JP4534839B2 - ボルト締結用フランジおよびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、例えば車載エンジンに締結されてその回転検出を行う回転検出装置に設けられるフランジなど、フランジにインサートされたパイプがボルトにより締め付けられることによってその締結が図られるボルト締結用フランジおよびその製造方法に関する。

従来、上述した車載エンジンの回転検出や車両の車輪速度の検出等、回転体の回転検出に用いられる回転検出装置としては、例えば特許文献１に記載されている装置が知られている。図６に、この特許文献１に記載されている装置も含め、従来一般に採用されている回転検出装置について、例えば磁気抵抗素子の抵抗値変化を利用して回転検出を行う装置を例に、その断面構造を示す。

図６に示されるように、この回転検出装置は、被検出回転体であるロータＲＴに対向するように配設される検出部１０、この検出部１０を支持するハウジング２０、そしてこのハウジング２０と一体に成形されて例えばエンジン本体ＥＧとのボルトＢＴによる締結に用いられる締結用フランジ（ボルト締結用フランジ）３０を備えて構成されている。

このうち、上記検出部１０は、回転検出素子である磁気抵抗素子が例えばその処理回路とともに集積回路化されたセンサチップ１１を備えている。このセンサチップ１１は、同センサチップ１１が搭載されているリードフレーム１２と共々、モールド樹脂１３によって一体にモールドされている。そしてこのモールド樹脂１３は、上記センサチップ１１内の磁気抵抗素子にバイアス磁界を付与するためのバイアス磁石１４に挿入された状態で、バイアス磁石１４と共々、樹脂キャップ１５により覆われている。ちなみに上記バイアス磁石１４は、その長手方向に中空部１４ａを備える中空円柱状に形成されており、この中空部１４ａに、上記センサチップ１１を内蔵するモールド樹脂１３が挿入されるかたちとなる。また、上記リードフレーム１２の他端には、上記センサチップ１１と電気的に接続された例えば３つの電極が設けられており、それら電極が、当該検出部１０の例えば電源端子、出力端子、及び接地端子となる３本の金属ターミナルＴ１、Ｔ２およびＴ３にそれぞれ溶接等によって接続されている。そしてこれら金属ターミナルＴ１、Ｔ２およびＴ３と上記樹脂キャップ１５を含めた検出部１０とが、樹脂成形された上記ハウジング２０によって一体に支持されるようになる。

このハウジング２０は上述のように、締結用フランジ３０を備えるとともに、該締結用フランジ３０からさらに延出される部分には、上記金属ターミナルＴ１、Ｔ２およびＴ３の先端部をコネクタ端子とするコネクタ部２１を備えている。また、このハウジング２０には、その中ほどに形成された環状の溝にＯ（オー）リング２２が装嵌されており、上記エンジン本体ＥＧ等に対する当該回転検出装置の搭載に際しては、エンジン本体ＥＧに設けられている取付け孔の側壁と上記Ｏリング２２との密着によってそのシール性が確保、維持されるようになる。

他方、上記ハウジング２０と一体に樹脂成形された締結用フランジ３０は、上記ボルトＢＴが挿通される部分にインサートされた円筒状の金属パイプ５０を備えている。そして、上記エンジン本体ＥＧ等に対する当該回転検出装置の該フランジ３０を通じての締結に際しては、ボルトＢＴとの間も含め、この金属パイプ５０を介していわゆるメタルタッチが得られるようにしている。すなわち、同金属パイプ５０の両端面５０ａおよび５０ｂがそれぞれ金属製のボルトＢＴおよびエンジン本体ＥＧ等と直接当接されるようにすることで、緩み等の生じにくいより堅固な締結が図られるようにしている。なお、こうしてインサート成形される金属パイプ５０には通常、上記フランジ３０から抜け落ちることのないよう、その両端部に拡径部（肉厚部）５１ａおよび５１ｂが設けられている。

このように構成される回転検出装置が、例えばエンジンのクランク軸の回転角度を検出する装置として、図６に示される態様でエンジン本体ＥＧに締結される場合、被検出回転体として上記クランク軸に設けられるロータＲＴの回転態様は、よく知られているように、概ね次のようなかたちで検出される。すなわち、例えば歯車状の磁性体からなるとするロータＲＴが回転するとき、その回転に伴い上記バイアス磁石１４から発せられる磁界と協働して生じる磁気ベクトルの変化が上記センサチップ１１内に設けられた磁気抵抗素子の抵抗値変化としてまずは感知される。そして、この抵抗値変化に対応した電圧の変化が例えば適宜の閾値との比較のもとに２値化されることにより、上記ロータＲＴの回転速度に対応した周期を有して交番するパルス信号が得られるようになる。そこで、この得られるパルス信号を上記金属ターミナルＴ１、Ｔ２およびＴ３のうちの上記出力端子に相当するターミナルから取り出すようにすれば、同パルス信号の交番態様から上記ロータＲＴの回転態様が検出されるようになる。
特開２００２−３５７４５５号公報

