(57)【要約】【課題】  インサート成形時の成形圧力による複数の接続電路の変形による接続電路同士の接触を引き起こす虞のない回転センサを提供する。【解決手段】  樹脂封止部材２０の本体部３０には、各接続電路１８ａ，１８ｂ，１８ｃを部分的に露出させる窓部２７が形成されている。この窓部２７の形成に関して、各接続電路１８ａ〜１８ｃの各外部接続端部２２及び各回路接続端部２５が固定されることに加え、各中間部１９が所定の間隔をおいて固定される。これにより、樹脂封止部材２０の成形時に各接続電路１８ａ〜１８ｃが各中間部１９で拘束されるため、各中間部１９が成形圧力を受けても該各中間部に撓み等の変形が生じにくくなることから、各接続電路１８ａ〜１８ｃ同士の接触が抑制される。【選択図】  図１
2005083912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体の回転により変化する磁界を電気信号に変換する磁電変換素子と、該磁電変換素子が電気的に接続される回路基板と、該回路基板の電気的接続のために該回路基板から伸長する複数の接続電路が内部に埋設される本体部及び前記複数の接続電路への外部からの接続を許すソケット部を有し、前記回路基板を支持する樹脂封止部材とを備え、
該樹脂封止部材の前記本体部には、前記複数の接続電路を部分的に露出させるための窓部が形成されていることを特徴とする回転センサ。
【請求項２】
前記各接続電路は、前記樹脂封止部材の前記本体部内で該本体部の長手方向に沿って配置された中間部と、該中間部の一端から該中間部に連なって前記ソケット部の内方に突出するように伸長し外部に接続される外部接続端部と、前記中間部の他端から該中間部に連なって前記本体部の周面から突出するように伸長し前記回路基板に接続される回路接続端部とを備え、
前記中間部は横断面が矩形でありそれらが相互に板厚方向を同一方向に向けて整列して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転センサ。
【請求項３】
前記樹脂封止部材の前記本体部には、前記回路基板及び前記磁電変換素子を覆うように前記本体部に着脱可能に装着される非磁性の筒状カバー部材及び該筒状カバー部材と前記本体部との気密性を高めるためのＯリングが設けられており、
前記窓部は前記Ｏリングと前記各接続電路の前記回路接続端部との間に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の回転センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両の回転部の回転速度を検出するために用いるのに好適な回転センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の回転部の回転速度を検出するために、ホール効果を利用したホールＩＣ等の磁電変換素子が組み込まれた回転センサが知られている。
【０００３】
この回転センサによれば、回転部が回転すると、回転部に設けられ該回転部と一体に回転する歯車の凹凸に応じて変化する周辺磁界が、ホールＩＣによりホール電圧として検出される。検出されたホール電圧はホールＩＣが電気的に接続された回路基板を介して回転部の回転速度を示す電気信号に変換され、回路基板の電気的接続のために回路基板から伸長する複数の接続電路を経て外部に出力される。ホールＩＣの近傍には、周辺磁界にバイアス磁界を付与するための永久磁石が配置されており、このバイアス磁界によりホールＩＣの検出感度が高められる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
複数の接続電路は、それらの両端が回路基板を支持する回転センサの樹脂本体部から突出するように、それらの両端間部が樹脂本体部の内部に互いに所定の間隔をおいてインサート成形されている。インサート成形には、溶融された樹脂を高圧力で成形用金型内に射出する射出成形機等が用いられる。各接続電路を樹脂本体部にインサート成形する際、各接続電路を金型内の所定のインサート位置に配置させ、金型の縁部で各接続電路の各両端を挟み込むように金型を閉じる。その後金型内に射出成形機から樹脂本体部の成形材料である溶融樹脂を射出する。インサート成形時に、各接続電路間に所定の間隔が保持されている限り、各接続電路は短絡することなく樹脂本体部により外部から絶縁される。
【特許文献１】特開２００２−２５７５８７号公報（第２−３頁、第9図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、各接続電路を本体部内にインサート成形する際、金型の縁部に挟み込まれていない各接続電路の各両端間部に、射出成形機からの溶融樹脂の射出による強い成形圧力が作用すると、各両端間部に大きな撓み等の変形が生じてしまうという虞があった。この大きな撓みは、接続電路同士の接触の虞を引き起こす。
