(57)【要約】【課題】回転体により誘起される誘導起電力を検出するボビンに巻回された巻線部のコイル巻線の巻始め端末及び巻終わり端末がターミナルと絶縁部端部との間に挟まれ、冷熱ストレスにより断線することを防止した回転角センサを提供する。【解決手段】絶縁部３の外周面３ａを、ターミナル側鍔部１ａ側の端部から中央方向に向かうにつれて、ボビン１の中心軸からの距離が大きくなるように傾斜をつけて形成した。巻線部２あるいは絶縁部３の端部に傾斜をつけてコイル巻線あるいはヤーン、絶縁性テープを巻くことにより、外周面３ａに傾斜を付けることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に鍔部を有する円筒状の巻胴部にコイル巻線が巻き付けられるボビンと、
前記ボビンに前記コイル巻線が巻き付けられた巻線部と、
前記巻線部の外周上に前記コイル巻線の絶縁及び巻線くずれ防止のために形成された絶縁部と、
前記鍔部から前記ボビンの軸方向に前記絶縁部上部に延設され、前記コイル巻線の巻始め端末または巻終わり端末が電気的に接続される一対の棒状のターミナルと、
を具備する回転角センサにおいて、
前記ターミナルが延設されている側の前記絶縁部の端部は、前記軸方向の前記鍔部に接する面から前記絶縁部の中央方向に向かうにつれて、前記絶縁部の外周面の前記ボビンの中心軸からの距離が大きくなるように傾斜をつけて形成されていることを特徴とする回転角センサ。
【請求項２】
前記ターミナルが延設されている側の前記絶縁部の端部は、前記軸方向の断面形状が前記鍔部に接する面から前記絶縁部の中央方向に向かうにつれて順次厚くなるように傾斜をつけて形成されている請求項１記載の回転角センサ。
【請求項３】
前記ターミナルが延設されている側の前記巻線部の端部は、前記軸方向の断面形状が前記鍔部に接する面から前記巻線部の中央方向に向かうにつれて順次厚くなるように傾斜をつけて形成されている請求項１記載の回転角センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における回転体の回転状態を検出する回転角センサのコイル巻線の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の回転角センサの一例を示すもので、回転角センサ５０は、コイル巻線が巻回されたボビン５１と、コイル巻線の出力を取り出すための一対のターミナル４ａ、４ｂと、ボビン５１の中心部に挿嵌されたコア５ａ、永久磁石５ｂ、バックコア５ｃから構成されている。さらに、ターミナル４ａ、４ｂは、回転角センサ５０の出力端子であるコネクタ端子６ａ、６ｂにそれぞれ接続されている。
【０００３】
図７及び図８は、図６のボビン５１とターミナル４ａ、４ｂの部分を拡大したものである。回転角センサの組立てにおいては、図７の斜視図、図８の断面図に示すようにコイル巻線は、ボビンの円筒状の巻胴部５１ｃに巻き付けられ巻線部５２が形成された後、巻き付けられたコイル巻線の巻きくずれ防止及び絶縁のため、巻線部５２の外周上にヤーンあるいはテープを巻き付けて絶縁部５３が形成される。
コイル巻線の巻始め端末５２ａ及び巻終わり端末５２ｂは、図７に示すようにターミナルに巻き付けられた後、その先端部分がターミナルに半田付けされて電気的に接続される。その後、ターミナルは絶縁部５３の外周の位置で絶縁部５３の外周上に矢印の方向に直角に折り曲げられて、図８に示すようにボビン５１の中心軸と平行な位置に固定して収納される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図８に示すようにコイル巻線の巻始め端末５２ａにおいては、巻線部５２のコイル巻線の巻始め位置（ボビン底面）からターミナル４ａへと引き出されたコイル巻線は、Ａ部においてターミナル４ａと絶縁部５３の端部の角に挟まれて固定されてしまう。このため、コイル巻線は、コイル巻線が受ける冷熱ストレスによりＡ部において断線してしまうという問題がある。
コイル巻線の巻終わり端末５２ｂにおいても、コイル巻線はＢ部においてターミナルと絶縁部の端部の角に挟まれてしまうので、この事情は同じである。
【０００５】
本発明は、かかる不具合を解決することを目的とするもので、回転体により誘起される誘導起電力を検出するボビンに巻回された巻線部のコイル巻線の巻始め端末及び巻終わり端末がターミナルと絶縁部端部との間に挟まれ、冷熱ストレスにより断線することを防止した信頼性の高い回転角センサを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための請求項１に記載の回転角センサは、前記ボビンに前記コイル巻線が巻き付けられた巻線部と、前記巻線部の外周上に前記コイル巻線の絶縁及び巻線くずれ防止のために形成された絶縁部と、前記鍔部から前記ボビンの軸方向に前記絶縁部上部に延設され、前記コイル巻線の巻始め端末または巻終わり端末が電気的に接続される一対の棒状のターミナルと、を具備する回転角センサにおいて、前記ターミナルが延設されている側の前記絶縁部の端部は、前記軸方向の前記鍔部に接する面から前記絶縁部の中央方向に向かうにつれて、前記絶縁部の外周面の前記ボビンの中心軸からの距離が大きくなるように傾斜をつけて形成されていることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に記載の回転角センサは、ターミナルが延設されている側の絶縁部の端部外周面に傾斜をつけるために絶縁部に対して、前記軸方向の断面形状が前記鍔部に接する面から前記絶縁部の中央方向に向かうにつれて順次厚くなるように傾斜をつけたものである。
