JP7646183B2 - Linear Sensor Unit - Google Patents
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Description
本発明は、センサ線とシールド被覆を備えた線状センサと、該線状センサと電気的に接続された端子部材とを備えた線状センサユニットに関する。 The present invention relates to a linear sensor unit that includes a linear sensor having a sensor wire and a shield coating, and a terminal member electrically connected to the linear sensor.
内部導体と、その内部導体の外周面に接触して設けられた圧電体と、その圧電体の外周面に接触して設けられた外部導体とをセンサ線として用いた線状センサが知られている(例えば、特許文献1等参照)。この線状センサは、外部から荷重が加わることで圧電体が変形し、内部導体と外部導体との間に電圧が誘起されるという特性を有している。この特性を利用して、圧力を検知するための圧力センサや振動を検知するための振動センサとして線状センサを利用することが検討されている。また、圧電体を用いたセンサ線の代わりに、導電ゴム等の抵抗線やキャパシタ線等をセンサ線として用いて線状センサを構成することも検討されている。これらの線状センサでは、外部ノイズがセンサ線に入り込むと正確な検出結果を得られ難くなる。この外部ノイズ対策として、外部からの外部ノイズを遮断するために、センサ線の外側を覆うようにシールド被覆を備えたものがある。また、シールド被覆を備えた線状センサの、回路に接続される側の端部および回路に接続される側とは反対側の端部それぞれに端子部材を配置した線状センサユニットが知られている。以下、回路に接続される側の端部分を出力側端部と称し、回路に接続される側とは反対側の端部分を終端側端部と称する。 A linear sensor is known that uses an internal conductor, a piezoelectric body provided in contact with the outer peripheral surface of the internal conductor, and an external conductor provided in contact with the outer peripheral surface of the piezoelectric body as a sensor wire (see, for example, Patent Document 1, etc.). This linear sensor has the characteristic that the piezoelectric body is deformed by the application of an external load, and a voltage is induced between the internal conductor and the external conductor. Using this characteristic, it is being considered to use the linear sensor as a pressure sensor for detecting pressure or a vibration sensor for detecting vibration. It is also being considered to configure a linear sensor using a resistance wire such as conductive rubber or a capacitor wire as a sensor wire instead of a sensor wire using a piezoelectric body. In these linear sensors, it is difficult to obtain accurate detection results if external noise enters the sensor wire. As a countermeasure against this external noise, some sensors are equipped with a shield coating to cover the outside of the sensor wire in order to block external noise from the outside. Also, a linear sensor unit is known in which terminal members are arranged on the end of a linear sensor equipped with a shield coating that is connected to a circuit and on the end opposite to the end connected to the circuit. Hereinafter, the end portion connected to the circuit will be referred to as the output end portion, and the end portion opposite the end connected to the circuit will be referred to as the termination end portion.
線状センサユニットの両端は、センサ線の導体部分とシールド被覆とが短絡しない状態で端子部材に接続されている必要がある。線状センサを単に輪切りにするとセンサ線の導体部分とシールド被覆とが短絡してしまう虞がある。このため、線状センサの端部では、シールド被覆と、シールド被覆とセンサ線の導体部分の間のシースと、センサ線の導体部分を、線状センサの延在方向に少し離れた位置で切断していた。そして、出力側端部では、センサ線の導体部分とシールド被覆それぞれにリード線の一端を電気的に接続した後、センサ線の導体部分を覆うように絶縁テープを巻き付けて、その絶縁テープの周りをシールド被覆に電気的に接続した導電フィルムで覆い、さらにその周りを別の絶縁テープで覆うことで端子部材を形成していた。一方、終端側端部では、センサ線の導体部分を覆うように絶縁テープを巻き付け、次にシールド被覆と電気的に接続させた導電フィルムでその絶縁テープの周りを覆い、さらにその周りを別の絶縁テープで覆うことで、端子部材を形成していた。シールド被覆と電気的に接続させた導電フィルムで出力側端部および終端側端部を覆うことで、センサ線の両端部から外部ノイズが侵入してしまうことを防止できる。しかしながら、これらの作業は非常に煩雑であるため、線状センサユニットが高価になってしまうという問題があった。 Both ends of the linear sensor unit must be connected to the terminal member without shorting the conductor part of the sensor wire and the shield coating. If the linear sensor is simply cut into a ring, there is a risk that the conductor part of the sensor wire and the shield coating will short-circuit. For this reason, at the end of the linear sensor, the shield coating, the sheath between the shield coating and the conductor part of the sensor wire, and the conductor part of the sensor wire were cut at a position slightly away from each other in the extension direction of the linear sensor. Then, at the output end, after electrically connecting one end of the lead wire to each of the conductor part of the sensor wire and the shield coating, the terminal member was formed by wrapping insulating tape to cover the conductor part of the sensor wire, covering the insulating tape with a conductive film electrically connected to the shield coating, and further covering that with another insulating tape. On the other hand, at the termination end, the terminal member was formed by wrapping insulating tape to cover the conductor part of the sensor wire, covering the insulating tape with a conductive film electrically connected to the shield coating, and further covering that with another insulating tape. By covering the output end and termination end with a conductive film electrically connected to the shield coating, it is possible to prevent external noise from entering from both ends of the sensor wire. However, this process is very cumbersome, which creates the problem of making the linear sensor unit expensive.
本発明は上記事情に鑑み、安価な線状センサユニットを提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention aims to provide an inexpensive linear sensor unit.
上記目的を解決する本発明の線状センサユニットは、センサ線とシールド被覆を備えた線状センサと、該線状センサと電気的に接続された端子部材とを備えた線状センサユニットであって、
前記端子部材は、前記シールド被覆に電気的に接続された第1シールド導体層を有し、前記線状センサの周囲を覆って重ね合わせられたフィルム状のものであることを特徴とする。
The linear sensor unit of the present invention that solves the above-mentioned object is a linear sensor unit including a linear sensor having a sensor wire and a shield coating, and a terminal member electrically connected to the linear sensor,
The terminal member has a first shield conductor layer electrically connected to the shield coating, and is a film-like member overlapped to cover the periphery of the linear sensor.
本発明の線状センサユニットによれば、前記端子部材として、前記第1シールド導体層を有するフィルム状のものを用いているので、該端子部材を前記センサ線に容易に接続して固定することができる。その結果、安価に線状センサユニットを作製できる。 According to the linear sensor unit of the present invention, the terminal member is a film-like member having the first shield conductor layer, so the terminal member can be easily connected and fixed to the sensor wire. As a result, the linear sensor unit can be produced at low cost.
ここで、前記端子部材は、前記センサ線を挟んで二つ折りにされたものであってもよく、該センサ線を挟んで2回以上折り曲げられたものであってもよい。また、前記端子部材は、前記センサ線の周りに巻き付けられたものであってもよい。 Here, the terminal member may be folded in half with the sensor wire sandwiched therebetween, or may be folded two or more times with the sensor wire sandwiched therebetween. The terminal member may also be wrapped around the sensor wire.
また、本発明の線状センサユニットにおいて、前記センサ線は、内部導体と外部導体とを有するものであり、
前記端子部材は、前記第1シールド導体層とは第1絶縁層を挟んで配置され前記内部導体が電気的に接続された第1接続導体層と、該第1シールド導体層とは該第1絶縁層を挟んで配置され前記外部導体が電気的に接続された第2接続導体層とを有する態様であってもよい。
In the linear sensor unit of the present invention, the sensor wire has an inner conductor and an outer conductor,
The terminal member may have a first connecting conductor layer arranged on either side of the first shielding conductor layer and to which the internal conductor is electrically connected, and a second connecting conductor layer arranged on either side of the first insulating layer and to which the external conductor is electrically connected.
この態様によれば、前記内部導体と前記外部導体それぞれを前記端子部材に電気的に接続できる。 According to this aspect, the inner conductor and the outer conductor can be electrically connected to the terminal member.
ここで、前記第1シールド導体層は、前記第1接続導体層および前記第2接続導体層の外側を覆ったものであってもよい。また、第1絶縁層は、絶縁フィルムであってもよい。さらに、前記第1接続導体層および前記第2接続導体層は、面方向に隙間を空けて同一面に配置されたものであってもよい。 Here, the first shielding conductor layer may cover the outside of the first connecting conductor layer and the second connecting conductor layer. The first insulating layer may be an insulating film. Furthermore, the first connecting conductor layer and the second connecting conductor layer may be arranged on the same plane with a gap in the planar direction.
また、本発明の線状センサユニットにおいて、前記端子部材は、前記第1絶縁層と前記第1シールド導体層の間であって前記第1シールド導体層との間に第2絶縁層を挟んで配置された第2シールド導体層と、該第1絶縁層を貫通し前記第2接続導体層と該第2シールド導体層を電気的に接続した第2導体パスとを有するものであってもよい。 In the linear sensor unit of the present invention, the terminal member may have a second shielding conductor layer disposed between the first insulating layer and the first shielding conductor layer with a second insulating layer sandwiched between the first shielding conductor layer and a second conductor path penetrating the first insulating layer and electrically connecting the second connecting conductor layer and the second shielding conductor layer.
前記第2シールド導体層を有しているので、前記第1シールド導体層に外部ノイズが入り込んでも、前記第1接続導体層に外部ノイズの影響が及んでしまうことを防止することができる。 Because the second shielding conductor layer is included, even if external noise penetrates the first shielding conductor layer, the influence of the external noise on the first connection conductor layer can be prevented.
ここで、前記第2シールド導体層は、前記第1シールド導体層によって外側を覆われたものであってもよい。また、前記第1接続導体層は、前記第2シールド導体層によって外側を覆われたものであってもよい。 Here, the second shielding conductor layer may be covered on the outside by the first shielding conductor layer. Also, the first connecting conductor layer may be covered on the outside by the second shielding conductor layer.
また、本発明の線状センサユニットにおいて、前記端子部材は、前記第1シールド導体層とは面方向に隙間を空けて配置された第3シールド導体層と、前記第1絶縁層を貫通し前記第2接続導体層と該第3シールド導体層を電気的に接続した第3導体パスとを有するものであってもよい。 In addition, in the linear sensor unit of the present invention, the terminal member may have a third shielding conductor layer arranged with a gap in the planar direction from the first shielding conductor layer, and a third conductor path that penetrates the first insulating layer and electrically connects the second connecting conductor layer and the third shielding conductor layer.
前記第3シールド導体層を有しているので、前記第1シールド導体層に外部ノイズが入り込んでも、第1接続導体層に外部ノイズの影響が及んでしまうことを確実に防止することができる。 By having the third shielding conductor layer, even if external noise penetrates the first shielding conductor layer, it is possible to reliably prevent the external noise from affecting the first connection conductor layer.
ここで、前記端子部材は、前記線状センサを挟んで2回折り曲げられたものであってもよい。また、前記第1接続導体層は、前記第2接続導体層と前記第3シールド導体層によって外側を覆われたものであってもよい。さらに、前記第2接続導体層と前記第3シールド導体層は、前記第1シールド導体層によって外側を覆われたものであってもよい。 Here, the terminal member may be folded twice to sandwich the linear sensor. The first connecting conductor layer may be covered on the outside by the second connecting conductor layer and the third shielding conductor layer. The second connecting conductor layer and the third shielding conductor layer may be covered on the outside by the first shielding conductor layer.
また、本発明の線状センサユニットにおいて、前記端子部材は、前記シールド被覆が電気的に接続された第3接続導体層と、前記第1絶縁層を貫通し該第3接続導体層と前記第1シールド導体層を電気的に接続する第1導体パスとを有するものであってもよい。 In addition, in the linear sensor unit of the present invention, the terminal member may have a third connecting conductor layer to which the shield coating is electrically connected, and a first conductor path that penetrates the first insulating layer and electrically connects the third connecting conductor layer and the first shield conductor layer.
こうすることで、前記前記シールド被覆と前記第1シールド導体層を容易に電気的に接続できる。 This allows the shield coating and the first shield conductor layer to be easily electrically connected.
ここで、前記第3接続導体層は、前記第1接続導体層および前記第2接続導体層のうち少なくとも一方と、面方向に隙間を空けて同一面に配置されたものであってもよい。 Here, the third connection conductor layer may be disposed on the same plane as at least one of the first connection conductor layer and the second connection conductor layer with a gap in the planar direction.
また、本発明の線状センサユニットにおいて、前記センサ線は、内部導体と外部導体とを有するものであり、
前記端子部材は、前記第1シールド導体層とは隙間を空けて配置され前記外部導体が電気的に接続された第2接続導体層と、該第1シールド導体層および該第2接続導体層とは隙間を空けて配置され前記内部導体が電気的に接続された第1接続導体層とを有するする態様であってもよい。
In the linear sensor unit of the present invention, the sensor wire has an inner conductor and an outer conductor,
The terminal member may have a second connecting conductor layer arranged with a gap from the first shielding conductor layer and electrically connected to the external conductor, and a first connecting conductor layer arranged with a gap from the first shielding conductor layer and the second connecting conductor layer and electrically connected to the internal conductor.
この態様によれば、前記内部導体と前記外部導体それぞれを前記端子部材に電気的に接続できる。 According to this aspect, the inner conductor and the outer conductor can be electrically connected to the terminal member.
ここで、前記端子部材は、前記線状センサの周囲を覆って複数回重ね合わせられたものであってもよい。さらに、前記端子部材は、前記センサ線の周りに複数周巻き付けられたものであってもよい。 Here, the terminal member may be overlapped multiple times to cover the periphery of the linear sensor. Furthermore, the terminal member may be wound multiple times around the sensor wire.
また、本発明の線状センサユニットにおいて、前記第1接続導体層は、前記線状センサの両端それぞれの前記内部導体が電気的に接続されたものであり、
前記第2接続導体層は、前記線状センサの両端それぞれの前記外部導体が電気的に接続された態様であってもよい。
In the linear sensor unit of the present invention, the first connection conductor layer is formed by electrically connecting the internal conductors at both ends of the linear sensor,
The second connection conductor layer may be configured such that the external conductors at both ends of the linear sensor are electrically connected to each other.
前記センサ線の一端が回路側に接続され、他端が自由端になっている場合、該センサ線で発生した信号が自由端側で反射して発生した信号を打ち消してしまい、センサ出力が低下してしまう場合がある。この態様では、両端の内部導体および外部導体それぞれが、回路に接続される側である1つの端子部材に電気的に接続されているので、信号を打ち消してしまうことが無い。その結果、センサ出力の低下を防止できる。 When one end of the sensor wire is connected to the circuit side and the other end is free, the signal generated in the sensor wire may be reflected at the free end side and cancel out the signal generated, resulting in a decrease in sensor output. In this embodiment, the internal and external conductors at both ends are each electrically connected to a single terminal member that is connected to the circuit, so the signal is not canceled out. As a result, a decrease in sensor output can be prevented.
また、本発明の線状センサユニットにおいて、前記線状センサは、前記内部導体と前記外部導体の間に圧電材料が設けられたものであってもよい。 In addition, in the linear sensor unit of the present invention, the linear sensor may have a piezoelectric material provided between the internal conductor and the external conductor.
前記圧電材料を用いることで、前記センサ線に加わった荷重や振動に対応する信号を高精度で発生させることができる。 By using the piezoelectric material, it is possible to generate a signal corresponding to the load or vibration applied to the sensor wire with high precision.
本発明によれば、安価な線状センサユニットを提供することができる。 The present invention provides an inexpensive linear sensor unit.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
図1(a)は、本発明の線状センサユニットの出力側端部の一例を示す平面図であり、図1(b)は、線状センサの構造を示す断面図である。 Figure 1(a) is a plan view showing an example of the output side end of a linear sensor unit of the present invention, and Figure 1(b) is a cross-sectional view showing the structure of the linear sensor.
本実施形態の線状センサユニット1は、線状センサ2と出力側端子部材3と終端側端子部材4(図6参照)とを備えている。これら出力側端子部材3および終端側端子部材4は、それぞれ端子部材の一例に相当する。図1(a)に示すように、出力側端子部材3は、線状センサ2の出力側端部に固定されている。出力側端子部材3は、線状センサ2の出力側端部を挟み込んで二つ折りに折り曲げられることで重ね合わせられたフィルム状をしている。また、出力側端子部材3には、第1接点部311と第2接点部312と第3接点部313とが形成されている。出力側端子部材3は、外部からのノイズ(以下、外部ノイズと称する)が線状センサ2で得られた信号に入り込むことを防止しつつ線状センサ2で得られた信号を不図示の測定装置または回路基板等に伝達するためのものである。出力側端子部材3および終端側端子部材4の構造については後に詳述する。 The linear sensor unit 1 of this embodiment includes a linear sensor 2, an output side terminal member 3, and a termination side terminal member 4 (see FIG. 6). The output side terminal member 3 and the termination side terminal member 4 are each an example of a terminal member. As shown in FIG. 1(a), the output side terminal member 3 is fixed to the output side end of the linear sensor 2. The output side terminal member 3 is in the form of a film that is folded in half while sandwiching the output side end of the linear sensor 2. The output side terminal member 3 is also formed with a first contact portion 311, a second contact portion 312, and a third contact portion 313. The output side terminal member 3 is for transmitting a signal obtained by the linear sensor 2 to a measuring device or a circuit board (not shown) while preventing external noise (hereinafter referred to as external noise) from entering the signal obtained by the linear sensor 2. The structures of the output side terminal member 3 and the termination side terminal member 4 will be described in detail later.
図1(b)に示すように、線状センサ2は、センサ線20と内側シース24とシールド被覆25と外側シース26とから構成されている。センサ線20は、内部導体21と圧電体22と外部導体23とから構成されている。内部導体21は、線状センサ2の中心に配置されており、7本の導体線211で構成されている。圧電体22は、内部導体21の外周に設けられている。外部導体23は、圧電体22の外周に設けられている。 As shown in FIG. 1(b), the linear sensor 2 is composed of a sensor wire 20, an inner sheath 24, a shield coating 25, and an outer sheath 26. The sensor wire 20 is composed of an internal conductor 21, a piezoelectric body 22, and an external conductor 23. The internal conductor 21 is disposed at the center of the linear sensor 2, and is composed of seven conductor wires 211. The piezoelectric body 22 is provided on the outer periphery of the internal conductor 21. The external conductor 23 is provided on the outer periphery of the piezoelectric body 22.
7本の導体線211は、いずれも直径が10μmのものであって、このうち4本はステンレス製の導体線211Sであり、残りの3本は銅製の導体線211Cである。図1(b)では、ステンレス製の導体線211Sが左下がりのハッチングで、また銅製の導体線211Cが右下がりのハッチングでそれぞれ示されている。図1(b)に示す内部導体21では、中心に配置される導体線には、ステンレス製の導体線211S(ステンレスワイヤ)が用いられており、外周に配置される導体線には、ステンレス製の導体線211Sと銅製の導体線211Cが交互に用いられている。銅製の導体線211Cは、ステンレス製の導体線211Sに比べて、電気抵抗が低く、かつ柔らかい。反対に、ステンレス製の導体線211Sは、銅製の導体線211Cに比べて、電気抵抗は高くなるが、機械的強度(例えば、引張強度等)および剛性は高くなる。 All seven conductor wires 211 have a diameter of 10 μm, of which four are stainless steel conductor wires 211S and the remaining three are copper conductor wires 211C. In FIG. 1(b), the stainless steel conductor wires 211S are hatched downward to the left, and the copper conductor wires 211C are hatched downward to the right. In the internal conductor 21 shown in FIG. 1(b), the conductor wire arranged in the center is a stainless steel conductor wire 211S (stainless steel wire), and the conductor wires arranged on the periphery are alternately made of stainless steel conductor wires 211S and copper conductor wires 211C. The copper conductor wires 211C have a lower electrical resistance and are softer than the stainless steel conductor wires 211S. Conversely, the stainless steel conductor wires 211S have a higher electrical resistance than the copper conductor wires 211C, but have higher mechanical strength (e.g., tensile strength) and rigidity.
7本の導体線211は、正六角形の各頂点およびその正六角形の中心に配置された状態になっている。これらの7本の導体線211は、一本に撚り合わされた状態のものである。すなわち、内部導体21は、7本の導体線211をその断面において最密構造に配置した上で撚り合わせたものである。なお、この場合の内部導体21の太さは最大30μmとなる。このように複数本の導体線211を甘撚、あるいは中撚程度に撚っておくことで、撚りの方向とは逆方向の緩みを許容し、線状センサ2に柔軟性を与えることができる。 The seven conductor wires 211 are arranged at the vertices of a regular hexagon and at the center of the regular hexagon. These seven conductor wires 211 are twisted together. In other words, the internal conductor 21 is formed by twisting the seven conductor wires 211 together after arranging them in a close-packed structure in the cross section. In this case, the thickness of the internal conductor 21 is a maximum of 30 μm. By twisting the multiple conductor wires 211 in this way with a loose or medium twist, loosening in the direction opposite to the twisting direction is permitted, and flexibility can be imparted to the linear sensor 2.
なお、導体線211の直径は10μmに限られず、8μm以上40μm以下であってもよく、8μm以上30μm以下にすることが好ましい。導体線211は、細ければ細いほど柔軟性は高められるが強度および剛性が低下し、太ければ太いほど柔軟性は低下するが強度および剛性が高められる。また、導体線211の太さが20μm以上であれば、低コストで製造することができ、且つ製造も容易である。また、異なる太さの導体線211を撚り合わせて内部導体21を構成してもよい。 The diameter of the conductor wire 211 is not limited to 10 μm, and may be 8 μm to 40 μm, preferably 8 μm to 30 μm. The thinner the conductor wire 211, the higher the flexibility but the lower the strength and rigidity, and the thicker the conductor wire 211, the lower the flexibility but the higher the strength and rigidity. If the thickness of the conductor wire 211 is 20 μm or more, it can be manufactured at low cost and easily. The internal conductor 21 may also be constructed by twisting together conductor wires 211 of different thicknesses.
なお、図1(b)に示す内部導体21は、7本の導体線211を撚り合わせたものであるが、この数については7本でなくてもよい。複数の導体線211を撚り合わせることにより、線状センサ2の柔軟性を高めることができる。また例えば、複数本を撚り合わせた束を複数用意し、これらをさらに撚り合わせる、といったように複数段階に分けて撚り合わせものであってもよい。例えば、7本の細い導体線211を撚り合わせた束を7本用意し、その束をさらに撚り合わせた構成にしてもよい。複数段階に分けて撚り合わせることで、線状センサ2の柔軟性がより高まるので、線状センサ2に加わった振動等に応じて線状センサ2が変形しやすくなる。その結果、線状センサ2における検出感度を高めることができる。なお、複数段階に分けて撚り合わせる場合のように、撚り合わせの工程が複数回ある場合には、撚り合わせる方向を異ならせてもよい。一方、複数の導体線211を撚り合わせずに、直線状に束にしたものを用いてもよい。また、例えば、撚り合わせない複数の導体線211の束と、撚り合わせた複数の導体線211を撚り合わせる、といったように、これらの構成を組み合わせてもよい。これらの場合であっても、圧電材料を塗布することで、複数の導体線211が互いに接着されて束ねられ、一本の圧電性繊維を製造することができる。 The internal conductor 21 shown in FIG. 1(b) is made by twisting seven conductor wires 211 together, but the number does not have to be seven. By twisting a plurality of conductor wires 211 together, the flexibility of the linear sensor 2 can be increased. In addition, for example, a plurality of bundles of twisted conductor wires may be prepared, and these may be further twisted together. For example, seven bundles of twisted seven thin conductor wires 211 may be prepared, and the bundles may be further twisted together. By twisting in a plurality of stages, the flexibility of the linear sensor 2 is further increased, so that the linear sensor 2 is easily deformed in response to vibrations or the like applied to the linear sensor 2. As a result, the detection sensitivity of the linear sensor 2 can be increased. In addition, when there are a plurality of twisting steps, such as when twisting in a plurality of stages, the twisting direction may be different. On the other hand, a plurality of conductor wires 211 may be bundled in a straight line without being twisted together. These configurations may also be combined, for example by twisting together a bundle of multiple untwisted conductor wires 211 and multiple twisted conductor wires 211. Even in these cases, the multiple conductor wires 211 can be bonded together and bundled by applying a piezoelectric material to produce a single piezoelectric fiber.
