JP4634277B2 - センサの防水構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車のエンジンやトランスミッションに用いられる歯車や主軸等の回転体の回転数を検出するのに用いるセンサの防水構造に関する。

従来のセンサとして、図１０に示すように、電気的に接続されたセンサ端子１０１とゴム栓１０２が外嵌されたリード線１０３とを収容したゴムブッシュ１０４がハウジング１０５にインサート成形され、センサ端子１０１の端部に接続されたセンサ本体１０６がセンサケース１０７に収容されたセンサ１００が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２６４３４８号公報

ところが、上記特許文献１に開示された従来のセンサ１００においては、万が一に、リード線１０３の芯線部分をつたって外部から水等が浸入してきた場合、その水がゴムブッシュ１０４の内側からセンサ端子１０１を介してセンサケース１０７内に浸入する虞がある。
また、リード線１０３を接続したセンサ端子１０１をゴムブッシュ１０４とともにハウジング１０５にインサート成形しているために、リード線１０３の仕様が変更になった場合に、リード線１０３の仕様違いに対して、リード線１０３とセンサ端子１０１とハウジング１０５との組体を種々の異なる仕様にすることとなり、その結果、工程が複雑になって工数が増大する。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産性の向上を図れるとともに防水特性の向上を図ることができるセンサの防水構造を提供することにある。

１）本発明に係るセンサの防水構造は、センサ本体と、該センサ本体を収納するセンサケースと、一端部が該センサ本体に接続され他端部がリード線に接続されるセンサ端子と、該センサ端子を内装するとともに該センサケースに接合されて前記センサ本体を固定するハウジングと、を備えたセンサの防水構造であって、
前記センサ端子は、前記他端部に板形状を成す外部接続部を有するとともに、前記外部接続部と前記一端部の中間に軸形状をなす膨出部を有し、
前記ハウジングには、前記膨出部の少なくとも一部を覆うフード部が前記センサ端子の他端部側に形成され、
前記センサ端子の前記膨出部から前記リード線の端末にかけて被着され且つ前記ハウジングの前記フード部に組み付けられることで、前記膨出部に密着する弾性被着部材を備えたことを特徴とする。

上記１）に記載の発明によれば、弾性被着部材がセンサ端子の膨出部とリード線とに被着されてハウジングのフード部に組み付けられることで、万が一に、リード線の芯線部分をつたって水等が浸入してきたとしても、弾性被着部材が全周に被着しているセンサ端子の膨出部で水の進行は止まり、センサ本体を収容しているセンサケース内に浸入することがない。従って、生産性の向上を図れるとともに防水特性の向上を図ることができる。

２）また、本発明に係るセンサの防水構造は、上記１）に記載のセンサの防水構造において、前記センサ端子の前記膨出部が略円柱形状であることを特徴とする。

上記２）に記載の発明によれば、膨出部が略円柱形状の円形や楕円形や長円形の断面形状を有するものであることで、弾性被着部材の弾性圧力が均等にかけられ、その結果、安定した防水性能を発揮することができる。

３）また、本発明に係るセンサの防水構造は、上記１）または２）に記載のセンサの防水構造において、前記センサ端子が、前記ハウジングに一体成形された後に、前記リード線に接続されることを特徴とする。

上記３）に記載の発明によれば、ハウジングに一体成形されたセンサ端子にリード線が接続されるために、従来のものと比べて、リード線の仕様違いに対して、ハウジングを種々の異なる仕様にすることがなくなり、ハウジングを共通化することで生産性の向上を図ることができる。

４）また、本発明に係るセンサの防水構造は、上記１）〜３）のいずれかに記載のセンサの防水構造において、前記弾性被着部材が、前記センサ端子に前記リード線を接続した後に、前記ハウジングの前記フード部に組み付けられることを特徴とする。

上記４）に記載の発明によれば、センサ端子にリード線を接続した後に弾性被着部材がハウジングのフード部に組み付けられる構造であるために、分解がし易く、樹脂製部品である弾性被着部材と、銅や鉄等を含有した金属製部品であるセンサ端子及びリード線と、の分別を容易に行うことができるので、環境への負担を減少させることができる。

本発明のセンサの防水構造によれば、水等がリード線の芯線をつたってセンサケース内に浸入する、工程が複雑になって工数が増大する、という問題を解決でき、これにより、生産性の向上を図って防水特性の向上を図ることができるという効果が得られる。

