JP2006208247A - 回転検出センサ - Google Patents

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Abstract

【課題】ロータの径方向において検出部材と被検出部との相対的な位置決めが確実になされる回転検出センサを提供する。
【解決手段】回転検出センサは、車両側に固定される固定部10と、検出部材としてのホールIC21を備えた検出部20と、ホールIC21を被覆するケース30とから構成されている。ケース30の外周には位置決め部32eが形成されている。固定部10を形成する際に金型40に位置決め部32eに応じた形状の位置決め凹部を形成することにより金型40内においてケース30の長手方向(基端方向)への移動が規制される。
【選択図】 図7

Description

本発明は回転検出センサに関する。
従来、例えば車速を検出するために用いられる回転検出センサは、樹脂などから形成され固定部によって車両側に固定されるケース内に収容された検出部材を備え、該検出部材は、軸受の内輪等の検出対象に取着されて検出対象と一体回転する被検出部に対向配置される。検出部材は、着磁された被検出部が回転することにより変化する磁束量を検出することによってロータの回転速度を検出する。そのため、このような回転センサは、検出部材を被検出部の発生する保証磁束領域中に的確に位置決めする必要がある。
上記のような構成の回転検出センサが特許文献1に開示されている。この回転検出センサは、検出部をケースに対して確実に固定した後にケースに検出部を車両に固定するための固定部を樹脂成形することによって検出部材を被検出部の近傍に容易に配設することを可能とされている。
特開2003−14498号公報
ところで、上記特許文献1に開示された回転検出センサはケースに対して固定部を形成するため、固定部に対する検出部材の位置決めが困難である。また、金型に納められているケースは、固定部を形成する際に金型に流し込まれる樹脂や、金型セット時のワーク取り扱い等の要因によって位置がずれるおそれがある。そのため、固定部と検出部材との位置関係が不確かなものとなり固定部が車体の定められた位置に確実に固定されていても被検出部と検出部材との相対的な位置がずれるおそれがある。すなわち、固定部を基端とした回転検出センサの突出する方向(被検出部が取着されているロータの径方向)において回転検出センサの検出部材の位置決めが不確かであり良好な検出感度が得られないおそれがある。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ロータの径方向において検出部材と被検出部との相対的な位置決めが確実になされる回転検出センサを提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、着磁された被検出部と対向配設され前記被検出部の回転による磁束の変化を検出する検出部材を備えた検出部と、前記検出部材を固定する固定部と、先端が閉塞され基端から先端に向かって収容部が凹設され該収容部に前記検出部が挿入され少なくとも前記検出部材を収容するケースと、を有し、前記固定部が成形により形成された回転検出センサであって、前記ケースには、前記固定部を成形する金型内において基端方向の移動を規制する位置決め部を備えた。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回転検出センサにおいて、前記検出部は、前記検出部材が固定され位置決め穴を備えたターミナルを備え、前記検出部材は、前記位置決め穴を基準として固定され、該検出部は、前記位置決め穴を基準として形成され前記ケースに挿入される方向において前記ケースに当接する位置決め当接面を備えた。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の回転検出センサにおいて、前記検出部は、前記ケースに形成された案内溝に圧入固定される圧入固定部を備える。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の回転検出センサにおいて、前記検出部は、前記検出部材の信号を伝達するワイヤを保持するホルダを備え、前記ホルダは、前記ワイヤを前記検出部に対して固定するスナップフィット構造を備える。
