DE19743541A1

DE19743541A1 - Magnetischer Sensor

Info

Publication number: DE19743541A1
Application number: DE19743541A
Authority: DE
Inventors: Naoki Hiraoka; Hiroshi Sakanoue; Noriaki Hayashi; Wataru Fukui; Yutaka Ohashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-10-01
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2017-10-02
Also published as: JPH10239337A; US5929629A; JP3484036B2; DE19743541C2

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen magnetischen Sensor zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit beispielsweise eines zahnradförmigen magnetischen Rotors und ferner ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen magnetischen Sensors.

Stand der Technik

Fig. 8 ist eine Seitenansicht eines herkömmlichen magnetischen Sensors und eines zahnradförmigen magnetischen Rotors, der durch den magnetischen Sensor erfaßt wird. Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IX-IX von Fig. 8. Gemäß den Fig. 8 und 9 weist der magnetische Sensor folgende Komponenten auf: eine Hauptsensoreinheit 1 aus einem elektrisch isolierenden Harz, an der ein elektrisches Bauteil angebracht ist; und ein Gehäuse 2 aus einem elektrisch isolierenden Harz, welches die Hauptsensoreinheit 1 auf dichtende Weise abdeckt. Die Hauptsensoreinheit 1 weist ein Hauptteil 1a, eine Sitzfläche 1b, ein Zwischenteil und einen Verbinder 1d auf. Das Hauptteil 1a weist ein Hall-Element 3, welches die wichtigste Komponente des magnetischen Sensors ist, einen Permanentmagneten 4 und eine Leiterplatte 7 auf, auf der ein Leitungsmuster 6 ausgebildet ist, und an der elektronische Bauteile 5 angebracht sind.

Das Zwischenteil 1c weist eine im wesentlichen rechteckige Form mit einer geringen Länge auf, wobei die Sitzfläche 1b mit der Form einer kreisförmigen Stufe an einem Ende des Zwischenteils 1c derart ausgebildet ist, daß die Achse der Sitzfläche 1b mit derjenigen des Zwischenteils 1c zusammenfällt. Die Endfläche des Zwischenteils 1c ist in einer im wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet, und der Durchmesser der Sitzfläche 1b ist geringer als die seitliche Länge des Zwischenteils 1c.

Die äußere Umfangsfläche der Sitzfläche 1b dient als ein Einpaßabschnitt 1e, der in das Gehäuse 2 eingepaßt ist, was nachfolgend im einzelnen beschrieben wird. Eine O-Ring-Nut 1f ist entlang des Umfangs des Einpaßabschnitts 1e ausgebildet, und ein O-Ring 9 ist in der O-Ring-Nut 1f angeordnet. Wenn die Komponenten in einen vollständigen magnetischen Sensor zusammengebaut werden, wird die Sitzfläche 1b in eine Öffnung an einem Ende des Gehäuses 2 derart eingepaßt, daß in dem Gehäuse 2 ein geschlossener Raum erzeugt wird. Das Hauptteil 1a ist an der Hauptfläche der Sitzfläche 1b derart angeordnet, daß sich das Hauptteil 1a in einer Richtung senkrecht zu der Hauptfläche der Sitzfläche 1b erstreckt.

Das Hauptteil 1a ist in die Form einer im wesentlichen rechteckigen und langen Platte ausgebildet, und ein Ende des Hauptteils 1a ist unter einem rechten Winkel mit der Hauptfläche der Sitzfläche 1b verbunden. Die Leiterplatte 7 ist an einer Hauptfläche des Hauptteils 1a angebracht. Der Permanentmagnet 4 ist unter einem rechten Winkel an das andere Ende des Hauptteils 1a angebracht. Das Hall-Element 3, das als das Sensorelement zum Erfassen des magnetischen Materials dient, das sich dem Sensorelement nähert, ist an der außenseitigen Hauptfläche des Permanentmagneten 4 angeordnet.

Der Verbinder 1d erstreckt sich von der anderen Endfläche des Zwischenteils 1c. Nach der Erstreckung von der anderen Endfläche des Zwischenteils 1c in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Hauptteil 1a, ist der Verbinder 1d in eine Richtung senkrecht zu dem Hauptteil 1a gebogen. Anschlüsse, die elektrisch mit der Leiterplatte 6 des Hauptteils 1a verbunden sind, sind in den Verbinder 1d eingebettet. Eine Aufnahmeausnehmung ist in dem L-förmigen Endabschnitt des Verbinders 1d ausgebildet, und die Anschlüsse 8 stehen in die Aufnahmeausnehmung derart vor, daß ein Verbinder einer äußeren Vorrichtung in die Aufnahmeausnehmung eingepaßt werden kann.

Die Hauptsensoreinheit 1 wird durch Ausbilden des Hauptteils 1a, der Sitzfläche 1b, des Zwischenteils 1c und des Verbinders 1d in integraler Form einschließlich der darin eingebetteten Anschlüsse 8 mittels Formung hergestellt. Danach werden das Hall-Element 3, der Permanentmagnet 4 und die Leiterplatte 7 angebracht.

