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WO2018037722A1 - 磁気センサ - Google Patents

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Publication number
WO2018037722A1
WO2018037722A1 PCT/JP2017/024430 JP2017024430W WO2018037722A1 WO 2018037722 A1 WO2018037722 A1 WO 2018037722A1 JP 2017024430 W JP2017024430 W JP 2017024430W WO 2018037722 A1 WO2018037722 A1 WO 2018037722A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
magnetic sensor
sensor
fixing member
partition wall
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/024430
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
賢次 吉原
準二 小野塚
祥一 堺
光廣 荒井
裕樹 岡本
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立オートモティブシステムズ株式会社 filed Critical 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority to JP2018535501A priority Critical patent/JP6626979B2/ja
Publication of WO2018037722A1 publication Critical patent/WO2018037722A1/ja

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Classifications

    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/07—Hall effect devices

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic sensor for detecting magnetism.
  • Patent Document 1 an invention related to a rotation detection sensor such as a semiconductor detection sensor for rotation detection that detects the rotation speed of a gear used in an automobile engine or a mission is known (see Patent Document 1 below).
  • the rotation detection sensor described in Patent Document 1 includes a bottomed cylindrical sensor case, a sensor housing in which rotation detection means is assembled, and a sensor that seals the inside of the sensor case in which the sensor housing is housed in a predetermined position. And a cover.
  • the sensor cover is welded to the insertion opening of the sensor case while pressing and urging the sensor housing in the insertion direction by a pressing projection provided on the inner surface of the sensor cover (see the same document, claim 1 and the like).
  • the sensor cover is pressed against the insertion opening of the sensor case while pressing the sensor housing in the insertion direction by the pressing protrusion. It is welded to seal the inside of the sensor case. Therefore, the sensor housing itself that is positioned at a predetermined position in contact with a predetermined part in the sensor case does not have a part welded to the sensor case, and the positioning position with respect to the sensor case does not vary (the same document). , Paragraph 0040 etc.).
  • the sensor housing accommodated in a predetermined position in the sensor case is held in a state of being pressed and urged in the insertion direction by the pressing protrusion of the sensor cover, there is no backlash. Therefore, the gap between the bottom of the sensor case and the tip of the rotation detection means assembled to the sensor housing is always maintained at a normal value regardless of variations in the melting amount between the sensor case and the sensor cover. Accuracy can be obtained (see the same document, paragraph 0041, etc.).
  • a magnetic sensor that can measure the displacement and distance of a measurement object in a non-contact manner such as the conventional rotation detection sensor, includes a housing that houses a sensor element, and is often immersed in oil or oil Exposed to splashes and steam.
  • a magnetic sensor used in such an environment is required to have high sealing performance against oil or the like.
  • the conventional rotation detection sensor has a problem of reliability in an environment where oil or the like exists because oil may permeate through a joint interface between the sensor case and the sensor cover.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the reliability of a magnetic sensor in an environment where oil or the like is present.
  • a magnetic sensor includes a sensor element that detects magnetism, a housing that houses the sensor element, and a connector portion that is provided in the housing and connected to an external connector.
  • the sensor has a partition wall that does not have a bonding interface surrounding the sensor element except for an opening provided in the connector part, and the connector part is connected to the sensor element inside the opening.
  • the connection terminal is connected, and the opening is closed by the external connector when the connection terminal is connected to the terminal of the external connector.
  • connection terminal connected to the sensor element in the housing is connected to the terminal of the external connector by connecting the external connector to the connector portion provided in the housing, and the detection result of the sensor element is Output is possible via connection terminals and external connectors. Further, the opening provided in the connector portion of the housing is closed by the external connector, so that the entry of oil mist, steam, or the like into the inside of the housing is prevented.
  • the housing that houses the sensor element has a partition wall that surrounds the sensor element except for the opening provided in the connector portion, and this partition wall does not have a bonding interface. Therefore, according to the magnetic sensor of the present invention, compared with a conventional magnetic sensor having a bonding interface in the housing, the penetration of oil into the housing is more reliably prevented, and reliability in an environment where oil or the like exists is conventionally improved. Can be improved.
  • FIG. 3 Schematic which shows an example of the engine provided with the magnetic sensor.
  • the perspective view of the magnetic sensor which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • the front view of the magnetic sensor shown in FIG. The side view of the magnetic sensor shown in FIG. Sectional drawing which follows the VV line of the magnetic sensor shown in FIG. Sectional drawing which follows the VI-VI line of the housing of the magnetic sensor shown in FIG.
  • FIG. 3 is a top view of the magnetic sensor shown in FIG. 2.
  • the front view of the sensor assembly of the magnetic sensor shown in FIG. The side view of the sensor assembly of the magnetic sensor shown in FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an automobile engine EG provided with a magnetic sensor 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the magnetic sensor 1 of the present embodiment is a sensor that measures, for example, the displacement and distance of a measurement object by detecting magnetism.
  • the magnetic sensor 1 is used as a rotation sensor that detects rotation of a crankshaft and a camshaft, that is, a crank angle sensor and a cam angle sensor.
  • the magnetic sensor 1 as a cam angle sensor includes a sensor element 2 accommodated in a housing 10 by fixing a flange portion 12 of the housing 10 to, for example, an engine EG or a surrounding structure ES. Is arranged opposite to the cam rotor R1 for opening and closing the exhaust valve EV.
  • the rotor R1 having the protrusion rotates, the distance between the rotor R1 and the sensor element 2 changes, and the magnetic flux received by the sensor element 2 changes.
  • the magnetic sensor 1 as a cam angle sensor converts this magnetic flux change into, for example, a short-wave pulse signal and outputs it.
  • the magnetic sensor 1 as a cam angle sensor outputs a signal for discriminating each cylinder as a cylinder discrimination signal. From the output of the magnetic sensor 1, the position and rotation angle of the rotor R1 of each cylinder can be detected.
  • An external connector FC connected to the signal line SL is connected to the connector portion 11 of the magnetic sensor 1.
  • the output of the magnetic sensor 1 is input to, for example, a vehicle control device (not shown) via the signal line SL connected to the external connector FC.
  • the magnetic sensor 1 serving as a crank angle sensor is configured such that the sensor element 2 housed in the housing 10 is connected to the crankshaft by fixing the flange portion 12 of the housing 10 to, for example, the engine EG or a surrounding structure ES. It is arranged to face the rotor R2 of CS.
  • the distance between the rotor R2 and the sensor element 2 changes, and the magnetic flux received by the sensor element 2 changes.
  • the magnetic sensor 1 as a crank angle sensor converts this magnetic flux change into a pulse signal and outputs it. From the output of the magnetic sensor 1, the reference position and rotation angle of the crankshaft CS and the rotation speed of the engine EG can be detected. The output of the magnetic sensor 1 as the crank angle sensor is input to, for example, a vehicle control device (not shown) or the like via the external connector FC and the signal line SL connected to the connector portion 11 of the housing 10.
  • the output signal of the magnetic sensor 1 as a rotation sensor used for the engine EG of the automobile becomes a base signal for fuel injection control and ignition timing control in an electronic fuel injection system of the engine EG of the automobile, for example.
  • FIG. 2 is an external perspective view of the magnetic sensor 1 of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a front view of the magnetic sensor 1 shown in FIG. 4 is a side view of the magnetic sensor 1 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of the magnetic sensor 1 shown in FIG.
  • the magnetic sensor 1 of the present embodiment mainly includes a sensor element 2 that detects magnetism, a housing 10 that houses the sensor element 2, and a connector portion 11 that is provided in the housing 10 and connected to an external connector FC. It is equipped with.
  • the housing 10 is a housing having a cavity inside, which is manufactured by, for example, integral molding using a resin material.
  • the housing 10 has a seamless structure having no joint interface.
  • the joining interface includes a joint formed by joining such as adhesion and welding, and an interface when different members are brought into close contact with each other.
  • the housing 10 is formed in a bottomed cylindrical shape extending in one direction.
  • the housing 10 includes a connector portion 11 connected to the external connector FC from one end to the other in the longitudinal direction, that is, the extending direction, a flange portion 12 fixed to the engine EG or a structure ES around the engine EG, and the sensor. And an accommodating portion 13 that accommodates the element 2.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of the housing 10 of the magnetic sensor 1 shown in FIG.
