(57)【要約】【課題】  物理量センサを備えたセンサにおいて、組み立て時の回路基板の位置ずれを抑制すること、回路基板の取り付け向き間違いによる誤組を防止した、組み立て精度向上を目的とする。【解決手段】    物理量センサを搭載した回路基板の位置決め用ガイドは、ケース内部に形成された位置決め部材をケース側面の肉厚部分に備え、前記回路基板の側面に切りかきを設け、前記ケース内部に形成された位置決め部材と接触するように接続する。【選択図】図１
2017003507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量を検出するセンサと種種の電子部品を実装する電子回路基板と、
ケース部とフランジ部とコネクタ部とを有するハウジングと、を備え、
前記電子回路基板は前記ケース部に搭載される物理量センサであって、
前記ケース部の側面の内のひとつには、該側面から突出している第一のガイド部と第二のガイド部が形成されており、
前記回路基板の側面の内のひとつには、第一の切り欠き部と第二の切り欠き部が形成されており、
前記第一の切り欠き部に前記第一のガイド部が挿入され、前記第二の切り欠き部に前記第一のガイド部が挿入される物理量センサ。
【請求項２】
前記第一のガイド部は前記第二のガイド部よりも突出長が長く、
前記第一の切り欠き部は前記第一のガイド部に対応するように、前記第二の切り欠き部は前記第二のガイド部に対応するように形成されている請求項１に記載の物理量センサ。
【請求項３】
前記第一および第二のガイド部は、前記ケースの側面の内、コネクタ部側の側面に形成されている請求項２に記載の物理量センサ。
【請求項４】
前記ケース部の側面の前記フランジ側の側面の内の１つには、第３のガイド部と第４のガイド部が形成されており、前記第一のガイド部は、前記第二のガイド部に対して、前記第３および第４のガイド部が形成される側面よりも離れて形成されている請求項３に記載の物理量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用の物理量センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車や農業機械および建設機械などでは走行安定性制御や安全性、作業性を向上するため種々の物理量を検出するセンサが用いられている。自動車においては、特に加速度センサや角速度センサが横滑り防止や乗員の安全性を向上するための機器（例えばエアバック）制御用として適用が拡大している。農業機械では車体の姿勢制御や、種々の耕作用途に用いる付属機の水平制御に用いられている。物理量センサは、他の電子部品とともに回路基板表面に実装された状態で使用され、この回路基板を、ハウジングを構成するケース内部に収納し、センサとしてモジュール化されている。また、回路基板に実装した物理量センサと外部との電気的信号の入出力を行うコネクタ、ハウジングを外部機器などに固定するためフランジや、ケースの開口部を覆うカバーが、ケースとともにハウジングに構成されている。
【０００３】
物理量センサとして加速度センサを回路基板に実装し、ハウジングのケース内部に収納したセンサは、検出した加速度の値から傾斜角度を算出することができる。この機能を利用して、センサが高精度の姿勢制御（例えば農機用耕作付属機器の水平制御）に使用される場合があり、例えば加速度センサの水平方向検出軸の出力を用いる。
【０００４】
ハウジングを機器に取り付けた際に、加速度センサの水平方向検出軸に重力加速度作用軸方向からの角度ずれがあると、機器の制御装置側でのセンサ出力補正が必要になる場合がある。またセンサ個体間に角度ずれのばらつきがあると、機器への取り付け角度を個別に調整することが必要となる場合もある。さらに、ハウジング取付けによる加速度センサの角度ずれを抑制するためには、加速度センサを実装した回路基板をケース内部の所定の位置にばらつきを抑制して高精度に固定することが不可欠である。
【０００５】
回路基板をケース内部に固定する手段として、特許文献１や２に記載の技術がある。  特許文献１には、基板支持部で支持された回路基板を、ケース内面の側壁から突出した凸部によって位置決めする構造が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、回路基板の表面に複数個形成した２個１組からなる位置決めマークをカメラで撮影し、その画像信号を画像処理して、１組目で正常に認識できれば位置決めをする。もし、１組目の位置決めマークがにじみ、欠け等で認識できない場合は、２組目で位置決めをする構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開 2013-207290号公報
