WO2011158801A1 - センサ - Google Patents

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WO2011158801A1
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connector
connector terminal
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Inventor
幹夫 新田
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イーグル工業株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245Housings for sensors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C10/00Adjustable resistors
    • H01C10/30Adjustable resistors the contact sliding along resistive element

Definitions

  • the present invention relates to a sensor that converts a mechanical displacement called a stroke sensor or a potentiometer into an electrical signal.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a sensor that is advantageous for noise reduction and downsizing and can be easily manufactured.
  • a sensor is A case member that houses a resistance board and a moving element that slides relative to the resistance board, and an opening that leads to the resistance board; A connector terminal, a cover part that covers a part of the resin that covers the connector terminal and closes the opening of the case member, and a connector part that is another part of the resin that covers the connector terminal and to which an external terminal is connected And a connector member having A clip that elastically contacts the connector terminal and the resistance board, and electrically connects the connector terminal and the resistance board;
  • the clip has a fulcrum and two leg parts including a first leg part and a second leg part extending in two directions from the fulcrum, and the clip has a substantially V-shaped or substantially U-shaped cross section.
  • the clip is engaged with an end portion of the resistance board in a state where the resistance board is sandwiched between the first leg portion and the second leg portion
  • the connector member includes a first sidewall that contacts a first outer surface that is an outer surface of the first leg, and a second sidewall that contacts a second outer surface that is an outer surface of the second leg.
  • a storage groove for storing the clip is formed at a position facing the resistance substrate in a state where the clip is sandwiched between the first side wall and the second side wall. At least one of the first side wall and the second side wall is an exposed portion where a part of the connector terminal is exposed from a resin covering the connector terminal.
  • the clip included in the sensor of the present invention is electrically connected to the resistance board by engaging with the resistance board sandwiched between the first leg and the second leg. Furthermore, the clip included in the sensor of the present invention is electrically connected to the connector terminal by being housed in the housing groove in which a part of the connector terminal is exposed. That is, the clip included in the sensor of the present invention is in contact with the resistance substrate on the inner side surface of the leg portion and is in contact with the connector terminal on the outer side surface of the leg portion. Is possible. Therefore, the sensor according to the present invention can reduce the amount of noise received from an unmolded clip, and can reduce noise included in the output of the sensor.
  • the sensor according to the present invention can reduce the size of the clip and the storage groove for storing the clip, the entire sensor can be reduced in size.
  • the sensor according to the present invention since the connector member including the connector part is separated from the case member, the shape of the connector can be changed without changing the mold of the case member. . Therefore, the sensor according to the present invention can easily cope with the change in the shape of the connector by suppressing the influence of the behavior change of the moving element due to the change in the mold of the case member.
  • the sensor according to the present invention includes a lid that closes the opening of the case member, so that the number of components is prevented from increasing even though the connector and the case member are separated. It is out.
  • the senor according to the present invention is easy to assemble because the connector terminal and the resistance board are secured by using a clip that contacts the connector terminal and the resistance board in a resilient manner. Further, in the sensor according to the present invention, by combining the connector member and the case member, the clip engaged with the end portion of the resistance board is stored in the storage groove, and as a result, the resistance board is fixed inside the sensor. . Therefore, also in this respect, the sensor according to the present invention is easy to assemble. Furthermore, the sensor according to the present invention has such a structure, so that the tolerance range of the dimension of each member can be widened, and manufacturing is easy.
  • an interval between the first leg portion and the second leg portion changes in a wave shape toward tips of the first leg portion and the second leg portion.
  • You may have the hollow part from which the space
  • an interval between the first leg and the second leg in the recess may be smaller than a thickness of the resistance substrate.
  • the clip may have a peak portion at which the distance between the first leg portion and the second leg portion is maximized at a position away from the hollow portion with respect to the fulcrum, The first outer surface of the first leg is in contact with the first side wall at the peak, and the second outer surface of the second leg is in contact with the second side wall at the peak. You may do it.
  • the clip has the depressions as described above, such a clip can reliably ensure conduction with the resistance substrate and can be easily temporarily assembled to the resistance substrate when the sensor is manufactured. Is possible.
  • the clip since the clip has a peak portion, such a clip can more reliably come into contact with the resistance substrate and the storage groove after assembly, and the resistance substrate can be reliably fixed.
  • the tip of the clip may have a shape in which the distance between the first leg and the second leg opens toward the tip, and the first leg and the second leg May have shapes that are substantially symmetrical to each other.
  • the sensor having the clip as described above can be easily assembled.
  • the clip in which the first leg portion and the second leg portion have shapes that are substantially symmetrical with each other when the clip is assembled, which is the first leg portion and which is the second leg portion. There is no need to worry about it. Therefore, a sensor having such a clip is easy to assemble.
  • first side wall or the second side wall may be configured by a part of resin that covers the connector terminal, and the second side wall is directed toward the bottom of the storage groove. It may be formed obliquely with respect to the first side wall so that the distance from the first side wall becomes narrow.
  • the opening of a storage groove can be made wide by comprising the shape of a storage groove so that it may become narrow toward a bottom part.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view in which a conductive portion between the resistance board and the connector terminal in the sensor shown in FIG. 1 is enlarged.
  • FIG. 3 is a side view and a sectional view of a clip included in the sensor shown in FIG.
  • FIG. 4 is a side view of a resistance substrate included in the sensor shown in FIG.
  • FIG. 5 is a bottom view of a connector member included in the sensor shown in FIG.
  • FIG. 6 is a top view of a case member included in the sensor shown in FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a sensor 7 according to an embodiment of the present invention.
  • the sensor 7 converts a mechanical displacement transmitted from the shaft 72 into an electrical signal such as a change in voltage value, and is called a stroke sensor or a potentiometer.
