特許 7419981 センサ装置の製造方法及びセンサ装置

(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】

(24)【登録日】2024-01-15

(45)【発行日】2024-01-23

(54)【発明の名称】センサ装置の製造方法及びセンサ装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 3/10 20060101AFI20240116BHJP

【ＦＩ】

G01L3/10 305

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020100466

(22)【出願日】2020-06-09

(65)【公開番号】P2021144019

(43)【公開日】2021-09-24

【審査請求日】2022-11-11

(31)【優先権主張番号】P 2020043076

(32)【優先日】2020-03-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】株式会社プロテリアル

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】近藤 史哉

(72)【発明者】

【氏名】長沼 有器

(72)【発明者】

【氏名】岡 太一

【審査官】松山 紗希

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１９６８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２０１２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１０２６７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｌ ３／００－３／２６

Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検出対象の物理量を測定するセンサと、
前記センサが実装された基板と、
前記基板を載置する基板載置部を有する樹脂製のインナーケースと、
前記基板及び前記インナーケースを覆うように樹脂をモールドしてなるアウターケースと、を備えたセンサ装置の製造方法であって、
前記基板載置部に載置された基板を覆うように金型の一部を配置しつつ樹脂をモールドすることで、前記アウターケースを形成し、
前記センサが、磁気検出素子であり、
前記インナーケースは、環状の永久磁石を含む被検出ユニットが挿入される環状のリング部を有すると共に、その軸方向に２分割されており、２分割された一方の前記インナーケースに、前記リング部から径方向外方に突出するように前記基板載置部が形成されており、
２分割された前記インナーケースのそれぞれに、前記リング部の内周面に沿って設けられた環状部、及び環状部から径方向外側に突出するように設けられた突設部を有する集磁リングを一体に設ける工程と、
前記基板載置部に、前記センサが搭載された前記基板を載置する工程と、
２分割された前記インナーケースを一体化することで、一対の前記集磁リングの前記突設部間に前記センサを配置する工程と、
前記基板載置部に載置された基板を覆うように金型の一部を配置しつつ、前記基板及び前記インナーケースを覆うように樹脂をモールドすることで、前記アウターケースを形成する工程と、を含む、
センサ装置の製造方法。

【請求項2】

前記金型の一部は、その先端部の前記基板載置部側の面である下面に、前記基板載置部側及び前記リング部側に開口を有し前記基板を収容するための凹部を有し、
前記金型の一部における前記リング部側の端面を、前記インナーケースのリング部に当接させ、かつ、前記凹部の周縁の前記下面を、前記基板の周縁の前記基板載置部に当接させた状態で樹脂をモールドすることで、前記アウターケースを形成する、
請求項１に記載のセンサ装置の製造方法。

【請求項3】

前記アウターケースの形成後、前記金型の一部をスライドさせつつ除去する工程をさらに含む、
請求項２に記載のセンサ装置の製造方法。

【請求項4】

検出対象の物理量を測定するセンサと、
前記センサが実装された基板と、
前記基板を載置する基板載置部を有する樹脂製のインナーケースと、
前記基板及び前記インナーケースを覆うように樹脂をモールドしてなるアウターケースと、を備えたセンサ装置の製造方法であって、
前記基板載置部に載置された基板を覆うように金型の一部を配置しつつ樹脂をモールドすることで、前記アウターケースを形成し、
前記アウターケースの形成後、前記金型の一部を除去した開口を塞ぐように蓋部を設け、前記蓋部を前記アウターケースに一体化させる工程をさらに含む、
センサ装置の製造方法。

【請求項5】

検出対象の物理量を測定するセンサと、
前記センサが実装された基板と、
前記基板を載置する基板載置部を有する樹脂製のインナーケースと、
前記基板及び前記インナーケースを覆うように樹脂をモールドしてなるアウターケースと、を備えたセンサ装置の製造方法であって、
前記基板載置部に載置された基板を覆うように金型の一部を配置しつつ樹脂をモールドすることで、前記アウターケースを形成し、
前記アウターケースの形成時には、前記基板載置部に形成された突起が前記基板の貫通孔に嵌合されることで、前記基板載置部に対する前記基板の位置決めがなされており、
前記アウターケースを形成し前記金型の一部を除去した後に、前記突起の一部の先端部を加熱しつつ変形させる熱加締めを行うことで、前記基板を前記基板載置部に固定する、
センサ装置の製造方法。

