JP3714204B2

JP3714204B2 - 回転検出装置及びその製造方法

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Publication number: JP3714204B2
Application number: JP2001199127A
Authority: JP
Inventors: 広行柘植; 幹雄田辺
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: DE10228991A1; JP2003014498A; FR2826728A1; US20030001566A1; US6844719B2; FR2826728B1; DE10228991B4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータの回転に基づいて検出対称の回転検出を行なう回転検出装置及びその製造方法に関するもので、例えば車輪速度センサに用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来のダイレクトコネクタタイプの回転検出装置として例えば特開平１１−１４６４４号公報に示されるものがある。この公報に示される回転検出装置では、ターミナルをインサート成形したセンサ本体の検出部背面に凹形状の溝部を設けておき、その溝部内に検出素子及び処理回路を収容した後、その凹部をポッティング材（封止体）で充填することにより検出素子及び処理回路等を防水している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
回転検出装置は、取付けバラツキ等を見込むために広い検出ギャップ、すなわちギャップが広くても狭くてもセンシングを行なえる性能が要求される。特に、車輪速度センサの場合には、取付けスペースに制限があり、また、車体のロールや路面凹凸による車輪軸（ドライブシャフト）の振動によって検出ギャップにズレが生じることから、広い検出ギャップが要求される。
【０００４】
これに対し、上記従来公報に示されるように、従来の回転検出装置ではポッティング材を用いて防水構造を構成している。このような回転検出装置において広い検出ギャップを確保するためには、検出面の樹脂厚を薄くする必要があるが、ポッティング材による防水構造では、十分なポッティング材を注入するだけのスペースが必要となり、検出面の樹脂厚を薄くすることが困難である。仮に、ポッティング量を減らして検出部を薄くできたとしても、十分な接着強度が得られず、車輪速度センサのような冷熱の厳しい環境下では防水性を確保できない。また、製造工程も多く、コストが高くなる。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、検出面の樹脂厚を薄くすることができ、広い検出ギャップが得られる回転検出装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、検出対象の回転に伴って回転するロータ（５）に対向配置され、センシング素子が形成されたＩＣチップをモールド化した検出部（１０）と、検出部から引き出されたリード（１０ａ）に接合され、部分的に第１の樹脂部（１２）で覆われたターミナル（１３）と、を有し、該検出部からの検出信号に基づいて検出対象の回転状態を検出する回転検出装置であって、一端が入口を構成すると共に他端が閉塞された中空形状を成すケース状のハウジング（１１）を備え、該ハウジング内に検出部が配置され、ハウジングの側面の一部がロータに対向配置される検出面（１１ａ）を構成し、ハウジングの入口側に第１の結合部（１１ｇ）が備えられていると共に、第１の樹脂部に第２の結合部（１２ａ）が備えられ、第１、第２の結合部によりハウジングと第１の樹脂部とが結合されて固定されており、さらに、ハウジングの入口側から該ハウジング内に充填されていると共に、入口側においてハウジングの外縁を覆うように構成された第２の樹脂部（１４）を有していることを特徴としている。
【０００７】
このような構成とすれば、予めロータに対向する検出面を構成することができ、検出部及びハウジングを薄型にすることができると共に、広い検出ギャップが得られる回転検出装置とすることができる。
【０００８】
また、このように、ターミナルが部分的に第１の樹脂部で覆われた構成とした場合、例えば請求項２に示すように第２の樹脂部を形成するのであれば、第１の樹脂部によって第２の樹脂部の厚みを全体的に薄くすることができるため、製造時に第２の樹脂部にボイド（空洞）が形成されてしまうことを防止することができる。
【００１０】
また、このようにハウジングと第１の樹脂部とを第１、第２の結合部によって固定することにより、ハウジング内に検出部を挿入した際に検出部の位置決めを行なうことができる。
【００１１】