  • a measurement object whose displacement is measured by the sensor 7 is brought into contact with the tip of the shaft 72.
  • the displacement of the measurement object is converted into a change in voltage value by the moving element 70 including the shaft 72 and the resistance substrate 54 that slides with the moving element 70.
  • the connector unit 12 is connected to an external terminal of another device that uses the output of the sensor 7. Therefore, a change in voltage value generated by the relative movement of the moving element 70 with respect to the resistance substrate 54 is transmitted to other devices using the output of the sensor 7 via the connector terminal 28-2.
  • the sensor 7 includes a case member 82 and a connector member 10.
  • the case member 82 accommodates the resistance substrate 54 and the moving element 70 that slides relative to the resistance substrate 54.
  • the case member 82 has a case opening 84 that communicates with the resistance substrate 54.
  • the case member 82 is made of, for example, resin, but is not particularly limited.
  • the connector member 10 is formed by a connector terminal 28-2, a lid portion 14 that serves as a lid that closes the case opening 84 of the case member 82, and a connector portion 12 that serves as a connector to which an external terminal is connected.
  • the lid portion 14 and the connector portion 12 are made of a resin material that is continuous with each other, and the surface of the connector terminal 28-2 is covered with the resin material that constitutes the lid portion 14 and the connector portion 12 except for both ends thereof. Has been. Further, one end of the connector terminal 28-2 is exposed at the lid portion 14, and the other end of the connector terminal 28-2 is exposed at the connector portion 12.
  • the connector member 10 according to the present embodiment is manufactured by molding with the connector terminal 28-2 inserted, and it is not necessary to assemble the connector terminal 28-2 to a separately molded case or the like, and is easy to assemble. It is.
  • the manufacturing method of the connector member 10 is not limited to molding, and may be other manufacturing methods.
  • the sensor 7 has a clip 38.
  • the clip 38 is disposed between the case member 82 and the connector member 10.
  • the clip 38 elastically contacts the connector terminal 28-2 and the resistance board 54, and electrically connects the connector terminal 28-2 and the resistance board 54.
  • the clip 38 is made of a conductive material having elasticity, for example, a metal material.
  • the case member 82 has a substantially cylindrical shape, and a case bottom 86 is formed at one end of the case member 82.
  • the shape of the case member 82 is not limited to a cylindrical shape, and may be a polygonal column shape or other shapes.
  • the moving element 70 housed in the case member 82 is disposed so as to be relatively movable with respect to the case member 82 and the resistance substrate 54 fixed to the case member 82.
  • the moving element 70 has a shaft 72, a slider receiver 74, and a brush 80.
  • a guide hole 88 that is a through hole for inserting the shaft 72 is formed in the case bottom portion 86, and the shaft 72 is disposed in the guide hole 88 formed in the case bottom portion 86 so as to be movable in the axial direction. Is done.
  • a bearing hole 76 is formed on the surface of the slider receiver 74 facing the case bottom 86.
  • One end of the shaft 72 abuts on the bearing hole 76.
  • a spring receiving projection 78 is formed on the surface of the slider receiver 74 facing the case opening 84.
  • An end of the return spring 52 is engaged with the spring receiving projection 78, and the slider receiver 74 is urged toward the case bottom 86 by the return spring 52.
  • the other end of the return spring 52 is engaged with the lid-side protrusion 16 formed on the lid 14.
  • a brush 80 is attached to the slider receiver 74. As shown in FIG. 6, the brush 80 has two tip portions that contact the resistance substrate 54. The tip of the brush 80 slides with respect to the second conductor pattern 64 and the resistor 68 (see FIG. 4) formed on the surface of the resistance substrate 54 with the displacement of the shaft 72 shown in FIG.
  • the brush 80 is manufactured using a plate-like material having conductivity and elasticity such as metal, but the shape and the like of the brush 80 are not particularly limited.
  • the resistance substrate 54 has a rectangular flat plate shape. One end of the resistance substrate 54 is engaged with a stepped portion 87 formed on the case bottom 86, and the substrate end 56, which is the other end of the resistance substrate 54, projects from the opening of the case member 82. ing. As shown in FIG. 4, a first conductor pattern 62, a second conductor pattern 64, a third conductor pattern 66, and a resistor 68 are formed on the surface of the resistance substrate 54 on the brush 80 side.
  • the first to third conductor patterns 62 to 66 are produced, for example, by printing a metal having a low electrical resistivity, and the resistor 68 has a higher electrical resistivity than the first to third conductor patterns 62 to 66. It is made using materials. As shown in FIG. 6, one tip portion of the brush 80 contacts and slides with the resistor 68, and the other tip portion of the brush 80 contacts and slides with the second conductor pattern 64.
  • the first to third conductor patterns 62 to 66 and the resistor 68 constitute a variable resistor together with the brush 80 in contact therewith.
  • convex portions 60-1 to 60-4 and slits 58-1 to 58-3 are formed on the substrate end portion 56.
  • the slit 58-1 is between the convex portions 60-1 and 60-2
  • the slit 58-2 is between the convex portions 60-2 and 60-3
  • the slit 58-3 is the convex portion 60.
  • -3 and the convex portion 60-4 are formed respectively.
  • the slits 58-1 to 58-3 are formed in portions corresponding to the first to third conductor patterns 62 to 66.
  • FIG. 5 is a view of the connector member 10 observed from the case member 82 side, and is a bottom view of the connector member 10.
  • the connector member 10 has three connector terminals 28-1 to 28-3. As shown in FIGS. 1 and 5, both end portions of each of the connector terminals 28-1 to 28-3 are exposed from the lid portion 14 and the connector portion 12, and constitute exposed portions exposed from the resin material. .
