JP2018017590A - センサの製造方法およびセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】カラーがインサートされたステーを有するセンサを容易に製造する。
【解決手段】ターミナル１の一部がインサートされ、係合突起１３が外方に突出形成されるホルダ１０を第１金型で成形するホルダ成形ステップと、係合突起１３の突出方向に延出するステー部２２を有するハウジング２０を第２金型によりホルダ１０に一体形成するハウジング成形ステップと、を備える。ステー部２２が当該ステー部２２の厚さ寸法Ｔｓより大きい厚さ寸法Ｔｒのカラー２３がインサートされ、第２金型が、ステー部２２の厚さ方向に沿って開閉するように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハウジングにセンサ部を有し、このハウジングを支持するためのステー部を有しているセンサの製造方法およびセンサに関する。

センサの製造方法に関連するものとして特許文献１には、一次樹脂成形部にコネクタピンをインサートするように成形し、コネクタピンの端部に検出部のリード線を溶接し、磁石、キャップを装着してインサートすべき構造体を構成する。そして、この構造体を覆うように二次樹脂成形部を成形することにより、回転検出センサを製造する技術が示されている。

この特許文献１では、二次樹脂成形部には、この二次樹脂成形部の長手方向に直交する方向に延出する姿勢のフランジが一体形成されている。また、このフランジには、フランジの厚みより厚い寸法の環状の金具を備えている。

また、特許文献２には、インナーハウジングにマグネットと磁気ヘッドと回路基板とを備えておき、これをアウターハウジングに対して位置決め状態で挿入し、インナーハウジングとアウターハウジングとの間の収納空間に充填部材を充填した磁気センサの技術が示されている。

この特許文献２では、アウターハウジングに対して、このアウターハウジングの長手方向に直交する姿勢の外部取付部が一体形成されている。また、この外部取付部には環状のカラーがインサートする状態で備えられている。

特許３７１１９５１号公報 特開２００５‐４９０９５号公報

ホール素子等の磁気検知素子を内蔵した樹脂により形成されるセンサでは、センサをフレーム等に支持するためのステーをセンサ本体に一体形成している。

ステーは、特許文献１にフランジとして記載され、特許文献２に外部取付部として記載されており、このステーには、ボルトが挿通する環状のカラー（特許文献１では金具）を備える構成も多く採用されている。

また、カラーを用いる理由は、カラーに対してボルトを挿通してフレーム類に締結固定する際の圧力でステーが変形する現象を防止し、ボルト頭部がステーに接触する不都合を抑制するためである。そのため、カラーのボルトの挿通方向での寸法が、ステーの厚みより大きく設定されている。

しかしながら、このようにステーの厚さ寸法より大きい寸法のカラーを、ステーにインサートして成形する場合には、金型の開閉方向が、ステーの厚さ方向に限られることになる。従って、例えば、この金型の開閉方向に対して直交する方向への突出部がセンサ本体に形成されるものでは、成形が困難となり改善の余地がある。

即ち、カラーがインサートされたステーを有するセンサを容易に製造し得る製造方法およびセンサが求められる。

本発明の特徴は、導体で成るターミナルの一部がインサートにより保持され、係合突起が外方に突出形成されるホルダを第１金型で成形するホルダ成形ステップと、
前記係合突起の突出方向に延出するステー部を有するハウジングを第２金型により前記ホルダに一体形成するハウジング成形ステップと、を有すると共に、
前記ステー部に当該ステー部の厚さ寸法より大きい厚さ寸法のカラーがインサートされ、前記第２金型が、前記ステー部の厚さ方向に沿って開閉する構造である点にある。

この構成によると、ホルダ成形ステップで第１金型を用いることにより、成形でターミナルの一部がインサートされ、外方に突出する係合部を有するホルダを形成できる。次に、ハウジング成形ステップの第２金型を用いることにより、係合突起の突出方向に延出するステー部を有するハウジングをホルダに一体形成できる。また、第２金型がステー部の厚さ方向に開閉する構成であるため、ステー部に対して、このステー部の厚さ寸法より大きい厚さ寸法のカラーがインサートされていても成形の後のホルダの第２金型からの分離を容易に行える。
従って、カラーがインサートされたステーを有するセンサを容易に製造し得る製造方法が構成された。

他の構成として、前記ホルダ成形ステップにおいて、前記係合突起の突出方向に沿う方向で、前記係合突起より大きく突出する鍔状部を前記ホルダに形成し、
前記ハウジング成形ステップにおいて、前記鍔状部の突出端に接する領域に前記ステー部を形成しても良い。

これによると、ハウジング成形ステップにおいてステー部を形成する場合には、鍔状部の突出端に接する領域にステーを形成することにより、第２金型を係合突起に接触する位置に配置する必要がなく、成形が容易となる。

