JP2014215176A

JP2014215176A - 回転検出装置

Info

Publication number: JP2014215176A
Application number: JP2013092776A
Authority: JP
Inventors: 広行柘植; Hiroyuki Tsuge; 智也高山; Tomoya Takayama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2013-04-25
Publication date: 2014-11-17
Also published as: US20140320119A1

Abstract

【課題】内部に静電遮蔽部を設けることにより体格を拡張させず低コストで耐環境性を向上させた回転検出装置を提供する。【解決手段】回転検出装置１は、回転体の回転を検出する検出素子を内蔵するセンサ本体２と、前記センサ本体２が先端部となるように前記センサ本体２を覆って形成される第一成形体３と、前記第一成形体３の前記先端部を被嵌する冠体５と、前記冠体５と前記センサ本体２との間に設けられ、前記センサ本体２の接地端子１０に電気接続される導電部材９とを備える。また、前記導電部材９は、導電性粘着剤が塗布された金属薄板からなり、前記センサ本体２の先端面に貼着される主要部と、前記主要部から展延して前記センサ本体２の接地端子１０に貼着される接触部１２とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、外部電界に基づく静電気帯電によって惹起される誤作動を防止する静電気遮蔽構造を備えた回転検出装置に関する。

車両の回転体の回転を検出する回転検出装置は、回転体付近で発生する静電気に晒される環境に設置されることが多い。静電気は、例えば、エンジンのゴム製駆動ベルトとプーリーとの摩擦や、タイヤと路面との摩擦で発生する。また、回転検出装置の筐体は一般的に樹脂製であるから、静電気が筺体に帯電し、更に内部のセンサ本体（例えば、ホールＩＣのパッケージ）が帯電することで、センサを誤動作させることがある。その対策として、回転検出装置（センサ本体）を静電気発生源から離隔した位置に設置するのが効果的である。しかしながら、車両搭載の回転検出装置は、その搭載位置やスペースが限定されているので、設置位置を移動させるのは困難な場合が多い。

回転検出装置の静電気帯電を防止する手法は、回転検出装置を金属ケースなどで覆い、ケースを接地することが最も一般的である。この手法は、回転検出装置以外でも広く用いられるが、回転検出装置においては、本体をケースで覆うことで体格が大きくなり、搭載自体が困難になったり、金属ケースが外部環境に晒され腐食の虞があって信頼性確保を困難にしたりするほか、ケース部品費や組付け費などでコストが上昇するという問題がある。また、回転検出装置の筐体自体を金属製のケースにするという手法も提案されている。しかしながら、金属製のケースは、外部環境に強く、検出に影響しない材料（磁気センサでは非磁性体）であることが望ましいが、検出性能に影響しないように薄く形成する必要があるので、樹脂成形筐体と比較して高コストとなり生産性も低下する。またさらに、回転検出装置の樹脂筐体表面に導電性塗料などの帯電防止材を塗布する手法が提案されているが、熱、水、油等で厳しい環境下にある車両搭載の場合は、帯電防止層の信頼性が確保できないという問題がある。なお、この提案において、樹脂筐体自体を導電性のものにすることも示されているが、回転検出装置内部のセンサ本体と外部との間を絶縁するための樹脂筐体を導電性のものにしたときは、センサ本体の回路や端子同士を短絡させる虞がある。

このような問題に対し、特許文献１に開示される技術が提案されている。特許文献１の技術とは、センサ本体（検出回路及びワイヤハーネス）を覆うように形成した非導電性の樹脂ケースが設けられ、その周りに形成された導電性樹脂の固定部材により樹脂ケースを固定しつつ接地接続するというものである。

