JP2017173108A - センサ保護カバー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】動きを有する対象物の動きの様子を精度よく検出することができるセンサ保護カバー構造を提供する。【解決手段】動きを有する対象物３の動きの様子を検出するセンサ１に設けられ、センサ１の検出部１０を保護するカバー２において、このカバー２は、動く対象物３と対面する対向面４と、その対向面４と連続し検出部１０の側部を覆う側面５とを有し、カバー２の対向面４には、対象物３に対して離れる方向に凹む凹み部６を有し、凹み部６の底面６Ｔの幅Ａが、凹み部６の凹み量Ｂよりも大きく設定されている。また、センサ１の検出部１０を境として、動く対象物３とは反対側のカバー側部では、センサ１に対して向かう片８が、カバー側部からの返し形状として延出している。【選択図】図２

Description

本発明はセンサ保護カバー構造に関する。

自動車部品の中には、対象物の回転した角度や回転数などその動きを測定・検出するためのセンサが取り付けられているものがある。センサの例としては、磁気抵抗の変化を検出しエンジン回転数やエンジン回転角度を検出するためのセンサなどが挙げられる。
これらは、対象物の動きの様子を精度よく検出することが求められるが、一方で、検出の対象物が動いている(回転している)ために、様々な影響を受けて誤検出に結び付いてしまいやすい。例えば、次の（１）〜（３）が誤検出に結び付いてしまう。
（１） 回転する対象物との接近によるセンサの損傷。
（２） 逆に、センサが対象物から離れすぎることによる検出漏れの発生。
（３） 対象物の動き（回転）により気流が起こることで、誤検出の基となる物体・磁性体等のセンサへの接近。
従来、前記センサには、特許文献１に開示されている構造があった。特許文献１には、回転体であるクランクロータとその回転角度のセンシング(検出)の仕方が開示されている。

特開２０１１−２０３０４３号公報

しかしながら、上記の特許文献１では、特許文献１の図７に示されているように、検出部を内蔵するセンサの先端部が露出していた。そのために、上記の誤検出が生じることがあり、クランクロータの回転角度を精度よく検出することが困難であった。
本発明の目的は、動きを有する対象物の動きの様子を精度よく検出することができるセンサ保護カバー構造を提供する点にある。

本発明の特徴は、
動きを有する対象物の動きの様子を検出するセンサに設けられ、前記センサの検出部を保護するカバーにおいて、前記カバーは、動く前記対象物と対面する対向面と、該対向面と連続し前記検出部の側部を覆う側面とを有し、
前記カバーの対向面には、前記対象物に対して離れる方向に凹む凹み部を有し、
前記凹み部の底面の幅が、前記凹み部の凹み量よりも大きく設定されている点にある。（請求項１）

この構成によれば、カバーがセンサを覆っていることで、センサの検出部（センシング素子）が埃や不純物などの異物（自動車の車体内では鉄などの不純物）と直接接触することを防止することができる。そして、カバーがセンサを覆っていても、対象物とセンサの検出部との距離に変化はないので、センサの検出性能に影響が出ることはない。さらに、カバーの対向面に前記凹み部が形成されているから、センサと対象物との干渉を回避することができ、凹み部が形成されていない場合よりも検出部を対象物に近づけることができる。そして、検出部が、検出の対象物には近く、それ以外の部分とは離れた構造となるため、検出誤差の発生を抑制した検出が可能となる。
また、動きを有する対象物を検出するようなセンサの周りでは、対象物の動きに伴い、周りの環境も動きが起きることがある。そのような場合には、カバーによって周りの部分を検出部から離して検出部への影響を低下させ、検出精度を保つことに結び付けることができる。
以上により、センサ自体の損傷を防ぐことができ、ノイズによる検出量の低下などを抑制でき、検出の対象物の動きの様子を精度よく検出することができて、長期間安定した検出精度を保つことができるようになる。
更には、センサにカバーを組み付ける際、カバーの凹み部の底面と立壁面の角部で検出部側の側部を覆う面を多少弾性変形させて広げることができ、カバーの組み付け性が向上する。（請求項１）

