特許 6645032 移動物体検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6645032

(24)【登録日】2020年1月14日

(45)【発行日】2020年2月12日

(54)【発明の名称】移動物体検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/12 20060101AFI20200130BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/12 H

   G01D5/12 A

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-104241(P2015-104241)

(22)【出願日】2015年5月22日

(65)【公開番号】特開2016-217927(P2016-217927A)

(43)【公開日】2016年12月22日

【審査請求日】2018年3月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】関 麻紀子

(72)【発明者】

【氏名】須山 佑貴

(72)【発明者】

【氏名】田中 将幹

【審査官】 吉田 久

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５７−１５９１３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６１−１２０９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６５４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６５３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１０１６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−２８５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−８４０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６０６４２００（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０２３９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ ５／００−５／２５２

Ｇ０１Ｂ ７／００−７／３４

Ｈ０１Ｆ ７／００−７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁気検出素子と、
前記磁気検出素子に磁界を加える直方体形状の磁石と、
前記磁気検出素子と電気的に接続された基板と、
前記磁石を囲う底部及び収納壁を有するカップ状の収納部と、前記基板を載せる載置部と、前記収納部の周りの空間部と、を設けるケースと、
前記磁気検出素子と前記磁石と前記基板とを覆うカバーと、
前記磁石を前記収納部内に固定する接着部材と、を備え
前記ケースの前記収納壁は、前記磁石の側面の角に対応する角部分四隅を有し、
この角部分四隅において、前記底部から所定距離離れた位置に、前記収納部から前記空間部まで貫通するスリット部を設けることを特徴とする移動物体検出装置。

【請求項2】

前記磁石を当接する前記底部からの前記収納壁の高さは、前記収納壁の少なくとも一部において、前記磁石の高さ寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の移動物体検出装置。

【請求項3】

外部機器と前記基板とを電気的に接続するリード端子を備え、
前記ケースは、前記磁石と前記リード端子との間に、前記空間部を設けることを特徴とする請求項１に記載の移動物体検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動物体検出装置に関し、例えば、金属歯車等の被検出体の回転移動を検出する移動物体検出装置に好適である。

【背景技術】

【0002】

従来の移動物体検出装置は、例えば、特許文献１に開示されるものがある。この移動物体検出装置は、磁気検出素子と、前記磁気検出素子に磁界を加える磁石と、前記磁気検出素子と電気的に接続された基板と、前記磁石と前記基板とを配設し前記基板と電気的に接続するリード端子とを備えたケースと、前記磁気検出素子と前記磁石と前記基板とを覆うカバーと、前記ケースと前記カバーとを相互に嵌合固定する嵌合部とを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−７６７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

また、特許文献１に記載の移動物体検出装置は、ケースに磁石を配置するための収納部を備え、その収納部に磁石を自然硬化型の接着剤を介して配置し、その上方の本体の開口端に磁石を臨む開口部を備えた基板を配置し、基板の開口部周辺に設けられたランド部に磁気検出素子のリード部が電気的に接続する構造である。このため、収納部に磁石を押し込む際に、予め流入した接着剤がはみ出て他の部品に付着する可能性があり注意が必要であった。

【0005】

例えば、収納部からはみ出た余剰接着剤が、基板を支えるためのケースの載置部に付着して硬化し、このまま基板を組み付けることで、基板浮きが生じるなど所望のクリアランスが確保できなかったり、各部品に余計な応力が加わってしまうなどの不具合の要因となる虞があった。

【0006】

また、磁気検出素子と磁石との間の余剰接着剤が至って、そのまま硬化した場合、磁気検出素子と磁石との間隔が不規則になってしまい、磁気検出素子が傾くなどして電気的な接続不良や検出精度の低減を招く虞があった。

【0007】

そこで本発明の目的は、前述課題に着目し、余剰接着剤による不良の発生を防止できる移動物体検出装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の移動物体検出装置は、
磁気検出素子と、
前記磁気検出素子に磁界を加える直方体形状の磁石と、
前記磁気検出素子と電気的に接続された基板と、
前記磁石を囲う底部及び収納壁を有するカップ状の収納部と、前記基板を載せる載置部と、前記収納部の周りの空間部と、を設けるケースと、
前記磁気検出素子と前記磁石と前記基板とを覆うカバーと、
前記磁石を前記収納部内に固定する接着部材と、を備え
前記ケースの前記収納壁は、前記磁石の側面の角に対応する角部分四隅を有し、
この角部分四隅において、前記底部から所定距離離れた位置に、前記収納部から前記空間部まで貫通するスリット部を設けることを特徴とする。

【0009】

また、前記磁石を当接する前記底部からの前記収納壁の高さは、前記収納壁の少なくとも一部において、前記磁石の高さ寸法よりも小さいことを特徴とする。

【0011】

また、外部機器と前記基板とを電気的に接続するリード端子を備え、
前記ケースは、前記磁石と前記リード端子との間に、前記空間部を設けることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明の移動物体検出装置は、余剰接着剤による不良の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態における移動物体検出装置を示す断面図。

