CN109642804A - 位置检测装置 - Google Patents

Abstract

一种位置检测装置(1)，能够检测检测对象(821)的位置，具备：IC封装(10)，具有能够输出与周围的磁场的方向或强度对应的信号的磁检测元件(11、12)、将磁检测元件封固的封固部(13)、及从封固部突出并与磁检测元件电连接的引线(16、17、18、19)；端子线(21、22、23、24)，固定着引线；以及传感器壳体(30)，与IC封装分体地形成，支承端子线。从传感器壳体的设置IC封装的封装设置面(321)到端子线的能够与引线抵接的端面(220)的距离(L1)比从引线的能够与端子线抵接的端面(171)到IC封装的与封装设置面对置的对置面(101)的距离(L2)长。

Description

位置检测装置

相关申请的相互参照

本申请基于2016年8月23日提出申请的日本专利申请第2016－162958号，在此援引其记载内容。

技术领域

本公开涉及位置检测装置。

背景技术

以往，已知一种位置检测装置，该位置检测装置能够使用磁铁等的磁通发生机构来检测检测对象的位置相对于基准部件相对移动。例如，在专利文献1中，记载有一种位置检测装置，具备：IC封装，具有能够检测伴随着检测对象的旋转的磁场的变化的两个磁检测元件；传感器端子，能够与IC封装电连接；以及传感器壳体，具有能够将能够与传感器端子电连接的外部端子组装的连接器部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－225006号公报

发明内容

在专利文献1所记载的位置检测装置中，IC封装被设置于传感器壳体的规定的设置面。此时，IC封装所具有的引线与镶嵌在传感器壳体上的传感器端子电连接。但是，在专利文献1所记载的位置检测装置中，为了在将IC封装设置于传感器壳体的规定的设置面的状态下将引线和传感器端子不能相对移动地固定而需要使引线变形。如果引线变形，则在IC封装上作用负荷，所以有可能带来IC封装内的结合断线等IC封装的损坏。

本公开的目的是提供一种防止IC封装的损坏的位置检测装置。

本公开的第一技术方案的能够检测检测对象的位置的位置检测装置具备IC封装、端子线及传感器壳体。

IC封装具有：磁检测元件，能够输出与周围的磁场的方向或强度对应的信号；封固部，将磁检测元件封固；以及引线，从封固部突出并与磁检测元件电连接。

端子线固定着引线。

传感器壳体与IC封装分体地形成，支承端子线。

在本公开的位置检测装置中，从传感器壳体的设置IC封装的封装设置面到端子线的能够与引线抵接的端面为止的距离，比从引线的能够与端子线抵接的端面到IC封装的与封装设置面对置的对置面为止的距离长。

在本公开的位置检测装置中，从传感器壳体的封装设置面到端子线的能够与引线抵接的端面为止的距离，比从引线的能够与端子线抵接的端面到IC封装的与封装设置面对置的对置面为止的距离长。由此，当引线的能够与端子线抵接的端面与端子线的能够与引线抵接的端面抵接时，在封装设置面与对置面之间形成间隙，所以能够不使引线变形而将引线和端子线不能相对移动地固定。因而，不会因引线的变形而在IC封装上作用负荷，所以能够防止IC封装的损坏。

附图说明

关于本公开的上述目的及其他目的、特征及优点，一边参照附图一边通过下述详细的记述会变得更明确。

图1是应用了本公开的第一实施方式的位置检测装置的电子控制节流装置的示意图。

图2是本公开的第一实施方式的位置检测装置的示意图。

图3A是表示将第一信号引线与第一信号端子线焊接前的状态的剖视图。

图3B是图2的IIIb－IIIb线剖视图，是表示将第一信号引线与第一信号端子线焊接后的状态的剖视图。

图4是本公开的第二实施方式的位置检测装置的部分放大图。

图5A是本公开的第三实施方式的位置检测装置的部分放大图。

图5B是图5A的Vb向视图。

图6A是比较例的位置检测装置的、表示将第一信号引线与第一信号端子线焊接前的状态的部分放大图。

图6B是比较例的位置检测装置的、表示将第一信号引线与第一信号端子线焊接后的状态的部分放大图。

具体实施方式

以下，基于附图对本公开的多个实施方式进行说明。另外，在多个实施方式中对实质上相同的构成部位赋予相同的标号而省略说明。

(第一实施方式)

