JP4085079B2 - 回転検出センサ - Google Patents

Description

この発明は、自動車の車輪速センサ、エンジン回転数センサなどの回転検出センサに関するものである。

例えば、車輪速センサＰは、図９に示すように、その検出部ａが樹脂製ホルダー２に取付けられ（設けられ）、有蓋筒状ケーシング１内にその開口１ａからホルダー２を挿入して検出部ａを実装するとともに、そのホルダー２の基部２ａをケーシング開口部１ａに嵌合し、検出部ａから対の中継端子５を前記ホルダー基部２ａ端面から導出して出力線６に接続し、ケーシング開口部１ａとホルダー露出部の全周を両者に亘り前記中継端子５及び出力線６の一部を埋設して樹脂成形により樹脂被覆４した構成である。

上記検出部ａは、磁気検出用ＩＣチップ７及びその制御用電子部品（回路）８から成るもの（特許文献１ 図４参照）、コイルを巻回保持するボビンの内側にポールピースを設けて、そのポールピース後側に磁石を有するもの（電磁ピックアップ式 特許文献１ 図１参照）等が採用される。
特開２００２−２５７８４０号公報

この車輪速センサＰは、同図に示すように、回転する被検出体Ｂに対向して取付部材Ａに設けられ、被検出体Ｂの回転による磁界変動を検出部ａで検出して電気信号に変換し、その信号は、中継端子５、出力線６を介して外部の制御機器に伝えられる。被検出体Ｂには、周縁部に歯車状の歯を設けた強磁性体パルサーリングや、周縁部表面にＳ極とＮ極が周方向に交互に連続して現れるように着磁された磁石パルサーリングが使用される。

今日、車両の高級化に伴い、この種の車輪速センサＰの取付けられる個所にも、種々の機器が取付けられるようになっており、その車輪速センサＰの小型化が要求される。小型化は、各構成部品が接近することとなり、相互の干渉度合いが益々増すこととなる。

このため、従来、問題とされていなかった点の解決が求められるようになり、その一つに樹脂被覆４の成形圧の検出部ａへの影響である。すなわち、樹脂被覆４の成形時には、図９矢印に示すように、ケーシング１の開口１ａ端面（フランジ）を起点としてホルダー２にその成形圧が加わり、その成形圧はホルダー基部２ａをケーシング１内に膨出させ、その膨出は、中継端子５を押してその中継端子５が接続された電子部品８、回転検出素子７に悪影響を与える。これは、検出精度の低下につながる。

このとき、同図に示されるように、中継端子５又はリード線９に湾曲部５ａを形成してその成形圧をその湾曲部５ａの撓みで吸収することも考えられる。
しかし、その湾曲部５ａの撓みは、押される一方端に対し他方端が固定されている場合には、円滑になされるが、他方端が自由に動き得る場合には、湾曲部５ａが撓まずに電子部品８などにその成形圧の大部分が働く。
また、従来は、基板３上に各種の電子部品８を実装しており、中継端子５からはその基板３上の回路に絶縁電線又は裸導線などのフレキシブルなリード線９で接続している。このため、上記成形圧は、上記中継端子５の湾曲部５ａで吸収されずに、そのリード線９の撓みによって吸収される。すなわち、中継端子５の湾曲部５ａは成形圧の吸収作用をなしていない。

さらに、今日、上記小型化に伴い、検出部ａも、図９に示す基板３上に電子部品８を実装したものから、磁界変動の検出素子７から平行にリード片を導出して上記中継端子５に直接に接続し、その両リード片間に電子部品を設けたものが採用されるようになった。（実施例参照）。
この態様の検出部ａと中継端子５の接続は、中継端子５と回転検出素子７等のリード片を直接に接続しているため、ホルダー基部２ａから中継端子５に伝わった成形圧がそのリード片に直接に伝わって回転検出素子７等に悪影響を及ぼす。

