JP2018119802A - 回転検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型の回転検出装置を提供する。【解決手段】本発明の回転検出装置１００は、磁力変化を電気信号に変換する磁気検出手段２を収納するホルダ３と、ホルダ３の外周を覆うように、ホルダ３に装着される合成樹脂製のハウジング４と、ホルダ３にハウジング４を係止する係合部１０と、ホルダ３とハウジング４を封止する封止部材９と、ハウジング４に形成され、被取付部Ｐとの接続用の貫通孔４ｆを有する取付部４ｄと、を備え、ホルダ３は、係合部１０の付け根部分１１の径Ｄ１を、封止部材９を係止する支持部１２の径Ｄ２と同等にしたものである。【選択図】図２

Description

本発明は、回転検出装置に関するものである。

自動車や自動２輪車の車輪速やエンジン回転を検出する回転検出装置として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。
この回転検出装置は、キャップ部に実機取付用の腕片と孔部とを備えたものである。

特開２０１０−２７６５０２号公報

しかしながら、このような回転検出装置は、該腕片と孔部の他に、防水構造やキャップ部の保持構造などが必要であるが、それらを単純に配置した場合、本体部のコネクタ側を太くしてしまうなど装置を小型化する上で改善の余地があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、小型の回転検出装置を提供することを目的とする。

本発明の回転検出装置１００は、
磁力変化を電気信号に変換する磁気検出手段２を収納するホルダ３と、
ホルダ３の外周を覆うように、ホルダ３に装着される合成樹脂製のハウジング４と、
ホルダ３にハウジング４を係止する係合部１０と、
ホルダ３とハウジング４を封止する封止部材９と、
ハウジング４に形成され、被取付部Ｐとの接続用の貫通孔４ｆを有する取付部４ｄと、
を備え、
ホルダ３は、係合部１０の付け根部分１１の径Ｄ１を、封止部材９を係止する支持部１２の径Ｄ２と同等にしたことを特徴とする。

取付部４ｄに、貫通孔側の厚みＨ１よりも係合部側の厚みＨ２を小さくする段差４ｇを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、小型の回転検出装置を提供することができる。

本発明の一実施形態を示す図。 図１の回転検出装置のハウジングを外した図。 図２のＡ−Ａ線断面図。 中継リードとコードを示す図。 本発明の回転検出装置の三面図。

以下に、本発明の一実施形態に係る回転検出装置を添付図面に基づいて説明する。

回転検出装置１００は、例えば自動車の車輪速の検出やエンジン回転の検出に用いられる。

回転検出装置１００は、図１から図３に示すように、磁石１と磁気検出手段２とが収納される、柱状のホルダ３と、ホルダ３の外周を覆うように、ホルダ３に装着される中空状のハウジング４と、を備えた回転検出装置１００であって、ホルダ３の先端側に設けられ、磁気検出手段２を収納する収納部３１と、収納部３１内の磁気検出手段２に連結されるとともに、ホルダ３の先端側からホルダ３の基端側に向けて、ホルダ３の側面３ｃに接するように延びる一対のリード片２ａと、ホルダ３の側面３ｃに設けられ、一対のリード片２ａの外側面に接触することで、一対のリード片２ａの外側への開きを防止する側面支持部５と、ホルダ３の側面３ｃにおける一対のリード片２ａの間に設けられ、各リード片２ａの内側面に当接する基部６ａと、基部６ａに連結され、一対のリード片２ａをホルダ３の側面３ｃとともに挟み込む傘部６ｂと、を含む溶着ピン６と、を備えて構成される。

磁石１は、例えばＳｍＣｏ（Samarium-Cobalt）からなり、円柱形状をなしている。
磁気検出手段２は、例えばホールＩＣや磁気抵抗素子（ＭＲ素子）などを合成樹脂のセンサハウジング内に内蔵したものであり、磁石１の前方に配置され、磁石１が発する磁気の変化を検出するものである。磁気検出手段２は、センサハウジング内にノイズ吸収用コンデンサや信号増幅回路などが内蔵されており、磁気検出手段２からは一対の板状のリード片２ａが略Ｌ字状に折り曲げて導出されている。本実施の形態では、磁気検出手段２としてホールＩＣが用いられ、磁力の変化を電圧変換し、その電圧を電流出力としている。

