JP2008128646A - 回転角センサ及びスロットル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気検出素子の出力特性の悪化を防止する。
【解決手段】回転側部材に設けられる磁石の磁力を受けて該回転側部材の回転角を検出する磁気検出素子５６と、磁気検出素子５６のセンシング部５７を保護するサポート部材７０とを備える。磁気検出素子５６とサポート部材７０とがインサートモールド成形によりハウジング部材６８に一体化される。サポート部材７０が、ハウジング部材６８の樹脂材料の融点よりも高い融点を有する樹脂材料により形成される。
【選択図】図８

Description

本発明は、回転角センサ及びスロットル装置に関する。

例えば、自動車用のエンジンの吸入空気量を制御するためのスロットル装置には、例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載されたスロットル装置は、回転角により吸気通路内の開口度を調整するスロットルバルブと、スロットルバルブのシャフトの端部に設けられた磁石と、磁石の磁束の方位の変化を検出する磁気抵抗素子を有する回転角センサとを備えている。磁気抵抗素子は、スロットルバルブの駆動機構部を覆うカバー部材にインサートモールド成形により一体化されている。
特開２００５−４８６７１号公報

前記特許文献１に記載のスロットル装置によると、カバー部材にインサートモールド成形により磁気抵抗素子が一体化されているため、カバー部材の成形時の成形圧によって磁気抵抗素子（センシング部を構成するチップ）が破損したり、成形後の樹脂収縮による応力により磁気抵抗素子のチップが撓み変形することにより、出力特性が悪化するという問題があった。なお、磁気抵抗素子の出力特性とは、例えば、出力直線性いわゆるリニアリティ、温度変化による出力のドリフト等である。

本発明が解決しようとする課題は、磁気検出素子の出力特性の悪化を防止することのできる回転角センサ及びスロットル装置を提供することにある。

前記課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする回転角センサ及びスロットル装置により解決することができる。
すなわち、請求項１に記載された回転角センサによると、回転側部材に設けられる磁石の磁力を受けて該回転側部材の回転角を検出する磁気検出素子と、該磁気検出素子のセンシング部を保護するサポート部材とがインサートモールド成形（インサート成形とも呼ばれる。）によりハウジング部材に一体化されている。これにより、磁気検出素子のセンシング部がサポート部材により保護される。このため、磁気検出素子のセンシング部が、ハウジング部材のインサートモールド成形時の成形圧、及び、成形後の樹脂収縮による応力をほとんど受けずに済むことにより、磁気検出素子の出力特性の悪化を防止あるいは低減することができる。

また、特許請求の範囲の請求項２に記載された回転角センサによると、サポート部材が、ハウジング部材の樹脂材料の融点よりも高い融点を有する樹脂材料により形成されている。これにより、サポート部材がハウジング部材のインサートモールド成形時の熱で変形したり、溶融したりすることなく、磁気検出素子のセンシング部を保護することができる。

また、特許請求の範囲の請求項３に記載された回転角センサによると、磁気検出素子のセンシング部を埋設するハウジング部材の樹脂部の肉厚が均等化されている。これにより、磁気検出素子のセンシング部に作用するハウジング部材のインサートモールド成形時の成形圧、及び、成形後の樹脂収縮による応力の偏りを防止あるいは低減することができる。

また、特許請求の範囲の請求項４に記載された回転角センサによると、磁気検出素子の接続端子にコネクタ用ターミナルを接続したものである。これにより、コネクタ用ターミナルを接続した回転角センサを得ることができる。なお、本明細書では、説明の都合上、電気的な接続についても「接続」という。

また、特許請求の範囲の請求項５に記載された回転角センサによると、ハウジング部材が、該ハウジング部材における所定の形状をもたせる範囲を残してインサートモールド成形により固定側部材に一体化されている。これにより、ハウジング部材における所定の形状をもたせる範囲において、固定側部材のインサートモールド成形時の成形圧、及び、成形後の樹脂収縮による応力を受けなくすることができる。

また、特許請求の範囲の請求項６に記載された回転角センサによると、ハウジング部材における所定の形状をもたせる範囲が、前記磁気検出素子のセンシング部の周辺部である。これにより、ハウジング部材における磁気検出素子のセンシング部の周辺部において、固定側部材のインサートモールド成形時の成形圧、及び、成形後の樹脂収縮による応力を受けなくすることができる。このことは、磁気検出素子の出力特性の悪化の防止に有効である。

また、特許請求の範囲の請求項７に記載されたスロットル装置によると、スロットルバルブ側に回転側部材を備えるとともに、スロットルボデー側に請求項１〜６のいずれか１つに記載の回転角センサを備えて、スロットルバルブの開度を検出する構成としたものである。したがって、磁気検出素子の出力特性の悪化を防止あるいは低減することのできる回転角センサを備えたスロットル装置を提供することができる。

