JP7342761B2

JP7342761B2 - センサ装置

Info

Publication number: JP7342761B2
Application number: JP2020057488A
Authority: JP
Inventors: 盛行清水; 正晴中村; 理恵子長尾; 宏基村松; 浩市加藤; 利成小林; 元寿寺坂; 京佑金
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2040-03-27
Also published as: US20230112624A1; DE112021001925T5; JP2021156735A; WO2021193141A1; CN115280163A

Description

本開示は、センサ装置に関する。

特許文献１は、検出素子部に複数の出力電線部が接続されており、複数の出力電線部がシース電線としてまとめられていること、検出素子部とシース電線の端部とが樹脂モールド部内に埋設されることが開示されている。

特開２０１７－０９６８２８号公報

配線部材の端部が樹脂モールド部内に埋設される構成において、配線部材の外周囲と樹脂モールド部との間の止水性をさらに向上させることが望まれている。

そこで、本開示は、配線部材の端部と樹脂成形部との間の止水性をさらに向上させることを目的とする。

本開示のセンサ装置は、センサ素子と、前記センサ素子に接続された配線部材と、前記センサ素子と前記配線部材の端部を覆う樹脂成形部と、前記配線部材の外周囲と前記樹脂成形部との間に介在する環状弾性部材とを備えるセンサ装置である。

本開示によれば、配線部材の端部と樹脂成形部との間の止水性がさらに向上する。

図１は実施形態に係るセンサ装置を示す正面図である。図２は図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。図３は図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。図４は樹脂成形部を金型成形する工程例を示す説明図である。図５は変形例に係るセンサ装置を示す断面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

本開示のセンサ装置は、次の通りである。

（１）センサ素子と、前記センサ素子に接続された配線部材と、前記センサ素子と前記配線部材の端部を覆う樹脂成形部と、前記配線部材の外周囲と前記樹脂成形部との間に介在する環状弾性部材とを備えるセンサ装置である。このセンサ装置によると、樹脂成形部を金型成形した後に配線部材が収縮したり、樹脂ヒケが発生したとしても、環状弾性部材が変形して、前記配線部材の外周囲と前記樹脂成形部との間を埋めることができる。これにより、配線部材の端部と樹脂成形部との間の止水性をさらに向上させることができる。

（２）（１）のセンサ装置であって、前記環状弾性部材は、前記樹脂成形部よりも弾性変形容易な材料により形成されていてもよい。配線部材の収縮や樹脂成形部のヒケ等に対して、環状弾性部材が樹脂成形部よりも追随して変形することができる。

（３）（１）又は（２）のセンサ装置であって、前記環状弾性部材の内周面形状は、同径部分が前記環状弾性部材の軸方向に沿って連続する形状であってもよい。環状弾性部材が配線部材の外周囲に大きい面積で接合しやすい。これにより、配線部材の収縮に対して、環状弾性部材が追随して変形し易い。

（４）（１）から（３）のいずれか１つの態様に係るセンサ装置であって、前記環状弾性部材は、前記配線部材及び前記樹脂成形部の両方に接着していてもよい。前記環状弾性部材は、前記配線部材及び前記樹脂成形部の両方に接着しているため、配線部材の収縮及び樹脂成形部のヒケ等に対して、環状弾性部材が追随して変形し易い。

（５）（１）から（４）のいずれか１つの態様に係るセンサ装置であって、前記環状弾性部材の軸方向における一部が前記樹脂成形部に埋り、他の一部が前記樹脂成形部から出ていてもよい。環状弾性部材のうち前記他の一部を利用して配線部材を位置決めした状態で、樹脂成形部を金型成形することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示のセンサ装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

[実施形態]
以下、実施形態に係るセンサ装置について説明する。図１はセンサ装置１０を示す正面図である。図２は図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。図３は図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。図２においてセンサ素子２０と内部ホルダ部４０と配線部材３０については、断面ではなく外形状が示されている。

センサ装置１０は、センサ素子２０と、配線部材３０と、樹脂成形部５０と、環状弾性部材７０とを備える。センサ素子２０は配線部材３０に接続されている。樹脂成形部５０は、センサ素子２０と、配線部材３０の端部を覆っている。配線部材３０の外周囲と樹脂成形部５０との間に環状弾性部材７０が介在している。環状弾性部材７０によって、配線部材３０の外周囲と樹脂成形部５０との間が埋められている。

