JP2014130100A - 車輪速センサ及び車輪速センサ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造に係る時間及びコスト等を削減することができる車輪速センサ及び車輪速センサ製造方法を提供する。
【解決手段】車輪速センサ１は、ホールＩＣ２０を合成樹脂にて封止して樹脂成形部３０を成形し、樹脂成形部３０から露出したホールＩＣ２０の金属端子２２に電線７ａを接続した後、これらを合成樹脂にて封止して外装部１０を成形する。樹脂成形部３０及び外装部１０は、同じ合成樹脂にて成形する。ホールＩＣ２０の金属端子２２を、コンデンサ２３が設けられた一の平面に対する反対の平面側へ曲げる加工を行って、樹脂成形部３０内に埋設する。樹脂成形部３０を成形する工程にて、ホールＩＣ２０の金属端子２２に接するリブを金型に設け、ホールＩＣ２０を金型内へ収容する際に金属端子２２を曲げる加工を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、磁界変量を検出することにより、車輌の車輪速を検知する車輪速センサ、及びその製造方法に関する。

従来、車輌には例えばＡＢＳ（Anti-lock Brake System）などの車輌制御のために、車輪速センサが搭載されている。車輪速センサは、車輪と共に回転するロータに対向して設けられ、ロータの回転による磁束変量を検出し、検出結果に応じた電気信号を出力する。車輪速センサには、磁束変量を電気信号に変換する磁電変換子（例えばホールＩＣ（Integrated Circuit）などのセンサ部品）が用いられる。

特許文献１においては、ホールＩＣの樹脂被覆の露出部分を、鉄粉など固形物の衝突及び付着等による損傷から防止する車輪速センサが提案されている。特許文献１に記載の車輪速センサは、ホールＩＣの樹脂被覆に金属製カバーを嵌め込んで固定した構成とすることにより、樹脂被覆の損傷を防止している。

特開２００８−２６８０１６号公報

従来の車輪速センサは、センサ部品を別に製造された合成樹脂製のホルダ内に固定し、センサ部品の金属端子に電線を接続した後で、センサ部品、ホルダ及び電線の一部を合成樹脂で樹脂封止することで製造が行われていた。この製造方法では、合成樹脂製のホルダを別工程で製造する必要がある、及び、センサ部品をホルダ内に固定する工程が必要である等の理由により、製造に係る時間及びコスト等が増大するという問題があった。

また車輪速センサは、搭載される車種などに応じて外形が定められるが、外形が異なっていてもセンサ部品は同じものが用いられる場合が多い。このため、車輪速センサの外形などに応じて、センサ部品の金属端子を折り曲げる加工を行う必要がある場合があり、この折り曲げ工程によって製造に係る時間及びコスト等が更に増大するという問題があった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、製造に係る時間及びコスト等を削減することができる車輪速センサ及び車輪速センサ製造方法を提供することにある。

本発明に係る車輪速センサは、磁電変換子、該磁電変換子に設けられた２つの端子及び該２つの端子間に接続されたコンデンサを有するセンサ部品を備え、車輪に連動したロータの回転による磁界変化を前記磁電変換子にて検知して電気信号に変換して前記端子から出力する車輪速センサにおいて、前記２つの端子の一部又は全部が露出するように、前記センサ部品の一部又は全部を合成樹脂にて封止した第１の樹脂成形部と、前記端子の露出部分にそれぞれ接続された２つの電線と、前記第１の樹脂成形部及び前記２つの電線の一部を合成樹脂にて封止した第２の樹脂成形部とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る車輪速センサは、前記２つの端子が、共に板状をなし、それぞれの側面が対向するように前記磁電変換子に略平行に突設され、前記コンデンサは、前記２つの端子の一の平面側に設けられ、前記２つの端子は、前記一の平面の反対の平面側へ曲げられた状態で、前記第１の樹脂成形部にて封止されていることを特徴とする。

また、本発明に係る車輪速センサは、前記第１の樹脂成形部及び前記第２の樹脂成形部が、同じ合成樹脂にて成形してあることを特徴とする。

また、本発明に係る車輪速センサ製造方法は、磁電変換子、該磁電変換子に設けられた２つの端子及び該２つの端子間に接続されたコンデンサを有するセンサ部品を備え、車輪に連動したロータの回転による磁界変化を前記磁電変換子にて検知して電気信号に変換して前記端子から出力する車輪速センサを製造する車輪速センサ製造方法において、前記２つの端子の一部又は全部が露出するように、前記センサ部品の一部又は全部を合成樹脂にて封止する第１の樹脂成形工程と、前記端子の露出部分に２つの電線をそれぞれ接続する接続工程と、前記第１の樹脂成形工程にて成形した樹脂成形部及び前記接続工程にて接続した２つの電線の一部を、合成樹脂にて封止する第２の樹脂成形工程とを含むことを特徴とする。

