JP2011091964A - Sensor case and rotating electric machine using the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ロータの回転位置を検出するセンサのセンサケースと、そのセンサケースを用いるモータや発電機等の回転電機に関するものである。 The present invention relates to a sensor case for a sensor that detects the rotational position of a rotor, and a rotating electrical machine such as a motor or a generator that uses the sensor case.
車両の始動発電機等の回転電機は、ロータの回転位置を検出するホールIC等の位置検出センサが設けられ、この位置検出センサによって検出された検出信号に基づいて三相コイルの転流タイミング等を制御するようになっている。
この種の回転電機に用いられる位置検出センサは、ホールIC等のセンサ素子が回路基板とともにセンサケースに収容され、そのセンサケースが回転電機の固定部側に設置されている。
A rotating electrical machine such as a starter generator of a vehicle is provided with a position detection sensor such as a Hall IC that detects the rotational position of the rotor, and the commutation timing of the three-phase coil based on the detection signal detected by the position detection sensor. Is to control.
In a position detection sensor used in this type of rotating electrical machine, a sensor element such as a Hall IC is housed in a sensor case together with a circuit board, and the sensor case is installed on the fixed part side of the rotating electrical machine.
ところで、車両の始動発電機等の回転電機として、U,V,Wの三相のコイルの転流タイミングを検出するための3つの駆動用センサ素子と、エンジンの点火タイミングを検出するための点火タイミング用センサ素子等が回路基板とともに一つのセンサケース内に収容されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 By the way, as a rotating electrical machine such as a starter generator of a vehicle, three drive sensor elements for detecting the commutation timing of three-phase coils of U, V, and W, and ignition for detecting the ignition timing of the engine. A device in which a timing sensor element and the like are housed in a sensor case together with a circuit board is known (for example, see Patent Document 1).
この回転電機で用いられるセンサケースは、樹脂製のセンサケース本体に凹形状の収容部が設けられ、その収容部内に、複数のセンサ素子が回路基板とともに収容されている。そして、回路基板には複数のリード線が接続され、そのリード線が収容部から外部に引き出されて、回転電機を制御するための制御装置に接続されている。
収容部には、上部の開口を通して各センサ素子と回路基板が収容され、回路基板のリード線が上部の開口を通して外部に引き出された後に内部に充填剤が充填される。
In a sensor case used in this rotating electrical machine, a concave housing portion is provided in a resin-made sensor case body, and a plurality of sensor elements are housed together with a circuit board in the housing portion. A plurality of lead wires are connected to the circuit board, and the lead wires are pulled out from the housing portion and connected to a control device for controlling the rotating electrical machine.
The accommodating portion accommodates each sensor element and the circuit board through the upper opening, and the lead wire of the circuit board is drawn out through the upper opening and then filled with a filler.
しかし、この従来のセンサケースにおいては、回路基板に接続されたリード線が収容部の開口を通して上方に引き出されるため、収容部に液状の充填剤を充填するときに、充填剤が複数のリード線を通した毛細管現象によって収容部の外部に吸い出される可能性があり、この毛細管現象による充填剤の吸い出しを回避するために、充填作業中にセンサケース本体を傾斜させる等の煩雑な作業を強いられることがある。 However, in this conventional sensor case, since the lead wire connected to the circuit board is drawn upward through the opening of the housing portion, when the liquid filler is filled in the housing portion, the filler has a plurality of lead wires. In order to avoid the suction of the filler due to the capillary phenomenon, the sensor case main body is inclined during the filling operation, for example, by the capillary phenomenon that passes through the container. May be.
このため、現在、センサケース本体の収容部の底壁に、リード線を外部に引き出すための引き出し孔を形成し、その引き出し孔からリード線を引き出すことを検討している。この場合、引き出し孔から引き出される複数のリード線は、収容部の底壁の外面側に整列状態で係止することが望ましい。このため、この対策として底壁の外側面に係止壁を突設し、その係止壁に複数の挟持用スリットを形成して、各挟持用スリットに対応するリード線を挟持させることを検討している。 For this reason, it is currently under consideration to form a lead-out hole for pulling out the lead wire to the outside in the bottom wall of the housing part of the sensor case body, and to pull out the lead wire from the lead-out hole. In this case, it is desirable that the plurality of lead wires drawn out from the lead-out holes are locked in an aligned state on the outer surface side of the bottom wall of the housing portion. For this reason, as a countermeasure against this, consider locking the projecting wall on the outer surface of the bottom wall and forming a plurality of clamping slits on the locking wall to clamp the lead wires corresponding to the clamping slits. is doing.
ところが、この対策案の場合、挟持用スリットが係止壁の突出端側から付根部側に向かって一定幅であると、挟持用スリットの切れ込み方向と交差する方向についてはリード線の変位を規制するうえで有利であるが、挟持用スリットに沿う方向(抜け方向)の変位規制については他の方向に比較して不利となる。 However, in the case of this countermeasure, if the holding slit has a constant width from the protruding end side of the locking wall toward the root portion side, the displacement of the lead wire is restricted in the direction intersecting with the cutting direction of the holding slit. This is advantageous, but it is disadvantageous in terms of displacement regulation in the direction along the clamping slit (the direction of withdrawal) compared to other directions.
