(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動センサの接点構造において、
基板の板厚方向に沿って設けられた貫通孔を当該基板の表裏両側から塞ぐ一対の接点と、
前記貫通孔に配置され、前記一対の接点に対し、両接点を導通させる接触位置と、両接点を導通させない離間位置とに亘り前記基板の厚みの範囲内で運動可能な接点球とを備え、
前記一対の接点はそれぞれ、対をなす相手側の接点に対し、前記基板の板厚方向に沿って接近と離間を繰り返す波板状に形成され、互いの相手側の接点に対する接近部同士の間隔が前記接点球の大きさ以下に設定されているとともに、対をなす相手側の接点から前記基板の板厚方向に沿って最も離間する頂部が前記基板との接続部に対して面一となっている
ことを特徴とする振動センサの接点構造。
【請求項２】
前記一対の接点間には、両接点に対し前記接点球が接触されつつ当該接点球の通過を阻む幅狭部が設けられている
請求項１に記載の振動センサの接点構造。
【請求項３】
前記一対の接点間には、前記接点球を抜け出し可能に保持する保持部が設けられている
請求項１又は２に記載の振動センサの接点構造。
【請求項４】
前記貫通孔は、前記基板の表裏両側が互いに絶縁されたノンスルーホールである
請求項１〜３のいずれか一項に記載の振動センサの接点構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動センサの接点構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光透過口を介して容器の内部空間に光を照射する光源と、検知対象が水平状態にあるとき、上記光透過口を塞ぐように配置されるとともに、検知対象が傾斜されることに伴い、上記容器の内部空間を転がる球体とを備える光学式の傾斜センサが開示されている。この傾斜センサによると、検知対象が水平状態にあるときには、光源からの光が球体によって反射され、これによる反射光が得られるが、検知対象が傾斜されると、当該反射光が得られなくなる。したがって、反射光の有無に基づいて、検知対象となる機器の転倒状態が検知されるようになっている。
【０００３】
そして、この技術を振動センサに応用すれば次のようなものが提案される。すなわち、検知対象が振動されることに伴い球体が容器の内部空間を動き回るよう構成すれば、上記と同様の原理により、振動による反射光の変化に基づいて、検知対象となる機器の振動状態が検知されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−５４３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、基板上に容器を配置し、その内部空間を球体が動き回るよう構成すると、振動センサがかさ高になり、それを例えば車両キーとして所持される携帯機に搭載すると、携帯機のかさが増し、持ち運びに不便が生じる。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、かさ高さを抑制することが可能な振動センサの接点構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、振動センサの接点構造において、基板の板厚方向に沿って設けられた貫通孔を当該基板の表裏両側から塞ぐ一対の接点と、前記貫通孔に配置され、前記一対の接点に対し、両接点を導通させる接触位置と、両接点を導通させない離間位置とに亘り前記基板の厚みの範囲内で運動可能な接点球とを備え、前記一対の接点はそれぞれ、対をなす相手側の接点に対し、前記基板の板厚方向に沿って接近と離間を繰り返す波板状に形成され、互いの相手側の接点に対する接近部同士の間隔が前記接点球の大きさ以下に設定されているとともに、対をなす相手側の接点から前記基板の板厚方向に沿って最も離間する頂部が前記基板との接続部に対して面一となっていることをその要旨としている。
【０００８】
同構成によると、検知対象が振動すると、貫通孔内で接点球が運動し、両接点の導通状態と非導通状態とが周期的に繰り返される。このため、後段での解析を経て検知対象の振動が検知される。ここに接点球の運動は基板の厚みの範囲内に抑えられる。従って、かさ高さを抑制することができる。