また、特許請求の範囲の請求項８に記載されたスロットル装置によると、ハウジング部材が、該ハウジング部材における所定の形状をもたせる範囲を残してインサートモールド成形によりカバー部材に一体化されている。これにより、ハウジング部材における所定の形状をもたせる範囲において、カバー部材のインサートモールド成形時の成形圧、及び、成形後の樹脂収縮による応力を受けなくすることができる。

また、特許請求の範囲の請求項９に記載されたスロットル装置によると、カバー部材に、スロットルバルブを駆動する電動アクチュエータにかかるコネクタ用ターミナルがインサートモールド成形により一体化されている。これにより、回転角センサのハウジング部材に加え、アクチュエータにかかるコネクタ用ターミナルを備えて一体化されたカバー部材を備えることができる。

また、特許請求の範囲の請求項１０に記載されたスロットル装置によると、スロットルボデーにカバー部材が接着又は溶着により接合されている。これにより、スロットルボデーにカバー部材を容易に取付けることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照して説明する。

［実施例１］
本発明の実施例１を説明する。なお、本実施例では、電子制御式のスロットル装置のスロットルバルブの回転角を検出するスロットルセンサ（スロットルポジションセンサ、開度センサ等とも呼ばれる。）として用いられる回転角センサについて例示する。説明の都合上、スロットル装置を説明した後で回転角センサを説明する。なお、図１はスロットル装置を示す断面図である。

まず、スロットル装置の概要を説明する。図１に示すように、スロットル装置１０は、例えば樹脂製のスロットルボデー１１を備えている。スロットルボデー１１は、ボア壁部１２とモータ収容部１３とを一体に有している。ボア壁部１２内には、図１において紙面表裏方向に貫通するほぼ中空円筒状のボア１４が形成されている。なお、ボア１４は、本明細書でいう「吸気通路」に相当する。また、図示しないが、スロットルボデー１１のボア壁部１２の上流側にはエアクリーナが接続され、また、そのボア壁部１２の下流側にはインテークマニホルドが接続されるようになっている。

前記ボア壁部１２には、前記ボア１４を径方向に横切る金属製のスロットルシャフト１６が配置されている。スロットルシャフト１６の一方の端部（図１で左端部）は、ボア壁部１２に一体形成された円筒状の軸受部１７に軸受１８を介して回転可能に支持されている。また、スロットルシャフト１６の他方の端部（図１で右端部）は、ボア壁部１２に一体形成された円筒状の軸受部１９に軸受２０を介して回転可能に支持されている。また、スロットルシャフト１６には、ボア１４を回動によって開閉可能なバタフライバルブ式の円板状をなすスロットルバルブ２２がスクリュ２３により固定されている。スロットルバルブ２２は、駆動モータ３０（後述する。）の駆動による回動によってボア１４内を開閉することにより、ボア１４内を流れる吸入空気量を制御する。

前記一方（図１において左側）の軸受部１７には、その開口端部を密封するプラグ２４が装着されている。また、スロットルシャフト１６の他方の端部（図１で右端部）は、前記他方（図１において右側）の軸受部１９内を貫通している。その軸受部１９内から突出した軸端部には、例えば樹脂製のスロットルギヤ２６が回り止めされた状態で固定されている。スロットルギヤ２６は、中央部の円筒状の内筒部２６ａと、内筒部２６ａを取り巻く円筒状の外筒部２６ｂと、外筒部２６ｂを取り巻く扇形状のギヤ部２６ｃとを一体に備えている。スロットルギヤ２６の内筒部２６ａの内周面には、対向状に配置された一対の永久磁石２７、及び、両永久磁石２７を間にして円環状をなすように配置された一対のヨーク（図示しない。）がインサートモールド成形により一体化されている。永久磁石２７は、例えばフェライト磁石からなる、また、ヨークは磁性材料からなる。また、一対の永久磁石２７は、両者間に発生する磁力線すなわち磁界が平行をなすように平行着磁されており、内筒部２６ａ内の中空空間にほぼ平行な磁界を発生させる。なお、スロットルギヤ２６は、本明細書でいう「回転側部材」に相当する。また、永久磁石２７は、本明細書でいう「磁石」に相当する。

前記スロットルボデー１１と前記スロットルギヤ２６との間には、コイルスプリングからなるバックスプリング２９が設けられている。バックスプリング２９は、スロットルギヤ２６を常に閉じる方向へ付勢している。
また、スロットルボデー１１のモータ収容部１３は、前記スロットルシャフト１６の回転軸線Ｌに平行しかつ図１において右方に開口するほぼ有底円筒状に形成されている。モータ収容部１３内には、例えばＤＣモータ等からなる駆動モータ３０が収容されている。駆動モータ３０の外郭を形成するモータケーシング３１に設けられた取付フランジ３２は、モータ収容部１３の開口側端面にスクリュ３３により締付けられて固定されている。前記駆動モータ３０の出力回転軸３４はモータ収容部１３の開口側（図１において右側）に突出されている。出力回転軸３４上には、例えば樹脂製のモータピニオン３６が設けられている。なお、駆動モータ３０は、本明細書でいう「電動アクチュエータ」に相当する。