また、本発明に係る車輪速センサ製造方法は、前記第１の樹脂成形工程では、前記センサ部品を金型内へ収容する際に、前記２つの端子を曲げる加工を行うことを特徴とする。

また、本発明に係る車輪速センサ製造方法は、前記２つの端子が、共に板状をなし、それぞれの側面が対向するように前記磁電変換子に略平行に突設され、前記コンデンサは、前記２つの端子の一の平面側に設けられ、前記第１の樹脂成形工程では、前記２つの端子を前記一の平面の反対の平面側へ曲げることを特徴とする。

本発明においては、端子が露出するようにセンサ部品を合成樹脂にて封止することにより、第１の樹脂成形部の成形を行う。次いで、端子の露出部分に電線を接続した後、第１の樹脂成形部及び電線の一部を合成樹脂にて封止することにより、第２の樹脂成形部の成形を行う。これにより、センサ部品を固定するためのホルダを別工程で製造する必要がないため、製造工程を簡略化することができる。

また、本発明においては、第１の樹脂成形部を成形する工程にて用いる金型内へセンサ部品を収容する際に、センサ部品の端子を曲げる加工を行う。これにより、端子の曲げ加工が必要な車輪速センサの製造工程を更に簡略化することができる。

また一般的にホールＩＣは、略直方体形などの多面体形をなす磁電変換子の部分と、これの一の面から略平行に突出して設けられた２つの端子と、この２つの端子の一の平面側に設けられるコンデンサとを備えたものが１つのセンサ部品として提供されている。このようなホールＩＣでは、コンデンサの部分の高さ（端子の一の平面から最も離隔した端部までの長さ）が、磁電変換子の部分の高さより高い場合がある。
そこでセンサ部品の金属板を、コンデンサが設けられた一の平面に対する反対の平面側へ曲げる加工を行って、合成樹脂による封止を行う。これにより、コンデンサ端部に相当する突出部分などが第１の樹脂成形部に形成されることがなく、第１の樹脂成形部を小型化することができる。

また、本発明においては、第１の樹脂成形部及び第２の樹脂成形部を、同じ合成樹脂にて成形する。これにより、第１の樹脂成形部及び第２の樹脂成形部を一体化できるため、車輪速センサを高強度化できる。

本発明による場合は、センサ部品を合成樹脂にて封止して第１の樹脂成形部を成形し、センサ部品の端子に電線を接続した後、第１の樹脂成形部及び電線の一部を合成樹脂にて封止して第２の樹脂成形部を成形する。これにより、センサ部品を固定するためのホルダを別工程で製造する必要がないため、製造工程を簡略化することができ、車輪速センサの製造に係る時間及びコスト等を削減することができる。

車輪速センサの概要を説明するための模式図である。 本実施の形態に係る車輪速センサの外観を示す斜視図である。 車輪速センサの外観を示す側面図である。 車輪速センサの内部構成を示す側断面図である。 外装部の成形前の車輪速センサの外観を示す斜視図である。 ホールＩＣの構成を示す模式図である。 車輪速センサの製造方法を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、車輪速センサの概要を説明するための模式図である。図において１は車輪速センサである。車輪速センサ１は、車輌の車輪（図示は省略する）と一体的に回転するロータ９に対向して、車輌に対して不動に固定される。車輪速センサ１は、円棒又は角棒等の棒状の外形をなし、その一端側にホールＩＣ２０（図４〜図６参照）が埋め込まれ、反対側からワイヤハーネス７が延出している。ワイヤハーネス７は、２本の電線７ａを束ねて樹脂被覆などを行うことにより、１本のワイヤとしたものである。ワイヤハーネス７の端部は樹脂被覆が除去されて２本の電線７ａが露出し、この電線７ａがコネクタ８に接続されている。コネクタ８は、車輌に搭載された制御装置などに接続するためのものである。

