JP2006064701A - 構成可能な加速度計アセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板１６及び加速度計１２を含む改良された加速度計アセンブリ１０を提供すること。
【解決手段】加速度計１２は、回路基板１６に取り付けられ、感知軸線１４に沿って加速度を感知するように構成されている。ハウジング２２は、第１及び第２の向きに回路基板１６を受けるように構成されており、第１の向きの感知軸線１４は、第２の向きの感知軸線１４から９０°回転されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に加速度計アセンブリに関し、さらに詳細には、自動車の乗員の保護システム用のセンサとして使用される加速度計に関する。

加速度計は、電子的に自動車の衝突を感知する産業においてよく知られている。衝突センサとして使用される加速度計は、感知軸線に沿って加速度計の線形加速度及び減速度に対応する電気信号を生成する。一般に、測定される線形加速度が複数の軸線に対して必要なシステムは、複数の加速度計を使用する。通常、各加速度計は、その感知軸線を加速度を測定する座標システムの軸線と一致させている。３次元の加速度ベクトルを測定するために、３つの加速度計が使用され、各加速度計は、他の２つの加速度計の感知軸線に対して９０°に配向された感知軸線を有する。

通常、カスタム・パッケージは、異なる感知軸線の向きを有する加速度計を取り付けるか、収容するように設計されている。しかしながら、コストを低減し、使用の容易性を向上させるために、共通の部品を使用し、様々な感知軸線の向きを加速度計アセンブリに組み込むことが望ましいことがある。

上述した観点において、改良された加速度計アセンブリが必要性があることは明らかである。

上述した必要性を満足させ、並びに列挙した欠点及びその他の関連技術の制限を克服するために、本発明は、回路基板及び加速度計を含む改良された加速度計アセンブリを提供する。

この加速度計は、回路基板に取り付けられ、感知軸線に沿って加速度を感知するようになっている。アセンブリの再構成を可能にするために、ハウジングは、第１及び第２の向きで回路基板を受けるように構成され、この場合、第１の向きの感知軸線は、第２の向きの感知軸線の感知軸線から９０°回転している。このように、同じ回路基板サブアセンブリは、２つの軸線のどちらかで感知するように容易に使用されることができる。双方の軸線を感知するために同じ回路基板アセンブリを使用することによって、複数の部品の一覧（ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ）を作成しそれを維持する必要性を低減し、これによってコストを低減し有用性を増大する。

本発明の目的は、共通の部品を使用して複数の軸線に対して構成することができる加速度計アセンブリを提供することである。

したがって、複数の接続点を有する回路基板と、
前記回路基板に取り付けられ、感知軸線を有する加速度計と、
第１及び第２の向きで前記回路基板を受けるように構成されたハウジングとを有し、第１の向きの前記感知軸線は、前記第２の向きの前記感知軸線から９０°回転されている加速度計アセンブリが提供される。

本発明の別の態様では、回路基板は、感知軸線に４５°片寄って画定されている回転軸線を有し、接続点は、回転軸線に対して幾何学的に対称的なパターンを形成し、そのため第２の向きは、第１の向きから回転軸線の周りで１８０°回転し、したがって接続点の幾何学的に対象的なパターンの位置を維持しながら感知軸線を９０°回転させる。

本発明の別の態様では、回転軸線の第１の側の接続点の第１の組は、複数の接続点の機能的なピン構成が第１及び第２の向きの双方で整合するように、回転軸線の第２の側の接続点の第２の組の複製である。

本発明の別の態様では、加速度計アセンブリは、ハウジングに取り付けられ、複数の接続点へ電気的な接続を提供するように構成されているピンをさらに備える。

本発明の別の態様では、ピンは、複数の接続点の一組の接続点へ電気的な接続を提供する。

本発明の別の態様では、ピンは、ハウジング内へ挿入成形される。

本発明の別の態様では、ピンは、ハウジング内へステッチされる。

本発明の別の態様では、ピンは、接続点にはんだ付けされる。

本発明の別の態様では、ピンは、機械的干渉により接続点に取り付けられている。

本発明のさらに別の態様では、回路基板は、第１及び第２の組の接続点を有し、第１の組の接続点は第１のパターンを形成し、第２の組の接続点は第１のパターンと同じ幾何形状を有する第２のパターンを形成する。

本発明のさらに別の態様では、ハウジングは、第１の向きで第１の組の接続点を受け、第２の向きで第２の組の接続点を受けるように構成されている。

本発明のさらに別の態様では、第１の組の接続点は、複数の接続点の機能的なピン構成が第１及び第２の向きの双方において整合するように、第２の組の接続点の複製である。

本発明のさらに別の態様では、第１の向きは、回路基板の中心の周りで前記第２の向きから９０°回転されている。

したがって、回路基板は、感知軸線に対して４５°片寄って画定されている。接続点は、接合点に取り付けられたピン又はワイヤを介して他の装置へ加速度計の信号を伝達することができる回路基板上に配置される。接続点は、回転軸に対して幾何学的に対称的なパターンを形成し、そのため回路基板が回転軸線の周りで１８０°回転され、したがって接続点の幾何学的に対称的なパターンを維持しながら感知軸線を９０°回転させる。

