CN105358939B - 检测装置以及检测装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够抑制由于利用树脂对传感器模制时的热量而使传感器的检测精度降低的检测装置以及检测装置的制造方法。传感器模块(3)具备：磁场传感器(4)，其具有包含磁场检测元件(40a)的传感器主体部(40)、和从传感器主体部(40)拉出的多条导线(41)；收容壳体(31)，其具有收容传感器主体部(40)的收容部(31A)；以及模制成型体(32)，其由不与传感器主体部(40)接触且包含收容壳体(31)的至少一部分而成型的模制树脂构成。

Description

检测装置以及检测装置的制造方法
技术领域
本发明涉及具有检测磁场、温度等状态量的传感器的检测装置以及检测装置的制造方法。
背景技术
以往，公知有如下的扭矩检测装置，该扭矩检测装置利用树脂对例如作为检测磁场的传感器的霍尔IC进行模制，并根据由该霍尔IC检测的磁场强度的变化来检测施加于车辆的方向盘的扭矩(例如，参照专利文献1)。
专利文献1记载的扭矩检测装置具备：与方向盘连结的输入轴、与转向操纵轮连结的输出轴、将输入轴和输出轴连结的扭杆、多极磁铁、一对多极轭、两个霍尔IC，利用施加于方向盘的扭矩对扭杆的扭曲，使多极磁铁和一对多极轭相对旋转而构成。在一对多极轭的外周侧配置有一对呈环状的集磁环，在各集磁环设置有在周向的1个位置沿径向突出的集磁部。在一个集磁环的集磁部与另一个集磁环的集磁部之间配置有两个霍尔IC。
若多极磁铁和一对多极轭进行相对旋转，则利用霍尔IC检测出的磁场的强度根据该相对旋转角度而变化，因此能够通过该磁场强度的变化检测出施加于方向盘的扭矩。两个霍尔IC与一对集磁环一起在树脂部件中被模制。
专利文献1：日本特开2005-265581号公报
然而，在环状的树脂部件中进行模制成型时，将两个霍尔IC配置于金属模的成型空间内，并向该成型空间内射出熔融的树脂。射出的熔融树脂在成型空间内与霍尔IC接触，该树脂例如是270℃的高温，因此霍尔IC的检测精度有可能由于模制成型时的热量而降低。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制由于利用树脂对传感器模制时的热量而降低传感器的检测精度的检测装置、以及检测装置的制造方法。
本发明根据一个实施方式提供一种检测装置，传感器，其具有包含检测元件的传感器主体部、和从所述传感器主体部拉出的多条导线；收容部件，其具有收容所述传感器主体部的收容部；以及模制成型体，其由不与所述传感器主体部接触且包含所述收容部件的至少一部分而成型的模制树脂构成。
另外，本发明根据一个实施方式提供一种检测装置的制造方法，具有以下工序：第一工序，将传感器中的至少传感器主体部收容于收容部件的收容部，其中所述传感器具有包含检测元件的传感器主体部、和从所述传感器主体部拉出的多条导线；和第二工序，不使熔融树脂与所述传感器主体部接触且包含所述收容部件的至少一部分使模制树脂成型。
根据本发明的检测装置以及检测装置的制造方法，能够抑制由于利用树脂来模制传感器时的热量而降低传感器的检测精度。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的旋转检测装置以及具有该旋转检测装置的车辆用车轮轴承装置的结构例的剖视图。
图2是图1的局部放大图。
图3是表示磁性体的局部放大图。
图4是表示本发明的第一实施方式的传感器模块的主视图。
图5表示构成图4的传感器模块的收容壳体，(a)是(不包含模制成型体的)收容壳体的A-A线剖视图，(b)是构成收容壳体的第二树脂部件的主视图，(c)是收容壳体的俯视图。
图6是表示本发明的第二实施方式的传感器模块，(a)是传感器模块的剖视图，(b)是传感器模块的仰视图。
图7表示构成第二实施方式的传感器模块的收容壳体，(a)和(b)是收容壳体的立体图，(c)是收容壳体的侧视图。
具体实施方式
[第一实施方式]
参照图1～图5来说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的第一实施方式的旋转检测装置1以及具有该旋转检测装置1的车辆用车轮轴承装置10的结构例的剖视图。图2是图1的局部放大图。图3是表示磁性体22的局部放大图。
