JPH07198736A

JPH07198736A - 回転センサとその製造方法

Info

Publication number: JPH07198736A
Application number: JP35311193A
Authority: JP
Inventors: Harumasa Shibata; 治昌柴田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-08-01
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: JP2959944B2

Abstract

(57)【要約】【目的】磁性回転体の低速回転検出を可能にし、かつ
製作上及び構造上信頼性の高い回転センサを提供する。【構成】磁性回転体１００の周波数を計測する手段と
して磁石２５及び磁電変換素子２２を使用し、これらの
素子をその先端部に設置したターミナル２４をベース２
３により一体的にインサート成形し、上記ターミナル２
４の一部をベース２３の表面上に現出させて表面実装用
電極部２４ａを形成し、この電極部２４ａに電子部品２
６を実装した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば歯車状磁性回
転体の回転数を検出する回転センサとその製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の回転センサを示す断面図で
ある。図７に示された回転センサは、磁気鉄心４の回り
にボビン３を介してコイル２が巻装されており、コイル
２の外周は樹脂モールド製のケース１により覆われてい
る。また、磁気鉄心４の先端は歯車状の磁性回転体１０
０と対向しており、磁気鉄心４の他端にはバイアス用磁
石５及び磁束収束用のスペーサ６が設置され、ゴム製の
グロメット７により位置決めされている。また、コイル
２の口出し線(図示せず)はターミナル８に接続されてお
り、このターミナル８はリードワイヤ１０、コネクタ１
２を介して外部回路と接続されている。なお、９は回転
センサの後端部を覆うカバー、１１は回転センサ内部の
気密を保持するためのＯリングである。

【０００３】図８は従来の回転センサのブロック回路図
であり、１４は上記図７により説明した回転センサ、１
５はノイズ減衰用のフィルター回路、１６は比較器とス
イッチング素子より構成されるシュミットトリガ回路、
１７はコンピュータユニット(ＥＣＵ)である。

【０００４】次に、上記装置の動作について説明する。
従来の回転センサ１４は、図７に示すようにバイアス用
磁石５の両端面に磁気鉄心４とスペーサ６が近設され、
磁気鉄心４の周りにコイル２が巻回されているため、外
部回路に接続されるリード１０は、磁気鉄心４の先端に
近接される歯車状の磁性回転体１００の回転に伴って、
コイル２に励起される交流電圧を出力する。この交流電
圧出力は、図８に示すフィルター回路１５によりそのノ
イズが減衰され、シュミットトリガ回路１６によりパル
ス波に変換される。そして、コンピュータユニット１７
は前記パルス波を周期計測することにより、歯車状磁性
回転体１００の回転数を算出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の回転センサ及び
そのシステムは以上のように構成されているので、検出
対象である歯車状磁性回転体１００が低速回転の場合
は、その回転検出が困難になる問題点があった。即ち、
「磁気回路に誘導された起電力は、この回路の磁束鎖交
数の時間的減少の割合に等しい」(ファラデーの法則)こ
とにより、歯車状磁性回転体１００の回転速度が遅くな
ると、回転センサの出力がそれに比例して小さくなり、
その結果、回転体が低速回転の場合には、回転センサ出
力とノイズのＳＮ比が小さくなり回転検出精度が低下す
ることとなる。また、回転センサの出力電流が微少領域
の電流値、例えば１ｍＡ以下になった場合、コネクタの
端子嵌合部の接触抵抗が増大するという問題が生じる。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、出力電圧レベルが、検出対象で
ある歯車状磁性回転体の回転速度に依存することなく、
所定のＨレベルとＬレベルを維持し、低速回転の検出が
できるようにする。また、構造上及び製作上ともに簡略
かつ信頼性の高い回転センサを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る回転セン
サの発明は、磁性回転体の回転により生ずる磁束の変化
によって所定のヒステリシスに基づきハイ、ロー両状態
のスイッチング作動をする磁電変換手段と、この磁電変
換手段からの前記磁性回転体の回転速度に相当する信号
を出力するコネクタと、前記磁電変換手段とコネクタと
を電気的に接続するターミナルとを備えたものである。
請求項２の発明は、前記ターミナルを樹脂性のベースに
インサート成形し、このベースの表面上に前記ターミナ
ルの一部を露出し、このターミナルの露出部分の少なく
とも一部を表面実装用電極部とし、この表面実装用電極
部に電子部品を実装する。請求項３の発明は、前記電子
部品を実装する表面実装用電極部を、ターミナルを２重
構造に折り曲げることにより形成する。

