(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
盤状の基盤部および該基盤部の一面から突き出るように形成され磁気検出素子を搭載する舌状保持部を有してなるケースと、
バイアス磁界を発生するための筒状の磁石と、
前記磁石および前記舌状保持部を密封するための有底筒状のキャップとを有してなり、
前記舌状保持部が、前記磁石の中空部内に挿入されると共に、前記磁石が、前記舌状保持部と共に前記キャップ内に挿入され、
前記キャップの開口端部が、円錐状に開いた内面からなるテーパ面を有してなり、
該テーパ面が、対向する前記基盤部の継ぎ手面に、レーザ溶接されてなる回転検出装置の製造方法であって、
前記継ぎ手面に、周囲より突き出た突き出し部を形成し、
前記キャップを前記突き出し部の上面に押し付けながら該突き出し部にレーザを照射して、該突き出し部を溶融し、前記突き出し部の周りにおける前記キャップと基盤部および磁石で構成される空隙内に突き出し部の溶融凝固物が充填され、キャップの押し付けと突き出し部の溶融により徐々に沈み込んでいくキャップに一時的にストッパがかかった状態でレーザの照射を停止して、前記テーパ面と前記継ぎ手面をレーザ溶接することを特徴とする回転検出装置の製造方法。
【請求項２】
前記ケースと前記キャップが、共に樹脂材料からなり、
前記ケースの樹脂材料のレーザ吸収率が、前記キャップの樹脂材料のレーザ吸収率に較べて、大きく設定されてなることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置の製造方法。
【請求項３】
前記ケースの樹脂材料と前記キャップの樹脂材料が、共にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂からなり、
前記ケースのＰＰＳ樹脂が、前記キャップのＰＰＳ樹脂材料に較べて、カーボンブラックを多く含むことを特徴とする請求項２に記載の回転検出装置の製造方法。
【請求項４】
前記突き出し部の上面が、前記テーパ面と同じ回転対称軸を有してなり、
前記キャップを前記突き出し部の上面に押し付けた状態で前記回転対称軸の周りに回転させながら、前記突き出し部にレーザを照射することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の回転検出装置の製造方法。
【請求項５】
前記継ぎ手面において、前記突き出し部を前記回転対称軸寄りに配置し、
前記キャップの底を加圧することにより、前記キャップを前記突き出し部の上面に押し付けることを特徴とする請求項４に記載の回転検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転状態をバイアス磁界の変化により検出する回転検出装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転体の回転状態をバイアス磁界の変化により検出する回転検出装置が、例えば、特開２００７−１０１２３０号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
図２は、特許文献１に開示された車載エンジンのクランク角センサ等の回転検出に用いられる回転検出装置で、図２（ａ）は、回転検出装置９０の断面構造を模式的に示した図であり、図２（ｂ）は、回転検出装置９０の構成部品を模式的に示した分解斜視図である。
【０００４】
図２（ａ）に示す回転検出装置９０においては、ベアチップからなるチップ１０および磁石（バイアス磁石）３０が、ケース２０およびキャップ（部材）４０により構成されるハウジング内に密閉されて、外部雰囲気から保護される構造となっている。
【０００５】
