(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石を含む磁界発生手段に対して大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを配置して被検知物体の移動に応じてパルス信号を発生するように構成した検知組立体と、該検知組立体を収納する外装ケースとを備えており、前記外装ケースは、取付け部と、位置決めガイドとを有しており、前記位置決めガイドは、前記外装ケースの内面に形成されていて、前記検知組立体が前記被検知物体の移動に対して所望の位置関係となるように、前記取付け部に対して前記検知組立体を位置決めすることを特徴とするパルス信号発生装置。
【請求項２】
前記外装ケースと前記取付け部とは一体的に成形されており、前記位置決めガイドは、前記取付け部に対して所定の角度的位置関係において、前記外装ケースの内面に一体的に成形されている請求項１に記載のパルス信号発生装置。
【請求項３】
前記外装ケースは、前記取付け部に対して回動できて且つ前記外装ケース内に収納された前記検知組立体が該取付け部に対して所望の角度的位置関係となる位置で前記取付け部に対してロック固定される請求項１に記載のパルス信号発生装置。
【請求項４】
請求項１に記載のパルス信号発生装置の製造方法において、前記取付け部を有した外装ケースの半分の外形を定める成形空所を有した上金型、前記取付け部を有した外装ケースの残りの半分の外形を定める成形空所を有した下金型および前記外装ケース内面の前記位置決めガイドの内輪郭を定める成形輪郭を外周に有した移動金型を用意し、前記上金型と前記下金型とを前記移動金型に対して閉じるとともに、前記移動金型を、前記成形輪郭が前記上金型および下金型の前記成形空所に対して所望の角度的位置関係となる位置まで回動させ、その後、前記上金型、下金型および移動金型によって作り出された成形空所へ成形材料を注入することによって前記外装ケースを成形し、該成形された外装ケース内に前記検知組立体を収納することを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルス信号発生装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動している物体の移動位置や移動速度に応じたパルス信号を得たり、種々な操作に応じたパルス信号を発生したりすることは、自動制御の分野や、電気および電子機器等の各種の分野において必要とされている。
【０００３】
従来、この種のパルス信号を発生する手段としては、種々なものが開発され使用されてきているが、それらの代表的なものうちの一つとして、電磁／光ピックアップ、ホール／磁気抵抗素子による回転検出装置がある。しかし、電磁式では、停止から低速回転では出力が小さいという問題がある。光ピックアップ式では、広帯域直流増幅器が必要となり、また、防塵構造とする必要があった。また、ホール／磁気抵抗式では、複数の素子と増幅器が必要とされていた。さらにまた、光ピックアップ／ホール／磁気抵抗式は、素子が温度に敏感であり、温度変化の激しい環境で使用するには適していない。
【０００４】
したがって、これらの従来の回転検出装置では、例えば、自動車の分野においてエンジンのクランクシャフト、カムシャフトの回転速度や位置を検出する目的で使用しようとする場合において、極低速から高速回転までに亘る検出ができないという問題があった。その上、耐環境性の点で問題があるもので、温度変化やノイズを受け易い自動車等の環境においては適したものと言えなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、極低速から高速回転までに亘る検出素子として適したものとして、例えば、特開２０００−１０１４００号公報および特開２０００−１０１４０１号公報等に開示されているような大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを使用したパルス信号発生装置が開発され種々な分野における用途を見つけ出し始めている。この種のパルス信号発生装置は、前述したような従来技術の問題点を解消することのできるものではあるが、実用化において、例えば、自動車等の搭載機器として実装していくには種々の問題を解決するための工夫も必要である。すなわち、自動車の搭載機器としては、限られたスペース内において常に最適位置に配置しうる融通性をもったものであることが必要とされる。例えば、自動車における搭載機器のためのスペースは、一般的に非常に狭い限られたものであるのが普通であり、しかも、自動車の車種毎に、そのエンジンの配置、その他の関連部品の配置、エンジン周りに空いたスペースの形状や大きさ等は種々異なってくるものである。このような環境の中で、エンジンの回転速度を検知するために前述したようなパルス信号発生装置を利用しようとする場合には、このパルス信号発生装置を、被検知物体であるエンジン関連部品との関係で、限られたスペース内のどこに配置するかは、設計者の工夫を要することである。