  • FIG. 7 is a top view of the magnetic sensor 1 shown in FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged view of the connector portion 11 shown in FIG. 5 is also a cross-sectional view of the magnetic sensor 1 taken along the line VV shown in FIG. 7, and
  • FIG. 6 is also a cross-sectional view of the housing 10 taken along the line VI-VI of FIG.
  • the connector portion 11 is formed in a cylindrical shape having an opening 11a at one end, and has a generally rectangular shape with a corner portion having an arc shape when viewed from above.
  • the shape of the connector portion 11 can be changed to any shape and size according to the shape and size of the external connector FC connected to the connector portion 11.
  • a protrusion 11b that guides the external connector FC and an engagement protrusion 11c that engages with the external connector FC are provided on the outer peripheral surface of the connector portion 11.
  • the connector part 11 has the connection terminal 3 connected to the sensor element 2 inside the opening 11a. As shown in FIG. 1, the opening 11 a of the connector unit 11 connects the external connector FC to the connector unit 11, and connects the connection terminal 3 of the magnetic sensor 1 and a terminal (not shown) of the external connector FC. It is blocked by the external connector FC.
  • the flange portion 12 is provided between the housing portion 13 provided at one end in the extending direction of the housing 10 and the connector portion 11 provided at the other end in the extending direction of the housing 10. It protrudes in a direction that intersects the direction.
  • the flange portion 12 has, for example, a screw hole 12a for fixing the magnetic sensor 1 to the structure ES.
  • the shape of the flange portion 12 and the protruding direction can be appropriately changed according to the mounting position of the magnetic sensor 1 with respect to the engine EG and the surrounding structure ES, for example.
  • the flange portion 12 can be omitted.
  • the accommodating portion 13 accommodates the sensor element 2 and the connection terminal 3 joined to the lead 2 a of the sensor element 2 in the space surrounded by the partition wall 14 of the housing 10.
  • the housing 10 has a partition wall 14 that does not have a bonding interface surrounding the sensor element 2 except for the opening 11 a provided in the connector section 11.
  • the housing section 13 that houses the sensor element 2 in the housing 10 by the partition wall 14. Is formed.
  • the partition wall 14 of the housing 10 surrounds the sensor element 2 except for the other end in the extending direction by a bottom wall 14b at one end in the extending direction and a side wall 14a around it.
  • the housing 10 has an O-ring groove 15 for engaging the O-ring 6 on the outer peripheral surface of the accommodating portion 13 in the vicinity of the flange portion 12. As shown in FIG. 1, the O-ring 6 engaged with the O-ring groove 15 on the outer peripheral surface of the housing 10 in a state where the magnetic sensor 1 is attached to the engine EG or its surrounding structure ES via the flange portion 12. The space between the housing 10 and the structure ES is sealed.
  • the connector portion 11 of the magnetic sensor 1 is disposed outside the engine EG, is placed in a relatively gentle environment with little oil mist and steam, and the opening 11 a is closed by the external connector FC. Yes.
  • the bottom wall 14b side of the flange part 12 of the housing 10 of the magnetic sensor 1 more specifically, the bottom wall 14b side of the O-ring 6, that is, the tip side of the housing 10 is inserted into the engine EG. It is immersed in oil or placed in a relatively harsh environment where there is a lot of oil mist and steam.
  • the sensor element 2 accommodated in the housing 10 is not particularly limited as long as it is an element that detects magnetism.
  • a Hall element that detects a magnetic field using the Hall effect can be used.
  • the sensor element 2 may be, for example, a Hall IC in which a Hall element and a signal conversion circuit are incorporated in one package.
  • the connection terminal 3 is connected to the lead 2a of the sensor element 2 by, for example, laser welding or resistance welding.
  • the sensor element 2 is in contact with the partition wall 14 of the housing 10, for example.
  • the magnetic sensor 1 of the present embodiment can include a fixing member 4 that is fixed to the connection terminal 3 and engages with the partition wall 14 inside the opening 11 a of the connector portion 11.
  • the fixing member 4 is provided at the end of the connection terminal 3 on the connector part 11 side, for example, by insert molding the connection terminal 3 using a thermosetting resin as a material.
  • the sensor element 5, the connection terminal 3, and the fixing member 4 constitute a sensor assembly 5 that is an internal structure of the magnetic sensor 1.
  • FIG. 9 is a front view of the sensor assembly 5 shown in FIG.
  • FIG. 10 is a side view of the sensor assembly 5 shown in FIG.
  • the sensor assembly 5 is an internal structure of the magnetic sensor 1 and includes a sensor element 2, a connection terminal 3, and a fixing member 4.
  • the housing 10 is formed in a bottomed cylindrical shape having a flange portion 12 between the connector portion 11 and the bottom wall 14 b of the partition wall 14, and the sensor assembly 5 is in the axial direction of the housing 10. It extends in the longitudinal direction.
  • the sensor element 2 joined to the distal end side of the connection terminal 3 is inserted from the opening 11 a of the connector portion 11 at one end in the longitudinal direction of the housing 10, and the bottom wall 14 b at the other end in the longitudinal direction of the housing 10. Abut.
  • connection terminal 3 that is fixed to the fixing member 4 and protrudes from the upper surface of the fixing member 4 inside the opening 11 a of the connector portion 11, and the sensor element 2 that is joined to the connection terminal 3 and accommodated in the accommodation portion 13. , Respectively, are positioned and fixed with respect to the housing 10.
  • the upper surface of the fixing member 4 constitutes the bottom surface of the connector portion 11 inside the opening 11 a of the connector portion 11.
  • the partition wall 14 and the fixing member 4 can have guide portions 7 that are slidably engaged with each other along one direction.
  • the guide portion 7 is constituted by a guide groove 7 a provided in one fixing member 4 of the partition wall 14 and the fixing member 4 and an engaging portion 7 b provided in the other partition wall 14. Yes.
  • the guide groove 7 a of the fixing member 4 extends along one direction that is the insertion direction of the sensor assembly 5 and the extending direction of the housing 10.
  • the engaging portion 7b is a semi-cylindrical convex portion extending in the same direction as the guide groove 7a, and is slidable along one direction that is the extending direction of the guide groove 7a. It is a slide rail to engage.
  • a filling material 8 may be filled in a housing part 13 surrounded by a partition wall 14 and a fixing member 4 and housing a sensor element 2.
  • the filler 8 seals the front end side of the fixing member 4 of the sensor assembly 5, that is, the sensor element 2, the portion of the connection terminal 3 on the sensor element 2 side, and the joint portion thereof from the external environment, and the housing 10 Secure to.
  • the filler 8 As the material of the filler 8, for example, a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used.
  • the filler 8 flows after the sensor assembly 5 is inserted into the housing portion 13 of the housing 10 through the opening 11a of the connector portion 11 and the sensor element 2 connected to the tip of the connection terminal 3 is disposed in the housing portion 13. It fills in the state which has property, and is formed by making it harden
  • the magnetic sensor 1 includes a notch 4 a that allows the housing portion 13 and the opening 11 a of the connector portion 11 to communicate with each other when the fixing member 4 is engaged with the housing 10. Is provided on the side surface of the fixing member 4.
  • the notch 4a on the side surface of the fixing member 4 is continuously formed from the upper surface to the lower surface of the fixing member 4 along the extending direction of the housing 10 at the center of the long side portion of the fixing member 4 that is generally rectangular in top view. Is provided.
  • the filling material 8 is inserted into the sensor assembly 5 from the opening 11a of the connector portion 11 in a state of having fluidity, and the fixing member 4 is engaged with the partition wall 14 of the housing 10.
  • the accommodating portion 13 is filled through the notch 4a.
  • FIG. 11 is a bottom view of the magnetic sensor 1 shown in FIG. 12 is a cross-sectional view of the housing 10 taken along line XII-XII shown in FIG.
  • the housing portion 13 of the housing 10 has a generally rectangular shape with a circular arc shape in the bottom view, and a recess 13 a is formed at the center of three sides excluding one side.
  • the inner surface of the three side wall 14a is formed on the inner surface of the three side wall 14a corresponding to the recess 13a provided on the outer surface of the three side wall 14a of the partition wall 14 forming the rectangular columnar accommodating portion 13.