このうち、チップ１０は、磁気抵抗素子対を有するセンシングチップ１１と、集積回路化されて前記磁気抵抗素子対により検出される信号の各種処理を行う処理回路チップ１２とから構成されている。また、ケース２０は、樹脂等の非磁性体材料からなり、円盤状の基盤部２５と、該基盤部２５の一面から突き出るように一体形成された板状の舌状保持部（舌部）２１とを備えている。舌状保持部２１には、リードフレーム１３をはじめ、センシングチップ１１や処理回路チップ１２の実装面が一体に鋳込まれている。そしてこの舌状保持部２１に、これらセンシングチップ１１および処理回路チップ１２が、リードフレームと電気的に接続されるかたちでそれぞれ実装（搭載）されている。
【０００６】
一方、上記磁石３０は、例えば円柱の長手方向内部に四角形状の中空部３１を有する筒状に形成されており、上記チップ１０共々、ケース２０の舌状保持部２１を覆う態様で挿入されている。この磁石３０は、センシングチップ１１に組み込まれている上記磁気抵抗素子対に対してバイアス磁界を付与するものである。
【０００７】
また、有底筒状の非磁性体材料からなるキャップ４０は、その開口端部４１が円錐状に開いた内面からなるテーパ面４１ｔを有しており、該テーパ面４１ｔが、対向するケース２０の基盤部２５の継ぎ手面２５ｔに当接し、該基盤部２５にレーザ溶接される。これによって、センサチップ１１共々舌状保持部２１および磁石３０が外部雰囲気から保護される。
【０００８】
当該回転検出装置９０においては、先端部（図２（ａ）の右端）に対向して配置されるロータの回転時に、上記バイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルの変化が、上記磁気抵抗素子対の抵抗値変化として感知される。
【特許文献１】特開２００７−１０１２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図３（ａ）〜（ｃ）は、図２の回転検出装置９０において、キャップ４０をケース２０の基盤部２５へレーザ溶接する際の様子を模式的に示した拡大断面図である。図３は、図２（ａ）の破線で囲った部分に対応しており、図の上方に有底筒状のキャップ４０の底がある。
【００１０】
キャップ４０を基盤部２５へレーザ溶接するにあたっては、最初に、図３（ａ）に示すように、磁石３０、基盤部２５およびキャップ４０を所定の配置で組み付ける。次に、キャップ４０の底側から加圧して、キャップ４０の開口端部４１のテーパ面４１ｔを、基盤部２５に形成されている同じテーパ状の継ぎ手面２５ｔに押し付ける。尚、磁石３０は、基盤部２５に当接すると共に、キャップ４０の筒状の内面と嵌合することにより固定される。
【００１１】
次に、図３（ｂ）に示すように、加圧した状態で、キャップ４０の開口端部４１の外側からレーザを照射する。これによって、基盤部２５の継ぎ手面２５ｔを溶融すると共に、伝導熱でキャップ４０のテーパ面４１ｔも溶融する。このように、基盤部２５の継ぎ手面２５ｔとキャップ４０のテーパ面４１ｔの溶着界面では、溶けた樹脂同士が混ざって相溶する。次に、レーザの照射を停止すると、図３（ｃ）に示すように、自然降温によって上記相溶した樹脂が再結晶化して接合部５０を形成し、キャップ４０と基盤部２５が溶着接合される。
【００１２】
図２の回転検出装置９０におけるキャップ４０と基盤部２５の接合は、一点鎖線で示した中心軸に対するテーパ面４１ｔ（および継ぎ手面２５ｔ）のテーパ角を適宜設定するこができ、製品設計の自由度が大きい利点がある。一方、図３に示したキャップ４０と基盤部２５のレーザ溶接においては、キャップ４０のテーパ面４１ｔや基盤部２５の継ぎ手面２５ｔのうねり等で、加圧した際に所定の位置からずれた部分で強く接触し、図３（ｃ）に示す接合部５０の位置や幅が、設計値からずれる場合がある。また、図３（ｃ）に示すように、溶融凝固物６０によるバリが発生したり、基準面からのキャップ４０の高さＨ（レーザ溶接後のキャップ４０の沈み込み量）がばらついたりする場合がある。
【００１３】
