JPH1038090A - 金属部材と樹脂との一体成形品における防水構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂内に収容されたセンサ部や検出部の如き
主要部に水が侵入するおそれのない金属部材と樹脂との
一体成形品における防水構造を得ること。 【解決手段】 金属部材２、固定手段により金属部材２
に固定される防水パッキン１３、及び金属部材２に装着
され樹脂１５により金属部材２と一体に封止される電気
部品７等からなり、電気部品７等を樹脂１５により防水
パッキン１３を圧縮した状態で封止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属部材と樹脂と
の一体成形品における防水構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、金属ケース内にプリント基板や
電気部品などを収容して樹脂を充填し、これらを一体成
形した機器においては、金属材料と樹脂とを完全に接着
させることは困難なため、金属ケースと充填した樹脂と
の間にすき間が生じ易い。また、このような機器を温度
変化の激しい環境下で使用する場合は、金属ケースと樹
脂との熱膨張率の相違から両者の変形量に差異を生じ、
両者の間にすき間が生じることがある。このため、金属
ケースと樹脂との間から水が侵入して内部に収容した電
気部品等に悪影響を与えることがあり、その対策として
種々提案されているが、必ずしも充分ではなかった。

【０００３】図９は従来の自動車の車輪の回転数を検出
する回転計の一例を示すもので、図１０は図９のＡ−Ａ
断面図、図１１は図１０の要部の詳細を示す断面図であ
る。なお、この回転計は、図３に示すように、自動車の
ハブユニットにカバーリングとして装着され、併せて車
輪の回転数を検出するようにしたものである。

【０００４】この回転計４０は、本体部４１と、本体部
４１と一体成形されたセンサ部４７からなり、本体部４
１はほぼ截頭円錐状で、大径部側の外周にフランジ４３
を有し、その内周側にフランジ４３と直交して設けられ
た円筒状の取付部４４からなる金属部材４２によって構
成され、この金属部材４２とその一隅に設けられたセン
サ部４７とは樹脂により一体成形され、小径部側の開口
部は樹脂４６により閉塞されている。

【０００５】センサ部４７は、図１１に示すように、ケ
ーブル４９が接続されたプリント基板４８、このプリン
ト基板４８に搭載された磁石５０、センサ５１、センサ
ケース５２、ケーブル４９を保持するブシュ５３等から
なり、金属部材４２に設けた穴４５に挿入され、樹脂４
６により金属部材４２と一体成形されている。

【０００６】このように構成した回転計４０は、本体部
４１の取付部４４を、センサ５１が図３に示すハブユニ
ット２０に設けた磁性材２５（図４参照）と対向するす
るように、固定部材２６の穴２７に圧入して取付けられ
る。そして、車輪が回転すると、センサ５１がハブユニ
ット２０に設けた多数の磁性材２５をカウントし、これ
により車輪の回転数を検出するようにしたものである
（従来技術１）。

【０００７】図１２は従来の近接スイッチの一例の斜視
図である。図において、６１は非磁性金属材料からなる
円筒状のケースで、外周の一部にはねじ６２が設けられ
ており、一方の端部には合成樹脂板が結合されてヘッド
６３を形成している。６４は支持部材で、Ｔ形コアに巻
回された検出コイル６６と一体化され、その段部６５に
は、電気部品が搭載されて発振回路、検出回路等（図示
せず）が形成されたプリトン基板６７の一端が取付けら
れており、プリント基板の他端にはケーブル６８が接続
されている。６９は中心部にケーブル６８の挿通穴を有
し、その外周に樹脂の充填穴及び空気抜き穴（共に図示
せず）が設けられ、ケース６１の開口部に結合された合
成樹脂製の閉塞部材である。