より具体的には、センサ素子２０は、磁気、光、温度等の物理量或いはそれらの変化量を検出する素子である。ここでは、センサ素子２０は、素子本体部２２と、リード部２４とを備える。素子本体部２２は、例えば，方形状に形成される。リード部２４は、金属等によって形成された細長い部分である。リード部２４は、素子本体部２２から外方に延出している。センサ素子２０の出力信号は、リード部２４を介して外部に出力される。本センサ装置１０は、例えば、車両における車輪の回転速度を検出するセンサとして用いられる。より具体的には、本センサ装置１０は、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）用のセンサとして用いられてもよい。

配線部材３０は、センサ素子２０に接続されている。配線部材３０は、少なくとも１つの線状導体を含む。ここでは、配線部材３０は、複数（ここでは２本）の電線３２を含む。電線３２は、導体である芯線３２ａと、芯線３２ａの周囲を覆う絶縁被覆３２ｂとを備える。複数の電線３２は束ねられた状態でシース３４によって覆われている。シース３４は、樹脂等によって形成された被覆である。シース３４の端部から複数の電線３２が延出している。複数の電線３２の端部において芯線３２ａが露出している。複数の電線３２のそれぞれの端部の芯線３２ａが、上記リード部２４に接続される。芯線３２ａとリード部２４との接続は、例えば、はんだ付け、圧着によりなされてもよい。配線部材は、１つの電線であってもよい。配線部材は複数の電線がシースによって覆われずに露出した状態で束ねられた部材であってもよい。

樹脂成形部５０は、センサ素子２０と配線部材３０の端部とを覆っている。ここでは、センサ素子２０と、センサ素子２０と配線部材３０との接続部とが、内部ホルダ部４０によって一定姿勢に保持されている。内部ホルダ部４０は、例えば、センサ素子２０と、リード部と芯線３２ａとの接続部分をインサート部分として、金型成形された樹脂成形部分である。センサ素子２０と、センサ素子２０と配線部材３０との接続部とが、内部ホルダ部４０によって保持された部品は、中間部品４０Ｍであると把握されてもよい。かかる中間部品４０Ｍをインサート部分として、樹脂成形部５０を金型成形することで、センサ素子２０が樹脂成形部５０内において正確な位置に埋設される。また、内部ホルダ部４０を覆うように樹脂成形部５０を金型成形することによって、センサ素子２０に対する止水性が高められる。なお、内部ホルダ部４０は、センサ素子２０等をインサート部分として、金型成形された部品であることは必須ではない。例えば、内部ホルダ部４０は、センサ素子２０等を嵌め込み可能な形状に金型成形されており、これにセンサ素子２０等が嵌め込まれてもよい。また、センサ装置１０が内部ホルダ部４０を備えることは必須ではない。樹脂成形部５０は、センサ素子２０を直接覆ってもよい。

樹脂成形部５０は、内部ホルダ部４０を介してセンサ素子２０を覆っている。また、樹脂成形部５０は、配線部材３０の端部、ここでは、シース３４の端部を覆っている。つまり、樹脂成形部５０は、センサ素子２０からシース３４の端部に至る部分を覆っている。

樹脂成形部５０には、複数（ここでは２つ）の環状突部５６、５８が形成されている。１つ目の環状突部５６は、素子本体部２２が埋設される位置で、樹脂成形部５０の周方向に沿って外向けに突出するように形成される。２つ目の環状突部５８は、センサ素子２０から配線部材３０が延出する側に離れた位置、ここでは、素子本体部２２とシース３４との間の位置で、樹脂成形部５０の周方向に沿って外向けに突出するように形成される。

本実施形態では、樹脂成形部５０は、さらに別の追加樹脂成形部６０によって覆われている。ここでは、樹脂成形部５０のうち配線部材３０が延出する側の部分が、追加樹脂成形部６０によって覆われている。より具体的には、追加樹脂成形部６０は、樹脂成形部５０のうち環状突部５８から配線部材３０が延出する側の部分を覆っている。追加樹脂成形部６０は、樹脂成形部５０に対して配線部材３０が延出する側に延出し、樹脂成形部５０から延出する配線部材３０のシース３４も覆っている。

追加樹脂成形部６０に、固定部３８が固定されている。固定部３８は、追加樹脂成形部６０の周囲に固定されるセンサ側固定部３８ａと、当該センサ側固定部３８ａから外方向に突出する車体側固定部３８ｂとを含む。センサ側固定部３８ａには、追加樹脂成形部６０が配置される貫通孔３８ａｈが形成されている。車体側固定部３８ｂには、ネジ止孔３８ｂｈが形成されている。固定部３８が金型内に位置決めされた状態で、追加樹脂成形部６０が金型成形されるとよい。これにより、固定部３８が追加樹脂成形部６０の外周部に固定される。固定部３８の貫通孔３８ａｈに追加樹脂成形部６０が嵌め込まれることによって、固定部３８が追加樹脂成形部６０に固定されてもよい。