そこで、この出願の発明は、収容部の底壁の引き出し孔から引き出されたリード線を底壁外面の係止壁に強固に係止できるようにして、生産効率と商品性の向上を両立させることのできるセンサケース及びそれを用いる回転電機を提供しようとするものである。 Therefore, the invention of this application makes it possible to firmly lock the lead wire drawn out from the drawing hole in the bottom wall of the housing portion to the locking wall on the outer surface of the bottom wall, thereby achieving both improvement in production efficiency and merchantability. An object of the present invention is to provide a sensor case that can be used and a rotating electrical machine using the same.
上記の課題を解決する請求項1に記載の発明は、センサケース本体に凹形状の収容部が設けられ、この収容部に、センサ素子に電気的に接続される回路基板が収容され、前記回路基板に接続されたリード線が前記収容部から外部に引き出されるセンサケースにおいて、前記収容部の底壁に、前記リード線を外部に引き出すための引き出し孔が設けられるとともに、前記底壁の外側面に前記リード線を係止する支持壁が突設され、この支持壁には、突出端側から付根部側に向かって切れ込んだ挟持用スリットが設けられ、この挟持用スリットには、前記支持壁の突出端寄りに位置される狭幅部と、この狭幅部の最小幅よりも幅が広く前記支持壁の付根部寄りに位置される拡幅部とが設けられ、前記狭幅部と拡幅部の間には、前記リード線の抜けを規制する段差部が設けられていることを特徴とする。
これにより、引き出し孔から引き出されたリード線は、挟持用スリットの狭幅部側から拡幅部に向かって押し込まれ、拡幅部内に収容された状態で段差部によって抜け方向の変位が規制されるようになる。
According to the first aspect of the present invention for solving the above-described problem, the sensor case main body is provided with a concave accommodating portion, and a circuit board electrically connected to the sensor element is accommodated in the accommodating portion. In the sensor case in which the lead wire connected to the substrate is pulled out from the housing portion, a lead-out hole for pulling out the lead wire to the outside is provided in the bottom wall of the housing portion, and the outer surface of the bottom wall A support wall for locking the lead wire is provided on the support wall, and the support wall is provided with a holding slit that is cut from the protruding end side toward the root portion side, and the holding wall includes the support wall. A narrow portion located near the projecting end of the first and second wide portions and a wide portion located near the base portion of the support wall. Between the lead wires Wherein the step portion for restricting is provided.
As a result, the lead wire pulled out from the lead-out hole is pushed from the narrow width portion side of the holding slit toward the wide width portion, and the displacement in the pulling direction is regulated by the step portion while being accommodated in the wide width portion. become.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のセンサケースにおいて、前記収容部の底壁には、前記拡幅部に臨む貫通孔が設けられていることを特徴とする。
これにより、センサケース本体の型成形時には、貫通孔を形成する成形ピンを成形型内に設置しておくことにより、貫通孔を造形する成形ピンの先端部が支持壁の付根部側に挟持用スリットの拡幅部を造形することになる。
According to a second aspect of the present invention, in the sensor case according to the first aspect, the bottom wall of the accommodating portion is provided with a through hole that faces the widened portion.
As a result, when the sensor case body is molded, the tip of the molding pin that forms the through hole is clamped on the base side of the support wall by installing the molding pin that forms the through hole in the molding die. The widened portion of the slit will be modeled.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のセンサケースにおいて、前記支持壁は、前記底壁を間に挟んだ前記収容部の周壁の延長上に延設され、前記貫通孔は前記収容部の周壁の端面から前記底壁にかけて貫通するように設けられていることを特徴とする。
これにより、挟持用スリットの拡幅部に臨む貫通孔は、収容部の周壁の端面に開口し、収容部内には開口しなくなる。
According to a third aspect of the present invention, in the sensor case according to the second aspect, the support wall is extended on an extension of the peripheral wall of the housing portion with the bottom wall interposed therebetween, and the through hole is the It is provided so that it may penetrate from the end surface of the surrounding wall of an accommodating part to the said bottom wall.
As a result, the through hole that faces the widened portion of the sandwiching slit opens at the end surface of the peripheral wall of the housing portion and does not open into the housing portion.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のセンサケースにおいて、前記周壁のうちの前記貫通孔が形成される部位には、前記周壁の厚み方向の一般部端面に対して膨出する膨出部が設けられていることを特徴とする。
これにより、収容部の周壁においては、貫通孔の周縁の肉厚が膨出部によって確保されるようになる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the sensor case according to the third aspect, the portion of the peripheral wall where the through hole is formed bulges with respect to the end surface of the general portion in the thickness direction of the peripheral wall. A bulging portion is provided.
Thereby, in the surrounding wall of an accommodating part, the thickness of the periphery of a through-hole comes to be ensured by the bulging part.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のセンサケースにおいて、前記膨出部は、前記周壁の前記収容部内に臨む内側面と、前記収容部の外側の外側面とにそれぞれ設けられていることを特徴とする。
これにより、膨出部が周壁の内側面のみに設けられる場合に比較し、貫通孔の周縁の肉厚を充分に確保しつつ、周壁の内側方向への膨出量が抑制されることになる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the sensor case according to the fourth aspect, the bulging portion is provided on each of an inner surface facing the housing portion of the peripheral wall and an outer surface on the outer side of the housing portion. It is characterized by.
