(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出部と、当該検出部に接続された複数のコネクタピンと、この複数のコネクタピンを一括して保持するとともに、前記コネクタピンの接点となる端部を外部に露出させる端面に突部を有する保持部とからなる構造体と、
前記コネクタピンの軸方向における、前記構造体の周囲に形成された樹脂成形部とを備えることを特徴とするセンサ構造。
【請求項２】
前記保持部は、複数のコネクタピンをインサート成形した一次樹脂成形部からなり、当該一次樹脂成形部が前記樹脂成形部にインサート成形される位置において、一次樹脂成形部の形成時に前記複数のコネクタピンを金型内で所定位置に保持する保持ピンの抜き孔が形成されていることを特徴とする請求項１記載のセンサ構造。
【請求項３】
前記一次樹脂成形部の保持ピンの抜き孔には、前記樹脂成形部の成形樹脂が充填されていることを特徴とする請求項２に記載のセンサ構造。
【請求項４】
複数のコネクタピンを一括して保持するとともに、前記コネクタピンの接点となる端部を外部に露出させる端面に突部を有する保持部を形成する形成工程と、
前記複数のコネクタピンを検出部の複数のリード端子にそれぞれ接続する接続工程と、
前記検出部、コネクタピン及び保持部からなる構造体を金型内に配置し、前記保持部の突部を金型に嵌合することによって、前記構造体を金型内に固定する固定工程と、
前記金型内の前記構造体の周りの空間に成形樹脂を射出することによって、前記コネクタピンの軸方向における前記構造体の周囲に樹脂成形部を形成する形成工程とを備えることを特徴とするセンサの製造方法。
【請求項５】
前記固定工程において、前記保持部の突部が形成された側と反対側の前記構造体の端部も金型に嵌合されることを特徴とする請求項４に記載のセンサの製造方法。
【請求項６】
前記保持部は、複数のコネクタピンをインサート成形した一次樹脂成形部からなり、当該一次樹脂成形部の成形時には、前記複数のコネクタピンは保持ピンによって金型内の所定位置に保持され、前記一次樹脂成形部を形成した後に、前記保持ピンが当該一次樹脂成形部から引き抜かれることを特徴とする請求項４または５に記載のセンサの製造方法。
【請求項７】
前記形成工程において、前記一次樹脂成形部の保持ピンの抜き孔には、前記樹脂成形部の成形樹脂が充填されることを特徴とする請求項６に記載のセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサの構造およびセンサの製造方法に関するものであり、特にセンサの検出部に接続されるコネクタピンが細い場合に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車に搭載される電装部品の小型化の要求はますます厳しいものとなっている。電装部品には各種のセンサが接続されているが、電装部品を小型化するため、その接続に用いるセンサのコネクタピンも、幅が狭いものを採用することが求められている。
【０００３】
従来のセンサ構造では、コネクタピンをインサート成形してセンサ本体を形成していたが、幅の広い（例えば２．３ｍｍ）コネクタピンを採用していたため、このコネクタピンの先端（端子部）を金型内部のスライドコアに形成した孔に嵌合することにより、スライドコアへの装着性や成形時の保持力は十分に得られていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した小型化の要請に応えるために、幅が狭い（例えば０．６４ｍｍ）コネクタピンを採用した場合には、金型内部のスライドコアへの装着が困難になるとともに、成形時の保持力が不足しやすい。すなわち、スライドコアに形成された孔の幅も狭くなるため、スライドピンが挿入しにくくなるとともに、その装着時の抵抗によりスライドピンが変形しやすいので、コネクタピンの装着性が悪化する。さらに、装着できた場合であっても、このコネクタピンのインサート成形時に、成形樹脂から受ける圧力によって、変形したり位置ずれが発生しやすくなってしまう。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、細いコネクタピンを採用した場合であっても、センサの製造時に、そのコネクタピンの変形等を生ずることのないセンサ構造及びセンサ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に、請求項１に記載のセンサ構造は、
検出部と、当該検出部に接続された複数のコネクタピンと、この複数のコネクタピンを一括して保持するとともに、コネクタピンの接点となる端部を外部に露出させる端面に突部を有する保持部とからなる構造体と、
コネクタピンの軸方向における、構造体の周囲に形成された樹脂成形部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
