JPH075184A - 磁気式回転センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コア、マグネット、ヨ−ク、リ−ド端子が、ボ
ビンを形成した合成樹脂部材と一体成形される磁気式回
転センサにおいて、マグネット及びヨ−クの成形圧力に
よるズレやリ−ド端子との接触を防止すること。 【構成】ヨーク３とマグネット２とコア１を、ボビンを
有する合成樹脂部材６体と一体成形した磁気式回転セン
サ１０において、筒状部材５を用い、この筒状部材５を
ヨ−クとマグネット２、或いはヨ−ク３とマグネット２
とコア１にかぶせて位置決めし、一体成形時での、これ
らのヨーク３とマグネット２とコア１の位置ずれを防止
するようにしたもの。 【効果】一体成形時に、構造上成形金型で固定できない
マグネット２とヨ−ク３が、筒状部材５とマグネット２
の磁力により固定されるため、成形圧力によるマグネッ
ト３及びヨ−ク２のズレや、リ−ド端子４ａ、４ｂとの
接触を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マグネットにより磁化
されているコアに巻回されたコイルを有し、このコアを
通る磁束変化によりコイルに誘起する電圧を検出する方
式の回転センサに係り、特に自動車用エンジンの回転数
やクランク角、さらには車速などの検出に好適な磁気式
回転センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンなどの回転数や回転角を検出す
る回転センサの一種として、外周に突起や歯形等を形成
した磁性体のシグナルディスクと、ヨーク、マグネット
(永久磁石)、コア、及びこのコアに巻回したコイル(電
磁ピックアップコイル)等からなる磁気式回転センサが
知られており、小型軽量で信頼性に富むため、従来から
広く使用されている。

【０００３】ところで、この種の磁気式回転センサとし
ては、例えば実開昭６０−５３０６０号公報に記載され
ているように、コイル巻回用のボビンが形成された合成
樹脂材からなるケース部材を作成し、その中にコア、マ
グネット、ヨ−クからなる磁気回路要素と、コイル接続
用のリ−ド端子等を挿入した後、さらに合成樹脂体等の
蓋板を挿入し、接着することによりユニット化する方式
のものが一般的であった。

【０００４】しかして、近年に至り、作業効率の向上の
ため、上記したコア、マグネット、ヨ−ク、蓋板等の挿
入接着工程の省略が望まれるようになり、これに応える
ものとして、コア、マグネット、ヨ−クなどからなる磁
気回路要素とリ−ド端子を、ボビンを形成する合成樹脂
部材と一体にモールド成形した磁気式回転センサが用い
られるようになってきた。

【０００５】そして、この従来技術では、その合成樹脂
部材に内装(モールド)されるマグネット及びヨ−クの一
体成形時での位置決めは、成形金型により固定する方式
となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した、コア、マグ
ネット、ヨ−クなどの磁気回路要素とリ−ド端子を、ボ
ビンを形成する合成樹脂部材と一体成形し、且つ内装さ
れるマグネット及びヨ−クの一体成形時での位置を成形
金型により固定するようにした従来技術は、作業効率の
向上が図り得る反面、次のような改善すべき点があっ
た。

【０００７】すなわち、磁気式回転センサでは、検出出
力電圧を少しでも高くしたいという市場要求があり、こ
れに応えるため、コアやマグネット、それにヨ−クの体
積の増大及び電磁ピックアップコイルの巻数の増加が必
要になる一方で、磁気式回転センサの小形化という相反
する市場要求もあり、このため一体成形時にマグネット
及びヨ−クを成形金型で固定する構造が取れなくなると
いう問題があった。

【０００８】しかして、マグネット及びヨ−クを、成形
金型ではなく、マグネットの磁力のみで固定しようとす
れば、成形時での溶融樹脂の圧力によるマグネット及び
ヨ−クの位置ズレや、リ−ド端子との接触という問題が
生じてしまうのである。