さらに、回転軸線の第１の側の第１の組の接続点は、回転軸線の第２の側の第２の組の接続点の複製となっている。このように、複数の接続点の機能的なピン構成が、第１の向き及び第２の向きの双方において整合しており、第２の向きは、第１の向きから回転軸の周りで１８０°回転されたものである。

さらに、第１の組及び第２の組の接続点は、同じ幾何形状を有するパターンを有する。さらに、ハウジングは、第１の向きで第１の組の接続点を、第２の向きで第２の組の接続点を受けるように形成されている。

本発明のさらなる目的、特徴、及び利点は、本明細書に添付され、その一部を形成する図面及び特許請求の範囲を参照して、以下の説明を概観することにより、当業者には直ちに明らかとなるであろう。

まず図１を参照すると、本発明の原理を使用する加速度計アセンブリが図示され、１０として示されている。加速度計アセンブリ１０は、加速度計１２及び回路基板１６を含む。

表面取り付けデバイスとして示されている加速度計１２は、感知軸線１４に沿って加速度計１２に付与された加速度に対応する電気信号を生成するように構成されている。加速度計１２は、プリント回路基板１６に取り付けられている。プリント回路基板１６は、多数の接続点１８を含み、この接続点１８には、加速度計アセンブリ１０と電気信号を受けるように構成された任意のデバイスとの間の電気通信を行うピンを接続することができる。

製造の容易性と部品の再使用性を改善するために、加速度計アセンブリ１０を、別々の２つの感知軸線に沿って加速度を感知するように、同じ部品及び変わらぬ接続を使用することを可能にする２つの方向で使用することができる。これは、測定される２つの直交する感知軸線間の４５°に配向された回転軸線２０の周りで加速度計アセンブリ１０を回転させるか反転させることによって達成することができる。例えば、図１は、加速度計アセンブリ１０の第１の向きを示し、図２は、加速度計アセンブリ１０の第２の向きを示す。図１では、加速度計１２が回路基板１６の上面に取り付けられ、一方、図２では、加速度計１２が回路基板１６の底部を通して見られる。特に、接続点１８は、回転軸線２０に対して幾何学的に対称的なパターンを形成する。幾何学的に対称的なパターンは、第１又は第２の向きのいずれにおいても同じピンの形状を使用することを可能にし、２つの直交する感知軸線に沿った感知に、変わらぬハウジング及びコネクタを使用することを可能にする。

さらに、回転軸線２０の第１の側の第１の組の接続点１９は、接続点１８の機能的なピン構成が第１及び第２の向き双方で整合性があるように回転軸線２０の第２の側の第２の組の接続点２１の複製の接続である。複製の接続点を達成する１つの方法は、２組の接続点１９、２１に対応する各接続点を接続する回路基板１６にトレースを形成することによるものである。これにより、各方向で同じピン・アウトを有するコネクタを使用することができるようになる。この構成において、ピンは、幾何学的に対称的な構成の一方の側に沿って接続点１８に取り付けることができるが、複製の組のピンにはピンが接続されない。これは、コネクタ・アセンブリの複雑性及び使用される部品の数を低減する。その代わりに、所望であれば、２つの信号を生成するすべての接続点１８にピンを接続することもできる。

図３を参照すると、回路基板１６の斜視図が提供されている。回路基板１６は、第１の向きに配置され、ハウジング２２に取り付けられている。この向きでは、加速度計１２は、回路基板１６のカバー２６に面する側に配置されている。ハウジング２２に挿入する前にピン２４を回路基板１６に取り付けることができ、又その代わりに、ハウジング２２と、ピン２４を越えて受けられる回路基板１６とにピン２４をステッチするか、挿入成形することもできる。次にピン２４は、回路基板接続点１８にはんだ付けされる。その代わりに、圧入又は締め付け機構のような機械的干渉によりピン２４を接続点１８に取り付けることもできる。次いで、カバー２６は、加速度計１２及び接続点１８を保護するために回路基板１６上に固定される。

次に図４を参照すると、回路基板１６は、第２の向きでハウジング２２で取り付けられることが示されている。ここで加速度計１２は、回路基板１６のハウジング２２の内側に面する側に取り付けられる。さらに、ハウジング２２は、回路基板１６の表面から延びている加速度計１２を受けるための凹所を含む。図３及び図４から分かるように、前述の２つの向きで回路基板１６を取り付け、幾何学的に対象的なパターンを使用して接続点へのアクセスを提供することにより、整合した向きで同じハウジング２２を使用して２つの直交する感知軸線に対応させる。

