JP2015031663A - 回転検出装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱性の低い樹脂をワイヤの被覆層として使用す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】樹脂製のステー３０に２つの貫通穴３３と、２つの有底穴３１２の合計４つの穴を形成する。ステー３０にこれら穴３３、３１２を形成するために、ステー成形工程（Ｓ４）において、穴３３、３１２に対応する部分を一部に含む放熱ピン５１、５２を金型内に配置する。この放熱ピン５１、５２があることにより、溶融樹脂の熱を素早く放熱させることができる。よって、ワイヤ１０の被覆層１３の温度上昇が抑制でき、これにより、被覆層１３に要求される耐熱温度が低くなるので、耐熱性の低い樹脂が被覆層１３に使用されている安価なワイヤ１０を使用することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転検出装置およびその製造方法に関し、特に、コスト低減技術に関する。

車輪の回転を検出する車輪速センサなどの回転検出装置が知られている。たとえば特許文献１に開示されているように、回転検出装置は、樹脂製のステーにより、ワイヤと回転検出部を保持するハウジングとが一体的に保持されている。

特開２００４−２５７８６７号公報

ワイヤは信号線を樹脂製の被覆層により被覆している構造であり、ステー成形時にはワイヤの被覆層がステーの材料である溶融樹脂からの熱により高温になる。そのため、架橋樹脂などの耐熱性被覆層が用いられている高価なワイヤを使用する必要があった。その結果、回転検出装置が高価なものになってしまっていた。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、耐熱性の低い樹脂をワイヤの被覆層として使用す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にある。

その目的を達成するための装置発明は、信号線（１１）が樹脂製の被覆層（１３）で覆われたワイヤ（１０）と、そのワイヤと接続されており、検出対象の回転を検出して回転に応じた電気信号を出力する回転検出部（４０）と、回転検出部を保持するハウジング（２０）と、ハウジングとワイヤとを一体に保持する樹脂製のステー（３０）とを備えた回転検出装置（１）であって、ステーに穴が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、樹脂製のステーに穴が形成されている。樹脂製のステーに穴を形成しようとすると、ステーの成形工程において、穴に対応する部分を一部に含むピンを金型内に配置することになる。このピンをステーよりも熱伝導率の高い材質（たとえば金属製）とすれば、溶融樹脂の熱を放熱させることができるので、被覆層の温度上昇を抑制できる。これにより、被覆層に要求される耐熱温度が低くなるので、耐熱性の低い樹脂が被覆層に使用されている安価なワイヤを使用することが可能になる。

また、前述の目的を達成するための製造方法の発明は、上記装置発明にかかる回転検出装置の製造方法であって、ハウジングに保持された回転検出部とワイヤとが電気的に接合され、所定の金型に収容された状態で、穴に対応する部分を一部に含み、ステーよりも熱伝導率の高い材質の放熱ピンを金型内に配置する配置工程（Ｓ３）と、その放熱ピン配置工程の後、ステーの材料となる溶融樹脂を金型内に注入することでステーを成形するステー成形工程（Ｓ４）とを含むことを特徴とする。

本発明の回転検出装置の実施形態となる車輪速センサ１の外観図 図１の車輪速センサ１をワイヤ１０の軸心を含む平面で切断した断面図 ハウジング２０にワイヤ１０の先端が収容された状態を示す図 車輪速センサ１の製造工程を示す図 配置工程（Ｓ３）における放熱ピン５１、５２の配置を示す図 図１とは別の車輪速センサ１００を示す図

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に外観図を示す車輪速センサ１は、この外観図から分かるように、ワイヤ１０、ハウジング２０、ステー３０を備える。

図２の断面図に示すように、ワイヤ１０は、内部に金属製の信号線１１を備えており、その信号線１１の外周をシールド層１２が覆っている。なお、図２には信号線１１は１本しか示されていないが、ワイヤ１０は信号線１１を２本備えている。そして、シールド層１２は、それら２本の信号線１１をまとめて覆っている。シールド層１２のさらに外周は樹脂製の被覆層１３が覆っている。この被覆層１３は、たとえば、非架橋のポリウレタン樹脂製（すなわち非架橋樹脂製）である。

ワイヤ１０の先端部分では、信号線１１は、被覆層１３およびシールド層１２から露出している。被覆層１３の先端部分および被覆層１３の先端部分から露出しているシールド層１２、信号線１１はハウジング２０に覆われている。

ハウジング２０は、樹脂製であり、先端部に回転検出部４０を収容し、かつ、その回転検出部４０をハウジング２０に対して移動不能に保持している。回転検出部４０は、内部にセンサ素子や処理回路（いずれも不図示）を備える本体部４１と、その本体部４１から突き出すリードフレーム４２とを備える。リードフレーム４２の先端は、信号線１１の先端と電気的に接続されている。

