JP3649010B2 - 回転センサ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車輪速センサなどとして用いられる回転センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車輪速を検出する回転センサとして、特表平５−５００７１０号公報には、回転検出素子をコイルでなし、このコイルをモールド被覆（樹脂流し込み被覆）したものが開示されている。そのモールド被覆は、振動や塵埃の侵入から回転検出素子を保護するためである。この種のセンサは自動車の車輪などに取付けられて、激しい振動及び塵埃に晒されるからである。
【０００３】
一方、コイル式回転検出素子に比べて、検出精度の高いものとして、この発明の一実施例を示す図６のごとく、基板１上にホールＩＣなどの回転検出素子２及びその制御用電子部品３を設け、この基板１をケース４に封入した回転センサが開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記ホールＩＣなどの回転検出素子２からなる回転センサにあっては、そのケース４内への塵埃侵入封止を開口部の樹脂溶着、Ｏリングの嵌着などで行っており、その効果が十分でなく、振動に対しても十分な耐久性を有していない。
【０００５】
この発明は、上記ホールＩＣなどの回転検出素子から成る回転センサにおいて、その回転検出素子等の強固な封止を得ることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、ケースの開口部をモールド被覆することとしたのである。モールド被覆はケースを強固に支持して密封度も高く、振動及び塵埃に強いものとなる。
【０００７】
つぎに、モールド被覆は一般に樹脂の射出成形によって行われ、この射出成形時、ケースには数トンの射出圧（成形圧）が加わり、その圧力が基板及び回転検出素子に加われば、基板上の電子部品及び回転検出素子に何らかの悪影響を及ぼし、誤動作の要因となる。このため、この発明は、ケースに対し、基板及び回転検出素子を力学的に縁切りして、モールド被覆時に回転検出素子などに成形圧が加わりにくくしたのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
上記ケース内の密封度の高い発明の実施形態としては、基板上に、回転検出素子及びその制御用電子部品を設け、この基板をケース内に入れてその挿入開口部を基板からのリード線を導き出してモールド被覆した構成を採用し得る。
【０００９】
この構成において、ホルダーに上記基板及び回転検出素子を支持し、そのホルダーを上記ケースに入れて、ケースの挿入開口部内面とホルダーの間隙を塞ぐように上記モールド被覆を施したものとし得る。このように、基板等をホルダーで支持すれば、上記成形圧の力学的な縁切りを容易に行い得る。
【００１０】
すなわち、上記ケースが一端閉塞の筒状であって、このケースにその他端開口から上記ホルダーを挿入し、上記回転検出素子は基板から立ち上がって前記ケースの一端壁内面に対向しており、かつ、前記ホルダーの挿入先端は前記ケースの一端壁内面に圧接して前記回転検出素子の前記ケース一端壁内面への圧接を阻止している構成とし得る。
【００１１】
このように、ホルダーの挿入先端がケース一端壁に圧接すれば、その圧接がホルダーを介してケースに加わる成形圧に抗し、ケース一端壁に対向する他の部分であるホールＩＣには成形圧が加わらず、すなわち、力学的に縁切りされ、ホールＩＣ等は圧接しない。
【００１２】
このとき、上記ホルダーとケース一端壁内面の圧接部に硬質金属片を介在すれば、その金属片によって成形圧を受け、金属片は圧縮されにくいため、成形圧が回転検出素子に加わりにくく、損傷の恐れも少ない。とくに、金属片を上記挿入方向における回転検出素子の全幅に亘るものとすれば、その金属片の幅内のホルダー部分は圧縮されにくいため、成形圧は回転検出素子に加わらず、損傷の恐れはより少なくなる。また、金属片はケース一端壁内面に当接させるとよい。その当接によってホルダーを介した成形圧を直接に受けてその介在部分の圧縮を阻止するからである。
【００１３】
また、同様に、上記ホルダーの挿入先端を前記ケースの一端壁内面に圧接して上記基板の前記ケース一側壁内面への圧接を防止している構成とし得る。上記と同様にして、ケース一端壁への圧接により基板の圧接が防止されるからである。
【００１４】
上記回転検出素子には、ホールＩＣが好ましいが、他のものとして、ホール素子、半導体磁気抵抗素子、強磁性体磁気抵抗素子、プロトン磁力計などの磁気センサ素子などを採用し得る。
