WO2019102776A1 - 回転検出装置とその製造方法 - Google Patents

回転検出装置とその製造方法 Download PDF

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terminal
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rotation detection
cable
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友博 南雲
山田　雅裕
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Nippon Seiki Co Ltd
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Nippon Seiki Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train

Definitions

  • the present invention relates to a rotation detection device and a method of manufacturing the same.
  • a rotation detection device that detects the number of rotations of an axle is used.
  • a rotation detection device that detects the number of rotations of an axle.
  • FIG. 4 of Patent Document 1 a holder in which the sensor element is attached to the tip end, a case in which the tip end of the holder is installed, and a cable connected to the sensor element through the holder
  • a rotation detector for a vehicle which comprises a covering that covers the part.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotation detection device excellent in air tightness and water tightness and a method of manufacturing the same.
  • the rotation detection device is Magnetic sensor, A terminal electrically connected to the magnetic sensor; A first case for holding the magnetic sensor and the terminal; A cable electrically connected to the terminal; A second case fixed to the first case while holding the cable; Equipped with The second case includes a holding portion that holds one end of the first case from the outer periphery, The first case is provided with a protrusion on a contact surface with the holding portion.
  • a method of manufacturing a rotation detection device is: Holding a magnetic sensor and a terminal electrically connected to the magnetic sensor, and forming a first case provided with a protruding portion; Electrically connecting a cable to the terminal; Resin molding a second case covering a region including the ridge portion of the first case and a connection portion between the cable and the terminal; Mounting a third case on the second case so as to seal the first case between the second case and the second case.
  • the air tightness and water tightness of the rotation detecting device can be improved.
  • FIG. 1 It is a perspective view of a rotation detecting device concerning a 1st embodiment. It is an expanded perspective view of a rotation detecting device concerning a 1st embodiment.
  • (A), (b) is a perspective view of a primary molded article of the rotation detecting device concerning a 1st embodiment. It is a figure for demonstrating the insertion part of the 1st case of the rotation detection apparatus concerning 1st Embodiment.
  • (A), (b) is a figure for demonstrating the terminal of the primary molded article of the rotation detection apparatus which concerns on 1st Embodiment. It is a figure for demonstrating the terminal of the primary molded article of the rotation detection apparatus which concerns on 1st Embodiment.
  • FIG. (A), (b) is a figure for demonstrating the labyrinth formation part which concerns on modification 3.
  • FIG. (A), (b) is a figure for demonstrating the structure of the terminal which concerns on the modification 6.
  • the rotation detection device is equipped to detect the number of rotations of an axle of a vehicle.
  • FIG. 1 is a perspective view of a rotation detection device 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the rotation detection device 100.
  • the rotation detection device 100 detects a magnetic change caused by the rotation of an axle, detects the number of rotations of the detected axle, etc., and detects the detection signal of the detection device body 110 fixed to the frame of the vehicle etc.
  • a cable 40 is provided for transmission to a host device such as an ECU (Electronic Control Unit).
  • ECU Electronic Control Unit
  • the rotation detection device 100 transmits a detection signal of the detection device main body 110 which detects a magnetic change accompanying the rotation of an axle, and a detection device main body 110 to a host device such as an ECU (Electronic Control Unit).
  • a host device such as an ECU (Electronic Control Unit).
  • a cable 40 is provided.
  • the detection device main body 110 seals the first case 10 together with the second case 20 and the second case 20 that supports the first case 10, the first case 10 and the cable 40. And a case 30.
  • the first case 10 is a case that holds the magnetic sensor 11 and the magnet 12 that constitute the magnetic sensor element.
  • FIG. 3A is a front side perspective view of the first case 10, and FIG. 3B is a rear side perspective view of the first case 10. As shown in FIG.
  • the first case 10 includes a main body portion 15 formed in a substantially elliptic cylindrical shape as a whole.
  • the main body portion 15 is integrally formed of resin, and includes a support portion 151, a holding portion 152, and a flange portion 153.
  • the support portion 151 is formed in a solid columnar shape.
  • the support part 151 is a part supported by the 2nd case 20 and supporting the 1st case 10, as shown in FIG.
  • a labyrinth-formed portion 154 having three protrusions 154 a is formed at the end of the support portion 151.
  • Each protrusion 154a is not a simple protrusion but has a structure having a significant length in the circumferential direction of the support 151, and in the present embodiment, each protrusion 154a covers the outer periphery of the support 151. It is continuously formed in a ring shape.
  • the protrusion 154 a is formed to be thinner toward the tip, and for example, the cross section has a triangular shape.
  • the tip end portion of the protruding portion 154a is welded to the second case 20 to be physically integrated.
  • the contact surface between the support portion 151 including the plurality of ridges 154 a and the second case 20 described later forms a labyrinth structure whose cross section shows a zigzag shape.
  • the holding portion 152 of the main body portion 15 is formed in a chamfered elliptical columnar shape.
  • the magnetic sensor 11 is fixed to the tip of the holding portion 152, and the magnet 12 is disposed apart from the magnetic sensor 11.
  • the magnetic sensor 11 is configured of, for example, a Hall IC.
  • the magnet 12 generates a magnetic field. The strength of the magnetic field at the position of the magnetic sensor 11 changes according to the material of the area facing the rotation detection device 100 and the like. The magnetic sensor 11 detects the strength of this magnetic field.
  • the flange portion 153 is disposed at the boundary between the support portion 151 and the holding portion 152 and has a diameter larger than that of the support portion 151 and the holding portion 152.
  • the terminal 13 is fixed to the first case 10 in a state in which the connection portion 132 protrudes from the support portion 151.
  • the terminal 13 is a fitting for electrically connecting the magnetic sensor 11 and the cable 40.
  • FIG. 5A is a front perspective view of the terminal 13
  • FIG. 5B is a rear perspective view of the terminal 13.