この発明は、樹脂被覆４の成形圧が回転検出素子などからなる検出部ａに極力伝わらないようにすることを課題とする。

上記課題を達成するために、この発明の第一の手段は、中継端子を、ホルダーの基部を貫通した後、空隙部を通り、さらに前記ホルダーに固定の支持壁に固定された後、検出部ａに接続するようにしたのである。
このようにすれば、従来と同様に、樹脂被覆４の成形時、例えば、ケーシング１の開口１ａ端面を起点（支え点）としてホルダーにその成形圧が加わり、その成形圧はホルダー基部をケーシング内に膨出させ、その膨出は、中継端子を押すこととなるが、その中継端子は、ホルダーの基部を貫通した後、空隙部を通り、さらに前記ホルダーに固定の支持壁に固定されているため、その支持壁がその膨出による押圧力に対し抗して中継端子の移動を阻止し、その力の検出部への伝達を阻止する。このため、成形圧は、検出部に殆ど加わらない。その膨出による押圧力は、ホルダー基部と支持壁の間の中継端子の湾曲等の撓みによっても吸収される。

因みに、樹脂被覆４の成形時のケーシング１の開口１ａ端面を起点としたホルダーへの成形圧は、ホルダー基部をケーシング１内に膨出させる力（内部応力）を発生させるが、その力は、徐々に低下して消滅する（図２の２点鎖線参照）。このため、支持壁の位置は、その力が消滅する個所よりケーシング先端側が好ましい。しかし、その支持壁の位置は、この発明の作用効果を発揮できる範囲で任意である。

他の手段としては、上記検出部が、磁界変動の検出素子から平行にリード片を導出して中継端子に直接に接続したものにあっては、その中継端子に湾曲部を設けて、その湾曲部により、成形圧を吸収するようにしたのである。
この湾曲部は、特許文献１に記載の湾曲部と異なり、通常、リード片は固定状態で、そのリード片に直接に接続した中継端子に設けて、押される一方端に対し他方端が固定されている状態のため、ホルダー基部からの押圧力を吸収する作用を確実に行う。このとき、そのリード片を介した検出素子への成形圧の伝達が危惧されるが、その成形圧でその湾曲部が容易に撓んで検出素子に悪影響のないように、その湾曲部（中継端子）の素材及び形状を適宜に決定する。また、リード片に、切欠き、孔等を形成してその切欠き等にホルダーの突起等を嵌めることにより、リード片をホルダーに固定することもできる。

この発明は、支持壁で中継端子の途中を支持したり、中継端子に湾曲部を設けて、中継端子に作用した成形圧を検出部に及ぼさないようにしたので、その成形圧が回転検出素子に悪影響を及ぼすことがなくなり、回転検出センサの信頼性を高いものとすることができる。

この発明の上記一手段をなす実施形態としては、被検出体の回転による磁界変動を検出し電気信号に変換して出力する検出部をホルダーに取付け、有蓋筒状ケーシング内にその開口から前記ホルダーを挿入して前記検出部を実装するとともに、そのホルダーの基部を前記ケーシング開口部に嵌合し、前記検出部から対の中継端子を前記ホルダー基部端面から導出して出力線に接続し、前記ケーシング開口部とホルダー露出部の全周を両者に亘り前記中継端子及び出力線の一部を埋設して樹脂被覆した回転検出センサにおいて、前記ホルダーが両中継端子をインサートした樹脂成形品であって、その両中継端子は、前記ホルダーの基部を貫通した後、空隙部を通り、さらにホルダーに固定の支持壁に固定された後、前記検出部に接続されている構成を採用できる。

この発明の上記他の手段をなす実施形態としては、上記被検出体の回転による磁界変動を検出し電気信号に変換して出力する検出部をホルダーに取付け、有蓋筒状ケーシング内にその開口から前記ホルダーを挿入して前記検出部を実装するとともに、そのホルダー基部を前記ケーシング開口部に嵌合し、前記検出部から対の中継端子を前記ホルダー基部端面から導出して出力線に接続し、前記ケーシング開口部とホルダー露出部の全周を両者に亘り前記中継端子及び出力線の一部を埋設して樹脂被覆した回転検出センサにおいて、前記ホルダーは中継端子をインサートした樹脂成形品であり、検出部は、磁界変動の検出素子から平行にリード片を導出して中継端子に直接に接続したものであって、両中継端子は、ホルダー基部から突出して前記リード片との接続部に至る部分において、ホルダー基部からの押圧力を吸収する湾曲部を有する構成を採用できる。

