(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電性のケース体の内部に車両用内燃機関の制御に用いる電気部品を収容し、該電気部品から延長された導電性の端子が前記ケース体の外部に突出し、前記端子には前記電気部品から出力された信号を導通させるリード線が接続され、前記ケース体の外部には前記リード線を保持するホルダ部が設けられた車両用電装部品であって、
前記ケース体と前記ホルダ部とは同じ熱可塑性樹脂によって一体形成され、前記ホルダ部には前記リード線を挿通させる挿通部が形成され、前記ホルダ部は前記挿通部に前記リード線が挿通された状態で変形させられて前記リード線を前記ホルダ部に固定状態に保持させ、前記リード線が前記ケース体の外部に沿って配設されたことを特徴とする車両用電装部品。
【請求項２】
前記ホルダ部は、加熱しながら圧力を加えて変形させられることによって、前記リード線を前記ホルダ部に固定状態に保持させたことを特徴とする請求項１に記載の車両用電装部品。
【請求項３】
前記ケース体及び前記ホルダ部はナイロンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用電装部品。
【請求項４】
前記電気部品は前記車両用内燃機関の回転制御に用いるパルサコイルであって、前記車両用電装部品は前記車両用内燃機関のクランクシャフトに配設されたフライホイール・マグネットの近傍に配設されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両用電装部品。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の車両用電装部品の製造方法であって、
熱可塑性樹脂により形成された前記ホルダ部の前記挿通部に前記リード線を挿通させる工程と、
前記ホルダ部を加熱しながら圧力を加えて前記挿通部を変形させ前記リード線を前記挿通部に固定状態に保持する工程とを備えたことを特徴とする車両用電装部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用内燃機関の制御に用いる電装部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動四輪車、自動二輪車等の車両に用いられる、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関において、エンジン負荷の大小やエンジン回転速度の高低によって点火時期を進角又は遅角させる制御を行い、燃費の向上を図る技術が存在する。この制御においては、クランクシャフトの回転角を計測するための計測機構が必要になり、この計測機構として回転角センサ等の電装部品が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８に、従来の回転角センサの模式図を示す。同図に示す回転角センサ１００はクランクシャフト（図示せず）の軸方向延長上に配設されたものである。回転角センサ１００は、樹脂等の非導電性の材質により形成されて内部にパルサコイル１０１を収容したケース体１０２の一の外側面に、非導電性の材質により形成されたホルダ部１０３が配設されている。このホルダ部１０３には一対の挿通部１０４ａ、１０４ｂが開口形成されており、挿通部１０４ａ、１０４ｂにはそれぞれ、リード線１０５ａ、１０５ｂが挿通されている。リード線１０５ａの先端部はケース体１０２から突出した一方の端子１０６に接続され（リード線１０５ｂの先端部は図示せぬ他方の端子に接続される。以下、これら一対の端子を「端子１０６等」と表示する。）、リード線１０５ａ、１０５ｂとケース体１０２の内部に収容されたパルサコイル１０１とは端子１０６等を介して電気的に接続される。
【０００４】
この回転角センサ１００において、ホルダ部１０３の挿通部１０４ａ、１０４ｂ挿通させたリード線１０５ａ、１０５ｂの先端部を端子１０６等に接続させる。
【特許文献１】特開２００２−１１５５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載の発明においては、図８中の部分拡大図に示すように、挿通部１０４ａ、１０４ｂの大きさに対してリード線１０５ａ、１０５ｂの直径が小さくなる場合が多く、挿通部１０４ａ、１０４ｂの内部にリード線１０５ａ、１０５ｂを固定させることが難しい。そのため、リード線１０５ａ、１０５ｂの配設位置が端子１０６等側にずれ、図８に示すように端子１０６等の近傍においてケース体１０２とリード線１０５ａ、１０５ｂとの間に大きな間隙部Ｌ１が生じてしまい易い。この間隙部Ｌ１が大きく形成された状態でエンジンを駆動させると、エンジンの振動がリード線１０５ａ、１０５ｂに伝導し、間隙部Ｌ１近傍のリード線１０５ａ、１０５ｂが大きく遥動して端子１０６等近傍でリード線１０５ａ、１０５ｂが断線してしまう事態が生じ易い。