【請求項6】

前記基板載置部には、前記基板を載置する側の面から突出する端子を有するコネクタが設けられ、
前記基板に形成された前記端子の接続用の接続孔に、前記端子を挿通した状態で前記アウターケースの形成を行い、
前記アウターケースを形成し前記金型の一部を除去した後に、前記端子を前記基板に半田固定する、
請求項５に記載のセンサ装置の製造方法。

【請求項7】

前記金型の一部は、前記突起の先端部及び前記基板載置部の縁部に当接して、前記突起の先端部及び前記基板載置部の縁部を支持するように構成されており、当該支持により、前記アウターケースの形成時の樹脂圧による前記基板載置部の変形を抑制するように構成されている、
請求項５または６に記載のセンサ装置の製造方法。

【請求項8】

検出対象の物理量を測定するセンサと、
前記センサが実装された基板と、
前記基板を載置する基板載置部を有する樹脂製のインナーケースと、
前記基板及び前記インナーケースを覆うように樹脂をモールドしてなるアウターケースと、を備え、
前記基板の前記基板載置部と反対側の表面と、前記アウターケースの内面とが、中空部を介して直接対向しており、
前記基板は、前記基板載置部に形成された突起が前記基板の貫通孔に嵌合され、かつ、前記突起の一部の先端部を加熱しつつ変形させる熱加締めを行うことで、前記基板載置部に固定されており、
前記基板載置部には、前記基板を載置する側の面から突出する端子を有するコネクタが設けられ、前記基板に形成された前記端子の接続用の接続孔に、前記端子が挿通され固定されており、
前記端子を挟み込むように設けられた一対の前記突起のみに熱加締めを行うことで、前記基板が前記基板載置部に固定されている、
センサ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサ装置の製造方法及びセンサ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、検出対象の物理量を測定するセンサと、センサが実装された基板と、基板を収容するインナーケースと、を備えたセンサ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－７４３６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、この種のセンサ装置においては、インナーケースの外側をモールド成形することによりアウターケースを成形することがある。この場合には、インナーケースを金型内に配置して溶融樹脂を射出成形するが、この射出成形時における樹脂圧によってインナーケースが変形し、基板やセンサが破損してしまうおそれがある。

【0005】

そこで、本発明は、アウターケースのモールド成形時における樹脂圧による基板やセンサの破損を抑制することができるセンサ装置の製造方法及びセンサ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記課題を解決することを目的として、検出対象の物理量を測定するセンサと、前記センサが実装された基板と、前記基板を載置する基板載置部を有する樹脂製のインナーケースと、前記基板及び前記インナーケースを覆うように樹脂をモールドしてなるアウターケースと、を備えたセンサ装置の製造方法であって、前記基板載置部に載置された基板を覆うように金型の一部を配置しつつ樹脂をモールドすることで、前記アウターケースを形成する、センサ装置の製造方法を提供する。

【0007】

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、検出対象の物理量を測定するセンサと、前記センサが実装された基板と、前記基板を載置する基板載置部を有する樹脂製のインナーケースと、前記基板及び前記インナーケースを覆うように樹脂をモールドしてなるアウターケースと、を備え、前記基板の前記基板載置部と反対側の表面と、前記アウターケースの内面とが、中空部を介して直接対向している、センサ装置を提供する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、アウターケースのモールド成形時における樹脂圧による基板やセンサの破損を抑制することができるセンサ装置の製造方法及びセンサ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施の形態に係るセンサ装置を示す図であり、（ａ）は外観を示す斜視図、（ｂ）は蓋部を省略した斜視図である。

