JP4218425B2

JP4218425B2 - 磁気センサ

Info

Publication number: JP4218425B2
Application number: JP2003154693A
Authority: JP
Inventors: 純一安藤
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2004354312A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車や多極着磁のマグネット等の被検出体の移動状態を検出する磁気センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
歯車や多極着磁のマグネット等の被検出体の回転を検出する磁気センサとしては、被検出体を検出するための検出面を有する円筒状の樹脂ケース内に、マグネットとホールＩＣや磁気抵抗素子等の磁気検出手段とからなる磁気ヘッドを配設し、前記樹脂ケース内にエポキシ等の封止部材を充填することで前記磁気ヘッドを気密的に収納するものが知られている。このような磁気センサは、特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−２６４８１７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる磁気センサは、前記樹脂ケース内に前記封止部材を充填し硬化することで前記磁気ヘッド等の収納物を気密的に封止する構造である。しかしながら、充填部材に粘性があるため、充填時に気泡が入ってしまう場合があり、そのまま充填部材が硬化してしまうという虞があった。気泡を含んで形成された磁気センサは、気密性が確保できないだけでなく、この気泡が熱膨張することによって各部品に応力を与えてしまい、部品のずれ、歪み，破損，検出誤差等の要因となる虞があり問題となっていた。
【０００５】
そこで本発明は、上述した問題点に着目してなされたものであり、充填部材の良好な充填を行うことにより、耐久性の高い磁気センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気センサは、前記課題を解決するため、請求項１に記載したように、磁力の変化を検出する磁気検出手段および前記磁力を発するマグネットを少なくとも有する磁気ヘッドと、前記磁気検出手段に電気的に接続するリード端子と、前記リード端子を固定保持する補強部と前記磁気ヘッドを所定位置に保持する保持部とを有し前記リード端子と一体にして形成されるインナーハウジングと、前記磁気ヘッドと前記補強部とを少なくとも収納する収納部を有するアウターハウジングと、前記収納部内に充填される充填部材と、を備えてなる磁気センサであって、前記収納部内に位置する前記補強部には、前記リード端子に達する傾斜形状の開口部が設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
また、請求項２に記載したように、請求項１に記載の磁気センサにおいて、前記インナーハウジングは、前記保持部によって前記磁気検出手段とともに前記マグネットを保持し、前記マグネットの裏面の一部分と前記収納部とが連通する溝形状の切り欠き部を形成してなることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の磁気センサについて例を挙げ添付図面を用いて説明する。
【００１１】
図１において、磁気センサＡは、磁気ヘッド１と、回路基板２と、インナーハウジング３と、アウターハウジング４と、充填部材５と、から主に構成されている。
【００１２】
磁気ヘッド１は、マグネット１１と、磁気検出手段１２とから構成されるものである。マグネット１１は、円筒形状をなし、磁気検出手段１２と当接する平坦面１１ａを有する。磁気検出手段１２は、ホールＩＣや磁気抵抗素子（ＭＲ素子）等が適応でき、マグネット１１が発する磁気の変化を検出するもので、マグネット１１の平坦面１１ａに配設される。
【００１３】
回転基板２は、ガラス布基材エポキシ樹脂やセラミック等の絶縁基板からなり、所定の配線パターンが形成されてなる硬質回路基板や、可撓性材料に所定の配線パターンが形成されてなるフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）が適用できる。回路基板２は、磁気検出手段１２へのノイズ吸収用コンデンサや信号増幅回路等の各種電子部品（図示しない）が実装されている。回路基板２の一端側には、磁気検出手段２の略Ｌ字状に折り曲げ形成されたリード１２ａが半田等を介して電気的に接続され、また他端側には、後述するリード端子が半田等を介して電気的に接続されている。従って、磁気検出手段２により検出された検出信号は、回路基板２から前記リード端子に伝わり外部に取り出されることになる。
【００１４】
