WO2023068161A1 - センサ装置 - Google Patents

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WO2023068161A1
WO2023068161A1 PCT/JP2022/038230 JP2022038230W WO2023068161A1 WO 2023068161 A1 WO2023068161 A1 WO 2023068161A1 JP 2022038230 W JP2022038230 W JP 2022038230W WO 2023068161 A1 WO2023068161 A1 WO 2023068161A1
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connector
substrate
sensor device
battery
attached
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Inventor
佑介 高橋
Original Assignee
Kyb株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14Housings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack

Definitions

  • the present invention relates to sensor devices.
  • JP2019-153485A discloses a sensor unit in which a board in a housing and a battery are connected by a connector.
  • a sensor unit as described in JP2019-153485A may be used in an environment where, for example, vibration acts.
  • this sensor unit since the board and the battery are connected by a connector, there is a risk that the connector will come off due to vibration and the electrical connection between the board and the battery will be interrupted.
  • An object of the present invention is to stabilize the connection between a substrate and a power supply in a sensor device.
  • a sensor device includes a sensor section, a substrate electrically connected to the sensor section, a power supply section for supplying power to the substrate, and an electrical connection between the substrate and the power supply section.
  • a connector portion and a case that accommodates the substrate and the power supply portion, the connector portion comprising: a first connector attached to the substrate; a second connector attached to the power supply portion and detachably fitted to the first connector;
  • the case has a main body forming an accommodation space for accommodating the board and the power supply, and a cap attached to the main body so as to seal the accommodation space.
  • a stopper portion that opposes one of the first connector and the second connector and contacts one of the first connector and the second connector that moves in a mutually separating direction, thereby restricting separation of the first connector and the second connector.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a pressure sensor according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the pressure sensor according to the embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the connector portion of the pressure sensor according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the contact state of the terminals of the connector portion of the pressure sensor according to the embodiment of the present invention.
  • a sensor device 100 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • the sensor device 100 is a pressure sensor
  • the sensor device 100 includes a sensor unit 4 that detects pressure as a physical quantity to be measured, a substrate 1 on which electronic components 5 such as resistors and capacitors are mounted, and A battery 10 as a power supply unit that supplies power to the provided electric circuit, a connector unit 15 that electrically connects the substrate 1 and the battery 10 , and a case 20 that houses the substrate 1 and the battery 10 are provided.
  • the sensor unit 4 is electrically connected to the substrate 1.
  • An electric circuit is formed on the substrate 1 for converting the pressure detected by the sensor section 4 into an electric signal and outputting it to a controller (not shown).
  • a plurality of substrates specifically, two substrates; hereinafter, the two substrates are referred to as "first substrate 1a” and “second substrate 1b", respectively
  • first substrate 1a and “second substrate 1b”
  • second substrate 1b respectively
  • the battery 10 supplies electricity to the electric circuit provided on the substrate 1 by being electrically connected to the substrate 1 through the connector portion 15 .
  • the connector section 15 has a first connector 16 attached to the substrate 1 and electrically connected to the substrate 1 and a second connector 17 electrically connected to the battery 10 through the wiring 18 .
  • the first connector 16 on the board 1 side is a female connector
  • the second connector 17 on the battery 10 side is a male connector.
  • the first connector 16 is fixed with respect to the substrate 1 and configured not to move relative to the substrate 1 .
  • the second connector 17 is connected to the battery 10 via wiring 18 and is movable relative to the battery 10 .
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view showing the periphery of the connector portion 15.
  • FIG. FIG. 4 is a view showing the fitted state of the first connector 16 and the second connector 17, showing a cross section different from that of FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the first connector 16 and the second connector 17 are detachably fitted.
  • the first connector 16 has a pair of cylindrical female terminals 16a and 16b made of metal.
  • the terminals 16 a and 16 b of the first connector 16 are provided so as to protrude into a recess 16 c formed in the first connector 16 .
  • the second connector 17 has a pair of male terminals 17 a and 17 b that are made of metal and shaped like pins to be inserted into the terminals 16 a and 16 b of the first connector 16 .