以下、本発明に係る複数の好適な実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明のセンサの防水構造の第１実施形態を説明するセンサの縦断面図、図２は図１に示すセンサのセンサ端子周りの横断面図、図３は図１に示すセンサに用いられるセンサ端子の単体外観斜視図、図４（ａ）は図１に示すセンサに用いられる弾性被着部材の外観斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す弾性被着部材のハウジングへの装着時の縦断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）に示す弾性被着部材の縦断面図である。

図１に示すように、本発明のセンサの防水構造を用いたセンサ１０は、センサ本体１１と、センサケース１２と、ハウジング１３と、一対のセンサ端子（他方のセンサ端子１５は図２参照）１４，１５と、弾性被着部材１６と、から主として構成されており、一対のセンサ端子１４，１５にリード線（他方のリード線８２は図２参照）８１，８２がそれぞれ接続される。

センサ本体１１は、自動車のエンジンやトランスミッションに内蔵される歯車等の回転体の回転数を検出するのに用いる回転検出用半導体ピックアップセンサであり、略円柱形状のケース１７から一対のリード部(他方のリード部は図示しない)１８，１８がそれぞれ突出して備えられている。

センサケース１２は、絶縁性のある樹脂製であって、センサ本体１１の外径よりも大きい内径を有する有底状の円筒形状に形成されており、内周部にセンサ本体収容部１９を有し、端部開口部にハウジング固定部２０を有する。

ハウジング１３は、センサケース１２と同種の樹脂製であって、センサケース１２の外径に略等しい外径を有するハウジング本体部２１と、機器側取付用のフランジ部(図２参照)２２と、センサケース１２内に突出するセンサ本体取付部２３と、を有する。

ハウジング本体部２１は、一対のセンサ端子１４，１５を絶縁してそれぞれインサート成形により収容固定しており、側部に、センサ端子１４，１５の一端部に有する外部接続部（他方の外部接続部２５は図２に示す）２４，２５を囲んで円環形状をなすフード部２６を有する。

センサ本体取付部２３は、ハウジング本体部２１の下端部からセンサケース１２内に向けて突出した板部２７を有し、板部２７の先端部にセンサ本体１１が固定されている。板部２７には、一対のセンサ端子１４，１５の他端部に有するセンサ本体接続部(他方のセンサ本体接続部２９は図２に示す)２８，２９が軸方向に沿って配置されており、これらセンサ本体接続部２８，２９がセンサ本体１１のリード部１８，１８に溶接等の接合手段によってそれぞれ電気的に接続されている。板部２７の中間部には、外乱防止用のコンデンサ３０が、一対のセンサ端子１４，１５のセンサ本体接続部２８，２９に並列に溶接等で電気的に接続されている。

センサ端子１４，１５は、導電性のある金属によりＬ字形状に折り曲げて形成されており、ハウジング１３のフード部２６内に外部接続部２４，２５を有し、板部２７に沿ってセンサ本体接続部２８，２９を有する。センサ端子１４，１５には、Ｌ字形状に折曲された中央部からフード部２６側の位置で外部接続部２４，２５の近傍に、円柱形状に圧造された膨出部(他方のセンサ端子１５の膨出部３２は図２に示す)３１，３２がそれぞれ形成されている。

弾性被着部材１６は、導電性がなく弾性を有するゴムや樹脂によって長円筒形状に形成されており、内周部にセンサ端子１４，１５の膨出部３１，３２とリード線８１，８２とに密着把持する一対の独立した挿通孔(他方の挿通孔３３は図２に示す）３３，３３を有し、外周部の先端部側にハウジング１３のフード部２６の内周面に圧着する凹凸面であるハウジング圧着部３４を有する。

図２に示すように、ハウジング１３には、一対のセンサ端子１４，１５がハウジング本体部２１上にそれぞれ絶縁状態で並べて保持されている。一対のセンサ端子１４，１５は、板形状をなすセンサ本体接続部２８，２９がセンサ収容部１９内にそれぞれ突出し、同じく板形状をなす外部接続部２４，２５がフード部２６内にそれぞれ突出しており、膨出部３１，３２の一部がフード部２６内にそれぞれ配置される。ハウジング本体部２１のフード部２６の外周部には、係止用フック３５，３５をそれぞれ有する。

フランジ部２２は、ハウジング本体部２１の径方向に板形状に突出しており、先端部寄りに、金属製で円環形状の固定用補強部材３６が固定されている。フランジ部２２は、このセンサ１０を機器に固定する際に、固定用補強部材３６にボルト等の固定手段が挿通され、その固定手段を介してセンサ１０が機器に固定される。

