JP2016218011A - 移動物体検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 余剰接着剤による不良の発生を防止できる移動物体検出装置を提供する。
【解決手段】 磁気検出素子２と、磁気検出素子２に磁界を加える磁石３と、磁気検出素子２と電気的に接続されるとともに、磁石３に対向する箇所に磁気検出素子２を配置するための開口部４１を設ける基板４と、磁石３を囲う収納壁６２と基板４を載せる載置部６４とを設けるケース６と、磁気検出素子２と磁石３と基板４とを覆うカバー７と、を備え、磁気検出素子２は、磁石３に接着部材９を用いて固定され、基板４の開口部４１には、磁気検出素子２との隙間４１ａを有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、移動物体検出装置に関し、例えば、金属歯車等の被検出体の回転移動を検出する移動物体検出装置に好適である。

従来の移動物体検出装置は、例えば、特許文献１に開示されるものがある。この移動物体検出装置は、磁気検出素子と、前記磁気検出素子に磁界を加える磁石と、前記磁気検出素子と電気的に接続された基板と、前記磁石と前記基板とを配設し前記基板と電気的に接続するリード端子とを備えたケースと、前記磁気検出素子と前記磁石と前記基板とを覆うカバーと、前記ケースと前記カバーとを相互に嵌合固定する嵌合部とを備えている。

特開２０１１−７６７０号公報

また、特許文献１に記載の移動物体検出装置は、磁気検出素子を組み付ける前に、磁石の対向面に自然硬化型の接着剤を塗布して、磁石と磁気検出素子とを接着する構造である。この際、磁石に塗布された流動性の接着剤が磁気検出素子に押されるが、接着剤の行き場がなく磁石と磁気検出素子との間隔が所望のクリアランスにならない虞があった。

また、接着剤の量や他の構造によっては、磁石と磁気検出素子との間の接着剤が押し出されて、他の部品に付着したり、その余剰接着剤が硬化した後にカバーを組み付けることで他の部品への応力が発生するなどして、例えば、電気的な接続不良や検出精度の低減等の不具合の原因になりかねないため、組み付け作業において充分な注意が必要であった。

そこで本発明の目的は、前述課題に着目し、余剰接着剤による不良の発生を防止できる移動物体検出装置を提供することにある。

本発明の移動物体検出装置は、
磁気検出素子と、
前記磁気検出素子に磁界を加える磁石と、
前記磁気検出素子と電気的に接続されるとともに、前記磁石に対向する箇所に前記磁気検出素子を配置するための開口部を設ける基板と、
前記磁石を囲う収納壁と前記基板を載せる載置部とを設けるケースと、
前記磁気検出素子と前記磁石と前記基板とを覆うカバーと、を備え、
前記磁気検出素子は、前記磁石に接着部材を用いて固定され、
前記基板の前記開口部には、前記磁気検出素子との隙間を有することを特徴とする。

また、前記磁気検出素子は、筐体の一方側の面に複数のリード部が延びて設けられ、
前記基板の前記開口部は、前記筐体の前記リード部側の面と当接するように対応する形状に形成され、前記隙間は、前記リード部側と反対の前記筐体面に設けられることを特徴とする。

また、前記磁気検出素子は、被検出体の距離に応じた電気信号を出力することを特徴とする。

本発明の移動物体検出装置は、余剰接着剤による不良の発生を防止できる。

本発明の実施の形態における移動物体検出装置を示す断面図。 同上実施の形態の移動物体検出装置を示す一部分解した斜視図。 同上実施の形態の基板を示す平面図。 同上実施の形態のケースを示す斜視図。

以下、本発明が適用された実施の形態について車両に搭載されるギアツースセンサに適用したものについて例にあげて、添付図面を用いて説明する。

本発明の移動物体検出装置１は、図１，２に示すように、磁気検出素子２と、磁石３と、基板４と、リード端子５と、ケース６と、カバー７、接着剤８，９とを備えている。

磁気検出素子２は、ホールＩＣを適用でき、被検出体である移動物体の移動にともなう磁力の変化を電気信号に変換し、基板４やリード端子５を介して外部に出力する。磁気検出素子２は、基板４に実装され、カバー７と所定クリアランスを設けるように配置される。磁気検出素子２は、この場合、基板４の開口部４１に配置する略直方体の筐体２０に、基板４に接続するための電源線や信号線等の４本のリード部２１を設けている。また、被検出体として車両の駆動力を伝える金属製のギアを適用でき、ギア歯の凹凸面との距離変化にともなう磁石３からの磁力変化を検出する構成である。