Das Gehäuse 2 wird auf integrale Art und Weise mittels Formung derart ausgebildet, daß es folgende Komponenten aufweist: eine Hülse 2a in Form eines Zylinders mit einem geschlossenen Ende; einen Flansch, der an einem offenen Ende der Hülse 2a durch Vergrößerung der Wanddicke des Endabschnitts der Hülse 2a in radial nach außen gerichteten Richtungen ausgebildet ist; einen Stützvorsprung 2c, der sich radial nach außen von dem Flansch 2b erstreckt; und einen Halter 2d, der drei Platten aufweist, die sich von der Hauptfläche des Flansches 2b in einer Richtung parallel zu der Hülse 2a erstrecken.

Die in die Form des Zylinders mit einem geschlossenen Ende hergestellte Hülse 2a weist eine Länge auf, die ähnlich zu derjenigen des Hauptteils 1a der Hauptsensoreinheit 1 ist, und weist ferner einen inneren Durchmesser auf, der ein wenig größer ist als die Breite des Hauptteils 1a. Das Hauptteil 1a der Hauptsensoreinheit 1 ist in der Hülse 2a derart angeordnet, daß die Mittenachse des Hauptteils 1a mit derjenigen der Hülse zusammenfällt. Das Hall-Element 2, das an dem Ende des Hauptteils 1a angeordnet ist, befindet sich in Berührung mit dem geschlossenen Ende der Hülse 2a. Die Hülse 2a weist einen Aufnahmeabschnitt 2e innerhalb der Hülse an ihrem offenen Ende zur Aufnahme der Sitzfläche 1b der Hauptsensoreinheit 1 auf.

Wie vorangehend beschrieben, ist der O-Ring 9 an der Sitzfläche 1b der Hauptsensoreinheit 1 angeordnet. Der innere Durchmesser des Aufnahmeabschnitts 2b, der an dem offenen Ende der Hülse 2a ausgebildet ist, ist ein wenig größer als der Durchmesser der Sitzfläche 1b. Die Sitzfläche 1b ist lose in die Hülse 2a derart eingepaßt, daß das offene Ende der Hülse 2a mit der Sitzfläche 1b verschlossen ist. Der O-Ring 9 dient der Abdichtung der Verbindung zwischen der Sitzfläche 1b und dem offenen Ende der Hülse, so daß ein dicht verschlossener Raum in den Gehäuse 2 erzeugt wird. Das Hauptteil 1a der Hauptsensoreinheit 1 ist in diesem dicht verschlossenen Raum angeordnet. Der O-Ring 9 dient nicht nur der Abdichtung des Gehäuses 2, sondern auch der Positionierung des Hauptteils 1a der Hauptsensoreinheit 1 in der Mitte des Gehäuses 2.

Der Flansch 2b ist durch Vergrößerung der Wanddicke des offenen Endabschnitts der Hülse 2a nach außen in radialen Richtungen über den gesamten Umfang ausgebildet. Der Stützvorsprung 2c erstreckt sich in einer radialen Richtung von dem Flansch 2b. Eine Befestigungsöffnung 2f ist in dem Endabschnitt des Stützvorsprungs 2c derart ausgebildet, daß die Befestigungsöffnung 2f sich parallel zu der Achse der Hülse 2a erstreckt. Der magnetische Sensor ist an eine gewünschte Stelle mit einer (nicht gezeigten) Schraube befestigt, die in die Befestigungsöffnung 2b eingepaßt ist, die in dem Stützvorsprung 2c ausgebildet ist.

Der Halter 2d besteht aus drei Platten, die sich von der Hauptfläche des Flansches 2b in der Richtung parallel zu der Achse der Hülse 2a erstrecken. Die drei Platten sind derart angeordnet, daß die Hauptfläche einer jeden Platte in Berührung mit einer entsprechenden der drei Seitenflächen des Zwischenteils 1c des Hauptteils 1 ist. Weil drei Seitenflächen des Zwischenteils 1c in Berührung mit entsprechenden Hauptflächen des Halters 2d sind, wird die Hauptsensoreinheit 1 von einer Drehung bezüglich des Gehäuses 2 gehindert. Das Zwischenteil 1c und der Halter 2d dienen als ein Einpaßteil bzw. ein Aufnahmeteil, die aneinander derart angepaßt sind, daß das Hauptteil 1a fest in der Hülse 2a angeordnet ist, ohne eine Relativdrehung anzunehmen.

Im Endstadium des Herstellungsvorganges werden die oberen Endabschnitte 2g des Halters 2d nach innen in eine im Querschnitt L-Form entlang der gesamten Länge gebogen, und zwar mittels Heißverstemmen. Die oberen Endabschnitte 2g befinden sich in Berührung mit dem Rand der Endfläche des Zwischenteils 1c der Hauptsensoreinheit 1, und somit dienen die oberen Endabschnitte 2g dazu, zu verhindern, daß sich das Hauptteil von dem Inneren der Hülse 2a nach außen bewegt.

