(57)【要約】【課題】  磁気感応素子と永久磁石と電子部品を実装した基板とをホルダーで保持し、該ホルダーとこれを収納するケースとを嵌合固着する構成とすることで、構造の簡素化、生産効率の向上、ひいては製造原価の低減を図る。【解決手段】  磁気感応素子１と、磁気感応素子１に磁界を加える永久磁石２と、電子部品を実装した基板４０と、磁気感応素子１と永久磁石２と基板４０とを保持したホルダー３０と、ケース６０とを有していて、磁気感応素子１と永久磁石２と基板４０とがケース６０内に収納されるようにホルダー３０をケース６０に挿入し、ホルダー３０とケース６０とに形成された凹凸形状により相互に嵌合固着する構成である。【選択図】        図１
2006308435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気感応素子と、該磁気感応素子に磁界を加える永久磁石と、電子部品を実装した基板と、前記磁気感応素子と前記永久磁石と前記基板とを保持したホルダーと、ケースとを有する移動物体検出装置であって、
前記磁気感応素子と前記永久磁石と前記基板とが前記ケース内に収納されるように前記ホルダーを前記ケースに挿入し、前記ホルダーと前記ケースとに形成された凹凸形状により相互に嵌合固着したことを特徴とする移動物体検出装置。
【請求項２】
前記ケースの内側面に前記基板の位置決めガイドが形成されている請求項１記載の移動物体検出装置。
【請求項３】
前記永久磁石がＮｄＦｅ磁石である請求項１又は２記載の移動物体検出装置。
【請求項４】
前記ホルダーと前記ケース間に水密封止用弾性体が介在している請求項１，２又は３記載の移動物体検出装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界変化を検出する検出装置に係り、特に例えば工業用工作機械や、自動車のエンジン等において軟磁性体からなるラックや歯車のような直線移動や回転移動する被検知物の移動状態を磁気的に検知する場合等に用いて好適な移動物体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業用工作機械や、自動車のエンジン等における軟磁性体のラックや歯車のような直線移動や回転移動する被検知物の移動状態を検出するために、永久磁石により磁界を加えた磁気感応素子に軟磁性体が近接することによって、磁気感応素子の出力信号が変わる特性を応用した方法がある。
【０００３】
従来、被検知物の移動状態の検出用主素子となる磁気感応素子とその磁気感応素子に磁界を加える永久磁石と、磁気感応素子の出力信号の保護（処理）回路部品を接続して検出した電気信号を外部に出力する端子とを内蔵するハウジングを、樹脂で一体に成形した移動物体検出装置が下記特許文献１で提案されている。
【０００４】
【特許文献１】実開平４−２１９６２号公報
【０００５】
ところで、そのような移動物体検出装置においては、磁気感応素子と出力信号の保護（処理）回路部品を端子にはんだ接続した後、樹脂で一体に被って成形するため、応力に弱い磁気感応素子及び電子部品に応力がかからないような設計上の配慮が必要であり、更に、はんだ接続箇所も樹脂成形時の熱及び応力により断線或いは短絡することがないように設計上あるいは製造上の細かな管理が必要であった。
【０００６】
また、磁気感応素子や出力信号の保護（処理）回路部品を基板に装着してから樹脂成形する構造も考えられるが、基板が樹脂成形時の熱及び応力により反ったり曲がったりした場合、回路部品の破壊及び端子と各回路部品とのはんだ付け箇所の断線或いは短絡不良が発生することがないような配慮が必要である。
【０００７】
それらの問題点を解消した装置として、例えば、下記特許文献２がある。
【０００８】
【特許文献２】特開２０００−２１４１７６号公報
【０００９】
この特許文献２の装置は、磁気感応素子と、磁気感応素子に磁界を加える永久磁石と、磁気感応素子の出力信号の保護（処理）回路を実装した基板とをホルダーで保持して樹脂製ケースに収納し、ケース開口を封止用樹脂で封止する場合に、前記基板に封止用樹脂通過穴を設けておき、樹脂封止時の前記基板の反りや曲がりを防止し、ひいてははんだ接続箇所の断線或いは短絡不良の発生及び回路部品の破壊を防止することを目的にしたものである。
【００１０】
特許文献２に係る移動物体検出装置を図６の側断面図に従って説明する。
【００１１】