【０００８】請求項４に係る回転センサの製造方法は、
ターミナルを所定の形状に打ち抜く工程と、このターミ
ナルの少なくとも電子部品実装箇所である電極部分を２
重構造とすべく折り曲げる工程と、このターミナルを少
なくとも上記電極部分が露出する状態となるように樹脂
製のベースにインサート成形する工程と、このターミナ
ルの先端部に磁電変換手段を取付ける工程と、前記電極
部分に電子部品を実装する工程とを有するものである。
請求項５に係る発明は、前記ベースを成形する際にター
ミナルの露出部分に相当する部分の一部に溝部を形成
し、ターミナルがベースにインサート成形された後、前
記溝部を介してターミナルの不要部分を切除する工程を
備えたものである。

【０００９】

【作用】請求項１の発明における回転センサの磁電変換
手段は、ホール素子、磁気抵抗素子等の磁電変換素子を
内蔵したＩＣ及びそれに近接された永久磁石であり、磁
性回転体の回転に伴う磁束の変化により所定のヒステリ
シスに基づきＨ、Ｌ両状態間のスイッチング作動を行う
ので、その電気信号出力は検出対象である磁性回転体の
回転速度に依存しなくなる。このため、検出対象である
回転体が低速回転であっても、その回転検出が可能にな
る。また、コネクタ端子嵌合部の信頼性も向上する。請
求項２の発明では、樹脂製のベースにターミナルを一体
的にインサート成形するようにしたので、製作工程が簡
略化され自動化生産が促進される。また、ターミナルの
少なくとも電子部品実装表面を除く部分がベースに埋ま
る構成となるので、ターミナルの大部分が外部より保護
され、製品としての耐久性が高まる。更に、ターミナル
の電子部品実装表面は、ベースに覆われておらず表面実
装用電極となる一方、周囲のベースはレジストの機能を
果たすため、リフロー半田付けが可能となり、自動化生
産が促進され良好な表面実装が可能となる。また、請求
項３の発明によれば、ベース材の熱収縮による半田付け
部への応力をターミナルの折り曲げ部が吸収するため、
信頼性が向上する。請求項４の発明では、ターミナルを
所定の形状に打ち抜く工程と、このターミナルの少なく
とも電子部品実装箇所である電極部分を２重構造とすべ
く折り曲げる工程と、このターミナルを少なくとも上記
電極部分が露出する状態となるように樹脂製のベースに
インサート成形する工程と、このターミナルの先端部に
磁電変換手段を取付ける工程と、前記電極部分に電子部
品を実装する工程を行なうことにより上記請求項１〜３
の作用を達成する回転センサを製造できる。請求項５の
発明では、ターミナルをベースにインサート成形する上
で必要となる各ターミナル間のつなぎ部分を、抜き穴用
溝部を通して切断することができる。また、当該溝部の
表側部分に表面実装用電子部品を実装するので、リフロ
ー半田付けが容易になる。

【００１０】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例による回転センサ
を図について説明する。図１は本実施例による回転セン
サを示す側面断面図、図２は製造工程中のベースの裏面
図、図３(ａ)は同じく製造工程中のベースの平面図であ
る。図において、ターミナル２４は樹脂製のベース２３
にインサート成形（ベース２３を樹脂成形するに当た
り、樹脂を硬化させる際にターミナル２４を樹脂中に設
置させる成形の仕方）され、その大部分が被覆されてい
る。そしてターミナル２４の先端部には、同じくベース
２３にインサート成形された永久磁石２５が設置され、
永久磁石２５に近接して磁電変換素子２２が設けられ、
永久磁石２５及び磁電変換素子２２に対向して歯車状磁
性回転体１００が配置されることになる。また、ベース
２３の表面所定箇所にはターミナル２４の折り曲げによ
って形成された表面実装用電極部２４ａが露出され、こ
の実装用電極部２４ａ上にコンデンサ等の表面実装用電
子部品２６が実装されている。即ち、ターミナル２４
は、実装用電極２４ａと、磁電変換素子用ランド部２４
ｃ及びコネクタ端子嵌合部２４ｂのみが露出されるよう
にベース２３にインサート成形されている。更に、ベー
ス２３の外側部分にはケース２１が固定され、ベース２
３とケース２１との嵌合部にはＯリング２８が設置され
ている。また、ケース２１の後端部２１ａは熱かしめが
施され、当該熱かしめ部には樹脂２９が充填されてい
る。

【００１１】図５は磁電変換素子２２を取り付けたベー
ス２３の先端部を示した拡大断面図であり、磁電変換素
子２２はベース２３にインサート成形された永久磁石２
５にＲＴＶゴム２７を介して取り付けられている。この
ＲＴＶゴム２７は、磁電変換素子２２の外部振動による
振れをその弾性力により最小限に抑える役割を果たす。
また、磁電変換素子２２のリード２２ａはベース２３に
一体成形されたターミナル２４のランド部に接続されて
いる。

