(57)【要約】【課題】検出精度やシール性を合理的に高めつつ、軸長を短くすることが可能なセンサを提供する。【解決手段】センサ１は、検知部１０が先端部２０ａに埋設され、側面から径外方向に向く複数の突起２１が形成された１次成形体２０と、突起２１の一部が露出する状態に１次成形体２０を樹脂インサート成形した２次成形体３０と、突起２１が露出する部位２１ｃの少なくとも一部に対して径外方向に対向する領域に、２次成形体３０と一体に形成された筒状壁部３４と、筒状壁部３４の外周面に沿って配置された環状のシール部材４０とを備えている。【選択図】図３
2015214071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知対象の磁束の変化を検出する検知部が先端部に埋設され、側面から径外方向に向く複数の突起が形成された１次成形体と、
前記突起の一部が露出する状態に前記１次成形体を樹脂インサート成形した２次成形体と、
前記突起が露出する部位の少なくとも一部に対して前記径外方向に対向する領域に、前記２次成形体と一体に形成された筒状壁部と、
前記筒状壁部の外周面に沿って配置された環状のシール部材と、を備えたセンサ。
【請求項２】
前記筒状壁部の底部には、径内方向に向かって前記検知部の側に近付く傾斜部を形成してある請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記筒状壁部の外周面には、前記シール部材が配置されるシール溝部が形成してある請求項１又は２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記複数の突起は、前記１次成形体の外周に沿って等間隔に少なくとも四つ形成され、
前記複数の突起は、前記樹脂インサート成形の際に金型への接触が維持される先端面を有する請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項５】
前記２次成形体と一体に形成されたリブ部を備え、
前記リブ部は、前記筒状壁部と前記複数の突起どうしの間の前記２次成形体の外表面とを接続し、前記筒状壁部の軸方向に延出して形成してある請求項１から４のいずれか一項に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知対象の磁束の変化を検出する検知部が先端部に埋設された１次成形体と、１次成形体を樹脂インサート成形した２次成形体とを備え、２次成形体の外周面の一部にシール部材を備えたセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記の構成を有するセンサとして、例えば、車輪やトランスミッションの出力軸（検知対象）の回転速度を検出する回転検出センサが知られている（特許文献１参照）。この回転検出センサは、検知対象と検知部との相対位置、つまり検知部のセンサ内部における位置を正確に制御して検出精度を高めることが要求される。
【０００３】
特許文献１の回転検出センサ（文献ではインサート成形品）は、検知部を埋設した予備インサート対象物を一次樹脂層でインサート成形した１次成形体（文献では予備成形品）と、１次成形体を樹脂インサート成形した２次成形体（文献では二次樹脂層）とを備えている。この回転検出センサが車体側ケースの貫通孔に挿入固定される際、２次成形体の外周面に形成されるシール溝部およびシール部材によって、車体側ケースと２次成形体との間隙がシールされる。
【０００４】
また、１次成形体の側面には、シール部材より検知部側に、径外方向に向く複数の突起を有している。これらの突起は先端部が凹状に形成され、１次成形体をインサート成形する際、この先端部を金型に当接させて位置決めされる。次いで、金型と１次成形体との間のキャビティに溶融樹脂を流し込んで、回転検出センサが製造される。このとき、突起が位置する周方向の金型にはヒーターが内蔵されており、ヒーターからの加熱によって突起の先端部が溶解する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５１８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の回転検出センサにあっては、１次成形体の突起を溶解させるため、溶融樹脂の樹脂圧が作用している状態で金型との当接が解除され、センサ内部における検知部の僅かな位置ずれが発生するおそれがある。このため、回転検出センサの検出精度を高める上で改善の余地がある。