【０００８】上記のような近接スイッチは、検出コイル
６６、支持部材６４、ケーブル６８が接続されたプリン
ト基板６７を組立ててケース６１内に収容し、挿通穴に
ケーブル６８が挿通された閉塞部材６９をケース６１の
開口部に結合する。そして、充填穴からケース６１内に
樹脂７０を注入してプリント基板６７等をケース６１内
に固定したものである（従来技術２）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来技術１のような回
転計は、ハブユニット２０に取付けられ路面に近接して
移動するため、水溜りの多い悪路を走行し、あるいは温
度変化の激しい（例えば−４０℃〜＋１５０℃）悪環境
下で使用されることがある。このような場合、前述のよ
うに金属部材４２と樹脂４６との間に不完全接着による
すき間や熱膨張率の差によるすき間が生じるため、この
すき間から水が侵入してセンサ部４７に悪影響を与え、
車輪回転数の検出に誤差を生じたり、検出できなくなる
ことがある。

【００１０】このような問題を解決するために、金属部
材を大きくして樹脂との接合面積を増加し、あるいは、
センサケース５２と金属部材４２との間にゴムパッキン
を介装して水の侵入を防止することも考えられる。しか
しながら、金属部材４２を大きくすると回転計自体が大
形化して好ましくないばかりでなく、前述のように金属
部材と樹脂との熱膨張率の差から両者の間にすき間が生
じ、このため水の侵入を防止することができない。

【００１１】さらに、全体として樹脂を主材料として構
成されているため、路面に近接して移動する際、路上の
障害物に当ったり、跳ねた石が衝突したりして破損し易
いなどの問題もある。

【００１２】また、従来技術２の近接スイッチにおいて
は、不完全接着、熱膨張率の相違などにより、ケース６
１とヘッド６３との接合部やケース６１と閉塞部材６９
との間から内部に水が侵入することがあり、検出コイル
６６やプリント基板６７に形成した発振回路や検出回路
に悪影響を与え、検出誤差や検出不能を生じることがあ
る。

【００１３】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、樹脂内に封止されたセンサ部や検出部の
如き主要部に水が侵入するおそれのない金属部材と樹脂
との一体成形品における防水構造を得ることを目的とし
たものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明に係る金属部材と樹脂との一体成形品にお
ける防水構造は、金属部材、固定手段により前記金属部
材に固定される防水パッキン、及び前記金属部材に装着
され樹脂により該金属部材と一体に封止される電気部品
等からなり、該電気部品等を樹脂により前記防水パッキ
ンを圧縮した状態で封止したものである。

【００１５】（２）上記（１）の防水パッキンの固定手
段を、架橋接着とした。 （３）上記（１）の防水パッキンの固定手段を、金属部
材に設けたエンドレスの凹溝で構成した。 （４）上記（１）の防水パッキンの固定手段を、金属部
材に設けたほぼＬ字状でエンドレスの係止部で構成し
た。 （５）上記（１）の防水パッキンの固定手段を、金属部
材とこれに組合わされる他の部材との間に形成されたエ
ンドレスの凹溝で構成した。

【００１６】（６）また、金属材料を凹状に形成してそ
の開口部の外周にフランジ及び該フランジと直交して取
付部が設けられた本体部と、センサ、ケーブルが接続さ
れたプリント基板等を有し前記本体部のフランジに装着
されて該本体部の一部と一体に樹脂成形されたセンサ部
とからなる回転計であって、前記本体部のフランジに前
記センサ部を囲繞して防水パッキンを配設し、該防水パ
ッキンを前記フランジに上記（２），（３）又は（４）
に記載の固定手段により固定したものである。

【００１７】（７）また、本発明に係る金属部材と樹脂
との一体成形品における防水構造は、非磁性金属材料か
らなる有底円筒状のケース内に、検出コイル、ケーブル
が接続されたプリント基板等を収容し、前記ケースの開
口部を閉塞部材で閉塞して前記ケース内に樹脂を充填し
てなる近接スイッチであって、前記閉塞部材の近傍にお
いて前記ケース内に防水パッキンを配設し、該防水パッ
キンを前記ケースの内壁に上記（２），（３），（４）
又は（５）に記載の固定手段により固定した。