  • FIG. As shown in FIG. 2, a contact portion 13b that protrudes toward the sensor element 2 and contacts the sensor element 2 is formed.
  • the contact portion 13 b is continuously formed from the bottom wall 14 b of the housing 10 to the vicinity of the flange portion 12 along the extending direction of the housing 10, that is, the insertion direction of the sensor assembly 5.
  • the abutting portion 13 b abuts on three surfaces except the surface on which the lead 2 a of the rectangular sensor element 2 is provided, and the sensor assembly 5 is inserted into the housing 10 when the sensor assembly 5 is inserted into the housing 10.
  • the sensor element 2 is guided in contact with the element 2.
  • the abutting portion 13b abuts on three surfaces excluding the surface on which the lead 2a of the rectangular sensor element 2 abutting on the bottom wall 14b of the housing 10 is provided, and the sensor element 2 is abutted on the bottom wall 14b of the housing 10. Is positioned at a predetermined position.
  • the magnetic sensor 1 of the present embodiment includes the sensor element 2 that detects magnetism, the housing 10 that houses the sensor element 2, and the connector portion 11 that is provided in the housing 10 and connected to the external connector FC. And.
  • a magnetic sensor 1 is used as a rotation sensor for detecting the rotation of the rotor R1 of the cam that opens and closes the exhaust valve EV of the engine EG of the automobile and the rotation of the rotor R2 of the crankshaft CS, for example. it can.
  • the front end portion of the housing 10 of the magnetic sensor 1 is inserted into the engine EG and immersed in oil as described above, or is placed in a relatively severe environment where there is a lot of oil mist or steam. Yes.
  • the conventional rotation detection sensor described in Patent Document 1 has a bonding interface between the sensor case and the sensor cover, there is a possibility that oil may penetrate into the sensor case through the bonding interface. There is a problem in reliability in such a severe environment.
  • the housing 10 of the magnetic sensor 1 of the present embodiment has a partition wall 14 that does not have a bonding interface surrounding the sensor element 2 except for the opening 11a provided in the connector portion 11. Therefore, in the magnetic sensor 1 of this embodiment, oil does not penetrate into the housing 10 through the joint interface unlike the conventional rotation detection sensor. Therefore, according to the magnetic sensor 1 of the present embodiment, compared to the conventional magnetic sensor 1 having a bonding interface exposed to the external environment, the penetration of oil into the housing 10 is more reliably prevented, and oil or the like exists. The reliability in the environment to be able to improve can be improved. Further, according to the magnetic sensor 1 of the present embodiment, it is possible to reduce the number of oil seal parts used at the joining interface as compared with the conventional rotation detection sensor.
  • the housing 10 of the magnetic sensor 1 of the present embodiment is placed in a relatively gentle environment in which the connector portion 11 is disposed outside the engine EG and there is little oil mist and steam.
  • the connector part 11 has a connection terminal 3 connected to the sensor element 2 inside the opening 11 a of the connector part 11, and the only opening 11 a of the housing 10 provided in the connector part 11 is connected to the connection terminal 3.
  • the external connector FC At the time of connection with the terminal of the external connector FC, it is blocked by the external connector FC. Thereby, intrusion of oil mist, steam or the like into the inside of the housing 10 through the opening 11a of the connector portion 11 of the housing 10 is prevented.
  • the magnetic sensor 1 of the present embodiment includes a fixing member 4 that is fixed to the connection terminal 3 and engages with the partition wall 14 of the housing 10 inside the opening 11 a of the connector portion 11.
  • the connection terminal 3 can be positioned and fixed with respect to the housing 10, and can be reliably connected to the terminal of the external connector FC.
  • the sensor element 2 joined to the connection terminal 3 can be positioned and arranged at a predetermined position of the housing portion 13 of the housing 10.
  • the partition wall 14 and the fixing member 4 of the housing 10 have guide portions 7 that are slidably engaged with each other along one direction.
  • the fixing member 4 can be slid with respect to the partition wall 14 of the housing 10 and guided to the fixing position with the guide portion 7 engaged.
  • the fixing member 4 can be easily and reliably engaged with a predetermined position of the housing 10.
  • the guide portion 7 is provided in the fixing member 4 and extends along one direction, and is provided in the partition wall 14 of the housing 10 so as to be slidable in one direction. And an engaging portion 7b that engages with the guide groove 7a.
  • the magnetic sensor 1 of the present embodiment includes a sensor element 2, a connection terminal 3 bonded to the lead 2 a of the sensor element 2, and the connection terminal 3 as an internal structure inserted into the housing 10.
  • the sensor assembly 5 includes a fixed member 4 that is fixed. Thereby, when the magnetic sensor 1 is assembled, the preassembled sensor assembly 5 can be inserted from the opening 11a provided in the connector portion 11 of the housing 10, and the connection terminal 3 and the sensor element 2 can be arranged at predetermined positions. It is possible to facilitate the assembly of the magnetic sensor 1.
  • the filling material 8 is filled in the housing portion 13 that is surrounded by the partition wall 14 of the housing 10 and the fixing member 4 and that houses the sensor element 2.
  • the sensor element 2 the part of the connection terminal 3 on the sensor element 2 side, and the joint part thereof are sealed by the filler 8, and the sensor element 2 and the connection terminal 3 Can be fixed at a predetermined position, and the reliability of the magnetic sensor 1 can be further improved.
  • the joint interface between the filler 8 and the housing 10 is formed inside the housing 10, and the external connector FC is connected to the connector portion 11 to close the opening 11 a of the connector portion 11, thereby isolating from the external environment. Is done. Therefore, the joining interface between the filler 8 and the housing 10 is not immersed in oil or exposed to a severe environment with a lot of oil mist and vapor, and the reliability of the magnetic sensor 1 is not lowered.
  • the fixing member 4 is provided with a notch 4a that allows the accommodating portion 13 and the opening 11a of the connector portion 11 to communicate with each other.
  • the filling material 8 is filled into the accommodating portion 13 through the notch 4 a of the fixing member 4.
  • the filling material 8 is filled between the housing 10 and the fixing member 4 without a gap, Fixability can be improved and the reliability of the magnetic sensor 1 can be further improved.
  • the sensor assembly 5 may be inserted from the opening 11 a of the connector portion 11 of the housing 10 after the accommodating portion 13 of the housing 10 is filled with the filler 8.
  • the notch 4a provided in the fixing member 4 can function as an air discharge port.
  • the sensor element 2 is in contact with the partition wall 14 of the housing 10. As a result, the sensor element 2 is supported by the partition wall 14 of the housing 10, and positioning and fixing can be performed more reliably.
  • the partition wall 14 of the housing 10 has a contact portion 13 b that protrudes toward the sensor element 2 and contacts the sensor element 2.
  • the sensor element 2 is guided and supported by the contact portion 13b, whereby the sensor element 2 can be positioned and fixed more reliably.
  • the housing 10 is formed in a bottomed cylindrical shape having a flange portion 12 between the connector portion 11 and the bottom wall 14 b of the partition wall 14. It is in contact with the bottom wall 14b.
  • the lead 2a of the sensor element 2 and the connection terminal 3 joined to the lead 2a have a shape extending in the longitudinal direction of the housing 10, or a bent portion is provided in the middle of the sensor element 2 in the insertion direction. You may give elasticity to. Thereby, the sensor element 2 can be supported in a state of being pressed against the bottom wall 14 b of the housing 10 by the elasticity of the lead 2 a and the connection terminal 3. Thereby, when the magnetic sensor 1 is assembled, the positioning of the sensor element 2 is facilitated, and the magnetic sensor 1 can be easily assembled.
  • FIG. 13 is an enlarged top view of the connector portion 11 of the magnetic sensor according to this embodiment corresponding to FIG. 8 of the magnetic sensor 1 described in the first embodiment. Since the magnetic sensor of the present embodiment is the same as the magnetic sensor 1 of the first embodiment described above except for the configuration described below, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. .