【特許文献２】特開 2000-201000号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示されている従来技術では、回路基板の側面をケース内面の側壁から突出した凸部によって、回路基板の位置決めをすることができる。位置決め用の凸部が厚さの薄いケース側壁に設けられているため、ケース構造や成型条件が適正でない場合などにケースにゆがみが生じ、回路基板の位置決め精度が低下する場合がある。回路基板の位置決め精度が低下すると、物理量センサとして加速度センサを搭載した場合のばらつき要因となり、センサ特性の調整作業が増加する可能性がある。
【０００９】
特許文献２に開示されている従来技術では、回路基板に形成された２個/１組の位置決めマークをカメラで撮影し、その画像信号を処理することで、中心座標を基準にして位置決めをする。複数個の認識マークを２組に分割することで１組目の認識マークににじみ、欠け等が発生して認識不能となった場合、２組目の認識マークで位置決めを可能とし、位置決めマークの欠陥による搭載ミスの発生や位置決め装置の停止を大幅に低減する。
【００１０】
しかしながら、前記認識マークは対称、もしくは中心線に対して平行移動したものであるため、回路基板が180°回転した場合は基板の向きまで検知できず、ケースに前後左右の方向を誤って搭載してしまう可能性がある。また製造工程に画像認識用カメラを設置する必要があり工程工数の増加や、位置決めマークを設けることで部品実装箇所を確保できず、回路基板サイズを拡大する必要がある。
【００１１】
本発明は、上記する課題に鑑みてなされたものであり、物理量センサを実装した回路基板と前記基板を収納するケースを有するセンサにおいて、回路基板をケース内部で正確に位置決めし、搭載位置ずれを抑制することで物理量センサ出力のばらつきを低減し、また回路基板の取り付け向き間違いによる誤組を防止した、組み立て精度の高いセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本出願に係る物理量センサは、物理量を検出するセンサと種種の電子部品を実装する電子回路基板と、  ケース部とフランジ部とコネクタ部とを有するハウジングと、を備え、  前記電子回路基板は前記ケース部に搭載される物理量センサであって、  前記ケース部の側面の内のひとつには、該側面から突出している第一のガイド部と第二のガイド部が形成されており、前記回路基板の側面の内のひとつには、第一の切り欠き部と第二の切り欠き部が形成されており、前記第一の切り欠き部に前記第一のガイド部が挿入され、前記第二の切り欠き部に前記第一のガイド部が挿入されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、物理量センサを実装し、両面に電子部品が実装された回路基板と前記基板を収納するケースにおいて、回路基板を精度良く位置決めしてケースに固定することで物理量センサのばらつきを低減し、回路基板の取り付け向き間違いによる誤組を防止した、組み立て精度の高いセンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明をなす第一実施形態の物理量センサの外観図
【図２】本発明をなす第一実施形態の物理量センサの平面図
【図３】本発明をなす第一実施形態の物理量センサのケース内の位置決めガイドと回路基板図
【図４】本発明をなす第二実施形態の物理量センサのケース内の位置決めガイドと回路基板図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の第一実施例について、図面を用いて説明をする。
【００１６】
本発明の第一実施例について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、本発明による物理量センサの外観図、図２は物理量センサのカバーを除いた状態の平面図、図３は物理量センサおよびセンサを動作させるために使用する電子部品を搭載する回路基板の平面図である。
【００１７】