【００１５】
上記回転検出素子の圧損をなくした回転センサの製造方法にあっては、上記ケースにホルダーを、その挿入先端がケース一端壁内面に当接するとともに前記回転検出素子とケース一端壁内面とに間隙をもつように挿入して、上記モールド被覆を行う構成を採用し得る。
【００１６】
このようにすれば、成形圧により、ホルダーがケース一端壁に圧接されてホルダーが圧縮されても、その圧縮による回転検出素子のケース一端壁内面への圧縮は上記間隙によって吸収されて回転検出素子の圧損が防止される。
【００１７】
また、同様に、上記基板の挿入方向先端縁とケース一端壁内面とに間隙をもつように挿入して、基板の圧損を防止するものとし得る。このとき、回転検出素子とケース一端壁にも上記間隙をもつようにするとよい。
【００１８】
さらに、上記基板の上記ホルダーの挿入方向後端面とその後端面が対向するホルダーの面に間隙を有した状態で、ホルダーに基板を支持するようにすれば、モールド被覆時、その成形圧がホルダー後端から前端に向かって働くが、その間隙の存在により、基板後端面を介して成形圧の基板への作用がなく、基板上の電子部品等の損傷が防止される。
【００１９】
上記各間隙は、ホルダーの圧縮量を考慮して実験等により、回転検出素子又は基板の圧損が生じないように適宜に設定する。因みに、モールド被覆した後は、回転検出素子及び基板はケース一端壁面に接していてもよく、要は、モールド時に圧損が生じる程の成形圧が加わらなければよい。
【００２０】
なお、上記基板前後面の間隙は必ずしも形成する必要もなく、また、上記金属片を介在する場合、上述のように、成形圧を金属片が受けて圧縮を防止するため、上記ケース一端壁との間隙は必ずしも設ける必要はない。しかし、該間隙があれば、上述の作用によって回転検出素子の圧損はより確実に防止される。
【００２１】
【実施例】
一実施例を図１乃至図６に示し、この実施例は、基板１上にホールＩＣ２及びその制御用抵抗３ａ、コンデンサ３ｂなどの電子部品３を設け、この基板１を円筒状金属ケース４に入れて、その挿入開口部を、基板１からリード線５を導き出して車体取付ブラケット１１とともにモールド被覆６をした回転センサである。
【００２２】
基板１はガラス繊維入りエポキシ板から成り、その上に抵抗３ａ、コンデンサ３ｂ及びホールＩＣ２が実装され、それらの接続回路にリード線５の端子片５ａが半田接続されている。ホールＩＣ２はリード線２ａを介し基板１から立ち上がってケース４の一端閉塞壁４ａに対向している。この電子部品３付の基板１は略円柱状ホルダー７に支持される。
【００２３】
ホルダー７は、図２に示すように、端子片２ａ、２ａを埋込んで樹脂成形されたものであり、下面に基板１を嵌め、その下にカバー８をその突部８ａをホルダー７に嵌入することにより取付ける。このとき、基板１の後端とそのホルダー７の対向面には間隙ｔ₁ が、基板１の先端とケース４の一端壁４ａ内面には間隙ｔ₂ がそれぞれ形成される（図１（ａ）参照）。その間隙ｔ₁ 、ｔ₂ は例えば０．２ｍｍとする。
【００２４】
また、ホルダー７の先端部には基板１から立ち上がったホールＩＣ２が嵌入してケース一端壁４ａに、例えば０．２ｍｍの間隙ｔ₃ をもって対向している（図４参照）。そのホールＩＣ２の後側に磁石９が嵌入されており、この磁石９から出る磁力線が、この回転センサに対向するパルサリング（周囲歯車面又は周囲ＳＮ極の磁石面等のリング）の回転によって変動し、その変動によってホールＩＣ２を介しその回転数を検出する。例えば、パルサリングを自動車の車軸に取付けて車輪速を検出する。ホルダー７の先端部にはさらにホールＩＣ２を被ってホルダー７のケース４への挿入方向（図１（ａ）左右方向）におけるそのホールＩＣ２の全幅に亘るＳＵＳ３０４などのＳＵＳ系からなる金属片１０が嵌着されている。この金属片１０がホールＩＣ２の全幅に亘ることにより、その金属片１０の幅内のホルダー７部分は圧縮されにくく、ホールＩＣ２に後述の成形圧が加わりにくい。
【００２５】
この実施例は、図３に示すように、まず、ブラケット１１付のケース４に基板１などを有するホルダー７を挿入して、その挿入開口部全周にホットメルト１２を塗布して閉塞する。つぎに、図４に示すように、リード線５を接続した後、それを金型Ｄ内に装填してそのキャビティにナイロン樹脂を射出することにより、ケース４のホルダー挿入開口部周りをモールド被覆６する。リード線５はケース４へのホルダー７の挿入前に接続することもできる。
【００２６】
