(57)【要約】【課題】生産性を向上させることが可能で、また構造を簡素化することが可能な磁気センサを提供する。【解決手段】磁気センサＡは、磁力の変化を検出する磁気検出手段１２及び前記磁力を発するマグネット１１を有する磁気ヘッド１と、磁気検出手段１２と電気的に接続される回路基板２と、磁気ヘッド１及び回路基板２を配設するインナーハウジング３と、磁気ヘッド１を覆うとともに検出面４ｃを有するキャップ部（キャップ部材）４と、インナーハウジング３及びキャップ部４を連結するためのアウターハウジング５とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁力の変化を検出する磁気検出手段及び前記磁力を発するマグネットを少なくとも有する磁気ヘッドと、前記磁気検出手段と電気的に接続される回路基板と、前記磁気ヘッド及び前記回路基板を配設するインナーハウジングと、前記磁気ヘッドを覆うとともに検出面を有するキャップ部材と、前記インナーハウジング及び前記キャップ部材を連結するためのアウターハウジングと、を備えてなることを特徴とする磁気センサ。
【請求項２】
前記インナーハウジングは、前記回路基板を配設するための載置部と、前記マグネットを配設するための凹部とを少なくともを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記インナーハウジングは、前記回路基板と電気的に接続し前記磁気検出手段による検出信号を外部に伝達するリード端子がインサート成形されてなることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の磁気センサ。
【請求項４】
前記磁気検出手段が前記マグネット上に配設され、前記磁気検出手段の磁気検出面が前記キャップ部材の前記検出面に当接してなることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項５】
前記アウターハウジングは、前記インナーハウジング及び前記キャップ部材がインサート形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項６】
前記インナーハウジングに第１の位置決め部を備え、前記キャップ部材に第２の位置決め部を備え、前記第１の位置決め部を前記第２の位置決め部に沿わせて前記インナーハウジングを前記キャップ部材に配設することで、前記磁気ヘッドの前記磁気検出手段が前記キャップ部材の底面に沿うように配設されてなることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項７】
前記インナーハウジングと前記キャップ部材とは、前記第１，第２の位置決め部において圧入保持されてなることを特徴とする請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項８】
前記キャップ部材の前記アウターハウジングとの当接部分に回転方向の動きを抑止する規制部を設けてなることを特徴とする請求項１もしくは請求項５に記載の磁気センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車や多極着磁のマグネット等の被検出体の移動状態を検出する磁気センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
歯車や多極着磁のマグネット等の被検出体の回転を検出する磁気センサとしては、被検出体を検出するための検出面を有する円筒状の樹脂ケース内に、マグネットとホールＩＣや磁気抵抗素子等の磁気検出手段とからなる磁気ヘッドを配設し、前記樹脂ケース内にエポキシ等の封止部材を充填することで前記磁気ヘッドを気密的に収納するものが知られている。このような磁気センサは、特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−２６４８１７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる磁気センサは、前記樹脂ケース内に前記封止部材を充填し硬化することで前記磁気ヘッド等の収納物を気密的に封止する構造であるが、充填部材の硬化に２〜３時間程度の時間を要し生産性を向上させることができないといった問題点を有していた。また、前記封止部材の硬化時に発生する応力歪みによる前記磁気検出手段への悪影響を考慮し、前記樹脂ケースの構造を複雑にしたり、また前記応力歪みを緩和するための専用部品を用意する必要があり、磁気センサの構成設計を煩雑にしてしまうだけでなく、製造コストも高くなってしまうといった問題点を有していた。
【０００５】
そこで本発明は、前述した問題点に着目し、生産性を向上させることが可能で、また構造を簡素化することが可能な磁気センサ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】