【図2】（ａ），（ｂ）は、センサ装置においてアウターケースを省略した斜視図である。

【図3】被検出ユニットを説明する図である。

【図4】図２の分解斜視図である。

【図5】図２の分解斜視図である。

【図6】（ａ），（ｂ）は、センサ装置の製造方法を説明する図である。

【図7】センサ装置の製造方法を説明する図である。

【図8】本発明の他の実施の形態に係るセンサ装置を示す図であり、（ａ）は外観を示す斜視図、（ｂ）は蓋部を省略した斜視図である。

【図9】（ａ），（ｂ）は、下側分割インナーケースと基板を示す斜視図である。

【図10】（ａ）は基板載置部の斜視図であり、（ｂ）は基板載置部に基板を載置した際の斜視図である。

【図11】図８（ｂ）の平面図である。

【図12】（ａ）はセンサ装置の製造方法を説明する図であり、（ｂ）はスライド金型の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

【0011】

（センサ装置の全体構成）
図１は、本実施の形態に係るセンサ装置を示す図であり、（ａ）は外観を示す斜視図、（ｂ）は蓋部を省略した斜視図である。図２（ａ），（ｂ）は、センサ装置においてアウターケースを省略した斜視図である。図３は、被検出ユニットを説明する図である。図４，５は、図２の分解斜視図である。以下では、本発明のセンサ装置がトルク検出に用いられる場合を例に説明するが、センサ装置の用途はこれに限定されない。

【0012】

図１乃至５に示すように、センサ装置１は、検出対象の物理量を測定するセンサとしての磁気検出素子２と、磁気検出素子２が実装された基板３と、基板３を載置する基板載置部４２を有する樹脂製のインナーケース４と、基板３及びインナーケース４を覆うように樹脂をモールドしてなるアウターケース５と、インナーケース４に一体に設けられた一対の集磁リング６，７と、を備えている。

【0013】

センサ装置１では、インナーケース４及びアウターケース５を貫通するように貫通孔８が形成されており、この貫通孔８に、トルクの検出対象となるシャフト（不図示）及び被検出ユニット１０（図３参照）が配置される。シャフトは、例えば、自動車のステアリングシャフトである。

【0014】

被検出ユニット１０は、リング状の永久磁石１１と、永久磁石１１が発生する磁力の磁路を形成する第１及び第２ヨーク１２，１３と、を有している。永久磁石１１は、その回転軸線Ｏを中心とした周方向に沿って磁性の異なる複数の磁極が形成されている。以下、説明の便宜上、回転軸線Ｏに平行な方向を単に軸方向という。永久磁石は、シャフトの入力軸に連結され、当該入力軸と一体に回転する。

【0015】

第１及び第２ヨーク１２，１３は、永久磁石１１の外周に所定の隙間を設けて配置されており、樹脂等からなる保持部材（不図示）によって保持されている。第１及び第２ヨーク１２，１３は、シャフトの出力軸に連結され、当該出力軸と一体に回転する。シャフトの入力軸と出力軸とはトーションバーを介して連結されている。第１及び第２ヨーク１２，１３は、円環状に形成された円環部１２ａ，１３ａと、円環部１２ａから軸方向に突出する複数の歯部１２ｂ，１３ｂと、を一体に有している。第１及び第２ヨーク１２，１３は、軸方向に対向して設けられており、第１ヨーク１２の歯部１２ｂは第２ヨーク１３側に、第２ヨーク部１３の歯部１３ｂは第１ヨーク１２側に突出するように設けられている。第１及び第２ヨーク１２，１３の歯部１２ｂ，１３ｂは、周方向に交互にかつ等間隔に設けられており、シャフトにトルクが入力されない状態において、永久磁石１１のＮ極とＳ極との中間（歯部１２ｂ，１３ｂのＮ極に対向する面積とＳ極に対向する面積が等しくなる位置）に位置するように構成されている。

【0016】

被検出ユニット１０では、シャフトの入力軸と出力軸とを連結するトーションバーに捩れが生じると、永久磁石１１と第１及び第２ヨーク１２，１３との相対的な位置関係が変化し、歯部１２ｂ，１３ｂにおいてＮ極に対向する面積とＳ極に対向する面積との割合が変化して、第１及び第２ヨーク１２，１３間の磁界の強度が変化する。センサ装置１は、この磁界の強度の変化を集磁リング６，７を介して磁気検出素子２によって検出することで、入力軸に入力されたトルクを検出する。なお、永久磁石１１は本発明における検出対象に相当し、永久磁石１１と第１及び第２ヨーク１２，１３との位置関係に基づく（あるいは入力軸に入力されたトルクに基づく）第１及び第２ヨーク１２，１３間の磁界の強度が、本発明における「検出対象の物理量」に相当する。

