JP2014132218A - コネクタおよびそれを用いた検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】外形寸法を小さく低コスト化が図れるコネクタおよびそれを用いた検出装置を提供する。
【解決手段】コネクタ100を筒部1と、底板2およびコネクタ端子4で構成し、筒部1にコネクタ端子4を固定し、このコネクタ端子4と被接続部材と接続されるための接続箇所28を筒部1の内側下に設けることで、外形寸法が小さな、低コストのコネクタ100とすることができる。
このコネクタ100に検出部である圧力センタモジュール24を配置したハウジング本体21を固定し、圧力センタモジュール24に接続された接続導体25を接続箇所28でコネクタ端子4と接続することで、外形寸法が小さな、低コストの検出装置とすることができる。
【選択図】 図4
【解決手段】コネクタ100を筒部1と、底板2およびコネクタ端子4で構成し、筒部1にコネクタ端子4を固定し、このコネクタ端子4と被接続部材と接続されるための接続箇所28を筒部1の内側下に設けることで、外形寸法が小さな、低コストのコネクタ100とすることができる。
このコネクタ100に検出部である圧力センタモジュール24を配置したハウジング本体21を固定し、圧力センタモジュール24に接続された接続導体25を接続箇所28でコネクタ端子4と接続することで、外形寸法が小さな、低コストの検出装置とすることができる。
【選択図】 図4
Description
この発明は、圧力センサや温度センサなどに用いられるコネクタおよびそれを用いた検出装置に関する。
図7は、従来の圧力センサ700の構成図であり、同図(a)は要部平面図、同図(b)は同図(a)のX−X線で切断した要部断面図である。
この圧力センサ700は、ハウジング本体51内部の凹部52にシール材であるOリング53上に圧力センサモジュール54が載置されている。圧力センサモジュール54からの電気信号を外部に取り出すためにコネクタ55を構成する筒部56内にコネクタ端子57が固定される。
この圧力センサ700は、ハウジング本体51内部の凹部52にシール材であるOリング53上に圧力センサモジュール54が載置されている。圧力センサモジュール54からの電気信号を外部に取り出すためにコネクタ55を構成する筒部56内にコネクタ端子57が固定される。
このコネクタ端子57は筒部56の底板58を貫通しL字型に屈曲している。L字型に屈曲した一方の箇所59は筒部56の内側に露出し、他方の箇所60は底板58から離れて底板56の下に配置される。コネクタ端子57の他方の箇所60の先端部61には接続孔62が形成される。
圧力センサモジュール54に固定された接続導体63の端部はコネクタ端子57の接続孔62に嵌合してレーザ溶接や半田接合で固定される。コネクタ55とハウジング本体51は互いに固定される。またコネクタ端子57の接続孔62は筒部56の外側に位置している。
圧力センサモジュール54は図示しない圧力センサチップと電気信号をコネクタ端子57に出力する電気回路が形成された導電パターン付絶縁基板(プリント基板)からなる。またこの圧力センサモジュール54は圧力を検出するための検出部であり、圧力センサチップはその検出片である。
尚、図7では、圧力センサモジュール54はブラックボックスで示しており、前記したように圧力センサチップおよび導電パターン付絶縁基板は示されていない。
図8は、別の従来の圧力センサ800の構成図であり、同図(a)は要部平面図、同図(b)は同図(a)のX−X線で切断した要部断面図である。
図8は、別の従来の圧力センサ800の構成図であり、同図(a)は要部平面図、同図(b)は同図(a)のX−X線で切断した要部断面図である。
この圧力センサ800は、ハウジング本体71内部の凹部72にシール材であるOリング73上に圧力センサモジュール74が載置されている。圧力センサモジュール74からの電気信号を外部に取り出すためのコネクタ75の構成要素であるコネクタ端子76はL字型に屈曲し、樹脂成形された支持部材77に固定する。L字型に曲がったコネクタ端子76の一方の箇所78はコネクタ75を構成する筒部80の内側に位置し、他方の箇所79には接続孔81が形成される。また、このコネクタ端子76はコネクタ75を構成する底板82を貫通している。接続孔81は筒部80内下に位置し、圧力センサモジュール74に接続する接続導体83の端部がこの接続孔81に嵌合しレーザ溶接や半田接合によりコネクタ端子76に固定される。
