JP2009075052A - Rotation detection sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば自動車用ＡＢＳセンサとして使用される回転検出センサに関する。 The present invention relates to a rotation detection sensor used as, for example, an automobile ABS sensor.
自動車のハブベアリングに取付けて使用するＡＢＳセンサ（アンチロックブレーキシステム用の車軸回転センサ）は、磁石または金属体をハブベアリングの回転輪に設け、それに対向して磁気ピックアップ、ホールセンサ、ＭＲセンサ等の磁気式センサを配置した構成とされている。ＡＢＳセンサは、機械的強度、防水性、耐候性、耐薬品性等が求められる。そのため、センサ部品を樹脂等でオーバーモールドすることで、センサユニット構造体として使用される。 ABS sensor (axle rotation sensor for anti-lock brake system) used by attaching to a hub bearing of an automobile is provided with a magnet or a metal body on a rotating wheel of a hub bearing, and a magnetic pickup, a hall sensor, an MR sensor, etc. are opposed to the magnet or metal body. The magnetic sensor is arranged. ABS sensors are required to have mechanical strength, waterproofness, weather resistance, chemical resistance, and the like. Therefore, it is used as a sensor unit structure by overmolding the sensor component with resin or the like.
センサ部品をオーバーモールドする方法として、例えば特許文献１に、予めセンサ固定用ホルダにセンサ部品を固定しておき、これを樹脂でオーバーモールドする方法が提案されている。
上記従来のオーバーモールド方法によるＡＢＳセンサ用のセンサユニット構造体には、以下に示す問題があった。
・ モールド材が樹脂であるため、センサ部品やセンサ固定用ホルダ等の内蔵品とモールド材との接着性が期待できない。
・ 電子部品であるセンサ部品の自己発熱や環境温度の変化によって、内蔵品とモールド材間の熱膨張差から両者間に隙間が生じる恐れがあり、防水性に問題がある。
・ センサユニット構造体に外力が加わりモールド材に塑性変形が生じた場合にも、内蔵品とモールド材間に隙間が生じるため、防水性に問題がある。
・ 樹脂からなるモールド材は変形能力が低いため、センサユニット構造体に外力が加わった場合、内蔵品に外力が直接作用して内蔵品が破損または変形する可能性がある。
・ 樹脂からなるモールド材は振動吸収性が乏しいため、外部の振動に対する耐久性に問題がある。
・ センサユニット構造体から外部への信号伝達経路となる信号ケーブル部が湾曲するような外力が加わった場合、センサユニット構造体内部のセンサデバイスにその外力が伝わり、故障する可能性がある。
・ 従来の射出成型によるモールドでは、溶融した樹脂を流入させるノズル、その溶融樹脂を成型品となる空洞部分へ導くランナー、および前記空洞部分への流入口（ゲート）を必要とする。これらを通る溶融樹脂の流れをスムーズにして歩留まりを挙げるには、１回の製作個数は数個から１０数個程度が適当で、１回の成型個数に制限がある。
The sensor unit structure for an ABS sensor by the conventional overmolding method has the following problems.
-Since the molding material is a resin, it is not possible to expect adhesion between the built-in product such as a sensor component or a sensor fixing holder and the molding material.
-Due to the self-heating of sensor parts, which are electronic parts, and changes in the environmental temperature, there is a risk of a gap between the built-in product and the mold material, resulting in a problem with waterproofness.
-Even when an external force is applied to the sensor unit structure and plastic deformation occurs in the molding material, there is a problem in waterproofness because a gap is formed between the built-in product and the molding material.
-Since the molding material made of resin has low deformation capacity, when an external force is applied to the sensor unit structure, the built-in product may be damaged or deformed by the external force acting directly on the built-in product.
・ Since the mold material made of resin has poor vibration absorption, there is a problem with durability against external vibration.
-If an external force is applied that causes the signal cable section that is a signal transmission path from the sensor unit structure to the outside to bend, the external force may be transmitted to the sensor device inside the sensor unit structure, resulting in failure.
A conventional mold by injection molding requires a nozzle that allows molten resin to flow in, a runner that guides the molten resin to a hollow portion that becomes a molded product, and an inlet (gate) to the hollow portion. In order to increase the yield by smoothing the flow of the molten resin through these, the number of manufactured parts at one time is suitably from several to about ten and the number of molded parts at one time is limited.
このような課題を解決する対策として、センサ素子と、その出力信号を外部に取り出すケーブルと、センサ素子の電極部と前記ケーブルの芯線とを電気的に接続する導電部を有する基板とでセンサユニットを構成し、このセンサユニットをセンサ固定部材に固定し、さらにセンサユニットの周囲に、熱可塑性エラストマまたはゴム材を成型してなるモールディング部を設けることで、防水性や耐震性を保った回転検出センサを安価に製造することが考えられる。 As a countermeasure for solving such a problem, a sensor unit includes a sensor element, a cable for taking out an output signal thereof, and a substrate having a conductive portion that electrically connects an electrode portion of the sensor element and a core wire of the cable. Rotation detection that maintains waterproofness and earthquake resistance by fixing this sensor unit to the sensor fixing member and providing a molding part formed by molding a thermoplastic elastomer or rubber material around the sensor unit It is conceivable to manufacture the sensor at a low cost.
