JP2015184094A - 回転検出センサおよびその樹脂成形型 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの低減を図り易い回転検出センサおよびその樹脂成形型を提供する。【解決手段】センサ素子１と、センサ素子１に電気的に接続されたケーブル２とが設けられた組み立て式のセンサ本体３を有し、センサ本体３から延出したケーブル２の一部に屈曲部７が形成されていると共に、センサ本体３の一部および屈曲部７を樹脂で一体に被覆するように型成形した樹脂製被覆部４ａを備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば自動車の車輪等の回転状態を検出するために装備される回転検出センサおよびその樹脂成形型に関する。

特許文献１には、センサ素子と、センサ素子に電気的に接続されたケーブルとが設けられた組み立て式のセンサ本体を有し、センサ本体から延出したケーブルの一部に屈曲部が形成され、センサ本体の一部および屈曲部を樹脂で被覆してある回転検出センサが記載されている。
センサ本体の一部および屈曲部を樹脂で被覆してある被覆部は、センサ素子とケーブルとの電気的な接続を保護する一次成形部と、センサ素子とケーブルとの接続部やセンサ素子への水分等の浸入を防止するために、一部がハウジングに収容された一次成形部および一次成形部から延出したケーブルの一部をハウジングと共に覆う二次成形部と、二次成形部を覆うと共に二次成形部から延出したケーブルを屈曲状態で保持する三次成形部とを、各別に型成形して設けてある。

特開２００６−３２２８７５号公報

上記従来の回転検出センサは、センサ本体の一部および屈曲部を樹脂で被覆してある被覆部を、一次成形部と二次成形部と三次成形部との三つの成形部を各別に型成形して設けてある。
このため、回転検出センサの製造工程が煩雑化し、製造コストの低減を図り難いおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、製造コストの低減を図り易い回転検出センサおよびその樹脂成形型を提供することを目的とする。

本発明による回転検出センサの特徴構成は、センサ素子と、前記センサ素子に電気的に接続されたケーブルとが設けられた組み立て式のセンサ本体を有し、前記センサ本体から延出した前記ケーブルの一部に屈曲部が形成されていると共に、前記センサ本体の一部および前記屈曲部を樹脂で一体に被覆するように型成形した樹脂製被覆部を備えている点にある。

本構成の回転検出センサは、センサ本体から延出したケーブルが屈曲部を有するため、当該回転検出センサを各種装置に取付る際に取付の自由度が高まる。また、本構成の回転検出センサでは、組み立て式のセンサ本体の一部およびセンサ本体から延出したケーブルの一部に形成された屈曲部に対して一回の型成形で樹脂製被覆部を形成することができるので製造工数が少なく、製造コストの低減を図り易い。

本発明の他の特徴構成は、前記ケーブルを被覆する前記樹脂製被覆部のうち、前記屈曲部のケーブル中心線を含む平面と交差する位置を除く位置に、前記型成形の際に前記ケーブルが保持された跡である凹部が形成されている点にある。

本構成のように、被覆部を型成形する際にケーブルが保持された跡である凹部を、被覆部のうち屈曲部のケーブル中心線を含む平面と交差する位置を除く位置に形成することで、被覆部のうち屈曲部のケーブル中心線を含む平面と交差する部位においては所定厚さの樹脂被覆を確保することができる。よって、屈曲部における被覆部の曲げ剛性を確保して耐久性の高い回転検出センサを得ることができる。

本発明の他の特徴構成は、前記凹部が、前記樹脂製被覆部のうち、前記ケーブルの延出方向に沿って前記屈曲部を挟む両側に形成されている点にある。

本構成のごとく、屈曲部を挟む両側に凹部が設けられていることは、樹脂成形時に屈曲部の固定が確実に行われていたことを意味する。本発明の回転検出センサを製造する際にはケーブルは所定の曲率に曲げられるが、その際に、ケーブルは弾性的あるいは塑性的に変形して内部応力が高まる。本構成では、この屈曲部の前後両側を保持して屈曲部の形状を固定するから、樹脂成形に際して屈曲部に充填された樹脂を安定的に凝固させることができる。
また、樹脂成形に際して屈曲部の形状が固定されることで、特に屈曲部からセンサ本体に至る部位のケーブルに不測の曲げ変形などが加わることがない。よって、センサ本体に対するケーブルの接続部などが損傷することがなく、健全な回転検出センサを得ることができる。

本発明の他の特徴構成は、前記型成形の際に前記センサ本体の位置ずれを防止するための係合部が、前記センサ本体のうち前記樹脂製被覆部が形成されていない部位に形成されている点にある。