また、特許文献1では、圧力センサは、電気回路基板と、圧力センサモジュールと、ケースと、該基板と該モジュールとケースを収容するハウジング本体と、コネクタ部とを有する。ハウジング本体は、該基板および該モジュールならびにケースを収容する内部空間と上部周辺に立ち上がる立上部を有している。この立上部は、複数のスリットが設けられてケースをかしめ固定する部分とコネクタをかしめ固定する部分とに分けられている。またケースの周辺上部とコネクタ部の周辺下部に互いに嵌合する切欠部を設けている。さらに、ケースかしめ部分によってケースを固定し、コネクタかしめ部によって圧力センサ本体とケースを一体に固定した圧力センサとしている。これにより、製造途中で電気出力の調整が可能であり、部品点数の増加を招くことなくセンサ全体を小型化できることが記載されている。この圧力センサは前記の図7および図8に近い構成のものが記載されている。
また、特許文献2では、圧力センサは、圧力導入孔を有するハウジングと、ピエゾ抵抗効果を有する半導体素子よりなるセンサエレメントと、センサエレメントを固定するホルダと、電磁シールド作用を有する圧力ケースとを有している。センサエレメントとホルダと圧力ケースを気密に溶接して参照用圧力空間を形成した圧力センサ本体とする。この圧力センサ本体をハウジングに電気的に絶縁して保持する。こうすることで、高周波の電磁ノイズの影響をなくした絶対圧方式もしくはシールドゲージ圧方式の圧力センサを提供できることが記載されている。この圧力センサは図8に近い構成のものである。
しかし、前記の図7においては、コネクタ端子57と接続導体63の接続箇所(接続孔62)がコネクタ55を構成する筒部56の外側に位置するので、コネクタ55の外形寸法が大きくなり、製造コストが増大する。また、このコネクタ55に固定するハウジング本体51の外形寸法が大きくなり、このコネクタを用いた圧力センサの外形寸法は大きくなり、製造コストは増大する。
また、前記の図8においては、コネクタ端子76と接続導体83の接続箇所(接続孔81)を筒部80の内側下に位置させているため、コネクタ75の外形寸法は小型化できる。しかし、コネクタ75はコネクタ端子76と、筒部80と、底板82とおよびコネクタ端子76を固定するための樹脂成形された支持部材77で構成される。筒部80と底板82は樹脂の一体成型で形成されるが、支持部材77は個別の樹脂成型で形成される。そのため、支持部材77が余分に必要となり、部品点数が増え製造コストが増大する。
また、前記の図7、図8および特許文献1、2では、コネクタを構成するコネクタ端子を筒部と繋がる底板に固定し、コネクタ端子と接続導体との接続箇所が筒部の内側に位置させてコネクタおよびこのコネクタを用いた検出装置の外形寸法を縮小化し低コスト化を図ることについては記載されていない。
この発明の目的は、前記の課題を解決して、外形寸法を小さく低コスト化が図れるコネクタおよびそれを用いた検出装置を提供することである。
前記の目的を達成するために、特許請求の範囲の請求項1に記載の発明によれば、筒部と、該筒部と一体化され開口部を有する底板と、該底板に固定されたL字型に屈曲したコネクタ端子とを具備するコネクタにおいて、コネクタ端子の一方の箇所が前記筒部の内側に露出し他方の箇所が前記底板から開口部を横切るように延在し、該開口部に位置する前記のコネクタ端子に被接続部材と接続するための接続箇所を備える構成とする。
また、特許請求の範囲の請求項2に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明において、前記筒部および前記底板が、樹脂で一体成型されて形成されるとよい。
また、特許請求の範囲の請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明において、前記コネクタ端子の前記他方の箇所と前記底板との固定が、前記底板内部、底板下面もしくは底板上面であるとよい。