本発明において、
前記センサの検出部を境として、前記対象物とは反対側のカバー側部では、前記センサに対して向かう片が、前記カバー側部からの返し形状として延出していると、次の作用を奏することができる。（請求項２）

対象物の動きに伴う影響(空気や流体の流れによる影響)でカバーが位置ずれを起こすことの無いようカバーを支持し、検出への影響が出ないようにすることができる。
対象物が、特に回転などの動きをする場合、その回転に伴い、センサの検出部もしくはカバーに向かって周辺環境が流れる。周辺環境が空気であれば、風がカバーに向かって来る。また、周辺環境が液体であれば、液体が波のような動きをしてカバーに向かってくる。このような場合、カバーが動いてしまうと、カバーが取り付けられているセンサの検出部まで動きかねない。
しかし、本発明のように周辺の空気等の流れに対して、突っ張るような片をカバーに設けることによって、前記周辺の空気等の流れに対する耐性が高まる。従って、カバーが動きを起こすことなく、検出精度を高いまま保つことができるようになる。
更に、このカバーの片があることで、センサに設けられたカバーがセンサから簡単には外れなくなるため、組み付け性、密着性を高めることにも結び付けることができる。（請求項２）

本発明において、
前記カバーの凹み部を除く部分で、前記検出部近傍と外部を橋渡しする空気孔が前記カバーに設けられていると、次の作用を奏することができる。（請求項３）

センサの検出部とカバーの対向面の間に滞留する空気を、空気孔を通して抜くことができるため、センサの検出誤差の発生を抑えることができる。前記検出部と対象物との距離は、センサが対象物の動きの様子を検出するにあたって重要となる。しかし、密閉性が高いカバーをセンサに取り付けると、検出部とカバーとの間に空気が滞留し、隙間となってしまい、前記検出部から対象物までの距離が変わってしまう。これに対して、本発明の上記構成のようにカバーに空気孔を設けることで、この空気の滞留を防止し、検出位置の違い（位置ずれ）が発生しないようにすることができる。
センサへのカバーの組み付け時には、抵抗となってしまう滞留する空気を除きながらセンサにカバーを組み付けることができ、組み付け抵抗を受けにくくなって、組み付けを容易に行うことができる。（請求項３）

本発明において、
前記センサは、エンジンの回転角度を検出する磁気抵抗式回転角センサであると、次の作用を奏することができる。（請求項４）

誤作動の原因となる磁性体の影響を磁気抵抗式回転角センサが受けることがなく、磁気抵抗式回転角センサの検出性能を高めることができるようになる。（請求項４）

本発明によれば、
動きを有する対象物の動きの様子を精度よく検出することができるセンサ保護カバー構造を提供することができた。

第１の実施形態のセンサ保護カバー構造の縦断面図 第２の実施形態のセンサ保護カバー構造の縦断面図 第２の実施形態のカバーの斜視図 図３のＸ矢視図

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
［第１の実施形態（図１に示す構造）］
図１に、自動車のエンジンに設けられたセンサ保護カバー構造を示してある。センサ保護カバー構造は、磁気抵抗式回転角センサ１と、その先端部１３を覆って先端部１３内の検出部１０を保護するカバー２とを有する。磁気抵抗式回転角センサ１は、エンジンの回転軸３の回転角度を検出する。

前記エンジンの回転軸３は「動きを有する対象物」の一例である。本実施形態では、前記磁気抵抗式回転角センサ１を、以下、「センサ１」と略称する。上記のように、センサ１は回転軸３の動きの様子を検出する。

［センサ１の構造］
センサ１の先端部１３は円柱状に形成され、前記先端部１３に前記検出部１０を内蔵している。

［カバー２の構造］
カバー２は、センサ１の先端部１３よりも大径の円柱状に形成されている。このカバー２に、軸方向の一端部側が開口した嵌合穴１２が、カバー２の軸芯と同芯状に形成されている。これにより、カバー２が有底のカップ状を成している。嵌合穴１２には、センサ１の円柱状の先端部１３が挿入・嵌合されている。

