JPH04297875A - 構成部品取付配置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明は電気または電子構成部品を取付
けるための配置に関し、特定的にしかしそれだけに限定
されずに加速センサに関する。

【０００２】乗物のサスペンションシステムにかけられ
る力をモニタするために使用される加速センサは、その
検知素子としてミクロ機械加工されたシリコン構造を含
み得る。かかる検知素子は典型的にはゼロから正常の重
力の何倍もに至るまでの加速を検知することが要求され
る。これらの素子はかかる加速に破損することなく絶え
るように設計されている一方で、非常に大きな加速（正
常の重力の何千倍ものオーダーの）が、たとえばセンサ
のアセンブリが取扱い中に固体の表面上に落とされた場
合に経験される環境が取扱い中および動作中に発生し得
る。したがって、センサのパッケージングの形状および
その関連電子回路に対する要求が存在し、これは低レベ
ルの加速が大幅な減衰なしに検知素子に伝えられること
を許容し、かつ検知素子に破損を引起こす高レベルの加
速の減衰を与える。取付構造はさらに主要検知軸に沿っ
て両方向に類似の減衰特性を与えることを要求される。

【０００３】この発明に従って、構成部品取付配置が提
供され、この配置は少なくとも１つの構成部品を支える
サブストレート、そのサブストレートに接続されかつサ
ブストレートの周辺の周りに距離をおいて設けられた複
数個のエラストマ素子およびベース部分および先端部分
を取付けたハウジングを含み、サブストレートはエラス
トマ素子をハウジングに接続させた状態でハウジング内
に配置される。

【０００４】エラストマ素子は素子と囲いのそれぞれの
部分との間の接着剤の使用の有無にかかわらず、予圧縮
下にあることによってハウジングの先端およびベース部
分の間に保持され得る。そのかわりとして、エラストマ
素子はハウジングの先端およびベース部分の間の予圧縮
なしに支持されることが可能であり、それら自身とハウ
ジングのそれぞれの部分との間の接着剤によって固定さ
れるかまたは、ハウジングの２つの部分の間に規定され
た窪み内に配置されるかである。ハウジングはその間に
エラストマ素子が保持される２つの部分を形成する蓋お
よびベースを含み得る。

【０００５】エラストマ素子はサブストレートに直接、
たとえばその隅で係合され得る。エラストマ素子は一般
にＵ−形状であり、サブストレートの端縁の周りに係合
し得る。好ましくはパッドが各エラストマ素子の位置で
サブストレートの表面に固定され、力がそれ自体の平面
でサブストレート上に作用する場合にエラストマ素子上
で圧迫する材料の厚さを増加させる。

【０００６】サブストレートはエラストマ素子が支持部
に係合された状態で支持部に固く固定され得る。支持部
はたとえば金属またはプラスチックのケーシングを含み
、このケーシングはサブストレートを受取りかつエラス
トマ素子が係合される突出部を有する。

【０００７】ここに説明される実施例において、エラス
トマ素子は加速にかけられたときに変形するための空間
を残す窪みの中に配置される。それぞれの素子に対する
空間の形状は加速に対する応答を決定する。そのかわり
としてエラストマ素子は、もし素子の適用および材料が
許容すれば、かかる空間のない窪みの中に配置され得る
。

【０００８】好ましい実施例において、複数個の突出ま
たはスピゴットがサブストレートからまたはサブストレ
ートがその中に取付けられているケーシングから外方向
に延在し、かかる突出またはスピゴットの各々はＯ−リ
ングの形状でエラストマ素子を支える。これらの実施例
の主要な利点は、Ｏ−リングがかなりの同心性で製造さ
れ得るときの相対的な容易さから得られる。Ｏ−リング
はそれぞれの取付素子の窪み内に係合され、それらの素
子は順にハウジングと係合しかつ好ましくはハウジング
のベースの側壁の窪みの中に配置される。これらの実施
例において、サブストレートは突出またはスピゴットが
それと一体となるダイカストで製造したケーシング内に
取付けられることが可能であり、この配置はよい寸法的
な正確さが維持されることを可能にし、かつサブストレ
ートはパッキング部品を使用することなく要求された配
向でケーシングに取付けられることが可能である。

