JP2015081842A - 回転検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検出部に溶融樹脂の樹脂圧力と樹脂温度が印加され難い回転検出装置を提供する。
【解決手段】回転検出装置Ａは、センサ本体１０の外周面を覆うと共にセンサ本体１０の少なくとも検出面１０ｂ側が開口するように付着させる防護部材３，３ａを備える。よって、センサ本体１０の外周面が防護部材３によって覆われているため、センサ本体１０をセンサリング１に樹脂部材２で固定するために溶融樹脂を充填する際に、樹脂圧力と樹脂温度とがセンサ本体１０に直接的に印加されないので、センサ本体１０（特に回転検出ＩＣ）の損傷を防止して信頼性を向上させることができる。また、防護部材３は、センサ本体１０の少なくとも検出面１０ｂ側が開口しているので、検出面１０ｂを着磁ロータ１０３に対向させて確実に回転検出を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロータの回転に基づいて検出対象の回転検出を行う回転検出装置に関する。

従来、車輪の回転速度を検出する回転検出装置は、車輪軸と一体的に回転する着磁ロータを所定の位置に配置し、その着磁ロータの回転による磁界変動をセンサ素子等で検出するように構成されている。そして、車輪の回転速度検出は、センサ素子が出力する信号波形に基づいて行われている。

例えば、特許文献１に開示されている技術によれば、固定部材にセンサ素子を固定する手段は樹脂材料であり、センサ素子と固定部材との間に、インサート成形によって樹脂材料を射出充填することにより行われている。

特開２００５−２３３８４９号公報

しかしながら、上述した従来技術は、センサ素子を含む検出部に射出成形時の溶融樹脂が直接的に接触する構成であるから、センサ素子に溶融樹脂の樹脂圧力と樹脂温度とが直接的に印加されるという問題がある。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、検出部に溶融樹脂の樹脂圧力と樹脂温度が印加され難い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、回転軸（１００）の回転部（１０１ａ）に設けられた回転検出対象（１０３）と、軸受（１０１）の固定部（１０１ｂ）に固定されたセンサリング（１）に前記回転検出対象（１０３）との間で検出面（１０ｂ）が所定間隙を保つよう樹脂部材（２）によって固定されるセンサ本体（１０）とを備える回転検出装置（Ａ）が、前記センサ本体（１０）の外周面を覆うと共に前記センサ本体（１０）の少なくとも前記検出面（１０ｂ）側が開口するように付着させる防護部材（３，３ａ）を備えることを特徴とする。

この構成によれば、回転検出装置は、センサ本体（１０）の外周面を覆うと共にセンサ本体（１０）の少なくとも検出面（１０ｂ）が開口するように付着させる防護部材（３，３ａ）を備える。よって、センサ本体（１０）の外周面が防護部材（３，３ａ）によって覆われているため、センサ本体（１０）をセンサリング（１）に樹脂部材（２）で固定するために溶融樹脂を充填する際に、樹脂圧力と樹脂温度とがセンサ本体（１０）に直接的に印加されないので、センサ本体（１０）の損傷を防止して信頼性を向上させることができるという優れた効果を奏する。また、防護部材（３，３ａ）は、センサ本体（１０）の少なくとも検出面（１０ｂ）側が開口しているので、検出面（１０ｂ）を回転検出対象（１０３）に対向させて確実に回転検出を行うことができるという優れた効果を奏する。

本発明の回転検出装置の全体構成を図３のI−I線断面図とともに示す概略図である。 変形態様の防護部材を備えた回転検出装置の全体構成を示す概略図である。 センサリング、防護部材及びセンサ本体をアウトサート成形で一体化した形態を示す斜視図である。 センサリングの斜視図である。 防護部材の斜視図である。 センサ本体の斜視図である。 アウトサート成形のためセンサリングに防護部材及びセンサ本体を取り付けた形態を示す斜視図である。

