JP3305300B2 - 回転検出器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のト
ランスミッションに装着される回転検出器に関し、特に
前記トランスミッションの出力軸によって回転駆動され
るギア部を一体に設けた回転検出器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より自動車等の車両におけるトラン
スミッションに装着される回転検出器は、例えば、特開
平３−２４９５６２号公報にて開示されるものがある。
このような回転検出器は、トランスミッションの出力軸
（例えば、ディファレンシャルギヤ）に回転結合する金
属材料もしくは樹脂材料からなるドリブンギア（ギア
部）を介して回転する回転軸の一端にマグネットを固定
し、このマグネットに、コイル巻線が巻装されたボビン
にヨークを設けてなる検出部、あるいは回路基板に実装
したホールＩＣやＭＲ素子等の磁気変換素子（磁気セン
サ）からなる検出部を近接配置し、この検出部により前
記マグネットの回転を検出して走行状態に応じた電気信
号を出力するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる構成の回転検出
器は、前記ドリブンギアの回転に伴う前記回転軸の空転
を防ぐために、前記回転軸にＤカット部を形成するとと
もに、前記ドリブンギアの前記回転軸が挿通する挿通穴
の形状を前記Ｄカット部に対応する形状にする必要があ
る。前記ドリブンギアが金属材料で形成される場合にお
いて、前記Ｄカット部に対応する形状を得るために切削
等の加工技術が必要となるため、大量生産に適さないば
かりでなく、前記ドリブンギアの製造コストを高くして
しまうといった問題点を有していた。

【０００４】また、前記ドリブンギアを樹脂材料から構
成する場合において、前記Ｄカットに対応する形状は金
型成形によって容易に得ることが可能であるが、前記出
力軸と回転結合する歯合部も樹脂材料で構成されている
ため、前記出力軸の形状によっては前記歯合部が摩耗
し、この摩耗によるギア間のがたつきによって、良好な
回転検出が得られないといった問題点を有していた。

【０００５】そこで本発明は、上述の課題を鑑みてなさ
れたもので、生産性を向上させて製造コストを低減する
ことが可能であるとともに、摩耗耐久性に優れたドリブ
ンギアを有する回転検出器を提供することを目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の回転検出器は、
請求項１に記載のように、トランスミッションの出力軸
の回転を回転軸に伝達するギア部を備えた回転検出器で
あって、前記ギア部は、前記回転軸の軸方向に対して環
状に形成される凹部を有し前記ギア部と前記トランスミ
ッションの前記出力軸とが回転結合する金属材料からな
る歯合部と、前記凹部に入り込んで形成されるとともに
前記歯合部の回転を前記回転軸に伝達する合成樹脂材料
からなる伝達部材と、から構成されてなることを特徴と
するものである。

【０００７】また、請求項２に記載したように、請求項
１に記載の回転検出器において、前記ギア部は、前記歯
合部と前記伝達部材とが一体的に形成されてなることを
特徴とするものである。

【０００８】また、請求項３に記載したように、請求項
１または請求項２に記載の回転検出器において、前記回
転軸を配設するとともに、回転軸受を有するケース体の
前記回転軸受の一端に一定の加重を付与する弾性部材を
有し、前記伝達部材に前記弾性部材を配設するための配
設部を設けてなることを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に記載し
た実施形態に基づき説明する。

【００１０】 図１は本発明の回転検出器を示す要部断
面図、図２は前記回転検出器の下ケースの要部断面図、
図３（ａ）は前記回転検出器の回転軸及びマグネットを
示す要部断面図、図３（ｂ）は前記回転軸及び前記マグ
ネットを示す平面図、図４は前記回転検出器の上ケース
の要部断面図、図５は前記回転検出器の回路基板を示す
図、図６は前記回転検出器のドリブンギアの要部断面図
である。