上記センサ構造によれば、樹脂成形部は、検出部、複数のコネクタピン、及び保持部からなる構造体の周囲に形成される。ここで、保持部には、コネクタピンの端部を外部に露出させる端面に突部が形成されている。このため、樹脂成形部の形成時に、コネクタピンの端部ではなく、保持部の突部を金型に形成した孔に嵌合することによって、構造体を金型内に保持できる。従って、インサート成形される構造体の金型への装着性の悪化を防止できるとともに、装着時やインサート成形時にコネクタピンが変形することも防止できる。
【０００８】
また、保持部を含む構造体を樹脂成形部の内部にインサート成形するので、センサの外形形状が異なる場合であっても、構造体は共通使用することができ、センサの製造コストを低減することが可能になる。
【０００９】
請求項２に記載のセンサ構造は、保持部が、複数のコネクタピンをインサート成形した一次樹脂成形部からなり、当該一次樹脂成形部が前記樹脂成形部によってインサート成形される位置において、一次樹脂成形時に複数のコネクタピンを金型内で所定位置に保持する保持ピンの抜き孔が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
このように、センサを２段階の樹脂成形によって形成することにより、一次樹脂成形部の大部分は、構造体の周囲に形成される樹脂成形部によって封止され、外部に露出することはない。従って、構造体の周囲に形成される樹脂成形部にインサート（封止）される部分における一次樹脂成形部は、防水性や気密性を確保する必要がない。そこで、上述のように複数のコネクタピンを金型内で所定位置に保持する保持ピンの抜き孔を、樹脂成形部によってインサート成形される一次樹脂成形部に形成することで、コネクタピンを一次樹脂成形部にインサート成形する際の、コネクタピンの変形や位置ずれを確実に防止することができる。
【００１１】
請求項３に記載したように、一次樹脂成形部の保持ピンの抜き孔には、樹脂成形部の成形樹脂が充填されることが好ましい。樹脂成形部を形成する２次樹脂成形の際に、その成形樹脂が一次樹脂成形部の抜き孔にも流動して充填されると、一次樹脂成形部と、その周囲に形成される樹脂成形部とを強固に結合させることができる。
【００１２】
請求項４、６，７に記載のセンサの製造方法は、請求項１、２，３にそれぞれ記載したセンサ構造を得るためのものであり、その作用・効果は、対応する請求項１、２，３のセンサ構造によるものと類似するため、その説明を省略する。
【００１３】
請求項５に記載のセンサの製造方法は、前記保持部の突部が形成された側と反対側の前記構造体の端部も金型に嵌合されることによって、構造体が金型内に固定されることを特徴とする。このように、構造体の両端部を金型に嵌合することにより、構造体の保持力が向上するため、構造体を樹脂成形部にインサート成形する際の位置ずれ等を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。
【００１５】
図１（ａ）は、本実施形態によるセンサ構造を内燃機関の回転数を検出する回転検出センサに適用した場合の、その回転検出センサの構造を示す断面図であり、図１（ｂ）は、２次樹脂成形部にインサート成形される構造体の構造及び、その構造体の周囲に形成される２次樹脂成形部の断面を示す一部断面図である。
【００１６】
図１（ａ），（ｂ）において、８は検出部であり、例えば磁気抵抗素子のように、磁界の変化に応じた信号を出力する検知素子を有し、かつこの検知素子を樹脂によって封止したものである。検出部８の周囲には、中空状の磁石５が配置されている。このため、内燃機関の回転軸に取り付けられた、外周面にギヤ歯を有するロータ（図示せず）が回転したときに、磁石５からギヤ歯に向かうバイアス磁界の向きが変化する。磁気抵抗素子はその磁界の向きに応じて、抵抗値が変化するものであり、その抵抗値変化を例えば電圧信号として取り出すことにより、内燃機関の回転数を検出することができる。なお、検出部８に設ける検知素子としては、磁気抵抗素子に限らず、ホール素子を用いても良い。
【００１７】
さらに、磁石５を覆うように、コップ状のキャップ６が設けられている。このキャップ６は、樹脂からなり、その外周の複数箇所にリング状の突起が形成されている。従って、後に説明する二次樹脂成形部１０を形成するために、二次成形樹脂を金型内に射出したとき、そのキャップ６の突起が二次成形樹脂によって溶融され、二次樹脂成形部１０とキャップ６とが溶着される。このため、磁石５及び検知部８が、キャップ６と二次樹脂成形部１０との内部に気密状態で収容される。本実施形態による回転検出センサは、その検知部８が配置された側の端部がオイルに浸漬した状態で使用されることがあるため、そのオイルが内部に侵入しないように、上記の気密構造を採用している。
【００１８】
検知部８の内部には、検知素子と接続されたリード端子４が設けられており、そのリード端子４の端部が、検知部８の封止樹脂から外部に突出している。このリード端子４の端部は、本実施形態においては３本設けられている。このリード端子４に対応してコネクタピン７も３本設けられ、各リード端子４はコネクタピン７の一端部とかしめ溶接により接合されている。９は、そのかしめ溶接部を示す。コネクタピン７の他端部は、二次樹脂成形部１０の一部として形成されたコネクタハウジング１３の内部に突出している。従って、この突出したコネクタピン７の他端部が接続端子として機能し、図示しない雌コネクタの接続端子と接触される。