以下、本発明の回転検出装置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。

本実施形態の回転検出装置Ａは、車両に搭載されて車輪の回転速度を検出する装置であり、図１は回転検出装置Ａを車体に取り付けた状態の概略を示している。図１に示すように、車輪軸（本発明の回転軸）１００のうち車輪近傍の外周部には軸受１０１が備えられている。この軸受１０１は、半径の異なる内輪（本発明の回転部）１０１ａ及び外輪（本発明の固定部）１０１ｂと転動体１０１ｃとから構成されている。内輪１０１ａは車輪軸１００の外周面に固定されて車輪軸１００と共に回転し、外輪１０１ｂは図示しない車体側に固定されている。また、内輪１０１ａ及び外輪１０１ｂの両端において、内輪１０１ａと外輪１０１ｂとの間に挟まれるようにオイルシール１０２が備えられており、内輪１０１ａと外輪１０１ｂとの間に充填されたグリスが漏れないようになっている。オイルシール１０２の側面側では、着磁ロータ（本発明の回転検出対象）１０３が内輪１０１ａと一体をなす回転部材を介して内輪１０１ａに連結され、内輪１０１ａの回転に伴って回転するように構成されている。

着磁ロータ１０３は、リング状のロータであり、円周方向においてＮ極とＳ極とに交互に着磁され、車輪軸１００の外周を囲むように車輪軸１００と同軸的に配置される。

軸受１０１の外輪１０１ｂは、車体側に固定されており、車輪軸１００と一体に回転しないように備えられている。外輪１０１ｂの外周部には、嵌合部１０１ｅが設けられており、センサリング１の外周部１ａの内側面と嵌合させることで、外輪１０１ｂとセンサリング１とが結合され、一体的に構成されている。このとき、外輪１０１ｂとセンサリング１との結合を強固とするために、両者は圧入によって結合されることが望ましい。

センサリング１は、図４に示すように、金属製平板を折り曲げた形状をなすとともに、全体がリング状をなして形成される。図１に示すセンサリング１は、センサ本体１０を取り付けた部分の断面形状で示されており、外周部１ａがその他辺である内周部１ｅより長いＵ字状を呈している。センサリング１のセンサ本体１０を取り付けない部分は、図３、図４及び図７に示すように、軸受１０１の外輪１０１ｂに嵌合する外周部１ａと、外周部１ａの一方の端部から垂直に伸びてなる外側連結部１ｂと、外側連結部１ｂの外周部１ａ側とは逆側の端部から外周部１ａとは逆方向に垂直に伸びてなる中段部１ｃと、中段部１ｃの外側連結部１ｂ側とは逆側の端部から該外側連結部１ｂとは逆方向に垂直に伸びてなる内側連結部１ｄと、内側連結部１ｄの中段部１ｃとは逆側の端部から該中段部１ｃ方向側に垂直に折り返す形で伸びてなる内周部１ｅとが連続して形成され、外周面に段部を有する形状をなしている。

センサリング１を外輪１０１ｂの嵌合部１０１ｅに嵌入させたとき、外側連結部１ｂの内側面は、その面とセンサ本体１０の検出面１０ｂとの間に間隙Ｇ３を形成する嵌合部１０１ｅの端面に当接する。これにより回転軸１００の軸長方向における軸受１０１とセンサリング１とが精度良く位置決めされ、着磁ロータ１０３とセンサ本体１０の検出面１０ｂとの間の間隙Ｇ４のばらつきが効果的に抑制される。本実施例では、間隙Ｇ３は０．３ｍｍであり、間隙Ｇ４は０．５〜０．６ｍｍである(Ｇ３、Ｇ４共静止時の中央値)。すなわち、センサ本体１０のいずれの面も外輪１０１ｂに接触しない状態で、センサ本体１０の検出面１０ｂと着磁ロータ１０３との間の間隙Ｇ４が安定的に確保されるのである。

センサ本体１０は、図１及び図６に示すように、回転検出素子を有する回転検出ＩＣ１０ａを備える。この回転検出ＩＣ１０ａは、磁界の変化に伴った出力を発生するセンシング素子としてのＭＲＥ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｅｆｆｅｃｔ：磁気抵抗効果）素子又はホール素子等を備え、出力信号を処理する信号処理回路等が備えられたＩＣチップ及び磁石等がエポキシ樹脂等によってモールド化されたものである。