【００１１】本発明の回転検出器Ａは、図１において、
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の熱可塑性樹
脂からなる筒状の下ケース１と、下ケース１に回転可能
に支持される回転軸２と、回転軸２の一端側に配設固定
されるマグネット３と、下ケース１と同材料からなる上
ケース４と、上ケース４に配設され、抵抗やコンデンサ
等の電子部品を実装した回路基板５と、回路基板５上に
配設されるホールＩＣやＭＲ素子等からなる磁気変換素
子６と、図示しないトランスミッションの出力軸（例え
ば、ミッションギア）に回転結合するとともに、回転軸
２の他端に装着されるドリブンギア（ギア部）７と、か
ら主に構成されている。

【００１２】下ケース１は、図２に示すように、ＰＢＴ
等の熱可塑性樹脂からなる筒状形状からなり、下ケース
１の上方の開放部には、後で詳述する上ケース４を配設
するための第１，第２の段差部１１，１２を有する上ケ
ース載置部１３が形成され、この載置部１３の下方に
は、後で詳述するマグネット３を収納するための収納部
１４が形成されている。そして、下ケース１には、収納
部１４から下ケース１の下端部に貫通する貫通孔を有
し、金属材料（例えば、アルミニウム）からなる筒状の
回転軸受１５がインサート成形されている。また、下ケ
ース１の一方の側端部には黄銅等の金属材料からなるカ
ラー１６がインサート成形された取付片１７が下ケース
１と一体に形成され、この取付片１７の下方の下ケース
１の全周には、後述するＯリングが配設される取付溝１
８が形成されている。

【００１３】回転軸２は、図３（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、鉄系材料（例えば、ＳＵＭ２４Ｌ）からなり、下
ケース１にインサート成形された回転軸受１５に回転可
能に支持されるもので、回転軸２の一端側には、回転軸
２と一体成形されて形成されたプラスチックマグネット
等からなるマグネット３を装着しており、また、回転軸
２の他端側には、後で詳述するドリブンギア７を装着す
るため先端部を径小とした挿通部２１と、ドリブンギア
７の回転に応じて回転軸３を回動させる空転防止のため
の切り欠き部２２を切削等により形成している。尚、マ
グネット３はマグネット３の上面３ａに多極着磁されて
いる。

【００１４】上ケース４は、図４に示すように、下ケー
ス１と同材料からなり、下ケース１の前記開放部に装着
される蓋体４１と、外部にマグネット３の回転に応じた
信号（速度信号）を出力するためのコネクタ端子４２が
インサート成形され、このコネクタ端子４２に電気的に
接続する図示しない雌型コネクタを接続可能とするコネ
クタ部４３とを形成している。そして、下ケース１の蓋
体４１には、後で詳述する回路基板５を収納するための
収納部４４が形成されている。また、蓋体４１の収納部
４４の側方となる外周には、外方に突出するフランジ部
４５が延長形成され、このフランジ部４５は下ケース１
の第１の段差部１１上に配設されることになる。

【００１５】回路基板５は、ガラスエポキシ樹脂等の合
成樹脂材からなる両面実装基板であり、図５に示すよう
に、回路基板５の所定箇所に配線パターン５１及び接続
ランド５２が形成され、この接続ランド５２上には、抵
抗やコンデンサ等の表面実装部品５３とホールＩＣやＭ
Ｒ素子等からなる磁気変換素子６がリフロー半田付けに
より実装されている。また、回路基板５の周縁には上ケ
ース４のコネクタ端子４２の後端が回路基板５の表面か
ら裏面に貫通する貫通孔５４が形成され、この貫通孔５
４の周辺（磁気変換素子６の実装面側）にはコネクタ端
子４２を半田により電気的に接続するための接続ランド
５２が形成されている。また、回路基板５には、回路基
板５の略中央に、後述する充填部材を充填するための充
填孔５５が形成され、更に、貫通孔５４の近傍に、前記
充填部材を充填する際に発生する気泡を抜くための空気
抜き孔５６が形成されている。

【００１６】ドリブンギア７は、図６に示すように、歯
合部７１と伝達部材７２とから構成される。歯合部７１
は鉄系焼結金属からなり、図示しないトランスミッショ
ンの出力軸のギア歯体に対向して歯合（回転結合）する
ような複数の歯体７３を外周面に有するとともに、内部
が中空となる中空部７４を有している。