以上説明したセンサ線20では、内部導体21を構成する導体線211として、機械的強度や電気抵抗が異なる複数種類の導体線が用いられているが、柔軟性をさらに高める場合や、電気抵抗をさらに低くする場合には、中心の導体線211を、銅製の導体線211Cに代えてもよく、あるいは、7本の導体線211の全てを銅製の導体線211Cにしてもよい。反対に、機械的強度および剛性をさらに高める場合には、7本の導体線211の全てをステンレス製の導体線211Sにしてもよい。また、ステンレス製の導体線211Sに代えて、タングステン製の導体線や、タングステン及びその合金等の高張力鋼材あるいは超高張力鋼からなる導体線を用いてもよいし、銅製の導体線211Cに代えて、チタン製の導体線や、チタン合金あるいはマグネシウムやマグネシウム合金等からなる導体線を用いてもよい。さらには、カーボンナノチューブを含む導体線であってもよいし、ピッチ系炭素繊維を含む導体線であってもよい。あるいは、弾性変形しやすいバネ鋼材からなる導体線を用いてもよい。 In the sensor wire 20 described above, a plurality of types of conductor wires with different mechanical strengths and electrical resistances are used as the conductor wires 211 constituting the internal conductor 21. However, in order to further increase flexibility or further reduce electrical resistance, the central conductor wire 211 may be replaced with a copper conductor wire 211C, or all of the seven conductor wires 211 may be made of copper conductor wires 211C. Conversely, in order to further increase mechanical strength and rigidity, all of the seven conductor wires 211 may be made of stainless steel conductor wires 211S. In addition, instead of the stainless steel conductor wire 211S, a conductor wire made of tungsten, or a conductor wire made of high tensile steel or ultra-high tensile steel such as tungsten and its alloy may be used, and instead of the copper conductor wire 211C, a conductor wire made of titanium, a titanium alloy, or a conductor wire made of magnesium or magnesium alloy may be used. Furthermore, the conductor wire may be a conductor wire containing carbon nanotubes or a conductor wire containing pitch-based carbon fibers. Alternatively, a conductor wire made of spring steel that is easily elastically deformed may be used.
圧電体22は、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の圧電材料を内部導体21に塗布することによって形成されたものである。ポリフッ化ビニリデンは、圧電効果が発生する軽量の高分子材料であり、これに圧力を加えると電圧が発生し、電圧を加えると歪が発生する特性を備えている。圧電体22には分極処理が施されており、振動等によって圧電体22に変形が生じたときに内部導体21と外部導体23の間に電圧が誘起される。 The piezoelectric body 22 is formed by applying a piezoelectric material such as polyvinylidene fluoride (PVDF) to the internal conductor 21. Polyvinylidene fluoride is a lightweight polymeric material that generates a piezoelectric effect, and has the property that when pressure is applied to it, a voltage is generated, and when voltage is applied, distortion occurs. The piezoelectric body 22 has been subjected to a polarization process, and when deformation occurs in the piezoelectric body 22 due to vibration or the like, a voltage is induced between the internal conductor 21 and the external conductor 23.
図1(b)に示す圧電体22を構成する圧電材料としては、ポリフッ化ビニリデンの他に、トリフルオロエチレン(TrEF)や、PVDFとTrEFの混晶材料や、ポリ乳酸、ポリ尿酸、ポリアミノ酸等の双極子モーメントをもつ高分子材料があげられる。また、圧電材料を塗布する方式としては、浸漬(ドブ付け)塗装であってもよいしスプレー等による吹き付け塗装であってもよいしハケ塗りであってもよいし、コーター等による塗布装置による塗布であってもよい。なお、塗布する構成に限らず、例えば、帯状のPVDFフィルムを内部導体21に螺旋状に巻き付けた構成であってもよい。 The piezoelectric material constituting the piezoelectric body 22 shown in FIG. 1(b) may be polyvinylidene fluoride, trifluoroethylene (TrEF), mixed crystal materials of PVDF and TrEF, and polymeric materials with a dipole moment such as polylactic acid, polyuric acid, and polyamino acids. The method of applying the piezoelectric material may be immersion (dip) painting, spray painting, brush painting, or application with a coating device such as a coater. Note that the method is not limited to a coating configuration, and may be, for example, a configuration in which a strip-shaped PVDF film is spirally wound around the internal conductor 21.
圧電体22の厚みは、導体線211の直径以上であることが好ましい。図1(b)に示す圧電体22の厚さは、最も薄い箇所で10μmであるが、10μm以上50μm以下であることが好ましい。なお、圧電体22の厚さは、厚ければ厚いほど検出感度が良好になるが、圧電体22の厚さの限界値は、塗布する圧電材料の粘度や塗布方法によって決まってくる。また、圧電体22の厚さが厚すぎると線状センサ2が硬くなりすぎてしまい柔軟性に欠けてしまうといった欠点もある。 The thickness of the piezoelectric body 22 is preferably equal to or greater than the diameter of the conductor wire 211. The thickness of the piezoelectric body 22 shown in FIG. 1(b) is 10 μm at its thinnest point, but is preferably 10 μm to 50 μm. The thicker the piezoelectric body 22, the better the detection sensitivity, but the limit value for the thickness of the piezoelectric body 22 is determined by the viscosity of the applied piezoelectric material and the application method. In addition, if the piezoelectric body 22 is too thick, there is a disadvantage that the linear sensor 2 becomes too hard and lacks flexibility.
図1(b)に示す内部導体21では、複数の導体線211を撚り合わせているため、導体線211同士の境目に窪みがある。この窪みの部分では、より多くの圧電材料を担持することができ、圧電材料の体積が大きく(厚く)なるため、検出感度が他の部分よりも良好になる。内部導体21には、こうした窪みによって圧電材料が他の部分よりも厚い部分が6か所、周方向に均等間隔で存在するため、どの方向に曲げられても高感度な圧電性繊維として機能する要因になる。 In the internal conductor 21 shown in FIG. 1(b), multiple conductor wires 211 are twisted together, resulting in depressions at the boundaries between the conductor wires 211. These depressions can support more piezoelectric material, making the volume of the piezoelectric material larger (thicker), and therefore providing better detection sensitivity than other parts. These depressions result in six parts in the internal conductor 21 where the piezoelectric material is thicker than other parts, spaced evenly around the circumference, which is why the conductor functions as a highly sensitive piezoelectric fiber no matter which direction it is bent.
なお、図1(b)に示す隣り合う導体線211は互いにほぼ接しているが、わずかな隙間から毛細管現象によって圧電材料が浸透し、隣り合う導体線211同士の隙間(内部導体21の内部)が圧電材料によって埋められた状態になっている。ただし、圧電材料の粘度や塗布方法によっては、隣り合う導体線211同士の隙間に圧電材料が浸透しない場合もある。この場合でも、内部導体21の外周に面した部分に圧電材料が担持された状態となっていればよい。なお、上述した帯状のPVDFフィルムを圧電体22として用いた構成では、隣り合う導体線211同士の隙間に圧電材料が浸透していない線状センサ2になる。この線状センサ2では、隣り合う導体線211同士の隙間に圧電材料が浸透しているものと比較して線状センサ2の柔軟性が高まるので、線状センサ2における検出感度が高まる。 In addition, the adjacent conductor wires 211 shown in FIG. 1(b) are almost in contact with each other, but the piezoelectric material penetrates through a small gap by capillary action, and the gap between the adjacent conductor wires 211 (inside the internal conductor 21) is filled with the piezoelectric material. However, depending on the viscosity of the piezoelectric material and the application method, the piezoelectric material may not penetrate into the gap between the adjacent conductor wires 211. Even in this case, it is sufficient that the piezoelectric material is supported on the part facing the outer periphery of the internal conductor 21. In addition, in the configuration using the above-mentioned strip-shaped PVDF film as the piezoelectric body 22, the linear sensor 2 is one in which the piezoelectric material does not penetrate into the gap between the adjacent conductor wires 211. In this linear sensor 2, the flexibility of the linear sensor 2 is increased compared to one in which the piezoelectric material penetrates into the gap between the adjacent conductor wires 211, and the detection sensitivity of the linear sensor 2 is increased.
図1(b)に示す外部導体23は、圧電体22の外周に、カーボンナノチューブ等のカーボンを含む高分子導電性材料が塗布されることで形成されている。外部導体23を形成する導電性材料としては、銀の微粒子を含む高分子導電性材料や銀ペースト等であってもよい。また、この導電性材料を塗布する方式としては、浸漬(ドブ付け)塗装であってもよいしスプレー等による吹き付け塗装であってもよいしハケ塗りであってもよいし、コーター等による塗布装置による塗布であってもよい。外部導体23の厚さは、導体線211の直径以下であることが好ましく、また、圧電体22の厚さ以下であることも好ましい。図1(b)に示す外部導体23の厚さは、5μmであるが、5μm以上50μm以下であることが好ましい。また、外部導体23に導電性材料を用いずに導線を用いてもよい。 The external conductor 23 shown in FIG. 1(b) is formed by applying a polymer conductive material containing carbon such as carbon nanotubes to the outer circumference of the piezoelectric body 22. The conductive material forming the external conductor 23 may be a polymer conductive material containing silver particles, silver paste, or the like. The conductive material may be applied by immersion (dip) painting, spray painting, brush painting, or application by a coating device such as a coater. The thickness of the external conductor 23 is preferably equal to or less than the diameter of the conductor wire 211, and is also preferably equal to or less than the thickness of the piezoelectric body 22. The thickness of the external conductor 23 shown in FIG. 1(b) is 5 μm, but is preferably 5 μm or more and 50 μm or less. A conductor wire may be used without using a conductive material for the external conductor 23.
内側シース24は、耐摩耗性、耐薬品性、防錆性を高めるために外部導体23の外周を覆っている。この内側シース24は、厚さが6μmに形成されている。内側シース24は、外側シース26に比べて柔らかい材料で構成されている。この内側シース24は、ポリアミド合成樹脂を塗布することで形成されているが、ポリ塩化ビニル樹脂を塗布することで形成してもよい。 The inner sheath 24 covers the outer periphery of the outer conductor 23 to improve abrasion resistance, chemical resistance, and rust resistance. The inner sheath 24 is formed to a thickness of 6 μm. The inner sheath 24 is made of a material that is softer than the outer sheath 26. The inner sheath 24 is formed by applying a polyamide synthetic resin, but may also be formed by applying a polyvinyl chloride resin.
シールド被覆25は、ニッケルメッキ銅やステンレスなどの金属製の細線を編組してチューブ状にしたシールドである。なお、シールド被覆25は、内部導体21と圧電体22と外部導体23を内側に有する内側シース24に、蒸着によって銅やアルミニウム等を蒸着させることで形成してもよい。また、シールド被覆25は、スパッタ、EBD(電子線ビーム蒸着)、CVD(気相成長法)、塗布、浸漬(ドブ付け)、無電解メッキ、接着剤による接着等の他の方法を用いて内側シース24に付着させてもよく、金属箔を巻き付けることで形成してもよい。 The shield coating 25 is a shield made of thin metal wires such as nickel-plated copper or stainless steel braided into a tube shape. The shield coating 25 may be formed by depositing copper, aluminum, or the like on the inner sheath 24 having the internal conductor 21, the piezoelectric body 22, and the outer conductor 23 on the inside. The shield coating 25 may also be attached to the inner sheath 24 using other methods such as sputtering, EBD (electron beam deposition), CVD (chemical vapor deposition), coating, dipping (dipping), electroless plating, or bonding with an adhesive, or may be formed by wrapping a metal foil around it.
外側シース26は、内側シース24に比べて耐摩耗性が高い材料で構成されている。この外側シース26は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を塗布することで形成されている。ただし、4フッ化・6フッ化プロピレン フッ素樹脂(FEP)、4フッ化エチレンエチレン共重合(EPFE)、または4フッ化エチレンパーフロロアルコキシエチレン共重合 フッ素樹脂(PFA)を塗布することで形成してもよい。ここにいう塗布とは、浸漬(ドブ付け)塗装であってもよいし吹き付け塗装であってもよいしハケ塗りであってもよいし、コーター等による塗布装置による塗布であってもよい。また、ピンホールが発生することを考慮して複数回塗布することが好ましい。また、外側シース26は、内側シース24よりも厚くてもよい。さらに、内側シース24は、可燃性材料で形成されていてもよいが、外側シース26は、難燃性材料、不燃性材料、耐炎性材料で形成されていることが好ましい。 The outer sheath 26 is made of a material that is more abrasion resistant than the inner sheath 24. The outer sheath 26 is formed by applying polytetrafluoroethylene (PTFE). However, it may be formed by applying tetrafluoro-hexafluoropropylene fluororesin (FEP), tetrafluoroethylene ethylene copolymer (EPFE), or tetrafluoroethylene perfluoroalkoxyethylene copolymer fluororesin (PFA). The application here may be immersion (dip) painting, spray painting, brush painting, or application by a coating device such as a coater. It is preferable to apply multiple times in consideration of the occurrence of pinholes. The outer sheath 26 may be thicker than the inner sheath 24. Furthermore, the inner sheath 24 may be made of a flammable material, but the outer sheath 26 is preferably made of a flame-retardant material, a non-flammable material, or a flame-resistant material.
図1(b)に示す線状センサ2の直径は0.1mmである。ただし、線状センサ2の直径はさらに太くてもよく細くてもよく、0.1~3.0mmであることが好ましい。 The diameter of the linear sensor 2 shown in FIG. 1(b) is 0.1 mm. However, the diameter of the linear sensor 2 may be larger or smaller, and is preferably 0.1 to 3.0 mm.
図2は、図1(a)に示した出力側端子部材を展開した様子を示す平面図である。この図2は、線状センサ2の出力側端部に出力側端子部材3を取り付ける過程の最終段階において出力側端子部材3を折り曲げる直前の状態を示す平面図とも言える。 Figure 2 is a plan view showing the output side terminal member shown in Figure 1(a) unfolded. This Figure 2 can also be said to be a plan view showing the state immediately before bending the output side terminal member 3 in the final stage of the process of attaching the output side terminal member 3 to the output side end of the linear sensor 2.
図2に示すように、線状センサ2の出力側端部では、外側シース26、シールド被覆25、内側シース24、外部導体23、圧電体22が順に階段状に剥離されることで、内部導体21、圧電体22、外部導体23、内側シース24、シールド被覆25それぞれが、線状センサ2の延在方向に1~3mm程度づつ露出している。なお、内部導体21と外部導体23が短絡してしまわないように、圧電体22の露出長は、内部導体21または外部導体23の露出長よりも長い方が好ましい。同様に、外部導体23とシールド被覆25が短絡してしまわないように、内側シース24の露出長は、外部導体23またはシールド被覆25の露出長よりも長い方が好ましい。また、圧電体22、内側シース24、および外側シース26は、剥離する代わりにレーザで焼くことで消失させてもよい。 2, at the output end of the linear sensor 2, the outer sheath 26, the shield coating 25, the inner sheath 24, the outer conductor 23, and the piezoelectric body 22 are peeled off in a stepwise manner in order, so that the inner conductor 21, the piezoelectric body 22, the outer conductor 23, the inner sheath 24, and the shield coating 25 are each exposed by about 1 to 3 mm in the extension direction of the linear sensor 2. In order to prevent the inner conductor 21 and the outer conductor 23 from shorting out, it is preferable that the exposed length of the piezoelectric body 22 is longer than the exposed length of the inner conductor 21 or the outer conductor 23. Similarly, in order to prevent the outer conductor 23 and the shield coating 25 from shorting out, it is preferable that the exposed length of the inner sheath 24 is longer than the exposed length of the outer conductor 23 or the shield coating 25. In addition, the piezoelectric body 22, the inner sheath 24, and the outer sheath 26 may be burned off with a laser instead of being peeled off.
上述したように、出力側端子部材3には、第1接点部311と第2接点部312と第3接点部313が形成されている。これら第1接点部311、第2接点部312、および第3接点部313は、測定装置等に設けられた入力端子の被接点部と接触する部分であり、出力側端子部材3の上面(図2においては紙面手前側の面)に露出している。また、出力側端子部材3には、第1接続部314、第2接続部315、および第3接続部316が設けられている。第1接続部314、第2接続部315、および第3接続部316は、図2に示す出力側端子部材3を折り曲げる前の状態では出力側端子部材3の上面に露出している。第1接続部314は、第1パターン配線317によって第1接点部311と接続されている。これらの第1接続部314と第1パターン配線317は、第1接続導体層の一例に相当する。第1接続部314には、線状センサ2の出力側端部で露出した内部導体21がハンダによって電気的に接続されるとともに固定されている。図2では、ハンダは黒色の四角で示されている。内部導体21で得られた検出信号は、第1接続部314、第1パターン配線317、および第1接点部311を通して測定装置等に伝達される。第2接続部315は、第2パターン配線318によって第2接点部312と接続されている。これらの第2接続部315と第2パターン配線318は、第2接続導体層の一例に相当する。第2接続部315には、線状センサ2の出力側端部で露出した外部導体23がハンダによって電気的に接続されるとともに固定されている。外部導体23は、第2接続部315、第2パターン配線318、および第2接点部312を通して測定装置等のシグナルグランドに接続される。第3接続部316は、ベタパターン319によって第3接点部313と接続されている。これらの第3接続部316とベタパターン319は、第3接続導体層の一例に相当する。第3接続部316には、線状センサ2の出力側端部で露出したシールド被覆25がハンダによって電気的に接続されるとともに固定されている。シールド被覆25、第3接続部316、ベタパターン319は第3接点部313を介して測定装置等のアースに接続される。なお、第1接点部311と第1接続部314と第1パターン配線317からなる信号伝達経路と、第2接点部312と第2接続部315と第2パターン配線318からなるシグナルグランド経路と、第3接点部313と第3接続部316とベタパターン319からなるアース経路は、それぞれ面方向に隙間を空けて同一面に配置されている。 As described above, the output side terminal member 3 is formed with the first contact portion 311, the second contact portion 312, and the third contact portion 313. These first contact portion 311, the second contact portion 312, and the third contact portion 313 are portions that come into contact with the contacted portion of the input terminal provided in the measuring device or the like, and are exposed on the upper surface of the output side terminal member 3 (the surface on the front side of the paper in FIG. 2). In addition, the output side terminal member 3 is provided with the first connection portion 314, the second connection portion 315, and the third connection portion 316. The first connection portion 314, the second connection portion 315, and the third connection portion 316 are exposed on the upper surface of the output side terminal member 3 before bending the output side terminal member 3 shown in FIG. 2. The first connection portion 314 is connected to the first contact portion 311 by the first pattern wiring 317. These first connection portion 314 and the first pattern wiring 317 correspond to an example of a first connection conductor layer. The internal conductor 21 exposed at the output end of the linear sensor 2 is electrically connected and fixed to the first connection portion 314 by solder. In FIG. 2, the solder is indicated by a black square. The detection signal obtained by the internal conductor 21 is transmitted to a measuring device or the like through the first connection portion 314, the first pattern wiring 317, and the first contact portion 311. The second connection portion 315 is connected to the second contact portion 312 by the second pattern wiring 318. The second connection portion 315 and the second pattern wiring 318 correspond to an example of a second connection conductor layer. The external conductor 23 exposed at the output end of the linear sensor 2 is electrically connected and fixed to the second connection portion 315 by solder. The external conductor 23 is connected to a signal ground of a measuring device or the like through the second connection portion 315, the second pattern wiring 318, and the second contact portion 312. The third connection portion 316 is connected to the third contact portion 313 by a solid pattern 319. The third connection portion 316 and the solid pattern 319 correspond to an example of a third connection conductor layer. The shield coating 25 exposed at the output end of the linear sensor 2 is electrically connected and fixed to the third connection portion 316 by soldering. The shield coating 25, the third connection portion 316, and the solid pattern 319 are connected to the earth of a measuring device or the like via the third contact portion 313. The signal transmission path consisting of the first contact portion 311, the first connection portion 314, and the first pattern wiring 317, the signal ground path consisting of the second contact portion 312, the second connection portion 315, and the second pattern wiring 318, and the earth path consisting of the third contact portion 313, the third connection portion 316, and the solid pattern 319 are arranged on the same plane with a gap in the surface direction.
出力側端子部材3には、折曲線3aが表示されている。図2では折曲線3aが太い破線で示されている。線状センサ2に出力側端子部材3を取り付ける工程においては、図2の状態の出力側端子部材3の上面のうち、折曲線3aより図2における上側の部分および折曲線3aより図2における下側の部分の少なくとも一方に接着剤を塗布する。以下、出力側端子部材3のうち折曲線3aより図2における上側の部分を第1領域3S1と称し、出力側端子部材3のうち折曲線3aより図2における下側の部分を第2領域3S2と称する。図2に白抜きの矢印で示したように出力側端子部材3を折曲線3aで折り曲げて、線状センサ2を挟んで第1領域3S1に第2領域3S2を重ね合わせることで線状センサユニット1の出力側端部が完成する。 The output side terminal member 3 is marked with a fold line 3a. In FIG. 2, the fold line 3a is indicated by a thick dashed line. In the process of attaching the output side terminal member 3 to the linear sensor 2, adhesive is applied to at least one of the upper part of the upper surface of the output side terminal member 3 in the state of FIG. 2, the part above the fold line 3a in FIG. 2, and the part below the fold line 3a in FIG. 2, is referred to as the first region 3S1 below the fold line 3a .... As shown by the hollow arrow in FIG. 2, the output side end of the linear sensor unit 1 is completed by folding the output side terminal member 3 at the fold line 3a and overlapping the first region 3S1 with the second region 3S2 sandwiching the linear sensor 2.
図2では、第1接点部311、第2接点部312、第3接点部313、第1接続部314、第2接続部315、第3接続部316、第1パターン配線317、第2パターン配線318、およびベタパターン319は、左斜め下に向かって傾斜したハッチングで示されている。また、図2には、太い一点鎖線で囲まれた領域で第2シールド導体層33が示されている。第1接続部314、第2接続部315、第1パターン配線317、および第2パターン配線318の下面は第2シールド導体層33で覆われている。また、出力側端子部材3を折曲線3aで折り曲げた状態では、第1接続部314、第2接続部315、第1パターン配線317、および第2パターン配線318の上面も第2シールド導体層33で覆われる。 2, the first contact portion 311, the second contact portion 312, the third contact portion 313, the first connection portion 314, the second connection portion 315, the third connection portion 316, the first pattern wiring 317, the second pattern wiring 318, and the solid pattern 319 are shown with hatching that slopes downward to the left. Also, in FIG. 2, the second shield conductor layer 33 is shown in an area surrounded by a thick dashed line. The lower surfaces of the first connection portion 314, the second connection portion 315, the first pattern wiring 317, and the second pattern wiring 318 are covered with the second shield conductor layer 33. In addition, when the output side terminal member 3 is folded at the folding line 3a, the upper surfaces of the first connection portion 314, the second connection portion 315, the first pattern wiring 317, and the second pattern wiring 318 are also covered with the second shield conductor layer 33.