ところで、このような回転検出装置にあっては、上記検出部１０による回転検出精度を高く維持するうえでも、上記フランジ３０を通じた確実なメタルタッチを実現して、その高い締結精度を確保する必要がある。そしてそのためには、ボルトＢＴあるいはエンジン本体ＥＧと対向する上記金属パイプ５０の両端面５０ａおよび５０ｂが確実に露出している必要がある。そこで従来は、上記フランジ３０に対する該金属パイプ５０のインサート成形に際し、金属パイプ５０の両端面５０ａおよび５０ｂを金型で挟み込むことによっていわゆるバリ切りを行うようにしている。ただしこの場合、金属パイプ５０の寸法によっては金型が損傷するおそれもあるため、通常は、同金属パイプ５０の寸法公差の最大値に合わせて金型が作り込まれる。ところが、こうして金属パイプ５０の寸法公差の最大値に合わせて金型を作り込むと、同金属パイプ５０の寸法ばらつきによって、その端面５０ａあるいは５０ｂに上記フランジ３０を形成する樹脂が乗り上げてしまうなどの不都合も避けられないものとなる。以下に、こうしたボルト締結用フランジを備える回転検出装置の製造方法も交えて、このような不都合の発生原因、発生態様についてさらに詳述する。

図７（ａ）および（ｂ）は、上記回転検出装置の製造方法についてその製造プロセスの概要を模式的に示したものであり、はじめにこれら図７（ａ）および（ｂ）を参照して、同回転検出装置の製造方法について説明する。

こうした回転検出装置の製造に際してはまず、上記検出部１０となる部分を上述の態様であらかじめ組み付けた後、この検出部１０としての構造体を図７（ａ）に示される態様で金型１００ａおよび１００ｂにセットする。またこのセットに際し、同図７の例では、金型１００ｂ側の円柱状の突起部Ｐに、上記金属パイプ５０を併せてセットする。なお、この金属パイプ５０は、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＥ）や冷間圧造用炭素鋼線（ＳＷＣＨ４５Ｋ）等の金属材料がプレスや鍛造、あるいはクリンプ等によって円筒状に加工されたものとして形成されている。また、同図７では便宜上、上記金属パイプ５０の挟み込みを意図して金型を２つの部分に分割しているが、成形対象とするハウジングやフランジの形状に応じてこの分割態様は任意である。

その後、同図７の例では、金型１００ａ側に設けられている樹脂注入口１０１を通じて樹脂を射出する。これにより、図７（ｂ）に示される態様で、金型１００ａおよび１００ｂ内に樹脂が充填され、これが固化されることによって、上述したハウジング２０および締結用フランジ３０が形成されるようになる。なお、ここで用いられる樹脂材料としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）等がある。

このようにして、回転検出装置を構成するハウジング２０や締結用フランジ３０が射出成形されることとなるが、この成形に際し、金型１００ａおよび１００ｂは上述のように、金属パイプ５０の寸法公差の最大値に合わせて作り込まれているため、金属パイプ５０に寸法ばらつきがあると、金型との間に生じる隙間の存在が無視できないものとなる。

すなわち、図７（ｂ）に示した領域Ｚ４の部分を図８に拡大して例示するように、上記金属パイプ５０の寸法ばらつきは、必ず、その長さが短くなる方向に生じる。このため、例えば金型１００ａ側の端面１０２と金属パイプ５０の一方の端面５０ａとが当接された状態では、金型１００ｂ側の端面１０３と金属パイプ５０の他方の端面５０ｂとの間に、同図８に示されるような隙間ｄが生じるようになる。そして、このような隙間ｄが生じることでその間に樹脂が入り込み、結局はこの金属パイプ５０の端面５０ｂへの樹脂の乗り上げに起因する外観不良が慢性的に発生するとともに、上記ボルトＢＴによる締結に際しても、その信頼性の低下が避けられない。

なお、上述した回転検出装置の締結用フランジに限らず、フランジにインサートされた金属パイプがボルトにより締め付けられることによってその締結が図られるボルト締結用フランジにあっては、こうした実情も概ね共通したものとなっている。

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、金属パイプの寸法公差の最大値に合わせて金型が作り込まれる場合であれ、金属パイプ端面への樹脂の乗り上げを抑制して、メタルタッチによる堅固で安定した締結を可能とするボルト締結用フランジおよびその製造方法を提供することを目的とする。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ボルトが挿通可能な筒状に形成されて且つ、外周面には各端部にかけて部分的に拡径された肉厚部を有する金属パイプが樹脂材料からなるフランジにインサート成形されてなり、前記金属パイプがボルトにより締め付けられることによってその締結が図られるボルト締結用フランジとして、前記金属パイプの前記肉厚部に、同金属パイプの各端面との間で選択的に縮径された段差部を設けるとともに、該段差部は、前記フランジを形成する樹脂材料の流動性との兼ね合いで、同樹脂材料が前記金属パイプの端面に届く前に固化可能な形状に形成する構造とした。