また、特許請求の範囲の請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明において、前記コネクタ端子の前記他方の箇所と前記底板との固定が、前記底板内部、底板下面もしくは底板上面であるとよい。
また、特許請求の範囲の請求項4に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明において、前記接続箇所に接続孔を設けるとよい。
また、特許請求の範囲の請求項5に記載の発明によれば、請求項1に記載のコネクタと、検出部と、該検出部の少なくとも一部を配置し前記コネクタに固定するハウジング本体と、前記検出部と接続する前記被接続部材とを具備する検出装置とする。
また、特許請求の範囲の請求項5に記載の発明によれば、請求項1に記載のコネクタと、検出部と、該検出部の少なくとも一部を配置し前記コネクタに固定するハウジング本体と、前記検出部と接続する前記被接続部材とを具備する検出装置とする。
また、特許請求の範囲の請求項6に記載の発明によれば、請求項5に記載の発明において、前記検出部が、検出片と電気回路が形成された導電パターン付絶縁基板とで構成されるとよい。
また、特許請求の範囲の請求項7に記載の発明によれば、請求項6に記載の発明において、前記検出片が、圧力センサチップ、温度センサチップ、電流プローブもしくは電圧プローブのいずれか一つであるとよい。
また、特許請求の範囲の請求項8に記載の発明によれば、請求項5に記載の発明において、前記コネクタ端子の前記接続孔に前記被接続部材を嵌合しレーザ溶接もしくは半田接合して前記コネクタ端子と前記被接続部材を固定するとよい。
また、特許請求の範囲の請求項9に記載の発明によれば、請求項6に記載の発明において、前記検出片が、前記ハウジング本体と離れて設置されるとよい。
また、特許請求の範囲の請求項10に記載の発明によれば、請求項5に記載の発明において、前記ハウジング本体が、樹脂成型で形成されるとよい。
また、特許請求の範囲の請求項10に記載の発明によれば、請求項5に記載の発明において、前記ハウジング本体が、樹脂成型で形成されるとよい。
この発明によれば、コネクタを筒部と、底板およびコネクタ端子で構成し、筒部にコネクタ端子を固定し、このコネクタ端子の被接続部材との接続箇所を筒部の内側下に設けることで、外形寸法が小さな、低コストのコネクタとすることができる。
このコネクタに検出部を配置したハウジング本体を固定し、検出部に固定するまたは検出部と接続される被接続部材を前記の接続箇所でコネクタ端子と接続することで、外形寸法が小さな、低コストの検出装置とすることができる。
実施の形態を以下の実施例で説明する。
図1は、この発明の第1実施例のコネクタ100の構成図であり、同図(a)は要部平面図、同図(b)は同図(a)のX−X線で切断した要部断面図である。図1において、コネクタ端子4が底板2に隠れる箇所も実線で示した。
コネクタ100は、筒部1と、この筒部1と一体成形され筒部1の内側に位置する開口部3を有する底板2と、底板2に固定されたL字型に屈曲したコネクタ端子4で構成される。L字型に屈曲したコネクタ端子4の一方の箇所5は筒部1の内側に露出し、その先端部分6は図示しない外部配線の接続端子と結合する。またL字型に屈曲したコネクタ端子4の他方の箇所7は開口部3を横切るように延在する。コネクタ端子4の屈曲箇所8とその近傍および開口部を横切ったコネクタ端子4の他方の箇所7の端部9は底板2に固定される。
また、コネクタ端子4の他方の箇所7は開口部3に露出し、この露出した他方の箇所7が図示しない被接続部材(例えば、図4の接続導体25)との接続箇所となる。この接続箇所には被接続部材を通すための接続孔10が形成される。この接続孔10は筒部1の内側に配置される。