特開２０１０−１９７１３７号公報

しかしながら、上述した特許文献１には、導電性樹脂が高価であることから、回転検出装置のコストが高くなるという問題がある。また、導電性樹脂はカーボンなどを含有させて導電性を確保させるものであることから、金属ケースで形成した場合と比較すると、導電性が低いため、十分な静電気遮蔽効果が得られないという問題がある。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、回転検出装置の内部に静電遮蔽部を設けることにより体格を拡張させず低コストで耐環境性を向上させた回転検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、回転検出装置が、回転体の回転を検出する検出素子を内蔵するセンサ本体（２）と、前記センサ本体（２）が先端部となるように前記センサ本体（２）を覆って形成される第一成形体（３）と、前記第一成形体（３）の前記先端部を被嵌する冠体（５）と、前記冠体（５）と前記センサ本体（２）との間に設けられ、前記センサ本体（２）の接地端子（１０）に電気接続される導電部材（９）とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、接地された導電部材（９）が回転体とセンサ本体（２）（検出素子）との間に存在することになり、導電部材（９）はセンサ本体（２）を静電遮蔽するとともに、電界や電磁波がセンサ本体（２）の処理回路に到達する可能性を低減させるので、センサ本体（２）の誤作動を防止することができるという優れた効果を奏する。また、導電部材（９）は、センサ本体（２）に溜まる電荷を接地端子（１０）から逃がすため、センサ本体（２）の帯電が防止でき、帯電による誤作動を防止することができる。

本発明に係る回転検出装置の構成を示す縦断面図である。図１のＡ部を詳細に示す拡大縦断面図である。センサ本体に導電部材を貼着しワイヤを結合した状態を示す斜視図である。第一成形体を示す斜視図である。回転検出装置を車両のナックルに取り付けた状態を示す縦断面図である。

以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。

図１及び図５に示すように、回転検出装置１は、ギヤロータ１６等の回転体の回転を検出するセンサ本体２と、センサ本体２及びそれに接続されたワイヤ７を覆って一体に成す第一成形体３と、第一成形体３の先端部を被嵌する冠体５と、第一成形体３及び冠体５を覆って一体に成す第二成形体４と、第二成形体４の外周を保持して回転検出装置１としての取付け部材となる第三成形体６とを備える。

図５に示すように、回転検出装置１は、回転検出装置１の下端に位置する冠体５の先端面がギヤロータ１６の歯先と対向するように、貫通孔８に挿通したボルトでナックル１４に取り付けられる。ギヤロータ１６は、ナックル１４が軸支するドライブシャフト１５に外嵌されている。したがって、センサ本体２は、タイヤの回転時に、タイヤと同期して回転するドライブシャフト１５の回転量を検出し、その検出結果の信号を、電源端子１１、接地端子１０及びワイヤ７を介して車載機器に出力することができる。

センサ本体２は、センサ本体２の周囲の磁場の変化を検出するための周知の検出素子（例えば、ホール素子）及び処理回路を内蔵している。また、検出対象がギヤロータ１６である場合、センサ本体２は永久磁石をさらに備える。ギヤロータ１６が回転すると、ギヤロータ１６の歯先と対向するセンサ本体２の検出素子は脈動的に変動する磁界を検出する。センサ本体２は、この磁界変動を処理回路で矩形波に変換処理することによってドライブシャフト１５（タイヤ）の回転情報をパルス（矩形波）信号として出力する。

図２及び図３に示すように、センサ本体２の先端面には、導電部材９が設けられている。導電部材９は金属薄板であることが好ましい。なかでも、取り扱いが容易な点で、金属製テープが好適に用いられる。但し、検出素子がホール素子のように磁界検出素子である場合、導電部材９は銅やアルミのような非磁性体でなければならない。導電部材９は、センサ本体２の先端面の全周形状より僅かに小さく成した形状の主要部を有する。その主要部の外周における、センサ本体２の側面の先端側から後方へ側面に沿って延伸した接地端子１０に対応する位置に、主要部から展延する接触部１２が設けられている。導電部材９のセンサ本体２との対向面には、導電性粘着剤が塗布されている。そのため、導電部材９をセンサ本体２の先端面に貼着した後、接触部１２を直角に折り曲げたとき、接触部１２は接地端子１０に貼着されて導通し、センサ（処理回路）の接地電位となる。なお、導電部材９の一実施例は、銅箔と導電性粘着剤とで７０μｍの厚さを有するものである。