【００１２】図６は磁電変換素子２２としてホールＩＣ
を使用した回路例を示したものであり、歯車状磁性回転
体１００の回転により生ずる磁界の変動周波数をホール
素子２００により電圧の変化として検出し、ホール素子
２００に発生する電圧の変化を差動増幅器２０１により
増幅してシュミットトリガ回路２０２によりパルス波に
変換する。その後、リード２２ａ、ターミナル２４、ノ
イズ除去用の表面実装電子部品２６、コネクタを介して
外部のコンピュータユニット(図示せず)に送られ回転数
を検出する。なお、磁電変換素子２２として磁気抵抗素
子等を使用しても良い。

【００１３】次に、上記回転センサによる回転検出動作
について説明する。磁電変換素子２２はシュミットトリ
ガ回路を内蔵したホール素子又は磁気抵抗素子（ＭＲ）
であり、磁束の変化により所定のヒステリシスに基づき
Ｈ、Ｌ両状態間のスイッチング作動をするので、検出対
象である歯車状磁性回転体１００の回転速度の周波数が
検出でき、当該検出出力の大きさは回転速度に依存しな
い。このため、従来装置(図７，図８参照)に比べてＳＮ
比が改善されて雑音が少なくなり、検出対象の低速回転
検出が可能となる。また、コネクタ端子嵌合部の信頼性
も向上する。

【００１４】更に本実施例によれば、樹脂製のベース２
３にターミナル２４、永久磁石２５等を一体的にインサ
ート成形するようにしたので、製作工程が簡略化され自
動化生産が促進される。また、ターミナル２４の電子部
品実装表面、磁電変換素子用ランド及びコネクタ端子嵌
合部を除く部分がベースに埋まる構成となるので、ター
ミナル２４の大部分が保護され、製品としての耐久性が
高まる。また、ベース２３とケース２１の嵌合部にＯリ
ング２８を具備することにより、回転センサ内部の気密
性を確保することができる。更に、ベース２３をケース
２１先端まで挿入し、ケース２１端部に熱かしめを施
し、当該熱かしめ部分を樹脂２９にて覆うようにしたの
で、センサ内部への水分侵入を防止することができる。

【００１５】次に、上記回転センサの製作方法について
説明する。まず、巻回された黄銅条のフープ材からプレ
ス加工によりターミナル２４を所定の形状に打ち抜く。
図４(ａ)は所定形状に打抜かれたターミナル２４を示す
側面図、図４(ｂ)は同じく平面図、図４(ｃ)は図４(ｂ)
のＣ−Ｃ線断面図である。そして、図４に示すように、
ターミナル２４の電子部品実装箇所である電極部分２４
ａとコネクタ端子嵌合部２４ｂを所定の形状に折り曲
げ、２重構造になるようにプレス加工する。また、ター
ミナル２４の先端部の磁電変換素子用ランド部２４ｃを
プレス加工により板厚分だけ打ち出すようにする。

【００１６】上記の様に加工されたターミナル２４は、
樹脂モールドのベース２３により一体的にインサート成
形される。そして、図２のベースの裏面図に示すよう
に、ターミナル２４の所定の不要なつなぎ部分３０をプ
レス加工により切断する。ベース２３のターミナル切断
箇所は、プレス加工のダイスがセットし易いように裏側
から見て溝形状３１になっている。

【００１７】図３(ａ)は図２と同じく製造工程中のベー
ス２３の平面図、図３(ｂ)は図３(ａ)のＡ部分拡大図、
図３(ｃ)は図３(ｂ)のＢ−Ｂ線断面図であり、ベース２
３にインサート成形されたターミナル２４のうち表面実
装用電極２４ａは、ベース２３に被覆されずに、表面実
装用電子部品２６の実装ランド部となる。即ち、図３
(ｃ)に示すように当該ランド部は、ターミナル２４が折
り曲げられてターミナル板厚(ｔ)の２倍の厚み(２ｔ)と
なっており、その部分はベース２３に被覆されずにベー
ス表面に露出している。

【００１８】次に、ターミナル２４の先端に設けられた
ランド部２４ｃに磁電変換素子２２のリードを接続する
と共に、表面実装用電極２４ａ上にコンデンサ、抵抗等
の表面実装電子部品２６を実装して、両者をリフロー半
田付けする。

【００１９】最後に、ベース２３のＯリング溝にＯリン
グ２８を装着し、ベース２３をケース２１の先端まで挿
入し、ケース端部２１ａに熱かしめを施し、該熱かしめ
部分を樹脂にて覆うようにする。