この回転検出ＩＣ１０ａは、中空形状のケースの一端側で着磁ロータ１０３と対向する検出面１０ｂを形成する。また、ケースの他端側には、回転検出ＩＣ１０ａの入出力信号を伝達するため複数の細かい線が撚り合わされて構成されたワイヤ１０ｃが延出している。このワイヤ１０ｃは、コネクタ等を介して、例えば、ＡＢＳ（Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）制御用のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等の外部機器に接続されている。

防護部材３は、図１及び図５に示すように、硬質プラスチック又は金属製の天井部３１と二脚でなる側部３２，３２とを有して底部から上方に凹んだ形状を呈するトンネル形状部材である。但し、図５において開口して見える側を入口と仮定すれば、入口とその周辺の形状はセンサ本体１０の外形状に応じて適宜に変形させることが好ましい。また、変形態様としての防護部材３ａは、図２に示すように、トンネルの入口の逆側（出口）が閉鎖されたような形状を有する。この場合、センサ本体１０の検出面１０ｂを除く他の三側面に加えてセンサ本体１０の先端面にも防護部材３ａが付着することになる。なお、防護部材はセンサ本体１０の上述した三側面及び一端面のうちいずれか一面又は複数面を欠いたものであってもよい。

防護部材３，３ａは、図１、図２及び図７に示すように、そのトンネル底部がセンサ本体１０の検出面１０ｂと略同一面となるようにセンサ本体１０の外周面に付着される。その結果、センサ本体１０の検出面１０ｂ側は開口して、着磁ロータ１０３と対向するように構成される。

図４及び図７に示すように、防護部材３を付着したセンサ本体１０は、センサリング１の取付孔４に挿通される。この状態のものは、図示しない金型キャビティに対して防護部材３の天井部３１以外の側部３２、３２の外周及び底部が接触するように配置され、金型キャビティ内に正確に位置決めされて、図示しない射出成形機によりアウトサート成形が実施される。それにより、センサリング１にアウトサートされたセンサ本体１０及び防護部材３は、樹脂部材２によってセンサリング１に固定され一体となる。

アウトサート成形は、図１及び図２に示すように、ＰＢＴやポリアミド等からなる樹脂部材２の可塑化された溶融樹脂が金型キャビティの適宜な箇所に設けられたゲートから射出され、金型キャビティを充填することにより実施される。

このとき、溶融樹脂は、センサリング１の内側連結部１ｄと防護部材３，３ａとの間へ間隙Ｇ１から浸入して防護部材３，３ａに溶融樹脂の樹脂圧力と樹脂温度を印加する。

また、防護部材３，３ａの内側面とセンサ本体１０の検出面１０ｂ背面との間には間隙Ｇ２が設けられている。間隙Ｇ２は、防護部材３の形状・材質や樹脂部材２の種類に応じて変化させるものであり、溶融樹脂を射出しないとき０．０５〜０．２ｍｍとなるように設定されている。この設定は、センサ本体１０及び防護部材３を金型キャビティ面に位置決めするとき、検出面１０ｂ及び防護部材３の両脚が同一キャビティ面に当接するので、図５に示した防護部材３の脚長Ｈを調整することにより実行できる。

金型キャビティに溶融樹脂が射出されたとき、防護部材３，３ａは樹脂圧力により間隙Ｇ２を縮小するように撓むが、撓んだ部分がセンサ本体１０の検出面１０ｂ背面に当接しないように、間隙Ｇ２が設定されている。なお、間隙Ｇ２には溶融樹脂が浸入する。しかしながら、上述したように間隙Ｇ２は比較的小さいので、成形時の溶融樹脂の流動が制限され、溶融樹脂の間隙Ｇ２への浸入長さは、防護部材３，３ａの端面から２〜３ｍｍ程度以下に抑えられる。そのため、回転検出ＩＣ１０ａは、その全周にわたって樹脂圧力と樹脂温度から防護されるのである。