尚、検知対象が振動すると、接点球は、両接近部間に臨んで両接点を導通させる接触位置とそれ以外の離間位置とに亘り運動する。これにより、後段での解析を経て検知対象の振動が検知される。ここに両接点を同一形状とすることで、部品の共通化を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の振動センサの接点構造において、前記一対の接点間には、両接点に対し前記接点球が接触されつつ当該接点球の通過を阻む幅狭部が設けられていることをその要旨としている。
【００１０】
同構成によると、接点球が幅狭部に臨むとき両接点が導通状態となる。この際、幅狭部によって接点球の通過が阻まれるため、その先、すなわち基板の貫通孔を形成する壁面のうち該当の箇所に対する衝突が回避される。従って、基板に対する衝撃を緩和することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の振動センサの接点構造において、前記一対の接点間には、前記接点球を抜け出し可能に保持する保持部が設けられていることをその要旨としている。
【００１２】
同構成によると、検知対象が振動されていないとき、接点球が保持部で保持されることによって、両接点が導通状態又は非導通状態で維持される。このため、後段での解析に際し、振動なしの状態を安定的に検知することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の振動センサの接点構造において、前記貫通孔は、前記基板の表裏両側が互いに絶縁されたノンスルーホールであることをその要旨としている。
【００１６】
本構成とは異なり、スルーホールによる基板の表裏両側を電気的に接続する導電体が貫通孔に設けられる構成では、その導電体によって両接点が導通されることがないように、当該導電体を避けるかたちで接点を設ける必要がある。これに対し、本構成では、元々導電体を有さないノンスルーホールに当該接点構造が設けられるため、接点配置の自由度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、かさ高さを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る振動センサの接点構造の一実施の形態について、この接点構造が設けられる基板並びに当該接点構造の構成要素である一対の接点及び接点球を示す分解斜視図。
【図２】振動センサの接点構造を示す断面図。
【図３】振動センサの接点構造の製造方法を示す断面図であって、（ａ）は表面実装工程を示す断面図、（ｂ）は裏面実装工程の初期段階を示す断面図、（ｃ）は裏面実装工程の最終段階を示す断面図。
【図４】振動センサの接点構造の作用を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を車両キーとして所持される携帯機に搭載される振動センサの接点構造に具体化した一実施の形態について説明する。この携帯機を車両オーナが所持することに伴い、当該振動センサによって振動が検知されると、車両側の通信装置との間で通信を成立させるために、携帯機内蔵の通信部品がスリープ状態から起動される。すなわち、振動が検知されない状況では、上記通信部品のスリープ状態が維持されることで、携帯機の省電力化が図られる。尚、車両側の通信装置との間で通信が成立し、これによる電気的なキー認証を経て当該車両に適合する正規の車両キーが存在すると肯定判断されると、ドア錠の施解錠やエンジンの始動が許容される。
【００２０】
図１に示すように、上記通信部品等の実装される基板１の所要の位置には、当該基板１の板厚方向に沿って同基板１を貫通するノンスルーホール２が設けられている。ノンスルーホールとは、基板の表裏両側が互いに絶縁された貫通孔を指し、したがってスルーホールによる基板の表裏両側を電気的に接続する導電体が貫通孔に設けられる構成とは異なる。そして、図２に示すように、この基板１には、上記ノンスルーホール２を当該基板１の表裏両側から塞ぐ一対の接点３、４が実装され、両接点３、４間には、金メッキにより導電性を有する接点球５が配置されている。尚、接点３は基板１の表側にパターン化された銅箔６にはんだ付けにより接合され、接点４は基板１の裏側にパターン化された銅箔７にはんだ付けにより接合されている。
【００２１】