【図2】同上実施の形態の移動物体検出装置を示す一部分解した斜視図。

【図3】同上実施の形態の基板を示す平面図。

【図4】同上実施の形態のケースを示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明が適用された実施の形態について車両に搭載されるギアツースセンサに適用したものについて例にあげて、添付図面を用いて説明する。

【0015】

本発明の移動物体検出装置１は、図１，２に示すように、磁気検出素子２と、磁石３と、基板４と、リード端子５と、ケース６と、カバー７、接着剤８，９とを備えている。

【0016】

磁気検出素子２は、ホールＩＣを適用でき、被検出体である移動物体の移動にともなう磁力の変化を電気信号に変換し、基板４やリード端子５を介して外部に出力する。磁気検出素子２は、基板４に実装され、カバー７と所定クリアランスを設けるように配置される。磁気検出素子２は、この場合、基板４の開口部４１に配置する略直方体のパッケージに、基板４に接続するための電源線や信号線等の４本のリード部２１を設けている。また、被検出体として車両の駆動力を伝える金属製のギアを適用でき、ギア歯の凹凸面との距離変化にともなう磁石３からの磁力変化を検出する構成である。

【0017】

磁石３は、永久磁石からなり、直方体形状をなしている。また、磁石３は、基板４に設けた開口部４１から臨む位置で、接着剤８を用いてケース６に固定されており、磁気検出素子２に磁界を与える。

【0018】

基板４は、ガラスエポキシ樹脂などの硬質の絶縁材に、銅などの導電材料からなる配線パターンを設けているプリント配線基板を適用できる。この基板４は、磁気検出素子２、リード端子５と電気的に接続している。また、図３に示すように、基板４には、電子部品４２が実装されており、基板４のほぼ中央に磁気検出素子２を磁石３上に配置するための磁気検出素子２の外形よりも大きな矩形状の開口部４１が形成されている。

【0019】

また、基板４は、開口部４１に磁気検出素子２を配置することになるが、その開口部４１に磁気検出素子２のリード部２１が引き出される一辺と当接する当接部４３を設け、磁気検出素子２は、その一辺が基板４の当接部４３に当接した状態で、その一辺と対向する一辺と磁気検出素子２との間に隙間４１ａを設け、この隙間４１ａに磁気検出素子２と磁石３とを固定する接着剤９の余剰接着剤９１を導くことで、磁気検出素子２のリード部２１と基板４のランド部４４との半田付け箇所に余剰接着剤９１が及びにくい構成としている。

【0020】

基板４は、ケース６の開口端（カバー７に覆われる部分）上に、リード端子５との半田付け等によって固定されている。また、基板４は、磁石３上に接着剤９を介して固定された磁気検出素子２のリード部２１をそれぞれ半田接続するためのランド部４４を当接部４３の近傍に設けている。

【0021】

リード端子５は、屈曲形成された３本のリードフレームからなり、ケース６に要部が内蔵されている。各リード端子５の一端部５１は、ケース６に設けたコネクタ部６０から露出しており、リード端子５の他端部５２は半田によって基板４と電気的に接続されている。なお、コネクタ部６０は、磁気検出素子２からの出力を外部機器へ接続伝達する。

【0022】

ケース６は、合成樹脂からなり、リード端子５をインサート成形することで、コネクタ部６０を一体に備えた構造体である。ケース６のコネクタ部６０の反対側には凹部形状をなしており、そのほぼ中央に磁石３を配置するための底部６１と収納壁６２とを有する収納部６３を備えており、その収納部６３内に接着剤（接着部材）８を介して磁石３が固定されている。

【0023】

また、ケース６は、開口端上に基板４を載せる載置部６４と、基板４の位置決めのために開口端上方に突出する凸部６４ａとが３箇所に設けられており、この凸部６４ａの高さは基板４の厚みよりも低くなるように設けられている。一方、基板４には、この凸部６４ａに嵌る凹部４５が設けられており、その凹部４５からケース６の凸部６４ａが基板４の実装面よりも上方に突出しないようになっている。すなわち、基板４が、実装された状態において、凸部６４ａが突出しない寸法で形成される。また、基板４の外径はケース６の開口端の外周よりも小さくなるように形成されている。なお、ケース６の載置部６４に塗布された接着剤を介して基板４を保持することもできる。

【0024】

また、図４に示すように、ケース６の収納部６３は、底部６１に接着剤８を塗布し磁石３を配置し、磁石３を配置した際に発生する余剰接着剤８１を収納部６３の周りに設けられた空間部６５にはみ出させるためのスリット部６６が設けられており、そのスリット部６６は収納壁６２における磁石３の角部に対応した４隅に設けられている。また、スリット部６６は収納部６３の底面６１から所定距離離れ、４隅から開口側（基板４側）に向かって形成されている。このため、収納部６３は、カップ状の部分が設けられるため、この部分にて、十分に接着剤８を介在させることで磁石３を強固に保持できる。

