(57)【要約】【課題】ホルダ内で磁気センサ部の位置を固定する点を工夫し、磁気センサ部の位置ずれを防止する回転センサを提供する。【解決手段】回転体の回転による磁気の変化を検出する磁気センサ部４をホルダ３内に収容し、その磁気センサ部４の端子４２ｐ，４２ｓ，４２ｘ，４２ｙにケーブル５を接続し、前記回転体の回転を検出する回転センサ１において、ホルダ３内に設けられ、磁気センサ部４の抜けを防止する抜け防止手段１０を備えたものである。【選択図】図１
2009281856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転による磁気の変化を検出する磁気センサ部をホルダ内に収容し、その磁気センサ部の端子にケーブルを接続し、前記回転体の回転を検出する回転センサにおいて、  前記ホルダ内に設けられ、前記磁気センサ部の抜けを防止する抜け防止手段を備えたことを特徴とする回転センサ。
【請求項２】
前記抜け防止手段は、前記ホルダの一部を熱カシメあるいは超音波カシメにて溶かし、硬化させて前記磁気センサ部の余剰端子を前記ホルダに固定してなる請求項１記載の回転センサ。
【請求項３】
前記抜け防止手段は、前記ホルダ内の両側に設けられ、前記磁気センサ部の上端部に係合するフックからなる請求項１記載の回転センサ。
【請求項４】
前記磁気センサ部は、４本並列に配置された端子を有するホールＩＣからなり、前記ケーブルは電源線と信号線を有し、前記ホルダの内底面に前記電源線と前記信号線を分離して載置するための分離用突起を形成し、その分離用突起のセンサ側の壁面に、前記ホールＩＣの内側の２本の余剰端子を突き当てた請求項１〜３いずれか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、回転体の回転による磁気の変化から回転体の回転を検出する回転センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転体の回転による磁気の変化から回転体の回転を検出する回転センサとして磁気センサを利用したものがある。磁気センサとしては、永久磁石と、ホールＩＣなどの磁気ＩＣとを組み合わせたものがある。磁気ＩＣには、磁気の変化に応じて電圧などの電気量が変化するホール素子をはじめとする磁気感応素子と、その磁気感応素子からの電気量を電気信号として出力する電子回路とが内蔵されている。
【０００３】
このような回転センサでは、Ｆｅなどの磁性体からなる回転体（例えば、磁気エンコーダ）に臨ませて永久磁石と磁気ＩＣが配置され、永久磁石の磁場による磁束密度が回転体の回転による影響を受け、磁気感応素子によって感知される。
【０００４】
この種の回転センサを実際に組み立てる際には、永久磁石、磁気ＩＣ、これらを収容するための樹脂製のホルダ、磁気ＩＣの出力信号を伝送するケーブルなどの種々の部品を、回転軸を支える軸受けの本体などの固定物に固定しなければならない。
【０００５】
さらに、回転センサは回転体の回転を磁気ＩＣにて検出するため、回転体のセンシングポイントに対向させて磁気ＩＣを設置しなければならず、磁気ＩＣの位置決めが重要となっている。
【０００６】
例えば、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す従来の回転センサ７１は、軸受けの外筒に嵌められる環状の金具７２の端部に樹脂製のホルダ７３を設け、そのホルダ７３にＩＣ位置決め用の袋状のスペース７４を形成し、そのスペース７４の先端（図７（ａ）および図７（ｂ）では奥側となる左端）にホールＩＣ７５のパッケージを突き当てるように挿入し、さらにケーブル７６の端末部をホルダ７３に嵌め込み、ホールＩＣ７５とケーブル７６を位置決めして固定すると共に、接続している。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２６２６２号公報
【特許文献２】特開２００１−３１５５０１号公報