請求項1に記載の発明によれば、固定部を形成する際に金型内に配置されたケースは、該ケースに形成された位置決め部が金型と係合し金型セット時のワーク取り扱いや、樹脂を流し込むこと等によるケースの移動が規制される。よって、ケース及び該ケース内に収容された検出部材と固定部との位置が規制される。このため、ロータの径方向において検出部材と被検出部との相対的な位置決めを確実に行うことができる。
請求項2に記載の発明によれば、ターミナルに形成された位置決め穴を基準として検出部材を固定するとともに位置決め当接面を形成することにより検出部材とケースとの相対的な位置を正確に決定することが可能となる。よって、固定部に対する検出部材の位置決め精度を向上させ良好な検出感度を備えた回転検出センサを得ることができる。また、ターミナルに対する検出部材の接合や、位置決め当接面の成形、及びそれ以降の工程を同じ位置決め穴を基準としてライン成形することが可能となり検出部材の位置精度の良い製品を安定して大量生産することができる。
請求項3に記載の発明によれば、ホルダがケースに圧入固定された状態で固定部を形成することが可能となり、固定部を形成する際ケースと検出部材との位置ずれが生じることが妨げられ固定部に対する検出部材の位置精度を向上させることができる。
請求項4に記載の発明によれば、ホルダがスナップフィット構造を備えているため、ターミナルに対してワイヤを固定した状態でワイヤをターミナルに接合することが可能となる。よって、容易にワイヤをターミナルに固定することができる。また、製造工程において外力がワイヤに対してワイヤを溶接部から引き剥がす方向に作用することを防止することが可能となり工程内不良を低減させることができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施の形態に係る回転検出センサ1を用いて車輪の回転状態を検出する際の模式図であり、回転検出センサ1は、検出対象としての車軸2に取着されて一体回転するロータから発生される磁束の変化量を検出することによって車輪の回転状態を検出する。
図1に示すように、ロータとしての車軸2は軸受3によって車両に対して回転可能に支持されている。なお、図1において上下方向を車軸2の径方向、また、同図左右方向を車軸2の軸方向とし車軸2の同図左側端部にホイール(図示略)が固定される。軸受3は、車軸2と一体回転する内輪3aと、車両側に固定される外輪3bとから構成されている。内輪3aの軸方向端面側には車軸2と同軸的に配設されその端面がN極とS極とを周方向に交互に着磁されている円環状の着磁ロータ4が一体回転可能に固定されている。回転検出センサ1は着磁ロータ4の端面に対向する態様で配設され、被検出部としての着磁ロータ4が車軸2とともに回転することによって発生する磁束の変化を検出することにより車軸2の回転速度すなわち車両の速度を検出する。
図2(a)は、本実施の形態に係る回転検出センサ1の一部断面図であり、それぞれ、図2(a)は図1において紙面に対向する方向から見たものであり、図2(b)は図1図示状態で軸方向からみたものである。
図2(a)及び(b)に示すように、回転検出センサ1は、検出部20と、該検出部20が挿入されるケース30と、前記検出部20を被覆するとともに外輪3b(図1参照)に固定される固定部10とから構成されている。検出部20は、略棒状に延びるように形成され、その先端に前記着磁ロータ4の回転により発生する磁束の変化に応じた信号を出力する検出部材としてのホールIC21が取着されている。検出部20は、その先端部分、即ち少なくともホールIC21がケース30に収容されるように該ケース30に挿入されている。そして、検出部20は、固定部10により車軸2の径方向に延びる態様で配設される。ここで、車軸2の径方向と回転検出センサ1の長手方向(ケース30の基端方向)とが一致していることから、以後の説明において車軸2の径方向と回転検出センサ1の長手方向とは同一の方向として扱う。
次に、図2(a)及び(b)を用いて回転検出センサ1の各構成について詳しく説明する。
固定部10は、検出部20及びケース30の一部を被覆する検出部被覆部12と、外輪3b(図1参照)に固定される固定支持部11とを備えている。固定支持部11及び検出部被覆部12はプラスチック等の樹脂から一体的に形成されている。
