JP2008082831A - 回転検出装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 環境温度やセンサ部品の自己発熱による熱膨張差を吸収できて、防水性に優れ、また振動や外力が作用した場合にもセンサ部品の損傷が回避できて耐久性に優れ、かつ製作コストの低減を図ることができる回転検出装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 センサアッシ３および弾性部材１１Ａを含む成型体を、ｚ方向に離隔して配設される第１，第２の固定用部材ＰＬ１，ＰＬ２間に挟持し、当該成型体に、矢符ｚ１，ｚ２にて表記する方向に圧縮応力を付与する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、たとえば自動車用アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）センサなどに適用される回転検出装置およびその製造方法に関する。

センサおよび周辺部品を、樹脂のオーバーモールド（インサート成形）により製造する技術が実用に供されている（特許文献１参照）。自動車のハブベアリングに取り付け使用する車軸回転センサ（ＡＢＳセンサ）では、磁石体もしくは金属体をハブベアリングの回転輪に配設し、それに対向して磁気ピックアップ、ホールセンサまたは磁気抵抗素子などの磁気式センサを配設する構成である。前記ＡＢＳセンサはセンサ部品をオーバーモールドすることで、センサユニット構造として使用される。

従来技術において、予めセンサを固定するセンサ用ホルダにセンサ部品を固定し、これに樹脂をオーバーモールド（二次成形）している。自動車部品では、機械的強度、防水性、耐候性、耐薬品性などの性能が必要となり、このようなモールドが必要となっている。

特開２０００−８８９８４号公報

前記従来技術では、次のような問題がある。
（１）モールド材料と内蔵させる部品との接着性が期待できない。
（２）内蔵する電子部品の自己発熱および環境温度の変化によって、モールド材料と内蔵部品との間の熱膨張差に起因して両者間に隙間が生じ、防水性に問題がある。
（３）モールドされたセンサユニットに外力が加わり、モールド材に塑性変形が発生した場合にも、モールド材と内蔵部品間に隙間が生じ、防水性に問題がある。
（４）モールドされたセンサユニットに外力が加わると、樹脂から成るモールド材では変形が生じ難いため、内蔵部品に直接力が作用し、センサユニットの破損原因となる。
（５）樹脂からなるモールド材には、振動吸収性能がなく、外部の振動に対する耐久性に問題がある。
（６）従来の射出成形によるモールドでは、溶融した樹脂を流入させるノズル、その溶融樹脂を成形品となる空洞部分へ導くランナー、および空洞部分への流入口（ゲート）を必要とする。溶融した樹脂の流れをスムーズにし歩留まりを上げるには、１回の製作個数は数個から１０個程度が適当で、一回の成形個数に制限がある。
（７）成形体にはケーブルが内蔵されるが、このケーブルの外皮（絶縁部材）とモールド材との間の防水シールが難しく、外部からのシールが完全にできないといった問題がある。

自動車部品、特に、ハブベアリングに取付け使用されるＡＢＳセンサ等の回転検出装置では、路面に晒されて塩泥水を浴び、かつ100度以上からマイナス数十度までの大きな温度変化の生じる厳しい環境下に設置され、またサスペンションよりも下部にあって、車両走行に伴う振動の影響が大きい。ＡＢＳセンサの誤動作は、車両走行の安全性への影響も大きい。そのため、上記のようなモールド材料と内蔵部品間の接着性、熱膨張差、外力等による隙間の発生等で防水性が低下することは、極力回避する必要があり、外力による破損や振動に対する耐久性についても、優れたものであることが、強く望まれる。このような種々の厳しい要望は、従来の樹脂モールドによる回転検出装置では満足させることができない。

本発明の目的は、環境温度やセンサ部品の自己発熱による熱膨張差を吸収できて、防水性に優れ、また振動や外力が作用した場合にもセンサ部品の損傷が回避できて耐久性に優れ、かつ製作コストの低減を図ることができる回転検出装置およびその製造方法を提供することである。

この発明の回転検出装置は、回転する部材に設けられた磁石体または金属体と対向して配設される磁気式センサと、前記磁気式センサに電気的または機械的に接続される周辺部品と、前記磁気式センサおよび周辺部品を位置決めする金属から成る固定部品とを備え、これら磁気式センサ、周辺部品、および固定部品は、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料で覆い状態に一体成型されるうえ、前記周辺部品のうちケーブルを覆う前記熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料が外部から押圧されることにより、該熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料と、ケーブルの外皮とが密接状態にシールされて成ることを特徴とする。

