JP6017401B2 - 回転角度検出センサ - Google Patents
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Description
本発明が解決しようとする課題は、支持部材の熱伸縮により磁気検出部材のリード端子に加わる応力を低減することのできる回転角度検出センサを提供することにある。
実施形態1を説明する。図1は回転角度検出センサを示す斜視図、図2は同じく側面図、図3は同じく平面図、図4は図3のIV−IV線矢視断面図、図5は回転角度検出センサを分解して示す斜視図である。なお、回転角度検出センサについては、互いに直交する軸をX軸、Y軸及びZ軸としたときの各方向を各図に矢印で示すとおりに定める。また、X軸方向は左右方向、Y軸方向は前後方向、Z軸方向は上下方向にそれぞれ相当する。また、本明細書でいう各方向は回転角度検出センサの配置方向を特定するものではない。
図5に示すように、センサIC12は、2系統出力型、2出力型等と呼ばれる形式のもので、センサ本体16と複数(例えば4本)のリード端子18とを備えている。また、センサ本体16は前方(図2及び図3において左方)に向けられ、リード端子18は後方に向けられている。センサ本体16は、長四角形板状に形成された樹脂製のパッケージ20内に、2個の検出素子(不図示)及び2個の演算素子等(不図示)がモールドすなわち埋設されてなる。検出素子は、例えば強磁性磁気抵抗素子(MRE)である。また、演算素子は、例えば半導体集積回路素子である。センサ本体16のパッケージ20の短手方向は左右方向(X軸方向)に向けられ、パッケージ20の長手方向は前後方向(Y軸方向)に向けられ、パッケージ20の板厚方向は上下方向(Z軸方向)に向けられている。
図6に示すように、支持部材14は、長四角形板状に形成された支持台25を有している。支持台25の短手方向は左右方向(X軸方向)に向けられ、支持台25の長手方向は前後方向(Y軸方向)に向けられ、支持部材14の板厚方向は上下方向(Z軸方向)に向けられている。支持台25は、樹脂製で、その前部をセンサIC12のセンサ本体16(図5参照)を載置する載置部26としている。載置部26の左端部上には、前後2個の固定状の突起部28が一体形成されている(図7参照)。突起部28は、四角柱状に形成されている。突起部28の右側面は、センサ本体16の左側の側部フランジ21(図4参照)に対応する保持面28aとされている。保持面28aは、左右方向(X軸方向)に直交又は略直交する平面で形成されている。なお、突起部28は本明細書でいう「係合支持部」に相当する。
図1〜図4に示すように、支持部材14の支持台25の載置部26上にセンサIC12のセンサ本体16が載置される。このとき、センサ本体16の左側の側部フランジ21は、支持部材14の前後の両突起部28の保持面28aに押し当てられる。また、センサ本体16の右側の側部フランジ21は、支持部材14の前後の両弾性係合片32の先端部(上端部)の対向側面に当接しながら摺動していくことにより両弾性係合片32を右方へ弾性変形(図7中、二点鎖線32参照)させていく。右側の側部フランジ21が両弾性係合片32の係止爪34を通過すると同時に、両弾性係合片32が弾性復元することにより、係止爪34(詳しくはアンダーカット部)が右側の側部フランジ21上に係合すなわちスナップフィット係合する(図4参照)。これにより、右側の側部フランジ21が抜け止めすなわち位置決めされる。この状態では、載置部26の上面にセンサ本体16のパッケージ20が面接触状に当接した状態となる。
また、支持部材14に対するセンサIC12の組付け方向、支持部材14のターミナル36に対するセンサIC12のリード端子18の接合方向を同一方向にすることにより、製造工程を簡素化し、コストを低減することができる。
実施形態2を説明する。本実施形態以降の実施形態は、実施形態1に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図8は支持部材を示す断面図である。
図8に示すように、本実施形態では、実施形態1における支持部材14の突起部28が、先端部(上端部)を右方に傾けるようにして傾斜状に形成されている。これにより、突起部28の保持面28aは、支持部材14の支持台25の載置部26の上面に直交する基準線Lに対して傾斜角θをもって傾斜されている。すなわち、突起部28の保持面28aは、下側(Z軸方向の載置部26側)よりも上側(載置部26とは反対側)が右方(センサ本体16側)に傾く傾斜面からなる。したがって、突起部28の傾斜面からなる保持面28aにより、センサIC12のセンサ本体16の右側の側部フランジ21の上方へのがたつきを防止することができる。なお、実施形態1の突起部28の保持面28aを傾斜面に形成してもよい。