そこで本発明は、回転検出装置のキャップと基盤部のレーザ溶接におけるばらつきを低減し、接合部の耐久信頼性および製品歩留りの高い回転検出装置の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、盤状の基盤部および該基盤部の一面から突き出るように形成され磁気検出素子を搭載する舌状保持部を有してなるケースと、バイアス磁界を発生するための筒状の磁石と、前記磁石および前記舌状保持部を密封するための有底筒状のキャップとを有してなり、前記舌状保持部が、前記磁石の中空部内に挿入されると共に、前記磁石が、前記舌状保持部と共に前記キャップ内に挿入され、前記キャップの開口端部が、円錐状に開いた内面からなるテーパ面を有してなり、該テーパ面が、対向する前記基盤部の継ぎ手面に、レーザ溶接されてなる回転検出装置の製造方法であって、前記継ぎ手面に、周囲より突き出た突き出し部を形成し、前記キャップを前記突き出し部の上面に押し付けながら該突き出し部にレーザを照射して、該突き出し部を溶融し、前記突き出し部の周りにおける前記キャップと基盤部および磁石で構成される空隙内に突き出し部の溶融凝固物が充填され、キャップの押し付けと突き出し部の溶融により徐々に沈み込んでいくキャップに一時的にストッパがかかった状態でレーザの照射を停止して、前記テーパ面と前記継ぎ手面をレーザ溶接することを特徴としている。
【００１５】
従来の回転検出装置の製造方法においては、キャップのテーパ面を、同じテーパ状の対向する基盤部の継ぎ手面の全面に押し付けた状態で、レーザ溶接を行っていた。これに対して、上記回転検出装置の製造方法においては、対向する基盤部の継ぎ手面に突き出し部を形成し、キャップを突き出し部の上面に押し付けながらレーザ溶接を行うものである。
【００１６】
上記継ぎ手面に形成される突き出し部は周囲より突き出ているため、キャップのテーパ面を基盤部の継ぎ手面に押し付けた場合には、必ず所定位置の突き出し部の上面で当接することとなる。また、突き出し部の上面は、キャップのテーパ面より小さな面積となる。このため、上記製造方法においてキャップを突き出し部の上面に押し付けた状態での面圧は、押し付け力が同じであっても、従来の製造方法に較べて高い面圧となる。従って、キャップのテーパ面にうねり等がある場合であっても、押し付け時にはその影響を低減することができ、キャップのテーパ面と突き出し部の上面の隙間を低減して、ボイドの少ない接合部を形成することができる。
【００１７】
また、上記キャップのテーパ面が押し付けられた突き出し部の上面の周囲には、キャップと基盤部および磁石で、空隙が構成されることとなる。従って、上記製造方法においては、キャップのテーパ面が当接した所定位置にある突き出し部の上面にレーザを照射することで、上記空隙があることにより周りへの熱の散逸が小さいため、上記突き出し部の上面の周りを確実に溶融することができる。また、上記空隙内にはレーザの照射時に発生する融液を溜め込むことができる。このため、上記回転検出装置の製造方法においては、上記空隙内に突き出し部の溶融凝固物が充填され、キャップの押し付けと突き出し部の溶融により徐々に沈み込んでいくキャップに溶融凝固物が緩衝材となって一時的にストッパがかかった状態でレーザの照射を停止して、キャップのテーパ面と基盤部の継ぎ手面をレーザ溶接するようにしている。これによって、基準面からのキャップの高さ（レーザ溶接後のキャップの沈み込み量）を一定にすることができると共に、溶融凝固物が外部にはみ出て形成されるバリの発生も抑制することもできる。
【００１８】
以上のようにして、上記回転検出装置の製造方法によれば、キャップと基盤部のレーザ溶接における接合強度や接合位置のばらつきを低減して、接合部の耐久信頼性および製品歩留りの高い回転検出装置を製造することができる。
【００１９】
上記回転検出装置の製造方法においては、請求項２に記載のように、前記ケースと前記キャップが、共に樹脂材料からなり、前記ケースの樹脂材料のレーザ吸収率が、前記キャップの樹脂材料のレーザ吸収率に較べて、大きく設定されてなることが好ましい。これによれば、キャップの外側からレーザを照射し、肉厚の薄いキャップの開口端部を透過して内面のテーパ面に当接している突き出し部の上面にレーザを照射し、該上面の周りを確実に溶融することができる。