この構成によると、磁気式センサ、周辺部品、および固定部品（これらをセンサ部品という）を、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料で覆い状態に成型して成るので、センサ部品に振動、外力が作用した場合にも、ゴム弾性を有するモールド材が変形し、センサ部品の破損などの不具合を防止することができる。センサ部品を、特に弾性を有するエラストマ材料またはゴム材料で覆い成型することで、環境温度および電子部品の自己発熱によって、センサ部品とモールド材とで異なる熱膨張が発生した場合であっても、モールド材の弾性によって、熱膨張差を吸収する。したがってセンサ部品とモールド材との間に水等が浸入することを防止することができ、センサ部品の防水性を保つことができる。また、ゴム材料との接着性が良好な固定部品を用いることで、センサ部品全体を強固な構造に構成でき、さらに、ゴム材料と固定部品間のシールも強固となるため、防水性能にも優れる。

ケーブルを覆う前記熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料が外部から押圧されることにより、該熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料と、磁気式センサへの入力電力供給用もしくは信号出力用などに配するケーブルの外皮とが密接状態にシールされて成る。したがって、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料を変形させ、ケーブルの外皮とモールド材との間の防水性を高めることができる。

この発明において、前記成型は金型による圧縮成型によることが好ましい。この構成によると、一回の成型で大量の回転検出装置を製造することができるので、単位時間当たりのセンサ部品の製造個数を射出成形する従来技術のものより増加させ、製作コストの低減を図ることができる。

この発明において、前記ケーブルの外皮と前記ゴム弾性を示す材料とは、加硫接着によって接着されることが好ましい。この構成によると、ケーブルの外皮、モールド材間のシール効果を格段に高めることができる。

この発明において、前記磁気式センサは、ホールセンサ、磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗素子、またはコイルから成る構成であることが好ましい。前記磁気式センサは、自動車の車輪用軸受装置に取り付け可能に構成されることが好ましい。この構成によると、機械的強度、防水性、耐候性、および耐薬品性などの性能を備える自動車部品を実現することができる。

この発明において、前記ケーブルを覆う前記熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料を外部から押圧する固定用部材を、さらに備えることが好ましい。この構成によると、ゴム材とケーブルの外皮とが常に密接状態にシールされた回転検出装置を提供することができる。したがってこの回転検出装置の取り付けを簡単化し、工数の低減を図ることができる。

この発明の回転検出装置の製造方法は、回転する部材に設けられた磁石体または金属体と対向して配設されるべき磁気式センサと、該磁気式センサに電気的または機械的に接続される周辺部品と、前記磁気用センサおよび周辺部品を位置決めする金属から成る固定部品とを、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料とともに、上型および下型を含む金型により一体に圧縮成型する工程と、前記周辺部品のうちケーブルを覆う前記熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料を外部から押圧することにより、該熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料と、ケーブルの外皮とを密接状態にシールする工程とを有することを特徴とする。

この製造方法によると、センサ部品を、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料とともに金型により圧縮成型しているので、センサ部品に振動、外力が作用した場合にも、破損などの不具合を防止することができ、センサ部品の耐久性を高めることができる。センサ部品を、特に弾性を有するエラストマ材料またはゴム材料とともに圧縮成型することで、環境温度および電子部品の自己発熱によって、センサ部品とモールド材とで異なる熱膨張が発生した場合であっても、モールド材の弾性によって、熱膨張差を吸収することができる。

したがってセンサ部品とモールド材との間に水等が浸入することを防止することができ、センサ部品の防水性を保つことができる。前記成型を金型圧縮成型としているので、一回の成型で大量の回転検出装置を製造することができる。したがって本製造方法によると、射出成形する従来技術のものより、製作コストの低減を図ることができる。ケーブルを覆う熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料を外部から押圧することにより、該熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料と、ケーブルの外皮とを密接状態にシールする。したがって、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料を変形させ、ケーブルの外皮とモールド材との間に圧力を作用させ、シール効果を付与することができる。

この発明の回転検出装置は、センサ部品を、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料で覆い状態に成型して成るので、センサ部品に振動、外力が作用した場合にも、ゴム弾性を有するモールド材が変形し、センサ部品の破損などの不具合を防止することができる。環境温度および電子部品の自己発熱によって、センサ部品とモールド材とで異なる熱膨張が発生した場合であっても、モールド材の弾性によって、熱膨張差を吸収することができる。

