JP4272651B2 - 回転角度検出装置及び電子部品の保持方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転角度検出装置及び電子部品の保持方法に関するものである。

従来、電子部品の保持構造としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。すなわち、同公報に記載の保持構造において、電子部品としてのホールＩＣ（ホール素子）は、樹脂製のスペーサによって位置決めされている。そして、この位置決めされたホールＩＣは、ステータコアに形成された磁束検出ギャップの中央部に配置されるとともに、その端子が溶接等によりコネクタピン（ターミナル）に接続されている。

この状態において、ホールＩＣ、スペーサ、ステータコア及びコネクタピン等を一体で樹脂によりモールド成形することにより、コネクタハウジングが形成されている。そして、このコネクタハウジングの所定位置においてホールＩＣが保持されている。
特開２００１−１８８００３号公報

ところで、このような保持構造においては、ホールＩＣとスペーサとの間の位置が決まるものの、スペーサ（及びホールＩＣ）とコネクタピンとの間の位置決めは困難となっている。これは、スペーサとコネクタピンとが互いに別体で組み付けられることから、個々の単体での寸法ばらつきに加えて組み付け時のばらつきも更に付加されることによる。そして、コネクタハウジングにおけるホールＩＣの配置がずれる分、例えばホールＩＣによる磁束変動の検出精度も低下してしまう。

本発明の目的は、電子部品の位置決め精度を向上することができる回転角度検出装置及び電子部品の保持方法を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、被検出体の回転に伴って回転する永久磁石と、該永久磁石の磁束の変化を検出する磁気検出素子とを備え、前記永久磁石の回転により変化した磁束の変化に基づいて前記被検出体の回転角度を検出する回転角度検出装置において、前記磁気検出素子に電気的に接続されるターミナルを基準にインサート成形されており、前記磁気検出素子を位置決めする位置決め形状及び前記磁気検出素子に電気的に接続される電子部品を嵌挿するためのカップ形状が同一側面に形成されている第１樹脂モールドと、前記磁気検出素子及び前記電子部品を包囲しつつ、前記ターミナルを基準にインサート成形されており、前記第１樹脂モールドに嵌挿されている第２樹脂モールドとを備えたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、前記位置決め形状は、前記磁気検出素子と嵌合する嵌合形状であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、前記位置決め形状は、前記磁気検出素子が嵌挿される略カップ状であることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、第１の電子部品が位置決めされる位置決め形状及び第２の電子部品を嵌挿するためのカップ形状が同一側面に形成されている第１樹脂モールドを、ターミナルを基準にインサート成形する工程と、前記位置決め形状内に前記第１の電子部品を嵌挿して位置決めするとともに該第１の電子部品の端子と前記ターミナルとを電気的に接続する工程と、前記カップ形状内に前記第２の電子部品を嵌挿して位置決めするとともに該第２の電子部品の端子と前記ターミナルとを電気的に接続する工程と、前記第１の電子部品及び前記第２の電子部品を包囲しつつ、前記第１樹脂モールドに嵌挿する第２樹脂モールドを、前記ターミナルを基準にインサート成形する工程とからなることを要旨とする。

（作用）
請求項１〜３のいずれかに記載の発明によれば、第１樹脂モールドは、ターミナルを基準にインサート成形されており、同ターミナルと電気的に接続される磁気検出素子の位置決め形状及び電子部品のカップ形状を有している。また、第２樹脂モールドもターミナルを基準にインサート成形されており、第１樹脂モールド及び同第１樹脂モールドに位置決めされてターミナルに電気的に接続された磁気検出素子及び電子部品を一体で包囲している。従って、磁気検出素子及び電子部品は、第１樹脂モールド（位置決め形状）及び第２樹脂モールドを介してターミナルを基準とした所定位置に位置決め配置されている。一般に、ターミナルは、樹脂材に比して変形しにくく寸法精度のよい材料（例えば、金属材）からなるため、これを基準に常に鋳型を配置して各樹脂モールド（第１及び第２樹脂モールド）をインサート成形し、磁気検出素子及び電子部品の位置決めをすることで、樹脂材の寸法ばらつきによる影響が抑制される。従って、磁気検出素子及び電子部品の位置決め精度が向上される。