図３に示すように、一対の端子１４，１５は、膨出部３１，３２の外径が、板形状のセンサ本体接続部２８，２９及び外部接続部２４，２５の幅寸法を直径として成形されている。そのため、一対の端子１４，１５のボリュームが大きくなっており、曲げ応力等に十分耐えうる。膨出部３１，３２は、円柱形状に代えて、楕円形や長円形の断面形状を有するものとしても良い。

図４（ａ）に示すように、弾性被着部材１６は、矩形状の本体３７からハウジング圧着部３４が突出して備えられており、ハウジング圧着部３４が凹凸面状に形成されている。また、本体３７の端部には、この弾性被着部材１６の嵌合方向に四角形の孔形状に形成された係合孔３８，３８を側部に有する。

図４（ｂ）に示すように、弾性被着部材１６は、ハウジング１３のフード部２６に挿着されると、係合孔３８，３８がハウジング１３の係止用フック３５，３５に挿入され、係止用フック３５，３５に有する不図示の突部が係止されることでフード部２６に抜け止めされて係止される。そして、各挿通孔３３，３３に挿入された各センサ端子１４，１５の膨出部３１，３２及びリード線８１，８２をそれぞれ圧着支持する。

図４（ｃ）に示すように、弾性被着部材１６は、ハウジング圧着部３４に対向した挿通孔３３の先端部に凹凸面である膨出部圧着部３９を有する。膨出部圧着部３９は、ハウジング圧着部３４と同様にして凹凸面状に形成されているために、各センサ端子１４，１５の各膨出部３１，３２に圧着する。膨出部圧着部３９の内径はセンサ端子１４，１５の膨出部３１，３２の外径よりも小さく、挿通孔３３の内径はリード線８１，８２の外径に略同一である。

このようなセンサ１０は、ハウジング１３のセンサ本体取付部２３がセンサケース１２のセンサ本体収容部１９に落とし込まれ、センサ本体１２のハウジング固定部２０がハウジング１３の下端面に熱溶着される。このとき、ハウジング１３に一体成形されている一対のセンサ端子１４，１５は、各外部接続部２４，２５がハウジング１３のフード部２６から露出して配置される。そして、各リード線８１，８２に有する芯線８３，８４が各外部接続部２４，２５にそれぞれ溶接される。このとき、弾性被着部材１６は、リード線８１，８２に既に挿通されていてフード部２６から離れた位置に配置されている。

各リード線８１，８２の芯線８３，８４が各センサ端子１４，１５の各外部接続部２４，２５にそれぞれ溶接されたところで、弾性被着部材１６がフード部２６側にずらされ、フード部２６に押圧されることで、弾性被着部材１６のハウジング圧着部３４がフード部２６の内周面に圧着され、各係合孔３８，３８がハウジング１３の係止用フック３５，３５に挿入されることでフード部２６に抜け止めされて係止される。これにより、弾性被着部材１６の膨出部圧着部３９が各センサ端子１４，１５の各膨出部３１，３２の全周に弾性力を集中して均等にかける。また、弾性被着部材１６は、各挿通孔３３，３３の内径が各リード線８１，８２の外径に略同一であるために、各挿通孔３３，３３が各リード線８１，８２にそれぞれ圧着する。そのため、万が一に、リード線８１，８２の芯線８３，８４をつたって水等が浸入してきたとしても、各センサ端子１４，１５の膨出部３１，３２で水の進行は止められる。

そして、センサ１０は、フランジ部２２の固定用補強部材３６を介して不図示の機器に固定され、センサケース１２が機器に設けられたセンサ装着部に収容固定される。また、リード線８１，８２が不図示の外部の制御回路にそれぞれ電気的に接続され、センサケース１２の底部が、機器に内蔵されている回転体に非接触に近接して配置される。制御回路から一方のリード線８１に所定の電位が与えられることで、一方のリード線８１、一方のセンサ端子１４、センサ本体１１の一方のリード部１８、センサ本体１１、センサ本体１１の他方のリード部１８、他方のセンサ端子１５、他方のリード線８２を通じて電流が供給されるために、センサ本体１１が作動されることで、回転体の回転数を、例えばパルス信号等の電気信号に変換して他方のリード線８２から制御回路に与え、制御回路において回転体の回転数が監視される。