(车轮轴承装置10的结构)
车轮轴承装置10具备：内圈11，其具有圆筒状的主体部110和供车轮安装的凸缘部111；外圈12，其配置于内圈11的主体部110的外周侧；多个滚动体13，它们配置于内圈11与外圈12之间；以及旋转检测装置1，其用于检测内圈11相对于外圈12的旋转速度。
在内圈11的主体部110的中心部，沿着其旋转轴线O形成有用于连结驱动轴的花键嵌合部110a。内圈11的凸缘部111向主体部110的径向外侧突出并与主体部110形成为一体。在凸缘部111形成有供用于安装未图示的车轮的螺栓压入的多个贯通孔111a。
外圈12形成为圆筒状，借助多个螺栓61(图1仅示出一个)固定于经由悬架装置而连结于车体的转向节6。在转向节6形成有用于安装后述的传感器模块3的贯通孔5a。
内圈11与外圈12之间的环状空间由第一密封部件14以及第二密封部件15密封。第一密封部件14配置于内圈11的凸缘部111侧，第二密封部件15配置于其相反侧(车体侧)。第二密封部件15构成为包括：剖面为L字状的芯骨151、和通过硫化粘接而粘接于芯骨151的弹性部件152，形成于芯骨151的外周的圆筒部151a被压入外圈12的外周面。弹性部件152例如通过硫化粘接而粘接于从圆筒部151a的一端向内侧延伸的凸缘部151b。芯骨151由奥氏体类不锈钢、铝等非磁性的金属构成。
旋转检测装置1构成为具有：磁编码器2，其固定于内圈11的主体部110的外周；传感器模块3，其用于检测伴随磁编码器2的旋转所产生的磁场的变化。磁编码器2具有：环状的支承部21，其由固定于内圈11的主体部110的外周面的非磁性体构成；环状的磁性体22，其支承于支承部21。磁性体22如图3所示，沿周向交替地设置多个N极221以及多个S极222，并与车轮以及内圈11一起旋转。
传感器模块3具有：树脂壳体30、磁场传感器4、以及配置于磁场传感器4的与磁编码器2相反的一侧的作为磁性体的轭300。树脂壳体30具有：由树脂构成的收容壳体31，其收容磁场传感器4；模制成型体32，其由包含收容壳体31的至少一部分而成型的模制树脂构成。传感器模块3借助螺栓61固定于转向节6。
旋转检测装置1利用传感器模块3的磁场传感器4来检测因磁编码器2的旋转而变化的磁场的强度，并输出与磁场的强度对应的信号。若车轮旋转，则伴随该旋转，内圈11以及磁编码器2以旋转轴线O为中心进行旋转，因而由磁场传感器4检测的磁编码器2的磁场的强度发生变化，因此能够基于从旋转检测装置1输出的信号的变化周期，求出车轮的旋转速度。
(传感器模块3的结构)
图4是表示本发明的第一实施方式的传感器模块3的主视图。在图4中，为了便于说明而用实线和虚线表示树脂壳体30内部的收容壳体31以及磁场传感器4。
磁场传感器4具有：传感器主体部40，其包括对因磁编码器2的旋转而变化的磁通密度进行检测的磁场检测元件(霍尔元件)40a；多条(在本实施方式中为两条)导线41，它们从传感器主体部40被拉出。多条导线41分别通过软钎焊、焊接等，与从树脂壳体30拉出的电缆43所包含的多条电线42连接。
磁场传感器4的传感器主体部40收容于收容壳体31。收容壳体31、从收容壳体31导出的多条导线41以及多条电线42，在模制成型体32中统一模制。
模制成型体32不与磁场传感器4的传感器主体部40接触，由包含收容壳体31以及轭300而模制成型的模制树脂构成。更具体而言，模制成型体32一体地具有：收容壳体31以及轭300模制而成的主体部321、和借助螺栓61而固定于转向节6的固定部322。多条电线42束缚在主体部321内，并收容于电缆43的护套的内部。
(收容壳体31的结构)
图5表示构成图4的传感器模块的收容壳体31，(a)是(不包括模制成型体的)收容壳体31的A-A线剖视图，(b)是表示构成收容壳体31的第二树脂部件312的主视图，(c)是收容壳体31的俯视图。另外，在图5(a)和(b)中，为了便于说明而用双点划线表示磁场传感器4。
收容壳体31例如由ABS树脂等硬质的树脂构成，且由第一树脂部件311以及第二树脂部件312组合而构成。第一树脂部件311以及第二树脂部件312例如能够通过注塑成型而形成。
第一树脂部件311具有：收容部311A，其收容磁场传感器4的传感器主体部40；保持部311B，其保持多条导线41。同样，第二树脂部件312具有：收容部312A，其收容磁场传感器4的传感器主体部40；保持部312B，其保持多条导线41。