  • the terminal 13 includes a pair of terminal bodies 131.
  • the pair of terminal bodies 131 are connected by the connection portion 135.
  • the connection portion 135 is for facilitating the handling of the terminal 13 in the manufacturing process.
  • the connection portion 135 is formed with an opening 135c for fixing the terminal 13 to a mold at the time of primary molding to be described later. After the primary molding, the connection portion 135 is removed, and the pair of terminal bodies 131 are in a state of being mutually insulated.
  • the terminal body 131 is formed of a conductive metal such as copper or brass.
  • the terminal main body 131 is molded to the support portion 151 in a state in which both ends are protruded and fixed to the main body portion 15.
  • the terminal main body 131 and the resin around it are in close contact, and are kept airtight and watertight.
  • One end of the terminal body 131 is formed so as to expand in the shape of “ ⁇ ”, and a connection portion 132 electrically connected to the signal line 42 of the cable 40 is formed.
  • the other end of the terminal body 131 is bent in a U-shape in a side view, and a fixing portion 133 is formed at the tip.
  • An opening 133 c is formed in the fixing portion 133.
  • the U-shaped portion is insert-molded in the interior of the partition wall 155.
  • An opening 133 c is formed in the fixing portion 133.
  • ribs 134 are formed on the side surfaces in the longitudinal direction of each of the terminal bodies 131.
  • the cross section of the terminal main body 131 has a substantially L shape at the rib 134 forming portion.
  • the rib 134 is formed by press-molding a part of the terminal main body 131. As shown in FIGS. 5 and 6, the ribs 134 extend from the U-shaped bent portion of each terminal body 131 to the vicinity of the connection portion 132.
  • the electrode terminal of the magnetic sensor 11 is electrically connected to the terminal main body 131 by welding, solder or the like through the conductive connection plate 14.
  • the first case 10 incorporating the magnetic sensor 11, the magnet 12 and the terminal 13 will be referred to as a primary molded product.
  • the second case 20 shown in FIG. 2 is for supporting the first case 10 and the cable 40, and is formed in an elliptical plate shape from resin, and the case holding portion 21, the cable holding portion 22, the fixing portion 23, A plurality of concave portions 24 and an O-ring arrangement portion 25 are provided.
  • the second case 20 is formed by insert molding a primary molded product.
  • the case holding portion 21 holds the support portion 151 of the first case 10 from the outer periphery, as shown in FIGS. 2 and 4.
  • the case holding portion 21 has a concavo-convex shape that matches the shape of the labyrinth formation portion 154 of the first case 10.
  • the support portion 151 and the case holding portion 21 form a labyrinth structure in which the interface bends a plurality of times, and the interface between the support portion 151 and the case holding portion 21 constitutes a labyrinth seal, and the airtightness thereof And high watertightness.
  • the tip end of the protruding portion 154a is fused with the case holding portion 21 to be integrated. This makes the seal more robust.
  • the cable holding portion 22 shown in FIG. 2 holds the cable 40 so as to cover it.
  • the insulation coating 41 of the cable 40 is removed, and a signal line 42 such as a copper wire is connected to the connection portion 132 of the terminal main body 131.
  • the fixing portion 23 shown in FIG. 2 is a portion used when fixing the rotation detection device 100 to a vehicle or the like, and includes a through hole for passing a bolt or the like.
  • the recess 24 is an engagement portion used to hook and fix the third case 30.
  • the O-ring disposition portion 25 is a groove in which the O-ring 26 is disposed, and is disposed at the peripheral edge portion of the recess facing the third case 30.
  • the arranged O-ring 26 is in close contact with the second case 20 and the third case 30 to seal the joint in an airtight and water-tight manner.
  • the third case 30 is a case for sealingly mounting the primary molded product (the first case 10) with the second case 20.
  • the third case 30 is formed of a resin such as plastic.
  • the third case 30 includes a housing portion 31 and a pedestal portion 32.
  • the housing portion 31 has a cavity capable of housing the first case 10 and is formed in a cup shape.
  • the pedestal portion 32 is continuous with the housing portion 31 and has an outer shape corresponding to the opening of the second case 20.
  • a claw-shaped portion 34 engaged with the recess 24 is formed at a position of the pedestal portion 32 facing the recess 24 of the second case 20.
  • the pedestal portion 32 is in pressure contact with the O-ring 26 disposed in the O-ring disposition portion 25. Accordingly, the space between the second case 20 and the third case 30 is maintained airtight and watertight.
  • the cable 40 is formed by applying an insulating coating 41 to the pair of signal lines 42.
  • the insulation coating 41 at one end of the cable 40 is peeled off, and the signal line 42 is electrically connected to the connection portion 132 of the terminal 13.
  • One end of the cable 40 is held by the cable holding portion 22 of the second case 20.
  • a connector 43 is connected to the other end of the cable 40.
  • the connector 43 is connected to an ECU (not shown).
  • the terminal 13 shown in FIG. 5 is mounted in the cavity of a primary molding die (not shown). At this time, the opening 135c of the connection portion 135 is used for fixing to the primary molding die.
  • a resin such as plastic is injected into the primary molding die.
  • the main body portion 15 including the support portion 151, the holding portion 152, and the flange portion 153 is formed.
  • the labyrinth formation part 154 provided with the three flange-like protrusion parts 154a is formed in the front-end
  • a part of the terminal main body 131 is molded and fixed by the support portion 151 and the partition wall 155. Under the present circumstances, resin which comprises the support part 151 and the partition wall 155 adheres with the terminal main body 131.
  • a part of the resin forms the partition wall 155 and fills the opening 133 c of the fixing portion 133, thereby fixing the fixing portion 133.
  • the resin When the resin is filled into the primary molding die, the resin is at high temperature and pressure. As a result, the terminal 13 is heated, pressure is applied, and there is a risk of deformation.