インナーハウジング３は、ＳＰＳ，ＰＢＴ及びＰＰＳ等の合成樹脂材料が適用でき、図２で示すように、ヘッド部（保持部）３１と、ボディ部３２とを一体に備えている。
【００１５】
ヘッド部３１には、マグネット１１を埋設（配設）するための凹部３１ａと、磁気検出手段１２を位置決めする位置決め部３１ｂと、回路基板２を配設するための載置部３１ｃとが設けられている。なお、図３に示すように、位置決め部３１ｂは、アウターハウジング４に形成される後述する底部に対して磁気検出手段１２の磁気検出面１２ｂが対向して当接するような位置（所定位置）に磁気ヘッド１を保持するものである。また、位置決め部３１ｂは、磁気検出手段１２の側面を位置決めするための突出片からなり、複数箇所に設けてなるとともに、各位置決め部３１ｂ間において、磁気検出手段１２の側面の一部が臨めるような連通部３１ｄを設けている。また、ヘッド部３１には、マグネット１１の裏面側の一部を溝形状にしてなる切り欠き部３１ｅが形成されている。また、ヘッド部３１は、載置部３１ｃに対して凹部３１ａの底面が略直交する位置関係をなしている。
【００１６】
ボディ部３２には、導電性材料から形成されるリード端子３２ａがインサート成形されており、一端にはコネクタ部３２ｂが設けられている。リード端子３２ａは、略Ｌ字状に折り曲げ形成され、一端がコネクタ部３２ｂにおいて外部に突出し、他端が回路基板２と電気的に接続できるように引き出されている。また、ボディ部３２には、リード部３２ａの両端間において変形しないように導くための補強部３２ｃを備えている。補強部３２ｃは、リード端子３２ａを臨む傾斜形状の開口部３２ｄが設けられている。この開口部３２ｄは、前記インサート成形時にリード端子３２ａの位置決めを行うためのピン取り付け部として使用することができる。また、ボディ部３２の外周部には、アウターハウジング４と組み付けるための図示しない組付部が設けられている。
【００１７】
アウターハウジング４は、インナーハウジング３と同様な合成樹脂材料を適用することができ、断面形状が略コの字状をなして一端が開口する円筒状あるいは角柱状からなる。アウターハウジング４は、磁気検出手段１２のマグネット１１との非接触面である磁気検出面１２ｂに対向して当接する底部４ａが側部４ｂに比べて薄肉となるように形成され、この底部４ａは磁気センサＡの検出面となる。アウターハウジング４は、インナーハウジング３の組付部によって配設固定され、磁気ヘッド１および回路基板２を収納する収納空間（収納部）Ｓを構成する。したがって、収納空間Ｓは、開口部３２ｄを介してリード端子３２ａと連通し、連通部３１ｄや切り欠き部３１ｅを介して磁気ヘッド１と連通した構造となる。また、アウターハウジング４は、図４に示すように、磁気センサＡ全体を所望の配設位置に固定するための取付部４１を設けている。取付部４１は、取付用の孔部４１ａを有する金属材料からなるカラー４１ｂがインサート成形されている。
【００１８】
充填部材５は、やや流動性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂が適用でき、アウターハウジング４とインナーハウジング３との隙間となる収納空間Ｓに充填される。充填部材５は、アウターハウジング４とインナーハウジング３とが組み付け状態で、底部４ａ側から注入され、磁気ヘッド１や回路基板２を埋設させ、少なくとも開口部３２ｄから臨めるリード端子３２ａを塞ぐ位置まで注入される。充填部材５は、インナーハウジング３の開口部３２ｄからその傾斜形状に沿って、開口部３２ｄの底部に配設されるリード端子３２ａに達し気泡を巻き込まないように開口部３２ａを塞ぐものである。
【００１９】
また、充填部材５は、インナーハウジング３の凹部３１ａや切り欠き部３１ｅから、リード端子３２ａや磁気ヘッド１周辺の隙間に入り込むようにして充填される。この際、傾斜形状あるいは溝形状により空気が抜け易い構造となるため、空気溜まりせずに気密性の高い充填を行うことができる。なお、充填部材５は、充填された後に硬化することで、磁気ヘッド１や回路基板２の電子部品に対して、気密性を保持するとともに、固定保持することができ、耐振、耐寒、耐熱、耐水等の耐久性を向上するものである。
【００２０】
以上の各部によって磁気センサＡが構成される。かかる磁気センサＡは、磁力の変化を検出する磁気検出手段１２および前記磁力を発するマグネット１１を少なくとも有する磁気ヘッド１と、磁気検出手段１２に電気的に接続するリード端子３２ａと、リード端子３２ａを固定保持する補強部３２ｃと磁気ヘッド１を所定位置に保持するヘッド部３１とを有しリード端子３２ａと一体にして形成されるインナーハウジング３と、磁気ヘッド３１と補強部３２ａとを少なくとも収納する収納空間Ｓを有するアウターハウジング４と、収納空間Ｓ内に充填される充填部材５と、を備えてなる磁気センサＡであって、収納空間Ｓ内に位置する補強部３２ｃには、リード端子３２ａに達する傾斜形状の開口部３２ｄが設けられていることによって、傾斜形状の開口部３２ｄによって、充填部材５が開口部３２ｄの奥のリード端子３２ａまで流れ易くなるとともに、空気が抜け易い構造となるため、空気溜まりせずに気密性の高い充填を行うことができる。したがって、耐久性の高い磁気センサＡを提供できる。