さらに、このように、第２の樹脂部によって回転検出装置の外形を構成することができるが、第２の樹脂部によってハウジングの入口側の外縁を覆うようにすれば、ハウジング内における防水性を確保することができる。
【００１２】
具体的には、請求項３に示すように、ハウジングの入口側の外縁において、該ハウジングの外縁全周に突起部（１１ｆ）を備えておき、該突起部の溶融により第２の樹脂部とハウジングとの間で接着させるようにすることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、ハウジングの内壁のうち、検出面とならない位置には第２の溝部（１１ｄ）が形成されており、該第２の溝部を通じてハウジング内への第２の樹脂部の充填が成されていることを特徴としている。このような溝部を形成しておくことにより、第２の樹脂部を樹脂成形する際の樹脂の充填を行なうことができる。そして、検出面とならない位置に第２の溝部を形成することにより、検出部からロータまでのギャップロスを無くすことができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明では、ハウジングには段付き部（１１ｃ）が備えられ、該段付き部により検出面を確認できるようになっていると共に、検出部にハウジングの段付き部と嵌合する段付き部が備えられていることを特徴としている。このように、ハウジングに段付き部を備えていることにより、ハウジングの方向性を確認することができ、また、ハウジングの誤組み付けを防止することができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明では、検出対象の回転に伴って回転するロータ（５）に対向するように配置される検出部（１０）を有し、該検出部からの検出信号に基づいて検出対象の回転状態を検出する回転検出装置の製造方法であって、センシング素子が形成されたＩＣチップ及びリード（１０ａ）をモールド化し、リードが引き出されるように構成した検出部（１０）を用意すると共に、部分的に第１の樹脂部（１２）によって覆われたターミナル（１３）とを用意し、ターミナルとリードとを接合する工程と、一端が入口を構成すると共に他端が閉塞された中空形状を成すケース状のハウジング（１１）を用意する工程と、ハウジングの入口側から検出部を挿入し、ハウジングと第１の樹脂部とを固定する工程と、ハウジングの入口側から該ハウジング内に充填されていると共に、入口側においてハウジングの外縁を覆い、さらに第１の樹脂部も覆うように構成される第２の樹脂部（１４）を樹脂成形によって形成する工程とを有していることを特徴としている。このような製造工程により、上記請求項に示す回転検出装置を製造することができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明では、ハウジングと第１の樹脂部とを固定する工程では、ハウジングの入口側に第１の結合部（１１ｇ）を形成しておくと共に、第１の樹脂部に第２の結合部（１２ａ）を形成しておき、ハウジング内に検出部を挿入するときに、第１、第２の結合部が結合されるようにすることを特徴としている。このようにすれば、ハウジングと第１の樹脂部とを固定することができると共に、第２の樹脂部を樹脂成形する際にインサート倒れが生じることを防止することができる。
【００１７】
請求項９に記載の発明では、ハウジングの入口側において、該ハウジングの外縁全周に突起部（１１ｆ）を形成しておき、第２の樹脂部を形成する際の樹脂成形時には突起部による絞り効果により、突起部が溶融してハウジングと第２の樹脂部との接着がなされるようにすることを特徴とする。このように、突起部を設けておくことにより、突起部が溶融してハウジングと第２の樹脂部とが接着され、これらの間の防水性を確保することができる。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に、本発明の一実施形態における回転検出装置としての車輪速度センサ１を車体に取り付けた時の模式図を示す。また、図２に、車輪速度センサ１の構成、具体的には（ａ）に図１の紙面垂直方向から見た時の断面図、（ｂ）に（ａ）を紙面左側から見た時の一部断面図、（ｃ）に（ａ）を紙面下側から見た時の図を示す。以下、図１、図２に基づいて車輪速度センサ１の構成についての説明を行なう。
【００２０】
図１に示すように、車輪軸２のうち車輪近傍の外周部には軸受け３が備えられている。この軸受け３は、半径の異なる内輪３ａ及び外輪３ｂと転動体（球）３ｃとから構成されている。内輪３ａは車輪軸２の外周面に固定されて車輪軸２と共に回転し、外輪３ｂは図示しない車体側に固定されている。また、内輪３ａ及び外輪３ｂの両端において、内輪３ａと外輪３ｂとの間に挟まれるようにオイルシール４ａ、４ｂが備えられており、内輪３ａと外輪３ｂとの間に充填されたオイルが漏れないようになっている。これらオイルシール４ａ、４ｂの一方（４ａ）には着磁ロータ５が接合され、軸受け３の内輪３ａの回転に伴って回転するように構成されている。なお、着磁ロータ５とは、リング状のロータであり、円周方向においてＮ極とＳ極とに交互に着磁され、車輪軸２の外周を囲むように車輪軸２と同軸的に配置される。
