CN111971530A - 位置检测装置 - Google Patents

Abstract

位置检测装置(1)具备磁检测元件、布线、作为第1模塑树脂的第1部件(10)及第2部件(20)、端子以及作为第2模塑树脂的传感器罩(30)。磁检测元件能够检测磁场的变化。布线被连接在磁检测元件。第1部件(10)及第2部件(20)以使布线露出的方式将磁检测元件及布线进行模塑。端子被连接于布线。传感器罩(30)以使磁检测元件所位于的第1部件(10)及第2部件(20)露出的方式将第1部件(10)、第2部件(20)及端子进行模塑，传感器罩(30)具有变形抑制部(40)。当传感器罩(30)变形时，变形抑制部(40)抑制第1部件(10)或第2部件(20)的变形。

Description

位置检测装置

关联申请的相互参照

本申请基于2018年4月3日提出申请的日本专利申请第2018－071471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，已知有对在车辆等中使用的电子控制节气门所具备的节流阀的旋转角、加速器踏板模块所具备的加速器踏板的旋转角、或离合器致动器的行程量等进行检测的位置检测装置。此外，如在专利文献1中记载那样，已知有将磁检测元件和布线1次模塑而成的1次成形品连接在端子上、将1次成形品和端子2次模塑而成的位置检测装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－059207号公报

发明内容

在专利文献1的结构中，1次成形品被固定在2次成形品。在被用于车辆等的温度环境中，有由于线膨胀而位置检测装置的2次成形品变形的情况。当2次成形品变形时，1次成形品翘曲，1次成形品的位置偏离。当1次成形品的位置偏离时，由于磁检测元件的位置从位置检测装置形成的磁路偏离，所以由位置检测装置进行的位置检测的精度变差。本公开的目的是提供一种位置检测的精度提高的位置检测装置。

本公开的位置检测装置具备磁检测元件、布线、第1模塑树脂、端子及第2模塑树脂。磁检测元件能够检测磁场的变化。布线被连接在磁检测元件。第1模塑树脂以使布线露出的方式将磁检测元件及布线进行模塑。端子连接于布线。

第2模塑树脂以使磁检测元件所位于的第1模塑树脂露出的方式，将第1模塑树脂及端子进行模塑，第2模塑树脂具有变形抑制部。当第2模塑树脂变形时，变形抑制部抑制第1模塑树脂的变形。

通过该结构，第1模塑树脂的翘曲被抑制，第1模塑树脂的偏离被抑制。因此，磁检测元件的位置偏离被抑制。因而，位置检测装置的位置检测的精度提高。

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是使用本实施方式的位置检测装置的电子控制节气门的剖视图。

图2是第1实施方式的位置检测装置的立体图。

图3是图2的III－III线的主要部分剖视图。

图4是从图3的IV观察的向视图。

图5是图4的V－V线的主要部分剖视图。

图6是图4的VI－VI线的主要部分剖视图。

图7是第2实施方式的位置检测装置的主要部分剖视图。

图8是第2实施方式的位置检测装置的主要部分剖视图。

图9是其他实施方式的位置检测装置的主要部分俯视图。

图10是其他实施方式的位置检测装置的主要部分俯视图。

图11是其他实施方式的位置检测装置的主要部分俯视图。

图12是使用比较例的位置检测装置的电子控制节气门的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图说明位置检测装置的实施方式。在多个实施方式的说明中，对于实质上相同的结构赋予相同的标号而进行说明。在称作本实施方式的情况下，包括多个实施方式。本实施方式的位置检测装置例如被用到控制吸入到车辆的发动机的气缸内的空气量的电子控制节气门81。首先，对电子控制节气门81进行说明。

如图1所示，电子控制节气门81具备壳体83、吸气通路84、节流阀85、阀轴86、马达87、支架88及磁铁89。在壳体83，形成有向发动机导入空气的吸气通路84。节流阀85被形成为圆板状，设置在吸气通路84内。

阀轴86被固定于节流阀85。阀轴86的两端相对于壳体83能够旋转地连接在马达87及支架88。由此，节流阀85能够以阀轴86的中心为旋转轴进行旋转。马达87被连接在阀轴86的一端。通过未图示的发动机的电子控制装置(ECU)的指令，将马达87驱动控制。通过马达87的驱动，控制节流阀85的开度，调节向发动机供给的吸气量。