  • the rib 134 and the connection portion 135 are formed on the terminal body 131 for preventing deformation.
  • the terminal body 131 is reinforced by the rib 134 and the connection portion 135, and the deformation thereof is suppressed.
  • the molded body is removed from the primary mold and cooled. Thereby, the intermediate shown in FIG. 6 is obtained. Subsequently, the connection portion 135 of the terminal 13 is removed, and the pair of terminal bodies 131 are electrically separated.
  • the magnetic sensor 11 and the magnet 12 are attached to the intermediate product. Furthermore, as shown in FIG. 3B, the electrode terminal of the magnetic sensor 11 and the terminal main body 131 are electrically connected by the connection plate 14 to complete the primary molded product.
  • the secondary molding die 200 shown in FIG. 7 shows a state in which the lid is removed, and for holding the primary molded product and inserting it into the secondary molding die 200, the cable supporting portion 220 for supporting the cable 40.
  • the slide unit 210 is provided.
  • the slide portion 210 includes support bases 211 a and 211 b disposed at an interval W.
  • the distance W between the support bases 211 a and 211 b is larger than the diameter of the holding portion 152 of the first case 10 and smaller than the diameter of the flange portion 153.
  • the flange portion 153 of the primary molded product is placed on the support stands 211a and 211b and fixed.
  • the cable support portion 220 of the secondary molding die 200 shown in FIG. 7 holds the cable 40 in a state in which the insulation coating 41 at one end is peeled off and the signal wire 42 is exposed.
  • the operation unit 212 is pushed to slide the slide unit 210, and the connection unit 132 of the first case 10 is moved until it reaches the position of the signal line 42 of the cable 40.
  • the exposed signal line 42 is electrically connected to the connection portion 132 by solder or the like.
  • the primary molded product (first case 10) and the cable 40 are covered with a cover portion (not shown) of the secondary molding die 200 to form a cavity, and a resin is press-fitted to form the second case 20 as a resin.
  • the resin to be press-fitted is the same as the resin used for molding the first case 10. The resin adheres to the support portion 151 and hardens as the temperature decreases.
  • the temperature of the resin to be pressed is high.
  • the tip of the ridge portion 154 a of the labyrinth formation portion 154 is thinner.
  • the thin tip end of the projection 154a is melted by the temperature of the pressed resin.
  • the O-ring 26 is disposed in the O-ring disposition unit 25.
  • a secondary molded product including the first case 10 and the second case 20 is completed.
  • the resin of the second case 20 is insert-molded in a state where the primary molded product is placed on the slide portion 210 of the secondary molding die 200, so that the primary molded product may come off or be displaced due to the injection pressure of the resin. Etc. can be prevented. Therefore, the positional relationship between the primary molded product and the cable 40 can be stably fixed, and the occurrence of the shape distortion of the rotation detection device 100 can be prevented.
  • the operation of rotation detection apparatus 100 having the above configuration will be described with reference to FIG.
  • the rotor 320 is fixed coaxially with the axle 310.
  • one or more magnets 330 are disposed.
  • the rotation detection device 100 is fixed to the frame of the vehicle using the fixing portion 23 so as to face the rotor 320.
  • the magnetic sensor 11 converts the strength of the magnetic field accompanying the rotation of the axle 310 into an electrical signal, and outputs a detection signal to the electrode terminal.
  • the detection signal is transmitted to the ECU via the connection plate 14, the terminal body 131, the cable 40 and the connector 43.
  • a labyrinth seal is formed at the connection portion between the support portion 151 of the first case 10 and the case holding portion 21 of the second case 20, and further, the tip portion of the protruding portion 154a and the case holding portion 21 are welded. In one way. For this reason, it does not enter the inside of the detection device main body 110 via the joint portion of the support portion 151 of the first case 10 and the case holding portion 21 of the second case 20. In this manner, a highly airtight and watertight rotation detection device 100 is obtained.
  • the labyrinth formation portion 154 shows an example in which three ridges 154 a having a triangular cross-sectional shape are disposed apart from each other, but the labyrinth formation portion 154 is optional as long as it can form a labyrinth structure. It is.
  • the ridges 154a may be in contact with each other, and the number is also arbitrary (four in the figure).
  • the cross-sectional shape of the protruding portion 154a is not limited to a triangular shape, and as shown in FIGS. 10 (b) to 10 (d), the cross section may be a square, for example, a trapezoidal shape.
  • a line forming the outer shape of the cross section may be a curve.
  • the cross-sectional shape may be an elliptical shape.
  • the distal end portion of the protruding portion 154a is melted at the time of molding of the second case 20, whereby the distal end portion of the protruding portion 154a and the case holding portion 21 of the second case 20 are integrated.
  • An example is shown.
  • the present invention is not limited to this, and the labyrinth formation portion 154 and the case holding portion 21 of the second case 20 do not have to be integrated.
  • the heat of the resin for secondary molding may not melt it. Even in such a case, it is possible to prevent the outside air from entering by the seal with the labyrinth structure.
  • the labyrinth formation portion 154 may be provided on the flange portion 153 side of the support portion 151 Alternatively, they may be provided near the center of the support portion 151. In addition, the labyrinth formation portion 154 may be configured on the entire support portion 151.
  • the labyrinth forming portion 154 is formed by forming the concave portion in the supporting portion 151. It is also possible. In any case, the labyrinth structure may be formed by forming a concave ridge portion at the interface between the support portion 151 and the case holding portion 21.
  • Modification 6 In order to prevent a gap from being formed between the ridge portion 154 a of the first case 10 and the second case 20, it is desirable to increase the injection pressure of the resin forming the second case 20. In addition, it is desirable to increase the temperature of the resin to be inserted. When the viscosity of the resin is increased to accelerate the solidification of the resin, it is necessary to further increase the pressure for inserting the resin. The higher the temperature of the resin and the higher the pressure for inserting the resin, the higher the probability that the terminal 13 is deformed. In the above embodiment, the rib 134 is formed on the side portion in the longitudinal direction of the terminal body 131. As a result, the strength of the terminal body 131 can be increased, and deformation can be prevented. Similarly, it is possible to prevent the terminals 13 from being deformed during secondary forming.