  • a first exposed portion 28-2a exposed from the lid 14 made of a resin material is formed at the end of the connector terminal 28-2 on the case member 82 side.
  • the first exposed portion 28-2a constitutes a part of the side wall of the storage groove 18-2.
  • a second exposed portion 28-2b exposed from the connector portion 12 made of a resin material is formed at the end of the connector terminal 28-2 on the connector portion 12 side. When the sensor 7 is used, the second exposed portion 28-2b comes into contact with a terminal of an external terminal connected to the connector portion 12.
  • the storage groove 18-2 is formed on the first side wall 18-2a constituted by the first exposed portion 28-2a of the connector terminal 28-2 and the first side wall 18-2a. And a second side wall 18-2b made of a resin material. Further, as shown in FIG. 2, the second side wall 18-2b is arranged such that the distance from the first side wall 18-2a becomes narrower toward the groove bottom 18-2c that is the bottom of the storage groove 18-2.
  • the first side wall 18-2a is formed obliquely.
  • the connector terminals 28-1 and 28-3 also have the first exposed portions 28-1a and 28-3a and the second exposed portions 28-1b as in the connector terminal 28-2. , 28-3b. Similar to the first exposed portion 28-2a, the first exposed portions 28-1a and 28-3a constitute first side walls of the storage grooves 18-1 and 18-3, and the storage grooves 18-1 and 18-3. -3 has the same shape and structure as the storage groove 18-2 described above.
  • concave portions 36-1 to 36-4 are formed on the surface of the lid portion 14 that faces the case member 82.
  • the storage grooves 18-1 to 18-3 and the recesses 36-1 to 36-4 are alternately formed along the linear direction.
  • the storage groove 18-1 is formed between the recess 36-1 and the recess 36-2
  • the storage groove 18-2 is formed between the recess 36-2 and the recess 36-3.
  • 18-3 is formed between the recess 36-3 and the recess 36-4.
  • Convex portions 60-1 to 60-4 (see FIG. 4) formed in the substrate end portion 56 are accommodated in the concave portions 36-1 to 36-4.
  • the sensor 7 comes into contact with the first exposed portion 28-2a of the connector terminal 28-2 and the second conductor pattern 64 (see FIG. 4) of the resistance substrate 54, and first contact is made.
  • a clip 38 for electrically connecting the exposed portion 28-2a and the second conductor pattern 64 is provided.
  • FIG. 3B which is a cross-sectional view of the clip 38, the clip 38 has a substantially V-shaped cross-sectional shape.
  • the clip 38 has a fulcrum 46 and two legs including a first leg 49 and a second leg 51 extending in two directions from the fulcrum 46.
  • the angle formed between the first leg 49 and the second leg 51 is not particularly limited.
  • the first leg 49 and the second leg 51 are substantially parallel, and the clip 38 is substantially U. It may have a letter-shaped cross-sectional shape.
  • FIG. 3A is a side view of the clip 38 observed from the first leg 49 side. As shown in FIG. 3A, when the clip 38 is observed from the first leg portion 49 side, the clip 38 has a rectangular shape whose longitudinal direction is the direction from the fulcrum 46 to the tip 44.
  • the clip 38 in the clip 38, the interval between the first leg portion 49 and the second leg portion 51 changes in a wave shape from the fulcrum 46 of the clip 38 toward the tip 44 of the clip 38.
  • the clip 38 has a recess 40 where the distance between the first leg 49 and the second leg 51 is minimized.
  • the distance D2 between the inner side surface (first inner side surface 49b) of the first leg portion 49 and the inner side surface (second inner side surface 51b) of the second leg portion 51 in the recess 40 is not particularly limited.
  • the thickness is preferably smaller than the thickness D1 of the resistance substrate 54 shown in FIG. Since such a clip 38 can reliably ensure conduction with the resistance substrate 54 and is easily held in a state of being engaged with the resistance substrate 54 when the sensor 7 is manufactured, This contributes to the ease of assembling the sensor 7.
  • the clip 38 has a peak portion 42 at which the distance between the first leg portion 49 and the second leg portion 51 is maximized at a position away from the depression 40 with respect to the fulcrum 46.
  • the distal end 44 of the clip 38 has a shape in which the distance between the first leg portion 49 and the second leg portion 51 opens toward the distal end 44 direction.
  • the first leg portion 49 and the second leg portion 51 have substantially symmetrical shapes. Therefore, the clip 38 has a symmetrical shape with respect to the fulcrum 46, and when assembled, which of the legs of the clip 38 is the first leg 49 and which is the second leg 51 is determined. There is no need to worry. Therefore, the sensor 7 having such a clip 38 is easy to assemble.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view in which a conductive portion between the resistance board 54 and the connector terminal 28-2 in the sensor 7 shown in FIG. 1 is enlarged.
  • the clip 38 is engaged with the substrate end portion 56 of the resistance substrate 54 with the resistance substrate 54 sandwiched between the first leg portion 49 and the second leg portion 51.
  • the clip 38 shown in FIG. 2 is disposed at a position corresponding to the slit 58-2 (see FIG. 4) formed between the convex portions 60-2 and 60-3.
  • the first inner side surface 49b of the clip 38 shown in FIG. 3 is in contact with the second conductor pattern 64 of the resistance substrate 54 shown in FIG.
  • the second conductor pattern 64 is electrically connected.
  • the first outer surface 49a which is the outer surface of the first leg 49 in the clip 38, contacts the first side wall 18-2a of the storage groove 18-2 at the peak portion 42 of the clip 38. ing. As described above, the first side wall 18-2a is constituted by the first exposed portion 28-2a of the connector terminal 28-2. Therefore, in the assembled state shown in FIG. 2, the first outer side surface 49a of the clip 38 is in contact with the connector terminal 28-2, and the clip 38 is electrically connected to the connector terminal 28-2.