  • the guide portion 7 includes a guide groove 7 a provided in the partition wall 14 of the partition wall 14 and the fixing member 4 of the housing 10 and extending along one direction. And an engaging portion 7b that is provided on the member 4 and engages with the guide groove 7a so as to be slidable along one direction. That is, in the magnetic sensor 1 of the above-described first embodiment, as shown in FIG. 8, the guide groove 7 a is provided in the fixing member 4. However, in the magnetic sensor of this embodiment, the guide groove is formed in the partition wall 14 of the housing 10. 7a is provided. Further, in the magnetic sensor 1 of the first embodiment described above, the engaging portion 7b is provided in the partition wall 14 of the housing 10, but in the magnetic sensor of the present embodiment, the engaging member 7b is provided in the fixing member 4. Yes.
  • the guide part 7 of the magnetic sensor of the present embodiment the same effect as that of the guide part 7 of the magnetic sensor 1 of the first embodiment can be obtained. That is, the guide portion 7 is provided in one of the partition wall 14 and the fixing member 4 and extends in one direction, and the guide portion 7 is provided in the other in the guide groove 7a so as to be slidable in one direction. It can comprise by the engaging part 7b to engage.
  • the fixing member 4 has a through hole 4b that allows the accommodating portion 13 and the opening 11a of the connector portion 11 to communicate with each other, and the notch 14c that allows the accommodating portion 13 and the opening 11a of the connector portion 11 to communicate with each other. Is provided on the partition wall 14 of the housing 10.
  • the filling material 8 can be filled into the accommodating portion 13 through the through hole 4 b of the fixing member 4 and the notch 14 c of the partition wall 14 of the housing 10.
  • the through-hole 4b or the notch 14c that allows the accommodating portion 13 and the opening 11a of the connector portion 11 to communicate with each other only needs to be provided in at least one of the partition wall 14 and the fixing member 4.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the magnetic sensor housing 10 of the present embodiment corresponding to FIG. 6 of the magnetic sensor 1 of the first embodiment.
  • FIG. 15 is a front view of the sensor assembly 5 of the magnetic sensor of the present embodiment corresponding to FIG. 9 of the magnetic sensor 1 of the first embodiment. Since the magnetic sensor of the present embodiment is the same as the magnetic sensor 1 of the first embodiment described above except for the configuration described below, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. .
  • the magnetic sensor of the present embodiment has a surface facing the fixing member 4 of the partition wall 14 of the housing 10 with respect to the extending direction of the housing 10, that is, one direction that is the insertion direction of the sensor assembly 5.
  • the inclined portion 14d provided on the partition wall 14 of the housing 10 has a lateral dimension that intersects the one direction gradually increasing along the one direction.
  • the inclined portion 14d is formed so that the fixing member 4 and the partition wall are separated when the fixing member 4 having a uniform lateral dimension is slid toward the inside of the housing 10 along the one direction. 14 inclines so that it may press in the said horizontal direction.
  • the fixing member 4 can be press-fitted between the partition walls 14 of the housing 10, and the fixing member 4 and the partition walls 14 of the housing 10 can be firmly engaged.
  • the magnetic sensor of the present embodiment is in the extending direction of the housing 10, that is, the inserting direction of the sensor assembly 5 on the left and right side surfaces of the fixing member 4 in the front view of the sensor assembly 5. It has the inclined part 4c which inclines with respect to one direction. In the inclined portion 4 c provided on the side wall of the fixing member 4, the lateral dimension intersecting with the one direction gradually decreases along the one direction. As shown in FIG. 5, the inclined portion 4 c has the fixing member 4 inward of the housing 10 along the one direction with respect to the partition wall 14 having no uniform inclination in the one direction with the uniform horizontal dimension. When slid toward the fixing member 4, the fixing member 4 and the partition wall 14 are inclined so as to press each other in the lateral direction. Thereby, the fixing member 4 can be press-fitted between the partition walls 14 of the housing 10, and the fixing member 4 and the partition walls 14 of the housing 10 can be firmly engaged and positioned accurately.