Thereby, compared with the case where the bulging portion is provided only on the inner side surface of the peripheral wall, the amount of bulging inward of the peripheral wall is suppressed while sufficiently securing the thickness of the peripheral edge of the through hole. .
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のセンサケースにおいて、前記狭幅部は、前記挟持用スリットの延出方向に渡って一定幅に形成されていることを特徴とする。
これにより、組付け時に、リード線が挟持用スリットの狭幅部側から拡幅部方向に押し込まれると、リード線が外形を変形させた状態で一定幅の狭幅部によって安定的に保持されるようになる。
A sixth aspect of the present invention is the sensor case according to any one of the first to fifth aspects, wherein the narrow width portion is formed with a constant width in the extending direction of the clamping slit. It is characterized by that.
As a result, when the lead wire is pushed in from the narrow-width portion side of the clamping slit toward the wide-width portion during assembly, the lead wire is stably held by the narrow-width portion having a constant width in a deformed shape. It becomes like this.
請求項7に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のセンサケースにおいて、前記狭幅部は、前記挟持用スリットの開口側に向かって幅が拡大するようにテーパ状に形成されていることを特徴とする。
これにより、リード線は狭幅部のテーパ形状に案内されて拡幅部方向にスムーズに押し込まれるようになる。
A seventh aspect of the present invention is the sensor case according to any one of the first to fifth aspects, wherein the narrow portion is tapered so that the width increases toward the opening side of the clamping slit. It is characterized by being formed.
As a result, the lead wire is guided in the tapered shape of the narrow width portion and is smoothly pushed in the wide width portion direction.
請求項8に記載の回転電機の発明は、請求項1〜7のいずれか1項に記載のセンサケースを用いることを特徴とする。 The invention of a rotating electrical machine according to an eighth aspect is characterized by using the sensor case according to any one of the first to seventh aspects.
この出願の発明によれば、センサケース本体の収容部の底壁に設けられた引き出し孔を通してリード線が外部に引き出されることから、収容部に充填剤を充填するときにリード線を通した毛細管現象が生じなくなる。さらに、係止壁の挟持用スリットには、狭幅部と、狭幅部の最小幅よりも幅が広く支持壁の付根部側に位置される拡幅部が設けられていることから、拡幅部と狭幅部の間の段差部によってリード線の抜けを未然に防止することができる。したがって、この発明によれば、収容部内への充填剤の充填作業を容易化することができるうえ、係止壁からのリード線のずれを防止して商品性を高めることができる。 According to the invention of this application, since the lead wire is pulled out through the lead-out hole provided in the bottom wall of the housing portion of the sensor case main body, the capillary tube through which the lead wire is passed when the housing portion is filled with the filler. The phenomenon no longer occurs. Further, the holding wall clamping slit is provided with a narrow portion and a wide portion that is wider than the minimum width of the narrow portion and is positioned on the base side of the support wall. The step between the narrow portion and the narrow portion can prevent the lead wire from coming off. Therefore, according to the present invention, it is possible to facilitate the filling operation of the filler into the accommodating portion, and it is possible to prevent the lead wire from being displaced from the locking wall and improve the commercial value.
請求項2に記載の発明によれば、センサケース本体の型成形時に貫通孔を形成する成形ピンによって挟持用スリットの拡幅部を造形することができるため、型成形後の後加工を少なくして、生産効率のさらなる向上を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the widened portion of the sandwiching slit can be formed by the forming pin that forms the through hole when the sensor case body is molded, the post-processing after the molding is reduced. Further improvement in production efficiency can be achieved.
請求項3に記載の発明によれば、挟持用スリットの拡幅部に臨む貫通孔が収容部の周壁の端面に開口して、収容部の内側に開口しなくなるため、収容部内に充填剤を充填するときに、貫通孔を通して充填剤が外部に漏出するのを防止することができる。 According to the third aspect of the present invention, the through hole that faces the widened portion of the sandwiching slit opens at the end surface of the peripheral wall of the housing portion and does not open inside the housing portion. In doing so, it is possible to prevent the filler from leaking out through the through hole.
請求項4に記載の発明によれば、収容部の周壁における貫通孔の周域の肉厚が膨出部によって確保されるため、周壁の端面から底壁を貫通する貫通孔を確実に形成することができる。
According to invention of
請求項5に記載の発明によれば、膨出部が周壁の内側面側だけでなく外側面側にも設けられていることから、貫通孔の周縁の肉厚を充分に確保しつつ周壁の内側方向の膨出量を抑制し、膨出部と回路基板との干渉を防止することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the bulging portion is provided not only on the inner surface side but also on the outer surface side of the peripheral wall, the thickness of the peripheral wall of the through hole is sufficiently ensured. The amount of bulging in the inner direction can be suppressed, and interference between the bulging portion and the circuit board can be prevented.
請求項6に記載の発明によれば、リード線を一定幅の挟持部によって安定的に保持することができるため、リード線の抜け方向ばかりでなく、リード線の長手方向や挟持用スリットの幅方向のガタつきをも確実に防止することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the lead wire can be stably held by the holding portion having a constant width, not only the lead wire pull-out direction but also the longitudinal direction of the lead wire and the width of the holding slit It is possible to reliably prevent backlash in the direction.