前記スロットルボデー１１の前記スロットルギヤ２６及び前記モータピニオン３６を含む駆動機構部側の側面には、前記スロットルシャフト１６と前記駆動モータ３０の出力回転軸３４との間に位置するカウンタシャフト３７が設けられている。カウンタシャフト３７には、例えば樹脂製のカウンタギヤ３８が回転可能に支持されている。カウンタギヤ３８は、モータピニオン３６に噛み合う大径のギヤ部、及び、スロットルギヤ２６のギヤ部２６ｃに噛み合う小径のギヤ部を同軸上に有している。なお、スロットルギヤ２６とモータピニオン３６とカウンタギヤ３８とにより、駆動モータ３０の回転速度を所定の減速比となるように減速する駆動機構部３９が構成されている。

前記駆動モータ３０が、電子制御装置ＥＣＵ（図示しない。）から出力される制御信号により駆動されると、駆動モータ３０の回転力がモータピニオン３６、カウンタギヤ３８、スロットルギヤ２６を介して、スロットルシャフト１６及びスロットルバルブ２２に伝達される。これによって、スロットルバルブ２２がボア１４内を開閉することにより、ボア１４内を流れる吸入空気量が制御される。

前記スロットルボデー１１の前記駆動機構部３９側の外周部には、該駆動機構部３９を取り囲む環状のカバー取付壁部４１が一体形成されている。カバー取付壁部４１には、周方向に所定の間隔をもって配置される複数個（例えば６個、図１では１個を示す。）の金属製のめねじ孔を有するナット部材４２がインサートモールド成形により一体化されている。

前記カバー取付壁部４１の開口端面は、樹脂製のカバー部材４４によって閉鎖されている。カバー部材４４の周縁部には、前記各ナット部材４２にそれぞれ整合する円筒状のカラー部材４５がインサートモールド成形により一体化されている。カバー部材４４は、ボルト４７（詳しくは、ねじ軸部）を各カラー部材４５を通して各ナット部材４２に締着することによりスロットルボデー１１に着脱可能に締結されている。なお、ボルト４７は、本明細書でいう「締結部材」に相当する。また、図２はカバー部材の裏面側を示す斜視図である。

図２に示すように、前記カバー部材４４の裏面側には、回転角センサ５５（後述する。）がインサートモールド成形により一体化されている。この回転角センサ５５のハウジング部材６８（後述する。）の先端部（図１において左端部）は、前記スロットルギヤ２６の永久磁石２７及びヨーク（図示しない。）を有する内筒部２６ａ内に非接触状態でかつ同一軸線Ｌ上において遊嵌状に挿入されている（図１参照。）。なお、カバー部材４４は、本明細書でいう「固定側部材」に相当する。

図２に示すように、前記カバー部材４４には、前記駆動モータ３０（図１参照。）の通電にかかる２本のモータターミナル４９ａ，４９ｂ、及び、各モータターミナル４９ａ，４９ｂの一端部（内端部）に接続されかつ駆動モータ３０の２本（図１では１個を示す。）のモータ端子３０ａに対してそれぞれ接触により接続される２個の中継コネクタ５１ａ，５１ｂがインサートモールド成形により一体化されている。また、カバー部材４４の外側部にはコネクタ部５３が一体形成されている。各モータターミナル４９ａ，４９ｂの外端部（図４において上端部）は、回転角センサ５５（後述する。）のセンサターミナル７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄの外端部（図３及び図４において上端部）とともに、カバー部材４４のコネクタ部５３（図２参照。）内に列状をなすように突出されている。なお、図３はセンサターミナルを取付けた回転角センサを示す正面図、図４は回転角センサからセンサターミナルを分解して示す斜視図である。

前記カバー部材４４のコネクタ部５３（図２参照。）には、図示しない外部コネクタが接続可能となっている。また、コネクタ部５３内の各モータターミナル４９ａ，４９ｂ及び各センサターミナル７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄの各外端部と、外部コネクタの各端子ピン（図示省略）とは、それぞれ接触により導通可能となっている。これにより、回転角センサ５５の検出信号が電子制御装置ＥＣＵに出力可能とされ、また、駆動モータ３０にＥＣＵからの制御信号が出力可能とされる。

次に、回転角センサ５５を説明する。なお、図５は回転角センサを示す正面図、図６は同じく側面図、図７は同じく背面図、図８は図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。
図８に示すように、回転角センサ５５は、２個１組の磁気検出素子５６を備えている。なお、図１１は磁気検出素子を示す斜視図である。

