JP4487851B2 - 車両用回転検出装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ギアロータに対向配置されることで、ギアロータの回転に応じた磁気変動を検知し、これに基づいてギアロータの回転状態の検出を行う車両用回転検出装置の製造方法に関するものである。
従来より、車両用回転検出装置として、車両におけるタイヤの回転状態の検出を行うための車輪速度センサ等がある(例えば、特許文献1参照)。図9(a)、(b)は、車輪速度センサの車両への搭載状態を示した断面図である。
車輪速度センサJ1は、ホール素子等の磁気検出素子や磁気検出素子の出力信号の信号処理を行う処理回路、および、ドライブシャフトJ2と共に回転するギアロータJ3に向けて磁気を発生させる磁石を有した構成とされている。この車輪速度センサJ1は、例えば図9(a)に示されるように、タイヤを回転させるドライブシャフトJ2に固定されたギアロータJ3と対向するように配置される。
そして、ドライブシャフトJ2の回転に伴ってギアロータJ3が回転させられると、ギアロータJ3に備えられたギア歯の通過に応じて磁石から出力される磁気(磁束の方向)が変動するため、車輪速度センサJ1は、それを磁気検出素子で検知すると共にその検知結果が示された出力信号を処理回路で信号処理し、通過したギア歯に数に応じたパルス信号を出力する。このため、このパルス信号に基づいて、外部(例えば、ブレーキECU等)で、タイヤの回転状態が検出できるようになっている。
このような車輪速度センサJ1は、図9(a)に示されるように、磁気検出素子や処理回路および磁石が備えられたセンサ本体に対し、パルス信号を出力するためのワイヤJ7がセンサ本体J5の軸線上(真上)に引き出されたような形態とされていた。
しかしながら、車輪速度センサJ1が車両に搭載されるものであるため、センサ搭載スペースに制約があり、ワイヤJ7をセンサ本体J5の軸線上に引き出したのでは車体もしくは車両に搭載される他の部品、例えばサスペンションアープやブレーキダストカバー(すなわち車両部材)と干渉してしまうことがある。
このような場合には、図9(b)に示されるように、ワイヤJ7の引き出し方向をセンサ本体J5の軸線に対して垂直方向に折り曲げるような形態とした車輪速度センサJ1を新設しなければならない。
特開2000−171475号公報
車輪速度センサJ1は、一般的に、車両の左右輪に対して同じタイプのものが対称的に搭載される。左右輪それぞれに対して搭載される車輪速度センサJ1として、全く同一のものが取り付けられれば良いが、ギアロータJ3の回転方向に対して磁気検出素子が所定の位置関係となるように配置すると、センサ本体J5に備えられる取り付け用のステー部の方向が左右輪それぞれで異なったものとなり、全く同一のものを取り付けることが難しい。これについて具体的に説明する。
図10(a)、(b)は、磁気検出素子J4とギアロータJ3との位置関係を示す模式図であり、図11は、磁気検出素子J4とギアロータJ3との位置関係に対して、所望の性能が得られるように設定し得るセンサ本体J5とギアロータJ3との間のエアギャップの最大値(最大エアギャップ)の関係を示した図である。
磁気検出素子J4は、例えば、2つのホール素子J4a、J4bが並べられた構成とされる。そして、これら2つのホール素子J4a、J4bの配列方向とギアロータJ3との回転方向(図10(a)で言えば回転軸に対して垂直な方向)とが一致するようにセンサ本体J5が配置される。
このとき、センサ本体J5の車体への組み付け誤差等の理由により、2つのホール素子J4a、J4bの配列方向とギアロータJ3との回転方向とが若干ずれる場合がある。このときのズレ角をθとし、このズレ角θと最大エアギャップとの関係とを示したのが図11であり、この図に示されるようにズレ角θが大きくなればなるほど最大エアギャップが小さくなる。
一方、図10(b)に示されるように、センサ本体J5は、ギアロータJ3にギア歯の山位置(凸位置)に対して所定のエアギャップが形成されるように組み付けられることになる。このとき、組み付け誤差等を見込んだ場合に必要とされるエアギャップを必要ギャップとすると、図11で示される最大エアギャップが必要ギャップ以上となるようにするためには、ズレ角θがある程度の範囲内で収まらなければならない。
図12(a)は、センサ本体J5に対するステー部J6の配置位置の関係を示したものであり、図12(b)は、図12(a)に示した構造の車輪速度センサJ1を左右輪の双方に配置した場合の様子を示したものである。
図12(a)に示されるように、センサ本体J5に対してステー部J6は、2つのホール素子J4a、J4bの配列方向に対して傾斜した状態となるように延設される。すなわち、2つのホール素子J4a、J4bの配列方向に対して垂直ではなく、垂直方向から所定角度ずれた方向に向かってステー部J6が備えられる。また、ワイヤJ7は、そのステー部J6とは反対側に向かって引き出される。
このため、例えば、図12(a)で示される車輪速度センサJ1が右車輪用であったとすると、それを右車輪に対応した位置に取り付けた場合には2つのホール素子J4a、J4bの配列方向とギアロータJ3の回転方向とが一致したものとなるが、左車輪に対応した位置に取り付けると2つのホール素子J4a、J4bの配列方向がギアロータJ3の回転方向からずれてしまう。このときのズレ角θが、上記した必要ギャップを満たす範囲内であれば良いが、その範囲内は狭く、センサ本体J5の組み付け時の角度ズレまで考慮すると、非常に狭いものとなるため、その範囲内に入らない。
したがって、結局、センサ本体J5に備えられる取り付け用のステー部の方向が左右輪それぞれで異ならせた車輪速度センサJ1が必要になり、全く同一のものを用いることはできない。
このような状況の下、本発明者らは先に、センサ本体の軸線に対して垂直方向に折り曲げるような形態とした車輪速度センサについて提案している(特願2004−037202参照)。