他の構成として、前記ホルダ成形ステップと前記ハウジング成形ステップとの間に、
前記ホルダの端部に露出する前記ターミナルに磁気検知素子を導通接続する接続ステップと、
前記磁気検知素子を覆うカバー体を前記ホルダに取り付ける装着ステップとを有しても良い。

これによると、ホルダ成形ステップによりホルダを形成した後には、接続ステップの工程と、装着ステップの工程とを行うことにより、磁気検知素子と、これを覆うカバー体とをホルダに備えることが可能となり、次に、ハウジング成形ステップによってハウジングを形成することでセンサを製造できる。

他の構成として、前記ホルダ成形ステップが、前記ホルダの一端側に前記ターミナルの一端を露出させてコネクタピンとすると共に、このコネクタピンを取り囲む筒状のスリーブを前記ホルダと一体的に形成し、前記スリーブの外面に前記係合突起を形成しても良い。

これによると、ホルダ形成ステップにより、ターミナルの一端をコネクタピンとして、これを取り囲む筒状のスリーブを形成すると共に、スリーブの外周に係合突起を一体形成することにより、コネクタ部を特別な部材によって形成する必要がない。

他の構成として、前記ハウジング成形ステップでは、前記ホルダの外周面から前記カバー体の一部の外周面に亘る領域に前記ハウジングを形成しても良い。

これによると、ホルダの外周面からカバー体の一部の外周面に亘る領域にハウジングを形成することにより、ホルダとカバー体とハウジングとを一体化して強固にするだけでなく、磁気検知素子が配置される空間の機密性を高めることも可能となる。

本発明の特徴は、内部に磁気検知素子を有するセンサ本体に対し、前記磁気検知素子の検知信号を取り出すコネクタ部を備え、当該コネクタ部の外面に係合突起が形成され、前記センサ本体から前記係合突起の突出方向に沿って延出するステー部を備えると共に、前記ステー部に当該ステー部の厚さ寸法より大きい厚さ寸法のカラーがインサートされている点にある。

この構成によると、例えば、コネクタのコネクタピンに導通するレセプタクルを装着する場合には、係合突起によりレセプタクルの脱落を阻止できる。また、カラーにボルトを挿通し、このボルトの締結力によりステー部をフレーム等に固定することにより、締結時の圧力でステー部を変形させることなく、また、ステー部にボルト頭を接触させず確実な固定が可能となる。

完成状態のセンサの断面図である。 完成状態のセンサの斜視図である。 センサ製造方法のフローチャートである。 ホルダ成形ステップの第１金型と成形物とを示す図である。 接続ステップの工程を示す図である。 接続ステップで取付けられた磁気検知素子を示す図である。 装着ステップの工程を示す図である。 装着ステップの工程でカバー体を取り付けた成形物を示す図である。 装着ステップの工程でカバー体を取り付けた成形物を示す図である。 ハウジング成形ステップの第２金型を示す図である。 別実施形態（ａ）の方法で製造されたセンサを示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図１、図２に示すように、導体で成る複数（２つ）のターミナル１の一部がインサートされ、基端側（同図で上側）にコネクタ部Ｃが形成され、先端側（同図で下側）に検知部Ｄが形成されるホルダ１０と、ホルダ１０に一体形成され、ステー部２２を備えたハウジング２０とを備えてセンサ１００が構成されている。

ホルダ１０とハウジング２０とはナイロン等の絶縁性の樹脂材が用いられ、ターミナル１は銅合金等の良導体で成る複数の線材で構成されている。コネクタ部Ｃにはターミナル１の基端側を露出させたコネクタピン１ｃを備えている。

ホルダ１０は、コネクタ部Ｃと検知部Ｄとを結ぶ仮想ラインの方向が長手方向となる棒状のホルダ本体１１を有し、ホルダ本体１１の先端側にホールＩＣや磁気抵抗効果素子等の磁気検知素子２を配置している。この磁気検知素子２のリード線２ａを、溶接やハンダ接続の技術によりターミナル１に接続しており、ホルダ本体１１の先端側には磁気検知素子２を覆うカバー体３を備えて検知部Ｄが構成されている。

コネクタ部Ｃは、複数（２つ）のコネクタピン１ｃと、これを取り囲む位置でホルダ本体１１に一体形成されるスリーブ１２とを備え、スリーブ１２の外面に係合突起１３を備えている。

尚、コネクタ部Ｃは、スリーブ１２の内部にレセプタクルを挿入することで複数のコネクタピン１ｃとレセプタクルの複数の端子とが導通するものを想定しており、係合突起１３は、レセプタクルの係合凹部に係合して脱落を阻止するように機能する。また、係合突起１３は、スリーブ１２の外周に対して前述した長手方向に対して直交する方向に突出形成されている。