支架88被形成为有底筒状，设置在阀轴86的另一端。在支架88的内壁，设置有作为磁发生机构的两个磁铁89、以及将这两个磁铁89在周向上连接的未图示的两个磁轭。两个磁铁89被设置为，相对于节流阀85的旋转轴在径向上面对(相向、相对)。两个磁铁89对一方的磁轭施加N极的磁通，对另一方的磁轭施加S极的磁通。通过磁通在支架88的内侧从一方的磁轭向另一方的磁轭流动，发生磁通相对于节流阀85的旋转轴在垂直方向上流动的磁场。当节流阀85旋转时，支架88的内侧的磁场的朝向变化。在壳体83的支架侧设有位置检测装置1。

(第1实施方式)

位置检测装置1具备作为第2模塑树脂的传感器罩30、作为第1模塑树脂的第1部件10、第2部件20及两个端子60。

如图2所示，传感器罩30用树脂形成为盘状或板状，通过螺钉31等被固定在壳体83。传感器罩30以使第1磁检测元件11所位于的第1部件10露出、并且第2磁检测元件21所位于的第2部件20露出的方式，将第1部件10、第2部件20及端子60一体地进行模塑，

此外，传感器罩30支承第1部件10及第2部件20，并且具有多个肋32。通过多个肋32，传感器罩30的刚性提高。以下，将传感器罩30的长边方向简单记作长边方向。将传感器罩30的短边方向简单记作短边方向。将传感器罩30的板厚方向简单记作板厚方向。

如图3所示，第1部件10具有作为磁检测元件的第1磁检测元件11、第1导线12、第1布线13、第1树脂部14及第1凸部15。第1部件10以使第1布线13露出的方式将第1磁检测元件11、第1导线12及第1布线13用树脂进行模塑。

第1磁检测元件11是霍尔元件，与信号放大电路一体化。第1磁检测元件11能够检测磁场的变化。当节流阀85旋转时，第1磁检测元件11检测支架88的内侧的磁场的变化。

第1导线12被连接在第1磁检测元件11，通过焊接而与第1布线13连接。第1布线13被设置为，使与第1导线12相反的一侧的第1布线13的端部从第1树脂部14露出。第1凸部15被形成在与第2部件20接触的面，朝向第2凹部25突出。此外，第1凸部15以使外径朝向前端变小的方式形成为锥形状。

第2部件20与第1部件10同样地形成，具有作为磁检测元件的第2磁检测元件21、第2导线22、第2布线23、第2树脂部24及第2凹部25。第2部件20与第1部件10同样，以使第2布线23露出的方式将第2磁检测元件21、第2导线22及第2布线23用树脂进行模塑。

第2磁检测元件21与第1磁检测元件11同样，是霍尔元件，与信号放大电路一体化。第2磁检测元件21能够检测磁场的变化。当节流阀85旋转时，第2磁检测元件21检测支架88的内侧的磁场的变化。

第2导线22被连接在第2磁检测元件21，通过焊接与第2布线23连接。第2布线23被设置为，使与第2导线22相反的一侧的第2布线23的端部从第2树脂部24露出。第2凹部25被形成在与第1部件10接触的面，与第1凸部15对应而凹陷。第1凸部15与第2凹部25嵌合，第1部件10及第2部件20嵌合。

端子60分别连接在与第1导线12相反侧的第1布线13及与第2导线22相反侧的第2布线23上。第1部件10及第2部件20被设置在支架88的内侧的磁场内。第1部件10及第2部件20根据支架88内的磁场的朝向，输出与穿过第1部件10及第2部件20的磁通密度对应的电压信号。该电压信号经由被模塑在传感器罩30上的端子60向ECU传送。ECU对车辆的各部进行控制。

如图12所示，对于比较例的位置检测装置90而言，具有磁检测元件的1次成形品91被固定在2次成形品92上。在被用于车辆等的温度环境中，有由于线膨胀而2次成形品92变形的情况。当2次成形品92变形时，1次成形品91翘曲，1次成形品91的位置偏离。当1次成形品91的位置偏离时，磁检测元件的位置从位置检测装置90形成的磁路偏离，所以由位置检测装置90进行的位置检测的精度变差。相对于此，本实施方式的位置检测装置1，位置检测的精度提高。