【特許文献３】特開２００３−２５４９８５号公報
【特許文献４】特開２００５−２６５８２６号公報
【特許文献５】特開２００２−２１３４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の回転センサ７１では、位置決めしたはずのホールＩＣ７５の先端がスペース７４の先端に確実に突き当たっているかどうかが分かりづらく、ホルダ７３にケーブル７６を嵌め込むまでに、ホールＩＣ７５の位置がずれる可能性がある。
【００１０】
また、回転センサ７１の設置時や使用時にケーブル７６が引っ張られることで、ホールＩＣ７５の位置がずれる可能性もある。
【００１１】
ホールＩＣ７５の位置がずれた場合には、回転体の回転の検出精度が低くなったり、ケーブル７６に接続された制御手段やコンピュータが誤動作したりする。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、ホルダ内で磁気センサ部の位置を固定する点を工夫し、磁気センサ部の位置ずれを防止する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】
【００１３】
前記目的を達成するために創案された本発明は、回転体の回転による磁気の変化を検出する磁気センサ部をホルダ内に収容し、その磁気センサ部の端子にケーブルを接続し、前記回転体の回転を検出する回転センサにおいて、前記ホルダ内に設けられ、前記磁気センサ部の抜けを防止する抜け防止手段を備えた回転センサである。
【００１４】
前記抜け防止手段は、前記ホルダの一部を熱カシメあるいは超音波カシメにて溶かし、硬化させて前記磁気センサ部の余剰端子を前記ホルダに固定してなるとよい。
【００１５】
前記抜け防止手段は、前記ホルダ内の両側に設けられ、前記磁気センサ部の上端部に係合するフックからなるものでもよい。
【００１６】
前記磁気センサ部は、４本並列に配置された端子を有するホールＩＣからなり、前記ケーブルは電源線と信号線を有し、前記ホルダの内底面に前記電源線と前記信号線を分離して載置するための分離用突起を形成し、その分離用突起のセンサ側の壁面に、前記ホールＩＣの内側の２本の余剰端子を突き当てるとよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、磁気センサ部の位置ずれを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。まず、回転センサの全体構成を図２〜図５を用いて説明する。
【００１９】
図２〜図５に示すように、本実施形態に係る回転センサ１は、軸受けの外筒に嵌められるＦｅなどの金属からなる環状の金具（芯金）２と、その金具２の周縁の一部に設けられる樹脂製のホルダ３と、そのホルダ３内に収容され、回転体７の回転による磁気の変化から回転体７の回転を検出する磁気センサ部４と、ホルダ３内に端末部が収容され、磁気センサ部４からの出力信号を伝送するためのケーブル５とで主に構成される。
【００２０】
金具２の中心部には、回転軸６が挿通され、その回転軸６の外側で金具２の内側には、回転軸６と一体回転する回転体７が設けられる。金具２は、軸受けの外筒にカシメて取り付けられるため、大径部２ｂと小径部２ｓを有し、縦断面視で外周部が段差状に形成される。金具２の大径部２ｂには、大径部２ｂを軸方向に貫通し、金型２のほぼ接線方向に沿った貫通穴８が形成される。
【００２１】
ホルダ３は、磁気センサ部４とケーブル５の端末部とを収容するものであり、ホルダ３の一端部が金具２の大径部２ｂと小径部２ｓの外周面に密着し、かつ貫通穴８の周囲で金具２の内側と外側にまたがるように設けられる。
【００２２】