【０００６】
このような事態を防止するために、図８に示すようにリード線１０５ａ、１０５ｂを端子１０６等に接続したのちに端子１０６等を覆うように熱硬化性樹脂１０７を塗布して熱硬化させ、リード線１０５ａ、１０５ｂの振動による断線を防止することも考えられる。しかし、この構成とした場合、熱硬化性樹脂１０７を塗布した分回転角センサ１００の外形が大きくなり、内燃機関の大型化につながるという問題がある。更に、ケース体１０２は熱硬化性樹脂１０７の熱硬化温度において変形、変性しないことが必要となるため、ケース体１０２を形成する材質が必然的に限定されてしまうという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、外形をコンパクトに形成しつつ、振動等によるリード線の断線を防止し、耐熱性による材質制限を受けることの少ない車両用電装部品、及びそのような車両用電装部品の製造方法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】
【０００８】
かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、非導電性のケース体の内部に車両用内燃機関の制御に用いる電気部品を収容し、該電気部品から延長された導電性の端子が前記ケース体の外部に突出し、前記端子には前記電気部品から出力された信号を導通させるリード線が接続され、前記ケース体の外部には前記リード線を保持するホルダ部が設けられた車両用電装部品であって、前記ケース体と前記ホルダ部とは同じ熱可塑性樹脂によって一体形成され、前記ホルダ部には前記リード線を挿通させる挿通部が形成され、前記ホルダ部は前記挿通部に前記リード線が挿通された状態で変形させられて前記リード線を前記ホルダ部に固定状態に保持させ、前記リード線が前記ケース体の外部に沿って配設されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記ホルダ部は、加熱しながら圧力を加えて変形させられることによって、前記リード線を前記ホルダ部に固定状態に保持させたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記ケース体及び前記ホルダ部はナイロンであることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の構成に加え、前記電気部品は前記車両用内燃機関の回転制御に用いるパルサコイルであって、前記車両用電装部品は前記車両用内燃機関のクランクシャフトに配設されたフライホイール・マグネットの近傍に配設されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の車両用電装部品の製造方法であって、熱可塑性樹脂により形成された前記ホルダ部の前記挿通部に前記リード線を挿通させる工程と、前記ホルダ部を加熱しながら圧力を加えて前記挿通部を変形させ前記リード線を前記挿通部に固定状態に保持する工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、車両用電装部品のホルダ部にはリード線を挿通させる挿通部が形成され、ホルダ部は挿通部にリード線が挿通された状態で変形させられてリード線をホルダ部に固定状態に保持させ、リード線が前記ケース体の外部に沿って配設されたことにより、細いリード線を用いた場合であっても、端子近傍においてリード線がたるんでしまい、ケース体とリード線との間に大きな間隙部が生じることがない。そのため、端子近傍に樹脂等を塗布しなくても、エンジンの振動等により端子近傍でリード線が大きく遥動して断線してしまう事態を防止できる。これにより、外形をコンパクトに形成しつつ、振動等によるリード線の断線を防止し、耐熱性による材質制限を受けることの少ない車両用電装部品を提供できる。
【００１４】