磁石３は、永久磁石からなり、直方体形状をなしている。また、磁石３は、基板４に設けた開口部４１から臨む位置で、接着剤８を用いてケース６に固定されており、磁気検出素子２に磁界を与える。

基板４は、ガラスエポキシ樹脂などの硬質の絶縁材に、銅などの導電材料からなる配線パターンを設けているプリント配線基板を適用できる。この基板４は、磁気検出素子２、リード端子５と電気的に接続している。また、図３に示すように、基板４には、電子部品４２が実装されており、基板４のほぼ中央に磁気検出素子２を磁石３上に配置するための磁気検出素子２の筐体２０の外形よりも大きな矩形状の開口部４１が形成されている。

また、基板４は、開口部４１に磁気検出素子２を配置することになるが、その開口部４１に磁気検出素子２のリード部２１が引き出される一辺と当接する当接部４３を設け、磁気検出素子２は、その一辺が基板４の当接部４３に当接した状態で、その一辺と対向する一辺と磁気検出素子２との間に隙間４１ａを設け、この隙間４１ａに磁気検出素子２と磁石３とを固定する接着剤９の余剰接着剤９１を導くことで、磁気検出素子２のリード部２１と基板４のランド部４４との半田付け箇所に余剰接着剤９１が及びにくい構成としている。

また、予め磁気検出素子２を実装（半田接続）した基板４を、接着剤９が塗布された磁石３面に載せる場合であっても、磁気検出素子２が当接部４３に当接し安定した状態で組み付けることができる。従って、磁気検出素子２の筐体２０に接着剤９による応力が加わったとしても、この当接状態（当接部４３によって筐体２０が支えられる状態）により、リード部２１の変形やランド部４４との接続不良など生じにくい構造となる。また、当接部４３は、磁気検出素子２を基板４の所望位置に実装するガイドとしても作用できる。

基板４は、ケース６の開口端（カバー７に覆われる部分）上に、リード端子５との半田付け等によって固定されている。また、基板４は、磁石３上に接着剤９を介して固定された磁気検出素子２のリード部２１をそれぞれ半田接続するためのランド部４４を当接部４３の近傍に設けている。

リード端子５は、屈曲形成された３本のリードフレームからなり、ケース６に要部が内蔵されている。各リード端子５の一端部５１は、ケース６に設けたコネクタ部６０から露出しており、リード端子５の他端部５２は半田によって基板４と電気的に接続されている。なお、コネクタ部６０は、磁気検出素子２からの出力を外部機器へ接続伝達する。

ケース６は、合成樹脂からなり、リード端子５をインサート成形することで、コネクタ部６０を一体に備えた構造体である。ケース６のコネクタ部６０の反対側には凹部形状をなしており、そのほぼ中央に磁石３を配置するための底部６１と収納壁６２とを有する収納部６３を備えており、その収納部６３内に接着剤（接着部材）８を介して磁石３が固定されている。

また、ケース６は、開口端上に基板４を載せる載置部６４と、基板４の位置決めのために開口端上方に突出する凸部６４ａとが３箇所に設けられており、この凸部６４ａの高さは基板４の厚みよりも低くなるように設けられている。一方、基板４には、この凸部６４ａに嵌る凹部４５が設けられており、その凹部４５からケース６の凸部６４ａが基板４の実装面よりも上方に突出しないようになっている。すなわち、基板４が、実装された状態において、凸部６４ａが突出しない寸法で形成される。また、基板４の外径はケース６の開口端の外周よりも小さくなるように形成されている。なお、ケース６の載置部６４に塗布された接着剤を介して基板４を保持することもできる。

また、図４に示すように、ケース６の収納部６３は、底部６１に接着剤８を塗布し磁石３を配置し、磁石３を配置した際に発生する余剰接着剤８１を収納部６３の周りに設けられた空間部６５にはみ出させるためのスリット部６６が設けられており、そのスリット部６６は収納壁６２における磁石３の角部に対応した４隅に設けられている。また、スリット部６６は収納部６３の底面６１から所定距離離れ、４隅から開口側（基板４側）に向かって形成されている。このため、収納部６３は、カップ状の部分が設けられるため、この部分にて、十分に接着剤８を介在させることで磁石３を強固に保持できる。

ケース６の検出部側は、略円柱形状をしており、二つの環状の溝１０，１１が形成されている。一方の溝１０は、他方の溝１１より直径が小さく、他方の溝１１より磁気検出素子２側で、カバー７で覆われる位置に設けられている。他方の溝１１は、ケース６の中程に設けられている。そして、各々の溝１０，１１には、封止部材であるＯリング１０ａ，１１ａが装着されている。Ｏリング１０ａは、移動物体検出装置１を図示しない機器などに取り付けた場合に、気密性を確保するためである。