【0017】

（磁気検出素子２及び基板３の説明）
磁気検出素子２は、例えばホール効果を利用して磁界の強度を検出するホールＩＣである。本実施の形態では、冗長化のために２つの磁気検出素子２が設けられている。

【0018】

基板３には、２つの磁気検出素子２を含む複数の電子部品が搭載されている。基板３のリング部４１側の端部には、２つの切欠き３１が形成されており、２つの切欠き３１を跨ぐようにそれぞれ磁気検出素子２が搭載されている。また、基板３には、複数の端子９１が電気的に接続される複数の接続孔３２と、基板載置部４２に設けられた突起４２１を収容することで基板３の位置決めを行うための複数の貫通孔３３とが形成されている。接続孔３２及び貫通孔３３は、基板３の板厚方向に貫通して形成されている。

【0019】

（インナーケース４の説明）
インナーケース４は、樹脂製であり、永久磁石１１を含む被検出ユニット１０が挿入される円環状のリング部４１と、リング部４１から径方向外方に突出するように設けられた基板載置部４２と、を有している。リング部４１の中心に位置する中空部が、被検出ユニット１０を配置する貫通孔８となる。

【0020】

また、インナーケース４は、軸方向に２分割されている。２分割された一方（図４における上側）のインナーケース４を上側分割インナーケース４ａと呼称し、他方（図４における下側）のインナーケース４を下側分割インナーケース４ｂと呼称する。以下、説明の便宜上、軸方向における上側分割インナーケース４ａ側を上方、下側分割インナーケース４ｂ側を下方という。

【0021】

基板載置部４２は、略直方体状に形成されており、２分割された一方のインナーケース４である下側分割インナーケース４ｂに、リング部４１から径方向外方に突出するように形成されている。なお、上側分割インナーケース４ａには、基板載置部４２が形成されていない。基板載置部４２のリング部４１と反対側の端部には、複数の端子９１、及び複数の端子９１を支持する支持体９０を有するコネクタ９が取り付けられている。支持体９０は、基板載置部４２の下面より下方に突出して設けられている。端子９１は、支持体９０と基板載置部４２とを貫通して設けられており、その両端部が、支持体９０の下方、及び基板載置部４２の上方に突出している。コネクタ９は、例えばインサート成形等により基板載置部４２と一体に設けられている。

【0022】

また、基板載置部４２には、上方に突出する複数の突起４２１が設けられており、この突起４２１を基板３の貫通孔３３に挿通しつつ基板３を基板載置部４２に載置することで、基板３の基板載置部４２に対する位置決めが行われるように構成されている。また、複数の突起４２１のうち一部の先端部を加熱しつつ変形させ大径部４２１ａを形成する熱加締めを行うことで、基板３が基板載置部４２に固定される。基板載置部４２は、アウターケース５のモールド成形時の樹脂圧により変形が生じないように十分な厚さに形成される。

【0023】

上側分割インナーケース４ａのリング部４１の下面には、下方に突出する複数の嵌合突起４１ａが形成されており、下側分割インナーケース４ｂのリング部４１の上面には、嵌合突起４１ａを嵌合する複数の嵌合孔４１ｂが形成されている。嵌合突起４１ａを対応する嵌合孔４１ｂに嵌合させることで、上側分割インナーケース４ａと下側分割インナーケース４ｂとが互いに固定される。

【0024】

上側分割インナーケース４ａ及び下側分割インナーケース４ｂには、それぞれ集磁リング６，７がインサート成形等により一体に設けられている。集磁リング６，７は、リング部４１の内周面に沿って略環状（軸方向視でＣ字状）に設けられた環状部６１，７１と、環状部６１，７１から径方向外側に突出するように設けられた突設部６２，７２と、を有している。環状部６１，７１は、被検出ユニット１０を貫通孔８内に配置した際に、第１及び第２ヨーク１２，１３と径方向に対向するように設けられている。