【００２１】
一方、外輪３ｂには、窓部３ｄが形成されており、この窓部３ｄに車輪速度センサ１が圧入固定されている。車輪速度センサ１のうちの検出部１０が窓部３ｄから突出し、検出部１０が着磁ロータ５に対向配置される構成となっている。なお、車輪速度センサ１の外周面にはＯリング６が配置され、窓部を通じての水の侵入が防げる構成となっている。
【００２２】
車輪速度センサ１には、図２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、上述した検出部１０が備えられている。この検出部１０は、磁界の変化に伴った出力を発生するセンシング素子としてのＭＲＥ（磁気抵抗効果）素子やＭＲＥ素子からの出力信号を処理する信号処理回路等が備えられたＩＣチップおよび磁石等がリード１０ａと共に樹脂によってモールド化されたものである。この検出部１０は、一端側が入口を成すと共に他端側が閉塞された中空形状のケースを構成するハウジング１１内に収容されている。以下、ハウジング１１のうち検出部１０が挿入される方向に平行な方向をＸ方向という。
【００２３】
ハウジング１１は、その外径が略四角柱を成しており、Ｘ方向と垂直な方向の断面形状が略長方形を成している。そして、このようにハウジング１１を構成する四角柱の側面のうち着磁ロータ５と対向する面１１ａが検出面を構成し、その反対側の面１１ｂのうちのハウジング１１の閉塞端側に段付き部１１ｃが形成された構成となっている。また、ハウジング１１を構成する四角柱の４つの側面のうち対向するもの同士間の距離は、検出部１０の厚みとほぼ同等もしくは若干大きめに設定されているが、４つの側面のうち段付き部１１ｃが形成された面１１ｂにはＸ方向に平行な溝１１ｄが形成されており、この部分においてハウジング１１と検出部１０との間に隙間が形成されるようになっており、この隙間を通じて後述する樹脂成形時（図３（ｄ）参照）にハウジング１１内に樹脂が充填されるようになっている。
【００２４】
また、ハウジング１１の入口側には、面１１ａ、１１ｂにおいてハウジング１１の外縁をＸ方向と垂直な方向において他の部分よりも突出させたフランジ部１１ｅが形成され、フランジ部１１ｅの先端を通るハウジング１１の外縁にはハウジング１１の外縁をさらにＸ方向と垂直な方向において突出させた突起部１１ｆが形成されている。これらフランジ部１１ｅ及び突起部１１ｆは、ハウジング１１の外縁全周に形成された構成となっている。さらに、ハウジング１１の入口側には、四角柱を構成する４つの側面のうちの対向する２つの側面を部分的にＸ方向と逆方向に突出させた保持部（第１の結合部）１１ｇが形成されている。
【００２５】
一方、検出部１０には、ＩＣチップから引き出されるようにリード１０ａが延設されている。このリード１０ａの先端部は、第１の樹脂部１２と一体とされたターミナル１３の一端に接合されている。このターミナル１３は、略中央部において垂直に曲げられた形状となっており、その両端が第１の樹脂部１２から露出した状態とされ、露出した両端の一方が上述したようにリード１０ａとの接合用、他方が外部（例えばＡＢＳ制御用のＥＣＵ）との接続端子用となる。また、第１の樹脂部１２には、ターミナル１３のうちリード１０ａと接合される側において、ハウジング１１の保持部１１ｇに対応する部分が凹まされた切り欠き部（第２の結合部）１２ａが形成されている。この切り欠き部１２ａにハウジング１１の保持部１１ｇが嵌め込まれ、第１の樹脂部１２とハウジング１１とが固定されるようになっている。
【００２６】
そして、このように構成された検出部１０、ハウジング１１、ターミナル１３及び第１の樹脂部１２が樹脂成形による第２の樹脂部１４によって一体化されている。具体的には、ハウジング１１のうちのフランジ部１１ｅ（入口側）とハウジング１１の内側、及び第１の樹脂部１２が第２の樹脂部１４によって覆われ、ハウジング１１のうちフランジ部１１ｅ以外の部分、つまりハウジング１１のうち検出部１０が位置する部分や、ターミナル１３のうち外部との接続端子用の部分が第２の樹脂部１４によって覆われず、外部に露出した状態となっている。また、第２の樹脂部１４のうちハウジング１１の入口側に位置する部分にはＸ方向と垂直な方向深さ方向となる溝部１４ａが形成されている。この溝部１４ａに上述したＯリング６が嵌め込まれるようになっている。
【００２７】
続いて、図１、図２に示した車輪速度センサ１の製造方法について、図３に示す製造工程図を参照して説明する。
【００２８】