  • the rib 134 may not be provided.
  • the shape and size of a rib are arbitrary.
  • the central portion of the terminal body 131 may be bent to improve its strength.
  • the rib 134 is disposed up to the vicinity of the connection portion 132. However, in which position and size of the rib are disposed, deformation does not occur based on the strength of the terminal main body 131. You can adjust it.
  • the shapes, sizes, and the like of the terminals 13 and the connection plate 14 are arbitrary as long as they can be stably fixed to the first case 10 and the cable 40 and the magnetic sensor 11 can be electrically connected.
  • the magnetic sensor 11 may be directly connected to the cable 40 at the terminal 13 without using a connection plate.
  • the secondary molding die 200 having the slide portion 210 is used for secondary molding, but if the first case 10 and the second case 20 can be appropriately molded, the die It is optional.
  • the concave portion 24 is provided in the second case 20 in order to hook and fix the second case 20 and the third case 30, but a hole may be provided instead of the concave portion.
  • the second case 20 may be provided with a convex portion
  • the third case 30 may be provided with a concave portion.
  • the type and structure of the magnetic sensor element and the structure on the axle side are not limited to the embodiment and are arbitrary.
  • the number of terminal bodies is selected in accordance with the number of electrode terminals of the magnetic sensor. Further, in the case of magnetizing the axle, it is not necessary to arrange the magnet.
  • connection part 133 ... fixed part 133c ... opening 134 ... rib 135 ... connection part 135c ... opening 151 ... support part 152 ... holding part 153 ... flange part 154 ... labyrinth formation part 154a-154d ... projecting part 155 ... partition wall 200 secondary molding die 210 slide part 211a, 211b support base 212 operation part 220 cable support part 310 axle shaft 320 rotor 330 magnet

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Abstract

気密性及び水密性に優れた回転検出装置とその製造方法を提供する。　回転検出装置１００は、磁気センサ１１と磁石１２と磁気センサ１１に電気的に接続される端子とを保持する第１ケース１０と、端子に電気的に接続されるケーブル４０と、ケーブル４０を保持した状態で第１ケース１０に固定される第２ケース２０と、第２ケース２０と共に第１ケース１０を密封する第３ケース３０とを備える。第２ケース２０は、第１ケース１０の支持部１５１を外周から保持するケース保持部２１を備え、第１ケース１０は、支持部１５１にケース保持部２１との接触面に突条部を備え、ラビリンス構造を形成する。

Description

回転検出装置とその製造方法
　本発明は、回転検出装置とその製造方法に関する。
　自動車等の車両には、車軸の回転数を検出する回転検出装置が使用されている。例えば、特許文献１の図４には、先端部分にセンサ素子が組み付けられたホルダと、ホルダの先端部が内装されたケースと、ホルダを介してセンサ素子に接続されたケーブルと、これらの接続部分を被覆する被覆部とを備える車両用の回転検出器が開示されている。
特開２０１５－１８４０９４号公報
　特許文献１に開示された回転検出装置の構造では、ケーブルと周囲の被覆樹脂との間に、わずかに間隙が生じてしまう。この間隙は、ホルダ上端の開口を介して、ホルダの内部空間に連通する。このため、この間隙を介して、ホルダの内部空間と外気との間で空気が流通してしまう。例えば、温度変動により、ホルダの内部圧が外気圧より低くなると、間隙を介して湿気を含む外気がホルダ内に浸入してしまう。ホルダの先端部には、センサ素子が内装されている。このため、湿気がホルダ内に浸入することにより、センサ素子が劣化するおそれがある。同様に、ケーブルが濡れた場合にも同様に、被覆樹脂との間の間隙を介して、ホルダの内部空間に水が浸入するおそれがある。このため、センサ素子を含む内部回路を高気密及び高水密に保護することができる回転検出装置が必要となる。