  • Terminals 17 a and 17 b of the second connector 17 are provided so as to protrude into a recess 17 c formed in the second connector 17 .
  • the first connector 16 and the second connector 16 are connected by inserting the second connector 17 into the recess 16c of the first connector 16 and inserting the terminals 17a and 17b of the second connector 17 into the terminals 16a and 16b of the first connector 16.
  • the connector 17 is fitted.
  • the terminals 16a and 16b of the first connector 16 and the terminals 17a and 17b of the second connector 17 are brought into contact with each other and electrically connected.
  • the first connector 16 and the second connector 17 are configured to be attached and detached in a direction along the central axis of the body portion 21 of the case 20, which will be described later.
  • the direction along the central axis of the body portion 21 is the attachment/detachment direction of the first connector 16 and the second connector 17 .
  • the case 20 is made of metal or resin. As shown in FIGS. 1 and 2, the case 20 is attached to the body portion 21 formed in a bottomed cylindrical shape having an opening 21a at one end, and the body portion 21 so as to seal the opening 21a of the body portion 21. and a cap portion 30 that is provided.
  • the body portion 21 includes a cylindrical portion 21b, a bottom portion 21c closing one end of the cylindrical portion 21b, and a cylindrical projecting portion 21d projecting from the bottom portion 21c in the opposite direction to the cylindrical portion 21b. .
  • the sensor section 4 is accommodated in the projecting section 21d (see FIG. 2).
  • a bottom portion 21c of the main body portion 21 is provided with a through hole (not shown) through which a wiring connecting the sensor portion 4 and the substrate 1 is inserted.
  • the cap part 30 is inserted into the opening 21a of the main body part 21 and is prevented from coming off by locking the snap ring 9 to the main body part 21 .
  • the cap portion 30 is formed with a groove 30a into which the end portion of the second substrate 1b of the substrate 1 is inserted. The end of the second substrate 1b contacts the bottom of the groove 30a in the axial direction of the main body 21 of the case 20.
  • the cap portion 30 includes a holder portion 35 that holds the battery 10 .
  • the holder portion 35 is formed in a substantially semi-cylindrical shape. The battery 10 is held by being inserted into the holder portion 35 .
  • the groove 30a provided in the cap portion 30 is not an essential component, and the cap portion 30 may not have the groove 30a.
  • an O-ring 7 as a sealing member is provided between the inner peripheral surface of the body portion 21 of the case 20 and the outer peripheral surface of the cap portion 30 .
  • a sealed housing space S is formed by the body portion 21 and the cap portion 30 .
  • the cap portion 30 is provided with a stopper portion 31 that faces the second connector 17 with a gap G therebetween in the attaching/detaching direction of the connector portion 15 (the central axis direction of the main body portion 21). More specifically, the stopper portion 31 faces a portion of the second connector 17 in the attachment/detachment direction. That is, the stopper portion 31 is provided so as to partially overlap the second connector 17 when viewed in the axial direction of the main body portion 21 . The stopper portion 31 is not in contact with the first substrate 1a, and a gap is also formed between the stopper portion 31 and the first substrate 1a in the attachment/detachment direction.
  • the dimension L1 (see FIG. 3) of the gap G between the stopper portion 31 and the second connector 17 along the attachment/detachment direction of the connector portion 15 is equal to the fitting length L2 of the first connector 16 and the second connector 17 ( 4).
  • the mating length L2 is the state in which the second connector 17 is inserted to the innermost portion of the first connector 16 (the state shown in FIG. The second connector 17 is pulled out from the first connector 16, and the connection between the terminals 16a and 16b of the first connector 16 and the terminals 17a and 17b of the second connector 17 is cut off. It is the distance in the attachment/detachment direction until the In other words, the fitting length L2 is such that the terminals 16a and 16b of the first connector 16 and the terminals 17a and 17b of the second connector 17 are in a state where the second connector 17 is inserted to the deepest part of the first connector 16. It corresponds to the length of overlap in the attachment/detachment direction.
  • an end surface of the cap portion 30 opposite to the stopper portion 31 is provided with a locking portion 32 for locking a tool or the like when the cap portion 30 is attached to the main body portion 21 .
