JP2018054602A - センサ部品、センサ、及びセンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電線の導体を伝ってホルダ部に至った水分がセンサ本体側へ浸入することを防ぐことが可能なセンサ部品、センサ、及びセンサの製造方法を提供する。【解決手段】センサ本体２１及び前記センサ本体２１から延出した接続端子２２を有するセンサ部２０と、前記センサ部２０を保持するホルダ部３０と、を有し、前記接続端子２２が電線１１の導体１２に接続された状態で外装部４０によって樹脂封止されるセンサ部品Ｐであり、前記ホルダ部３０の外面のうち前記接続端子２２の前記導体１２との接続部２３と前記センサ本体２１との間を仕切る位置に、前記外装部４０の成形時に溶けるメルト部５０が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、センサ部品、センサ、及びセンサの製造方法に関する。

従来、ワイヤハーネスの端末部に接続されたセンサ部品を、外装部にて樹脂封止してなるセンサが知られている（例えば、下記特許文献１に記載）。センサ部品は、センサ本体と、センサ本体から延出した接続端子と、を有するセンサ部がホルダ部に保持されたものであり、接続端子のうちホルダ部から露出した部分に電線の導体が接続されている。外装部は、電線が接続した状態のセンサ部品を金型内に収容し、金型内に合成樹脂を注入して硬化させることにより成形される。

特開２０１４−１３０１００号公報

しかしながら、上記のような構成では、ホルダ部と外装部との境界に隙間ができてしまう虞がある。ホルダ部と外装部との間に隙間があると、電線の導体を伝ってホルダ部に至った水分が、外装部との間の隙間を通ってセンサ本体側に至り、センサ部に不具合を生じさせる虞がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電線の導体を伝ってホルダ部に至った水分がセンサ本体側へ浸入することを防ぐことが可能なセンサ部品、センサ、及びセンサの製造方法を提供することを目的とする。

本発明のセンサ部品は、センサ本体及び前記センサ本体から延出した接続端子を有するセンサ部と、前記センサ部を保持するホルダ部と、を有し、前記接続端子が電線の導体に接続された状態で外装部によって樹脂封止されるセンサ部品であり、前記ホルダ部の外面のうち前記接続端子の前記導体との接続部と前記センサ本体との間を仕切る位置に、前記外装部の成形時に溶けるメルト部が設けられているものである。
本発明のセンサは、前記センサ部品と、前記センサ部品を樹脂封止する外装部と、を備え、前記メルト部が溶けて前記外装部に密着しているものである。

本発明のセンサの製造方法は、前記センサを製造する方法であり、前記センサ部を前記ホルダ部に保持させて前記センサ部品を製造するセンサ部品製造工程と、前記センサ部品の接続端子に電線を接続する電線接続工程と、前記センサ部品を外装部によって樹脂封止する樹脂封止工程と、を経る方法であり、前記樹脂封止工程において前記メルト部が溶けて前記外装部に密着するようになっている方法である。

本発明によれば、接続端子の接続部とセンサ本体との間の位置でメルト部が外装部に密着するから、電線の導体を伝ってホルダ部に至った水分がセンサ本体側へ浸入することを防ぐことができる。

本実施例におけるセンサを示す斜視図 車両に固定された状態のセンサとロータとの位置関係を示す断面図 ロータとセンサとの位置関係を示す概略図 電線に接続された状態のセンサ部品を示す斜視図 センサ部品を示す平面図 センサ部品を示す側面図 センサ部品を示す底面図 センサ部品を示す正面図 センサ部品を示す背面図 センサ部品が外装部によって樹脂封止された状態を示すセンサの側断面図 センサ部品が外装部によって樹脂封止された状態を示すセンサの平断面図 他の実施例（１）におけるセンサ部品を示す平面図 センサ部品を示す側面図 センサ部品を示す底面図