図３は、ハウジング２０にワイヤ１０の先端が収容された状態を示している。図３に示す状態は、リードフレーム４２と信号線１１の先端とを接合した後、それらを覆うようにハウジング２０を成形することで得られる。その後、図３に示したものに対しステー３０を成形する。これら接合、成形方法は後述する。

図１、２に示すように、ステー３０は、ワイヤ１０およびハウジング２０を一体に保持する保持部３１と、所定の取付対象体（たとえば、車輪のハブなど）に固定される取付部３２とを備えている。これら保持部３１、取付部３２は、射出成形により一体成形される。

保持部３１は、ハウジング２０のワイヤ１０側端部とワイヤ１０の先端部を覆っており、略円筒形状である。取付部３２はこの保持部３１の軸方向の中央付近から保持部３１の径方向に突き出している。取付部３２は、平板形状であり、先端側にカラー３２１が固定されている。このカラー３２１に図示しない固定用ボルトが貫通し、その固定用ボルトにより、車輪速センサ１は取付対象体に固定される。

保持部３１には、取付部３２が突き出している位置に隣接して、ハウジング２０側に複数の端片３１１が径方向に突き出している。端片３１１は本実施形態では４つであり、保持部３１の周方向に等間隔に配置されている。

保持部３１には、さらに、取付部３２を挟んで上記端片３１１と反対側に、取付部３２に隣接して有底穴３１２が形成されている（図１参照）。有底穴３１２は図１では１つのみ示されているが、ワイヤ１０を挟んで反対側にも、図１に示す有底穴３１２に対向する位置に、有底穴３１２が形成されている。つまり、本実施形態では有底穴３１２は２つ形成されている。これら２つの有底穴３１２は、保持部３１をその保持部３１の径方向に中心に向かって保持部３１の内周面まで貫通している。保持部３１は円筒形状であり、内側にワイヤ１０を保持するものであることから、有底穴３１２の底面はワイヤ１０の被覆層１３の表面となる。なお、有底穴３１２の底面を、ワイヤ１０の中心からワイヤ１０の直径以上離れた位置としてもよい。

これら２つの有底穴３１２に加え、ステー３０には、保持部３１と取付部３２とをともに貫通する（すなわちステー３０を貫通する）一対の貫通穴３３も形成されている。この貫通穴３３は、有底穴３１２と同一方向に（すなわち平行に）形成されている。

図２の断面図に示すように、一対の貫通穴３３は、ワイヤ１０に近接して形成されている。これは、ステー３０の成形時に、この貫通穴３３を形成するための放熱ピン５１、５１（図５参照）により、ワイヤ１０の位置を図２の左右方向において規制するためである。よって、上記における近接とは、ワイヤ１０と貫通穴３３との距離が、成形時においてワイヤ１０の移動が許容できる程度の距離であることを意味する。近接の程度を例示すると、ワイヤ１０と貫通穴３３との距離がワイヤ１０の直径と同等またはそれ以下、より好ましくは、その距離がワイヤ１０の半径以下である。ただし、放熱ピン５１による放熱機能に着目した場合には貫通穴３３の位置はワイヤ１０に近接している必要はない。したがって、貫通穴３３の位置は、図２の例に限定されず、放熱ピン５１が設定可能な位置であればよい。

有底穴３１２は、前述のように取付部３２に隣接して形成されている。貫通穴３３は、取付部３２と保持部３１とをともに貫通するように形成されている。つまり、有底穴３１２と貫通穴３３は互いに近接している。

以上のように構成された車輪速センサ１は、取付対象体に取り付けられた状態では、車輪の回転に応じた電気信号を回転検出部４０が出力する。この電気信号は、信号線１１を介して、所定の信号処理部（図示せず）に入力される。

（車輪速センサ１の製造方法）
次に、以上の構成を有する車輪速センサ１の製造方法を図４を用いて説明する。ステップＳ１の接合工程では、リードフレーム４２と信号線１１の先端とを接合する。接合方法は公知の種々の方法を用いることができる。たとえば、抵抗溶接、超音波溶接等の公知の溶接方法や、ハンダ付けを用いることができる。

ステップＳ２のハウジング成形工程では、ハウジング２０を成形する。ハウジングの成形方法も公知の種々の方法を用いることができる。たとえば、射出成形や圧縮成形などを用いることができる。射出成形を用いる場合、ハウジング２０の材料となる樹脂（たとえばエポキシ樹脂）を注入するランナーを、たとえば、ハウジング２０の中央付近に配置する。また、それよりも、さらにハウジング２０の先端側に配置するようにしてもよい。反対に、ハウジング２０の中央付近よりもワイヤ１０側に配置してもよい。