図１１に示すように、磁気検出素子５６は、例えば磁気抵抗素子（ＭＲ素子と呼ばれる。）からなるセンサＩＣであって、直列状に並ぶセンシング部５７と演算部５８とを備えている。センシング部５７は、例えば樹脂製の四角形板状をなす外郭内にＭＲ素子を埋設してなるもので、前記スロットルギヤ２６（図１参照。）に設けられた一対の永久磁石２７の磁力を受けて磁界の方向を検出してその磁界の方向に対応する検出信号を演算部５８に出力する。また、センシング部５７の外郭の両側面には、金属製の突出片６０が左右対称状に突出されている。突出片６０は、磁気検出素子５６の射出成形時における磁気検出素子５６の位置決め部材として成形型（図示しない。）に把持されるものである。

図１１に示すように、前記演算部５８は、例えば樹脂製の四角形板状をなす外郭内に半導体集積回路（ＩＣ）を埋設してなるもので、前記センシング部５７の検出信号に基づいてスロットルギヤ２６（図１参照。）の回転角を演算する。また、演算部５８は、スロットルギヤ２６の回転角に対応するリニアな電圧信号を出力できるようにプログラムされている。演算部５８は、センシング部５７との列方向を長くする長四角形状をなしている。また、センシング部５７と演算部５８とは、例えば６本の導線６１によって接続されている。また、演算部５８は、センシング部５７の反対側の端面において相互に平行状に突出する計３本のセンサ端子６２ａ，６２ｂ，６２ｃを有している。センサ端子６２ａは電源用（入力用）センサ端子であり、センサ端子６２ｂは接地（アース）用センサ端子であり、センサ端子６２ｃは信号出力用センサ端子である。

前記センシング部５７は、導線６１の折り曲げを利用して前記演算部５８の一方側へほぼ９０°傾倒されている。また、各センサ端子６２ａ，６２ｂ，６２ｃにおけるセンシング部５７の折り曲げ側の面には、強度の高い導体材料からなる中継端子６４ａ，６４ｂ，６４ｃの一端部が接続されている。また、電源用の中継端子６４ａとそれに隣り合う接地用の中継端子６４ｂとの間、及び、その中継端子６４ｂとそれに隣り合う信号出力用の中継端子６４ｃとの間には、それぞれ雑音防止用のチップコンデンサ６６が接続されている。また、各中継端子６４ａ，６４ｂ，６４ｃの他端部は、接続端子６５ａ，６５ｂ，６５ｃとして、センシング部５７の折り曲げ側とは反対側へほぼ９０°折り曲げられている。

前記中継端子６４ａ，６４ｂ，６４ｃ及び前記チップコンデンサ６６を設けた磁気検出素子５６（図１１参照。）を２組用意し、これらの演算部５８が上下に平行状にまたセンシング部５７が前後に重合状をなすようにかつ各接続端子６５ａ，６５ｂ，６５ｃが相反方向に指向するように組合わせる（図１０参照。）。なお、両磁気検出素子５６の各接続端子６５ａ，６５ｂ，６５ｃがほぼ同一平面上に並ぶように、予め各センサ端子６２ａ，６２ｂ，６２ｃの長さ、及び／又は、各中継端子６４ａ，６４ｂ，６４ｃの一端部の長さが調整されている。この状態で、２個の磁気検出素子５６がインサートモールド成形により円柱状をなすハウジング部材６８に一体化されるものであるが、その成形前の前工程で２個の磁気検出素子５６に対して次のサポート部材７０がセットされる。なお、説明の都合上、回転角センサ５５に関しては、センシング部側を前側、中継端子側を後側、前側のセンシング部につながる演算部側を上側、後側のセンシング部につながる演算部側を下側として説明を行うことにする。なお、図９は磁気検出素子とサポート部材との関係を示す正面図、図１０は図９のＸ−Ｘ線矢視断面図である。また、図１２はサポート部材を示す正面図、図１３は図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢視断面図、図１４はサポート部材を示す斜視図である。

図１２〜図１４に示すように、前記サポート部材７０は、樹脂製で、位置決め凹部７１を有するチャンネル型に形成されている。位置決め凹部７１は、前記両磁気検出素子５６の演算部５８の相互間において両センシング部５７にほぼ密に嵌合可能に形成されている（図９及び図１０参照。）。また、位置決め凹部７１の対向壁面には、位置決め溝７２が形成されている。位置決め溝７２は、両センシング部５７の両側面の突出片６０をそれぞれ嵌合可能に形成されている（図９参照。）。

図９及び図１０に示すように、前記サポート部材７０は、前記前記両磁気検出素子５６の演算部５８の相互間において位置決め凹部７１内に両センシング部５７をほぼ密に嵌合するとともに両位置決め溝７２内に両センシング部５７の両突出片６０を嵌合した状態で両磁気検出素子５６間にセットされることにより、両センシング部５７を位置決め状態でサポートする。また、サポート部材７０は、前記ハウジング部材６８の樹脂材料の融点よりも高い融点を有する樹脂材料により形成されている。サポート部材７０の樹脂材料は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂である。また、ハウジング部材６８の樹脂材料は、例えば、エポキシ樹脂である。また、カバー部材４４の樹脂材料は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、あるいは、ポリフェニンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂である。また、サポート部材７０の左右の両側面７０ａ（図１２参照。）は、ハウジング部材６８（後述する。）の外側面６８ａと同一面をなす円弧状の曲面に形成されている（図５〜図８参照。）。また、サポート部材７０の位置決め凹部７１の開口側の端面７０ｂ（図１２〜図１４参照。）は、他方のセンシング部５７の前側に重なるセンシング部５７の前端面とほぼ同一面をなすように形成されている（図１０参照。）。