図3(a)は、図2のC-C線で切断したC-C断面図である。なお、この図3(a)では各部の厚みを誇張して示している。 Figure 3(a) is a cross-sectional view taken along line CC in Figure 2. Note that the thickness of each part is exaggerated in Figure 3(a).
図3(a)に示すように、出力側端子部材3は、パターン用導体層31とベースフィルム32と第2シールド導体層33と中間カバーレイ34と第1シールド導体層35と上側カバーレイ36と下側カバーレイ37とを有するフィルム状のものである。パターン用導体層31の厚みは0.02~0.5mmである。パターン用導体層31は、ベースフィルム32の上面に蒸着によって銅を付着させることで形成されている。ただし、パターン用導体層31は、スパッタ、EBD、CVD、塗布、浸漬、無電解メッキ等の他の方法を用いてベースフィルム32の上面に付着させてもよく、ベースフィルム32の上面に導電性の箔を接着することで形成してもよい。さらに、パターン用導体層31に銅以外の導電体を用いてもよい。図2に示した第1接点部311、第2接点部312、第3接点部313、第1接続部314、第2接続部315、第3接続部316、第1パターン配線317、第2パターン配線318、およびベタパターン319は、パターン用導体層31をフォトレジスト加工することで形成されたものである。このため、第1接点部311、第2接点部312、第3接点部313、第1接続部314、第2接続部315、第3接続部316、第1パターン配線317、第2パターン配線318、およびベタパターン319は、同一面に形成されている。ただし、これらは高さの異なる面に配置してもよい。なお、図3(a)では、パターン用導体層31は、左斜め下に向かって傾斜したハッチングで示されている。 As shown in FIG. 3(a), the output side terminal member 3 is a film-like member having a pattern conductor layer 31, a base film 32, a second shield conductor layer 33, an intermediate coverlay 34, a first shield conductor layer 35, an upper coverlay 36, and a lower coverlay 37. The thickness of the pattern conductor layer 31 is 0.02 to 0.5 mm. The pattern conductor layer 31 is formed by attaching copper to the upper surface of the base film 32 by vapor deposition. However, the pattern conductor layer 31 may be attached to the upper surface of the base film 32 using other methods such as sputtering, EBD, CVD, coating, immersion, and electroless plating, or may be formed by adhering a conductive foil to the upper surface of the base film 32. Furthermore, a conductor other than copper may be used for the pattern conductor layer 31. The first contact portion 311, the second contact portion 312, the third contact portion 313, the first connection portion 314, the second connection portion 315, the third connection portion 316, the first pattern wiring 317, the second pattern wiring 318, and the solid pattern 319 shown in FIG. 2 are formed by photoresist processing of the pattern conductor layer 31. Therefore, the first contact portion 311, the second contact portion 312, the third contact portion 313, the first connection portion 314, the second connection portion 315, the third connection portion 316, the first pattern wiring 317, the second pattern wiring 318, and the solid pattern 319 are formed on the same surface. However, they may be arranged on surfaces of different heights. In FIG. 3(a), the pattern conductor layer 31 is shown with hatching that is inclined downward to the left.
ベースフィルム32は、厚みが0.1~0.5mmのポリイミド製のフィルムである。ベースフィルム32は、絶縁性のものであればポリエステルなどの他の材質の樹脂フィルムであってもよい。また、基材となるフィルムを別に設け、その基材に蒸着などによって絶縁材料を付着させることで形成されたものであってもよい。このベースフィルム32は、第1絶縁層の一例に相当する。 The base film 32 is a polyimide film with a thickness of 0.1 to 0.5 mm. The base film 32 may be a resin film made of other materials such as polyester, so long as it is insulating. The base film 32 may also be formed by providing a separate film as the base material and attaching an insulating material to the base material by vapor deposition or the like. This base film 32 corresponds to an example of the first insulating layer.
第2シールド導体層33は、ベースフィルム32と第1シールド導体層35の間であって第1シールド導体層35との間に中間カバーレイ34を挟んで配置されている。この中間カバーレイ34は、第2絶縁層の一例に相当する。第2シールド導体層33の厚みは0.02~0.5mmである。第2シールド導体層33は、ベースフィルム32の下面に蒸着によって銅を付着させることで形成されている。ただし、第2シールド導体層33は、スパッタ、EBD、CVD、塗布、浸漬、無電解メッキ等の他の方法を用いてベースフィルム32の下面に付着させてもよく、ベースフィルム32の下面に導電性の箔を接着することで形成してもよい。 The second shielding conductor layer 33 is disposed between the base film 32 and the first shielding conductor layer 35, with the intermediate coverlay 34 sandwiched between the first shielding conductor layer 35. This intermediate coverlay 34 corresponds to an example of a second insulating layer. The thickness of the second shielding conductor layer 33 is 0.02 to 0.5 mm. The second shielding conductor layer 33 is formed by attaching copper to the lower surface of the base film 32 by vapor deposition. However, the second shielding conductor layer 33 may be attached to the lower surface of the base film 32 using other methods such as sputtering, EBD, CVD, coating, immersion, and electroless plating, or may be formed by adhering a conductive foil to the lower surface of the base film 32.
中間カバーレイ34は、第2シールド導体層33が形成されたベースフィルム32の下面に、ポリイミド等の絶縁フィルムを接着剤によって貼り付けることで形成されたものである。中間カバーレイ34の厚みは、0.05~0.5mmである。ただし、中間カバーレイ34は、インク状の絶縁材料をスクリーン印刷することで形成されたものであってもよく、絶縁材料を塗布することで形成されたものであってもよい。 The intermediate coverlay 34 is formed by attaching an insulating film such as polyimide with an adhesive to the underside of the base film 32 on which the second shielding conductor layer 33 is formed. The thickness of the intermediate coverlay 34 is 0.05 to 0.5 mm. However, the intermediate coverlay 34 may be formed by screen printing an ink-like insulating material, or by applying an insulating material.
第1シールド導体層35は、パターン用導体層31との間にベースフィルム32を挟んで配置されている。この第1シールド導体層35は、中間カバーレイ34の下面に、蒸着によって銅を付着させることで形成されている。ただし、第1シールド導体層35は、スパッタ、EBD、CVD、塗布、浸漬、無電解メッキ等の他の方法を用いて中間カバーレイ34の下面に付着させてもよく、中間カバーレイ34の下面に導電性の箔を接着することで形成してもよい。第1シールド導体層35の厚みは0.02~0.5mmである。 The first shielding conductor layer 35 is disposed with the base film 32 sandwiched between it and the pattern conductor layer 31. This first shielding conductor layer 35 is formed by depositing copper on the underside of the intermediate coverlay 34 by vapor deposition. However, the first shielding conductor layer 35 may also be deposited on the underside of the intermediate coverlay 34 using other methods such as sputtering, EBD, CVD, coating, immersion, and electroless plating, or may be formed by adhering a conductive foil to the underside of the intermediate coverlay 34. The thickness of the first shielding conductor layer 35 is 0.02 to 0.5 mm.
上側カバーレイ36は、パターン用導体層31が形成されたベースフィルム32の上面に、ポリイミド等の絶縁フィルムを接着剤によって貼り付けることで形成されたものである。上側カバーレイ36の厚みは、0.05~0.5mmである。ただし、上側カバーレイ36は、インク状の絶縁材料をスクリーン印刷することで形成されたものであってもよく、絶縁材料を塗布することで形成されたものであってもよい。 The upper coverlay 36 is formed by attaching an insulating film such as polyimide with an adhesive to the upper surface of the base film 32 on which the pattern conductor layer 31 is formed. The thickness of the upper coverlay 36 is 0.05 to 0.5 mm. However, the upper coverlay 36 may be formed by screen printing an ink-like insulating material, or by applying an insulating material.
下側カバーレイ37は、第1シールド導体層35の下面に、ポリイミド等の絶縁フィルムを接着剤によって貼り付けることで形成されたものである。図1(a)に示した出力側端子部材3の完成状態では、下側カバーレイ37は、出力側端子部材3の最外部に位置する。このため、下側カバーレイ37は、出力側端子部材の耐摩耗性、耐薬品性、防錆性が高いことが望ましく、上側カバーレイ36以上の厚みを有していることが好ましい。なお、下側カバーレイ37も、インク状の絶縁材料をスクリーン印刷することで形成されたものであってもよく、絶縁材料を塗布することで形成されたものであってもよい。 The lower coverlay 37 is formed by attaching an insulating film such as polyimide to the lower surface of the first shield conductor layer 35 with an adhesive. In the completed state of the output side terminal member 3 shown in FIG. 1(a), the lower coverlay 37 is located at the outermost part of the output side terminal member 3. For this reason, it is desirable for the lower coverlay 37 to have high abrasion resistance, chemical resistance, and rust resistance of the output side terminal member, and it is preferable for the lower coverlay 37 to have a thickness equal to or greater than that of the upper coverlay 36. The lower coverlay 37 may also be formed by screen printing an ink-like insulating material, or by applying an insulating material.
図3(b)は、図2のD-D線で切断したD-D断面図である。なお、この図3(b)でも各部の厚みを誇張して示している。 Figure 3(b) is a cross-sectional view taken along line D-D in Figure 2. Note that the thickness of each part is exaggerated in Figure 3(b).
図3(b)に示すように、出力側端子部材3には、ベースフィルム32を貫通し、ベタパターン319と第1シールド導体層35とを電気的に接続する第1ビアホール3191が形成されている。この第1ビアホール3191は、第1導体パスの一例に相当する。第1ビアホール3191は、ミリング加工によってベースフィルム32に孔を開けた後、第1シールド導体層35が形成されたベースフィルム32にパターン用導体層31を蒸着することでベースフィルム32の孔に入り込んだ導電体(銅)によって形成されている。 As shown in FIG. 3B, the output side terminal member 3 has a first via hole 3191 that penetrates the base film 32 and electrically connects the solid pattern 319 and the first shielding conductor layer 35. This first via hole 3191 corresponds to an example of a first conductor path. The first via hole 3191 is formed by a conductor (copper) that has entered the hole in the base film 32 by forming a hole in the base film 32 by milling, and then evaporating the pattern conductor layer 31 onto the base film 32 on which the first shielding conductor layer 35 has been formed.
また、出力側端子部材3には、ベースフィルム32を貫通し、第2パターン配線318と第2シールド導体層33とを電気的に接続する第2ビアホール3181が形成されている。この第2ビアホール3181は、第2導体パスの一例に相当する。第2ビアホール3181は、ベースフィルム32にミリング加工によって孔を開けた後、第2シールド導体層33が形成されたベースフィルム32にパターン用導体層31を蒸着することでベースフィルム32の孔に入り込んだ導電体(銅)によって形成されている。 The output side terminal member 3 also has a second via hole 3181 formed therein, which penetrates the base film 32 and electrically connects the second pattern wiring 318 and the second shielding conductor layer 33. This second via hole 3181 corresponds to an example of a second conductor path. The second via hole 3181 is formed by a conductor (copper) that has entered the hole in the base film 32 by forming a hole in the base film 32 by milling, and then evaporating the pattern conductor layer 31 onto the base film 32 on which the second shielding conductor layer 33 has been formed.
図4は、図2に示した出力側端子部材とセンサ線を下から見た下面図である。 Figure 4 is a bottom view of the output terminal member and sensor wire shown in Figure 2.
図4では、第1シールド導体層35がクロスハッチングで示されている。図4に示されるように、第1シールド導体層35は、周縁にほんの少し隙間を開けて、出力側端子部材3のほぼ全域に設けられている。また、第2シールド導体層33は、太い一点鎖線で囲まれた領域で示されている。図4から分かるように、第2シールド導体層33は、第1シールド導体層35によって覆われた領域に設けられている。上述したように、出力側端子部材3を折曲線3aで折り曲げた状態では、第1接続部314、第2接続部315、第1パターン配線317(図2参照)、および第2パターン配線318(図2参照)は、第2シールド導体層33で上下面を覆われている。また、出力側端子部材3を折曲線3aで折り曲げた状態では、第2シールド導体層33は、第1シールド導体層35によって上下面を覆われている。従って、第2シールド導体層33に上下方向から外部ノイズが直接入り込むことはない。そして、第1接続部314および第1パターン配線317と第1シールド導体層35の間にはシグナルグランドに接続された第2シールド導体層33が介在しているため、第1シールド導体層35に外部ノイズが入り込んでも、第1接続部314および第1パターン配線317に外部ノイズの影響が及んでしまうことを確実に防止することができる。 In FIG. 4, the first shielding conductor layer 35 is shown by cross-hatching. As shown in FIG. 4, the first shielding conductor layer 35 is provided over almost the entire area of the output side terminal member 3 with a small gap at the periphery. The second shielding conductor layer 33 is shown in the area surrounded by a thick dashed line. As can be seen from FIG. 4, the second shielding conductor layer 33 is provided in the area covered by the first shielding conductor layer 35. As described above, when the output side terminal member 3 is folded at the folding line 3a, the first connection portion 314, the second connection portion 315, the first pattern wiring 317 (see FIG. 2), and the second pattern wiring 318 (see FIG. 2) are covered on the upper and lower surfaces by the second shielding conductor layer 33. When the output side terminal member 3 is folded at the folding line 3a, the second shielding conductor layer 33 is covered on the upper and lower surfaces by the first shielding conductor layer 35. Therefore, external noise does not directly penetrate the second shield conductor layer 33 from above or below. And because the second shield conductor layer 33, which is connected to the signal ground, is interposed between the first connection portion 314 and the first pattern wiring 317 and the first shield conductor layer 35, even if external noise penetrates the first shield conductor layer 35, it is possible to reliably prevent the external noise from affecting the first connection portion 314 and the first pattern wiring 317.
図5(a)は、図1のA-A線で切断したA-A断面図である。この図5(a)でも各部の厚みを誇張して示している。 Figure 5(a) is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 1. In Figure 5(a) as well, the thickness of each part is exaggerated.
図5(a)に示すように、出力側端子部材3は、線状センサ2の出力側端部の周囲を覆って重ね合わせられている。線状センサ2の出力側端部で露出した、内部導体21、圧電体22、外部導体23、内側シース24、シールド被覆25(何れも図2参照)は、出力側端子部材3によって覆われている。 As shown in FIG. 5(a), the output side terminal member 3 is overlapped and covers the periphery of the output side end of the linear sensor 2. The internal conductor 21, the piezoelectric body 22, the external conductor 23, the inner sheath 24, and the shield coating 25 (all see FIG. 2) exposed at the output side end of the linear sensor 2 are covered by the output side terminal member 3.
図5(b)は、図1のB-B線で切断したB-B断面図である。この図5(b)でも各部の厚みを誇張して示している。 Figure 5(b) is a cross-sectional view taken along line B-B in Figure 1. In Figure 5(b) as well, the thickness of each part is exaggerated.
図5(b)に示すように、出力側端子部材3の、折り曲げられている側以外の周縁(図5(b)では上端部と紙面手前側端と紙面奥側端)は、第1シールド導体層35で覆われておらず、第1シールド導体層35の間には幅C1またはC2の隙間が生じている。しかしながら、この幅C1およびC2は、線状センサユニット1が測定する振動の波長のうち、最短の波長に対して1/4以下の極短い幅に設定されている。こうすることで、測定する波長と同じ波長を有する外部ノイズが、第1シールド導体層35の間の隙間から侵入することを防止できる。 As shown in FIG. 5(b), the edges of the output terminal member 3 other than the folded side (the upper end, the front end, and the rear end in FIG. 5(b)) are not covered with the first shielding conductor layer 35, and a gap of width C1 or C2 is generated between the first shielding conductor layers 35. However, these widths C1 and C2 are set to an extremely short width of less than 1/4 of the shortest wavelength of the vibrations measured by the linear sensor unit 1. This makes it possible to prevent external noise having the same wavelength as the wavelength being measured from entering through the gap between the first shielding conductor layers 35.
線状センサ2の出力側端部に出力側端子部材3を取り付ける際には、出力側端部において内部導体21、圧電体22、外部導体23、内側シース24、シールド被覆25が露出した線状センサ2と、接着剤を塗布した出力側端子部材3を用意する。そして、内部導体21、外部導体23、シールド被覆25を、第1接続部314、第2接続部315、第3接続部316にそれぞれハンダ付けして、折曲線3aで折り曲げることで、作業が完了するので、出力側端子部材3を線状センサ2に容易に接続して固定することができる。 When attaching the output side terminal member 3 to the output side end of the linear sensor 2, the linear sensor 2 with the internal conductor 21, piezoelectric body 22, external conductor 23, inner sheath 24, and shield coating 25 exposed at the output side end, and the output side terminal member 3 with adhesive applied are prepared. Then, the internal conductor 21, external conductor 23, and shield coating 25 are soldered to the first connection portion 314, second connection portion 315, and third connection portion 316, respectively, and folded at the folding line 3a to complete the work, so that the output side terminal member 3 can be easily connected and fixed to the linear sensor 2.
次に、線状センサユニット1の終端側端部の構成について説明する。 Next, we will explain the configuration of the terminal end of the linear sensor unit 1.
図6(a)は、本発明の線状センサユニットの終端側端部の一例を示す平面図である。 Figure 6(a) is a plan view showing an example of the terminal end of a linear sensor unit of the present invention.
終端側端子部材4は、図2に示した第1接点部311、第2接点部312、第3接点部313、および第1パターン配線317が存在していないことを除いて、出力側端子部材3とほぼ同様の構成をしている。図6(a)に示すように、終端側端子部材4は、線状センサ2の終端側端部に固定されている。終端側端子部材4は、線状センサ2の終端側端部を挟み込んで二つ折りに折り曲げられることで重ね合わせられたフィルム状をしている。この終端側端子部材4は、線状センサ2の終端側端部を物理的に保護し、かつ外部からの外部ノイズが線状センサ2で得られた信号に入り込むことを防止するためのものである。 The end terminal member 4 has a configuration similar to that of the output terminal member 3, except that the first contact portion 311, the second contact portion 312, the third contact portion 313, and the first pattern wiring 317 shown in FIG. 2 are not present. As shown in FIG. 6(a), the end terminal member 4 is fixed to the end terminal portion of the linear sensor 2. The end terminal member 4 is in the form of a film that is folded in half while sandwiching the end terminal portion of the linear sensor 2. The end terminal member 4 is intended to physically protect the end terminal portion of the linear sensor 2 and to prevent external noise from entering the signal obtained by the linear sensor 2.
図6(b)は、同図(a)に示した終端側端子部材を展開した様子を示す平面図である。この図6(b)は、線状センサ2の終端側端部に終端側端子部材4を取り付ける過程の最終段階において終端側端子部材4を折り曲げる直前の状態を示す平面図とも言える。 Figure 6(b) is a plan view showing the terminal end member shown in Figure 6(a) unfolded. This Figure 6(b) can also be said to be a plan view showing the state immediately before the terminal end member 4 is bent in the final stage of the process of attaching the terminal end member 4 to the terminal end of the linear sensor 2.
図6(b)に示すように、線状センサ2の終端側端部も、外側シース26、シールド被覆25、内側シース24、外部導体23、圧電体22が順に階段状に剥離されることで、内部導体21、圧電体22、外部導体23、内側シース24、シールド被覆25それぞれが、線状センサ2の延在方向に1~3mm程度づつ露出している。なお、線状センサ2の終端側端部における短絡を防ぐため、圧電体22の露出長は、内部導体21または外部導体23の露出長よりも長い方が好ましく、内側シース24の露出長は、外部導体23またはシールド被覆25の露出長よりも長い方が好ましい。また、圧電体22、内側シース24、および外側シース26は、剥離する代わりにレーザで焼くことで消失させてもよい。 As shown in FIG. 6(b), the outer sheath 26, shield coating 25, inner sheath 24, outer conductor 23, and piezoelectric body 22 are peeled off in a stepped manner in order at the terminal end of the linear sensor 2, so that the inner conductor 21, piezoelectric body 22, outer conductor 23, inner sheath 24, and shield coating 25 are each exposed by about 1 to 3 mm in the extension direction of the linear sensor 2. In order to prevent a short circuit at the terminal end of the linear sensor 2, it is preferable that the exposed length of the piezoelectric body 22 is longer than the exposed length of the inner conductor 21 or the outer conductor 23, and the exposed length of the inner sheath 24 is longer than the exposed length of the outer conductor 23 or the shield coating 25. The piezoelectric body 22, inner sheath 24, and outer sheath 26 may be burned off with a laser instead of being peeled off.
終端側端子部材4には、終端第1接続部411、終端第2接続部412、および終端第3接続部413が設けられている。終端第1接続部411、終端第2接続部412、および終端第3接続部413は、図6(b)に示す状態では終端側端子部材4の上面に露出している。この終端第1接続部411は、第1接続導体層の一例に相当する。終端第1接続部411は、線状センサ2の終端側端部で露出した内部導体21を固定するためのものであり、電気的に孤立して存在している。終端第1接続部411には、線状センサ2の終端側端部で露出した内部導体21がハンダによって電気的に接続されるとともに固定されている。図6(b)では、ハンダは黒色の四角で示されている。終端第2接続部412は、終端パターン配線414によって終端第2ビアホール4141に接続されている。これらの終端第2接続部412と終端パターン配線414は、第2接続導体層の一例に相当する。終端第2接続部412は、線状センサ2の終端側端部で露出した外部導体23を固定し、詳細は後述する終端第2シールド導体層43を、出力側端部でシグナルグランドと連結される外部導体23に接続するためのものである。終端第2接続部412には、線状センサ2の終端側端部で露出した外部導体23がハンダによって電気的に接続されるとともに固定されている。終端第3接続部413は、終端ベタパターン415によって終端第1ビアホール4151に接続されている。これらの終端第3接続部413と終端ベタパターン415は、第3接続導体層の一例に相当する。終端第3接続部413は、線状センサ2の終端側端部で露出したシールド被覆25を固定し、詳細は後述する終端第1シールド導体層45をアースに接続するためのものである。終端第3接続部413には、線状センサ2の終端側端部で露出したシールド被覆25がハンダによって電気的に接続されるとともに固定されている。なお、終端第1接続部411と、終端第2接続部412と終端パターン配線414からなる終端シグナルグランド経路と、終端第3接続部413と終端ベタパターン415からなる終端アース経路は、それぞれ面方向に隙間を空けて同一面に配置されている。 The termination side terminal member 4 is provided with a termination first connection portion 411, a termination second connection portion 412, and a termination third connection portion 413. The termination first connection portion 411, the termination second connection portion 412, and the termination third connection portion 413 are exposed on the upper surface of the termination side terminal member 4 in the state shown in FIG. 6(b). This termination first connection portion 411 corresponds to an example of a first connection conductor layer. The termination first connection portion 411 is for fixing the internal conductor 21 exposed at the termination side end of the linear sensor 2, and exists electrically isolated. The internal conductor 21 exposed at the termination side end of the linear sensor 2 is electrically connected and fixed to the termination first connection portion 411 by solder. In FIG. 6(b), the solder is indicated by a black square. The termination second connection portion 412 is connected to the termination second via hole 4141 by the termination pattern wiring 414. The termination second connection portion 412 and the termination pattern wiring 414 correspond to an example of a second connection conductor layer. The termination second connection portion 412 is for fixing the external conductor 23 exposed at the termination side end of the linear sensor 2, and for connecting the termination second shield conductor layer 43, which will be described in detail later, to the external conductor 23 connected to the signal ground at the output side end. The termination second connection portion 412 is electrically connected and fixed to the external conductor 23 exposed at the termination side end of the linear sensor 2 by soldering. The termination third connection portion 413 is connected to the termination first via hole 4151 by the termination solid pattern 415. The termination third connection portion 413 and the termination solid pattern 415 correspond to an example of a third connection conductor layer. The termination third connection portion 413 is for fixing the shield coating 25 exposed at the termination side end of the linear sensor 2, and for connecting the termination first shield conductor layer 45, which will be described in detail later, to earth. The shield coating 25 exposed at the termination end of the linear sensor 2 is electrically connected and fixed by solder to the termination third connection part 413. The termination signal ground path consisting of the termination first connection part 411, the termination second connection part 412 and the termination pattern wiring 414, and the termination earth path consisting of the termination third connection part 413 and the termination solid pattern 415 are arranged on the same plane with a gap in the surface direction.