ハウジング２０は、ホルダ本体１１を覆うハウジング本体２１と、係合突起１３と同じ方向に突出するステー部２２とが形成されている。ステー部２２は係合突起１３の突出方向と同方向に延出する姿勢で形成され、ステー部２２にはボルトが挿通する貫通孔を有するカラー２３がインサートされている。

カラー２３は、ステー部２２のステー厚Ｔｓ（ステー部２２の厚さ寸法）より大きいカラー厚Ｔｒ（カラー２３の厚さ寸法）となる金属材料が用いられている。尚、センサ１００は、カラー２３の孔部に挿通するボルトにより車両のフレーム等に対してボルトにより締結固定される。

特に、センサ１００は、ホルダ１０とハウジング２０とによりセンサ本体が構成され、このセンサ本体には、検知部Ｄを構成する磁気検知素子２が内部に備えられる。また、センサ本体には、コネクタ部Ｃと、ステー部２２とを一体形成しており、コネクタ部Ｃのスリーブ１２の外面に突出形成した係合突起１３の突出方向に沿ってステー部２２が延出している。そして、ステー部２２には、このステー部２２のステー厚Ｔｓより大きいカラー厚Ｔｒのリング状のカラー２３を備えている。

また、このセンサ１００は、車両において車輪などの回転数を検知するため回転部材の近傍に配置されるものであるが、例えば、近接センサとして用いることも可能である。

〔製造方法〕
前述したように、ステー部２２のステー厚Ｔｓより、カラー２３のカラー厚Ｔｒが大きいため、ステー部２２の表面からカラー２３の一部が突出する。このためハウジング２０の成形時には、ステー部２２の延出方向に沿って開閉する構造の金型を用いることができず、以下に説明する製造方法によりセンサ１００が製造される。

この製造方法は、図３に示すように、ホルダ成形ステップＳ１と、接続ステップＳ２と、装着ステップＳ３と、ハウジング成形ステップＳ４とを、この順序で実行するように構成される。

ホルダ成形ステップＳ１では、図４に示すように、複数に分割するように開閉可能な第１金型５のキャビティ内にターミナル１を配置して樹脂を充填する。これにより、ホルダ本体１１に対してスリーブ１２と、係合突起１３と、鍔状部１４とが一体形成される。

第１金型５は、同図に矢印で示す方向に移動可能であり、その内面にターミナル１を挟み込むように保持する位置決部５ａを形成してターミナル１の位置精度を高めており、成形されたホルダ本体１１には位置決部５ａの位置に対応して孔部１５が形成される。

鍔状部１４は、ホルダ本体１１とスリーブ１２との境界部分において、ホルダ本体１１の長手方向に直交する姿勢で、スリーブ１２の外周より更に外方に突出する。特に、この鍔状部１４のうち、係合突起１３と平行する位置では、係合突起１３より鍔状部１４の外周部の突出端が、更に外方に突出するように寸法関係が設定されている。

ホルダ本体１１の先端側にはホルダ本体１１より小径となる嵌合部１１ａが形成され、この嵌合部１１ａから延出する形態でセンサ支持部１１ｂが形成されている。また、ホルダ本体１１の外周には複数の溝を有する第１保持面１１ｃが形成される。

接続ステップＳ２では、図５、図６に示すように、センサ支持部１１ｂに磁気検知素子２を支持する状態でホルダ本体１１の先端側に露出するターミナル１に対して磁気検知素子２のリード線２ａを、溶接やハンダ付けの技術により導通接続する。

尚、センサ支持部１１ｂは、ホルダ本体１１の端部から延出するフレーム部１１ｆの端部に形成され、このフレーム部１１ｆを挟む位置にリード線２ａが配置される。

装着ステップＳ３では、図７に示すように、磁気検知素子２を覆うカバー体３がホルダ本体１１に取り付けられる。カバー体３は有底筒状で、外周には全周に複数の溝を有する第２保持面３ａが形成されている。そして、このカバー体３は、ホルダ本体１１の先端側の嵌合部１１ａに外嵌して取り付けられる。

図７には示していないが、カバー体３を取り付ける際には、カバー体３の内部に磁気検知素子２を包み込むように樹脂が充填される。尚、図１では、カバー体３の内部に充填される樹脂にホルダ本体１１と同じハッチングを付している。そして、この装着ステップＳ３でカバー体３を取り付けたホルダ本体１１を図８、図９に示している。

ハウジング成形ステップＳ４では、図１０に示すように、装着ステップＳ３までの工程を終えたホルダ１０と、カラー２３とを、複数に分割する形態で開閉可能な第２金型６のキャビティ内に配置して樹脂を充填する。

これにより、図１に示す如く、鍔状部１４に接する部位からカバー体３の一部の部位に亘るホルダ本体１１を抱き込むようにハウジング本体２１が形成されると共に、このハウジング本体２１と一体的にステー部２２が形成される。また、ステー部２２は、鍔状部１４の突出端に接する領域から、更に外方に延出するように形成される。