【０００９】この発明は乗物のサスペンションシステム
上で使用されるミニチュアの加速度計を取付けるために
使用され得る。エラストマ素子の剛性／弾性特性は、そ
れらが支持する構造の共振振動周波数が装置が乗物のサ
スペンションシステム上で使用されるときに通常かけら
れる周波数と実質的に異なるように選択される。

【００１０】説明される実施例において、エラストマ素
子は加速の低い値下では比較的剛性のままである（少な
くともサブストレートに垂直な軸に沿って）が、加速の
より高い値では実質的な可撓性を示す。一実施例におい
て、エラストマ素子は背中合わせに配置された２つのカ
ップの形状であり、これらはサブストレートに垂直な軸
に沿って別個の（ｄｉｓｔｉｎｃｔｉｖｅ　）値までの
加速下でその形状を保持し、かつ実質的な可撓性を示し
、それゆえにその値を越える加速に対して減衰を示す。

【００１１】この発明の実施例は例によってのみ説明さ
れ、かつ添付の図面を参照して説明されるであろう。

【００１２】図１ないし図３を参照して、ミニチュアの
加速センサ１０のための取付配置が示される。このセン
サ１０はセラミックタイル１１に固定され、セラミック
タイルは楔形のパッカ１２に固定され、パッカは電子回
路基板１３の形状で一般に矩形のサブストレートの下側
に固定される。回路基板１３の４つの隅は４５度で切取
られる。矩形のパッド１４はその隅で基板１３の１つの
表面に固定される。基板１３は発泡プラスチックからな
る４つのエラストマ素子１６によってハウジング１５内
に取付けられ、これらの素子は一般にＵ−形状であり、
かつ基板のそれぞれの隅およびパッド１４を受け止める
。ハウジング１５はエラストマ素子１６がかかる肩部１
８をその隅に有するベース１７、ベース１７に装着され
た周辺フレーム１７ａおよび接着剤によってフレーム１
７ａに固定され、かつエラストマ素子１６上で圧迫する
蓋１９を含む。エラストマ素子１６は蓋１９とベース１
７との間に軽く食込み、かつ図３に示されるように、基
板１３の端縁とベースの周辺壁との間に圧迫される。 フレーム１７ａは、一方側から突出するコネクタ２０を
有し、電気リード、たとえば２１はこのコネクタの端子
から回路基板１３へと延在する。パッド１４は固い材料
からなり、もし基板配置が許容すれば、表面取付けの電
子構成部品を含み得るし、そうでなければそれらは何か
便利なパッキング材料を含み得る。パッド１４は力がそ
れ自体の平面で基板上に作用する場合にエラストマ素子
１６上で圧迫する材料の厚さを増加させ、かつゆえにこ
の平面での基板の変位を低減させる役割をする。

【００１３】図４ないし図６を参照して、修正された取
付配置において、加速センサを支える回路基板１３は、
薄板金から形成されるが、そのかわりとしてプラスチッ
クから形成されることもあるケーシング２２内に固く固
定される。ケーシング２２はベース部分と蓋部分とを有
し、かつベース部分はその先端端縁から外方向に突出す
る突出部２３を有し、２つのかかる突出部はケーシング
の一方の端部で距離をおいて設けられ、他の２つは他方
の端部で同様に距離をおいて設けられる。各突出部２３
は水平部分２３ａと垂直部分２３ｂとを含み、示される
ように球形であり発泡プラスチックを含み得るエラスト
マ素子２４を受取る。ケーシング２２はベース２５およ
び蓋２６を有するハウジング内で弾性的に取付けられ、
エラストマ素子２４はベース２５で肩部２７にかかり、
かつ蓋２６は素子が蓋２６と肩部２７との間にわずかに
食込むように素子２４上で圧迫する。素子２４はハウジ
ングに対する縦または横向きの移動に対してそれらが圧
迫されるようにハウジングベース２５の窪み２８の中に
配置される。エラストマ素子２４は中空であり、および
／または代替的な形状、たとえば図７に示されるように
一般に半球形であり得る。エラストマ素子は、図８に示
されるように突出部２３上に直接射出成形することによ
って形成され、ここで空洞２９はモールドの底および先
端部分２５、２６の間に規定される。