参照图1、图2、图3A、图3B说明第一实施方式的位置检测装置。作为第一实施方式的“位置检测装置”的旋转角检测装置1被用于控制未图示的车辆搭载的发动机的吸气量的电子控制节流装置80。

首先，说明电子控制节流装置80的结构。电子控制节流装置80如图1所示，具备阀壳体81、节流阀82、马达83、旋转角检测装置1、电子控制单元(以下称作“ECU”)84等。

阀壳体81具有向发动机导入空气的吸气通路810。在吸气通路810中设置有节流阀82。

节流阀82具有作为“检测对象”的阀部件821、以及阀杆822。

阀部件821是具有比吸气通路810的内径稍小的外径的大致圆板状的部件。阀部件821被固定于阀杆822。

阀杆822的两侧可旋转地轴支承在阀壳体81上。由此，阀部件821能够以阀杆822的旋转轴CA1为旋转轴而旋转。在阀杆822的旋转角检测装置1侧的端部设置有磁铁823。如果阀杆822旋转，则旋转角检测装置1具备的IC封装10附近的磁场变化。

马达83收容在旋转角检测装置1中。马达83经由连结部件831与阀杆822连结。马达83产生能够将阀杆822旋转的旋转转矩。马达83与ECU84电连接。

ECU84是具有作为运算机构的CPU、作为存储机构的ROM及RAM、以及输入输出机构等的小型的计算机。ECU84根据搭载电子控制节流装置80的车辆的行驶状况及该车辆的驾驶者的操作状况决定节流阀82的开度。ECU84将与节流阀82的开度对应的电力向马达83输出。由此，控制节流阀82的开度，调节向发动机供给的吸气量。

旋转角检测装置1具有IC封装10、传感器端子20、马达端子25及传感器壳体30。旋转角检测装置1被设置在阀杆822的设有磁铁823的端部侧的阀壳体81上。另外，在图2中，传感器壳体30由点线表示，示意地表示IC封装10、传感器端子20及马达端子25的形状及配置。

IC封装10是被称作双系统输出型、双输出型等的形式的IC封装，具有第一磁检测元件11、第一信号处理电路110、第二磁检测元件12、第二信号处理电路120、作为“引线”的电源引线16、作为“引线”的第一信号引线17、作为“引线”的第二信号引线18、以及作为“引线”的接地引线19。IC封装10如图1所示，设置在旋转轴CA1上的磁铁823的附近。

第一磁检测元件11能够输出与磁铁823形成的磁场的第一成分或该第一成分的强度对应的第一信号。第一磁检测元件11与电源引线16、接地引线19及第一信号处理电路110电连接。

第一信号处理电路110与第一信号引线17电连接。第一信号处理电路110对第一磁检测元件11输出的第一信号进行处理。

第二磁检测元件12能够输出与磁铁823形成的磁场的与第一成分不同的第二成分或该第二成分的强度对应的第二信号。第二磁检测元件12与电源引线16、接地引线19及第二信号处理电路120电连接。

第二信号处理电路120与第二信号引线18电连接。第二信号处理电路120对第二磁检测元件12输出的第二信号进行处理。

封固部13用于将第一磁检测元件11、第一信号处理电路110、第二磁检测元件12及第二信号处理电路120封固，被形成为大致长方体状。

电源引线16形成为，从封固部13的端面131向与旋转轴CA1大致垂直的方向突出。电源引线16流过从未图示的电源朝向第一磁检测元件11及第二磁检测元件12的电流。

这里，为了方便地说明IC封装10、传感器端子20及马达端子25的形状及配置，所以在图2中设定坐标平面。设与电源引线16突出的方向平行的轴为x轴，设电源引线16突出的方向为x轴的负方向。即，电源引线16从端面131向x轴的负方向突出。此外，以与x轴垂直的轴且与旋转轴CA1垂直的轴为y轴。此外，设与x轴及y轴垂直的轴为z轴。