本構成であれば、センサ本体の位置ずれ防止跡を樹脂製被覆部に形成することなく、つまり、被覆部の強度低下を招くことなく、被覆部の型成形の際におけるセンサ本体の位置ずれを防止することができる。

本発明による回転検出センサの樹脂成形型の特徴構成は、センサ素子および前記センサ素子に電気的に接続されたケーブルが設けられた組み立て式のセンサ本体の先端側部位を嵌め込み固定する第１成形型と、前記センサ本体の基端側部位を内包し、前記基端側部位および前記ケーブルの外周部に樹脂を充填するキャビティを形成するよう、互いに型締め・分離可能で共に前記第１成形型に型締め可能な第２成形型および第３成形型と、互いに型締めした前記第２成形型および前記第３成形型に型締めされて、前記ケーブルの屈曲部を形成すると共に、前記第２成形型および前記第３成形型と共に前記キャビティを形成し、前記第２成形型と共に前記ケーブルのうち前記屈曲部から更に延出した部位を挟持する第４成形型とを備えている点にある。

本構成の樹脂成形型は、先端側部位が第１成形型に嵌め込み固定された組み立て式のセンサ本体の基端側部位を、互いに型締め・分離可能で共に第１成形型に型締め可能な第２成形型および第３成形型に内包して、基端側部位およびケーブルの外周部に樹脂を充填するキャビティを形成することができる。
また、第４成形型を互いに型締めした第２成形型および第３成形型に型締めして、ケーブルの屈曲部を形成すると共に、ケーブルの外周部に樹脂を充填するキャビティを第２成形型および第３成形型と共に形成し、ケーブルのうち屈曲部から更に延出した部位を第２成形型と共に挟持することができる。
これにより、ケーブルの屈曲部を予め形成しておくことなく、組み立て式のセンサ本体の一部およびケーブルの屈曲部を一回の型成形で形成した樹脂製被覆部で被覆することができ、製造コストの低減を図り易い。

本発明の他の特徴構成は、前記第２成形型および前記第３成形型が、前記ケーブルのうち、前記センサ本体から延出した部位を直線状に保持する第１保持部を備えると共に、前記第３成形型が、前記ケーブルのうち前記第１保持部で保持された部位よりも延出した側で前記屈曲部を形成すべく前記ケーブルに曲げ力を加えつつ保持する第２保持部を備え、前記第４成形型が、前記ケーブルのうち前記第２保持部で保持された部位よりも更に延出した側で前記ケーブルに曲げ力を付与する第３保持部を備えている点にある。

本構成であれば、第２成形型および第３成形型を互いに型締めすることにより、ケーブルのうち、センサ本体から延出した部位を第１保持部で直線状に保持すると同時に、ケーブルのうち第１保持部で保持された部位よりも延出した側のケーブルに、屈曲部を形成すべく曲げ力を加えつつ保持することができる。
そして、第４成形型を第２成形型および第３成形型に型締めすることにより、ケーブルのうち第２保持部で曲げ力を加えつつ保持された部位よりも更に延出した側でケーブルに曲げ力を付与して、第２〜第４成形型で形成されたキャビティの内部にケーブルの屈曲部を設けることができる。
これにより、ケーブルの屈曲部を予め形成しておくことなく、屈曲部をキャビティの内部に精度良く形成することができる。

本発明の他の特徴構成は、前記第１乃至第３保持部は、前記ケーブルのうち、前記屈曲部のケーブル中心線を含む平面が交差する位置を除く位置に当接するよう構成されている点にある。

本構成であれば、第１乃至第３保持部によりケーブルが保持された跡である凹部が、屈曲部のケーブル中心線を含む平面が交差する位置に形成されず、屈曲部のケーブル中心線を含む平面と交差する部位における被覆部の曲げ剛性の低下を防止して、強度の向上を図ることができる。

本発明の他の特徴構成は、前記センサ本体の先端側部位が前記第１成形型に嵌め込み固定される際に、前記第１成形型から出退可能であり、前記センサ本体に形成した係合部に係脱する係合部材を備えている点にある。

本構成であれば、被覆部の型成形の際に、センサ本体に形成した係合部に係合部材を係合させることにより、型成形の際におけるセンサ本体の位置ずれを防止することができる。

回転検出センサの使用形態を示す斜視図である。 センサ本体の分解斜視図である。 回転検出センサの側面図である。 回転検出センサを側面側から見た断面図である。 回転検出センサの正面図である。 回転検出センサを正面側から見た断面図である。 樹脂成形型を示す断面図である。 樹脂成形型を示す断面図である。 樹脂成形型を示す断面図である。 図８におけるＸ−Ｘ線断面図である。 図８におけるXI−XI線断面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図６は、自動車などの車両に装備された車輪の回転状態を検出する本発明による回転検出センサＡを示す。

