JP6608334B2 - 物理量測定装置 - Google Patents
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Description
このタイプの物理量測定装置の従来例には、回路基板をホルダの底面に対して平行に配置し、ホルダに設けられた複数の係合部や爪部で、回路基板の外周縁部を等間隔で押さえつけているものがある(特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4)。
さらに、他の従来例として、回路基板をケース内で保持する従来例として、ケースにガイドレール部を設け、このガイドレール部の凸状部にプリント配線基板の凹状の接続部を凹凸嵌合するものがある(特許文献7)。
特許文献5、特許文献6で示される従来例では、回路基板の両端をホルダや継手に接合しなければならないので、装置組立の作業性が悪い。
そして、筒状ケース、回路基板、蓋部を組み付けるため、予め蓋部に接続ピンを固定し、筒状ケースの内部に回路基板を配置し、接続ピンの端部を回路基板のソケットに挿入しながら、蓋部を筒状ケースに向けて押しつける。これにより、蓋部に設けられた押さえ部と筒状ケースの段差部とで回路基板が挟持される。この状態では、物理量測定装置に振動や衝撃があっても、回路基板は、押さえ部によって、基板板厚方向の移動が規制されることになる。
そのため、本発明では、蓋部にそれぞれ設けられた接続ピン及び押さえ部と、回路基板に設けられたソケットと、筒状ケースに設けられた段差部とにより、回路基板の板厚方向での移動が規制されるため、回路基板の筒状ケースに対する確実な保持を容易に実現することができる。
この構成では、弾性部により、回路基板が段差部に向けて常時付勢される。そのため、蓋部と回路基板との間に隙間が生じても、回路基板が段差部から浮くことを防止できる。
この構成では、弾性部が円弧状部に一体形成された弾性部本体及び当接部から構成されるので、弾性部の構成を簡易なものにできる。
この構成では、フレームグランドを接続するために、回路基板の電極と段差部とを係合させればよいので、電線やラグ端子等の部品を必要としない。
この構成では、簡単な構造で防水性能が向上する。
この構成では、コネクタの補強として接合用ピンを設けることで、コネクタが回路基板から外れることがなくなり、物理量測定装置の耐振動性が向上する。
図1には本実施形態にかかる物理量測定装置の一部を破断した側面が示され、図2には物理量測定装置の断面が示され、図3には物理量測定装置の要部が示されている。
図1から図3において、物理量測定装置は、筒状ケース1と、筒状ケース1の一方の開口端部に設けられた蓋部2と、筒状ケース1の他方の開口端部に設けられた検出部3と、筒状ケース1の内部にそれぞれ配置された第一回路基板41及び第二回路基板42を有する回路部4と、第二回路基板42に電気的に接続され蓋部2に取り付けられる複数本の接続ピン5とを備えて構成されている。
大径部11の開口端部11Aは、蓋部2をかしめるものであり、大径部11の内周には第一回路基板41と係合する段差部11Bが環状に形成されている。前述の通り、筒状ケース1は金属製であるため、段差部11Bは導電性を有する。
板状部21には赤外線を透過する窓部21Aが設けられている。
外周部22と大径部11との間には密閉用シール部としてのOリング10が設けられている。Oリング10を保持するための溝22Aが外周部22の外周に沿って形成されている。
筒状部23は、内部に接続ピン5が収納された入出力用コネクタであり、その外周部に雄ねじが形成されている。
押さえ部6は、蓋部2の外周部22と筒状ケース1の段差部11Bとで第一回路基板41の外周縁を挟持するものであり、外周部22に沿って円弧状に形成された円弧状部61と、円弧状部61に一体に形成され第一回路基板41を段差部11Bに付勢する弾性部62とを有する。
円弧状部61は、外周部22の開口端部に沿って環状に形成されており、その外周が大径部11の内周に嵌合している。
弾性部62と円弧状部61とは図1から見て、L字型のスリット6Aで区画されている。
弾性部62は、円弧状部61に基端が一体形成された弾性部本体63と、弾性部本体63の先端から第一回路基板41に向けて折り曲げて形成され第一回路基板41に先端が当接する当接部64とを有し、図1からみてL字状に形成されている。弾性部本体63は、当接部64を第一回路基板41に向けて付勢する弾性力を有する。
弾性部62で第一回路基板41を押さえていない状態では、当接部64の先端は円弧状部61の開口端縁から突出している(図1の想像線参照)。
継手31は、その内周部に被測定流体が流入する軸部311と、軸部311に一体形成され小径部12の開口端部12Aが係合するフランジ312とを有する。軸部311の外周部には被取付部材(図示せず)に螺合するための雄ねじが形成されている。
センサモジュール32は、継手31に溶接で接合されたモジュール本体321と、モジュール本体321に形成された歪ゲージからなる検出部(図示せず)とを有する。モジュール本体321は検出部が形成されたダイアフラム部322を有し、ダイアフラム部322が被測定流体の圧力に伴って変位すると、この変位を検出部が検出する。検出部3から出力される信号は、回路部4及び接続ピン5を経由して外部に送られる。
図3において、回路部4は、第一回路基板41及び第二回路基板42の他に、第一回路基板41と第二回路基板42との間に配置された接合用ピン43及びコネクタ44を備えている。
第一回路基板41には検出部3からの信号を受けるワイヤ40が接続されている(図1及び図2参照)。