如图4及图5所示，传感器罩30还具有阶差部33、变形抑制部40、作为焊接线的第1焊接线51、第2焊接线52及第3焊接线53。

设沿长边方向延伸、最外侧的第1部件10的一端面为第1端面101。设经过第1端面101并沿长边方向延伸的直线为第1直线L1。设沿长边方向延伸、最外侧的第2部件20的一端面为第2端面202。另外，第2端面202设置在与第1端面101相反侧。设经过第2端面202、沿长边方向延伸的直线为第2直线L2。在图中，将第1直线L1及第2直线L2用双点划线记载。

设与第1端面101相邻的第1部件10的一侧面为第1侧面111。设与第1侧面111相反侧的第1部件10的侧面为第2侧面112。设与第2端面202相邻的第2部件20的一侧面为第3侧面213。设与第3侧面213相反侧的第2部件20的侧面为第4侧面214。另外，第1侧面111与第3侧面213相邻。第2侧面112与第4侧面214相邻。

阶差部33被形成在第1直线L1及第2直线L2经过的位置。阶差部33是凸形状或凹形状并形成有多个，以使传感器罩30的板厚变大或变小。

阶差部33在第1侧面111或第3侧面213侧形成有1个。第1侧面111或第3侧面213侧的阶差部33被形成为，使传感器罩30的板厚变大。此外，阶差部33在第2侧面112或第4侧面214侧形成有1个。第2侧面112或第4侧面214侧的阶差部33被形成为，使传感器罩30的板厚变小。

变形抑制部40在传感器罩30变形时，抑制第1部件10或第2部件20的变形。此外，变形抑制部40包括第1槽部41及第2槽部42。第1槽部41在第1侧面111或第3侧面213侧形成有1个。第2槽部42在第2侧面112或第4侧面214侧形成有1个。

第1槽部41及第2槽部42在板厚方向上凹陷并沿长边方向延伸。此外，第1槽部41从第1侧面111或第3侧面213到阶差部33沿长边方向延伸。第2槽部42从第2侧面112或第4侧面214到阶差部33沿长边方向延伸。

进而，第1槽部41及第2槽部42被形成在第1直线L1及第2直线L2之间。另外，第1槽部41及第2槽部42的外缘也可以位于第1直线L1或第2直线L2上。此外，第1槽部41包括与第1侧面111或第3侧面213对置的第1对置面411。第2槽部42包括与第2侧面112或第4侧面214对置的第2对置面421。

如图5所示，第1槽部41包括作为第1槽部41的底面的第1槽部底面415。第1槽部底面415与第1对置面411相邻。此外，第1槽部41被形成为，在板厚方向上的截面中第1槽部底面415的第1角部416的外缘弯曲。

如图6所示，第2槽部42包括作为第2槽部42的底面的第2槽部底面425。第2槽部底面425与第2对置面421相邻。此外，第2槽部42被形成为，在板厚方向上的截面中第2槽部底面425的第2角部426的外缘弯曲。在图5及图6中，为了使各部位变得明确，将传感器罩30的截面的斜线阴影省略。

如图5及图6所示，设端子60侧的第1部件10的端面为第1部件底面105。第1部件底面105与第1端面101、第1侧面111及第2侧面112相邻。设端子60侧的第2部件20的端面为第2部件底面205。第2部件底面205与第2端面202、第3侧面213及第4侧面214相邻。第1部件底面105与第2部件底面205相邻。设短边方向上的第1部件10及第2部件20各自的最大长度为部件宽度Dp。

第1焊接线51、第2焊接线52及第3焊接线53是在传感器罩30被树脂成形时、在熔融树脂合流时产生的线。在本实施方式中，熔融树脂在短边方向的2方向及板厚方向的1方向上流动而合流。设第1焊接线51、第2焊接线52及第3焊接线53交叉的点为合流点54。在图中，将第1焊接线51、第2焊接线52及第3焊接线53的位置用双点划线记载。此外，在图中，将合流点54的位置用黑圆记载。

第1焊接线51从合流点54在板厚方向上延伸。第2焊接线52被形成在第1部件10侧，从合流点54朝向端子60侧的第1部件10的角延伸。第3焊接线53被形成在第2部件20侧，从合流点54朝向端子60侧的第2部件20的角延伸。

设从第1部件底面105或第2部件底面205到第1槽部底面415的距离为第1槽部距离Dg1。设从第1部件底面105或第2部件底面205到合流点54的距离为第1合流距离Dc1。第1合流距离Dc1与部件宽度Dp等同，即Dc1＝Dp。在本说明书中，“等同”设为包含常识性的误差范围。第1槽部41被形成为，使第1合流距离Dc1比第1槽部距离Dg1大，即Dc1>Dg1。