図13(a)、(b)は、その車輪速度センサJ1の模式図を示したものであり、図13(a)は、センサ本体J5の軸線上にワイヤJ7が引き出された状態、つまりワイヤJ7がセンサ本体J5の軸線に対して垂直方向に折り曲げられる前の様子を示した模式図であり、図13(b)は、ワイヤJ7がセンサ本体J5の軸線に対して垂直方向に折り曲げられた後の様子を示したものである。
図13(a)に示されるように、センサ本体J5の外周には、固定用の止め部J5aが備えられており、図13(b)に示されるように、この止め部J5aと嵌合するようにセンサ本体J5に対して直角形状のアタッチメントJ8を組み付けることでワイヤJ7がセンサ本体J5の軸線に対して垂直方向に折り曲げられるようになっている。そして、アタッチメントJ8の取り付け角度、すなわち軸線を中心としたアタッチメントJ8のワイヤJ7の折り曲げ部分の為す方向を変えることで、左右輪に対応した2種類の車輪速度センサJ1が構成されるようにしている。
しかしながら、このようにアタッチメントJ8を用いる場合、アタッチメントJ8という別部品が必要になり、また、アタッチメント組み付け工程やアタッチメントJ8がセンサ本体J5に確実に取り付けられているか否かの検査工程が必要になる。また、ワイヤJ7を折り曲げるため、および、ワイヤJ7を曲げた後に加えられるワイヤJ7の復元力に対向するために、アタッチメントJ8に相応の強度が要求され、アタッチメントJ8でワイヤJ7を確実に固定しておくのは難しく、アタッチメントJ8の脱落や破損など、信頼性の面で十分でない場合も発生し得る。
これに対し、本発明者らは、さらに別構造の車輪速度センサについても検討を行った。図14(a)、(b)は、その別構造の車輪速度センサJ11の正面模式図および車輪速度センサJ11の製造中の様子を示した模式図である。
この車輪速度センサJ11では、図14(a)に示されるように、センサ本体J12の軸線に対してワイヤJ13が垂直方向を向くように、インサート樹脂部材J14を用いている。
しかしながら、このような構造の場合、インサート樹脂部材J14が必要になる分、部品点数が増えることになる。また、製造工程中に、ワイヤJ3をインサート樹脂部材J14に組み付ける工程が必要になる上、センサ本体の成形においても、インサート部材も保持しておかないと、成形圧でインサート樹脂部材J14が傾き、露出するなどの不具合がある。このため、図14(b)に示すように、成形型J15内にインサート固定ピンJ16を備え、成形中にこのインサート固定ピンJ16でインサート樹脂部材J14の傾きが防止されるようにすることが必要になる。このインサート固定ピンJ16による穴は、防水のため、成形後に埋めるか、インサート固定ピンJ16を加熱しておき、成形途中でインサート固定ピンJ16を抜くという加熱ピン抜き成形を行う必要があるなど、工程の複雑化および工程数の増加によるコストUPの要因となる。
本発明は上記点に鑑みて、センサ本体の軸線に対してワイヤが折り曲げられた構成とされた車両用回転検出装置に関し、部品点数の増加を防ぎつつ、かつ、センサ本体の軸線に対してワイヤを折り曲げた状態が信頼性高く維持できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、底面(8a)と側壁(8b)とが備えられ、側壁(8b)にセンサ側位置決め部(8c)が形成されてなるケース状ハウジング(8)を用意し、センサ側位置決め部(8c)を位置決めの基準としつつIC(5)を該ケース状ハウジング(8)内に収容することで、センサ側位置決め部(8c)が少なくとも2つの磁気検出素子(5a、5b)の配列に対して所定の位置関係となるように配置する工程と、
ケース状ハウジング(8)と共にIC(5)とICリード(6)および該ICリード(6)と芯線(3a)を、ワイヤ(3)がセンサ本体(2)の軸線上に引き出される形となるように、樹脂部(50)の一部を構成する第1樹脂成形部(9)によって覆う工程と、
センサ側位置決め部(8c)と対応する型側位置決め部(31e)を含む、センサ本体(2)を形成する空間(30c、31d)が備えられてなり、該空間(30c、31d)においてセンサ本体(2)の軸線を中心に型側位置決め部(31e)の配置角度が変えられるように構成された成形型(30、31、32、34)を用意して、型側位置決め部(31e)の配置角度を任意角度に調整したのち、空間(30c、31d)内に第1樹脂成形部(9)を収容し、センサ側位置決め部(8c)と型側位置決め部(31e)との位置合わせを行う工程と、
ワイヤ(3)をセンサ本体(2)に対して実質的に垂直方向に折り曲げる工程と、
成形型(30、31、32、34)の空間(31c、31d)内に樹脂を流し込み、樹脂部(50)の残りの部分を樹脂成形によって形成することで、センサ本体(2)外周を構成する外周部(10a)と、折り曲げられたワイヤ(3)を固定する折り曲げ部(10b)とを含んだ構成の第2樹脂成形部(10)を形成する工程とを含んでいることを特徴としている。
このような製造方法によれば、まずIC(5)をセンサ側位置決め部(8c)を位置決め基準としてケース状ハウジング(8)に収容することで、センサ側位置決め部(8c)が少なくとも2つの磁気検出素子(5a、5b)の配列に対して所定の位置関係となるような配置とすることができる。このため、型側位置決め部(31e)の配置角度を任意角度に調整したのち、この型側位置決め部(31e)にセンサ側位置決め部(8c)を位置合わせすることで、ケース状ハウジング(8)のセンサ側位置決め部(8c)とワイヤ(3)の引き出し方向との為す角度を調整することが可能となる。
このため、1つの型を用いて、ワイヤ(3)の引き出し方向と少なくとも2つの磁気検出素子(5a、5b)の配列方向とが為す角度を変えることが可能となる。