  • the locking portion 32 is a cylindrical protrusion extending along the central axis of the main body portion 21 and exposed to the outside of the case 20 .
  • the locking portion 32 is formed with a locking hole 32a for locking a tool or the like. A tool is engaged with the engaging portion 32 through the engaging hole 32a, and the cap portion 30 is advanced and retracted with respect to the main body portion 21 along the axial direction of the main body portion 21, thereby attaching and detaching the cap portion 30 to and from the main body portion 21. can do.
  • the sensor unit 4 includes a sensor body 41, a collar 42, and an O-ring 43, as shown in FIG.
  • the O-ring 43 is provided on the outer periphery of the sensor main body 41 and seals between the outer peripheral surface of the sensor main body 41 and the inner peripheral surface of the projecting portion 21d. Further, the collar 42 restricts axial movement of the O-ring 43 .
  • the mount member 6 has an outer shape along the inner peripheral surface of the cylindrical portion 21b.
  • the mounting member 6 has a groove 6a (see FIG. 1) into which the end portion of the first substrate 1a of the substrate 1 is inserted, and a through hole (not shown) through which wiring connecting the sensor section 4 and the substrate 1 is inserted. and are provided.
  • the mount member 6 is fixed to the bottom portion 21c and accommodated in the cylindrical portion 21b.
  • the mount member 6 is accommodated in the body portion 21 and fixed by adhesion, press-fitting, or the like so as to be in contact with the bottom portion 21c of the body portion 21 .
  • one end of the substrate 1 (the end of the first substrate 1a) is inserted into the groove 6a formed in the mount member 6.
  • the wiring that connects the substrate 1 and the sensor main body 41 is inserted through the through hole of the mount member 6 and the through hole of the main body 21 and into the projecting portion 21d.
  • the battery 10 is inserted into the holder portion 35, and the first connector 16 provided on the substrate 1 and the second connector 17 connected to the battery 10 are fitted.
  • the O-ring 7 is attached to the body portion 21, and the cap portion 30 is inserted into the opening 21a of the body portion 21 so that the other end of the substrate 1 (the end portion of the second substrate 1b) is inserted into the groove 30a.
  • the snap ring 9 is attached to the body portion 21 . Also, the substrate 1 and the sensor main body 41 are connected, and the sensor section 4 is inserted and attached to the projecting section 21d.
  • the substrate 1 is held at both ends by the grooves 6a of the mount member 6 and the grooves 30a of the cap portion 30. As shown in FIG. Accordingly, even if vibration or the like acts on the sensor device 100 , the substrate 1 can be prevented from rattling within the main body 21 .
  • the size L1 of the gap G between the stopper portion 31 of the cap portion 30 and the second connector 17 is equal to the fitting length L2 of the first connector 16 and the second connector 17 ( length of overlap between the terminals 16a and 16b of the first connector 16 and the terminals 17a and 17b of the second connector 17). Therefore, even if the second connector 17 moves away from the first connector 16 due to vibration, the engagement between the first connector 16 and the second connector 17 is released (in other words, the first connector 16 is disengaged from the first connector 16).
  • the stopper portion 31 of the cap portion 30 contacts the second connector 17 before the terminals 16a and 16b and the terminals 17a and 17b of the second connector 17 are out of contact.
  • the stopper portion 31 limits the range in which the second connector 17 can move, and the connector portion 15 cannot be released from the mating state. This makes it possible to stabilize the fitting of the connector portion 15 and thus the electrical connection between the substrate 1 and the battery 10 .
  • the second connector 17 is not properly mated (the state shown in FIG. 4). 1 connector 16 to the cap portion 30 side. Since the stopper portion 31 is provided so as to face the second connector 17, if the connector portion 15 is incompletely fitted, the stopper portion 31 contacts the second connector 17 during the assembly of the sensor device 100. The cap portion 30 cannot be properly attached to the main body portion 21 . As described above, when the sensor device 100 is assembled, the stopper portion 31 interferes with the second connector 17 of the connector portion 15 that is incompletely fitted, and the cap portion 30 cannot be attached to the main body portion 21. It becomes possible to easily notice that the fitting of 15 is inappropriate. Therefore, assembly defects of the sensor device 100 can be prevented.