固定支持部11は、検出部被覆部12の外周から周方向外側に向かって突出形成された鍔部11aと、図2(b)に示すように鍔部11aから1方向に沿って延びるように形成されたボルト固定部11bとから構成されている。ボルト固定部11bには、回転検出センサ1を外輪3bに固定するための図示しない固定部材(例えばボルト)が挿通される貫通孔11cが形成されている。鍔部11a及びボルト固定部11bは外輪3bと当接する外輪当接面11dを備えており固定支持部11は外輪当接面11dと外輪3bとが当接された状態で外輪3bに固定される。つまり、外輪3bには、検出部被覆部12の外径寸法よりやや大きい内径寸法を有する取付孔11e(図1参照)が形成され、鍔部11aは該取付孔11eの内径寸法よりも大きな外径寸法を有している。
検出部20及びケース30は、固定部10が固定支持部11をボルト及び外輪当接面11dによって車軸2の径方向(図1参照)の移動を規制される態様で外輪3bに固定されることにより図示しない車両に対して確実に位置決めされ固定される。
検出部20は、検出部材としてのホールIC21と、ホールIC21が電気的に接続され固定されているターミナル22と、ホールIC21からの信号を伝達するワイヤ23を保持するホルダ24とを有している。
ホールIC21(図2(a)参照)は、ターミナル22の先端に配設されており、着磁ロータ4の回転により発生する磁束の変化に応じた信号を出力する。
ターミナル22は、板状に形成されており板厚方向に貫通される2つの位置決め穴22aが形成されている(図2(b)参照)。また、ターミナル22及びホールIC21はターミナル被覆部25によって一体的に被覆されている。なお、図1及び図2(a)に示すように車軸2の軸方向と検出部20の板厚方向とは同一の方向として扱う。
ターミナル被覆部25は、図2(b)に示すように、位置決め穴22aと同軸的に形成された孔部25aを備えている。ターミナル22に形成された位置決め穴22aは孔部25aによってターミナル被覆部25から露出しておりターミナル被覆部25が形成された後もその位置が確認できる状態となっている。なお、ホールIC21はターミナル22の板厚方向略中央よりも着磁ロータ4側(図6(a)図示状態で右側)に着磁ロータ4と近接するように配設されている。
ホルダ24は、ターミナル22の基端側に配設されており互いに対向する方向に突出して形成された爪24aを備えたスナップフィット構造となっている(図4(a)参照)。このスナップフィット部にはワイヤ23が固定される。
また、検出部20には、ターミナル22を板厚方向に挟む態様で反検出面側と検出面側(図2(a)図示状態において右側と左側であり図6(a)図示状態において左側と右側)に第1連結部24bと第2連結部24cがそれぞれ形成されている(図2(a)参照)。第1連結部24b及び第2連結部24cはターミナル被覆部25よりもターミナル22の板厚方向に突出する態様で形成されている。ホルダ24、ターミナル被覆部25、第1連結部24b、及び、第2連結部24cはプラスチック等の樹脂によって一体的に形成されている。
図2(a)及び(b)に示すように、第1連結部24b及び第2連結部24cには圧入固定部24d,24eが拡幅形成されている。尚、圧入固定部24dの幅と圧入固定部24eの幅は、互いに異なるように形成されている。第1連結部24b及び第2連結部24cの長手方向先端側端面はターミナル22の板厚方向に略垂直に突出する態様で位置決め当接面24fが形成されている。
また、検出部20の長手方向においてホルダ24とターミナル被覆部25とによって挟まれる位置においてターミナル22が露出する態様で接続部26が形成されている。ワイヤ23は、前記ホルダ24に形成されたスナップフィット構造により固定され、そのワイヤ23の芯線23aが溶接などによってターミナル22の接続部26に電気的に接続されている。従って、芯線23aと検出部材としてのホールIC21とがターミナル22を介して電気的に接続され、ホールIC21の信号がワイヤ23によって伝達される。
ケース30は、略中空状に形成され、略円柱状の外形を備え開口部を有する中空状に形成された円筒部31と、円筒部31の底部31aから長手方向に延びる略直方体状に形成されたターミナル収容部32とから構成されている。
円筒部31の外周の開口部側には周方向に沿って延びる複数の溝により複数の環状凸部31bが形成されている。また、図6(a)に示すように、円筒部31の内周は円弧状の内周側円弧面31cと、検出部20に対向する態様で内周側円弧面31cから連続して形成され反検出面側及び検出面側にそれぞれ配設され互いに平行な平面である第1面31d及び第2面31eとから構成されている。