本発明の好ましい形態を以下に示す。
本発明のセンサ部品は、前記メルト部が、前記ホルダ部の外面のうち隣接する前記接続部の間を仕切る位置に設けられているものとしてもよい。このような構成によれば、ホルダ部の外面のうち隣接する接続部の間の位置でメルト部が外装部に密着するから、電線の導体を伝ってホルダ部に至った水分が隣接する接続部に行き渡って短絡させることを防ぐことができる。

また、本発明のセンサ部品は、前記メルト部が、前記ホルダ部の外面に突設されたリブであり、前記リブの突出端側が尖った形状をなしているものとしてもよい。このような構成によれば、外装部の成形時にメルト部の先端部が溶けやすいので、メルト部を外装部に確実に密着させることができる。

＜実施例＞
以下、本発明を具体化した一実施例について、図１〜図１１を参照しつつ詳細に説明する。
本実施例におけるセンサは、車両に取り付けられる車両用センサであり、なかでも車輪速の測定に使用される車輪速センサＳである。車輪速センサＳは、図２に示すように、車両の車輪と一体的に回転するロータＲに対向して車両の被固定部Ｂに固定される。車輪速センサＳは、車両に搭載された制御装置などに接続されるワイヤハーネス１０を有し、車両の制御装置は、車輪速センサＳからの出力信号に応じて車両の車輪速を算出し、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）などの制御に用いることができる。

ワイヤハーネス１０は、図１に示すように、２本の電線１１を一括して樹脂被覆などで覆うことにより、１本のワイヤとしたものである。各電線１１は、導体１２が絶縁被覆１３によって被覆されたものであり、端末部においては絶縁被覆１３が除去され、露出した導体１２がセンサ部２０の接続端子２２に電気的に接続されている。

車輪速センサＳは、ワイヤハーネス１０に接続されたセンサ部品Ｐを、外装部４０にて樹脂封止したものである。センサ部品Ｐは、図６に示すように、センサ本体２１と、センサ本体２１から延出した接続端子２２とを有するセンサ部２０と、センサ部２０を保持するホルダ部３０と、を有している。センサ部品Ｐは、センサ部２０をインサート品として、ホルダ部３０をインサート成形（一次成形）することにより得られるインサート成形品である。車輪速センサＳは、ワイヤハーネス１０が接続されたセンサ部品Ｐをインサート品として、外装部４０をインサート成形（二次成形）することにより得られるインサート成形品である。

以下、各構成部材において、外装部４０からのワイヤハーネス１０の延出方向（図２の左方）を後方、その反対側（図２の右方）を前方とし、また、図２の上側を上方、下側を下方として説明する。
センサ部２０は、対象とする物理量を電気的な量などに変換する図示しない検出素子を含むセンサ本体２１と、センサ本体２１から延出した接続端子２２とを有している。

センサ本体２１は、検出素子を含んだ検出回路を成形樹脂材料によって液密的に封止することにより、全体として板状に形成されたものである。センサ本体２１は、図６に示すように、板厚方向を上下方向とする向きでホルダ部３０の前端部に埋め込まれ、センサ本体２１の上面がホルダ部３０の上面に露出している。センサ本体２１の上面は、車輪速センサＳが車両に固定された状態においてロータＲの外周面に対向配置される（図２参照）。なお、本実施例のセンサ部２０は、磁界の変化を電気信号に変換して接続端子２２から出力する磁電変換素子であるホール素子と信号変換回路とを収容したホールＩＣとして構成されている。

接続端子２２は、図５及び図６に示すように、細長い長方形の板状をなし、センサ本体２１から一方向に延出している。センサ部２０は、一対の接続端子２２を有し、一対の接続端子２２はセンサ本体２１から略平行に突出するとともに、斜め下向きに屈曲されている。一対の接続端子２２の一面側（上面側）には直方体形状のコンデンサ２４が接続されている。接続端子２２の延出端部（後端部）は、電線１１の導体１２が接続される接続部２３とされている。