ボルト締結用フランジとしてのこのような構造によれば、金属パイプに設けられた上記肉厚部によって同金属パイプ自身の抜け落ち等が防止された状態で、上記段差部を通じた隙間が金属パイプの各端面との間に形成されるようになる。そしてこの隙間は、フランジに対する金属パイプのインサート成形時、フランジを形成する樹脂材料の流れ込みを誘導し、しかもこの流れ込んだ樹脂材料の固化を促進するための溝として作用する。このため、上記段差部（隙間）に流れ込んだ樹脂材料は、金属パイプの端面に至る前に固化されるようになり、同流れ込んだ樹脂材料が金属パイプの端面に乗り上げるなどの事態も好適に抑制されるようになる。そして、こうして金属パイプ端面への樹脂材料の乗り上げが抑制されることで、ボルトによる締結時にも、より確実なメタルタッチが得られることとなり、堅固で安定した信頼性の高い締結が実現されるようになる。加えて、前記段差部を、前記フランジを形成する樹脂材料の流動性との兼ね合いで、同樹脂材料が前記金属パイプの端面に届く前に固化可能な形状にて形成することとすれば、上述した金属パイプ端面への樹脂材料の乗り上げも的確に防止されることとなり、ボルトによる締結時の確実なメタルタッチを通じて、より堅固で安定した信頼性の高い締結が実現されるようになる。

なお従来は、上述した金属パイプ端面への樹脂材料の乗り上げを抑制するために、金属パイプの長さに対して厳しい寸法公差を設ける、あるいは樹脂材料の射出を低速、低圧に設定する、等々の手法も講じられてはいた。しかしこれでは生産コストの増大やプロセスウィンドの縮小が余儀なくされ、結果として、生産性の低下も免れない。この点、上述の構造によれば、上記段差部（隙間）を通じて金属パイプ端面への樹脂材料の乗り上げ等は自ずと抑制されることから、金属パイプの長さに対する寸法公差を緩和することができるようになるとともに、射出成形条件についてもより広いプロセスウィンドを設定することができるようになる。

また、金属パイプ自体、上記肉厚部を設けずともその肉厚が十分に確保されている場合には、請求項２に記載の発明によるように、ボルトが挿通可能な筒状に形成された金属パイプが樹脂材料からなるフランジにインサート成形されてなり、前記金属パイプがボルトにより締め付けられることによってその締結が図られるボルト締結用フランジとして、前記金属パイプに、同金属パイプの各端面との間で選択的に縮径された段差部を設けるとともに、該段差部は、前記フランジを形成する樹脂材料の流動性との兼ね合いで、同樹脂材料が前記金属パイプの端面に届く前に固化可能な形状に形成する構造とすることもできる。

ボルト締結用フランジとしてのこのような構造によっても、上記段差部（隙間）を通じて金属パイプ端面への樹脂材料の乗り上げを抑制することができるとともに、上記段差部（隙間）に流れ込んで金属パイプの端面に至る前に固化される樹脂材料を通じて、同金属パイプのフランジからの抜け落ち等も自ずと防止されるようになる。すなわちこの場合、金属パイプの抜け落ち防止のために同金属パイプに従来から設けられていた肉厚部（拡径部）の形成も不要となる。さらに上記請求項１に記載した発明と同様に、前記段差部を、前記フランジを形成する樹脂材料の流動性との兼ね合いで、同樹脂材料が前記金属パイプの端面に届く前に固化可能な形状にて形成することとすれば、上述した金属パイプ端面への樹脂材料の乗り上げも的確に防止されることとなり、ボルトによる締結時の確実なメタルタッチを通じて、より堅固で安定した信頼性の高い締結が実現されるようになる。

そしてこれら請求項１または２に記載のボルト締結用フランジにおいて、例えば請求項３に記載の発明によるように、回転検出装置のハウジングに一体に成形され、金属パイプがボルトにより締め付けられることによって当該回転検出装置による回転検出の対象となる機器に締結されるフランジに適用して特に有効である。例えば前述した車載エンジンや車両の車軸等、回転検出の対象となる機器は一般に、大きな振動を伴いながらも高い検出精度の維持が要求されるため、このような機器に締結される回転検出装置のボルト締結用フランジとして上記構造が適用されることで、メタルタッチによる信頼性の高い締結が維持され、ひいては回転検出装置としての検出精度も高く維持されるようになる。

一方、請求項４に記載の発明では、ボルト締結用フランジの製造方法として、ボルトが挿通可能な筒状に形成されて且つ、外周面には各端部にかけて部分的に拡径された肉厚部
を有する金属パイプの該肉厚部に同金属パイプの各端面との間で選択的に縮径された段差部を設けておき、該段差部を有する金属パイプの両端面を挟み込むようにフランジ成型用の金型をセットするとともに、該金型内に樹脂材料を注入してこれを固化することにより前記金属パイプがインサート成形されたフランジを得るに際し、前記金型内に注入する樹脂材料の流動性との兼ね合いで、同樹脂材料が前記金属パイプの端面に届く前に固化可能な形状にて前記段差部を設けておくこととしている。