このコネクタ端子4に形成される接続孔10は、例えば、図4に示す圧力センサモジュール24などの検出部とコネクタ端子4を接続する接続導体25(被接続部材)を固定するために用いられる。具体的には検出部である圧力センサモジュール24に固定または接続された接続導体25(接続ピンなど)の先端をこの接続孔10に嵌合し、この嵌合箇所をレーザ溶接や半田接合することでコネクタ端子4と接続導体25を固定する。接続孔10において、コネクタ端子4の他方の箇所7の下側の底板2の開口部がコネクタ端子4の他方の箇所7の上方の底板2の開口部より狭くなっている。これにより、コネクタ端子4の下側の底板2が接続導体25を接続孔10に入れやすくするためのガイドとなる。
このコネクタ100の筒部1と底板2は樹脂成形され、コネクタ端子4の固定はこの樹脂成形時に一体化して行なわれる。
前記したように、接続個所である接続孔10が筒部1の内側に位置しているため、コネクタ100の外形寸法を小さくできる。また、使用部材を節約できるためコネクタ100の製造コストを低減できる。
前記したように、接続個所である接続孔10が筒部1の内側に位置しているため、コネクタ100の外形寸法を小さくできる。また、使用部材を節約できるためコネクタ100の製造コストを低減できる。
また、このコネクタ100の結合部11(樹脂で筒部1および底板2と一体成型で形成される)に、例えば図4に示すように、圧力センサモジュール24を収納したハウジング本体21を固定することで、検出装置400である圧力センサの外形寸法を小さくできて製造コストを低減することができる。
尚、ここでは接続孔10を用いてコネクタ端子4と接続導体25を接続する例を挙げたが、コネクタ端子4に接続孔10を設けないで直接コネクタ端子4と接続導体25を接触させてレーザ溶接や半田接合などをして接続しても構わない。この場合も接続箇所は筒部1の内側に位置させる。
また、筒部1の平面形状はここでは角が丸みを持つ長方形の例を示したが、これに限るものではなく四角形や円形などの場合もある。
図2は、この発明の第2実施例のコネクタ200の構成図であり、同図(a)は要部平面図、同図(b)は同図(a)のX−X線で切断した要部断面図である。
このコネクタ200と図1のコネクタ100との違いは、コネクタ端子4の他方の箇所7を底板2の下面12に配置させた点である。コネクタ端子4の他方の箇所7と底板2の下面12とは接着剤で固定する。また、コネクタ端子4の一方の箇所5が底板2を貫通して底板2と一体成形されている場合には、コネクタ端子4の他方の箇所7は底板2の下面12に接触固定されている。
このコネクタ200と図1のコネクタ100との違いは、コネクタ端子4の他方の箇所7を底板2の下面12に配置させた点である。コネクタ端子4の他方の箇所7と底板2の下面12とは接着剤で固定する。また、コネクタ端子4の一方の箇所5が底板2を貫通して底板2と一体成形されている場合には、コネクタ端子4の他方の箇所7は底板2の下面12に接触固定されている。
図3は、この発明の第3実施例のコネクタ300の構成図であり、同図(a)は要部平面図、同図(b)は同図(a)のX−X線で切断した要部断面図である。
このコネクタ300と図1のコネクタ100との違いは、コネクタ端子4の他方の箇所7を底板2の上面13に配置させた点である。コネクタ端子4の他方の箇所7と底板2の上面13とは接着剤で固定し、端部9は筒部1に埋設される。
このコネクタ300と図1のコネクタ100との違いは、コネクタ端子4の他方の箇所7を底板2の上面13に配置させた点である。コネクタ端子4の他方の箇所7と底板2の上面13とは接着剤で固定し、端部9は筒部1に埋設される。
また、底板2を点線43で示すように部分的で厚く形成し、コネクタ端子4の屈曲箇所8付近と端部9を底板2に一体成形されている場合には、コネクタ端子4の他方の箇所7は底板2の薄い箇所の上面13に接触固定されている。
この実施例3の場合も実施例1と同様の効果が得られる。
この実施例3の場合も実施例1と同様の効果が得られる。
図4は、この発明の第4実施例の検出装置400の構成図であり、同図(a)は要部平面図、同図(b)は同図(a)のX−X線で切断した要部断面図である。この検出装置400は前記の図1のコネクタ100を用いた圧力センサである。