しかし、この構成の場合には、ケーブルに加わる荷重がモールディング部に伝わるため、モールディング部および電極部が破損する恐れがある。 However, in the case of this configuration, since the load applied to the cable is transmitted to the molding part, the molding part and the electrode part may be damaged.
また，前記構成において、さらに前記モールディング部から離れた箇所で、前記ケーブルを前記センサ固定部材に固定するクランプ部を設けることも考えられる。 Moreover, in the said structure, it is possible to provide the clamp part which fixes the said cable to the said sensor fixing member in the location further away from the said molding part.
しかし、ケーブルをクランプ部でセンサ固定部材に固定する構成では、加締め工程が必要になるため、組立工数が増えコスト増となる。また、加締め時にケーブルを破損する恐れもある。 However, in the configuration in which the cable is fixed to the sensor fixing member by the clamp portion, a caulking process is required, which increases the number of assembly steps and increases the cost. In addition, the cable may be damaged during caulking.
この発明の目的は、ケーブルを加締めることなくケーブルのたわみを抑制可能に配置できて、外部から荷重が印加された場合においても、ケーブルの変動によるモールディング部の破損を防ぎ、センサの信頼性を確保することができる回転検出センサを提供することである。 The object of the present invention is to be able to suppress the deflection of the cable without caulking the cable, and even when a load is applied from the outside, it prevents damage to the molding part due to cable fluctuations, and improves the reliability of the sensor. It is providing the rotation detection sensor which can be ensured.
この発明の回転検出センサは、車輪用軸受に取付けるセンサ固定部材に固定され、車輪用軸受の回転輪の回転を検出する回転検出センサであって、前記回転輪に同心に設けられた環状の被検出体を検出する磁気式のセンサ素子と、このセンサ素子の出力信号を外部に取り出すケーブルと、前記センサ素子および前記ケーブルの一端部が取付けられ、かつ前記センサ素子の電極部と前記ケーブルの芯線とを電気的に接続してセンサユニットを構成し、このセンサユニットを前記センサ固定部材に固定し、センサユニットを覆って、モールド材を成型してなるモールディング部を設け、前記センサ固定部材の前記モールディング部から離れた位置に、前記ケーブルの一部の周面半部を支持する断面円弧状の支持面を有する第１のケーブル支持部と、前記ケーブルの他部の前記周面半部とは反対側の周面半部を支持する断面円弧状の支持面を有する第２のケーブル支持部との組み合わせからなるケーブル支持部対を１対以上設け、前記両ケーブル支持部間のセンサ固定部材の一部に切欠部を設けたことを特徴とする。 A rotation detection sensor according to the present invention is a rotation detection sensor that is fixed to a sensor fixing member that is attached to a wheel bearing and detects the rotation of a rotating wheel of the wheel bearing, and is an annular cover that is provided concentrically with the rotating wheel. A magnetic sensor element for detecting the detection body, a cable for taking out an output signal of the sensor element to the outside, the sensor element and one end of the cable are attached, and the electrode part of the sensor element and the core wire of the cable Are electrically connected to each other to form a sensor unit, the sensor unit is fixed to the sensor fixing member, a molding unit is formed by molding a molding material, covering the sensor unit, and the sensor fixing member A first cable support portion having a support surface having an arcuate cross section for supporting a half of the peripheral surface of a part of the cable at a position away from the molding portion; One or more pairs of cable support portions composed of a combination with a second cable support portion having a support surface having an arc-shaped cross section that supports the peripheral surface half of the other portion of the cable opposite to the peripheral surface half. And a notch portion is provided in a part of the sensor fixing member between the cable support portions.
この発明の構成によれば以下の作用効果が得られる。
・ センサ素子、ケーブル、基板等のセンサ部品からなるセンサユニットを、弾性を有するモールド材でモールドしたため、回転検出センサに振動や外力が作用した場合に、その振動や外力をモールド材が吸収することで、センサ部品に及ぶ影響を少なくして、センサ部品を保護することができる。
・ モールド材が弾性を有する熱可塑性エラストマまたはゴム材である場合、環境温度の変化や電子部品であるセンサ部品の自己発熱によってセンサ部品とモールド材とで程度の異なる熱膨張・熱収縮が発生しても、その差をモールド材の弾性によって吸収することができ、センサ部品とモールド材間に隙間が生じることが防げ、防水性を保てる。
・ 特に、センサ固定部材のモールディング部から離れた位置に、ケーブルの一部の周面半部を支持する断面円弧状の支持面を有する第１のケーブル支持部と、ケーブルの他部の前記周面半部とは反対側の周面半部を支持する断面円弧状の支持面を有する第２のケーブル支持部との組み合わせからなるケーブル支持部対を１対以上設けているので、ケーブルを加締めることなくケーブルのたわみを抑制可能に配置できる。また、外部から荷重が印加された場合においても、その荷重をケーブル支持部で受けることができるので、モールディング部およびセンサ素子の電極部に荷重が伝わるのを阻止できる。その結果、ケーブルの変動によるモールディング部の破損を防ぎ、回転検出センサの信頼性を確保することができる。
また、前記ケーブル支持部対における両ケーブル支持部間のセンサ固定部材の一部に切欠部を設けているので、この切欠部からケーブルを前記両ケーブル支持部に跨がるようにセンサ固定部材の上に押し込むことで、両ケーブル支持部にケーブルを容易に支持させることができる。
According to the configuration of the present invention, the following effects can be obtained.