与第1槽部41同样，设从第1部件底面105或第2部件底面205到第2槽部底面425的距离为第2槽部距离Dg2。设从第1部件底面105或第2部件底面205到合流点54的距离为第2合流距离Dc2。第2合流距离Dc2与部件宽度Dp及第1合流距离Dc1等同，即Dc1＝Dc2＝Dp。第2槽部42被形成为，使第2合流距离Dc2比第2槽部距离Dg2大，即Dc2>Dg2。

[1]当传感器罩30变形时，第1部件10或第2部件20的变形被抑制。由此，第1部件10及第2部件20的翘曲被抑制，第1部件10及第2部件20的偏离被抑制。因此，第1磁检测元件11及第2磁检测元件21的位置偏离被抑制。因而，位置检测装置1的位置检测的精度提高。

[2]变形抑制部40具有第1槽部41及第2槽部42。通过第1槽部41及第2槽部42，能够抑制在制造中使用的树脂量，并且将树脂装满在第1部件10及第2部件20的周围的传感器罩30中。通过在传感器罩30中装满树脂，传感器罩30的刚性变高。因此，传感器罩30变得难以变形，第1部件10及第2部件20的偏离被进一步抑制。因而，第1磁检测元件11及第2磁检测元件21的位置偏离被抑制，位置检测装置1的位置检测的精度进一步提高。

[3]第1槽部41被形成为，使第1合流距离Dc1比第1槽部距离Dg1大。第2槽部42被形成为，使第2合流距离Dc2比第2槽部距离Dg2大。由此，当将传感器罩30进行树脂成形时，熔融树脂合流的时间变短，在熔融树脂的温度较高的状态下，熔融树脂合流。因此，传感器罩30的焊接部分的强度提高。传感器罩30的强度提高，传感器罩30的刚性也提高。因此，第1磁检测元件11及第2磁检测元件21的位置偏离容易被抑制，位置检测装置1的位置检测的精度进一步提高。

[4]第1槽部41被形成为，在板厚方向上的截面中第1角部416的外缘弯曲。第2槽部42被形成为，在板厚方向上的截面中第2角部426的外缘弯曲。由此，当传感器罩30变形时，第1槽部41及第2槽部42的应力被分散。应力被分散，传感器罩30变得难以变形。第1磁检测元件11及第2磁检测元件21的位置偏离容易被抑制，位置检测装置1的位置检测的精度进一步提高。

(第2实施方式)

在第2实施方式中，除了变形抑制部的形状不同这一点以外，与第1实施方式是同样的。第2实施方式的位置检测装置2不具备第2部件20，而具备第1部件10。设与第1端面101相反侧的第1部件10的另一端面为第3端面103。第2焊接线52被形成在第1端面101侧，从合流点54朝向端子60侧的第1部件10的一方的角延伸。第3焊接线53被形成在第3端面103侧，从合流点54朝向端子60侧的第1部件10的另一方的角延伸。

如图7及图8所示，变形抑制部240具有第1槽部241及第2槽部242。第1部件10及传感器罩30被调整，以使第1合流距离Dc1成为部件宽度Dp的一半，即Dc1＝Dp/2。此外，第1部件10及传感器罩30被调整，以使第2合流距离Dc2成为部件宽度Dp的一半，即Dc2＝Dp/2。

第1槽部241被形成为，使第1合流距离Dc1比第1槽部距离Dg1大，即Dp/2>Dg1。第2槽部242被形成为，使第2合流距离Dc2比第2槽部距离Dg2大，即Dp/2>Dg2。在第2实施方式中，也起到与第1实施方式同样的效果。

(其他实施方式)

[i]本实施方式的位置检测装置也可以被用于检测加速器踏板模块所具备的加速器踏板的旋转角度。此外，本实施方式的位置检测装置也可以被用于检测滚流控制阀(tumble control valve)的旋转角度。进而，本实施方式的位置检测装置也可以被用于检测离合器致动器的行程量。