回転検出センサＡは、図１に示すように、車軸Ｂ１と同軸に固定された着磁ロータＢ２の側端面に対向して固定される。着磁ロータＢ２は、その側端面が周方向に沿ってＮ極とＳ極とに交互に着磁されている。着磁ロータＢ２が車軸Ｂ１共に回転することによって生じる磁束の変化を回転検出センサＡが検出することにより、車軸Ｂ２の回転速度すなわち車両の走行速度を検出することができる。

回転検出センサＡは、図２〜図６に示すように、センサ素子（ホールＩＣ）１と、センサ素子１に電気的に接続されたケーブル２とが設けられた組み立て式のセンサ本体３を有し、プラスチック等の樹脂で一体に型成形されたモールド成形部４にインサート成形されている。

センサ本体３は、図２に示すように、センサ素子１が組み付けられたホルダ５と、ホルダ５が内装されたケース６とを備える。
ホルダ５は上下方向に長い棒状に形成され、ケーブル２を把持する一対のケーブル把持部５ａを上端側に有し、センサ素子１を保持するセンサ保持部５ｂを下端側に有する。
ケース６は、上部に開口を有する円筒部６ａと、円筒部６ａの下部に連設された箱状のセンサ素子収容部６ｂとを備えている。
ホルダ５は、センサ保持部５ｂをセンサ素子収容部６ｂに挿入することにより、ケース６に内装してある。

モールド成形部４は、ケーブル２のセンサ本体３からの延出部分をセンサ本体３の一部と共に被覆する樹脂製被覆部４ａと、車両側に固定するためのボルト固定部４ｃを設けてある固定支持部４ｂとを一体に備える。

ケーブル２のセンサ本体３からの延出部分は、センサ本体３のホルダ５から延出された第１直線部分２ａに対してＬ字状に屈曲された第２直線部分２ｂを形成する屈曲部７を有している。
したがって、被覆部４ａは、センサ本体３の一部および屈曲部７を樹脂で一体に被覆するように型成形してある。

図３，図４に示すように、センサ本体３のうちの被覆部４ａが形成されない部位、具体的には、センサ素子収容部６ｂの下部側面には、被覆部４ａの型成形の際にセンサ本体３の位置ずれを防止するために用いる突起状の係合部８が予め形成されている。

屈曲部７のケーブル長手方向に沿う前後に亘って、第１直線部分２ａおよび第２直線部分２ｂのケーブル中心線Ｘを含む仮想の平面（図５，図６参照 以下、仮想平面という。）Ｚが厚さ方向の中心に位置する状態で、二つの補強リブ９ａ，９ｂを被覆部４ａと一体に形成してある。
一方の補強リブ９ａは、屈曲部７の内周縁に沿って形成してあり、他方の補強リブ９ｂは、屈曲部７の外周縁に沿って形成してある。

本実施形態の回転検出センサＡは、センサ本体３をインサート成形してある被覆部４ａを固定支持部４ｂと共に一回の型成形で形成してある。
このため、センサ本体３と固定支持部４ｂとの相対位置を精度良く設定することができ、その結果、センサ素子１を検出対象に対して精度良く組み付けて検出精度を高めることができる。

図７〜図１１は、センサ本体３の一部および屈曲部７をインサート成形してある被覆部４ａを固定支持部４ｂと共に型成形するために使用する本発明による射出成形用の樹脂成形型Ｃを示す。

樹脂成形型Ｃは、図７〜図９に示すように、ケース（センサ本体３の先端側部位に相当する。）６を嵌め込み固定する第１成形型Ｃ１と、ホルダ５のケース６から突出している部分（センサ本体３の基端側部位に相当する。）及びケーブル２を内包する第２成形型Ｃ２および第３成形型Ｃ３と、互いに型締めした第２成形型Ｃ２および第３成形型Ｃ３に対して型締めされて、ケーブル２の屈曲部７を形成する第４成形型４Ｃとを備えている。

第１成形型Ｃ１は、図７に示すように、円筒部６ａの外周部を環状に囲む第１キャビティ１１を形成し、円筒部６ａの下部およびセンサ素子収容部６ｂを上下方向に沿わせて挿入するケース保持孔１０が第１キャビティ１１の底部に開口している。