【００１８】（８）さらに、非磁性金属材料からなる円
筒状のケースと合成樹脂からなる有底円筒状のヘッドと
を一体に結合し、その内部に検出コイル、ケーブルが接
続されたプリント基板等を収容し、前記ケースの開口部
を閉塞部材で閉塞して内部に樹脂を充填してなる近接ス
イッチであって、少なくとも前記ケースとヘッドの接合
部の近傍に防水パッキンを配設し、又は前記ケースの内
壁に防水パッキンを架橋接着したものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】

実施形態１ 図１は本発明の実施形態１の縦断面図、図２はその要部
の断面図である。図において、１は自動車のハブユニッ
トにカバーリングとして装着すると共に車輪の回転数を
検出する回転計で、２は本体部、６はセンサ部である。
本体部２は例えば鋼板をプレスにより絞り加工して凹状
に形成したもので、開口部の外周にはフランジ３が設け
られており、フランジ３の先端部は内側に折曲げられた
のち外方に直角に折曲げられて、円筒状の取付部４が形
成されている。５はフランジ３に設けられ、センサ部６
が取付けられる貫通穴である。

【００２０】センサ部６は、例えば図２に示すように、
ケーブル８が接続されたプリント基板７、ケーブル８を
固定する固定金具９、プリント基板７に搭載された磁石
１０、センサ１１等からなり、その一部はフランジ３の
貫通穴５に挿入され、位置決めビット１２により先端部
が本体部２の取付部４の先端部とほぼ同一平面上に位置
するように保持される。１３は位置決めビット１２の外
周において、センサ部６を囲繞してフランジ３の背面に
固定手段である架橋接着により接着されたリング状のゴ
ムパッキンからなる防水パッキン、１４はケーブル８を
保持するブシュである。このようにして、本体部２のフ
ランジ３上に位置決めされたセンサ部６は、樹脂１５に
より本体部２と一体形成されて本体部２に結合される。

【００２１】上記のような本実施形態においては、防水
パッキン１３は架橋接着により本体部２に接着されてい
るので、樹脂注入時に大きな圧力が加えられても、本体
部２から剥れたり移動することがない。また、防水パッ
キン（ゴムパッキン）は、樹脂成形時の射出圧力と、樹
脂硬化時の収縮とにより、本体部２と樹脂１５との間に
おいて、本体部２に押し付けられる方向に圧縮された状
態で製品化されるため、本体部２と樹脂１５には常に防
水パッキン１３の反力が作用している。このため、金属
材料からなる本体部２と樹脂１５との間は高水密に保持
され、水が侵入するおそれはない。

【００２２】図３は本実施形態の回転計を自動車のハブ
ユニットに取付けた状態を示す断面図、図４は一部を切
除して示した図３の側面図である。図において、２０は
ハブユニット、２１は車輪（図示せず）が取付けられる
ハブ、２２は球軸受、２３は軸受押えで、ナット２４に
より固定されている。２５は軸受押え２３に取付けたリ
ング状の板に、ハブ２１と同心的に等間隔で設けられた
鉄、鉄鋼板等からなる多数の磁性材である。２６は自動
車の車体などに取付けられた固定部材で、中心部には回
転計１の取付部４の外径とほぼ等しい内径の穴２７が設
けられており、球軸受２２を介して、ハブ２１を回転可
能に支持している。

【００２３】回転計１は、その取付部４を固定部材２６
の穴２７に圧入してハブユニット２０に取付けられる。
このとき、回転計１のセンサ部６に設けたセンサ１１は
ハブ２１に設けた磁性材２５と対向し、本体部２はハブ
ユニット２０のナット２４を覆ってカバーリングとして
機能する。いま、自動車が走行すると、車輪が取付けら
れたハブ２０が回転し、これと一体に設けられた磁性材
２５も回転する。センサ部６のセンサ１１はこの磁性材
２５をカウントし、これに基いて車輪の回転数が検出さ
れる。