【０００６】
本発明の目的は、インサート成形時の成形圧力による複数の接続電路の変形による接続電路同士の接触を引き起こす虞のない回転センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、磁性体の回転により変化する磁界を電気信号に変換する磁電変換素子と、該磁電変換素子が電気的に接続される回路基板と、該回路基板の電気的接続のために該回路基板から伸長する複数の接続電路が内部に埋設される本体部及び前記複数の接続電路への外部からの接続を許すソケット部を有し、前記回路基板を支持する樹脂封止部材とを備え、該樹脂封止部材の前記本体部には、前記複数の接続電路を部分的に露出させるための窓部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の構成では、樹脂封止部材の本体部に、複数の接続電路を部分的に露出させるための窓部が形成されている。
【０００９】
この窓部を本体部に成形するための金型を構成する一対の型板には、溶融樹脂が注入されるキャビティ内に窓部を規定する凸部が形成され、この窓部を規定する凸部間に本体部内に埋設される各接続電路が挟持される。このため、インサート成形中、各接続電路は各凸部の縁部に挟み込まれ、金型内に確実に固定される。
【００１０】
これにより、インサート成形時に各接続電路が射出成形機からの成形圧力を受けても変形し難くなり所定の間隔が保持されるため、接続電路同士の接触を抑制することができる。
【００１１】
又、窓部の形成により、樹脂封止部材を成形するための樹脂材料が減るため、回転センサの軽量化を図ることができる。
【００１２】
更に、肉厚の厚い部分では成形時にボイドのような気泡が発生しやすいが、窓部の形成により本体部の窓部周辺の肉厚が薄くなるため、樹脂封止部材の成形時に窓部周辺にボイドのような気泡が発生することが抑制される。これにより、回転センサは強度を損なうことなく従来と同様なセンサとしての機能を果たすことができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記各接続電路は、前記樹脂封止部材の前記本体部内で該本体部の長手方向に沿って配置された中間部と、該中間部の一端から該中間部に連なって前記ソケット部の内方に突出するように伸長し外部と接続する外部接続端部と、前記中間部の他端から該中間部に連なって前記本体部の周面から突出するように伸長し前記回路基板と接続する回路接続端部とを備え、前記中間部は横断面が矩形でありそれらが相互に板厚方向を同一方向に向けて整列して配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の構成では、各接続電路の各中間部は矩形の横断面を有しており、それらが相互に板厚方向を同一方向に向けて整列して配置されている。
【００１５】
各接続電路の各中間部の板厚方向が不揃いであると、インサート成形時に不揃いによって射出成形機からの溶融樹脂の射出による成形圧力の受け具合がそれぞれ異なるため、成形圧力による変形度合がそれぞれ違ってしまう。このため、変形度合の高い中間部に大きな撓みが生じ、変形度合が低く撓みの少ない中間部と接触してしまう虞がある。
【００１６】
これに対し、請求項２に記載の構成では、各接続電路の各中間部が相互に板厚方向を同一方向に向けて整列して配置されていることから、インサート成形時に成形圧力が例えば各中間部の板厚方向あるいはこれと直角方向のいずれかの方向から各中間部に作用しても、各中間部は各中間部間で略等しい成形圧力を受ける。これにより、たとえ各中間部が成形圧力により変形しても、互いに一定の間隔を維持したまま変形するため、接続電路同士の接触を抑制することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記樹脂封止部材の前記本体部には、前記回路基板及び前記磁電変換素子を覆うように前記本体部に着脱可能に装着される非磁性の筒状カバー部材及び該筒状カバー部材と前記本体部との気密性を高めるためのＯリングが設けられており、前記窓部は前記Ｏリングと前記各接続電路の前記回路接続端部との間に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の構成では、窓部がＯリングと各接続電路の各回路接続端部との間に形成されているため、筒状カバー部材を本体部に装着した状態では、窓部は筒状カバー部材で確実に覆われる。このため、回転センサを車両に取り付けた状態で車両が走行した際、走行中に水や塵埃等が窓部から侵入することが防止されることから、水や塵埃等が各接続電路に付着することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、樹脂封止部材の本体部には、各接続電路を部分的に露出させる窓部が形成されている。この窓部の形成に関して、各接続電路の変形が拘束されることから、各接続電路は樹脂封止部材の本体部の内部に所定の間隔をおいて保持されるため、接続電路同士の接触を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る回転センサについて実施例に沿って説明する。