接続端子２２は、前端部（センサ本体２１の後側近傍に位置する部分）と、接続部２３とがホルダ部３０の上面に露出している。接続端子２２の前端部の露出部分は、センサ本体２１の上面よりも一段下側に窪んだ窪み部３１の底に位置している。

接続端子２２の前端部の露出部には、防湿材（図示せず）が塗布されている。防湿材は、窪み部３１に塗布され、接続端子２２の露出部分を覆っている。これにより、万が一水分がセンサ本体２１の近傍に浸入しても接続端子２２の短絡を防ぐことができる。
接続端子２２の接続部２３は、後述するホルダ部３０の後部に形成された載置部３３の上面に載置されている。

ホルダ部３０は、例えばナイロン樹脂等の合成樹脂製であって、センサ部２０と一体的に成形されている。ホルダ部３０は、全体として前後方向に長い形状をなしている。

ホルダ部３０は、接続端子２２の接続部２３を上面側に保持する載置部３３を有している。載置部３３は、ホルダ部３０の下面に沿って形成された板状をなしている。載置部３３の上面は、後端に向かって次第に下るように傾斜し、載置部３３の下面は、後側が一段下がるような段差を有している。載置部３３は、ホルダ部３０の前側の部分より幅寸法が小さくされ、接続部２３の一部が幅方向の両側に張り出している。

ホルダ部３０は、センサ本体２１と接続部２３との間を仕切る第１仕切り壁３４を有している。第１仕切り壁３４は、載置部３３の前方に立つ壁であり、その壁面は略垂直をなしている。第１仕切り壁３４は、ホルダ部３０の全幅にわたって設けられている。第１仕切り壁３４には、コンデンサ２４が埋め込まれている。

ホルダ部３０は、隣接する接続部２３の間を仕切る第２仕切り壁３５を有している。第２仕切り壁３５は、隣接する接続部２３の間に立つ壁であり、その壁面は略直角をなしている。第２仕切り壁３５は、載置部３３の上面に立設されて幅方向に仕切るものであり、第１仕切り壁３４からホルダ部３０の後端にわたっている。第２仕切り壁３５は、載置部３３の幅方向における中央部に設けられ、平面的には、第１仕切り壁３４に対して略垂直をなしている。第２仕切り壁３５は、第１仕切り壁３４に比して壁厚寸法（ホルダ部３０における幅方向の寸法）が小さくされている。

第２仕切り壁３５の上面は、図６に示すように、後端に向かって次第に下がる傾斜をなしている。第２仕切り壁３５の上面の傾斜は、載置部３３の上面の傾斜と同等の勾配であり、第２仕切り壁３５の高さ寸法は、前後方向において略一定となっている。

ホルダ部３０は、載置部３３の幅方向における両側に立つ一対の側壁３６を有している。一対の側壁３６は、載置部３３の前端部に設けられ、第１仕切り壁３４の後面に連なっている。一対の側壁３６は、第１仕切り壁３４よりも一段低くされている。

ホルダ部３０の外面には、メルト部５０が設けられている。メルト部５０については、後ほど詳しく説明する。

外装部４０は、ホルダ部３０と同じ種類の合成樹脂製であって、ホルダ部３０との良好な融着が可能となっている。外装部４０は、図１に示すように、全体としてワイヤハーネス１０の延び方向に長い棒状をなし、ワイヤハーネス１０の端末部からセンサ部品Ｐの前端にわたる全体を被覆している。

外装部４０の前側の部分（以後、外装前部４１と称する）は四角柱形状をなし、後側の部分（以後、外装後部４２と称する）は円柱形状をなしている。外装前部４１には、ホルダ部３０の大部分が埋め込まれている。外装後部４２には、ホルダ部３０の載置部３３及びワイヤハーネス１０の端末部が埋め込まれている。また、外装後部４２は、車両に固定されるブラケット４３の挿通孔４４に挿通されて固定されている。