さらに、樹脂成形による折り曲げ部(10b)によってワイヤ(3)を折り曲げて固定しているため、別部品を必要とせず、かつ、強固に固定することができ、車両用回転検出装置の信頼性を高めることが可能となる。
したがって、部品点数の増加を防ぎつつ、かつ、センサ本体(2)の軸線に対してワイヤ(3)を折り曲げた状態が信頼性高く維持できる車両用回転検出装置とすることが可能となる。
例えば、請求項2に示されるように、センサ側位置決め部(8c)と型側位置決め部(31e)を、互いに対応する形の位置決め面、突起もしくは窪みのいずれかで構成することができる。
また、請求項3に示されるように、成形型(30、31、32、34)を用意すると共に、センサ側位置決め部(8c)と型側位置決め部(31e)との位置合わせを行う工程は、
成形型(30、31、32、34)の一部として、上面(30a)および底面(30b)を貫通する貫通穴(30c)が形成されていると共に、該貫通穴(30c)を中心として所定角度の位置に配置された複数の位置決めピン溝(30d)が形成されてなる下型(30)と、底面(31a)および側壁(31b)を有して構成され、側壁(31b)に型側位置決め部(31e)が形成されていると共に、位置決めピン溝(30d)と対応する形状の位置決めピン(31c)が形成されてなる入れ子型(31)とを用意し、下型(30)に形成された貫通穴(30c)に入れ子型(31)を挿入すると共に、複数の位置決めピン溝(30d)のうちのいずれかに位置決めピン(31c)を嵌め込む工程と、
下型(30)における貫通穴(30c)および入れ子型(31)の底面(31a)および側壁(31b)によって構成される凹部(31d)内に、ケース状ハウジング(8)におけるセンサ側位置決め部(8c)と入れ子型(31)の側壁(31b)における型側位置決め部(31e)とが一致するように、ケース状ハウジング(8)および第1樹脂成形部(9)を挿入する工程とを含んだ工程により実現可能である。
このような成形型(30、31、32、34)を用いた場合、下型(30)の位置決めピン溝(30d)のいずれに対して入れ子型(31)の位置決めピン(31d)を嵌め込むかによって、上記のように型側位置決め部(31e)の配置角度を任意角度に調整することが可能となる。
請求項5に記載の発明では、成形型(30、31、32、34)の空間(30c、31d)にケース状ハウジング(8)および第1樹脂成形部(9)を挿入する工程を行ったのち、第1樹脂成形部(9)の上面を成形型(30、31、32、34)の一部(32)で押えると共に前記成形型(30、31、32、34)の一部(32)にて前記ワイヤ(3)の折り曲げ部をガイドする工程を有していることを特徴としている。
このように、成形型(30、31、32、34)の一部(32)で第1樹脂成形部(9)の上面を押えるようにすることで、ワイヤ(3)を折り曲げたときに第1樹脂成形部(9)が浮き上がることを防止できると共に、樹脂成形時に樹脂圧力による第1樹脂成形部(9)の移動を抑制することが可能となる。
この場合、請求項6に示されるように、第1樹脂成形部(9)の上面を成形型(30、31、32、34)の一部(32)が押えた場所とは異なる場所において押え部(34)で押えるようにすれば、より確実に樹脂成形時に樹脂圧力による第1樹脂成形部(9)の移動を抑制することが可能となる。
なお、上記請求項1ないし6に記載の発明は、請求項7に示されるように、車両の右車輪および左車輪に対応して取り付けられる車輪速度センサの製造方法として適用すると好適である。この場合、ワイヤ(3)の引き出し方向に対してセンサ側位置決め部(8c)の為す角度が、右車輪用と左車輪用とで異なる角度(+θ、−θ)となるように、複数の位置決めピン溝(30d)のうち入れ子型(31)の位置決めピン(31c)が嵌め込まれるものを、左車輪用の車輪速度センサを製造する場合と右車輪用の車輪速度センサを製造する場合とで異なったものとすることで、それぞれの車輪に対応する車輪速度センサを製造することが可能となる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
図1、図2は、本発明の一実施形態の車両用回転検出装置として適用された車輪速度センサ1の全体構成を示した図であり、(a)は正面図、(b)は上面図、(c)は底面図、(d)は左側面図、(e)は右側面図である。図1に示す車輪速度センサ1は、例えば右車輪に対応して搭載されるものであり、図2に示す車輪速度センサ1は、例えば左車輪に対応して搭載されるものである。
以下、図1および図2に示した各車輪速度センサ1の構成について説明するが、基本的に各車輪速度センサ1の構成は同様であるため、まずは図1に示す車輪速度センサ1の構成について説明し、図2に示す車輪速度センサ1に関しては、図1に示す車輪速度センサ1と異なる部分に関してのみ説明するものとする。
図1に示される車輪速度センサ1には、樹脂成形によって封止されたセンサ本体2が備えられ、このセンサ本体2の軸線に対して垂直を為すようにワイヤ3が引き出されていると共に、センサ本体2における軸線方向の中途位置にステー部4が備えられ、このステー部4がワイヤ3が引き出された方向とは逆方向に延設された構成とされている。なお、ここでいうセンサ本体2の軸線とは、センサ本体2のうちワイヤ3の先端位置が収容されている部分の中心線を意味しており、この中心線と一致するように(もしくは平行に)ワイヤ3の先端位置が配置されている。
図3は、図1に示される車輪速度センサ1の断面図を示したものであり、図1(b)のA−A断面に相当している。
図3に示されるように、センサ本体2の内部には、ホール素子等で構成される2つの磁気検出素子や磁気検出素子の出力信号の信号処理を行う処理回路が備えられていると共に、磁気を発生させる磁石が内蔵されたホールIC5が備えられている。