【００２０】
この場合、例えば請求項３に記載のように、前記ケースの樹脂材料と前記キャップの樹脂材料を、共にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂とし、前記ケースのＰＰＳ樹脂が、前記キャップのＰＰＳ樹脂材料に較べて、カーボンブラックを多く含む構成とすることが好ましい。これによれば、カーボンブラックの含有量を適宜設定することで、ケースおよびキャップに好適な所望するレーザ吸収率を持つ樹脂材料を得ることができる。また、ケースとキャップは基本的に同じＰＰＳ樹脂からなるため、レーザ溶接した場合には、ケースとキャップを異なる樹脂材料とした場合に較べて、高い強度を持つ接合部を形成することができる。
【００２１】
上記回転検出装置の製造方法においては、請求項４に記載のように、前記突き出し部の上面が、前記テーパ面と同じ回転対称軸を有してなり、前記キャップを前記突き出し部の上面に押し付けた状態で前記回転対称軸の周りに回転させながら、前記突き出し部にレーザを照射することが好ましい。このように回転させながらレーザを照射することで、突き出し部の上面に対するレーザの照射が均一となり、均一な接合部を得ることができる。
【００２２】
この場合、請求項５に記載のように、前記継ぎ手面において、前記突き出し部を前記回転対称軸寄りに配置し、前記キャップの底を加圧することにより、前記キャップを前記突き出し部の上面に押し付けることが好ましい。これによれば、レーザの照射と干渉しないキャップの底側から加圧した時、突き出し部を前記回転対称軸から離れて配置する場合に較べて、加圧力を突き出し部の上面により確実に伝達することができ、所望の面圧を確保することができる。
【００２５】
以上のようにして、上記回転検出装置の製造方法によれば、製造される回転検出装置のキャップと基盤部のレーザ溶接におけるばらつきを低減し、接合部の耐久信頼性および製品歩留りの高い回転検出装置を安定的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。
【００３６】
図１（ａ）〜（ｃ）は、図３に対応した本発明に係る回転検出装置の製造方法の一例を示す図で、回転検出装置１００において、キャップ４０をケース２０の基盤部２５へレーザ溶接する際の様子を模式的に示した拡大断面図である。図１は、図３と同様に、図２（ａ）の破線で囲った部分に対応しており、図の上方に有底筒状のキャップ４０の底がある。図１の回転検出装置１００の基本的な構成部品は、図２に示した回転検出装置９０と同様であり、ケース２０の基盤部２５において、キャップ４０のテーパ面４１ｔに対向する継ぎ手面の形状のみを異にしている。従って、以下の説明においては、図２を適宜参照しながら、同じ構成部品については同じ符号を用いて説明する。
【００３７】
図１に示す製造方法によって製造される回転検出装置１００は、図２の回転検出装置９０と同様で、盤状の基盤部２５および該基盤部２５の一面から突き出るように形成され磁気検出素子を搭載する舌状保持部２１を有してなるケース２０と、バイアス磁界を発生するための筒状の磁石３０と、磁石３０および舌状保持部２１を密封するための有底筒状のキャップ４０とを有している。図１の回転検出装置１００についても、図２に示すように、舌状保持部２１が、磁石３０の中空部３１内に挿入されると共に、磁石３０が、舌状保持部２１と共にキャップ４０内に挿入される。また、キャップ４０の開口端部４１は、円錐状に開いた内面からなるテーパ面４１ｔを有している。
【００３８】