実施形態3を説明する。本実施形態は実施形態1に変更を加えたものである。図9は回転角度検出センサを示す平面図、図10は図9のX−X線矢視断面図断面図、図11は支持部材を示す平面図、図12は図11のXII−XII線矢視断面図である。
図11及び図12に示すように、本実施形態では、実施形態1における支持部材14の突起部28の保持面28aの上部に、抜け止め部40が張り出し状に形成されている。抜け止め部40(詳しくはアンダーカット部)には、センサIC12のセンサ本体16の左側の側部フランジ21が係合される(図9及び図10参照)。これにより、センサ本体16の左側の側部フランジ21の上方(Z軸方向の載置部26とは反対側の方向)への移動を規制することができる。
実施形態4を説明する。本実施形態は実施形態1に変更を加えたものである。図13は回転角度検出センサを示す斜視図、図14は同じく側面図、図15は同じく平面図である。
図13〜図15に示すように、本実施形態では、実施形態1における支持部材14の支持台25の載置部26の前端部上にガイドピン42が突出されている。ガイドピン42は、センサIC12のセンサ本体16の前部フランジ22の開口孔23の短手方向(前後方向)の開口幅よりも所定量小さい外径で形成されている。その所定量とは、相互間の寸法のばらつき、熱伸縮等を加味しても、センサ本体16の前部フランジ22の開口孔23の孔縁部とガイドピン42とが前後方向(Y軸方向)に関して相互に干渉を生じることのない寸法である。このため、支持部材14にセンサIC12が支持された状態において、センサ本体16の前部フランジ22の開口孔23の孔縁部は、ガイドピン42のY軸方向の相対的な移動を拘束しない。したがって、本実施形態によると、支持部材14に対するセンサIC12の組付けに際して、ガイドピン42に対して、センサIC12のセンサ本体16の前部フランジ22の開口孔23が遊嵌状に嵌合される。これにより、ガイドピン42は、支持部材14に対するセンサIC12の組付け時のラフガイドとして機能する。
実施形態5を説明する。本実施形態は実施形態1に変更を加えたものである。図16は回転角度検出センサを示す斜視図、図17は同じく平面図、図18は図17のXVIII−XVIII線矢視断面図、図19は支持部材を示す平面図、図20は図19のXX−XX線矢視断面図である。
図19及び図20に示すように、本実施形態では、実施形態1における支持部材14の突起部28に代えて、弾性係合片32(「左側の弾性係合片32」という)が形成されている。左側の弾性係合片32は、実施形態1における弾性係合片32(「右側の弾性係合片32」という)に対して左右対称状に形成されているため、同一要素に同一符号を付すことにより重複する説明を省略する。なお、左側の弾性係合片32は本明細書でいう「係合支持部」に相当する。
図16〜図18に示すように、支持部材14の支持台25の載置部26上にセンサIC12のセンサ本体16が載置されるとき、センサ本体16の両側部フランジ21は、支持部材14の左右の両弾性係合片32の先端部(上端部)の対向側面に当接しながら摺動していくことにより両弾性係合片32を拡開方向へ弾性変形(図20中、二点鎖線32参照)させていく。両側部フランジ21が両弾性係合片32の係止爪34を通過すると同時に、両弾性係合片32が弾性復元することにより、両弾性係合片32の係止爪34(詳しくはアンダーカット部)が両側部フランジ21上に係合すなわちスナップフィット係合する。これにより、両側部フランジ21が抜け止めすなわち位置決めされる。また、両弾性係合片32の弾性片33は、両側部フランジ21に弾性的に当接し、センサ本体16を弾性的に挟持する。また、両弾性係合片32の係止爪34は、弾性片33の弾性によって両側部フランジ21を下方(Z軸方向の載置部26側の方向)に押圧する。また、両弾性係合片32は、センサ本体16(詳しくは両側部フランジ21)の前後方向(Y軸方向)への相対的な移動を可能とする。
実施形態6を説明する。本実施形態は実施形態1に変更を加えたものである。図21は回転角度検出センサを示す斜視図、図22は同じく側面図、図23は同じく平面図、図24は図23のXXIV−XXIV線矢視断面図、図25は回転角度検出センサを分解して示す斜視図である。
図21に示すように、本実施形態では、実施形態1における回転角度検出センサ10が回転角度検出センサ(符号、50を付す)に変更されている。回転角度検出センサ50は、回転側部材(不図示)の回転角度を検出する1個のセンサIC52と、そのセンサIC52を支持する1個の支持部材54とを備えている。