【０００７】
ところで、回転検出センサが取付けられる車体側ケースや検知対象の配設態様などによって、回転検出センサのうち、車体側ケースより検知対象側の軸長が短く制限されることがある。その場合、１次成形体の突起と２次成形体の外周面に形成されるシール溝部とが径方向に重なってしまうことがある。
【０００８】
その結果、２次成形体のシール溝部のうち、突起に重ならない部位（肉厚大）の樹脂収縮量が、突起に重なる部位（肉厚小）の樹脂収縮量より大きくなるので、ボイドやヒケが発生し易く、寸法誤差が生じてシール性の低下を招いてしまう。
【０００９】
一方、溶解しない突起を一次成形体の側面に環状形成し、この環状突起の外面にシール溝部を形成することも考えられる。この場合、環状突起をインサート成形時の押さえ部として機能させることになるが、例えば環状突起を挟んで両側に溶融樹脂を流し込むためのゲートを２箇所設ける必要があり、効率的でない。
【００１０】
そこで、本発明は、検出精度やシール性を合理的に高めつつ、軸長を短くすることが可能なセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るセンサの特徴構成は、検知対象の磁束の変化を検出する検知部が先端部に埋設され、側面から径外方向に向く複数の突起が形成された１次成形体と、前記突起の一部が露出する状態に前記１次成形体を樹脂インサート成形した２次成形体と、前記突起が露出する部位の少なくとも一部に対して前記径外方向に対向する領域に、前記２次成形体と一体に形成された筒状壁部と、前記筒状壁部の外周面に沿って配置された環状のシール部材と、を備えた点にある。
【００１２】
本構成によれば、１次成形体の突起がインサート成形時の押さえ部となる。この押さえ部を押さえるために、インサート成形型の一部が配置される。一方、このようなセンサは、車体側ケースと２次成形体との間隙をシールするシール部材が２次成形体の外周面に配置される。また、検知部の検出精度を高めるように検知部を覆う樹脂厚は小さく制限されるので、２次成形体のうち、シール部材が配置される部位は、検知部が埋設される先端部のサイズに対して大径サイズとなることが多い。
【００１３】
この押さえ部となる突起によって規定される１次成形体の外径サイズと、シール部材が配置される部位の外径サイズとの差を考慮し、本構成では、押さえ部が露出する部位の径方向外側に筒状壁部を形成し、さらに、この筒状壁部の外周面にシール部材を設ける構成とした。これにより、突起が露出する部位の位置とシール部材が配置される部位の位置とは、センサの長手方向（軸方向）に沿って重複する。よって、センサの長さを短縮することができる。
【００１４】
また、１次成形体をインサート成形すべく金型を複数の突起に当接させる際、金型を筒状壁部の内部空間に挿入することができる。このため、１次成形体は位置固定された状態でインサート成形されるので、センサ内部における検知部の位置ずれが発生しない。
【００１５】
さらに、筒状壁部の内部空間には樹脂が存在せず、筒状壁部の肉厚を均一にして所定の厚さに留めることができるから、２次成形体を樹脂成形する際に筒状壁部に充填された樹脂は収縮量が少ないものとなる。よって、ボイドやヒケの発生を抑制して、シール部材が配置される部位の寸法精度を高めつつ、２次成形体の成形に必要な樹脂量を削減することができる。
【００１６】
このように、検出精度やシール性を合理的に高めつつ、軸長を短くすることが可能なセンサを提供できた。
【００１７】
他の特徴構成は、前記筒状壁部の底部には、径内方向に向かって前記検知部の側に近付く傾斜部を形成してある点にある。
【００１８】