ステップＳ３の配置工程では、ハウジング成形工程で成形した成形体を、ステー３０を成形するための図示しない金型内に配置する。さらに、貫通穴３３および有底穴３１２に対応する金型内の位置に、放熱ピン５１、５２を配置する。

図５は放熱ピン５１、５２を配置した状態を示している。本実施形態では、貫通穴３３および有底穴３１２を合わせて４つの穴がステー３０に形成されている。従って、放熱ピン５１、５２は合計４本配置する。これら４本の放熱ピン５１、５２はいずれも、高い熱伝導率と高い耐熱性を備えた材料とするために金属製としている。

一対の放熱ピン５１は貫通穴３３を形成するためのものであり、図５（Ａ）に示されるように、それら一対の放熱ピン５１の側面でワイヤ１０を挟むように、かつ、互いに平行に、それら一対の放熱ピン５１は配置される。

これに対して、放熱ピン５２は有底穴３１２を形成するためのものであり、図５（Ｂ）に示されるように、それら一対の放熱ピン５２の先端面でワイヤ１０を挟むように、かつ、ほぼ同一直線上に、それら一対の放熱ピン５２は配置される。

これら本実施形態の放熱ピン５１、５２は、端面が円形である。また、この図５から分かるように、４本の放熱ピン５１、５２は、互いにほぼ平行に配置されている。そして、側面でワイヤ１０を挟んでいる一対の放熱ピン５１により、ワイヤ１０はその一対の放熱ピン５１を含む平面において、放熱ピン５１の径方向の移動が規制される。また、端面でワイヤ１０を挟む一対の放熱ピン５２により、ワイヤ１０は、その一対の放熱ピン５２の軸方向の移動が規制される。よって、４本の放熱ピン５１、５２が図５のように配置されることにより、ワイヤ１０は、それら４本の放熱ピン５１、５２により挟まれている付近の移動は、ワイヤ１０の径方向平面において、縦横両方向の移動が規制されることになる。

ステップＳ４のステー成形工程では、放熱ピン５１、５２によりワイヤ１０の移動が規制された状態で、ステー３０の材料となる樹脂（たとえばポリブチレンテレフタレート）を溶融状態で金型に注入する。溶融樹脂を注入するゲートは取付部３２の先端部に対応する部分である。よって、溶融樹脂は、金型内に形成されたステー形状部分を、取付部３２の先端から取付部３２の基端へと流れ、そこから、保持部３１の両端部へ向かって流れることになる。

溶融樹脂が冷却固化した後、金型から成形体を取り出し、取付部３２にカラー３２１を取り付けることで、車輪速センサ１が製造できる。

以上、説明した本実施形態によれば、樹脂製のステー３０に２つの貫通穴３３と、２つの有底穴３１２の合計４つの穴が形成されている。ステー３０にこれら穴３３、３１２を形成するために、配置工程（Ｓ３）において、穴３３、３１２に対応する部分を一部に含む放熱ピン５１、５２を金型内に配置する。この放熱ピン５１、５２は金属製であり、樹脂製であるステー３０よりも熱伝導率が高いので、ステー成形工程（Ｓ４）において、溶融樹脂の熱を放熱ピン５１、５２により素早く放熱させることができる。特に、貫通穴３３を形成するための放熱ピン５１は、貫通穴３３の両側に延びることから放熱効果が高い。

これら４本の放熱ピン５１、５２があることにより、被覆層１３の温度上昇が抑制できる。これにより、被覆層１３に要求される耐熱温度が低くなるので、耐熱性の低い樹脂が被覆層１３に使用されている安価なワイヤ１０を使用することが可能になる。

また、本実施形態では、貫通穴３３、有底穴３１２は、いずれもステー３０の保持部３１において、取付部３２が突き出している付近に形成されている。なお、ここでの付近には、保持部３１において取付部３２が突き出している部分も含む。また、取付部３２が突き出している部分から保持部３１の軸方向に離れる方向においては、たとえば、取付部３２の厚さだけ離れるまでを付近とする。

ステー３０を成形するための溶融樹脂を注入するゲートは、取付部３２の先端部に対応する部分である。したがって、保持部３１に対応する部分においては、取付部３２との結合部分が最もゲートに近い、すなわち、最も高温になる。本実施形態では、その部分の付近に、貫通穴３３、有底穴３１２に対応する部分を一部に含む４本の放熱ピン５１、５２が配置されている。そのため、この放熱ピン５１、５２により溶融樹脂の熱が、特に素早く放熱される。

また、本実施形態では、一対の貫通穴３３と一対の有底穴３１２がステー３０に形成されている。そして、これらの穴３３、３１２を形成するために、ステー成形工程（Ｓ４）では、一対の放熱ピン５１、および、他の対の放熱ピン５２は、いずれも、それら対となっている放熱ピンにより、ワイヤ１０を挟むことになる。よって、ステー成形工程（Ｓ４）においてワイヤ１０の位置を放熱ピン５１、５２により規制することもできる。