ホールIC5は、磁気検出素子や処理回路および磁石を一体成形したものであり、処理回路から出力されるパルス信号を外部に出力するためのICリード6が引き出されている。具体的には、ホールIC5は、略直方体形状を為しており、そのうちの底面側に2つの磁気検出素子および磁石が配置されている。
ICリード6は、ワイヤ3の先端において、ワイヤ3におけるシース(絶縁皮膜)が除去されることで露出された芯線3aに溶接等によって接合され、ワイヤ3を通じて外部にパルス信号が伝えられるような構造となっている。
これらホールIC5とICリード6およびワイヤ3の先端部は、樹脂部50によって覆われている。このため、ワイヤ3の先端部に樹脂成形されたセンサ本体2が取り付けられた構造として車輪速度センサ1が構成されている。
樹脂部50は、一次成形部7、ケース状ハウジング8、二次成形部9、三次成形部10を有した構造となっており、センサ本体2における外形はこの樹脂部50によって構成されている。以下、この樹脂部50の詳細構造について説明する。
一次成形部7は、ホールIC5におけるICリード6と芯線3aとの電気的な接合を保護するために、ホールIC5の一部とICリード6および芯線3aを含むワイヤ3の一部をモールドしたものである。この一次成形部7は、後述するケース状ハウジング8のケース内部と対応する外形となっているが、ホールIC5における位置決め用の面は露出させられた状態とされている。
ケース状ハウジング8は、一次成形部7によって成形されたホールIC5を収容するケースを構成するものである。このケース状ハウジング8は、略コップ形状を為しており、面一で構成された円弧形状の底面8aとその底面8aの外縁に沿って形成された側壁8bとを有した構成とされ、その内部に一次成形部7が収容できるようになっている。
側壁8bは、ケース状ハウジング8の深さ方向において段付き形状となっており、入口側が底面8a側よりも径が拡大されている。そして、側壁8bのうちの小径側の一部、具体的には底面8aにおける直線状とされた弦の部分と接する部分8cが平面となっている。このような構成に基づき、ホールIC5は、ホールIC5における位置決め用の面が側壁8bのうちの平面とされた部分8cと底面8aとに接するように配置されることで、ケース状ハウジング8の所望位置に位置決め配置されている。
そして、このケース状ハウジング8における底面8aが図示しないギアロータに対して対向配置され、底面8aとギアロータが必要ギャップを満たす間隔で配置されることで、ホールIC5からギアロータまでの距離が所望の値に設定されるようになっている。
また、ケース状ハウジング8には、側壁8bのうち入口側における外周を一周するように突起部8dが設けられている。この突起部8dは、ケース状ハウジング8が二次成形部9に溶着されるようにするために設けられたものである。なお、ケース状ハウジング8のうち突起部8dよりも底面8a側において、側壁8bの外周を一周する溝部8eが形成されているが、この溝部8eは、ケース状ハウジング8の二次成形部9からの抜けを防止するためのものである。
二次成形部9は、一次成形部7とケース状ハウジング8における入口側、具体的には突起部8dを覆い、かつ、ワイヤ3におけるシースの外周一周を覆うような形状とされる。二次成形部9のうち、ケース状ハウジング8における突起部8dが形成された部分に関しては、溶融した突起部8dの先端位置と二次成形部9の内壁面とが気密的に溶着されている。これは、二次成形部9を成形する際に、突起部8dによって流動経路が狭められ、その場所を溶融樹脂が通過する際に高温化し、突起部8dの先端が溶融して二次成形部9に溶着されるからである。
また、二次成形部9のうちワイヤ3におけるシースを覆っている部分において、シースの外周を一周するようにシースが二次成形部9の内面に融着されている。この融着は、公知の手法によって行われたものである。
このように、二次成形部9とワイヤ3とが融着され、かつ、二次成形部9と突起部8dとが溶着されているため、二次成形部9の内側、つまりホールIC5やICリード6および芯線3a側への水分等の浸入を防止することが可能となっている。
なお、二次成形部9の外周を一周するように複数の溝部9aが備えられているが、この溝部9aは、二次成形部9の三次成形部10からの抜けを防止するためのものである。
三次成形部10は、二次成形部9を覆うと共に、二次成形部9から引き出されているワイヤ3をセンサ本体2の軸線に対して垂直方向に折り曲げる役割を果たすものである。このように三次成形部10によってワイヤ3の折り曲げ状態が保持されているため、確実にそれの保持を行うことが可能となっている。
この三次成形部10は、二次成形部9の外周を覆う外周部分10aと、二次成形部9のうちケース状ハウジング8の反対側(ワイヤ3の引き出し方向)の端部から、センサ本体2の軸線に対して垂直方向に向けられて延設されたワイヤ曲げ部10bとが備えられている。上述したステー部4は、これらのうちの外周部分10aの一部として備えられたものであり、ワイヤ曲げ部10bの延設方向に対して180°反対側に突出させられたものとされている。このため、ステー部4を介して車体側に車輪速度センサ1を固定するに際し、ワイヤ3が邪魔にならない構造となっている。
なお、ステー部4には車体へのボルト固定用の穴4aが形成されており、この穴4a内に金属製のカラーナット4bが備えられ、このカラー4bが三次成形部10の樹脂成形時にインサート成形された構造となっている。
三次成形部10におけるワイヤ曲げ部10bのうちワイヤ3の曲げ方向とは異なる部位、具体的にはステー部4が形成された位置には、二次成形部9の上面を露出させる穴10cが形成されている。また、ワイヤ曲げ部10bのうちワイヤ3の両側に対応する位置にも穴10dが形成されている。これら穴10cおよび穴10dは、三次成形部10を樹脂成形する際に二次成形部9を押さえておく型が配置されていた部分である。これに関しては、後で詳細に説明することにする。