ケース保持孔１０のうちの第１キャビティ１１の底部に開口する部分に、円筒部６ａの底部を位置決め状態で嵌合保持する嵌合部１４を形成してある。
円筒部６ａの底部を嵌合部１４に嵌合保持することにより、ケーブル２が組み付けられたセンサ本体３の先端側部位が第１成形型Ｃ１に嵌め込み固定される。
センサ素子収容部６ｂは、一側面がケース保持孔１０の内面に接し、かつ、係合部８が設けられた側の側面との間に隙間１５が形成される状態で、ケース保持孔１０に挿入されている。

第１成形型Ｃ１は、係合部８に対してケース保持孔１０からの抜け出し方向下手側から係脱可能な棒状の係合部材１６をケース保持孔１０に対して出退自在に保持している。
係合部材１６は、図示しない付勢部材で先端部がケース保持孔１０から引退するように付勢され、センサ本体３の先端側部位が第１成形型Ｃ１に嵌め込み固定される際に、例えばエアシリンダの伸張又は収縮作動により付勢力に抗してケース保持孔１０に突入し、係合部８との間に僅かな隙間を有する係合可能な状態に保持される。

なお、係合部材１６は、例えばカム機構などを利用することにより、第２〜第４成形型Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４のいずれかの型締め側への移動に伴って、先端部がケース保持孔１０に突入して係合部８に係合するように連係してあってもよい。

第２成形型Ｃ２および第３成形型Ｃ３は、図７，図８に示すように、ホルダ５のうちの円筒部６ａから突出している部分およびホルダ５から延出するケーブル部分の外周部を環状に囲む第２キャビティ１２を形成するように、互いに型締め・分離可能で、かつ、第１成形型Ｃ１に対して型締め可能に設けてある。
このため、第２成形型Ｃ２は、ケーブル２に対してケーブル屈曲方向の下手側から近接移動自在に支持され、第３成形型Ｃ３は、ケーブル２に対してケーブル屈曲方向の上手側から近接移動自在に支持されている。

第２成形型Ｃ２および第３成形型Ｃ３は、ケーブル２のうち、センサ本体３から延出した部位を直線状に保持する第１保持部１７を備えている。
第１保持部１７は、第２成形型Ｃ２に一体に設けた第１支持部１７ａと、第３成形型Ｃ３に一体に設けた第２支持部１７ｂとで構成してある。

第１支持部１７ａは、第２成形型Ｃ２がケーブル２に対してケーブル屈曲方向の下手側から近接移動するに伴って、ケーブル２をケーブル屈曲方向の下手側から支持する。
第２支持部１７ｂは、第３成形型Ｃ３がケーブル２に対してケーブル屈曲方向の上手側から近接移動するに伴って、ケーブル２をケーブル屈曲方向の上手側から支持する。
第１支持部１７ａおよび第２支持部１７ｂの夫々は、図１０に示すように、ケーブル２の外周面に当接する二つの当接部１８をケーブル周方向に間隔を隔てて備えている。
二つの当接部１８は、仮想平面Ｚを挟む両側でケーブル外周面に当接するように配置してある。

第３成形型Ｃ３は、ケーブル２のうち第１保持部１７で保持された部位よりも延出した側で屈曲部７を形成すべく、ケーブル２に曲げ力を加えつつ保持する第２保持部１９を備えている。
第２保持部１９は、第３成形型Ｃ３がケーブル２に対してケーブル屈曲方向の上手側から近接移動するに伴って、ケーブル２をケーブル屈曲方向の下手側に向けて押し曲げた状態に保持する。

第２保持部１９は、図１１に示すように、ケーブル２の外周面を押圧する二つの当接部２０をケーブル周方向に間隔を隔てて備えている。
二つの当接部２０は、上側補強リブ９ｂを挟む両側、つまり、仮想平面Ｚを挟む両側でケーブル外周面に当接して押圧するように配置してある。

第４成形型Ｃ４は、図８，図９に示すように、互いに型締めした第２成形型Ｃ２および第３成形型Ｃ３に対して下向きに近接移動させることにより、第２成形型Ｃ２および第３成形型Ｃ３と共にケーブル２の外周部に樹脂を充填する第３キャビティ１３を形成し、第２成形型Ｃ２と共にケーブル２のうち屈曲部７から更に延出した部位を挟持する。

第４成形型Ｃ４は、ケーブル２のうちの第２保持部１９で保持された部位よりも更に延出した側でケーブル２に曲げ力を付与する第３保持部２１を備えている
第３保持部２１は、第２保持部１９で押し曲げられたケーブル２を第２成形型Ｃ２に向けて更に押圧することにより屈曲部７を形成する。

