(57)【要約】    【課題】  耐熱性及び耐薬品性を向上させつつ使用環境や使用条件の制限を受け難くすることができ、耐水性を発揮しながら製造コストを低減することができる。    【解決手段】  ハウジング１２と、ハウジング１２内に埋設されるケース１４と、ケース１４内に設けられたホールＩＣ１６と、ホールＩＣ１６からケース１４内及びハウジング１２内を通ってハウジング１２の外側に延在する金属端子１５とをもつ回転センサにおいて、ハウジング１２及びケース１４はポリフェニレンサルファイドとガラス繊維とエラストマとを含む樹脂材料からなり、ハウジング１２とケース１４との境界が融着されている。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジング内に埋設されるケースと、該ケース内に設けられた電子素子と、該電子素子から該ケース内及び該ハウジング内を通って該ハウジングの外側に延在する金属端子とをもつ素子用筐体において、
前記ハウジング及び前記ケースはポリフェニレンサルファイドとガラス繊維とエラストマとを含む樹脂材料からなり、該ハウジングと該ケースとの境界が融着されていることを特徴とする素子用筐体。
【請求項２】
前記ハウジングの内部に接する前記ケースの外周には凹部と凸部とが周設されており、該凹部及び該凸部は該ハウジングの外側に突出する該ケースの延在方向に交互に連続していることを特徴とする請求項１記載の素子用筐体。
【請求項３】
前記凸部の先端は鋭角であることを特徴とする請求項２記載の素子用筐体。
【請求項４】
前記樹脂材料は、前記ポリフェニレンサルファイドを含む第１樹脂成分が６０質量部と、前記ガラス繊維及び前記エラストマを含む第２樹脂成分が４０質量部とからなることを特徴とする請求項１乃至３記載の素子用筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内部に電子素子を配置した素子用筐体に関する。本発明の素子用筐体は電子部品として用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の素子用筐体は、例えば、図１０に示すセンサのように、所定の形状を有するハウジング９２と、ハウジング９２内に埋設されるケース９４とを有している。ケース９４は、上端に開口部９４ａをもつ有底筒形状となっており、ケース９４の下端がハウジング９２の外側に突出している。ケース９４内では、電子素子としてのホールＩＣ９６が設けられており、ホールＩＣ９６がエポキシ樹脂等からなる被覆部材９７によって被覆されている。ケース９４の開口部９４ａ内では、ホールＩＣ９６及び被覆部材９７を封止する封止部材９８が設けられおり、封止部材９８の外周にＯリング９９が設けられている。ホールＩＣ９６には金属端子９５が接続されており、金属端子９５はケース９４内の被覆部材９７及び封止部材９８並びにハウジング９２内を通ってハウジング９２の外側に延在している。
【０００３】
このようなセンサでは、ケース９４内の封止部材９８に設けられたＯリング９９によって、ハウジング９２とケース９４との境界から水やオイル等の浸入を防ぐことができ、ホールＩＣ９６の回路の短絡を防止することができる。このため、耐水性を備えたセンサとして、水やオイル等が存在する環境下や条件下でも使用することができる。
【０００４】
この点、特許文献１に記載する発明を使用すれば、センサのハウジングを６６ナイロンとガラス繊維とからなる樹脂材料によって成形することができ、センサのケースを６ナイロンとニトリルゴムとガラス繊維とからなる樹脂材料によって成形することができる。このようなセンサであれば、ハウジングとケースとの境界を封止することができるため、封止部材やＯリングを要することなく耐水性を発揮することができる。また、封止部材やＯリングを必要としないため、製造コストを低減することができる。
【特許文献１】特公平５−４０１９５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、上記従来の素子用筐体では、ハウジングやケースが６６ナイロンや６ナイロンといったポリアミド系樹脂によって構成されているため、優れた耐熱性や耐薬品性を備えているとはいい難い。
【０００６】