【０００６】
一方、前述した種のパルス信号発生装置は、正確な検知を行うためには、被検知物体との相対的な位置関係を正しく取る必要がある。したがって、この種のパルス信号発生装置は、どのような環境においても被検知物体に対して常に正しい位置に配置できるような融通性を持ったものであることが望ましいといえる。
【０００７】
本発明の目的は、前述したような従来の問題点を解消し、しかも実用において前述したような融通性を発揮しうるようなパルス信号発生装置およびその製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの観点によれば、磁石を含む磁界発生手段に対して大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを配置して被検知物体の移動に応じてパルス信号を発生するように構成した検知組立体と、該検知組立体を収納する外装ケースとを備えており、前記外装ケースは、取付け部と、位置決めガイドとを有しており、前記位置決めガイドは、前記外装ケースの内面に形成されていて、前記検知組立体が前記被検知物体の移動に対して所望の位置関係となるように、前記取付け部に対して前記検知組立体を位置決めすることを特徴とするパルス信号発生装置が提供される。
【０００９】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記外装ケースと前記取付け部とは一体的に成形されており、前記位置決めガイドは、前記取付け部に対して所定の角度的位置関係において、前記外装ケースの内面に一体的に成形されている。
【００１０】
本発明の別の実施の形態によれば、前記外装ケースは、前記取付け部に対して回動できて且つ前記外装ケース内に収納された前記検知組立体が該取付け部に対して所望の角度的位置関係となる位置で前記取付け部に対してロック固定される。
【００１１】
本発明の別の観点によれば、前述したようなパルス信号発生装置の製造方法において、前記取付け部を有した外装ケースの半分の外形を定める成形空所を有した上金型、前記取付け部を有した外装ケースの残りの半分の外形を定める成形空所を有した下金型および前記外装ケース内面の前記位置決めガイドの内輪郭を定める成形輪郭を外周に有した移動金型を用意し、前記上金型と前記下金型とを前記移動金型に対して閉じるとともに、前記移動金型を、前記成形輪郭が前記上金型および下金型の前記成形空所に対して所望の角度的位置関係となる位置まで回動させ、その後、前記上金型、下金型および移動金型によって作り出された成形空所へ成形材料を注入することによって前記外装ケースを成形し、該成形された外装ケース内に前記検知組立体を収納することを特徴とする製造方法が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態および実施例について、本発明をより詳細に説明する。
【００１３】
添付図面の図１は、本発明の一実施例としてのパルス信号発生装置を、被検知物体に対して配置した状態を斜視図にて示している。この実施例のパルス信号発生装置１０は、全体として円筒状の外装ケース１１と、この外装ケース１１に一体的に設けられたフランジ状の取付け部１２と、外装ケース１１内に収納した検知組立体１３（図２、図３および図４参照）とを備えている。取付け部１２には、取付け固定用のビスやボルト等を通すための取付け穴１２Ａが形成されている。このパルス信号発生装置１０は、取付け部１２にて適当な支持位置に取り付け固定されたとき、例えば、自動車のエンジンの回転につれて移動するような被検知物体１に対して、外装ケース１１内に収納された検知組立体がその検知を行うための正しい位置に配置されるものとされている。すなわち、被検知物体１が歯車の如く所定ピッチの歯部１Ａを有しているとして、被検知物体１の移動時にこれら歯部１Ａが検知組立体の検出部の近傍を正しい方向において順次通過していくようなものとされている。
【００１４】
ここで、外装ケース１１内に収納される検知組立体１３の構成例について簡単に説明しておく。検知組立体１３は、原理的には前述の特開２０００−１０１４００号公報および特開２０００−１０１４０１号公報等に開示されたものと同様のものであるが、構造的には、大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを挿着したコイル巻きボビンにコイル巻線を施し、磁性素子ワイヤおよびコイル巻線を挟み込むようにして、１対の磁石およびヨークを配置し、さらに、一方の磁石およびヨークの側に調整ヨークを付加してなる。この検知組立体には、コイル巻線に発生される電気パルスを波形整形するための波形整形回路を実装したプリント回路基板が組み付けられている場合もある。
【００１５】