ホルダ３は、例えばＰＢＴ樹脂（Polybutylene Terephthalate）からなる柱状とされており、例えば、図３に示すように、略直方体形状の本体部３ａと、本体部３ａの基端側に一体に形成された本体部３ａより大きな略円柱状のコネクタ部３ｂとを備えて構成されている。本体部３ａは、例えば、円柱体の対向する２つの側面を平坦面とし、これと直交する２つの側面を円弧面のままとした形状としてある。
ホルダ３は、本体部３ａに形成された平坦な側面（図２において上側に配置される側面）３ｃに、後述するように、磁気検出手段２の１対のリード片２ａなどが配置される。
ホルダ３は、図３に示すように、先端部分に磁石１と磁気検出手段２を収納するための収納部３１を備えており、側面３ｃ側が開口した凹状に形成されている。収納部３１は、先端側の磁気検出手段２を収納する第１収納部３１ａと、磁気検出手段２の背後に配置される磁石１を収納する第２収納部３１ｂとで構成されている。
これら収納部３１は、磁石１及び磁気検出手段２の形状及び寸法に合わせて凹状の第１収納部３１ａ及び第２収納部３１ｂが小さく形成されている。
これにより、磁石１及び磁気検出手段２が第１収納部３１ａ及び第２収納部３１ｂにより圧力が加えられた状態（圧入状態）で保持されるようにしてある。
なお、圧入状態では、磁石１及び磁気検出手段２に外力ストレスが発生することのない状態で保持されるようにしてある。
ホルダ３には、先端側から基端側に、真鍮からなる導電性材料の１対の板状の中継リード７が配置されており、磁気検出手段２の１対の板状のリード片２ａが中継リード７を介してコード８と接続される。

中継リード７は、図４に示すように、磁気検出手段２の１対のリード片２ａと接続される先端部７ｃ側の第１端子部７ａと、コード８と接続される第２端子部７ｂとを備えており、磁気検出手段２への電源供給ラインと磁気検出手段２からの出力ラインとの１対で構成されている。
中継リード７の第２端子部７ｂには、２線式のキャブタイヤケーブルからなるコード８が半田によって接続されている。
中継リード７が接続されたコード８は、図２に示すように、インサート成形することで、ホルダ３のコネクタ部３ｂに埋設されて気密状態とされている。コード８とホルダ３のコネクタ部３ｂとの気密状態は、例えば、ホルダ３をＰＢＴ樹脂とし、コード８のシース材を難燃化した熱可塑性ポリエステルエラストマを主体とする樹脂組成物の架橋体とすることで、ホルダ３のインサート成形によってコード８とが接着されることで得られる。

中継リード７は、先端部７ｃ側の第１端子部７ａがホルダ３の側面３ｃに露出する状態となるように高く曲げ加工され、図８に示すように、Ｌ字状に折り曲げられた先端部７ｃをホルダ３の本体部３ａに埋設してある。中継リード７の第１端子部７ａ以外の平坦で低くなった基端部側の部分は、ホルダ３の本体部３ａ及びコネクタ部３ｂ内に埋設されている。
これにより、中継リード７の折り曲げた先端部７ｃをホルダ３の本体部３ａに埋設すると共に、中継リード７をホルダ３にインサート成形することで、真鍮製の中継リード７と樹脂製のホルダ３との熱膨張差による伸縮量の違いにより、中継リード７の第１端子部７ａに接続される磁気検出手段２の１対のリード片２ａとの接続箇所（溶接箇所）が断線しないようにしている。
また、このような中継リード７とホルダ３との構造により、断線などを防止することができ、後述する溶着ピン６によるリード片２ａの固定との組み合わせによって、これまでのホルダ３をハウジング４に収納するよう樹脂で型成形（アウトサート成形）する必要を無くしている。