また、請求項１に記載の発明によれば、ケース体とホルダ部とは同じ熱可塑性樹脂によって一体形成されていることにより、ケース体とホルダ部とを別部材として形成しそれぞれを固着させる工程を設ける必要がないため、車両用電装部品を低コストで製造できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、ホルダ部は、加熱しながら圧力を加えて変形させられることによって、前記リード線を前記ホルダ部に固定状態に保持させたことにより、簡易な工程によって確実にリード線をホルダ部に固定させることができる。これにより、外形をコンパクトに形成しつつ、振動等によるリード線の断線を確実に防止し、耐熱性による材質制限を受けることのより少ない車両用電装部品を低コストで提供できる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、ケース体及びホルダ部はナイロンであることにより、強度が高く、摩擦に強く摩耗しにくく、かつ加工が容易なケース体及びホルダ部を形成できる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、電気部品は車両用内燃機関の回転制御に用いるパルサコイルであって、車両用電装部品は車両用内燃機関のクランクシャフトに配設されたフライホイール・マグネットの近傍に配設されたことにより、構造上、振動が伝わり易い箇所に用いられ、小型化が要求される車両用電装部品において、外形をコンパクトに形成しつつ、振動等によるリード線の断線を防止し、耐熱性による材質制限を受けることの少なくすることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、車両用電装部品の製造に、熱可塑性樹脂により形成されたホルダ部の挿通部にリード線を挿通させる工程と、ホルダ部を加熱しながら圧力を加えて挿通部を変形させリード線を挿通部に固定状態に保持する工程とを備えたことにより、ホルダ部に加熱しながら熱を加えることで挿通部はリード線の外形に対応して変形され、リード線は変形した挿通部に挟持された形でホルダ部に固定状態に保持されるため、車両用電装部品において細いリード線を用いた場合であっても、端子の近傍においてケース体とリード線との間に大きな間隙部が生じることがなく、端子近傍に樹脂等を塗布しなくてもエンジンの振動等により端子近傍でリード線が断線してしまう事態を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
図１乃至図７は、本発明の実施の形態を示す。
【００２１】
図１は、本発明の車両用電装部品としての回転角センサ１が適用される、内燃機関のクランクシャフトの部分拡大断面図である。同図において符号２は、内燃機関例えば自動二輪車用の空冷式のガソリンエンジン１Ａのクランクシャフトであり、クランクケース３内部において一の軸受４と他の軸受（図示せず）によって軸支されている。クランクシャフト２におけるクランクピン５にはコンロッド６の大端部が保持され、このコンロッド６の小端部にはシリンダ７内を上下動するピストン（図示せず）が保持されている。クランクシャフト２はクランクケース３から突出し、この突出部分に３相磁石発電機８が装着される。
【００２２】
図２は、本実施形態の発電機８をクランクシャフト２の軸方向から見た模式図である。同図に示す通り、発電機８は、ステータ９と、ステータ９の外周面に対向して配設されクランクシャフト２に固定された略円筒形のロータ１０とを持つ。ステータ９は発電用ステータコイル（図示せず）が巻回されてクランクケース３（図１参照）に固定されている。ロータ１０はクランクシャフト２の一端に固定されており、鉄製のドラム１０ａの内周面には、フライホイール・マグネットとしての永久磁石（図示せず）が複数個、周方向に沿って等間隔に固着されている。ロータ１０の外周面には６０°の角度範囲内で連続する突起１０ｂが形成されている。図２に示す通り、車両用電装部品としての回転角センサ１はロータ１０の外周面近傍に設置されている。
【００２３】
回転角センサ１は、ガソリンエンジン１Ａの点火時期制御を行うためにクランクシャフト２の回転角を検出する磁気センサである。図３に示す通り、回転角センサ１は、大きくは、ケース部１１と、ケース部１１に収容された電気部品としてのパルサコイル１２と、パルサコイル１２に電力を供給する一対のリード線１３ａ、１３ｂとを有している。
【００２４】
ケース部１１は、ケース体１４と、ホルダ部１５と、一対の固定部材１６ａ、１６ｂとを備えている。ケース体１４とホルダ部１５とは、熱可塑性樹脂によって一体成形されている。
【００２５】
ケース体１４とホルダ部１５とを形成する熱可塑性樹脂は、強度が高く、摩擦に強く摩耗しにくく、かつ加工が容易であることが望ましい。本実施形態におけるケース体１４とホルダ部１５とは、このような特質を有する熱可塑性樹脂であるナイロンによって形成されている。ただし、上述の特質を有するものであれば、他のいかなる熱可塑性樹脂を用いてもよい。
【００２６】
ケース体１４は、略直方体の後側収容部１８に略円筒形の前側収容部１９が突設された形状を呈しており、内部は中空になっている。
【００２７】