  • At least one of the partition wall 14 and the fixing member 4 of the housing 10 can have the inclined portions 14d and 4c that are inclined with respect to one direction.
  • the inclined portions 14d and 4c have their lateral dimensions that intersect one direction gradually increase or decrease along one direction, and the fixing member 4 is slid toward the inside of the housing 10 along one direction.
  • the fixing member 4 and the partition wall 14 can be inclined so as to press each other in the lateral direction. Thereby, the fixing member 4 can be press-fitted between the partition walls 14 of the housing 10, and the fixing member 4 and the partition walls 14 of the housing 10 can be firmly engaged and positioned accurately.
  • the depth of the guide groove 7a of the fixing member 4 shown in FIG. It is good also as an inclined part by making it incline so that it may become deep gradually toward the insertion direction of the assembly 5.
  • the height of the engaging portion 7b shown in FIG. 6 may be inclined to gradually increase in the insertion direction of the sensor assembly 5 to form an inclined portion.

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Abstract

オイル等が存在する環境における磁気センサの信頼性を従来よりも向上させる。磁気を検出するセンサ素子２と、そのセンサ素子２を収容するハウジング１０と、そのハウジング１０に設けられ外部コネクタに接続されるコネクタ部１１と、を備えた磁気センサ１。ハウジング１０は、コネクタ部１１に設けられた開口１１ａを除いてセンサ素子２を包囲する接合界面を有しない隔壁１４を有する。コネクタ部１１は、開口１１ａの内側にセンサ素子２に接続された接続端子３を有し、その接続端子３と外部コネクタの端子との接続時に、外部コネクタによって開口１１ａが閉塞される。

Description

磁気センサ
　本発明は、磁気を検出する磁気センサに関する。
　従来から自動車のエンジンやミッション等に用いられるギヤの回転数を検出する回転検出用半導体式ピックアップセンサ等の回転検出センサに関する発明が知られている（下記特許文献１を参照）。
　特許文献１に記載された回転検出センサは、有底筒状のセンサケースと、回転検出手段が組み付けられたセンサハウジングと、このセンサハウジングが所定位置に収容されたセンサケース内を封止するセンサカバーとを備えている。センサカバーは、その内面に突設された押圧突起によってセンサハウジングを挿入方向へ押圧付勢しながら、センサケースの挿入用開口部に溶着される（同文献、請求項１等を参照）。
　この従来の回転検出センサによれば、センサハウジングをセンサケース内の所定位置に収容した後、押圧突起によってセンサハウジングを挿入方向へ押圧付勢しながら、センサカバーがセンサケースの挿入用開口部に溶着されて、センサケース内を封止する。そこで、センサケース内の所定部位に当接して所定位置に位置決めされたセンサハウジング自体は、センサケースに対して溶着される部位が存在せず、センサケースに対する位置決め位置がばらつきを生じない（同文献、第００４０段落等を参照）。
　また、センサケース内の所定位置に収容されたセンサハウジングは、センサカバーの押圧突起によって挿入方向へ押圧付勢された状態で保持されるのでガタツキを生じることもない。そこで、センサケースの底部とセンサハウジングに組み付けた回転検出手段の先端部との隙間は、センサケースおよびセンサカバー相互の溶融量のバラツキに関係なく、常に正常値に維持されるので、安定した検出精度を得ることができる（同文献、第００４１段落等を参照）。
特開２００３－２１４９０３号公報
　前記従来の回転検出センサのように、非接触で測定対象物の変位や距離を計測することができる磁気センサは、センサ素子を収容するハウジングを備え、多くの場合、オイルに浸漬されたり、オイルの飛沫や蒸気にさらされたりする。このような環境で使用される磁気センサには、オイル等に対する高いシール性が要求される。しかし、前記従来の回転検出センサは、センサケースとセンサカバーとの接合界面を介してオイルが浸透するおそれがあり、オイル等が存在する環境における信頼性に課題がある。
　本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、オイル等が存在する環境における磁気センサの信頼性を従来よりも向上させることを目的とする。
　前記目的を達成すべく、本発明の磁気センサは、磁気を検出するセンサ素子と、該センサ素子を収容するハウジングと、該ハウジングに設けられ外部コネクタに接続されるコネクタ部と、を備えた磁気センサであって、前記ハウジングは、前記コネクタ部に設けられた開口を除いて前記センサ素子を包囲する接合界面を有しない隔壁を有し、前記コネクタ部は、前記開口の内側に前記センサ素子に接続された接続端子を有し、該接続端子と前記外部コネクタの端子との接続時に、前記外部コネクタによって前記開口が閉塞される。
　本発明の磁気センサは、ハウジングに設けられたコネクタ部に外部コネクタを接続することで、ハウジング内のセンサ素子に接続された接続端子が、外部コネクタの端子に接続され、センサ素子の検出結果が接続端子および外部コネクタを介して出力可能になる。また、外部コネクタによってハウジングのコネクタ部に設けられた開口が閉塞されることで、ハウジングの内部へのオイルのミストや蒸気等の侵入が防止される。
　また、センサ素子を収容するハウジングは、コネクタ部に設けられた開口を除いてセンサ素子を包囲する隔壁を有し、この隔壁は、接合界面を有しない。したがって、本発明の磁気センサによれば、ハウジングに接合界面を有する従来の磁気センサと比較して、ハウジングへのオイルの浸透をより確実に防止し、オイル等が存在する環境における信頼性を従来よりも向上させることができる。
磁気センサを備えたエンジンの一例を示す概略図。 本発明の実施形態１に係る磁気センサの斜視図。 図２に示す磁気センサの正面図。 図２に示す磁気センサの側面図。 図４に示す磁気センサのV－V線に沿う断面図。 図３に示す磁気センサのハウジングのVI－VI線に沿う断面図。 図２に示す磁気センサの上面図。 図７に示す磁気センサのコネクタ部の拡大上面図。 図５に示す磁気センサのセンサアッセンブリの正面図。 図９に示す磁気センサのセンサアッセンブリの側面図。 図２に示す磁気センサの底面図。 図６に示すハウジングのXII－XII線に沿う断面図。 本発明の実施形態２に係る磁気センサの拡大図。 本発明の実施形態３に係る磁気センサのハウジングの断面図。 本発明の実施形態３に係る磁気センサのセンサアッセンブリの正面図。
　以下、図面を参照して本発明に係る磁気センサの実施形態を説明する。
［実施形態１］
　図１は、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１を備えた自動車のエンジンＥＧの概略構成を示す断面図である。本実施形態の磁気センサ１は、磁気を検出することにより、たとえば、測定対象物の変位や距離を測定するセンサである。図１に示す例において、磁気センサ１は、クランク軸、カム軸の回転検出を行なう回転センサ、すなわち、クランク角センサ、カム角センサとして用いられている。