特に、一対の放熱ピン５１と、他の対の放熱ピン５２は、ワイヤ１０の径方向平面において互いに直交する方向へのワイヤ１０の移動を規制するように配置されている。そのため、ステー成形工程（Ｓ４）において、特に、ワイヤ１０の位置を所望の位置としてステー３０を成形することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（変形例１）
たとえば、前述の実施形態では、放熱ピン５１、５２は、端面形状が円形であったが、楕円形や角形など、円形以外の端面形状でもよい。

（変形例２）
また、図６に示す車輪速センサ１００のように、ステー３０の基部がそれよりも先の部分に対して曲がった形状でもよい。

（その他の変形例）
前述の実施形態では、２つの貫通穴３３、および２つの有底穴３１２の合計４つの穴をステー３０に形成していたが、貫通穴３３、有底穴３１２のいずれか一種類のみを形成してもよい（変形例３）。また、１種類の穴とするか２種類の穴とするかによらず、穴の数は前述の実施形態に示した数に限られず、たとえば、穴が一つのみでもよい（変形例４）。よって、一対の貫通穴３３、あるいは、一対の有底穴３１２を備えることも必須ではないことから、それらの穴３３、３１２を形成するための放熱ピン５１、５２により、ステー成形工程（Ｓ４）においてワイヤ１０の移動を規制していなくてもよい（変形例５）。また、穴３３、３１２の位置も前述の実施形態の位置に限られず、保持部３１において、取付部３２が突き出している部分から離れた位置に穴３３、３１２を形成してもよい（変形例６）。また、本発明は、車輪速センサ１、１００に限られず、トランスミッションやエンジンに含まれている回転体など、種々の回転体の回転を検出する用途に仕様できる（変形例７）。

１ 車輪速センサ（回転検出装置）、 １０ ワイヤ、 １１ 信号線、 １２ シールド層、 １３ 被覆層、 ２０ ハウジング、 ３０ ステー、 ３１ 保持部、 ３２ 取付部、 ３３ 貫通穴、 ４０ 回転検出部、 ４１ 本体部、 ４２ リードフレーム、 ５１ 放熱ピン、 ５２ 放熱ピン、 ３１１ 端片、 ３１２ 有底穴、 ３２１ カラー

Claims (8)

1. 信号線（１１）が樹脂製の被覆層（１３）で覆われたワイヤ（１０）と、
   そのワイヤと接続されており、検出対象の回転を検出して回転に応じた電気信号を出力する回転検出部（４０）と、
   前記回転検出部を保持するハウジング（２０）と、
   前記ハウジングと前記ワイヤとを一体に保持する樹脂製のステー（３０）とを備えた回転検出装置（１）であって、
   前記ステーに穴（３３、３１２）が形成されていることを特徴とする回転検出装置。
2. 請求項１において、
   前記ワイヤの被覆層は非架橋樹脂製であることを特徴とする回転検出装置。
3. 請求項１または２において、
   前記穴として、前記ステーを貫通する貫通穴（３３）を備えることを特徴とする回転検出装置。
4. 請求項３において、
   前記貫通穴が２つ形成され、それら２つの貫通穴はともに前記ワイヤに隣接しており、かつ、それら２つの貫通穴は前記ワイヤを挟んで互いに反対側に形成されていることを特徴とする回転検出装置。
5. 請求項１または２において、
   前記穴として、底面が前記ワイヤの被覆層の表面となっている有底穴（３１２）を備えることを特徴とする回転検出装置。
6. 請求項４において、
   前記穴として、前記貫通穴に加えて、底面が前記ワイヤの被覆層の表面となっている有底穴（３１２）を２つ備え、
   それら２つの有底穴は、前記ワイヤを挟んで互いに反対側に形成されており、かつ、前記貫通穴と同一方向に形成されていることを特徴とする回転検出装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項において、
   前記ステーは、前記ワイヤと前記ハウジングとを保持する保持部（３１）と、その保持部から保持部径方向に突き出しており、所定の取付対象体に固定される取付部（３２）とを備え、
   前記穴が、前記保持部において、前記取付部が突き出している付近に形成されていることを特徴とする回転検出装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転検出装置の製造方法であって、
   前記ハウジングに保持された前記回転検出部と前記ワイヤとが電気的に接合され、所定の金型に収容された状態で、前記穴に対応する部分を一部に含み、前記ステーよりも熱伝導率の高い材質の放熱ピン（５１、５２）を前記金型内に配置する配置工程（Ｓ３）と、
   その配置工程の後、前記ステーの材料となる溶融樹脂を前記金型内に注入することで前記ステーを成形するステー成形工程（Ｓ４）とを含むことを特徴とする回転検出装置の製造方法。

Images