【０００８】
請求項１及び２の回転角センサによれば、絶縁部端部とターミナルとの間に隙間ができるように絶縁部端部が鍔部から絶縁部の中央方向に向かうにつれて順次厚みが増すように傾斜をつけて形成されているので、コイル巻線の巻始め端末あるいは巻終わり端末が絶縁部端部とターミナルで挟まれ固定されることがなく、コイル巻線の冷熱ストレスによる断線を防止することができる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１記載の回転角センサにおいて、前記ターミナルが延設されている側の前記巻線部の端部は、前記軸方向の断面形状が前記鍔部に接する面から前記巻線部の中央方向に向かうにつれて順次厚くなるように傾斜をつけて形成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３の構成によれば、巻線部の端部の軸方向の断面形状が鍔部に接する面から中央方向に向けて順次厚くなるように傾斜をなして形成されているため、巻線部の外周上にヤーンあるいはテープ等を巻き付けて形成される絶縁部の軸方向の外周部形状を鍔部に接する面から中央方向に向けて容易に傾斜をつけて形成することができる。従って、請求項１及び２の構成と同様にコイル巻線の巻始め端末あるいは巻終わり端末が絶縁部端部とターミナルで挟まれ固定されることが回避されるので、コイル巻線の冷熱ストレスによる断線を防止することができる。特に、本構成は絶縁テープ等で厚さが均一な絶縁層を形成するときに適している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の回転角センサは、ターミナルに接続されるコイル巻線の巻始め端末と巻終わり端末がターミナルと絶縁部端部とで挟まれることのないように絶縁部端部に傾斜をつけた構成としたので簡易な方法で冷熱ストレスによるコイル巻線の断線を防止して信頼性を向上させたものとなっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１〜図５を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る回転角センサ１０を示す断面図であり、図２に示すコイル巻線が巻き付けられたボビン１が組み込まれた回転角センサ１０の構成図である。なお、前述の従来例に示す回転角センサ５０（図６参照）と同一の部分については、同一符号を付している。
図１に示すように、回転角センサ１０は、コイル巻線が巻き付けられ巻線部２が形成されたボビン１が先端部に組み込まれ、ボビン１の巻胴部１ｃの中心部には磁性体である鉄心等からなるコア５ａが挿入されている。さらに、先端から奥へと順にコア５ａに接して永久磁石５ｂ、永久磁石５ｂに接してバックコア５ｃが設けられている。
そして、図２に示すように、巻線部２の巻始め端末２ａ及び巻終わり端末２ｂは、ターミナル側鍔部１ａ側面に設けられたボビン溝１ｄ、１ｅを通って平板状のターミナル４ａ及び４ｂに導かれ、それぞれ半田付けによりターミナル先端部に電気的に接続されている。
ターミナル４ａ及び４ｂの他端側は、コネクタ端子６ａ及び６ｂにそれぞれ接続され巻線部２で検出される出力がコネクタ端子６ａ及び６ｂから取り出せるように構成されている。
【００１４】
上記のように構成された回転角センサ１０は、その先端部が回転体２０に近接して設置される。回転体２０の外周面には、歯車状の突起部２１が形成されており、回転体２０の回転に伴いコア５ａの先端近傍を横切って通過する。これにより永久磁石５ｂで発生する磁力線が変化し巻線部２のコイル巻線に起電力が発生する。
【００１５】
本発明の特徴である巻線部及び絶縁部の構成について以下に述べる。図２は、本発明の実施の形態１のボビン１とボビン１に巻回されたコイル巻線の巻始め端末２ａ及び巻終わり端末２ｂとタ−ミナル４ａ、４ｂとの接続部分の構成を断面図で示したものである。
巻線部及び絶縁部の組立工程においては、まず、両端に鍔部１ａ（ターミナル側鍔部とする）及び１ｂ（先端側鍔部とする）が形成されているボビン１の巻胴部１ｃにコイル巻線が所定巻数巻回され巻線部２が形成される。この段階でコイル巻線の巻始め端末２ａ及び巻終わり端末２ｂは、ターミナル側鍔部１ａの側面に設けられているボビン溝１ｄ又は１ｅを経由して折り曲げる前のターミナル４ａ、４ｂに導かれ巻き付けられている（図７の状態）。ボビン溝は、図３に示すようにコイル巻線の巻始め端末２ａあるいは巻終わり端末２ｂを巻線部２端部からターミナルに導くためにターミナル側鍔部１ａの内側側面に形成した扇形の溝である。なお、図３ではターミナル４ｂ側のボビン溝１ｅは図示を省略しているがボビン溝１ｄと同様形状のものがターミナル側鍔部１ａの中心と点対称の位置に形成されている。