  • Sensor device 100 is a pressure sensor in the above embodiment, it is not limited to this.
  • Sensor device 100 may be any other sensor device such as a temperature sensor, a flow sensor, a displacement sensor, or the like.
  • the first connector 16 connected to the battery 10 is a female connector
  • the second connector 17 connected to the substrate 1 is a male connector
  • the first connector 16 connected to the battery 10 may be a male connector
  • the second connector 17 connected to the substrate 1 may be a female connector.
  • the stopper portion 31 is formed as part of the cap portion 30 . That is, the stopper portion 31 is integrated with the cap portion 30 . On the other hand, the stopper portion 31 may be formed separately from the cap portion 30 and may be provided so as to be attached to the cap portion 30 .
  • mount member 6 is configured separately from the main body portion 21
  • mount member 6 and the main body portion 21 may be configured integrally.
  • the sensor device 100 includes a sensor section 4, a substrate 1 electrically connected to the sensor section 4, a battery 10 that supplies power to the substrate 1, and a connector section 15 that electrically connects the substrate 1 and the battery 10. and a case 20 that houses the substrate 1 and the battery 10.
  • the connector portion 15 includes a first connector 16 attached to the substrate 1 and a first connector 16 attached to the battery 10 and detachably fitted to the first connector 16.
  • the case 20 includes a body portion 21 forming an accommodation space S for accommodating the substrate 1 and the battery 10, and a cap portion 30 attached to the body portion 21 so as to seal the accommodation space S. and the cap portion 30 faces one of the first connector 16 and the second connector 17 and contacts one of the first connector 16 and the second connector 17 moving in the direction of separating from each other.
  • a stopper portion 31 is provided for restricting separation of the first connector 16 and the second connector 17 at .
  • the stopper portion 31 of the cap portion 30 faces the first connector 16 or the second connector 17 with a gap G in the attachment/detachment direction of the first connector 16 and the second connector 17.