請求項7に記載の発明によれば、リード線の組付け時に、狭幅部のテーパ形状によってリード線の挿入をガイドすることができるため、組付け作業性の向上を図ることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, when the lead wire is assembled, the insertion of the lead wire can be guided by the tapered shape of the narrow width portion, so that the assembling workability can be improved.
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図3は、車両用エンジンの始動発電機として用いられるこの実施形態の回転電機1を示すものである。この回転電機1は、三相ブラシレス型の回転電機であり、エンジンブロック(図示せず)に固定されるステータ2と、エンジンのクランクシャフト(図示せず)に固定されるロータ4と、ロータ4の回転位置を検出する位置検出センサ6とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a rotating
図4は、ステータ2と位置検出センサ6の組付け状態を示すものであり、図5,図6は、ステータ2の構成部品を示すものである。これらの図にも示すように、ステータ2は、電磁鋼板を積層して成るステータ鉄心2Aと、ステータ鉄心2Aに巻回される複数のコイル10とを備えている。ステータ鉄心2Aは、図5に示すように、円環状に形成された本体部2aと、この本体部2aの外周面から径方向外側に向かって放射状に突出する複数のティース部2bとを有し、各ティース部2bの先端部には円周方向両側に略T字状に張り出す爪片3が設けられている。ステータ鉄心2Aの外面には、各ティース部2bの周域を覆うようにインシュレータ110が装着され、各ティース部2bの周域にはインシュレータ110を介して上記のコイル10が巻回されるようになっている。
インシュレータ110は、軸方向の略半分で二分割された2つインシュレータ部材から成り、図6は、そのうちの一方のインシュレータ部材110Aの外形を示す。なお、同図中120は、インシュレータ部材110Aにモールド成形されたコイル接続用の端子である。
FIG. 4 shows the assembled state of the
The
ロータ4は、図2に示すように、磁性材料から成る有底円筒状のヨーク12と、このヨーク12の底壁12aに同軸に固定されたボス部14とを備え、ボス部14には、エンジンのクランクシャフトが一体回転可能に結合されるようになっている。
図7は、ロータ4の内周側を展開して示したものである。同図にも示すように、ロータ4の内周面には、複数のマグネット16が円周方向に沿って等間隔に取り付けられている。これらの各マグネット16は、ロータ4の軸方向に長い長方形状に形成され、一つを除き他のすべては、ロータ4の中心に向く側の面(内側面)がN極とS極のいずれかに着磁されている。そして、一つのマグネット16cは内側面がN極に着磁された主磁極部162の一端側(長尺方向の一端側)に、内側面がS極に着磁された短尺な副磁極部160が接合されている。
As shown in FIG. 2, the
FIG. 7 shows the inner peripheral side of the
ここで、図7中、内側面全域がN極に着磁されているマグネット16をマグネット16a、内側面全域がS極に着磁されているマグネット16をマグネット16b、主磁極部160と副磁極部162を備えたマグネット16をマグネット16cと呼ぶものとすると、このロータ4では、隣接する特定の一組のマグネット16a,16aの間にマグネット16cが配置され、他の隣接するマグネット16a,16a間にマグネット16bが配置されている。したがって、ロータ4の内周側は、軸方向の一端側(図7中上端側)以外ではN極とS極が交互に現れ、軸方向の一端側ではマグネット16cの副磁極部160の前後(円周方向の前後)のみマグネット3個分だけN極が連続して現れる。後に詳述するように、マグネット16の軸方向の一端側の領域は、エンジンの点火タイミングを検出するためのターゲットとして用いられ、マグネット16の軸方向の残余の領域は、主に、コイル10の転流タイミングを検出するためのターゲットとして用いられる。
Here, in FIG. 7, the
また、ステータ鉄心2Aのティース部2bに巻回されたコイル10は、ステータ2から引き出されて図示しない制御装置に接続されている。制御装置は、エンジンの始動時には所定のタイミングでコイル10に電流を供給することによってロータ4とクランクシャフトを回転させ、エンジンの始動後には、ロータ4の回転に伴う発電電力を図示しないバッテリに充電し、若しくは、直接使用に供する。なお、図1中100bは、コイル10に接続されたリード線であり、102bは、複数のリード線100bを束ねてそれらの周囲を被覆する保護チューブである。また、同図中102aは、後述するセンサケース60から引き出されたリード線100a(図8参照)を束ねてそれらの周囲を被覆する保護チューブである。
Further, the
ところで、各ティース部2bの爪片3の形状は一定形状ではなく、図5に示すように、一部のティース部2bの爪片3には軸方向の一端側から軸方向中央側に向かって切欠き部7が設けられている。具体的には、切欠き部7は、円周方向で隣接する二つの爪片3に跨って略長方形状の嵌合溝を形成するように形成され、その嵌合溝を形成する切欠き部7の対が円周方向に連続して合計4箇所に配置されるようになっている。以下、爪片3に切欠き部7が形成される5個のティース部2bを他のティース部2bと区別するために特定ティース部2Bと呼ぶものとする。隣接する特定ティース部2Bに形成される各切欠き部7の対には、後述する位置検出センサ6のセンサ保持用の脚部80a,80b,80c,80d(図4参照)が挿入配置されるようになっている。
By the way, the shape of the
位置検出センサ6の脚部80a,80b,80c,80dには、図7に示す第1,第2,第3,第4ホールIC(センサ素子)50a,50b,50c,50dがそれぞれ収容配置されている。これらのホールIC50a,50b,50c,50dは、ロータ4の内周面に対向してマグネット16の磁束の切り替わりを検出する。