【０００９】本発明の目的は、コア、マグネット、ヨ−
ク及びリ−ド端子を、ボビンを形成する合成樹脂部材と
一体成形した構造の磁気式回転センサにおいて、成形金
型で固定できないマグネット及びヨ−クの成形圧力によ
るズレやリ−ド端子との接触が確実に防止でき、信頼性
の高い電磁式回転センサをローコストで提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明は、基本的には次のような手段を採用したも
のである。すなわち、コア、マグネット、ヨ−クからな
る磁気回路要素とリ−ド端子が、ボビンを形成する合成
樹脂部材と一体成形される構造の磁気式回転センサにお
いて、ボビンを有する合成樹脂部材との一体成形時に、
マグネット及びヨ−クの少なくとも一方が構造上成形金
型で固定できないとき、ヨ−クとマグネットに、或いは
ヨ−クとマグネットとコアに、絶縁性及び耐熱性を有す
る筒状部材をかぶせて、マグネットの磁力と相俟って、
相互に固定されるようにしたものである。

【００１１】

【作用】上記筒状部材は、ヨークとマグネット、或いは
ヨ−クとマグネットとコアを相互に位置決めするように
働く。従って、マグネットの磁力と相俟って、ヨークと
マグネット、或いはヨ−クとマグネットとコアは相互に
充分な力で固定された状態にされるので、ボビンを形成
する合成樹脂部材と一体成形されるとき与えられてしま
う溶融樹脂の圧力にも充分に耐えることができ、位置ず
れや、それによるリード端子との接触の虞れを確実に抑
えることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明による磁気式回転センサについ
て、図示の実施例により詳細に説明する。図１は、本発
明の一実施例で、必要な部分を断面で示してあり、この
図において、１はコア、２はマグネット、３はヨーク、
４ａ、４ｂはリード端子、５は筒状部材、６はコイルボ
ビンと一体成形される合成樹脂部材、７はコイル(電磁
ピックアップコイル)、そして８は合成樹脂モ−ルド成
形体である。なお、この実施例による磁気式回転センサ
の全体は、１０で表わしてある。

【００１３】コア１は、上記したシグナルディスクの突
起や歯形などに接近して磁極として働く端部を有すると
共に、その反対側には、ほぼ円柱状をなして太くした部
分を有しており、ここに、同じ太さの、同じくほぼ円柱
状のマグネット３とヨーク２が順次取付けられるように
なっている。

【００１４】そして、シグナルディスクの突起や歯形に
よる磁路の変化により、マグネット２からこのコア１に
通っている磁力線が変化するのを、コイル７で検出する
ようになっている。

【００１５】ところで、通常、このような磁気式回転セ
ンサは、以下のようにして製作される。まず初めに、図
２に示すように、コア１とマグネット２、それにヨ−ク
３をマグネット２の磁力による吸引力を利用して組み合
わせる。

【００１６】このとき、従来技術では、このコア１など
を組み合わせたものとリ−ド端子４ａ、４ｂを、ボビ
ン、コネクタ部等を有する合成樹脂部材６の成形金型に
そのままセットして固定し、図３のように一体成形する
のであるが、この実施例では、例えばＰＰ(ポリプロピ
レン)などの電気絶縁性が良好で、耐熱性に富んだ合成
樹脂で作られた筒状部材５を用い、この筒状部材５をヨ
ーク３からマグネット２に至るまでかぶせ、ヨーク３と
マグネット２が相互に位置がずれないようにしてから、
これらの組み合わせたものを成形金型にセットし、例え
ばＰＢＴ(ポリブチレン・テレフタレート)などの合成樹
脂により、図３に示すように一体成形するのである。

【００１７】このとき、成形金型には、成形後、合成樹
脂部材６に成形金型押え部６ａが形成されるように作ら
れており、これにより、コア１とマグネット２、ヨ−ク
３が成形金型内で位置決めされるようにしてある。な
お、これは、従来技術でも同じである。

【００１８】次に、所定のワイヤを合成樹脂部材６に設
けられたボビン部に巻装し、電磁ピックアップコイル７
を形成し、そのワイヤの両端をリ−ド端子４ａ、４ｂに
接続し、半田付けする。最後に、電磁ピックアップコイ
ル７やリ−ド端子４ａ、４ｂなどを、例えばエポキシ樹
脂などの合成樹脂モ−ルド成形体８により覆い、磁気式
回転センサ１０を完成するのである。

【００１９】既に説明したように、従来技術でも、本発
明の実施例においても、一体成形時には、コア１及びマ
グネット２は、図３に示すように、合成樹脂部材６に形
成されてしまう成形金型押え部６ａにより位置が固定さ
れるようになっている。しかして、このとき、構造上の
理由により、これらの成形金型押え部６ａは、その後、
合成樹脂モ−ルド成形体８を成形するときの成形金型押
え部６ｂと、合成樹脂部材６のボビン部の中間部に位置
するようにしなければならない。