在第一树脂部件311的收容部311A形成有凹部311a，该凹部311a用于收容磁场传感器4的传感器主体部40。同样，在第二树脂部件312的收容部312A形成有凹部312a，该凹部312a用于收容磁场传感器4的传感器主体部40。
通过将第一树脂部件311的收容部311A与第二树脂部件312的收容部312A组合，由此构成收容壳体31的收容部31A。另外，通过将第一树脂部件311的凹部311a与第二树脂部件312的凹部312a组合，由此形成长方体状的收容空间310。
收容壳体31的收容部31A形成为包围传感器主体部40的整体，模制成型体32将收容壳体31的收容部31A密封。
在第一树脂部件311的保持部311B形成有用于保持多条导线41的多个(在本实施方式中为两个)保持槽(第一保持槽311b以及第二保持槽311c)。同样，在第二树脂部件312的保持部312B形成有用于保持多条导线41的多个(在本实施方式中为两个)保持槽(第一保持槽312b以及第二保持槽312c)。
如图5(c)所示，通过将第一树脂部件311的保持部311B与第二树脂部件312的保持部312B组合，由此构成收容壳体31的保持部31B。另外，通过将第一树脂部件311的第一保持槽311b与第二树脂部件312的第一保持槽312b组合，由此形成圆筒状的第一保持孔310b，通过将第一树脂部件311的第二保持槽311c与第二树脂部件312的第二保持槽312c组合，由此形成圆筒状的第二保持孔310c。
在磁场传感器4中，多条导线41支承于保持部31B的第一保持孔310b以及第二保持孔310c，由此传感器主体部40以传感器主体部40全部的外周部不接触收容空间310的状态，被定位于收容部31A的收容空间310内。
(传感器模块3的制造方法)
接下来，说明传感器模块3的制造方法。
传感器模块3的制造方法具备以下工序：第一工序，将传感器主体部40以及多条导线41中的至少传感器主体部40收容于收容壳体31的收容部31A；第二工序，不使熔融树脂接触传感器主体部40而包含收容壳体31来成型模制树脂，从而获得模制成型体32。
在第一工序中，将磁场传感器4配置于第二树脂部件312的第一凹部312a，将多条导线41分别配置于第一保持槽312b以及第二保持槽312c。接下来，将配置有磁场传感器4的第二树脂部件312与第一树脂部件311组合，形成收容壳体31。由此多条导线41保持于第一保持孔310b以及第二保持孔310c，并且传感器主体部40以传感器主体部40的全部的外周部不接触收容空间310的状态配置于第一收容空间310内。
接下来，将多条导线41的前端部(与传感器主体部40相反的一侧)分别连接于电线42。
在第二工序中，在用)于形成模制成型体32的模具的成型空间内配置收容壳体31，该收容壳体31收容有连接电线42以及导线41的磁场传感器4，使熔融树脂流入成型空间内。此时，在传感器主体部40的全部的外周部不接触收容空间310的状态下，将传感器主体部40配置于第一收容空间310内，即，传感器主体部40被收容壳体31的收容部31A覆盖，因此熔融树脂不会流入收容空间310接触于传感器主体部40。由此，收容壳体31与模制成型体32一体化，形成树脂壳体30。
(第一实施方式的作用以及效果)
根据上述第一实施方式，能够得到以下所示的作用以及效果。
(1)磁场传感器4的传感器主体部40收容于收容壳体31而不与熔融树脂接触，因此能够抑制将模制成型体32成型时的熔融树脂的热量所产生的影响。由此，能够抑制磁场检测元件40a的检测精度恶化，从而确保可靠性。
(2)多条导线41被在收容壳体31的保持部31B形成的第一保持孔310b以及第二保持孔310c保持，由此磁场传感器4的传感器主体部40支承于收容壳体31的收容空间310内。即，传感器主体部40以不与收容壳体31接触的方式被支承，因此能够防止模制成型体32模制成型时的熔融树脂的热量，从收容壳体31直接传递至传感器主体部40。由此，能够更可靠地抑制因模制成型体32模制成型时的热量，而降低磁场传感器4的检测精度。
[第二实施方式]
接下来，参照图6以及图7来说明本发明的第二实施方式。