したがってセンサ部品とモールド材との間に不所望に隙間が発生することを防止することができ、センサ部品の防水性を保つことができる。前記成型を金型による圧縮成型とすることが可能となるので、一回の成型で大量の回転検出装置を製造することができる。また、ゴム材料との接着性が良好な固定部品を用いることで、センサ部品全体を強固な構造に構成できる。ケーブルを覆う前記熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料が外部から押圧されることにより、該熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料と、ケーブルの外皮とが密接状態にシールされて成る。したがって、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料を変形させ、ケーブルの外皮とモールド材との間の防水性を高めることができる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

本実施形態に係る回転検出装置は、たとえば自動車用アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）センサなどに適用される。ただし自動車用だけに必ずしも限定されるものではなく、二輪車、鉄道車両、搬送車両など種々の車両に適用可能であり、さらに各種の軸受や軸受の周辺部材に取り付け可能である。以下の説明は、回転検出装置の製造方法についての説明をも含む。

図１は、本発明の第一の実施形態に係る回転検出装置の断面図である。回転検出装置１は、センサアッシ３と、センサアッシ３の要部を覆う弾性部材１１Ａと、第１および第２の固定用部材ＰＬ１，ＰＬ２とを有する。センサアッシ３は、磁気式センサであるセンサ４、電極端子５、ケーブル芯線６、ケーブル絶縁被覆７、ケーブルカバー８、および固定部品としての固定用金具２１を有する。センサ４は、ホールセンサ、磁気抵抗素子（ＭＲセンサ、MR:Magneto Resistance Effect）、巨大磁気抵抗素子（ＧＭＲセンサ、GMR:Giant Magneto Resistive）、またはコイルから成る磁気式センサによって実現される。

センサ４の先端部４ａは、図示外の回転する部材に設けられた磁石体または金属体と対向して所定小距離離隔して配設される。上記磁石体は、例えば円周方向に交互に着磁された磁気エンコーダである。上記金属体は、例えば歯車状のパルサリングである。センサ４の基端部には電気端子４ｂが付設され、この電気端子４ｂに、圧着、半田付けまたはその他の接合方法で、電気伝導性の良好な金属から成る電極端子５が電気的に接続されている。これら電気端子４ｂ、電極端子５の延在方向をｙ方向と定義し、電極端子５の厚み方向をｚ方向と定義する。ｙおよびｚ方向に直交する方向をｘ方向と定義する。各図においてｘ，ｙ，ｚ方向を、矢符ｘ，ｙ，ｚにて表記する。

電極端子５のｙ方向先端部に、圧着、半田付けまたはその他の接合方法で、ケーブル芯線６が電気的に接続され、該ケーブル芯線６の電気的絶縁を確保するケーブル絶縁被覆７が設けられている。さらにこのケーブル絶縁被覆７の外部をカバーするケーブルカバー８が設けられている。前記センサ４を除く電極端子５、ケーブル芯線６、ケーブル絶縁被覆７、およびケーブルカバー８が、周辺部品に相当する。ケーブル絶縁被覆７およびケーブルカバー８が、ケーブルの外皮に相当する。

弾性部材１１Ａは、たとえば加硫剤を混合したゴム材料１１であってゴム弾性を示す材料から成る。弾性部材１１Ａは、センサ４の一部、電極端子５、ケーブル芯線６、ケーブル絶縁被覆７、および固定用金具２１の一部を、隙間なく密着状態に覆う。さらに弾性部材１１Ａは、ケーブルカバー８のｙ方向一端部を除く大部分を、密着状態に覆うように構成されている。

ゴム材料１１には、たとえばニトリルゴム、フッ素ゴムが耐熱性、低温特性および耐油性に優れ望ましいが、その他のゴム材料であってもよい。これらのゴム材料の代わりに、熱可塑性エラストマーであってもよい。その中でも、特に耐熱性・耐油性に優れた塩化ビニル系、エステル系、アミド系が望ましい。いずれもセンサアッシ３をモールディングする材料は、ゴム弾性を示す材料であればよく、図３および図４に示す後述の金型圧縮成型とする。