ケース６は、ケース６とカバー７とを嵌合固定する嵌合部を構成する複数の突起部６７（係合部）を備えている。この場合、突起部６７は、二つの溝部１０，１１間に設けられる。

カバー７は、樹脂材料からなり、円盤状の天板７１と、円筒形状の周壁部７２とを備えたカップ形状である。このカバー７は、磁気検出素子２、磁石３、基板４を覆っている。カバー７は、ケース６の溝１０に設けたＯリング１０ａが、ケース６の溝１０とカバー７の周壁部７２の内側との間で圧縮されて、ケース６とカバー７とで形成される空間内に水や空気などが入り込まないように封止している。また、カバー７は、ケース６の突起部６７に対応する開口７３が形成されている。

接着剤８，９は、自然硬化型の液状接着剤を適用でき、例えば、湿気等による水分で硬化するポリマー系接着剤を適用できる。接着剤８は、収納部６３内に磁石３を固定するために流入される。また、接着剤９は、磁石３を収納部６３に収めてから別工程によって、磁石３と磁気検出素子２とを接着するために塗布される。また、同様の接着剤を、載置部６４に塗布して、基板４を保持させることもできる。

斯かる移動物体検出装置１は、磁気検出素子２と、磁気検出素子２に磁界を加える磁石３と、磁気検出素子２と電気的に接続されるとともに、磁石３に対向する箇所に磁気検出素子２を配置するための開口部４１を設ける基板４と、磁石３を囲う収納壁６２と基板４を載せる載置部６４とを設けるケース６と、磁気検出素子２と磁石３と基板４とを覆うカバー７と、を備え、磁気検出素子２は、磁石３に接着部材９を用いて固定され、基板４の開口部４１は、磁気検出素子２との隙間４１ａが得られるように開口する。

従って、磁石３に予め塗布された接着剤９が磁気検出素子２によって押し出される場合に、リード端子５等の電気的な接続影響を及ぼす可能性がある箇所など不良構造になる可能性のある箇所へ余剰接着剤９１が届く前に、余剰接着剤９１を隙間４１ａに導入できる。このため、余剰接着剤９１による不良の発生を防止できる移動物体検出装置１となる。

また、磁気検出素子２は、筐体２０の一方側の面に複数のリード部２１が延びて設けられ、基板４の開口部４１は、筐体２０のリード部２１側の面と当接するように対応する形状に形成され、隙間４１ａは、リード部２１側と反対の筐体２０面に設けられることによって、リード部２１側への余剰接着剤９１が及びにくい構造になり、また、基板４に対して磁気検出素子２が変形しにくい構造となるため、容易な組み付け作業にて不良の発生を低減できる。

なお、本発明は上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

本発明は、金属等の物体の移動状態を検出する移動物体検出装置に関し、例えば、車両の駆動部品の状態を検出する装置として適用できる。

１ 移動物体検出装置
２ 磁気検出素子
２０ 筐体
２１ リード部
３ 磁石
４ 基板
４１ 開口部
４１ａ 隙間
４２ 電子部品
４３ 当接部
４４ ランド部
４５ 凹部
５ リード端子
５１ 一端部
５２ 他端部
６ ケース
６０ コネクタ部
６１ 底部
６２ 収納壁
６３ 収納部
６４ 載置部
６４ａ 凸部
６５ 空間部
６６ スリット部
６７ 突起部
７ カバー
７１ 天板
７２ 周壁部
７３ 開口
８ 接着剤（接着部材）
９ 接着剤
８１，９１ 余剰接着剤
１０，１１ 溝部
１０ａ，１１ａ Ｏリング

Claims (3)

1. 磁気検出素子と、
   前記磁気検出素子に磁界を加える磁石と、
   前記磁気検出素子と電気的に接続されるとともに、前記磁石に対向する箇所に前記磁気検出素子を配置するための開口部を設ける基板と、
   前記磁石を囲う収納壁と前記基板を載せる載置部とを設けるケースと、
   前記磁気検出素子と前記磁石と前記基板とを覆うカバーと、を備え、
   前記磁気検出素子は、前記磁石に接着部材を用いて固定され、
   前記基板の前記開口部には、前記磁気検出素子との隙間を有することを特徴とする移動物体検出装置。
2. 前記磁気検出素子は、筐体の一方側の面に複数のリード部が延びて設けられ、
   前記基板の前記開口部は、前記筐体の前記リード部側の面と当接するように対応する形状に形成され、前記隙間は、前記リード部側と反対の前記筐体面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の移動物体検出装置。
3. 前記磁気検出素子は、被検出体の距離に応じた電気信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の移動物体検出装置。
   

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