磁気検出手段２は、図２，３などに示すように、ホルダ３の先端面（側面３ｃと直交している面）に形成された収納部３１に圧入状態で保持され、Ｌ字状に折り曲げられた一対のリード片２ａは、ホルダ３の側面３ｃに接するように先端側から基端側に向けて延設されている。そして、一対のリード片２ａの端部が、図２に示すように、ホルダ３に埋設された中継リード７の第１端子部７ａ上に位置するように配置される。
一対のリード片２ａは、図２に示すように、ホルダ３に形成した装着溝３ｄに配置される。装着溝３ｄの内側面には、対向して側面支持部５が内側に突き出す突起部５ａとして形成されており、対向する突起部５ａの間隔が１対のリード片２ａの外側面に接するように設定してある。
これにより、１対のリード片２ａの外側面を側面支持部５の突起部５ａに接触させることで、１対のリード片２ａが外側に開くことを防止する。
また、１対のリード片２ａの間には、図２，図３に示すように、溶着ピン６がホルダ３に設けられており、各リード片２ａの内側面に溶着ピン６の基部６ａが当接し、基部６ａと一体に連結された傘部６ｂを加熱して溶かすようにし、各リード片２ａの上面を溶融・硬化した傘部６ｂで押えてホルダ３との間に各リード片２ａを挟み込んで固定する。
これにより、１対のリード片２ａは、両外側が側面支持部５の突起部５ａに当接すると共に、両内側が溶着ピン６の基部６ａに当接して拘束され、上下は、溶着ピン６の傘部６ｂとホルダ３との間で拘束されることで、上下・左右が拘束された状態で固定される。
溶着ピン６によるリード片２ａの固定は、磁気検出手段２の収納部３１に隣接した位置、すなわち１対のリード片２ａの折り曲げ箇所に近づけて固定することが好ましく、こうすることで、磁気検出手段２の振動等の影響や熱膨張差の影響を回避して１対のリード片２ａを拘束し、固定することができる。
なお、１対のリード片２ａの外側面を押えて外側に開くことを防止する側面支持部５は、装着溝３ｄの内側に形成する突起部５ａで構成する場合に限らず、装着溝３ｄの側面に接触させるようにしても良い。また、突起部５ａで構成する場合には、その横断面形状は、矩形や円形などであっても良く、その個数も１個乃至複数個であっても良く、１対のリード片２ａの外側面の外側への開きを防止できれば良い。

こうして固定された磁気検出手段２の１対のリード片２ａは、インサート成形によってホルダ３に固定された中継リード７の第１端子部７ａに重ねられて抵抗溶接によって電気的に接続されている。

ハウジング４は、例えばＰＢＴ樹脂からなり、図１，２に示すように、ホルダ３の外周を覆うようにホルダ３に装着される中空状に形成されている。ハウジング４は、ホルダ３の本体部３ａ及びコネクタ部３ｂを装着することができる２つの円筒部４ａ，４ｂを連結した有底円筒状に形成されている。ハウジング４は、円筒部４ａ内にホルダ３の本体部３ａが収納され、円筒部４ｂ内にホルダ３のコネクタ部３ｂが気密状態で収納される。ハウジング４は、底面部４ｃにホルダ３の先端側の磁気検出手段２が対向するように収納配置され、ハウジング４の底面部４ｃが回転の検出面を構成する。
ハウジング４とホルダ３は、ハウジング４の円筒部４ｂとホルダ３のコネクタ部３ｂとの間にＯリングなどのパッキン（封止部材）９が介装されて気密状態とされ、互いに係合される凹部と凸部で構成される複数箇所に設けた係合部１０によって固定される。

図１に示すように、ハウジング４には、その側壁部の先端部に、被取付部Ｐに取り付けるための取付部４ｄが設けられている。取付部４ｄは、被取付部Ｐの孔Ｐ１を覆うようにフランジ形状にて形成され、被取付部Ｐの対向面に接触して回転検出装置１００を被取付部Ｐの所定位置に保持する。また、取付部４ｄには、円筒部４ａから離れた位置に、金属材料からなるリング状の座金４ｅがインサート成形されている。座金４ｅの孔部（貫通孔）４ｆにネジＳを通し、ネジ締めを行うことにより、回転検出装置１００は被取付部Ｐに固定される。また、取付部４ｄには段差４ｇが設けられている。