カバー２の軸方向の他端部の端面は、回転軸３の外周面に対面する対向面４に構成されている。つまり、カバー２は、回転軸３と対面する対向面４と、その対向面４と連続し検出部１０の側部を覆う側面５（カバー２の外周面）とを有する。

カバー２の対向面４には、回転軸３に対して離れる方向に凹んで回転軸３との干渉を避ける凹み部６を有している。この凹み部６は、カバー２の対向面４の中心Ｏを通る一直線状の浅い溝に構成されている（凹み部６については、第２の実施形態を示す図３と略同一形状であるので図３を参照）。凹み部６の長手方向の両端は開放している。また、凹み部６の底面６Ｔの幅Ａは、凹み部６の凹み量Ｂよりも大きく設定されている。

上記の構成によれば、カバー２がセンサ１を覆っていることで、センサ１の検出部１０が埃や不純物などの異物（自動車の車体内では鉄などの不純物）と直接接触することを防止することができる。そして、カバー２がセンサ１を覆っていても、回転軸３とセンサ１の検出部１０との距離に変化はないので、センサ１の検出性能に影響が出ることはない。さらに、カバー２の対向面４に前記凹み部６が形成されているから、センサ１と回転軸３との干渉を回避することができ、凹み部６が形成されていない場合よりも検出部１０を回転軸３に近づけることができる。そして、検出部１０が、回転軸３には近く、それ以外の部分とは離れた構造となるため、検出誤差の発生を抑制した検出が可能となる。
また、回転軸３の回転角度を検出するようなセンサ１の周りでは、回転軸３の回転に伴い、周りの環境も動きが起きることがある。そのような場合には、カバー２によって周りの部分を検出部１０から離して検出部１０への影響を低下させ、検出精度を保つことに結び付けることができる。
以上により、センサ１自体の損傷を防ぐことができ、ノイズによる検出量の低下などを抑制でき、回転軸３の回転角度を精度よく検出することができて、長期間安定した検出精度を保つことができるようになる。
更には、センサ１にカバー２を組み付ける際、カバー２の凹み部６の底面６Ｔと立壁面の角部で検出部１０側の側部を覆う側面５を多少弾性変形させて広げることができ、カバー２の組み付け性が向上する。

［第２の実施形態（図２〜図４に示す構造）］
図２に示すように、前記センサ１の先端部１３以外の部分１４は、前記先端部１３に対して縮径している。そして、センサ１の検出部１０を境として、回転軸３とは反対側のカバー側部では、センサ１に対して向かう複数の爪状の片８が、カバー側部からの返し形状として延出している。

詳述すると、図２〜図４に示すように、カバー２の一端部の開口周縁部に、カバー２の径方向内方側に張り出す複数の前記片８が、カバー２の周方向に間隔を空けて並ぶ状態に設けられている。図４に示すように、片８は、カバー２の軸芯方向視で略扇形に形成されている。また、片８の周方向の長さは、隣り合う片８同士の間隔よりも長く設定されている。

図２に示すように、前記片８は、カバー２の径方向内方側ほど薄肉に形成され、前記径方向内方側ほどカバー２の軸芯方向中央側に位置するように傾斜している。

また、カバー２の凹み部６を除く部分で、前記検出部１０の近傍とカバー２の外部を橋渡しする空気孔７がカバー２に一直線状に設けられている。つまり、検出部１０の近傍とカバー２の外部が空気孔７を介して連通している。図２に示すように、空気孔７は、カバー２の対向面４に開口している。凹み部６は第１の実施形態と略同一の構造である。

カバー２はセンサ１の先端部１３に対し、これら両者の周方向において、所定の決められた位置に配置される。そこで、図４に示すように、センサ１の先端部１３へのカバー２の取り付け方向が分かるように、カバー２の外周面に刻印３０が設けられている。刻印３０は、カバー２の周方向において凹み部６と略同じ位置に位置する。これにより、作業者がセンサ１に対するカバー２の取り付け方向を正確に把握することができ、組み付け作業性を向上させることができる。