  • the second outer side surface 51a which is the outer side surface of the second leg portion 51 in the clip 38 is in contact with the second side wall 18-2b of the storage groove 18-2 at the peak portion 42 of the clip 38. Since the second outer surface 51a of the clip 38 contacts the second side wall 18-2b, the first leg 49 of the clip 38 is urged toward the first side wall 18-2a. Can reliably contact the first side wall 18-2a. Further, the first outer surface 49a is in contact with the first side wall 18-2a and the second outer surface 51a is in contact with the second side wall 18-2b, whereby the clip 38 and the clip 38 are engaged with each other.
  • the part 56 is fixed to the connector member 10.
  • the clip 38 Since the second side wall 18-2b of the storage groove 18-2 is formed obliquely with respect to the first side wall 18-2a, the clip 38 is inclined with respect to the resistance substrate 54. 18-2. In this case, the vicinity of the tip 44 of the first leg portion 49 is in contact with the resistance substrate 54, so that the conduction between the clip 38 and the resistance substrate 54 and the fixation of the resistance substrate 54 can be further ensured.
  • the electrical contact of the clip 38 to the resistance substrate 54 is the inner surface 49 b of the first leg 49, but for example, the conductor pattern is extended to the back surface of the resistance substrate 54.
  • an electrical contact of the clip 38 to the resistance substrate 54 may be provided on the second inner side surface 51 b of the second leg portion 51.
  • the electrical contact of the clip 38 to the connector terminals 28-1 to 28-2 is not limited to the first outer surface 49a of the first leg portion.
  • the shape of the first exposed portion 28-2a is changed, and the clip Electrical contacts to the 38 connector terminals 28-1 to 28-2 may be provided on the second outer surface 51a of the second leg 51.
  • Clips 38 similar to the clips 38 shown in FIG. 2 are also arranged at positions corresponding to the slits 58-1 and 58-3 shown in FIG. 4, and these clips 38 are arranged in the storage grooves 18- shown in FIG. 1 and the storage groove 18-3.
  • the clip 38 housed in the housing groove 18-1 is disposed at a position corresponding to the slit 58-1 (FIG. 4) of the resistance substrate 54, and is in contact with the first conductor pattern 62 and the connector terminal 28-1 to be conductive.
  • the clip 38 stored in the storage groove 18-3 is disposed at a position corresponding to the slit 58-3 (FIG. 4) of the resistance substrate 54, and is in contact with the third conductor pattern 66 and the connector terminal 28-3.
  • the clip 38 stored in the storage groove 18-1 and the storage groove 18-3 is stored and fixed in the same state as the clip 38 stored in the storage groove 18-2 shown in FIG. Is omitted.

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Abstract