  • the size L1 of the gap G at is formed smaller than the fitting length L2 between the first connector 16 and the second connector 17 .
  • the cap portion 30 is formed with a groove 30a into which the end portion of the substrate 1 is inserted.
  • the cap portion 30 has a holder portion 35 that holds the battery 10 .
  • the posture of the battery 10 in the sensor device 100 can be stabilized. Therefore, the connection between substrate 1 and battery 10 can be further stabilized.

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Abstract

センサ装置100は、センサ部と電気的に接続される基板1と、基板1に電力を供給する電池10と、基板1に取り付けられる第1コネクタ16と、電池10に取り付けられ第1コネクタ16に着脱可能に嵌合する第2コネクタ17と、基板1及び電池10を収容するケース20と、を備え、ケース20は、基板1及び電池10を収容する収容空間Sを形成する本体部21と、収容空間Sを封止するように本体部21に取り付けられるキャップ部30と、を有し、キャップ部30には、第2コネクタ17に対峙して、第1コネクタ16から離脱する方向へ移動する第2コネクタ17に接触することで第1コネクタ16と第2コネクタ17との離脱を規制するストッパ部31が設けられる。

Description

センサ装置
 本発明は、センサ装置に関するものである。
 JP2019-153485Aには、ハウジング内の基板と電池とが、コネクタによって接続されるセンサユニットが開示されている。
 JP2019-153485Aに記載のようなセンサユニットは、例えば振動が作用する環境下で使用されることがある。このセンサユニットでは、基板と電池とはコネクタによって接続されるため、振動によってコネクタが外れ、基板と電池との電気的接続が遮断されるおそれがある。
 本発明は、センサ装置における基板と電源部との接続を安定させることを目的とする。
 本発明のある態様によれば、センサ装置は、センサ部と、センサ部と電気的に接続される基板と、基板に電力を供給する電源部と、基板と電源部とを電気的に接続するコネクタ部と、基板及び電源部を収容するケースと、を備え、コネクタ部は、基板に取り付けられる第1コネクタと、電源部に取り付けられ第1コネクタに着脱可能に嵌合する第2コネクタと、を有し、ケースは、基板及び電源部を収容する収容空間を形成する本体部と、収容空間を封止するように本体部に取り付けられるキャップ部と、を有し、キャップ部には、第1コネクタ及び第2コネクタの一方に対峙して、互いに離脱する方向へ移動する第1コネクタ及び第2コネクタの一方に接触することで第1コネクタと第2コネクタとの離脱を規制するストッパ部が設けられる。
図1は、本発明の実施形態に係る圧力センサの部分断面図である。 図2は、本発明の実施形態に係る圧力センサの分解斜視図である。 図3は、本発明の実施形態に係る圧力センサのコネクタ部の周辺を示す拡大断面図である。 図4は、本発明の実施形態に係る圧力センサのコネクタ部の端子の接触状態を示す断面図である。
 以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るセンサ装置100について説明する。
 本実施形態では、センサ装置100が圧力センサである場合について説明する。
 図1及び図2に示すように、センサ装置100は、測定項目となる物理量として圧力を検出するセンサ部4と、抵抗やコンデンサなどの電子部品5が実装される基板1と、基板1上に設けられた電気回路に電力を供給する電源部としての電池10と、基板1と電池10とを電気的に接続するコネクタ部15と、基板1及び電池10を収容するケース20と、を備える。
 センサ部4は、基板1と電気的に接続される。基板1には、センサ部4によって検出された圧力を電気信号に変換して図示しないコントローラへ出力するための電気回路が形成される。なお、本実施形態では、複数の基板(具体的には、二つの基板である。以下、二つの基板をそれぞれ「第1基板1a」、「第2基板1b」と称する。)を接合することによって基板1が構成されているが、基板1は一枚の基板で構成されていてもよい。
 電池10は、コネクタ部15を通じて基板1と電気的に接続されることで、基板1上に設けられた電気回路に電気を供給する。