第一信号引线17形成为，从封固部13的端面131向x轴的负方向突出。第一信号引线17能够将第一信号处理电路110输出的第一信号向外部输出。

第二信号引线18形成为，从封固部13的端面131向x轴的负方向突出。第二信号引线18能够将第二信号处理电路120输出的第二信号向外部输出。

接地引线19形成为，从封固部13的端面131向x轴的负方向突出。接地引线19使流过第一磁检测元件11及第二磁检测元件12的电流向焊接区流动。

在第一实施方式的IC封装10中，如图2所示，第一信号引线17、电源引线16、接地引线19、第二信号引线18排列为，在端面131以该顺序依次向x轴的负方向突出。

传感器端子20具有作为“端子线”的电源端子线21、作为“端子线”的第一信号端子线22、作为“端子线”的第二信号端子线23、以及作为“端子线”的焊接区端子线24。传感器端子20是以从电源引线16等的附近经过IC封装10的与磁铁823相反侧、延伸到传感器壳体30具有的连接器部31的方式形成的导电性比较大的部件。传感器端子20通过传感器壳体30的镶嵌成型而与传感器壳体30成为一体。

电源端子线21具有电源焊接端子211、电源镶嵌部212及电源连接器端子213。

电源焊接端子211设置于传感器壳体30具有的载置台35的载置面351。电源焊接端子211形成为，从电源端子线21的末端向x轴的正方向延伸。电源焊接端子211能够与电源引线16焊接。电源焊接端子211的与电源端子线21的末端相反侧连接于电源镶嵌部212。

电源镶嵌部212镶嵌在传感器壳体30内。电源镶嵌部212形成为，在经过IC封装10的与磁铁823相反侧、向y轴的正方向延伸后，向x轴的负方向延伸。电源镶嵌部212的与连接在电源焊接端子211上的一侧相反侧、连接于电源连接器端子213。

电源连接器端子213位于连接器部31。电源连接器端子213形成为，能够经由未图示的外部连接器与未图示的电源电连接。电源端子线21流过从电源朝向第一磁检测元件11及第二磁检测元件12的电流。

第一信号端子线22具有第一信号焊接端子221、第一信号镶嵌部222及第一信号连接器端子223。

第一信号焊接端子221设置于传感器壳体30的载置台35的载置面351。第一信号焊接端子221形成为，从第一信号端子线22的末端向x轴的正方向延伸。第一信号焊接端子221能够与第一信号引线17焊接。第一信号焊接端子221的与第一信号端子线22的末端相反侧连接于第一信号镶嵌部222。

第一信号镶嵌部222镶嵌在传感器壳体30内。第一信号镶嵌部222形成为，经过IC封装10的与磁铁823相反侧向y轴的正方向延伸后，向x轴的负方向延伸。第一信号镶嵌部222的与连接于第一信号焊接端子221的一侧相反侧、连接于第一信号连接器端子223。

第一信号连接器端子223位于连接器部31。第一信号连接器端子223形成为，能够经由外部连接器与ECU84电连接。第一信号端子线22将第一信号处理电路110输出的第一信号向ECU84输出。

第二信号端子线23具有第二信号焊接端子231、第二信号镶嵌部232及第二信号连接器端子233。

第二信号焊接端子231设置于传感器壳体30的载置台35的载置面351。第二信号焊接端子231形成为，从第二信号端子线23的末端向x轴的正方向延伸。第二信号焊接端子231能够与第二信号引线18焊接。第二信号焊接端子231的与第二信号端子线23的末端相反侧连接于第二信号镶嵌部232。

第二信号镶嵌部232镶嵌在传感器壳体30内。第二信号镶嵌部232形成为，经过IC封装10的与磁铁823相反侧向y轴的正方向延伸后，向x轴的负方向延伸。第二信号镶嵌部232的与连接于第二信号焊接端子231的一侧相反侧、连接于第二信号连接器端子233。