ここで、脚部80a,80b,80c,80d内に配置されるホールIC50a,50b,50c,50dのうちの、第1ホールIC50aと第2,第3,第4ホールIC50b,50c,50dとでは設置高さが異なり、図7に示すように、第1ホールIC50aは、ロータ4の内周面の軸方向の一端側に対峙する位置M1に配置され、第2,第3,第4ホールIC50b,50c,50dは、ロータ4の内周面の軸方向の中央側に対峙する位置M2に配置されている。これにより、第1ホールIC50aは、マグネット16cの副磁極部160を通る高さでマグネット16a,16b,16cの磁束の切り替わりを検出し、第2,第3,第4ホールIC50b,50c,50dは、マグネット16cの主磁極部162を通る高さでマグネット16a,16b,16cの磁束の切り替わりを検出する。
The first, second, third and fourth Hall ICs (sensor elements) 50a, 50b, 50c and 50d shown in FIG. 7 are accommodated in the
Here, of the
第2,第3,第4ホールIC50b,50c,50dは、ロータ4の中央側の位置M2で検出した信号を、ロータ4の回転位置信号として制御装置に出力し、第1ホールIC50aは、ロータ4の軸方向の一端側の位置M1で検出した信号を、ロータ4の円周上の絶対位置情報信号として制御装置に出力する。制御装置では、第2,第3,第4ホールIC50b,50c,50dの出力信号を受けて、3相のコイル10に対する転流タイミングを制御するとともに、第1ホールIC50aの出力信号と第2,第3,第4ホールIC50b,50c,50dの出力信号を受けてエンジンの点火タイミングを制御する。
The second, third, and
図21は、各ホールIC50a,50b,50c,50dの出力に応じて制御装置で生成される信号と、U,V,Wの各相のコイル10に出力される電圧波形を併せて記載したタイミングチャートである。
なお、同図中、S2,S3,S4は、第2,第3,第4ホールIC50b,50c,50dの出力に対応して生成されるパルス信号を示し、S1は、第1ホールIC50aの出力に対応して生成されるパルス信号を、Sv,Sw,Suは、V相,W相,U相の各出力電圧波形をそれぞれ示している。また、同図中T1は、第1ホールIC50aの出力(S1)がハイ状態のまま第4ホールIC50dの出力(S4)がハイからローに切り替わるタイミングであり、T2は、第1ホールIC50aの出力(S1)がハイ状態のまま第4ホールIC50dの出力(S4)がローからハイに切り替わるタイミング、T3は、タイミングT1を経た後に、第1ホールIC50aの出力(S1)がハイ状態のまま第3ホールIC50cの出力(S3)がローからハイに切り替わるタイミングである。制御装置では、信号S1,S2,S3,S4の変化からタイミングT1,T2,T3を求めることができる。
制御装置は、例えば、同図に示すように、信号S2,S3,S4に応じてV相,W相,U相の各コイル10の転流タイミングを制御し、信号S2,S3,S4と、信号S1とによってタイミングT1を求め、そのタイミングT1でエンジンの点火を制御する。
FIG. 21 is a timing in which signals generated by the control device according to the outputs of the
In the figure, S2, S3 and S4 indicate pulse signals generated corresponding to the outputs of the second, third and
For example, as shown in the figure, the control device controls the commutation timing of the
図8〜図12は、位置検出センサ6を示すものである。
位置検出センサ6は、樹脂製のセンサケース60の内部に第1,第2,第3,第4ホールIC50a,50b,50c,50dと、この各ホールIC50a,50b,50c,50dに電気的に接続される回路基板34を収容し、そのセンサケース60がステータ2とエンジンブロックとに締結されるようになっている。
8 to 12 show the
The
センサケース60は、回路基板34を主に収容するセンサケース本体20がステータ2の外周縁部の円弧形状に沿って形成され、その略扇状の底壁21がステータ2の外周縁部に重ねて配置されるようになっている。底壁21の外縁部には、底壁21とともに凹形状の収容部22を形成する周壁23が延設されている。周壁23は、扇形状の外側の円弧辺をなす外周壁部23aと、扇形状の内側の円弧辺をなす内周壁部23bと、扇形状の半径方向に延出する両側の側辺をなす側壁部23c,23dとから構成されている。
In the
センサケース本体20の底壁21の外側面(ステータ2に臨む側の面)には、円弧方向に離間して4つの脚部80a,80b,80c,80dが突設されている。これらの脚部80a,80b,80c,80dは、前述のようにステータ2の特定ティース部2Bの切欠き部7の対の間に挿入配置されるものであり、底壁21のうちの外周壁部23a寄りに偏倚した位置に等間隔に突設されている。センサケース本体20の外周壁部23aには厚肉の板状の舌片部64が延設され、その舌片部64がエンジンブロックに図示しないボルトによって締結されるようになっている。また、センサケース本体20の内周壁部23bの中央には、センサケース本体20の底壁21から引き出された複数のリード線100aを集合させて側方への引き出すための配線ガイド68が一体に形成されている。さらに、内周壁部23bの円弧方向の両端部の近傍には、先端側がステータ2方向(脚部80a,80b,80c,80dの延出方向と同方向)に向かって湾曲する一対のアーム部62a,62bが延設され、その一対のアーム部の先端に連結ブロック62cが一体に設けられている。この連結ブロック62cは、ステータ鉄心2Aの本体部2aの側面に重合され、図示しないボルトによってステータ2に結合されるようになっている。
Four
また、センサケース本体20の底壁21の内周側の端部には、センサケース本体20の底壁21の内側から引き出された各リード線100aを支持するための支持壁24が突設されている。支持壁24は、収容部22の底壁21を挟んで周壁23の内周壁部23bの延長上に配置されている。そして、支持壁24には、その突出端側から付根部側に向かって切れ込む複数のスリット25が設けられ、その各スリット25内にリード線100aが個別に係止されるようになっている。この各スリット25については後に詳述する。