本発明は、前記課題を解決するため、請求項１に記載の磁気センサに記載したように、磁力の変化を検出する磁気検出手段及び前記磁力を発するマグネットを少なくとも有する磁気ヘッドと、前記磁気検出手段と電気的に接続される回路基板と、前記磁気ヘッド及び前記回路基板を配設するインナーハウジングと、前記磁気ヘッドを覆うとともに検出面を有するキャップ部材と、前記インナーハウジング及び前記キャップ部材を連結するためのアウターハウジングと、を備えてなるものである。
【０００７】
また、請求項２に記載した本発明は、請求項１に記載の磁気センサにおいて、前記インナーハウジングは、前記回路基板を配設するための載置部と、前記マグネットを配設するための凹部とを少なくともを備えてなるものである。
【０００８】
また、請求項３に記載した本発明は、請求項１もしくは請求項２に記載の磁気センサにおいて、前記インナーハウジングは、前記回路基板と電気的に接続し前記磁気検出手段による検出信号を外部に伝達するリード端子がインサート成形されてなるものである。
【０００９】
また、請求項４に記載した本発明は、請求項１に記載の磁気センサにおいて、前記磁気検出手段が前記マグネット上に配設され、前記磁気検出手段の磁気検出面が前記キャップ部材の前記検出面に当接してなるものである。
【００１０】
また、請求項５に記載の本発明は、請求項１に記載の磁気センサにおいて、前記アウターハウジングは、前記インナーハウジング及び前記キャップ部材をインサート形成してなるものである。
【００１１】
また、請求項６に記載した本発明は、請求項１に記載の磁気センサにおいて、前記インナーハウジングに第１の位置決め部を備え、前記キャップ部材に第２の位置決め部を備え、前記第１の位置決め部を前記第２の位置決め部に沿わせて前記インナーハウジングを前記キャップ部材に配設することで、前記磁気ヘッドの前記磁気検出手段が前記キャップ部材の底面に沿うように配設されてなるものである。
【００１２】
また、請求項７に記載した本発明は、請求項６に記載の磁気センサにおいて、前記インナーハウジングと前記キャップ部材とは、前記第１，第２の位置決め部において圧入保持されてなるものである。
【００１３】
また、請求項８に記載の本発明は、請求項１もしくは請求項５に記載した磁気センサにおいて、前記キャップ部材の前記アウターハウジングとの当接部分に回転方向の動きを抑止する規制部を設けてなるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１から図４を用いて本発明の第１の実施形態における磁気センサについて説明する。
【００１５】
図１において、磁気センサＡは、磁気ヘッド１と、回路基板２と、インナーハウジング３と、キャップ部（キャップ部材）４と、アウターハウジング５とから主に構成されている。
【００１６】
磁気ヘッド１は、マグネット１１と、磁気検出手段１２とから構成されるものである。マグネット１１は、円筒状あるいは角柱状をなし、磁気検出手段１２と当接する平坦面１１ａを有する。磁気検出手段１２は、ホールＩＣや磁気抵抗素子（ＭＲ素子）等からなるものであり、マグネット１１が発する磁気の変化を検出するもので、マグネット１１の平坦面１１ａに熱硬化型接着剤を介して配設される。
【００１７】
回路基板２は、ガラス繊維入りエポキシ樹脂材やセラミック等の絶縁基板に所定の配線パターンが形成されてなる硬質回路基板や、可撓性材料に所定の配線パターンが形成されてなるフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）からなり、磁気検出手段１２へのノイズ吸収用コンデンサや信号増幅回路等の各種電子部品（図示しない）が実装されている。回路基板２の一端側は、磁気検出手段２の略Ｌ字状に折り曲げ形成されたリード１２ａが半田等を介して電気的に接続され、また他端側は、後述するリード端子が半田等を介して電気的に接続されている。従って、磁気検出手段２により検出された検出信号は、回路基板２から前記リード端子に伝わり外部に取り出されることになる。
【００１８】
インナーハウジング３は、ＳＰＳ，ＰＢＴ及びＰＰＳ等の合成樹脂材料から構成され、図２で示すように、ヘッド部３１と、ボディ部３２とを一体に備えている。ヘッド部３１には、マグネット１１を埋設（配設）するための凹部３１ａと、回路基板２を配設するための載置部３１ｂとが形成され、載置部３１ｂに対して凹部３１ａの底面が略直交する位置関係を成している。回路基板２は、載置部２に熱硬化型接着剤を介して配設固定され、また、マグネット１１は、凹部３１ａに熱硬化型接着剤を介して配設固定される。
【００１９】
ボディ部３２には、導電性材料から形成されるリード端子３２ａがインサート成形されている。リード端子３２ａは、その両端部が略Ｌ字状に折り曲げ形成され、一端が回路基板２と電気的に接続され、他端が外部まで引き出されている。またボディ部３２には、リード部３２ａの他端側を外部まで変形しないように導くための補強部３２ｂを備えている。また、ボディ部３２には、後で詳述するキャップ部４を配設するための段差部３２ｃがヘッド部３１との間に設けられている。