また、このパルス信号発生装置の全体動作について簡単に説明しておくと、被検知物体１の歯部１Ａがパルス信号発生装置１０の近傍を順次通過していくとする。すると、１つの歯部１Ａが外装ケース１１内の検知組立体１３の磁石および磁性素子ワイヤの近傍を通過する度に、磁性素子ワイヤに掛かる磁界が変化し、このような磁界変化を受けて磁性素子ワイヤが大バルクハウゼンジャンプを起こすことにより、コイル巻線の両端には、電気パルスが発生させられる。この電気パルスは、波形整形回路が組み付けられている場合には、その波形整形回路によって波形整形されたパルス信号として、このパルス信号発生装置から出力されていくのである。
【００１６】
このようなパルス信号発生装置の検出動作にとって重要なことは、被検知物体に対する検知組立体１３の位置関係が正しく設定されることであり、この位置関係が正しく設定されていない場合には、正確な検知動作が行われない結果となってしまう。特に、前述したような構成の検知組立体を収納したパルス信号発生装置においては、検知組立体を構成する一方の磁石、磁性素子ワイヤおよび他方の磁石の順で被検知物体の歯部が通過していくような位置関係、すなわち、磁石に対し被検知物体が平行に通過していくような位置関係となることが重要である。したがって、このような位置関係を設定し易くするため、本発明によれば、パルス信号発生装置の外装ケース１１の内面に、検知組立体１３の位置決めを行うための位置決めガイドが形成されている。この位置決めガイドは、外装ケース内に収納される検知組立体の外形状、すなわち、検知組立体を構成する磁石や調整ヨーク等の外形等によって定められた検知組立体の外輪郭に合わせた内輪郭を有するものとされている。
【００１７】
次に、このような位置決めガイドの構成について、図２から図３を参照して説明する。先ず、図２は、取付け部１２によって水平に取り付け固定された状態のパルス信号発生装置１０に対して、被検知物体１が垂直方向に移動するような位置関係を示す概略図である。このような位置関係を通常位置関係とし、０°の位置関係ということにする。０°の位置関係の場合、被検知物体は磁石に対し平行に通過していく。このような通常位置関係、すなわち、０°の位置関係にて使用するパルス信号発生装置１０の外装ケース１１の内面には、検知組立体１３を０°の位置関係に位置決めするための位置決めガイド１４Ａが形成されている。
【００１８】
図３は、取付け部１２によって水平に取り付け固定された状態のパルス信号発生装置１０に対して、被検知物体１が斜め４５°の方向において移動するような位置関係、または、斜め４５°に傾斜した歯部１Ｂを有するような被検知物体１が垂直方向に移動するような位置関係を示す概略図である。このような位置関係を４５°の位置関係ということにする。４５°の位置関係の場合も、被検知物体は磁石に対し平行に通過していく。このような４５°の位置関係にて使用するパルス信号発生装置１０の外装ケース１１の内面には、検知組立体１３を４５°の位置関係に位置決めするための位置決めガイド１４Ｂが形成されている。
【００１９】
図４は、取付け部１２によって水平に取り付け固定された状態のパルス信号発生装置１０に対して、被検知物体１が同じ水平方向に移動するような位置関係を示す概略図である。このような位置関係を９０°の位置関係ということにする。９０°の位置関係の場合も、被検知物体は磁石に対し平行に通過していく。このような９０°の位置関係にて使用するパルス信号発生装置１０の外装ケース１１の内面には、検知組立体１３を９０°の位置関係に位置決めするための位置決めガイド１４Ｃが形成されている。
【００２０】
図２、図３および図４を対比してみると分かるように、位置決めガイド１４Ｂは、外装ケース１１に対して位置決めガイド１４Ａより４５°角度的にずれた位置に形成されており、位置決めガイド１４Ｃは、外装ケース１１に対して位置決めガイド１４Ａより９０°角度的にずれた位置に形成されている。本発明は、これに限らず、位置決めガイドの形状を、０°、４５°、９０°の位置関係にて共通としておき、検知組立体をその共通位置決めガイドの所望の角度位置に組み合わせることにより、外装ケース１１内で検知組立体を、０°、４５°、９０°の位置関係のうちの所望の位置関係に位置決めすることができる。
【００２１】
次に、このような種々な角度的位置に位置決めガイドを備えたパルス信号発生装置の外装ケースの製造方法について、図５から図８を参照して説明する。
【００２２】
図５は、外装ケースをプラスチック材料等にて成形するための成形装置の一例を概略的に示している。この成形装置は、主として、上金型２１と、下金型２２と、移動金型２３とを備える。図５に現われているように、下金型２２には、成形すべき外装ケースの半分の外形を定める成形空所２２Ａが形成されている。上金型２１にも、下金型２２の成形空所２２Ａに対応した位置に、成形すべき外装ケースの残りの半分の外形を定める同様の成形空所が形成されている。移動金型２３の外周には、外装ケース内面に形成すべき位置決めガイドの内輪郭を定める複数の溝または凹部または凸部からなる成形輪郭２３Ａが形成されている。
【００２３】