一対の固定部材１６ａ、１６ｂは、後側収容部１８の両側面（図４における左側面及び右側面）にそれぞれ取り付けられている。固定部材１６ａ、１６ｂは、ステンレス等の剛性の高い材質の板材からなり、図３に示す通り、かかる板材を略Ｌ字型に折り曲げた形状に形成されている。図４に示す通り、固定部材１６ａ、１６ｂは一方面側の側部が後側収容部１８に固着され、図３に示す通り、他方面が後側収容部１８の下側（図３における下側。本明細書において同じ。）の面と略同一位置で略水平面を形成している。図５に示す通り、固定部材１６ａ、１６ｂの他方面の略中央部には、ねじ孔２０ａ、２０ｂがそれぞれ貫通形成されている。
【００２８】
ホルダ部１５は、後側収容部１８の後面（図３における右側）に突設されている。図４及び図５に示す通り、ホルダ部１５には、上端部から下端部にかけて一対の挿通部２１ａ、２１ｂがそれぞれ貫通形成されている。
【００２９】
ケース体１４の内部には、パルサコイル１２が収容されている。パルサコイル１２は、鉄芯部２３と、鉄芯部２３の周囲に巻回された導電性のワイヤ部（図示せず）と、一対の端子１７ａ、１７ｂとからなっている。
【００３０】
パルサコイル１２は鉄芯部２３の軸方向が前側収容部１９の軸方向と一致する形でケース体１４内部に収容され、図６に示す通り、鉄芯部２３の先端部は、前側収容部１９の全面略中央部に開口形成された鉄芯用孔部２４から突出している。なお、ケース体１４の内部において、鉄芯部２３には導電性のワイヤ（図示せず）が巻回されている。
【００３１】
端子１７ａ、１７ｂは、鉄、ステンレス等の導電性の部材によって略板状に形成されている。端子１７ａ、１７ｂの一端部は後側収容部１８の上面から突出しており、この突出した一端部の略中央部には、図６に示す通り、それぞれ、リード線挿通孔部２２ａ、２２ｂが貫通形成されている。端子１７ａ、１７ｂの他端部側は後側収容部１８の内部に収容されており、この端子１７ａ、１７ｂの他端部には、それぞれ、パルサコイル１２の鉄芯部２３に巻回されたワイヤ（図示せず）の一端と他端とが接続されている。
【００３２】
リード線１３ａ、１３ｂは、銅等の導電性の線材の周囲が耐熱性のあるビニルやシリコン等の非導電性の被覆で覆われている。図３及び図４に示す通り、リード線１３ａ、１３ｂは、一端部が被覆がはがされた状態で端子１７ａ、１７ｂのリード線挿通孔部２２ａ、２２ｂに挿通されて端子１７ａ、１７ｂに固着され、ケース体１４の後側収容部１８の後面に沿って配設されてホルダ部１５の挿通部２１ａ、２１ｂに挿通され、他端部（図示せず）がＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、図示せず）等、ＣＰＵを有し内燃機関の点火時期制御のために必要な演算処理を行う機構のインターフェースに接続されている。ホルダ部１５の内部において、リード線１３ａ、１３ｂには挿通部２１ａ、２１ｂの内部の壁面が密着し、リード線１３ａ、１３ｂはホルダ部１５において固着された状態となっており、回転体２の回転によってパルサコイル１２に電磁誘導が生じて発生した信号は、リード線１３ａ、１３ｂを介してＥＣＵ（図示せず）等の制御機構に供給されることになる。
【００３３】
次に、本実施形態の回転角センサ１の形成工程について、図７を参酌して説明する。
【００３４】
まず、ケース体１４の内部には、パルサコイル１２を鉄芯部２３の軸方向が前側収容部１９の軸方向と一致する形で収容し、鉄芯部２３の先端部を鉄芯用孔部２４から突出させる。パルサコイル１２のワイヤ（図示せず）の一端と他端とは、それぞれ、端子１７ａ、１７ｂの他端部に接続し、端子１７ａ、１７ｂの一端部は、それぞれ、ケース体１４の後側収容部１８の上面から突出させる。
【００３５】
そして、ケース体１４の後部収容部１８の両側面には一対の固定部材１６ａ、１６ｂを取り付ける。
【００３６】
この状態で、ホルダ部１５の挿通部２１ａ、２１ｂには、それぞれ、一対のリード線１３ａ、１３ｂの一端部を下側から上側に挿通させる（図７の（ａ）参照）。そして、リード線１３ａ、１３ｂは一端部を端子１７ａ、１７ｂのリード線挿通孔部２２ａ、２２ｂに挿通させ、ハンダ等によってリード線１３ａ、１３ｂを端子１７ａ、１７ｂに固着させる。
【００３７】
リード線１３ａ、１３ｂを端子１７ａ、１７ｂに固着させたのち、リード線１３ａ、１３ｂに下方への張力を加えてリード線１３ａ、１３ｂがケース体１４の後側収容部１８の後面に沿った状態とする（図７の（ｂ）参照）。この状態で、ホルダ部１５に対し、鉄等の熱伝導性の良い部材で形成された押圧部材（図示せず）を用い、ケース体１４の後側収容部１８の後面に対向する方向（図７の（ｂ）に示す矢印Ｐの方向）に加圧しながら加熱する処理を施す。このとき、押圧部材（図示せず）の表面温度はホルダ部１５を形成するナイロンを柔らかくさせるのに十分な温度、例えば１９５℃〜２１５℃程度が望ましい。熱可塑性樹脂によって形成されたホルダ部１５を加熱しながら圧力を加えて変形させ、リード線１３ａ、１３ｂをホルダ部１５に固定状態に保持させることにより、簡易な工程によって確実にリード線１３ａ、１３ｂをホルダ部１５に固定状態に保持させることができる。