一方、回転検出装置１００を製造するに当たっては、図３に示した回転検出装置９０の製造方法と異なり、図１（ａ）に示すように、キャップ４０のテーパ面４１ｔに対向する基盤部２５の継ぎ手面２５ｕに、周囲より突き出た突き出し部２６を形成している。そして、図１（ｂ）に示すように、キャップ４０を突き出し部２６の上面２６ｔに押し付けながら突き出し部２６にレーザを照射して、突き出し部２６を溶融する。これによって、図１（ｃ）に示すように、接合部５０を形成し、キャップ４０のテーパ面４１ｔとケース２０の継ぎ手面２５ｕをレーザ溶接する。
【００３９】
従来の図３に示した回転検出装置９０の製造方法においては、キャップ４０のテーパ面４１ｔを、同じテーパ状の対向する基盤部２５の継ぎ手面２５ｔの全面に押し付けた状態で、レーザ溶接を行っていた。これに対して、図１に示した回転検出装置１００の製造方法においては、キャップ４０のテーパ面４１ｔに対向する基盤部２５の継ぎ手面２５ｕに突き出し部２６を形成し、キャップ４０を突き出し部２６の上面２６ｔに押し付けながらレーザ溶接を行うものである。
【００４０】
図１に示した回転検出装置１００の製造方法において、継ぎ手面２５ｕに形成される突き出し部２６は周囲より突き出ているため、図１（ａ）に示すようにキャップ４０のテーパ面４１ｔを基盤部２５の継ぎ手面２５ｕに押し付けた場合には、必ず所定位置の突き出し部２６の上面２６ｔで当接することとなる。また、突き出し部２６の上面２６ｔは、キャップ４０のテーパ面４１ｔより小さな面積となる。このため、上記図１の製造方法においてキャップ４０を突き出し部２６の上面２６ｔに押し付けた状態での面圧は、押し付け力が同じであっても、従来の図３の製造方法に較べて高い面圧となる。従って、キャップ４０のテーパ面４１ｔにうねり等がある場合であっても、押し付け時にはその影響を低減することができ、キャップ４０のテーパ面４１ｔと突き出し部２６の上面２６ｔの隙間を低減して、ボイドの少ない接合部５０を形成することができる。
【００４１】
また、ケース２０の継ぎ手面２５ｕに突き出し部２６を形成する図１の製造方法では、図１（ａ）に示すように、キャップ４０のテーパ面４１ｔが押し付けられた突き出し部２６の上面２６ｔの周囲には、キャップ４０と基盤部２５および磁石３０で、空隙Ｓが構成されることとなる。従って、図１（ｂ）に示すように、キャップ４０のテーパ面４１ｔが当接した所定位置にある突き出し部２６の上面２６ｔにレーザを照射することで、上記空隙Ｓがあることにより周りへの熱の散逸が小さいため、突き出し部２６の上面２６ｔの周りを確実に溶融することができる。また、上記空隙Ｓ内にはレーザの照射時に発生する融液を溜め込むことができるため、溶融凝固物６０が外部にはみ出て形成されるバリの発生を抑制することもできる。
【００４２】
以上のようにして、図１に示す回転検出装置１００の製造方法によれば、キャップ４０と基盤部２５のレーザ溶接における接合強度や接合位置のばらつきを低減して、接合部５０の耐久信頼性および製品歩留りの高い回転検出装置を製造することができる。
【００４３】
次に、図１に示した回転検出装置１００の製造方法を、より詳しく説明する。
【００４４】
上記回転検出装置１００の製造方法において、ケース２０（基盤部２５）とキャップ４０は、共に樹脂材料からなり、ケース２０の樹脂材料のレーザ吸収率を、キャップ４０の樹脂材料のレーザ吸収率に較べて大きく設定する。これによって、図１（ｂ）に示すように、キャップ４０の外側からレーザを照射し、肉厚の薄いキャップ４０の開口端部４１を透過して内面のテーパ面４１ｔに当接している突き出し部２６の上面２６ｔにレーザを照射し、該上面２６ｔの周りを確実に溶融することができる。
【００４５】
この場合、例えば、ケース２０の樹脂材料とキャップ４０の樹脂材料を、共にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂とし、ケース２０のＰＰＳ樹脂が、キャップ４０のＰＰＳ樹脂材料に較べて、カーボンブラックを多く含む構成とすることが好ましい。これによれば、カーボンブラックの含有量を適宜設定することで、ケース２０およびキャップ４０に好適な所望するレーザ吸収率を持つ樹脂材料を得ることができる。また、ケース２０とキャップ４０は基本的に同じＰＰＳ樹脂からなるため、レーザ溶接した場合には、ケース２０とキャップ４０を異なる樹脂材料とした場合に較べて、高い強度を持つ接合部５０を形成することができる。