【0025】

ケース６の検出部側は、略円柱形状をしており、二つの環状の溝１０，１１が形成されている。一方の溝１０は、他方の溝１１より直径が小さく、他方の溝１１より磁気検出素子２側で、カバー７で覆われる位置に設けられている。他方の溝１１は、ケース６の中程に設けられている。そして、各々の溝１０，１１には、封止部材であるＯリング１０ａ，１１ａが装着されている。Ｏリング１０ａは、移動物体検出装置１を図示しない機器などに取り付けた場合に、気密性を確保するためである。

【0026】

ケース６は、ケース６とカバー７とを嵌合固定する嵌合部を構成する複数の突起部６７（係合部）を備えている。この場合、突起部６７は、二つの溝部１０，１１間に設けられる。

【0027】

カバー７は、樹脂材料からなり、円盤状の天板７１と、円筒形状の周壁部７２とを備えたカップ形状である。このカバー７は、磁気検出素子２、磁石３、基板４を覆っている。カバー７は、ケース６の溝１０に設けたＯリング１０ａが、ケース６の溝１０とカバー７の周壁部７２の内側との間で圧縮されて、ケース６とカバー７とで形成される空間内に水や空気などが入り込まないように封止している。また、カバー７は、ケース６の突起部６７に対応する開口７３が形成されている。

【0028】

接着剤８，９は、自然硬化型の液状接着剤を適用でき、例えば、湿気等による水分で硬化するポリマー系接着剤を適用できる。接着剤８は、収納部６３内に磁石３を固定するために流入される。また、接着剤９は、磁石３を収納部６３に収めてから別工程によって、磁石３と磁気検出素子２とを接着するために塗布される。また、同様の接着剤を、載置部６４に塗布して、基板４を保持させることもできる。

【0029】

斯かる移動物体検出装置１は、磁気検出素子２と、磁気検出素子２に磁界を加える磁石３と、磁気検出素子２と電気的に接続された基板４と、磁石３を囲う収納壁６２と基板４を載せる載置部６４とを設けるケース６と、磁気検出素子２と磁石３と基板４とを覆うカバー７と、を備え、磁石３は、収納壁６２内に流入される接着剤８を用いて固定され、ケース６には、収納壁６２の外側に、接着部材８が余剰した場合に、この余剰接着部材８１を導入可能な空間部６５を設ける。

【0030】

従って、収納部６３に挿入された磁石３によって、予め流入している接着剤８が押し出される場合に、基板４やリード端子５など電気的な接続影響を及ぼす可能性がある箇所や、磁気検出素子２との接着面など、不良構造になる可能性のある箇所へ余剰接着剤８１が届く前に、余剰接着剤８１を空間部６５に導入できる。このため、余剰接着剤８１による不良の発生を防止できる移動物体検出装置１となる。

【0031】

また、磁石３を当接する底部６１からの収納壁６２の高さは、収納壁６２の少なくとも一部において、磁石３の高さ寸法よりも小さいことによって、磁気検出素子２や基板４側に至る前に、収納壁６２外側の空間部６５へ余剰接着剤８１を導くことができるため、接着剤８からの余剰接着剤８１を注意深く監視しなくても、磁石３を押し込むだけで、簡単に収納部６３へ組み付けできる。

【0032】

また、収納壁６２には、空間部６５まで貫通するスリット部６６を設けることによって、磁石３が接着部材８を介して収納壁６２に保持される面積を大きく確保しながら、余剰接着剤８１を空間部６５に導くことができる。また、磁石３の側面の角に対応する収納壁６２の角部分四隅にスリット部６６を設けることで、余剰接着剤８１を効率よく収納壁６２の外側へ排出できる。なお、磁石３の接着保持に適した接着剤８の量について、スリット部６６の深さによって設定できるため、接着剤８の収納部６３への流入作業も容易になる。

【0033】

また、磁石３と基板４とを電気的に接続するリード端子５を備え、ケース６は、磁石３とリード端子５との間に、空間部６５を設けることによって、余剰接着剤８がリード端子５へ届かないようにできる。また、本実施の形態のように、収納壁６２を更に囲うように溝上の空間部６５を一周設けることで、空間部６５以外に余剰接着剤８１が及ぶことを防止できる。また、空間部６５が一周に渡って繋がっていることで、空間部６５の体積（余剰接着剤８１の収容量）を一様に確保できる。

【0034】

なお、本発明は上述した実施の形態の構成に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、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0035】

本発明は、金属等の物体の移動状態を検出する移動物体検出装置に関し、例えば、車両の駆動部品の状態を検出する装置として適用できる。

【符号の説明】

【0036】

１ 移動物体検出装置
２ 磁気検出素子
２１ リード部
３ 磁石
４ 基板
４１ 開口部
４１ａ 隙間
４２ 電子部品
４３ 当接部
４４ ランド部
４５ 凹部
５ リード端子
５１ 一端部
５２ 他端部
６ ケース
６０ コネクタ部
６１ 底部
６２ 収納壁
６３ 収納部
６４ 載置部
６４ａ 凸部
６５ 空間部
６６ スリット部
６７ 突起部
７ カバー
７１ 天板
７２ 周壁部
７３ 開口
８ 接着剤（接着部材）
９ 接着剤
８１，９１ 余剰接着剤
１０，１１ 溝部
１０ａ，１１ａ Ｏリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】