・ Since the sensor unit consisting of sensor components such as sensor elements, cables, and substrates is molded with an elastic mold material, when the vibration detection or external force acts on the rotation detection sensor, the mold material must absorb the vibration or external force. Thus, it is possible to protect the sensor component by reducing the influence on the sensor component.
-If the mold material is an elastic thermoplastic elastomer or rubber material, the sensor component and the mold material may have different thermal expansion and contraction due to changes in environmental temperature and the self-heating of the sensor component, which is an electronic component. However, the difference can be absorbed by the elasticity of the molding material, so that a gap is not generated between the sensor component and the molding material, and the waterproof property can be maintained.
In particular, a first cable support portion having a cross-section arc-shaped support surface that supports a half of the peripheral surface of a portion of the cable at a position away from the molding portion of the sensor fixing member, and the periphery of the other portion of the cable Since one or more pairs of cable support portions are provided which are combined with a second cable support portion having a support surface having an arcuate cross section that supports the half surface of the circumferential surface opposite to the surface half portion. It can arrange | position so that the bending of a cable can be suppressed without tightening. Further, even when a load is applied from the outside, the load can be received by the cable support portion, so that it is possible to prevent the load from being transmitted to the molding portion and the electrode portion of the sensor element. As a result, it is possible to prevent damage to the molding part due to cable fluctuations and to ensure the reliability of the rotation detection sensor.
In addition, since a notch portion is provided in a part of the sensor fixing member between the two cable support portions in the cable support portion pair, the sensor fixing member of the sensor fixing member is arranged so as to straddle the cable from the notch portion to the both cable support portions. By pushing upward, the cables can be easily supported by both cable support portions.
前記ケーブル支持部対の各ケーブル支持部は、板材のプレス成型加工部からなるものであっても良い。ケーブル支持部を板材の成型加工により形成すると、加工を容易に行うことができる。 Each cable support portion of the pair of cable support portions may be a press-molding portion of a plate material. When the cable support portion is formed by molding a plate material, the processing can be easily performed.
この発明において、前記センサ固定部材は円環状であり、前記ケーブル支持部対の一方のケーブル支持部の支持面は、前記センサ固定部材における前記センサユニットの固定面に垂直な方向に開口する断面円弧状であり、他方のケーブル支持部の支持面は、一方のケーブル支持部の支持面とは反対側に開口する断面円弧状であり、前記センサ固定部材の内径側または外径側に前記切欠部を設けても良い。
前記切欠部がないと、第１のケーブル支持部から第２のケーブル支持部へと、糸を縫い込むようにケーブルを上下に曲げないと、両ケーブル支持部にケーブルを支持できない。センサ固定部材の内径側または外径側に前記切欠部を設けると、例えば内径側の切欠部から、ケーブルを外径側に押し込むだけの簡単な処理で、両ケーブル支持部にケーブルを容易に支持させることができる。前記切欠部を、センサ固定部材の外径側に設けた場合でも同様である。
In this invention, the sensor fixing member has an annular shape, and the support surface of one cable support portion of the cable support portion pair is a cross-sectional circle that opens in a direction perpendicular to the sensor unit fixing surface of the sensor fixing member. The support surface of the other cable support portion is arcuate and has a cross-sectional arc shape that opens to the opposite side to the support surface of the one cable support portion, and the notch portion on the inner diameter side or outer diameter side of the sensor fixing member May be provided.
Without the notches, the cables cannot be supported on both cable supports unless the cables are bent up and down so as to sew a thread from the first cable support to the second cable support. If the notch is provided on the inner diameter side or outer diameter side of the sensor fixing member, for example, the cable can be easily supported on both cable support sections by simply pushing the cable from the inner diameter side notch to the outer diameter side. Can be made. The same applies to the case where the notch is provided on the outer diameter side of the sensor fixing member.
前記モールド材がゴム材である場合、前記成型は金型を用いた成型とすることができる。その場合、前記金型は上型および下型からなり、これら上型と下型間に前記センサユニットおよびゴム材を入れ、上型と下型とを加熱しながら両型間に圧力をかけることによって、前記モールディング部を圧縮成型するのが良い。
モールディング部の成型を金型を用いた圧縮成型とすると、１回の成型で大量の回転検出センサを製造することができ、コストダウンが図れる。また、金型を上型および下型からなるものとすると、センサユニットの位置決めが容易で、モールド材に適正な圧力をかけることができる。なお、射出成型によるモールドでは、溶融した樹脂を流入させるノズル、その溶融樹脂を成型品となる空洞部分へ導くランナー、および前記空洞部分への流入口（ゲート）を必要とする。これらを通る溶融樹脂の流れをスムーズにして歩留まりを上げるには、１回の製作個数は数個から１０数個程度が適当で、１回の成型個数に制限がある。これに対し、圧縮成型による成型は、１回の成型で大量の回転検出センサを製造することができる。
When the mold material is a rubber material, the molding can be performed using a mold. In that case, the mold consists of an upper mold and a lower mold, and the sensor unit and the rubber material are put between the upper mold and the lower mold, and pressure is applied between both molds while heating the upper mold and the lower mold. Thus, the molding part may be compression molded.