センサ本体２は、接地端子１０の他に三本の端子を有し、接地端子１０は四本の端子列の一方の端のものである。そして、四本の端子列の他方の端のものは、電源端子１１である。接触部１２は、接地端子１０とともに、接地端子１０に隣接する端子にも接触可能な形状となっている。これは、貼付面積を増やし、貼付を安定させる効果がある。但し、隣接する端子が、接地端子と同電位または、オープン端子であるか、接地端子との電気的接続による処理回路への影響が生じない端子であることが必要である。図３には、接触部１２が接地端子１０に隣接する一本の端子にも接触する形態を示したが、先の条件を満足すれば、さらにその端子に隣接する端子にも接触するようにしてもよい。また端子を四本より多く備えるようにして、接触部１２が四本以上の端子に接触するようにしてもよい。接地端子１０及び電源端子１１にはワイヤ７の素線が溶接や半田付け等によって接合されている。

第一成形体３は、導電部材９が貼着されワイヤ７が接合された図３に示すセンサ本体２を図示しない成形金型に、センサ本体２が先端部となるようインサートして射出成形することによって形成される。この射出成形により、図４に示すように、少なくとも先端面を除くセンサ本体２、接触部１２並びに接地端子１０及び電源端子１１のワイヤ７との接合部が成形樹脂で覆われる。このときの成形樹脂は、インサートされるセンサ本体２を損傷させないように低圧で成形する必要があることから、無溶剤1液型の熱可塑性ホットメルト接着剤であるホットメルト成形樹脂や、エポキシ成形樹脂が用いられる。

第一成形体３の成形金型は、それが型合わせされたとき、接地端子１０及びそれに隣接する一又は複数の端子の上に貼着された接触部１２に、先端面が当接するピン１７を備えている。ピン１７は、成形金型のキャビティ面に立設される。接触部１２は、ピン１７で押さえられることにより、成形樹脂の成形圧力で捲り上がることがないため、接地端子１０との良好な接触が確保された状態で成形樹脂により覆われる。第一成形体３は、ピン１７が抜けた痕であるピン穴１３を有する。したがって、ピン穴１３から導電部材９の接触部１２の一部を望むことができる。

冠体５は、図２に示すように、第一成形体３の先端部における導電部材９、センサ本体２及び第一成形体３の一部を被嵌するコップ状部材でありポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、又はポリアミド（ＰＡ）等の成形樹脂で成形されたものである。

第二成形体４は、冠体５を被嵌した第一成形体３及びワイヤ７を図示しない成形金型にインサートして射出成形により成形される。この射出成形により、冠体５の開口端近傍、第一成形体３及びワイヤ７の第一成形体３近傍部が成形樹脂で覆われる。このときの成形樹脂は、冠体５と同様にポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、又はポリアミド（ＰＡ）等である。冠体５の開口端近傍には、環状突起が設けられており、第二成形体４の成形時に第二成形体４の成形樹脂との溶融によって結合を強固にする。これにより、水や油等に対する液密性が確保される。

第三成形体６は、第二成形体４及びワイヤ７を図示しない成形金型にインサートして射出成形により成形される。この射出成形により、第二成形体４の上半部及びワイヤ７の第二成形体４近傍部が成形樹脂で覆われる。このときの成形樹脂は、第二成形体４と同様にポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、又はポリアミド（ＰＡ）等である。

以上詳述したことから明らかなように、本実施形態の回転検出装置１は、回転体の回転を検出する検出素子を内蔵するセンサ本体２と、前記センサ本体２が先端部となるように前記センサ本体２を覆って形成される第一成形体３と、前記第一成形体３の前記先端部を被嵌する冠体５と、前記冠体５と前記センサ本体２との間に設けられ、前記センサ本体２に電気接続される導電部材９とを備える。