図21〜図23に示すように、支持部材54の支持台71の載置部72上にセンサIC52のセンサ本体56が載置される。このとき、センサ本体56の左端の連結リード64(詳しくは左側縁)は、支持部材54の突起部74の保持面74aに押し当てられる。また、センサ本体56の右端の連結リード64(詳しくは左側縁)は、支持部材54の弾性係合片77の先端部(上端部)の左側面に当接しながら摺動していくことにより弾性係合片77を右方へ弾性変形(図24中、二点鎖線77参照)させていく。右端の連結リード64が弾性係合片77の係止爪79を通過すると同時に、弾性係合片77が弾性復元することにより、係止爪79(詳しくはアンダーカット部)が右端の連結リード64上に係合すなわちスナップフィット係合する。これにより、右端の連結リード64が抜け止めすなわち位置決めされる。
また、支持部材54に対するセンサIC52の組付け方向、支持部材54のターミナル81に対するセンサIC52のリード端子58の接合方向を同一方向にすることにより、製造工程を簡素化し、コストを低減することができる。
実施形態7を説明する。本実施形態は実施形態6に変更を加えたものである。図26は回転角度検出センサを示す斜視図、図27は同じく示す平面図、図28は図27のXXVIII−XXVIII線矢視断面図である。
図26〜図28に示すように、本実施形態では、実施形態6における支持部材54の突起部74に代えて、弾性係合片77(「左側の弾性係合片77」という)が形成されている。左側の弾性係合片77は、実施形態6における弾性係合片77(「右側の弾性係合片77」という)に対して左右対称状に形成されているため、同一要素に同一符号を付すことにより重複する説明を省略する。なお、左側の弾性係合片77は本明細書でいう「係合支持部」に相当する。
図26〜図28に示すように、支持部材54の支持台71の載置部72上にセンサIC52のセンサ本体56が載置されるとき、センサ本体56の両端の連結リード64は、支持部材54の左右の両弾性係合片77の先端部(上端部)の対向側面に当接しながら摺動していくことにより両弾性係合片77を拡開方向へ弾性変形(図28中、二点鎖線77参照)させていく。両端の連結リード64が両弾性係合片77の係止爪79を通過すると同時に、両弾性係合片77が弾性復元することにより、両弾性係合片77の係止爪79(詳しくはアンダーカット部)が両端の連結リード64上に係合すなわちスナップフィット係合する。これにより、両端の連結リード64が抜け止めすなわち位置決めされる。また、両弾性係合片77の弾性片78は、両端の連結リード64に弾性的に当接し、センサ本体56(詳しくは両端の連結リード64)を弾性的に挟持する。また、両弾性係合片77の係止爪79は、弾性片78の弾性によって両端の連結リード64を下方(Z軸方向の載置部72側の方向)に押圧する。また、両弾性係合片77は、センサ本体56(詳しくは両端の連結リード64)の前後方向(Y軸方向)への相対的な移動を可能とする。
実施形態8を説明する。本実施形態は実施形態6に変更を加えたものである。図29回転角度検出センサを示す斜視図、図30は同じく側面図、図31は同じく平面図、図32は同じく分解して示す斜視図である。
図29〜図30に示すように、本実施形態の回転角度検出センサ50は、実施形態6におけるセンサIC52を複数(例えば2個)備えているとともに、支持部材54を2個備えている。2個の支持部材54は支持手段85を構成している。また、両支持部材54は前後対称状に配置されており、両支持部材54の支持台71は前後方向(Y軸方向)に一体化されている。前側(図30において左側)の支持台71の上面(載置部72の上面)は、後側(図30において右側)の支持台71の上面に比べて、センサIC52のセンシング部60のパッケージ66の高さ相当分、高い位置となるように形成されている。また、両支持部材54の各部(突起部74、弾性係合片77、ターミナル81及び保持壁83)は、両センサIC52をセンサ本体56のセンシング部60が積層状に重なる状態で支持するように配置されている(図30参照)。両センシング部60は、検出中心が整合するように重ねられる。なお、センシング部60は本明細書でいう「本体の一部」に相当する。
支持手段85の後側(図30において右側)の支持部材54に後側のセンサIC52を支持させた後、前側(図30において左側)の支持部材54に前側のセンサIC52を支持させる。これにより、両支持部材54は、両センサIC52をセンサ本体56のセンシング部60が重なる状態で支持する。
実施形態9を説明する。本実施形態は実施形態8に変更を加えたものである。図33は回転角度検出センサを示す斜視図、図34は同じく平面図である。