　本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、気密性及び水密性に優れた回転検出装置とその製造方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明に係る回転検出装置は、
　磁気センサと、
　前記磁気センサに電気的に接続される端子と、
　前記磁気センサ及び前記端子を保持する第１ケースと、
　前記端子に電気的に接続されるケーブルと、
　前記ケーブルを保持した状態で前記第１ケースに固定される第２ケースと、
　を備え、
　前記第２ケースは、前記第１ケースの一端を外周から保持する保持部を備え、
　前記第１ケースは、前記保持部との接触面に突条部を備える。
　上記目的を達成するため、本発明に係る回転検出装置の製造方法は、
　磁気センサと該磁気センサに電気的に接続された端子とを保持し、突条部を備える第１ケースを形成する工程と、
　前記端子にケーブルを電気的に接続する工程と、
　前記第１ケースの突条部を備える領域及び前記ケーブルと前記端子との接続部分を覆う第２ケースを樹脂成形する工程と、
　前記第２ケースとの間に前記第１ケースを封止するように、前記第２ケースに第３ケースを装着する工程と、を備える。
　本発明によれば、回転検出装置の気密性及び水密性を向上することができる。
第１の実施形態に係る回転検出装置の斜視図である。 第１の実施形態に係る回転検出装置の展開斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態に係る回転検出装置の一次成形品の斜視図である。 第１の実施形態に係る回転検出装置の第１ケースの挿入部について説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態に係る回転検出装置の一次成形品の端子について説明するための図である。 第１の実施形態に係る回転検出装置の一次成形品の端子について説明するための図である。 二次成形金型について説明するための図である。 二次成形金型のスライド部について説明するための図である。 第１の実施形態に係る回転検出装置の動作を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、変形例１に係るラビリンス形成部について説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）は、変形例３に係るラビリンス形成部について説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）は、変形例６に係る端子の構造について説明するための図である。
　本発明の実施形態に係る回転検出装置とその製造方法を図面を参照して説明する。
　本実施形態に係る回転検出装置は、自動車の車軸の回転数を検出するために装備される。
　図１は、本実施の形態に係る回転検出装置１００の斜視図である。図２は、回転検出装置１００の展開斜視図である。
　回転検出装置１００は、車軸の回転に伴う磁気変化を検出し、検出した車軸の回転数等を検出し、車両のフレーム等に固定される検出装置本体１１０と、検出装置本体１１０の検出信号をＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の上位装置に伝送するケーブル４０を備える。
　図１に示すように、回転検出装置１００は、車軸の回転に伴う磁気変化を検出する検出装置本体１１０と、検出装置本体１１０の検出信号をＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の上位装置に伝送するケーブル４０を備える。
　図２に示すように、検出装置本体１１０は、第１ケース１０と、第１ケース１０とケーブル４０とを支持する第２ケース２０と、第２ケース２０と共に第１ケース１０を密封する第３ケース３０とを備える。
　第１ケース１０は、磁気センサ素子を構成する磁気センサ１１と磁石１２とを保持するケースである。
　図３（ａ）は、第１ケース１０の表面側斜視図、図３（ｂ）は、第１ケース１０の裏面側斜視図である。
　図３に示すように、第１ケース１０は、全体として略楕円柱状に形成された本体部１５を備える。
　本体部１５は、樹脂により一体に成形され、支持部１５１と保持部１５２とフランジ部１５３とを備える。
　支持部１５１は、中実の柱状に形成されている。支持部１５１は、図２に示すように、第２ケース２０により支持され、第１ケース１０を支持する部分である。
　図３，図４に示すように、支持部１５１の端部には、３つの突条部１５４ａを有するラビリンス形成部１５４が形成されている。各突条部１５４ａは単純な突起ではなく、支持部１５１の周方向に有意の長さを有する構造であり、本実施形態では、各突条部１５４ａは、支持部１５１の外周を覆うようにリング状に連続して形成されている。図４に模式的に示すように、突条部１５４ａは、先端に向けて薄くなるように形成されており、例えば、断面が三角形状をしている。また、突条部１５４ａの先端部は、第２ケース２０と溶着しており物理的に一体化している。複数の突条部１５４ａを備える支持部１５１と後述する第２ケース２０との接触面とは、断面がジグザグ状を示すラビリンス構造を形成する。
　図３に示すように、本体部１５の保持部１５２は、面取りされた楕円柱状に形成されている。保持部１５２の先端部には、磁気センサ１１が固定され、磁気センサ１１と離間して磁石１２が配置されている。磁気センサ１１は、例えば、ホールＩＣ等から構成される。磁石１２は磁場を生成する。回転検出装置１００に対向する領域の材質等に応じて、磁気センサ１１の位置の磁場の強さが変化する。磁気センサ１１は、この磁場の強さを検出する。
　フランジ部１５３は、支持部１５１と保持部１５２の境界部に配置され、支持部１５１及び保持部１５２よりも大径に形成されている。
　また、第１ケース１０には、端子１３が、その接続部１３２を支持部１５１から突出した状態で固定されている。