图6表示本发明的第二实施方式的传感器模块，(a)是传感器模块3A的剖视图，(b)是传感器模块3A的仰视图。在图6中，对功能与第一实施方式中说明的结构相同的构成要素，标注相同或对应的附图标记并省略其重复的说明。
本实施方式的传感器模块3A具有：树脂壳体30A、磁场传感器4以及轭300。树脂壳体30A具有：收容磁场传感器4的由树脂构成的收容壳体5、和由包含收容壳体5而成型的模制树脂构成的模制成型体32A。模制成型体32A一体具有：主体部321A，其由收容壳体5和轭300模制而成；固定部322A，其形成有使固定用的螺栓插通的螺栓插通孔322a。
在收容壳体5的内部收容有磁场传感器4的传感器主体部40。在树脂壳体30A且在与内圈11(如图1、图2所示)的外周面对置的底面，形成有使收容于收容壳体5的内部的传感器主体部40面临外部的开口5a。
图7表示构成第二实施方式的传感器模块的收容壳体5，(a)是收容壳体5的立体图，(b)是从与(a)相反的一侧观察的收容壳体5的立体图，(c)是收容壳体5的侧视图。图7(c)用虚线表示收容壳体5的内部的构造。
收容壳体5是在内部形成有收容磁场传感器4的传感器主体部40的收容空间50的长方体状，在其一个面形成有开口5a。在与形成有开口5a的面相反的一侧的底面5b，形成有分别使磁场传感器40的多条(两条)导线41插通并进行保持的第一保持孔51a以及第二保持孔51b。
这样，收容壳体5一体具有：收容部5A，其具有收容空间50；和保持部5B，其形成有对多条导线41进行保持的第一保持孔51a及第二保持孔51b。磁场传感器4通过使多条导线41保持于保持部5B，由此传感器主体部40支承于收容部5A的收容空间50内。
在制造传感器模块3A时，从开口5a插入多条导线41，一边使多条导线41插通于第一保持孔51a以及第二保持孔51b、一边将传感器主体部40插入收容空间50内。然后，将通过第一保持孔51a以及第二保持孔51b后的导线41的前端部，分别连接于电线42。之后，在用于形成模制成型体32A的金属模的成型空间内，配置收容有传感器主体部40的收容壳体5以及电线42，在将开口5a按压于金属模的内表面等并堵塞的状态下，使熔融树脂流入。由此形成收容壳体5与模制成型体32A一体化的树脂壳体30。
根据本实施方式也能够得到与第一实施方式同样的作用及效果。另外，在使用传感器模块3A时，即使传感器主体部40发热，该热量也能够从开口5a散热，从而抑制磁场传感器4过热。由此能够更可靠地维持磁场传感器4的检测精度。
(实施方式的总结)
接下来，对于从以上说明的实施方式所把握的技术思想，引用实施方式的附图标记等来记载。但以下记载的各附图标记等，并非将权利要求书的构成要素限定为实施方式中具体示出的部件等。
[1]一种检测装置(1)，具备：传感器(4)，其具有包含检测元件(40a)的传感器主体部(40)、和从所述传感器主体部(40)拉出的多条导线(41)；收容部件(收容壳体31、5)，其具有收容所述传感器主体部(40)的收容部(31A、5A)；以及模制成型体(32，32A)，其由不与所述传感器主体部(40)接触且包含所述收容部件(收容壳体31、5)的至少一部分而成型的模制树脂构成。
[2]在[1]所述的检测装置(1)中，所述收容部件(收容壳体31)以所述收容部(31A)包围所述传感器主体部(40)的整体的方式形成，所述模制成型体(32)密封所述收容部件(收容壳体31)的所述收容部(31A)。
[3]在[1]所述的检测装置(1)中，在所述收容部件(收容壳体5)的所述收容部(5A)形成有使所述传感器主体部(40)面临外部的开口(5a)，所述模制成型体(32A)以不覆盖所述开口(5a)的方式模制成型。
[4]在[1]～[3]中的任一项所述的检测装置(1)中，所述收容部件(收容壳体31、5)具有保持所述导线(41)的保持部(31B、5B)，所述传感器(4)的所述导线(41)被所述保持部(31B、5B)保持，由此所述传感器主体部(40)支承于所述收容部(31A、5A)的收容空间(310、50)内。
[5]一种检测装置(1)的制造方法，具有以下工序：第一工序，将传感器(4)中的至少传感器主体部(40)收容于收容部件(收容壳体31、5)的收容部(31A、5A)，所述传感器(4)具有包含检测元件(40a)的传感器主体部(40)、和从所述传感器主体部(40)拉出的多条导线(41)；第二工序，不使熔融树脂与所述传感器主体部(40)接触，并包含所述收容部件(收容壳体31、5)的至少一部分而使模制树脂成型。