抵抗基板および前記抵抗基板に対して摺動する移動素子を収納しており、前記抵抗基板に通じる開口が形成されているケース部材と、コネクタターミナルと、前記開口を塞ぐ蓋部と、外部端子が接続されるコネクタ部とを有するコネクタ部材と、前記コネクタターミナルおよび前記抵抗基板に弾発に接触して電気的に接続するクリップとを有し、前記クリップは、支点と前記支点から2つの方向に伸びる第1脚部および第2脚部とを有し、略V字状または略U字状の断面形状を有しており、前記第1脚部と前記第2脚部の間に前記抵抗基板を挟んだ状態で前記抵抗基板の端部に係合しており、前記コネクタ部材には、前記第1脚部の外側面に接触する第1側壁と前記第2脚部の外側面に接触する第2側壁とを有する収納溝が、前記抵抗基板に対向する位置に形成されており、前記第1側壁および前記第2側壁の少なくとも一方は、前記コネクタターミナルの一部が樹脂から露出した露出部分であることを特徴とするセンサ。

Description

センサ
 本発明は、ストロークセンサまたはポテンショメータと呼ばれる機械的な変位を電気信号に変換するセンサに関する。
 ストロークセンサのような機械的な変位を検出するセンサに関しては、センサの検出精度を確保しつつ、構造を単純化してセンサの組み立てを容易にするための提案がなされている。例えば、コネクタターミナルを、ケースを構成する樹脂によってモールドすることや、抵抗基板とコネクタターミナルの間を、クリップで接続することなどが提案されている(特許文献1等参照)。
実開平5-82007号公報
 しかしながら、従来技術に係るセンサでは、クリップが外界(温度、湿度、放電など)の影響を受けることによって、センサ出力に含まれるノイズの量を低減することが困難となる場合があった。また、クリップを配置するためのスペースが必要であるため小型化が難しいという問題や、コネクタの形状変更等が生じた場合にケースを含む金型を作り直す必要があるためコネクタの形状変更等に対して柔軟に対応することができないという問題を有している。
 本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ノイズ低減や小型化に対して有利であり、かつ容易に製造が可能なセンサを提供することである。
 上述の課題を解決するために、本発明に係るセンサは、
抵抗基板および前記抵抗基板に対して摺動する移動素子を収納しており、前記抵抗基板に通じる開口が形成されているケース部材と、
コネクタターミナルと、当該コネクタターミナルを被覆する樹脂の一部であり前記ケース部材の前記開口を塞ぐ蓋部と、当該コネクタターミナルを被覆する樹脂の他の一部であり外部端子が接続されるコネクタ部と、を有するコネクタ部材と、
前記コネクタターミナルおよび前記抵抗基板に弾発に接触し、前記コネクタターミナルと前記抵抗基板とを電気的に接続するクリップと、を有し、
前記クリップは、支点と、前記支点から2つの方向に伸びる第1脚部および第2脚部からなる2つの脚部とを有し、前記クリップは、略V字状または略U字状の断面形状を有しており、
前記クリップは、前記第1脚部と前記第2脚部の間に前記抵抗基板を挟んだ状態で、前記抵抗基板の端部に係合しており、
前記コネクタ部材には、前記第1脚部の外側面である第1外側面に接触する第1側壁と、前記第2脚部の外側面である第2外側面に接触する第2側壁とを有しており、前記第1側壁と第2側壁との間に前記クリップを挟んだ状態で、前記クリップを収納する収納溝が、前記抵抗基板に対向する位置に形成されており、
前記第1側壁および前記第2側壁の少なくとも一方は、前記コネクタターミナルの一部が当該コネクタターミナルを被覆する樹脂から露出した露出部分であることを特徴とする。
 本発明のセンサに含まれるクリップは、前記第1脚部と前記第2脚部の間に前記抵抗基板を挟んだ状態で係合することによって抵抗基板と導通する。さらに、本発明のセンサに含まれるクリップは、コネクタターミナルの一部が露出している収納溝に収納されることによって、コネクタターミナルと導通する。すなわち、本発明のセンサに含まれるクリップは、脚部の内側面において抵抗基板と接触し、脚部の外側面においてコネクタターミナルと接触するため、従来技術に係るクリップに比べて小型化することが可能である。したがって、本発明に係るセンサは、モールドされていないクリップから受けるノイズの量を低減することができ、センサの出力に含まれるノイズを低減することができる。
 また、本発明に係るセンサは、クリップおよびクリップを収納する収納溝を小型化することができるため、センサ全体を小型化することができる。また、本発明に係るセンサは、コネクタ部を含むコネクタ部材が、ケース部材とは別体となっているため、ケース部材の金型を変更することなく、コネクタの形状変更に対応することができる。したがって、本発明に係るセンサは、ケース部材の金型変更による移動素子の挙動変化等の影響を抑制し、コネクタの形状変更に対して、容易に対応することができる。また、本発明に係るセンサは、ケース部材の開口を塞ぐ蓋部がコネクタ部材に含まれているため、コネクタ部とケース部材を別体としたにもかかわらず、部品数が増加することを防いでいる。
 また、本発明に係るセンサは、コネクタターミナルおよび抵抗基板に弾発に接触するクリップを用いて、コネクタターミナルと抵抗基板の導通を確保しているため、組み立てが容易である。さらに、本発明に係るセンサは、コネクタ部材とケース部材を組み合わせることによって、抵抗基板の端部に係合したクリップが収納溝に収納され、その結果として抵抗基板が、センサの内部に固定される。したがって、この点でも、本発明に係るセンサは組み立てが容易である。さらに、本発明に係るセンサは、このような構造とすることにより、各部材の寸法の公差範囲を広げることが可能であり、製造が容易である。
 また、前記クリップにおいて、前記第1脚部と前記第2脚部の間隔は、前記第1脚部および前記第2脚部の先端に向かって波状に変化しており、前記クリップは、前記第1脚部と前記第2脚部の間隔が極小となる窪み部を有していてもよく、
前記クリップが自由状態にある際に、前記窪み部における前記第1脚部と前記第2脚部の間隔は、前記抵抗基板の厚さより小さくてもよい。
 また、例えば、クリップは、前記支点に対して前記窪み部より離れた位置に、前記第1脚部と前記第2脚部の間隔が極大となる山部を有していてもよく、
前記第1脚部の前記第1外側面は、前記山部において前記第1側壁と接触しており、前記第2脚部の前記第2外側面は、前記山部において前記第2側壁と接触していてもよい。