第1面31dと第2面31eには第1連結部24b及び第2連結部24cよりも広く圧入固定部24dよりも狭い幅を有する第1案内溝31f及び第2案内溝31gが円筒部31の開口側から開口部側底面31h側へ延びる態様で形成されている(図2(a)参照)。第1案内溝31fの幅は、圧入固定部24dの幅よりも若干小さく、該圧入固定部24dが圧入可能に設定されている。第2案内溝31gの幅は、圧入固定部24eの幅よりも若干小さく、該圧入固定部24eが圧入可能に設定されている。そして、両圧入固定部24d,24eの幅は互いに異なるように設定されているため、第1案内溝31fに圧入固定部24eの圧入が不可能(又は第2案内溝31gに圧入固定部24fの圧入が不可能)である。
ターミナル収容部32は、図7(b)に示すように、着磁ロータ4に対向する検出面32aと、検出面32aに対して平行な検出面背面32bと、円筒部31の外周よりも若干小さな半径を有する円を形成する円弧面32cとからなる外形を備えている。なお、図7(a)及び(b)においては図示状態上側が検出面側となり下側が反検出面側となる。
図1、図7(a)(b)、及び、図8に示すように、検出面背面32bは円弧面32cを形成する円弧と等しい幅で形成されており、検出面背面32bの幅方向端部が円弧面32cから突出する態様で位置決め部32eが形成されている。位置決め部32eは、ターミナル収容部32の検出面背面32bと連続しターミナル収容部32の幅方向に突出する態様で形成され、長手方向両側に円弧面32cよりも外周側に突出する金型当接面32fを備えている。すなわち、ケース30の外周面に対して外側に延びる面として金型当接面32fが形成されている。
また、図2(a)及び(b)に示すように、ターミナル収容部32は、円筒部31の開口部側底面31hからターミナル被覆部25に応じた形状の収容部32dが凹設されている。ターミナル22は収容部32dに収容されることにより長手方向に対して平行な軸周りの回転が規制される。ターミナル22は、ホールIC21が検出面32a側に配設されるようにターミナル収容部32に収容されている。
次に、図3〜図8に基づいて本実施の形態に係る回転検出センサ1の製造工程を説明する。なお、図3〜8においては図示状態左右方向が回転検出センサ1の長手方向すなわち車軸2の径方向となる。
まず、図3に示すように、ターミナル22に形成された位置決め穴22aを基準としてホールIC21をターミナル22に固定する。
次に、図4(a)及び(b)に示すように、ターミナル22にホルダ24、第1連結部24b(図2(a)参照)、第2連結部24c、及び、ターミナル被覆部25を樹脂成形する。樹脂成形される際に用いられる金型には位置決め穴22aに対応した位置に凸部が形成されており、ホルダ24、第1連結部24b、第2連結部24c、及び、ターミナル被覆部25のターミナル22に対する位置は位置決め穴22aを基準として決定される。すなわち、この時点においてホールIC21に対して一定の距離に位置決め当接面24fが形成される。
次に、図5(a)及び(b)に示すように、ワイヤ23をホルダ24の爪24aに係止してスナップフィット部に固定した後、ワイヤ23の芯線23aをターミナル22の接続部26に溶接しホールIC21とワイヤ23とを電気的に接続する。ワイヤ23に外力が加わった場合、そのワイヤ23がスナップフィット部に固定されているため、ワイヤ23に作用した外力が接続部26に接続された芯線23aに作用しない。従って、ワイヤ23に外力が加わっても、芯線23aが接続部26から離れることがない。
次に、図6(a)及び(b)に示すように、検出部20をケース30に挿入する。このとき、ケース30の第1案内溝31fに圧入固定部24dが圧入され、第2案内溝31gに圧入固定部24eが圧入されることにより、検出部20とケース30とが互いに固定される(図2(a)及び(b)参照)。そして、図2(a)に示すように、第1連結部24b及び第2連結部24cが備える位置決め当接面24fがケース30の円筒部31の開口部側底面31hに当接することにより長手方向への移動が規制され、ケース30とターミナル22との間が位置決めされる。すなわち、ホールIC21はケース30に対して確実に位置決めされる。