外装ケースの成形に際しては、上金型２１と下金型２２とは互いに閉じる位置に移動させられ、一方、移動金型２３は、閉じた上金型２１の成形空所と下金型２２の成形空所２２Ａとで定められた全体として断面円形状の成形空所と心合わせされた位置へと移動させられるものとされている。また、移動金型２３は、その軸を中心に回動できて、且つ任意の角度位置にて固定されうるものとされている。
【００２４】
先ず、このような構成の成形装置にて図２に関して説明したような０°の位置関係にて使用するパルス信号発生装置の外装ケースの成形の仕方について説明する。図６に示すように、移動金型２３の成形輪郭２３Ａが０°の位置関係となるような角度位置に、移動金型２３を回動して後、その角度位置に固定し、このように固定した移動金型２３に対して上金型２１および下金型２２を閉じて、それにより形成された成形空所内へ成形材料を注入することにより、適所に位置決めガイド１４Ａを有した外装ケース１１を成形することができる。このような外装ケース１１の平面図を図６の下部に示している。
【００２５】
次に、このような構成の成形装置にて図３に関して説明したような４５°の位置関係にて使用するパルス信号発生装置の外装ケースの成形の仕方について説明する。図７に示すように、移動金型２３の成形輪郭２３Ａが４５°の位置関係となるような角度位置に、移動金型２３を回動して後、その角度位置に固定し、このように固定した移動金型２３に対して上金型２１および下金型２２を閉じて、それにより形成された成形空所内へ成形材料を注入することにより、適所に位置決めガイド１４Ｂを有した外装ケース１１を成形することができる。このような外装ケース１１の平面図を図７の下部に示している。
【００２６】
次に、このような構成の成形装置にて図４に関して説明したような９０°の位置関係にて使用するパルス信号発生装置の外装ケースの成形の仕方について説明する。図８に示すように、移動金型２３の成形輪郭２３Ａが９０°の位置関係となるような角度位置に、移動金型２３を回動して後、その角度位置に固定し、このように固定した移動金型２３に対して上金型２１および下金型２２を閉じて、それにより形成された成形空所内へ成形材料を注入することにより、適所に位置決めガイド１４Ｃを有した外装ケース１１を成形することができる。このような外装ケース１１の平面図を図８の下部に示している。
【００２７】
なお、前述の説明では、図５の成形装置にて、０°の位置関係、４５°の位置関係、および９０°の位置関係にて使用するパルス信号発生装置の外装ケースの成形の仕方について説明したのであるが、図５の成形装置によれば、このような角度的位置関係に限らず、移動金型の回動位置を任意の角度的位置にて固定することにより、任意の角度的位置関係にて使用するパルス信号発生装置の外装ケースを成形することができる。
【００２８】
前述した実施例のパルス信号発生装置は、検知組立体を収納する外装ケースの内面に設ける位置決めガイドの角度的位置を種々変えることにより、被検知物体との種々な位置関係に対応できるものとしたものであるが、本発明は、これに限らず、例えば、検知組立体を収納した外装ケースを、取付け部に対して回動自在な構成とすることによっても、同様の目的を達成しうるものである。図９から図１２を参照して、このような本発明の別の実施例について説明する。
【００２９】
図９は、本発明の別の実施例としてのパルス信号発生装置の外装ケースの平面図であり、図１０は、その正面図であり、図１１は、図９のＡ−Ａ線断面図であり、図１２は、図１０のＢ−Ｂ線断面図である。なお、この実施例のパルス信号発生装置の本質的な構成自体は、図１から図８に関連して前述したような実施例のパルス信号発生装置と同じであるので、図９から図１２においては、同様の構成部分には同一の参照符号を付して示し、以下相違点についてのみ詳述する。
【００３０】
この実施例のパルス信号発生装置においては、図１１および図１２によく示されているように、外装ケース１１と取付け部１２とが別体として形成されていて、外装ケース１１が取付け部１２内で回動自在なものとされている。また、外装ケース１１の検出部とは反対側の端部は、キャップ１５によって覆われるものとされている。外装ケース１１の内面には、前述した実施例における位置決めガイドと同様の機能を果たす位置決めガイド１４が形成されている。
【００３１】
取付け部１２には、外装ケース１１を貫挿させて回動自在に保持するための貫挿穴１２Ｂが形成されている。そして、この貫挿穴１２Ｂの周壁には、外装ケース１１の心合わせを行うための芯合わせ用環状溝１２Ｃと、外装ケース１１の回動の角度的位置決めを行うための位置決めロック用溝１２Ｄとが形成されている。この位置決めロック溝１２Ｄは、図１２によく示されているように、歯車の歯状に複数（２０個）の溝を均等な角度的間隔（例えば、１８°）で配設したものである。  一方、外装ケース１１の外周には、キャップ１５のロック開口１５Ｂを嵌合させてキャップ１５のロックを行わせる固定ロック部１６と、取付け部１２の芯合わせ用環状溝１２Ｃに嵌合して、取付け部１２に対する外装ケース１１の回動中心を定めるための位置決めフランジ１７と、取付け部１２の位置決めロック用溝１２Ｄの歯状溝のうちの任意の一つに係合自在とされた可動ロック部１８とが設けられている。