この構成によれば、センサのＧＮＤレベルに接地された導電部材９が回転体とセンサ本体２（検出素子）との間に存在することになり、導電部材９はセンサ本体２を静電遮蔽するとともに、電磁波がセンサ本体２の処理回路に到達する可能性を低減させるので、センサ本体２の誤作動を防止することができるという優れた効果を奏する。また、導電部材９は、センサ本体２に溜まる電荷を接地端子１０から逃がすため、センサ本体2の帯電が防止でき、帯電による誤作動を防止することができる。

また、導電部材９は、導電性粘着剤が塗布された金属薄板でなり、センサ本体２の先端面に貼着される主要部と、主要部から展延してセンサ本体２の接地端子１０に貼着される接触部１２とを有する。そのため、導電部材９は簡素な構成で容易に接地接続され得る。

また、接触部１２は、接地端子１０に隣接する一又は複数の端子にも貼着されるので、導電部材９の接地接続の信頼性をより高めることができる。

また、第一成形体３は、接地端子１０及びそれに隣接する一又は複数の端子の上に貼着された接触部１２を覆うように成形されるので、導電部材９の接地接続の信頼性をより高め安定させることができる。

また、第一成形体３を成形する際、成形金型のピン１７が接触部１２に当接するので、接触部１２が成形樹脂の成形圧力によって捲り上がることがなく、接地端子１０との良好な接触が確保される。

また、第一成形体３の成形樹脂は、低圧で成形可能なホットメルト成形樹脂であるから、成形中にセンサ本体２を損傷させることがない。

また、第一成形体３の成形樹脂は、低圧で成形可能なエポキシ成形樹脂であるから、成形中にセンサ本体２を損傷させることがない。

また、冠体５の開口端近傍と第一成形体３とを覆って第二成形体４を形成するので、センサ本体２は密閉され液密となって耐環境性が向上する。

また、回転体は車両のドライブシャフト１５であるから、車両タイヤの回転速度を正確に検出することができる。

なお、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

１回転検出装置
２センサ本体
３第一成形体
４第二成形体
５冠体
９導電部材
１０接地端子
１２接触部
１５ドライブシャフト
１７ピン

Claims

回転体の回転を検出する検出素子を内蔵するセンサ本体（２）と、
前記センサ本体（２）が先端部となるように前記センサ本体（２）を覆って形成される第一成形体（３）と、
前記第一成形体（３）の前記先端部を被嵌する冠体（５）と、
前記冠体（５）と前記センサ本体（２）との間に設けられ、前記センサ本体（２）の接地端子（１０）に電気接続される導電部材（９）と、
を備えることを特徴とする回転検出装置。
前記導電部材（９）は、
導電性粘着剤が塗布された金属薄板からなり、
前記センサ本体（２）の先端面に貼着される主要部と、
前記主要部から展延して前記センサ本体（２）の接地端子（１０）に貼着される接触部（１２）と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
前記接触部（１２）は、前記接地端子（１０）に隣接する一又は複数の端子にも貼着されることを特徴とする請求項２に記載の回転検出装置。
前記第一成形体（３）は、前記接地端子（１０）及びそれに隣接する一又は複数の端子の上に貼着された前記接触部（１２）を覆うように成形されることを特徴とする請求項２又は３に記載の回転検出装置。
前記第一成形体（３）を成形する際、成形金型のピン（１７）が前記接触部（１２）に当接することを特徴とする請求項４に記載の回転検出装置。
前記第一成形体（３）の成形樹脂は、低圧で成形可能なホットメルト成形樹脂であることを特徴とする請求項５に記載の回転検出装置。
前記第一成形体（３）の成形樹脂は、低圧で成形可能なエポキシ成形樹脂であることを特徴とする請求項５に記載の回転検出装置。
前記冠体（５）の開口端近傍と前記第一成形体（３）とを覆って第二成形体（４）を形成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の回転検出装置。
前記回転体は車両のドライブシャフト（１５）であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の回転検出装置。