固定用金具２１は、ゴム材料との接着性が良好な金属、たとえば、鋼、アルミ、銅、黄銅等から構成される。耐食性を考慮し、オーステナイト系ステンレス鋼板や亜鉛をベースとした表面処理を施した鋼やアルマイト処理したアルミの使用が望ましい。固定用金具２１は、センサ４および周辺部品を位置決めする機能を備える。ただし適用可能な金属は、これらに限定されるものではない。固定用金具２１は、主に、側面視凹形状を成す凹形状部２２と、凹形状部２２の一側縁部に一体に設けられるケーブル固定部２３と、凹形状部２２の他側縁部に一体に設けられるセンサ固定部２４であってセンサ４のｙ方向の位置決めのためのセンサ固定部２４とを有する。側面視とは、センサアッシ３をｘ方向に視ることと同義である。

固定用金具２１のうち凹形状部２２は、センサアッシ３全体の長手方向略中間付近に配設される。凹形状部２２は、底部２２ａと、前記一側縁部を含む第１壁部２２ｂと、前記他側縁部を含む第２壁部２２ｃとを有する。底部２２ａの一表面部に弾性部材１１Ａが固着され、底部２２ａの他表面部は、外方に露出している（つまり弾性部材１１Ａが固着されていない）。第１壁部２２ｂは、底部２２ａのｙ方向一端部から立設してｘｚ平面（ｘおよびｚ方向に平行な仮想平面）に平行に形成されるうえ、ケーブル絶縁被覆７を嵌通させて支持する孔部２２ｈが形成されている。

第１壁部２２ｂの一側縁部から、ｘｙ平面（ｘおよびｙ方向に平行な仮想平面）に沿って、ケーブル固定部２３が第１壁部２２ｂと一体に設けられる。ケーブル固定部２３の一表面部に、弾性部材１１Ａが固着され、ケーブル固定部２３の他表面部の大部分に、ケーブルカバー８が固着されている。凹形状部２２の第１壁部２２ｂとケーブル固定部２３とで協働してケーブル等を位置決め固定し支持している。

第２壁部２２ｃは、底部２２ａのｙ方向他端部から所定小距離立設して形成されている。第２壁部２２ｃの他側縁部からセンサ４の外観形状に沿って、センサ固定部２４が第２壁部２２ｃと一体に設けられる。センサ４は側面視長方形状でかつ平面視矩形状に形成されている。前記平面視とは、センサアッシ３をｚ方向に視ることと同義である。第２壁部２２ｃの一表面部に弾性部材１１Ａが固着され、第２壁部２２ｃの他表面部は外方に露出している。センサ固定部２４の一表面部に、弾性部材１１Ａが固着され、センサ固定部２４の他表面部は外方に露出している。以上説明したように、固定用金具２１は、センサ４および周辺部品を位置決めしている。

センサアッシ３および弾性部材１１Ａを含む成型体は、ｚ方向に離隔して平行に配設される第１，第２の固定用部材ＰＬ１，ＰＬ２間に挟持されて構成される。前記成型体は、第１，第２の固定用部材ＰＬ１，ＰＬ２間に常時挟持されることで、矢符ｚ１，ｚ２にて表記する方向に圧縮応力（内部の部材が損傷しない程度が上限である）を受ける。第１の固定用部材ＰＬ１は、ゴム材料との接着性が良好な金属、たとえば、鋼、アルミ、銅、黄銅等から構成される。耐食性を考慮し、オーステナイト系ステンレス鋼板や亜鉛をベースとした表面処理を施した鋼やアルマイト処理したアルミの使用が望ましい。ただし適用可能な金属は、これらに限定されるものではない。

このような第１の固定用部材ＰＬ１は、ｘｙ平面に沿ってｙ方向に延在する。第１の固定用部材ＰＬ１は、電極端子５の少なくとも一部、ケーブル芯線６、ケーブル絶縁被覆７、ケーブル固定部２３、およびケーブルカバー８が設けられる位置に対応する前記成型体のｚ方向一表面部等に配設される。第１の固定用部材ＰＬ１の長手方向一端部は、弾性部材１１Ａのｙ方向一端部よりもｙ方向に所定小距離突出する。

第２の固定用部材ＰＬ２は、上記第１の固定用部材ＰＬ１で適用した金属と同一材質の金属から構成され、ｘｙ平面に沿ってｙ方向に延在する。第２の固定用部材ＰＬ２は、底部２２ａの他表面部の少なくとも一部分、ケーブル絶縁被覆７、およびケーブルカバー８が設けられる位置に対応する前記成型体のｚ方向他表面部等に配設される。第２の固定用部材ＰＬ２の長手方向一端部は、弾性部材１１Ａのｙ方向一端部よりもｙ方向に所定小距離突出する。