次に、図7(a)及び(b)に示すように、検出部20及びケース30が金型40内に配置される。このとき、位置決め部32e(図8参照)が金型40に形成された位置決め凹部に挿入され、該位置決め部32eを基準として金型40にケース30を位置決めされる。そして、金型40に樹脂を流し込み固定部10を形成する(図2(a)及び(b)参照)。このとき、位置決め部32eの金型当接面32fが金型40の位置決め凹部内面と当接し、該ケース30の長手方向(図7(a)の左右方向)の移動が規制されるため、金型セット時のワーク取り扱いや、金型40内に流し込まれた樹脂によりケース30の位置がずれることがない。ケース30は、固定部10と同様、樹脂から形成されており円筒部31に形成された環状凸部31bと固定部10とが溶着する態様で固定部10が形成される。つまり、複数の回転検出センサ1を形成した場合、各回転検出センサ1においてケース30に対する固定部10の位置(ケース30の先端から固定部10までの距離)は一定となる。
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)固定部10を形成する際に金型40内に配置されたケース30は、該ケース30に形成された位置決め部32eが金型40と係合し樹脂を流し込むときの基端方向への移動が規制される。よって、ケース30が樹脂に押し流されることが妨げられケース30及びケース30内に収容された検出部材としてのホールIC21と固定部10との位置決めが規制される。このため、ロータの径方向(ケース30の長手方向又は基端方向)においてホールIC21(検出部材)と着磁ロータ4(被検出部)との相対的な位置決めを確実に行うことができる。また、位置決め部32eの長手方向両側に形成された金型当接面32fにより金型40に対するケース30の移動は長手方向両側において規制される。すなわち、ケース30が内包するホールIC21は固定部10に対して確実に位置決めされホールIC21と着磁ロータ4との相対位置が正確なものとなり良好な検出感度を備えた回転検出センサ1を得ることができる。
(2)位置決め部32eは検出面背面32b上に形成することにより、検出面32a側のケース30の厚さに影響を及ぼすことなく位置決め部32eを形成することができる。よって、ホールIC21と着磁ロータ4との車軸2の径方向(図1参照)においてより近接させることができる。
(3)ターミナル22に形成された位置決め穴22aを基準としてホールIC21を固定するとともに第1連結部24b、及び、第2連結部24cを樹脂成形することによりホールIC21に対する位置決め当接面24fの位置を精度良く形成することができる。よって、位置決め当接面24fとケース30の円筒部31の開口部側底面31hとを当接させターミナル22とケース30とを固定することによって長手方向(図2参照)におけるケース30とターミナル22との間の相対的な位置を的確に決定することができる。すなわち、ケース30に対するホールIC21の位置を的確なものとすることに貢献することが可能となり、固定部10に対するホールIC21の位置決め精度を向上させることができる。
また、ターミナル22に対するホールIC21の接合や、位置決め当接面24fの成形、及びそれ以降の工程を同じ位置決め穴22aを基準としてライン成形することが可能となり着磁ロータ4に対するホールIC21の位置精度の良い製品を安定して大量生産することができる。
(4)第1連結部24b及び第2連結部24cの圧入固定部24d及び圧入固定部24eをケース30の第1案内溝31f及び第2案内溝31gに圧入することによりホルダ24をケース30に固定した状態で固定部10を形成することが可能となる。よって、固定部10を形成する際、ケース30とホールIC21との位置ずれが生じることが妨げられ固定部10に対するホールIC21の位置精度を向上させることに貢献することができる。
(5)ホルダ24がスナップフィット構造を備えているため、ワイヤ23をターミナル22に固定した状態でターミナル22に溶接することが可能となる。よって、容易にワイヤ23をターミナル22に固定することができる。また、製造工程においてワイヤ23に作用する外力が芯線23aと接続部26との接続部分に作用することが妨げられるため工程内不良を低減させることに貢献することができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、位置決め部32eはケース30から突出させる態様で形成されているがケース30が凹設される態様で位置決め部32eを形成することも可能である。
・上記実施形態では、位置決め当接面24fがホルダ24と一体的に構成されているがこのような態様に限定されずそれぞれが別体から形成されターミナル22に固定されていればよい。すなわち、位置決め当接面24f及びホルダ24がターミナル22に対して位置決め穴22aを基準として位置決めされた状態で形成されていれば上記(2)の効果を奏する回転検出センサ1を得ることは可能である。