このホルダ３は、下ホルダ３ｄと、その下ホルダ３ｄを覆って磁気センサ部４とケーブル５の端末部を保護するキャップ３ｕとからなる。下ホルダ３ｄは、平面視でほぼＴ字形に形成され、金具２のほぼ接線方向に沿って広がる幅が広い部分である幅広部３ｗと、その幅広部３ｗと一体形成され、金具２の径方向外側に沿って（ケーブル５の端末部において、ケーブル５の長手方向に沿って）延びる幅が狭い部分である幅狭部３ｎとからなる。この下ホルダ３ｄは、ホルダ形成用の樹脂金型に金具２をセットし、金具２の貫通穴８に樹脂を流し込み、これを硬化させることで金具２に密着して作製される。
【００２３】
磁気センサ部４は、センシング軸が金具２の径方向に沿うようにホルダ３内に収容される。ケーブル５の一端は、ホルダ３内で磁気センサ部４と接続され、ケーブル５の他端は、機器の各部品を制御するための制御手段や、コンピュータなどの外部装置に接続される。本実施形態では、回転体７として歯車状の磁気エンコーダを用いた。
【００２４】
さて、図１（ａ）は本発明の好適な第１の実施形態である回転センサの主要部の内部構成を示す平面図、図１（ｂ）はその１Ｂ−１Ｂ線断面図である。
【００２５】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、第１の実施形態に係る回転センサ１は、ホルダ３内に、磁気センサ部４の抜けを防止する抜け防止手段１０を設けたものである。
【００２６】
下ホルダ３ｄの幅広部３ｗの一端部には、磁気センサ部４のパッケージの頭頂面（図１（ａ）および図１（ｂ）では、磁気センサ部４の左端面）が突き当てられて磁気センサ部４を位置決めすると共に、磁気センサ部４のパッケージの頂部をホルダ３内に収容するための位置決め用の凹部１２が形成される。
【００２７】
したがって、ここでいう磁気センサ部４の抜けを防止するとは、回転センサ１の組み立て時、設置時、使用時において、磁気センサ部４を、該磁気センサ部４のパッケージの頂部と略嵌合する形状の凹部１２で位置決めしてホルダ３内に収容した後に、凹部１２から磁気センサ部４が位置ずれして抜けることを防止することをいう。
【００２８】
磁気センサ部４には、少なくとも３本の端子を有する磁気ＩＣを用いる。本実施形態では、磁気ＩＣ（磁気センサ部４）として、４本並列に配置された端子を有するホールＩＣ４１を用いた。ホールＩＣ４１は、磁気感応素子としてのホール素子と、そのホール素子からの電気量を処理して電気信号として出力する電子回路とを内蔵したものである。内蔵される電子回路には、ＯＰアンプ、そのオフセット除去回路、出力バッファ、Ａ／Ｄ変換器などがある。このホールＩＣ４１は、４本並列の端子が金具２の径方向にほぼ沿うようにホルダ３内に収容される。
【００２９】
ケーブル５は、磁気センサ部４に給電する電源線５ｐと、磁気センサ部４からの出力信号を伝送する信号線５ｓとを有する。電源線５ｐと信号線５ｓは、ケーブル５に高い屈曲性と機械強度を持たせるため、細径の素線を複数本撚り合わせてなる導体１３を絶縁体（電源線５ｐと信号線５ｓで色違い）１４で被覆して構成される。これら電源線５ｐと信号線５ｓを並べ、シース１５で被覆するとケーブル５となる。ケーブル５の外径は約３〜６ｍｍである。
【００３０】
ホールＩＣ４１の外側２本の端子のうち一方の端子４２ｐは、電源線５ｐの端末部の導体１３と接続される電源用端子であり、他方の端子４２ｓは、信号線５ｓの端末部の導体１３と接続される信号線用端子（出力用端子）である。ホールＩＣ４１の内側２本の端子４２ｘ，４２ｙは、出力信号の波形をモニタするための端子であるが、回転センサ１には必要ないため、ケーブル５に接続されない余剰端子である。
【００３１】
下ホルダ３ｄの幅広部３ｗの他端部上には、一端が凹部１２と連通され、磁気センサ部４を収容するセンサ収容溝１６が形成される。下ホルダ３ｄの幅広部３ｗの他端部上から幅狭部３ｎの一端部上にかけては、センサ収容溝１６の他端に設けられ、磁気センサ部４の４本の端子４２ｐ，４２ｓ，４２ｘ，４２ｙが搭載される端子搭載部１７が形成される。
【００３２】