【００１６】
さらに、巻線部２の外周上にヤーンあるいは絶縁性テープを巻き付けて絶縁部３が形成される。絶縁部３は巻線部２の巻線くずれ防止と巻線部２の外周面の絶縁の確保（特に絶縁部３の外周面３ａ上に延設されるターミナルの半田付部４ｃとの絶縁）を目的としている。絶縁部３はヤーンあるいは絶縁性テープ以外のものでも巻線部の巻線くずれ防止と絶縁の確保が可能なものであれば使用できることは勿論である。
【００１７】
このとき、絶縁部３のターミナル側鍔部１ａ側の端部の断面形状をターミナル側鍔部１ａから絶縁部３の中央方向（先端側鍔部１ｂの方向）に向けて厚みを増すように傾斜をつけて形成する（図２参照）。そして、タ−ミナル４ａ、４ｂに巻き付けられたコイル巻線は先端部がターミナルに半田付けされた後、タ−ミナル４ａ、４ｂは、それぞれ絶縁部３の外周上にボビン１の中心軸と平行となる位置に折り曲げられる。
【００１８】
このように形成された実施の形態１の回転角センサは、図２に示すようにタ−ミナル４ａ、４ｂと絶縁部端部の外周面３ａの間に隙間が確保されるのでコイル巻線の巻始め端末２ａ及び巻終わり端末２ｂがタ−ミナルと絶縁部端部とに挟まれることがなく、巻始め端末及び巻終わり端末に冷熱ストレスによる無理な応力が加わることがない。
（実施の形態１の変形態様１）
【００１９】
図４に実施の形態１の変形態様１の構成を示す。変形態様１は絶縁部３のターミナル側鍔部１ａ側の端部の断面形状が階段状に順次厚くなるように形成したものである。絶縁部の形状以外は実施の形態１と同じである。また、この絶縁部端部の形状による効果も上記実施の形態１の効果と同じである。
（実施の形態２）
【００２０】
図５は、実施の形態２の構成を示す断面図である。図５に示すように実施の形態２は、巻線部２の端部に特徴があり、請求項３の構成に該当する。本構成では、巻線部２のターミナル側鍔部１ａ側端部に傾斜をつけることで、絶縁部３端部の外周面３ａにボビン軸線方向の傾斜を持たせたものである。この場合は、巻線部端部に傾斜がつけられているため、絶縁部の厚みは軸線方向のいずれの位置も均一とすることができるので、絶縁テープ等で絶縁部を形成することも容易である。巻線部２及び絶縁部３の構成以外は、実施の形態１の場合と同じである。
【００２１】
なお、実施の形態１及び２では、巻線部２又は絶縁部３の端部のどちらかに傾斜をつけることで絶縁部端部の外周面に軸線方向の傾斜をつけることを達成している。しかし、巻線部及び絶縁部の端部の両方に同時に傾斜をつけた構成としてもよい。
【００２２】
絶縁部あるいは巻線部の端部に形成する傾斜の形状は、実施の形態１及び２では直線状あるいは階段状としているが、これに限定されるものではなく、絶縁部端部の軸方向外周面にテーパ状の傾斜をつけることによりターミナルと絶縁部端部との間に隙間を設けることが目的なので、直線状あるいは曲線状に連続的に変化する傾斜でもよいし、あるいは階段状に変化する傾斜のいずれでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１である回転角センサの全体構成を示す断面図である。
【図２】図１の部分拡大図であり、巻線部、絶縁部及びターミナルの構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態１のボビン溝の説明図である。
【図４】実施の形態１の変形態様１についての説明図である。
【図５】実施の形態２の説明図である。
【図６】従来の回転角センサの全体構成を示す断面図である。
【図７】図６の部分拡大図であり、ボビン及びターミナルの説明図である。
【図８】図７のＸ―Ｘ断面図であり、巻線部、絶縁部及びターミナルの構成の説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１、５１：ボビン                          １０、５０：回転角センサ
１ａ、５１ａ：鍔部（ターミナル側鍔部）    ２０：回転体
１ｂ、５１ｂ：鍔部（先端側鍔部）          ２１：突起部
１ｃ、５１ｃ：巻胴部
１ｄ、１ｅ：ボビン溝
２、５２：巻線部
２ａ、５２ａ：巻始め端末
２ｂ、５２ｂ：巻終わり端末
３、５３：絶縁部
３ａ：絶縁部外周面
４ａ、４ｂ：ターミナル
４ｃ：半田付部
５ａ：コア
５ｂ：永久磁石
５ｃ：バックコア
６ａ、６ｂ：コネクタ端子 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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