終端側端子部材4には、終端端子折曲線4aが表示されている。図6(b)では終端端子折曲線4aが太い破線で示されている。線状センサ2に終端側端子部材4を取り付ける工程においては、図6(b)の状態の終端側端子部材4の上面のうち、終端端子折曲線4aより図6(b)における上側の部分および終端端子折曲線4aより図6(b)における下側の部分の少なくとも一方の部分に接着剤を塗布する。以下、終端側端子部材4のうち終端端子折曲線4aより図6(b)における上側の部分を終端端子第1領域4S1と称し、終端側端子部材4のうち終端端子折曲線4aより図6(b)における下側の部分を終端端子第2領域4S2と称する。図6(b)に白抜きの矢印で示したように終端側端子部材4を終端端子折曲線4aで折り曲げて、線状センサ2を挟んで終端端子第1領域4S1に終端端子第2領域4S2を重ね合わせることで線状センサユニット1の終端側端部が完成する。 The end terminal fold line 4a is indicated on the end terminal member 4. In FIG. 6(b), the end terminal fold line 4a is indicated by a thick dashed line. In the process of attaching the end terminal member 4 to the linear sensor 2, adhesive is applied to at least one of the upper portion of the upper surface of the end terminal member 4 in the state of FIG. 6(b) above the end terminal fold line 4a in FIG. 6(b) and the lower portion of the end terminal fold line 4a in FIG. 6(b). Hereinafter, the upper portion of the end terminal member 4 above the end terminal fold line 4a in FIG. 6(b) is referred to as the end terminal first region 4S1, and the lower portion of the end terminal member 4 below the end terminal fold line 4a in FIG. 6(b) is referred to as the end terminal second region 4S2. As shown by the white arrow in FIG. 6(b), the end terminal member 4 is folded at the end terminal folding line 4a, and the end terminal first region 4S1 is overlapped with the end terminal second region 4S2 with the linear sensor 2 sandwiched between them, completing the end terminal of the linear sensor unit 1.
図6(b)では、終端第1接続部411、終端第2接続部412、終端第3接続部413、終端パターン配線414、および終端ベタパターン415は、左斜め下に向かって傾斜したハッチングで示されている。また、終端第2シールド導体層43は、太い一点鎖線で囲まれた領域で示されている。終端第1接続部411、終端第2接続部412、および終端パターン配線414の下面は終端第2シールド導体層43で覆われている。また、終端側端子部材4を終端端子折曲線4aで折り曲げた状態では、終端第1接続部411、終端第2接続部412、および終端パターン配線414の上面も終端第2シールド導体層43で覆われる。 In FIG. 6(b), the termination first connection portion 411, the termination second connection portion 412, the termination third connection portion 413, the termination pattern wiring 414, and the termination solid pattern 415 are shown with hatching slanting downward to the left. The termination second shield conductor layer 43 is shown as an area surrounded by a thick dashed line. The lower surfaces of the termination first connection portion 411, the termination second connection portion 412, and the termination pattern wiring 414 are covered with the termination second shield conductor layer 43. In addition, when the termination side terminal member 4 is folded at the termination terminal folding line 4a, the upper surfaces of the termination first connection portion 411, the termination second connection portion 412, and the termination pattern wiring 414 are also covered with the termination second shield conductor layer 43.
図7(a)は、図6(b)のG-G線で切断したG-G断面図である。なお、この図7(a)では各部の厚みを誇張して示している。 Figure 7(a) is a cross-sectional view taken along line G-G in Figure 6(b). Note that the thickness of each part is exaggerated in Figure 7(a).
図7(a)に示すように、終端側端子部材4は、終端パターン用導体層41と終端ベースフィルム42と終端第2シールド導体層43と終端中間カバーレイ44と終端第1シールド導体層45と終端上側カバーレイ46と終端下側カバーレイ47とを有するフィルム状のものである。終端パターン用導体層41の厚みは0.02~0.5mmである。終端パターン用導体層41は、終端ベースフィルム42の上面に蒸着によって銅を付着させることで形成されている。ただし、終端パターン用導体層41は、スパッタ、EBD、CVD、塗布、浸漬、無電解メッキ等の他の方法を用いて終端ベースフィルム42の上面に付着させてもよく、終端ベースフィルム42の上面に導電性の箔を接着することで形成してもよい。さらに、終端パターン用導体層41に銅以外の導電体を用いてもよい。終端第1接続部411、終端第2接続部412、終端第3接続部413、終端パターン配線414(図6(b)参照)、および終端ベタパターン415は、終端パターン用導体層41をフォトレジスト加工することで形成されたものである。このため、終端第1接続部411、終端第2接続部412、終端第3接続部413、終端パターン配線414、および終端ベタパターン415は、同一面に形成されている。ただし、これらは高さの異なる面に配置してもよい。なお、図7(a)では、終端パターン用導体層41は、左斜め下に向かって傾斜したハッチングで示されている。 As shown in FIG. 7(a), the termination side terminal member 4 is a film-like member having a termination pattern conductor layer 41, a termination base film 42, a termination second shield conductor layer 43, a termination intermediate coverlay 44, a termination first shield conductor layer 45, a termination upper coverlay 46, and a termination lower coverlay 47. The thickness of the termination pattern conductor layer 41 is 0.02 to 0.5 mm. The termination pattern conductor layer 41 is formed by attaching copper to the upper surface of the termination base film 42 by vapor deposition. However, the termination pattern conductor layer 41 may be attached to the upper surface of the termination base film 42 by other methods such as sputtering, EBD, CVD, coating, immersion, and electroless plating, or may be formed by adhering a conductive foil to the upper surface of the termination base film 42. Furthermore, a conductor other than copper may be used for the termination pattern conductor layer 41. The termination first connection part 411, the termination second connection part 412, the termination third connection part 413, the termination pattern wiring 414 (see FIG. 6(b)), and the termination solid pattern 415 are formed by photoresist processing of the termination pattern conductor layer 41. Therefore, the termination first connection part 411, the termination second connection part 412, the termination third connection part 413, the termination pattern wiring 414, and the termination solid pattern 415 are formed on the same surface. However, they may be arranged on surfaces of different heights. In FIG. 7(a), the termination pattern conductor layer 41 is shown with hatching slanted downward to the left.
終端ベースフィルム42は、厚みが0.1~0.5mmのポリイミド製のフィルムである。終端ベースフィルム42は、絶縁性のものであればポリエステルなどの他の材質の樹脂フィルムであってもよい。また、基材となるフィルムを別に設け、その基材に蒸着などによって絶縁材料を付着させることで形成されたものであってもよい。この終端ベースフィルム42は、第1絶縁層の一例に相当する。 The termination base film 42 is a polyimide film with a thickness of 0.1 to 0.5 mm. The termination base film 42 may be a resin film made of other materials such as polyester, as long as it is insulating. Alternatively, the termination base film 42 may be formed by providing a separate film as a base material and attaching an insulating material to the base material by vapor deposition or the like. This termination base film 42 corresponds to an example of a first insulating layer.
終端第2シールド導体層43は、終端ベースフィルム42と終端第1シールド導体層45の間であって終端第1シールド導体層45との間に終端中間カバーレイ44を挟んで配置されている。この終端中間カバーレイ44は、第2絶縁層の一例に相当する。終端第2シールド導体層43の厚みは0.02~0.5mmである。終端第2シールド導体層43は、終端ベースフィルム42の下面に蒸着によって銅を付着させることで形成されている。ただし、終端第2シールド導体層43は、スパッタ、EBD、CVD、塗布、浸漬、無電解メッキ等の他の方法を用いて終端ベースフィルム42の下面に付着させてもよく、終端ベースフィルム42の下面に導電性の箔を接着することで形成してもよい。 The second shielding conductor layer 43 is disposed between the first shielding conductor layer 45 and the base film 42, with the intermediate coverlay 44 sandwiched between the first shielding conductor layer 45 and the base film 42. The intermediate coverlay 44 corresponds to an example of a second insulating layer. The second shielding conductor layer 43 has a thickness of 0.02 to 0.5 mm. The second shielding conductor layer 43 is formed by depositing copper on the lower surface of the base film 42 by vapor deposition. However, the second shielding conductor layer 43 may be deposited on the lower surface of the base film 42 by other methods such as sputtering, EBD, CVD, coating, immersion, and electroless plating, or may be formed by adhering a conductive foil to the lower surface of the base film 42.
終端中間カバーレイ44は、終端第2シールド導体層43が形成された終端ベースフィルム42の下面に、ポリイミド等の絶縁フィルムを接着剤によって貼り付けることで形成されたものである。終端中間カバーレイ44の厚みは、0.05~0.5mmである。ただし、終端中間カバーレイ44は、インク状の絶縁材料をスクリーン印刷することで形成されたものであってもよく、絶縁材料を塗布することで形成されたものであってもよい。 The termination intermediate coverlay 44 is formed by attaching an insulating film such as polyimide with an adhesive to the underside of the termination base film 42 on which the termination second shielding conductor layer 43 is formed. The thickness of the termination intermediate coverlay 44 is 0.05 to 0.5 mm. However, the termination intermediate coverlay 44 may be formed by screen printing an ink-like insulating material, or may be formed by applying an insulating material.
終端第1シールド導体層45は、終端パターン用導体層41との間に終端ベースフィルム42を挟んで配置された層である。この終端第1シールド導体層45は、終端中間カバーレイ44の下面に、蒸着によって銅を付着させることで形成されている。ただし、終端第1シールド導体層45は、スパッタ、EBD、CVD、塗布、浸漬、無電解メッキ等の他の方法を用いて終端中間カバーレイ44の下面に付着させてもよく、終端中間カバーレイ44の下面に導電性の箔を接着することで形成してもよい。終端第1シールド導体層45の厚みは0.02~0.5mmである。 The termination first shielding conductor layer 45 is a layer disposed with the termination base film 42 sandwiched between it and the termination pattern conductor layer 41. This termination first shielding conductor layer 45 is formed by depositing copper by vapor deposition on the underside of the termination intermediate coverlay 44. However, the termination first shielding conductor layer 45 may also be deposited on the underside of the termination intermediate coverlay 44 using other methods such as sputtering, EBD, CVD, coating, immersion, and electroless plating, or may be formed by adhering a conductive foil to the underside of the termination intermediate coverlay 44. The thickness of the termination first shielding conductor layer 45 is 0.02 to 0.5 mm.
終端上側カバーレイ46は、終端パターン用導体層41が形成された終端ベースフィルム42の上面に、ポリイミド等の絶縁フィルムを接着剤によって貼り付けることで形成されたものである。終端上側カバーレイ46の厚みは、0.05~0.5mmである。ただし、終端上側カバーレイ46は、インク状の絶縁材料をスクリーン印刷することで形成されたものであってもよく、絶縁材料を塗布することで形成されたものであってもよい。 The upper termination coverlay 46 is formed by attaching an insulating film such as polyimide with an adhesive to the upper surface of the termination base film 42 on which the termination pattern conductor layer 41 is formed. The thickness of the upper termination coverlay 46 is 0.05 to 0.5 mm. However, the upper termination coverlay 46 may be formed by screen printing an ink-like insulating material, or by applying an insulating material.
終端下側カバーレイ47は、終端第1シールド導体層45の下面に、ポリイミド等の絶縁フィルムを接着剤によって貼り付けることで形成されたものである。図6(a)に示した状態では、終端下側カバーレイ47は、終端側端子部材4の最外部に位置する。このため、終端下側カバーレイ47は、出力側端子部材の耐摩耗性、耐薬品性、防錆性が高いことが望ましいく、終端上側カバーレイ46以上の厚みを有していることが好ましい。なお、終端下側カバーレイ47も、インク状の絶縁材料をスクリーン印刷することで形成されたものであってもよく、絶縁材料を塗布することで形成されたものであってもよい。 The lower termination coverlay 47 is formed by attaching an insulating film such as polyimide to the lower surface of the first termination shield conductor layer 45 with an adhesive. In the state shown in FIG. 6(a), the lower termination coverlay 47 is located at the outermost part of the terminal member 4. For this reason, it is desirable for the lower termination coverlay 47 to have high abrasion resistance, chemical resistance, and rust resistance of the output terminal member, and it is preferable for the lower termination coverlay 47 to have a thickness equal to or greater than that of the upper termination coverlay 46. The lower termination coverlay 47 may also be formed by screen printing an ink-like insulating material, or by applying an insulating material.
図7(b)は、図6(b)のH-H線で切断したH-H断面図である。なお、この図7(b)でも各部の厚みを誇張して示している。 Figure 7(b) is a cross-sectional view taken along line H-H in Figure 6(b). Note that the thickness of each part is exaggerated in Figure 7(b).
図7(b)に示すように、終端側端子部材4には、終端ベースフィルム42を貫通し、終端ベタパターン415と終端第1シールド導体層45とを電気的に接続する終端第1ビアホール4151が形成されている。この終端第1ビアホール4151は、第1導体パスの一例に相当する。終端第1ビアホール4151は、ミリング加工によって終端ベースフィルム42に孔を開けた後、終端第1シールド導体層45が形成された終端ベースフィルム42に終端パターン用導体層41を蒸着することで終端ベースフィルム42の孔に入り込んだ導電体(銅)によって形成されている。 As shown in FIG. 7(b), the termination side terminal member 4 has a termination first via hole 4151 formed through the termination base film 42 to electrically connect the termination solid pattern 415 and the termination first shielding conductor layer 45. This termination first via hole 4151 corresponds to an example of a first conductor path. The termination first via hole 4151 is formed by a conductor (copper) that has entered the hole in the termination base film 42 by opening a hole in the termination base film 42 by milling, and then evaporating the termination pattern conductor layer 41 onto the termination base film 42 on which the termination first shielding conductor layer 45 has been formed.
また、終端側端子部材4には、終端ベースフィルム42を貫通し、終端パターン配線414と終端第2シールド導体層43とを電気的に接続する終端第2ビアホール4141が形成されている。この終端第2ビアホール4141は、第2導体パスの一例に相当する。終端第2ビアホール4141は、終端ベースフィルム42にミリング加工によって孔を開けた後、終端第2シールド導体層43が形成された終端ベースフィルム42に終端パターン用導体層41を蒸着することで終端ベースフィルム42の孔に入り込んだ導電体(銅)によって形成されている。 The termination side terminal member 4 also has a termination second via hole 4141 formed therein, which penetrates the termination base film 42 and electrically connects the termination pattern wiring 414 and the termination second shielding conductor layer 43. This termination second via hole 4141 corresponds to an example of a second conductor path. The termination second via hole 4141 is formed by a conductor (copper) that has entered the hole in the termination base film 42 by forming a hole in the termination base film 42 by milling, and then evaporating the termination pattern conductor layer 41 onto the termination base film 42 on which the termination second shielding conductor layer 43 has been formed.
終端第1シールド導体層45は、周縁にほんの少し隙間を開けて、終端側端子部材4のほぼ全域に設けられている。また、図6(b)に示すように、終端第2シールド導体層43は、太い一点鎖線で囲まれた領域で示されている。すなわち、終端第2シールド導体層43は、終端第1シールド導体層45によって下面を覆われた領域に設けられている。上述したように、終端側端子部材4を終端端子折曲線4aで折り曲げた状態では、図6(b)に示した終端第1接続部411、終端第2接続部412、および終端パターン配線414は、終端第2シールド導体層43で上下面を覆われている。また、終端側端子部材4を終端端子折曲線4aで折り曲げた状態では、終端第2シールド導体層43は、終端第1シールド導体層45によって上下面を覆われている。従って、終端第2シールド導体層43に上下方向から外部ノイズが直接入り込むことはない。そして、終端第1接続部411と終端第1シールド導体層45の間にはシグナルグランドに接続された終端第2シールド導体層43が介在しているため、終端第1シールド導体層45に外部ノイズが入り込んでも、終端第1接続部411および第1パターン配線317に外部ノイズの影響が及んでしまうことを確実に防止することができる。 The termination first shielding conductor layer 45 is provided over almost the entire area of the termination side terminal member 4 with a small gap at the periphery. Also, as shown in FIG. 6(b), the termination second shielding conductor layer 43 is shown in the area surrounded by a thick dashed line. That is, the termination second shielding conductor layer 43 is provided in the area whose lower surface is covered by the termination first shielding conductor layer 45. As described above, when the termination side terminal member 4 is folded at the termination terminal folding line 4a, the termination first connection part 411, the termination second connection part 412, and the termination pattern wiring 414 shown in FIG. 6(b) are covered on the upper and lower surfaces by the termination second shielding conductor layer 43. Also, when the termination side terminal member 4 is folded at the termination terminal folding line 4a, the termination second shielding conductor layer 43 is covered on the upper and lower surfaces by the termination first shielding conductor layer 45. Therefore, external noise does not directly enter the termination second shielding conductor layer 43 from the upper and lower directions. Furthermore, because the termination second shielding conductor layer 43, which is connected to the signal ground, is interposed between the termination first connection part 411 and the termination first shielding conductor layer 45, even if external noise enters the termination first shielding conductor layer 45, it is possible to reliably prevent the influence of the external noise from reaching the termination first connection part 411 and the first pattern wiring 317.
図8(a)は、図6(a)のE-E線で切断したE-E断面図である。この図8(a)でも各部の厚みを誇張して示している。 Figure 8(a) is a cross-sectional view taken along line E-E in Figure 6(a). In Figure 8(a) as well, the thickness of each part is exaggerated.
図8(a)に示すように、終端側端子部材4は、線状センサ2の終端側端部の周囲を覆って重ね合わせられている。線状センサ2の終端側端部で露出した、内部導体21、圧電体22、外部導体23、内側シース24、シールド被覆25(何れも図6(b)参照)は、終端側端子部材4によって覆われている。 As shown in FIG. 8(a), the end terminal member 4 is overlapped and covers the periphery of the end terminal member 4 of the linear sensor 2. The inner conductor 21, the piezoelectric body 22, the outer conductor 23, the inner sheath 24, and the shield coating 25 (all of which are shown in FIG. 6(b)) exposed at the end terminal member 2 of the linear sensor 2 are covered by the end terminal member 4.
図8(b)は、図6(a)のF-F線で切断したF-F断面図である。この図8(b)でも各部の厚みを誇張して示している。 Figure 8(b) is a cross-sectional view taken along line F-F in Figure 6(a). In Figure 8(b), the thickness of each part is also exaggerated.
図8(b)に示すように、終端側端子部材4の、折り曲げられている側以外の周縁(図8(b)では上端部と紙面手前側端と紙面奥側端)は、終端第1シールド導体層45で覆われておらず、終端第1シールド導体層45の間には幅C3またはC4の隙間が生じている。しかしながら、この幅C3およびC4は、線状センサユニット1が測定する振動の波長のうち、最短の波長に対して1/4以下の極短い幅に設定されている。こうすることで、測定する波長と同じ波長を有する外部ノイズが、終端第1シールド導体層45の間の隙間から侵入することを防止できる。 As shown in FIG. 8(b), the edges of the termination side terminal member 4 other than the folded side (the upper end, the front end, and the rear end in FIG. 8(b)) are not covered with the termination first shield conductor layer 45, and a gap of width C3 or C4 is generated between the termination first shield conductor layers 45. However, these widths C3 and C4 are set to an extremely short width of less than 1/4 of the shortest wavelength of the vibrations measured by the linear sensor unit 1. This makes it possible to prevent external noise having the same wavelength as the wavelength being measured from entering through the gap between the termination first shield conductor layers 45.
線状センサ2の出力側端部に終端側端子部材4を取り付ける際には、終端側端部において内部導体21、圧電体22、外部導体23、内側シース24、シールド被覆25が露出した線状センサ2と、接着剤を塗布した終端側端子部材4を用意する。そして、内部導体21、外部導体23、シールド被覆25を、第1接続部314、第2接続部315、第3接続部316にそれぞれハンダ付けして、終端端子折曲線4aで折り曲げることで、作業が完了するので、終端側端子部材4を線状センサ2に容易に接続して固定することができる。 When attaching the termination side terminal member 4 to the output side end of the linear sensor 2, the linear sensor 2 with the internal conductor 21, piezoelectric body 22, external conductor 23, inner sheath 24, and shield coating 25 exposed at the termination side end, and the termination side terminal member 4 coated with adhesive are prepared. Then, the internal conductor 21, external conductor 23, and shield coating 25 are soldered to the first connection portion 314, second connection portion 315, and third connection portion 316, respectively, and folded at the termination terminal folding line 4a to complete the work, so that the termination side terminal member 4 can be easily connected and fixed to the linear sensor 2.
上述の線状センサ2に対して振動等の外力が加えられると、圧電体22が変形し、その圧電効果によって内部導体21と外部導体23の電位差が変動する。この電位差が出力側端子部材3から出力される。すなわち線状センサユニット1は、振動等の外力に基づく信号を出力するセンサとしての機能を有する。なお、出力側端子部材3に差動増幅器を設け、電位差を増幅してから出力してもよい。 When an external force such as vibration is applied to the linear sensor 2 described above, the piezoelectric body 22 deforms, and the potential difference between the internal conductor 21 and the external conductor 23 fluctuates due to the piezoelectric effect. This potential difference is output from the output terminal member 3. In other words, the linear sensor unit 1 functions as a sensor that outputs a signal based on an external force such as vibration. Note that a differential amplifier may be provided in the output terminal member 3 to amplify the potential difference before outputting it.
続いて、本実施形態の変形例について説明する。以下の説明では、これまで説明した構成要素の名称と同じ構成要素の名称には、これまで用いた符号と同じ符号を付すことがあり、重複する説明は省略することがある。 Next, a modified example of this embodiment will be described. In the following description, the names of components that are the same as those described so far may be assigned the same reference numerals as those used so far, and duplicate descriptions may be omitted.