　具体的に説明すると、端子１３は、磁気センサ１１とケーブル４０とを電気的に接続するための金具である。図５（ａ）は、端子１３の表面側斜視図、図５（ｂ）は、端子１３の裏面側斜視図である。図示するように、端子１３は、一対の端子本体１３１を備えている。図５では、一対の端子本体１３１は、接続部１３５で接続されている。接続部１３５は、製造工程で端子１３の取り扱いを容易にするためのものである。接続部１３５には、後述する一次成形時に、端子１３を金型に固定するための開口１３５ｃが形成されている。一次成形後、接続部１３５は除去され、一対の端子本体１３１は相互に絶縁された状態となっている。端子本体１３１は、銅、真鍮等の導電性金属で形成されている。
　端子本体１３１は、図３及び図６に示すように、支持部１５１に、その両端が突出した状態でモールドされて、本体部１５に固定されている。端子本体１３１とその周囲の樹脂とは密着しており、気密且つ水密状態に維持されている。
　端子本体１３１の一端は「ハ」の字状に広がって形成され、ケーブル４０の信号線４２と電気的に接続される接続部１３２が形成されている。端子本体１３１の他端部は、側面視で「コ」の字状に屈曲して形成されて、その先端には、固定部１３３が形成されている。固定部１３３には、開口１３３ｃが形成されている。図６に示すように、「コ」の字状部は仕切壁１５５の内部にインサート成形されている。固定部１３３には、開口１３３ｃが形成されている。開口１３３ｃを設けたことにより、インサート成形後の端子１３の固定がより強固となる。
　図５に示すように、端子本体１３１それぞれの長手方向の側面にはリブ１３４が形成されている。リブ１３４形成部分では、端子本体１３１の断面は、略Ｌ字状を有する。リブ１３４は、端子本体１３１の一部をプレス成型することにより形成される。図５及び図６に示すように、リブ１３４は、各端子本体１３１の、「コ」の字状屈曲部から接続部１３２の近傍まで延在している。
　図３（ｂ）に示すように、磁気センサ１１の電極端子は、導電性の接続板１４を介して、端子本体１３１に溶接、半田等により電気的に接続されている。以下、磁気センサ１１、磁石１２及び端子１３を組み込んだ第１ケース１０を、一次成形品と呼ぶ。
　図２に示す第２ケース２０は、第１ケース１０とケーブル４０とを支持するためのものであり、樹脂により楕円板状に形成され、ケース保持部２１、ケーブル保持部２２、固定部２３、複数の凹部２４、Ｏリング配設部２５を備える。第２ケース２０は、一次成形品をインサート成形して形成される。
　ケース保持部２１は、図２及び図４に示すように、第１ケース１０の支持部１５１を外周から保持する。ケース保持部２１は、図４に示すように、第１ケース１０のラビリンス形成部１５４の形状に合致する凹凸形状を有する。このため、支持部１５１とケース保持部２１とは、その界面が複数回屈曲するラビリンス構造を形成し、支持部１５１とケース保持部２１との境界面は、ラビリンスシールを構成し、その気密性及び水密性が高い。さらに、突条部１５４ａの先端部がケース保持部２１と融着し、一体化している。このため、シールはより強固なものとなっている。
　図２に示すケーブル保持部２２は、ケーブル４０を覆うように保持する。図４に模式的に示す様に、ケーブル保持部２２内では、ケーブル４０の絶縁被覆４１が除去され、銅線等の信号線４２が端子本体１３１の接続部１３２に接続されている。
　図２に示す固定部２３は、回転検出装置１００を車両等に固定する際に使用される部分であり、ボルト等を通すための貫通穴を備える。
　凹部２４は、第３ケース３０をフック固定するために使用される係合部である。
　Ｏリング配設部２５は、Ｏリング２６を配設する溝であり、第３ケース３０に対向する凹み部の周縁部に配置されている。配置されたＯリング２６は、第２ケース２０と第３ケース３０とに密着し、接合部を気密及び水密に封止する。
　第３ケース３０は、一次成形品（第１ケース１０）を、第２ケース２０との間に密封実装するためのケースである。第３ケース３０は、プラスチック等の樹脂で形成されている。第３ケース３０は、収容部３１と台座部３２とを備える。収容部３１は、第１ケース１０を収容可能な空洞を有し、カップ状に形成されている。台座部３２は、収容部３１に連続し、第２ケース２０の開口に対応する外形を有する。台座部３２の、第２ケース２０の凹部２４と対向する位置には、凹部２４に係合するツメ状部３４が形成されている。ツメ状部３４が凹部２４に係合すると、台座部３２は、Ｏリング配設部２５に配置されたＯリング２６に圧接する。これにより、第２ケース２０と第３ケース３０の間は気密及び水密に維持される。
　ケーブル４０は、図４に模式的に示すように、一対の信号線４２に絶縁被覆４１を施して形成されている。ケーブル４０の一端の絶縁被覆４１は剥がされており、信号線４２は端子１３の接続部１３２に電気的に接続される。ケーブル４０の一端部は、第２ケース２０のケーブル保持部２２に保持されている。ケーブル４０の他端には、図２に示すように、コネクタ４３が接続されている。コネクタ４３は、図示しないＥＣＵに接続される。
　（製造方法）
　次に、上記の構成を備える回転検出装置１００の製造方法について説明する。
（一次成形品の製造工程）
　まず、一次成形品、即ち、磁気センサ１１，磁石１２及び端子１３が装着された第１ケース１０を製造する工程を説明する。
　図示せぬ一次成形金型のキャビティ内に図５に示す端子１３を装着する。このとき、接続部１３５の開口１３５ｃを一次成形金型への固定用に使用する。
　次に、プラスチック等の樹脂を一次成形金型に注入する。この工程により図６に示すように、支持部１５１と保持部１５２とフランジ部１５３とを備える本体部１５が形成される。支持部１５１の先端部には、３つのフランジ状の突条部１５４ａを備えるラビリンス形成部１５４が形成されている。また、端子本体１３１の一部が支持部１５１及び仕切壁１５５によってモールドされて固定される。この際、支持部１５１及び仕切壁１５５を構成する樹脂は、端子本体１３１と密着する。また、樹脂の一部が仕切壁１５５を構成すると共に固定部１３３の開口１３３ｃを充填し、固定部１３３が固定される。
　一次成形金型に樹脂を充填する際、樹脂は高温高圧である。このため、端子１３が加熱されると共に圧力がかかり、変形するおそれがある。本実施形態では、端子本体１３１に変形防止用にリブ１３４及び接続部１３５が形成されている。このリブ１３４及び接続部１３５により、端子本体１３１が補強され、その変形が抑えられる。
　成形完了後、成形体が一次成形金型から取り出され、冷却される。これにより、図６に示す中間品が得られる。続いて、端子１３の接続部１３５が除去され、一対の端子本体１３１が電気的に分離される。