固定用金具２１、固定用部材ＰＬ１（ＰＬ２）間の弾性部材１１Ａは、ｚ方向に圧縮応力を受け、介在する弾性部材ＰＬ１（ＰＬ２）とケーブル絶縁被膜７（およびケーブルカバー８）との間に圧縮力を発生させる。その結果、ケーブル絶縁被膜７（およびケーブルカバー８）、弾性部材１１Ａ間の接着性を格段に高め、防水性を確実に高め得る構成になっている。第１の固定用部材ＰＬ１，第２の固定用部材ＰＬ２間のｚ方向間隔を保持する図示外の拘束具を設けてもよい。

本実施形態では、第１の固定用部材ＰＬ１と、第２の固定用部材ＰＬ２とは、同一材質でかつ同一寸法のものが適用されている。この構成によると、部品の兼用性を高め、回転検出装置全体の製作コストの低減を図ることが可能となる。ただし第１の固定用部材ＰＬ１と第２の固定用部材ＰＬ２とは、異なる材質であってもよいし、異なる寸法のものを適用することも可能である。

本実施形態では、第１，第２の固定用部材ＰＬ１，ＰＬ２を別部品として構成したが、これらを一体に構成してもよい。この構成によると、第１，第２の固定用部材ＰＬ１，ＰＬ２間のｚ方向寸法を精度良く規定することが可能となる。したがって、弾性部材ＰＬ１（ＰＬ２）とケーブル絶縁被膜７（およびケーブルカバー８）との間に所望の圧縮力を発生させることができ、ケーブル絶縁被膜７（およびケーブルカバー８）、弾性部材１１Ａ間の接着性を確実に高めることができる。

これとともに、固定用部材を別部品として構成するよりも組立工数の低減を図ることができ、よって回転検出装置全体の製作コストの低減を図ることが可能となる。また第１，第２の固定用部材ＰＬ１，ＰＬ２を、筒状部材の一部を成す構成にすることも可能である。この場合にも、所望の圧縮力を発生させることができ、ケーブル絶縁被膜７（およびケーブルカバー８）、弾性部材１１Ａ間の接着性を確実に高めることができる。

図２は、センサアッシの図であり、図２（ａ）はセンサアッシの断面図、図２（ｂ）はセンサアッシの平面図である。図２を参照し、固定用金具２１とセンサ４とは、固定用金具２１の一側壁部５０、立設壁部５１、他側壁部５２の部分に接触し、位置決めされる。一側壁部５０、立設壁部５１、他側壁部５２は、固定用金具２１と同一部材であり、たとえば板金加工によってｚ方向に折り曲げ、切断等によって形成される。

これらのうち立設壁部５１は、固定用金具２１に平面視コ字形状のスリットを形成しておき、ｚ方向に折り曲げることで形成される。一側壁部５０および他側壁部５２によって、センサ４はｘ方向に位置決めされ、立設壁部５１によって、センサ４はｙ方向に位置決めされる。立設壁部５１を折り曲げ形成することで形成される矩形状の孔５１ａによって、この部分にゴムを入り込ませることによって、センサ固定部２４へのゴムの密着強度を高めることができる。図３は、上型、下型、ゴム材料、およびセンサアッシの金型による圧縮成型前の段階を表す断面図である。図４は、上型、下型間にセンサアッシおよびゴム材料を介在させ挟みこんだ状態を表す断面図である。図１も参照しつつ説明する。

前述のセンサアッシ３を、上型９および下型１０を含む金型２によって、加硫剤を混合したゴム材料１１とともに挟み成型する。つまり図３に示すように、上型９、下型１０間に、加硫剤を混合したゴム材料１１とともにセンサアッシ３を挟み、図４に示すように、上型９、下型１０でセンサアッシ３等を完全に挟み込んだ状態で、上型９と下型１０とを一定時間加熱し、さらにセンサアッシ３等に圧力を付加して圧縮成型する。

この場合、加熱前にセンサアッシ３等に圧力を付加すると、センサ４を含む電子部品が破損する可能性があるので、予め加熱によりゴム材料１１が軟化した状態で加圧することが望ましい。換言すれば、本実施形態では金型成型工程において、上型９および下型１０を加熱してゴム材料１１を軟化させ、その後、前記上型９、下型１０間に圧力を付加しているので、硬いゴムにセンサ４を含む電子部品が押圧されて破損することを未然に防止することができる。