図9は、変形例の出力側端子部材を展開した様子を示す図2と同様の平面図である。なお、図9では、線状センサ2の、両端部分以外を簡略化して1本の実線とし、簡略化した部分を短く示している。 Figure 9 is a plan view similar to Figure 2, showing the output terminal member of the modified example unfolded. Note that in Figure 9, the linear sensor 2 is simplified to a single solid line except for both end portions, and the simplified portion is shown in a shorter form.
図9に示すように、この変形例の線状センサユニット1は、終端側端子部材4が備えられておらず、線状センサ2の両端がともに出力側端子部材3に接続されている点が、図1に示した線状センサユニット1と異なる。また、出力側端子部材3は、図9における上下方向の幅が、第1領域3S1および第2領域3S2ともに図1に示した出力側端子部材3よりも広い。この変形例の説明では、線状センサ2の端部のうち、出力側端子部材3に直接接続されている端部を出力側端部と称し、その出力側端部を介して出力側端子部材3に接続されている端部を終端側端部と称する。線状センサ2の出力側端部で露出した内部導体21は、第1接続部314にハンダで接続されるとともに、線状センサ2の終端側端部で露出した内部導体21に、信号リード線51によって電気的に接続されている。また、線状センサ2の出力側端部で露出した外部導体23は、第2接続部315にハンダで接続されるとともに、線状センサ2の終端側端部で露出した外部導体23にグランドリード線52によって電気的に接続されている。さらに、線状センサ2の出力側端部で露出したシールド被覆25は、第3接続部316にハンダで接続されるとともに、線状センサ2の終端側端部で露出したシールド被覆25にアースリード線53によって電気的に接続されている。 9, the linear sensor unit 1 of this modification is different from the linear sensor unit 1 shown in FIG. 1 in that the end terminal member 4 is not provided, and both ends of the linear sensor 2 are connected to the output terminal member 3. The output terminal member 3 has a width in the vertical direction in FIG. 9 that is wider than that of the output terminal member 3 shown in FIG. 1 in both the first region 3S1 and the second region 3S2. In the description of this modification, the end of the linear sensor 2 that is directly connected to the output terminal member 3 is referred to as the output end, and the end that is connected to the output terminal member 3 via the output end is referred to as the end. The internal conductor 21 exposed at the output end of the linear sensor 2 is connected to the first connection portion 314 by soldering, and is electrically connected to the internal conductor 21 exposed at the end of the linear sensor 2 by a signal lead wire 51. In addition, the external conductor 23 exposed at the output end of the linear sensor 2 is soldered to the second connection portion 315, and is electrically connected to the external conductor 23 exposed at the termination end of the linear sensor 2 by a ground lead wire 52. Furthermore, the shield coating 25 exposed at the output end of the linear sensor 2 is soldered to the third connection portion 316, and is electrically connected to the shield coating 25 exposed at the termination end of the linear sensor 2 by a ground lead wire 53.
この変形例の線状センサユニット1は、図9に白抜きの矢印で示したように出力側端子部材3を折り曲げ、線状センサ2の両端を挟んで、第1領域3S1に第2領域3S2を重ね合わせることで、線状センサ2の両端が、同時に出力側端子部材3で覆われ固定される。 In this modified linear sensor unit 1, the output side terminal member 3 is bent as shown by the white arrow in Figure 9, and both ends of the linear sensor 2 are sandwiched between the output side terminal member 3 and the first region 3S1 and the second region 3S2 are overlapped, so that both ends of the linear sensor 2 are simultaneously covered and fixed by the output side terminal member 3.
この変形例の線状センサ2の両端部に出力側端子部材3を取り付ける際には、両端部において内部導体21、圧電体22、外部導体23、内側シース24、シールド被覆25が露出した線状センサ2と、接着剤を塗布した出力側端子部材3を用意する。そして、出力側端部の内部導体21、外部導体23、シールド被覆25を、第1接続部314、第2接続部315、第3接続部316にそれぞれハンダ付けし、終端側端部の内部導体21、外部導体23、シールド被覆25と、それぞれ信号リード線51、グランドリード線52、アースリード線53と接続する。そして、折曲線3aで折り曲げることで、線状センサユニット1が完成するので、出力側端子部材3を線状センサ2に容易に接続して固定することができる。また、先の実施形態と同様に、第1シールド導体層35(図4参照)に外部ノイズが入り込んでも、第1接続部314に外部ノイズの影響が及んでしまうことを確実に防止することができる。 When attaching the output side terminal members 3 to both ends of the linear sensor 2 of this modified example, the linear sensor 2 with the internal conductor 21, the piezoelectric body 22, the external conductor 23, the inner sheath 24, and the shield coating 25 exposed at both ends and the output side terminal members 3 coated with adhesive are prepared. Then, the internal conductor 21, the external conductor 23, and the shield coating 25 at the output side end are soldered to the first connection portion 314, the second connection portion 315, and the third connection portion 316, respectively, and the internal conductor 21, the external conductor 23, and the shield coating 25 at the termination side end are connected to the signal lead wire 51, the ground lead wire 52, and the earth lead wire 53, respectively. Then, by bending at the bending line 3a, the linear sensor unit 1 is completed, so that the output side terminal members 3 can be easily connected and fixed to the linear sensor 2. Also, as in the previous embodiment, even if external noise enters the first shield conductor layer 35 (see FIG. 4), it is possible to reliably prevent the influence of the external noise from reaching the first connection portion 314.
さらに、両端の内部導体21および外部導体23それぞれが、出力側端子部材3に電気的に接続されているので、終端側端部で信号が反射して線状センサ2で発生した信号を打ち消してしまうことが無い。その結果、線状センサユニット1におけるセンサ出力の低下を防止できる。特に線状センサ2が短い場合には、終端側端部で信号が反射して線状センサ2で発生した信号を打ち消しやすいが、この変形例の構成にすることでセンサ出力の低下を防止して感度の高い検出が可能になる。 Furthermore, since the internal conductors 21 and external conductors 23 at both ends are electrically connected to the output terminal members 3, the signal is not reflected at the termination end and cancels out the signal generated by the linear sensor 2. As a result, it is possible to prevent a decrease in the sensor output of the linear sensor unit 1. In particular, when the linear sensor 2 is short, the signal is likely to be reflected at the termination end and cancel out the signal generated by the linear sensor 2, but the configuration of this modified example prevents a decrease in the sensor output and enables highly sensitive detection.
次に、本実施形態の第2変形例について説明する。 Next, we will explain the second variant of this embodiment.
図10(a)は、第2変形例の終端側端子部材を展開した様子を示す図6(b)と同様の平面図であり、図10(b)は、同図(a)のJ-J線で切断したJ-J断面図である。 Figure 10(a) is a plan view similar to Figure 6(b) showing the end-side terminal member of the second modified example unfolded, and Figure 10(b) is a cross-sectional view taken along line J-J in Figure 6(a).
図10(a)に示すように、この第2変形例の線状センサユニット1は、終端側端子部材4を線状センサ2どうしを繋ぐための接続用端子としている点が、図1に示した線状センサユニット1と異なる。この終端側端子部材4は、図6に示した終端側端子部材4に対して図10(a)における左右方向に2倍の幅を有している。そして、その左右方向の中央線を対象軸として線対称の構造をしている。この変形例の説明では、2本の線状センサ2の端部のうち、図10(a)の左側に示された線状センサ2の端部を接続側端部と称し、図10(a)の右側に示された線状センサ2の端部を被接続側端部と称する。また、終端側端子部材4のうち被接続側端部を覆う側(図10(a)の右側半分)に形成された各部位において、接続側端部を覆う側(図10(a)の左側半分)と同一の機能を有する部位には、接続側端部を覆う側と同じ符号にAを加えて示し、説明を省略することがある。同様に、線状センサ2の接続側端部の符号にAを加えて示し、説明を省略することがある。 As shown in FIG. 10(a), the linear sensor unit 1 of the second modified example differs from the linear sensor unit 1 shown in FIG. 1 in that the end terminal member 4 is used as a connection terminal for connecting the linear sensors 2 to each other. The end terminal member 4 has twice the width in the left-right direction in FIG. 10(a) of the end terminal member 4 shown in FIG. 6. The structure is linearly symmetrical with respect to the center line in the left-right direction. In the description of this modified example, of the ends of the two linear sensors 2, the end of the linear sensor 2 shown on the left side of FIG. 10(a) is referred to as the connection side end, and the end of the linear sensor 2 shown on the right side of FIG. 10(a) is referred to as the connected side end. In addition, in each part formed on the side covering the connected side end (the right half of FIG. 10(a)) of the end terminal member 4, the part having the same function as the side covering the connecting side end (the left half of FIG. 10(a)) is indicated by the same reference numeral as the side covering the connecting side end, with the letter A added, and the description may be omitted. Similarly, the symbol for the connection end of the linear sensor 2 is indicated with an A added, and the explanation may be omitted.
終端側端子部材4のうち被接続側端部を覆う側は、図6に示した終端側端子部材4とほぼ同一の構造をしている。ただし、終端第1接続部411に接続した接続配線416が形成されている点と、終端パターン配線414が被接続側に向かって延在している点が、図6に示した終端側端子部材4と異なる。接続配線416は、接続側の終端第1接続部411と被接続側の終端第1接続部411Aとを電気的に接続している。また、終端パターン配線414は、接続側の終端第2接続部412と被接続側の終端第2接続部412Aとを電気的に接続している。さらに、終端ベタパターン415によって、接続側の終端第3接続部413と被接続側の終端第3接続部413Aも電気的に接続している。これらにより、信号等が接続側の線状センサ2と被接続側の線状センサ2Aの間で伝達される。 The side of the termination side terminal member 4 that covers the connected side end has almost the same structure as the termination side terminal member 4 shown in FIG. 6. However, it differs from the termination side terminal member 4 shown in FIG. 6 in that a connection wiring 416 connected to the termination first connection part 411 is formed and the termination pattern wiring 414 extends toward the connected side. The connection wiring 416 electrically connects the termination first connection part 411 on the connection side to the termination first connection part 411A on the connected side. The termination pattern wiring 414 also electrically connects the termination second connection part 412 on the connection side to the termination second connection part 412A on the connected side. Furthermore, the termination solid pattern 415 also electrically connects the termination third connection part 413 on the connection side to the termination third connection part 413A on the connected side. As a result, signals, etc. are transmitted between the linear sensor 2 on the connection side and the linear sensor 2A on the connected side.
終端第2シールド導体層43は、接続側の終端第1接続部411、被接続側の終端第1接続部411A、接続側の終端第2接続部412、被接続側の終端第2接続部412A、終端パターン配線414、および接続配線416の下面を覆っている。図10(a)に白抜きの矢印で示したように終端側端子部材4を折り曲げ、2つの線状センサ2の端部を挟んで、終端端子第1領域4S1に終端端子第2領域4S2を重ね合わせることで、2つの線状センサ2の端部が、同時に終端側端子部材4で覆われ固定される。また、これにより接続側の終端第1接続部411、被接続側の終端第1接続部411A、接続側の終端第2接続部412、被接続側の終端第2接続部412A、接続側の終端パターン配線414、被接続側の終端パターン配線414A、および接続配線416の上面は終端第2シールド導体層43で覆われる。 The termination second shield conductor layer 43 covers the underside of the termination first connection portion 411 on the connecting side, the termination first connection portion 411A on the connected side, the termination second connection portion 412 on the connecting side, the termination second connection portion 412A on the connected side, the termination pattern wiring 414, and the connection wiring 416. As shown by the outlined arrows in Fig. 10(a), the termination side terminal member 4 is folded to sandwich the ends of the two linear sensors 2, and the termination terminal first region 4S1 is overlapped with the termination terminal second region 4S2, so that the ends of the two linear sensors 2 are simultaneously covered and fixed by the termination side terminal member 4. As a result, the upper surfaces of the terminal first connection portion 411 on the connecting side, the terminal first connection portion 411A on the connected side, the terminal second connection portion 412 on the connecting side, the terminal second connection portion 412A on the connected side, the terminal pattern wiring 414 on the connecting side, the terminal pattern wiring 414A on the connected side, and the connection wiring 416 are covered with the terminal second shield conductor layer 43.
図10(b)に示すように、この第2変形例の終端側端子部材4においても、終端第1シールド導体層45は、周縁にほんの少し隙間を開けて、終端側端子部材4のほぼ全域に設けられている。このため、図10(a)に示した終端端子折曲線4aで終端側端子部材4を折り曲げた状態では、終端第2シールド導体層43は、終端第1シールド導体層45によって上下面を覆われている。従って、終端第2シールド導体層43に上下方向から外部ノイズが直接入り込むことはない。そして、接続側の終端第1接続部411、被接続側の終端第1接続部411Aおよび接続配線416と終端第1シールド導体層45との間にはシグナルグランドに接続された終端第2シールド導体層43が介在している。このため、終端第1シールド導体層45に外部ノイズが入り込んでも、接続側の終端第1接続部411、被接続側の終端第1接続部411Aおよび接続配線416に外部ノイズの影響が及んでしまうことを確実に防止することができる。 As shown in FIG. 10(b), in the termination side terminal member 4 of the second modified example, the termination first shield conductor layer 45 is provided over almost the entire area of the termination side terminal member 4 with a small gap at the periphery. Therefore, when the termination side terminal member 4 is folded at the termination terminal folding line 4a shown in FIG. 10(a), the termination second shield conductor layer 43 is covered on the upper and lower surfaces by the termination first shield conductor layer 45. Therefore, external noise does not directly enter the termination second shield conductor layer 43 from the upper and lower directions. And, the termination first connection part 411 on the connection side, the termination first connection part 411A on the connected side, and the connection wiring 416 on the connection side and the termination first shield conductor layer 45 are interposed with the termination second shield conductor layer 43 connected to the signal ground. Therefore, even if external noise enters the termination first shield conductor layer 45, it is possible to reliably prevent the external noise from affecting the termination first connection part 411 on the connecting side, the termination first connection part 411A on the connected side, and the connection wiring 416.
この第2変形例でも、接続側の線状センサ2の内部導体21、外部導体23、およびシールド被覆25と、被接続側の線状センサ2Aの内部導体21A、外部導体23A、およびシールド被覆25Aをそれぞれハンダ付けし、終端端子折曲線4aで終端側端子部材4を折り曲げることで、線状センサユニット1が完成する。従って、2つの線状センサ2を容易に接続して固定することができる。なお、2つの線状センサ2の一方をセンサ機能を持たない信号ケーブルに代えて、この第2変形例の終端側端子部材4を線状センサ2と信号ケーブルとを繋ぐための接続用端子として用いてもよい。 In this second modified example, the linear sensor unit 1 is completed by soldering the internal conductor 21, external conductor 23, and shield coating 25 of the connecting linear sensor 2 and the internal conductor 21A, external conductor 23A, and shield coating 25A of the connected linear sensor 2A, respectively, and bending the terminating terminal member 4 at the terminating terminal bending line 4a. Therefore, the two linear sensors 2 can be easily connected and fixed. Note that one of the two linear sensors 2 may be replaced with a signal cable without a sensor function, and the terminating terminal member 4 of this second modified example may be used as a connection terminal for connecting the linear sensor 2 and the signal cable.
次に、第2実施形態の線状センサユニットについて説明する。 Next, we will explain the linear sensor unit of the second embodiment.
図11は、第2実施形態の線状センサユニットにおける出力側端子部材を展開した様子を示す図2と同様の平面図である。この図11は、線状センサ2の出力側端部に出力側端子部材3を取り付ける過程の最終段階において出力側端子部材3を折り曲げる直前の状態を示す平面図とも言える。 Figure 11 is a plan view similar to Figure 2, showing the output side terminal member of the linear sensor unit of the second embodiment unfolded. This Figure 11 can also be said to be a plan view showing the state immediately before bending the output side terminal member 3 in the final stage of the process of attaching the output side terminal member 3 to the output side end of the linear sensor 2.
図11に示す線状センサユニット1は、先の実施形態に示した線状センサユニット1とは出力側端子部材3および終端側端子部材4の形状が異なる。終端側端子部材4については後に詳述する。図11に示す出力側端子部材3は、第2シールド導体層33(図2参照)の機能を第2パターン配線318と第3シールド導体層38が備えている点と、第1領域3S1と第2領域3S2に加え第3領域3S3を備え2ヵ所で折り曲げられる点で図2に示した出力側端子部材3と異なる。第3領域3S3は、図11に示された状態においては第2領域3S2よりも下側に位置している。第2領域3S2と第3領域3S3の境界には、第2折曲線3bが描かれている。図11では第2折曲線3bは太い破線で示されている。 The linear sensor unit 1 shown in FIG. 11 differs from the linear sensor unit 1 shown in the previous embodiment in the shape of the output side terminal member 3 and the end side terminal member 4. The end side terminal member 4 will be described in detail later. The output side terminal member 3 shown in FIG. 11 differs from the output side terminal member 3 shown in FIG. 2 in that the second pattern wiring 318 and the third shielding conductor layer 38 have the function of the second shielding conductor layer 33 (see FIG. 2), and in that in addition to the first region 3S1 and the second region 3S2, the output side terminal member 3 has a third region 3S3 and is folded at two places. In the state shown in FIG. 11, the third region 3S3 is located below the second region 3S2. A second fold line 3b is drawn at the boundary between the second region 3S2 and the third region 3S3. In FIG. 11, the second fold line 3b is indicated by a thick dashed line.
図11に示すように、この第2実施形態の第2パターン配線318は、折曲線3aを跨いで第2領域3S2にも延在している。第2パターン配線318のうち、第2領域3S2に延在した部分は、出力側端子部材3が折曲線3aで折り曲げられて第1領域3S1が第2領域3S2と重なったときには、第1接続部314、第2接続部315、および第1パターン配線317の上面を覆う大きさに形成されている。また、ベタパターン319は、第2折曲線3bを跨いで第3領域3S3にも延在している。ベタパターン319のうち、第3領域3S3に延在した部分は、第3領域3S3のほぼ全域を覆う大きさに形成されている。 As shown in FIG. 11, the second pattern wiring 318 of the second embodiment also extends across the bend line 3a into the second region 3S2. The portion of the second pattern wiring 318 that extends into the second region 3S2 is formed to a size that covers the first connection portion 314, the second connection portion 315, and the upper surface of the first pattern wiring 317 when the output side terminal member 3 is bent at the bend line 3a and the first region 3S1 overlaps with the second region 3S2. The solid pattern 319 also extends across the second bend line 3b into the third region 3S3. The portion of the solid pattern 319 that extends into the third region 3S3 is formed to a size that covers almost the entire area of the third region 3S3.
図12(a)は、図11のK-K線で切断したK-K断面図である。なお、この図12(a)では各部の厚みを誇張して示している。 Figure 12(a) is a cross-sectional view taken along the line K-K in Figure 11. Note that the thickness of each part is exaggerated in Figure 12(a).
図12(a)に示すように、出力側端子部材3は、パターン用導体層31とベースフィルム32と第1シールド導体層35と上側カバーレイ36と下側カバーレイ37と第3シールド導体層38を有するフィルム状のものである。第1シールド導体層35および第3シールド導体層38それぞれは、パターン用導体層31との間にベースフィルム32を挟んで配置された層である。これらの第1シールド導体層35および第3シールド導体層38は、ベースフィルム32の下面に、蒸着によって銅を付着させることで形成されている。ただし、第1シールド導体層35および第3シールド導体層38は、スパッタ、EBD、CVD、塗布、浸漬、無電解メッキ等の他の方法を用いてベースフィルム32の下面に付着させてもよく、ベースフィルム32の下面に導電性の箔を接着することで形成してもよい。第1シールド導体層35の厚みは0.02~0.5mmである。第1シールド導体層35と第3シールド導体層38は、ベースフィルム32の下面全体に形成された導体層をフォトレジスト加工することで形成されたものである。このため、第1シールド導体層35と第3シールド導体層38は、面方向に隙間を空けて同一面に形成されている。ただし、これらは高さの異なる面に配置してもよい。なお、図12(a)では、第1シールド導体層35および第3シールド導体層38は、クロスハッチングで示されている。 As shown in FIG. 12(a), the output side terminal member 3 is a film-like member having a pattern conductor layer 31, a base film 32, a first shield conductor layer 35, an upper coverlay 36, a lower coverlay 37, and a third shield conductor layer 38. The first shield conductor layer 35 and the third shield conductor layer 38 are layers arranged with the base film 32 sandwiched between the pattern conductor layer 31. The first shield conductor layer 35 and the third shield conductor layer 38 are formed by depositing copper on the lower surface of the base film 32 by vapor deposition. However, the first shield conductor layer 35 and the third shield conductor layer 38 may be attached to the lower surface of the base film 32 by other methods such as sputtering, EBD, CVD, coating, immersion, and electroless plating, or may be formed by adhering a conductive foil to the lower surface of the base film 32. The thickness of the first shield conductor layer 35 is 0.02 to 0.5 mm. The first shielding conductor layer 35 and the third shielding conductor layer 38 are formed by photoresist processing of a conductor layer formed on the entire lower surface of the base film 32. Therefore, the first shielding conductor layer 35 and the third shielding conductor layer 38 are formed on the same surface with a gap in the planar direction. However, they may be arranged on surfaces at different heights. In FIG. 12(a), the first shielding conductor layer 35 and the third shielding conductor layer 38 are indicated by cross-hatching.
図12(b)は、図11のL-L線で切断したL-L断面図である。なお、この図12(b)でも各部の厚みを誇張して示している。 Figure 12(b) is a cross-sectional view taken along line L-L in Figure 11. Note that the thickness of each part is also exaggerated in Figure 12(b).
図12(b)に示すように、出力側端子部材3には、ベースフィルム32を貫通し、第2パターン配線318と第3シールド導体層38とを電気的に接続する第3ビアホール3182が形成されている。この第3ビアホール3182は、第3導体パスの一例に相当する。第3ビアホール3182は、ベースフィルム32にミリング加工によって孔を開けた後、第3シールド導体層38が形成されたベースフィルム32にパターン用導体層31を蒸着することでベースフィルム32の孔に入り込んだ導電体(銅)によって形成されている。 As shown in FIG. 12(b), the output side terminal member 3 has a third via hole 3182 formed therein, which penetrates the base film 32 and electrically connects the second pattern wiring 318 and the third shielding conductor layer 38. This third via hole 3182 corresponds to an example of a third conductor path. The third via hole 3182 is formed by a conductor (copper) that penetrates into the hole in the base film 32 by forming a hole in the base film 32 by milling, and then evaporating the pattern conductor layer 31 onto the base film 32 on which the third shielding conductor layer 38 is formed.
図13は、図11に示した出力側端子部材とセンサ線を下から見た下面図である。 Figure 13 is a bottom view of the output terminal member and sensor wire shown in Figure 11.
図13では、第1シールド導体層35および第3シールド導体層38がクロスハッチングで示されている。図13に示されるように、第1シールド導体層35は、周縁にほんの少し隙間を開けて、第2領域3S2と第3領域3S3のほぼ全域に設けられている。また、第3シールド導体層38は、第1接続部314、第2接続部315、および第1パターン配線317(図11参照)の下面を覆う大きさに形成されている。すなわち、出力側端子部材3を折曲線3aおよび第2折曲線3bで折り曲げた状態では、第1接続部314、第2接続部315、および第1パターン配線317は、第2パターン配線318(図11参照)と第3シールド導体層38によって挟み込まれて上下面を覆われている。 13, the first shielding conductor layer 35 and the third shielding conductor layer 38 are shown by cross-hatching. As shown in FIG. 13, the first shielding conductor layer 35 is provided in almost the entire area of the second region 3S2 and the third region 3S3 with a small gap at the periphery. The third shielding conductor layer 38 is formed to a size that covers the lower surfaces of the first connection portion 314, the second connection portion 315, and the first pattern wiring 317 (see FIG. 11). That is, when the output side terminal member 3 is folded at the folding line 3a and the second folding line 3b, the first connection portion 314, the second connection portion 315, and the first pattern wiring 317 are sandwiched between the second pattern wiring 318 (see FIG. 11) and the third shielding conductor layer 38 and covered on the upper and lower surfaces.