【００３２】
このような実施例のパルス信号発生装置の組立て順序について簡単に説明するに、先ず、外装ケース１１内に、前述の実施例において説明したような検知組立体１３と同様の検知組立体を位置決めガイド１４に合わせて収納し、樹脂充填することにより、検知組立体を外装ケース１１内の所定位置に固定する。このとき、図１１に示すように、検知組立体の検出部端と外装ケース１１の先端との間の寸法Ｌは、被検知物体から外装ケースをできるだけ遠ざけ、検知組立体の検出部端をできるだけ被検知物体に近づけるとおいう観点から、例えば、０．３から０．５ｍｍ程度とする。
【００３３】
次に、このように検知組立体を収納固定した外装ケース１１を、取付け部１２に対して、その位置決めフランジ１７が芯合わせ用環状溝１２Ｃに嵌合するようにして組み付けた後、取付け部１２の貫挿穴１２Ｂから突出した外装ケース１１の端部にキャップ１５を被せることにより、その外装ケース１１の端部を閉じる。このとき、キャップ１５の天井部の中心に形成されたケーブル用窓１５Ａを通して、検知組立体に接続された電源やパルス信号等のためのケーブルを引き出すようにする。また、キャップ１５のロック開口１５Ｂに外装ケース１１の固定ロック部１６がパチンと係合することによりキャップ１５の外装ケース１１に対するロックがなされる。このようにキャップ１５を外装ケース１１の端部に取り付け固定することにより、取付け部１２に対するする外装ケース１１の嵌合保持がなされる。
【００３４】
このようにして組立てられたパルス信号発生装置によれば、検知層組立体を収納した外装ケース１１を、その可動ロック部１８が取付け部１２の位置決めロック用溝１２Ｄのうちの所望の角度的位置にある歯状溝に係合する位置まで、取付け部１２の貫挿穴１２Ｂ内で回動させることにより、このパルス信号発生装置を、被検知物体に対してその所望の角度的位置関係にて使用するに適したものとすることができる。そして、この所望の角度的位置関係を変更したい場合には、外装ケース１１にある程度の回動力を加えて、係合していた位置決めロック用溝１２Ｄの歯状溝から可動ロック部１８が外れるようにして、別の所望の角度的位置にある歯状溝に可動ロック部１８が係合する位置まで、外装ケース１１を取付け部１２に対して回動させればよい。
【００３５】
【発明の効果】
どのような環境においても被検知物体に対して常に正しい位置に配置できるような融通性を持ったパルス信号発生装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としてのパルス信号発生装置を、被検知物体に対して配置した状態を示す斜視図である。
【図２】パルス信号発生装置が被検知物体に対して０°の位置関係に配置された状態を説明するための図である。
【図３】パルス信号発生装置が被検知物体に対して４５°の位置関係に配置された状態を説明するための図である。
【図４】パルス信号発生装置が被検知物体に対して９０°の位置関係に配置された状態を説明するための図である。
【図５】外装ケースをプラスチック材料等にて成形するための成形装置の一例を概略的に示す図である。
【図６】図５の成形装置により０°の位置関係にて使用するパルス信号発生装置の外装ケースの成形の仕方を説明するための図である。
【図７】図５の成形装置により４５°の位置関係にて使用するパルス信号発生装置の外装ケースの成形の仕方を説明するための図である。
【図８】図５の成形装置により９０°の位置関係にて使用するパルス信号発生装置の外装ケースの成形の仕方を説明するための図である。
【図９】本発明の別の実施例としてのパルス信号発生装置の外装ケースの平面図である。
【図１０】図９のパルス信号発生装置の正面図である。
【図１１】図９のＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】図１０のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１  被検知物体
１Ａ  歯部
１Ｂ  歯部
１０  パルス信号発生装置
１１  外装ケース
１２  取付け部
１２Ａ  取付け穴
１２Ｂ  貫挿穴
１２Ｃ  心合わせ用環状溝
１２Ｄ  位置決めロック用溝
１３  検知組立体
１４  位置決めガイド
１４Ａ  位置決めガイド
１４Ｂ  位置決めガイド
１４Ｃ  位置決めガイド
１５  キャップ
１５Ａ  ケーブル用窓
１５Ｂ  ロック開口
１６  固定ロック部
１７  位置決めフランジ
１８  可動ロック部
２１  上金型
２２  下金型
２２Ａ  成形空所
２３  移動金型
２３Ａ  成形輪郭
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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