［センサ１の先端部１３へのカバー２の取り付け］
センサ１の先端部１３はカバー２の嵌合孔１２に挿入・嵌合される。この挿入に伴って、片８はセンサ１の先端部１３に押圧されて、カバー２の対向面４側に弾性変形する。そして、センサ１の先端部１３がカバー２の嵌合孔１２に嵌合すると、片８が弾性復元して、片８の先端部がカバー２の対向面４とは反対側の端面２４に圧接する。

上記の構成によれば、
（１） 回転軸３の回転に伴う影響(空気や流体の流れによる影響)でカバー２が位置ずれを起こすことの無いようカバー２を支持し、検出への影響が出ないようにすることができる。
回転軸３の回転に伴い、センサ１の検出部１０もしくはカバー２に向かって周辺環境が流れる。周辺環境が空気であれば風がカバー２に向かって来る。また、周辺環境が液体であれば液体が波のような動きをしてカバー２に向かってくる。このような場合、カバー２が動いてしまうと、カバー２が取り付けられているセンサ１の検出部１０まで動きかねない。
しかし、本発明のように周辺の空気等の流れに対して、突っ張るような片８をカバー２に設けることによって、前記周辺の空気等の流れに対する耐性が高まる。従って、カバー２が動きを起こすことなく、検出精度を高いまま保つことができるようになる。
更に、このカバー２の片８があることで、センサ１に取り付けられたカバー２がセンサ１から簡単には外れなくなるため、組み付け性、密着性を高めることにも結び付けることができる。

（２） センサ１の検出部１０とカバー２の対向面４の間に滞留する空気を、空気孔７を通して抜くことができるため、センサ１の検出誤差の発生を抑えることができる。前記検出部１０と回転軸３との距離は、センサ１が回転軸３の回転角度を検出するにあたって重要となる。しかし、密閉性が高いカバー２をセンサ１の先端部１３に取り付けると、検出部１０とカバー２との間に空気が滞留し、隙間となってしまい、前記検出部１０から回転軸３までの距離が変わってしまう。これに対して、本発明の上記構成のように、カバー２に空気孔７を設けることで、この空気の滞留を防止し、検出位置の違い（位置ずれ）が発生しないようにすることができる。
センサ１へのカバー２の組み付け時には、抵抗となってしまう滞留する空気を除きながらセンサ１にカバー２を組み付けることができ、組み付け抵抗を受けにくくなって、組み付けを容易に行うことができる。

（３） 誤作動の原因となる磁性体の影響をセンサ１が受けることがなく、センサ１の検出性能を高めることができるようになる。

１ センサ
２ カバー
３ 対象物（回転軸）
４ 対向面
５ 側面
６ 凹み部
６Ｔ 凹み部の底面
７ 空気孔
８ 片
１０ 検出部
Ａ 凹み部の底面の幅
Ｂ 凹み部の凹み量

Claims (4)

1. 動きを有する対象物の動きの様子を検出するセンサに設けられ、前記センサの検出部を保護するカバーにおいて、前記カバーは、動く前記対象物と対面する対向面と、該対向面と連続し前記検出部の側部を覆う側面とを有し、
   前記カバーの対向面には、前記対象物に対して離れる方向に凹む凹み部を有し、
   前記凹み部の底面の幅が、前記凹み部の凹み量よりも大きく設定されているセンサ保護カバー構造。
2. 前記センサの検出部を境として、前記対象物とは反対側のカバー側部では、前記センサに対して向かう片が、前記カバー側部からの返し形状として延出している請求項１記載のセンサ保護カバー構造。
3. 前記カバーの凹み部を除く部分で、前記検出部近傍と外部を橋渡しする空気孔が前記カバーに設けられている請求項１又は２記載のセンサ保護カバー構造。
4. 前記センサは、エンジンの回転角度を検出する磁気抵抗式回転角センサである請求項１〜３のいずれか一つに記載のセンサ保護カバー構造

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