第二信号连接器端子233位于连接器部31。第二信号连接器端子233形成为，能够经由外部连接器与ECU84电连接。第二信号端子线23将第二信号处理电路120输出的第二信号向ECU84输出。

焊接区端子线24具有焊接区焊接端子241、焊接区镶嵌部242及焊接区连接器端子243。

焊接区焊接端子241设置于传感器壳体30的载置台35的载置面351。焊接区焊接端子241形成为，从焊接区端子线24的末端向x轴的正方向延伸。焊接区焊接端子241能够与接地引线19焊接。焊接区焊接端子241的与焊接区端子线24的末端相反侧连接于焊接区镶嵌部242。

焊接区镶嵌部242镶嵌在传感器壳体30内。焊接区镶嵌部242形成为，经过IC封装10的与磁铁823相反侧向y轴的正方向延伸后，向x轴的负方向延伸。焊接区镶嵌部242的与连接于焊接区焊接端子241的一侧相反侧、连接于焊接区连接器端子243。

焊接区连接器端子243位于连接器部31。焊接区连接器端子243形成为，能够经由外部连接器与地线电连接。焊接区端子线24使流过第一磁检测元件11及第二磁检测元件12的电流流到地线。

马达端子25具有两条马达端子线26、27。两条马达端子线26、27的分别具有马达连接端子261、271、马达镶嵌部262、272及马达连接器端子263、273。

马达连接端子261、271设置在传感器壳体30具有的插口33、34上。插口33、34形成为，能够与马达83嵌合。由此，马达连接端子261、271能够与马达83具有的未图示的外部端子连接。马达连接端子261、271连接于马达镶嵌部262、272。

马达镶嵌部262、272镶嵌在传感器壳体30内。马达镶嵌部262、272的与马达连接端子261、271连接的一侧相反侧的端部连接于马达连接器端子263、273。

马达连接器端子263、273位于连接器部31。马达端子25能够经由连接器部31将电源供给的电力向马达83供给。

传感器壳体30是形成为大致长方体状的中空的部件。传感器壳体30如图1所示那样形成为，在阀壳体81侧具有开口，在内部能够收容马达83。传感器壳体30通过螺栓301不能相对移动地固定于阀壳体81。传感器壳体30具有能够搭载IC封装10的台32。由此，IC封装10如图1所示，设置在磁铁823的附近。在台32上，镶嵌着传感器端子20的一部分。

接着，参照图3A及图3B对第一实施方式的旋转角检测装置1的特征进行说明。在图3A中，表示将第一信号引线17与第一信号端子线22焊接前的状态。图3B是图2的IIIb－IIIb线的剖视图，示出了将第一信号引线17与第一信号端子线22焊接后的状态。

此外，图6A及图6B中示出了比较例的旋转角检测装置5的部分剖视图。图6A表示将旋转角检测装置5具有的第一信号引线67与第一信号端子线62焊接前的状态。此外，图6B表示将第一信号引线67与第一信号端子线62焊接后的状态。

这里，说明比较例的旋转角检测装置5的特征。

如图6A所示，设从设置IC封装60的传感器壳体90的封装设置面921到第一信号端子线62的能够与第一信号引线67抵接的端面621为止的距离为距离L3。另一方面，设从第一信号引线67的能够与第一信号端子线62抵接的端面671到IC封装60的与封装设置面921对置的对置面601为止的距离为距离L4。

在比较例的旋转角检测装置5中，距离L3比距离L4短。因此，当在旋转角检测装置5中将第一信号引线67与第一信号端子线62焊接时，如图6B所示，需要使第一信号引线67变形。通过该第一信号引线67的变形，在IC封装60上作用负荷，有可能带来IC封装60内的结合断线等IC封装60的损坏。