図５及び図６に本発明の他の実施例が提供されている。図５は、ハウジング２２に対して第１の向きにある回路基板１６を示す。この実施例において、接続点２４は、第１の組の接続点３０及び第２の組の接続点３２を含む。第１及び第２の組の接続点３０、３２は、回路基板１６が第１の向きにあるときに、ハウジング２２が第１の組の接続点３０を受けることができるように同じ幾何形状を有する。一方、ハウジング２２は、回路基板１６が第２の向き、この例では回路基板１６の中心の周りで９０°回転された向きのときに、第２の組の接続点３２を受ける。第１の向きにおいて、ピン１８は、第１の組の接続点３０への電気的な接続を提供する。図６に示すように、第２の向きにおいて、ピン１８は、第２の組の接続点３２への電気的な接続点を提供する。このように、第１の組の接続点３０は、複数の接続点２４の機能的なピン構成が、第１及び第２の向きの双方において整合するように第２の組の接続点３２の複製である。

当業者には容易に理解されるように、上述した内容は、本発明の原理の実施の一例証であることを意味する。本発明が、添付した特許請求の範囲に定義したような本発明の精神から逸脱することなく変形、改造、変更を行うことを許容できるという点で、この説明は、本発明の範囲及び応用を制限することを意図するものではない。

本発明による第１の向きの加速度計アセンブリの上面の斜視図である。 本発明による第２の向きの加速度計アセンブリの底面の斜視図である。 加速度計アセンブリ・ハウジングに取り付けられた第１の向きの加速度計回路基板の斜視図である。 加速度計アセンブリ・ハウジングに取り付けられた第２の向きの加速度計回路基板の斜視図である。 加速度計アセンブリ・ハウジングに取り付けられた第１の向きの加速度計回路基板の斜視図である。 加速度計アセンブリ・ハウジングに取り付けられた第２の向きの加速度計回路基板の斜視図である。

符号の説明

１０ 加速度計アセンブリ
１２ 加速度計
１４ 感知軸線
１６ 回路基板
１８ 接続点
１９ 第１の組の接続点
２０ 回転軸線
２１ 第２の組の接続点
２２ ハウジング
２４ ピン
２６ カバー
３０ 第１の組の接続点
３２ 第２の組の接続点

Claims (13)

1. 複数の接続点（１８）を有する回路基板（１６）と、
   前記回路基板に取り付けられ、感知軸線（１４）を有する加速度計（１２）と、
   第１及び第２の向きで前記回路基板（１６）を受けるように構成されたハウジング（２２）とを有し、前記第１の向きの前記感知軸線（１４）は、前記第２の向きの前記感知軸線から９０°回転されている加速度計アセンブリ（１０）。
2. 前記回路基板（１６）は、前記感知軸線（１４）に４５°片寄って画定されている回転軸線（２０）を有し、接続点（１８）は、前記回転軸線（２０）に対して幾何学的に対称的なパターンを形成し、そのため前記第２の向きは、前記第１の向きから回転軸線（２０）の周りで１８０°回転し、したがって前記接続点（１８）の幾何学的に対象的なパターンの位置を維持しながら前記感知軸線（１４）を９０°回転させる、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記回転軸線（２０）の第１の側の接続点（１８）の第１の組（１９）は、前記複数の接続点（１８）の機能的なピン構成が前記第１及び第２の向きの双方で整合するように、前記回転軸線（２０）の第２の側の接続点（１８）の第２の組（２１）の複製である、請求項２に記載のアセンブリ。
4. ピン（２４）がハウジング（２２）に取り付けられ、前記複数の接続点（１８）へ電気的な接続を提供するように構成されていることをさらに特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のアセンブリ。
5. 前記ピン（２４）は、前記複数の接続点（１８）の一組の接続点（１９）へ電気的な接続を提供する、請求項４に記載のアセンブリ。
6. 前記ピン（２４）は、前記ハウジング（２２）内へ挿入成形される、請求項４に記載のアセンブリ。
7. 前記ピン（２４）は、前記ハウジング（２２）内へステッチされる、請求項４に記載のアセンブリ。
8. 前記ピン（２４）は、前記接続点（１８）にはんだ付けされる、請求項４に記載のアセンブリ。
9. 前記ピン（２４）は、機械的干渉により接続点（１８）に取り付けられている請求項４に記載のアセンブリ。
10. 前記回路基板（１６）は、第１及び第２の組の接続点（１９、２０）を有し、前記接続点（１８）の第１の組（１９）は第１のパターンを形成し、前記接続点（１８）の第２の組（２１）は前記第１のパターンと同じ幾何形状を有する第２のパターンを形成することを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のアセンブリ。
11. 前記ハウジング（２２）は、前記第１の向きで前記接続点（１８）の第１の組（１９）を受け、前記第２の向きで前記接続点（１８）の第２の組（２１）を受けるように構成されている、請求項１０に記載のアセンブリ。
12. 前記接続点（１８）の第１の組（１９）は、前記複数の接続点（１８）の機能的なピン構成が前記第１及び第２の向きの双方において整合するように、前記接続点（１８）の第２の組（２１）の複製である、請求項１０に記載のアセンブリ。
13. 前記第１の向きは、前記回路基板（１６）の中心の周りで前記第２の向きから９０°回転されている、請求項１０に記載のアセンブリ。

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