このような製造方法によれば、金属パイプが上記金型にセットされた状態で、この金属パイプの肉厚部に設けられた上記段差部と金型との間には意図的な隙間が形成されるようになる。そして、この隙間は上述のように、フランジに対する金属パイプのインサート成形時、すなわち上記樹脂材料の注入時、該樹脂材料の流れ込みを誘導し、しかもこの流れ込んだ樹脂材料の固化を促進するための溝として作用する。このため、上記段差部（隙間）に流れ込んだ樹脂材料は、金属パイプの端面に至る前に固化されるようになり、同流れ込んだ樹脂材料が金属パイプの端面に乗り上げるなどの事態も好適に抑制されるようになる。そして、こうして金属パイプ端面への樹脂材料の乗り上げが抑制されることで、より確実なメタルタッチを得ることのできるボルト締結用フランジの製造が可能となる。

なお、同製造方法によれば、上記段差部（隙間）を通じて金属パイプ端面への樹脂材料の乗り上げは自ずと抑制されることから、ここでも上述のように、金属パイプの長さに対する寸法公差は緩和されるとともに、射出成形条件についてのより広いプロセスウィンドを設定することが可能となる。さらにこのようなボルト締結用フランジの製造方法において、前記金型内に注入する樹脂材料の流動性との兼ね合いで、同樹脂材料が前記金属パイプの端面に届く前に固化可能な形状にて前記段差部を設けておくこととすれば、上述した金属パイプ端面への樹脂材料の乗り上げも的確に防止されることとなり、ボルトによる締結時の確実なメタルタッチを通じて、より堅固で安定した信頼性の高い締結を実現することのできるボルト締結用フランジを得ることができるようになる。

また、金属パイプ自体、上記肉厚部を設けずともその肉厚が十分に確保されている場合には、上記請求項２に記載のボルト締結用フランジを製造する方法として請求項５に記載の発明によるように、ボルトが挿通可能な筒状に形成された金属パイプに同金属パイプの各端面との間で選択的に縮径された段差部を設けておき、該段差部を有する金属パイプの両端面を挟み込むようにフランジ成型用の金型をセットするとともに、該金型内に樹脂材料を注入してこれを固化することにより前記金属パイプがインサート成形されたフランジを得るに際し、前記金型内に注入する樹脂材料の流動性との兼ね合いで、同樹脂材料が前記金属パイプの端面に届く前に固化可能な形状にて前記段差部を設けておく方法が有効である。

ボルト締結用フランジの製造方法としてのこのような方法によっても、上記段差部（隙間）を通じて金属パイプ端面への樹脂材料の乗り上げを抑制することができるとともに、上記段差部（隙間）に流れ込んで金属パイプの端面に至る前に固化された樹脂材料を通じて、当該フランジの製造後、金属パイプが同フランジから抜け落ちるようなことも自ずと防止されるようになる。そしてこの場合も、こうした金属パイプの抜け落ち防止のために同金属パイプに従来から設けられていた肉厚部（拡径部）の形成は不要となる。そして上記請求項４に記載した発明と同様に、このようなボルト締結用フランジの製造方法において、前記金型内に注入する樹脂材料の流動性との兼ね合いで、同樹脂材料が前記金属パイ
プの端面に届く前に固化可能な形状にて前記段差部を設けておくこととすれば、上述した金属パイプ端面への樹脂材料の乗り上げも的確に防止されることとなり、ボルトによる締結時の確実なメタルタッチを通じて、より堅固で安定した信頼性の高い締結を実現することのできるボルト締結用フランジを得ることができるようになる。

そしてこれらの製造方法においても、請求項６に記載の発明によるように、前記金属パイプの両端面を挟み込む金型を、同金属パイプの長さの公差の最大値に合わせて作り込んでおくこととすることで、金属パイプの寸法ばらつきによって金型が損傷するようなこともなくなる。

以下、この発明にかかるボルト締結用フランジの一実施の形態について、図１および図２を参照して説明する。
図１は、この実施の形態にかかるボルト締結用フランジが、先の図６に例示した装置と同様、例えば車載エンジンや車両の車軸等の回転検出に用いられる回転検出装置に適用される場合について、その断面構造を模式的に示したものである。

すなわちこの回転検出装置も、同図１に示されるように、基本的には、前述した検出部１０と、この検出部１０を支持するハウジング２０、そしてこのハウジング２０と一体に成形される締結用フランジ（ボルト締結用フランジ）３０を備えて構成されている。

そしてこのうち、検出部１０は前述のように、回転検出素子である磁気抵抗素子が例えばその処理回路とともに集積回路化されて、リードフレーム１２と共々モールド樹脂１３によって一体にモールドされたセンサチップ１１を備えている。またモールド樹脂１３は、これも前述のように、上記センサチップ１１内の磁気抵抗素子にバイアス磁界を付与するためのバイアス磁石１４に挿入された状態で、バイアス磁石１４と共々、樹脂キャップ１５により覆われている。ここでも上記バイアス磁石１４は、その長手方向に中空部１４ａを備える中空円柱状に形成されており、この中空部１４ａに、上記センサチップ１１を内蔵するモールド樹脂１３が挿入されるかたちとなる。また、上記リードフレーム１２の他端には、上記センサチップ１１と電気的に接続された例えば３つの電極が設けられており、それら電極が、検出部１０の例えば電源端子、出力端子、及び接地端子となる３本の金属ターミナルＴ１、Ｔ２およびＴ３にそれぞれ溶接等によって接続されている。そしてこれら金属ターミナルＴ１、Ｔ２およびＴ３と上記樹脂キャップ１５を含めた検出部１０とが、樹脂成形された上記ハウジング２０によって一体に支持されるようになる。