【００２０】このため、ヨ−ク３については、たとえ成
形金型押え部６ａの位置や形状を工夫したとしても、成
形金型で位置を規定することはできない。そして、これ
が、従来技術で、位置ずれなどが生じてしまう理由なの
である。

【００２１】しかして、この実施例では、図２に示すよ
うに、筒状部材５を用い、これをヨ−ク３とマグネット
２にかぶせてあり、従って、ヨーク３は、この筒状部材
５とマグネット２の磁力により位置決めされていること
になり、この状態で合成樹脂部材６の成形金型にセッ
ト、固定し、一体成形されることになり、この結果、成
形時での溶融樹脂の圧力にも関らず、常に正確な位置を
たもって成形が得られることになり、一体成形時の成形
圧力によるヨ−ク３のズレ及びリ−ド端子４ａ、４ｂと
の接触を確実に防止することができる。

【００２２】なお、このため、この筒状部材５は、その
寸法が、ほぼ円柱状をなしているヨーク３とマグネット
２の外形寸法に合わせて、充分に正確に作成する必要が
あるが、実際には、この筒状部材５は比較的弾性に富む
合成樹脂材で作られているので、僅かに小さな寸法に作
っておき、弾性を利用して、ヨーク３からマグネット２
にかぶさるようにしてやれば良い。

【００２３】また、この筒状部材５は、図１から明らか
なように、ヨ−ク３及びマグネット２とリ−ド端子４
ａ、４ｂの間を絶縁する役目も担うことになるため、リ
−ド端子４ａ、４ｂ間に発生するセンサ出力電圧に対し
て充分な絶縁厚みが確保されるようにしなければならな
いが、通常の合成樹脂材料を用いる限り、この程度の絶
縁性は容易に得ることができるから、あまり問題になら
ない。

【００２４】さらに、この筒状部材５は、コア１などと
共に溶融樹脂により一体成形されるため、このときの成
形温度に対しても十分な耐熱性を確保していなければな
らないのは言うまでもない。

【００２５】次に、図４は、本発明の他の一実施例で、
この実施例は、筒状部材５を、ヨ−ク３及びマグネット
２の位置決めだけでなく、さらにマグネット２とコア１
の位置決めにも利用したものである。

【００２６】この実施例においても、コア１、マグネッ
ト２、ヨ−ク３とリ−ド端子４ａ、４ｂが、ボビンを形
成する合成樹脂部材６と一体成形されたものであるが、
この実施例では、コア１だけが、合成樹脂部材６に設け
られた成形金型押え部６ａにより位置決め固定され、一
体成形されるようになっている。

【００２７】しかして、上記したように、ヨ−ク３及び
マグネット２は、その構造上成形金型押え部６ａにより
固定することはできない。そこで、この実施例では、筒
状部材５をヨ−ク３からマグネット２までではなく、さ
らにコア１の一部にまでかぶせ、これにより、ヨーク３
とマグネット２もコア１に位置決めされるようにしたの
である。

【００２８】この結果、これらコア１とマグネット２と
ヨ−ク３は、この筒状部材５とマグネット２の磁力によ
り、充分に固定されることになり、一体成形時の成形圧
力によるヨ−ク３及びマグネット２のズレやリ−ド端子
４ａ、４ｂとの接触を確実に防止することができる。

【００２９】図５は、筒状部材５の一実施例を示す正面
図で、図６は、その側面断面図である。この筒状部材５
は、その名称の如く、単なる筒状のままでもよいが、こ
の実施例では、図示のように、底部を有するキャップと
して作られており、従って、この実施例によれば、図２
に示すように、ヨーク３からマグネット２、或いは、さ
らにコア１の上にまでかぶせるときでの、挿入位置が自
動的に規定されるため、かぶせる作業が容易になるとい
う効果がある。

【００３０】また、さらに、この実施例では、キャップ
の底部に孔５ａが設けてあり、このため、図２に示すよ
うに、ヨ−ク３等を挿入する作業時に空気が抜けず、挿
入し難くいといった事態が改善され、作業性の向上を図
ることができる。