Further, a
また、図10に示すように、センサケース本体20の底壁21の内側面には各脚部80a,80b,80c,80dの内側に連続する4つのIC収容穴90が設けられている。さらに、底壁21の内周壁部23b側に偏倚する位置には、収容部22内からリード線100aを底壁21の外部に引き出すための複数の引き出し孔72が設けられている。センサケース本体20の収容部22内には、上方側の開口から第1,第2,第3,第4ホールIC50a,50b,50c,50dと回路基板34とを含むセンサユニット32が収容される。また、センサケース本体20の底壁21の内側面の円弧方向の両端部の近傍には、センサユニット32を固定するための係止クリップ70が突設されている。各係止クリップ70は、先端側がテーパ状に窄まった二つ割りのピン状の構造であり、相手嵌合孔に嵌入された状態で自身の弾性によって嵌合孔の縁部を係止する。
As shown in FIG. 10, four
図13は、センサユニット32を分解して示したものである。
センサユニット32は、第1,第2,第3,第4ホールIC50a,50b,50c,50dと、これらのホールIC50a,50b,50c,50dを保持する保持ブロック42と、この保持ブロック42に取り付けられる略円弧状の回路基板34と、によって構成されている。以下、センサユニット32の各部の説明においては、センサケース本体20の収容部22内に設置されたときに、収容部22の開口側に向く側を上と呼び、それと逆側を下と呼ぶものとする。
FIG. 13 is an exploded view of the
The
図14は、保持ブロック42の下面を示すものである。
同図にも示すように、保持ブロック42は、上面側に回路基板34が取り付けられる略円弧状のベースプレート44と、このベースプレート44から下方に突出する4つのホルダ片46a,46b,46c,46dとを備え、各ホルダ片46a,46b,46c,46dの先端部(突出端)に対応するホールIC50a,50b,50c,50dが保持されるようになっている。第2,第3,第4ホールIC50b,50c,50dを保持する3つのホルダ片46b,46c,46dはベースプレート44からの突出長さがすべて同じに設定されているが、第1ホールIC50aを保持するホルダ片46aは他のホルダ片46b,46c,46dの突出長さに比較して短く設定されている。この突出長さの相違は、センサケース60をステータ2に取り付けたときに、各ホールIC50a,50b,50c,50dとロータ4側のマグネット16a,16b,16cの位置関係が、図7の状態になるようにするためのものである。また、各ホルダ片46a,46b,46c,46dの側面には、対応する各ホールIC50a,50b,50c,50dの3本のリード線(符号省略)を保持し、その各リード線の先端部を回路基板34上に引き出すための溝48a,48b,48cが形成されている。
FIG. 14 shows the lower surface of the holding
As shown in the figure, the holding
ベースプレート44上の円弧方向に離間した2位置には、ベースプレート44の上面に回路基板34を固定するための係止クリップ49が突設されている。
図15,図16は、ベースプレート44の係止クリップ49を示すものである。
各係止クリップ49は、先端側がテーパ状に窄まった二つ割りのピン状の構造であり、ベースプレート44の上面から上方に突出する首部49aと、首部49aに比較して下端側の外径の大きい頭部49bとを備え、頭部49bに先細り状にテーパ面27が設けられるとともに、頭部49bから首部49aに亘る部位に、これらを軸方向に沿って二分するスリット28が設けられている。この係止クリップ49は、頭部49bの先端側から相手嵌合孔に圧入することにより、スリット28の先端側を狭めるように首部49aを弾性変形させ、頭部49bが相手嵌合孔を潜ったときに首部49aが弾性復帰して頭部49bで嵌合孔の縁部を係止する。
また、この係止クリップ49は、スリット28の下端に、スリット28の一般部の離間幅よりも直径の大きい円筒状の第1の肉抜き部29が設けられるとともに、首部49aの付根部側の外面に略長方形状の第2の肉抜き部30が設けられている。この係止クリップ49では、第1の肉抜き部29と第2の肉抜き部30を設けたことにより、首部49aの撓みの容易化と、応力集中による白化を防止できるようになっている。なお、図15,16中31は、第1の肉抜き部29と第2の肉抜き部30を型成形するときの、型抜きの関係でベースプレート44上にできた段差状の凹部である。
Locking clips 49 for fixing the
15 and 16 show the locking
Each locking
In addition, the locking
回路基板34は、その面上に配線パターンが印刷され、その配線パターン上の所定位置にホールIC50a,50b,50c,50dの各リード線と、引き出し孔72を通してセンサケース本体20の底壁21から外部に引き出される複数のリード線100aとがはんだ固定によって電気的に接続されている。また、回路基板34には、保持ブロック42のベースプレート44とセンサケース本体20の底壁21にそれぞれ突設された係止クリップ49,70が挿入される嵌合孔36,39が形成されている。回路基板34は、これらの係止クリップ49,70と嵌合孔36,39による嵌合によって保持ブロック42とセンサケース本体20に係止される。なお、引き出し孔72を通してセンサケース本体20の外部に引き出されるリード線100aは、組付け順序としては、センサケース本体20の外部から先端部が引き出し孔72に挿入され、収容部22の内側に引き出されたその先端部が回路基板34上の所定位置にはんだ固定される。また、リード線100aは、引き出し孔72に挿入されるときに押圧変形し、それによって引き出し孔72との隙間が閉塞される。
A wiring pattern is printed on the surface of the