　図１に示すように、カム角センサとしての磁気センサ１は、ハウジング１０のフランジ部１２を、たとえばエンジンＥＧまたはその周辺の構造体ＥＳに固定することで、ハウジング１０に収容されたセンサ素子２が、排気バルブＥＶを開閉させるカムのロータＲ１に対向して配置される。突起を有するロータＲ１が回転すると、ロータＲ１とセンサ素子２との距離が変化し、センサ素子２が受ける磁束が変化する。
　カム角センサとしての磁気センサ１は、この磁束の変化を、たとえば短形波のパルス信号に変換して出力する。また、カム角センサとしての磁気センサ１は、気筒判別信号として、各気筒を判別する信号を出力する。この磁気センサ１の出力により、各気筒のロータＲ１の位置および回転角度を検出することができる。磁気センサ１のコネクタ部１１には、信号線ＳＬに接続された外部コネクタＦＣが接続される。磁気センサ１の出力は、外部コネクタＦＣに接続された信号線ＳＬを介して、たとえば、図示を省略する車両制御装置等に入力される。
　同様に、クランク角センサとしての磁気センサ１は、ハウジング１０のフランジ部１２を、たとえばエンジンＥＧまたはその周辺の構造体ＥＳに固定することで、ハウジング１０に収容されたセンサ素子２が、クランクシャフトＣＳのロータＲ２に対向して配置される。ピストンＰＳとコネクティングロッドＣＲによって動力が伝達され、クランクシャフトＣＳの突起を有するロータＲ２が回転すると、ロータＲ２とセンサ素子２との距離が変化し、センサ素子２が受ける磁束が変化する。
　クランク角センサとしての磁気センサ１は、この磁束の変化をパルス信号に変換して出力する。この磁気センサ１の出力により、クランクシャフトＣＳの基準位置と回転角およびエンジンＥＧの回転数を検出することができる。クランク角センサとしての磁気センサ１の出力は、ハウジング１０のコネクタ部１１に接続された外部コネクタＦＣおよび信号線ＳＬを介して、たとえば、図示を省略する車両制御装置等に入力される。
　このように、自動車のエンジンＥＧに用いられる回転センサとしての磁気センサ１の出力信号は、たとえば自動車のエンジンＥＧの電子燃料噴射システムにおいて、燃料噴射制御、点火時期制御のベース信号となる。
　図２は、本実施形態の磁気センサ１の外観斜視図である。図３は、図２に示す磁気センサ１の正面図である。図４は、図２に示す磁気センサ１の側面図である。図５は、図４に示す磁気センサ１のV－V線に沿う断面図である。
　本実施形態の磁気センサ１は、主に、磁気を検出するセンサ素子２と、このセンサ素子２を収容するハウジング１０と、このハウジング１０に設けられて外部コネクタＦＣに接続されるコネクタ部１１と、を備えている。
　ハウジング１０は、たとえば樹脂材料を用いて一体成形することによって製作された内部に空洞を有する筐体である。ハウジング１０は、接合界面を有しないシームレス構造である。なお、接合界面は、接着や溶着等の接合によって形成される継ぎ目や、異なる部材同士を密着させたときの界面を含む。
　本実施形態において、ハウジング１０は、一方向に延びる有底筒状に形成されている。ハウジング１０は、長手方向すなわち延在方向の一端から他端へ、外部コネクタＦＣに接続されるコネクタ部１１と、エンジンＥＧまたはエンジンＥＧ周辺の構造体ＥＳ等に固定されるフランジ部１２と、センサ素子２を収容する収容部１３と、を有している。
　図６は、図３に示す磁気センサ１のハウジング１０のVI－VI線に沿う断面図である。図７は、図２に示す磁気センサ１の上面図である。図８は、図７に示すコネクタ部１１の拡大図である。なお、図５は、図７に示すV－V線に沿う磁気センサ１の断面図でもあり、図６は、図７のVI－VI線に沿うハウジング１０の断面図でもある。
　コネクタ部１１は、一端に開口１１ａを有する筒状に形成され、上面視で角部が円弧状の概ね長方形の形状を有している。なお、コネクタ部１１の形状は、コネクタ部１１に接続される外部コネクタＦＣの形状および寸法に合わせて任意の形状および寸法に変更することができる。図示の例において、コネクタ部１１の外周面に、外部コネクタＦＣを案内する突条部１１ｂと、外部コネクタＦＣに係合する係合突起１１ｃと、が設けられている。コネクタ部１１は、開口１１ａの内側にセンサ素子２に接続された接続端子３を有している。コネクタ部１１の開口１１ａは、図１に示すように、コネクタ部１１に外部コネクタＦＣを接続し、磁気センサ１の接続端子３と、外部コネクタＦＣの図示を省略する端子とを接続することで、外部コネクタＦＣによって閉塞される。
　フランジ部１２は、ハウジング１０の延在方向の一端に設けられた収容部１３と、ハウジング１０の延在方向の他端に設けられたコネクタ部１１との間に設けられ、ハウジング１０の延在方向と交差する方向に突出している。フランジ部１２は、たとえば、磁気センサ１を構造体ＥＳに固定するためのネジ孔１２ａを有している。フランジ部１２の形状および突出する方向は、たとえばエンジンＥＧおよびその周辺の構造体ＥＳに対する磁気センサ１の取り付け位置に応じて適宜変更することができる。なお、ハウジング１０にねじ部を設けて構造体ＥＳのねじ部に締結する場合など、ハウジング１０を構造体ＥＳに直接的に固定する場合には、フランジ部１２を省略することができる。
　収容部１３は、ハウジング１０の隔壁１４によって包囲された空間にセンサ素子２と、そのセンサ素子２のリード２ａに接合された接続端子３を収容している。ハウジング１０は、コネクタ部１１に設けられた開口１１ａを除いて、センサ素子２を包囲する接合界面を有しない隔壁１４を有し、この隔壁１４によってハウジング１０にセンサ素子２を収容する収容部１３が形成されている。ハウジング１０の隔壁１４は、延在方向の一端の底壁１４ｂとその周囲の側壁１４ａによって、延在方向の他端を除いてセンサ素子２を包囲している。
　ハウジング１０は、フランジ部１２の近傍の収容部１３の外周面に、Ｏリング６を係合させるＯリング溝１５を有している。図１に示すように、磁気センサ１をエンジンＥＧまたはその周辺の構造体ＥＳにフランジ部１２を介して取り付けた状態で、ハウジング１０の外周面のＯリング溝１５に係合したＯリング６は、ハウジング１０と構造体ＥＳの間を封止する。
　図１に示す例において、磁気センサ１のコネクタ部１１は、エンジンＥＧの外側に配置され、オイルのミストや蒸気が少ない比較的穏やかな環境に置かれ、開口１１ａが外部コネクタＦＣによって閉鎖されている。一方、磁気センサ１のハウジング１０のフランジ部１２よりも底壁１４ｂ側、より詳細には、Ｏリング６よりも底壁１４ｂ側、すなわちハウジング１０の先端側の部分は、エンジンＥＧの内部に挿入されてオイルに浸漬され、またはオイルのミストや蒸気が多い比較的厳しい環境に置かれている。
　ハウジング１０に収容されるセンサ素子２は、磁気を検出する素子であれば特に限定されないが、たとえば、ホール効果を利用して磁界を検出するホール素子を用いることができる。より具体的には、センサ素子２は、たとえば、ホール素子と信号変換回路を１つのパッケージに組み込んだホールＩＣであってもよい。センサ素子２のリード２ａには、たとえばレーザ溶接や抵抗溶接によって、接続端子３が接続されている。センサ素子２は、たとえばハウジング１０の隔壁１４に当接している。
　図５に示すように、本実施形態の磁気センサ１は、接続端子３に固定され、コネクタ部１１の開口１１ａの内側で隔壁１４に係合する固定部材４を備えることができる。固定部材４は、たとえば熱硬化性樹脂を素材として接続端子３をインサート成形することによって、接続端子３のコネクタ部１１側の端部に設けられている。本実施形態の磁気センサ１では、センサ素子２と接続端子３と固定部材４とによって、磁気センサ１の内部構造体であるセンサアッセンブリ５が構成されている。
　図９は、図５に示すセンサアッセンブリ５の正面図である。図１０は、図９に示すセンサアッセンブリ５の側面図である。センサアッセンブリ５は、磁気センサ１の内部構造体であり、センサ素子２と接続端子３と固定部材４とによって構成されている。図５に示すように、ハウジング１０は、コネクタ部１１と隔壁１４の底壁１４ｂとの間にフランジ部１２を有する有底筒状に形成され、センサアッセンブリ５は、ハウジング１０の軸方向である長手方向に延びている。センサアッセンブリ５は、接続端子３の先端側に接合されたセンサ素子２が、ハウジング１０の長手方向の一端のコネクタ部１１の開口１１ａから挿入され、ハウジング１０の長手方向の他端の底壁１４ｂに当接している。
　この状態で、接続端子３の基端側に固定された固定部材４は、コネクタ部１１の開口１１ａの内側でハウジング１０の隔壁１４の内壁面に係合している。これにより、固定部材４に固定されコネクタ部１１の開口１１ａの内側で固定部材４の上面から突出した接続端子３と、この接続端子３に接合され収容部１３に収容されたセンサ素子２とが、それぞれ、ハウジング１０に対して位置決めされて固定されている。また、固定部材４の上面は、コネクタ部１１の開口１１ａの内側において、コネクタ部１１の底面を構成している。
　さらに、隔壁１４および固定部材４は、図６から図８および図１０に示すように、一方向に沿って相互にスライド可能に係合するガイド部７を有することができる。図示の例において、ガイド部７は、隔壁１４と固定部材４のうち、一方の固定部材４に設けられたガイド溝７ａと、他方の隔壁１４に設けられた係合部７ｂとによって構成されている。固定部材４のガイド溝７ａは、センサアッセンブリ５の挿入方向でありハウジング１０の延在方向である一方向に沿って延びている。係合部７ｂは、図示の例において、ガイド溝７ａと同一の方向に延びる半円柱状の凸部であり、ガイド溝７ａの延在方向である一方向に沿ってスライド可能にガイド溝７ａに係合するスライドレールである。
　本実施形態の磁気センサ１は、図５に示すように、隔壁１４と固定部材４とによって包囲されてセンサ素子２が収容された収容部１３に、充填材８が充填されていてもよい。充填材８は、センサアッセンブリ５の固定部材４よりも先端側、すなわち、センサ素子２、接続端子３のセンサ素子２側の部分、およびこれらの接合部を、外部環境から封止してハウジング１０に固定する。