樹脂成型で形成されたハウジング本体21内部の凹部22にシール材であるOリング23を配置しその上に検出部である圧力センサモジュール24を載置する。この圧力センサモジュール24は、図示しない検出片である圧力センサチップと電気信号を出力する電気回路が形成された導電パターン付絶縁基板からなる。また、圧力センサチップと導電パターン付き絶縁基板を収納し、圧力センサチップの電極パッドおよび導電パターン付き絶縁基板の導電パターンと接続される金属端子を備えた樹脂ケースを備えたものとすることもできる。圧力センサチップに電気回路が形成されている場合には、導電パターン付絶縁基板を不要とすることができる。
圧力センサモジュール24からの電気信号を外部に取り出すため図1で示したコネクタ100がハウジング本体21に固定される。コネクタ100を構成するコネクタ端子4は図示しない外部回路の配線端子と接続する。コネクタ100とハウジング本体との固定の仕方はハウジング本体21の上部に図示しない切り込みを入れ、ハウジング本体21にコネクタ100を差し込んだ後、ハウジング本体21の切り込み箇所を折り曲げてコネクタ100を包み込むようにして互いを固定する。
コネクタ端子4の接続孔10に圧力センサモジュール24の図示しない端子に一端26が固定する接続導体25(接続ピンなど)の他端27を嵌合し、レーザ溶接もしくは半田接合をして接続導体25とコネクタ端子4を固定する。そのため、この接続導体25とコネクタ端子4の接続箇所28(接続孔10)は筒部1の内側に位置する。この接続導体25を介して圧力センサモジュール24からの電気信号がコネクタ端子4に伝達される。
コネクタ100にハウジング本体21を固定し、前記の接続箇所28を封止用の樹脂29などで被覆して防水機能を有する圧力センサ(検出装置400)は完成する。前記の接続導体25の直径は0.5mm〜0.8mm程度であり、コネクタ端子4に形成される接続孔10の直径は1.5mm〜2mm程度である。
図1のコネクタ100は、接続導体25を嵌合する接続孔10が筒部1の内側に位置しているため、このコネクタ100に固定するハウジング本体21の外形寸法も小さくできる。その結果、圧力センサの外形寸法を小さくできる。また、使用部材が節約されるため圧力センサの製造コストを低減できる。
尚、前記の接続導体25の一端26は圧力センサモジュール24を構成する図示しない導電パターン付絶縁基板と接続している。また、電気回路が圧力センサチップに形成されている場合には、接続導体の一端26は圧力センサチップに形成される電極パッドと接続される。前述の樹脂ケースを備える場合は、接続導体の一端26は樹脂ケースの金属端子と接続される。
また、図4では説明を簡略化するために、圧力センサモジュール24はブラックボッスク化して示した。また、図中の符号の30は媒体(気体や液体)の圧力を圧力センサチップに伝達するための圧力伝達口である。
前記のコネクタ100をコネクタ200,コネクタ300に替えても同様の効果が得られる。
図5は、この発明の第5実施例の検出装置500の構成図であり、同図(a)は要部平面図、同図(b)は同図(a)のX−X線で切断した要部断面図である。この検出装置500は図1のコネクタ100を用いた温度センサの例を示した。
この温度センサ(検出装置500)と図4の圧力センサ(検出装置400)との違いは、温度センサモジュール32(検出部)を構成する電気回路が形成された導電パターン付絶縁基板33がハウジング本体31に収納され、ハウジング本体31の突出部34の先端部35に検出片である温度センサチップ36(検出片)が配設されている点である。
温度センサチップ36の電気信号は突出部34内に敷設された内部配線37により導電パターン付絶縁基板33に形成される電気回路へ伝達される。
図1のコネクタ100は接続導体25を嵌合する接続孔10が筒部1の内側に位置しているため、このコネクタ100を固定するハウジング本体31の外形寸法も小さくできる。その結果、温度センサの外形寸法を小さくできる。また、使用部材が節約されるため温度センサの製造コストを低減できる。
図1のコネクタ100は接続導体25を嵌合する接続孔10が筒部1の内側に位置しているため、このコネクタ100を固定するハウジング本体31の外形寸法も小さくできる。その結果、温度センサの外形寸法を小さくできる。また、使用部材が節約されるため温度センサの製造コストを低減できる。
図6は、この発明の第6実施例の検出装置600の構成図であり、同図(a)は要部平面図、同図(b)は同図(a)のX−X線で切断した要部断面図である。