ロータ９は、図１にはその一部のみを図示してあるが、実際には環状又は円板状等の形状をなしている。ロータ９は、周方向にＮ極とＳ極とが交互に連続するように着磁されている。車輌の走行により車輪が回転した場合、車輪と共にロータ９が回転し、ロータ９の車輪速センサ１に対向する部分の磁性がＮ極とＳ極とに連続的に変化する。この変化に伴う磁束変量を車輪速センサ１は検知し、検知した磁束に応じた信号を、ワイヤ７を介して接続された車輌の制御装置などへ出力する。車輌の制御装置は、車輪速センサ１からの出力信号に応じて車輌の車輪速を算出し、ＡＢＳなどの制御に用いることができる。

図２は、本実施の形態に係る車輪速センサ１の外観を示す斜視図である。図３は、車輪速センサ１の外観を示す側面図である。図４は、車輪速センサ１の内部構成を示す側断面図である。車輪速センサ１は、合成樹脂にて一体成型された外装部１０を備えている。外装部１０は、略四角柱形をなす四角柱部分１１、及び、略円柱形をなす円柱部分１２を有している。外装部１０は、円柱部分１２の一端面に四角柱部分１１を突設した態様をなしている。なお以下においては、車輪速センサ１の四角柱部分１１側を前側と呼び、円柱部分１２側を後側と呼ぶ。

外装部１０の円柱部分１２には、車輪速センサ１を車輌に固定するための固定部材１５が設けられている。固定部材１５は、略長円形の板体であり、長手方向の一側に略円形の貫通孔１６が形成されている。固定部材１５は、長手方向の他側に同様の貫通孔を形成して円柱部分１２を挿通させた態様で、外装部１０に固定されている。なお固定部材１５は、別部品として製造して外装部１０に固定する構成であってもよく、外装部１０と一体成型されるものであってもよい。車輪速センサ１は、固定部材１５の貫通孔１６を通して車輌の適所にねじ止めなどの方法で固定される。

外装部１０の四角柱部分１１の内部には、合成樹脂による樹脂成形部３０にて覆われたホールＩＣ２０が埋設されている。また外装部１０の円柱部分１２の内部には、ホールＩＣ２０及び樹脂成形部３０の一部分と、ホールＩＣ２０に接続された２本の電線７ａを含むワイヤハーネス７の端部とが埋設されている。ワイヤハーネス７は、外装部１０の後端面から延出するように設けられる。

四角柱部分１１の一側面の後側には、台形状の突起部１３が設けられている。本実施の形態に係る車輪速センサ１は、図３に示すように、突起部１３が設けられた四角柱部分１１の一側面の前側部分がロータ９に対向するように、車輌の適所に固定される。なおロータ９は、車輪速センサ１の長手方向に対して略直交する方向へ回転する。突起部１３は、ロータ９に対する車輪速センサ１の対向面を判別するための目印として用いられる。

次に、車輪速センサ１の外装部１０内に埋設されるホールＩＣ２０及び樹脂成形部３０等の構成を説明する。図５は、外装部１０の成形前の車輪速センサ１の外観を示す斜視図であり、樹脂成形部３０に覆われたホールＩＣ２０及びホールＩＣ２０に接続されたワイヤハーネス７等の構成を図示してある。また図６は、ホールＩＣ２０の構成を示す模式図である。

図６の上段に示すように、ホールＩＣ２０は、多面体形の外装を有する磁電変換子２１と、この磁電変換子２１の外装の一面に突設された２本の板状の金属端子２２と、この２枚の金属端子２２に接続されたコンデンサ２３とを有している。磁電変換子２１は、磁界の変化を電気信号に変換して金属端子２２から出力する素子である。２つの金属端子２２は、共に長方形の板状をなし、その一の側面同士が対向するように、磁電変換子２１の一面から略平行に突出している。コンデンサ２３は、２つの金属端子２２の一の平面側に跨って設けられている。

ホールＩＣ２０は、コンデンサ２３が設けられた一の平面側とは反対側へ２枚の金属端子２２を折り曲げた状態で、樹脂成形部３０に覆われて固定されている。ホールＩＣ２０の金属端子２２の折り曲げは、樹脂成形部３０を成形するための金型１３０内にホールＩＣ２０を収容する際に行われる。図６の下段に示すように、金型１３０内にはホールＩＣ２０の金属端子２２に接触する一又は複数のリブ１３１が設けられている。このリブ１３１は、例えば金属端子２２が接触する面が金型１３０の底面に対して傾斜させてある。このためホールＩＣ２０を金型１３０内へ収容する際、ホールＩＣ２０を金型１３０内で位置決めして冶具（図示略）などにて押さえつけることにより、ホールＩＣ２０の金属端子２２をリブ１３１に沿って曲げることができる。金属端子２２をコンデンサ２３が設けられた側とは反対側へ折り曲げることにより、樹脂成形部３０の成形後にコンデンサ２３が磁電変換子２１より外側へ突出することを防止できるため、樹脂成形部３０の小型化、及び、車輪速センサ１の小型化に寄与することができる。