Der auf die beschriebene Art und Weise aufgebaute magnetische Sensor wird an eine geeignete Stelle mit einer Schraube befestigt, die durch die Befestigungsöffnung 2f eingepaßt ist, die in dem Stützvorsprung 2b ausgebildet ist. Wenn ein zahnradförmigen magnetischer Rotor 20 aus einem magnetischen Material, wie z. B. Eisen, der in der Nähe des magnetischen Sensors angeordnet ist, gedreht wird, nähern sich die zurückgesetzten Abschnitte 20a und die vorstehenden Abschnitte 20b wechselweise dem Hall-Element 3 und treten an diesem vorbei. Im Ergebnis tritt eine Veränderung des magnetischen Feldes auf, das von dem Permanentmagneten 4 ausgeht und auf das Hall-Element 3 aufgebracht wird. Die Veränderung des magnetischen Feldes wird als eine Veränderung in der Spannung durch das Hall-Element 3 erfaßt. Die Veränderung der Spannung, die durch das Hall-Element 3 erzeugt wird, wird dann durch die elektronischen Bauteile 5 in ein Impulssignal umgewandelt. Das elektrische Signal in der Impulsform wird über die Anschlüsse d des Verbinder 1d derart zu einer (nicht gezeigten) äußeren Vorrichtung übertragen, daß die Drehgeschwindigkeit des magnetischen Rotors 20 erfaßt wird.

Bei dem Herstellungsverfahren des magnetischen Sensors wird zunächst ein Harzteil der Hauptsensoreinheit 1 durch Ausbildung des Hauptteils 1a, der Sitzfläche 1b, des Zwischenteils 1c und des Verbinders 1d auf integrale Art und Weise einschließlich der darin mittels Formung eingebetteten Anschlüsse 8 ausgebildet. Das Hall-Element 3, der Permanentmagnet 4 und die Leiterplatte 7 werden dann an das genannte Harzteil angebracht. Das Gehäuse 2 wird ebenso auf integrale Art und Weise mittels Formung erzeugt. Dann wird die Hauptsensoreinheit 1 in das Gehäuse 2 eingeführt, und die oberen Endabschnitte 2g des Halters 2b des Gehäuses 2 werden bei hoher Temperatur derart verstemmt, daß die Hauptsensoreinheit 1 und das Gehäuse 2 miteinander zu einer vollständig integralen Form kombiniert werden.

Der herkömmliche magnetische Sensor, wie er oben beschrieben wurde, weist die folgenden Probleme auf. Wenn die Hauptsensoreinheit 1 und das Gehäuse 2 mittels Formung erzeugt werden, tritt an der Formverbindung ein Grat auf. Im allgemeinen ist die Form entlang der Längsrichtung in zwei Teile geteilt. Bei dem besonderen Beispiel des oben beschriebenen magnetischen Sensors ist die bei dem Harzformvorgang für die Hauptsensoreinheit 1 verwendete Form entlang der Längsachse des Hauptteils 1a geteilt. Im Ergebnis kann ein Grat derart auftreten, daß sich der Grat über die O-Ring- Nut 1f erstreckt. Somit erzeugt der Grat über die O-Ring- Nut 1f eine undichte Abdichtung zwischen dem O-Ring 9 und der O-Ring-Nut 1f. Dies führt zu einer Verringerung beim Herstellungsertrag, was ein ernsthaftes Problem ist.

Ferner ist bei der herkömmlichen Technik die Hauptsensoreinheit 1 bezüglich des Gehäuses 2 über der O-Ring 9 angeordnet. Weil jedoch der O-Ring 9 aus einem elastischen Material besteht, das sich hinsichtlich der Form verändern kann, kann die Stellung der Hauptsensoreinheit 1 nicht perfekt bezüglich des Gehäuses befestigt werden. Dieses führt zu einer Verringerung bei der Sensorgenauigkeit.