【００１４】図９および図１０に示される他の修正にお
いて、各エラストマ素子３０は背中合わせに配置されか
つ外部ハウジングの蓋２６およびベース２５の間にわず
かに食込む２つの環状のカップの形状であり得る。各素
子３０は金属ケーシング２２からのそれぞれの突出部２
３の中のスロット内で係合され、素子３０には環状の位
置決め溝３１が設けられる。素子３０は図９および図１
０の（ａ）で示されるように一部分に形成され、または
図１０の（ｂ）で示されるように２つの部分３２、３３
として形成されることが可能であり、一方の部分３２は
他方の部分３３の孔を介して取付けるためのステム３４
を有し、ステム３４の先端部分は折られ、その場合素子
は突出部２３の環状の孔の中に係合される。

【００１５】図１１および図１２に示される実施例にお
いて、加速センサは要求される配向角度で一般に矩形の
ダイカスト製造されたケーシング４４内に取付けられる
セラミックタイルのサブストレート４３に固定される。 ケーシング４４には蓋４５が設けられる。ケーシング４
４には複数個の突出部またはスピゴット４６が設けられ
、３つが例で示される。したがって第１のスピゴット４
６はケーシングの一方の端部の中心から突出し、かつ他
の２つのスピゴットはケーシングの反対の端部に隣接す
るケーシングの両側から突出する。ケーシング４４はそ
れぞれのスピゴット４６上に係合されるエラストマのＯ
−リング４８によってハウジング５０内に取付けられる
。したがって、ハウジング５０はベース５２および蓋５
４を含み、Ｏ−リング４８はハウジング５０の内部壁、
一部はベース５２にかつ一部は蓋５４に形成される窪み
５６内に位置を占める。前に説明されたように、この実
施例の主要な利点はＯ−リングがかなりの同心性で製造
されるときの相対的な容易さから得られる。また、内部
ケーシング４４をダイカスト製造することによって、よ
い寸法的な正確さが維持され、サブストレート４３はパ
ッキング部品を使うことなく要求された配向でケーシン
グに取付けられることが可能である。

【００１６】図１３および図１４に示される実施例にお
いて、加速センサが取付けられるサブストレートは、そ
の両側の各々から延在する２つの突出部またはスピゴッ
ト６２を有するケーシング６０内に取付けられる。エラ
ストマのＯ−リング６４はスピゴット６２の上でかつそ
の上の肩部６３に抗して係合され、Ｏ−リング６４はそ
れぞれの環状の取付部材６８の中の環状の窪み６６内で
軽い圧縮下で係合される。取付部材６８はその外部壁６
９上で先細にされ、外部ハウジングのベース７２の側壁
の環状の窪み７０内に位置決めする。製造の間に、Ｏ−
リング６４はスピゴット６２上で係合され、このアセン
ブリは取付部材６８が窪み７０にスナップ係合するよう
にベース７２の中に取付けられる。蓋７４はハウジング
をとじ、７５の接着剤は部材６８を所定位置にロックし
、かつ７６の接着剤は結合し蓋をベースに密封する。

【００１７】説明された実施例において、エラストマ素
子はハウジングの蓋およびベースの間で、または図１３
および図１４のそれぞれの取付素子の中で何ら接着剤を
使用することなく軽く食込むまたは圧縮される。図１な
いし図７の実施例において、エラストマ素子は回路基板
１３のいずれかの方向の変位に応答して圧縮応力のみが
かけられるであろう。しかしながら、ある応用でもし望
まれれば、エラストマ素子は接着剤を使って蓋およびベ
ースに接続されることが可能であり、図１ないし図３の
実施例において、エラストマ素子は接着剤で蓋および本
体に接続される代わりに、またはそのようにして接続さ
れることに加えて接着剤を使って基板に取付けられ得る
。接着剤の使用は、特に回路基板とエラストマ素子との
間の境界では、エラストマ素子の弾性を変えるであろう
し、それゆえにその応用に依存する。

【００１８】説明された実施例において、エラストマ素
子はそれらが加速の低い値では比較的剛性のままである
（少なくとも基板１３の平面に垂直な軸に沿って）が、
加速のより高い値では実質的により大きな可撓性を示す
ようなものである。したがって、エラストマ素子の減衰
または制動効果は加速の比較的低い値では重要ではなく
、加速のより高い値（少なくとも基板に垂直な軸に沿っ
て）では実質的である。図９および図１０の二重のカッ
プ形状の素子３０は以下の点において特に有利な特性を
示す、つまりそれらは基板に垂直な軸に沿って別個の値
までの加速に対してその形状を保持するが、その値を越
える加速に対しては実質的な弾性および減衰を示すとい
う点である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハウジングの蓋が取除かれた状態の加速センサ
取付配置の平面図である。

