JP2009014599A - 回転検出装置およびその製造方法 - Google Patents
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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、ケーブルの湾曲によるセンサデバイス付近に作用する応力を緩和させてその信頼性を高め、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】 弾性部材11Aのケーブル付近の弾性率とセンサ付近の弾性率とを異ならせ、弾性部材11Aの弾性率をケーブル付近において低く、センサ付近における弾性部材11Aの弾性率をケーブル付近より相対的に高くする。
【選択図】 図1
【解決手段】 弾性部材11Aのケーブル付近の弾性率とセンサ付近の弾性率とを異ならせ、弾性部材11Aの弾性率をケーブル付近において低く、センサ付近における弾性部材11Aの弾性率をケーブル付近より相対的に高くする。
【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。
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)センサユニットから外部への信号伝達経路となる信号ケーブル部が湾曲するような外力が作用した場合に、センサユニット内部のセンサデバイスにその外力が伝わり、該センサデバイスが故障する可能性がある。
(7)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。
(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)センサユニットから外部への信号伝達経路となる信号ケーブル部が湾曲するような外力が作用した場合に、センサユニット内部のセンサデバイスにその外力が伝わり、該センサデバイスが故障する可能性がある。
(7)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。
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、ケーブルの湾曲によるセンサデバイス付近に作用する応力を緩和させてその信頼性を高め、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に接続されるケーブルと、前記磁気式センサおよびケーブルを位置決めする金属から成る固定部品と、これら磁気式センサ、ケーブル、および固定部品を覆い状態に一体成型した熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料から成る覆い材とを備え、前記覆い材は、ケーブル付近の弾性率と磁気式センサ付近の弾性率とを異ならせ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、ケーブル、および固定部品(センサ等と称す)を、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料から成る覆い材で一体成型して成るので、センサ等に振動、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、センサ等の破損などの不具合を防止することができる。センサ等を、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、センサ等とモールド材(覆い材)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。したがってセンサ等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、センサ等の防水性を保つことができる。
熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料との接着性が良好な金属から成る固定部品を用いることで、センサアッシ全体を簡単に強固な構造に構成できる。また覆い材は、ケーブル付近の弾性率と磁気式センサ付近の弾性率とを異ならせて成る。特に、センサアッシ内部の覆い材の弾性率(硬度)をケーブル付近において低く(柔らかく)する。磁気式センサ付近における覆い材の弾性率(硬度)を、ケーブル付近より相対的に高く(硬く)する。これによって、ケーブルの湾曲によるセンサデバイス付近に作用する応力を緩和することができ、回転検出装置の信頼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、前記固定部品は、自動車の車輪用軸受装置もしくはその周辺部材に固定されることが好ましい。
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に接続されるケーブルと、前記磁気用センサおよびケーブル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であって、ケーブル付近の弾性率と磁気式センサ付近の弾性率とが異なる材料とともに金型により一体に圧縮成型する工程を有することを特徴とする。
この製造方法によると、センサ等を、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、センサ等に振動、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、センサ等の耐久性を高めることができる。センサ等を、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、センサ等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。
したがってセンサ等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、センサ等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。ケーブル付近の弾性率と磁気式センサ付近の弾性率とが異なる材料とともに金型により一体に圧縮成型する。モールド材の弾性率(硬度)をケーブル付近において低く(柔らかく)、磁気式センサ付近におけるモールド材の弾性率(硬度)を、ケーブル付近よりも相対的に高く(硬く)する。これによって、ケーブルの湾曲によるセンサデバイス付近に作用する応力を緩和することができ、装置の信頼性を高めることができる。
この発明の回転検出装置は、センサ等を、熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料から成る覆い材で一体成型して成るので、センサ等に振動、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、センサ等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、センサ等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。
したがってセンサ等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、センサ等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。また覆い材は、ケーブル付近の弾性率と磁気式センサ付近の弾性率とを異ならせて成る。特に、センサアッシ内部の覆い材の弾性率(硬度)をケーブル付近において低く(柔らかく)する。磁気式センサ付近における覆い材の弾性率(硬度)を、ケーブル付近より相対的に高く(硬く)する。これによって、ケーブルの湾曲によるセンサデバイス付近に作用する応力を緩和することができ、回転検出装置の信頼性を高めることができる。覆い材のケーブル付近の弾性率を低くした場合、ケーブルの湾曲の自由度を高め、ケーブルの取り回しを容易にすることができる。
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(覆い材に相当する)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)、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。図2(b)に示すように、ケーブル絶縁被覆7には、隙間(環状隙間)を介して、たとえば、鋼、アルミ、銅、黄銅等から構成される。さらに塑性変形できる材料であることが望ましい。また、例えばゴム材料との接着性が良好な金属であることが望ましい。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がケーブルに相当する。
覆い材としての弾性部材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。ゴム材料は、硬度(弾性率)の異なる二種類のものを用いる。すなわちセンサ付近のゴム材料には、硬度の高い(弾性率の大きい)ものをケーブル付近のゴム材料には、硬度の低い(弾性率の小さい)ものを使用する。たとえば、センサ付近のゴム材料には、硬度70度のものをケーブル付近のゴム材料には、硬度60度のものを使用する。弾性部材11Aのうち、前記センサ付近に設けられる部分を「硬質性覆い部」と称し、前記ケーブル付近に設けられる部分を「柔軟性覆い部」と称す。