第３保持部２１は、ケーブル２の外周面に当接して押圧する二つの当接部２２をケーブル周方向に間隔を隔てて備えている。
二つの当接部２２は、上側補強リブ９ｂの形成予定箇所よりもケーブル長手方向に離れた位置において、図１１に示すように、仮想平面Ｚを挟む両側でケーブル外周面に当接するように配置してある。
そして、図９に示すように、互いに連通するように形成された第１〜第３キャビティ１１，１２，１３に溶融樹脂を射出することにより、センサ本体３の一部および屈曲部７をインサート成形してある被覆部４ａを固定支持部４ｂと共に型成形することができる。

したがって、第１保持部１７，第２保持部１９及び第３保持部２１の夫々は、各当接部１８，２０，２２が、ケーブル２のうちの仮想平面Ｚが交差する位置を除く位置に当接するよう構成されている
このため、図１，図３〜図６に示すように、被覆部４ａのうち、ケーブル２の延出方向に沿って屈曲部７を挟む両側の位置であって、仮想平面Ｚと交差する位置を除く位置に、型成形の際にケーブル２が保持された跡である凹部２３が形成されている。

本発明による回転検出センサは、各種回転装置における回転状態を検出するために利用することができる。

１ センサ素子
２ ケーブル
３ センサ本体
４ａ 樹脂製被覆部
６ 先端側部位（ケース）
７ 屈曲部
８ 係合部
１１，１２，１３ キャビティ
１６ 係合部材
１７ 第１保持部
１９ 第２保持部
２１ 第３保持部
２３ 凹部
Ｃ１ 第１成形型
Ｃ２ 第２成形型
Ｃ３ 第３成形型
Ｃ４ 第４成形型
Ｘ 屈曲部のケーブル中心線
Ｚ 屈曲部のケーブル中心線を含む平面（仮想平面）

Claims (8)

1. センサ素子と、前記センサ素子に電気的に接続されたケーブルとが設けられた組み立て式のセンサ本体を有し、
   前記センサ本体から延出した前記ケーブルの一部に屈曲部が形成されていると共に、
   前記センサ本体の一部および前記屈曲部を樹脂で一体に被覆するように型成形した樹脂製被覆部を備えている回転検出センサ。
2. 前記ケーブルを被覆する前記樹脂製被覆部のうち、前記屈曲部のケーブル中心線を含む平面と交差する位置を除く位置に、前記型成形の際に前記ケーブルが保持された跡である凹部が形成されている請求項１に記載の回転検出センサ。
3. 前記凹部が、
   前記樹脂製被覆部のうち、前記ケーブルの延出方向に沿って前記屈曲部を挟む両側に形成されている請求項２に記載の回転検出センサ。
4. 前記型成形の際に前記センサ本体の位置ずれを防止するための係合部が、前記センサ本体のうち前記樹脂製被覆部が形成されていない部位に形成されている請求項１〜３の何れか一項に記載の回転検出センサ。
5. センサ素子および前記センサ素子に電気的に接続されたケーブルが設けられた組み立て式のセンサ本体の先端側部位を嵌め込み固定する第１成形型と、
   前記センサ本体の基端側部位を内包し、前記基端側部位および前記ケーブルの外周部に樹脂を充填するキャビティを形成するよう、互いに型締め・分離可能で共に前記第１成形型に型締め可能な第２成形型および第３成形型と、
   互いに型締めした前記第２成形型および前記第３成形型に型締めされて、前記ケーブルの屈曲部を形成すると共に、前記第２成形型および前記第３成形型と共に前記キャビティを形成し、前記第２成形型と共に前記ケーブルのうち前記屈曲部から更に延出した部位を挟持する第４成形型とを備えた樹脂成形型。
6. 前記第２成形型および前記第３成形型が、前記ケーブルのうち、前記センサ本体から延出した部位を直線状に保持する第１保持部を備えると共に、
   前記第３成形型が、前記ケーブルのうち前記第１保持部で保持された部位よりも延出した側で前記屈曲部を形成すべく前記ケーブルに曲げ力を加えつつ保持する第２保持部を備え、
   前記第４成形型が、前記ケーブルのうち前記第２保持部で保持された部位よりも更に延出した側で前記ケーブルに曲げ力を付与する第３保持部を備えている請求項５に記載の樹脂成形型。
7. 前記第１乃至第３保持部は、前記ケーブルのうち、前記屈曲部のケーブル中心線を含む平面が交差する位置を除く位置に当接するよう構成されている請求項６に記載の樹脂成形型。
8. 前記センサ本体の先端側部位が前記第１成形型に嵌め込み固定される際に、前記第１成形型から出退可能であり、前記センサ本体に形成した係合部に係脱する係合部材を備えている請求項５〜７の何れか一項に記載の樹脂成形型。

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