上述したように、検知部の検出精度を高めるには、検知部を覆う樹脂の肉厚は小さく制限されるので、センサの基端側が先端側より大径となり、ゲートは樹脂量の多い基端側に設定される。つまり、ゲートから流入した溶融樹脂の充填空間が基端側から先端側に向けて狭まることとなり、樹脂の流動が阻害され易い。
【００１９】
しかしながら、本構成のように、筒状壁部の底部に径内方向に向かって検知部の側に近付く傾斜部を形成することで、先端側にある検知部まで溶融樹脂を円滑に流動させることができる。よって、検知部を包囲する樹脂が充填不足となるショートショットが防止され、検知部を確実に保護することができる。
【００２０】
他の特徴構成は、前記筒状壁部の外周面には、前記シール部材が配置されるシール溝部が形成してある点にある。
【００２１】
本構成のように筒状壁部の外周面にシール溝部を形成すれば、シール部材が配置される部位の肉厚は周囲の肉厚に比べて、より小さく設定される。よって、シール部材が配置される部位の寸法誤差を確実になくし、所望のシール機能を発揮することができる。
【００２２】
他の特徴構成は、前記複数の突起は、前記１次成形体の外周に沿って等間隔に少なくとも四つ形成され、前記複数の突起は、前記樹脂インサート成形の際に金型への接触が維持される先端面を有する点にある。
【００２３】
本構成のように、１次成形体の外周に沿って少なくとも四つの突起を等間隔に設けることで、金型の当接状態が安定するので、センサ内部における検知部の位置ずれを確実に防止することができる。さらに、従来のように、突起の先端部を凹状に形成して溶解させる場合と比較して、突起と金型とが面接触した状態が維持されるので、センサ内部における検知部の位置ずれが生じ難い。
【００２４】
他の特徴構成は、前記２次成形体と一体に形成されたリブ部を備え、前記リブ部は、前記筒状壁部と前記複数の突起どうしの間の前記２次成形体の外表面とを接続し、前記筒状壁部の軸方向に延出して形成してある点にある。
【００２５】
本構成のようにリブ部を形成すれば、溶融樹脂の流動面積が大きく確保されるので、溶融樹脂を検知部まで確実に行き亘らせることができる。さらに、肉厚の小さい検知部に対する支持強度が増大するので、検出精度を長期に亘って維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】センサを検知部側から見た全体斜視図である。
【図２】１次成形体を検知部側から見た全体斜視図である。
【図３】図１のIII−III断面図である。
【図４】センサを検知部側から見た底面図である。
【図５】センサが金型にセットされた状態を示す模式図である。
【図６】センサをインサート成形する際の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明に係るセンサの実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、センサの一例として、例えば車両の車輪など（検知対象）の回転状態を検出する回転検出センサ１として説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【００２８】
図１は、本実施形態における回転検出センサ１をホールＩＣ１０（検知部の一例）の側から見た全体斜視図であり、図２は、１次成形体２０をホールＩＣ１０の側から見た全体斜視図である。また、図３は、図１のIII−III断面図であり、図４は、回転検出センサ１を、ホールＩＣ１０の側から見た底面図である。なお、図１において、ホールＩＣ１０側を下方、その反対側を上方として説明する。
【００２９】
[基本構成]
本実施形態における回転検出センサ１は、図３に示すように、車体側ケース２に固定され、ホールＩＣ１０が、検知対象として車両に設けられた回転ホイール３に対向配置される。回転ホイール３は、例えばトランスミッションの出力軸や車輪の車軸などに取付けられて一体回転するリング状のギアロータである。回転ホイール３が出力軸や車軸とともに回転することによって磁束の変化が発生する。その磁束の変化を回転検出センサ１が検出することにより、トランスミッションの出力軸や車輪などの回転状態を検出する。