追加樹脂成形部６０は省略されてもよい。この場合、固定部３８は、樹脂成形部５０に固定されてもよい。固定部３８は省略されてもよい。

環状弾性部材７０は、配線部材３０の外周囲と樹脂成形部５０との間に介在する。環状弾性部材７０は、例えば、金型成形によって形成された金型成形部品である。環状弾性部材７０は、配線部材３０が樹脂成形部５０に対して大きく収縮する際に、当該収縮に追随して配線部材３０と樹脂成形部５０との間を埋めることが可能な程度に伸びることができる弾性を有する。例えば、環状弾性部材７０は、樹脂成形部５０よりも弾性変形容易な材料により形成される。弾性変形の容易性は、弾性率によって評価されてもよい。弾性率は、例えば、ヤング率であってもよい。例えば、環状弾性部材７０を構成する材料のヤング率は、樹脂成形部５０を構成する材料のヤング率よりも小さくてもよい。

環状弾性部材７０に、内部に配線部材３０を挿通可能な孔７２が形成されている。孔７２の内周面形状は、配線部材３０の外周囲、ここでは、シース３４に周方向全体に接触可能な形状に形成される。例えば、シース３４の外周囲形状が円形状であれば、孔７２も円孔に形成される。孔７２の内周面形状は、同径部分が環状弾性部材７０の軸方向に沿って連続する形状、即ち、円筒内周面形状であることが好ましい。この場合、孔７２の内周面が配線部材３０の周方向全体に亘って接触した状態が、配線部材３０の長手方向に沿って連続して保たれた状態となる。

環状弾性部材７０の外周形状は、例えば、円形状である。環状弾性部材７０の外周形状は、他の形状、例えば、方形状、楕円形状であってもよいし、円又は楕円の一部に平面、凸部、凹部等が設けられた形状であってもよい。環状弾性部材７０の外周形状は、その軸方向に沿って変化していてもよい。例えば、環状弾性部材７０の外周形状は、太い部分と細い部分とが連なる形状であってもよい。

環状弾性部材７０の孔７２に配線部材３０が挿入されることによって、環状弾性部材７０が配線部材３０のうちシース３４の端部に装着されてもよい。ここでは、環状弾性部材７０は、シース３４に対してその開口端部から離れた位置に装着されている。

環状弾性部材７０における孔７２の内周面と外周面との厚みは任意である。例えば、環状弾性部材７０は、シース３４の厚みと同じであってもよいし、シース３４の厚みよりも大きくてもよりし、シース３４の厚みと同じであってもよい。環状弾性部材７０の厚みが大きければ、配線部材３０と樹脂成形部５０との隙間を埋めるように変形し易くなる。このため、環状弾性部材７０は、シース３４の厚み以上であることが好ましい。

環状弾性部材７０は、例えば、ウレタン等の弾性材料によって形成される。例えば、シース３４がポリウレタン又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）により形成され、樹脂成形部５０がナイロン等により形成され、環状弾性部材７０がウレタン（例えば熱可塑性ポリウレタン）によって形成されていてもよい。環状弾性部材７０は、配線部材３０のシース３４及び樹脂成形部５０の両方に接着した状態となっていることが好ましい。ここでの接着は、各種原理による接着、例えば、アンカー効果による接着、化学的な結合による接着、物質同士が溶着等によって混じり合うことによる接着等を含む。

環状弾性部材７０の少なくとも一部が樹脂成形部５０に埋っていればよい。ここでは、環状弾性部材７０のうちその軸方向における一端部寄りの一部７０ａが樹脂成形部５０に埋っている。環状弾性部材７０のうちその軸方向における他端部寄りの他の一部７０ｂは、樹脂成形部５０から延出している。

環状弾性部材７０の一部７０ｂが樹脂成形部５０から延出していると、図４に示すように、樹脂成形部５０を金型成形する際に、環状弾性部材７０の一部７０ｂを利用して、配線部材３０を位置決めできるというメリットがある。即ち、樹脂成形部５０を金型成形する際には、上記中間部品４０Ｍから延出する配線部材３０を、樹脂漏れを抑制しつつ当該樹脂成形部５０を成形するための金型９０に位置決めすることになる。この際、金型９０は、配線部材３０に直接接触することを抑制しつつ、環状弾性部材７０の一部７０ｂを介して配線部材３０を位置決め保持することができる。樹脂の漏れを抑制するために、環状弾性部材７０を強い力で保持したとしても、配線部材３０には金型による位置決め跡が残り難い。なお、中間部品４０Ｍ自体は、別途設けられた位置決めピン等によって金型９０内で位置決めされる。