本発明による物理量センサは、ハウジング１００と、種種の電子部品が実装される回路基板６と、カバー３とを備える。ハウジング１００は、回路基板６を収容するケース部１と、外部機器と電気的に接続するためのコネクタ２および端子５と、物理量センサを固定するためのフランジ１２を有している。ケース部１の内部側壁面には、回路基板６の取り付け位置決めを行う位置決めガイド８が形成されている。回路基板６には、センサ１１、マイコン、電圧調整器であるレギュレータ、抵抗、コンデンサ、ダイオードが実装されている。回路基板６に実装される種種の電子部品７により、センサ１１の制御や電源供給、外部との通信制御などを行っている。回路基板６は、ガラスエポキシ基板、セラミック基板、プリント基板などが採用される。ハウジング１00およびカバー３はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂やＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）樹脂などで形成する。回路基板６やカバー３をケース１の所定の箇所に固定する接着剤にはエポキシ樹脂やシリコーン樹脂などを使用する。
【００１８】
回路基板６には、位置決めガイド８の形状に対応した切り欠き９ａ，９ｂが、側面の内の１つに形成されている。回路基板６はケース１内の４箇所に形成した突起状の位置決めガイド８、８ａ、８ｂと接触するようにケース１内部に設置され、接着剤１４ａによって回路基板６側面をケース部１の所定の箇所に固定している。
【００１９】
ケース側面の肉厚部１０１に形成された位置決めガイド８において、コネクタ２側に二つ位置決めガイド８ａ，ｂを形成し、一方のフランジ１２側に二つの位置決めガイド８ｃ，ｄを形成する。コネクタ２側の二つの位置決めガイド８ａ、８ｂは長さが異なっており、一方のフランジ側に形成される位置決めガイド８ｃ,ｄから遠い位置決めガイド８ａが、位置決めガイド８ｂよりも長く形成されている。回路基板６には位置決めガイド８ａ、８ｂに対応した切り欠き部９ａ、９ｂが設けられており、回路基板６をケース１に固定する際、位置決めガイド８ａ、８ｂはそれぞれ対応する切り欠き９ａ、９ｂに挿入される。一方のフランジ１２側に形成された位置決めガイド８ｃ，ｄは、回路基板６の側面に突き当たった状態となっている。このような構成にすることで、回路基板６をケース１内部に固定する場合、回路基板６をコネクタ２の方向（図３では上下方向）にスライドさせることで、回路基板６に形成される切り欠き部９ａ、９ｂ内に位置決めガイド８ａ、８ｂを容易に挿入することができる。これとともに、回路基板６を精度よくケース１に位置決めして固定することが可能となる。
【００２０】
また、コネクタ２側に形成した位置決めガイド８ａ、８ｂの長さを変えることによって、回路基板６の回転方向（θ方向）の位置ずれを抑制することも可能である。また位置決めガイド８ａと８ｂの形状が異なるため、回路基板の向きが表裏反転または１８０℃回転した場合でも、特定方向のみケース部１に搭載可能とすることで回路基板６の誤組を防止することができる。
【００２１】
特に、回路基板６のフランジ側の側面のガイドと接触しない側の側面に近い方の位置決めガイド８ａ並びにそれと対応する切り欠き部９ａを長く形成しているので、切り欠き部９ｂにガイド８ａが挿入され、ここを起点とする回転方向の力が加わったとしても、遠い側のガイド８ｃ，８ｄに回路基板６の側面が接触することにより、その回転方向の力が抑制され、ガイド８ｂを切り欠き部９ｂに容易に挿入可能となる。よって、取付性を向上させるという効果も奏する。
【００２２】
また位置決めガイド８により、ケース部1の側面と回路基板６側面に接着材１４ａを塗布する隙間を確保することで、接着剤量を多くすることができ接続強度を向上することができる。
【００２３】
本発明なす第二実施形態を、図４を用いて説明する。図３に示した第一実施形態のセンサと基本的な構成は同じであるが、異なる点は、ケース部１のコネクタ側に備えた位置決めガイド８ａ、８ｂの突起の長さが同じであり、位置決めガイド８ｃの突起は８ａ８ｂより長く刑されている。また回路基板６には位置決めガイド８ａ、８ｂ、８ｃに対応したきり欠き９ａ、９ｂ、９ｃが設けられている。これより、第一実施形態より回路基板６を高精度で位置決めをすることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１００．ハウジング
１．ケース部
２．コネクタ
３．カバー
４．取り付け孔
５．端子
５ａ．内部端子
５ｂ．外部端子
６．回路基板
７．電子部品
８ａ．位置決めガイド
８ｂ．位置決めガイド
８ｃ．位置決めガイド
８ｄ．位置決めガイド
９ａ．切りかき部
９ｂ．切りかき部
９ｃ．切りかき部
１０．ワイヤ
１１．センサ
１２．フランジ
１３．ゲル
１４ａ．接着材a
１４ｂ．接着材ｂ
１０１．ケース肉厚部
【図１】
2017003507.tif 000003
【図２】
2017003507.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017003507.tif 000006