このハウジング２０も前述のように、締結用フランジ３０を備えるとともに、該締結用フランジ３０からさらに延出される部分には、上記金属ターミナルＴ１、Ｔ２およびＴ３の先端部をコネクタ端子とするコネクタ部２１を備えている。また、このハウジング２０には、その中ほどに形成された環状の溝にＯ（オー）リング２２が装嵌されており、例えばエンジン本体ＥＧ（図６）等に対する当該回転検出装置の搭載に際し、該エンジン本体ＥＧ等に設けられている取付け孔の側壁とこのＯリング２２との密着によってシール性が確保、維持されるようになることも前述の通りである。

そして、この実施の形態において、上記ハウジング２０と一体に樹脂成形された締結用フランジ３０には、ボルトＢＴ（図６）が挿通される部分に金属パイプ４０がインサート成形されている。この金属パイプ４０は、図２（ａ）にその断面構造を拡大して示すように、フランジ３０からの抜け落ち防止のために設けられている拡径部（肉厚部）４１ａおよび４１ｂに、同金属パイプ４０の各端面４０ａおよび４０ｂとの間で選択的に縮径されて段差部ＤＤを形成する縮径部４２ａおよび４２ｂを備える構造となっている。そして、この段差部ＤＤを通じて、フランジ３０に対する同金属パイプ４０のインサート成形時にフランジ３０を形成する樹脂材料の流れ込みを誘導する隙間を形成するとともに、該流れ込んだ樹脂材料の固化を促進するようにしている。

図２（ｂ）は、この図２（ａ）に示す領域Ｚ１の部分をさらに拡大して示したものである。後に、この実施の形態にかかるボルト締結用フランジの製造方法においても詳述するように、上記段差部ＤＤは、フランジ３０を形成する樹脂材料の流動性（Ｌ／ｔ）との兼ね合いで、同樹脂材料が金属パイプ４０の端面４０ｂに届く（流れ込む）前に固化可能な形状に形成されている。すなわちこの図２（ｂ）においては、段差部ＤＤの寸法Ｌが上記樹脂材料の流動長に相当するとともに、同段差部ＤＤの寸法ｔがキャビティ厚に相当しており、その比をもって示される樹脂材料の適正条件での流動性（Ｌ／ｔ）を考慮して、同段差部ＤＤの形状、いわば寸法比が上記条件を満たすように設定されている。このため、同図２（ｂ）に併せて示すように、フランジ３０を形成する樹脂材料は、この段差部ＤＤ内において、その先端部３０ａが上記縮径部４２ｂの周面に到達する以前に、少なくとも金属パイプ４０の端面４０ｂに到達する以前に固化されることとなり、ひいてはこの端面４０ｂに樹脂材料が乗り上げるといった事態も回避されるようになる。

このように、この実施の形態にかかるボルト締結用フランジによれば、フランジ３０にインサート成形される金属パイプ４０自身の構造を通じてその各端面４０ａおよび４０ｂへの樹脂材料の乗り上げを防ぐことができるようになる。そしてこのため、上記回転検出装置を先の図６に例示した態様でボルトＢＴによりエンジン本体ＥＧ等に締結する場合であれ、より確実なメタルタッチが得られることとなり、堅固で安定した信頼性の高い締結が実現されるようになる。なお、この回転検出装置としての回転検出動作は、先に図６を参照してその概要を説明した通りであり、ここでの重複する説明は割愛する。

図３（ａ）および（ｂ）は、こうした回転検出装置、特に上記ボルト締結用フランジの製造方法についてその製造プロセスの概要を模式的に示したものであり、次にこれら図３（ａ）および（ｂ）を参照して同ボルト締結用フランジの製造方法について詳述する。

こうした回転検出装置の製造に際してもまず、上記検出部１０となる部分を上述の態様であらかじめ組み付けた後、この検出部１０としての構造体を図３（ａ）に示される態様で金型１００ａおよび１００ｂにセットする。またこのセットに際し、同図３の例でも、金型１００ｂ側の円柱状の突起部Ｐに、上記金属パイプ４０を併せてセットする。なお、この金属パイプ４０も、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＥ）や冷間圧造用炭素鋼線（ＳＷＣＨ４５Ｋ）等の金属材料がプレスや鍛造、あるいはクリンプ等によって円筒状に加工されたものとして形成されている。また、同図３でも便宜上、上記金属パイプ４０の挟み込みを意図して金型を２つの部分に分割しているが、成形対象とするハウジングやフランジの形状に応じてこの分割態様は任意である。

その後、ここでの例でも、金型１００ａ側に設けられている樹脂注入口１０１を通じて樹脂を射出する。これにより、図３（ｂ）に示される態様で、金型１００ａおよび１００ｂ内に樹脂が充填され、これが固化されることによって、上述したハウジング２０および締結用フランジ３０が形成されるようになる。なお、ここで用いられる樹脂材料としても、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）等がある。