また、上記のようにセンサユニット32の保持ブロック42と回路基板34がセンサケース本体20の収容部22内に固定されると、その状態で収容部22の内部に充填剤150(図1参照)が充填される。これにより、充填材150は脚部80a,80b,80c,80dの各IC収容穴90と、保持ブロック42及び回路基板34の周囲に満たされ、そのまま所定時間放置することによって収容部22内で凝固する。
このとき、回路基板34に接続されている複数のリード線100aは、底壁21に設けられた引き出し孔72を通して収容部22の外部に引き出されているため、凝固前の充填剤150が外部に吸い出される毛細管現象を引き起こすことはない。
Further, when the holding
At this time, since the plurality of
ところで、引き出し孔72から底壁21の外側に引き出された各リード線100aは、前述のように支持壁24の対応するスリット25に挟持されるが、この各スリット25は、詳細には図17〜図19に示すような構造となっている。
図17,図18は、スリット25に対応するリード線100aを挟持させる前の状態を示し、図19は、スリット25に対応するリード線100aを挟持させた状態を示す。
スリット25は、突出端側から付根部側にかけて一定幅に形成されているのではなく、スリット25の突出端側には、リード線100aの直径よりも幅の狭い狭幅部51が設けられ、付根部側には狭幅部51よりも幅の広い拡幅部52が設けられている。そして、狭幅部51と拡幅部52の間には、略直角に屈曲した段差部53が設けられている。また、図18に示すように、支持壁24の各スリット25の狭幅部51に臨む部位は先端側が鋭角状に収斂する形状とされている。
リード線100aは、各スリット25の狭幅部51側の開口に略直角方向から圧入され、狭幅部51で外形を潰されつつ、図19に示すように拡幅部52まで押し入れられる。これにより、リード線100aは、狭幅部51で一部挟持されつつ、段差部53によって抜け方向(スリット25の開口方向)の変位を規制されることになる。
By the way, the
17 and 18 show a state before the
The
The
また、センサケース本体20の底壁21の各スリット25の付根部(拡幅部51)に臨む位置には、収容部22の内周壁部23b(周壁23)の端面から底壁の外面側に向かって貫通する貫通孔54が設けられている。この貫通孔54の内径(直径)は拡幅部51の幅と同サイズとなっている。
図20は、センサケース60の型成形工程を示す図である。
同図に示すように、センサケース60を型成形によって形成するときには、成形型内に複数の成形ピン55を突設しておき、この成形ピン55によって各スリット25の拡幅部51及び段差部53を貫通孔54とともに造形する。即ち、貫通孔54の内径は拡径部51の幅と同サイズであるため、型成形時に、貫通孔54と同径の成形ピン55を段差部53の位置まで突出させておくことにより、成形ピン55を抜いたときに、スリット25の狭幅部51に連続するように支持壁24の付根部側に段差部53と拡幅部52とが造形されることになる。
In addition, at the position facing the base portion (widened portion 51) of each slit 25 of the
FIG. 20 is a diagram illustrating a molding process of the
As shown in the figure, when the
また、図8〜図12にも示すように、センサケース本体20の内周壁部23bの貫通孔54が形成される部位には、貫通孔54の周縁の厚みを厚くするために膨出部56a,56bが設けられている。これらの膨出部56a,56bは内周壁部23bの収容部22内に臨む内側面と内周壁部23bの外側面とに、それぞれ厚み方向の一般部端面に対して円弧状に膨出するように設けられている。
なお、貫通孔54は、必ずしも内周壁部23bの一般部の厚み方向の中心に設ける必要はなく、例えば、外面側の膨出部56bを内面側の膨出部56aよりも多く膨出させるようにすれば、貫通孔54を一般部の厚み方向の中心に対して外面側にオフセットした位置に配置することも可能である。
Further, as shown in FIGS. 8 to 12, a bulging
The through
以上のように、この実施形態の回転電機1で用いられるセンサケース60は、センサケース本体20の収容部22の底壁21に設けられた引き出し孔72を通してリード線100aが外部に引き出されることから、充填剤150を収容部22に充填するときに、毛細管現象によって充填剤150が外部に吸い出される心配がなく、センサケース本体20を傾ける等することなく充填作業を進めることができる。このため、充填剤150の充填作業を容易化し、生産効率を高めることができる。
As described above, in the
さらに、このセンサケース60においては、引き出し孔72から引き出された各リード線100aを係止する支持壁24のスリット25に狭幅部51と拡幅部52が設けられ、狭幅部51と拡幅部52の間にリード線100aの抜け方向(スリット25に沿う方向)の変位を規制する段差部53が設けられているため、配線作業中や回転電機1の作動中にリード線100aが支持壁24からずれるのを未然に防止することができる。したがって、これにより回転電機1の商品性を高めることができる。
Further, in the
また、このセンサケース60にあっては、スリット25の段差部53でリード線100aの抜け方向の変位を規制できるだけでなく、リード線100aの外径(直径)よりも幅の狭い狭幅部51でリード線100aを弾性変形させた状態で挟持することができるため、リード線100aの長手方向のずれやスリット25幅方向のガタつきをも確実に抑制することができる。
特に、この実施形態においては、狭幅部51の幅が一定幅とされているため、拡幅部52内に挿入配置されたリード線100aの一部を狭幅部51で安定的に挟持できる、という利点がある。
Further, in the
In particular, in this embodiment, since the width of the
また、このセンサケース60の場合、センサケース本体20の底壁21に、支持壁24上の各スリット25の拡幅部52に臨むように貫通孔54が設けられているため、センサケース60の型成形時に、貫通孔54を造形する成形ピン55を型内に設置しておくことにより、成形ピン55の先端部で各スリット25の付根部側に段差部53と拡幅部52とを容易に造形することができる。したがって、型成形後の後加工を少なくして生産効率を高めることができる。