 コネクタ部15は、基板1に取り付けられて基板1に電気的に接続される第1コネクタ16と、配線18を通じて電池10に電気的に接続される第2コネクタ17と、を有する。本実施形態では、基板1側の第1コネクタ16がメスのコネクタ、電池10側の第2コネクタ17がオスのコネクタである。第1コネクタ16は、基板1に対して固定されており、基板1に対して相対移動しないように構成される。第2コネクタ17は、配線18を介して電池10と接続されており、電池10に対して相対移動が可能である。
 図3は、コネクタ部15周辺を示す拡大断面図である。図4は、第1コネクタ16と第2コネクタ17との嵌合状態を示す図であり、図3とは異なる断面を示す。図3及び図4に示すように、第1コネクタ16と第2コネクタ17とは、着脱可能に嵌合する。
 図4に示すように、第1コネクタ16は、金属製であって筒状に形成される一対のメスの端子16a,16bを有する。第1コネクタ16の端子16a,16bは、第1コネクタ16に形成される凹部16c内に突出して設けられる。
 第2コネクタ17は、金属製であって第1コネクタ16の端子16a,16bに挿入されるピン状に形成される一対のオスの端子17a,17bを有する。第2コネクタ17の端子17a,17bは、第2コネクタ17に形成される凹部17c内に突出して設けられる。
 第1コネクタ16の凹部16cに第2コネクタ17を挿入すると共に、第1コネクタ16の端子16a,16bに第2コネクタ17の端子17a,17bを挿入するようにして、第1コネクタ16と第2コネクタ17とが嵌合する。これにより、第1コネクタ16の端子16a,16bと第2コネクタ17の端子17a,17bとが接触して電気的に接続される。第1コネクタ16と第2コネクタ17とは、後述するケース20の本体部21の中心軸に沿った方向において着脱されるように構成される。本体部21の中心軸に沿った方向が、第1コネクタ16と第2コネクタ17との着脱方向である。
 ケース20は、金属または樹脂によって形成される。ケース20は、図1及び図2に示すように、一端に開口21aを有する有底筒状に形成される本体部21と、本体部21の開口21aを封止するように本体部21に取り付けられるキャップ部30と、を有する。
 本体部21は、円筒状に形成された筒部21bと、筒部21bの一端を塞ぐ底部21cと、底部21cから筒部21bとは反対側に突出する円筒状の突出部21dと、を備える。筒部21b内には、基板1、電池10、及び後述するマウント部材6を収容する収容空間Sが形成される。突出部21d内には、センサ部4が収容される(図2参照)。本体部21の底部21cには、センサ部4と基板1とを接続する配線が挿通される貫通孔(図示せず)が設けられる。
 キャップ部30は、本体部21の開口21aに挿入され、本体部21にスナップリング9を係止することで抜け止めされる。図1に示すように、キャップ部30には、基板1の第2基板1bの端部が挿入される溝30aが形成される。第2基板1bの端部は、溝30aの底部に対してケース20の本体部21の軸方向に接触している。また、図2に示すように、キャップ部30は、電池10を保持するホルダ部35を備える。ホルダ部35は、略半円筒形状に形成される。電池10は、ホルダ部35に挿入されることで保持される。なお、キャップ部30に設けられる溝30aは必須の構成ではなく、キャップ部30に溝30aが設けられていなくてもよい。
 図1に示すように、ケース20の本体部21の内周面とキャップ部30の外周面との間には、シール部材としてのOリング7が設けられる。これにより、本体部21とキャップ部30とによって、密閉された収容空間Sが形成される。
 キャップ部30には、図3に示すように、コネクタ部15の着脱方向(本体部21の中心軸方向)において、隙間Gを空けて第2コネクタ17に対峙するストッパ部31が設けられる。より具体的には、ストッパ部31は、第2コネクタ17の一部に対して着脱方向に対峙する。つまり、ストッパ部31とは、本体部21の軸方向視において、第2コネクタ17の一部と重複するように設けられる。なお、ストッパ部31は、第1基板1aとは接触しておらず、ストッパ部31と第1基板1aとの間にも、着脱方向に隙間が形成される。
 ストッパ部31と第2コネクタ17との間の隙間Gのコネクタ部15の着脱方向に沿った寸法L1(図3参照)は、第1コネクタ16と第2コネクタ17との嵌合長さL2(図4参照)よりも小さい。
 嵌合長さL2とは、図4に示すように、第2コネクタ17が第1コネクタ16の最奥部まで挿入された状態(図4に示す状態であって、第2コネクタ17が第1コネクタ16に接触してそれ以上挿入できない状態)から、第2コネクタ17を第1コネクタ16から抜き出して第1コネクタ16の端子16a,16bと第2コネクタ17の端子17a、17bとの接続が遮断されるまでの着脱方向における距離である。言い換えれば、嵌合長さL2は、第2コネクタ17が第1コネクタ16の最奥部まで挿入された状態において第1コネクタ16の端子16a、16bと第2コネクタ17の端子17a、17bとが着脱方向にオーバーラップする長さに相当する。