【００２４】上記のような本実施形態に係る回転計によ
れば、金属材料からなる本体部２と、この本体部２の一
部とセンサ部６とを一体に被覆する樹脂１５との間に
は、本体部２に架橋接着された防水パッキン１３を設け
たので、樹脂を高圧で注入しても防水パッキン１３が移
動したり剥れたりするおそれがなく、また、樹脂成形後
は本体部２と樹脂１５には常に防水パッキン１３の反力
が作用しているため、本体部２と樹脂１５との間が高水
密に保持され、悪路や温度変化の激しい悪環境下におい
ても、センタ部６内に水が侵入するおそれがない。ま
た、本体部２は金属材料で構成されているので、走行中
に路上の障害物に当ったり、跳ねた石が衝突したりして
も、本体部２が破損するおそれがない。

【００２５】図５は本実施形態の別の例の要部を示すも
ので、（ａ）図に示す例は、本体部２の貫通穴５の外周
に固定手段であるエンドレスの凹溝１６を設け、この凹
溝１６内に防水パッキン１３を固定するようにしたもの
であり、樹脂の注入に際して移動することなく、その位
置に保持することができる。また、（ｂ）図に示す例
は、貫通穴５の外周を円筒状に形成して固定手段である
断面ほぼＬ字状の係止部１６ａを形成し、この係止部１
６ａに防水パッキン１３を係合し、又は架橋接着したも
のである。

【００２６】実施形態２ 図６は本発明を近接スイッチに実施した実施形態２の断
面図である。図において、３０は非磁性金属材料からな
り、外周の一部にねじを有する有底円筒状のケース、３
１はＥ形コアに巻回された検出コイル、３２は発振回
路、検出回路、増幅回路等（図示せず）が設けられたプ
リント基板で、一端は保持部材（図示せず）を介して検
出コイル３１に連結され、他端にはケーブル３３が接続
されている。３４はケース３１の開口部を閉塞する閉塞
部材で、合成樹脂等からなり、中心部にはケーブル３３
の挿通穴３５が設けられ、その外側には樹脂注入穴及び
空気抜き穴（共に図示せず）が設けられている。３６は
開口部に近接してケース２の内壁に架橋接着された防水
パッキンである。

【００２７】上記のような近接スイッチは、ケース３０
内に検出コイル３１及びケーブル３３が接続されたプリ
ント基板３２を収容し、挿通穴３５にケーブル３３が挿
通された閉塞部材３４をケース３０の開口部に結合す
る。そして、閉塞部材３４の樹脂注入穴からケース３０
内に樹脂４０を注入し、硬化させて検出コイル３０、プ
リント基板３２等をケース３０内に保持させる。

【００２８】上記のように構成した近接スイッチにおい
ては、水が侵入し易いケース３０と閉塞部材３４との結
合部及びその近傍には、ケース３０に架橋接着された防
水パッキン３６を設けたので、樹脂を高圧で注入しても
防水パッキン３６が移動したり剥れたりするおそれがな
く、また、樹脂成形後はケース３０と閉塞部材３４及び
樹脂４０には常に防水パッキン３６の反力が作用してい
るため、ケース３０と閉塞部材３４及び樹脂４０との間
が高水密に保持され、ケース３０と閉塞部材３４及び樹
脂４０との間に熱膨張率の差があってもケース３０内に
水が侵入するおそれがない。なお、ケース３０の内壁に
リング状の凹溝を設け、この凹溝内に防水パッキン３６
を配設し、又はこの凹溝内に防水パッキン３６を嵌入し
てもよい。

【００２９】図７は本実施形態に係る近接スイッチの他
の例を示す断面図である。なお、図６の近接スイッチと
同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
３０ａは非磁性金属材料からなり、先端部側の内径が大
径に形成されたケース、３７は合成樹脂からなる有底円
筒状のヘッドで、その外径はケース３０ａの大径の内径
部に嵌入しうる大きさに形成されている。３８はケース
３０ａに嵌入したヘッド３７とケース３０ａとの間に形
成された凹溝で、この凹溝３８内には防水パッキン３９
が嵌入されている。