【００１９】
本実施形態においては、例えば幅が０．６４ｍｍの細いコネクタピン７を採用しており、これらの３本の細いコネクタピン７は一次樹脂成形部１へインサート成形されて固定されている。
【００２０】
ここで、図２（ａ）〜（Ｃ）を用いて、一次樹脂成形部１、コネクタピン７、検出部８、磁石５及びキャップ６からなる、二次樹脂成形部１０にインサート成形される構造体の製造工程について説明する。
【００２１】
まず、３本のコネクタピン７を固定型と可動型からなる金型の型割面の所定位置に配置した状態で、その金型内のコネクタピン７の周囲の空間に、一次成形樹脂を射出することによって、３本のコネクタピン７が一次樹脂成形部１にインサート成形される。
【００２２】
このとき、従来のように、インサート成形時にコネクタピン７の端部を金型内のスライドコアに形成した孔と嵌合して所定位置に保持しようとすると、コネクタピン７が細いために、孔への装着が困難になるとともに、射出された一次成形樹脂からの圧力で、コネクタピン７が変形したり、位置ずれを生じたりする可能性がある。
【００２３】
このため、本実施形態においては、コネクタピン７の端部をスライドコアの孔に挿入することによってコネクタピン７を保持するのではなく、固定型及び可動型の複数箇所に保持ピンを形成し、この保持ピンによってコネクタピン７を挟持することにより、金型内でコネクタピン７を保持することとした。これにより、コネクタピン７の保持力が向上するとため、コネクタピン７の変形や位置ずれを防止することができる。
【００２４】
次に、一次樹脂成形部１によって固定された３本のコネクタピン７の端部と検出部８の３本のリード端子４とをそれぞれかしめ溶接する。具体的には、コネクタピン７の端部には、リード端子４が挿入される孔が形成されており、その孔にリード端子４を挿入した状態で、コネクタピン７の端部を折り曲げてかしめる。その後、さらにかしめた部分を溶接することによってかしめ溶接部９を形成する。
【００２５】
最後に、図２（ｃ）に示すように、検出部８に対して、中空状の磁石５及びキャップ６を装着して、二次樹脂成形部１０にインサートすべき構造体が完成する。
【００２６】
しかしながら、上述した構造体の製造において、一次樹脂成形部１を形成する際に、コネクタピン７を保持ピンによって挟持した状態で一次成形樹脂の射出成形を行うと、一次樹脂成形部１には保持ピンの抜け孔３が形成されてしまう。
【００２７】
そこで、本実施形態では、一次樹脂成形部１、コネクタピン７、検知部８、磁石５、キャップ６からなる構造体を、二次成形樹脂によってインサート成形する。
これにより、一次樹脂成形部１に保持ピンの抜け穴３が形成されていても、その抜け孔３は二次樹脂成形部１０によって塞がれるため、回転検出センサ内部へのオイルや水分の侵入を防止することができる。なお、抜け穴３が形成された一次樹脂成形部１の周囲に、溶融された二次成形樹脂を流動させると、その二次成形樹脂は、抜け穴３内に充填される。この結果、一次樹脂成形部１の抜け孔３がロックホール効果を生むため、一次樹脂成形部１と二次樹脂成形部１０とを強固に結合することができる。
【００２８】
上記構造体を二次成形樹脂によってインサート成形する際に、構造体を金型内において保持する必要がある。このとき、コネクタピン７の端部によって構造体の位置を保持しようとすると、コネクタピン７の変形等の問題が生ずる。このため、本実施形態では、コネクタピン７の端部がコネクタハウジング１３内に突出する側の一次樹脂成形部１の端面であって、３本コネクタピン７が貫通する位置に突部２を形成している。そして、この突部２を金型内に形成した嵌合孔に嵌合させることによって、構造体を保持する。具体的には、構造体は固定型と可動型との型割面に配置される。その型割面上をスライドするスライドコアに、コネクタピン７を収容しつつ、一次樹脂成形部１の突部２と嵌合する孔を形成する。そして、可動型と固定型との型締め時には、可動型と固定型とによって形成されるキャビティ内において、一次樹脂成形部１の突部２が嵌合孔に嵌合されて、構造体が所定位置に保持される。
【００２９】
このように、二次樹脂成形時持に、インサートされる構造体を、肉厚であり、かつ幅も広い突部２を利用して保持することにより、保持力が向上できる。なお、図１（ａ），（ｂ）に示すように、構造体の端部をなすキャップ６の底部は、２次樹脂成形部１０によって覆わないようにすると、このキャップ６の被覆されない部分を可動型と固定型とによって挟持して固定することができる。これにより、構造体の保持力をさらに向上することができる。
【００３０】
二次樹脂成形部１０は、コネクタピン７の軸方向において、構造体の周囲に形成される。この二次樹脂成形部１０は、前述したコネクタハウジング１３の他、回転検出センサを車体に取り付けるためのフランジ１２を有している。フランジ１２のボルトが挿通される孔の内周面には、リング状の金具１４がインサート成形されている。
【００３１】