図６において、１は磁気感応素子、２は磁気感応素子に所要の磁界を印加する永久磁石であり、磁気感応素子１及び永久磁石２は樹脂製ホルダー３で保持されている。また、基板４には磁気感応素子１の出力信号を保護（処理）する回路部品６が実装されており、基板４もホルダー３にて保持されている。また、基板４のほぼ中央部には樹脂製ケース１０内に封止用樹脂を注入して当該ケース開口部を封止する際の樹脂通過穴４ａが形成されている。前記基板４には導体５の末端部がそれぞれ接続されている。導体５は磁気感応素子１により検出された出力信号を基板４上の信号保護（処理）回路を介して電気信号を外部に導出するためのものである。
【００１２】
樹脂製ケース１０は有底円筒状であって、樹脂封止する前は一端が開口部１１となっており、さらに開口部１１の縁から切欠部１２が形成されている。この切欠部１２には、樹脂製カバーグロメット１５が嵌着され、この内側面１６がコネクタの機械的嵌合部分を構成するものである。カバーグロメット１５の内側に配置されるグロメット２０はゴム等の弾性体であり、グロメット２０の貫通穴には前記導体５がそれぞれ挿通される。
【００１３】
そして、ケース１０及びカバーグロメット１５の外周部を封止用樹脂成形体２５で覆い取付部２６を形成するとともにケース１０の開口部１１を樹脂封止する。
【００１４】
ところで、上記特許文献２においては、磁気感応素子と永久磁石と出力信号保護（処理）回路用基板とをホルダーで保持し、その周囲を樹脂成形にて封止し、工業用工作機械や自動車エンジンへ装備するための取付部を形成するとともに、工業用工作機械や自動車のエンジンの電気制御系統への配線・接続用のコネクタ部を形成した構造としているので、下記の課題がある。
【００１５】
(1)  一度の生産数量が少ない場合（小ロット生産の場合）、樹脂成形用の金型セット等の準備作業に工数がかかり、生産効率の改善に限界があった。
【００１６】
(2)  封止用樹脂が出力信号保護（処理）回路用基板に実装された電子部品周囲に注入・充填されるため、実使用時の雰囲気温度変化により電子部品及び接続部に封止用樹脂の膨張・収縮による応力が加わるので、耐熱衝撃性を向上させるために、この応力を緩和する工夫が必要とされていた。
【００１７】
(3)  成形樹脂の樹脂製ケースへの溶着により防水構造をとっているため、防水性に対する寿命を向上させるためには、雰囲気温度変化による溶着界面剥離に対して、これを防止する手段が必要とされていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の第１の目的は、上記の点に鑑み、磁気感応素子と永久磁石と電子部品を実装した基板とをホルダーで保持し、該ホルダーとこれを収納するケースとを嵌合固着する構成とすることで、構造の簡素化、生産効率の向上、ひいては製造原価の低減を図ることのできる移動物体検出装置を提供することにある。
【００１９】
本発明の第２の目的は、前記ホルダーを覆うケース内部に封止用樹脂を注入・充填することなく、前記ホルダーと前記ケース相互を嵌合固着することにより、前記ホルダー内の部品や接続部に封止用樹脂の膨張・収縮による応力が加わることを除去し、耐熱衝撃性、ひいては信頼性の向上を図ることができる移動物体検出装置を提供することにある。
【００２０】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明は、磁気感応素子と、該磁気感応素子に磁界を加える永久磁石と、電子部品を実装した基板と、前記磁気感応素子と前記永久磁石と前記基板とを保持したホルダーと、ケースとを有する移動物体検出装置であって、
前記磁気感応素子と前記永久磁石と前記基板とが前記ケース内に収納されるように前記ホルダーを前記ケースに挿入し、前記ホルダーと前記ケースとに形成された凹凸形状により相互に嵌合固着したことを特徴としている。
【００２２】
前記移動物体検出装置において、前記ケースの内側面に前記基板の位置決めガイドが形成されているとよい。
【００２３】
前記移動物体検出装置において、永久磁石がＮｄＦｅ磁石であるとよい。
【００２４】
前記移動物体検出装置において、前記ホルダーと前記ケース間に水密封止用弾性体が介在しているとよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る移動物体検出装置によれば、磁気感応素子と永久磁石と電子部品を実装した基板とを保持するホルダーと、該ホルダーの所要部分を覆うケースとを一体化するための構造が簡単になり、生産効率を高め、ひいては製造原価の低減を図ることが可能になる。
【００２６】
また、前記ケース内に収納された前記磁気感応素子、前記永久磁石、及び前記基板の周囲に樹脂が注入されない構造であり、樹脂の熱膨張、収縮に起因するそれらの部品や接続部への応力が加わることが無く、耐熱衝撃性の改善、ひいては信頼性の向上を図ることができる。
【００２７】