【００２０】
キャップ部４は、ＳＰＳ，ＰＢＴ及びＰＰＳ等の合成樹脂材料から構成され、図３に示すように、断面形状が略コの字状をなす円筒状あるいは角柱状からなる。キャップ部４は、磁気検出手段１２のマグネット１１との非接触面である磁気検出面１２ｂに当接する底部４ａが側部４ｂに比べ薄肉となるように形成され、この底部４ａは検出面４ｃとなる。キャップ部４は、その開口部４ｄをボディ部３２の段差部３２ｃに圧入することで配設固定され、磁気ヘッド１及び回路基板２を収納する収納空間Ｓを構成する（図４参照）。また、キャップ部４は、詳述するアウターハウジング５と接合するため突部４ｅが側部４ｂの外周面全周に形成されている。
【００２１】
アウターハウジング５は、断面形状が略Ｌ字状をなし、インナーハウジング３とキャップ部４とを連結する。アウターハウジング５は、その端部がキャップ部４に設けられる突部４ｅに達するようにインナーハウジング３とキャップ部４とがインサート成形（二重成形）されることで、アウターハウジング５，インナーハウジング３及びキャップ部４を一体的な構造となる。
【００２２】
また、アウターハウジング５は、コネクタ部５１と取付部５２とを一体に有している。コネクタ部５１は、雌コネクタを構成し、インナーハウジング３にインサート成形されるリード端子３２ａの他端が雄コネクタ（図示しない）と接合する開口部５１ａまで引き出し形成されている。また、取付部５２は、取り付け用の孔部５２ａを有する金属材料からなるカラー５２ｂがインサート成形されている。
【００２３】
以上の各部によって磁気センサＡが構成される。かかる磁気センサＡは、磁力の変化を検出する磁気検出手段１２及び前記磁力を発するマグネット１１を有する磁気ヘッド１と、磁気検出手段１２と電気的に接続される回路基板２と、磁気ヘッド１及び回路基板２を配設するインナーハウジング３と、磁気ヘッド１を覆うとともに検出面４ｃを有するキャップ部４と、インナーハウジング３及びキャップ部４を連結するためのアウターハウジング５とを備えてなるもので、アウターハウジング５は、インナーハウジング３とキャップ部４とがインサート成形されることにより一体的に形成することから、従来のような封止部材を用いなくとも磁気ヘッド１及び回路基板２とを気密的に収納することが可能となる。
【００２４】
また、前記封止部材を不要とすることから、製造工程において前記封止部材を硬化させる工程も不要となるため生産性を向上させることができる。また、磁気検出手段１２が前記封止部材による応力歪みの影響を受けることが無くなるため、正確な磁気変化を検出することが可能となる。また、応力歪みを考慮した構造を検討する必要も無くなることから、磁気センサＡの設計業務を軽減できる。
【００２５】
また、インナーハウジング３は、回路基板２を配設するための載置部３１ｂと、マグネット１１を配設するための凹部３１ａとを備えてなることから、アウターハウジング５を形成する前工程において、構成部品の組み付け性を向上させることができる。
【００２６】
また、インナーハウジング３は、回路基板２と電気的に接続し磁気検出手段１２による検出信号を外部に伝達するリード端子３２ａをインサート成形してなることから、組立時における部品点数を減らすことが出来るため組み付け性が向上し、生産性を向上させることが可能となる。
【００２７】
また、磁気検出手段１２がマグネット１１の平坦面１１ａ上に配設され、磁気検出手段１２の磁気検出面１２ａがキャップ部４の検出面４ｃに当接してなるものであり、被検出体との検出距離を磁気センサＡの構造上において最も短くすることができるため、良好な磁気検出を可能とする。
【００２８】
また、アウターハウジング５は、インナーハウジング３及びキャップ部４がインサート成形されてなることから、磁気センサＡの組立工程が簡素化し、生産性を向上させることが可能となる。
【００２９】
次に、図５及び図６を用いて、本発明の第２の実施形態の磁気センサについて説明するが、第１の実施形態と同様もしくは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明は省く。
【００３０】
第２の実施形態における磁気センサＡが第１の実施形態における磁気センサＡと比べ異なる点は、インナーハウジング３と、キャップ部４との各構造にある。
【００３１】
インナーハウジング３には、ヘッド部３１の外周に突出する状態で設けられ、磁気ヘッド１の近傍からボディ部３２の方向に向かって載置部３１ｂと略平行状態に延長形成される平板状の一対の突出片（第１の位置決め部）３３がインナーハウジング３と一体に形成されている。
【００３２】