本実施形態の回転検出センサは、上述したように、２段階の樹脂成形によって形成されているので、一次樹脂成形部１の周囲に形成される二次樹脂成形部１０は、厚肉に設ける必要がない。このため、二次樹脂成形部１０の寸法安定性を向上することができる。特に、本回転検出センサを内燃機関の回転数の検出に用いる場合、検出部８側のセンサの一部は内燃機関内に挿入されて使用される場合がある。この場合、二次樹脂成形部１０の例えば凹部１１にＯリング等のシール部材を装着し、このシール部材によって内燃機関内部への開口部をシールする必要がある。このため、特にそのシール部材が装着される凹部１１の寸法には高精度が求められる。このような場合でも、本実施形態による回転検出センサにおいては、二次樹脂成形部１０の外形寸法を高精度に合わせ込むことができる。
【００３２】
さらに、本実施形態による回転検出センサは、２段階の樹脂成形によって形成されるので、回転検出センサの外形形状が多少異なる場合であっても、一次樹脂成形部１を含む構造体は共通使用することができ、センサの製造コストを低減することができる。例えば、図３（ａ），（ｂ）に示すように、車両や内燃機関の種類によって、回転検出センサを車体や内燃機関に取り付けるためのフランジ１２の位置を変更する必要が生ずる。このような場合でも、二次樹脂成形部１０を形成する金型のみ、それらに対応して変更すればよく、インサートされる構造体は共通使用することができるのである。
【００３３】
上述の実施形態においては、二次樹脂成形部１０にインサートされる構造体において、一次樹脂成形部によってコネクタピン７をインサート成形して固定したが、その固定はインサート成形部によって行う必要はない。例えば、２つに分割した樹脂部同士の当接面に、互いに嵌合される凹部と凸部とを設け、その２つの分割樹脂部の間にコネクタピン７を配置した状態で、凹部と凸部を嵌合してコネクタピン７を固定してもよい。また、樹脂ブロックに、コネクタピン７が圧入される貫通孔を設け、この貫通孔の両端からコネクタピン７の端部が露出されるように、コネクタピン７を貫通孔に圧入して、コネクタピン７を固定しても良い。
【００３４】
また、構造体の製造を自動化する場合には、例えば図５（ａ），（ｂ）に示す手法を採用することができる。すなわち、まず図５（ａ）に示すように、所定の幅を持つ金属製（例えば黄銅）の板を、プレス打ち抜き機に対してその長手方向に送ることにより、その送り方向と垂直の向きに複数のコネクタピン７を連続的に打ち抜き形成する。この場合、板の外周縁部分は、打ち抜かれた複数のコネクタピン７を保持するための外枠２０として残される。そして、この外枠２０には、後に金型を含む射出成形機において、コネクタピン７の位置決めのための位置決め孔２１が、コネクタピン７と同時に打ち抜き形成される。
【００３５】
次に、外枠２０によって保持されたコネクタピン７が射出成形機に送られ、外枠２０に形成された位置決め孔２１によって所定位置に位置決めされる。この状態で、成形樹脂を金型内に射出することにより、図５（ｂ）に示すように、複数のコネクタピン７を一次樹脂成形部１にインサート成形することができる。その後、一次樹脂成形部１に固定された複数のコネクタピン７は外枠２０から切り離され、検出部８、磁石５、キャップ６との接続、組み付け工程に回される。
【００３６】
このような手法を採用することにより、コネクタピン７をインサート成形する時には、コネクタピン７が外枠２０によって保持されているので、コネクタピンの位置精度を向上することができるとともに、その製造の自動化が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態による回転検出センサの構造を示す断面図であり、（ｂ）は、２次樹脂成形部にインサート成形される構造体の構造及び、その構造体の周囲に形成される２次樹脂成形部の断面を示す一部断面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、一次樹脂成形部１、コネクタピン７及び検出部８の構造を示す平面図及び断面図であり、（ｃ）は一次樹脂成形部１、コネクタピン７、検出部８、磁石５及びキャップ６からなる構造体の組み付け工程を説明するための説明図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）はフランジの取り付け位置のバリエーションを示す、センサの側面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、コネクタピン７及び一次樹脂成形部１の製造工程を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１  一次樹脂成形体
２  一次樹脂成形体の突部
３  抜き孔
５  磁石
６  キャップ
７  コネクタピン
８  検出部
１０  二次樹脂成形部
【図１】
0003711951.tif 000002
【図２】
0003711951.tif 000003
【図３】
0003711951.tif 000004
【図４】
0003711951.tif 000005