すなわち、それらポリアミド系樹脂では、例えば自動車等のような駆動機関内で生じ得る熱に耐え得ることができるものの、想定し得る温度以上の熱が発生した場合、十分な耐熱性を備えているとはいい難い。また、そのような駆動機関内で使用され得る様々な潤滑材等に対しても十分な耐薬品性を備えているとはいい難い。このため、そのようなポリアミド系樹脂製のハウジングやケースを有する素子用筐体では、使用環境や使用条件が制限されてしまう。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、耐熱性及び耐薬品性を向上させつつ使用環境や使用条件の制限を受け難くすることができ、耐水性を発揮しながら製造コストを低減することができる素子用筐体を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者らは上記課題を解決するため鋭意研究した結果、素子用筐体のハウジング及びそのケースとして良好な樹脂材料を選定し、それに伴って生じる不具合を解決することによって本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、上記課題を解決するために本発明において講じた技術的手段は、請求項１に記載の様に、ハウジングと、該ハウジング内に埋設されるケースと、該ケース内に設けられた電子素子と、該電子素子から該ケース内及び該ハウジング内を通って該ハウジングの外側に延在する金属端子とをもつ素子用筐体において、前記ハウジング及び前記ケースはポリフェニレンサルファイドとガラス繊維とエラストマとを含む樹脂材料からなり、該ハウジングと該ケースとの境界が融着されていることを特徴とする。
【００１０】
発明者らの検知によれば、ポリフェニレンサルファイドとガラス繊維とエラストマとを含む樹脂材料は、ポリアミド系樹脂に比して高い融点を有している。また、そのような樹脂材料はアルカリ性溶液や酸性溶液に対して反応し難い。このことから、ポリフェニレンサルファイドとガラス繊維とエラストマとを含む樹脂材料によってハウジングやケースが成形されれば、素子用筐体の耐熱性及び耐薬品性を向上させることができる。特に、エラストマは耐熱衝撃作用を備えているため、エラストマを含む樹脂材料によって成形されたハウジング及びケースは過酷な使用環境下でも亀裂等が生じ難い。したがって、使用環境や使用条件を制限され難い素子用筐体を得ることができる。特に、この素子用筐体では、上述した樹脂材料を用いてケースを成形した後、同じ樹脂材料でケースを埋設することによってハウジングが成形される。その際、ハウジングとケースとが互いに固着し合う。この状態ではハウジングとケースとの間で水やオイル等が浸入することを防ぎきれない場合も生じ得る。このため、ハウジングとケースとの境界だけを融着させることによって、その間が封止状態となるようにしている。このため、ハウジングとケースとの境界から水やオイル等の浸入を防ぐことができ、耐水性を発揮することができる。また、ケース内に封止部材やＯリングを設ける必要がないため、製造コストを低減することができる。
【００１１】
なお、電子素子としては、例えば、ホールＩＣ等の半導体素子や、磁石、コイル及びヨーク等からなる磁石式のもの等といった様々なものを挙げることができる。このような電子素子は、例えば、磁界（磁力）、電界（電圧、電流又は抵抗）、光又は温度等の変化を検出する検出素子等であることが好ましい。
【００１２】
また、請求項２に記載の様に本発明において講じ得る技術的手段としては、ハウジングの内部に接するケースの外周には凹部と凸部とが周設されており、凹部及び凸部はハウジングの外側に突出するケースの延在方向に交互に連続していることが好ましい。本発明の素子用筐体は、ポリフェニレンサルファイドとガラス繊維とエラストマとを含むハウジング用の樹脂材料を溶解させて、内部に電子素子等を有するケースの周りに流し込み、モールド成形を行うことによって得ることができる。その際、ケースの外周に周設された凹部と凸部とがハウジングに接することとなり、その凸部だけがハウジングに融着されることとなる。発明者らの私見によれば、モールド成形が行われる際、ケースの凸部に熱応力が集中しやすくなり、その凸部の周囲における溶解熱が高くなると考えられる。このため、その凸部だけが溶解してハウジングに融着すると考えられる。