【００３０】
図１−３に示すように、回転検出センサ１は、ホールＩＣ１０が先端部２０ａに埋設された円柱状の１次成形体２０と、１次成形体２０を樹脂インサート成形した円筒状の２次成形体３０と、２次成形体３０の外周面に沿って配置されるシール部材４０とを備えている。
【００３１】
図２に示すように、ホールＩＣ１０は、ターミナル１１を介して、ケーブル１２のワイヤ１３と電気的に接続されている。つまり、回転検出センサ１は、ホールＩＣ１０が検出した回転ホイール３の磁束の変化を電気信号に変換して出力する。
【００３２】
１次成形体２０は、ホールＩＣ１０とターミナル１１とを樹脂でインサート成形して構成される。また、１次成形体２０の下方には、側面から径外方向に向く四つの下部突起２１（突起の一例）が形成されている。さらに、１次成形体２０の上方には、側面から径外方向に向く二つの上部突起２２が形成されている。
【００３３】
本実施形態における下部突起２１は、断面が矩形状の二つの第１下部突起２１ａと、第１下部突起２１ａより先端面の面積が小さい円錐台状の二つの第２下部突起２１ｂとで構成される。第１下部突起２１ａにおける矩形状の先端面にはキャビティ番号などが刻印されており、インサート成形の金型５０に対する配置方向を容易に確認可能なものとなっている。
【００３４】
二つの第１下部突起２１ａは、１次成形体２０の径方向に夫々対向して設けられている。同様に、二つの第２下部突起２１ｂも、１次成形体２０の径方向に夫々対向して設けられている。また、第１下部突起２１ａと第２下部突起２１ｂとは１次成形体２０の周方向に沿って等間隔に配置されている。
【００３５】
上部突起２２は、１次成形体２０の軸方向に対して第１下部突起２１ａと同方向に二つ形成されている。詳細は後述するが、これら下部突起２１および上部突起２２は、金型５０と当接して保持され、インサート成形に際し１次成形体２０の位置が固定される。
【００３６】
図１,３に示すように、２次成形体３０は、ホールＩＣ１０が収容される先端部３１と、車体側ケース２の貫通孔２ａに挿入固定される中間部３２と、ターミナル１１やケーブル１２の先端部が収容される基端部３３とで構成される。１次成形体２０を金型５０にセットして樹脂でインサート成形することによって、１次成形体２０を包囲する２次成形体３０が形成される。
【００３７】
先端部３１は、ホールＩＣ１０が埋設されるので、磁束の流れを阻害しないように肉厚が小さく設定されている。これによって、ホールＩＣ１０の検知精度を高めることができる。
【００３８】
図１に示すように、基端部３３は、上部突起２２の先端面と側面とが露出して形成され、径外方向に延出してケーブル１２の先端部が収容される腕部３９が形成されている。詳細は後述するが、上部突起２２は、金型５０と当接して保持され、インサート成形に際し１次成形体２０の位置が固定される。
【００３９】
２次成形体３０の中間部３２は、下部突起２１の露出部２１ｃの一部が径外方向に対向する領域に形成される筒状壁部３４と、筒状壁部３４の外周面に形成される環状のシール溝部３５と、径外方向に延出して形成されるブラケット３６とを備えている。また、２次成形体３０は、第１下部突起２１ａの先端面と側面の一部とが露出すると共に、第２下部突起２１ｂの先端面が露出する状態でインサート成形されている。つまり、２次成形体３０は、下部突起２１の一部が露出した状態で１次成形体２０を樹脂インサート成形して構成される。
【００４０】
回転検出センサ１は、中間部３２のシール溝部３５にシール部材４０が配置される。特に、本実施形態では、図３に示すように、シール溝部３５が、筒状壁部３４の外周面、つまり筒状壁部３４の底部から開口端部までの内部空間に対して径外方向に対向する位置に形成されている。また、筒状壁部３４の底部には、径内方向に向かってホールＩＣ１０側に近付く傾斜部３４ａが形成されている。
【００４１】