固定用金具21のうち、xz平面に沿って形成される第1壁部22b(後述する)を境界として、弾性部材11Aのy方向一方側に柔軟性覆い部11Asが設けられる。弾性部材11Aにおいて、第1壁部22bのy方向他方側に硬質性覆い部11Ahが設けられる。これら柔軟性覆い部11Asと硬質性覆い部11Ahとは、一体に設けられている。これら覆い部11As,11Ahのゴム材料11としては、硬度の異なる材料が一体成型された一体品でもよく、別体品であってもよい。弾性部材11Aは、第1壁部22bによって、柔軟性覆い部11Asと硬質性覆い部11Ahとが仕切られることで、加熱成型時に、いずれか一方の軟化した覆い部が他方の軟化した覆い部に混入することを、極力防止し得る。
弾性部材11Aのうち硬質性覆い部11Ah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のうち第1壁部よりy方向他方側の部分、および固定用金具21の一部を、隙間なく密着状態に覆う。弾性部材11Aのうち柔軟性覆い部11Asは、ケーブル絶縁被覆7のうち第1壁部よりy方向一方側の部分を、隙間なく密着状態に覆う。さらに柔軟性覆い部11As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の一側縁付近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、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の一表面部に硬質性覆い部11Ah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の一側縁付近部から、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、柔軟性覆い部11As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の一表面部に硬質性覆い部11Ah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、硬質性覆い部11Ah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。
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。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。
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。
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。弾性部材11Aは、ケーブル付近の弾性率と磁気式センサ付近の弾性率とを異ならせて成る。特に、センサアッシ内部のケーブル付近において、柔軟性覆い部の弾性率(硬度)を低く(柔らかく)する。磁気式センサ付近において、硬質性覆い部の弾性率(硬度)を、ケーブル付近より相対的に高く(硬く)する。
これによって、ケーブルの湾曲によるセンサデバイス付近に作用する応力を緩和することができ、回転検出装置の信頼性を高めることができる。ケーブルが大きく湾曲するような外力が作用した場合であっても、該外力は、硬質性覆い部11Ahに到達すると減衰していき、センサデバイスに大きな外力が伝わることを未然に防止する。したがってセンサデバイスが故障することを防止することができる。弾性部材11Aのケーブル付近の弾性率を低くした場合、ケーブルの湾曲の自由度を高め、ケーブルの取り回しを容易にすることができる。このようにケーブル付近の柔軟性覆い部11Asの弾性率を、硬質性覆い部11Ahの弾性率よりも低くすることで、ケーブルが大きく湾曲してもモールド材とケーブルとの間に隙間が生じ難くなり、防水性を一層高めることが可能となる。
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、センサアッシ3に固定用金具21が含まれる構成になっているが、センサアッシは固定用金具21を除く構成にすることも可能である。この場合には、部品点数を本実施形態のものより抑え、構造を簡単化し、製造コストの低減を図ることができる。その他本実施形態と同様の効果を奏する。
本実施形態では、弾性部材11Aは、硬度の異なる二種類のものを用いているが、硬度の異なる三種類以上のものを用いてもよい。本実施形態では、第1壁部22bを境界として、y方向一方側に柔軟性覆い部11Asが設けられ、第1壁部22bのy方向他方側に硬質性覆い部11Ahが設けられるが、必ずしも第1壁部22bを境界としなくてもよい。たとえば柔軟性覆い部が、ケーブルカバー8の大部分、およびケーブル絶縁被膜7全体を隙間なく密着状態に覆うようにしても良い。また、柔軟性覆い部が、ケーブルカバー8の大部分、ケーブル絶縁被膜7全体、およびケーブル芯線6を隙間なく密着状態に覆うようにしても良い。
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
11Ah 硬質性覆い部
11As 柔軟性覆い部
12 車輪用軸受装置
21 固定用金具
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
11Ah 硬質性覆い部
11As 柔軟性覆い部
12 車輪用軸受装置
21 固定用金具
Claims (6)
- 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に接続されるケーブルと、
前記磁気式センサおよびケーブルを位置決めする金属から成る固定部品と、
これら磁気式センサ、ケーブル、および固定部品を覆い状態に一体成型した熱可塑性エラストマまたはゴム弾性を示す材料から成る覆い材と、を備え、
前記覆い材は、ケーブル付近の弾性率と磁気式センサ付近の弾性率とを異ならせて成ることを特徴とする回転検出装置。 - 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。
- 請求項1または請求項2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。
- 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、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。
- 請求項1〜3のいずれか1項において、前記固定部品は、自動車の車輪用軸受装置もしくはその周辺部材に固定されることを特徴とする回転検出装置。
- 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に接続されるケーブルと、前記磁気用センサおよびケーブル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であって、ケーブル付近の弾性率と磁気式センサ付近の弾性率とが異なる材料とともに金型により一体に圧縮成型する工程を有することを特徴とする回転検出装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007178355A JP2009014599A (ja) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | 回転検出装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007178355A JP2009014599A (ja) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | 回転検出装置およびその製造方法 |
Publications (1)
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JP2009014599A true JP2009014599A (ja) | 2009-01-22 |
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ID=40355668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007178355A Pending JP2009014599A (ja) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | 回転検出装置およびその製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2009014599A (ja) |
-
2007
- 2007-07-06 JP JP2007178355A patent/JP2009014599A/ja active Pending
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