以上のように構成された車輪速度センサ1では、図1(a)、(c)に示されるように、ケース状ハウジング8における側壁8bのうち平面とされた部分8cがワイヤ3の延設方向およびステー部4の突出方向に対して実質的に垂直方向に折り曲げられた状態とされている。このため、ケース状ハウジング8に収容されたホールIC5、つまりホールIC5に内蔵された2つの磁気検出素子も、側壁8bのうち平面とされた部分8cと同じ方向に並ぶような構成となっている。具体的には、図1(b)に示されるように、ワイヤ3の引き出し方向を示した直線L1に対して、ホールIC5に内蔵された2つの磁気検出素子の配列方向を示す直線L2が図中の半時計方向に傾斜(角度+θ)したものとなっている。
一方、図2に示す車輪速度センサ1に関しては、基本構造は図1に示す車輪速度センサ1と同様であるが、ワイヤ3の引き出し方向に対してケース状ハウジング8における側壁8bのうち平面とされた部分8cの為す角度が異なったものとされている。このため、ケース状ハウジング8に収容されたホールIC5、つまりホールIC5に内蔵された2つの磁気検出素子も、ワイヤ3の引き出し方向に対して異なる角度となっている。具体的には、図2(b)に示されるように、ワイヤ3の引き出し方向を示した直線L1に対して、ホールIC5に内蔵された2つの磁気検出素子の配列方向を示す直線L2が図中の時計方向に傾斜(角度−θ)したものとなっている。
このように形成された図1、図2に示される各車輪速度センサ1が車両に搭載される際の形態について、図4を参照して説明する。
図4(a)、(b)は、図1、図2に示される各車輪速度センサ1を上方から見た場合のホールIC5およびそれに内蔵された磁気検出素子5a、5bの角度を模式的に示したものであり、図4(a)が図2に示される左車輪に対応した車輪速度センサ1、図4(b)が図1に示される右車輪に対応した車輪速度センサ1を表している。なお、これらの図中において、破線がホールIC5および磁気検出素子5a、5bを示したものである。また、図4(c)は、実際に図1、図2に示される各車輪速度センサ1が車両に搭載された場合の様子を示したものである。
図4(a)、(b)に示されるように、図1、図2に示される各車輪速度センサ1は、ワイヤ3の引き出し方向に対して、ホールIC5に内蔵された2つの磁気検出素子5a、5bの配列方向が逆になっている。このため、図4(c)に示されるように、これら各車輪速度センサ1を車両に搭載したときに、各車輪速度センサ1に備えられた磁気検出素子5a、5bの配列方向とギアロータ60の回転方向とが一致する。このため、各車輪速度センサ1とギアロータ60との間に必要ギャップが設けられるようにすることが可能となり、車輪速度センサ1の組み付け誤差等にも対応することが可能となる。
次に、上記のように構成された各車輪速度センサ1の製造方法について説明する。図5〜図8に車輪速度センサ1の製造工程を示し、これらの図を参照して説明する。
〔図5に示される工程〕
図5は、製造工程途中における車輪速度センサ1の中間部品の断面構成を示したものである。まず、図5(a)に示されるように、ホールIC5におけるICリード6をワイヤ3における芯線3aに溶接等によって接合する。そして、図示しない成形用の型を用いて一次成形を行い、ホールIC5の一部とICリード6および芯線3aを含むワイヤ3の一部とをモールドした一次成形部7を形成する。
次に、図5(b)に示されるように、一次成形部7をケース状ハウジング8の内部に収容する。このとき、ケース状ハウジング8の側壁8bにおける平面とされた部分8cと底面8aとに対して、一次成形部7における所望部位、具体的にはホールIC5における位置決め用の面が接するように配置される。
〔図6に示される工程〕
図6は、製造工程途中における車輪速度センサ1の中間部品を示したものであり、(a)は断面図、(b)は正面図、(c)は背面図をそれぞれ表したものである。
本工程では、一次成形部7およびケース状ハウジング8を二次成形用の型内に収容したのち、型内に樹脂を流入させて二次成形部9を形成する。これにより、二次成形部9により、一次成形部7とケース状ハウジング8における入口側、具体的には突起部8dが覆われ、かつ、ワイヤ3におけるシースの外周一周が覆われる。
この段階では、センサ本体2の軸線上にワイヤ3が引き出された状態となる。このような構造までは、図1、図2に示される各車輪速度センサ1共に共通であるため、これら各車輪速度センサ1の製造に関して全く同じ工程が行われることになる。
〔図7及び図8に示される工程〕
図7および図8は、図6に示される工程まで行われた車輪速度センサ1の中間部品を三次成形用の型に収容して三次成形部10を形成する様子を示した斜視模式図である。
まず、三次成形用の型の一部を構成する下型30とその下型30に嵌め込まれる入れ子型31とを用意する。下型30および入れ子型31は、車輪速度センサ1におけるステー部4よりも下方側を構成するためのものである。
下型30には、下型30の上面30aおよび底面30bを貫通する円柱形状の貫通穴30cが設けられている。下型30の底面30bのうち貫通穴30cの周囲には、貫通穴30cを中心として径方向に延設された複数本の位置決めピン溝30dが形成されている。これら複数本の位置決めピン溝30dは、貫通穴30cの中心に対して所望の角度の場所に形成されたものとなっている。
また、下型30のうちの上面30aには、ステー部4を形成するための凹部30eが所定の方向に延設されている。この凹部30eにカラー4bが配置された状態で樹脂成形が行われる。このように、ステー部4を形成するための凹部30eが所定の方向に延設された構造となっているため、上述した複数本の位置決めピン溝30dは、それぞれ凹部30eの延設方向に対して所定の角度を為した関係となる。