以上説明したように、第１実施形態のセンサ１０によるセンサの防水構造によれば、弾性被着部材１６が各センサ端子１４，１５の膨出部３１，３２とリード線８１，８２とに被着されてハウジング１３のフード部２６に組み付けられることで、万が一に、リード線８１，８２の芯線８３，８４をつたって水等が浸入してきたとしても、弾性被着部材１６が全周に被着している各センサ端子１４，１５の膨出部３２，３２で水の進行は止まり、センサ本体１１を収容しているセンサケース１２内に浸入することがない。これにより、従来のもののように、水等がリード線の芯線をつたってセンサケース内に浸入する、工程が複雑になって工数が増大する、ということがなくなり、生産性の向上を図るとともに防水特性の向上を図ることができる。

また、第１実施形態のセンサ１０によるセンサの防水構造によれば、各膨出部３１，３２が略円柱形状の円形や楕円形や長円形の断面形状を有するものであるために、弾性被着部材１６の弾性圧力が均等にかけられ、その結果、安定した防水性能を発揮することができる。

また、第１実施形態のセンサ１０によるセンサの防水構造によれば、ハウジング１３に一体成形された各センサ端子１４，１５にリード線８１，８２が接続されるために、従来のものと比べて、リード線８１，８２の仕様違いに対して、ハウジング１３を種々の異なる仕様にすることがなくなり、ハウジング１３を共通化することで生産性の向上を図ることができる。

また、第１実施形態のセンサ１０によるセンサの防水構造によれば、各センサ端子１４，１５に各リード線８１，８２を接続した後に弾性被着部材１６がハウジング１３に組み付けられる構造であるために、分解がし易く、樹脂製部品である弾性被着部材１６と、銅や鉄等を含有した金属製部品であるセンサ端子１４，１５及びリード線８１，８２と、の分別を容易に行うことができるので、環境への負担を減少させることができる。

また、第１実施形態のセンサ１０によるセンサの防水構造によれば、各センサ端子１４，１５がリード線８１，８２に溶接接続されるために、半田等の環境負荷物質を用いる必要がなくなり、環境に優しい製造を実施することができる。

また、第１実施形態のセンサ１０によるセンサの防水構造によれば、弾性被着部材１６が各センサ端子１４，１５の膨出部３１，３２に被着した際に、ハウジング圧着部３４と膨出部圧着部３９とによって膨出部３１，３２に対して弾性被着部材１６の弾性力が集中してかけられるために、高い防水特性を得ることができる。

（第２実施形態）
次に、図５乃至図９を参照して、本発明のセンサの防水構造の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において、既に説明した部材等と同様な構成・作用を有する部材等については、図中に同一符号または相当符号を付することにより、説明を簡略化する。
図５は本発明のセンサの防水構造の第２実施形態を説明するセンサの縦断面図、図６は図５に示すセンサの平面図、図７は図５に示すセンサに用いる弾性被着部材の単体縦断面図、図８は図５に示すセンサにおける弾性被着部材の装着前の縦断面図、図９は図８の平面図である。

図５及び図６に示すように、第２実施形態のセンサの防水構造が用いられるセンサ５０は、ハウジング１３のフード部２６の上下に一対の溶接用兼係合用孔５１，５２がそれぞれ形成されている。溶接用兼係合用孔５１，５２は、不図示の溶接治具を挿入できるような開口径を有する。

図７に示すように、センサ５０に用いられる弾性被着部材５３は、第１実施形態の弾性被着部材１６と同様にして、導電性がなく弾性を有するゴムや樹脂によって長円筒形状に形成されており、本体５４と、内周部に挿通孔(他方の挿通孔は図示しない）５５，５５とを有し、外周部の先端部側にハウジング圧着部５６を有するとともに、挿通孔５５，５５の先端部に膨出部圧着部５７を有し、本体５４の先端部の外周部上下に、溶接用兼係合用孔５１，５２に係合される係止突起５８，５８を有する。

図８及び図９に示すように、このようなセンサ５０は、リード線８１，８２の付け根に比較的大きな曲げ応力が加えられる場合に適しており、そのため、各リード線８１，８２と、各センサ端子１４，１５の各外部接続部２４，２５と、がハウジング１３のフード部２６の内側に配置されている。