以上，说明了本发明的实施方式，但上述记载的实施方式不限定权利要求书的发明。另外，应该留意的是在实施方式中说明的特征的全部组合并不一定是解决发明的课题所必需的。
在上述第一以及第二实施方式中，虽然在收容壳体31、5内配置有一个磁场传感器4，但不限定于此，也可以在收容壳体31、5内收容多个磁场传感器4。
另外，模制成型体32、32A的主体部321、321A以及固定部322、322A的形状没有限制，收容壳体31、5与多条导线41可以统一模制。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，说明了使用检测磁场的霍尔元件作为检测元件的情况，但并不限定于此，检测元件也可以是检测温度、湿度或加速度、压力等状态量的元件。
工业上的可利用性
本发明的检测装置能够抑制因利用树脂来模制传感器时的热量，而降低传感器的检测精度。
附图标记说明：1…旋转检测装置；2…磁编码器；3、3A…传感器模块；4…磁场传感器；5…收容壳体；5A…收容部；5B…保持部；5a…贯通孔；5a…开口；5b…底面；6…转向节；10…车轮轴承装置；11…内圈；12…外圈；13…滚动体；14…第一密封部件；15…第二密封部件；21…支承部；22…磁性体；30，30A…树脂壳体；31…收容壳体；31A…收容部；31B…保持部；32、32A…模制成型体；40…传感器主体部；40…主体部；40…磁场传感器；40a…磁场检测元件；41…导线；42…电线；43…电缆；50…收容空间；51a、51b…第一保持孔以及第二保持孔；61…螺栓；110…主体部；110a…花键嵌合部；111…凸缘部；111a…贯通孔；151…芯骨；151a…圆筒部；151b…凸缘部；152…弹性部件；221…N极；222…S极；300…轭；310…收容空间；310b、310c…第一保持孔以及第二保持孔；311…第一树脂部件；311A…收容部；311B…保持部；311a…凹部；311b、311c…第一保持槽以及第二保持槽；312…第二树脂部件；312A…收容部；312B…保持部；312a…凹部；312b、312c…第一保持槽以及第二保持槽；321、321A…主体部；322、322A…固定部；322a…螺栓插通孔。

Claims (5)

1.一种检测装置，其特征在于，具备:
传感器，其具有包含检测元件的传感器主体部、和从所述传感器主体部拉出的多条导线；
收容部件，其具有收容所述传感器主体部的收容部；以及
模制成型体，其由不与所述传感器主体部接触且包含所述收容部件的至少一部分而成型的模制树脂构成，
其中，所述传感器主体部以不与所述收容部件接触的方式被支承，所述收容部件的内壁面不与所述传感器主体部接触。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
所述收容部件以所述收容部包围所述传感器主体部的整体的方式形成，所述模制成型体将所述收容部件的所述收容部密封。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
在所述收容部件的所述收容部形成有使所述传感器主体部面临外部的开口，所述模制成型体以不覆盖所述开口的方式模制成型，所述传感器能够从外部视觉辨认。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的检测装置，其特征在于，
所述收容部件具有保持所述导线的保持部，
所述传感器因所述导线被所述保持部保持，由此所述传感器主体部支承于所述收容部的收容空间内。
5.一种检测装置的制造方法，其特征在于，具有以下工序：
第一工序，将传感器中的至少传感器主体部收容于收容部件的收容部，其中所述传感器具有包含检测元件的传感器主体部、和从所述传感器主体部拉出的多条导线，以及，所述传感器主体部以不与所述收容部件接触的方式被支承，所述收容部件的内壁面不与所述传感器主体部接触；和
第二工序，不使熔融树脂与所述传感器主体部接触且包含所述收容部件的至少一部分使模制树脂成型。
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