If molding of the molding part is compression molding using a mold, a large number of rotation detection sensors can be manufactured by one molding, and the cost can be reduced. Further, if the mold is composed of an upper mold and a lower mold, the sensor unit can be easily positioned and an appropriate pressure can be applied to the molding material. Note that a mold by injection molding requires a nozzle that allows molten resin to flow in, a runner that guides the molten resin to a hollow portion that becomes a molded product, and an inlet (gate) to the hollow portion. In order to increase the yield by smoothing the flow of the molten resin passing through these, the number of manufactured parts at one time is appropriate from several to about ten, and the number of molded parts at one time is limited. In contrast, molding by compression molding can produce a large amount of rotation detection sensor by one molding.
前記モールド材が熱可塑性エラストマである場合、前記成型は金型を用いた射出成型とすることができる。その場合、金型内にセンサユニットを入れ、熱可塑性エラストマを金型内に射出することによって、前記モールディング部を射出成型する。
前記モールド材がゴム材である場合にも、前記成型は金型を用いた射出成型としても良い。その場合、金型内にセンサユニットを入れ、ゴム材を金型内に射出することによって、前記モールディング部を射出成型する。
モールディング部を射出成型により成型すると、製造が容易で、生産性に優れる。
When the molding material is a thermoplastic elastomer, the molding can be injection molding using a mold. In that case, the molding unit is injection-molded by placing a sensor unit in the mold and injecting a thermoplastic elastomer into the mold.
Even when the mold material is a rubber material, the molding may be injection molding using a mold. In that case, the molding unit is injection-molded by placing a sensor unit in the mold and injecting a rubber material into the mold.
If the molding part is molded by injection molding, manufacturing is easy and productivity is excellent.
また、前記モールド材がゴム材である場合、前記成型は上型および下型からなる金型を用いた成型であり、上型および下型のいずれか一方の金型に予めセンサユニットおよびゴム材を入れ、もう一方の金型からゴム材を射出成型することによって、前記モールディング部を成型するようにしても良い。
このようにモールディング部を成型すると、前記射出成型単独でモールディング部を成型する場合の作用効果に加えて、上型および下型のいずれか一方の金型に予めセンサユニットおよびゴム材を入れておくことで、センサユニットの位置決めが容易になるという作用効果が得られる。
Further, when the mold material is a rubber material, the molding is performed using a mold composed of an upper mold and a lower mold, and the sensor unit and the rubber material are preliminarily attached to either the upper mold or the lower mold. And the molding part may be molded by injection molding a rubber material from the other mold.
When the molding part is molded in this way, in addition to the effects of molding the molding part by the injection molding alone, a sensor unit and a rubber material are put in advance in either the upper mold or the lower mold. As a result, the operational effect that the positioning of the sensor unit is facilitated can be obtained.
前記センサ素子としては、ホール素子、または磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）、または巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）、またはトンネル磁気抵抗素子（ＴＭＲ素子）、またはコイルを用いることができる。いずれを用いても、良好な回転検出センサとなる。 As the sensor element, a Hall element, a magnetoresistive effect element (MR element), a giant magnetoresistive effect element (GMR element), a tunnel magnetoresistive element (TMR element), or a coil can be used. Whichever is used, a good rotation detection sensor is obtained.
前記センサ固定部材は、車輪用軸受の固定輪またはその周辺部材に取付けると良い。
センサ固定部材を車輪用軸受の固定輪またはその周辺部材に取付けると、回転検出センサ取付用に別部材を設ける必要がなく、構成が簡略になる。
The sensor fixing member may be attached to a fixed wheel of a wheel bearing or a peripheral member thereof.
When the sensor fixing member is attached to the fixed wheel of the wheel bearing or its peripheral member, it is not necessary to provide another member for attaching the rotation detection sensor, and the configuration is simplified.
前記センサ固定部材は、車輪用軸受の端面を覆うカバーを兼ねても良い。
この場合も、回転検出センサ取付用に別部材を設ける必要がなく、構成が簡略になる。
The sensor fixing member may also serve as a cover that covers an end surface of the wheel bearing.
Also in this case, it is not necessary to provide a separate member for attaching the rotation detection sensor, and the configuration is simplified.