まず、図３（ａ）に示す工程では、ＩＣチップ及びリード１０ａをモールド化した検出部１０を用意すると共に、樹脂成形によってターミナル１３を第１の樹脂部１２で覆ったものを用意する。そして、リード１０ａとターミナル１３の一端とを例えば通電による熱かしめによって接合する。
【００２９】
続いて、図３（ｂ）に示す工程では、樹脂成形によって形成したハウジング１１を用意し、図中矢印で示したようにハウジング１１の入口側から検出部１０を挿入する。そして、図３（ｃ）に示す工程では、ハウジング１１の閉塞端側まで検出部１０を挿入し、ハウジング１１の入口側に形成された保持部１１ｇを第１の樹脂部１２に形成された切り欠き部１２ａに嵌め込む。これにより、ハウジング１１と第１の樹脂部１２とが固定される。またこの時、ハウジング１１を構成する四角柱の側面の相対する２つの面の距離が検出部１０の厚み相当に設定されていることから、ハウジング１１内に検出部１０を挿入した際に検出部１０の位置決めも成される。このようにすれば、検出部１０をインサート成形する場合に発生し得る検出部１０のインサート倒れを防止することができる。
【００３０】
そして、図３（ｄ）に示す工程では、ハウジング１１、検出部１０、ターミナル１３及び第１の樹脂部１２を図示しない成形型内に入れ、樹脂成形を行なうことで第２の樹脂部１４によってハウジング１１、検出部１０、ターミナル１３及び第１の樹脂部１２が一体化される。この時の様子は図４のように表され、図４中の矢印で示すような流れで樹脂がハウジング１１内及びハウジング１１の入口側に流動する。このとき、図４に示されるように、ハウジング１１の入口側において突起部１１ｆが形成されていることから、突起部１１ｆによって絞り効果が得られ、突起部１１ｆが溶融して高い密着性を持ってハウジング１１と第２の樹脂部１４とが接着される。これにより、ハウジング１１と第２の樹脂部１４との間における防水性が確保され、検出部１０に水が浸入しないようにできる。
【００３１】
なお、第１の樹脂部１２を無くし、第２の樹脂部１４を成形する際に第１の樹脂部１２に相当する部分まで同時に形成してしまうことも可能であるが、第１の樹脂部１２を備えることにより第２の樹脂部１４の厚みを全体的に薄くすることができる。このようにすれば、第２の樹脂部１４内にクラックの原因となるボイド（空洞）が形成されることを防止することができる。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態に示される車輪速度センサ１においては、予めケースとなるハウジング１１を形成しておき、このハウジング１１内に検出部１０を収容した構成としている。このため、予め着磁ロータ５に対向する検出面を構成することができ、検出部１０を薄型にすることができると共に、広い検出ギャップが得られる車輪速度センサ１とすることができる。また、インサート倒れ等の心配を無くせると共に、検出部１０を薄型にすることができる。
【００３３】
また、ハウジング１１を構成する四角柱の側面のうち着磁ロータ５と対向する面１１ａと反対側の面１１ｂに樹脂充填用の溝部１１ｄを形成した構成としている。このため、溝部１１ｄを形成することによるギャップのロス、つまり着磁ロータ５から検出部１０までのギャップが広がってしまうことを防止することができる。また、この面に段付き部１１ｃを形成しているため、この段付き部１１ｃによってハウジング１１の方向性を確認でき、検出部１０に対してハウジング１１を表裏逆に組み付けてしまうことを防止することができる。
【００３４】
また、ハウジング１１に保持部１１ｇを設けると共に第１の樹脂部１２に切り欠き部１２ａを設けた構成としているため、第１の樹脂部１２とハウジング１１とを固定することができ、検出部１０の位置決めとインサート倒れを防止することができる。また、樹脂成形時に絞り効果が得られる突起部１１ｆを設けているため、第２の樹脂部１４とハウジング１１との間の防水性を確保することが可能である。
【００３５】
（他の実施形態）
上記実施形態では着磁ロータ５を用いる場合について説明しているが、歯車型のロータを用いる場合についても本実施形態における車輪速度センサ１を適用することが可能である。また、上記実施形態では、車輪速度センサ１を着磁ロータ５のスラスト方向に配置して回転検出を行なう場合について説明したが、着磁ロータ６のラジアル方向に配置して回転検出を行なう場合についても適用可能である。
【００３６】
なお、以上の説明においては、車輪速度センサ１に対して本発明を適用した場合について説明したが、車輪速度センサ１以外の回転検出装置についても本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における車輪速度センサの組み付け状態を示した図である。
【図２】図１に示す車輪速度センサの構成を示す図であって、（ａ）は図１の紙面垂直方向から見た時の断面図、（ｂ）は（ａ）を紙面左側から見た時の一部断面図、（ｃ）は（ａ）を紙面下側から見た時の図である。