このようにして、回転検出装置を構成するハウジング２０や締結用フランジ３０が射出成形されることとなるが、この成形に際し、金型１００ａおよび１００ｂは前述のように、金属パイプ４０の寸法公差の最大値に合わせて作り込まれているため、金属パイプ４０に寸法ばらつきがあると、やはり金型との間に生じる隙間の存在が無視できない。

しかし、この実施の形態では上述のように、上記金属パイプ４０として図２に例示した形状（構造）のものを採用している。このため、ここでも図３（ｂ）に示した領域Ｚ２の部分を図４に拡大して例示するように、たとえ金属パイプ４０の端面４０ｂと金型１００ｂ側の端面１０３との間に隙間（図示略）が生じていたとしても、フランジ３０を形成する樹脂材料がこの隙間、すなわち金属パイプ４０の端面４０ｂに届く前に上記段差部ＤＤを通じて固化されるようになる。

例えば、フランジ３０を形成する樹脂材料がポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂であり、またキャビティ厚に相当する上記段差部ＤＤの壁面と金型１００ｂの端面１０３との間隔、すなわち寸法ｔが「０．０３ｍｍ」であった場合、その適正条件での流動性（Ｌ／ｔ）は「２８」である。これに対し、上記段差部ＤＤのこのキャビティ厚に相当する寸法ｔを「０．０３ｍｍ」に維持するとともに、上記樹脂材料の流動長に相当する同段差部ＤＤの高さ、すなわち寸法Ｌを例えば「１．０ｍｍ」に設定したとすると、同条件での流動性（Ｌ／ｔ）は「３０」となる。すなわちこのことは、上記樹脂材料が段差部ＤＤ内において、その先端部３０ａが上記縮径部４２ｂの周面に到達する以前に、したがって、少なくとも金属パイプ４０の端面４０ｂに到達する以前に、固化されるようになることを意味する。このため、上記段差部ＤＤとしての形状も、上記樹脂材料の適正条件での流動性（Ｌ／ｔ）との兼ね合いで、便宜的にその高さ（Ｌ）と縮径部４２ａおよび４２ｂの幅（ｔ）との寸法比に対応して定まる流動性の値が、同樹脂材料の流動性（Ｌ／ｔ）の値を上回る形状にて形成されていればよい。なお通常、上記流動性（Ｌ／ｔ）は、キャビティ厚、射出圧力、樹脂温度等に依存して変化する値であるため、材料の流動性を表現する値として普遍性のある値とはいえないが、特定の材料の適正条件での流動性を判断するうえでは有効な値である。そして、上記段差部ＤＤを通じて、こうして樹脂材料（３０ｂ）が金属パイプ４０の端面４０ｂに到達する以前に固化されることにより、同金属パイプ４０の端面４０ｂ（４０ａ）に樹脂材料が乗り上げるといった事態は的確に回避されるようになる。

以上説明したように、この実施の形態にかかるボルト締結用フランジおよびその製造方法によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）締結用フランジ３０に対してインサート成形される金属パイプ４０の拡径部４１ａおよび４１ｂに、同金属パイプ４０の各端面４０ａおよび４０ｂとの間でそれぞれ選択的に縮径された段差部ＤＤを設けることとした。これにより、金属パイプ４０自身の抜け落ち等が防止された状態で、上記段差部ＤＤを通じた隙間が金属パイプ４０の各端面４０ａおよび４０ｂとの間に形成されるようになる。そしてこの隙間は、上記フランジ３０に対する金属パイプ４０のインサート成形時に、同フランジ３０を形成する樹脂材料の流れ込みを誘導するとともに、その固化を促進するための溝として作用することから、該樹脂材料は、金属パイプ４０の各端面４０ａおよび４０ｂに至る前に固化されるようになる。すなわち、この流れ込んだ樹脂材料が金属パイプ４０の各端面４０ａおよび４０ｂに乗り上げるなどの事態は好適に抑制されるようになる。そして、こうして金属パイプ４０の各端面４０ａおよび４０ｂに対する樹脂材料の乗り上げが抑制されることで、ボルトによる締結時にも確実なメタルタッチが得られることとなり、ひいては堅固で安定した信頼性の高い締結が実現されるようになる。

（２）上記段差部ＤＤを、締結用フランジ３０を形成する樹脂材料の流動性との兼ね合いで、同樹脂材料が上記金属パイプ４０の各端面４０ａおよび４０ｂに届く（流れ込む）前に固化可能な形状にて形成することとした。これにより、金属パイプ４０の各端面４０ａおよび４０ｂへの樹脂材料の乗り上げも的確に防止されることとなり、上記ボルトによる締結時のより確実なメタルタッチが維持されるようになる。

（３）上記段差部ＤＤを有する金属パイプ４０がインサート成形された締結用フランジ３０を、回転検出装置のハウジング２０に一体に成形されて、同回転検出装置による回転検出の対象となる機器にボルトにより締結されるフランジに適用することとした。このような回転検出の対象となる機器、例えば車載エンジンや車両の車軸等は通常、大きな振動を伴いながらもその回転位置や回転角度についての高い検出精度が要求される。このため、こうした回転検出装置の締結用フランジとして上記構造のフランジを採用することで、それら機器に対しメタルタッチによる信頼性の高い締結が維持され、ひいては回転検出装置としての検出精度も高く維持されるようになる。