このようなセンサ５０では、ハウジング１３のセンサ本体取付部２３がセンサケース１２のセンサ本体収容部１９に落とし込まれ、センサ本体１２のハウジング固定部２０がハウジング１３の下端面に熱溶着され、ハウジング１３に一体成形されている一対のセンサ端子１４，１５の各外部接続部２４，２５がハウジング１３のフード部２６の内側に配置されたところで、溶接用兼係合用孔５１，５２のうちの上方の溶接用兼係合用孔５１を介して溶接治具が挿入されて各リード線８１，８２に有する芯線８３，８４と各外部接続部２４，２５とがそれぞれ溶接される。このとき、弾性被着部材５３は、リード線８１，８２に既に挿通されていてフード部２６から離れた位置に配置されている。

各リード線８１，８２の芯線８３，８４が各センサ端子１４，１５の各外部接続部２４，２５にそれぞれ溶接されたところで、弾性被着部材５３がフード部２６側にずらされ、フード部２６に押圧されることで、各係止突起５８，５８がフード部２６の溶接用兼係合用孔５１，５２にそれぞれ挿入されることでフード部２６に抜け止めされて係止される。これにより、弾性被着部材５３のハウジング圧着部５６がフード部２６の内周面に圧着され、弾性被着部材５３の膨出部圧着部５７が各センサ端子１４，１５の各膨出部３１，３２の全周に弾性力を集中して均等にかける。また、弾性被着部材５３の各挿通孔５５，５５が各リード線８１，８２にそれぞれ圧着される。そのため、万が一に、リード線８１，８２の芯線８３，８４をつたって水等が浸入してきたとしても、各センサ端子１４，１５の膨出部３１，３２で水の進行は止められる。なお、本実施形態の作用効果は第１実施形態と同様であるために、それらの説明は省略する。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。例えば、センサ本体は、回転検出用半導体ピックアップセンサに限らずに、振動センサや加速度センサ等としても良い。

また、センサ端子は、図示したように、中間部分で折り曲げられることで横方向に引き出されるものに代えて、上方から下方に向けて直線的に配置されるようにしても良い。

本発明のセンサの防水構造の第１実施形態を説明するセンサの縦断面図である。 図１に示したセンサのセンサ端子周りの横断面図である。 図１に示したセンサに用いられるセンサ端子の単体外観斜視図である。 （ａ）は図１に示したセンサに用いられる弾性被着部材の外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した弾性被着部材のハウジングへの装着時の縦断面図、（ｃ）は（ａ）に示した弾性被着部材の縦断面図である。 本発明のセンサの防水構造の第２実施形態を説明するセンサの縦断面図である。 図５に示したセンサの平面図である。 図５に示したセンサに用いる弾性被着部材の単体縦断面図である。 図５に示したセンサにおける弾性被着部材の装着前の縦断面図である。 図８の平面図である。 従来のセンサの断面図である。

符号の説明

１０，５０ センサ
１１ センサ本体
１２ センサケース
１３ ハウジング
１４，１５ センサ端子
１６，５３ 弾性被着部材
３１，３２ 膨出部
３４，５５ ハウジング圧着面（凹凸面）
３９，５７ 膨出部圧着面（凹凸面）
６１，６２ リード線
６３，６４ 芯線

Claims (5)

1. センサ本体と、該センサ本体を収納するセンサケースと、一端部が該センサ本体に接続され他端部がリード線に接続されるセンサ端子と、該センサ端子を内装するとともに該センサケースに接合されて前記センサ本体を固定するハウジングと、を備えたセンサの防水構造であって、
   前記センサ端子は、前記他端部に板形状を成す外部接続部を有するとともに、前記外部接続部と前記一端部の中間に軸形状をなす膨出部を有し、
   前記ハウジングには、前記膨出部の少なくとも一部を覆うフード部が前記センサ端子の他端部側に形成され、
   前記センサ端子の前記膨出部から前記リード線の端末にかけて被着され且つ前記ハウジングの前記フード部に組み付けられることで、前記膨出部に密着する弾性被着部材を備えたことを特徴とするセンサの防水構造。
2. 前記弾性被着部材は、内周部に、前記センサ端子の前記膨出部と前記リード線の端末とが挿通されて密着する挿通孔を有し、外周部に、前記ハウジングの前記フード部の内周面に圧着するハウジング圧着部を有することを特徴とする請求項１に記載したセンサの防水構造。
3. 前記センサ端子の前記膨出部が略円柱形状であることを特徴とする請求項１または２に記載したセンサの防水構造。
4. 前記センサ端子が、前記ハウジングに一体成形された後に、前記リード線に接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載したセンサの防水構造。
5. 前記弾性被着部材が、前記センサ端子に前記リード線を接続した後に、前記ハウジングの前記フード部に組み付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載したセンサの防水構造。

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