ブラケット４３は、略長円形の板状をなし、長手方向の一端部に挿通孔４４が形成され、他端部にブラケット４３を車両に固定するための固定用孔４５が形成されている。挿通孔４４及び固定用孔４５はいずれも略円形状をなしてブラケット４３を前後方向（板厚方向）に貫通している。ブラケット４３は、挿通孔４４において挿通孔４４に挿通された外装後部４２と一体になっている。車輪速センサＳは、ブラケット４３の固定用孔４５を通して車両の適所にねじ止めなどの方法で固定される。

さて、ホルダ部３０の外面には、外装部４０の成形時に溶けて外装部４０に密着するメルト部５０が設けられている。メルト部５０は、ホルダ部３０の外面に突設されたリブであり、突出端側が尖った断面三角形状をなしている。

メルト部５０は、図５に示すように、接続部２３とセンサ本体２１との間を仕切るようにして設けられた第１メルト部５０Ｆと、隣接する接続部２３の間を仕切るように設けられた第２メルト部５０Ｓとを備えている。

第１メルト部５０Ｆは、ホルダ部３０の前後方向における中間部に設けられ、前後方向に対して略直交する方向に延びた形態をなしている。第１メルト部５０Ｆは、全体としてホルダ部３０の全周を連続して囲むように設けられている。第１メルト部５０Ｆは、前後方向の水分の浸入経路上に二重に設けられている。

第１メルト部５０Ｆは、ホルダ部３０の上面に設けられた第１上面メルト部５１と、ホルダ部３０の左右両側面に設けられた第１側面メルト部５２と、ホルダ部３０の下面に設けられた第１下面メルト部５３とを備えている。第１上面メルト部５１、第１側面メルト部５２及び第１下面メルト部５３のいずれもが、前後に一対ずつ略平行をなすように形成されている。

第１上面メルト部５１は、図５に示すように、第１仕切り壁３４の上面に設けられている。前後一対の第１上面メルト部５１のうち後側の第１上面メルト部５１には、後述する第２上面メルト部５５が連なっている。

第１側面メルト部５２は、図６に示すように、第１上面メルト部５１の幅方向における両端からホルダ部３０の側面を略垂直に垂下し、ホルダ部３０の下面に至っている。

第１下面メルト部５３は、図７に示すように、ホルダ部３０の下面を横切って第１側面メルト部５２の下端に連なっている。第１下面メルト部５３の中間部は、コンデンサ２４の埋設部位を避けるようにして一段後側にずれた形状をなしている。前後一対の第１下面メルト部５３のうち後側の第１下面メルト部５３には、後述する第２下面メルト部５７が連なっている。

第２メルト部５０Ｓは、ホルダ部３０の後部に設けられ、前後方向に延びた形態をなしている。第２メルト部５０Ｓは、隣り合う接続部２３の間に位置する部位の全体を連続して囲むように設けられている。第２メルト部５０Ｓは、左右方向（ホルダ部３０の幅方向）の水分の浸入経路上に二重に設けられている。

第２メルト部５０Ｓは、ホルダ部３０の上面に設けられた第２上面メルト部５５と、後面に設けられた第２後面メルト部５６と、下面に設けられた第２下面メルト部５７とを備えている。第２上面メルト部５５、第２後面メルト部５６及び第２下面メルト部５７のいずれもが、左右に一対ずつ略平行をなすように形成されている。

第２上面メルト部５５は、図５に示すように、第２仕切り壁３５の上面に設けられている。第２上面メルト部５５は、第２仕切り壁３５の左右両側縁に沿って前後方向に延びている。

第２上面メルト部５５の前端は、第１上面メルト部５１に連なっている。第２上面メルト部５５と第１上面メルト部５１とは略垂直をなし、第１上面メルト部５１のうち第２上面メルト部５５が連なっている部分（左右一対の第２上面メルト部５５の間に位置する部分）は途切れた形態をなしている。