金型１３０内にホールＩＣ２０を収容した後、金型１３０内に合成樹脂を注入して硬化させることにより、樹脂成形部３０が成形される。図５に示すように樹脂成形部３０には、一部分を外部に露出させた状態でホールＩＣ２０が埋め込まれている。樹脂成形部３０からのホールＩＣ２０の露出部分は、磁電変換子２１の一の面、及び、金属端子２２のリブ１３１との接触箇所等である。２枚の金属端子２２は、その先端部分が樹脂成形部３０から露出し、この露出部分にワイヤハーネス７の２本の電線７ａがそれぞれ接続される。各電線７ａは、合成樹脂で被覆されているが、先端部分にてこの被覆が除去され、露出した金属線を各金属端子２２に半田付けなどの方法で接続される。また樹脂成形部３０には、２本の電線７ａが短絡することを防止するため、２枚の金属端子２２の間に仕切壁３１が形成されている。

樹脂成形部３０にて覆われたホールＩＣ２０に電線７ａを接続した後（図５に示す状態となった後）、外装部１０を成形するための金型（図示略）内にこれらを収容し、金型内に合成樹脂を注入して硬化さることにより、外装部１０が成形される。外装部１０及び樹脂成形部３０の素材は、同じ合成樹脂を用いることができ、これにより外装部１０の成形の際に樹脂成形部３０及び外装部１０を融着させることができる。外装部１０及び樹脂成形部３０の素材には、例えばナイロン樹脂を用いることができる。

図７は、車輪速センサ１の製造方法を説明するためのフローチャートである。車輪速センサ１の第１樹脂成形工程では、まず、ホールＩＣ２０を樹脂成形部３０のための金型１３０内へ位置決めして収容すると共に、収容の際に金属端子２２の折り曲げを行う（ステップＳ１）。次いで金型１３０内に合成樹脂を注入し（ステップＳ２）、この合成樹脂を硬化させる（ステップＳ３）。ステップＳ１〜Ｓ３の第１樹脂成形工程にて樹脂成形部３０を成形した後、樹脂成形部３０から露出するホールＩＣ２０の金属端子２２に、ワイヤハーネス７の電線７ａを半田付けして接続する（ステップＳ４）。

その後、車輪速センサ１の第２樹脂成形工程では、上記の工程にて一体となったホールＩＣ２０、樹脂成形部３０及びワイヤハーネス７を、外装部１０のための金型内へ位置決めして収容する（ステップＳ５）。なおワイヤハーネス７は、その一部分が金型内へ収容される。次いで金型内に合成樹脂を注入し（ステップＳ６）、この合成樹脂を硬化させる（ステップＳ７）。ステップＳ５〜Ｓ７の第２樹脂成形工程にて外装部１０を成形した後、別工程にて成形した固定部材１５を外装部１０に取り付け（ステップＳ８）、車輪速センサ１の製造工程を終了する。なお固定部材１５は、第２樹脂成形工程にて一体成形してもよい。

以上の構成の車輪速センサ１は、ホールＩＣ２０を合成樹脂にて封止して樹脂成形部３０を成形し、樹脂成形部３０から露出したホールＩＣ２０の金属端子２２に電線７ａを接続した後、これらを合成樹脂にて封止して外装部１０を成形する。これにより、ホールＩＣ２０を固定するためのホルダなどの部品を別工程で製造する必要がないため、車輪速センサ１の製造工程を簡略化することができる。また、樹脂成形部３０及び外装部１０を同じ合成樹脂にて成形することにより、外装部１０の成形工程にて樹脂成形部３０及び外装部１０を融着させて一体化できるため、車輪速センサ１を高強度化できる。

また、ホールＩＣ２０の磁電変換子２１から略平行に突出する２枚の金属端子２２を、コンデンサ２３が設けられた一の平面に対する反対の平面側へ曲げる加工を行って、樹脂成形部３０内に埋設する。このような金属端子２２の折り曲げを行うことによって、樹脂成形部３０の成形後にコンデンサ２３が磁電変換子２１より外側へ突出することを防止でき、樹脂成形部３０の小型化することができ、車輪速センサ１の小型化に寄与することができる。また、樹脂成形部３０を成形する工程にて、ホールＩＣ２０の金属端子２２に接するリブ１３１を金型１３０に設け、ホールＩＣ２０を金型１３０内へ収容する際に金属端子２２を曲げる加工を行うことにより、車輪速センサ１の製造工程を更に簡略化することができる。