另一方面，在旋转角检测装置1中，设从设置有IC封装10的传感器壳体30的封装设置面321到第一信号端子线22所具有的第一信号焊接端子221的能够与第一信号引线17抵接的端面220为止的距离为距离L1(参照图3A)。另一方面，设从第一信号引线17的能够与第一信号端子线22抵接的端面171到IC封装10的与封装设置面321对置的对置面101为止的距离为距离L2(参照图3A)，距离L1比距离L2长。另外，在第一实施方式中，在第一信号端子线22的第一信号引线17侧设置有突起14，但在距离L1中不包含突起14的高度。此外，这里，举例了基于第一信号引线17及第一信号端子线22定义距离L1、L2，但电源引线16及电源端子线21、接地引线19及焊接区端子线24、以及第二信号引线18及第二信号端子线23也同样。

在上述那样的IC封装10与传感器壳体30的距离的关系中，如果将引线16、17、18、19与端子线21、22、23、24焊接，则即使第一信号引线17的端面171与第一信号端子线22的端面220抵接，如图3B所示，也在封装设置面321与对置面101之间形成间隙100。

在第一实施方式的旋转角检测装置1中，将IC封装10及传感器壳体30形成为，使距离L1比距离L2长。由此，能够不使引线16、17、18、19变形而将引线16、17、18、19焊接到端子线21、22、23、24上，所以不会因引线16、17、18、19的变形而在IC封装10上作用负荷。因而，在第一实施方式中，能够防止IC封装10的损坏。

(第二实施方式)

基于图4说明第二实施方式的位置检测装置。在第二实施方式中，具备振动抑制部件这一点与第一实施方式不同。

在图4中表示第二实施方式的旋转角检测装置的部分放大图。第二实施方式的旋转角检测装置具有IC封装10、传感器端子20、马达端子25、传感器壳体30及振动抑制部件45。

振动抑制部件45由可变形的弹性材料、例如灌封(potting、浇注封装)材料形成。振动抑制部件45设置于封装设置面321。振动抑制部件45抵接于IC封装10的对置面101。

在第二实施方式的旋转角检测装置中，当将多个引线16、17、18、19和多个端子线21、22、23、24通过焊接固定时，以将在封装设置面321与对置面101之间形成的间隙填埋的方式设置振动抑制部件45。由此，能够抑制由于封装设置面321与对置面101之间所形成的间隙而有可能在z轴方向上振动的IC封装10的振动。因而，第二实施方式起到第一实施方式的效果，并且能够防止由振动带来的应力作用于IC封装10，由此能够可靠地防止IC封装10的损坏。

(第三实施方式)

基于图5A及图5B说明第三实施方式的位置检测装置。第三实施方式具备限制IC封装的移动的限制部件这一点与第二实施方式不同。

图5A及图5B表示第三实施方式的旋转角检测装置的部分放大图。第三实施方式的旋转角检测装置具有IC封装10、传感器端子20、马达端子25、传感器壳体30、振动抑制部件45及多个限制部件50。

限制部件50设置于封装设置面321。在第三实施方式中，限制部件50在IC封装10的y轴的负方向侧设置有两个，在IC封装10的y轴的正方向侧设置有两个。各个限制部件50具有柱部51及爪部52。柱部51及爪部52由弹性材料一体地形成。

柱部51如图5B所示，以从封装设置面321沿着封固部13的侧面132向z轴的正方向延伸的方式形成。在柱部51的与封装设置面321相反侧的端部上设置有爪部52。

爪部52在柱部51的与封装设置面321相反侧的端部、以从柱部51向IC封装10侧突出的方式设置。爪部52的与IC封装10相反侧的端面521以随着向设置在封装设置面321上的IC封装10接近而向封装设置面321接近的方式倾斜。爪部52的IC封装10侧的端面522与IC封装10的上表面133大致平行而形成为大致平面状。

爪部52如图5B所示那样形成为，一个爪部52的端面521与端面522的交线523上的点、和相对于一个爪部52夹着IC封装10而相面对的另一爪部52的端面521与端面522的交线523上的点之间的距离L3，比IC封装10的y轴方向的长度L10短。