図14は、図11に示した出力側端子部材を折曲線および第2折曲線で折り曲げてM-M線のある部分で切断したM-M断面図である。この図14でも各部の厚みを誇張して示している。この図14は、線状センサ2の出力側端部が完成した状態を示す断面図とも言える。 Figure 14 is an M-M cross-sectional view of the output side terminal member shown in Figure 11, which is bent at the fold line and the second fold line and cut at the part with the M-M line. In this Figure 14, the thickness of each part is exaggerated. This Figure 14 can also be considered a cross-sectional view showing the completed state of the output side end part of the linear sensor 2.
図11に示した出力側端子部材3を折曲線3aおよび第2折曲線3bで折り曲げた状態では、図14に示すように、第3シールド導体層38と第2パターン配線318は、第1シールド導体層35によって外側を覆われている。従って、第3シールド導体層38および第2パターン配線318に外部ノイズが直接入り込むことはない。また、上述したように、図11に示した第1接続部314および第1パターン配線317は、シグナルグランドに接続された第2パターン配線318と第3シールド導体層38に覆われている。このため、第1シールド導体層35に外部ノイズが入り込んでも、第1接続部314および第1パターン配線317に外部ノイズの影響が及んでしまうことを確実に防止することができる。すなわち、この第2実施形態の第2パターン配線318および第3シールド導体層38は、第2シールド導体層の一例に相当する。 In the state where the output side terminal member 3 shown in FIG. 11 is folded at the folding line 3a and the second folding line 3b, as shown in FIG. 14, the third shield conductor layer 38 and the second pattern wiring 318 are covered on the outside by the first shield conductor layer 35. Therefore, external noise does not directly enter the third shield conductor layer 38 and the second pattern wiring 318. Also, as described above, the first connection portion 314 and the first pattern wiring 317 shown in FIG. 11 are covered by the second pattern wiring 318 connected to the signal ground and the third shield conductor layer 38. Therefore, even if external noise enters the first shield conductor layer 35, it is possible to reliably prevent the influence of the external noise from reaching the first connection portion 314 and the first pattern wiring 317. That is, the second pattern wiring 318 and the third shield conductor layer 38 of this second embodiment correspond to an example of the second shield conductor layer.
また、出力側端子部材3の、折り曲げられている側以外の周縁(図14では紙面手前側端と紙面奥側端と左下部部分)は、第1シールド導体層35で覆われておらず、第1シールド導体層35の間には幅C5またはC6の隙間が生じている。しかしながら、この幅C5またはC6は、線状センサユニット1が測定する振動の波長のうち、最短の波長に対して1/4以下の極短い幅に設定されている。こうすることで、測定する波長と同じ波長を有する外部ノイズが、第1シールド導体層35の間の隙間から侵入することを防止できる。 In addition, the edges of the output terminal member 3 other than the folded side (the near end, far end, and lower left part in FIG. 14) are not covered with the first shield conductor layer 35, and a gap of width C5 or C6 is generated between the first shield conductor layers 35. However, this width C5 or C6 is set to an extremely short width of less than 1/4 of the shortest wavelength of the vibrations measured by the linear sensor unit 1. This makes it possible to prevent external noise having the same wavelength as the wavelength being measured from entering through the gap between the first shield conductor layers 35.
この第2実施形態の線状センサユニット1において、線状センサ2の出力側端部に出力側端子部材3を取り付ける際には、出力側端部において内部導体21、圧電体22、外部導体23、内側シース24、シールド被覆25が露出した線状センサ2と、接着剤を塗布した出力側端子部材3を用意する。そして、内部導体21、外部導体23、シールド被覆25を、第1接続部314、第2接続部315、第3接続部316にそれぞれハンダ付けして、折曲線3aと第2折曲線3bで折り曲げることで、作業が完了するので、出力側端子部材3を線状センサ2に容易に接続して固定することができる。また、出力側端子部材3は、ベースフィルム32の両面それぞれに一層の導体層が形成されているだけなので出力側端子部材3を安価に構成できる。 In the linear sensor unit 1 of the second embodiment, when attaching the output side terminal member 3 to the output side end of the linear sensor 2, the linear sensor 2 with the internal conductor 21, the piezoelectric body 22, the external conductor 23, the inner sheath 24, and the shield coating 25 exposed at the output side end, and the output side terminal member 3 with adhesive applied are prepared. Then, the internal conductor 21, the external conductor 23, and the shield coating 25 are soldered to the first connection portion 314, the second connection portion 315, and the third connection portion 316, respectively, and folded at the folding lines 3a and the second folding lines 3b, completing the work, so that the output side terminal member 3 can be easily connected and fixed to the linear sensor 2. In addition, the output side terminal member 3 can be constructed inexpensively because it is simply a single conductor layer formed on each side of the base film 32.
次に、第2実施形態の終端側端子部材4について説明する。 Next, the end terminal member 4 of the second embodiment will be described.
図15は、第2実施形態の線状センサユニットにおける終端側端子部材を展開した様子を示す図6(b)と同様の平面図である。この図15は、線状センサ2の終端側端部に終端側端子部材4を取り付ける過程の最終段階において終端側端子部材4を折り曲げる直前の状態を示す平面図とも言える。 Figure 15 is a plan view similar to Figure 6(b) showing the state in which the end terminal member of the linear sensor unit of the second embodiment is unfolded. This Figure 15 can also be said to be a plan view showing the state immediately before bending the end terminal member 4 in the final stage of the process of attaching the end terminal member 4 to the end of the linear sensor 2.
図15に示す終端側端子部材4は、終端第2シールド導体層43を備えていない点と、終端端子第1領域4S1と終端端子第2領域4S2に加え終端端子第3領域4S3を備え2ヵ所で折り曲げられる点で図6示した終端側端子部材4と異なる。終端端子第3領域4S3は、図15に示された状態においては終端端子第2領域4S2よりも下側に位置している。終端端子第2領域4S2と終端端子第3領域4S3の境界には、終端端子第2折曲線4bが描かれている。図15では終端端子第2折曲線4bは太い破線で示されている。 The termination side terminal member 4 shown in FIG. 15 differs from the termination side terminal member 4 shown in FIG. 6 in that it does not have a termination second shield conductor layer 43, and in that it has a termination terminal third region 4S3 in addition to the termination terminal first region 4S1 and termination terminal second region 4S2, and is folded at two places. In the state shown in FIG. 15, the termination terminal third region 4S3 is located below the termination terminal second region 4S2. A termination terminal second fold line 4b is drawn at the boundary between the termination terminal second region 4S2 and the termination terminal third region 4S3. In FIG. 15, the termination terminal second fold line 4b is indicated by a thick dashed line.
図15に示すように、この第2実施形態の終端パターン配線414は、終端端子折曲線4aを跨いで終端端子第2領域4S2にも延在している。終端パターン配線414のうち、終端端子第2領域4S2に延在した部分は、終端側端子部材4が終端端子折曲線4aで折り曲げられて終端端子第1領域4S1が終端端子第2領域4S2と重なったときには、終端第1接続部411、終端第2接続部412の上面を覆う大きさに形成されている。また、終端ベタパターン415は、終端端子第2折曲線4bを跨いで終端端子第3領域4S3にも延在している。終端ベタパターン415のうち、終端端子第3領域4S3に延在した部分は、終端端子第3領域4S3のほぼ全域を覆う大きさに形成されている。 As shown in FIG. 15, the termination pattern wiring 414 of the second embodiment also extends to the termination terminal second region 4S2 across the termination terminal fold line 4a. The portion of the termination pattern wiring 414 that extends to the termination terminal second region 4S2 is formed to a size that covers the upper surfaces of the termination first connection portion 411 and the termination second connection portion 412 when the termination side terminal member 4 is folded at the termination terminal fold line 4a and the termination terminal first region 4S1 overlaps with the termination terminal second region 4S2. The termination solid pattern 415 also extends to the termination terminal third region 4S3 across the termination terminal second fold line 4b. The portion of the termination solid pattern 415 that extends to the termination terminal third region 4S3 is formed to a size that covers almost the entire area of the termination terminal third region 4S3.
図16(a)は、図15のN-N線で切断したN-N断面図である。なお、この図16(a)では各部の厚みを誇張して示している。 Figure 16(a) is a cross-sectional view taken along line N-N in Figure 15. Note that the thickness of each part is exaggerated in Figure 16(a).
図16(a)に示すように、終端側端子部材4は、終端パターン用導体層41と終端ベースフィルム42と終端第1シールド導体層45と終端上側カバーレイ46と終端下側カバーレイ47と終端第3シールド導体層48を有するフィルム状のものである。終端第1シールド導体層45および終端第3シールド導体層48それぞれは、終端パターン用導体層41との間に終端ベースフィルム42を挟んで配置された層である。これらの終端第1シールド導体層45および終端第3シールド導体層48は、終端ベースフィルム42の下面に、蒸着によって銅を付着させることで形成されている。ただし、終端第1シールド導体層45および終端第3シールド導体層48は、スパッタ、EBD、CVD、塗布、浸漬、無電解メッキ等の他の方法を用いて終端ベースフィルム42の下面に付着させてもよく、終端ベースフィルム42の下面に導電性の箔を接着することで形成してもよい。終端第1シールド導体層45の厚みは0.02~0.5mmである。終端第1シールド導体層45と終端第3シールド導体層48は、終端ベースフィルム42の下面全体に形成された導体層をフォトレジスト加工することで形成されたものである。このため、終端第1シールド導体層45と終端第3シールド導体層48は、面方向に隙間を空けて同一面に形成されている。ただし、これらは高さの異なる面に配置してもよい。なお、図16(a)では、終端第1シールド導体層45および終端第3シールド導体層48は、クロスハッチングで示されている。 As shown in FIG. 16(a), the termination side terminal member 4 is a film-like member having a termination pattern conductor layer 41, a termination base film 42, a termination first shield conductor layer 45, a termination upper coverlay 46, a termination lower coverlay 47, and a termination third shield conductor layer 48. The termination first shield conductor layer 45 and the termination third shield conductor layer 48 are layers arranged with the termination base film 42 sandwiched between the termination pattern conductor layer 41. These termination first shield conductor layer 45 and the termination third shield conductor layer 48 are formed by attaching copper by vapor deposition to the lower surface of the termination base film 42. However, the termination first shield conductor layer 45 and the termination third shield conductor layer 48 may be attached to the lower surface of the termination base film 42 using other methods such as sputtering, EBD, CVD, coating, immersion, and electroless plating, or may be formed by adhering a conductive foil to the lower surface of the termination base film 42. The thickness of the termination first shield conductor layer 45 is 0.02 to 0.5 mm. The termination first shielding conductor layer 45 and the termination third shielding conductor layer 48 are formed by photoresist processing of a conductor layer formed on the entire lower surface of the termination base film 42. Therefore, the termination first shielding conductor layer 45 and the termination third shielding conductor layer 48 are formed on the same surface with a gap in the planar direction. However, they may be arranged on surfaces of different heights. In FIG. 16(a), the termination first shielding conductor layer 45 and the termination third shielding conductor layer 48 are indicated by cross-hatching.
図16(b)は、図15のP-P線で切断したP-P断面図である。なお、この図16(b)でも各部の厚みを誇張して示している。 Figure 16(b) is a cross-sectional view taken along the line P-P in Figure 15. Note that the thickness of each part is exaggerated in Figure 16(b).
図16(b)に示すように、終端側端子部材4には、終端ベースフィルム42を貫通し、終端パターン配線414と終端第3シールド導体層48とを電気的に接続する終端第3ビアホール4142が形成されている。この終端第3ビアホール4142は、第3導体パスの一例に相当する。終端第3ビアホール4142は、終端ベースフィルム42にミリング加工によって孔を開けた後、終端第3シールド導体層48が形成された終端ベースフィルム42に終端パターン用導体層41を蒸着することで終端ベースフィルム42の孔に入り込んだ導電体(銅)によって形成されている。 As shown in FIG. 16(b), the termination side terminal member 4 has a termination third via hole 4142 formed therein, which penetrates the termination base film 42 and electrically connects the termination pattern wiring 414 and the termination third shielding conductor layer 48. This termination third via hole 4142 corresponds to an example of a third conductor path. The termination third via hole 4142 is formed by a conductor (copper) that has entered the hole in the termination base film 42 by forming a hole in the termination base film 42 by milling, and then evaporating the termination pattern conductor layer 41 onto the termination base film 42 on which the termination third shielding conductor layer 48 has been formed.
図17は、図15に示した終端側端子部材とセンサ線を下から見た下面図である。 Figure 17 is a bottom view of the end terminal member and sensor wire shown in Figure 15.
図17では、終端第1シールド導体層45および終端第3シールド導体層48がクロスハッチングで示されている。図17に示されるように、終端第1シールド導体層45は、周縁にほんの少し隙間を開けて、終端端子第2領域4S2と終端端子第3領域4S3のほぼ全域に設けられている。また、終端第3シールド導体層48は、終端第1接続部411、終端第2接続部412の下面を覆う大きさに形成されている。すなわち、終端側端子部材4を終端端子折曲線4aおよび終端端子第2折曲線4bで折り曲げた状態では、終端第1接続部411および終端第2接続部412は、終端パターン配線414(図15参照)と終端第3シールド導体層48によって挟み込まれて上下面を覆われている。 17, the termination first shielding conductor layer 45 and the termination third shielding conductor layer 48 are shown by cross-hatching. As shown in FIG. 17, the termination first shielding conductor layer 45 is provided in almost the entire area of the termination terminal second region 4S2 and the termination terminal third region 4S3 with a small gap at the periphery. The termination third shielding conductor layer 48 is formed to a size that covers the lower surfaces of the termination first connection portion 411 and the termination second connection portion 412. That is, when the termination side terminal member 4 is folded at the termination terminal folding line 4a and the termination terminal second folding line 4b, the termination first connection portion 411 and the termination second connection portion 412 are sandwiched between the termination pattern wiring 414 (see FIG. 15) and the termination third shielding conductor layer 48, and the upper and lower surfaces are covered.
図18は、図15に示した終端側端子部材を終端側端子折曲線および終端側端子第2折曲線で折り曲げてQ-Q線のある部分で切断したQ-Q断面図である。この図18でも各部の厚みを誇張して示している。この図18は、線状センサ2の終端側端部が完成した状態を示す断面図とも言える。 Figure 18 is a Q-Q cross-sectional view of the end terminal member shown in Figure 15 folded at the end terminal fold line and the end terminal second fold line and cut at the portion with line Q-Q. In Figure 18, the thickness of each part is exaggerated. Figure 18 can also be considered a cross-sectional view showing the completed state of the end terminal of the linear sensor 2.
図15に示した終端端子折曲線4aおよび終端端子第2折曲線4bで終端側端子部材4を折り曲げた状態では、図18に示すように、終端第3シールド導体層48と終端パターン配線414は、終端第1シールド導体層45によって外側を覆われている。従って、終端第2シールド導体層43および終端パターン配線414に外部ノイズが直接入り込むことはない。また、上述したように、図15に示した終端第1接続部411は、シグナルグランドに接続された終端パターン配線414と終端第3シールド導体層48に覆われている。このため、終端第1シールド導体層45に外部ノイズが入り込んでも、終端第1接続部411に外部ノイズの影響が及んでしまうことを確実に防止することができる。 In the state where the termination side terminal member 4 is folded at the termination terminal folding line 4a and the termination terminal second folding line 4b shown in FIG. 15, as shown in FIG. 18, the termination third shielding conductor layer 48 and the termination pattern wiring 414 are covered on the outside by the termination first shielding conductor layer 45. Therefore, external noise does not directly enter the termination second shielding conductor layer 43 and the termination pattern wiring 414. Also, as described above, the termination first connection part 411 shown in FIG. 15 is covered by the termination pattern wiring 414 connected to the signal ground and the termination third shielding conductor layer 48. Therefore, even if external noise enters the termination first shielding conductor layer 45, it is possible to reliably prevent the influence of the external noise from reaching the termination first connection part 411.
また、終端側端子部材4の、折り曲げられている側以外の周縁(図18では紙面手前側端と紙面奥側端と左下部部分)は、終端第1シールド導体層45で覆われておらず、終端第1シールド導体層45の間には幅C7またはC8の隙間が生じている。しかしながら、この幅C7またはC8は、線状センサユニット1が測定する振動の波長のうち、最短の波長に対して1/4以下の極短い幅に設定されている。こうすることで、測定する波長と同じ波長を有する外部ノイズが、終端第1シールド導体層45の間の隙間から侵入することを防止できる。 In addition, the edges of the termination side terminal member 4 other than the folded side (the near end, far end, and lower left part in FIG. 18) are not covered with the termination first shield conductor layer 45, and a gap of width C7 or C8 is generated between the termination first shield conductor layers 45. However, this width C7 or C8 is set to an extremely short width of less than 1/4 of the shortest wavelength of the vibrations measured by the linear sensor unit 1. This makes it possible to prevent external noise having the same wavelength as the wavelength being measured from entering through the gap between the termination first shield conductor layers 45.
この第2実施形態の線状センサユニット1において、線状センサ2の終端側端部に終端側端子部材4を取り付ける際には、終端側端部において内部導体21、圧電体22、外部導体23、内側シース24、シールド被覆25が露出した線状センサ2と、接着剤を塗布した終端側端子部材4を用意する。そして、内部導体21、外部導体23、シールド被覆25を、終端第1接続部411、終端第2接続部412、終端第3接続部413にそれぞれハンダ付けして、終端端子折曲線4aと終端端子第2折曲線4bで折り曲げることで、作業が完了するので、終端側端子部材4を線状センサ2に容易に接続して固定することができる。また、終端側端子部材4は、ベースフィルム32の両面それぞれに一層の導体層が形成されているだけなので終端側端子部材4を安価に構成できる。 In the linear sensor unit 1 of the second embodiment, when attaching the end terminal member 4 to the end terminal of the linear sensor 2, the linear sensor 2 with the internal conductor 21, the piezoelectric body 22, the external conductor 23, the inner sheath 24, and the shield coating 25 exposed at the end terminal, and the end terminal member 4 with adhesive applied are prepared. Then, the internal conductor 21, the external conductor 23, and the shield coating 25 are soldered to the first end connection portion 411, the second end connection portion 412, and the third end connection portion 413, respectively, and the work is completed by folding at the end terminal folding line 4a and the second end terminal folding line 4b, so that the end terminal member 4 can be easily connected and fixed to the linear sensor 2. In addition, the end terminal member 4 is simply a single conductor layer formed on each side of the base film 32, so that the end terminal member 4 can be constructed inexpensively.
次に、第3実施形態の線状センサユニットについて説明する。 Next, we will explain the linear sensor unit of the third embodiment.
図19は、第3実施形態の線状センサユニットを示す平面図である。 Figure 19 is a plan view showing the linear sensor unit of the third embodiment.
図19に示す第3実施形態の線状センサユニット1は、図1に示した線状センサユニット1とは出力側端子部材3および終端側端子部材4の構成が異なる。また、この線状センサユニット1は、出力側端子部材3に接続された信号ケーブル39を有している。さらに、出力側端子部材3の両端部には、端面を覆う絶縁性の出力側封止材30が設けられている。終端側端子部材4の両端部にも、端面を覆う絶縁性の終端側封止材40が設けられている。これらの出力側封止材30および終端側封止材40は、エポキシ樹脂などの接着剤を固化させたものである。出力側封止材30および終端側封止材40は、エポキシ樹脂以外の接着剤であってもよい。出力側封止材30および終端側封止材40により、出力側端子部材3および終端側端子部材4の端面から液体や水蒸気が侵入してしまうことを防止できる。なお、この第3実施形態では、フィルム状の出力側端子部材3およびフィルム状の終端側端子部材4を、線状センサ2の端部が最も内側になるように4回折り曲げることで重ね合わせてシート状にしている。しかし、フィルム状の出力側端子部材3およびフィルム状の終端側端子部材4を、線状センサ2の端部の周りに巻き付けることで重ね合わせて円筒状にしてもよい。出力側端子部材3および終端側端子部材4を、線状センサ2の周りに巻き付けて円筒状にした場合は、出力側封止材30および終端側封止材40の代わりに、熱収縮チューブを用いてもよい。また、出力側封止材30および終端側封止材40の代わりに、出力側端子部材3および終端側端子部材4の端面を覆うキャップを用いてもよい。要するに、出力側端子部材3および終端側端子部材4の端面を水密または気密に覆う絶縁性のものを配置すればよい。 The linear sensor unit 1 of the third embodiment shown in FIG. 19 has a different configuration of the output side terminal member 3 and the end side terminal member 4 from the linear sensor unit 1 shown in FIG. 1. In addition, this linear sensor unit 1 has a signal cable 39 connected to the output side terminal member 3. Furthermore, an insulating output side sealing material 30 is provided at both ends of the output side terminal member 3 to cover the end face. An insulating end side sealing material 40 is also provided at both ends of the end side terminal member 4 to cover the end face. These output side sealing material 30 and end side sealing material 40 are made by solidifying an adhesive such as epoxy resin. The output side sealing material 30 and end side sealing material 40 may be an adhesive other than epoxy resin. The output side sealing material 30 and end side sealing material 40 can prevent liquid or water vapor from entering from the end faces of the output side terminal member 3 and end side terminal member 4. In this third embodiment, the film-shaped output side terminal member 3 and the film-shaped end side terminal member 4 are folded four times so that the end of the linear sensor 2 is the innermost, and overlapped to form a sheet. However, the film-like output side terminal member 3 and the film-like termination side terminal member 4 may be wrapped around the end of the linear sensor 2 to form a cylindrical shape. When the output side terminal member 3 and the termination side terminal member 4 are wrapped around the linear sensor 2 to form a cylindrical shape, a heat shrink tube may be used instead of the output side sealing material 30 and the termination side sealing material 40. Also, instead of the output side sealing material 30 and the termination side sealing material 40, a cap may be used to cover the end faces of the output side terminal member 3 and the termination side terminal member 4. In short, it is sufficient to arrange an insulating material that covers the end faces of the output side terminal member 3 and the termination side terminal member 4 in a watertight or airtight manner.
図20は、第3実施形態の線状センサユニットにおける出力側端子部材を展開した様子を示す平面図である。この図20は、線状センサ2の出力側端部に出力側端子部材3を取り付ける過程の最終段階において出力側端子部材3を折り曲げる直前の状態を示す平面図とも言える。なお、図19に示した出力側封止材30は、出力側端子部材3を折り曲げてから塗布して固化させるため、図20には出力側封止材30が示されていない。 Figure 20 is a plan view showing the output side terminal member of the linear sensor unit of the third embodiment when unfolded. This Figure 20 can also be said to be a plan view showing the state immediately before bending the output side terminal member 3 in the final stage of the process of attaching the output side terminal member 3 to the output side end of the linear sensor 2. Note that the output side sealing material 30 shown in Figure 19 is applied and solidified after the output side terminal member 3 is bent, so the output side sealing material 30 is not shown in Figure 20.