この温度センサ(検出装置600)と図5の温度センサ(検出装置500)との違いは、温度センサチップ36をハウジング本体41から切り離した点である。
この温度センサ(検出装置600)と図5の温度センサ(検出装置500)との違いは、温度センサチップ36をハウジング本体41から切り離した点である。
この場合にはハウジング本体41には導電パターン付絶縁基板33が収納され、温度センサチップ36はハウジング本体31からは切り離される。温度センサチップ36の信号は外部配線42により導電パターン付絶縁基板33に形成される電気回路へ伝達される。この場合は温度センサチップ36を除く温度センサの本体が小型化され低コスト化される。
また、前記の温度センサチップ36に限らず検出片としては電流プローブ、電圧プローブなどでも構わない。この場合も前記と同様の効果を得ることができる。
1 筒部
2 底板
3 開口部
4 コネクタ端子
5 一方の箇所
6 先端部分
7 他方の箇所
8 屈曲箇所
9 端部
10 接続孔
11 結合部
12 下面
13 上面
21,31,41 ハウジング本体
22 凹部
23 Oリング
24 圧力センサモジュール
25 接続導体
26 一端
27 他端
28 接続箇所
29 樹脂
30 圧力伝達口
32 温度センサモジュール
33 導電パターン付絶縁基板
34 突出部
35 先端部
36 温度センサチップ
37 内部配線
42 外部配線
43 点線
100,200,300 コネクタ
400,500,600 検出装置
2 底板
3 開口部
4 コネクタ端子
5 一方の箇所
6 先端部分
7 他方の箇所
8 屈曲箇所
9 端部
10 接続孔
11 結合部
12 下面
13 上面
21,31,41 ハウジング本体
22 凹部
23 Oリング
24 圧力センサモジュール
25 接続導体
26 一端
27 他端
28 接続箇所
29 樹脂
30 圧力伝達口
32 温度センサモジュール
33 導電パターン付絶縁基板
34 突出部
35 先端部
36 温度センサチップ
37 内部配線
42 外部配線
43 点線
100,200,300 コネクタ
400,500,600 検出装置
Claims (10)
- 筒部と、該筒部と一体化され開口部を有する底板と、該底板に固定されたL字型に屈曲したコネクタ端子とを具備するコネクタにおいて、コネクタ端子の一方の箇所が前記筒部の内側に露出し他方の箇所が前記底板から開口部を横切るように延在し、該開口部に位置する前記のコネクタ端子に被接続部材と接続するための接続箇所を備えることを特徴とするコネクタ。
- 前記筒部および前記底板が、樹脂で一体成型されて形成されることを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。
- 前記コネクタ端子の前記他方の箇所と前記前記底板との固定が、前記底板内部、底板下面もしくは底板上面であることを特徴とする請求項1または2に記載のコネクタ。
- 前記接続箇所に接続孔を設けることを特徴とする請求項1または2に記載のコネクタ。
- 請求項1に記載のコネクタと、検出部と、該検出部の少なくとも一部を配置し前記コネクタに固定するハウジング本体と、前記検出部と接続する前記被接続部材とを具備することを特徴とする検出装置。
- 前記検出部が、検出片と電気回路が形成された導電パターン付絶縁基板とで構成されることを特徴とする請求項5に記載の検出装置。
- 前記検出片が、圧力センサチップ、温度センサチップ、電流プローブもしくは電圧プローブのいずれか一つであることを特徴とする請求項6に記載の検出装置。
- 前記コネクタ端子の前記接続孔に前記被接続部材を嵌合しレーザ溶接もしくは半田接合して前記コネクタ端子と前記被接続部材を固定することを特徴とする請求項5に記載の検出装置。
- 前記検出片が、前記ハウジング本体と離れて設置されることを特徴とする請求項6に記載の検出装置。
- 前記ハウジング本体が、樹脂成型で形成されることを特徴とする請求項5に記載の検出装置。
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