キャップ部４には、キャップ部４の内部（内壁）にインナーハウジング３の突出片３３に対応する支持部（第２の位置決め部）４１が設けられている（図６（ａ））。支持部４１は、一対の支持片４１ａ，４１ｂによって構成されるもので、インナーハウジング３の突出片３３が圧入によって保持されるように一対に設けられる支持片４１ａ，４１ｂ間の案内溝４１ｃの間隔Ｗ１が、突出片３３の厚さＷ２より若干小さくなるように形成されるものである（Ｗ１＜Ｗ２）。また、キャップ部４には、アウターハウジング５と当接部分において、突部４ｅに換わる規制部４ｆが形成されている（図６（ｂ））。規制部４ｆは、キャップ部４の側部４ｂの外周面において、円状のキャップ部４の中心から６０°間隔にて形成されるもので、アウターハウジング５を構成する樹脂材料が成形時に規制部４ｆ間に形成される隙間部４ｇに入り込むため、成形後において、アウターハウジング５に対するキャップ部４のラジアル方向（回転方向）の動きを抑止することができる。
【００３３】
かかる第２の実施形態の磁気センサＡの構成によると、インナーハウジング３に突出片３３を備え、キャップ部４に一対の支持片４１ａ，４１ｂを備え、突出片３３を一対の支持片４１ａ，４１ｂ間に形成される案内溝４１ｃに沿わせてインナーハウジング３をキャップ部４内に配設することで、磁気ヘッド１の磁気検出手段１２がキャップ部４の底面４ａ、即ちキャップ部４の検出面４ｃに沿うように配設されるとともに、インナーハウジング３がキャップ部４に圧入保持されることになる。
【００３４】
従って、インナーハウジング３とキャップ部４との組み付け性を向上させることができる。また、インナーハウジング３のヘッド部３１にキャップ部４を被せて二重成形用金型に配設する際に、キャップ部４がインナーハウジング３から離れることにより発生する配設ミスをなくすことが可能となるため、磁気センサＡの生産効率を高めることが可能となる。
【００３５】
また、インナーハウジング３の突出片３３及びキャップ部４の支持部４１を形成位置を調整設定することで、インナーハウジング３をキャップ部４に差し込む際の方向性を規定することができることから、誤組を防止することが可能となる。
【００３６】
また、磁気センサＡは、キャップ部４にアウターハウジング５に対するラジアル方向の動きを阻止する規制部４ｆを設けるものであり、キャップ部４に伝わるラジアル方向の外部応力をインナーハウジング３に伝達することを規制部４ｆによって抑制できるため、前記外部応力によるインナーハウジング３の破損を確実に防止することが可能となる。また、規制部４ｆを設けることによって、キャップ部４とアウターハウジング５との成形時の密着性も更に向上させることが可能となる。
【００３７】
尚、前述した実施形態では、アウターハウジング５の断面形状を略Ｌ字状にするとともに、コネクタ部５１や取付部５２を有する構成としたが、本発明のアウターハウジングの構成にあっては発明の要旨の範囲内で変更可能であり、前述した実施の形態の構造に限定されるものではない。また、磁気ヘッド及びインナーハウジングの構造についても同様である。
【００３８】
また、前述した第２の実施形態では、インナーハウジング３に突出片３３を設け、キャップ部４に支持部４１を設ける構成であったが、本発明にあっては前述の実施形態に限定されるものではなく、インナーハウジング３に支持部を形成し、キャップ部４に突出片を形成するものであっても良く、形状については様々に変更可能である。
【００３９】
また、前述した第２の実施形態では、キャップ部４を円柱形状とし、キャップ部４の周縁に規制部４ｆを設ける構成であったが、本発明にあっては、例えばキャップ部を角柱形状とし、このキャップ部の角部を規制部とするものであっても良い。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、歯車や多極着磁のマグネット等の被検出体の移動状態を検出する磁気センサに関し、生産性を向上させることが可能でき、また構造を簡素化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の磁気センサを示す要部断面図。
【図２】同上第１の実施形態のインナーハウジングを示す断面図。
【図３】同上第１の実施形態のキャップ部を示す断面図。
【図４】同上第１の実施形態のインナーハウジングにキャップ部と取り付けた状態を示す断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態のインナーハウジングを示す側面図。
【図６】同上第２の実施形態のキャップ部を示す図。
【符号の説明】
Ａ  磁気センサ
１  磁気ヘッド
１１  マグネット
１２  磁気検出手段
２  回路基板
３  インナーハウジング
３１  ヘッド部
３１ａ  凹部
３１ｂ  載置部
３２  ボディ部
３２ａ  リード端子
３３  突出片（第１の位置決め部）
４  キャップ部（キャップ部材）
４１  支持部（第２の位置決め部）
４１ａ，４１ｂ  支持片
４１ｃ  案内溝
４ｆ  規制部
４ｇ  隙間部
５  アウターハウジング
【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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