図20に示す出力側端子部材3は、上述した信号ケーブル39が接続されている点と、導体層がベースフィルム32(図21参照)の片面のみに設けられている点と、第1領域3S1と第2領域3S2に加え第3領域3S3、第4領域3S4および第5領域3S5を備え4ヵ所で折り曲げられる点で、図2に示した出力側端子部材3と異なる。第3実施形態の出力側端子部材3では、第1シールド導体層35(図2参照)の機能をベタパターン319が備え、第2シールド導体層33(図2参照)の機能を第2パターン配線318が備えている。第3領域3S3、第4領域3S4および第5領域3S5は、図20に示された状態においてはこの順に第2領域3S2の下側に位置している。第2領域3S2と第3領域3S3の境界には第2折曲線3bが描かれており、第3領域3S3と第4領域3S4の境界には第3折曲線3cが描かれており、第4領域3S4と第5領域3S5の境界には第4折曲線3dが描かれている。図20では各折曲線は太い破線で示されている。なお、折り曲げたときの厚みを考慮して、第1領域3S1、第2領域3S2、第3領域3S3、第4領域3S4、第5領域3S5は、この順で図20における上下方向の長さが長くなっている。 The output side terminal member 3 shown in Fig. 20 differs from the output side terminal member 3 shown in Fig. 2 in that the signal cable 39 is connected, the conductor layer is provided only on one side of the base film 32 (see Fig. 21), and the output side terminal member 3 is provided with a third region 3S3, a fourth region 3S4, and a fifth region 3S5 in addition to the first region 3S1 and the second region 3S2 and is bent at four places. In the output side terminal member 3 of the third embodiment, the solid pattern 319 has the function of the first shield conductor layer 35 (see Fig. 2), and the second pattern wiring 318 has the function of the second shield conductor layer 33 (see Fig. 2). The third region 3S3, the fourth region 3S4, and the fifth region 3S5 are located below the second region 3S2 in this order in the state shown in Fig. 20. A second fold line 3b is drawn at the boundary between the second region 3S2 and the third region 3S3, a third fold line 3c is drawn at the boundary between the third region 3S3 and the fourth region 3S4, and a fourth fold line 3d is drawn at the boundary between the fourth region 3S4 and the fifth region 3S5. In FIG. 20, each fold line is indicated by a thick dashed line. In addition, taking into account the thickness when folded, the first region 3S1, the second region 3S2, the third region 3S3, the fourth region 3S4, and the fifth region 3S5 are arranged in the order of increasing length in the vertical direction in FIG. 20.
図20に示すように、出力側端子部材3の第1領域3S1には、第1接続部314と、第2接続部315と、第3接続部316と、第2ケーブル接続部3151と、第3ケーブル接続部3161とが設けられている。また、出力側端子部材3には、信号ケーブル39が接続されている。信号ケーブル39は、信号線391と、ケーブル内側シース392と、シグナルグランド線393と、ケーブル中間シース394と、ケーブルアース線395と、ケーブル外側シース396とから構成されている。この信号ケーブル39は、線状センサ2で得られた信号を不図示の測定装置等に伝達するためのものであり、図20に示された一端側端部とは反対側の他端側端部には、たとえばUSBコネクタなどの不図示のコネクタが取り付けられている。このコネクタを測定装置等に接続することで、線状センサ2で得られた信号が測定装置等に伝達される。信号線391は、信号ケーブル39の中心に配置された銅製の導体線である。ケーブル内側シース392は、信号線391の外周を覆う、ポリアミド合成樹脂などの絶縁体である。シグナルグランド線393は、ケーブル内側シース392の外周を覆う高分子導電性材料で構成された導電体である。ケーブル中間シース394は、シグナルグランド線393の外周を覆うポリアミド合成樹脂などの絶縁体である。ケーブルアース線395は、ケーブル中間シース394の外周を覆うニッケルメッキ銅やステンレスなどの金属製の細線を編組してチューブ状にしたものである。ケーブル外側シース396は、ケーブルアース線395の外周を覆うPTFEなどの絶縁体である。なお、信号ケーブル39を構成する部材の材質はこれらに限られず、導電体と絶縁体とが中心から順に形成されていれば、任意の材質のものを用いることができる。 20, the first region 3S1 of the output side terminal member 3 is provided with a first connection portion 314, a second connection portion 315, a third connection portion 316, a second cable connection portion 3151, and a third cable connection portion 3161. A signal cable 39 is connected to the output side terminal member 3. The signal cable 39 is composed of a signal line 391, a cable inner sheath 392, a signal ground line 393, a cable intermediate sheath 394, a cable earth line 395, and a cable outer sheath 396. This signal cable 39 is for transmitting a signal obtained by the linear sensor 2 to a measuring device (not shown), and a connector (not shown), such as a USB connector, is attached to the other end opposite to the one end shown in FIG. 20. By connecting this connector to the measuring device, the signal obtained by the linear sensor 2 is transmitted to the measuring device. The signal line 391 is a copper conductor wire arranged in the center of the signal cable 39. The cable inner sheath 392 is an insulator such as polyamide synthetic resin that covers the outer periphery of the signal line 391. The signal ground line 393 is a conductor made of a polymer conductive material that covers the outer periphery of the cable inner sheath 392. The cable intermediate sheath 394 is an insulator such as polyamide synthetic resin that covers the outer periphery of the signal ground line 393. The cable earth line 395 is a tube-shaped braided wire made of metal such as nickel-plated copper or stainless steel that covers the outer periphery of the cable intermediate sheath 394. The cable outer sheath 396 is an insulator such as PTFE that covers the outer periphery of the cable earth line 395. Note that the materials of the members that make up the signal cable 39 are not limited to these, and any material can be used as long as the conductor and insulator are formed in order from the center.
第1接続部314、第2接続部315、第3接続部316、第2ケーブル接続部3151および第3ケーブル接続部3161は、図20に示す出力側端子部材3を折り曲げる前の状態では出力側端子部材3の上面に露出している。第1接続部314には、線状センサ2の出力側端部で露出した内部導体21と信号ケーブル39の一端側端部で露出した信号線391がハンダによって電気的に接続されるとともに固定されている。図20では、ハンダは黒色の四角で示されている。この第1接続部314は、第1接続導体層の一例に相当する。内部導体21で得られた検出信号は、第1接続部314および信号線391を通して測定装置等に伝達される。第2ケーブル接続部3151には、信号ケーブル39の一端側端部で露出したシグナルグランド線393が電気的に接続されるとともに固定されている。第2ケーブル接続部3151は、第2パターン配線318によって第2接続部315に電気的に接続されている。これらの第2接続部315、第2パターン配線318および第2ケーブル接続部3151は、第2接続導体層の一例に相当する。外部導体23は、第2接続部315、第2パターン配線318、第2ケーブル接続部3151およびシグナルグランド線393を通して測定装置等のシグナルグランドに接続される。第3ケーブル接続部3161には、信号ケーブル39の一端側端部で露出したケーブルアース線395が電気的に接続されるとともに固定されている。第3ケーブル接続部3161は、ベタパターン319によって第3接続部316に電気的に接続されている。これらの第3接続部316、ベタパターン319および第3ケーブル接続部3161は、第3接続導体層の一例に相当する。シールド被覆25は、第3接続部316、ベタパターン319、第3ケーブル接続部3161およびアース線385を通して測定装置等のアースに接続される。第1接続部314と、第2接続部315、第2パターン配線318および第2ケーブル接続部3151と、第3接続部316、ベタパターン319および第3ケーブル接続部3161は、互いに面方向に隙間を空けて配置されている。また、図19に示した出力側端子部材3を折り曲げた状態でも、第1接続部314と、第2接続部315、第2パターン配線318および第2ケーブル接続部3151と、第3接続部316、ベタパターン319および第3ケーブル接続部3161は、厚み方向にベースフィルム32(図21参照)または上側カバーレイ36(図21参照)が対向して配置され、厚み方向にも互いに隙間を空けて配置されるため接触することはない。 The first connection portion 314, the second connection portion 315, the third connection portion 316, the second cable connection portion 3151, and the third cable connection portion 3161 are exposed on the upper surface of the output side terminal member 3 before bending the output side terminal member 3 shown in FIG. 20. The internal conductor 21 exposed at the output side end of the linear sensor 2 and the signal line 391 exposed at one end of the signal cable 39 are electrically connected and fixed to the first connection portion 314 by solder. In FIG. 20, the solder is shown as a black square. This first connection portion 314 corresponds to an example of a first connection conductor layer. The detection signal obtained by the internal conductor 21 is transmitted to a measuring device or the like through the first connection portion 314 and the signal line 391. The signal ground line 393 exposed at one end of the signal cable 39 is electrically connected and fixed to the second cable connection portion 3151. The second cable connection portion 3151 is electrically connected to the second connection portion 315 by the second pattern wiring 318. The second connection portion 315, the second pattern wiring 318, and the second cable connection portion 3151 correspond to an example of a second connection conductor layer. The outer conductor 23 is connected to a signal ground of a measuring device or the like through the second connection portion 315, the second pattern wiring 318, the second cable connection portion 3151, and the signal ground line 393. The cable earth wire 395 exposed at one end of the signal cable 39 is electrically connected to and fixed to the third cable connection portion 3161. The third cable connection portion 3161 is electrically connected to the third connection portion 316 by the solid pattern 319. The third connection portion 316, the solid pattern 319, and the third cable connection portion 3161 correspond to an example of a third connection conductor layer. The shield coating 25 is connected to the ground of a measuring device or the like through the third connection portion 316, the solid pattern 319, the third cable connection portion 3161, and the ground wire 385. The first connection portion 314, the second connection portion 315, the second pattern wiring 318, and the second cable connection portion 3151, and the third connection portion 316, the solid pattern 319, and the third cable connection portion 3161 are arranged with a gap between them in the surface direction. Even when the output side terminal member 3 shown in FIG. 19 is folded, the first connection portion 314, the second connection portion 315, the second pattern wiring 318, and the second cable connection portion 3151, and the third connection portion 316, the solid pattern 319, and the third cable connection portion 3161 are arranged with the base film 32 (see FIG. 21) or the upper coverlay 36 (see FIG. 21) facing each other in the thickness direction, and are arranged with a gap between them in the thickness direction, so they do not come into contact.
第3実施形態の第2パターン配線318は、折曲線3aと第2折曲線3bを跨いで第2領域3S2および第3領域3S3にも延在している。第2パターン配線318のうち、第2領域3S2に延在した部分は、出力側端子部材3が折曲線3aで折り曲げられて第1領域3S1が第2領域3S2と厚み方向に重なったときには、第1接続部314、第2接続部315および第2ケーブル接続部3151を覆う大きさに形成されている。また、第2パターン配線318のうち、第3領域3S3に延在した部分は、出力側端子部材3が折曲線3aと第2折曲線3bそれぞれで折り曲げられて第1領域3S1の、図20における背面側の面が第3領域3S3と厚み方向に重なったときには、第1接続部314、第2接続部315および第2ケーブル接続部3151を覆う大きさに形成されている。 The second pattern wiring 318 of the third embodiment also extends to the second region 3S2 and the third region 3S3 across the fold line 3a and the second fold line 3b. The portion of the second pattern wiring 318 extending to the second region 3S2 is formed to a size that covers the first connection portion 314, the second connection portion 315, and the second cable connection portion 3151 when the output side terminal member 3 is folded at the fold line 3a and the first region 3S1 overlaps with the second region 3S2 in the thickness direction. In addition, the portion of the second pattern wiring 318 extending to the third region 3S3 is formed to a size that covers the first connection portion 314, the second connection portion 315, and the second cable connection portion 3151 when the output side terminal member 3 is folded at the fold line 3a and the second fold line 3b, respectively, and the surface of the back side of the first region 3S1 in FIG. 20 overlaps with the third region 3S3 in the thickness direction.
ベタパターン319は、折曲線3a、第2折曲線3b、第3折曲線3cおよび第4折曲線3dを跨いで、第2領域3S2、第3領域3S3、第4領域3S4および第5領域3S5にも延在している。ベタパターン319のうち、第4領域3S4および第5領域3S5に延在した部分は、折曲線3aおよび第2折曲線3bで折り畳まれた、第1領域3S1、第2領域3S2および第3領域3S3のほぼ全域を覆う大きさに形成されている。 The solid pattern 319 extends across the fold line 3a, the second fold line 3b, the third fold line 3c, and the fourth fold line 3d, and also into the second region 3S2, the third region 3S3, the fourth region 3S4, and the fifth region 3S5. The portions of the solid pattern 319 that extend into the fourth region 3S4 and the fifth region 3S5 are formed to a size that covers almost the entire area of the first region 3S1, the second region 3S2, and the third region 3S3 that are folded at the fold line 3a and the second fold line 3b.
図21は、図20のT-T線で切断したT-T断面図である。なお、この図21では各部の厚みを誇張して示している。また、第1接続部314、第2接続部315、第3接続部316、第2ケーブル接続部3151および第3ケーブル接続部3161は、露出面に金メッキが施されることでハンダとの接続性が高められるとともに嵩上げされているが、金メッキは図示省略している。 Figure 21 is a cross-sectional view taken along line T-T in Figure 20. Note that the thickness of each part is exaggerated in Figure 21. Also, the exposed surfaces of first connection part 314, second connection part 315, third connection part 316, second cable connection part 3151 and third cable connection part 3161 are gold-plated to improve connectivity with the solder and to increase the height, but the gold plating is omitted from the illustration.
図21に示すように、出力側端子部材3は、パターン用導体層31とベースフィルム32を有するフィルム状のものである。この第3実施形態の出力側端子部材3は、パターン用導体層31がベースフィルム32の片面に形成されており、ベースフィルム32の、パターン用導体層31が形成されている面とは反対側の面は、導体層が形成されていない。 As shown in FIG. 21, the output side terminal member 3 is a film having a pattern conductor layer 31 and a base film 32. In the output side terminal member 3 of the third embodiment, the pattern conductor layer 31 is formed on one side of the base film 32, and no conductor layer is formed on the side of the base film 32 opposite to the side on which the pattern conductor layer 31 is formed.
図22は、図19のR-R線で切断したR-R断面図である。この図22でも各部の厚みを誇張して示している。 Figure 22 is a cross-sectional view taken along the line R-R in Figure 19. In this figure, the thickness of each part is also exaggerated.
図22に示すように、第1領域3S1、第2領域3S2および第3領域3S3は、ベタパターン319のうち、第4領域3S4および第5領域3S5にある部分によって外側を覆われている。また、図20に示した線状センサ2の出力側端部および信号ケーブル39の一端側端部も、ベタパターン319のうち、第4領域3S4および第5領域3S5にある部分によって外側を覆われている。そして、ベタパターン319は、図20に示したシールド被覆25およびケーブルアース線395に電気的に接続されている。従って、第1領域3S1、第2領域3S2、第3領域3S3、線状センサ2の出力側端部および信号ケーブル39の一端側端部外部にノイズが直接入り込むことが防止されている。すなわち、この第3実施形態では、ベタパターン319のうち、第4領域3S4、第5領域3S5にある部分が、第1シールド導体層の一例に相当する。また、第1接続部314、出力側端部において露出した線状センサ2の内部導体21、信号ケーブル39の一端側端部で露出した信号線391は、第2パターン配線318のうち、第2領域3S2および第3領域3S3にある部分によって外側を覆われている。このため、ベタパターン319のうち、第4領域3S4、第5領域3S5にある部分に外部ノイズが入り込んでも、第1接続部314、出力側端部において露出した線状センサ2の内部導体21、信号ケーブル39の一端側端部で露出した信号線391に外部ノイズの影響が及んでしまうことを確実に防止することができる。すなわち、この第3実施形態における第2パターン配線318のうち、第2領域3S2、第3領域3S3にある部分は、第2シールド導体層の一例に相当する。 22, the first region 3S1, the second region 3S2, and the third region 3S3 are covered on the outside by the parts of the solid pattern 319 in the fourth region 3S4 and the fifth region 3S5. The output side end of the linear sensor 2 and one end of the signal cable 39 shown in FIG. 20 are also covered on the outside by the parts of the solid pattern 319 in the fourth region 3S4 and the fifth region 3S5. The solid pattern 319 is electrically connected to the shielding coating 25 and the cable earth wire 395 shown in FIG. 20. Therefore, noise is prevented from directly entering the outside of the first region 3S1, the second region 3S2, the third region 3S3, the output side end of the linear sensor 2, and one end of the signal cable 39. That is, in this third embodiment, the parts of the solid pattern 319 in the fourth region 3S4 and the fifth region 3S5 correspond to an example of a first shield conductor layer. In addition, the first connection portion 314, the internal conductor 21 of the linear sensor 2 exposed at the output end, and the signal line 391 exposed at one end of the signal cable 39 are covered on the outside by the parts of the second pattern wiring 318 in the second region 3S2 and the third region 3S3. Therefore, even if external noise enters the parts of the solid pattern 319 in the fourth region 3S4 and the fifth region 3S5, it is possible to reliably prevent the influence of the external noise from reaching the first connection portion 314, the internal conductor 21 of the linear sensor 2 exposed at the output end, and the signal line 391 exposed at one end of the signal cable 39. That is, the parts of the second pattern wiring 318 in the second region 3S2 and the third region 3S3 in this third embodiment correspond to an example of a second shield conductor layer.
なお、出力側端子部材3の最も外側の縁部(図22では左下部部分)には、ベタパターン319が配置されている。このため、この端面から、第2パターン配線318、線状センサ2の出力側端部および信号ケーブル39の一端側端部にノイズが直接入り込むことも防止されている。また、図20に示すように、出力側端子部材3の両端面(図20では左右両端)にもベタパターン319が配置されている。このため、この端面から、第2パターン配線318、線状センサ2の出力側端部および信号ケーブル39の一端側端部にノイズが直接入り込むことも防止されている。 A solid pattern 319 is arranged on the outermost edge of the output side terminal member 3 (the lower left part in FIG. 22). This prevents noise from directly entering the second pattern wiring 318, the output side end of the linear sensor 2, and one end of the signal cable 39 from this end face. As shown in FIG. 20, solid patterns 319 are also arranged on both end faces of the output side terminal member 3 (both left and right ends in FIG. 20). This prevents noise from directly entering the second pattern wiring 318, the output side end of the linear sensor 2, and one end of the signal cable 39 from this end face.
この第3実施形態の線状センサユニット1において、線状センサ2の出力側端部に出力側端子部材3を取り付ける際には、まず線状センサ2と出力側端子部材3と信号ケーブル39を用意する。そして、線状センサ2の出力側端部において、内部導体21、圧電体22、外部導体23、内側シース24、シールド被覆25を段階的に露出させる。また、信号ケーブル39の一端側端部において、信号線391、ケーブル内側シース392、シグナルグランド線393、ケーブル中間シース394、ケーブルアース線395を段階的に露出させる。その後、内部導体21、外部導体23、シールド被覆25を、第1接続部314、第2接続部315、第3接続部316にそれぞれハンダ付けする。また、信号線391、シグナルグランド線393、ケーブルアース線395を、第1接続部314、第2ケーブル接続部3151、第3ケーブル接続部3161にそれぞれハンダ付けする。次いで、出力側端子部材3の、内側面となる一面に接着剤を塗布して折曲線3a、第2折曲線3b、第3折曲線3c、第4折曲線3dの順に折り曲げ、最後に出力側封止材30を塗布することで作業が完了する。このため、出力側端子部材3を線状センサ2に容易に接続して固定することができる。また、出力側端子部材3は、ベースフィルム32の片面に一層の導体層が形成されているだけなので出力側端子部材3を安価に構成できる。 In the linear sensor unit 1 of the third embodiment, when attaching the output side terminal member 3 to the output side end of the linear sensor 2, first prepare the linear sensor 2, the output side terminal member 3, and the signal cable 39. Then, at the output side end of the linear sensor 2, the inner conductor 21, the piezoelectric body 22, the outer conductor 23, the inner sheath 24, and the shield coating 25 are gradually exposed. Also, at one end of the signal cable 39, the signal line 391, the cable inner sheath 392, the signal ground line 393, the cable intermediate sheath 394, and the cable earth line 395 are gradually exposed. Then, the inner conductor 21, the outer conductor 23, and the shield coating 25 are soldered to the first connection portion 314, the second connection portion 315, and the third connection portion 316, respectively. The signal line 391, the signal ground line 393, and the cable earth line 395 are soldered to the first connection portion 314, the second cable connection portion 3151, and the third cable connection portion 3161, respectively. Next, adhesive is applied to one surface of the output side terminal member 3 that will become the inner surface, and the output side terminal member 3 is folded in the order of the fold line 3a, the second fold line 3b, the third fold line 3c, and the fourth fold line 3d, and finally the output side sealing material 30 is applied to complete the work. Therefore, the output side terminal member 3 can be easily connected and fixed to the linear sensor 2. In addition, the output side terminal member 3 can be constructed inexpensively because only one conductor layer is formed on one side of the base film 32.
次に、第3実施形態の終端側端子部材4について説明する。 Next, the end terminal member 4 of the third embodiment will be described.
図23は、第3実施形態の線状センサユニットにおける終端側端子部材を展開した様子を示す平面図である。この図23は、線状センサ2の終端側端部に終端側端子部材4を取り付ける過程の最終段階において終端側端子部材4を折り曲げる直前の状態を示す平面図とも言える。なお、図19に示した終端側封止材40は、終端側端子部材4を折り曲げてから塗布して固化させるため、図23には終端側封止材40が示されていない。 Figure 23 is a plan view showing the end terminal member of the linear sensor unit of the third embodiment when unfolded. This Figure 23 can also be said to be a plan view showing the state immediately before bending the end terminal member 4 in the final stage of the process of attaching the end terminal member 4 to the end end of the linear sensor 2. Note that the end sealing material 40 shown in Figure 19 is applied and solidified after bending the end terminal member 4, so the end sealing material 40 is not shown in Figure 23.