Darstellung der Erfindung

Es ist somit eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorangehenden Probleme zu lösen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hochverläßlichen magnetischen Sensor zu schaffen, der mit einem hohen Ertrag und bei geringen Kosten hergestellt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird ein magnetischer Sensor geschaffen, der folgendes aufweist:
eine Hauptspeichereinheit mit:
einem Zwischenteil in Form eines kurzen rechtwinkligen Prismas, das als ein Paßteil dient;
einer Sitz- oder Anlagefläche oder -abschnitt, die an einer Endfläche des Zwischenteils derart ausgebildet ist, daß die Sitzfläche eine Stufenform aufweist und derart, daß die äußere Umfangsfläche der Sitzfläche als ein Einpaß- oder Einführabschnitt dient;
ein in Form einer langen Platte ausgebildetes Hauptteil, das unter einem rechten Winkel an der Hauptfläche der Sitzfläche angeordnet ist, wobei das Hauptteil folgendes aufweist: ein Sensorelement, das an dem Ende des Hauptteils angeordnet ist, zum Erfassen der Annäherungsbewegung eines magnetischen Elements; einen Permanentmagneten, der an das Sensorelement anliegend angeordnet ist, zur Erzeugung eines magnetischen Feldes, das auf das Sensorelement aufgebracht wird; und ein elektronisches Bauteil, das elektrisch mit dem Sensorelement verbunden ist; ferner mit
und mit einem Verbinder, der sich von dem Zwischenteil erstreckt, wobei der Verbinder einen Anschluß zum Übertragen eines Ausgangssignals von dem Sensorelement zu der Außenseite aufweist;
und mit einem Gehäuse, das folgendes aufweist:
eine Hülse in Form eines Zylinders mit einem geschlossenen Ende und einem offenen Ende, wobei die Hülse einen Aufnahmeabschnitt aufweist, der an dem offenen Ende ausgebildet ist, wobei der Aufnahmeabschnitt der Erzeugung eines abgedichteten Raums innerhalb der Hülse in Zusammenwirkung mit dem Einpaßabschnitt dient, wobei der abgedichtete Raum als ein Raum dient, in dem das Hauptteil angeordnet ist;
ein Aufnahmeteil, das sich von dem offenen Ende der Hülse erstreckt, wobei das Aufnahmeteil der Aufnahme des Einpaßteils derart dient, daß das Hauptteil an einer Drehung bezüglich der Hülse gehindert wird;
und ein Halteteil mit einem Trennanschlag zum Verhindern, daß sich das Hauptteil von der Innenseite der Hülse wegbewegt;
wobei der magnetische Sensor dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Zwischenraum, ein sogenannter Flüssigkeits-Speicherraum entlang des Umfangs zwischen dem Einpaßabschnitt und dem Aufnahmeabschnitt, also an der Umfangsfläche und an der ringförmigen Streifenfläche, ausgebildet ist, und der Flüssigkeits-Speicherraum mit flüssiger Dichtung oder ähnlichem gefüllt ist.

Vorzugsweise ist der Einpaßabschnitt in den Aufnahmeabschnitt derart eingedrückt, daß der Einpaßabschnitt fest in den Aufnahmeabschnitt eingepaßt ist.

Der Flüssigkeits-Speicherraum ist vorzugsweise einem hinteren Ende des Einpaßabschnitts ausgebildet, wobei das hintere Ende ein bezüglich der Einpaßrichtung hinteres Ende ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird eine beispielhaft in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines magnetischen Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Gehäuses, von der Seite des offenen Endes aus gesehen;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer Hauptsensoreinheit in einem Zustand, bevor diese mit dem Gehäuse zusammengesetzt wird;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht des Gehäuses in einem Zustand, bevor die Hauptsensoreinheit aufgenommen wird;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht des Gehäuses entlang der Linie VI-VI von Fig. 5;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang des Gehäuses entlang der Linie VII-VII von Fig. 5;

Fig. 8 eine Seitenansicht eines herkömmlichen magnetischen Sensors und eines zahnradförmigen magnetischen Rotors, der durch den magnetischen Sensor erfaßt wird; und

Fig. 9 eine Querschnittsansicht entlang der Linie IX-IX von Fig. 8.

Ausführliche Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung Erste Ausführungsform

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines magnetischen Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1. Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Gehäuses, von der Seite des offenen Endes aus gesehen. Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht einer Hauptsensoreinheit in einem Zustand, bevor diese mit dem Gehäuse zusammengesetzt wird. Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht des Gehäuses in einem Zustand, bevor die Hauptsensoreinheit aufgenommen wird. Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht des Gehäuses entlang der Linie VI-VI von Fig. 5, und Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII. In den Fig. 1 bis 5 weist der magnetische Sensor folgende Komponenten auf: eine Hauptsensoreinheit 1, die aus einem elektrisch isolierenden Harz gemacht ist, an der ein elektrisches Bauteil angebracht ist; und ein Gehäuse 2 aus einem elektrisch isolierenden Harz, welches die Hauptsensoreinheit 1 auf dichtende Art und Weise abdeckt. Die Hauptsensoreinheit 1 weist ein Hauptteil 1a, eine Sitzfläche 1b, ein Zwischenteil 1c und einen Verbinder 1d auf. Das Hauptteil 1a weist ein Hall-Element 3 auf, welches das wichtigste Bestandteil des magnetischen Sensors ist, ferner einen Permanentmagneten 4 und eine Leiterplatte 7, an der ein Leitungsmuster 6 ausgebildet ist, und an welche elektronische Komponenten 5 angebracht sind.

Das Zwischenteil 1c weist im wesentlichen eine rechteckige Form mit einer geringen Länge auf, wobei eine Sitzfläche 1b mit der Form einer kreisförmigen Stufe an einem Ende des Zwischenteils 1c derart ausgebildet ist, daß die Achse der Sitzfläche 1b mit derjenigen des Zwischenteils 1c zusammenfällt. Die Endfläche des Zwischenteils 1c ist ein einer im wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet, und der Durchmesser der Sitzfläche 1b ist geringer als die Seitenlänge des Zwischenteils 1c.