【実施例】
【００２１】
本実施例では、車両のトランスミッションの回転速度を検出するための回転センサ１０に本発明を適用した例を示す。
【００２２】
本発明に係る回転センサ１０は、図示しないが従来よく知られているように、トランスミッションの出力軸に取り付けられた磁性体からなる歯車１１の回転により歯車１１の凹凸に応じて変化する周辺磁界を電圧として検出し、トランスミッションの回転速度を示す電気信号に変換するための検出装置として用いられている。
【００２３】
図１は、本発明に係る回転センサ１０の縦断面図である。回転センサ１０は、図１に示すように、合成樹脂材料で成形されたＬ字状の樹脂成形部材２０を備える。
【００２４】
樹脂成形部材２０は、本体部３０と該本体部に連なり該本体部に直角なソケット部４０とからなり、本体部３０とソケット部４０とでＬ字状を構成する。ソケット部４０には、周壁１３で規定されるソケットのための凹所１４が形成されている。
【００２５】
本体部３０には、矩形の横断面を有する細長い支持部分３０ａが形成されている。支持部分３０ａには、磁電変換素子１５と、該磁電変換素子が電気的に接続される回路基板１６と、磁電変換素子１５に当接し該磁電変換素子の検出感度を高めるためにバイアス磁界を発生する永久磁石１７とが支持されている。磁電変換素子１５は、支持部分３０ａの先端に取り付けられており、図示の例では、図示しないホール素子及び増幅回路等が封止されているホール効果を利用したホールＩＣ１５で構成されている。回路基板１６には、図示しないが従来よく知られているように、ホールＩＣ１５に電力を供給しまた該ホールＩＣからの出力信号に所定の電気処理を施すのに必要な電子部品を組み込んだ電気回路が形成されている。
【００２６】
また、本体部３０には、非磁性材料で成形された筒状カバー部材５０を着脱可能に取り付けるための装着部分３０ｂが形成されている。装着部分３０ｂの一端は支持部分３０ａの基端に連なっており、装着部分３０ｂの他端はソケット部４０に連なっている。装着部分３０ｂにはＯリング２６が取り付けられている。
【００２７】
筒状カバー部材５０は円筒形をなしており、その一端は閉鎖され他端は開放されている。筒状カバー部材５０は、その開放した他端からホールＩＣ１５、回路基板１６、永久磁石１７及びそれらを支持する支持部分３０ａを覆うように、装着部分３０ｂにＯリング２６を介して装着される。Ｏリング２６は、本体部３０への筒状カバー部材５０の装着状態で筒状カバー部材５０と装着部分３０ｂとの気密性を高める。これにより、ホールＩＣ１５、回路基板１６及び永久磁石１７は、筒状カバー部材５０内に水密的に収納される。
【００２８】
本体部３０の内部には、図１及び図２に示すように、３本の接続電路１８ａ，１８ｂ，１８ｃが所定の間隔をおいてインサート成形されている。これにより、樹脂成形部材２０は、その内部に各接続電路１８ａ〜１８ｃを封止する。
【００２９】
各接続電路１８ａ〜１８ｃは、それぞれ矩形の横断面を有し、本体部３０の長手方向に沿って本体部３０の装着部分３０ｂ内に配置される中間部１９と、中間部１９のソケット部４０に至る一端２１から該中間部と直角に装着部分３０ｂ内を伸長し先端部分２２ａがソケット部４０の凹所１４の内方に突出する外部接続端部２２と、中間部１９の支持部分３０ａに至る他端２３から該中間部と直角に支持部分３０ａ内を伸長し先端部分２５ａが支持部分３０ａの上面２４から突出する回路接続端部２５とをそれぞれ備える。各外部接続端部２２の各先端部分２２ａは、例えば回転センサ１０からの回転体の回転情報を受けて該回転体の回転速度を表示する機器に接続可能であり、各回路接続端部２５の各先端部２５ａは回路基板１６にはんだ付けにより接続される。これにより、各接続電路１８ａ〜１８ｃは、従来と同様に、それぞれがホールＩＣ１５に電流を供給するための電源用、ホールＩＣ１５から外部に出力するための出力用、又はグランド用のいずれかの端子としての機能を果たす。
【００３０】