このとき、図４矢印のごとく、ホルダー７には数トンの成形圧が加わり、図６の端子片５ａ先端Ｌ字部が曲る程度に（図１（ａ）参照）ホルダー７は圧縮されるが、金属片１０がその圧縮力に抗するとともに、間隔ｔ₃ の存在により、ホールＩＣ２にはその成形圧が加わらない。また、間隙ｔ₁ 、ｔ₂ の縮小により基板１のホルダー７とケース一端壁４ａとの圧接が防止される。
【００２７】
【発明の効果】
この発明は、以上のようにしたので、厳しい振動及び塵埃に強い回転センサを得ることができるとともに、基板、回転検出素子等の損傷が少ない検出精度の高いものを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例のホルダー部を示し、（ａ）は切断正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は平面図
【図２】同ホルダー部の分解斜視図
【図３】同実施例の製作説明用図斜視図
【図４】同実施例の製作説明用断面図
【図５】同実施例の回転センサを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図
【図６】同断面図
【符号の説明】
１ 基板
２ ホールＩＣ（回転検出素子）
３ 電子部品
４ 金属ケース
４ａ 金属ケース一端壁
５ リード線
６ モールド被覆
７ ホルダー
９ 磁石
１０ 金属片
１１ 車体取付ブラケット
ｔ₁ 、ｔ₂ 、ｔ₃ 間隙

Claims (8)

1. 基板１上に回転検出素子２及びその制御用電子部品３を設け、この基板１及び前記回転検出素子２をホルダー７に支持して、そのホルダー７をケース４内に入れてそのケース４の挿入開口部から前記基板１からのリード線５をケース４外に導き出し、前記ケース４の挿入開口部をその内面とホルダー７の間隙を塞ぐようにモールド被覆６した回転センサにおいて、
   上記ケース４が一端閉塞の筒状であって、このケース４にその他端開口から上記ホルダー７を挿入し、上記回転検出素子２は、ホールＩＣであって上記基板１から立ち上がって前記ケース４の一端壁４ａ内面に対向しており、かつ、前記ホルダー７の挿入先端は前記ケース４の一端壁４ａ内面に圧接して前記ホールＩＣ２の前記ケース一端壁４ａ内面への圧接を防止しており、
   上記ホルダー７とケース一端壁４ａ内面の圧接部に硬質金属片１０を介在したことを特徴とする回転センサ。
2. 上記金属片１０は上記ホルダー７のケース４への挿入方向における上記回転検出素子２の全幅に亘ることを特徴とする請求項１に記載の回転センサ。
3. 基板１上に回転検出素子２及びその制御用電子部品３を設け、この基板１及び前記回転検出素子２をホルダー７に支持し、そのホルダー７を一端閉塞の筒状ケース４内にその他端開口から入れて、そのケース４の挿入開口部から前記基板１からのリード線５をケース４外に導き出し、前記ケース４の挿入開口部をその内面とホルダー７の間隙を塞ぐようにモールド被覆６する回転センサの製造方法であって、
   上記ケース４にホルダー７を、その挿入先端がケース一端壁４ａ内面に当接するとともに上記基板１の挿入方向先端縁とケース一端壁４ａ内面とに間隙ｔ_２をもつように挿入して上記基板１の前記ケース一端壁４ａ内面への圧接を防止し、上記モールド被覆６を行うことを特徴とする回転センサの製造方法。
4. 上記回転検出素子２は、ホールＩＣであって上記基板１から立ち上がったものであり、上記ホルダー７の挿入先端のケース一端壁４ａ内面への当接により、前記ホールＩＣがそのケース４の一端壁４ａ内面に対向するとともにそのホールＩＣの一端壁４ａ内面への圧接を防止したことを特徴とする請求項３に記載の回転センサの製造方法。
5. 上記ホルダー７とケース一端壁４ａ内面の圧接部に硬質金属片１０を介在することを特徴とする請求項３又は４に記載の回転センサの製造方法。
6. 上記金属片１０を上記ホルダー７のケース４への挿入方向における上記回転検出素子２の全幅に亘るものとしたことを特徴とする請求項５に記載の回転センサの製造方法。
7. 上記回転検出素子２とケース一端壁４ａとの間に間隙ｔ _３ をもたせたことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一つに記載の回転センサの製造方法。
8. 上記基板１の上記ホルダー７の挿入方向後端面とその後端面が対向するホルダー７の面に間隙ｔ_１を有した状態で、ホルダー７に基板１を支持することを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一つに記載の回転センサの製造方法。

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