また、凹部や凸部によってケースがハウジングに係合することとなるため、ハウジングからケースを外れ難くすることができる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の様に本発明において講じ得る技術的手段としては、凸部の先端を鋭角とすることが好ましい。凸部の先端が鋭角であれば、熱応力がその先端に集中しやすくなる。このため、確実にケースの凸部をハウジングに融着させることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の様に本発明において講じ得る技術的手段としては、樹脂材料は、ポリフェニレンサルファイドを含む第１樹脂成分が６０質量部と、ガラス繊維及びエラストマを含む第２樹脂成分が４０質量部とからなることが好ましい。発明者らの耐久試験の結果によれば、過酷な使用条件であっても、素子用筐体の絶縁抵抗値を維持することができ、上述した効果を確実に発揮することができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１乃至４に記載の発明によれば、素子用筐体において、耐熱性及び耐薬品性を向上させつつ使用環境や使用条件の制限を受け難くすることができ、耐水性を発揮しながら製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施形態を参照しつつ図面を基に説明する。
【００１７】
（実施形態）
実施形態の素子用筐体としてのセンサは、図１に示す１次、２次成形体取得工程Ｓ１０、Ｓ２０によって製造することができる。ここでは、回転センサを製造している。
【００１８】
まず、１次成形体取得工程Ｓ１０において、ポリフェニレンサルファイドを有する第１樹脂材成分と、ガラス繊維及びエラストマを有する第２樹脂成分とを含む樹脂材料を用意する。ここで、第１樹脂成分にはポリフェニレンサルファイドだけでなく他の樹脂材料や繊維材料等を含ませることができ、第２樹脂成分にはガラス繊維及びエラストマだけでなく他の樹脂材料や繊維材料等を含ませることもできる。このような樹脂材料には６０質量部の第１樹脂成分と４０質量部の第２樹脂成分とが含まれている。こうして用意された樹脂材料を用いて所定の金型でモールド成形を行うことにより、図２に示すケース１４を成形することができる。こうして成形されたケース１４は、上端に開口部１４ａを有する有底筒形状となっている。ケース１４の外周には複数の凹部１４ｂと複数の凸部１４ｃとが周設されており、その凹部１４ｂとその凸部１４ｃとはケース１４の延在方向に交互に連続している。その際、凸部１４ｃの先端は鋭角を有している。こうして成形されたケース１４内では、金属端子１５を接続した電子素子としてのホールＩＣ１６が挿入される。そして、ケース１４内において金属端子１５及びホールＩＣ１６を被覆するように被覆部材としてのエポキシ樹脂層１７又はシリコーン樹脂層が設けられている。このため、金属端子１５はホールＩＣ１６からエポキシ樹脂１７を経てケース１４の開口部１４ａの外側に延在している。こうして、ケース１４内で金属端子１５、ホールＩＣ１６及びエポキシ樹脂層１７を有する１次成形体１０を取得することができる。
【００１９】
次に、図１に示す２次成形体取得工程Ｓ２０において、図３に示す金型２２を用意する。金型２２は上型２２ａと下型２２ｂとからなり、上型２２ａ及び下型２２ｂの内部には回転センサの外形を模ったキャビティ２２ｃが形成されている。上型２２ａの底面には外部からキャビティ２２ｃ内に繋がる注入溝２２ｄが設けられている。このような金型２２において、キャビティ２２ｃ内に上述した１次成形体１０を挿入する。そして、図４に示すように、ケース１４の成形に使用した樹脂材料を金型２２の注入溝２２ｄからキャビティ２２ｃ内に注入する。樹脂材料を注入した金型２２は加圧され、モールド成形が行われる。こうして、樹脂材料が１次成形体１０の周囲で固着され、ハウジング１２が成形されることとなる。その際、図５に示すように、ケース１４の凸部１４ｃの先端に熱応力が集中することとなり、その凸部１４ｃの周囲において溶解熱が高くなる。このため、その凸部１４ｃだけが溶解してハウジング１２に融着することとなる。また、図４に示すエポキシ樹脂層１７は、緩衝材としての役割を有しているため、加圧によってホールＩＣ１６の回路が短絡することを防止している。そして、金型２２を取り外すことによって、２次成形体２０を取得することができる。