【００４６】
上記回転検出装置１００の製造方法においては、突き出し部２６の上面２６ｔが、図１中に一点鎖線で示したキャップ４０のテーパ面４１ｔと同じ回転対称軸を有してなり、図１（ｂ）に示したレーザ溶接工程において、キャップ４０を突き出し部２６の上面２６ｔに押し付けた状態で上記回転対称軸の周りに回転させながら、突き出し部２６にレーザを照射することが好ましい。このように回転させながらレーザを照射することで、突き出し部２６の上面２６ｔに対するレーザの照射が均一となり、図１（ｃ）に示す接合後においては、均一な接合部５０を得ることができる。
【００４７】
上記のように突き出し部２６の上面２６ｔとキャップ４０のテーパ面４１ｔが同じ回転対称軸を有する構成とする場合には、ケース２０の継ぎ手面２５ｕにおいて、突き出し部２６を図中に一点鎖線で示した回転対称軸寄りに配置し、キャップ４０の底を加圧することにより、キャップ４０を突き出し部２６の上面２６ｔに押し付けることが好ましい。これによれば、図１（ｂ）に示すように、レーザの照射と干渉しないキャップ４０の底側から加圧した時、突き出し部２６を前記回転対称軸から離れて配置する場合に較べて、加圧力を突き出し部２６の上面２６ｔにより確実に伝達することができ、所望の面圧を確保することができる。
【００４８】
また、上記回転検出装置１００の製造方法においては、図１（ｃ）に示すように、突き出し部２６の周りにおけるキャップ４０と基盤部２５および磁石３０で構成される上記空隙Ｓ内に突き出し部２６の溶融凝固物６０が充填された状態で、レーザの照射を停止することが好ましい。
【００４９】
上記空隙Ｓ内に溶融凝固物６０が充填されると、キャップ４０の押し付けと突き出し部２６の溶融により徐々に沈み込んでいくキャップ４０に、溶融凝固物６０が緩衝材となって一時的にストッパがかかった状態となる。従って、この状態でレーザの照射を停止すことで、図１（ｃ）に示す基準面からのキャップ４０の高さＨ（レーザ溶接後のキャップの沈み込み量）を一定にすることができると共に、溶融凝固物６０によるばりの発生も防止ずることができる。
【００５０】
以上のようにして、図１で例示した本発明の回転検出装置の製造方法によれば、製造される回転検出装置のキャップと基盤部のレーザ溶接におけるばらつきを低減し、接合部の耐久信頼性および製品歩留りの高い回転検出装置を安定的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る回転検出装置の製造方法の一例を示す図で、回転検出装置１００において、キャップ４０をケース２０の基盤部２５へレーザ溶接する際の様子を模式的に示した拡大断面図である。
【図２】特許文献１に開示された車載エンジンのクランク角センサ等の回転検出に用いられる回転検出装置で、（ａ）は、回転検出装置９０の断面構造を模式的に示した図であり、（ｂ）は、回転検出装置９０の構成部品を模式的に示した分解斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図２の回転検出装置９０において、キャップ４０をケース２０の基盤部２５へレーザ溶接する際の様子を模式的に示した拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
９０，１００  回転検出装置
２０  ケース
２５  基盤部
２５ｔ，２５ｕ  継ぎ手面
２６  突き出し部
２６ｔ  突き出し部の上面
３０  磁石
４０  キャップ
４１  開口端部
４１ｔ  テーパ面
５０  接合部
６０  溶融凝固物
Ｓ  空隙
【図１】
0004433024.tif 000002
【図２】
0004433024.tif 000003
【図３】
0004433024.tif 000004