センサリング１の外周部１ａにおける取付孔４の両側近傍であって樹脂部材２の内部となる位置には、貫通孔５が穿孔されている。貫通孔５は、アウトサート成形時に、センサリング１の表裏方向で溶融樹脂を流動させ、溶融樹脂が固化して形成された樹脂部材２とセンサリング１との固定強度を向上させる。

センサリング１の内側連結部１ｄにおける取付孔４の近傍であって樹脂部材２の内部となる位置には、貫通孔５ａが穿孔されている。貫通孔５ａは、アウトサート成形時に、センサリング１の表裏方向で溶融樹脂を流動させ、溶融樹脂が固化して形成された樹脂部材２とセンサリング１との固定強度を向上させる。

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Ａは、センサ本体１０の外周面を覆うと共にセンサ本体１０の少なくとも検出面１０ｂが開口するように付着させる防護部材３，３ａを備える。よって、センサ本体１０の外周面が防護部材３によって覆われているため、センサ本体１０をセンサリング１に樹脂部材２で固定するために溶融樹脂を充填する際に、樹脂圧力と樹脂温度とがセンサ本体１０に直接的に印加されないので、センサ本体１０（特に回転検出ＩＣ１０ａ）の損傷を防止して信頼性を向上させることができるという優れた効果を奏する。また、防護部材３は、センサ本体１０の少なくとも検出面１０ｂ側が開口しているので、検出面１０ｂを着磁ロータ１０３に対向させて確実に回転検出を行うことができるという優れた効果を奏する。

また、防護部材３は、トンネル形状であるから、そのセンサ本体１０への付着が容易になるとともに、溶融樹脂の樹脂圧力と樹脂温度からセンサ本体１０を効果的に防護することができる。

また、防護部材３ａは、トンネルの一方端が閉鎖された形状であるから、そのセンサ本体１０への付着がより容易になるとともに、溶融樹脂の樹脂圧力と樹脂温度からセンサ本体１０を極めて効果的に防護することができる。

また、樹脂部材２は、センサリング１、センサ本体１０及び防護部材３を一体に結合するアウトサート成形により形成されるものであるから、極めて効率的かつ効果的にそれらの固定を実施することができる。

また、センサリング１は、樹脂部材２の溶融樹脂を流通させる貫通孔（５，５ａ）を備えるので、センサ本体１０のセンサリング１への固定強度を向上させることができる。

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。

Ａ 回転検出装置
１ センサリング
２ 樹脂部材
３ 防護部材
５，５ａ 貫通孔
１０ センサ本体
１０ｂ 検出面
１００ 車両軸（回転軸）
１０１ 軸受
１０１ａ 内輪（回転部）
１０１ｂ 外輪（固定部）
１０３ 着磁ロータ（回転検出対象）

Claims (5)

1. 回転軸（１００）の回転部（１０１ａ）に設けられた回転検出対象（１０３）と、軸受（１０１）の固定部（１０１ｂ）に固定されたセンサリング（１）に前記回転検出対象（１０３）との間で検出面（１０ｂ）が所定間隙を保つよう樹脂部材（２）によって固定されるセンサ本体（１０）とを備える回転検出装置（Ａ）において、
   前記センサ本体（１０）の外周面を覆うと共に前記センサ本体（１０）の少なくとも前記検出面（１０ｂ）側が開口するように付着させる防護部材（３，３ａ）を備えることを特徴とする回転検出装置。
2. 前記防護部材（３）は、トンネル形状であることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
3. 前記防護部材（３ａ）は、トンネルの一方端が閉鎖された形状であることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
4. 前記樹脂部材（２）は、前記センサリング（１）、前記センサ本体（１０）及び前記防護部材（３）を一体に結合するアウトサート成形により形成されるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転検出装置。
5. 前記センサリング（１）は、樹脂部材（２）の溶融樹脂を流通させる貫通孔（５，５ａ）を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転検出装置。

Images