さらに、図１,４に示すように、筒状壁部３４の内側には、筒状壁部３４の軸方向に延出する四つのリブ部３８が、２次成形体３０と一体に形成されている。リブ部３８は、筒状壁部３４の外周壁と複数の下部突起２１どうしの間の２次成形体３０の外表面とを接続して形成され、径内方向に向かってホールＩＣ１０側に近付く傾斜部３８ａが形成されている。詳細は後述するが、筒状壁部３４の底部に設けた傾斜部３４ａやリブ部３８の傾斜部３８ａによって、１次成形体２０をインサート成形する際、先端部３１まで溶融樹脂が円滑に流動する。よって、肉厚の小さい先端部３１まで溶融樹脂が行き亘り、先端部３１に樹脂が充填不足となるショートショットが防止される。また、リブ部３８によって、薄肉に形成された先端部３１の強度を高めることができる。
【００４２】
また、図３に示すように、中間部３２に設けられた筒状壁部３４の外周面にシール溝部３５を形成しているので、筒状壁部３４の内部空間となるシール溝部３５の内方には樹脂が存在しない。つまり、シール溝部３５の肉厚を小さくして均一に形成することが可能となり、樹脂が速やかに固化されてヒケやボイドの発生が抑制されると共に、樹脂の収縮量が均一化されてシール溝部３５の寸法精度が高まる。
【００４３】
ブラケット３６の孔部には、金属製のボルト固定部３６ａが嵌合されている。ボルト４をボルト固定部３６ａに挿入しつつ車体側ケース２に固定することで、回転検出センサ１の回転ホイール３に対する離間距離が所定の距離に設定される。よって、回転検出センサ１の検出精度を高めるには、回転ホイール３とホールＩＣ１０との相対位置、つまり、回転検出センサ１の内部におけるホールＩＣ１０の位置精度を高めることが重要となる。
【００４４】
[インサート成形]
続いて、上述の構成を備えた回転検出センサ１の樹脂成形方法について、図２および図５−６を用いて説明する。
【００４５】
図２に示すように、ホールＩＣ１０とターミナル１１とを接続した状態で、樹脂を用いてインサート成形を行い、１次成形体２０を形成する。次いで、この１次成形体２０の基端側において、ケーブル１２のワイヤ１３をターミナル１１に半田付けなどにより接続しつつ、ターミナル１１に形成された爪部１１ａにスナップフィットさせる。
【００４６】
次いで、図５に示すように、金型５０を１次成形体２０にセットする。その際、上部金型５２は、１次成形体２０の上部突起２２の先端面と側面とに当接するように位置決めされる。また、下部金型５１は、１次成形体２０の下部突起２１と当接させつつ、上部金型５２に位置を合わせて組み付けられる。なお、下部金型５１には、２次成形体３０のシール溝部３５が形成される部位に、スライドコア５１ａが設けられている。本実施形態では、金型５０に当接する二つの上部突起２２と二つの第１下部突起２１ａとが同一の軸線上に配置されると共に、夫々が径方向に対向して設けられているので、１次成形体２０の金型５０に対する位置決めが確実に行われる。
【００４７】
次いで、図６に示すように、上部金型５２の上方に設けられたゲートＧから溶融樹脂を注入し、１次成形体２０を樹脂でインサート成形する。その結果、１次成形体２０を包囲する２次成形体３０が形成されることとなる。
【００４８】
ゲートＧから流入した溶融樹脂は、２次成形体３０の基端部３３,中間部３２,先端部３１の順番で流動する。特に、筒状壁部３４を境界として検知部１０の側に向けて溶融樹脂の充填空間が狭くなるので、基端部３３から先端部３１まで溶融樹脂が円滑に流動し難い。しかしながら、本実施形態では、筒状壁部３４の底部に傾斜部３４ａを設けているので、先端部３１の方向に溶融樹脂を円滑に流動させることができる。また、図１に示すように、筒状壁部３４の外周壁と先端部３１とを連通するリブ部３８によって、先端部３１の方向に多くの溶融樹脂を流動させることができる。さらに、リブ部３８に傾斜部３８ａを設けているので、先端部３１の方向に溶融樹脂が円滑に流動し易い。
【００４９】