なお、ここでいう包囲とは、必ずしも完全に全体を包み込むことを意味するものではなく、一部を包み込む場合も含んでいる。

本発明によれば、磁気検出素子及び電子部品の位置決め精度を向上することができるとともに、回転角度に応じて発生磁束を変動させる永久磁石に対する位置決め精度が向上されることで、同回転角度の検出精度を向上できる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１は本発明に係る回転角度検出装置を示すものであって、図１（ａ）は平面図を、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図をそれぞれ示している。同図に示されるように、この回転角度検出装置の本体側の筐体をなすハウジング１１には、被検出体（図示略）に固定された回転軸１２が軸受１３を介して軸支されている。そして、この回転軸１２の先端部（図１（ｂ）において上端部）には、鉄等の磁性材料からなる略有底円筒状のヨーク１４がカシメ等により同軸状に固着されている。このヨーク１４の内周側には略円筒状の樹脂体１５が同軸状に固定されており、同樹脂体１５には複数の永久磁石１６が埋設されている。これら回転軸１２、ヨーク１４、樹脂体１５及び永久磁石１６はロータを構成しており、被検出体の角度変化に応じて一体で回転することにより発生磁束を変動させる。

上記ハウジング１１には、その上端側において第２樹脂モールドとしてのコネクタハウジング２１が装着されている。このコネクタハウジング２１は、その内部に埋設・保持された電子部品である磁気検出素子としてのホールＩＣ２２と電気的に接続されたターミナル２３を基準にインサート成形されたものである。なお、コネクタハウジング２１がハウジング１１に装着された状態において、ホールＩＣ２２は後述の態様で回転軸１２（ロータ）と同軸状に配置されるようになっている。このとき、ホールＩＣ２２の周囲には上記樹脂体１５にて固定された永久磁石１６が配置される。従って、被検出体の角度変化に応じて回転軸１２（永久磁石１６）が回転すると、ホールＩＣ２２の近傍で発生する磁束が変動する。ホールＩＣ２２は、この磁束に応じた電圧を出力することで被検出体の回転角度の検出に供される。

次に、上記コネクタハウジング２１によるホールＩＣ２２の保持構造の細部について図２を併せ参照して説明する。なお、図２は上記ターミナル２３を基準にインサート成形された第１樹脂モールドとしてのモールド２４を示すもので、図２（ａ）は平面図を、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図をそれぞれ示している。同図に示されるように、このモールド２４は上記ターミナル２３の先端部２３ａ等を現出させて成形され、その所定位置には位置決め形状及び嵌合形状としてのカップ形状２４ａが形成されている。このカップ形状２４ａは、ターミナル２３を基準に配置されているのはいうまでもない。このカップ形状２４ａは上記ホールＩＣ２２と同等の幅及び奥行きとなる内壁面を有しており、同ホールＩＣ２２はこのカップ形状２４ａに嵌挿されてモールド２４に対して位置決めされるようになっている。これにより、ホールＩＣ２２はモールド２４を介してターミナル２３を基準に位置決めされる。また、上記ホールＩＣ２２がモールド２４に対して位置決めされた状態において、その屈曲された各端子はターミナル２３と電気的に接続される。ホールＩＣ２２の各端子及びターミナル２３は、例えばプロジェクション溶接等で接合される。

なお、このモールド２４には、電子部品２５を装着するためのカップ形状２４ｂも併せ形成されている。そして、上記電子部品２５がカップ形状２４ｂに装着された状態において、その屈曲された端子はターミナル２３と電気的に接続される。電子部品２５の端子及びターミナル２３も、例えばプロジェクション溶接等で接合される。

以上の態様でモールド２４にホールＩＣ２２及び電子部品２５が組み付けられた状態において、更に上記ターミナル２３を基準に上記モールド２４及びホールＩＣ２２を一体で包囲するように前記コネクタハウジング２１がインサート成形される。このコネクタハウジング２１は上記ターミナル２３の先端部２３ａを現出させるとともにこれを囲むコネクタ装着部２１ａを有して成形される。

そして、ターミナル２３を基準にコネクタハウジング２１及びモールド２４を介して位置決め・保持されたホールＩＣ２２は、同コネクタハウジング２１がハウジング１１に装着された状態において、回転軸１２（ロータ）と同軸状に配置される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、モールド２４は、ターミナル２３を基準にインサート成形されており、同ターミナル２３と電気的に接続されるホールＩＣ２２の位置決め形状（カップ形状２４ａ）を有している。また、上記コネクタハウジング２１もターミナル２３を基準にインサート成形されており、上記モールド２４及びホールＩＣ２２を一体で包囲している。従って、上記ホールＩＣ２２は、モールド２４（カップ形状２４ａ）及びコネクタハウジング２１を介してターミナル２３を基準とした所定位置に位置決め配置されている。一般に、ターミナル２３は、樹脂材に比して変形しにくく寸法精度のよい材料（例えば、金属材）からなるため、これを基準に常に鋳型を配置してモールド２４及びコネクタハウジング２１をインサート成形し、ホールＩＣ２２の位置決めをすることで、樹脂材の寸法ばらつきによる影響を抑制できる。従って、上記ホールＩＣ２２の位置決め精度を向上できる。