パッキン９よりもコード８側に形成される係合部１０の付け根部分１１の径Ｄ１と、パッキン９を支持する支持部１２の径Ｄ２を同等とすることで、ハウジング４を細く形成することができ、取付部４ｄと座金４ｅをホルダ３により近付けて配置することができる。
したがって、回転検出装置１００は、水平方向（Ｘ方向）の小型化が可能となる。
また、径Ｄ１を小さくすることで、ハウジング４とホルダ３との隙間面積を小さくできるため、防水効果を高める効果も期待できる。

段差４ｇを設けることにより、係合部１０と座金４ｅの垂直方向（Ｙ方向）の一部を重ねることができるため、取付部４ｄのホルダ３側の樹脂厚を薄く形成することができる。ハウジング４上の座金４ｅ周辺の取付部４ｄ１の高さを、段差４ｇがない場合よりも高い位置にすることができる。即ち、一方でネジＳにて強固に固定される座金４ｅやそれを保持する取付部４ｄ１の厚みＨ１を確保しながら、段差４ｇを介して反対側の取付部４ｄ２で、厚みＨ２を小さくしつつ取付部４ｄのフランジ形状部分を広くして被取付部Ｐとの当接面４ｈの面積を確保できる。また、該厚みを小さくした分、係合部１０に対応する係合孔を該当接面４ｈ側に近い位置に設けることができる。
したがって、回転検出装置１００は、垂直方向の小型化が可能となる。

本発明は、上述した実施形態に限定するものではなく、種々の変形が可能である。例えば、ホルダ３とコード８との気密構造や、ホルダ３とハウジング４との気密構造について、一例を挙げて説明したが、これらの気密構造に限らず、他の気密構造としても良い。

上述の実施形態では、座金を用いる場合を例示したが、同等の機能を持つ他の部材を用いても差し支えない。また、取付部が十分に強固である場合には、取付部に直接貫通孔を設けても差し支えない。

本発明は、自動車の車輪速の検出やエンジン回転の検出を行う回転検出装置に利用可能である。

１００ 回転検出装置
１ 磁石
２ 磁気検出手段
２ａ リード片
３ ホルダ
３ａ 本体部
３ｂ コネクタ部
３ｃ 側面
３ｄ 装着溝
３１ 収納部
３１ａ 第１収納部
３１ｂ 第２収納部
４ ハウジング
４ａ 円筒部
４ｂ 円筒部
４ｃ 底面部
４ｄ 取付部
４ｄ１ 取付部
４ｄ２ 取付部
４ｅ 座金
４ｆ 孔部（貫通孔）
４ｇ 段差
４ｈ 当接面
５ 側面支持部
５ａ 突起部
６ 溶着ピン
６ａ 基部
６ｂ 傘部
７ 中継リード
７ａ 第１端子部
７ｂ 第２端子部
７ｃ 先端部
８ コード
９ パッキン（封止部材）
１０ 係合部
１１ 付け根部分
１２ 支持部
Ｄ１ 径
Ｄ２ 径
Ｈ１ 厚み（貫通孔側の厚み）
Ｈ２ 厚み（係合部側の厚み）
Ｐ 被取付部
Ｐ１ 孔
Ｓ ネジ

Claims (2)

1. 磁力変化を電気信号に変換する磁気検出手段を収納するホルダと、
   前記ホルダの外周を覆うように、前記ホルダに装着される合成樹脂製のハウジングと、
   前記ホルダに前記ハウジングを係止する係合部と、
   前記ホルダと前記ハウジングを封止する封止部材と、
   前記ハウジングに形成され、被取付部との接続用の貫通孔を有する取付部と、
   を備えた回転検出装置であって、
   前記ホルダは、前記係合部の付け根部分の径を、前記封止部材を係止する支持部の径と同等にした
   ことを特徴とする回転検出装置。
2. 前記取付部に、前記貫通孔側の厚みよりも前記係合部側の厚みを小さくする段差を備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
   
   

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