Die äußere Umfangsfläche der Sitzfläche 1b dient als ein Einpaßabschnitt 1g, der in das Gehäuse 2, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, eingepaßt wird. Wenn die Bestandteile in einen vollständigen magnetischen Sensor zusammengebaut werden, wird die Sitzfläche 1b in eine Öffnung an einem Ende des Gehäuses 2 derart eingepaßt, daß ein geschlossener Raum in dem Gehäuse 2 erzeugt wird. Das Hauptteil 1a ist an der Hauptfläche der Sitzfläche 1b derart angeordnet, daß sich das Hauptteil 1a in einer Richtung senkrecht zu der Hauptfläche der Sitzfläche 1b erstreckt.

Die Hülse 2a, die in die Form des Zylinders mit einem kreisförmigen Querschnitt und mit dem geschlossenen Ende, wie gezeigt in Fig. 6, ausgebildet ist, weist eine Länge auf, die ähnlich zu derjenigen des Hauptteils 1a der Hauptsensoreinheit 1 ist, und weist einen Innendurchmesser auf, der ein wenig größer ist als die Breite des Hauptteils 1a. Das Hauptteil 1a der Hauptsensoreinheit 1 ist in der Hülse 2a derart angeordnet, daß die Mittenachse des Hauptteils 1a mit derjenigen der Hülse zusammenfällt. Das Hall-Element 2, das an dem Ende des Hauptteils 1a angeordnet ist, befindet sich in Berührung mit dem geschlossenen Ende der Hülse 2a. Die Hülse 2a weist einen Aufnahmeabschnitt 2e innerhalb der Hülse an ihrem offenen Ende zur Aufnahme der Sitzfläche 1b der Hauptsensoreinheit 1 auf.

Der Innendurchmesser des Aufnahmeabschnitts 2h, der an dem offenen Ende der Hülse 2a ausgebildet ist, ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser aber Sitzfläche 1b. Die Sitzfläche 1b wird derart in die Hülse gedrückt, daß die Sitzfläche 1b dicht in die Hülse 2a eingepaßt ist, und so daß das offene Ende der Hülse 2a mit der Sitzfläche 1b verschlossen ist. Flüssige Dichtung, wie z. B. Silikon 10, ist derart vorgesehen, daß es zwischen den Einpaßabschnitt 1g und den Aufnahmeabschnitt 2h eindringt. Die Länge des Aufnahmeabschnitts 2h ist derart eingestellt, daß sie ein wenig kleiner ist als diejenige des Einpaßabschnitts 1g, so daß ein Zwischenraum 12 zwischen der Hauptsensoreinheit 1 und dem Gehäuse 2 erzeugt wird. Der kleine Raum 12 wird durch die äußere Umfangsfläche des Einpaßabschnitts 1g, die Endfläche des Zwischenteils 1c, die offene Endfläche der Hülse 2a und die innenseitige Hauptfläche des Halters 2d umgeben. Der Raum 12 ist mit flüssiger Dichtung 10 angefüllt. Das heißt, der Raum 12 dient als ein Flüssigkeitsspeicher. Die flüssige Dichtung 10, die zwischen den Einflußabschnitt 1g und den Aufnahmeabschnitt 2h eindringt, und die flüssige Dichtung 10, die in den Raum 12 eingefüllt ist, dienen der Abdichtung der Verbindung zwischen der Öffnung des Gehäuses 2 und der Sitzfläche 1b. Somit wird der abgedichtete Raum in dem Gehäuse 2 erzeugt, und das Hauptteil 1a der Hauptsensoreinheit 1 ist in dem abgedichteten Raum angeordnet.

Der Halter 2d besteht aus drei Platten, die sich von der Hauptfläche des Flansches 2b in der Richtung parallel zu der Achse der Hülse 2a erstrecken. Die drei Platten sind derart angeordnet, daß die Hauptfläche einer jeden Platte in Berührung mit einer entsprechenden der drei Seitenflächen des Zwischenteils 1c des Hauptteils 1 ist. Weil drei Seitenflächen des Zwischenteils 1c in Berührung mit entsprechenden Hauptflächen des Halters 2d sind, wird die Hauptsensoreinheit 1 von einer Drehung bezüglich des Gehäuses 2 gehindert. Das Zwischenteil 1c und der Halter 2d dienen als ein Einpaßteil bzw. ein Aufnahmeteil, die aneinander derart angepaßt sind, daß das Hauptteil 1a fest in der Hülse 2a angeordnet ist, ohne eine Relativdrehung anzunehmen. Ein niedriger Damm 2i ist an der verbleibenden Seitenfläche des Zwischenteils 1c ausgebildet, an dem keine Platte des Halters 2d angeordnet ist, wobei sich der Damm 2i von der Hauptfläche des Flansches 2b in einer Richtung parallel zu der Achse der Hülse 2a erstreckt.