適用可能な金型は、上型および下型からなる金型に限定されるものではなく、上型および下型を含む金型であれば足りる。本実施形態では、上型９と下型１０とを一定時間加熱しているが、雰囲気温度、前回の加熱終了時からの経過時間などによっては、上型９および下型１０のいずれか一方だけを一定時間加熱する場合もあり得る。金型２の加熱時間は連続的な一定時間に限定されず、間欠的に実施することも可能である。

さらに、上型９および下型１０間には、予め定める容積しか構成されないので、ゴム材料の量が少ないと弾性部材内部に巣が発生したり、逆に多すぎるとゴム材料が金型２内に収まらずうまく成型できない可能性がある。そこで、加圧対象であるセンサアッシ３等に圧力を加えた段階で余分なゴム材料１１が金型２の外部に流出する隙間δ（図４参照）を形成する構成が望ましい。

本実施形態では、予め定める加圧対象に圧力を付加した状態で、上型９、下型１０間に予め定める微小隙間δが形成されるべく上型９および下型１０を構成した。これによって、加圧対象であるセンサアッシ３等に圧力を加えた段階で、余分なゴム材料１１を金型２の外部にスムーズに流出させることができる。したがってゴム材料１１の量が少ないことに起因して弾性部材内部に巣が発生することを未然に防止することができる。逆にゴム材料１１が多すぎることに起因してゴム材料１１が金型２内に収まらずうまく成型できない不具合を未然に防止することができる。

図５は、金型による圧縮成型後、ゴム材料押圧前の全体構成を表す断面図である。図１も参照しつつ説明する。センサアッシ３および弾性部材１１Ａを含む成型体を、たとえば常温下において、ｚ方向に離隔して平行に配設される第１，第２の固定用部材ＰＬ１，ＰＬ２間に挟み保持する。これによって、次のような作用を奏する。（i）固定用金具２１の底部２２ａの一表面部と第１の固定用部材ＰＬ１との間の弾性部材１１Ａは、常時、圧縮応力を受ける。（ii）ケーブル固定部２３の一表面部と第１の固定用部材ＰＬ１との間の弾性部材１１Ａは、常時、圧縮応力を受ける。（iii）ケーブル固定部２３の他表面部と第２の固定用部材ＰＬ２との間の弾性部材１１Ａは、常時、圧縮応力を受ける。したがって、ケーブル絶縁被膜７（およびケーブルカバー８）、弾性部材１１Ａ間の接着性を格段に高め密接状態にシールすることで、防水性を確実に高めることができる。

以上説明した第一の実施形態に係る回転検出装置１およびその製造方法によれば、センサアッシ３を、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料１１で成型して成るので、センサアッシ３の耐久性を高めることができる。センサアッシ３に振動、外力が作用した場合にも、破損などの不具合を防止することができる。環境温度および電子部品の自己発熱によって、センサアッシ３とモールド材である弾性部材１１Ａとで異なる熱膨張が発生した場合であっても、弾性部材１１Ａの弾性によって、熱膨張差を吸収することができる。

したがってセンサアッシ３と弾性部材１１Ａとの間に不所望に隙間が発生することを防止することができ、センサアッシ３の防水性を保つことができる。前記成型を金型による圧縮成型としているので、一回の成型で大量の回転検出装置１を製造することができる。したがって射出成形する従来技術のものより、単位時間あたりの回転検出装置１の製造コストの低減を図ることが可能となる。

回転検出装置１およびその製造方法によれば、ゴム材料１１との接着性が良好な固定用金具２１を用いることで、センサアッシ３全体を簡単に強固な構造に構成できる。したがってセンサアッシ３およびゴム材料１１を、金型２により圧縮成型するとき、センサアッシ３の構成部品の相対位置などが不所望にずれることがなくなり、回転検出装置１の品質劣化を防止することが可能となる。それ故、歩留まりの向上を図ることができる。ゴム材料１１との接着性が良好な固定用金具２１を用いることで、ゴム材料１１と固定用金具２１間のシールも強固となるため、防水性能にも優れる。