このセンサ装置１０では、センサ素子２０と配線部材３０の端部を覆うように樹脂成形部５０を金型成形すると、配線部材３０のシース３４も加熱されることになる。加熱されたシース３４は、熱によって膨張し、その後、収縮することが生じ得る。シース３４が収縮すると、樹脂成形部５０のうち配線部材３０を囲む部分からシース３４の表面が離れてしまうことが生じ得る。しかしながら、配線部材３０が収縮したとしても、環状弾性部材７０が変形して、配線部材３０におけるシース３４の外周囲と樹脂成形部５０との間を埋めることができる。これにより、配線部材３０の端部と樹脂成形部５０との間の止水性をさらに向上させることができる。

また、環状弾性部材７０は、樹脂成形部５０の金型成形時の熱が配線部材３０におけるシース３４に伝わることを抑制する役割をも果すことができる。シース３４へ熱が伝わることが抑制されるため、金型成形後にシース３４が収縮することが抑制される。これにより、樹脂成形部５０と配線部材３０におけるシース３４との間で隙間自体生じ難くなり、この点からも、止水性がさらに向上する。

また、環状弾性部材７０は、樹脂成形部５０よりも弾性変形容易な材料によって形成されている。このため、配線部材３０の収縮に対して、環状弾性部材７０が樹脂成形部５０よりも容易に追随して変形することができ、止水性がさらに向上する。

また、環状弾性部材７０の内周面は、同径部分が環状弾性部材７０の軸方向に沿って連続する形状に形成されている。このため、環状弾性部材７０が配線部材３０のシース３４の外周囲に大きい面積で接合され易い。これにより、配線部材３０におけるシース３４の収縮に対して、環状弾性部材７０が引っ張られるように追随して変形し易い。これにより、止水性がさらに向上する。

また、環状弾性部材７０は、配線部材３０におけるシース３４及び樹脂成形部５０の両方に接合されているため、配線部材３０におけるシース３４の収縮によって、環状弾性部材７０がシース３４及び樹脂成形部５０の両方から引っ張られるように追随して変形し易い。これにより、環状弾性部材７０が伸びてシース３４と樹脂成形部５０との間をより確実に埋めることができ、止水性がさらに向上する。

また、環状弾性部材７０の一部７０ａが樹脂成形部５０に埋っており、他の一部７０ｂが樹脂成形部５０から出ているため、環状弾性部材７０における他の一部７０ｂを利用して配線部材３０を位置決めした状態で、樹脂成形部５０を金型成形することができる。これにより、配線部材３０に金型による位置決め跡が残り難い。

図５は変形例に係るセンサ装置１１０を示す断面図である。本変形例に示すように、樹脂成形部５０に対応する１つの樹脂成形部１５０が、中間部品４０Ｍから配線部材３０における端部（シース３４の端部）を覆っていてもよい。すなわち、上記実施形態において、追加樹脂成形部６０は省略されてもよい。また、環状弾性部材７０に対応する環状弾性部材１７０の全てが、樹脂成形部１５０内に埋っていてもよい。

なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせることができる。

１０、１１０センサ装置
２０センサ素子
２２素子本体部
２４リード部
３０配線部材
３２電線
３２ａ芯線
３２ｂ絶縁被覆
３４シース
３８固定部
３８ａセンサ側固定部
３８ａｈ貫通孔
３８ｂ車体側固定部
３８ｂｈネジ止孔
４０内部ホルダ部
４０Ｍ中間部品
５０、１５０樹脂成形部
５６、５８環状突部
６０追加樹脂成形部
７０、１７０環状弾性部材
７０ａ環状弾性部材の一部
７０ｂ環状弾性部材の他の一部
７２孔
９０金型

Claims

センサ素子と、
前記センサ素子に接続された配線部材と、
前記センサ素子と前記配線部材の端部を覆う樹脂成形部と、
前記配線部材の外周囲と前記樹脂成形部との間に介在する環状弾性部材と、
を備えるセンサ装置。
請求項１に記載のセンサ装置であって、
前記環状弾性部材は、前記樹脂成形部よりも弾性変形容易な材料により形成されている、センサ装置。
請求項１又は請求項２に記載のセンサ装置であって、
前記環状弾性部材の内周面形状は、同径部分が前記環状弾性部材の軸方向に沿って連続する形状である、センサ装置。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセンサ装置であって、
前記環状弾性部材は、前記配線部材及び前記樹脂成形部の両方に接着している、センサ装置。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセンサ装置であって、
前記環状弾性部材の軸方向における一部が前記樹脂成形部に埋り、他の一部が前記樹脂成形部から出ている、センサ装置。