【００３１】次に、本発明による磁気式回転センサ１０
の装着例について説明する。まず、図７は、本発明によ
る磁気式回転センサ１０を自動車用エンジン１１に適用
し、クランク角センサや回転数センサとして用いた場合
の装着例で、図の１０ａはカム軸にシグナルディスクを
取付た場合の取付位置で、１０ｂはクランク軸にシグナ
ルディスクを取付けた場合の取付位置である。

【００３２】また、図８は、本発明による磁気式回転セ
ンサ１０を自動車用トランスミッション１２に装着して
回転数センサとして用いた例で、ギヤ１３をシグナルデ
ィスクとして利用した場合の装着例である。

【００３３】本発明の実施例も含めて、磁気式回転セン
サは、これら図６及び図７に示すように、自動車各部の
回転部に設けられたシグナルディスクの外周部に形成さ
れた突起や歯形等を感知し、出力信号を制御用コントロ
−ルユニットに送って、制御などに利用されるようにな
っている。

【００３４】そして、このとき、上記したように、最近
では、自動車用システムの一部として、磁気式回転セン
サも小形化が要求されているが、このような要求に対し
て、本発明の実施例によれば、センサ全体の大きさはそ
のままで、より大きなマグネットを用いることができる
ため、出力電圧特性を犠牲にすることなく小型化が可能
になる。

【００３５】従って、上記実施例によれば、コア、マグ
ネット、ヨ−ク及びリ−ド端子がボビンを有する合成樹
脂部材と一体成形される磁気式回転センサにおいて、構
造上マネット及びヨ−クを成形金型で固定することがで
きなかった場合でも、一体成形時の成形圧力によるマグ
ネット及びヨ−クのズレやリ−ド端子との接触を防止す
ることができる。

【００３６】また、上記実施例では、キャップに空気抜
きの孔を設けることにより、キャップのヨ−クなどへの
挿入作業時に、空気が抜けずヨ−クが挿入しにくいとい
った事態を改善し、作業性の向上を図ることができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果を奏
する。 コア、マグネット、ヨ−ク及びリ−ド端子がボビン
を有する合成樹脂体と一体成形される磁気式回転センサ
において、構造上マグネット及びヨ−クを成形金型で固
定することができなかったとしても、一体成形時の成形
圧力によるマグネット及びヨ−クのズレやリ−ド端子と
の接触を防止することができる。 さらに、キャップに空気抜きの孔を設けることがで
きるので、キャップへのヨ−ク等の挿入作業時に空気が
抜けずヨ−クが挿入しにくいといった事態を改善し作業
性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気式回転センサの一実施例を示
す要部断面による全体構成図である。

【図２】本発明の一実施例における筒状部材の使用状態
を示す説明図である。

【図３】本発明の一実施例における金型成形後の状態を
示す説明図である。

【図４】本発明による磁気式回転センサの他の一実施例
を示す要部断面による全体構成図である。

【図５】本発明による筒状部材の一実施例の詳細を示す
正面図である。

【図６】本発明による筒状部材の一実施例の詳細を示す
側断面図である。

【図７】本発明による磁気式回転センサの自動車用エン
ジンへの装着例を示す説明図である。

【図８】本発明による磁気式回転センサの自動車用トラ
ンスミッションへの装着例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ コア ２ マグネット ３ ヨ−ク ４ａ、４ｂ リ−ド端子 ５ 筒状部材 ６ 合成樹脂部材 ６ａ、６ｂ 成形金型押え部 ７ コイル ８ 合成樹脂モ−ルド成形体 １０ 磁気式回転センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 勝彦 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 河上 和彦 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コアの検出側の端部と反対側の端部にほ
   ぼ円柱状の永久磁石とヨークとを順次取付けた磁気回路
   要素及びリード端子を、ボビンを形成する合成樹脂部材
   で一体に成形してなる磁気式回転センサにおいて、上記
   ヨークの上記マグネット側の端部と反対側の端部から上
   記マグネットの外周面の少なくとも一部を覆う絶縁性で
   耐熱性の材料からなる筒状部材を設け、上記合成樹脂体
   による一体成形時での上記ヨークとマグネットの位置の
   ずれを防止するように構成したことを特徴とする磁気式
   回転センサ。
2. 【請求項２】 請求項１の発明において、上記筒状部材
   が底部を有するキャップで作られ、且つ、上記底部に開
   孔が形成されていることを特徴とする磁気式回転セン
   サ。