【００２０】
こうして取得した２次成形体２０は、モールド成形によって生じたバリ等を取り除き、外形を整えた後、図６に示す回転センサとなる。
【００２１】
回転センサは、ポリフェニレンサルファイドとガラス繊維とエラストマとを含む樹脂材料製のハウジング１２内に、同じ樹脂材料製のケース１４が埋設されている。ケース１４の下端はハウジング１２の下方に突出しており、ケース１４内にはホールＩＣ１６が設けられている。ホールＩＣ１６には金属端子１５が接続されており、金属端子１５はケース１４内のエポキシ樹脂層１７及びハウジング１２内を通ってハウジング１２の外側に延在している。
【００２２】
（評価試験）
以上のようにして得られた５つの回転センサを実施試験品（Ｎｏ．１〜５）として用意した。また、ポリフェニレンサルファイドを有する第１樹脂材成分と、ガラス繊維を有する第２樹脂成分とを含む樹脂材料によって、上記と同様にハウジングとケースとが形成された回転センサを得た。こうして得られた５つの回転センサを比較試験品（Ｎｏ．１〜５）として用意した。そして、以下に示す条件下で各実施試験品及び各比較試験品の絶縁抵抗値を測定した。
【００２３】
まず、図７に示すように、各実施試験品及び各比較試験品としての回転センサにおいて、金属端子１５に外部コネクタ８５を接続し、ハウジング１２にブラケット８２を固定した。そして、水槽８４に常温水を貯留し、その中に回転センサを浸した。このような構成からなる評価試験装置８０において、外部コネクタ８５（又は金属端子１５）とブラケット８２（又はハウジング１２）との間に生じる絶縁抵抗値（Ω）を測定した。その結果を表１に示す。
【表１】
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次に、図示しない恒温チャンバ内を１５０（°Ｃ）に設定し、その中に各実施試験品及び各比較試験品としての回転センサを３０分間放置した。そして、恒温チャンバ内を−４０（°Ｃ）に設定し、その中にその回転センサを３０分間放置した。このサイクルを３０００回繰り返した。
【００２４】
次に、恒温チャンバ内を１０５（°Ｃ）に設定し、その中にその回転センサを３０分間放置した。そして、図示しない恒温槽に常温水を貯留し、その中にその回転センサを２０分間浸した。このサイクルを３００回繰り返した。
【００２５】
次いで、恒温槽に１００（°Ｃ）の湯水を貯留し、その中にその回転センサを１０分間浸した。そして、恒温槽に０（°Ｃ）の冷水を貯留し、その中にその回転センサを１０分間浸した。このサイクルを２０回繰り返した。
【００２６】
以上のような環境下に各実施試験品及び各比較試験品としての回転センサを置いて耐久試験を行った後、上述と同様に、その回転センサを図７に示す水槽８４内の常温水に浸した。こうして、外部コネクタ８５（又は金属端子１５）とブラケット８２（又はハウジング１２）との間に生じる絶縁抵抗値（Ω）を測定した。その結果を表１に示す。
【００２７】
また、各実施試験品の回転センサにおいて、ハウジング１２とケース１４との境界を切断し、その境界を光学顕微鏡（×５倍）で撮影した。その光学顕微鏡写真を図８に示す。
【００２８】
さらに、ケース１４の凸部１４ｃの先端を光学顕微鏡（×５０倍）で撮影した。その光学顕微鏡写真を図９に示す。
【００２９】
（評価）
表１から判るように、各実施試験品の回転センサでは、外部コネクタ８５（又は金属端子１５）とブラケット８２（又はハウジング１２）との間に生じる絶縁抵抗値が変化していない。この点、各比較試験品の回転センサでは、その間に生じる絶縁抵抗値が小さくなっている。つまり、各比較試験品の回転センサの内部には常温水が浸入しており、各実施試験品の回転センサの内部には常温水が浸入していない。このため、各実施試験品の回転センサでは、図６に示すハウジング１２とケース１４との境界が良好に封止されていることが判る。
【００３０】