（４）上記構造を有するボルト締結用フランジの製造に際しては、段差部ＤＤを有する金属パイプ４０の両端面４０ａおよび４０ｂを挟み込むように金型１００ａおよび１００ｂをセットするとともに、同金型１００ａおよび１００ｂ内に樹脂材料を注入してこれを固化することにより金属パイプ４０がインサート成形されたフランジを得ることとした。すなわちこの場合、金属パイプ４０が金型１００ａおよび１００ｂにセットされた状態で、この金属パイプ４０の拡径部４１ａおよび４１ｂに設けられた段差部ＤＤと金型１００ａおよび１００ｂとの間には意図的な隙間が形成されるようになる。そして、この隙間が樹脂材料の固化を促進するための溝として作用することにより、同金属パイプ４０の端面４０ａおよび４０ｂへの樹脂材料の乗り上げも自ずと抑制されるようになる。すなわち、金属パイプ４０の長さに対する寸法公差が緩和されるとともに、樹脂材料の射出を低速、低圧に設定する等の必要もなくなることから、射出成形条件についてのより広いプロセスウィンドを設定することが可能となり、生産性の向上が図られることともなる。

（５）そしてこの場合であれ、金属パイプ４０の両端面４０ａおよび４０ｂを挟み込む金型１００ａおよび１００ｂを、同金属パイプ４０の長さの公差の最大値に合わせて作り込んでおくことで、金属パイプ４０の寸法ばらつきによって金型１００ａおよび１００ｂが損傷するようなこともなくなる。

なお、この発明にかかるボルト締結用フランジおよびその製造方法は、上記実施の形態として示した構造、あるいは製造方法に限らず、これらを適宜に変更した以下に例示する態様にて実施することもできる。

・上記実施の形態においては、金属パイプ４０の外周面に各端面４０ａおよび４０ｂにかけて部分的に拡径された拡径部（肉厚部）４１ａおよび４１ｂを設けることで、同金属パイプ４０の締結用フランジ３０からの抜け落ち等を防止することした。しかしこの発明にかかるボルト締結用フランジおよびその製造方法にあっては、金属パイプ４０の肉厚が十分に確保されていることを条件に、例えば図５に示すように、こうした拡径部の形成を割愛することもできる。ここで、図５（ａ）は、先の図２（ａ）に対応する締結用フランジ３０の断面構造を、また図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した領域Ｚ３の部分を拡大して模式的に示したものである。これら図５（ａ）および（ｂ）に示されるように、この金属パイプ４０’には、その端面４０ａ’および４０ｂ’との間で選択的に縮径された縮径部４２ａ’および４２ｂ’が形成されており、さらにこれら縮径部４２ａ’および４２ｂ’によって段差部ＤＤが形成されている。そして、この段差部ＤＤの形状も、上述した樹脂材料の適正条件での流動性（Ｌ／ｔ）との兼ね合いで、便宜的にその高さ（Ｌ）と縮径部４２ａ’および４２ｂ’の幅（ｔ）との寸法比に対応して定まる流動性の値が、樹脂材料の流動性（Ｌ／ｔ）の値を上回る形状として形成されている。このため図５（ｂ）に示されるように、射出された樹脂材料は、この段差部ＤＤ内で、その先端部が上記縮径部４２ｂ’（４２ａ’）の周面に到達する以前に、したがって、少なくとも金属パイプ４０’の端面４０ｂ’（４０ａ’）に到達する以前に固化されるようになる。すなわちこのような構造によっても、上記段差部ＤＤを通じて、金属パイプ４０’の端面４０ａ’および４０ｂ’への樹脂材料の乗り上げが防止されることとなる。しかもこの場合、このようにして段差部ＤＤ内に流れ込み、且つ固化された樹脂材料を通じて、金属パイプ４０’の締結用フランジ３０からの抜け落ちが防止されるようにもなる。なお、先の実施の形態も含めて、基本的には、金属パイプ４０の各端面（４０ａ、４０ｂ）あるいは金属パイプ４０’の各端面（４０ａ’、４０ｂ’）との間で選択的に縮径された段差部ＤＤが設けられることで、それら端面への樹脂材料の乗り上げは抑制されるようになり、所期の課題も解決されるようになる。

・上記実施の形態においては、磁気抵抗素子の抵抗値変化を利用して回転体の回転検出を行う回転検出装置にこの発明にかかるボルト締結用フランジ、あるいはその製造方法を適用する場合について言及したが、この発明にかかるボルト締結用フランジ、あるいはその製造方法を適用することのできる回転検出装置は任意である。他に例えば、ホール素子等を用いて回転検出を行う装置などにもこの発明は同様に適用することができる。

・また、この発明にかかるボルト締結用フランジおよびその製造方法は、こうした回転検出装置に限らず、フランジにインサート成形された金属パイプがボルトにより締め付けられることによってその締結が図られるボルト締結用フランジであれば、その全てについて適用することができる。