 また、図1に示すように、ストッパ部31とは反対側のキャップ部30の端面には、キャップ部30を本体部21に取り付ける際に工具等が係止される係止部32が設けられる。係止部32は、本体部21の中心軸に沿って延びる円柱状の突起であり、ケース20の外部に露出する。係止部32には、工具等を係止するための係止穴32aが形成される。係止穴32aを通じて工具を係止部32に係止させて、本体部21の軸方向に沿ってキャップ部30を本体部21に対して進退させることで、本体部21にキャップ部30を着脱することができる。
 センサ部4は、図2に示すように、センサ本体41と、カラー42と、Oリング43と、を備える。Oリング43は、センサ本体41の外周に設けられ、センサ本体41の外周面と突出部21dの内周面との間をシールする。また、カラー42は、Oリング43の軸方向の移動を規制する。
 マウント部材6は、筒部21bの内周面に沿う外形を有する。マウント部材6には、基板1の第1基板1aの端部が挿入される溝6a(図1参照)と、センサ部4と基板1とを接続する配線が挿通される貫通孔(図示省略)と、が設けられる。マウント部材6は、底部21cに固定されて筒部21b内に収容される。
 次に、センサ装置100の組み立てについて説明する。なお、以下の組み立て手順は、一例を示すものであり、適宜順序を入れ替えることが可能である。
 まず、マウント部材6を本体部21内に収容し、本体部21の底部21cに接するようにして接着や圧入等により固定する。
 次に、基板1の一端(第1基板1aの端部)をマウント部材6に形成された溝6aに挿入する。このとき、基板1とセンサ本体41とを接続する配線を、マウント部材6の貫通孔と本体部21の貫通孔を通じて突出部21dに挿通する。
 次に、電池10をホルダ部35に挿入し、基板1上に設けられた第1コネクタ16と電池10に接続された第2コネクタ17とを嵌合する。
 その後、本体部21にOリング7を取り付け、基板1の他端(第2基板1bの端部)を溝30aに挿入するようにしてキャップ部30を本体部21の開口21aに挿入する。最後に、スナップリング9を本体部21に取り付ける。また、基板1とセンサ本体41とを接続し、センサ部4を突出部21dに挿入し、取り付ける。
 このようにして組み立てられたセンサ装置100では、基板1は、マウント部材6の溝6aとキャップ部30の溝30aとによって両端が保持される。これにより、センサ装置100に振動などが作用しても、基板1が本体部21内でガタつくことを防止できる。
 また、センサ装置に振動などが作用すると、主に第2コネクタが第1コネクタから離間するようにして移動して、コネクタ部の嵌合が解除されるおそれがある。
 これに対し、センサ装置100では、キャップ部30のストッパ部31と第2コネクタ17との間の隙間Gの大きさL1は、第1コネクタ16と第2コネクタ17との嵌合長さL2(第1コネクタ16の端子16a,16bと第2コネクタ17の端子17a,17bとがオーバーラップする長さ)よりも小さい。このため、振動によって第2コネクタ17が第1コネクタ16から離間するように移動しても、第1コネクタ16と第2コネクタ17との嵌合が解除される(言い換えれば、第1コネクタ16の端子16a,16bと第2コネクタ17の端子17a、17bとが非接触となる)よりも先に、キャップ部30のストッパ部31が第2コネクタ17に接触する。これにより、第1コネクタ16の端子16a,16bと第2コネクタ17の端子17a、17bとが非接触となることが防止される。つまり、本体部21にキャップ部30が適切に取り付けられた状態では、ストッパ部31によって第2コネクタ17が移動できる範囲が制限され、コネクタ部15の嵌合が解除できない状態となる。これによりコネクタ部15の嵌合、ひいては、基板1と電池10との電気的接続を安定化することができる。
 また、コネクタ部15の嵌合が不完全(不適切)であると、第2コネクタ17は、コネクタ部15が適切に嵌合している状態(図4に示す状態)と比較して、第1コネクタ16からキャップ部30側に離間して位置する。ストッパ部31が第2コネクタ17に対峙するように設けられるため、コネクタ部15の嵌合が不完全であると、センサ装置100の組み立てにおいて、ストッパ部31が第2コネクタ17に接触して、キャップ部30を本体部21に適切に取り付けることができなくなる。このように、センサ装置100の組み立ての際、不完全に嵌合したコネクタ部15の第2コネクタ17にストッパ部31が干渉してキャップ部30が本体部21に取り付けられなくなることで、コネクタ部15の嵌合が不適切であることを容易に気づくことが可能となる。よって、センサ装置100の組立不良を防止することができる。
 次に、本実施形態の変形例について説明する。
 上記実施形態では、センサ装置100は、圧力センサであるが、これに限定されるものではない。センサ装置100は、温度センサ、流量センサ、変位センサなどその他の任意のセンサ装置であってもよい。