【００１７】伝達部材７２は、ポリアミド等の合成樹脂
からなり、歯合部７１の中空部に入り込むように一体的
に設けられる。伝達部材７２は、回転軸２の挿通部２１
が挿通する挿通孔７５を有している。この挿通孔７５の
上部には、回転軸２のＤカット部である切り欠き部２２
に対応するとともに、ドリブンギア７の回転に伴う回転
軸２の空転を防止するための位置決め部７６が形成さ
れ、また挿通孔の下部には、ドリブンギア７をスラスト
方向に加重を付与するスラストスプリング（弾性部材）
８を配設するための配設部７７が形成されている。

【００１８】尚、ドリブンギア７は、伝達部材７２に歯
合部７１をアウトサート成形することで一体的に形成す
ることで、出力軸の回転に応じて回転軸２及びマグネッ
ト３が回転するようになっている。

【００１９】また、歯合部７１には、図６に示すような
溝（凹部）７８が回転軸２の軸方向に対して環状に設け
られている。この溝７８を形成することにより、溝７８
に入り込んで形成される合成樹脂である伝達部材７２
の、成形収縮や仕様環境下における冷熱サイクルによる
収縮を抑制し、歯合部７１と伝達部材７２との密着性を
高めることになり、歯合部７１と伝達部材７２との間に
生じるガタツキを防止することができる。

【００２０】スラストスプリング８は、鉄系の弾性材料
からなるもので、図１に示すように回転軸２の挿通部２
１が挿通するとともに、ドリブンギア７の配設部７６に
配設される。また、スラストスプリング８は、ドリブン
ギア７を下ケース１の主軸受１５に一定の荷重を付与さ
せるため（スラスト方向へ荷重する）、回転軸２の挿通
部２１にＣリング等の保持部材８１をはめ込んでスラス
トスプリング８の付勢をドリブンギア７の配設部７７内
において保持させ、マグネット３の振動を防止する。

【００２１】以上の各部により回転検出器Ａが構成され
るものであり、トランスミッションの出力軸が回転する
と、ドリブンギア７及び回転軸２，マグネット３が回動
し、マグネット３の上面３ａに着磁された磁極の変化を
磁気変換素子６により検出し、この検出された回転信号
を上ケース４にインサート成形されて設けられたコネク
タ端子４２を介し外部に取り出すものである。

【００２２】次に、かかる回転検出器Ａの組み付け方法
について説明する。下ケース１に回転軸２をドリブンギ
ア７の回転に応じて回転可能に保持させるため、下ケー
ス１の回転軸受１５に平ワッシャー１Ａを介して回転軸
２を挿通させ、その後、回転軸２の挿通部２１をドリブ
ンギア７の挿通孔７５に挿通させ、そして、挿通孔７５
の周辺に形成される配設部７７に、スラストスプリング
８が挿通部２１に挿通されるようにスラストスプリング
８を配設して、保持部材８１を挿通部２１にはめ込みス
ラストスプリング８の付勢を配設部７７内において保持
することで、ドリブンギア８が回転軸受１５に一定の荷
重を付与した状態でドリブンギア８が回転軸２に装着さ
れる。

【００２３】一方、回路基板５は、ＭＲ素子からなる磁
気変換素子６の磁気検出面がマグネット３の着磁面（マ
グネット３の上面３ａ）に対向し、かつ上ケース４のコ
ネクタ端子４２の後端が貫通孔５４に貫通するように、
上ケース４の収納部４４に配設し、コネクタ端子４２と
接続ランド５２とを半田により接続した後、専用の治具
を用いて回路基板５を抑えながら、回路基板５の充填孔
５５より上ケース４の収納部４４内にエポキシ等の充填
部材１Ｂを充填することで、上ケース４に磁気変換素子
６を実装した回路基板５が配設固定されるものである。