この構成においても、上記一手段と同様に、中継端子に湾曲部を形成し、その中継端子が、ホルダーの基部を貫通した後、上記空隙部にその湾曲部を位置させ、さらにホルダーに固定の支持壁に固定された後、リード片に接続される構成とすることができる。このようにすれば、支持壁の作用効果を得ることができて、樹脂被覆の成形圧の検出部への影響をさらに無くすことができる。

これらの構成において、検出部を、ホルダーに内装した後、その内装空間の開口に蓋を被せてホルダーに嵌合してホルダーに取付けた回転検出センサにあっては、その蓋に突起を設けて、その突起を、両中継端子間、両リード片間、両中継端子と両リード片との両接続部等の両中継端子と検出部の接続部間の少なくとも一個所に嵌るようにすれば、両中継端子、両リード片、その両接続部を確実に離すことができて、短絡を確実に防止できるとともに、その嵌合がなされない場合は、中継端子等が正しい位置にセッティングされていないこととなるため、不良品の発見が早くなって、不良品が無くなる。

また、これらの構成において、上記ホルダーのケーシング内挿入先端面とその先端面が対向するケーシング内面との間に間隙を設ければ、ホルダーのその間隙内の移動により、成形圧を吸収し得るため、その成形圧の検出部への影響をさらになくすことができる。
このとき、上記検出部が、上記磁界変動の検出素子から平行にリード片を導出して上記中継端子に接続し、その両リード片間に電子部品を設けたものであれば、成形圧の中継端子から検出部への影響が大きいため、その成形圧の影響をなくすことは、より効果的である。

一実施例を図１乃至図６に示し、この実施例の車輪速センサＰは、検出部ａを、磁界変動を検出するホールＩＣ等の回転検出素子１１から平行にリード片１２を導出し、その両リード片１２、１２間にコンデンサ等の電子部品１３を設けたものであり、上述と同一符号は同一物を示す。なお、この実施例では、図９のような基板３を有しないため、基板３上に設けていた前記電子部品１３以外の電子部品は外部に設ける。電子部品１３がコンデンサの場合、そのコンデンサ１３は静電気の発生を防止する。

この検出部ａは、例えば、図８に示すように、回転検出素子１１から平行に導出したリード片１２に電子素子１３ａを樹脂被覆した電子部品１３を設けたその対のリード片１２をキャリヤＣに並列に設け（一体に設け）、そのキャリヤＣを矢印方向に搬送しながら、リード片１２を屈曲成形した後、キャリヤＣからリード片１２を切り取ることにより、製造する。リード片１２の屈曲成形は、リード片１２を切り取った後でもよい。

検出部ａは、樹脂成形品のホルダー（ボビン）１０の内部にその開口部から嵌められ、そのホルダー１０にインサートした中継端子１４が抵抗溶接等によるスポット溶接により接続される。このとき、回転検出素子１１はホルダー１０の孔１０ｃに嵌められ、両リード片１２、１２間にホルダーの突起１０ｄが嵌って、検出部ａがホルダー１０内に位置決めされる。また、ホルダー１０のケーシング１内挿入先端面とその先端面が対向するケーシング１内面との間に間隙ｓが生じ、ホルダーのその間隙ｓ内の移動により、上記成形圧を吸収し得るようにする。しかし、図示では、ホルダー１０の先端面はケーシング内面に当接し、回転検出素子１１がそのホルダー１０の先端面から後退してその間隙ｓを確保している。この間隙ｓは、必ずしも設ける必要はない。