固定用金具２１によって、センサアッシ３の構造を複雑化することなく、センサアッシ３全体を強固な構造に構成できるので、回転検出装置全体の部品点数の増加を極力抑え、工数低減を図ることが可能となる。したがって、製造コストの低減を図ることができる。ケーブル絶縁被覆７およびケーブルカバー８を覆う熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料が外部から押圧されることにより、該熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料と、ケーブルの外皮とが圧着され密接状態にシールされて成る。したがって、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料を変形させ、ケーブルの外皮とモールド材との間の防水性を高めることができる。

説明した回転検出装置１の製造方法によれば、センサアッシ３およびゴム材料１１を上型９、下型１０間に介在させ挟みこんだ後、上型９および下型１０を予め定める温度で加熱してゴム材料１１を軟化させ、その後、前記上型９、下型１０間に圧力を付加しているので、（軟化前の）硬いゴムにセンサ４を含む電子部品が押圧されて破損することを未然に防止することができる。加圧対象に圧力を付加した状態で、上型９、下型１０間に予め定める微小隙間δが形成されるべく上型９、下型１０を構成したので、加圧対象であるセンサアッシ３等に圧力を加えた段階で、余分なゴム材料１１を当該金型２の外部にスムースに流出させることができる。

図６は、本発明の上記実施形態に係る回転検出装置を自動車の車輪用軸受装置に取り付けた状態を表す断面図である。この自動車の車輪用軸受装置１２においては、各種の制御、たとえばアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、トラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）などを制御するために、当該車輪用軸受装置１２に、回転検出装置１が取付けられる。すなわち本車輪用軸受装置１２は、外方部材１３、内方部材１４、複列の転動体１５、保持器１６、シール１７、カバー１８、磁気エンコーダ１９（パルサリングでもよい）および回転検出装置１を有する。

図示外の車体に前記外方部材１３が固着され、車輪に内方部材１４が取り付けられる。これら外方部材１３と内方部材１４との間に、複列の転動体１５が保持器１６によって周方向一定間隔おきに介在されハブベアリングを実現している。内方部材１４、外方部材１３の軸線方向一端部には、これら内方部材１４、外方部材１３間に形成される環状空間を密封するたとえばオイルシールなどの接触式のシール１７が設けられている。内方部材１４の構成部品である内輪２０に、上記磁気エンコーダ１９が設けられている。

外方部材１３の軸線方向一端部には閉塞用のカバー１８が設けられ、該カバー１８に、磁気エンコーダ１９に対向するように、回転検出装置１が取り付けられている。カバー１８には、回転検出装置１の少なくともセンサ部分４Ａが嵌入された状態で、回転検出装置本体が図示外のボルト、ナットなどを用いて着脱可能に設けられる。カバー１８にセンサ部分４Ａが嵌入された状態では、該センサ部分４Ａを覆うモールド材（弾性部材）の弾性によって、回転検出装置本体との間に形成され得るカバー１８の環状隙間がタイトに密封される構成になっている。

この車輪用軸受装置１２が、100度以上からマイナス数十度までの大きな温度変化の生じる厳しい環境下に設置された場合においても、回転検出装置１の弾性部材が温度変化に追従して弾性変形する。また車輪用軸受装置１２に、車両走行に伴う振動が付加されたとしても、回転検出装置１の弾性部材は前記振動に追従して弾性変形する。したがって、前記環状隙間から装置内部に水等が不所望に浸入することを防止することができる。このような厳しい環境下でも、回転検出装置１において、センサアッシ３とモールド材である弾性部材１１Ａとで異なる熱膨張が発生した場合、弾性部材１１Ａの弾性によって、熱膨張差を吸収することができる。したがってセンサアッシ３と弾性部材１１Ａとの間に不所望に隙間が発生することを防止することができ、センサアッシ３自体の防水性を保つことができる。よって自動車部品で必要とされる機械的強度、防水性、耐候性、耐薬品性などの性能を満足する車輪用軸受装置を実現することができる。

本実施形態では、回転検出装置１を車輪用軸受装置に取り付けたが、回転検出装置１の固定用金具２１、第１および第２の固定用部材ＰＬ１，ＰＬ２の少なくともいずれか一つを車輪用軸受装置の周辺部材に取り付けることも可能である。本実施形態では、回転検出装置１を磁気エンコーダ１９に対してアキシアル方向に対向させたが、回転検出装置１は、磁気エンコーダ１９に対してラジアル方向に対向させるものであってもよい。また、本実施形態では、たとえば従動輪支持用の複列アンギュラ玉軸受形式の車輪用軸受装置に適用した例について述べたが、この発明は、駆動輪支持用の車輪用軸受装置や、テーパころタイプなどの車輪用軸受装置にも適用することができる。この場合でも、本実施形態と同様の効果を奏する。