前記両磁気検出素子５６及び前記サポート部材７０は、前記ハウジング部材６８の成形型（図示しない。）内に位置決めされてセットされた状態で、樹脂の射出成形すなわちインサートモールド成形されることによりハウジング部材６８に一体化される（図５〜図８参照。）。このとき、サポート部材７０の両側面７０ａが、成形型に対する基準面として位置決めされる。また、ハウジング部材６８は、外側面６８ａにサポート部材７０の両側面７０ａが同一面をなす状態で露出させるととともに、後面６８ｂに各接続端子６５ａ，６５ｂ，６５ｃをそれぞれ露出させ、かつ、それ以外の部位を埋設する状態で成形されている。また、ハウジング部材６８のサポート部材７０を含む前部において、両磁気検出素子５６のセンシング部５７を埋設する樹脂部６８ｃの肉厚６８ｔが均等化されている（図８参照。）。また、ハウジング部材６８の後面６８ｂの中央部には凹部６８ｄが形成されている（図７及び図８参照。）。

図３に示すように、前記ハウジング部材６８の成形完了後において、前記両磁気検出素子５６の電源用の接続端子６５ａには、電源用のセンサターミナル７４ａ（図４参照。）の二股状の接続端部が接続される。また、両磁気検出素子５６の接地用の接続端子６５ｂには、接地用のセンサターミナル７４ｂ（図４参照。）の二股状の接続端部が接続される。また、一方の磁気検出素子５６の信号出力用の接続端子６５ｃには、信号出力用のセンサターミナル７４ｃの接続端部が接続される。また、他方の磁気検出素子５６の信号出力用の接続端子６５ｃには、信号出力用のセンサターミナル７４ｄの接続端部が接続される。なお、各センサターミナル７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄは、本明細書でいう「コネクタ用ターミナル」に相当する。また、各モータターミナル４９ａ，４９ｂは、本明細書でいう「電動アクチュエータにかかるコネクタ用ターミナル」に相当する。

前記センサターミナル７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄが接続された回転角センサ５５（図３参照。）は、前記モータターミナル４９ａ，４９ｂ（図４参照。）及び前記中継コネクタ５１ａ，５１ｂ並びに前記カラー部材４５とともにインサートモールド成形により前記カバー部材４４に一体化されている（図２参照。）。このとき、回転角センサ５５の後端部が各接続端子６５ａ，６５ｂ，６５ｃ及び各センサターミナル７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄとともにカバー部材４４内に埋設される。これとともに、各モータターミナル４９ａ，４９ｂがカバー部材４４内に埋設される。また、ハウジング部材６８のサポート部材７０を含む前部は、カバー部材４４の裏面側に突出すなわち露出されている。なお、ハウジング部材６８のサポート部材７０を含む前部は、本明細書でいう「所定の形状をもたせる範囲」、「磁気検出素子のセンシング部の周辺部」に相当する。

また、各センサターミナル７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ及び各モータターミナル４９ａ，４９ｂの外端部（図４において上端部）は、カバー部材４４のコネクタ部５３（図２参照。）内に列状に突出される。また、図２に示すように、各中継コネクタ５１ａ，５１ｂは、カバー部材４４の裏面側において前記駆動モータ３０のモータ端子３０ａを接続可能に埋設される。また、各カラー部材４５は、カバー部材４４に前記ボルト４７を挿通可能に埋設される。

図１に示すように、前記カバー部材４４が、前記スロットルボデー１１に前記ボルト４７により締結されるにともない、各中継コネクタ５１ａ，５１ｂが駆動モータ３０の各モータ端子３０ａにそれぞれ接触により接続され、また、回転角センサ５５のハウジング部材６８の先端部が、スロットルギヤ２６の永久磁石２７及びヨークを有する内筒部２６ａ内に非接触状態でかつ同一軸線Ｌ上において遊嵌状に挿入される。また、両磁気検出素子５６のセンシング部５７は、永久磁石２７間においてスロットルギヤ２６の内筒部２６ａとほぼ同心状にかつそのセンシング部５７の四角形面が前記回転軸線Ｌに直交するように配置され、前記一対の永久磁石２７の間に発生する磁界の方向を検出する。