因みに、回転検出素子１１がケーシング１内先端面に近づく、又は接することは、車輪速センサＰの先端面（ケーシング１外先端面）と被検出体Ｂの距離が近づくこととなり、両者Ｐ、Ｂ間の設計自由度が増す。例えば、その回転検出素子１１と被検出体Ｂの間隙Ｌ₁を２．５ｍｍ以内とする場合（図９参照）、回転検出素子１１がケーシング１内先端面（ホルダー１０のケーシング１内挿入先端面が当接するケーシング１内面）に接すれば、ケーシング１の厚みが０．２ｍｍであれば、その間隙Ｌ₁を２．３ｍｍ以内とすればよく、上記回転検出素子１１とケーシング１内先端面との間隙ｓが例えば、０．３ｍｍある場合には、間隙Ｌ₁：２．０ｍｍ以内としなければならない場合に比べて自由度が大きい。

上記中継端子１４は、ホルダー１０の基部１０ａを貫通した後、空隙部１５を通り、さらにホルダー１０に一体成形の支持壁１６に貫通固定されている。このとき、図５に示すように、中継端子１４に切り込み１４ｂを形成し、その切り込み１４ｂに樹脂を入り込ませて、支持壁１６と中継端子１４の固定を強固にすると良い。

ホルダー１０には、合成樹脂製の蓋１７が上記検出部ａの嵌め込み孔（開口）１０ｅから嵌め込まれて検出部ａの適宜個所を押圧して、その検出部ａがホルダー１０に取り付けられる。このとき、蓋１７は突起１８を有して、その突起１８が両中継端子１４間に嵌って、中継端子１４及びリード片１２を確実に離して短絡を確実に防止するとともに、その嵌合がなされない場合は、検出部ａが正しい位置にセッティングされていないこととなるため、不良品の発見がなされる。

この検出部ａ付きホルダー１０を金属製円筒形ケーシング１に挿入して、その検出部ａをケーシング１内に実装するとともに、そのホルダー１０の基部１０ａをケーシング開口部１ａに嵌合し、中継端子１４のホルダー基部１０ａ端面からの導出端に出力線６を接続した後、ケーシング１に取付け金具２０を嵌め、ケーシング開口部１ａとホルダー露出部１０ａの全周を両者に亘り前記中継端子１４及び出力線６の一部を埋設して樹脂被覆４して回転検出センサＰを得る。

この樹脂被覆４の成形時、ケーシング１を固定して成形すると、その開口１ａ端面（フランジ１ｂ）を起点（支え点）としてホルダー１０にその成形力が図２の２点鎖線のごとく加わり、その成形力はホルダー基部１０ａをケーシング１内に膨出させ、その膨出は、中継端子１４を押すこととなるが、その中継端子１４は、ホルダーの基部１０ａを貫通した後、空隙部１５を通り、さらに支持壁１６に固定されているため、その支持壁１６がその膨出による押圧力に対し抗して中継端子１４の移動を阻止し、その力の検出部ａへの伝達を阻止する。このため、成形圧は、検出部ａに殆ど加わらない。

このとき、図示のように、空隙部１５の中継端子１４に湾曲部１４ａを形成すれば、図６（ａ）から同（ｂ）に示すように、その湾曲部１４aがその間隔ＬからＬ’に撓んで、前記ホルダー基部１０ａの膨出による押圧力を吸収する。しかし、この湾曲部１４ａは必ずしも設ける必要はない。中継端子１４が真っ直ぐでも、押圧力（成形圧）が加わっても、支持壁１６で支えられれば、空隙部１５の中継端子１４は湾曲状等に撓んでその押圧力を吸収するからである。このため、その吸収度合いを考慮して、空隙部１５内の中継端子１４の湾曲度を適宜に決定する。

蓋１７の突起１８は、図２のように、空隙部１５のみに設けてもよいが、図７に示すように、対の中継端子１４と対のリード片１２の両接続部（図２の符号１２ａ）間にも嵌め込む構造とすれば、その嵌め込みにより、その接続部１２ａ、１２ａ間の絶縁が確実になされるとともに、その突起１８ａがその接続部１２ａ、１２ａ間に入らない時には、例えば、リード片１２と中継端子１４が許容される同軸上にない、抵抗溶接時のバリが出ている、等の各種の欠陥があることを知ることができる。
中継端子１４とリード片１２の接続は、スポット溶接に限らず、半田付け等の周知の手段を採用でき、その各手段において、図７のようにその突起１８ａを設けた構造とすれば、上記と同様な効果を得ることができる。突起１８ａは、その接続部１２ａ、１２ａ間に単独で設けることができ、前記接続部１２ａ、１２ａ以外のリード片１２、１２間に設けることもできる。そのリード片１２、１２間の突起１８ａも単独とし得る。

