JPH0478921B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は回転角センサの製造方法に関し、より
具体的に自動車等の内燃機関のクランク角位置を
検出する回転角センサの製造方法に関する。

（従来の技術） 近時、内燃機関の各種電子制御技術が急速に発
展しつつあるが、このような制御技術においては
制御タイミングが重要であることから、その基準
となる機関のピストン位置、即ちクランク角度を
正確に検出する必要がある。従来のこの種の回転
角センサとしては、例えば特開昭57−133311号公
報記載の技術がある。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来例にあつては円板状磁石が用いられて
いるが、本発明はかかる磁石を円筒状のマグネツ
トリングで製作し、該マグネツトリングと回転軸
とを樹脂をもつて固定する如くした磁性回転体か
らなる回転角センサを製造せんとするものであ
る。かかる磁性回転体を製造しようとする場合、
フエライト磁器等からなるマグネツトリングを用
い、その内部に同軸的に回転軸を配した上で樹脂
を注入して固定することになる。しかしながら、
周知の如くフエライト磁器は極めて脆い性質を有
し、又円筒形の場合一般的に内部から外方に向け
られる引張応力には比較的耐え難いこともあつ
て、円筒状マグネツトリング内に直ちに樹脂を注
入すると該引張応力が作用して、マグネツトリン
グが破損したり、クラツクが発生する等の不都合
が生じる恐れがある。

本発明はかかる不都合に着目してなされたもの
であり、その目的とするところはマグネツトリン
グを破損したりクラツクを発生させたりすること
なくその内部に樹脂を注入して磁性回転体を製作
し、よつて該磁性回転体をもつて回転角センサを
製作する方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は、円筒
状マグネツトリング内に同軸的に回転軸を配し、
次いで該マグネツトリングの外周に樹脂を注入
し、次いで該マグネツトリングの内部に樹脂を注
入してマグネツトリングと回転軸とを固着させて
磁性回転体を製作することからなる回転角センサ
の製造方法を提供せんとするものである。

（作用） マグネツトリングに外方より予め樹脂を注入し
て圧縮応力を加えた上で内部より樹脂を注入し引
張応力を加えるので、該引張応力が前記圧縮応力
と平衡することになつてマグネツトリングに過重
の応力が加わらず、よつて破損乃至クラツクが発
生することがない。より具体的にはマグネツトリ
ングと金型との間にはマグネツトリングの抜き差
しなどのためのクリアランスが存在することか
ら、外方より予め樹脂を注入して圧縮応力を加え
ておくことなく、リング内部に直ちに樹脂を注入
するときは、そのクリアランスによつて外方への
引張応力が生じて破損乃至クラツクが発生する恐
れがあるが、かく構成したことにより、その様な
不都合が起きることがない。

（実施例） 以下、添付図面に即して本発明の実施例を説明
する。

便宜上第２図及び第３図を参照して本発明にお
いて製造すべき回転角センサの構造を概括的に説
明すると、第２図において符号１０は本発明に係
る回転角センサが一例として装着されるデイスト
リビユータを示し、その内部には、回転体１２が
回転自在に収容されており、回転体１２は、内燃
機関のクランク軸（図示せず）の回転に同期して
その1/2の回転数で回転するカム軸（図示せず）
に連結される回転軸１４と、回転軸１４に樹脂１
６を介して同軸的に固定されたマグネツトリング
１８とから構成される。マグネツトリング１８
は、その外周面と所定の間隔を置いて離間させら
れたセンサ基体２０に配設されたホール素子等の
磁電変換手段２２と対峙させられている。前記回
転体１２を構成するマグネツトリング１８は第３
図に示す如く円筒状に形成されると共に、その円
周面には夫々異なる磁極数で磁化された着磁帯２
４がマグネツトリングの回転軸線方向に複数列、
磁化されていない無着磁帯２６を挟んで形成され
ている。従つて、回転体１２がクランク軸に同期
して回転すると、磁電変換手段には着磁帯２４の
磁界が交互に加わつて起電圧を生じるので、該出
力を検出回路（図示せず）で検出してクランク角
を測定することが出来る。

続いて、本発明に係る回転角センサの製造方法
について第１図を参照しつつ説明する。

先ず、同図ａ及びｂに示す如き上金型３０及び
下金型３２を準備する。下金型３２にはその中央
部に穴３４が穿設され、穴３４はその内周面にお
いて段部３６が形成されると共に回転体の回転軸
１４を挿入するための小穴３８が底部に穿設され
ている。又、上金型３０はその外径が下金型の穴
３４の内径より小さく構成され、同図ｃに示す如
く、下金型３２と組み合わすた状態においてその
間に環状の注入口４０が形成可能であると共に、
その中央部には回転軸１４様の挿入孔３９が穿設
されている。