 クリップが上述のような窪み部を有することによって、このようなクリップは、抵抗基板との導通を確実に確保することが可能であるとともに、センサを製造する場合に、抵抗基板に容易に仮組みすることが可能である。また、クリップが、山部を有することによって、このようなクリップは、組み立ての後に、より確実に抵抗基板および収納溝に接触し、抵抗基板を確実に固定することが可能である。
 また、例えば、前記クリップの先端は、前記第1脚部と前記第2脚部の間隔が先端方向に向かって開く形状を有していてもよく、前記第1脚部と前記第2脚部は、互いに略対称な形状を有していてもよい。
 このような形状を有しているクリップは、抵抗基板の端部に容易に係合させることが可能であるため、上記のようなクリップを有するセンサは、組み立てが容易である。また、第1脚部と第2脚部が互いに略対称な形状を有しているクリップは、組み立ての際に、クリップの脚のうち、どちらが第1脚部で、どちらが第2脚部であるかを気にする必要がない。したがって、このようなクリップを有するセンサは、組み立てが容易である。
 また、例えば、前記第1側壁または前記第2側壁は、前記コネクタターミナルを被覆する樹脂の一部によって構成されていてもよく、前記第2側壁は、前記収納溝の底部に向かって、前記第1側壁との間隔が狭くなるように、前記第1側壁に対して斜めに形成されていてもよい。
 第1側壁および第2側壁のいずれか一方を、コネクタターミナルの露出部分とし、他の一方を樹脂とすることにより、コネクタターミナルの形状を単純化することが可能である。また、収納溝の形状を、底部に向かって狭くなるように構成することによって、収納溝の開口を広くすることができる。このような収納溝が形成されているコネクタ部材を用いることによって、組み立ての際に、クリップを収納溝に対して容易に収めることができるため、このようなセンサは、組み立てが容易である。
図1は、本発明の一実施形態に係るセンサの断面図である。 図2は、図1に示すセンサにおける抵抗基板とコネクタターミナルの導通部分を拡大した拡大断面図である。 図3は、図1に示すセンサに含まれるクリップの側面図および断面図である。 図4は、図1に示すセンサに含まれる抵抗基板の側面図である。 図5は、図1に示すセンサに含まれるコネクタ部材の底面図である。 図6は、図1に示すセンサに含まれるケース部材の上面図である。
 図1は、本発明の一実施形態に係るセンサ7の断面図である。センサ7は、軸72から伝えられた機械的な変位を、電圧値の変化等の電気信号に変換するものであり、ストロークセンサやポテンショメータと呼ばれている。
 センサ7の使用時においては、軸72の先端に、センサ7によって変位が測定される測定対象が、当接される。測定対象の変位は、軸72を含む移動素子70および移動素子70と摺動する抵抗基板54によって、電圧値の変化に変換される。また、コネクタ部12には、センサ7の出力を利用する他の機器の外部端子が接続される。したがって、移動素子70が抵抗基板54に対して相対移動することによって発生する電圧値の変化は、コネクタターミナル28-2を介して、センサ7の出力を利用する他の機器に伝えられる。
 図1に示すように、センサ7は、ケース部材82と、コネクタ部材10とを有する。ケース部材82は、抵抗基板54および抵抗基板54に対して摺動する移動素子70を収納している。ケース部材82には、抵抗基板54に通じるケース開口84が形成されている。ケース部材82は、たとえば樹脂等によって作製されるが、特に限定されない。
 コネクタ部材10は、コネクタターミナル28-2と、ケース部材82のケース開口84を塞ぐ蓋の役割を有する蓋部14と、外部端子が接続されるコネクタの役割を有するコネクタ部12とによって形成される。蓋部14とコネクタ部12とは、互いに連続する樹脂材料によって構成されており、コネクタターミナル28-2の表面は、その両端部を除き、蓋部14とコネクタ部12を構成する樹脂材料によって被覆されている。また、コネクタターミナル28-2の一方の端部は、蓋部14において露出しており、コネクタターミナル28-2の他方の端部は、コネクタ部12において露出している。本実施形態に係るコネクタ部材10は、コネクタターミナル28-2をインサートしたモールド成型によって作製されており、コネクタターミナル28-2を、別途成型されたケース等に対して組み付ける必要が無く、組み立てが容易である。ただし、コネクタ部材10の製造方法は、モールド成型に限定されず、その他の製造方法であっても良い。
 センサ7は、クリップ38を有する。クリップ38は、ケース部材82と、コネクタ部材10の間に配置されている。クリップ38は、コネクタターミナル28-2および抵抗基板54に弾発に接触し、コネクタターミナル28-2と抵抗基板54とを電気的に接続する。クリップ38は、弾性を有する導電材料によって作製され、例えば金属材料によって作製される。
 図1および図6に示すように、ケース部材82は、略円筒状の形状を有しており、ケース部材82の一方の端部には、ケース底部86が形成されている。なお、ケース部材82の形状は円筒状に限定されず、多角柱状またはその他の形状であってもよい。
 図1に示すように、ケース部材82の内部に収納されている移動素子70は、ケース部材82およびケース部材82に対して固定されている抵抗基板54に対して、相対移動自在に配置される。移動素子70は、軸72、摺動子受け74およびブラシ80を有する。ケース底部86には、軸72を挿通させるための貫通孔であるガイド孔88が形成されており、軸72は、ケース底部86に形成されているガイド孔88に、軸方向に移動自在に配置される。
 摺動子受け74のケース底部86に対向する面には、軸受け穴部76が形成されている。軸72の一方の端部は、軸受け穴部76に当接する。また、摺動子受け74のケース開口84に対向する面には、バネ受け突起78が形成されている。バネ受け突起78には、戻しバネ52の端部が係合されており、摺動子受け74は、戻しバネ52によって、ケース底部86に向かって付勢されている。なお、戻しバネ52の他方の端部は、蓋部14に形成されている蓋側突起16に係合されている。
 摺動子受け74には、ブラシ80が取り付けられている。図6に示すように、ブラシ80は、抵抗基板54に接触する2つの先端部を有している。ブラシ80の先端部は、図1に示す軸72の変位に伴い、抵抗基板54の表面に形成されている第2導体パターン64および抵抗体68(図4参照)に対して摺動する。ブラシ80は、金属等の導電性および弾性を有する板状材料を用いて作製されているが、ブラシ80の形状等は、特に限定されない。