[ii]第1磁检测元件11及第2磁检测元件21并不限定于霍尔元件，也可以是MR元件等。另外，MR是Magneto Resistive(磁阻)的简称。

[iii]如图9所示，第1实施方式的位置检测装置1也可以不具备第2部件20，而由1个第1部件10构成。第1直线L1被设定在第1端面101上。第2直线L2被设定在与第1端面101相反侧的第3端面103上。第1槽部41及第2槽部42被形成在第1直线L1及第2直线L2之间。同样，本实施方式的位置检测装置1也可以不具备第1部件10而由1个第2部件20构成。

[iv]第2实施方式的位置检测装置2也可以不具备第1部件10而具备第2部件20。

[v]如图10所示，本实施方式的位置检测装置1的变形抑制部40的第1槽部41及第2槽部42也可以与第1部件10及第2部件20相离。此时，第1槽部41包括与第1对置面411对置的第3对置面413。第2槽部42包括与第2对置面421对置的第4对置面424。另外，第3对置面413倾斜，以使朝向第1槽部底面415而第1槽部41变小。同样，第4对置面424倾斜，以使朝向第2槽部底面425而第2槽部42变小。

[vi]如图11所示，变形抑制部40也可以具有多个第1槽部41及第2槽部42。

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

将本公开基于实施方式进行了记述。但是，本公开并不限定于该实施方式及构造。本公开也包含各种变形例及等同范围内的变形。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落入在本公开的范畴及思想范围中。

Claims (8)

1.一种位置检测装置，

具备：

磁检测元件(11、21)，能够检测磁场的变化；

布线(13、23)，连接在上述磁检测元件；

第1模塑树脂(10、20)，以使上述布线露出的方式将上述磁检测元件及上述布线进行模塑；

端子(60)，连接在上述布线；以及

第2模塑树脂(30)，以使上述磁检测元件所位于的上述第1模塑树脂露出的方式将上述第1模塑树脂及上述端子进行模塑，上述第2模塑树脂具有当变形时抑制上述第1模塑树脂的变形的变形抑制部(40、240)。

2.如权利要求1所述的位置检测装置，

上述变形抑制部是在上述第2模塑树脂的板厚方向上凹陷并在上述第2模塑树脂的长边方向上延伸的槽部(41、42、241、242)。

3.如权利要求2所述的位置检测装置，

设经过上述第1模塑树脂的一端面(101)并沿上述第2模塑树脂的长边方向延伸的直线为第1直线(L1)，设经过与上述第1模塑树脂的一端面相反侧的上述第1模塑树脂的另一端面(104、202)并沿上述第2模塑树脂的长边方向延伸的直线为第2直线(L2)，

则上述变形抑制部被形成在上述第1直线及上述第2直线之间。

4.如权利要求3所述的位置检测装置，

上述槽部包括与相邻于上述第1模塑树脂的一端面或上述第1模塑树脂的另一端面的上述第1模塑树脂的侧面(111、112、213、214)对置的对置面(411、421)。

5.如权利要求4所述的位置检测装置，

上述第2模塑树脂还具有以上述第2模塑树脂的板厚变大或变小的方式形成的阶差部(33)；

上述槽部从上述第1模塑树脂的侧面到上述阶差部在上述第2模塑树脂的长边方向上延伸。

6.如权利要求2～5中任一项所述的位置检测装置，

具备两个上述第1模塑树脂及两个上述端子；

上述第2模塑树脂将两个上述第1模塑树脂及两个上述端子进行模塑，上述第2模塑树脂还具有多个焊接线(51、52、53)及作为上述焊接线交叉的点的合流点(54)；

上述槽部被形成为，使从上述端子侧的上述第1模塑树脂的底面(105、205)到上述合流点的距离(Dc1、Dc2)比从上述第1模塑树脂的底面到作为上述槽部的底面的槽部底面(415、425)的距离(Dg1、Dg2)大。

7.如权利要求2～5中任一项所述的位置检测装置，

具备一个上述第1模塑树脂及一个上述端子；

上述第2模塑树脂将上述第1模塑树脂及上述端子进行模塑，上述第2模塑树脂还具有多个焊接线(51、52、53)及作为上述焊接线交叉的点的合流点(54)；

上述槽部被形成为，使上述第2模塑树脂的短边方向上的上述第1模塑树脂的最大长度(Dp)的一半比从上述第1模塑树脂的底面到作为上述槽部的底面的槽部底面(415、425)的距离(Dg1、Dg2)大。

8.如权利要求6或7所述的位置检测装置，

上述槽部被形成为，使上述第2模塑树脂的板厚方向的截面中的上述槽部底面的角部(416、426)的外缘弯曲。

Images