図23に示す終端側端子部材4は、導体層が終端ベースフィルム42(図24参照)の片面のみに設けられている点と、終端端子第1領域4S1と終端端子第2領域4S2に加え終端端子第3領域4S3、終端端子第4領域4S4および終端端子第5領域4S5を備え4ヵ所で折り曲げられる点で、図2に示した終端側端子部材4と異なる。第3実施形態の終端側端子部材4では、終端第1シールド導体層45(図7参照)の機能を終端ベタパターン415が備え、終端第2シールド導体層43(図7参照)の機能を終端パターン配線414が備えている。終端端子第3領域4S3、終端端子第4領域4S4および終端端子第5領域4S5は、図23に示された状態においてはこの順に終端端子第2領域4S2の下側に位置している。終端端子第2領域4S2と終端端子第3領域4S3の境界には終端端子第2折曲線4bが描かれており、終端端子第3領域4S3と終端端子第4領域4S4の境界には終端端子第3折曲線4cが描かれており、終端端子第4領域4S4と終端端子第5領域4S5の境界には終端端子第4折曲線4dが描かれている。図23では各折曲線は太い破線で示されている。なお、折り曲げたときの厚みを考慮して、終端端子第1領域4S1、終端端子第2領域4S2、終端端子第3領域4S3、終端端子第4領域4S4、終端端子第5領域4S5は、この順で図23における上下方向の長さが長くなっている。 The termination side terminal member 4 shown in FIG. 23 differs from the termination side terminal member 4 shown in FIG. 2 in that the conductor layer is provided only on one side of the termination base film 42 (see FIG. 24) and that in addition to the termination terminal first region 4S1 and the termination terminal second region 4S2, the termination terminal third region 4S3, the termination terminal fourth region 4S4, and the termination terminal fifth region 4S5 are provided and folded at four places. In the termination side terminal member 4 of the third embodiment, the termination solid pattern 415 has the function of the termination first shield conductor layer 45 (see FIG. 7), and the termination pattern wiring 414 has the function of the termination second shield conductor layer 43 (see FIG. 7). The termination terminal third region 4S3, the termination terminal fourth region 4S4, and the termination terminal fifth region 4S5 are located below the termination terminal second region 4S2 in this order in the state shown in FIG. 23. A terminal second fold line 4b is drawn at the boundary between the terminal second region 4S2 and the terminal third region 4S3, a terminal third fold line 4c is drawn at the boundary between the terminal third region 4S3 and the terminal fourth region 4S4, and a terminal fourth fold line 4d is drawn at the boundary between the terminal fourth region 4S4 and the terminal fifth region 4S5. In FIG. 23, each fold line is shown by a thick dashed line. In addition, taking into account the thickness when folded, the terminal first region 4S1, terminal second region 4S2, terminal third region 4S3, terminal fourth region 4S4, and terminal fifth region 4S5 are lengthened in the vertical direction in FIG. 23 in this order.
図23に示すように、終端側端子部材4の終端端子第1領域4S1には、終端第1接続部411と、終端第2接続部412と、終端第3接続部413とが設けられている。終端第1接続部411、終端第2接続部412、終端第3接続部413は、図23に示す終端側端子部材4を折り曲げる前の状態では終端側端子部材4の上面に露出している。この終端第1接続部411は、第1接続導体層の一例に相当し、終端第2接続部412および終端パターン配線414は、第2接続導体層の一例に相当する。また、終端第3接続部413および終端ベタパターン415は、第3接続導体層の一例に相当する。終端第1接続部411と、終端第2接続部412および終端パターン配線414と、終端第3接続部413および終端ベタパターン415は、互いに面方向に隙間を空けて配置されている。また、図19に示した終端側端子部材4を折り曲げた状態でも、終端第1接続部411と、終端第2接続部412および終端パターン配線414と、終端第3接続部413および終端ベタパターン415は、厚み方向に終端ベースフィルム42(図24参照)または終端上側カバーレイ46(図24参照)が対向して配置され、厚み方向にも互いに隙間を空けて配置されるため接触することはない。 As shown in FIG. 23, the termination terminal first region 4S1 of the termination side terminal member 4 is provided with a termination first connection portion 411, a termination second connection portion 412, and a termination third connection portion 413. The termination first connection portion 411, the termination second connection portion 412, and the termination third connection portion 413 are exposed on the upper surface of the termination side terminal member 4 before bending the termination side terminal member 4 shown in FIG. 23. The termination first connection portion 411 corresponds to an example of a first connection conductor layer, and the termination second connection portion 412 and the termination pattern wiring 414 correspond to an example of a second connection conductor layer. The termination third connection portion 413 and the termination solid pattern 415 correspond to an example of a third connection conductor layer. The termination first connection portion 411, the termination second connection portion 412, the termination pattern wiring 414, the termination third connection portion 413, and the termination solid pattern 415 are arranged with a gap between them in the surface direction. In addition, even when the termination side terminal member 4 shown in FIG. 19 is folded, the termination first connection portion 411, the termination second connection portion 412 and the termination pattern wiring 414, and the termination third connection portion 413 and the termination solid pattern 415 are arranged opposite the termination base film 42 (see FIG. 24) or the termination upper coverlay 46 (see FIG. 24) in the thickness direction, and are arranged with a gap between them in the thickness direction, so they do not come into contact.
第3実施形態の終端パターン配線414は、終端端子折曲線4aと終端端子第2折曲線4bを跨いで終端端子第2領域4S2および終端端子第3領域4S3にも延在している。終端パターン配線414のうち、終端端子第2領域4S2に延在した部分は、終端側端子部材4が終端端子折曲線4aで折り曲げられて終端端子第1領域4S1が終端端子第2領域4S2と厚み方向に重なったときには、終端第1接続部411および終端第2接続部412を覆う大きさに形成されている。また、終端パターン配線414のうち、終端端子第3領域4S3に延在した部分は、終端側端子部材4が終端端子折曲線4aと終端端子第2折曲線4bそれぞれで折り曲げられて終端端子第1領域4S1の、図23における背面側の面が終端端子第3領域4S3と厚み方向に重なったときには、終端第1接続部411および終端第2接続部412を覆う大きさに形成されている。 The termination pattern wiring 414 of the third embodiment also extends across the termination terminal fold line 4a and the termination terminal second fold line 4b to the termination terminal second region 4S2 and the termination terminal third region 4S3. The portion of the termination pattern wiring 414 extending to the termination terminal second region 4S2 is formed to a size that covers the termination first connection portion 411 and the termination second connection portion 412 when the termination side terminal member 4 is folded at the termination terminal fold line 4a and the termination terminal first region 4S1 overlaps with the termination terminal second region 4S2 in the thickness direction. Also, the portion of the termination pattern wiring 414 extending to the termination terminal third region 4S3 is formed to a size that covers the termination first connection portion 411 and the termination second connection portion 412 when the termination side terminal member 4 is folded at the termination terminal fold line 4a and the termination terminal second fold line 4b, respectively, and the surface of the back side of the termination terminal first region 4S1 in FIG. 23 overlaps with the termination terminal third region 4S3 in the thickness direction.
終端ベタパターン415は、終端端子折曲線4a、終端端子第2折曲線4b、終端端子第3折曲線4cおよび終端端子第4折曲線4dを跨いで、終端端子第2領域4S2、終端端子第3領域4S3、終端端子第4領域4S4および終端端子第5領域4S5にも延在している。終端ベタパターン415のうち、終端端子第4領域4S4および終端端子第5領域4S5に延在した部分は、終端端子折曲線4aと終端端子第2折曲線4bで折り畳まれた、終端端子第1領域4S1、終端端子第2領域4S2および終端端子第3領域4S3のほぼ全域を覆う大きさに形成されている。 The terminal solid pattern 415 extends across the terminal fold line 4a, the terminal second fold line 4b, the terminal third fold line 4c, and the terminal fourth fold line 4d, and also extends into the terminal second region 4S2, the terminal third region 4S3, the terminal fourth region 4S4, and the terminal fifth region 4S5. The terminal solid pattern 415 extends into the terminal fourth region 4S4 and the terminal fifth region 4S5 in a size that covers almost the entire terminal first region 4S1, the terminal second region 4S2, and the terminal third region 4S3 folded at the terminal fold line 4a and the terminal second fold line 4b.
図24は、図23のU-U線で切断したU-U断面図である。なお、この図24では各部の厚みを誇張して示している。また、終端第1接続部411、終端第2接続部412および終端第3接続部413は、露出面に金メッキが施されることでハンダとの接続性が高められるとともに嵩上げされているが、金メッキは図示省略している。 Figure 24 is a cross-sectional view taken along line U-U in Figure 23. Note that the thickness of each part is exaggerated in Figure 24. Also, the exposed surfaces of the terminal first connection part 411, terminal second connection part 412, and terminal third connection part 413 are gold-plated to improve connectivity with the solder and to increase the height, but the gold plating is omitted from the illustration.
図24に示すように、終端側端子部材4は、終端パターン用導体層41と終端ベースフィルム42を有するフィルム状のものである。この第3実施形態の終端側端子部材4は、終端パターン用導体層41が終端ベースフィルム42の片面に形成されており、終端ベースフィルム42の、終端パターン用導体層41が形成されている面とは反対側の面は、導体層が形成されていない。 As shown in FIG. 24, the termination side terminal member 4 is a film having a termination pattern conductor layer 41 and a termination base film 42. In the termination side terminal member 4 of the third embodiment, the termination pattern conductor layer 41 is formed on one side of the termination base film 42, and no conductor layer is formed on the side of the termination base film 42 opposite to the side on which the termination pattern conductor layer 41 is formed.
図25は、図19のS-S線で切断したS-S断面図である。この図25でも各部の厚みを誇張して示している。 Figure 25 is a cross-sectional view taken along line S-S in Figure 19. In Figure 25, the thickness of each part is exaggerated.
図25に示すように、終端端子第1領域4S1、終端端子第2領域4S2および終端端子第3領域4S3は、終端ベタパターン415のうち、終端端子第4領域4S4および終端端子第5領域4S5にある部分によって外側を覆われている。また、線状センサ2の終端側端部も、終端ベタパターン415のうち、終端端子第4領域4S4および終端端子第5領域4S5にある部分によって外側を覆われている。そして、終端ベタパターン415は、図23に示したシールド被覆25に電気的に接続されている。従って、終端端子第1領域4S1、終端端子第2領域4S2、終端端子第3領域4S3および線状センサ2の終端側端部にノイズが直接入り込むことが防止されている。すなわち、この第3実施形態では、終端ベタパターン415のうち、終端端子第4領域4S4、終端端子第5領域4S5にある部分が、第1シールド導体層の一例に相当する。また、終端第1接続部411および終端側端部において露出した線状センサ2の内部導体21(図23参照)は、終端パターン配線414のうち、終端端子第2領域4S2および終端端子第3領域4S3にある部分によって外側を覆われている。このため、終端ベタパターン415のうち、終端端子第4領域4S4、終端端子第5領域4S5にある部分に外部ノイズが入り込んでも、終端第1接続部411および終端側端部において露出した線状センサ2の内部導体21に外部ノイズの影響が及んでしまうことを確実に防止することができる。すなわち、この第3実施形態における終端パターン配線414のうち、終端端子第2領域4S2、終端端子第3領域4S3にある部分は、第2シールド導体層の一例に相当する。 25, the terminal first region 4S1, the terminal second region 4S2, and the terminal third region 4S3 are covered on the outside by the portion of the terminal solid pattern 415 that is in the terminal fourth region 4S4 and the terminal fifth region 4S5. The terminal end of the linear sensor 2 is also covered on the outside by the portion of the terminal solid pattern 415 that is in the terminal fourth region 4S4 and the terminal fifth region 4S5. The terminal solid pattern 415 is electrically connected to the shield coating 25 shown in FIG. 23. Therefore, noise is prevented from directly entering the terminal first region 4S1, the terminal second region 4S2, the terminal third region 4S3, and the terminal end of the linear sensor 2. That is, in this third embodiment, the portion of the terminal solid pattern 415 that is in the terminal fourth region 4S4 and the terminal fifth region 4S5 corresponds to an example of a first shield conductor layer. In addition, the internal conductor 21 of the linear sensor 2 exposed at the termination first connection portion 411 and the termination end (see FIG. 23) is covered on the outside by the portion of the termination pattern wiring 414 in the termination terminal second region 4S2 and the termination terminal third region 4S3. Therefore, even if external noise enters the portion of the termination solid pattern 415 in the termination terminal fourth region 4S4 and the termination terminal fifth region 4S5, it is possible to reliably prevent the external noise from affecting the internal conductor 21 of the linear sensor 2 exposed at the termination first connection portion 411 and the termination end. In other words, the portion of the termination pattern wiring 414 in the termination terminal second region 4S2 and the termination terminal third region 4S3 in this third embodiment corresponds to an example of a second shield conductor layer.
なお、終端側端子部材4の最も外側の縁部(図25では左下部部分)には、終端ベタパターン415が配置されている。このため、この端面から、終端パターン配線414および線状センサ2の終端側端部にノイズが直接入り込むことも防止されている。また、図23に示すように、終端側端子部材4の両端面(図23では左右両端)にも終端ベタパターン415が配置されている。このため、この端面から、終端パターン配線414および線状センサ2の終端側端部にノイズが直接入り込むことも防止されている。 A termination solid pattern 415 is arranged on the outermost edge of the termination side terminal member 4 (the lower left part in FIG. 25). This prevents noise from directly entering the termination pattern wiring 414 and the termination side end of the linear sensor 2 from this end face. As shown in FIG. 23, termination solid patterns 415 are also arranged on both end faces of the termination side terminal member 4 (both left and right ends in FIG. 23). This prevents noise from directly entering the termination pattern wiring 414 and the termination side end of the linear sensor 2 from this end face.
この第3実施形態の線状センサユニット1において、線状センサ2の終端側端部に終端側端子部材4を取り付ける際には、まず線状センサ2と終端側端子部材4を用意する。そして、線状センサ2の終端側端部において、内部導体21、圧電体22、外部導体23、内側シース24、シールド被覆25を段階的に露出させる。その後、内部導体21、外部導体23、シールド被覆25を、終端第1接続部411、終端第2接続部412、終端第3接続部413にそれぞれハンダ付けする。次いで、終端側端子部材4の、内側面となる一面に接着剤を塗布して終端端子折曲線4a、終端端子第2折曲線4b、終端端子第3折曲線4c、終端端子第4折曲線4dの順に折り曲げ、最後に終端側封止材40を塗布することで作業が完了する。このため、終端側端子部材4を線状センサ2に容易に接続して固定することができる。また、終端側端子部材4は、終端ベースフィルム42の片面に一層の導体層が形成されているだけなので終端側端子部材4を安価に構成できる。 In the linear sensor unit 1 of the third embodiment, when attaching the end terminal member 4 to the end terminal of the linear sensor 2, first prepare the linear sensor 2 and the end terminal member 4. Then, at the end terminal of the linear sensor 2, the internal conductor 21, the piezoelectric body 22, the external conductor 23, the inner sheath 24, and the shield coating 25 are exposed in stages. After that, the internal conductor 21, the external conductor 23, and the shield coating 25 are soldered to the end terminal first connection part 411, the end terminal second connection part 412, and the end terminal third connection part 413, respectively. Next, adhesive is applied to one surface that will become the inner surface of the end terminal member 4, and the end terminal is folded in the order of the end terminal fold line 4a, the end terminal second fold line 4b, the end terminal third fold line 4c, and the end terminal fourth fold line 4d, and finally the end terminal sealing material 40 is applied to complete the work. Therefore, the end terminal member 4 can be easily connected and fixed to the linear sensor 2. In addition, the end terminal member 4 can be constructed inexpensively because it is simply a single conductor layer formed on one side of the end base film 42.
以上説明した実施形態や変形例の線状センサユニット1によれば、出力側端子部材3および終端側端子部材4を容易に接続して固定できるので、線状センサユニットの製造コストを削減することができる。また、出力側端子部材3および終端側端子部材4を小型にすることもできる。 According to the linear sensor unit 1 of the embodiment and the modified example described above, the output side terminal member 3 and the end side terminal member 4 can be easily connected and fixed, so that the manufacturing cost of the linear sensor unit can be reduced. In addition, the output side terminal member 3 and the end side terminal member 4 can be made smaller.
本発明は上述の実施形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形を行うことが出来る。たとえば、本実施形態では、圧電体22を用いた線状センサ2について説明したが、導電ゴム等の抵抗線やキャパシタ線等を用いた線状センサ2に変更してもよい。また、本実施形態では、出力側端子部材3および終端側端子部材4を1回または2回折り曲げて作製する例で説明したが、折り曲げ回数は3回以上でもよい。また、出力側端子部材3および終端側端子部材4は、折り曲げずに、線状センサ2の周囲に巻き付けてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, in this embodiment, the linear sensor 2 using the piezoelectric body 22 has been described, but the linear sensor 2 may be changed to one using a resistance wire such as conductive rubber or a capacitor wire. In addition, in this embodiment, the output side terminal member 3 and the end side terminal member 4 are folded once or twice, but the number of folds may be three or more. In addition, the output side terminal member 3 and the end side terminal member 4 may be wrapped around the linear sensor 2 without being folded.
なお、以上説明した各実施形態や各変形例の記載それぞれにのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を、他の実施形態や他の変形例に適用してもよい。 Note that even if a component is included only in the description of each of the embodiments and variations described above, that component may be applied to other embodiments or other variations.
1 線状センサユニット
2 線状センサ
3 出力側端子部材
4 終端側端子部材
20 センサ線
25 シールド被覆
35 第1シールド導体層
45 終端第1シールド導体層
REFERENCE SIGNS LIST 1 Linear sensor unit 2 Linear sensor 3 Output side terminal member 4 End side terminal member 20 Sensor wire 25 Shield coating 35 First shield conductor layer 45 End first shield conductor layer
Claims (8)
前記センサ線は、内部導体と外部導体とを有するものであり、
前記端子部材は、前記シールド被覆に電気的に接続された第1シールド導体層と、該第1シールド導体層とは第1絶縁層を挟んで配置され前記内部導体が電気的に接続された第1接続導体層と、該第1シールド導体層とは該第1絶縁層を挟んで配置され前記外部導体が電気的に接続された第2接続導体層と、前記第1絶縁層と前記第1シールド導体層の間であって前記第1シールド導体層との間に第2絶縁層を挟んで配置された第2シールド導体層と、該第1絶縁層を貫通し前記第2接続導体層と該第2シールド導体層を電気的に接続した第2導体パスとを有し、前記線状センサの周囲を覆って重ね合わせられたフィルム状のものであることを特徴とする線状センサユニット。 A linear sensor unit including a linear sensor having a sensor wire and a shield coating, and a terminal member electrically connected to the linear sensor,
the sensor wire has an inner conductor and an outer conductor;
the terminal member includes a first shielding conductor layer electrically connected to the shield coating, a first connecting conductor layer arranged between the first shielding conductor layer and the first insulating layer and to which the internal conductor is electrically connected, a second connecting conductor layer arranged between the first shielding conductor layer and the first insulating layer and to which the external conductor is electrically connected, a second shielding conductor layer arranged between the first insulating layer and the first shielding conductor layer and to which a second insulating layer is sandwiched between the first shielding conductor layer and the second shielding conductor layer, and a second conductor path that penetrates the first insulating layer and electrically connects the second connecting conductor layer and the second shielding conductor layer, and is in the form of a film that is overlapped and covers the periphery of the linear sensor.
前記センサ線は、内部導体と外部導体とを有するものであり、the sensor wire has an inner conductor and an outer conductor;
前記端子部材は、前記シールド被覆に電気的に接続された第1シールド導体層と、該第1シールド導体層とは第1絶縁層を挟んで配置され前記内部導体が電気的に接続された第1接続導体層と、該第1シールド導体層とは該第1絶縁層を挟んで配置され前記外部導体が電気的に接続された第2接続導体層と、前記第1シールド導体層とは面方向に隙間を空けて配置された第3シールド導体層と、前記第1絶縁層を貫通し前記第2接続導体層と該第3シールド導体層を電気的に接続した第3導体パスとを有し、前記線状センサの周囲を覆って重ね合わせられたフィルム状のものであることを特徴とする線状センサユニット。the terminal member includes a first shielding conductor layer electrically connected to the shielding coating, a first connecting conductor layer arranged on either side of the first insulating layer and to which the internal conductor is electrically connected, a second connecting conductor layer arranged on either side of the first insulating layer and to which the external conductor is electrically connected, a third shielding conductor layer arranged with a gap in the planar direction from the first shielding conductor layer, and a third conductor path that penetrates the first insulating layer and electrically connects the second connecting conductor layer and the third shielding conductor layer, and is in the form of a film that is overlapped and covers the periphery of the linear sensor.
前記センサ線は、内部導体と外部導体とを有するものであり、the sensor wire has an inner conductor and an outer conductor;
前記端子部材は、前記シールド被覆に電気的に接続された第1シールド導体層と、該第1シールド導体層とは第1絶縁層を挟んで配置され前記内部導体が電気的に接続された第1接続導体層と、該第1シールド導体層とは該第1絶縁層を挟んで配置され前記外部導体が電気的に接続された第2接続導体層と、前記シールド被覆が電気的に接続された第3接続導体層と、前記第1絶縁層を貫通し該第3接続導体層と前記第1シールド導体層を電気的に接続する第1導体パスとを有し、前記線状センサの周囲を覆って重ね合わせられたフィルム状のものであることを特徴とする線状センサユニット。the terminal member includes a first shielding conductor layer electrically connected to the shielding coating, a first connecting conductor layer arranged on either side of the first insulating layer and to which the internal conductor is electrically connected, a second connecting conductor layer arranged on either side of the first shielding conductor layer and to which the external conductor is electrically connected, a third connecting conductor layer to which the shielding coating is electrically connected, and a first conductor path that penetrates the first insulating layer and electrically connects the third connecting conductor layer and the first shielding conductor layer, and is in the form of a film that is overlapped and covers the periphery of the linear sensor.
前記センサ線は、内部導体と外部導体とを有するものであり、the sensor wire has an inner conductor and an outer conductor;
前記端子部材は、前記シールド被覆に電気的に接続された第1シールド導体層と、該第1シールド導体層とは隙間を空けて配置され前記外部導体が電気的に接続された第2接続導体層と、該第1シールド導体層および該第2接続導体層とは隙間を空けて配置され前記内部導体が電気的に接続された第1接続導体層とを有し、前記線状センサの周囲を覆って重ね合わせられたフィルム状のものであることを特徴とする線状センサユニット。The terminal member has a first shielding conductor layer electrically connected to the shielding coating, a second connecting conductor layer arranged with a gap from the first shielding conductor layer and to which the external conductor is electrically connected, and a first connecting conductor layer arranged with a gap from the first shielding conductor layer and the second connecting conductor layer and to which the internal conductor is electrically connected, and is a film-like layer that is overlapped and covers the periphery of the linear sensor.
前記第2接続導体層は、前記線状センサの両端それぞれの前記外部導体が電気的に接続されたものであることを特徴とする請求項1~5のうちいずれか1項記載の線状センサユニット。6. The linear sensor unit according to claim 1, wherein the second connecting conductor layer electrically connects the external conductors at both ends of the linear sensor.
前記センサ線は、内部導体と外部導体とを有するものであり、the sensor wire has an inner conductor and an outer conductor;
前記端子部材は、前記シールド被覆に電気的に接続された第1シールド導体層と、該第1シールド導体層とは第1絶縁層を挟んで配置され前記内部導体が電気的に接続された第1接続導体層と、該第1シールド導体層とは該第1絶縁層を挟んで配置され前記外部導体が電気的に接続された第2接続導体層とを有し、前記線状センサの周囲を覆って重ね合わせられたフィルム状のものであり、the terminal member has a first shielding conductor layer electrically connected to the shield coating, a first connecting conductor layer disposed between the first shielding conductor layer and a first insulating layer and to which the internal conductor is electrically connected, and a second connecting conductor layer disposed between the first shielding conductor layer and the first insulating layer and to which the external conductor is electrically connected, and is in the form of a film overlapped to cover the periphery of the linear sensor;
前記第1接続導体層は、前記線状センサの両端それぞれの前記内部導体が電気的に接続されたものであり、the first connection conductor layer electrically connects the internal conductors at both ends of the linear sensor,
前記第2接続導体層は、前記線状センサの両端それぞれの前記外部導体が電気的に接続されたものであることを特徴とする線状センサユニット。The linear sensor unit according to claim 1, wherein the second connecting conductor layer is formed by electrically connecting the external conductors at both ends of the linear sensor.
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