 図1および図4に示すように、抵抗基板54は、矩形平板状の形状を有している。抵抗基板54の一方の端部は、ケース底部86に形成された段差部87に係合されており、抵抗基板54の他方の端部である基板端部56は、ケース部材82の開口から突出している。図4に示すように、抵抗基板54におけるブラシ80側の表面には、第1導体パターン62と、第2導体パターン64と、第3導体パターン66と、抵抗体68が形成されている。
 第1~第3導体パターン62~66は、例えば電気抵抗率の低い金属をプリント等して作製されており、抵抗体68は、第1~第3導体パターン62~66より電気抵抗率の高い材料を用いて作製されている。図6に示すように、ブラシ80の一方の先端部は、抵抗体68と接触および摺動し、ブラシ80の他方の先端部は、第2導体パターン64と接触および摺動する。第1~第3導体パターン62~66および抵抗体68は、これと接触するブラシ80とともに、可変抵抗器を構成している。
 図4に示すように、基板端部56には、凸部60-1~60-4と、スリット58-1~58-3が形成されている。スリット58-1は、凸部60-1と凸部60-2の間に、スリット58-2は、凸部60-2と凸部60-3の間に、スリット58-3は凸部60-3と凸部60-4の間に、それぞれ形成されている。スリット58-1~58-3は、第1~第3導体パターン62~66に対応する部分に形成されている。
 図5は、コネクタ部材10をケース部材82側から観察した図であり、コネクタ部材10の底面図である。コネクタ部材10は、3つのコネクタターミナル28-1~28-3を有している。図1および図5に示すように、各コネクタターミナル28-1~28-3の両端部は、蓋部14およびコネクタ部12から露出しており、樹脂材料から露出した露出部を構成している。
 すなわち、図1に示すように、コネクタターミナル28-2におけるケース部材82側の端部には、樹脂材製の蓋部14から露出している第1露出部28-2aが形成されている。第1露出部28-2aは、収納溝18-2の側壁の一部を構成している。また、コネクタターミナル28-2におけるコネクタ部12側の端部には、樹脂材製のコネクタ部12から露出している第2露出部28-2bが形成されている。センサ7の使用時において、第2露出部28-2bは、コネクタ部12に接続される外部端子のターミナルと接触する。
 図5における部分拡大図に示すように、収納溝18-2は、コネクタターミナル28-2の第1露出部28-2aによって構成される第1側壁18-2aと、第1側壁18-2aに対向する樹脂材製の第2側壁18-2bとを有する。また、図2に示すように、第2側壁18-2bは、収納溝18-2の底部である溝底部18-2cに向かって、第1側壁18-2aとの間隔が狭くなるように、第1側壁18-2aに対して斜めに形成されている。
 なお、図5に示すように、コネクタターミナル28-1,28-3についても、コネクタターミナル28-2と同様に、第1露出部28-1a,28-3aと、第2露出部28-1b,28-3bとが形成されている。第1露出部28-1a,28-3aは、第1露出部28-2aと同様に、収納溝18-1,18-3の第1側壁を構成しており、収納溝18-1,18-3は、先に説明した収納溝18-2と同様の形状および構造を有している。
 蓋部14においてケース部材82に対向する面には、先述した収納溝18-1~収納溝18-3に加えて、凹部36-1~36-4が形成されている。各収納溝18-1~18-3と各凹部36-1~36-4は、直線方向に沿って交互に形成されている。収納溝18-1は、凹部36-1と凹部36-2の間に形成されており、収納溝18-2は、凹部36-2と凹部36-3の間に形成されており、収納溝18-3は、凹部36-3と凹部36-4の間に形成されている。凹部36-1~36-4には、基板端部56に形成された凸部60-1~60-4(図4参照)が収納される。
 図1に示すように、センサ7は、コネクタターミナル28-2の第1露出部28-2aと、抵抗基板54の第2導体パターン64(図4参照)とに弾発に接触し、第1露出部28-2aと第2導体パターン64とを電気的に接続するクリップ38を有する。クリップ38の断面図である図3(b)に示すように、クリップ38は、略V字状の断面形状を有している。
 クリップ38は、支点46と、支点46から2つの方向に伸びる第1脚部49および第2脚部51からなる2つの脚部とを有する。第1脚部49と第2脚部51との間に形成される角度は特に限定されず、例えば第1脚部49と第2脚部51とは略平行であって、クリップ38は略U字状の断面形状を有していても良い。
 図3(a)は、クリップ38を第1脚部49の側から観察した側面図である。図3(a)に示すように、クリップ38を第1脚部49側から観察すると、クリップ38は、支点46から先端44に向かう方向を長手方向とする矩形形状を有している。
 図3(b)に示すように、クリップ38において、第1脚部49と第2脚部51の間隔は、クリップ38の支点46からクリップ38の先端44に向かって波状に変化している。ここで、クリップ38は、第1脚部49と第2脚部51の間隔が極小となる窪み部40を有している。窪み部40における第1脚部49の内側面(第1内側面49b)と第2脚部51の内側面(第2内側面51b)の間隔D2は、特に限定されないが、クリップ38が図3(b)に示すような自由状態にある際に、図2に示す抵抗基板54の厚さD1より小さいことが好ましい。このようなクリップ38は、抵抗基板54との導通を確実に確保することが可能であるとともに、センサ7を製造する場合に、抵抗基板54に係合された状態で容易に保持されるため、センサ7の組み立て易さに貢献する。
 また、クリップ38は、支点46に対して窪み部40より離れた位置に、第1脚部49と第2脚部51の間隔が極大となる山部42を有している。さらに、クリップ38の先端44は、第1脚部49と第2脚部51の間隔が先端44方向に向かって開く形状を有している。クリップ38の先端44が開く形状を有していると、クリップ38を抵抗基板54に係合させ易く、このようなクリップ38を有するセンサ7は、組み立てが容易である。
 本実施形態に係るクリップ38において、第1脚部49と第2脚部51は、互いに略対称な形状を有している。したがって、クリップ38は、支点46を基準として対称な形状を有しており、組み立ての際に、クリップ38の脚のうち、どちらが第1脚部49で、どちらが第2脚部51であるかを気にする必要がない。したがって、このようなクリップ38を有するセンサ7は、組み立てが容易である。