なお本実施の形態においては、車輪速センサ１の外装部１０及び樹脂成形部３０の素材を例示したが、これら以外の素材を用いてもよい。例えば、外装部１０及び樹脂成形部３０には、ＰＢＴ（Poly-Butylene-Terephtalate、ポリブチレンテレフタレート）などの素材を用いることができる。外装部１０及び樹脂成形部３０は、必ずしも同じ合成樹脂を用いて成形したものでなくてよい。ただし外装部１０及び樹脂成形部３０が融着し得る素材を採用することが好ましい。またホールＩＣ２０は、例示したものに限らず、その他種々のものを採用することができる。

また、ホールＩＣ２０を金型１３０へ収容する際に金属端子２２を折り曲げる加工を行ったが、これに限るものではない。ホールＩＣ２０の金属端子２２を折り曲げる加工を予め行い、折り曲げ加工後のホールＩＣ２０を金型１３０内へ収容してもよい。また、図面に記載した車輪速センサ１の各部材の形状は、一例であって、これに限るものではない。

１ 車輪速センサ
７ ワイヤハーネス
７ａ 電線
８ コネクタ
９ ロータ
１０ 外装部（第２の樹脂成形部）
１１ 四角柱部分
１２ 円柱部分
１３ 突起部
１５ 固定部材
１６ 貫通孔
２０ ホールＩＣ（センサ部品）
２１ 磁電変換子
２２ 金属端子（端子）
２３ コンデンサ
３０ 樹脂成形部（第１の樹脂成形部）
３１ 仕切壁
１３０ 金型
１３１ リブ

Claims (6)

1. 磁電変換子、該磁電変換子に設けられた２つの端子及び該２つの端子間に接続されたコンデンサを有するセンサ部品を備え、車輪に連動したロータの回転による磁界変化を前記磁電変換子にて検知して電気信号に変換して前記端子から出力する車輪速センサにおいて、
   前記２つの端子の一部又は全部が露出するように、前記センサ部品の一部又は全部を合成樹脂にて封止した第１の樹脂成形部と、
   前記端子の露出部分にそれぞれ接続された２つの電線と、
   前記第１の樹脂成形部及び前記２つの電線の一部を合成樹脂にて封止した第２の樹脂成形部と
   を備えること
   を特徴とする車輪速センサ。
2. 前記２つの端子は、共に板状をなし、それぞれの側面が対向するように前記磁電変換子に略平行に突設され、
   前記コンデンサは、前記２つの端子の一の平面側に設けられ、
   前記２つの端子は、前記一の平面の反対の平面側へ曲げられた状態で、前記第１の樹脂成形部にて封止されていること
   を特徴とする請求項１に記載の車輪速センサ。
3. 前記第１の樹脂成形部及び前記第２の樹脂成形部は、同じ合成樹脂にて成形してあること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輪速センサ。
4. 磁電変換子、該磁電変換子に設けられた２つの端子及び該２つの端子間に接続されたコンデンサを有するセンサ部品を備え、車輪に連動したロータの回転による磁界変化を前記磁電変換子にて検知して電気信号に変換して前記端子から出力する車輪速センサを製造する車輪速センサ製造方法において、
   前記２つの端子の一部又は全部が露出するように、前記センサ部品の一部又は全部を合成樹脂にて封止する第１の樹脂成形工程と、
   前記端子の露出部分に２つの電線をそれぞれ接続する接続工程と、
   前記第１の樹脂成形工程にて成形した樹脂成形部及び前記接続工程にて接続した２つの電線の一部を、合成樹脂にて封止する第２の樹脂成形工程と
   を含むこと
   を特徴とする車輪速センサ製造方法。
5. 前記第１の樹脂成形工程では、前記センサ部品を金型内へ収容する際に、前記２つの端子を曲げる加工を行うこと
   を特徴とする請求項４に記載の車輪速センサ製造方法。
6. 前記２つの端子は、共に板状をなし、それぞれの側面が対向するように前記磁電変換子に略平行に突設され、
   前記コンデンサは、前記２つの端子の一の平面側に設けられ、
   前記第１の樹脂成形工程では、前記２つの端子を前記一の平面の反対の平面側へ曲げること
   を特徴とする請求項５に記載の車輪速センサ製造方法。

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