【００３８】
ケース体１４を加圧しながら加熱する処理を施すことにより、ホルダ部１５は押しつぶされて処理前よりも扁平な形状に変形し、これに伴い挿通部２１ａ、２１ｂも押しつぶされる態様に変形して（図７の（ｂ）参照）、内部の壁面がリード線１３ａ、１３ｂに密着した形状となる。
【００３９】
この状態で押圧部材（図示せず）をホルダ部１５から離間させ、ホルダ部１５が常温まで冷却されるとホルダ部１５が固化し、リード線１３ａ、１３ｂは挿通部２１ａ、２１ｂに挟持された状態でホルダ部１５に固定状態に保持され、リード線１３ａ、１３ｂはケース体１４の後側収容部１８の後面に沿った状態で固定状態に保持される。
【００４０】
完成した回転角センサ１は、図２に示すようにロータ１０の外周面近傍に設置する。ガソリンエンジン１Ａの駆動に伴いロータ１０が回転すると、回転角センサ１のパルサコイル１２は、突起１０ｂが鉄芯部２３近傍を通過する度にパルス信号を発生し、このパルス信号はリード線１３ａ、１３ｂを伝導してＥＣＵ（図示せず）に供給されることになる。
【００４１】
以上、本実施形態においては、細いリード線１３ａ、１３ｂを用いた場合であっても、端子１７ａ、１７ｂ近傍においてリード線１３ａ、１３ｂがたるんでしまい、端子１７ａ、１７ｂの近傍においてケース体１４とリード線１３ａ、１３ｂとの間に大きな間隙部（図８のＬ１参照）が生じることがない。そのため、端子１７ａ、１７ｂ近傍に樹脂（図８の熱硬化性樹脂１０７参照）等を塗布しなくてもエンジンの振動等により端子１７ａ、１７ｂ近傍でリード線１３ａ、１３ｂが大きく遥動して断線してしまう事態を防止できる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、ケース体１４とホルダ部１５とが一体形成されていることにより、ケース体１４とホルダ部１５とを別部材として形成しそれぞれを固着させる工程を設ける必要がなく、回転角センサ１を低コストで製造できる。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、ホルダ部１５に対して加熱処理と加圧処理の双方を施すものとしたが、これらの処理のうちいずれか一方のみを施すものとすることもできる。
【００４４】
また、上記実施形態においては、車両用電装部品をパルサコイル１２を用いた回転角センサ１としたが、これに限定されず、パルサコイル１２以外の回転角検知手段を用いた回転角センサや、回転角センサ以外の車両用電装部品にも本発明を適用できる。また、上記実施形態においては、自動二輪車用の空冷式のガソリンエンジン１Ａにおいて本発明の回転角センサ１を適用したが、これに限定されず、４輪車用のガソリンエンジン、ディーゼルエンジンや、スノーモビル用のガソリンエンジン等、各種車両の車両用内燃機関においても本発明を適用できる。
【００４５】
上記実施の形態は例示であり、本発明が上記実施の形態に限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態の回転角センサが適用される、内燃機関のクランクシャフトの部分拡大断面図である。
【図２】本実施形態の発電機をクランクシャフトの軸方向から見た模式図である。
【図３】本実施形態の回転角センサの左側面図である。
【図４】同上回転角センサの背面図である。
【図５】同上回転角センサの平面図である。
【図６】同上回転角センサの正面図である。
【図７】（ａ）同上回転角センサにおいて、ホルダ部の孔部にリード線を挿通させた状態を示す図、（ｂ）同上回転角センサにおいて、ホルダ部に加圧しながら加熱する処理を施した状態を示す図である。
【図８】従来の回転角センサの側面図及びホルダ部周辺の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００４７】
１Ａ・・・ガソリンエンジン（内燃機関）
１、１００・・・回転角センサ（車両用電装部品）
２・・・クランクシャフト
１２、１０１・・・パルサコイル（電気部品）
１３ａ、１３ｂ、１０５ａ、１０５ｂ・・・リード線
１４、１０２・・・ケース体
１５、１０３・・・ホルダ部
１７ａ、１７ｂ、１０６・・・端子
２１ａ、２１ｂ、１０４ａ、１０４ｂ・・・挿通部
【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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