この発明の回転検出センサは、車輪用軸受に取付けるセンサ固定部材に固定され、車輪用軸受の回転輪の回転を検出する回転検出センサであって、前記回転輪に同心に設けられた環状の被検出体を検出する磁気式のセンサ素子と、このセンサ素子の出力信号を外部に取り出すケーブルと、前記センサ素子および前記ケーブルの一端部が取付けられ、かつ前記センサ素子の電極部と前記ケーブルの芯線とを電気的に接続する導電部を有する基板とでセンサユニットを構成し、このセンサユニットを前記センサ固定部材に固定し、センサユニットを覆って、モールド材を成型してなるモールディング部を設け、前記センサ固定部材の前記モールディング部から離れた位置に、前記ケーブルの一部の周面半部を支持する断面円弧状の支持面を有する第１のケーブル支持部と、前記ケーブルの他部の前記周面半部とは反対側の周面半部を支持する断面円弧状の支持面を有する第２のケーブル支持部との組み合わせからなるケーブル支持部対を１対以上設け、前記両ケーブル支持部間のセンサ固定部材の一部に切欠部を設けたため、ケーブルを加締めることなくケーブルのたわみを抑制可能に配置できて、外部から荷重が印加された場合においても、ケーブルの変動によるモールディング部の破損を防ぎ、回転検出センサの信頼性を確保することができる。 A rotation detection sensor according to the present invention is a rotation detection sensor that is fixed to a sensor fixing member that is attached to a wheel bearing and detects the rotation of a rotating wheel of the wheel bearing, and is an annular cover that is provided concentrically with the rotating wheel. A magnetic sensor element for detecting the detection body, a cable for taking out an output signal of the sensor element to the outside, the sensor element and one end of the cable are attached, and the electrode part of the sensor element and the core wire of the cable The sensor unit is configured with a substrate having a conductive portion that electrically connects to the sensor unit, the sensor unit is fixed to the sensor fixing member, the sensor unit is covered, and a molding portion is formed by molding a molding material. The sensor fixing member has a support surface having an arcuate cross section that supports a half of the peripheral surface of a part of the cable at a position away from the molding part. A cable comprising a combination of a cable support portion of 1 and a second cable support portion having a support surface having an arcuate cross section for supporting a peripheral surface half on the opposite side of the peripheral surface half of the other portion of the cable Since one or more pairs of support portions are provided and a notch portion is provided in a part of the sensor fixing member between the two cable support portions, the cable can be arranged so as to be able to suppress the deflection of the cable without caulking, and a load is applied from the outside. Even when it is applied, it is possible to prevent damage to the molding part due to cable fluctuations and to ensure the reliability of the rotation detection sensor.
この発明の一実施形態を図１ないし図４と共に説明する。この回転検出センサＡは、複数のセンサ部品からなるセンサユニットＢをセンサ固定部材７に固定し、センサユニットＢを覆ってモールディング部８を設けたものである。この回転検出センサＡは、磁気エンコーダ４５等の被検出体と組み合わせて使用される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this rotation detection sensor A, a sensor unit B composed of a plurality of sensor components is fixed to a
センサユニットＢは、磁気式のセンサ素子１と、このセンサ素子１の出力信号を外部に取り出すケーブル１０と、これらセンサ素子１およびケーブル１０の一端部が取付けられる基板１１とでなる。基板１１は、樹脂製等の絶縁基板の表面に導電部３（図３）を印刷配線等によって形成したものである。センサ素子１は、例えばホール素子、または磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）、または巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）、またはトンネル磁気抵抗素子（ＴＭＲ素子）、またはコイル、またはその他の磁気式センサ素子からなる。この実施形態の場合、ケーブル１０は、２本のケーブル芯線４を有し、各ケーブル芯線４をそれぞれ絶縁被覆５で電気的絶縁状態に被覆し、さらに各絶縁被覆５をケーブルカバー６でカバーしたものとされている。
The sensor unit B includes a