次に同図ｃに示す如く、フエライト磁器よりな
る未着磁状態のマグネツトリング１８を下金型３
２内に収容し、マグネツトリング１８の内部空間
４２内に回転軸１４を同軸的に挿入する。この状
態においてマグネツトリング１８は段部３６に当
接して収容されているので、段部上には前記環状
注入口４０から垂直方向に連続する円筒状の第１
通路４４が形成される。続いて、上金型３０をマ
グネツトリング１８の上端部と所定の間隙が形成
されるよう図示しない支持手段を介して穴３４内
に載置する。従つて、この状態においては、前記
第１通路の他にその中途で水平方向に分岐する円
板状の第２通路４６が形成され、該通路４６は前
記マグネツトリングの内部空間４２に連通する。

次に同図ｄの矢印“ａ”に示す如く、注入口４
０より200℃以上に加熱溶融した樹脂１６を注入
する。この樹脂は、例えばフエノール樹脂等の可
塑性樹脂を用いる。注入口４０には垂直に第１通
路４４が連続しているので、樹脂１６は先ず第１
通路４４に侵入して其処を充填した後、前記第２
通路４６の分岐点まで注入量が増加した段階で、
樹脂１６は第２通路を経てマグネツトリング１８
の内部空間４２に侵入する。この場合、マグネツ
トリング１８は既に第１通路に充填された樹脂１
６によつて内方向への圧縮応力を受けているの
で、内部空間４２に侵入した樹脂１６により外方
向への引張応力を受けてもその引張応力は前記圧
縮応力によつて減殺されるため内外の応力が平衡
し、よつて過重に引張応力を売けることない結
果、破損したりクラツクが生じる恐れがなく充填
することが出来るものである。より具体的には第
１図ｃにおいてマグネツトリング１８と下金型３
２との間には若干の、例えば数10μ程度のクリア
ランスが存在する。これは、マグネツトリング１
８の抜き差しのため、およびマグネツトリング１
８の熱膨張を吸収するためのものである。またマ
グネツトリング１８にせよ下金型３２にせよ、こ
の様な物は一般的に所定の公差を持つことから、
それからも必然的にクリアランスは生ずる。従つ
て、外側に樹脂を充填しておくことなく、マグネ
ツトリング１８の内部空間に樹脂を直ちに充填さ
せた場合には、そのクリアランスによつて外方向
への引張応力が生じ、弱い部分に応力が集中して
破損したりクラツクが発生する恐れがある。他
方、予め外側に樹脂を充填しておけば、そのクリ
アランスを実質的に零とすることができ、かかる
不都合が生じることがない。尚、同図ｃに図示す
る様に、第１通路４４をマグネツトリング１８の
高さの中央付近に止めたのは、発明者達が知見し
た限り、その程度まで外側から応力を与えておけ
ば良く、逆に第１通路４４をリング全周に形成す
ると、回転軸１４を中央位置に正確に位置決めす
るのが困難となるからである。尚、この樹脂とし
てマグネツトリング１８と同様の熱膨脹係数を有
し、耐熱性及び耐衝撃性にも優れた樹脂、例えば
夫々ガラス繊維を含有した不飽和ポリエステル、
フエノール系樹脂、メラミン系樹脂、ポリエステ
ル・アルキド樹脂、アリル樹脂、ケイ素樹脂、エ
ポキシ樹脂或いはポリアミド樹脂等を様いると、
熱膨脹時の体積変化を吸収出来、より破損、クラ
ツクが生じることがない。更には、接着性を有す
ると共に硬化後も弾性を失わない樹脂、例えばエ
ポキシ樹脂系接着剤、フエノールノボラツクエポ
キシ樹脂、環状脂肪酸エポキシ樹脂、オルトクレ
ゾールノボラツクエポキシ樹脂、ポリエステル・
アルキル樹脂乃至はポリアミド樹脂等を用いる
と、結合性が増すと共に万一破損しても破片が飛
散することなく、又耐振性があるので出力誤差が
減少する利点を有する。