・上記実施形態では、位置決め当接面24fが第1連結部24b及び第2連結部24cに形成されてターミナル22の板厚方向において検出部20の両側に形成されているがこのような態様に限定されない。例えば、第1連結部24b及び第2連結部24cの何れか一方のみに位置決め当接面24fが形成されていれば上述した(2)及び(3)の効果を奏する回転検出センサ1を得ることができる。しかし、上記実施形態のように位置決め当接面24fが第1連結部24b及び第2連結部24cを形成しターミナル22の板厚方向両側に配設すれば、ケース30に対するターミナル22の姿勢を安定させることができる。よって、固定部10に対するターミナル22、すなわち、ホールIC21の位置を的確に決定することに貢献することができる。
・上記実施形態では、ケース30の第1案内溝31f及び第2案内溝31gの幅を圧入固定部24d及び圧入固定部24eの幅よりも若干狭くすることによりターミナル22がケース30に固定されているが圧入固定部24dの形状はこのような態様に限定されない。例えば、圧入固定部24d及び圧入固定部24eを第1案内溝31f及び第2案内溝31gの深さよりターミナル22の板厚方向に若干突出させる態様としても圧入固定部24dによってターミナル22とケース30とを圧入固定する態様としてもよい。
上記実施形態及び変更例から把握できる技術思想について記載する。
(イ)請求項1〜4の何れか1項に記載の回転検出センサにおいて、前記位置決め部は、前記ケースの前記被検出部と対向する検出面の背面上を凹設若しくは突出される態様で形成されている。このような構成によれば、位置決め部は検出面とは異なる外側面上に形成されているため検出面側のケースの厚さに影響を及ぼすことなく位置決め部を形成することが可能となり検出部材と被検出部とのロータの径方向における相対位置に影響を及ぼすことなく位置決め部を形成することができる。
本実施の形態に係る回転検出センサ1を示す模式図。 (a)(b)回転検出センサ1の一部断面図。 回転検出センサ1の一部を示す平面図。 (a)同図(b)のA−A断面図、(b)回転検出センサ1の一部を示す平面図。 (a)同図(b)のB−B断面図、(b)回転検出センサ1の一部を示す平面図。 (a)同図(b)のC−C断面図、(b)図7中の矢印E方向からみた回転検出センサ1の一部を示す平面図。 (a)回転検出センサ1の一部を示す平面図、(b)同図(a)のD−D断面図。 図7中の矢印F方向からみた回転検出センサ1の一部を示す平面図。
符号の説明
1…回転検出センサ、2…ロータとしての車軸、4…被検出部材としての着磁ロータ、10…固定部、20…検出部、21…検出部材としてのホールIC、22…ターミナル、22a…位置決め穴、23…ワイヤ、24…ホルダ、24d,24e…圧入固定部、24f…位置決め当接面、30…ケース、32d…収容部、32e…位置決め部、40…金型。

Claims (4)

  1. 着磁された被検出部と対向配設され前記被検出部の回転による磁束の変化を検出する検出部材を備えた検出部と、前記検出部材を固定する固定部と、先端が閉塞され基端から先端に向かって収容部が凹設され該収容部に前記検出部が挿入され少なくとも前記検出部材を収容するケースと、を有し、前記固定部が成形により形成された回転検出センサであって、
    前記ケースには、前記固定部を成形する金型内において基端方向の移動を規制する位置決め部を備えた
    ことを特徴とする回転検出センサ。
  2. 請求項1に記載の回転検出センサにおいて、
    前記検出部は、前記検出部材が固定され位置決め穴を備えたターミナルを備え、
    前記検出部材は、前記位置決め穴を基準として固定され、
    該検出部は、前記位置決め穴を基準として形成され前記ケースに挿入される方向において前記ケースに当接する位置決め当接面を備えた
    ことを特徴とする回転検出センサ。
  3. 請求項1又は2に記載の回転検出センサにおいて、
    前記検出部は、前記ケースに形成された案内溝に圧入固定される圧入固定部を備える
    ことを特徴とする回転検出センサ。
  4. 請求項1〜3の何れか1項に記載の回転検出センサにおいて、
    前記検出部は、前記検出部材の信号を伝達するワイヤを保持するホルダを備え、
    前記ホルダは、前記ワイヤを前記検出部に対して固定するスナップフィット構造を備える
    ことを特徴とする回転検出センサ。
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