センサ素子１は１対の電極部２，２を有し、その各電極部２は基板１１の１対の導電部３，３に電気的に接続され、かつケーブル１０の各ケーブル芯線４も前記１対の導電部３，３に電気的に接続されている。導電部３は銅箔等の電気伝導性の良好な金属からなる。つまり、センサ素子１の電極部２とケーブル１０の芯線４とが、基板１１の導電部３を介して電気的に接続されている。導電部３は基板１１の表面側（図３）に貼着され、かつセンサ素子１は基板１１の裏面側（図４）に取付けられていて、センサ素子１の電極部２は、基板１１の裏面側から表面側へ基板１１の外側を通って延びている。さらに、基板１１の表面には、前記１対の導電部３，３に跨がって電気的に接続されたノイズ防止用のコンデンサ１２が実装されている。ここでは、前記コンデンサ１２を図３のように表面実装型としているので、センサユニットＢをコンパクトに構成できる。基板１１の表裏両面は、モールディング部８となるモールド材との接着性を高めるために粗面に加工するのが望ましい。電極部２と導電部３とは、圧着、または半田付け、または熱圧着、またはその他の接合方法により電気的に接続される。また、ケーブル芯線４と導電部３とは、圧着、または半田付け、またはその他の接合方法により電気的に接続される。
The
前記センサ固定部材７は、車輪用軸受の端面を覆うカバーを兼ねるものであり（図９，図１０参照）、車輪用軸受の中心軸を中心とする円環状の金属製品とされる。センサ固定部材７は、大径部分７ａａおよび小径部分７ａｂを有する段付きの円筒部７ａと、この円筒部７ａの小径部７ａｂの端縁から内径側に延びた鍔部７ｂとからなる。図３に示すように、このセンサ固定部材７の鍔部７ｂに、固定具１３によって基板１１を固定することで、センサユニットＢがセンサ固定部材７に固定される。鍔部７ｂには開口部７ｃが形成されており、センサ素子１はこの開口部７ｃを突き抜けて基板１１の固定面と反対側に突出している。固定具１３としては、ピン、ねじ、リベット等の種々のものを用いることができる。
The
前記モールディング部８から引き出されるケーブル１０は、センサ固定部材７の鍔部７ｂの上をその周方向に向けて配線される。図２は、センサ固定部材７の鍔部７ｂに沿って配線されるケーブル１０を、図１（Ａ）のII−II矢視方向から見た側面図である。図１（Ａ），（Ｂ），（Ｄ），（Ｅ）に示すように、センサ固定部材７の鍔部７ｂの前記モールディング部８から周方向に離れた位置には、２つのケーブル支持部１５，１６の組み合わせからなるケーブル支持部対１４が設けられている。第１のケーブル支持部１５は、図１（Ｄ）のように、センサ固定部材７の円筒部７ａが張り出す方向とは反対側、つまりセンサユニットＢの固定面に対して垂直な方向に向けて開口する断面円弧状に形成された支持面１５ａを有し、ケーブル１０におけるモールディング部８に近接した部分の周面半部を支持する。第２のケーブル支持部１６は、図１（Ｅ）のように、第１のケーブル支持部１５とは反対側の方向に向けて開口する断面円弧状に形成された支持面１６ａを有し、ケーブル１０における第１のケーブル支持部１５で支持される部分よりもモールディング部８から周方向に離れた部分の前記周面半部とは反対側の周面半部を支持する。
The
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるセンサ固定部材７の鍔部７ｂのケーブル配置部を、ケーブル１０を省略して示している。センサ固定部材７の鍔部７ｂにおける前記両ケーブル支持部１５，１６の間には切欠部１７が設けられている。この切欠部１７は、ここではセンサ固定部材７の内径側を切り欠いたものとされているが、外径側を切り欠いたものとしても良い。また、第２のケーブル支持部１６から周方向に離反する一部にも、内径側を切り欠いた切欠部１８が設けられている。ここでは、前記各ケーブル支持部１５，１６が、板材であるセンサ固定部材７の鍔部７ｂをプレス成型加工することにより、センサ固定部材７に一体形成されている。
FIG. 1B shows the cable placement portion of the
この実施形態では、前記ケーブル支持部対１４が１対設けられた場合を示しているが、複数対を設けても良い。また、ケーブル支持部対１４はセンサ固定部材７と一体のものとされているが、別部材であっても良い。
In this embodiment, the case where one pair of the cable support part pairs 14 is provided is shown, but a plurality of pairs may be provided. The cable
センサユニットＢのモールドに用いるモールド材は、ゴム弾性を有する材料からなるものとされ、ゴム材または熱可塑性エラストマが適している。ゴム材としては、ニトリルゴム、フッ素ゴムが望ましい。これらは、耐熱性、低温特性、および耐油性に優れる。上記以外のゴム材であっても良い。熱可塑性エラストマとしては、塩化ビニル系、エステル系、アミド系が望ましい。これらは耐熱性、耐油性に優れる。 The molding material used for the mold of the sensor unit B is made of a material having rubber elasticity, and a rubber material or a thermoplastic elastomer is suitable. As the rubber material, nitrile rubber or fluororubber is desirable. These are excellent in heat resistance, low temperature characteristics, and oil resistance. Rubber materials other than the above may be used. As the thermoplastic elastomer, vinyl chloride, ester and amide are desirable. These are excellent in heat resistance and oil resistance.
モールド材がゴム材である場合、モールド材の成型を、金型を用いた圧縮成型とすることができる。金型を用いた圧縮成型は、例えば図５（Ａ）のように、金型である上型２０と下型２１間にセンサユニットＢ、センサ固定部材７（図示せず）、およびモールド材２２を入れ、同図（Ｂ）のように、上型２０と下型２１とを加熱しながら両型間に圧力をかけることによって成型する。基板１１がセンサ固定部材７に固定されているため、圧縮成型時に、金型２０，２１内の内圧によりセンサユニットＢの位置が動くことがなく、センサユニットＢを容易に位置決めすることができる。また、金型を上型２０および下型２１からなるものとすると、センサユニットＢの位置決めが容易で、モールド材に適正な圧力をかけることができる。さらに、モールディング部８の成型を金型を用いた圧縮成型とすると、１回の成型で大量の回転検出センサＡを製造することができ、コストダウンが図れる。