端子搭載部１７は、一端部がセンサ収容溝１６よりも１段高く形成されると共に、端子４２ｘ，４２ｙが搭載される中央部が平らとなり、かつ端子４２ｐ，４２ｓが搭載される両側部が他端部にかけて低くなる傾斜面となるように形成される。端子搭載部１７には、各端子４２ｐ，４２ｓ，４２ｘ，４２ｙの途中が嵌合する端子嵌合溝１８が４個形成される。
【００３３】
ホルダ３の他端部側の内底面は、端末処理したケーブル５を搭載するためのケーブル搭載面である。下ホルダ３ｄの幅狭部３ｎの一端部中央上には、端末処理したケーブル５の電源線５ｐと信号線５ｓを分離して載置するための分離用突起１９が形成される。分離用突起１９は、一端部が端子４２ｘ，４２ｙ間の距離よりも幅が広く形成され、他端部が尖端に形成される。
【００３４】
下ホルダ３ｄの幅狭部３ｎの一端部両側は、分離した電源線５ｐと信号線５ｓを搭載するための分離用搭載部２０である。分離用搭載部２０は、一端部が端子搭載部１７よりも１段低く形成されると共に、他端部にかけて低くなる傾斜面となるように形成される。
【００３５】
下ホルダ３ｄの他端部には、分離用搭載部２０よりも１段低く形成されると共に、ケーブル５のシース１５が嵌合するシース嵌合溝２１が形成される。
【００３６】
回転センサ１の抜け防止手段１０は、下ホルダ３ｄのセンサ収容溝１６と分離用突起１９間に位置する端子搭載部１７上に、あらかじめ下ホルダ３ｄの一部としてプレ抜け防止部（例えば、突起部）を形成しておき、下ホルダ３ｄの凹部１２で磁気センサ部４を位置決めしてセンサ収容溝１６に載置した後、プレ抜け防止部に熱処理を施し、プレ抜け防止部を熱カシメにて溶かし（つぶし）、硬化させて抜け防止部２２を形成したものである。
【００３７】
この抜け防止部２２により、磁気センサ部４の端子４２ｘ，４２ｙが下ホルダ３ｄのセンサ収容溝１６と分離用突起１９間に位置する端子搭載部１７上に固定されることで、下ホルダ３ｄに磁気センサ部４が固定される。また、プレ抜け防止部に超音波を照射し、プレ抜け防止部を超音波カシメにて溶かし、硬化させて抜け防止部２２を形成してもよい。
【００３８】
さらに、回転センサ１では、センサ収容溝１６に磁気センサ部４を載置する際、その端子４２ｘ，４２ｙの端子長さを切断により調整し、分離用突起１９の一端面であるセンサ側の壁面１９ｓに、磁気センサ部４の端子４２ｘ，４２ｙの先端を突き当てる。
【００３９】
他方、回転センサ１の組み立て時に、ケーブル５を端末処理し、電源線５ｐと信号線５ｓの導体１３、絶縁体１４をそれぞれ露出させた上で、下ホルダ３ｄ上にケーブル５を載置し、各導体１３をそれぞれ超音波溶着して複数本の素線を一体化した後、下ホルダ３ｄに固定した磁気センサ部４の端子４２ｐ，４２ｓに各導体１３をそれぞれ溶接あるいは半田接続する。
【００４０】
このように、回転センサ１は、ホルダ３内に磁気センサ部４の抜けを防止する抜け防止手段１０を設けているため、下ホルダ３ｄの凹部１２で位置決めしてセンサ収容溝１６に載置した磁気センサ部４を、下ホルダ３ｄ上に確実に固定できる。
【００４１】
したがって、回転センサ１によれば、回転センサ１の組み立て時、設置時、使用時にケーブル５が端末部側とは反対方向（ケーブル５の長手方向）に引っ張られても、磁気センサ部４の位置が固定され、凹部１２から磁気センサ部４が位置ずれして抜けることを防止できる。
【００４２】
また、回転センサ１では、分離用突起１９の一端面であるセンサ側の壁面１９ｓに、磁気センサ部４の端子４２ｘ，４２ｙの先端を突き当てているため、凹部１２から磁気センサ部４が位置ずれして抜けることをより効果的に防止できる。
【００４３】
さらに、回転センサ１は、下ホルダ３ｄの端子搭載部１７に、各端子４２ｐ，４２ｓ，４２ｘ，４２ｙの途中が嵌合する端子嵌合溝１８が形成されているので、下ホルダ３ｄへの各端子４２ｐ，４２ｓ，４２ｘ，４２ｙの載置が簡単になると共に、磁気センサ部４の位置決めも簡単になる。
【００４４】
次に、第２の実施形態を説明する。