本実施形態では、１次成形体２０をインサート成形する際、下部突起２１および上部突起２２の先端面が金型５０に面接触した状態が維持される。つまり、ゲートＧから流入した溶融樹脂の樹脂圧を受けても、等間隔に配置される四つの下部突起２１と二つの上部突起２２とが金型５０に当接し続けるので、１次成形体２０が傾くことを防止する。特に、第１下部突起２１ａの先端面と金型５０との接触面積を大きく確保しているので、１次成形体２０は金型５０に強固に固定される。さらに、二つの第１下部突起２１ａの側面方向に樹脂圧を受けても、第２下部突起２１ｂの先端面が下部金型５１に当接しているので、１次成形体２０の移動が阻止される。よって、ホールＩＣ１０は、回転検出センサ１の内部における位置精度が高い。
【００５０】
次いで、金型５０を離型し、樹脂を固化させることで、回転検出センサ１が完成する。その際、２次成形体３０のうち、肉厚の大きい部位ほど樹脂の固化速度が遅いため、収縮量が大きく、ボイドやヒケが発生し易い。しかしながら、本実施形態では、筒状壁部３４にシール溝部３５を形成しているので、シール溝部３５の肉厚を小さくして均一化を図ることができる。
【００５１】
その結果、シール溝部３５の樹脂は、収縮量に差異がなく速やかに固化されるため、シール溝部３５の寸法誤差が生じ難い。また、シール溝部３５の肉厚が小さいので、ボイドやヒケが発生したりするおそれもない。よって、車体側ケース２とシール溝部３５との間に介在するシール部材４０によって、所望のシール機能を発揮することができる。
【００５２】
［その他の実施形態］
（１）上述した実施形態では、１次成形体２０の側面から突出する四つの下部突起２１と二つの上部突起２２とを設けたが、下部突起２１を二つや三つ以上にしても良いし、上部突起２２を設けなくても良い。特に、下部突起２１は、下部金型５１とバランスよく当接するように等間隔に複数設けることが好ましい。
（２）上述した実施形態では、下部突起２１の露出部２１ｃの一部が対向する領域に筒状壁部３４に配置したが、下部突起２１の露出部２１ｃの全部が対向する領域に筒状壁部３４を配置しても良い。この場合、回転検出センサ１の長さをさらに短縮することができる。
（３）上述した実施形態では、筒状壁部３４の底部に傾斜部３４ａを設けたが、傾斜部３４ａを設けず、水平に形成しても良い。
（４）上述した実施形態では、筒状壁部３４の外周面にシール溝部３５を設けたが、車体側ケース２の貫通孔２ａが位置する部位の内周面に沿って環状のシール溝部３５を設けても良い。
（５）上述した実施形態では、複数の下部突起２１どうしの間に位置する四つのリブ部３８に傾斜部３８ａを設けたが、傾斜部３８ａを設けなくても良いし、リブ部３８の配置や数量も特に限定されない。また、リブ部３８を省略しても良い。
（６）上述した実施形態では、１次成形体２０や２次成形体３０を断面視円形状に形成したが、断面視多角形状に形成するなどしても良く、特に限定されない。
（７）上述した実施形態では、ホールＩＣ１０が、ターミナル１１を介してケーブル１２のワイヤ１３と電気的に接続する構成にしたが、回転検出センサ１を、開口端部にターミナル１１の一部を露出させたソケットとして構成し、回転検出センサ１とコネクタとを電気的に接続させても良い。
（８）本発明におけるセンサを回転検出センサ１として説明したが、ラックのような直線運動の位置状態を検出するセンサなどにも用いることができるのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係るセンサは、回転検出センサなどの各種センサに利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１      回転検出センサ（センサ）
３      回転ホイール（検知対象）
１０    ホールＩＣ（検知部）
２０    １次成形体
２０ａ  先端部
２１    下部突起（突起）
２１ｃ  露出部
３０    ２次成形体
３４    筒状壁部
３４ａ  傾斜部
３８    リブ部
４０    シール部材
【図１】
2015214071.tif 000003
【図２】
2015214071.tif 000004
【図３】
2015214071.tif 000005
【図４】
2015214071.tif 000006
【図５】
2015214071.tif 000007
【図６】
2015214071.tif 000008