第２後面メルト部５６は、図６に示すように、第２上面メルト部５５の後端からホルダ部３０の後面を略垂直に垂下し、ホルダ部３０の下面に至っている。第２後面メルト部５６は、図９に示すように、第２仕切り壁３５の後面の左右両側縁に沿って形成されている。

第２下面メルト部５７は、図７に示すように、ホルダ部３０の下面を前方に延び、第２後面メルト部５６の下端に連なっている。第２下面メルト部５７の大部分は、後端部よりも一段幅方向の外側にずれた形状をなしている。

第２下面メルト部５７の前端は、第１下面メルト部５３に連なっている。第２下面メルト部５７と第１下面メルト部５３とは略垂直をなし、第１下面メルト部５３のうち第２下面メルト部５７が連なっている部分（左右一対の第２下面メルト部５７の間に位置する部分）は途切れた形態をなしている。

次に、本実施例における車輪速センサＳの製造方法の一例を説明する。この車輪速センサＳの製造方法は、センサ部２０をホルダ部３０に保持させてセンサ部品Ｐを製造するセンサ部品製造工程と、センサ部品Ｐの接続端子２２に電線１１を接続する電線接続工程と、センサ部品Ｐを外装部４０によって樹脂封止する樹脂封止工程と、を経る方法である。

まず、センサ部品製造工程を行う。センサ部品製造工程では、センサ部２０を一次成形用の金型内へ位置決めして収容した後、金型内に合成樹脂を注入して硬化させることによりホルダ部３０を成形する。これにより、センサ部２０がホルダ部３０に埋め込まれて一体化したセンサ部品Ｐが製造される。
次に、電線接続工程を行う。電線接続工程では、センサ部品Ｐの接続端子２２にワイヤハーネス１０の電線１１の導体１２を半田付けなどの方法で接続する。

次いで、樹脂封止工程を行う。樹脂封止工程では、ワイヤハーネス１０の端末部をブラケット４３の挿通孔４４に通した状態で、センサ部品Ｐ、ワイヤハーネス１０の端末部及びブラケット４３を二次成形用の金型内へ位置決めして収容し、金型内に合成樹脂を注入して硬化させることにより外装部４０を成形する。成形された外装後部４２は、ブラケット４３の挿通孔４４の周面に一体的に密着し、ブラケット４３と外装部４０とが一体化される。

また、樹脂封止工程では、メルト部５０が溶けて外装部４０に密着する。第１メルト部５０Ｆが溶けて外装部４０に密着することにより、接続部２３からセンサ本体２１側への水分の浸入経路が完全に遮断され、第２メルト部５０Ｓが溶けて外装部４０に密着することにより、隣接する接続部２３の間の水分の浸入経路が完全に遮断される。

次に、上記のように構成された本実施例の作用および効果について説明する。
本実施例における車輪速センサＳは、センサ本体２１及びセンサ本体２１から延出した接続端子２２を有するセンサ部２０と、センサ部２０を保持するホルダ部３０と、を有するセンサ部品Ｐを備えている。センサ部品Ｐは、接続端子２２が電線１１の導体１２に接続された状態で外装部４０によって樹脂封止されるものであり、ホルダ部３０の外面のうち接続部２３とセンサ本体２１との間を仕切る位置に、外装部４０の成形時に溶けるメルト部５０が設けられている。

この構成によれば、接続端子２２の接続部２３とセンサ本体２１との間の位置でメルト部５０が外装部４０に密着するから、電線１１の導体１２を伝ってホルダ部３０に至った水分がセンサ本体２１側へ浸入することを防ぐことができる。

また、メルト部５０が、ホルダ部３０の外面のうち隣接する接続部２３の間を仕切る位置に設けられている。この構成によれば、ホルダ部３０の外面のうち隣接する接続部２３の間の位置でメルト部５０が外装部４０に密着するから、電線１１の導体１２を伝ってホルダ部３０に至った水分が隣接する接続部２３に行き渡って短絡させることを防ぐことができる。