【図３】車輪速度センサの製造工程を示す図である。
【図４】樹脂成形時の様子を示した図である。
【符号の説明】
１…車輪速度センサ、１０…検出部、１０ａ…リード、１１…ハウジング、１１ａ、１１ｂ…面、１１ｃ…段付き部、１１ｄ…溝部、１１ｅ…フランジ部、１１ｆ…突起部、１１ｇ…保持部、１２…第１の樹脂部、１２ａ…切り欠き部、１３…ターミナル、１４…第２の樹脂部。

Claims

検出対象の回転に伴って回転するロータ（５）に対向配置され、センシング素子が形成されたＩＣチップをモールド化した検出部（１０）と、
前記検出部から引き出されたリード（１０ａ）に接合され、部分的に第１の樹脂部（１２）で覆われたターミナル（１３）と、を有し、該検出部からの検出信号に基づいて前記検出対象の回転状態を検出する回転検出装置であって、
一端が入口を構成すると共に他端が閉塞された中空形状を成すケース状のハウジング（１１）を備え、
前記ハウジング内に前記検出部が配置され、前記ハウジングの側面の一部が前記ロータに対向配置される検出面（１１ａ）を構成し、
前記ハウジングの入口側に第１の結合部（１１ｇ）が備えられていると共に、前記第１の樹脂部に第２の結合部（１２ａ）が備えられ、前記第１、第２の結合部により前記ハウジングと前記第１の樹脂部とが結合されて固定されており、
さらに、前記ハウジングの入口側から該ハウジング内に充填されていると共に、前記入口側において前記ハウジングの外縁を覆うように構成された第２の樹脂部（１４）を有していることを特徴とする回転検出装置。
前記第２の樹脂部（１４）は、前記第１の樹脂部も覆うように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
前記ハウジングの入口側の外縁には、該ハウジングの外縁全周に突起部（１１ｆ）が備えられ、該突起部の溶融により前記第２の樹脂部と前記ハウジングとの間が接着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転検出装置。
前記突起部よりも、前記ハウジングへの前記検出部の挿入方向の逆方向であって、前記結合部を覆う前記第２の樹脂部の外縁には第１の溝部（１４ａ）が形成され、該溝部内にシールリング（６）が配置されるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の回転検出装置。
前記ハウジングの内壁のうち、前記検出面とならない位置には第２の溝部（１１ｄ）が形成されており、該第２の溝部を通じて前記ハウジング内への前記第２の樹脂部の充填が成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の回転検出装置。
前記ハウジングの内壁の一部には段付き部（１１ｃ）が備えられていると共に、前記検出部に前記ハウジングの段付き部と嵌合する段付き部が備えられ、これら段付き部により前記検出面を確認できるようになっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の回転検出装置。
検出対象の回転に伴って回転するロータ（５）に対向配置される検出部（１０）を有し、該検出部からの検出信号に基づいて前記検出対象の回転状態を検出する回転検出装置の製造方法であって、
センシング素子が形成されたＩＣチップ及びリード（１０ａ）をモールド化し、前記リードが引き出されるように構成した検出部（１０）を用意すると共に、部分的に第１の樹脂部（１２）によって覆われたターミナル（１３）を用意し、前記ターミナルと前記リードとを接合する工程と、
一端が入口を構成すると共に他端が閉塞された中空形状を成すケース状のハウジング（１１）を用意する工程と、
前記ハウジングの入口側から前記検出部を挿入し、前記ハウジングと前記第１の樹脂部とを固定する工程と、
前記ハウジングの入口側から該ハウジング内に充填されていると共に、前記入口側において前記ハウジングの外縁を覆い、さらに前記第１の樹脂部も覆うように構成される第２の樹脂部（１４）を樹脂成形によって形成する工程とを有していることを特徴とする回転検出装置の製造方法。
前記ハウジングと前記第１の樹脂部とを固定する工程では、前記ハウジングの前記入口側に第１の結合部（１１ｇ）を形成しておくと共に、前記第１の樹脂部に第２の結合部（１２ａ）を形成しておき、前記ハウジング内に前記検出部を挿入するときに、前記第１、第２の結合部が結合されるようにすることを特徴とする請求項７に記載の回転検出装置の製造方法。
前記ハウジングの前記入口側において、該ハウジングの外縁全周に突起部（１１ｆ）を形成しておき、前記第２の樹脂部を形成する際の樹脂成形時には前記突起部による絞り効果により、前記突起部が溶融して前記ハウジングと前記第２の樹脂部との接着がなされるようにすることを特徴とする請求項７又は８に記載の回転検出装置の製造方法。