なお、実施例は車輪速センサであったが、他の回転検出センサにおいても、この発明を採用し得ることは勿論である。また、電磁ピックアップ式でも採用できる。さらに、図９に示す基板３を設けた回転検出センサにおいても、中継端子５と基板３をリード片で接続した場合などでは、支持壁１６に係る発明は採用できる。

一実施例の斜視図 同実施例の切断正面図 同実施例の切断要部平面図 同実施例のホルダー部分の分解斜視図 同実施例のリード片と中継端子の接続部の平面図 同実施例の作用図 他の実施例の切断正面図 実施例の検出部ａの一製作説明図 従来例の切断正面図

符号の説明

１ ケーシング
１ａ ケーシング開口部
１ｂ ケーシングフランジ
４ 樹脂被覆
５、１４ 中継端子
６ 出力線
１０ ホルダー
１０ａ ホルダー基部
１１ 回転検出素子
１２ リード片
１２ａ 中継端子とリード片の接続部
１３ 電子部品
１４ａ 中継端子の湾曲部
１５ 空隙部
１６ 支持壁
１７ 蓋
１８、１８ａ 突起
ａ 検出部
Ｐ 車輪速センサ
Ｂ 被検出体

Claims (4)

1. 被検出体（Ｂ）の回転による磁界変動を検出し電気信号に変換して出力する検出部（ａ）をホルダー（１０）に取付け、有蓋筒状ケーシング（１）内にその開口（１ａ）から前記ホルダー（１０）を挿入して前記検出部（ａ）を実装するとともに、そのホルダー（１０）の基部（１０ａ）を前記ケーシング開口部（１ａ）に嵌合し、前記検出部（ａ）から対の中継端子（１４）を前記ホルダー基部（１０ａ）端面から導出して出力線（６）に接続し、前記ケーシング開口部（１ａ）とホルダー露出部の全周を両者に亘り前記中継端子（１４）及び出力線（６）の一部を埋設して樹脂成形により樹脂被覆（４）した回転検出センサ（Ｐ）において、
   上記ホルダー（１０）は上記両中継端子（１４）をインサートした樹脂成形品であり、上記検出部（ａ）は、上記磁界変動の検出素子（１１）から平行にリード片（１２）を導出して上記中継端子（１４）に直接に接続したものであって、その両中継端子（１４）は、前記ホルダー（１０）の基部（１０ａ）を貫通した後、空隙部（１５）を通り、さらに前記ホルダー（１０）に固定の支持壁（１６）に固定された後、その支持壁（１６）から前記リード片（１２）に向かって延びてそのリード片（１２）に接続され、前記支持壁（１６）によって上記樹脂被覆（４）の成形圧の前記検出部（ａ）への伝達が阻止されたものであることを特徴とする回転検出センサ。
2. 上記両中継端子（１４）は、前記ホルダー（１０）の基部（１０ａ）から突出して上記支持壁（１６）に至る上記空隙部（１５）において、前記ホルダー（１０）の基部（１０ａ）からの押圧力を吸収する湾曲部（１４ａ）を有することを特徴とする請求項１に記載の回転検出センサ。
3. 上記検出部（ａ）は、上記ホルダー（１０）に内装した後、その内装空間の開口に蓋（１７）を被せてホルダー（１０）に嵌合することにより、ホルダー（１０）に取付けられ、その蓋（１７）は上記両中継端子（１４、１４）間に嵌る突起（１８）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の回転検出センサ。
4. 上記検出部（ａ）は、上記ホルダー（１０）に内装した後、その内装空間の開口に蓋（１７）を被せてホルダー（１０）に嵌合することにより、ホルダー（１０）に取付けられ、その蓋（１７）は、両中継端子（１４、１４）の上記検出部（ａ）への両接続部間に嵌る突起（１８ａ）を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の回転検出センサ。

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