３本の接続電路１８ａ〜１８ｃのうち、図２に示すように、両側に配置された接続電路１８ａ，１８ｃ間に配置された接続電路１８ｂの直線状の中間部１９に関して、各接続電路１８ａ，１８ｃのクランク状をなした一対の各中間部１９は、それらの間隔が支持部分３０ａで相互に小さくなるように、対称的に配置されている。また、両側の接続電路１８ａ，１８ｃ間に配置された接続電路１８ｂの中間部１９は、両側の接続電路１８ａ，１８ｃの中間部１９よりも図１で見て下方に配置されている。このため各中間部１９は、図２のＧ−Ｇ断面図である図３に示すように、それぞれが三角形の各頂点を構成している。また、各中間部１９は、それらの板厚方向を相互に支持部分３０ａの板厚方向に沿わせて整列して平行に配置されている。
【００３１】
各外部接続端部２２は、ソケット部４０を横切る横断面上に整列して配置されている。
【００３２】
両側の接続電路１８ａ，１８ｃの両回路接続端部２５は、支持部分３０ａを横切る横断面上に整列して配置されており、両接続電路１８ａ，１８ｃ間に配置された接続電路１８ｂの回路接続端部２５は、その両側に配置された接続電路１８ａ，１８ｃの各回路接続端部２５よりも支持部分３０ａの先端から遠ざかる位置に配置されている。このため、各回路接続端部２５の各先端部２５ａは、図２に示すように、それぞれの突出位置が三角形の各頂点を構成するように支持部分３０ａの上面２４から突出している。
【００３３】
支持部分３０ａには、Ｏリング２６と各回路接続端部２５との間に、支持部分３０ａをその板厚方向に貫通する矩形の窓部２７が形成されている。この窓部２７の形成により、板厚方向を相互に支持部分３０ａの板厚方向に沿わせて配置された各中間部１９は、図２に示すように、部分的に窓部２７から露出する。窓部２７は、本体部３０の装着部分３０ｂへの筒状カバー部材５０の装着状態で、該筒状カバー部材により確実に覆われる。このため、車両の走行中に水や塵埃等が窓部２７から侵入することが防止され、これにより水や塵埃等が各接続電路１８ａ〜１８ｃに付着することが防止される。
【００３４】
回転センサ１０の取付では、図１に示すように、本体部３０の支持部分３０ａの先端に支持されたホールＩＣ１５がトランスミッションの出力軸に取り付けられた磁性体からなる歯車１１に対向するように、回転センサ１０が図示しないトランスミッションのケース取り付けられる。
【００３５】
歯車１１が回転すると、歯車１１の凹凸に応じて変化する周辺磁界がホールＩＣ１５によりホール電圧として検出される。検出されたホール電圧はホールＩＣ１５が接続された回路基板１６でトランスミッションの回転速度を示す電気信号に変換され、その電気信号は回路基板１６に接続された各接続電路１８ａ〜１８ｃの各回路接続端部２５から各中間部１９を経てソケット部４０の凹所１４の内方に突出した各外部接続端部２２からトランスミッションの回転速度を表示する前記した機器に出力される。
【００３６】
本発明に係る回転センサ１０は、インサート成形により成形される。このインサート成形のための金型６０の一部が図４に示されている。
【００３７】
この金型６０を構成する一対の型板２８ａ，２８ｂには、図４に示すように、樹脂成形部材２０すなわち樹脂封止部材２０を成形するための溶融樹脂が注入される各型板２８ａ，２８ｂのキャビティ２９に窓部２７を規定する凸部３１が形成されている。各凸部３１の各端面は金型６０が閉じた状態で互いに当接可能であり、各端面には各接続電路１８ａ〜１８ｃの各中間部１９を受けるための溝３１ａが形成されている。
【００３８】
各接続電路１８ａ〜１８ｃをインサート成形する際、各接続電路１８ａ〜１８ｃの各中間部１９は、それらの板厚方向を凸部３１間方向に向けて互いに所定の間隔をおいて、凸部３１の溝３１ａ内に配置される。各回路接続端部２５の各先端部２５ａ及び図示しない各外部接続端部２２の各先端部２２ａは、各キャビティ２９内に形成された各先端部２５ａ及び各先端部２２ａの突出位置を受ける凹所３２で拘束される。金型６０が閉じ、各凸部３１の各端面を互いに当接させることにより、各接続電路１８ａ〜１８ｃの各中間部１９は凸部３１間に挟み込まれる。これにより、各接続電路１８ａ〜１８ｃの各中間部１９は、所定の間隔を保持したまま確実に金型６０内に固定される。その後、射出成形機等の成形機により、溶融樹脂が高圧力で金型６０内に射出される。
【００３９】
本実施例によれば、前記したように、本体部３０の支持部分３０ａには、各接続電路１８ａ〜１８ｃの各中間部１９を部分的に露出させる窓部２７が形成されている。この窓部２７の形成に関して、従来のように各接続電路１８ａ〜１８ｃの各回路接続端部２５及び各外部接続端部２２が窓部２７を形成するための金型６０内に固定されることに加え、各中間部１９が所定の間隔をおいて金型６０内に固定される。これにより、各接続電路１８ａ〜１８ｃがそれらの両端間で拘束されることから、本体部３０への各接続電路１８ａ〜１８ｃのインサート成形時に各接続電路１８ａ〜１８ｃが成形圧力を受けても該各接続電路に撓み等の変形が生じにくくなるため、各接続電路１８ａ〜１８ｃ同士の接触を抑制することができる。
