JP2005049285A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な組み付け構造でありながら、検出精度の良好な磁気センサを提供する。
【解決手段】 磁気を発するマグネット１１と前記磁気の変化を検出する磁気検出素子１２とを有する磁気ヘッド１と、マグネット１１と磁気検出素子１２とが重なるように配設するためのヘッド部３１を有するインナーハウジング３と、磁気ヘッド１が配設されたヘッド部３１を収納する収納部４３を設けてなるアウターハウジング３と、を備える磁気センサＡであって、アウターハウジング４には、インナーハウジング３を組み付けた際に、マグネット１１に当接しアウターハウジング４に対する磁気ヘッド１の位置決めを行う保持部４６が設けられてなる
【選択図】図１

Description

本発明は、歯車や多極着磁のマグネット等の被検出体の移動状態を検出する磁気センサに関するものである。

歯車や多極着磁のマグネット（磁石）等の被検出体の回転を検出する磁気センサとしては、被検出体を検出するための検出面を有する円筒状の樹脂ケース内に、マグネットとホールＩＣや磁気抵抗素子等の磁気検出手段とからなる磁気ヘッドを配設し、前記樹脂ケース内にエポキシ等の充填部材（封止部材）を充填することで前記磁気ヘッドを気密的に収納するものが知られている。このような磁気センサは、特許文献１に開示されている。

かかる磁気センサは、前記樹脂ケース内に前記充填部材を充填し硬化することで前記磁気ヘッド等の収納物を気密的に封止する構造である。
特開平２−２６４８１７号公報

ところで、前記樹脂ケースに対する前記磁気ヘッド部の配設位置は、検出精度に大きな影響を与えるため、適正な位置に組み付ける必要があった。しかしながら、前記組み付け時や前記充填部材を充填してから硬化するまでの間などに、前記磁気ヘッドの配設位置が前記樹脂ケースに対して所望の位置からずれてしまう虞があった。このように前記磁気ヘッドが位置ずれした状態である場合、検出精度が低下してしまうという問題があった。

そこで、本発明は上述した問題に着目してなされたものであって、簡単な組み付け構造でありながら、検出精度の良好な磁気センサを提供することを目的とするものである。

本発明の磁気センサは、請求項１に記載したように、磁気を発する磁石と前記磁気の変化を検出する磁気変化検出手段とを有する磁気ヘッドと、前記磁石と前記磁気変化検出手段とが重なるように配設するための取り付け部を有するインナーハウジングと、前記インナーハウジングを保持し前記磁気ヘッドが配設された前記取り付け部を収納できる収納部を設けてなるアウターハウジングと、を備える磁気センサであって、前記アウターハウジングには、前記インナーハウジングを組み付けた際に、前記磁石に当接し前記アウターハウジングに対する前記磁気ヘッドの位置決めを行う保持部が設けられてなることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載したように、請求項１に記載の磁気センサにおいて、前記アウターハウジングには、前記インナーハウジングの形状に対応して形成され、前記インナーハウジングを前記アウターハウジングの所定位置に誘導するガイド部が設けられてなることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載したように、請求項２に記載の磁気センサにおいて、前記保持部は、前記ガイド部に設けられてなり、前記インナーハウジングを前記アウターハウジングに組み付けることによって、前記磁石および前記磁気変化検出手段の位置決めを行うように設けられてなることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載したように、請求項２または請求項３に記載の磁気センサにおいて、前記アウターハウジングの前記収納部は、底部と側壁とから主に構成され、前記側壁には、前記ガイド部と、前記保持部と、前記磁気ヘッドによる磁気検出を行う検出部と、が設けられてなることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載したように、請求項４に記載の磁気センサにおいて、前記磁気ヘッドは、前記検出部と前記保持部とによって、挟み込まれるようにして位置決めされてなること特徴とするものである。

本発明は、歯車や多極着磁のマグネット等の被検出体の移動状態を検出する磁気センサに関し、簡単な組み付け構造でありながら、検出精度の良好な磁気センサを提供できる。

以下、本発明の磁気センサについて例を挙げ添付図面を用いて説明する。

図１において、磁気センサＡは、磁気ヘッド１と、回路基板２と、インナーハウジング３と、アウターハウジング４と、充填部材５と、から主に構成されている。また、磁気センサＡは、磁気ヘッド１や回路基板２をインナーハウジング３に配設し、このインナーハウジング３の磁気ヘッド１や回路基板２の配設箇所をアウターハウジング４内に収納し、インナーハウジング３とアウターハウジング４との隙間に、充填部材５が設けられるようにして組み付けられる。

磁気ヘッド１は、図２に示すように、マグネット（磁石）１１と、磁気検出素子（磁気変化検出手段）１２とから構成されるものである。マグネット１１は、円筒形状で、磁気検出素子１２と当接する平坦面１１ａを有する。磁気検出素子１２は、ホールＩＣが適用でき、磁気の変化（磁束密度の変化）を検出するものである。この場合、磁気検出素子１２は、アウターハウジング４とマグネット１１との間において、マグネット１１の平坦面１１ａに重ね合わせて当接するように設けられる。なお、磁気センサＡは、磁性体からなる被検出体（図示しない）の近傍に取り付けられ、移動する前記被検出体とマグネット１１との間の磁気の変化を、磁気検出素子１２によって検出できるようにしている。