本実施形態では、第１および第２の固定用部材ＰＬ１，ＰＬ２を含む回転検出装置１を、車輪用軸受装置に取り付けたが、次のような変更形態も実施可能である。
（i）回転検出装置１から第１および第２の固定用部材ＰＬ１，ＰＬ２を除く成型体（図５参照）を準備しておき、車輪用軸受装置またはその周辺部材に予め設けられる、固定用部材相当品によって当該成型体を外部から押圧する。これにより、ゴム材料とケーブルの外皮との密着度を上げ、シール性能を高めることができる。この場合において、固定用部材相当品によって当該成型体を外部から押圧するとき所望の圧縮応力を受けるべく、固定用部材相当品を規定寸法に設けることが必要である。この構成によると、本実施形態に係る回転検出装置１よりも、装置自体の製造単価を抑えることが可能となる。その他本実施形態と同様の効果を奏する。

（ii）第１および第２の固定用部材のいずれか一方を含む成型体を準備しておき、車輪用軸受装置またはその周辺部材に予め設けられる、他方の固定用部材に対し、当該成型体を取り付け可能に構成してもよい。この構成によると、成型体自体を強固な構造に構成でき、上記（i）の場合よりも、車輪用軸受装置等への取り付けの工数を低減することができる。その他本実施形態と同様の効果を奏する。

本発明の第一の実施形態に係る回転検出装置の断面図である。 センサアッシの図であり、図２（ａ）はセンサアッシの断面図、図２（ｂ）はセンサアッシの平面図である。 上型、下型、ゴム材料、およびセンサアッシの金型による圧縮成型前の段階を表す断面図である。 上型、下型間にセンサアッシおよびゴム材料を介在させ挟みこんだ状態を表す断面図である。 金型による圧縮成型後、ゴム材料押圧前の全体構成を表す断面図である。 本発明の上記実施形態に係る回転検出装置を自動車の車輪用軸受装置に取り付けた状態を表す断面図である。

符号の説明

１ 回転検出装置
２ 金型
３ センサアッシ
４ センサ
５ 電極端子
６ ケーブル芯線
７ ケーブル絶縁被覆
８ ケーブルカバー
９ 上型
１０ 下型
１１ ゴム材料
１１Ａ 弾性部材
１２ 車輪用軸受装置
２１ 固定用金具
ＰＬ１ 第１の固定用部材
ＰＬ２ 第２の固定用部材

Claims (7)

1. 回転する部材に設けられた磁石体または金属体と対向して配設される磁気式センサと、
   前記磁気式センサに電気的または機械的に接続される周辺部品と、
   前記磁気式センサおよび周辺部品を位置決めする金属から成る固定部品と、を備え、
   これら磁気式センサ、周辺部品、および固定部品は、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料で覆い状態に一体成型されるうえ、前記周辺部品のうちケーブルを覆う前記熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料が外部から押圧されることにより、該熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料と、ケーブルの外皮とが密接状態にシールされて成ることを特徴とする回転検出装置。
2. 請求項１において、前記成型は金型による圧縮成型であることを特徴とする回転検出装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記ケーブルの外皮と前記ゴム弾性を示す材料とは、加硫接着によって接着されることを特徴とする回転検出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、前記磁気式センサは、ホールセンサ、磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗素子、またはコイルから成ることを特徴とする回転検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、前記ケーブルを覆う前記熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料を外部から押圧する固定用部材を、さらに備えることを特徴とする回転検出装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、前記磁気式センサは、自動車の車輪用軸受装置に取り付け可能に構成されることを特徴とする回転検出装置。
7. 回転する部材に設けられた磁石体または金属体と対向して配設されるべき磁気式センサと、該磁気式センサに電気的または機械的に接続される周辺部品と、前記磁気用センサおよび周辺部品を位置決めする金属から成る固定部品とを、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料とともに、上型および下型を含む金型により一体に圧縮成型する工程と、
   前記周辺部品のうちケーブルを覆う前記熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料を外部から押圧することにより、該熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料と、ケーブルの外皮とを密接状態にシールする工程と、
   を有することを特徴とする回転検出装置の製造方法。

Images