また、前記ケースの内側面に前記基板の位置決めガイドが形成されている場合、前記基板に実装される電子部品及び前記基板への接続部に対する前記基板の振動に起因する応力を緩和して、耐振動性を確保し、ひいては信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００２８】
更に、前記永久磁石としてＮｄＦｅ磁石を用いる場合、ＳｍＣｏ磁石の使用に比較して原価低減を図ることができ、また磁石欠け防止を図ることが可能である。
【００２９】
加えて、前記ホルダーと前記ケース間に水密封止用弾性体を介在させる場合、前記ケースとホルダー間の防水を確保して封止可能であり、水密封止効果を高め、ひいては信頼性の向上を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、移動物体検出装置の実施の形態を図面に従って説明する。
【００３１】
図１乃至図５で本発明の実施の形態を説明する。図１はケースへホルダーを挿入、嵌合固定した移動物体検出装置の側断面図、図２は同じく外観を示す側面図、図３は前記ケース及びホルダーを示す分解側面図、図４（Ａ）は前記ケースの側面図、同図（Ｂ）は同側断面図、同図（Ｃ）は前記ケースの正面図、同図（Ｄ）は前記ケースの背面図、図５は基板の前記ホルダーへの取り付け状態を示す断面図である。
【００３２】
図１において、１はホールＩＣ等の磁気感応素子、２は磁気感応素子に所要のバイアス磁界を印加するＮｄＦｅ磁石から成る永久磁石であり、磁気感応素子１及び永久磁石２は樹脂製ホルダー３０に一体に形成された略箱型の支持部３１の先端部に配置されて保持され、基板４０は支持部３１の上辺部に支持固定されている。この基板４０には磁気感応素子１が接続され、また磁気感応素子１の出力信号を保護（処理）する回路部品（ＩＣ、チップ部品等の電子部品）４５が実装されて出力信号保護（処理）回路が組み立てられている。
【００３３】
前記樹脂製ホルダー３０は円柱状栓体部３２及び接続用コネクタ部３３を有しており、円柱状栓体部３２を貫通してＬ字状に折り曲げ形成された導体５０の末端部が基板４０にそれぞれ接続され、導体５０の先端部がコネクタピン５１としてコネクタ部３３の内側ハウジング内に突出している。導体５０は少なくとも２本必要であり、これらの導体５０は磁気感応素子１により検出された出力信号を外部に導出するためのものである。
【００３４】
図５のように、ホルダー３０の支持部３１上辺で保持された基板４０は、幅方向両縁部４１が支持部３１の両側より突出している。
【００３５】
一方、ＰＢＴ樹脂等で成型されたケース６０は有底円筒状であって、図４（Ｂ）及び（Ｄ）の如く、一端が開口部６１となっており、さらに開口部６１の縁から底部に向う内壁（内側面）の両側に基板位置決めガイド凹溝６２が形成されている。基板位置決めガイド凹溝６２は基板４０の両縁部を係止するために形成されている。このケース６０の内側空間には、磁気感応素子１、永久磁石２及び基板４０が保持されたホルダー３０の略箱型の支持部３１が収納されるようになっている。この場合、基板４０の両縁部４１は、図４（Ｂ）,（Ｄ）に示したケース６０の基板位置決めガイド凹溝６２にスライド挿入されて支持され、ホルダー３０がケース６０内に挿入された状態において基板４０ががたつかないようにしている。
【００３６】
図１及び図３のように、ケース６０の開口部６１に嵌合する部分となるホルダー３０の円柱状栓体部３２には、くびれ部３４が形成されており、このくびれ部３４にゴム等の水密封止用弾性体としてのＯリング３５が装着されている。
【００３７】
また、図２乃至図４に示すように、ケース６０への嵌合部分となるホルダー３０の円柱状栓体部３２には凸部３６が複数個形成されており、ケース６０の開口部６１内周面にはホルダー側の凸部３６と凹凸嵌合する凹部６３（開口部６１の内周面から外周面まで貫通していてもよいし、外周面に達しない深さのものでもよい）が複数個形成されている。
【００３８】
本実施の形態に係る移動物体検出装置の組立は以下の手順で行うことができる。まず、図３の分解側面の如く、出力信号を保護（処理）する回路部品４５を実装した基板４０を樹脂製ホルダー３０の略箱型の支持部３１に載置、固定するとともに、図１の如く磁気感応素子１及び永久磁石２を前記略箱型の支持部３１の先端部に配置、保持して、磁気感応素子１と永久磁石２との位置関係が一定になるように固定する。また、磁気感応素子１の出力端子を基板４０に接続するとともに、基板４０に導体５０の末端を接続する。導体５０の先端は外部回路との接続用コネクタ部３３にコネクタピン５１として配置されている。
【００３９】