【００２１】
また、磁力の変化を検出する磁気検出手段１２および前記磁力を発するマグネット１１を少なくとも有する磁気ヘッド１と、磁気検出手段１２に電気的に接続するリード端子３２ａと、リード端子３２ａと一体にして形成され磁気ヘッド１を所定位置に保持するヘッド部３１を有するインナーハウジング３と、磁気ヘッド１を少なくとも収納する収納空間Ｓを有するアウターハウジング４と、収納空間Ｓ内に充填される充填部材５と、を備えてなる磁気センサＡであって、ヘッド部３１は、磁気検出手段１２の側部を位置決めする位置決め部３１ｂと、位置決め部３１ｂに磁気検出手段１２を配設した際に磁気検出手段１２の側部の一部分が収納空間Ｓと連通する連通部３１ｄと、が形成されてなることによって、充填部材５が、磁気検出手段１２に達しやすくなるため、位置決め部ｄによって位置決めされた磁気検出手段１２をより強固に固定保持することができる。したがって、磁気ヘッド１の接着工程が必要なくなるだけでなく、磁気ヘッド１の位置ずれが生じることにより検出精度を低下させることなく、耐久性および信頼性の高い磁気センサを提供できる。
【００２２】
また、ヘッド部３１は、磁気検出手段１２及びマグネット１１を保持するとともに、切り欠き部３１ｅは、マグネット１２の裏面の一部分と収納空間Ｓとが連通する溝形状にて形成されてなることによって、充填部材５の充填時において、磁気ヘッド１周辺の空気が抜けやすい構造となるだけでなく、磁気ヘッド１とインナーハウジング３との隙間を充填部材５によって埋められて強固に固定保持することができる構造となる。したがって、気密性が向上し耐久性の高い磁気センサとなる。
【００２３】
また、インナーハウジング３は、回路基板２と電気的に接続し磁気検出手段１２による検出信号を外部に伝達するリード端子３２ａをインサート成形してなることから、組立時における部品点数を減らすことができるため組み付け性が向上し、生産性を向上させることが可能となる。また、インナーハウジング３は、リード端子３２ａに接続される回路基板２を配設するための載置部３１ｃと、マグネット１１および磁気検出手段１２を配設するための凹部３１ａとを備えてなることから、構成部品の組み付け性を向上させることができる。
【００２４】
なお、本発明の実施の形態では、上述した磁気センサＡについて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アウターハウジングによって囲まれる空間内に充填部材が充填される磁気センサに適応されるものであればよい。また、磁気センサとしての構成は同様の効果が得られるものであればよく、例えば、保持部や補強部の形状など種々の変形が可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、歯車や多極着磁のマグネット等の被検出体の移動状態を検出する磁気センサに関し、アウターハウジング内における良好な充填部材の充填を行い、耐久性の高い磁気センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における磁気センサを示す要部断面図。
【図２】同上実施の形態のインナーハウジングを示す断面図。
【図３】同上実施の形態のヘッド部を示す平面図。
【図４】同上実施の形態のアウターハウジングを示す上方断面図。
【符号の説明】
Ａ磁気センサ
１磁気ヘッド
１１マグネット
１２磁気検出手段
２回路基板
３インナーハウジング
３１ヘッド部（保持部）
３１ａ凹部
３１ｂ位置決め部
３１ｄ連通部
３１ｅ切り欠き部
３２ボディ部
３２ａリード端子
３２ｃ補強部
４アウターハウジング
５充填部材

Claims

磁力の変化を検出する磁気検出手段および前記磁力を発するマグネットを少なくとも有する磁気ヘッドと、前記磁気検出手段に電気的に接続するリード端子と、前記リード端子を固定保持する補強部と前記磁気ヘッドを所定位置に保持する保持部とを有し前記リード端子と一体にして形成されるインナーハウジングと、前記磁気ヘッドと前記補強部とを少なくとも収納する収納部を有するアウターハウジングと、前記収納部内に充填される充填部材と、を備えてなる磁気センサであって、
前記収納部内に位置する前記補強部には、前記リード端子に達する傾斜形状の開口部が設けられていることを特徴とする磁気センサ。
前記インナーハウジングは、前記保持部によって前記磁気検出手段とともに前記マグネットを保持し、前記マグネットの裏面の一部分と前記収納部とが連通する溝形状の切り欠き部を形成してなることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。