【００３０】上記のように構成した近接スイッチにおい
て、閉塞部材３４の樹脂注入穴からケース３０ａ及びヘ
ッド３７内に注入された樹脂４０が硬化すると、ケース
３０ａ、ヘッド３７、検出コイル３１及びプリント基板
３２等は一体に結合され、ケース３０ａと閉塞部材３４
及び樹脂４０との間及びケース３０ａとヘッド３７との
間は、防水パッキン３６，３９によって高水密に保持さ
れるので、内部に水が侵入するおそれがない。なお、防
水パッキン３９はケース３０ａの内壁に架橋接着により
接着してもよい。

【００３１】図８は図７の変形例を示すもので、ケース
３０ａの内径の大径部と小径部で形成する段部の近傍の
内壁に防水パッキン３９を架橋接着し、ヘッド３７の先
端部をケース３０ａの段部に当接したものである。本例
によっても図７の場合と同様の効果を得ることができ
る。

【００３２】上記の説明では、本発明を自動車の車輪の
回転数を検出する回転計及び近接スイッチに実施した場
合を示したが、本発明はこれに限定するものではなく、
金属部材と電気部品等を内蔵する樹脂とを一体成形した
ものであれば、他の機器にも本発明を実施することがで
きる。

【００３３】

【発明の効果】本発明に係る金属部材と樹脂との一体成
形品における防水構造によれば、次のような効果を得る
ことができる。 （１）金属部材、固定手段により前記金属部材に固定さ
れる防水パッキン、及び前記金属部材に装着され樹脂に
より該金属部材と一体に封止される電気部品等からな
り、該電気部品等を樹脂により前記防水パッキンを圧縮
した状態で封止したので、樹脂成形時に高圧が加えられ
ても防水パッキンが剥れたり移動したりすることがな
く、また、樹脂の硬化後は防水パッキンの反力が金属部
材と樹脂との両者に作用するため、両者の間を高水密に
保持することができる。このため、金属部材と樹脂との
間から水が侵入するおそれがなく、樹脂内に収容した電
気部品等に悪影響を及ぼすことがない。

【００３４】（２）上記（１）の防水パッキンの固定手
段を、架橋接着とし、金属部材に設けたエンドレスの凹
溝で構成し、金属部材に設けた断面ほぼＬ字状でエンド
レスの係止部で構成し、又は金属部材とこれに組合わさ
れる他の部材との間に形成されたエンドレスの凹溝で構
成したので、樹脂成形時に高圧が加えられても防水パッ
キンが剥れたり移動したりすることがなく、上記（１）
と同様の効果を得ることができる。

【００３５】（３）金属材料を凹状に形成してその開口
部の外周にフランジ及び該フランジと直交して取付部が
設けられた本体部と、センサ、ケーブルが接続されたプ
リント基板等を有し前記本体部のフランジに装着されて
該本体部の一部と一体に樹脂成形されたセンサ部とから
なる回転計であって、前記本体部のフランジに前記セン
サ部を囲繞して防水パッキンを配設し、該防水パッキン
を上記（２）の固定手段により固定したので、上記
（１）の効果が得られるばかりでなく、水の多い場所や
温度変化の激しい悪環境下においても本体部と樹脂との
間から水が侵入するおそれがなく、センサ部を確実に保
護することができる。

【００３６】（４）非磁性金属材料からなる有底円筒状
のケース内に、検出コイル、ケーブルが接続されたプリ
ント基板等を収容し、前記ケースの開口部を閉塞部材で
閉塞して前記ケース内に樹脂を充填してなる近接スイッ
チであって、前記閉塞部材の近傍において前記ケース内
に防水パッキンを配設し、該防水パッキンを前記ケース
の内壁に上記（２）の固定手段により固定したので、前
記（１）と同様の効果を得ることができる。

【００３７】（５）非磁性金属材料からなる円筒状のケ
ースと合成樹脂からなる有底円筒状のヘッドとを一体に
結合し、その内部に検出コイル、ケーブルが接続された
プリント基板等を収容し、前記ケースの開口部を閉塞部
材で閉塞して内部に樹脂を充填してなる近接スイッチで
あって、少なくとも前記ケースとヘッドの接合部の近傍
に防水パッキンを配設し、又は前記ケースの内壁に防水
パッキンを架橋接着したので、上記（４）と同様の効果
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の断面図である。