次いで、Ｏリング３５を円柱状栓体部３２のくびれ部３４に装着したホルダー３０を、有底円筒状の樹脂製ケース６０の開口部６１に挿入する。すなわち、円柱状栓体部３２を開口部６１の内側に嵌合する。このとき、Ｏリング３５はホルダー側の円柱状栓体部３２とケース開口部６１内周間に介在して両者間を水密封止する。また、ホルダー３０の略箱型の支持部３１の先端部に配置した磁気感応素子１及び永久磁石２を有底円筒状のケース６０の底部迄挿入した際、ホルダー３０の円柱状栓体部３２に設けた凸部３６を、ケース６０の開口端近くに形成した凹部６３に嵌合させ、ホルダー３０とケース６０とを相互に固着一体化する。なお、ケース６０内に収納された基板４０の両縁部４１は、図４（Ｂ）,（Ｄ）に示したケース６０の内側面の基板位置決めガイド凹溝６２と係合して振動しないように保持されることになる。
【００４０】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００４１】
(1)  磁気感応素子１と永久磁石２と磁気感応素子１の出力信号を保護（処理）する回路を実装した基板４０とを保持する樹脂製ホルダー３０と、ホルダー３０の所要部分（磁気感応素子１、永久磁石２、基板４０を保持した部分）を覆う樹脂製ケース６０とを一体化するための構造が凹凸形状の嵌合構造であって、極めて簡単になり、樹脂封止を必要としないので生産効率を高め、ひいては製造原価の低減を図ることが可能である。
【００４２】
(2)  ケース６０内に収納された磁気感応素子１、永久磁石２、基板４０の周囲に樹脂が注入されない構造であり、樹脂の熱膨張、収縮に起因するそれらの部品や接続部への応力が加わることが無く、耐熱衝撃性の改善、ひいては信頼性の向上を図ることができる。
【００４３】
(3)  ケース６０の内側面に基板位置決めガイド凹溝６２が設けられているため、ケース収納時に基板４０をがたつかないように保持でき、基板４０に実装される回路部品４５及び基板４０への接続部に対する基板振動に起因する応力を緩和して、耐振動性を確保し、ひいては信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００４４】
(4)  永久磁石２としてＮｄＦｅ磁石を用いることにより、ＳｍＣｏ磁石の使用に比較して原価低減を図ることができ、また磁石欠け防止を図ることが可能である。
【００４５】
(5)  ホルダー３０とケース６０内周間にＯリング３５が介在しており、ケース内の防水を確保して封止可能であり、水密封止効果を高め、ひいては信頼性の向上を図ることが可能である。
【００４６】
なお、上記実施の形態では、凹凸形状の嵌合構造の例としてホルダー側に凸部、ケース側に凹部を形成したが、逆にホルダー側に凹部、ケース側に凸部を形成した構成でもよい。
【００４７】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る移動物体検出装置の実施の形態を示す側断面図である。
【図２】同じく全体外観とケース及びホルダーの嵌合部分を示し、（Ａ）は全体外観の側面図、（Ｂ）はケース及びホルダーの嵌合部分のＡ矢視断面図、（Ｃ）はケース及びホルダーの嵌合部分のＢ矢視断面図である。
【図３】同分解側面図である。
【図４】実施の形態における樹脂製ケースであって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は側断面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は背面図である。
【図５】図３のホルダー部分のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】従来の移動物体検出装置の側断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  磁気感応素子
２  永久磁石
３，３０  ホルダー
４，４０  基板
５，５０  導体
６，４５  回路部品
１０，６０  ケース
１１，６１  開口部
３１  支持部
３２  円柱状栓体部
３３  接続用コネクタ部
３４  くびれ部
３５  Ｏリング
３６  凸部
４１  両縁部
６２  基板位置決めガイド凹溝
６３  凹部    
【図１】
2006308435.tif 000003
【図２】
2006308435.tif 000004
【図３】
2006308435.tif 000005
【図４】
2006308435.tif 000006
【図５】
2006308435.tif 000007
【図６】