　続いて、中間品に、図２及び図３（ａ）に示すように、磁気センサ１１と磁石１２とを装着する。さらに、図３（ｂ）に示すように、磁気センサ１１の電極端子と端子本体１３１とを接続板１４で電気的に接続し、一次成形品を完成する。
（二次成形品の製造工程）
　次に、図７に概要を示す二次成形金型２００を用いて、一次成形品とケーブル４０と第２ケース２０とを一体成型した二次成形品を樹脂成形する。
　図７に示す二次成形金型２００は、蓋部を取り外した状態を示し、ケーブル４０を支持するケーブル支持部２２０と、一次成形品を保持して二次成形金型２００内に挿入するためのスライド部２１０を備える。
　スライド部２１０は、図８に示すように、間隔Ｗを置いて配置された支持台２１１ａと２１１ｂとを備える。支持台２１１ａと２１１ｂとの間隔Ｗは、第１ケース１０の保持部１５２の径よりも大きく、フランジ部１５３の径よりも小さい。図８に示すように、一次成形品のフランジ部１５３を支持台２１１ａ，２１１ｂに載置し、固定する。
　図７に示す二次成形金型２００のケーブル支持部２２０には、一端の絶縁被覆４１を剥がされて信号線４２がむき出しになった状態のケーブル４０が保持される。次に、操作部２１２を押してスライド部２１０をスライドさせ、第１ケース１０の接続部１３２がケーブル４０の信号線４２の位置に達するまで移動させる。
　次に、むき出しになっている信号線４２を接続部１３２に半田等で電気的に接続する。次に、二次成形金型２００の図示しないカバー部で一次成形品（第１ケース１０）とケーブル４０とを覆ってキャビティを形成し、樹脂を圧入して第２ケース２０を樹脂形成する。なお、圧入する樹脂は、第１ケース１０の成形に用いた樹脂と同一である。樹脂は、支持部１５１に密着した状態で温度の低下とともに固まる。
　ここで、圧入する樹脂の温度は高温である。前述のように、ラビリンス形成部１５４の突条部１５４ａの先端部は薄くなっている。このため、突条部１５４ａの薄い先端部は、圧入された樹脂の温度によって溶融する。溶融した樹脂と圧入された樹脂とが混合することにより、突条部１５４ａの先端部と第２ケース２０とは物理的に一体化し、両者の間の気密性及び水密性が高められる。
　成形完了後、二次成形品を二次成形金型２００を取り出し冷却する。
　次に、図２に示すように、Ｏリング配設部２５にＯリング２６を配設する。こうして、第１ケース１０と第２ケース２０を含む二次成形品が完成する。
　上述したように、二次成形金型２００のスライド部２１０に一次成形品を乗せた状態で第２ケース２０の樹脂をインサート成形することにより、樹脂の注入圧力による一次成形品の脱落・位置ずれ等を防止できる。したがって、一次成形品とケーブル４０との位置関係を安定的に固定でき、回転検出装置１００の形状歪みの発生を防止することができる。
（三次成形品の製造工程）
　続いて、第１ケース１０を収容するように、第２ケース２０の凹部２４に第３ケース３０のツメ状部３４を係止し、第２ケース２０に第３ケース３０を嵌合して固定する。これにより回転検出装置１００が完成する。
（動作説明）
　次に、上記の構成を備える回転検出装置１００の動作について、図９を参照して説明する。
　図９に示すように、車軸３１０と同軸にロータ３２０が固定されている。ロータ３２０の外周近傍には、１個または複数個の磁石３３０が配置されている。
　回転検出装置１００は、ロータ３２０に対向するように、固定部２３を用いて車両のフレームに固定される。
　図２，図３に示すように、磁気センサ１１は、車軸３１０の回転に伴う磁場の強さを電気信号に変換し、検出信号を電極端子に出力する。この検出信号は、接続板１４，端子本体１３１，ケーブル４０、コネクタ４３を介して、ＥＣＵに伝達される。
　ここで、湿気を含む外気がケーブル４０と第２ケース２０の間の間隙を伝い、或いは、ケーブル４０の内部を伝い、端子１３の接続部１３２とケーブル４０の接続点に浸入したとする。この場合でも、第１ケース１０の支持部１５１は樹脂で充填されているため、湿気が支持部１５１を介してケース内部に入り込むことはない。また、端子本体１３１と樹脂とが密着しているので、端子本体１３１と樹脂との間の間隙を通じて湿気がケースの内部に入り込むこともない。
　さらに、第１ケース１０の支持部１５１と第２ケース２０のケース保持部２１の接続部分はラビリンスシールが形成され、さらに、突条部１５４ａの先端部分とケース保持部２１とが溶着して物理的に一体となっている。このため、第１ケース１０の支持部１５１と第２ケース２０のケース保持部２１の接合部分を介して、検出装置本体１１０の内部に入り込むこともない。
　このようにして、気密性及び水密性の高い回転検出装置１００が得られる。
（変形例１）
　実施形態では、ラビリンス形成部１５４は、断面三角形状の突条部１５４ａが、３つ、互いに離間して配置される例を示したが、ラビリンス形成部１５４は、ラビリンス構造を形成できるならば任意である。例えば、図１０（ａ）に示すように、突条部１５４ａは、互いに接していてもよく、また、その数も任意（図では４つ）である。また、突条部１５４ａの断面形状も三角形状に限定されず、図１０（ｂ）～（ｄ）に示すように、断面が四角形、例えば、台形形状であってもよい。また、図１０（ｃ）に示すように断面の外形を形成する線が曲線であってもよい。また、図１０（ｄ）に示すように断面形状が楕円形状であってもよい。
（変形例２）
　上記実施の形態においては、突条部１５４ａの先端部分が、第２ケース２０を成形時に溶融することにより、突条部１５４ａの先端部と第２ケース２０のケース保持部２１とが一体化している例を示した。この発明はこれに限定されず、ラビリンス形成部１５４と第２ケース２０のケース保持部２１とが一体化する必要はない。例えば、図１０（ｂ）に示す断面形状を有する突条部１５４ｂを採用する場合、その先端部は比較的厚い。このため、二次成形用の樹脂の熱では溶融しない可能性がある。このような場合でも、ラビリンス構造によるシールにより外気の浸入を防ぐことが可能である。
（変形例３）
　上述の説明では、突条部１５４ａが支持部１５１の周囲に連続したリング状に形成されている場合について説明した。しかし、突条部１５４ａは連続的に形成される必要はない。例えば、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、支持部１５１の外周にリング状に断続して配置した複数の突条部１５４ａを複数段設け、且つ、突条部１５４ａが交互に重なるように配置する等してもよい。