 図2は、図1に示すセンサ7における抵抗基板54とコネクタターミナル28-2の導通部分を拡大した拡大断面図である。クリップ38は、第1脚部49と、第2脚部51との間に抵抗基板54を挟んだ状態で、抵抗基板54の基板端部56に係合している。図2に示すクリップ38は、凸部60-2と凸部60-3の間に形成されているスリット58-2(図4参照)に対応する位置に配置されている。図2に示す組み立て状態において、図3に示すクリップ38における第1内側面49bは、窪み部40において、図4に示す抵抗基板54の第2導体パターン64に接触しており、クリップ38は、第2導体パターン64と導通している。
 図2に示すように、クリップ38における第1脚部49の外側面である第1外側面49aは、クリップ38の山部42において、収納溝18-2の第1側壁18-2aに接触している。先述のように、第1側壁18-2aは、コネクタターミナル28-2の第1露出部28-2aによって構成されている。したがって、図2に示す組み立て状態において、クリップ38の第1外側面49aは、コネクタターミナル28-2と接触し、クリップ38は、コネクタターミナル28-2と導通している。
 また、クリップ38における第2脚部51の外側面である第2外側面51aは、クリップ38の山部42において、収納溝18-2の第2側壁18-2bに接触している。クリップ38の第2外側面51aが第2側壁18-2bに接触することによって、クリップ38の第1脚部49が第1側壁18-2aに向かって付勢されるため、第1脚部49が第1側壁18-2aに対して確実に接触することができる。また、第1外側面49aが第1側壁18-2aに、第2外側面51aが第2側壁18-2bに対してそれぞれ接触することによって、クリップ38およびクリップ38が係合している基板端部56が、コネクタ部材10に対して固定される。
 なお、収納溝18-2の第2側壁18-2bは、第1側壁18-2aに対して斜めに形成されているため、クリップ38は、抵抗基板54に対して傾いた状態で、収納溝18-2に収納される。この場合、第1脚部49の先端44付近が抵抗基板54に接触することによって、クリップ38と抵抗基板54との導通や、抵抗基板54の固定をより確実なものにすることができる。
 図2に示すように、上述の実施形態において、クリップ38の抵抗基板54に対する電気的な接点は、第1脚部49の内側面49bであるが、例えば導体パターンを抵抗基板54の背面に延長し、クリップ38の抵抗基板54に対する電気的な接点を、第2脚部51の第2内側面51bに設けても良い。また、クリップ38のコネクタターミナル28-1~28-2に対する電気的な接点も、第1脚部の第1外側面49aに限られず、例えば第1露出部28-2aの形状を変更し、クリップ38のコネクタターミナル28-1~28-2に対する電気的な接点を、第2脚部51の第2外側面51aに設けても良い。
 図2に示すクリップ38と同様のクリップ38は、図4に示すスリット58-1および58-3に対応する位置にも配置されており、これらのクリップ38は、図5に示す収納溝18-1および収納溝18-3に収納される。収納溝18-1に収納されるクリップ38は、抵抗基板54のスリット58-1(図4)に対応する位置に配置され、第1導体パターン62およびコネクタターミナル28-1と接触し、導通する。また、収納溝18-3に収納されるクリップ38は、抵抗基板54のスリット58-3(図4)に対応する位置に配置され、第3導体パターン66およびコネクタターミナル28-3と接触し、導通する。収納溝18-1および収納溝18-3に収納されるクリップ38は、図2に示す収納溝18-2に収納されるクリップ38と同様の状態で収納、固定されるため、これらについては説明を省略する。

Claims (4)

  1.  抵抗基板および前記抵抗基板に対して摺動する移動素子を収納しており、前記抵抗基板に通じる開口が形成されているケース部材と、
     コネクタターミナルと、当該コネクタターミナルを被覆する樹脂の一部であり前記ケース部材の前記開口を塞ぐ蓋部と、当該コネクタターミナルを被覆する樹脂の他の一部であり外部端子が接続されるコネクタ部と、を有するコネクタ部材と、
     前記コネクタターミナルおよび前記抵抗基板に弾発に接触し、前記コネクタターミナルと前記抵抗基板とを電気的に接続するクリップと、を有し、
     前記クリップは、支点と、前記支点から2つの方向に伸びる第1脚部および第2脚部からなる2つの脚部とを有し、前記クリップは、略V字状または略U字状の断面形状を有しており、
     前記クリップは、前記第1脚部と前記第2脚部の間に前記抵抗基板を挟んだ状態で、前記抵抗基板の端部に係合しており、
     前記コネクタ部材には、前記第1脚部の外側面である第1外側面に接触する第1側壁と、前記第2脚部の外側面である第2外側面に接触する第2側壁とを有しており、前記第1側壁と第2側壁との間に前記クリップを挟んだ状態で、前記クリップを収納する収納溝が、前記抵抗基板に対向する位置に形成されており、
     前記第1側壁および前記第2側壁の少なくとも一方は、前記コネクタターミナルの一部が当該コネクタターミナルを被覆する樹脂から露出した露出部分であることを特徴とするセンサ。
  2.  前記クリップにおいて、前記第1脚部と前記第2脚部の間隔は、前記支点から前記クリップの先端に向かって波状に変化しており、
     前記クリップは、前記第1脚部と前記第2脚部の間隔が極小となる窪み部と、前記支点に対して前記窪み部より離れた位置にあり前記第1脚部と前記第2脚部の間隔が極大となる山部を有しており、
     前記クリップが自由状態にある際に、前記窪み部における前記第1脚部と前記第2脚部の間隔は、前記抵抗基板の厚さより小さく、
     前記山部において、前記第1脚部の前記第1外側面は、前記第1側壁と接触しており、
     前記山部において、前記第2脚部の前記第2外側面は、前記第2側壁と接触していることを特徴とする請求項1に記載のセンサ。
  3.  前記クリップの先端は、前記第1脚部と前記第2脚部の間隔が先端方向に向かって開く形状を有しており、
     前記第1脚部と前記第2脚部は、互いに略対称な形状を有していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のセンサ。
  4.  前記第1側壁または前記第2側壁は、前記コネクタターミナルを被覆する樹脂の一部によって構成されており、
     前記第2側壁は、前記収納溝の底部に向かって、前記第1側壁との間隔が狭くなるように、前記第1側壁に対して斜めに形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のセンサ。
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