回路基板２は、ガラス布基材エポキシ樹脂やセラミック等の絶縁基板からなり、所定の配線パターンが形成されてなる硬質回路基板や、可撓性材料に所定の配線パターンが形成されてなるフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）が適用できる。回路基板２は、磁気検出素子１２へのノイズ吸収用コンデンサや信号増幅回路等の各種電子部品（図示しない）が実装されている。回路基板２の一端側には、磁気検出素子１２のリード１２ａが半田等を介して電気的に接続され、また他端側には、配線２１が半田等を介して電気的に接続されている。従って、磁気検出素子１２により検出された検出信号は、回路基板２から配線２１に伝わり外部に取り出されることが可能になる。

インナーハウジング３は、ＳＰＳ，ＰＢＴ及びＰＰＳ等の合成樹脂材料が適用でき、図２乃至図４に示すように、ヘッド部（取り付け部）３１と、基板保持部３２と、溝部３３と、を一体に備えている。

ヘッド部３１は、インナーハウジング３の先端付近に磁気ヘッド１を収納するために設けられ、マグネット１１を埋設（配設）するとともに、磁気検出素子１２をマグネット１１と重なるように位置決めするための凹形状に形成されている。また、ヘッド部３１には、アウターハウジング４の後述する側壁に対して磁気検出素子１２の磁気検出面１２ｂが対向して当接するような位置（所定位置）に保持されるようにするもので、磁気検出素子１２の側面を位置決めするための位置決め部３１ａが設けられている。また、ヘッド部３１の底面には、ヘッド部３１に配設されるマグネット１１を裏側から一部臨めるように切り欠いた開口部３１ｂが形成されている。

基板保持部３２は、回路基板２を配設するための載置面３２ａと、回路基板２を保持するための保持片３２ｂと、がインナーハウジング３の片面側に設けられている。なお、回路基板２は、アウターハウジング４に当接しない位置に配設される。

溝部３３は、インナーハウジング３の載置面３２ａの裏面側に設けられ、アウターハウジング４に対するインナーハウジング３の挿入方向に沿って、溝形状に形成されている。なお、溝部３３は、開口部３１ｂ箇所に重なるように設けられている。

アウターハウジング４は、インナーハウジング３と同様な合成樹脂材料を適用することができ、図５乃至図７に示すように、断面形状が略コの字状をなして一端が開口する円筒形状からなる。アウターハウジング４は、側壁４１および底部４２によって囲まれる収納空間（収納部）４３内にインナーハウジング３の一部（磁気ヘッド１および回路基板２の配設箇所）を収納できるように構成される。また、アウターハウジング４の側壁４１は、磁気検出素子１２のマグネット１１との非接触面である磁気検出面１２ｂに対向して当接する部分が底部４２に比べて薄肉となるように形成され、この薄肉部分は磁気センサＡの検出部４４となる。

また、アウターハウジング４の内壁部には、インナーハウジング３の溝部３３の形状に対応するガイド片（ガイド部）４５が形成されている。これにより、インナーハウジング３をアウターハウジング４に組み付ける際に、ヘッド部３１に保持される磁気ヘッド１を収納空間４３内の所定位置に誘導し、位置決めすることができる。また、ガイド片４５には、ヘッド部３１の開口部３１ｂからマグネット１１に当接するリブ（保持部）４６が設けられる。これにより、インナーハウジング３をアウターハウジング４に組み付ける際に、検出部４４とリブ４６とによって、マグネット１１および磁気検出素子１２を挟み込むようにして適正な位置に配設することができる。また、リブ４６は、変形可能に設けられており、前記組み付け時において、マグネット１１に押し潰されるように形成され、成形誤差等の部品の外形誤差に対応するとともに、検出部４４に対してマグネット１１および磁気検出素子１２ががたつくことなく確実に圧入して保持することができる。

また、アウターハウジング４は、図５，図６に示すように、磁気センサＡ全体を所望の配設位置に固定するための外部取付部４７を設けている。外部取付部４７は、取付用の孔部４７ａを有する金属材料からなるカラー４７ｂがインサート成形されている。

充填部材５は、やや流動性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂が適用でき、収納空間Ｓ内において、アウターハウジング４とインナーハウジング３との隙間部分に充填される。充填部材５は、インナーハウジング３がアウターハウジング４に組み付けられた状態で、底部４２側から注入され、少なくともヘッド部３１の磁気ヘッド１と回路基板２とを埋設する位置まで注入される。充填部材５は、充填された後に硬化することで、磁気ヘッド１や回路基板２の電子部品に対して、気密性を保持するとともに、固定保持することができ、耐振、耐寒、耐熱、耐水等の耐久性を向上するものである。