Der auf die beschriebene Art und Weise aufgebaute magnetische Sensor wird an eine geeignete Stelle mit einer Schraube befestigt, die durch die Befestigungsöffnung 2f eingepaßt ist, die in dem Stützvorsprung 2b ausgebildet ist. Wenn ein zahnradförmiger magnetischer Rotor 20 aus einem magnetischen Material, wie z. B. Eisen, der in der Nähe des magnetischen Sensors angeordnet ist, gedreht wird, nähern sich die zurückgesetzten Abschnitte 20a und die vorstehenden Abschnitte 20b wechselweise dem Hall-Element 3 und treten an diesem vorbei. Im Ergebnis tritt eine Veränderung des magnetischen Feldes auf, das von dem Permanentmagneten 4 ausgeht und auf das Hall-Element 3 aufgebracht wird. Die Veränderung des magnetischen Feldes wird als eine Veränderung in der Spannung durch das Hall-Element 3 erfaßt. Die Veränderung der Spannung, die durch das Hall-Element 3 erzeugt wird, wird dann durch die elektronischen Bauteile 5 in ein Impulssignal umgewandelt. Das elektrische Signal in der Impulsform wird über die Anschlüsse 8 des Verbinder 1d derart zu einer (nicht gezeigten) äußeren Vorrichtung übertragen, daß die Drehgeschwindigkeit des magnetischen Rotors 20 erfaßt wird.

Bei dem Herstellungsverfahren des magnetischen Sensors wird zunächst ein Harzteil der Hauptsensoreinheit 1 durch Ausbildung des- Hauptteils 1a, der Sitzfläche 1b, des Zwischenteils 1c und des Verbinders 1d auf integrale Art und Weise einschließlich der darin mittels Formung eingebetteten Anschlüsse 8 ausgebildet. Das Hall-Element 3, der Permanentmagnet 4 und die Leiterplatte 7 werden dann an das genannte Harzteil angebracht. Das Gehäuse 2 wird ebenso auf integrale Art und Weise mittels Formung erzeugt. Dann wird die Hauptsensoreinheit 1 in das Gehäuse 2 eingeführt, und die oberen Endabschnitte 2g des Halters 2b des Gehäuses 2 werden bei hoher Temperatur derart verstemmt, daß die Hauptsensoreinheit 1 und das Gehäuse 2 miteinander zu einer vollständig integralen Form kombiniert werden.

Bei dem magnetischen Sensor der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser des Einpaßabschnitts 1g des Hauptsensoreinheit 1 im wesentlichen zu dem Innendurchmesser des Abschnitts 2h gleich, und der Einpaßabschnitt 1g wird in den Aufnahmeabschnitt 2h derart eingedrückt, daß der Einpaßabschnitt 1g dicht in den Aufnahmeabschnitt 2h eingepaßt ist. Wenn der Einpaßabschnitt 1g dicht in den Aufnahmeabschnitt 2h eingepaßt ist, ist das Hauptteil 1a der Hauptsensoreinheit 1 an der Mitte des Gehäuses 2 angeordnet. Ferner ist bei dem magnetischen Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung weder eine O-Ring-Nut in der Hauptsensoreinheit 1 ausgebildet, noch ist ein O-Ring vorgesehen.

Beim Herstellungsvorgang des magnetischen Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung wird zunächst ein Harzteil der Hauptsensoreinheit 1 in die erforderliche Form einschließlich der darin eingebetteten Anschlüsse 8 erzeugt, wie dies bei der herkömmlichen Herstellungstechnik der Fall ist. Das Hall- Element 3, der Permanentmagnet 4 und die Leiterplatte 7 werden dann an dem genannten Harzteil angebracht. Das Gehäuse 2 wird ebenso auf integrale Art und Weise durch Formung hergestellt. Bevor die Hauptsensoreinheit 1 in das Gehäuse 2 kombiniert wird, wird der Einpaßabschnitt 1g der Hauptsensoreinheit 1 mit einer viskosen flüssigen Dichtung 10 überzogen. Dann wird das Hauptteil 1a der Hauptsensoreinheit 1 im Gehäuse 2 angeordnet, und der Einpaßabschnitt 1g wird in den Aufnahmeabschnitt 2h derart eingedrückt, daß der Einpaßabschnitt 1g dicht in den Aufnahmeabschnitt 2h eingepaßt wird. Somit wird die Hauptsensoreinheit 1 in das Gehäuse 2 eingepaßt. Danach werden die Endabschnitte 2g des Halters 2d des Gehäuses 2 bei einer hohen Temperatur derart verstemmt, daß die Hauptsensoreinheit 1 und das Gehäuse 2 fest in eine vollständige integrale Form kombiniert werden.