在第三实施方式的旋转角检测装置中，从IC封装10观察，由设置在与封装设置面321相反侧的爪部52对于向作为“与封装设置面相反的方向”的z轴的正方向的移动进行限制。由此，能够抑制因振动抑制部件45的线性膨胀而造成的IC封装10向z轴的正方向浮起、将引线与端子线的焊接剥离或将引线弯曲的应力变大的情况。因而，第三实施方式起到与第二实施方式相同的效果，并且能够使向z轴的正方向的应力变小，由此能够可靠地防止IC封装10的损坏。

此外，爪部52的端面521以随着向IC封装10的中心接近而向封装设置面321接近的方式倾斜。由此，当将IC封装10从z轴的正方向组装于封装设置面321时，如果从z轴的正方向移动的IC封装10抵接于端面521，相面对的限制部件50的间隔变宽，能够在端面522与封装设置面321之间设置IC封装10。因而，能够容易地进行IC封装10向封装设置面321的组装。

(其他实施方式)

在上述实施方式中，假设将位置检测装置应用到控制向车辆所搭载的发动机的吸气量的电子控制节流装置中。但是，应用位置检测装置的领域并不限定于此。

在上述实施方式中，假设将引线和端子线通过焊接而固定。但是，将引线和端子线不能相对移动地固定的方法并不限定于此。也可以是通过钎焊的接合、或通过导电性粘接剂的接合。此外，焊接的方法也可以是电阻焊接或激光焊接。

在上述实施方式中，假设传感器端子如图2所示那样形成为，使与引线连接的一方的端部和位于连接器部的另一方的端部大致平行。但是，传感器端子的形状并不限定于此。

在上述实施方式中，假设位置检测装置具备能够向马达供给电力的马达端子。但是，马达端子也可以没有。

在上述实施方式中，假设IC封装是具有两个磁检测元件的二系统输出型。但是，IC封装所有的磁检测元件也可以是一个，也可以是三个以上。

在上述实施方式中，假设IC封装具有第一信号处理电路及第二信号处理电路。但是，IC封装也可以不具有第一信号处理电路及第二信号处理电路。此外，假设在IC封装中，第一磁检测元件和第一信号处理电路、或第二磁检测元件和第二信号处理电路分体地设置。第一磁检测元件和第一信号处理电路、或第二磁检测元件和第二信号处理电路也可以为一体。

上述实施方式的磁检测元件只要能够输出与霍尔元件或MR元件等磁场的成分或该成分的强度对应的信号就可以。

以上，本公开并不限定于这样的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种形态实施。

将本公开依据实施例进行了记述。但是，本公开并不限定于该实施方式及构造。本公开也包含各种的变形例及等同的范围内的变形。此外，各种的组合及形态、进而在它们中仅包含一要素、其以上或其以下的其他的组合及形态也包含在本公开的范畴或思想范围中。

Claims (4)

1.一种位置检测装置，能够检测检测对象(821)的位置，

该检测装置具备：

IC封装(10)，具有：磁检测元件(11、12)，能够输出与周围的磁场的方向或强度对应的信号；封固部(13)，将上述磁检测元件封固；以及引线(16、17、18、19)，从上述封固部突出，并与上述磁检测元件电连接；

端子线(21、22、23、24)，固定着上述引线；以及

传感器壳体(30)，与上述IC封装分体地形成，支承上述端子线；

从上述传感器壳体的设置上述IC封装的封装设置面(321)到上述端子线的能够与上述引线抵接的端面(220)为止的距离(L1)比从上述引线的能够与上述端子线抵接的端面(171)到上述IC封装的与上述封装设置面对置的对置面(101)为止的距离(L2)长。

2.如权利要求1所述的位置检测装置，

还具备振动抑制部件(45)，该振动抑制部件(45)设置于上述封装设置面上，与上述对置面抵接。

3.如权利要求2所述的位置检测装置，

还具备限制部件(50)，该限制部件(50)能够限制上述IC封装向与上述封装设置面相反的方向移动。

4.如权利要求3所述的位置检测装置，

上述限制部件的与上述IC封装相反侧的端面(521)形成为，随着朝向设置于上述封装设置面的上述IC封装而向上述封装设置面接近。