ボディに対して押し付ける板状のブラケットと、
前記端子に電気接続されるバスバーとを備え、
前記バスバーは、前記中空部内で前記ブラケットの厚さ方向と交差する方向に延び、前記端子が接するとともに、前記バスバーの中心線が湾曲または屈曲して変形した変形部を有し、
前記変形部は、前記ケースに片持ち支持されることを特徴とするセンサユニット。 - 前記変形部は、波形をなす請求項1に記載のセンサユニット。
- 前記変形部は、固定端と自由端との間が折り返された折り返し部を有し、該折り返し部よりも前記自由端が前記固定端に近い請求項1に記載のセンサユニット。
- 前記バスバーを複数備え、
前記複数のバスバーには、前記ブラケットの厚さ方向から見たときの前記変形部の形状が互いに異なるバスバーが含まれる請求項1~3のいずれか1項に記載のセンサユニット。 - 前記変形部は、前記端子が接する部分に、幅が拡大された拡幅部を有する請求項1~4のいずれか1項に記載のセンサユニット。
- 前記拡幅部は、前記変形部の自由端に設けられる請求項5に記載のセンサユニット。
- 前記変形部は、前記圧力センサが前記流体からの外力を受けた際、前記バスバーに生じる応力を緩和する機能を有する請求項1~6のいずれか1項に記載のセンサユニット。
- 前記バスバーは、前記圧力センサに対して前記ボディと反対側に配置され、前記圧力センサに電気接続されて、該圧力センサへの電流供給に用いられる電流供給用バスバーと、
前記圧力センサに対して前記ボディと反対側に配置され、前記圧力センサに電気接続されて、該圧力センサの接地に用いられる接地用バスバーと、
前記圧力センサに対して前記ボディと反対側に配置され、前記圧力センサに電気接続されて、該圧力センサの出力に用いられる出力用バスバーとを含む請求項1~7のいずれか1項に記載のセンサユニット。 - 前記電流供給用バスバーおよび前記出力用バスバーの前記変形部の全長は、それぞれ、前記接地用バスバーの前記変形部の全長よりも長い請求項8に記載のセンサユニット。
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