【図２】図１のハウジングの断面図である。

【図３】図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩ上での断面図である。

【図４】蓋を取除いた状態でのセンサ取付配置の第２の
実施例の平面図である。

【図５】図４の線Ｖ−Ｖ上での断面図である。

【図６】図４の線ＶＩ−ＶＩ上での断面図である。

【図７】変更されたエラストマ取付素子を示す部分断面
図である。

【図８】エラストマ取付素子を成形するための射出成形
の部分断面図である。

【図９】エラストマ取付素子の他の形状を示す図６に対
応する断面図である。

【図１０】図９に示されたエラストマ素子に対する２つ
の代替物の拡大した尺度での断面図である。

【図１１】この発明に従ってセンサ取付配置の他の実施
例を示す図６に対応する断面図である。

【図１２】外部ハウジングのベースを取除いた状態での
図１１のセンサ取付配置の下面図である。

【図１３】外部ハウジングのベースを取除いた状態で示
されるセンサ取付配置のさらに他の実施例の下面図であ
る。

【図１４】図１３の取付配置の断面図である。

【符号の説明】

１０　　ミニチュア加速センサ １１　　セラミックタイル １２　　パッカ １３　　電子回路基板 １５　　ハウジング １６　　エラストマ素子 １７　　ベース １９　　蓋 ２０　　コネクタ ２１　　リード

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも１つの構成部品（１０）を
   支えるサブストレート（１３）と、サブストレートに接
   続されかつサブストレートの周辺の周りに距離をおいて
   設けられる複数個のエラストマ素子（たとえば１６）と
   、ベース部分（１７）および先端部分（１９）を取付け
   たハウジング（１５）とを含む構成部品取付配置であっ
   て、サブストレートはエラストマ素子をハウジングに接
   続した状態でハウジング内に配置される、構成部品取付
   配置。
2. 【請求項２】　　エラストマ素子（１６）はハウジング
   のベースおよび先端部分（１７、１９）の間に保持され
   る、請求項１に記載の構成部品取付配置。
3. 【請求項３】　　エラストマ素子（１６）はハウジング
   のベースおよび先端部分（１７、１９）の間に、エラス
   トマ素子とそれぞれのハウジング部分との間の接着剤の
   有無にかかわらず予圧縮下で保持される、請求項２に記
   載の構成部品取付配置。
4. 【請求項４】　　エラストマ素子は予圧縮なしでハウジ
   ングのベースおよび先端部分の間に保持され、接着剤に
   よってそれら自身とそれぞれのハウジング部分の間に固
   定されるかまたは、ハウジング部分の間に規定された窪
   みの中に位置付けられる、請求項２に記載の構成部品取
   付配置。
5. 【請求項５】　　エラストマ素子（１６）は一般にＵ−
   形状であり、サブストレート（１３）の端縁の周りに係
   合される、いずれかの先行する請求項に記載の構成部品
   取付配置。
6. 【請求項６】　　サブストレートからまたはその中にサ
   ブストレートが取付けられるケーシング（２２）から外
   方向に延在する複数個の突出部（２３）を含み、前記突
   出部はそれぞれの前記エラストマ素子（２４）を支える
   、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の構成部品取
   付配置。
7. 【請求項７】　　各エラストマ素子は背中合わせに配置
   された２つのカップ（３２、３３）の形状である、請求
   項６に記載の構成部品取付配置。
8. 【請求項８】　　エラストマ素子はサブストレートまた
   はそのケーシングからのそれぞれの突出部（４６）を取
   囲むＯ−リング（４８）を含む、請求項６に記載の構成
   部品取付配置。
9. 【請求項９】　　Ｏ−リング（６４）は順にハウジング
   と係合されるそれぞれの取付素子（６８）の窪みの中で
   係合される、請求項８に記載の構成部品取付配置。
10. 【請求項１０】　　取付素子（６８）はハウジングのベ
    ース部分（７２）の両側壁の窪み（７０）内にスナップ
    係合される、請求項９に記載の構成部品取付配置。