前記した回転角センサ５５によると、スロットルギヤ２６に設けられる永久磁石２７の磁力を受けて該スロットルギヤ２６の回転角を検出する両磁気検出素子５６と、両磁気検出素子５６のセンシング部５７を保護するサポート部材７０とがインサートモールド成形によりハウジング部材６８に一体化されている。これにより、両磁気検出素子５６のセンシング部５７がサポート部材７０により保護される。このため、両磁気検出素子５６のセンシング部５７が、ハウジング部材６８のインサートモールド成形時の成形圧、及び、成形後の樹脂収縮による応力をほとんど受けずに済むことにより、両磁気検出素子５６の出力特性の悪化を防止あるいは低減することができる。

また、サポート部材７０を使用することにより、ハウジング部材６８に要する樹脂材料の使用量をサポート部材７０の体積相当分だけ減少することができる。これにより、ハウジング部材６８のための高価なエポキシ樹脂の使用量を減少することができ、コストを低減することができる。
また、サポート部材７０を使用することにより、ハウジング部材６８の外部から両磁気検出素子５６のセンシング部５７に至る水分の浸入経路を迷路状に延長することができる。これにより、両磁気検出素子５６のセンシング部５７に対する水分の浸入を防止あるいは低減することができ、ひいてはショートの発生を回避することができる。
また、ハウジング部材６８と一体化されたサポート部材７０で両磁気検出素子５６のセンシング部５７が位置決めされることにより、外部振動等による磁気検出素子５６のセンシング部５７の振動及び位置ずれに起因する磁気検出素子５６の出力特性の悪化を防止あるいは低減することができる。

また、サポート部材７０が、ハウジング部材６８の樹脂材料の融点よりも高い融点を有する樹脂材料により形成されている。これにより、サポート部材７０がハウジング部材６８のインサートモールド成形時の熱で変形したり、溶融したりすることなく、磁気検出素子５６のセンシング部５７を保護することができる。

また、両磁気検出素子５６のセンシング部５７の周辺部を埋設する樹脂部６８ｃの肉厚６８ｔ（図８参照。）が均等化されている。これにより、両磁気検出素子５６のセンシング部５７に作用するハウジング部材６８のインサートモールド成形時の成形圧、及び、成形後の樹脂収縮による応力の偏りを防止あるいは低減することができる。

また、磁気検出素子５６の接続端子６５ａ，６５ｂ，６５ｃに各センサターミナル７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄを接続したものである。これにより、各センサターミナル７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄを接続した回転角センサ５５を得ることができる。

また、ハウジング部材６８が、該ハウジング部材６８における所定の形状をもたせる範囲を残してインサートモールド成形によりカバー部材４４に一体化されている。これにより、ハウジング部材６８における所定の形状をもたせる範囲において、カバー部材４４のインサートモールド成形時の成形圧、及び、成形後の樹脂収縮による応力を受けなくすることができる。

また、ハウジング部材６８における所定の形状をもたせる範囲が、前記両磁気検出素子５６のセンシング部５７の周辺部である。これにより、ハウジング部材６８における磁気検出素子５６のセンシング部５７の周辺部において、カバー部材４４のインサートモールド成形時の成形圧、及び、成形後の樹脂収縮による応力を受けなくすることができる。このことは、両磁気検出素子５６の出力特性の悪化の防止に有効である。

また、回転角センサ５５に２個１組の磁気検出素子５６を備えることにより、フェールセーフを考慮したものであり、仮にどちらか１個の磁気検出素子５６が故障したとしても残りの１個の磁気検出素子５６での検出機能を確保することにより、不能の事態を回避することができる。

また、前記したスロットル装置１０（図１参照。）によると、スロットルバルブ２２側にスロットルギヤ２６を備えるとともに、スロットルボデー１１側に前記回転角センサ５５を備えて、スロットルバルブ２２の開度を検出する構成としたものである。したがって、磁気検出素子５６の出力特性の悪化を防止あるいは低減することのできる回転角センサ５５を備えたスロットル装置１０を提供することができる。

また、ハウジング部材６８が、該ハウジング部材６８における所定の形状をもたせる範囲を残してインサートモールド成形によりカバー部材４４に一体化されている。これにより、ハウジング部材６８における所定の形状をもたせる範囲において、カバー部材４４のインサートモールド成形時の成形圧、及び、成形後の樹脂収縮による応力を受けなくすることができる。

また、カバー部材４４に、スロットルバルブ２２を駆動する駆動モータ３０の通電にかかる両モータターミナル４９ａ，４９ｂがインサートモールド成形により一体化されている。これにより、回転角センサ５５のハウジング部材６８に加え、両モータターミナル４９ａ，４９ｂを備えて一体化されたカバー部材４４を備えることができる。

また、カバー部材４４に、スロットルボデー１１に対して該カバー部材４４を着脱可能に締結するためのボルト４７を挿通可能なカラー部材４５がインサートモールド成形により一体化されている。これにより、回転角センサ５５のハウジング部材６８に加え、ボルト４７を挿通可能なカラー部材４５が一体化されたカバー部材４４を備えることができる。また、スロットルボデー１１に着脱可能なカバー部材４４であるため、形式の異なるスロットルボデーに対する共通化を図ることができる。なお、カラー部材４５は省略することもできる。