また、メルト部５０が、ホルダ部３０の外面に突設されたリブであり、リブの突出端側が尖った形状をなしている。この構成によれば、外装部４０の成形時にメルト部５０の先端部が溶けやすいので、メルト部５０を外装部４０に確実に密着させることができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、メルト部５０の具体的な形成位置を例示したが、これに限らず、メルト部の形成位置は、上記実施例と異なるものとしてもよい。具体的には、例えば、メルト部５０の形成位置は、図１２〜図１４に示すように、後側の第１上面メルト部５１が第１仕切り壁３４の後端縁に沿うようにしてもよく、また第２下面メルト部５７が載置部３３の左右両端縁に沿うようにしてもよい。
（２）上記実施例では、センサ部品Ｐは、センサ部２０をインサート品としてホルダ部３０をインサート成形してなるものとされているが、これに限らず、センサ部品は、センサ部をホルダ部に組み付けて一体化するものであってもよい。
（３）上記実施例では、樹脂封止工程においてブラケット４３と外装部４０とが一体化するものとされているが、これに限らず、例えば、樹脂封止工程の後、成形された外装部をブラケットの挿通孔に通して組み付けることで一体化してもよいし、また樹脂封止工程において外装部とともにブラケットを成形するものとしてもよい。
（４）上記実施例では、窪み部３１に防湿材が塗布されているが、必ずしも防湿材を塗布しなくてもよい。
（５）上記実施例では、センサが車輪速センサＳである場合について説明したが、これに限らず、本発明は各種のセンサに適用することができる。
（６）上記実施例では、メルト部５０が、第１メルト部５０Ｆと第２メルト部５０Ｓとを有しているが、必ずしも第２メルト部を有さなくても良い。
（７）上記実施例では、メルト部５０が、二重に形成されているが、必ずしもメルト部は二重に形成しなくてもよく、一重もしくは三重以上に形成してもよい。

Ｐ…センサ部品
Ｓ…車輪速センサ（センサ）
１１…電線
１２…導体
２０…センサ部
２１…センサ本体
２２…接続端子
２３…接続部
３０…ホルダ部
４０…外装部
５０…メルト部

Claims (6)

1. センサ本体及び前記センサ本体から延出した接続端子を有するセンサ部と、
   前記センサ部を保持するホルダ部と、を有し、
   前記接続端子が電線の導体に接続された状態で外装部によって樹脂封止されるセンサ部品であり、
   前記ホルダ部の外面のうち前記接続端子の前記導体との接続部と前記センサ本体との間を仕切る位置に、前記外装部の成形時に溶けるメルト部が設けられているセンサ部品。
2. 前記メルト部が、前記ホルダ部の外面のうち隣接する前記接続部の間を仕切る位置に設けられている請求項１に記載のセンサ部品。
3. 前記メルト部が、前記ホルダ部の外面に突設されたリブであり、前記リブの突出端側が尖った形状をなしている請求項１または請求項２に記載のセンサ部品。
4. 前記ホルダ部に、前記接続端子の一部を露出する窪み部が形成され、
   前記窪み部に、防湿材が塗布されている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のセンサ部品。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のセンサ部品と、
   前記センサ部品を樹脂封止する外装部と、を備え、
   前記メルト部が溶けて前記外装部に密着しているセンサ。
6. 請求項５に記載のセンサを製造する方法であり、
   前記センサ部を前記ホルダ部に保持させて前記センサ部品を製造するセンサ部品製造工程と、
   前記センサ部品の接続端子に電線を接続する電線接続工程と、
   前記センサ部品を外装部によって樹脂封止する樹脂封止工程と、を経る方法であり、
   前記樹脂封止工程において前記メルト部が溶けて前記外装部に密着するようになっているセンサの製造方法。

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