この発明にかかるボルト締結用フランジの一実施の形態について、これを回転検出装置の締結用フランジに適用した場合の断面構造を模式的に示す断面図。 （ａ）は同実施の形態のボルト締結用フランジの断面構造を拡大して模式的に示す断面図。（ｂ）は（ａ）の領域Ｚ１の部分をさらに拡大して模式的に示す断面図。 （ａ）および（ｂ）はこの発明にかかるボルト締結用フランジの製造方法の一実施の形態として、回転検出装置の締結用フランジに適用した上記実施の形態のフランジの製造プロセスを模式的に示す断面図。 図３（ｂ）の領域Ｚ２の部分を拡大して模式的に示す断面図。 （ａ）は上記実施の形態のボルト締結用フランジの変形例についてその断面構造を拡大して模式的に示す断面図。（ｂ）は（ａ）の領域Ｚ３の部分をさらに拡大して模式的に示す断面図。 回転検出装置の締結用フランジに適用された従来のボルト締結用フランジの一例についてその断面構造を模式的に示す断面図。 （ａ）および（ｂ）は従来のボルト締結用フランジの製造プロセスの一例を模式的に示す断面図。 図７（ｂ）の領域Ｚ４の部分を拡大して模式的に示す断面図。

符号の説明

１０…検出部、１１…センサチップ、１２…リードフレーム、１３…モールド樹脂、１４…バイアス磁石、１４ａ…中空部、１５…樹脂キャップ、２０…ハウジング、２１…コネクタ部、２２…Ｏ（オー）リング、３０…締結用フランジ（ボルト締結用フランジ）、４０、４０’、５０…金属リング、４０ａ、４０ｂ、４０ａ’、４０ｂ’、５０ａ、５０ｂ…金属リングの端面、４１ａ、４１ｂ、５１ａ、５１ｂ…金属リングの拡径部（肉厚部）、４２ａ、４２ｂ、４２ａ’、４２ｂ’…金属リングの縮径部、１００ａ、１００ｂ…金型、１０１…樹脂注入口、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３…金属ターミナル、ＢＴ…ボルト、ＤＤ…段差部、ＥＧ…エンジン本体、ＲＴ…ロータ。

Claims (6)

1. ボルトが挿通可能な筒状に形成されて且つ、外周面には各端部にかけて部分的に拡径された肉厚部を有する金属パイプが樹脂材料からなるフランジにインサート成形されてなり、前記金属パイプがボルトにより締め付けられることによってその締結が図られるボルト締結用フランジにおいて、
   前記金属パイプの前記肉厚部には、同金属パイプの各端面との間で選択的に縮径された段差部が設けられてなるとともに、該段差部は、前記フランジを形成する樹脂材料の流動性との兼ね合いで、同樹脂材料が前記金属パイプの端面に届く前に固化可能な形状に形成されてなることを特徴とするボルト締結用フランジ。
2. ボルトが挿通可能な筒状に形成された金属パイプが樹脂材料からなるフランジにインサート成形されてなり、前記金属パイプがボルトにより締め付けられることによってその締結が図られるボルト締結用フランジにおいて、
   前記金属パイプには、同金属パイプの各端面との間で選択的に縮径された段差部が設けられてなるとともに、該段差部は、前記フランジを形成する樹脂材料の流動性との兼ね合いで、同樹脂材料が前記金属パイプの端面に届く前に固化可能な形状に形成されてなることを特徴とするボルト締結用フランジ。
3. 前記フランジは回転検出装置のハウジングに一体に成形されたフランジであり、前記金属パイプがボルトにより締め付けられることによって、当該回転検出装置による回転検出の対象となる機器に締結される
   請求項１または２に記載のボルト締結用フランジ。
4. ボルトが挿通可能な筒状に形成されて且つ、外周面には各端部にかけて部分的に拡径された肉厚部を有する金属パイプの該肉厚部に、同金属パイプの各端面との間で選択的に縮径された段差部を設けておき、該段差部を有する金属パイプの両端面を挟み込むようにフランジ成型用の金型をセットするとともに、該金型内に樹脂材料を注入してこれを固化することにより前記金属パイプがインサート成形されたフランジを得るに際し、前記金型内に注入する樹脂材料の流動性との兼ね合いで、同樹脂材料が前記金属パイプの端面に届く前に固化可能な形状にて前記段差部を設けておくボルト締結用フランジの製造方法。
5. ボルトが挿通可能な筒状に形成された金属パイプに同金属パイプの各端面との間で選択的に縮径された段差部を設けておき、該段差部を有する金属パイプの両端面を挟み込むようにフランジ成型用の金型をセットするとともに、該金型内に樹脂材料を注入してこれを固化することにより前記金属パイプがインサート成形されたフランジを得るに際し、前記金型内に注入する樹脂材料の流動性との兼ね合いで、同樹脂材料が前記金属パイプの端面に届く前に固化可能な形状にて前記段差部を設けておくボルト締結用フランジの製造方法。
6. 前記金属パイプの両端面を挟み込む金型を、同金属パイプの長さの公差の最大値に合わせて作り込んでおく
   請求項４または５に記載のボルト締結用フランジの製造方法。

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