また、前記実施例のように、スロットルボデー１１にカバー部材４４をボルト４７及びナット部材４２により締結する場合は、スロットルボデー１１をアルミダイカスト等の金属製に代えることができる。この場合、ナット部材４２は省略してもよい。
また、ボルト４７及びナット部材４２による締結に代えて、スロットルボデー１１にカバー部材４４をクリップ部材等の取付部材を用いて取付けてもよい。

また、前記実施例のように、スロットルボデー１１及びカバー部材４４がともに樹脂製である場合には、ボルト４７及びナット部材４２による締結に代えて、スロットルボデー１１にカバー部材４４を接着（詳しくは、接着剤、接着材等による接着）又は溶着（詳しくは、レーザー溶着、熱板溶着による溶着）により着脱不能に接合することができる。これにより、スロットルボデー１１にカバー部材４４を容易に取付けることができる。また、スロットルボデー１１にカバー部材４４を高い位置精度をもって取付けることができる。なお、この場合、ボルト４７及びナット部材４２並びにカラー部材４５を省略することができるので、部品点数を削減することができる。また、スロットルボデー１１にカバー部材４４を接着又は溶着に代えて、熱かしめにより取付けてもよい。また、スロットルボデー１１は、全体を樹脂製とする他、カバー部材４４に対する接合部を含む部分を樹脂製とし、その他の部分をアルミダイカスト等の金属製とすることもできる。
また、前記したように、スロットルボデー１１にカバー部材４４を接着により接合する場合は、スロットルボデー１１をアルミダイカスト等の金属製に代えても同様の作用・効果を得ることができる。

［実施例２］
本発明の実施例２を説明する。本実施例は、前記実施例１におけるサポート部材７０の変更例を説明するものであるから、その変更部分について説明して重複する説明は省略する。なお、図１５は回転角センサを示す正面図、図１６は同じく側面図、図１７は同じく背面図、図１８は図１５のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線矢視断面図、図１９は磁気検出素子とサポート部材との関係を示す正面図、図２０は図１９のＸＸ−ＸＸ線矢視断面図、図２１はサポート部材を示す正面図、図２２は図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線矢視断面図、図２３はサポート部材を示す斜視図である。
図１９及び図２０に示すように、本実施例のサポート部材７０（図２１〜２３参照。）は、前記両磁気検出素子５６のセンシング部５７に対する嵌合方向を、前記実施例１とは逆方向、すなわち両センシング部５７の先端側（図１８において左側）から嵌合することによりセットするものとしている。また、サポート部材７０の位置決め凹部７１とは反対側の面（「前面」という。）７０ｃは、ハウジング部材６８の先端面６８ｅと同一面をなす平坦面に形成されている。また、サポート部材７０の前面７０ｃと位置決め凹部７１の底面との間の厚さ７０ｔ（図１８参照。）は、前記実施例１のものの厚さに比べて薄肉化されている。

前記両磁気検出素子５６及び前記サポート部材７０は、前記ハウジング部材６８の成形型（図示しない。）内に位置決めされてセットされた状態でハウジング部材６８が射出成形すなわちインサートモールド成形されることによりハウジング部材６８に一体化される（図１５〜図１８参照。）。このとき、サポート部材７０の両側面７０ａ及び前面７０ｃは、成形型に対する基準面として位置決めされる。また、ハウジング部材６８は、ハウジング部材６８の外周面にサポート部材７０の両側面７０ａが同一面をなす状態で露出するととともに、ハウジング部材６８の先端面６８ｅにサポート部材７０の前面７０ｃが露出する状態で成形されている。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、前記実施例では、スロットル装置１０のスロットルバルブ２２の回転角を検出する回転角センサ５５を示したが、スロットル装置１０以外の種々の回転側部材の回転角を検出する回転角センサとしても本発明を適用することができる。また、前記実施例では、電子制御式のスロットル装置１０を例示したが、アクセルペダルの操作によりリンク、ケーブル等を介してスロットルバルブ２２を機械的に開閉する機械式のスロットル装置にも本発明を適用することができる。また、前記実施例では、磁気検出素子５６としてセンサＩＣを使用する例を示したが、磁気検出素子５６としてホール素子、ホールＩＣ等を使用することも可能である。また、磁気検出素子５６は、永久磁石２７間の磁界の方向に基づいてスロットルバルブ２２の回転角を求める構成であるが、永久磁石２７間の磁界の強さに基づいてスロットルバルブ２２の回転角を求める構成としてもよい。また、前記実施例では、センシング部５７と演算部５８とを備える磁気検出素子５６を使用する例を示したが、センシング部５７と演算部５８とが１つの外郭内に一体化された磁気検出素子５６、センシング部５７のみの磁気検出素子５６を使用することも可能である。また、前記実施例では、磁気検出素子５６の各センサ端子６２ａ，６２ｂ，６２ｃに接続した中継端子６４ａ，６４ｂ，６４ｃの接続端子６５ａ，６５ｂ，６５ｃに各センサターミナル７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄを接続するものを例示したが、磁気検出素子５６の各センサ端子６２ａ，６２ｂ，６２ｃを接続端子として各センサターミナル７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄを接続することもできる。また、磁気検出素子５６を２個１組で使用する例を示したが、磁気検出素子５６を１個で使用することも可能である。また、サポート部材７０は、１部品に限定されるものではなく、複数個のピース部材の組合せにより構成することもできる。また、サポート部材７０は、磁気検出素子５６のセンシング部５７だけでなく、演算部５８を同時に保護するものとしてもよいし、磁気検出素子５６全体を保護するものとしてもよい。