 また、上記実施形態では、電池10に接続される第1コネクタ16がメスのコネクタであり、基板1に接続される第2コネクタ17がオスのコネクタである。これに対し、上記実施形態とは反対に、電池10に接続される第1コネクタ16をオスのコネクタとし、基板1に接続される第2コネクタ17をメスのコネクタとしてもよい。
 また、上記実施形態では、ストッパ部31は、キャップ部30の一部として形成される。つまり、ストッパ部31は、キャップ部30と一体である。これに対し、ストッパ部31は、キャップ部30とは別体に形成されて、キャップ部30に取り付けられるようにして設けられてもよい。
 また、上記実施形態では、マウント部材6を本体部21と別体に構成した場合を例に説明したが、マウント部材6と本体部21とを一体に構成してもよい。
 以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
 センサ装置100は、センサ部4と、センサ部4と電気的に接続される基板1と、基板1に電力を供給する電池10と、基板1と電池10とを電気的に接続するコネクタ部15と、基板1及び電池10を収容するケース20と、を備え、コネクタ部15は、基板1に取り付けられる第1コネクタ16と、電池10に取り付けられ第1コネクタ16に着脱可能に嵌合する第2コネクタ17と、を有し、ケース20は、基板1及び電池10を収容する収容空間Sを形成する本体部21と、収容空間Sを封止するように本体部21に取り付けられるキャップ部30と、を有し、キャップ部30には、第1コネクタ16及び第2コネクタ17の一方に対峙して、互いに離脱する方向へ移動する第1コネクタ16及び第2コネクタ17の一方に接触することで第1コネクタ16と第2コネクタ17との離脱を規制するストッパ部31が設けられる。
 また、センサ装置100では、キャップ部30のストッパ部31は、第1コネクタ16と第2コネクタ17との着脱方向において隙間Gを空けて第1コネクタ16又は第2コネクタ17に対峙し、着脱方向における隙間Gの大きさL1は、第1コネクタ16と第2コネクタ17との嵌合長さL2よりも小さく形成される。
 これらの構成では、互いに離脱するように第1コネクタ16及び/又は第2コネクタ17が移動しても、キャップ部30のストッパ部31が移動する第1コネクタ16又は第2コネクタ17に接触して、第1コネクタ16と第2コネクタ17との離脱が規制される。したがって、センサ装置100の基板1と電池10との接続を安定させることができる。
 また、センサ装置100では、キャップ部30には、基板1の端部が挿入される溝30aが形成される。
 この構成では、振動などによる基板1のガタつきを抑制できる。
 また、センサ装置100では、キャップ部30は、電池10を保持するホルダ部35を有する。
 この構成では、センサ装置100において電池10の姿勢を安定させることができる。したがって、基板1と電池10との接続をより一層安定させることができる。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
 本願は2021年10月21日に日本国特許庁に出願された特願2021-172358に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (4)

  1.  センサ装置であって、
     センサ部と、
     前記センサ部と電気的に接続される基板と、
     前記基板に電力を供給する電源部と、
     前記基板と前記電源部とを電気的に接続するコネクタ部と、
     前記基板及び前記電源部を収容するケースと、を備え、
     前記コネクタ部は、前記基板に取り付けられる第1コネクタと、前記電源部に取り付けられ前記第1コネクタに着脱可能に嵌合する第2コネクタと、を有し、
     前記ケースは、
     前記基板及び前記電源部を収容する収容空間を形成する本体部と、
     前記収容空間を封止するように前記本体部に取り付けられるキャップ部と、を有し、
     前記キャップ部には、前記第1コネクタ及び前記第2コネクタの一方に対峙して、互いに離脱する方向へ移動する前記第1コネクタ及び前記第2コネクタの一方に接触することで前記第1コネクタと前記第2コネクタとの離脱を規制するストッパ部が設けられるセンサ装置。
  2.  請求項1に記載のセンサ装置であって、
     前記キャップ部の前記ストッパ部は、前記第1コネクタと前記第2コネクタとの着脱方向において隙間を空けて前記第1コネクタ又は前記第2コネクタに対峙し、
     前記着脱方向における前記隙間の大きさは、前記第1コネクタと前記第2コネクタとの嵌合長さよりも小さく形成されるセンサ装置。
  3.  請求項1に記載のセンサ装置であって、
     前記キャップ部には、前記基板の端部が挿入される溝が形成されるセンサ装置。
  4.  請求項1に記載のセンサ装置であって、
     前記キャップ部は、前記電源部を保持するホルダ部を有することを特徴とするセンサ装置。
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