　充填材８の素材としては、たとえば、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いることができる。充填材８は、たとえば、センサアッセンブリ５をコネクタ部１１の開口１１ａからハウジング１０の収容部１３に挿入し、接続端子３の先端に接続されたセンサ素子２を収容部１３に配置した後に、流動性を有する状態で充填され、充填後に硬化させることによって形成されている。
　図８および図９に示すように、本実施形態の磁気センサ１は、固定部材４をハウジング１０に係合させたときに、収容部１３とコネクタ部１１の開口１１ａとを連通させる切欠き４ａが、固定部材４の側面に設けられている。この固定部材４の側面の切欠き４ａは、上面視で概ね長方形の固定部材４の長辺部分の中央部に、ハウジング１０の延在方向に沿って固定部材４の上面から下面まで連続的に設けられている。
　充填材８は、前述のように、流動性を有する状態で、センサアッセンブリ５をコネクタ部１１の開口１１ａから挿入して固定部材４をハウジング１０の隔壁１４に係合させた後に、固定部材４の切欠き４ａを介して収容部１３に充填される。
　図１１は、図２に示す磁気センサ１の底面図である。図１２は、図６に示すXII－XII線に沿うハウジング１０の断面図である。図１１に示すように、ハウジング１０の収容部１３は、下面視で角部が円弧状の概ね矩形の形状を有し、一辺を除く三辺の中央部に凹部１３ａが形成されている。このように、矩形柱状の収容部１３を形成する隔壁１４のうち三方の側壁１４ａの外表面に設けられた凹部１３ａに対応して、三方の側壁１４ａの内表面には、図６および図１２に示すように、センサ素子２に向けて突出してセンサ素子２に当接する当接部１３ｂが形成されている。
　当接部１３ｂは、図６に示すように、たとえば、ハウジング１０の延在方向、すなわちセンサアッセンブリ５の挿入方向に沿って、ハウジング１０の底壁１４ｂからフランジ部１２の近傍まで連続的に形成されている。また、当接部１３ｂは、図１２に示すように、矩形のセンサ素子２のリード２ａが設けられた面を除く三方の面に当接し、センサアッセンブリ５をハウジング１０に挿入するときに、センサ素子２に当接してセンサ素子２を案内する。また、当接部１３ｂは、ハウジング１０の底壁１４ｂに当接した矩形のセンサ素子２のリード２ａが設けられた面を除く三方の面に当接し、センサ素子２をハウジング１０の底壁１４ｂの所定の位置に位置決めする。
　以下、本実施形態の磁気センサ１の作用について説明する。
　本実施形態の磁気センサ１は、前述のように、磁気を検出するセンサ素子２と、該センサ素子２を収容するハウジング１０と、該ハウジング１０に設けられ外部コネクタＦＣに接続されるコネクタ部１１と、を備えている。このような磁気センサ１は、前述のように、たとえば自動車のエンジンＥＧの排気バルブＥＶを開閉させるカムのロータＲ１の回転や、クランクシャフトＣＳのロータＲ２の回転を検出する回転センサとして用いることができる。
　この場合、磁気センサ１のハウジング１０の先端側の部分は、前述のように、エンジンＥＧの内部に挿入されてオイルに浸漬され、またはオイルのミストや蒸気が多い比較的厳しい環境に置かれている。たとえば、特許文献１に記載された従来の回転検出センサは、センサケースとセンサカバーとの間に接合界面を有しているため、接合界面を介してセンサケースの内部にオイルが浸透するおそれがあり、このような厳しい環境における信頼性に課題がある。
　これに対し、本実施形態の磁気センサ１のハウジング１０は、コネクタ部１１に設けられた開口１１ａを除いてセンサ素子２を包囲する接合界面を有しない隔壁１４を有している。そのため、本実施形態の磁気センサ１は、前記従来の回転検出センサのように接合界面を介してハウジング１０にオイルが浸透することがない。したがって、本実施形態の磁気センサ１によれば、外部環境に露出する接合界面を有する従来の磁気センサ１と比較して、ハウジング１０へのオイルの浸透をより確実に防止し、オイル等が存在する環境における信頼性を向上させることができる。また、本実施形態の磁気センサ１によれば、従来の回転検出センサと比較して、接合界面に用いるオイルシール部品の削減が可能になる。
　また、本実施形態の磁気センサ１のハウジング１０は、前述のように、コネクタ部１１がエンジンＥＧの外部に配置され、オイルのミストや蒸気が少ない比較的穏やかな環境に置かれている。また、コネクタ部１１は、コネクタ部１１の開口１１ａの内側にセンサ素子２に接続された接続端子３を有し、コネクタ部１１に設けられたハウジング１０の唯一の開口１１ａは、接続端子３と外部コネクタＦＣの端子との接続時に、外部コネクタＦＣによって閉塞される。これにより、ハウジング１０のコネクタ部１１の開口１１ａを介したハウジング１０の内部へのオイルのミストや蒸気等の侵入が防止される。
　また、本実施形態の磁気センサ１は、接続端子３に固定され、コネクタ部１１の開口１１ａの内側でハウジング１０の隔壁１４に係合する固定部材４を備えている。これにより、接続端子３をハウジング１０に対して位置決めおよび固定し、外部コネクタＦＣの端子に確実に接続することができる。また、接続端子３をハウジング１０に対して位置決めおよび固定することで、接続端子３に接合されたセンサ素子２をハウジング１０の収容部１３の所定の位置に位置決めして配置することができる。
　また、本実施形態の磁気センサ１において、ハウジング１０の隔壁１４および固定部材４は、一方向に沿って相互にスライド可能に係合するガイド部７を有している。これにより、固定部材４をハウジング１０の隔壁１４に係合させるときにガイド部７を係合させた状態で固定部材４をハウジング１０の隔壁１４に対してスライドさせて固定位置まで案内することができ、固定部材４をハウジング１０の所定の位置に容易かつ確実に係合させることができる。
　また、本実施形態の磁気センサ１において、ガイド部７は、固定部材４に設けられて一方向に沿って延びるガイド溝７ａと、ハウジング１０の隔壁１４に設けられて一方向に沿ってスライド可能にガイド溝７ａに係合する係合部７ｂと、を有している。これにより、固定部材４とハウジング１０の成形時に、簡単な構成の凹状のガイド溝７ａと凸状の係合部７ｂとを形成するだけで、前述のガイド部７を形成することができ、製作が容易であり、コストの増加を回避することができる。
　また、本実施形態の磁気センサ１は、ハウジング１０の内部に挿入される内部構造体として、センサ素子２と、このセンサ素子２のリード２ａに接合された接続端子３と、この接続端子３に固定された固定部材４とによって構成されたセンサアッセンブリ５を有している。これにより、磁気センサ１の組立時に、予め組み立てたセンサアッセンブリ５をハウジング１０のコネクタ部１１に設けられた開口１１ａから挿入して、接続端子３およびセンサ素子２を所定の位置に配置することができ、磁気センサ１の組立を容易にすることができる。
　また、本実施形態の磁気センサ１は、ハウジング１０の隔壁１４と固定部材４とによって包囲されてセンサ素子２が収容された収容部１３に充填材８が充填されている。これにより、ハウジング１０の内側の収容部１３において、充填材８によって、センサ素子２、接続端子３のセンサ素子２側の部分、およびこれらの接合部を封止し、センサ素子２および接続端子３を所定の位置に固定することができ、磁気センサ１の信頼性をさらに向上させることができる。
　また、充填材８とハウジング１０との接合界面は、ハウジング１０の内部に形成され、コネクタ部１１に外部コネクタＦＣが接続されてコネクタ部１１の開口１１ａが閉塞されることで、外部環境から隔離される。そのため、充填材８とハウジング１０との接合界面がオイルに浸漬されたり、オイルのミストや蒸気が多い厳しい環境にさらされたりすることがなく、磁気センサ１の信頼性を低下させることはない。
　また、本実施形態の磁気センサ１において、収容部１３とコネクタ部１１の開口１１ａを連通させる切欠き４ａが固定部材４に設けられている。これにより、固定部材４をハウジング１０のコネクタ部１１の開口１１ａに挿入して隔壁１４に係合させた後に、固定部材４の切欠き４ａを介して充填材８を収容部１３に充填することができる。これにより、ハウジング１０の隔壁１４と固定部材４とによって包囲された収容部１３だけでなく、ハウジング１０と固定部材４との間に充填材８を隙間なく充填し、各部材の封止性と固定性を向上させ、磁気センサ１の信頼性をより向上させることができる。
　なお、本実施形態の磁気センサ１において、ハウジング１０の収容部１３に充填材８を充填した後に、センサアッセンブリ５をハウジング１０のコネクタ部１１の開口１１ａから挿入するようにしてもよい。この場合、固定部材４に設けられた切欠き４ａを、空気排出口として機能させることができる。
　また、本実施形態の磁気センサ１において、センサ素子２は、ハウジング１０の隔壁１４に当接している。これにより、ハウジング１０の隔壁１４によってセンサ素子２を支持し、位置決めおよび固定をより確実に行うことが可能になる。
　また、本実施形態の磁気センサ１において、ハウジング１０の隔壁１４は、センサ素子２に向けて突出してセンサ素子２に当接する当接部１３ｂを有している。これにより、当接部１３ｂによってセンサ素子２を案内および支持することで、センサ素子２の位置決めおよび固定をより確実に行うことが可能になる。
　また、本実施形態の磁気センサ１において、ハウジング１０は、コネクタ部１１と隔壁１４の底壁１４ｂとの間にフランジ部１２を有する有底筒状に形成され、センサ素子２は、ハウジング１０の底壁１４ｂに当接している。この構成により、センサ素子２を測定対象により近接させて配置することが可能になり、センサ素子２の検出精度を向上させることが可能になる。また、磁気センサ１の組立時に、センサ素子２の位置決めおよび固定をより確実かつ容易に行うことができる。
　さらに、センサ素子２のリード２ａと、このリード２ａに接合される接続端子３を、ハウジング１０の長手方向に延びる形状とし、または、途中に屈曲部を設けるなどして、センサ素子２の挿入方向に弾性を持たせてもよい。これにより、センサ素子２をリード２ａ及び接続端子３の弾性により、ハウジング１０の底壁１４ｂに押し付けた状態で支持することができる。これにより、磁気センサ１の組立時に、センサ素子２の位置決めが容易になり、磁気センサ１の組立を容易にすることができる。