本発明の実施例１にかかるスロットル装置を示す断面図である。 カバー部材の裏面側を示す斜視図である。 センサターミナルを取付けた回転角センサを示す正面図である。 回転角センサからセンサターミナルを分解して示す斜視図である。 回転角センサを示す正面図である。 回転角センサを示す側面図である。 回転角センサを示す背面図である。 図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。 磁気検出素子とサポート部材との関係を示す正面図である。 図９のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 磁気検出素子を示す斜視図である。 サポート部材を示す正面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢視断面図である。 サポート部材を示す斜視図である。 本発明の実施例２にかかる回転角センサを示す正面図である。 回転角センサを示す側面図である。 回転角センサを示す背面図である。 図１５のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線矢視断面図である。 磁気検出素子とサポート部材との関係を示す正面図である。 図１９のＸＸ−ＸＸ線矢視断面図である。 サポート部材を示す正面図である。 図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線矢視断面図である。 サポート部材を示す斜視図である。

符号の説明

１０ スロットル装置
１１ スロットルボデー
１４ ボア（吸気通路）
２２ スロットルバルブ
２６ スロットルギヤ（回転側部材）
２７ 永久磁石（磁石）
３０ モータ（電動アクチュエータ）
３９ 駆動機構部
４４ カバー部材（固定側部材）
４５ カラー部材
４７ ボルト（締結部材）
４９ａ，４９ｂ モータターミナル（アクチュエータにかかるコネクタ用ターミナル）
５５ 回転角センサ
５６ 磁気検出素子
５７ センシング部
６５ａ，６５ｂ，６５ｃ 接続端子
６８ ハウジング部材
７０ サポート部材
７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ センサターミナル（コネクタ用ターミナル）

Claims (10)

1. 回転側部材に設けられる磁石の磁力を受けて該回転側部材の回転角を検出する磁気検出素子と、該磁気検出素子のセンシング部を保護するサポート部材とを備え、
   前記磁気検出素子と前記サポート部材とがインサートモールド成形によりハウジング部材に一体化されていることを特徴とする回転角センサ。
2. 請求項１に記載の回転角センサであって、
   前記サポート部材が、前記ハウジング部材の樹脂材料の融点よりも高い融点を有する樹脂材料により形成されていることを特徴とする回転角センサ。
3. 請求項１又は２に記載の回転角センサであって、
   前記磁気検出素子のセンシング部を埋設する前記ハウジング部材の樹脂部の肉厚が均等化されていることを特徴とする回転角センサ。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の回転角センサであって、
   前記磁気検出素子の接続端子にコネクタ用ターミナルを接続したことを特徴とする回転角センサ。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転角センサであって、
   前記ハウジング部材が、該ハウジング部材における所定の形状をもたせる範囲を残してインサートモールド成形により固定側部材に一体化されていることを特徴とする回転角センサ。
6. 請求項５に記載の回転角センサであって、
   前記ハウジング部材における所定の形状をもたせる範囲が、前記磁気検出素子のセンシング部の周辺部であることを特徴とする回転角センサ。
7. スロットルバルブの開閉により、スロットルボデーの吸気通路を流れる吸入空気量を制御するスロットル装置であって、
   前記スロットルバルブ側に前記回転側部材を備えるとともに、前記スロットルボデー側に請求項１〜６のいずれか１つに記載の回転角センサを備えて、前記スロットルバルブの開度を検出する構成としたことを特徴とするスロットル装置。
8. 請求項７に記載のスロットル装置であって、
   前記スロットルボデーに、前記スロットルバルブの駆動機構部を覆うカバー部材が設けられ、
   前記回転角センサのハウジング部材が、該ハウジング部材における所定の形状をもたせる範囲を残してインサートモールド成形により前記カバー部材に一体化されていることを特徴とするスロットル装置。
9. 請求項８に記載のスロットル装置であって、
   前記カバー部材に、前記スロットルバルブを駆動する電動アクチュエータにかかるコネクタ用ターミナルがインサートモールド成形により一体化されていることを特徴とするスロットル装置。
10. 請求項８又は９に記載のスロットル装置であって、
    前記スロットルボデーに前記カバー部材が接着又は溶着により接合されていることを特徴とするスロットル装置。
    

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