【００４０】
また、窓部２７の形成により、樹脂封止部材２０を成形するための樹脂材料が減るため、回転センサ１０の軽量化を図ることができる。
【００４１】
さらに、肉厚の厚い部分では成形時にボイドのような気泡が発生しやすいが、窓部２７の形成により支持部分３０ａの窓部２７周辺の肉厚が薄くなるため、樹脂封止部材２０の成形時に窓部２７周辺にボイドのような気泡が発生することが抑制される。これにより、回転センサ１０は強度を損なうことなく従来と同様なセンサ機能を果たすことができる。
【００４２】
また、各接続電路１８ａ〜１８ｃの各中間部１９は、前記したように、相互にそれらの板厚方向が本体部３０の支持部分３０ａの板厚方向に沿わせて整列して平行に配置されている。これにより、本体部３０内への各接続電路１８ａ〜１８ｃのインサート成形時に射出成形機からの溶融樹脂の射出による成形圧力が例えば各中間部１９の板厚方向あるいはこれと直角方向のいずれかの方向から各中間部１９に作用しても、各中間部１９は各中間部１９間で略等しい成形圧力を受ける。このことから、たとえ各中間部１９が成形圧力により変形しても、互いに一定の間隔を維持したまま変形するため、接続電路１８ａ〜１８ｃ同士の接触を抑制することができる。また、各中間部１９がそれらの板厚方向を同一方向に向けて配置されていることから、インサート成形時に窓部２７を規定する凸部３１で各中間部１９を確実かつ容易に挟持し、各中間部１９を金型６０内に確実に固定することができる。
【００４３】
更に、本体部３０の支持部分３０ａに形成された窓部２７は、本体部３０に設けられたＯリング２６と各接続電路１８ａ〜１８ｃの各回路接続端部２５との間に形成されていることから、本体部３０の装着部分３０ｂへの筒状カバー部材５０の装着状態では、該筒状カバー部材により確実に覆われる。この筒状カバー部材５０の装着により、車両の走行中に水や塵埃等が窓部２７から侵入することを防止することができ、これにより水や塵埃等が各接続電路１８ａ〜１８ｃに付着することを防止することができる。
【００４４】
本実施例では、複数の接続電路１８ａ〜１８ｃは、それらが相互に板厚方向を支持部分３０ａの板厚方向に沿わせて整列して本体部３０内に埋設されているが、それらが相互に板厚方向を支持部分３０ａの板厚方向に直角な方向に沿わせて整列して配置させることもできる。また、複数の接続電路１８ａ〜１８ｃは矩形の横断面を有している例を示したが、この接続電路１８ａ〜１８ｃに代えて、例えば円形の横断面又は正方形の横断面を有する接続電路を用いることもできる。さらに、各接続電路１８ａ〜１８ｃの各外部接続端部２２及び各回路接続端部２５は、各中間部１９の各一端２１及び各他端２３から各中間部１９に直角に伸長している例を示したが、それらが直角以外の角度で各中間部１９から伸長した接続電路を用いることもできる。
【００４５】
また、本実施例では、本体部３０の支持部分３０ａに形成された窓部２７が矩形をなしている例を示したが、窓部２７を例えば円形に形成することもできる。また、窓部２７は支持部分３０ａをその板厚方向に貫通している例を示したが、貫通していなくてもよい。
【００４６】
更に、本実施例では、磁電変換素子１５がホールＩＣ１５で構成された例を示したが、ホールＩＣ１５に代えて、磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗素子あるいは異方性磁気抵抗素子等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る回転センサを概略的に示した縦断面図である。
【図２】本発明に係る回転センサにホールＩＣ、回路基板、Ｏリング、及び筒状カバー部材が装着されていない状態を概略的に示した平面図である。
【図３】図２におけるＧ−Ｇ断面図である。
【図４】本発明に係る回転センサを成形するために用いる金型内に各接続電路が固定されている状態の一部を示した概略図である。
【符号の説明】
【００４８】
１１  磁性体（歯車）
１５  磁電変換素子（ホールＩＣ）
１６  回路基板
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ  接続電路
３０  本体部
４０  ソケット部
２０  樹脂封止部材（樹脂成形部材）
２７  窓部
１９  中間部
２１  一端
２２  外部接続端部
２３  他端
２４  周面（支持部分の上面）
２５  回路接続端部
５０  筒状カバー部材
２６  Ｏリング
【図１】
2005083912.tif 000003
【図２】
2005083912.tif 000004
【図３】
2005083912.tif 000005
【図４】
2005083912.tif 000006