このように、ホルダ本体１１を抱き込むようにハウジング本体２１が形成されるため、ホルダ本体１１を形成する樹脂の一部が第１保持面１１ｃと、第２保持面３ａとの複数の溝に入り込み、ホルダ本体１１とハウジング本体２１の密着性が向上する。

特に、第２金型６のうちステー部２２を形成するもののうち、ステー部２２の厚さ方向で係合突起１３が配置される部位（図１０では上側）は、鍔状部１４の外周部より外方側（係合突起１３から離間する側）で、係合突起１３に接触しない位置に配置される。また、ホルダ本体１１の孔部１５は、第２金型６に充填される樹脂が流れ込むことにより塞がれる。

このように第２金型６のキャビティに樹脂が充填した後には、第２金型６を、各々に付した矢印の方向に移動させ、成形物を取り出すことにより図１、図２に示すセンサ１００が完成する。

特に、ハウジング成形ステップＳ４では、ステー部２２を成形する第２金型６がステー部２２の厚さ方向に分離する構成であるため、前述したようにステー部２２のステー厚Ｔｓより、カラー２３のカラー厚Ｔｒが大きくとも、第２金型６の分離を容易に行える。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

（ａ）図１１に示すように、ターミナル１に対して磁気検知素子２のリード線２ａを接続した状態で、ホルダ成形ステップＳ１の工程によりホルダ１０の成形を行う。この後に、ハウジング成形ステップＳ４の工程を行うように構成する。

この構成では、接続ステップＳ２と装着ステップＳ３とが不要となり、金型を用いた２つのステップを連続して行うことによりセンサを製造できる。

（ｂ）実施形態では、ターミナル１を保持するため、第１金型５の内面に位置決部５ａを形成していたが、位置決部５ａを備えずに第１金型５を構成することも可能である。また、実施形態で説明した位置決部５ａと異なる構成によりターミナル１の位置決めを行うように構成しても良い。

本発明は、ハウジングにセンサ部を有し、このハウジングを支持するためのステー部を有しているセンサの製造方法およびセンサに利用することができる。

１ ターミナル
１ｃ コネクタピン
２ 磁気検知素子
５ 第１金型
６ 第２金型
１０ ホルダ
１２ スリーブ
１３ 係合突起
１４ 鍔状部
２０ ハウジング
２２ ステー部
Ｓ１ ホルダ成形ステップ
Ｓ２ 接続ステップ
Ｓ３ 装着ステップ
Ｓ４ ハウジング成形ステップ
Ｔｓ ステー厚（厚さ寸法）
Ｔｒ カラー厚（厚さ寸法）

Claims (6)

1. 導体で成るターミナルの一部がインサートにより保持され、係合突起が外方に突出形成されるホルダを第１金型で成形するホルダ成形ステップと、
   前記係合突起の突出方向に延出するステー部を有するハウジングを第２金型により前記ホルダに一体形成するハウジング成形ステップと、を有すると共に、
   前記ステー部に当該ステー部の厚さ寸法より大きい厚さ寸法のカラーがインサートされ、前記第２金型が、前記ステー部の厚さ方向に沿って開閉する構造であるセンサの製造方法。
2. 前記ホルダ成形ステップにおいて、前記係合突起の突出方向に沿う方向で、前記係合突起より大きく突出する鍔状部を前記ホルダに形成し、
   前記ハウジング成形ステップにおいて、前記鍔状部の突出端に接する領域に前記ステー部を形成する請求項１に記載のセンサの製造方法。
3. 前記ホルダ成形ステップと前記ハウジング成形ステップとの間に、
   前記ホルダの端部に露出する前記ターミナルに磁気検知素子を導通接続する接続ステップと、
   前記磁気検知素子を覆うカバー体を前記ホルダに取り付ける装着ステップとを有している請求項１又は２に記載のセンサの製造方法。
4. 前記ホルダ成形ステップが、前記ホルダの一端側に前記ターミナルの一端を露出させてコネクタピンとすると共に、このコネクタピンを取り囲む筒状のスリーブを前記ホルダと一体的に形成し、前記スリーブの外面に前記係合突起を形成する請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサの製造方法。
5. 前記ハウジング成形ステップでは、前記ホルダの外周面から前記カバー体の一部の外周面に亘る領域に前記ハウジングを形成する請求項３に記載のセンサの製造方法。
6. 内部に磁気検知素子を有するセンサ本体に対し、前記磁気検知素子の検知信号を取り出すコネクタ部を備え、当該コネクタ部の外面に係合突起が形成され、前記センサ本体から前記係合突起の突出方向に沿って延出するステー部を備えると共に、前記ステー部に当該ステー部の厚さ寸法より大きい厚さ寸法のカラーがインサートされているセンサ。

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