Wenn der Einpaßabschnitt 1g in den Aufnahmeabschnitt 2h eingepaßt wird, wird eine übermäßige flüssige Dichtung 10, die auf den Einpaßabschnitt 1g aufbracht ist, durch die offene Endfläche der Hülse 2a entfernt, und die verbleibende flüssige Dichtung 10 dringt zwischen den Einpaßabschnitt 1g und den Aufnahmeabschnitt 2h ein. Die entfernte übermäßige flüssige Dichtung wird in dem Raum 12 gesammelt, der als der Flüssigkeitsspeicher dient, und somit wird der Raum 12 mit der flüssigen Dichtung angefüllt. Im Ergebnis ist die Verbindung zwischen der Hauptsensoreinheit 1 und dem Gehäuse in perfekter Weise abgedichtet. Auch wenn ein Grat an dem Einpaßabschnitt 1g erzeugt wird, absorbiert die flüssige Dichtung 10 den Grat, und somit wird die Verbindung zwischen dem Einpaßabschnitt 1g und dem Aufnahmeabschnitt 2h in perfekter Weise abgedichtet.

Da der Einpaßabschnitt 1g der Hauptsensoreinheit 1 fest in den Aufnahmeabschnitt 2h eingepaßt ist, ist die Hauptsensoreinheit 1 fest an das Gehäuse 2 befestigt. Im Ergebnis weist der magnetische Sensor eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen Schwingung und somit eine verbesserte Verläßlichkeit auf. Ferner wird die Fühlgenauigkeit verbessert, und somit erhält man einen hochgenauen und hochmagnetischen Sensor.

Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform der Einpaßabschnitt 1g fest in den offenen Abschnitt 2h eingepaßt ist, können die Vorteile und Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu einem gewissen Ausmaß auch erhalten werden, wenn der Einpaßabschnitt 1g lose in den Aufnahmeabschnitt 2h eingepaßt ist, weil die flüssige Dichtung 10 für eine gute Abdichtung an der Verbindung zwischen dem Einpaßabschnitt 1g und dem Aufnahmeabschnitt 2h sorgt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird somit ein magnetischer Sensor mit einer Hauptsensoreinheit mit einem Zwischenteil 1c in Form eines kurzen rechtwinkligen Prismas, das als ein Paßteil dient; einer Sitzfläche, die an einer Endfläche des Zwischenteils 1c derart ausgebildet ist, daß die Sitzfläche 1b eine Stufenform aufweist und derart, daß die äußere Umfangsfläche der Sitzfläche 1b als ein Einpaßabschnitt 1e dient; ein in Form einer langen Platte ausgebildetes Hauptteil 1a, der mit einem rechten Winkel an der Hauptfläche der Sitzfläche 1b angeordnet ist, wobei das Hauptteil 1a folgendes aufweist: ein Sensorelement 3, das an dem Ende des Hauptteils 1a angeordnet ist, zum Erfassen der Annäherungsbewegung eines magnetischen Elements; einen Permanentmagneten 4, der an das Sensorelement 3 anliegend angeordnet ist, zur Erzeugung eines magnetischen Feldes, das auf das Sensorelement 3 aufgebracht wird; und ein elektronisches Bauteil 5, das elektrisch mit dem Sensorelement 3 verbunden ist; ferner mit einem Verbinder 1d, der sich von dem Zwischenteil 1b erstreckt, wobei der Verbinder 1d einen Anschluß 8 zum Übertragen eines Ausgangssignals von dem Sensorelement 3 zu der Außenseite aufweist; und mit einem Gehäuse 2, das folgendes aufweist: eine Hülse 2a in Form eines Zylinders mit einem geschlossenen Ende und einem offenen Ende, wobei die Hülse 2a einen Aufnahmeabschnitt 2h aufweist, der an dem offenen Ende ausgebildet ist, wobei der Aufnahmeabschnitt 2h der Erzeugung eines abgedichteten Raums innerhalb der Hülse 2a in Zusammenwirkung mit dem Einpaßabschnitt 1e dient, wobei der abgedichtete Raum als ein Raum dient, in dem das Hauptteil 1 angeordnet ist; ein Aufnahmeteil, das sich von dem offenen Ende der Hülse 2 erstreckt, wobei das Aufnahmeteil der Aufnahme des Einpaßteils derart dient, daß das Hauptteil 1a an einer Drehung bezüglich der Hülse 2a gehindert wird; und einen Trennanschlag zum Verhindern, daß sich das Hauptteil 1a von der Innenseite der Hülse 2a wegbewegt; geschaffen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Flüssigkeits-Speicherraum 12 zwischen dem Einpaßabschnitt und dem Aufnahmeabschnitt 2h entlang des Umfangs ausgebildet ist, und der Flüssigkeits- Speicherraum mit flüssiger Abdichtung gefüllt ist.

Bei diesem magnetischen Sensor wird, auch wenn an dem Einpaßabschnitt ein Grat erzeugt wird, eine gute Abdichtung zwischen den Einpaßabschnitt und dem Aufnahmeabschnitt aufrecht erhalten, weil die flüssige Dichtung den Grat absorbiert. Im Ergebnis wird eine höchst verläßliche Abdichtung erreicht, und somit weist der magnetische Sensor eine hohe Beständigkeit auf. Ferner kann der magnetische Sensor mit einem hohen Herstellungsertrag bei geringen Kosten hergestellt werden.