第二回路基板42の第一回路基板41と対向する面とは反対側の面には、窓部21Aと対向する受発光部45が設けられている。受発光部45は窓部21Aを通して外部の通信機器(図示せず)から赤外線の信号を受信あるいは送信する素子である。
第一回路基板41と第二回路基板42とには、図示しない電子部品が設けられている。電子部品は、検出部3で検出された信号に基づいて圧力値を演算する演算回路、受発光部45に接続され検出部3の設定値を変更する設定変更回路、その他の回路から構成されている。
接続ピン5は、その途中位置に蓋部2の板状部21に圧入する圧入部5Aと板状部21への圧入を制限する圧入制限部5Bと有する。圧入部5Aと圧入制限部5Bとは接続ピン5の長手方向に沿って配置されている。
接合用ピン43は、第一回路基板41と第二回路基板42との間を固定するとともに通電するために金属で形成されている。
コネクタ44は、第一回路基板41の第二回路基板42と対向する面に固定されるコネクタ本体440と、第二回路基板42のコネクタ本体440と対向する面に固定されるコネクタ支持部441とを有する。
接合用ピン43及びコネクタ44で隣合う第一回路基板41と第二回路基板42とが固定される。
まず、図3に示される通り、第一回路基板41にコネクタ本体440や電子部品の一部を設置し、第二回路基板42にコネクタ支持部441、受発光部45及び電子部品の残りを設置する。第一回路基板41と第二回路基板42とを接合用ピン43で連結するとともにコネクタ本体440とコネクタ支持部441とを連結して回路部4を組み立てる。
そして、第一回路基板41と検出部3とをワイヤ40で接続しておく(図1及び図2参照)。
蓋部2が筒状ケース1に押し込まれた後であっても、弾性部62の弾性力によって、第一回路基板41が段差部11Bに押しつけられたままとなる。
(1)筒状ケース1の内周には、第一回路基板41に係合する段差部11Bが形成され、第二回路基板42には、接続ピン5と電気的に接続され接続ピン5とは基板板厚方向の移動を許容し基板平面内の移動を規制するソケット420が設けられ、蓋部2の外周部22に沿って第一回路基板41を段差部11Bに押さえる押さえ部6が設けられ、筒状ケース1に蓋部2を押し込んで押さえ部6と筒状ケース1の段差部11Bとで第一回路基板41が挟持される。これにより、物理量測定装置に振動や衝撃があっても、第一回路基板41は、押さえ部6によって、基板板厚方向の移動が規制されることになるから、第一回路基板41及び第二回路基板42の筒状ケース1に対する確実な保持を容易に実現することができる。
例えば、前記実施形態では、弾性部62は、蓋部2の外周部22の軸芯を挟み互いに反対側に位置する2箇所に配置されている構成としたが、本発明では、弾性部62が設けられる個数は前記実施形態に限定されるものではない。つまり、弾性部62は1箇所、3箇所以上の複数個でもよい。ただし、弾性部62は、外周部22の外周に沿って互いに等間隔に配置された複数個が好ましい。
また、段差部11Bも環状に限定されるものではなく、円弧状であってもよい。
前記実施形態では、蓋部2と押さえ部6とを一体に形成したが、本発明では、これらを別体として形成してもよく、この場合、蓋部2に押さえ部6を接着固定するものでもよい。
さらに、筒状ケース1を金属製としたが、本発明では、筒状ケース1を合成樹脂製としてもよい。筒状ケース1を合成樹脂製とする場合でも、段差部11Bに導電性部を形成すれば、フレームグランドを接続するために、電線やラグ端子等の部品を必要としない、という効果を奏することができる。
前記実施形態では、物理量測定装置を圧力測定用としたが、本発明では、これに限定されるものではなく、例えば、差圧測定用や温度測定用にも適用することができる。
Claims (4)
- 筒状ケースと、前記筒状ケースの内部に配置される回路基板と、前記筒状ケースの一方の開口端部に設けられ板状部を有する蓋部と、前記板状部に固定され前記回路基板に電気的に接続される接続ピンとを備え、
前記筒状ケースの内周には、前記回路基板に係合する段差部が形成され、
前記回路基板には、前記接続ピンと電気的に接続され前記接続ピンとは基板板厚方向の移動を許容し基板平面内の移動を規制するソケットが設けられ、
前記蓋部の外周縁に沿って前記回路基板を前記段差部に押さえる押さえ部が設けられ、
前記筒状ケースに前記蓋部を押し込んで前記押さえ部と前記筒状ケースの段差部とで前記回路基板が挟持され、
前記押さえ部と前記蓋部とが合成樹脂により一体形成されており、
前記押さえ部は、前記回路基板を前記段差部に付勢する弾性部を有し、
前記弾性部は、前記蓋部の外周縁に沿って円弧状に設けられた円弧状部に一体形成された弾性部本体と、前記弾性部本体に設けられ前記回路基板に先端が当接する当接部とを有し、前記弾性部本体は、前記当接部を前記回路基板に向けて付勢する、
ことを特徴とする物理量測定装置。 - 請求項1に記載の物理量測定装置において、
前記段差部は導電性を有し、前記回路基板のうち前記段差部と係合する部分に電極が設けられている、ことを特徴とする物理量測定装置。 - 請求項1または請求項2に記載の物理量測定装置において、
前記筒状ケースと前記蓋部との間には密閉用シール部が設けられている、ことを特徴とする物理量測定装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の物理量測定装置において、
前記回路基板は、板厚方向に複数が配置され、これらの回路基板の間には接合用ピンとコネクタとが配置され、前記接合用ピンと前記コネクタとで隣合う前記回路基板が固定される、ことを特徴とする物理量測定装置。
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