また、図８及び９に示す光学顕微鏡写真では、各実施試験品の回転センサにおいて、ハウジング１２とケース１４とが固着していることが判り、ケース１４の凸部１４ｃの先端がハウジング１２に融着していることが判る。このため、ハウジング１２とケースと１４の境界が融着されており、その境界が良好な封止状態を呈している。
【００３１】
発明者らの考察では、エラストマの熱伝導率はポリフェニレンサルファイドの熱伝導率より小さいことから、樹脂材料全体の熱伝導率が低減されていると考えられる。このため、上述した図１の第２成形体取得工程Ｓ２０において、ハウジング１２は樹脂材料自体がもつ溶融熱を蓄えやすくなっている。こうして、ケース１４の凸部１４ｃの先端に熱応力が集中して、その凸部１４ｃの周囲において溶解熱を高くしている。このため、ケース１４の樹脂材料に含まれるポリフェニレンサルファイドの結合がわずかに緩和され、ケース１４の凸部１４ｃの先端がハウジング１２に融着すると考えられる。特に、ケース１４の凸部１４ｃの先端が鋭角となっているため、その傾向が顕著である。また、  ケース１４の凹部１４ｂやその凸部１４ｃによって、ケース１４がハウジング１２に係合することとなり、ハウジング１２からケース１４を外れ難くすることができる。
【００３２】
こうして、実施形態の回転センサでは、ハウジング１２とケース１４との境界が融着されており、ハウジング１２とケース１４と間が封止状態となっている。このため、ハウジング１２とケース１４との境界から水やオイル等の浸入を防ぐことができ、耐水性を発揮することができる。また、ケース１４内に封止部材やＯリングを設ける必要がないため、製造コストを低減することができる。
【００３３】
また、ハウジング１２及びケース１４の成形に使用された樹脂材料は高い融点を有している。特に、上述したような耐久試験を行っても、エラストマの耐熱衝撃作用によって、ハウジング１２及びケース１４に亀裂等が生じ難い。そして、そのような樹脂材料はアルカリ性溶液や酸性溶液に対して反応し難い。このことから、回転センサの耐熱性及び耐薬品性を向上させることができ、回転センサの使用環境や使用条件が制限され難い。
【００３４】
したがって、実施形態の回転センサであれば、耐熱性及び耐薬品性を向上させつつ使用環境や使用条件の制限を受け難くすることができ、耐水性を発揮しながら製造コストを低減することができる。
【００３５】
なお、上述した実施形態の素子用筐体において、ホールＩＣ１６に換えて、磁力変化等を検出する他の電子素子を用いることもできる。こうして、電子素子を換えることにより、その素子用筐体は、回転センサだけでなく、車高センサや他の素子用筐体等とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態に係わり、回転センサの製造方法を示す工程図である。
【図２】実施形態に係わり、１次成形体の縦断面図である。
【図３】実施形態に係わり、２次成形体取得工程の詳細図である。
【図４】実施形態に係わり、２次成形体の縦断面図である。
【図５】実施形態に係わり、ハウジングとケースとの境界の拡大縦断面図である。
【図６】実施形態に係わり、回転センサの縦断面図である。
【図７】実施形態に係わり、回転センサの評価試験装置の縦断面図である。
【図８】実施形態に係わり、ハウジングとケースとの光学顕微鏡写真図である。
【図９】実施形態に係わり、ケースの凸部の光学顕微鏡写真図である。
【図１０】従来のセンサの縦断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１２…ハウジング
１４…ケース
１６…ホールＩＣ（電子素子）
１５…金属端子
１４ｂ…凹部
１４ｃ…凸部
【図１】
2005109027.tif 000004
【図２】
2005109027.tif 000005
【図３】
2005109027.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
2005109027.tif 000009
【図７】
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【図１０】
2005109027.tif 000011
【図８】
2005109027.tif 000012
【図９】
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