【００４５】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、第２の実施形態に係る回転センサ６１では、抜け防止手段６０として、センサ収容溝１６の他端部の両側に設けられ、磁気センサ部４の上端部（パッケージの上端部）に係合するフック６２ａ，６２ｂからなるものを用いる。
【００４６】
各フック６２ａ，６２ｂは、センサ収容溝１６の内底面から起立した起立部６３と、その起立部６３から下ホルダ３ｄの一端部側に曲がったカギ状部６４とからなる。
【００４７】
回転センサ６１の組み立て時、フック６２ａ，６２ｂ上に磁気センサ部４のパッケージの基端部をセットし、その後、磁気センサ部４を上から押しつつ凹部１２にパッケージの先端を挿入し、センサ収容溝１６に磁気センサ部４を載置することで、磁気センサ部４の上端部にフック６２ａ，６２ｂが係合する。
【００４８】
これにより、回転センサ６１によれば、下ホルダ３ｄ上に磁気センサ部４を位置決めすると同時に、確実に固定できる。
【００４９】
本実施形態に係る回転センサは、自動車などの車両に設けられるＡＢＳ（Anti-lock Brake System）センサや、車速センサなどに用いると有用である。例えばＡＢＳセンサでは、ケーブル５が外気にさらされるため、ケーブル５に泥や雪が付着したり、周囲に温度差が生じたりしてケーブル５が引っ張られることがある。このような場合でも、本実施形態に係る回転センサでは、磁気センサ部４の位置ずれを防止でき、ＡＢＳの確実な動作を保証できる。
【００５０】
本実施形態に係る回転センサをＡＢＳセンサに用いる場合には、ホルダ３内に磁気センサ部４と永久磁石を収容して動作するアクティブ方式でも、ホルダ３内に磁気センサ部４と永久磁石とコイルとを収容して動作するパッシブ方式でもよい。また、回転体７としてその周面にＮ極とＳ極を交互に露出させて永久磁石を複数個配列してなる多極磁石リングを用いるタイプでもよい。
【００５１】
磁気センサ部４としては、磁気抵抗（ＭＲ）素子を有するＭＲＩＣを使用してもよい。
【００５２】
また、本実施形態は一例に過ぎず、本発明における抜け防止手段とは、磁気センサ部が、該磁気センサ部のパッケージの頂部、あるいはパッケージの全体が収容される凹部から完全に抜けなければ良く、結果的に磁気センサ部が凹部の所定位置に定まっていれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１（ａ）は本発明の好適な第１の実施形態である回転センサの主要部の内部構成を示す平面図、図１（ｂ）はその１Ｂ−１Ｂ線断面図である。
【図２】図１に示した回転センサの全体構成を示す平面図である。
【図３】図１に示した回転センサの全体構成を示す裏面図である。
【図４】図１に示した回転センサの使用状態の一例を示す縦断面図（図５の４Ａ−４Ａ線断面図）である。
【図５】図４の５Ａ線矢視図である。
【図６】図６（ａ）は本発明の第２の実施形態である回転センサの主要部の内部構成を示す平面図、図６（ｂ）はその６Ｂ−６Ｂ線断面図である。
【図７】図７（ａ）は従来の回転センサの主要部を示す平面図、図７（ｂ）はその７Ｂ−７Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  回転センサ
２  金具
３  ホルダ
４  磁気センサ部
５  ケーブル
１０  抜け防止手段
【図１】
2009281856.tif 000003
【図２】
2009281856.tif 000004
【図３】
2009281856.tif 000005
【図４】
2009281856.tif 000006
【図５】
2009281856.tif 000007
【図６】
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【図７】
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