When the mold material is a rubber material, the molding of the mold material can be compression molding using a mold. For example, as shown in FIG. 5A, the compression molding using a mold is performed between a sensor unit B, a sensor fixing member 7 (not shown), and a
モールド材が熱可塑性エラストマである場合、モールド材の成型を、金型を用いた射出成型とするのが好ましい。金型を用いた射出成型は、例えば図６（Ａ）のように、分割可能な金型２０，２１の中にセンサユニットＢおよびセンサ固定部材７（図示せず）を入れ、金型２０のモールド材注入孔２３より、モールド材２２を金型２０，２１内に注入することによって、同図（Ｂ）のようにモールド材２２を成型する。同図（Ａ）において、センサユニットＢは図示しないセンサ固定部材７によって所定の位置に固定されている。モールド材がゴム材である場合も、同様に射出成型で成型を行うことができる。この射出成型による成型は、製造が容易で、生産性に優れる。
When the molding material is a thermoplastic elastomer, the molding of the molding material is preferably injection molding using a mold. In injection molding using a mold, for example, as shown in FIG. 6A, a sensor unit B and a sensor fixing member 7 (not shown) are placed in
また、モールド材がゴム材である場合には、図７に示す方法でモールド材を成型しても良い。すなわち、上型２０および下型２１からなる金型を用い、同図（Ａ）のように、上型および下型のいずれか一方の金型（図示例では下型２１）に予めセンサユニットＢ、センサ固定部材７（図示せず）、およびモールド材２２を入れ、同図（Ｂ）のように、もう一方の金型（図示例では上型２０）のモールド材注入孔２３からモールド材２２を金型２０，２１内に注入して、モールド材２２を射出成型する。このようにモールディング部８を成型すると、前記射出成型単独で成型する場合の作用効果に加えて、下型２１に予めセンサユニットＢおよびモールド材２２を入れておくことで、センサユニットＢの位置決めが容易になるという作用効果が得られる。
When the molding material is a rubber material, the molding material may be molded by the method shown in FIG. That is, a mold composed of an
また、モールド材がゴム材である場合には、図８に示すように金型を用いたポット式トランスファ成型でモールド材を成型しても良い。この場合、図５の圧縮成型と同様に金型である上型２０と下型２１とを用いる。下型２１は、加熱室となる上段のポット２７と、型締め空間となる下段のキャビティ２８とを有し、ポット２７とキャビティ２８との間はモールド材注入孔２９で連通している。図８（Ａ）のように、センサユニットＢおよびセンサ固定部材７（図示せず）をキャビティ２８に入れると共に、ポット２７にタブレット状としたモールド材２２を入れる。次に、モールド材２２を溶融状態近くまで予熱してから、同図（Ｂ）のように、上型２０を下型２１のポット２７の中に押し込み、溶融したモールド材２２をモールド材注入孔２９を経てキャビティ２８に注入することにより成型する。
この場合も、基板１１がセンサ固定部材７に固定されているため、成型時にセンサユニットＢの位置が動くことがなく、センサユニットＢを容易に位置決めすることができる。また、モールディング部８の成型を金型を用いたポット式トランスファ成型とすると、１回の成型で大量の回転検出センサＡを製造することができ、コストダウンが図れる。
Further, when the molding material is a rubber material, the molding material may be molded by pot type transfer molding using a mold as shown in FIG. In this case, the
Also in this case, since the
上記構成の回転検出センサＡは、センサユニットＢを弾性を有するゴム材または熱可塑性エラストマからなるモールド材２２でモールドしたため、回転検出センサＡに振動や外力が作用した場合に、その振動や外力をモールディング部８が吸収することで、センサユニットＢの各センサ部品に及ぶ影響を少なくして、センサ部品を保護することができる。また、モールディング部８が弾性を有するゴム材または熱可塑性エラストマからなるため、環境温度の変化や電子部品であるセンサ部品の自己発熱によってセンサ部品とモールディング部８とで程度の異なる熱膨張・熱収縮が発生した場合でも、その差をモールディング部８の弾性によって吸収することがき、センサ部品とモールディング部８間に隙間が生じることが防げ、防水性を保てる。
In the rotation detection sensor A having the above-described configuration, since the sensor unit B is molded with the
特に、センサ固定部材７のモールディング部８から離れた位置に、ケーブル１０の一部の周面半部を支持する断面円弧状の支持面を有する第１のケーブル支持部１５と、ケーブル１０の他部の前記周面半部とは反対側の周面半部を支持する断面円弧状の支持面を有する第２のケーブル支持部１６との組み合わせからなるケーブル支持部対１４を１対以上設けているので、ケーブル１０を加締めることなくケーブル１０のたわみを抑制可能に配置できる。また、外部から荷重が印加された場合においても、その荷重をケーブル支持部１５，１６で受けることができるので、モールディング部８およびセンサ素子１の電極部２に荷重が伝わるのを阻止できる。その結果、ケーブル１０の変動によるモールディング部８の破損を防ぎ、回転検出センサＡの信頼性を確保することができる。
In particular, the first
また、図１（Ｂ）のように、前記ケーブル支持部対１４における両ケーブル支持部１５，１６間のセンサ固定部材７の一部である内径側に切欠部１７を設けているので、この切欠部１７からケーブル１０を前記両ケーブル支持部１５，１６に跨がるようにセンサ固定部材７の鍔部７ｂの上に押し込むことで、両ケーブル支持部１５，１６にケーブル１０を容易に支持させることができる。また、第２のケーブル支持部１６から周方向に離反する一部に、内径側を切り欠いた別の切欠部１８が設けられていることも、ケーブル支持部１５，１６にケーブル１０を支持させる上記作業においてケーブル１０を取り回しやすいので、上記作業を容易に行う上で効果がある。
Further, as shown in FIG. 1 (B), since the