以上の各部によって磁気センサＡが構成される。かかる磁気センサＡは、磁気を発するマグネット１１と前記磁気の変化を検出する磁気検出素子１２とを有する磁気ヘッド１と、マグネット１１と磁気検出素子１２とが重なるように配設するためのヘッド部３１を有するインナーハウジング３と、磁気ヘッド１が配設されたヘッド部３１を収納する収納部４３を設けてなるアウターハウジング３と、を備える磁気センサＡであって、アウターハウジング４には、インナーハウジング３を組み付けた際に、マグネット１１に当接しアウターハウジング４に対する磁気ヘッド１の位置決めを行うリブ４６が設けられてなるものである。

したがって、インナーハウジング３とアウターハウジング４とを組み付けるだけで、磁気ヘッド１をアウターハウジング４に対して適正な位置に簡単に保持することができる。すなわち、マグネット１１と磁気検出素子１２との距離、および磁気検出素子１２の磁気検出面１２ｂとアウターハウジング４の検出部４４との距離にばらつきが生じない状態で充填部材５を充填することができるため、簡単な組み付け構造でありながら、検出精度の良好な磁気センサＡとなる。

また、アウターハウジング４には、インナーハウジング３の溝部３３の形状に対応して形成され、インナーハウジング３をアウターハウジング４の所定位置に誘導するガイド片４５が設けられてなることによって、アウターハウジング４に対するインナーハウジング３の位置決めを簡単に行うことができる。また、誤組みを防止することが可能となる。

また、リブ４６は、ガイド片４５に設けられてなり、インナーハウジング３をアウターハウジング４に組み付けることによって、マグネット１１および磁気検出素子１２の位置決めを行うように設けられてなることによって、煩雑な組み付け作業を行わなくとも、ガイド片４５に沿わせて、インナーハウジング３を組み付けるだけで、検出精度の良好な適正位置に、磁気ヘッド１を誘い込んで保持することができる。

また、アウターハウジング４の収納部４３は、底部４２と側壁４１とから主に構成され、側壁４１には、ガイド片４５と、リブ４６と、磁気ヘッド１による磁気検出を行う検出部４４と、が設けられてなり、磁気ヘッド１は、検出部４４とリブ４６とによって、挟み込まれるようにして位置決めされてなることによって、簡単な圧入構造にて磁気ヘッド１を精度よく適正な位置に保持することができ、検出精度の良好な磁気センサＡを得ることができる。

なお、本発明の実施の形態では、上述した磁気センサＡについて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、アウターハウジングが角柱状の構造であったり、磁気変化検出手段としてホールＩＣではなく、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を用いたり、リブ４６のような保持部でなくともマグネットに当接して磁気ヘッドを位置決めするものであればよく、磁気センサとしての構成は同様の効果が得られるものであれば種々の変形が可能である。

本発明の実施の形態における磁気センサの断面図。 同上実施の形態のアウターハウジングに組み付ける前のインナーハウジングの断面図。 同上実施の形態のインナーハウジングの平面図。 同上実施の形態のインナーハウジングの裏面側を示す平面図。 同上実施の形態のアウターハウジングの上部平面図。 図５内のＡ−Ａ断面図。 図５内のＢ−Ｂ断面図。

符号の説明

１ 磁気ヘッド
１１ マグネット（磁石）
１２ 磁気検出素子（磁気変化検出手段）
２ 回路基板
３ インナーハウジング
３１ ヘッド部（取り付け部）
３３ 溝部
４ アウターハウジング
４１ 側壁
４２ 底部
４３ 収納部
４４ 検出部
４５ ガイド片（ガイド部）
４６ リブ（保持部）

Claims (5)

1. 磁気を発する磁石と前記磁気の変化を検出する磁気変化検出手段とを有する磁気ヘッドと、前記磁石と前記磁気変化検出手段とが重なるように配設するための取り付け部を有するインナーハウジングと、前記インナーハウジングを保持し前記磁気ヘッドが配設された前記取り付け部を収納できる収納部を設けてなるアウターハウジングと、を備える磁気センサであって、
   前記アウターハウジングには、前記インナーハウジングを組み付けた際に、前記磁石に当接し前記アウターハウジングに対する前記磁気ヘッドの位置決めを行う保持部が設けられてなることを特徴とする磁気センサ。
2. 前記アウターハウジングには、前記インナーハウジングの形状に対応して形成され、前記インナーハウジングを前記アウターハウジングの所定位置に誘導するガイド部が設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
3. 前記保持部は、前記ガイド部に設けられてなり、前記インナーハウジングを前記アウターハウジングに組み付けることによって、前記磁石および前記磁気変化検出手段の位置決めを行うように設けられてなることを特徴とする請求項２に記載の磁気センサ。
4. 前記アウターハウジングの前記収納部は、底部と側壁とから主に構成され、
   前記側壁には、前記ガイド部と、前記保持部と、前記磁気ヘッドによる磁気検出を行う検出部と、が設けられてなることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の磁気センサ。
5. 前記磁気ヘッドは、前記検出部と前記保持部とによって、挟み込まれるようにして位置決めされてなること特徴とする請求項４に記載の磁気センサ。
   

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