【００２０】上記のように、ターミナル２４はその電子
部品実装部分がベース２３に覆われておらず、表面実装
用電極２４ａとなる一方、周囲のベース２３はレジスト
の機能を果たすため、リフロー半田付けが可能となり、
自動化生産が促進され良好な表面実装が可能となる。ま
た、ターミナル２４をベース２３にインサート成形する
上で必要となる各ターミナル間のつなぎ部分を、ベース
２３に設けられた溝部３１を介してインサート成形後に
切断し、その部分に表面実装用電子部品２６を実装する
ので、当該溝部３１を利用してリフロー半田付けが容易
になる。更に、ベース材の熱収縮による半田付け部への
応力をターミナル２４の折り曲げ部が吸収するため、製
作工程中の応力分散が図られ、製品としての信頼性が向
上する。

【００２１】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
磁電変換手段として、ホール素子等の磁電変換素子を内
蔵したＩＣ及びそれに近接された永久磁石を使用したの
で、検出対象である回転体が低速回転であっても回転数
が検出可能となり、より精度の高い検出が可能になる。
また、コネクタ端子嵌合部の信頼性も向上する。また、
請求項２の発明によれば、樹脂製のベースにターミナル
及び磁電変換手段を一体的にインサート成形するように
したので、製作工程が簡略化され自動化生産が促進され
る。また、ターミナルの電子部品実装表面を除く部分が
ベースに埋まる構成となるので、外部より保護され製品
としての耐久性が高まる。また、請求項４の発明によれ
ば、ターミナルを所定の形状に打ち抜く工程と、このタ
ーミナルの少なくとも電子部品実装箇所である電極部分
を２重構造とすべく折り曲げる工程と、このターミナル
を少なくとも上記電極部分が露出する状態となるように
樹脂製のベースにインサート成形する工程と、このター
ミナルの先端部に磁電変換手段を取付ける工程と、前記
電極部分に電子部品を実装する工程を行なうことにより
請求項１，２，３の回転センサが製造できる。更に、タ
ーミナルの電子部品の実装作業において、リフロー半田
付けが可能となり、自動化生産が促進され良好な表面実
装が可能となる。また請求項５の発明によれば、ベース
材の熱収縮による半田付け部への応力をターミナルの折
り曲げ部が吸収するため、信頼性が向上する。また、タ
ーミナルをベースにインサート成形する上で必要となる
各ターミナル間のつなぎ部分を、抜き穴用溝部を通して
切断することができる。また、ベースに設けられた上記
溝部を利用して表面実装用電子部品を実装するので、リ
フロー半田付けが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による回転センサを示す側
面断面図である。

【図２】上記実施例による回転センサの製造過程中のベ
ースを示す底面図である。

【図３】上記実施例による回転センサのベースを示す平
面図、部分拡大図、部分断面図である。

【図４】上記実施例による回転センサのターミナルを示
す側面図、平面図、部分断面図である。

【図５】上記実施例の回転センサのベース先端部を示す
拡大断面図である。

【図６】上記実施例の回転センサの磁電変換素子を示す
回路図である。

【図７】従来の回転センサを示す側面断面図である。

【図８】従来の回転センサのブロック回路図である。

【符号の説明】

２１ケース２２磁電変換素子２３ベース２４ターミナル２４ａ表面実装用電極部２５永久磁石２６表面実装用電子部品２７ＲＴＶゴム２８Ｏリング２９樹脂３１溝部１００歯車状磁性回転体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性回転体の回転により生ずる磁束の変
化によって所定のヒステリシスに基づきハイ、ロー両状
態のスイッチング作動をする磁電変換手段と、この磁電
変換手段からの前記磁性回転体の回転速度に相当する信
号を出力するコネクタと、前記磁電変換手段とコネクタ
とを電気的に接続するターミナルとを備えてなることを
特徴とする回転センサ。
【請求項２】請求項１においてターミナルは樹脂性の
ベースにインサート成形され、このベースの表面上に前
記ターミナルの一部が露出され、このターミナルの露出
部分の少なくとも一部が表面実装用電極部とされ、この
表面実装用電極部に電子部品が実装される請求項１記載
の回転センサ。
【請求項３】前記電子部品を実装する表面実装用電極
部は、ターミナルを２重構造に折り曲げることにより形
成された請求項２記載の回転センサ。
【請求項４】ターミナルを所定の形状に打ち抜く工程
と、このターミナルの少なくとも電子部品実装箇所であ
る電極部分を２重構造とすべく折り曲げる工程と、この
ターミナルを少なくとも上記電極部分が露出する状態と
なるように樹脂製のベースにインサート成形する工程
と、このターミナルの先端部に磁電変換手段を取付ける
工程と、前記電極部分に電子部品を実装する工程とを有
することを特徴とする回転センサの製造方法。
【請求項５】請求項３においてベースを成形する際に
ターミナルの露出部分に相当する部分の一部に溝部を形
成し、ターミナルがベースにインサート成形された後、
前記溝部を介してターミナルの不要部分を切除する工程
を含む回転センサの製造方法。