（変形例４）
　なお、上記の説明では、ラビリンス形成部１５４が支持部１５１の先端付近に形成されている場合について説明したが、ラビリンス形成部１５４を支持部１５１のフランジ部１５３側に設けるようにしてもよいし、支持部１５１の中央付近に設けるようにしてもよい。また、支持部１５１の全体にラビリンス形成部１５４が構成されていてもよい。
（変形例５）
　なお、上記の説明では、支持部１５１に突条部を形成することによりラビリンス形成部を形成する例について説明したが、支持部１５１に凹条部を形成することにより、ラビリンス形成部１５４を形成することも可能である。いずれにしても、支持部１５１とケース保持部２１との界面に、凹突条部を形成することにより、ラビリンス構造を形成すればよい。
（変形例６）
　第１ケース１０の突条部１５４ａと第２ケース２０との間に隙間ができないようにするためには、第２ケース２０を形成する樹脂の注入圧力を高めることが望ましい。また、インサートする樹脂の温度を高くすることが望ましい。樹脂の固化を速めるために樹脂の粘性を高くした場合には、樹脂をインサートする圧力を一層高める必要がある。このように樹脂を高温にするほど、また、樹脂をインサートする圧力を高くするほど、端子１３が変形する確率が高くなる。上記実施の形態では、端子本体１３１の長手方向の側部に、リブ１３４が形成されている。これにより、端子本体１３１の強度が増し、変形することを防止できる。同様に、二次成形時に、端子１３が変形することを防止できる。
　ただし、端子１３が、樹脂注入時の圧力に耐える強度を有するならば、リブ１３４をも設けなくてもよい。
　また、リブを設ける場合も、リブの形状及びサイズは任意である。例えば、図１２（ａ）、（ｂ）に例示するように、端子本体１３１の中央部を屈曲させて、その強度を向上するようにしてもよい。
　また、実施形態では、リブ１３４を接続部１３２の近傍まで配置したが、リブをどの位置に配置するか、どのサイズにするかは、端子本体１３１の強度に基づいて、変形が発生しないように調整すればよい。
　なお、端子１３及び接続板１４の形状、サイズ等は、第１ケース１０に安定してこれらを固定でき、且つ、ケーブル４０と磁気センサ１１とを電気的に接続できればよく、任意である。例えば、接続板を使用せず、端子１３で直接磁気センサ１１とケーブル４０とを接続するように構成してもよい。
　上記実施の形態では、二次成形に、スライド部２１０を備える二次成形金型２００を使用する例を示したが、第１ケース１０と第２ケース２０を適切に成形できるならば、金型自体は任意である。
　また、上記の説明では、第２ケース２０と第３ケース３０とをフック固定するために、第２ケース２０に凹部２４を設ける説明をしたが、凹部に変えて穴部を設けるようにしてもよい。また、第２ケース２０に凸部を設け、第３ケース３０に凹部を設けるようにしてもよい。
　磁気センサ素子の例として、ホールＩＣと磁石の組み合わせを使用する例を示したが、磁気センサ素子の種類と構造、さらに、車軸側の構造は、実施形態に限定されず、任意である。例えば、磁気センサ１１としてＡＭＲ（Anisotropic-Magneto-Resistive）素子を使用することも可能である。なお、磁気センサの電極端子の数に応じて、端子本体の数を選定する。また、車軸を着磁する場合には、磁石を配置しなくてもよい。
１０…第１ケース（一次成形品）
１１…磁気センサ
１２…磁石
１３…端子
１４…接続板
１５…本体部
２０…第２ケース
２１…ケース保持部
２２…ケーブル保持部
２３…固定部
２４…凹部
２５…Ｏリング配設部
２６・・・Ｏリング
３０…第３ケース
３１…収容部
３２…台座部
３４…ツメ状部
４０…ケーブル
４１…絶縁被覆
４２…信号線
４３…コネクタ
１００…回転検出装置
１１０…検出装置本体
１３１…端子本体
１３２…接続部
１３３…固定部
１３３ｃ…開口
１３４…リブ
１３５…接続部
１３５ｃ…開口
１５１…支持部
１５２…保持部
１５３…フランジ部
１５４…ラビリンス形成部
１５４ａ～１５４ｄ…突条部
１５５…仕切壁　
２００…二次成形金型
２１０…スライド部
２１１ａ，２１１ｂ…支持台
２１２…操作部
２２０…ケーブル支持部
３１０…車軸
３２０…ロータ
３３０…磁石



　　

Claims (8)

  1. 　磁気センサと、
    　前記磁気センサに電気的に接続される端子と、
    　前記磁気センサ及び前記端子を保持する第１ケースと、
    　前記端子に電気的に接続されるケーブルと、
    　前記ケーブルを保持した状態で前記第１ケースに固定される第２ケースと、
    　を備え、
    　前記第２ケースは、前記第１ケースの一端を外周から保持する保持部を備え、
    　前記第１ケースは、前記保持部との接触面に突条部を備える、
    　回転検出装置。
  2. 　前記突条部は複数形成され、
    　前記複数の突条部を含む前記第１ケースと前記第２ケースとの接触面は、ラビリンス構造を形成している、
    　請求項１に記載の回転検出装置。
  3. 　前記突条部は、先端に向かうにつれて薄く形成されている、
    　請求項１に記載の回転検出装置。
  4. 　前記突条部の先端部は、前記第２ケースと溶融により一体化している、
    　請求項３に記載の回転検出装置。
  5. 　前記端子の長手方向に、リブが形成されている、
    　請求項１から４の何れか一項に記載の回転検出装置。
  6. 　前記端子の先端には、前記ケーブルを接続する接続部が形成されており、
    　前記リブは、前記接続部まで伸びて形成されている、
    　請求項５に記載の回転検出装置。
  7. 　前記第２ケースに装着され、前記第２ケースと共に前記第１ケースを封止する第３ケースをさらに備える、
    　請求項１から６の何れか１項に記載の回転検出装置。
  8. 　磁気センサと該磁気センサに電気的に接続された端子とを保持し、突条部を備える第１ケースを形成する工程と、
    　前記端子にケーブルを電気的に接続する工程と、
    　前記第１ケースの突条部を備える領域及び前記ケーブルと前記端子との接続部分を覆う第２ケースを樹脂成形する工程と、
    　前記第２ケースとの間に前記第１ケースを封止するように、前記第２ケースに第３ケースを装着する工程と、を備える、
    　回転検出装置の製造方法。
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