一方、入れ子型31は、底面31aおよび側壁31bを有したコップ形状で構成されており、側壁31bの外周における底面31a近傍において位置決めピン溝30dに嵌め込まれる位置決めピン31cが取り付けられた形状となっている。入れ子型31における凹部31dの形状は、ケース状ハウジング8と対応する形状とされており、側壁31bの内面には、ケース状ハウジング8の側壁8bにおける平面とされた部分8cと対応する平面上の位置決め面31eが備えられた形状となっている。
このように構成された入れ子型31を下型30における貫通穴30cの下方から挿入する。そして、位置決めピン31cが複数の位置決めピン溝30dのうちの所望のものに嵌め込まれるようにする。このときに、位置決めピン31cが嵌め込まれる位置決めピン溝30dが、図1に示した車輪速度センサ1を製造する場合と図2に示した車輪速度センサ1を製造する場合とでそれぞれ異なったものとされる。
これにより、図1に示した車輪速度センサ1を製造する場合と図2に示した車輪速度センサ1を製造する場合とで、凹部30eの延設方向に対して位置決め面31eが為す角度が異なったものとなる。
この状態で図7に示されるように、二次成形が行われた後の車輪速度センサ1の中間部品を下型30の貫通穴30cおよび入れ子型31の凹部31d内に挿入する。このため、挿入後の中間部品に関して、ケース状ハウジング8の側壁8bにおける平面とされた部分8cと凹部30eの延設方向とが為す角度が、図1に示した車輪速度センサ1を製造する場合と図2に示した車輪速度センサ1を製造する場合とでそれぞれ異なったものとなる。
続いて、図8(a)、(b)に示されるように、まずスライド型32で二次成形部9の上面を押える。このときスライド型32は、二次成形部9の上面すべてを覆うものではなく、その上面の一部、具体的にはワイヤ3を中心とした一方のみを覆うもので構成される。また、このスライド型32には、ワイヤ3の曲げをガイドするためのガイド部として、ワイヤ3の形状と対応する溝部が設けられる。
次に、ワイヤ3の両側を挟持部33で挟み込んだ後、挟持部33を凹部30eの延設方向と逆方向に向けてワイヤ3を引っ張る。これにより、スライド型32に形成された溝部にて、ワイヤ3がガイドされ、所望の方向に容易に折り曲げられ、ワイヤ3の位置が安定する。また、ワイヤ3を折り曲げるときにスライド型32で二次成形部9の上面を押えているため、二次成形部9の浮き上がりを防止することもできる。
そして、上型の押さえ部34にて、ワイヤ3の引き出し方向と逆の位置において二次成形部9の上面を押える。このようにした場合、スライド型32のみの一点支持ではなく、スライド型32と押え部34とによる二点支持となるため、三次成形時に樹脂圧力による二次成形部9の移動を確実に抑制することが可能となる。
この後、三次成形部10のうちのステー部4よりも上方を形作る上型(図示せず)を用いて三次成形を行う。これにより、三次成形部10が形成され、車輪速度センサ1が完成する。なお、三次成形時に用いたスライド型32と押え部34によって二次成形部9の上面を押えるようにしていることから、この部分には三次成形部10が形成されていない領域となり、その領域が上述した穴10c、10dとして残った状態となる。
以上説明したように、図1や図2に示した車輪速度センサ1を用いれば、右車輪と左車輪共に、ギアロータの回転方向と磁気検出素子5a、5bの配列方向とを一致させることが可能となる。そして、下型30の貫通穴30cに嵌め込む入れ子型31の嵌め込み方、すなわち位置決めピン31cの嵌め込まれる位置決めピン溝30dを変更するだけで、図1や図2に示した車輪速度センサ1を共に製造することが可能となる。これにより、右車輪用の車輪速度センサ1と左車輪用の車輪速度センサ1それぞれを製造するために異なる型を用意しなくても、1つの型のみで済ませることが可能となる。
また、三次成形前においては、図1や図2に示した車輪速度センサ1の製造途中の中間部品は共通しているため、右車輪用と左車輪用とに分別する必要もなく、取り扱いの簡素化を図ることが可能となる。
さらに、センサ本体2の軸線に対してワイヤ3を垂直に折り曲げ、それを三次成形部10で固定できるため、強固に固定することができ、車輪速度センサ1の信頼性を高めることが可能となる。そして、このようにセンサ本体2の軸線に対してワイヤ3を垂直に折り曲げることを、アタッチメントなどの特殊部品を用いることなく行えるようにしているため、部品点数の増加を防ぐことも可能となる。
(他の実施形態)
(1)上記実施形態では、ワイヤ3の引き出し方向に対してステー部4が180度ずれた位置に配置されるようにしているが、これは単なる一例であり、180度以外の角度であっても良い。
(2)図1と図2それぞれに示した車輪速度センサ1では、ワイヤ3の引き出し方向に対して磁気検出素子5a、5bの配列方向が互いに逆方向となるようにしているが、必ずしも逆方向である必要はない。
(3)上記実施形態では、2つの磁気検出素子5a、5bを配列させたものを例に挙げたが、少なくとも2つという意味であり、それ以上の数の磁気検出素子が備えられるような構成であっても構わない。
(4)上記実施形態では、センサ側位置決め部と型側位置決め部として、位置決め面8c、31eを用いたが、位置決め部は必ずしも面である必要は無い。例えば、センサ側位置決め部と型側位置決め部が互いに対応する突起や窪みで構成されていても構わない。
結局、センサ側位置決め部が少なくとも2つの磁気検出素子5a、5bの配列に対して所定の位置関係となるように配置し、センサ本体2の軸線を中心に型側位置決め部31eの配置角度を変え、センサ側位置決め部と型側位置決め部との位置合わせを行うことで、ワイヤ3の引き出し方向に対して磁気検出素子5a、5bの配列方向を調整できるようなものであれば、センサ側位置決め部および型側位置決め部の形状は問わない。
(5)上記実施形態では、下型30、入れ子型31、スライド型32、上型の押え部34を示したが、これらは成形型の一例を示したに過ぎない。例えば、下型30の代わりに、貫通穴30cに相当する溝部がある左右2つに分かれた型を用意し、その中に入れ子型31を挿入するような成形型であっても良い。また、下型30ではなく、横置きの横型とすることも可能である。