図33及び図34に示すように、本実施形態の回転角度検出センサ50は、実施形態8における支持手段85の両支持部材54の突起部74を、実施形態7と同様、弾性係合片77に変更したものである。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明は、種々の回転側部材の回転角度を検出する回転角度検出センサに適用することができる。また、センサICには、センサIC12,52の他、ホール素子、ホールIC等を使用することも可能である。また、支持部材のターミナルの配置形態によっては、センサICのリード端子を途中で折り曲げてもよい。
また、センサIC12のセンサ本体16の被係合部としては、X軸方向の両側部においてY軸方向に直線状に延びる部分であればよく、側部フランジ21の他、センサ本体16のパッケージ20の側端部を用いてもよい。また、センサIC52のセンサ本体56の被係合部としては、X軸方向の両側部においてY軸方向に直線状に延びる部分であればよく、連結リード64の他、センシング部60のパッケージ66の側端部、フランジ67、及び、演算部62のパッケージ69の側端部を用いてもよい。
12…センサIC(磁気検出部材)
14…支持部材
16…センサ本体(本体)
18…リード端子
21…側部フランジ(被係合部)
26…載置部
28…突起部(係合支持部)
28a…保持面
32…弾性係合片(係合支持部)
33…弾性片
34…係止爪
36…ターミナル(接続端子)
50…回転角度検出センサ
52…センサIC(磁気検出部材)
54…支持部材
56…センサ本体(本体)
58…リード端子
60…センシング部(本体の一部)
62…演算部
64…連結リード
72…載置部
74…突起部(係合支持部)
74a…保持面
77…弾性係合片(係合支持部)
78…弾性片
79…係止爪
81…ターミナル(接続端子)
85…支持手段
Claims (7)
- 回転側部材の回転角度を検出する磁気検出部材と、
前記磁気検出部材を支持する支持部材と
を備える回転角度検出センサであって、
互いに直交する軸をX軸、Y軸及びZ軸としたとき、
前記磁気検出部材は、Z軸方向を板厚方向とする平板状に形成された本体と、本体のY軸方向の一側面から突出された複数のリード端子とを備え、
前記支持部材は、前記磁気検出部材の本体を載置する載置部と、前記磁気検出部材の複数のリード端子が接続される複数の接続端子とを備え、
前記支持部材の載置部には、前記磁気検出部材の本体のX軸方向の両側部においてY軸方向に直線状に延びる一対の被係合部を係合により支持する一対の係合支持部が設けられ、
前記一対の係合支持部は、前記磁気検出部材の本体のY軸方向への相対的な移動を可能とする
ことを特徴とする回転角度検出センサ。 - 請求項1に記載の回転角度検出センサであって、
前記磁気検出部材を複数備え、
前記複数の磁気検出部材に対応する複数の支持部材を有する支持手段を備え、
前記複数の支持部材は、前記複数の磁気検出部材を本体の一部が重なる状態で支持するように構成されている
ことを特徴とする回転角度検出センサ。 - 請求項1又は2に記載の回転角度検出センサであって、
前記支持部材の一対の係合支持部のうちの少なくとも一方の係合支持部は、その係合支持部に対応する前記磁気検出部材の本体の被係合部をX軸方向に押圧する弾性を有する弾性片であることを特徴とする回転角度検出センサ。 - 請求項1又は2に記載の回転角度検出センサであって、
前記支持部材の一対の係合支持部のうちの少なくとも一方の係合支持部は、その係合支持部に対応する前記磁気検出部材の本体の被係合部をX軸方向に押圧する弾性を有する弾性片と、その被係合部に対してZ軸方向に係合する係止爪とを有し、その被係合部にスナップフィット係合する弾性係合片であることを特徴とする回転角度検出センサ。 - 請求項4に記載の回転角度検出センサであって、
前記支持部材の弾性係合片の係止爪は、弾性片の弾性によって前記磁気検出部材の本体の被係合部をZ軸方向の載置部側の方向に押圧することを特徴とする回転角度検出センサ。 - 請求項1又は2に記載の回転角度検出センサであって、
前記支持部材の一対の係合支持部のうちの少なくとも一方の係合支持部は、固定状の突起部であることを特徴とする回転角度検出センサ。 - 請求項6に記載の回転角度検出センサであって、
前記支持部材の突起部は、Z軸方向の載置部側よりも載置部とは反対側が前記磁気検出部材側に傾く傾斜面からなる保持面を有することを特徴とする回転角度検出センサ。
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