【0025】

本実施の形態では、集磁リング６，７は、２つの磁気検出素子２に対応して、２つの突設部６２，７２を有している。２つの突設部６２，７２は基板載置部４２側に突出するように設けられており、両分割インナーケース４ａ，４ｂを一体とした際に、両集磁リング６，７の突設部６２，７２で上下に磁気検出素子２をそれぞれ挟み込むように構成されている。両分割インナーケース４ａ，４ｂを一体とする際には、上側分割インナーケース４ａに設けられる集磁リング６の突設部６２は、その一部または全体が基板３の切欠き３１内に収容される。

【0026】

詳細は後述するが、本実施の形態では、基板載置部４２に載置された基板３を覆うように金型の一部（スライド金型１００）を配置しつつ樹脂をモールドすることで、アウターケース５を形成する。その際、金型の先端部を突き当てて当接させる当接部４１１が、上側分割インナーケース４ａのリング部４１の外周面に形成されている。当接部４１１は、径方向（スライド金型１００のスライド方向）に対して垂直な平面状に形成される。また、基板載置部４２のリング部４１と反対側の端面４２２にも金型が突き当てられるため、この端面４２２も、径方向（金型のスライド方向）に対して垂直な平面状に形成されている。なお、スライド金型１００の先端面にピン形状の突起を設けると共に、この突起に嵌合する穴を当接部４１１側に設けてもよい（図示なし）。これにより、スライド金型１００と当接部４１１とが篏合できるようになり、インサート成形時の位置出し、保持が可能になる。

【0027】

このように、本実施の形態では、インナーケース４を軸方向に２分割しており、かつ、両分割インナーケース４ａ，４ｂに集磁リング６，７を一体に設けており、基板載置部４２に基板３を載置した後に両分割インナーケース４ａ，４ｂを一体化している。このような構成とすることにより、アウターケース５の形成前に、一対の集磁リング６，７の突設部６２，７２間に磁気検出素子２を配置することが可能になる。なお、例えば、アウターケース５の形成時に磁気検出素子２や基板３が破損することを抑制するために、アウターケース５の形成後に基板３を載置することが考えられる。しかし、この場合、集磁リング６，７の突設部６２，７２間に磁気検出素子２を挿入する際に、基板３がコネクタ９の端子９１に干渉してしまい、磁気検出素子２を集磁リング６，７の突設部６２，７２間に配置することが困難となる。そのため、例えば、一方の集磁リング６の突設部６２近傍の部分を別部材として分割して形成し、基板３を基板載置部４２に載置した後に、上記別部材を取り付けて磁気検出素子２を突設部６２，７２で挟み込む等する必要があり、組立工程が複雑化し部品点数が増加してしまうおそれがある。本実施の形態では、詳細は後述するが、基板載置部４２に載置された基板３を覆うように金型の一部（スライド金型１００）を配置しつつ樹脂をモールドすることでアウターケース５を形成するために、アウターケース５の形成時に磁気検出素子２や基板３が破損してしまうことを抑制可能である。そのため、基板３、集磁リング６，７、及びコネクタ９を予め組立てた状態とし、その周囲を覆うようにアウターケース５をモールド成形することが可能である。さらに本実施の形態によれば、基板載置部４２に基板３を載置した後に両分割インナーケース４ａ，４ｂを一体化するだけで突設部６２，７２間に磁気検出素子２を配置可能であり、組立工程が容易で、かつ部品点数の増加を抑制可能である。

【0028】

（アウターケース５の説明）
アウターケース５は、基板３及びインナーケース４を覆うように設けられる本体部５１と、後述する金型の一部（スライド金型１００）を除去した後の開口を塞ぐように設けられる蓋部５２と、を有している。