In the case of the
さらに、このセンサケース60は、支持壁24が底壁21を間に挟んだ収容部22の内周壁部23bの延長上に延設され、貫通孔54が内周壁部23bの端面から底壁21にかけてを貫通するように設けられているため、充填剤150が充填される収容部22の内側に貫通孔54が開口せず、充填剤150の充填時に液体状態の充填材150が貫通孔54を通して外部に流出するのを防止することができる。
Further, the
そして、さらにこのセンサーケース60においては、内周壁部23b上の貫通孔54の設けられる部位に膨出部56a,56bが設けられているため、貫通孔54の周壁の肉薄化を回避しつつ、内周壁部23bの端面に貫通するように貫通孔54を確実に形成することができる。
ただし、膨出部56a,56bは、内周壁部23bの内側面と外側面のいずれか一方のみに形成することも可能であるが、この実施形態のように、内側面と外側面の両方に膨出部56a,56bを設けた場合には、一方の面からの膨出量を小さくすることができ、見栄えを高めることができるとともに、膨出部56aと回路基板34との干渉も回避し易くなる。
さらに、貫通孔54を内周壁部23bの一般部の厚み中心に対して外面側にオフセットさせて設けるようにすれば、内面側の膨出部56aと回路基板34との干渉をより有利に防止することができる。
And in this
However, the bulging
Further, if the through
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、スリット25の突出端側の狭幅部51は一定幅に形成されているが、スリットの開口側に向かって幅が拡大するようにテーパ状に形成するようにしても良い。この場合、狭幅部の開口側の幅が漸増するため、スリットに対するリード線の装着作業が容易になる。
In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various design change is possible in the range which does not deviate from the summary. For example, in the above embodiment, the
1…回転電機
20…センサケース本体
21…底壁
22…収容部
23…周壁
24…支持壁
25…スリット
34…回路基板
50a…第1ホールIC(センサ素子)
50b…第2ホールIC(センサ素子)
50c…第3ホールIC(センサ素子)
50d…第4ホールIC(センサ素子)
51…狭幅部
52…拡幅部
53…段差部
54…貫通孔
56a,56b…膨出部
60…センサケース
72…引き出し孔
100a…リード線
DESCRIPTION OF
50b ... Second Hall IC (sensor element)
50c ... Third Hall IC (sensor element)
50d ... 4th Hall IC (sensor element)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
この収容部に、センサ素子に電気的に接続される回路基板が収容され、
前記回路基板に接続されたリード線が前記収容部から外部に引き出されるセンサケースにおいて、
前記収容部の底壁に、前記リード線を外部に引き出すための引き出し孔が設けられるとともに、前記底壁の外側面に前記リード線を係止する支持壁が突設され、
この支持壁には、突出端側から付根部側に向かって切れ込んだ挟持用スリットが設けられ、
この挟持用スリットには、前記支持壁の突出端寄りに位置される狭幅部と、この狭幅部の最小幅よりも幅が広く前記支持壁の付根部寄りに位置される拡幅部とが設けられ、
前記狭幅部と拡幅部の間には、前記リード線の抜けを規制する段差部が設けられていることを特徴とするセンサケース。 A concave housing is provided in the sensor case body,
A circuit board that is electrically connected to the sensor element is accommodated in the accommodating portion,
In the sensor case in which the lead wire connected to the circuit board is pulled out from the housing portion,
A pull-out hole for pulling out the lead wire to the outside is provided in the bottom wall of the housing portion, and a support wall for locking the lead wire is projected from the outer surface of the bottom wall,
This support wall is provided with a clamping slit cut from the protruding end side toward the root portion side,
The sandwiching slit has a narrow width portion located near the protruding end of the support wall and a wide width portion wider than the minimum width of the narrow width portion and located near the root portion of the support wall. Provided,
A sensor case, wherein a stepped portion is provided between the narrow portion and the wide portion to restrict the lead wire from coming off.
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