また、下型30では、貫通穴30cが形成される例を挙げたが、貫通穴30cに代えて凹部としても良い。
また、上記実施形態では、センサ本体2の軸線を中心として型側位置決め部の配置角度が変えられるように、位置決めピン31cと位置決めピン溝30dとを備えた例を示したが、これらも単なる一例である。例えば、多角形の勘合により、センサ本体2の軸線を中心に型側位置決め部の配置角度が変えられるような構成としても構わない。
さらに、スライド型32ではなく、置き中子などを用いることも可能である。
要するに、上記実施形態で示した成形型は、単なる一例であり、様々な形態の成形型を用いて、上記実施形態で示した車輪速度センサを製造することが可能である。
(6)上記実施形態では、少なくとも2つの磁気検出素子5a、5bの配列方向とギアロータ60の回転方向とが一致する形態、つまり傾き0°となる形態について説明したが、必ずしも傾き0°でなければならない訳ではない。つまり、少なくとも2つの磁気検出素子5a、5bの配列方向とギアロータ60の回転方向とが所望の角度となるように配置されるようにする場合に、本発明を適用することができる。
すなわち、傾き0°が最適となるのは、2つの磁気検出素子5a、5bのピッチがギアロータ60の各歯のピッチの1/2と一致している場合である。例えば、2つの磁気検出素子5a、5bのピッチが2.2mmで、ギアロータ60の1周が48歯であれば、最適なギアロータ径は、ギアロータ径=48×2×2.2/π=φ67となる。これに対して、ギアロータ60の径が小さくなると、2つの磁気検出素子5a、5bのピッチと合わず、センサ出力が低下することになる。このため、それに合せて2つの磁気検出素子5a、5bのピッチを変更するのが好ましいが、2つの磁気検出素子5a、5bのピッチの変更が容易に行えないことから、意図的に傾き0°からずらし、ギアロータ60の回転方向における2つの磁気検出素子5a、5bのピッチが小さくなるようにすることもある。このような場合に対しても、本発明を適用することが可能である。
本発明の第1実施形態における右車輪用の車輪速度センサ1の全体構成を示した図であり、(a)は正面図、(b)は上面図、(c)は底面図、(d)は左側面図、(e)は右側面図である。 本発明の第1実施形態における左車輪用の車輪速度センサ1の全体構成を示した図であり、(a)は正面図、(b)は上面図、(c)は底面図、(d)は左側面図、(e)は右側面図である。 図1(b)のA−A断面図である。 (a)、(b)は、図1、図2に示される各車輪速度センサ1を上方から見た場合のホールIC5およびそれに内蔵された磁気検出素子5a、5bの角度を模式的に示した図であり、(c)は、実際に図1、図2に示される各車輪速度センサ1が車両に搭載された場合の様子を示した図である。 製造工程途中における車輪速度センサ1の中間部品の断面構成を示した図である。 製造工程途中における車輪速度センサ1の中間部品を示したものであり、(a)は断面図、(b)は正面図、(c)は底面図である。 図6に示される工程まで行われた車輪速度センサ1の中間部品を三次成形用の型に収容して三次成形部10を形成する様子を示した斜視模式図である。 図6に示される工程まで行われた車輪速度センサ1の中間部品を三次成形用の型に収容して三次成形部10を形成する様子を示した斜視模式図である。 従来の車輪速度センサJ1の車両への搭載状態を示した断面図である。 磁気検出素子J4とギアロータJ3との位置関係を示す模式図である。 磁気検出素子J4とギアロータJ3との位置関係に対して、所望の性能が得られるように設定し得るセンサ本体J5とギアロータJ3との間のエアギャップの最大値(最大エアギャップ)の関係を示した図である。 (a)は、センサ本体J5に対するステー部J6の配置位置の関係を示したものであり、(b)は、(a)に示した構造の車輪速度センサJ1を左右輪の双方に配置した場合の様子を示した図である。 本発明者らが先に出願した車輪速度センサの模式図であり、(a)は、ワイヤJ7の折り曲げ前の様子、(b)は、ワイヤJ7の折り曲げ後の様子を示した図である。 (a)は、図13とは別構造の車輪速度センサJ11の正面模式図であり、(b)は、その車輪速度センサJ11の製造中の様子を示した模式図である。
符号の説明
1 車輪速度センサ、2…センサ本体、3…ワイヤ、3a…芯線、4…ステー部、5…ホールIC、5a…磁気検出素子、6…ICリード、7…一次成形部、8…ケース状ハウジング、8a…底面、8b…側壁、8c…平面の部分(位置決め面)、9…二次成形部、10…三次成形部、10a…外周部分、10b…ワイヤ曲げ部、10c、10d…穴、30…下型、30a…上面、30b…底面、30c…貫通穴、30d…位置決めピン溝、30e…凹部、31…入れ子型、31a…底面、31b…側壁、31c…位置決めピン、31d…凹部、31e…位置決め面、32…スライド型、33…挟持部、34…押さえ部、50…樹脂部。

Claims (7)

  1. 回転する円盤形状のロータ(60)に対して磁気を発生させる磁石、前記ロータ(60)の回転に伴って前記磁石が発生させる磁気が変化すると、その磁気変化に応じた出力信号を発生させる少なくとも2つの磁気検出素子(5a、5b)、および、前記磁気検出素子(5a、5b)の発生した出力信号を信号処理する処理回路とが備えられたIC(5)と、
    前記IC(5)における前記処理回路の出力するパルス信号を伝えるICリード(6)と、
    前記ICリード(6)と電気的に接続される芯線(3a)を有し、該芯線(3a)をシースで覆うことで構成されたワイヤ(3)とを備え、
    前記IC(5)と前記ICリード(6)および該ICリード(6)と前記芯線(3a)との接合部分を樹脂部(50)で覆うことで円筒形状のセンサ本体(2)が構成され、前記ワイヤ(3)が該センサ本体(2)の軸線に対して実質的に垂直方向に引き出されてなる車両用回転検出装置の製造方法であって、