特に、この実施形態では、第１のケーブル支持部１５の支持面が、センサユニットＢの固定面である前記鍔部７ｂに垂直な方向（円筒部７ａが張り出す方向とは反対方向）に開口する断面円弧状とされ、第２のケーブル支持部１６の支持面が、第１のケーブル支持部１５の支持面とは反対側に開口する断面円弧状とされているので、前記切欠部１８がないと、第１のケーブル支持部１５から第２のケーブル支持部１６へと、糸を縫い込むようにケーブル１０を上下に曲げないと、両ケーブル支持部１５，１６にケーブル１０を支持できない。しかし、この実施形態では、センサ固定部材７の鍔部７ｂの内径側の切欠部１７から、ケーブル１０を外径側に押し込むだけの簡単な処理で、両ケーブル支持部１５，１６にケーブル１０を容易に支持させることができる。前記切欠部１７を、センサ固定部材７の外径側に形成した場合でも同様である。
In particular, in this embodiment, the support surface of the first
また、この実施形態では、ケーブル支持部対１４の各ケーブル支持部１５，１６が、板材であるセンサ固定部材７における鍔部７ｂをプレス成型加工してなるものであるため、その加工が容易である。
Moreover, in this embodiment, since each
また、この実施形態では、センサ固定部材７が車輪用軸受のカバーを兼ねるため、回転検出センサＡの位置決めが容易であり、しかも部品点数を少なくできる。また、センサ固定部材７が金属製であるため、モールド材がゴム材である場合、センサ固定部材７とモールディング部８との接着性が良好で、回転検出センサＡ全体を強固な構造とすることができる。
In this embodiment, since the
図９および図１０は、この発明の回転検出センサを設けた車輪用軸受装置を示す。この車輪用軸受装置は、図９に断面図で示すように、軸受部３０に、センサ固定部材７に回転検出センサＡを固定した回転検出センサ・固定部材取付体Ｃを取付けたものである。なお、以下の説明では、車両に取付けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
9 and 10 show a wheel bearing device provided with the rotation detection sensor of the present invention. As shown in a sectional view in FIG. 9, this wheel bearing device is obtained by attaching a rotation detection sensor / fixing member mounting body C in which a rotation detection sensor A is fixed to a
軸受部３０は、内周に複列の転走面３３を形成した外方部材３１と、これら各転走面３３に対向する転走面３４を形成した内方部材３２と、これら外方部材３１および内方部材３２の転走面３３，３４間に介在した複列の転動体３５とで構成される。各列の転動体３５は保持器３６で保持されている。外方部材３１と内方部材３２との間の軸受空間の両端は、密封装置３７，３８によりそれぞれ密封されている。
The bearing
外方部材３１は、固定輪となるものであって、一体の部品からなり、車体の懸架装置から延びるナックル（図示せず）に取付けるためのフランジ３１ａが外周に設けられている。内方部材３２は、回転輪となるものであって、アウトボード側に車輪取付用フランジ３９ａを有するハブ輪３９と、このハブ輪３９のインボード側端の外周に嵌合した内輪４０とでなる。これらハブ輪３９および内輪４０に、前記各列の転走面３４が形成されている。内方部材３２は中心部に軸方向の貫通孔４１を有し、この貫通孔４１に等速ジョイントの片方の継手部材のステム部（図示せず）が挿通される。
The
前記密封装置３７，３８におけるインボード側の密封装置３８には、被検出体としての磁気エンコーダ４５が組み込まれている。磁気エンコーダ４５は、断面Ｌ字状のリング部材４５ａの側板部に多極磁石４５ｂを設けたものとされている。リング部材４５ａは、内輪４０の外周に圧入より取付けられる円筒部と、この円筒部のインボード側端から外径側に拡がる前記側板部とを含む。多極磁石４５ｂは、円周方向に交互の磁極Ｎ，Ｓを形成した部材であり、ゴム磁石、プラスチック磁石、または焼結磁石等からなる。この実施形態では、磁気エンコーダ４５が、インボード側密封装置３８の構成部品を兼ねており、スリンガとして機能する。
In the
前記センサ固定部材７は、円筒部大径部分７ａａを外方部材３１の外周面インボード側に嵌合させ、かつ円筒部大径部分７ａａと小径部分７ａｂとの段面を外方部材３１のインボード側端面に当接させて、外方部材３１に取付けられる。センサ固定部材７は、車輪用軸受のインボード側端面のカバーを兼ねている。センサ固定部材７を取付けた状態では、磁気エンコーダ４５に対向して回転検出センサＡが位置する。
回転輪である内方部材３２が回転すると、この内方部材３２と共に回転する磁気エンコーダ４５の磁極Ｎ，Ｓをセンサ素子１が検出する。その検出信号がケーブル１０を介して自動車の電気制御ユニット（図示せず）に送信され、この電気制御ユニットにより、センサ素子１の検出信号から回転数が算出される。
The
When the
この実施形態の回転検出センサＡは、磁気エンコーダ４５に対してアキシアル方向に対向させるタイプのものであるが、この発明は、磁気エンコーダ４５に対してラジアル方向に対向させるタイプのものにも適用できる。被検出体としては、磁気エンコーダ４５の代わりに歯車状の磁性体からなるパルスコーダを用いても良い。
また、被検出体としての磁気エンコーダ４５または上記パルスコーダを自動車用のホイールに取付けても良い。
さらに、この実施形態は、センサ固定部材７を固定輪に直接取付けているが、別部材を介して固定輪に取付けても良い。
The rotation detection sensor A of this embodiment is of a type opposed to the
In addition, the
Furthermore, in this embodiment, the
１…センサ素子
２…電極部
３…導電部
４…ケーブル芯線
７…センサ固定部材
８…モールディング部
１０…ケーブル
１１…基板
１４…ケーブル支持部対
１５…第１のケーブル支持部
１５ａ…支持面
１６…第２のケーブル支持部
１６ａ…支持面
１７…切欠部
２０…上型（金型）
２１…下型（金型）
２２…モールド材
４５…磁気エンコーダ（被検出体）
Ａ…回転検出センサ
Ｂ…センサユニット
DESCRIPTION OF
21 ... Lower mold (mold)
22 ...
A ... Rotation detection sensor B ... Sensor unit
Claims (10)
10. The rotation detection sensor according to claim 1, wherein the sensor fixing member also serves as a cover that covers an end surface of the wheel bearing. 10.
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