上記接点３、４は同一形状をなし、具体的には外縁の形状が略正方形の薄板状に形成されるとともに、金メッキにより導電性を有している。そのうち接点３には、ノンスルーホール２を基板１の表側から取り囲みつつ銅箔６に接合される接続部１１、当該接点３の中央に位置するとともに、ノンスルーホール２に臨む波板部１２が設けられている。上記波板部１２には、接続部１１から基板１の裏側に向かいつつノンスルーホール２の内部に臨む延出部１３、その延出部１３から当該接点３に対向する接点４に対する接近部１４を経由して基板１の表側に向かう延出部１５が設けられている。また、波板部１２には、上記延出部１５から接点４に対する離間部１６を経由して再び基板１の裏側に向かう延出部１７、その延出部１７から接点４に対する接近部１８を経由して再び基板１の表側に向かいつつ接続部１１に至る延出部１９が設けられている。これにより波板部１２は断面が略Ｗ字形状をなしている。尚、接近部１４、１８は、基板１の裏側に向かって窪むリング状の凹部３ａ（図１参照）の底部を構成し、離間部１６は、その凹部３ａの底部から基板１の表側に向かって隆起する隆起部３ｂの頂部を構成している。離間部１６は接続部１１に対し略面一となっている。
【００２２】
一方、接点４には、ノンスルーホール２を基板１の裏側から取り囲みつつ銅箔７に接合される接続部２１、当該接点４の中央に位置するとともに、ノンスルーホール２に臨む波板部２２が設けられている。上記波板部２２には、接続部２１から基板１の表側に向かいつつノンスルーホール２の内部に臨む延出部２３、その延出部２３から当該接点４に対向する接点３に対する接近部２４を経由して基板１の裏側に向かう延出部２５が設けられている。また、波板部２２には、上記延出部２５から接点３に対する離間部２６を経由して再び基板１の表側に向かう延出部２７、その延出部２７から接点３に対する接近部２８を経由して再び基板１の裏側に向かいつつ接続部２１に至る延出部２９が設けられている。これにより波板部２２は断面が略反転Ｗ字形状をなしている。尚、接近部２４、２８は、基板１の表側に向かって窪むリング状の凹部４ａ（図１参照）の底部を構成し、離間部２６は、その凹部４ａの底部から基板１の裏側に向かって隆起する隆起部４ｂの頂部を構成している。離間部２６は接続部２１に対し略面一となっている。
【００２３】
そして、ノンスルーホール２の内部空間のうち、上記接点３の隆起部３ｂと上記接点４の隆起部４ｂとの間のスペースに上記接点球５が運動可能に収容されている。ここに接点３の凹部３ａと接点４の凹部４ａとの間隔、図２を援用すると、両接近部１４、２４同士の間隔は接点球５の径未満に設定され、すなわち両凹部３ａ、４ａの協働により、両接点３、４に対し接点球５が接触されつつ当該接点球５の通過を阻む幅狭部が構成されている。また、接点４の隆起部４ｂの内周壁、図２を援用すると、各延出部２５、２７を含む内周壁により、接点球５を抜け出し可能に保持する保持部が構成されている。
【００２４】
次に、振動センサの接点構造の製造方法について説明する。
図３（ａ）に示すように、基板１の表側の面に対する実装工程では、所要の電気部品と共に接点３が実装される。このとき、波板部１２が所定の向きでノンスルーホール２に臨まれつつ、接続部１１が銅箔６にはんだ付けされる。そして、基板１が表裏反転された後、基板１の裏側の面に対する実装工程が行われる。この裏面実装工程では、図３（ｂ）に示すように、まず接点球５が隆起部３ｂに対し内側から投入される。その後、図３（ｃ）に示すように、所要の電気部品と共に接点４が実装される。このとき、波板部２２が所定の向きでノンスルーホール２に臨まれつつ、接続部２１が銅箔７にはんだ付けされる。
【００２５】
次に、振動センサの接点構造の作用について説明する。
振動センサの搭載された携帯機が静止状態にあるとき、接点球５は図４に実線で示すように、基板１の裏側からノンスルーホール２を塞ぐ接点４の隆起部４ｂの内周壁によって静止状態で保持される。このとき、両接点３、４は非導通状態で維持されるため、後段での解析を経て検知対象である携帯機について、振動なしの状態が検知される。したがって、この場合、携帯機内蔵の通信部品のスリープ状態が維持され、当該携帯機の省電力化が図られる。
【００２６】
そして、この携帯機が所持されることに伴い振動すると、接点球５が運動し、両接点３、４は、図４に一点鎖線で示す導通状態と、図４に実線で示す非導通状態とが周期的に繰り返される。このとき、後段での解析を経て携帯機の振動が検知される。したがって、この場合、携帯機内蔵の通信部品がスリープ状態から起動され、車両側の通信装置との間で通信が成立されるようになる。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）検知対象となる携帯機が振動すると、ノンスルーホール２内で接点球５が運動し、両接点３、４の導通状態と非導通状態とが周期的に繰り返される。このため、後段での解析を経て携帯機の振動が検知される。ここに接点球５の運動は基板１の厚みの範囲内に抑えられる。従って、かさ高さを抑制することができる。