Wie oben beschrieben, wird der Einpaßabschnitt vorzugsweise in den Aufnahmeabschnitt derart eingedrückt, daß der Einpaßabschnitt fest in den Aufnahmeabschnitt eingepaßt wird. Als Ergebnis des festen Einpassens zwischen den Einpaßabschnitt und den Aufnahmeabschnitt ist die Hauptsensoreinheit 1 fest mit dem Gehäuse kombiniert. Deshalb weist der magnetische Sensor eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen Schwingung auf, und die Verläßlichkeit wird weiter verbessert. Ferner wird die Fühlgenauigkeit verbessert, und man erhält einen hochgenauen und hoch verläßlichen Sensor.

Der Flüssigkeits-Speicherraum ist vorzugsweise an einem hinteren Ende des Einpaßabschnitts ausgebildet, wobei das hintere Ende ein hinteres Ende bezüglich der Einpaßrichtung bezeichnet. Bei dieser Anordnung wird ein Übermaß der flüssigen Dichtung, die auf den Einpaßabschnitt 1g aufgebracht wurde, entfernt, und die verbleibende flüssige Dichtung dringt zwischen den Einpaßabschnitt und den Aufnahmeabschnitt ein. Die entfernte übermäßige flüssige Dichtung wird in dem Flüssigkeits-Speicherraum gesammelt, und somit wird der Flüssigkeits-Speicherraum mit der flüssigen Dichtung angefüllt. Dies sorgt für eine perfekte Abdichtung zwischen dem Einpaßabschnitt und dem offenen Abschnitt.

Claims

1. Magnetischer Sensor mit:
einer Hauptsensoreinheit (1) mit:
einem Zwischenteil (1c) in Form eines kurzen rechtwinkligen Prismas, das als ein Paßteil dient;
einer Sitzfläche (16), die an einer Endfläche des Zwischenteils (1c) derart ausgebildet ist, daß die Sitzfläche (1b) eine Stufenform aufweist und derart, daß die äußere Umfangsfläche der Sitzfläche (1b) als ein Einpaßabschnitt (1e) dient;
ein in Form einer langen Platte ausgebildeten Hauptteil (1a), das unter einem rechten Winkel an der Hauptfläche der Sitzfläche (1b) angeordnet ist, wobei das Hauptteil (1a) folgendes aufweist: ein Sensorelement (3), das an dem Ende des Hauptteils (1a) angeordnet ist, zum Erfassen der Annäherungsbewegung eines magnetischen Elements;
einen Permanentmagneten (4), der an das Sensorelement (3) anliegend angeordnet ist, zur Erzeugung eines magnetischen Feldes, das auf das Sensorelement (3) aufgebracht wird; und ein elektronisches Bauteil (5), das elektrisch mit dem Sensorelement (3) verbunden ist; ferner mit
einem Verbinder (1d), der sich von dem Zwischenteil (1c) erstreckt, wobei der Verbinder (1d) einen Anschluß (8) zum Übertragen eines Ausgangssignals von dem Sensorelement (3) zu der Außenseite aufweist; und mit
einem Gehäuse (2), das folgendes aufweist:
eine Hülse (2a) in Form eines Zylinders mit einem geschlossenen Ende und einem offenen Ende, wobei die Hülse (2a) einen Aufnahmeabschnitt (2h) aufweist, der an dem offenen Ende ausgebildet ist, wobei der Aufnahmeabschnitt (2h) der Erzeugung eines abgedichteten Raums innerhalb der Hülse (2a) in Zusammenwirkung mit dem Einpaßabschnitt (1e) dient, wobei der abgedichtete Raum als ein Raum dient, in dem das Hauptteil (1a) angeordnet ist;
ein Aufnahmeteil, das sich von dem offenen Ende der Hülse (2a) erstreckt, wobei das Aufnahmeteil der Aufnahme des Einpaßteils derart dient, daß das Hauptteil (1a) am einer Drehung bezüglich der Hülse (2a) gehindert wird; und
einen Trennanschlag zum Verhindern, daß sich das Hauptteil (1a) von der Innenseite der Hülse (2a) wegbewegt;
wobei der magnetische Sensor dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Flüssigkeits-Speicherraum (12) entlang des Umfangs zwischen dem Einpaßabschnitt und dem Aufnahmeabschnitt (2h) ausgebildet ist, und der Flüssigkeits-Speicherraum mit flüssiger Dichtung gefüllt ist.

2. Magnetischer Sensor nach Anspruch 1, wobei der Einpaßabschnitt in den Aufnahmeabschnitt (2h) derart eingedrückt ist, daß der Einpaßabschnitt fest in den Aufnahmeabschnitt (2h) eingepaßt ist.

3. Magnetischer Sensor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Flüssigkeits-Speicherraum an einem Ende des Einpaßabschnitts ausgebildet ist, wobei das Ende ein bezüglich der Einpaßrichtung hinteres Ende ist.