（２）本実施形態では、ホールＩＣ２２の位置決め精度が向上され、回転角度に応じて発生磁束を変動させるロータに対する位置決め精度が向上されることでその出力電圧のばらつきも抑制され、同回転角度の検出精度を向上できる。

（３）本実施形態では、モールド２４に電子部品２５を装着するためのカップ形状２４ｂを形成した。従って、電子部品２５の組み付け性を向上できる。
（４）本実施形態では、極めて簡易な手法にて上記ホールＩＣ２２の位置決め精度を向上できる。

なお、本発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
・前記実施形態においては、モールド２４にカップ形状２４ａを成形し、これにホールＩＣ２２を嵌挿してその位置決めを行った。これに対して、例えばホールＩＣ２２の周囲にカップ形状を有する部材を固定し、モールド２４にこの部材に嵌挿される突起を成形してもよい。

・前記実施形態においては、モールド２４にカップ形状２４ａを成形し、これにホールＩＣ２２を嵌挿してその位置決めを行った。これに対して、例えばモールド２４にホールＩＣ２２を係止する係止爪などを成形してその位置決めを行ってもよい。

・前記実施形態においては、磁気検出素子としてホールＩＣ２２を採用したが、例えば磁気抵抗素子を採用してもよい。
・前記実施形態においては、電子部品としてホールＩＣ２２の保持構造に本発明を具体化したが、その他の電子部品の保持構造に具体化してもよい。

・前記実施形態においては、回転角度検出装置に本発明の一実施形態を適用したが、その他の装置に適用してもよい。

（ａ）（ｂ） 本発明の一実施形態が適用される回転角度検出装置を示す平面図及び断面図。 （ａ）（ｂ） モールドを示す平面図及び断面図。

符号の説明

１２ ロータを構成する回転軸
２１ 第２樹脂モールドとしてのコネクタハウジング
２２ 電子部品である磁気検出素子としてのホールＩＣ
２３ ターミナル
２４ 第１樹脂モールドとしてのモールド
２４ａ 位置決め形状及び嵌合形状としてのカップ形状

Claims (4)

1. 被検出体の回転に伴って回転する永久磁石と、該永久磁石の磁束の変化を検出する磁気検出素子とを備え、前記永久磁石の回転により変化した磁束の変化に基づいて前記被検出体の回転角度を検出する回転角度検出装置において、
   前記磁気検出素子に電気的に接続されるターミナルを基準にインサート成形されており、前記磁気検出素子を位置決めする位置決め形状及び前記磁気検出素子に電気的に接続される電子部品を嵌挿するためのカップ形状が同一側面に形成されている第１樹脂モールドと、
   前記磁気検出素子及び前記電子部品を包囲しつつ、前記ターミナルを基準にインサート成形されており、前記第１樹脂モールドに嵌挿されている第２樹脂モールドと
   を備えたことを特徴とする回転角度検出装置。
2. 前記位置決め形状は、前記磁気検出素子と嵌合する嵌合形状であることを特徴とする請求項１に記載の回転角度検出装置。
3. 前記位置決め形状は、前記磁気検出素子が嵌挿される略カップ状であることを特徴とする請求項２に記載の回転角度検出装置。
4. 第１の電子部品が位置決めされる位置決め形状及び第２の電子部品を嵌挿するためのカップ形状が同一側面に形成されている第１樹脂モールドを、ターミナルを基準にインサート成形する工程と、
   前記位置決め形状内に前記第１の電子部品を嵌挿して位置決めするとともに該第１の電子部品の端子と前記ターミナルとを電気的に接続する工程と、
   前記カップ形状内に前記第２の電子部品を嵌挿して位置決めするとともに該第２の電子部品の端子と前記ターミナルとを電気的に接続する工程と、
   前記第１の電子部品及び前記第２の電子部品を包囲しつつ、前記第１樹脂モールドに嵌挿する第２樹脂モールドを、前記ターミナルを基準にインサート成形する工程と
   からなることを特徴とする電子部品の保持方法。

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