【００２８】
（２）接点球５が両凹部３ａ、４ａによる幅狭部に臨むとき両接点３、４が導通状態となる。この際、幅狭部によって接点球５の通過が阻まれるため、その先、すなわち基板１のノンスルーホール２を形成する壁面のうち該当の箇所に対する衝突が回避される。従って、基板１に対する衝撃を緩和することができる。
【００２９】
（３）携帯機が振動されていないとき、接点球５が隆起部４ｂの内周壁による保持部で保持されることによって、両接点３、４が非導通状態で維持される。このため、後段での解析に際し、振動なしの状態を安定的に検知することができる。尚、接点球５が両凹部３ａ、４ａによる幅狭部に臨む位置で携帯機の静止状態が保たれているとき、両接点３、４は導通状態で維持されるため、この場合も、後段での解析を経て振動なしの状態が検知される。すなわち、この場合、両凹部３ａ、４ａが保持部として機能することで、上記と同様、振動なしの状態を安定的に検知することができる。
【００３０】
（４）携帯機が振動すると、接点球５は、両凹部３ａ、４ａ間に臨んで両接点３、４を導通させる接触位置とそれ以外の離間位置とに亘り運動する。これにより、後段での解析を経て携帯機の振動が検知される。ここに両接点３、４が同一形状であるため、部品の共通化を図ることができる。
【００３１】
（５）本構成とは異なり、スルーホールによる基板の表裏両側を電気的に接続する導電体が貫通孔に設けられる構成では、その導電体によって両接点が導通されることがないように、当該導電体を避けるかたちで接点を設ける必要がある。これに対し、本構成では、元々導電体を有さないノンスルーホール２に当該接点構造が設けられるため、接点３、４の配置の自由度を高めることができる。
【００３２】
（６）本構成とは異なり、片持ち支持される可動マスに接点を設け、その接点が検知対象の振動に伴い固定接点に対し導通と非導通とを繰り返す構成では、可動マスの支持部分に応力がかかることで疲労の蓄積が懸念される。これに対し、本構成では、疲労の蓄積が軽減されるとともに、感度を向上するにあたり複雑な構造を必要としないため、コストの低減を図ることができる。
【００３３】
（７）本構成とは異なり、光学式の振動センサでは、光源から光を照射することに伴い消費電流が増大する懸念があるが、本構成では、両接点３、４の導通状態を監視するために暗電流が必要ではあるが、上記光源による消費電流に比べ僅かで済む。従って、省電力化に貢献できるようになる。
【００３４】
尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施の形態では、両凹部３ａ、４ａ同士の間隔が接点球５の径未満に設定されていたが、この間隔は接点球５の径以下に設定されてもよい。上記間隔が接点球５の径と同じに設定される場合、接点球５は両接点３、４に接触しつつ両凹部３ａ、４ａ間を通過可能となり、この通過に伴って両接点３、４の導通が図られる。
【００３５】
・上記実施の形態では、一対の接点３、４の双方が波板状に形成されていたが、少なくとも一方が平板状に形成されてもよい。尚、波板状或いは平板状に限らず、例えば、ノンスルーホール２の径方向に沿って互いの間隔が線形に狭くなる傾斜部の設けられた接点３、４であってもよい。いずれにせよ、両接点間には、接点球５の径以下の間隔を有する箇所が設けられる。
【００３６】
・上記実施の形態では、銅箔６に対し接点３が、また、銅箔７に対し接点４がそれぞれはんだ付けにより接合されていたが、その接合方法ははんだ付けに限定されない。例えば、導電性の接着材による接着又は加圧を伴うかしめ等による接合が行われてもよい。
【００３７】
・本発明は傾斜センサの接点構造に適用されてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…基板、２…ノンスルーホール（貫通孔）、３…接点、４…接点、５…接点球、６…銅箔、７…銅箔、１１…接続部、１２…波板部、１３…延出部、１４…接近部、１５…延出部、１６…離間部、１７…延出部、１８…接近部、１９…延出部、２１…接続部、２２…波板部、２３…延出部、２４…接近部、２５…延出部、２６…離間部、２７…延出部、２８…接近部、２９…延出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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