    底面(8a)と側壁(8b)とが備えられ、前記側壁(8b)にセンサ側位置決め部(8c)が形成されてなるケース状ハウジング(8)を用意し、前記センサ側位置決め部(8c)を位置決めの基準としつつ前記IC(5)を該ケース状ハウジング(8)内に収容することで、前記センサ側位置決め部(8c)が前記少なくとも2つの磁気検出素子(5a、5b)の配列に対して所定の位置関係となるように配置する工程と、
    前記ケース状ハウジング(8)と共に前記IC(5)と前記ICリード(6)および該ICリード(6)と前記芯線(3a)を、前記ワイヤ(3)が前記センサ本体(2)の軸線上に引き出される形となるように、前記樹脂部(50)の一部を構成する第1樹脂成形部(9)によって覆う工程と、
    前記センサ側位置決め部(8c)と対応する型側位置決め部(31e)を含む、前記センサ本体(2)を形成する空間(30c、31d)が備えられてなり、該空間(30c、31d)において前記センサ本体(2)の前記軸線を中心に前記型側位置決め部(31e)の配置角度が変えられるように構成された成形型(30、31、32、34)を用意して、前記型側位置決め部(31e)の前記配置角度を任意角度に調整したのち、前記空間(30c、31d)内に前記第1樹脂成形部(9)を収容し、前記センサ側位置決め部(8c)と前記型側位置決め部(31e)との位置合わせを行う工程と、
    前記ワイヤ(3)を前記センサ本体(2)に対して実質的に垂直方向に折り曲げる工程と、
    前記成形型(30、31、32、34)の前記空間(31c、31d)内に樹脂を流し込み、前記樹脂部(50)の残りの部分を樹脂成形によって形成することで、前記センサ本体(2)外周を構成する外周部(10a)と、折り曲げられた前記ワイヤ(3)を固定する折り曲げ部(10b)とを含んだ構成の第2樹脂成形部(10)を形成する工程とを含んでいることを特徴とする車両用回転検出装置の製造方法。
  2. 前記センサ側位置決め部(8c)と前記型側位置決め部(31e)は、互いに対応する形の位置決め面、突起もしくは窪みのいずれかで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用回転検出装置の製造方法。
  3. 前記成形型(30、31、32、34)を用意すると共に、前記センサ側位置決め部(8c)と前記型側位置決め部(31e)との位置合わせを行う工程は、
    前記成形型(30、31、32、34)の一部として、上面(30a)および底面(30b)を貫通する貫通穴(30c)が形成されていると共に、該貫通穴(30c)を中心として所定角度の位置に配置された複数の位置決めピン溝(30d)が形成されてなる下型(30)と、底面(31a)および側壁(31b)を有して構成され、前記側壁(31b)に前記型側位置決め部(31e)が形成されていると共に、前記位置決めピン溝(30d)と対応する形状の位置決めピン(31c)が形成されてなる入れ子型(31)とを用意し、前記下型(30)に形成された前記貫通穴(30c)に前記入れ子型(31)を挿入すると共に、前記複数の位置決めピン溝(30d)のうちのいずれかに前記位置決めピン(31c)を嵌め込む工程と、
    前記下型(30)における前記貫通穴(30c)および前記入れ子型(31)の前記底面(31a)および前記側壁(31b)によって構成される凹部(31d)内に、前記ケース状ハウジング(8)における前記センサ側位置決め部(8c)と前記入れ子型(31)の前記側壁(31b)における前記型側位置決め部(31e)とが一致するように、前記ケース状ハウジング(8)および前記第1樹脂成形部(9)を挿入する工程とを含んでいることを特徴とする請求項1に記載の車両用回転検出装置の製造方法。
  4. 前記下型(30)における前記上面(30a)に、前記貫通穴(30c)から所定方向に延びる凹部(30e)を設け、該凹部(30e)により、前記センサ本体(2)から延設される外部への取り付け用のステー部(4)を形成することを特徴とする請求項3に記載の車両用回転検出装置の製造方法。
  5. 前記空間(30c、31d)に前記ケース状ハウジング(8)および前記第1樹脂成形部(9)を挿入する工程を行ったのち、前記第1樹脂成形部(9)の上面を前記成形型(30、31、32、34)の一部(32)で押えると共に前記成形型(30、31、32、34)の一部(32)にて前記ワイヤ(3)の折り曲げ部をガイドする工程を有していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用回転検出装置の製造方法。
  6. 前記空間(30c、31d)に前記ケース状ハウジング(8)および前記第1樹脂成形部(9)を挿入する工程を行ったのち、前記第1樹脂成形部(9)の上面を前記成形型(30、31、32、34)の一部(32)が押えた場所とは異なる場所において押え部(34)で押える工程を有していることを特徴とする請求項5に記載の車両用回転検出装置の製造方法。
  7. 請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両用回転検出装置の製造方法は、車両の右車輪および左車輪に対応して取り付けられる車輪速度センサの製造方法であり、
    前記ワイヤ(3)の引き出し方向に対して前記センサ側位置決め部(8c)の為す角度が、右車輪用と左車輪用とで異なる角度(+θ、−θ)となるように、前記型側位置決め部(31e)の前記配置角度を、左車輪用の車輪速度センサを製造する場合と右車輪用の車輪速度センサを製造する場合とで異なったものとすることを特徴とする車輪速度センサの製造方法。
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