2006308435.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月6日(2006.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気感応素子と、該磁気感応素子に磁界を加える永久磁石と、電子部品を実装した基板と、ホルダーと、ケースとを有する移動物体検出装置であって、
前記永久磁石と前記基板とを保持する略箱型の支持部が前記ホルダーと一体に形成され、
前記磁気感応素子と前記永久磁石と前記基板とが前記ケース内に収納されるように前記ホルダーを前記ケースに挿入し、
前記ケース内において前記永久磁石は前記ケース内側の段部にて支えられており、
前記ホルダーと前記ケースとを前記ホルダーと前記ケースとに形成された凹凸形状により相互に嵌合固着したことを特徴とする移動物体検出装置。
【請求項２】
前記基板は、前記ホルダーに保持された状態で幅方向両縁部が前記支持部の両側より突出しているとともに、前記ケースの内側面に前記基板の突出部を挿入するガイドが形成されている請求項１記載の移動物体検出装置。
【請求項３】
前記永久磁石がＮｄＦｅ磁石である請求項１又は２記載の移動物体検出装置。
【請求項４】
前記ホルダーと前記ケース間に水密封止用弾性体が介在している請求項１，２又は３記載の移動物体検出装置。  
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明は、磁気感応素子と、該磁気感応素子に磁界を加える永久磁石と、電子部品を実装した基板と、ホルダーと、ケースとを有する移動物体検出装置であって、
前記永久磁石と前記基板とを保持する略箱型の支持部が前記ホルダーと一体に形成され、
前記磁気感応素子と前記永久磁石と前記基板とが前記ケース内に収納されるように前記ホルダーを前記ケースに挿入し、
前記ケース内において前記永久磁石は前記ケース内側の段部にて支えられており、
前記ホルダーと前記ケースとを前記ホルダーと前記ケースとに形成された凹凸形状により相互に嵌合固着したことを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
前記移動物体検出装置において、前記基板は、前記ホルダーに保持された状態で幅方向両縁部が前記支持部の両側より突出しているとともに、前記ケースの内側面に前記基板の突出部を挿入するガイドが形成されているとよい。
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月26日(2006.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気感応素子と、該磁気感応素子に磁界を加える永久磁石と、電子部品を実装した基板と、ホルダーと、ケースとを有する移動物体検出装置であって、
前記永久磁石と前記基板とを保持する略箱型の支持部が前記ホルダーと一体に形成され、
前記基板は、前記略箱型の支持部の開口側である上辺部に保持された状態で幅方向両縁部が前記支持部の両側より突出しているとともに、前記ケースの内側面に前記基板の突出部を挿入するガイドが形成されており、
前記磁気感応素子と前記永久磁石と前記基板とが前記ケース内に収納されるように前記ホルダーを前記ケースに挿入し、
前記ケース内において前記永久磁石は前記ケース内側の段部にて支えられており、
前記ホルダーと前記ケース間に水密封止用弾性体が介在しており、
前記ホルダーと前記ケースとを前記ホルダーと前記ケースとに形成された凹凸形状により相互に嵌合固着したことを特徴とする移動物体検出装置。
【請求項２】
前記永久磁石がＮｄＦｅ磁石である請求項１記載の移動物体検出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明は、磁気感応素子と、該磁気感応素子に磁界を加える永久磁石と、電子部品を実装した基板と、ホルダーと、ケースとを有する移動物体検出装置であって、
前記永久磁石と前記基板とを保持する略箱型の支持部が前記ホルダーと一体に形成され、
前記基板は、前記略箱型の支持部の開口側である上辺部に保持された状態で幅方向両縁部が前記支持部の両側より突出しているとともに、前記ケースの内側面に前記基板の突出部を挿入するガイドが形成されており、
前記磁気感応素子と前記永久磁石と前記基板とが前記ケース内に収納されるように前記ホルダーを前記ケースに挿入し、
前記ケース内において前記永久磁石は前記ケース内側の段部にて支えられており、
前記ホルダーと前記ケース間に水密封止用弾性体が介在しており、
前記ホルダーと前記ケースとを前記ホルダーと前記ケースとに形成された凹凸形状により相互に嵌合固着したことを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】