［実施形態２］
　以下、図１から図７および図９から図１２を援用し、図１３を用いて本発明の実施形態２に係る磁気センサを説明する。図１３は、前述の実施形態１において説明した磁気センサ１の図８に対応する本実施形態の磁気センサのコネクタ部１１の拡大上面図である。本実施形態の磁気センサは、以下に説明する構成以外の構成については、前述の実施形態１の磁気センサ１と同様であるため、同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
　図１３に示すように、本実施形態の磁気センサにおいて、ガイド部７は、ハウジング１０の隔壁１４と固定部材４のうち、隔壁１４に設けられて一方向に沿って延びるガイド溝７ａと、固定部材４に設けられて一方向に沿ってスライド可能にガイド溝７ａに係合する係合部７ｂと、を有する。すなわち、前述の実施形態１の磁気センサ１は、図８に示すように、固定部材４にガイド溝７ａが設けられていたが、本実施形態の磁気センサは、ハウジング１０の隔壁１４にガイド溝７ａが設けられている。また、前述の実施形態１の磁気センサ１は、ハウジング１０の隔壁１４に係合部７ｂが設けられていたが、本実施形態の磁気センサは、固定部材４に係合部７ｂが設けられている。
　本実施形態の磁気センサのガイド部７によれば、前述の実施形態１の磁気センサ１のガイド部７と同様の効果を得ることができる。すなわち、ガイド部７は、隔壁１４と固定部材４のうち、一方に設けられて一方向に沿って延びるガイド溝７ａと、他方に設けられて一方向に沿ってスライド可能に前記ガイド溝７ａに係合する係合部７ｂと、によって構成することができる。
　また、本実施形態の磁気センサは、収容部１３とコネクタ部１１の開口１１ａを連通させる貫通孔４ｂが固定部材４に設けられ、収容部１３とコネクタ部１１の開口１１ａを連通させる切欠き１４ｃがハウジング１０の隔壁１４に設けられている。これにより、前述の実施形態１の磁気センサ１と同様に、固定部材４の貫通孔４ｂとハウジング１０の隔壁１４の切欠き１４ｃを介して収容部１３に充填材８を充填することができる。なお、収容部１３とコネクタ部１１の開口１１ａとを連通させる貫通孔４ｂまたは切欠き１４ｃは、隔壁１４と固定部材４の少なくとも一方に設けられていればよい。
［実施形態３］
　以下、図１から図５、図７から図８、および図１０から図１２を援用し、図１４および図１５を用いて本発明の実施形態３に係る磁気センサを説明する。図１４は、実施形態１の磁気センサ１の図６に対応する本実施形態の磁気センサのハウジング１０の断面図である。図１５は、実施形態１の磁気センサ１の図９に対応する本実施形態の磁気センサのセンサアッセンブリ５の正面図である。本実施形態の磁気センサは、以下に説明する構成以外の構成については、前述の実施形態１の磁気センサ１と同様であるため、同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
　本実施形態の磁気センサは、図１４に示すように、ハウジング１０の隔壁１４の固定部材４に対向する面に、ハウジング１０の延在方向、すなわちセンサアッセンブリ５の挿入方向である一方向に対して傾斜する傾斜部１４ｄを有している。ハウジング１０の隔壁１４に設けられた傾斜部１４ｄは、前記一方向に交差する横方向の寸法が、前記一方向に沿って漸次増加している。この傾斜部１４ｄは、図１０に示すように、前記横方向の寸法が一様な固定部材４を前記一方向に沿ってハウジング１０の内側へ向けてスライドさせたときに、固定部材４と隔壁１４とが前記横方向に押圧し合うように傾斜している。これにより、固定部材４をハウジング１０の隔壁１４の間に圧入し、固定部材４とハウジング１０の隔壁１４とを強固に係合させることができる。
　さらに、本実施形態の磁気センサは、図１５に示すように、センサアッセンブリ５の正面視で固定部材４の左右両側の側面に、ハウジング１０の延在方向、すなわちセンサアッセンブリ５の挿入方向である一方向に対して傾斜する傾斜部４ｃを有している。固定部材４の側壁に設けられた傾斜部４ｃは、前記一方向に交差する横方向の寸法が、前記一方向に沿って漸次減少している。この傾斜部４ｃは、図５に示すように、前記横方向の寸法が一様な前記一方向に対する傾斜を有しない隔壁１４に対し、固定部材４を前記一方向に沿ってハウジング１０の内側へ向けてスライドさせたときに、固定部材４と隔壁１４とが前記横方向に押圧し合うように傾斜している。これにより、固定部材４をハウジング１０の隔壁１４の間に圧入し、固定部材４とハウジング１０の隔壁１４とを強固に係合させ、精度よく位置決めすることができる。
　このように、ハウジング１０の隔壁１４と固定部材４の少なくとも一方は、一方向に対して傾斜する傾斜部１４ｄ，４ｃを有することができる。そして、傾斜部１４ｄ，４ｃは
、一方向に交差する横方向の寸法が一方向に沿って漸次増加または減少し、固定部材４を一方向に沿ってハウジング１０の内側へ向けてスライドさせたときに固定部材４と隔壁１４とが横方向に押圧し合うように傾斜させることができる。これにより、固定部材４をハウジング１０の隔壁１４の間に圧入し、固定部材４とハウジング１０の隔壁１４とを強固に係合させ、精度よく位置決めすることができる。
　また、図１５に示すように、センサアッセンブリ５の正面視で固定部材４の左右両側の側面に傾斜部４ｃを設ける以外に、図１０に示す固定部材４のガイド溝７ａの深さを、センサアッセンブリ５の挿入方向に向かって徐々に深くなるよう傾斜させて傾斜部としてもよい。逆に、図６に示す係合部７ｂの高さを、センサアッセンブリ５の挿入方向に向かって徐々に高くなるよう傾斜させて傾斜部としてもよい。これにより、固定部材４のガイド溝７ａと隔壁１４の係合部７ｂとの間で、固定部材４と隔壁１４とが横方向に押圧し合い、固定部材４とハウジング１０の隔壁とを強固に係合させ、精度よく位置決めすることができる。
　以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの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設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
１　磁気センサ
２　センサ素子
２ａ　リード
３　接続端子
４　固定部材
４ａ　切欠き
４ｂ　貫通孔
４ｃ　傾斜部
５　センサアッセンブリ
７　ガイド部
７ａ　ガイド溝
７ｂ　係合部
８　充填材
１０　ハウジング
１１　コネクタ部
１１ａ　開口
１２　フランジ部
１３　収容部
１３ｂ　当接部
１４　隔壁
１４ｂ　底壁
１４ｃ　切欠き
１４ｄ　傾斜部
ＦＣ　外部コネクタ

Claims (11)

  1. 　磁気を検出するセンサ素子と、該センサ素子を収容するハウジングと、該ハウジングに設けられ外部コネクタに接続されるコネクタ部と、を備えた磁気センサであって、
    　前記ハウジングは、前記コネクタ部に設けられた開口を除いて前記センサ素子を包囲する接合界面を有しない隔壁を有し、
    　前記コネクタ部は、前記開口の内側に前記センサ素子に接続された接続端子を有し、該接続端子と前記外部コネクタの端子との接続時に、前記外部コネクタによって前記開口が閉塞されることを特徴とする磁気センサ。
  2. 　前記接続端子に固定され、前記開口の内側で前記隔壁に係合する固定部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
  3. 　前記隔壁および前記固定部材は、一方向に沿って相互にスライド可能に係合するガイド部を有することを特徴とする請求項２に記載の磁気センサ。
  4. 　前記ガイド部は、前記隔壁と前記固定部材のうち、一方に設けられて前記一方向に沿って延びるガイド溝と、他方に設けられて前記一方向に沿ってスライド可能に前記ガイド溝に係合する係合部と、を有することを特徴とする請求項３に記載の磁気センサ。
  5. 　前記隔壁と前記固定部材の少なくとも一方は、前記一方向に対して傾斜する傾斜部を有し、
    　前記傾斜部は、前記一方向に交差する横方向の寸法が前記一方向に沿って漸次増加または減少し、前記固定部材を前記一方向に沿って前記ハウジングの内側へ向けてスライドさせたときに前記固定部材と前記隔壁とが前記横方向に押圧し合うように傾斜していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の磁気センサ。
  6. 　前記センサ素子と、該センサ素子のリードに接合された前記接続端子と、該接続端子に固定された前記固定部材とによって構成されたセンサアッセンブリを有することを特徴とする請求項２に記載の磁気センサ。
  7. 　前記隔壁と前記固定部材とによって包囲されて前記センサ素子が収容された収容部に充填材が充填されていることを特徴とする請求項２に記載の磁気センサ。
  8. 　前記隔壁と前記固定部材の少なくとも一方に、前記収容部と前記開口とを連通させる貫通孔または切欠きが設けられていることを特徴とする請求項７に記載の磁気センサ。
  9. 　前記センサ素子は、前記隔壁に当接していることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
  10. 　前記隔壁は、前記センサ素子に向けて突出して前記センサ素子に当接する当接部を有することを特徴とする請求項９に記載の磁気センサ。
  11. 　前記ハウジングは、前記コネクタ部と前記隔壁の底壁との間にフランジ部を有する有底筒状に形成され、
    　前記センサ素子は、前記底壁に当接していることを特徴とする請求項９に記載の磁気センサ。
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