【００２４】そして、上ケース４の第２の段差部１２に
ゴム等の弾性材料からなるＯリング１Ｃを配設し、その
後、上ケース４のフランジ部４５を下ケース１の第１の
段差部１１上に配設することにより、第２の段差部１２
と上ケース１の蓋体４１の周壁とが対向し、かつ回路基
板５に実装された磁気変換素子６の検出面と回転軸２の
一端側に装着されたマグネット３の上面（着磁面）３ａ
とが対向配置されることになる。その後、下ケース１の
開放部全周（第１の段差部１１の上端部）を熱加締めす
ることにより下ケース１と上ケース４とが固定され、回
転検出器が完成する。尚、トランスミッションハウジン
グへ取り付けする場合は、下ケース１の取付溝１８をト
ランスミッションハウジングに取り付ける際のオイル漏
れや塵，ゴミ等の侵入等を防止するためのＯリング１Ｄ
が取り付けられるものである。

【００２５】かかる構成の回転検出器Ａの特徴となると
ころは、耐久性の良い金属材料を歯合部７１に採用し、
Ｄカットの切り欠き部に対応する位置決め部のような細
かな加工を容易かつ低コストにて成形できる合成樹脂材
を伝達部材７２に採用することによって、摩耗耐久性に
優れ、かつ従来のドリブンギア７より低コストを実現で
きる。

【００２６】また、アウトサート成形により歯合部７１
伝達部材７２とが一体的に設けられるとともに、歯合部
７１に回転軸２の軸方向に対して環状の溝部７８が設け
られることにより、この溝７８に入り込んで形成される
樹脂である伝達部材７２の、成形収縮や仕様環境下にお
ける冷熱サイクルによる収縮を抑制し、歯合部７１と伝
達部材７２との密着性を高めることになり、歯合部７１
と伝達部材７２との間に生じるガタツキを防止すること
ができる。

【００２７】なお、上述したように本発明における回転
検出器において、マグネット３の回転による磁極の変化
を検出可能な磁気変換素子６を検出部として用いたもの
を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、
コイル巻線が巻装されたボビンにヨークを設けてなる検
出部を用いた電磁誘導型の回転検出器であっても適用で
きる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、トランスミッションの出力軸
の回転を回転軸に伝達するギア部を備えた回転検出器に
関し、生産性を向上させて製造コストを低減することが
可能であるとともに、摩耗耐久性に優れたドリブンギア
を有する回転検出器を提供することができる。

【００２９】また、前記ギア部は、前記歯合部と前記伝
達部材とが一体的に形成されてなることにより、前記歯
合部と前記伝達部材との密着性を高めることになり、前
記歯合部と前記伝達部材との間に生じるガタツキを防止
することができる回転検出器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転検出器を示す要部断面図。

【図２】同上回転検出器の下ケースを示す要部断面図。

【図３】同上回転検出器の回転軸及びマグネットを示す
要部断面図。

【図４】同上回転検出器の上ケースを示す要部断面図。

【図５】同上回転検出器の回路基板を示す図。

【図６】同上回転検出器のドリブンギアを示す要部断面
図。

【符号の説明】

１ 下ケース（ケース体） ２ 回転軸 ４ 上ケース（ケース体） ７ ギア部 ７１ 歯合部 ７２ 伝達部材７８ 溝（凹部） ８ スラストスプリング（弾性部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01P 3/487 - 3/488 G01P 1/04 F16H 51/00 - 55/30

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トランスミッションの出力軸の回転を回
   転軸に伝達するギア部を備えた回転検出器であって、前
   記ギア部は、前記回転軸の軸方向に対して環状に形成さ
   れる凹部を有し前記ギア部と前記トランスミッションの
   前記出力軸とが回転結合する金属材料からなる歯合部
   と、前記凹部に入り込んで形成されるとともに前記歯合
   部の回転を前記回転軸に伝達する合成樹脂材料からなる
   伝達部材と、から構成されてなることを特徴とする回転
   検出器。
2. 【請求項２】 前記ギア部は、前記歯合部と前記伝達部
   材とが一体的に形成されてなることを特徴とする請求項
   １に記載の回転検出器。
3. 【請求項３】 前記回転軸を配設するとともに、回転軸
   受を有するケース体の前記回転軸受の一端に一定の加重
   を付与する弾性部材を有し、前記伝達部材に前記弾性部
   材を配設するための配設部を設けてなることを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載の回転検出器。