【0029】

本体部５１は、被検出ユニット１０を挿入する貫通孔８を有する筒状の筒状部５１１と、筒状部５１１の中心軸を挟んで対向する位置から径方向外方に突出したフランジ部５１２と、基板３及び基板載置部４２を覆うように設けられた基板収容部５１３と、基板収容部５１３から下方に突出するように設けられコネクタ９の周囲を覆うコネクタ収容部５１４と、を一体に有している。フランジ部５１２には、ボルト固定用のボルト穴５１２ａが形成されている。また、ボルト固定時のフランジ部５１２のクリープ変形を抑制するために、ボルト穴５１２ａの内周面に沿って円筒状の金属からなるカラー５１２ｂが設けられている。蓋部５２は、基板収容部５１３の筒状部５１１と反対側の端部に形成される開口を塞ぐように設けられる。蓋部５２は、例えばレーザー溶着により本体部５１と一体に設けられる。

【0030】

本実施の形態に係るセンサ装置１では、基板３の基板載置部４２と反対側の表面と、アウターケース５の内面（基板収容部５１３の内面）とが、中空部５ａを介して直接対向している。つまり、基板３の表面と、アウターケース５の内面（基板収容部５１３の内面）との間に、インナーケース４等の他部材が配置されていない。この基板３とアウターケース５間の中空部５ａは、アウターケース５のモールド成形時に金型の一部（スライド金型１００）が配置される空間であり、金型を除去することによって中空部５ａが形成されることになる。

【0031】

（センサ装置１の製造方法）
センサ装置１を製造する際には、まず、インサート成形等により集磁リング６を一体に設けた上側分割インナーケース４ａを準備すると共に、インサート成形等により集磁リング７とコネクタ９とを一体に設けた下側分割インナーケース４ｂを準備し、さらに、磁気検出素子２を含む電子部品を実装した基板３を準備する準備工程を行う。

【0032】

準備工程の後、下側分割インナーケース４ｂの基板載置部４２に基板３を載置する基板載置工程を行う。この際、突起４２１を基板３の貫通孔３３に挿通しつつ基板３を基板載置部４２に載置することで、基板３の基板載置部４２に対する位置決めが行われる。その後、複数の突起４２１のうち一部の先端部を加熱しつつ変形させ大径部４２１ａを形成する熱加締めを行うことで、基板３を基板載置部４２に固定する。また、コネクタ９の端子９１を接続孔３２に挿入し、半田等により端子９１を基板３に電気的に接続する。なお、端子９１との半田付け前に、先に第２突起４２１ｃの熱加締めを行うことが好ましい。基板３の位置が固定されてから半田付けされることになり、半田付け時に与える負荷を抑制することができる。

【0033】

基板載置工程の後、２分割された分割インナーケース４ａ，４ｂを一体化するインナーケース組立工程を行う。この際、上側分割インナーケース４ａの嵌合突起４１ａを下側分割インナーケース４ｂの嵌合孔４１ｂに嵌合させることで、両分割インナーケース４ａ，４ｂを一体化する。これにより、一対の集磁リング６，７の突設部６２，７２間に磁気検出素子２が配置される。

【0034】

インナーケース組立工程の後、アウターケース５を形成するアウターケース形成工程を行う。アウターケース成形工程では、基板３とインナーケース４とを金型内に配置し、溶融樹脂を金型内に流し込むことでアウターケース５を形成する。

【0035】

本実施の形態に係るセンサ装置の製造方法では、図６（ａ），（ｂ）に示すように、アウターケース成形工程において、基板載置部４２に載置された基板３を覆うように金型の一部（以下、スライド金型１００と呼称する）を配置しつつ樹脂をモールドすることで、アウターケース５を形成する。

【0036】

スライド金型１００は、リング部４１の径方向（リング部４１に対する基板載置部４２の突出方向）に沿ってスライド移動可能に設けられている。スライド金型１００の先端部には、スライド金型１００を前方（リング部４１側）にスライド移動した際に基板載置部４２を避けるように切欠き１０１が形成されている。また、スライド金型１００の先端部における下面（基板載置部４２側の面、切欠き１０１の上側の面）１０２には、基板載置部４２に載置した基板３を避けるための凹部１０２ａが上方に凹むように形成されている。凹部１０２ａは、スライド金型１００を前方にスライドした際に基板３を凹部１０２ａ内に収容できるように、下方及び前方（基板載置部４２側及びリング部４１側）に開口するように形成されている。凹部１０２ａの底面には、当該底面から下方に突出する一対の柱部１０２ｂが形成されている。