次いで、同図ｅの如く、樹脂が充填し終わつた
ら、所定時間放置して冷却すると樹脂１６は硬化
し、マグネツトリング１８は回転軸１４に固定さ
れる。

次いで同図ｆの如く金型３０，３２より取り出
した後、旋盤等で第１及び第２通路の付着樹脂１
６ａを削り落とし（同図ｇ）、マグネツトリング
１８に着磁帯２４を形成すれば回転体として完成
するものである（同図ｈ）．尚、この際、着磁帯
の間に磁化されていない無着磁帯２６を形成して
おくと、着磁帯間の磁気干渉が防止出来て出力誤
差が減少する利点を有する。又、着磁帯をマグネ
ツトリングの端部に形成しておけば、磁気干渉を
受けることが少なくなる利点も有する。

最後に、該回転体を前記デイストリビユータ１
０内に磁電変換手段２２と対峙して配置すれば、
回転角センサが完成するものである。尚、マグネ
ツトリングの素材としてフエライト磁器を例示し
たが、その他のバリウム、合金磁石、アルコニ、
コバルト、希土類元素の合金又はこれらの粉末を
プラスチツクバー中に分散させたパラスチツク磁
石を用いても良い。

続いて、第４図を参照して本発明の別の実施例
を説明する。

本実施例においては、同図ａ，ｂに示す如く、
第１実施例の円筒状の第１通路４４を部分的に３
個所で延長させた所定幅の第３通路４８を120度
間隔にマグネツトリング１８の底部に配したもの
である。よつて、金型３０ａ，３２ａより取り出
した状態において（同図ｃ）、マグネツトリング
１８上の付着樹脂１６ａは、同図ｃの状態を倒立
させた同図ｄにより良く示す如く、マグネツトリ
ング１８の下半部を120度間隔で帯上に延びる帯
状部１６ｂを含んでいる。かくの如く、マグネツ
トリングの内部空間４２への注入に際し、該マグ
ネツトリングはその下半部においても部分的に圧
縮応力を受けている結果、引張応力との平衡がよ
り効果的に行われることになり、破損、割れの生
じることがより少なくなる利点を備えるものであ
る。

又、第５図ａ，ｂは第３の実施例を示し、この
場合、回転軸１４に廻り止めスペーサ５０を固定
させ、同図ｂに示す如く樹脂１６を注入するもの
である。その結果、回転軸１４と樹脂１６との結
合力が増加する利点を備える。

第６図ａ，ｂは第４の実施例を示し、筒状のス
ペーサ５２を用いるものである。該スペーサ５２
と回転軸１４との固定はキー５４を介して行な
う。同様に回転軸と樹脂との結合力が増加する利
点を備える。

第７図ａ，ｂ，ｃは第５の実施例を示す。マグ
ネツトリング１８のプレス成形時、プレス５６に
は突起５８が形成してあり、下金型３２ｂに挿入
したマグネツトリング１８に切欠部６０を穿設し
（同図ｂ）、樹脂１６を注入する際該切欠部にも充
填せしめて廻り止め手段とし（同図ｃ）、よつて
樹脂１６とマグネツトリング１８との結合力を増
加させるものである。更に、前記スペーサ５０，
５２も併用すると、回転軸１４及び樹脂１６並び
にマグネツトリング１８との結合力が総合的に増
加する。

（発明の効果） 本発明は、マグネツトリングに樹脂を注入する
に際し、先ずその外周に注入した後内部に注入し
てマグネツトリングと回転軸とを固定させて磁性
回転体を製作する如くしたので内外の応力を平衡
させることが出来、マグネツトリングの破損、或
いはクラツクの発生を防止出来る利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ乃至ｈは本発明にかかる回転角センサ
の製造方法を示す説明図、第２図はその回転角セ
ンサを収容するデイストリビユータの一部断面説
明図、第３図はその回転角センサの回転体の説明
斜視図、第４図ａ乃至ｄは本発明に係る回転角セ
ンサの製造方法の第２実施例を示す説明図、第５
図ａ，ｂは第３実施例を示す説明図、第６図ａ，
ｂは第４実施例を示す説明図及び第７図ａ，ｂ，
ｃは第５実施例を示す説明図である。 １４……回転軸、１６……樹脂、１８……マグ
ネツトリング、３０，３０ａ……上金型、３２，
３２ａ……下金型。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒状マグネツトリング内に同軸的に回転軸
   を配し、次いで該マグネツトリングの外周に樹脂
   を注入し、次いで該マグネツトリング内部に樹脂
   を注入してマグネツトリングと回転軸とを固着さ
   せて磁性回転体を製作することからなる回転角セ
   ンサの製造方法。 ２ 前記マグネツトリング又は回転軸に廻り止め
   手段を設けることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の回転角センサの製造方法。