【図２】図１の要部の拡大断面図である。

【図３】図１の回転計の使用状態を示す断面図である。

【図４】一部を断面で示した図３の側面図である。

【図５】実施形態１の他の例の要部断面図である。

【図６】本発明の実施形態２の断面図である。

【図７】実施形態２の他の例の断面図である。

【図８】実施形態２のさらに他の例の要部断面図であ
る。

【図９】従来の回転計の一例の正面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ断面図である。

【図１１】図１０の要部の拡大断面図である。

【図１２】従来の近接スイッチの一例の断面図である。

【符号の説明】

１ 回転計 ２ 本体部 ３ フランジ ４ 取付部 ５ 貫通穴 ６ センサ部 ７，３２ プリント基板 ８，３３ ケーブル １１ センサ １３，３６，３９ 防水パッキン １５ 樹脂 １６，３８ 凹溝 １６ａ 係止部 ３０，３０ａ ケース ３１ 検出コイル ３４ 閉塞部材 ３７ ヘッド

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属部材、固定手段により前記金属部材
   に固定される防水パッキン、及び前記金属部材に装着さ
   れ樹脂により該金属部材と一体に封止される電気部品等
   からなり、 該電気部品等を樹脂により前記防水パッキンを圧縮した
   状態で封止したことを特徴とする金属部材と樹脂との一
   体成形品における防水構造。
2. 【請求項２】 防水パッキンの固定手段が、架橋接着で
   あることを特徴とする請求項１記載の金属部材と樹脂と
   の一体成形品における防水構造。
3. 【請求項３】 防水パッキンの固定手段が、金属部材に
   設けたエンドレスの凹溝であることを特徴とする金属部
   材と樹脂との一体成形品における防水構造。
4. 【請求項４】 防水パッキンの固定手段が、金属部材に
   設けた断面ほぼＬ字状でエンドレスの係止部であること
   を特徴とする金属部材と樹脂との一体成形品における防
   水構造。
5. 【請求項５】 防水パッキンの固定手段が、金属部材と
   これに組合わされる他の部材との間に形成されたエンド
   レスの凹溝であることを特徴とする請求項１記載の金属
   部材と樹脂との一体成形品における防水構造。
6. 【請求項６】 金属材料を凹状に形成してその開口部の
   外周にフランジ及び該フランジと直交して取付部が設け
   られた本体部と、センサ、ケーブルが接続されたプリン
   ト基板等を有し前記本体部のフランジに装着されて該本
   体部の一部と一体に樹脂成形されたセンサ部とからなる
   回転計であって、 前記本体部のフランジに前記センサ部を囲繞して防水パ
   ッキンを配設し、該防水パッキンを前記フランジに請求
   項２，３又は４に記載の固定手段により固定したことを
   特徴とする金属部材と樹脂との一体成形品における防水
   構造。
7. 【請求項７】 非磁性金属材料からなる有底円筒状のケ
   ース内に、検出コイル、ケーブルが接続されたプリント
   基板等を収容し、前記ケースの開口部を閉塞部材で閉塞
   して前記ケース内に樹脂を充填してなる近接スイッチで
   あって、 前記閉塞部材の近傍において前記ケース内に防水パッキ
   ンを配設し、該防水パッキンを前記ケースの内壁に請求
   項２，３，４又は５に記載の固定手段により固定したこ
   とを特徴とする金属部材と樹脂との一体成形品における
   防水構造。
8. 【請求項８】 非磁性金属材料からなる円筒状のケース
   と合成樹脂からなる有底円筒状のヘッドとを一体に結合
   し、その内部に検出コイル、ケーブルが接続されたプリ
   ント基板等を収容し、前記ケースの開口部を閉塞部材で
   閉塞して内部に樹脂を充填してなる近接スイッチであっ
   て、 少なくとも前記ケースとヘッドの接合部の近傍に防水パ
   ッキンを配設し、又は前記ケースの内壁に防水パッキン
   を架橋接着したことを特徴とする金属部材と樹脂との一
   体成形品における防水構造。