【0037】

アウターケース５を形成する際には、スライド金型１００を前方（リング部４１側）に進出させる。このとき、スライド金型１００の先端面（スライド方向前方の端面、リング部５１側の端面）を、インナーケース４のリング部４１に設けられた当接部４１１に当接させ、かつ、凹部１０２ａの周縁の下面１０２（凹部１０２ａを形成していない下面１０２の縁部分）を、基板３の周縁の基板載置部４２の上面に当接させた状態とする（図６（ｂ）参照）。また、このとき、基板載置部４２の端面４２２にも、切欠き１０１の後部の段差面が当接する。さらに、本実施の形態では、スライド金型１００を前方に進出させ凹部１０２ａに基板３を収容したとき、凹部１０２ａの底面に形成された柱部１０２ｂの端面（下面）が、熱加締めにより形成された大径部４２１ａ（または突起４２１の先端）に当接するように構成されている。ここでは、一対の柱部１０２ｂのそれぞれに２つの大径部４２１ａが当接するように構成されているが、大径部４２１ａ毎に柱部１０２ｂが設けられていてもよい。また、大径部４２１ａを形成していない突起４２１に当接する柱部１０２ｂがさらに形成されていてもよい。これにより、アウターケース５のモールド成形時の樹脂圧により基板載置部４２にかかる力を突起４２１（大径部４２１ａ）を介してスライド金型１００で受けることが可能となり、基板載置部４２の樹脂圧による変形を抑制し、基板載置部４２の変形に伴う基板３や磁気検出素子２の破損を抑制することが可能になる。

【0038】

この状態で樹脂をモールドすることで、図７に示すように、アウターケース５の本体部５１が形成される。本体部５１の形成後、スライド金型１００をスライドさせつつ除去する（後退させる）。すると、図１（ｂ）のように、基板収容部５１３の端部が開放された状態となる。このとき、基板３の表面と、アウターケース５の内面との間は、スライド金型１００を除去した空間である中空部５ａが形成され、アウターケース５と基板３とが中空部５ａを介して直接対向した状態となる。

【0039】

アウターケース５の本体部５１を形成した後、スライド金型１００を除去した開口を塞ぐように蓋部５２を設け、蓋部５２をレーザー溶着等によりアウターケース５の本体部５１に一体化させる。以上により、図１（ａ）のセンサ装置１が得られる。

【0040】

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係るセンサ装置の製造方法では、基板載置部４２に載置された基板３を覆うように金型の一部（スライド金型１００）を配置しつつ樹脂をモールドすることで、アウターケース５を形成している。

【0041】

これにより、アウターケース５のモールド成形時の樹脂圧を金型の一部（スライド金型１００）で受けることが可能となり、樹脂圧による基板３や磁気検出素子２の破損を抑制することが可能になる。

【0042】

（他の実施の形態）
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。図８は、本発明の他の実施の形態に係るセンサ装置１ａを示す図であり、（ａ）は外観を示す斜視図、（ｂ）は蓋部５２を省略した斜視図である。図９（ａ），（ｂ）は、下側分割インナーケース４ｂと基板３を示す斜視図である。図１０（ａ）は基板載置部４２の斜視図であり、（ｂ）は基板載置部４２に基板３を載置した際の斜視図である。

【0043】

図８～１０に示すようにセンサ装置１ａは、上述の図１～７で説明したセンサ装置１と基本的に同じ構成となっているが、基板載置部４２の形状や基板載置部４２における基板３の固定構造、基板３の電子部品の配置、及びアウターケース５の蓋部５２が傾斜して設けられている点が異なっている。また、詳細は後述するが、センサ装置１ａの製造に用いるスライド金型１００の形状が異なり、センサ装置１ａを製造する際の手順も異なっている。以下、これら相違点について詳細に説明する。

【0044】

以下の説明では、リング部４１に対する基板載置部４２の突出方向（リング部４１の径方向）を長さ方向といい、長さ方向におけるリング部４１側を基端側、リング部４１と反対側を先端側という。また、長さ方向及び上下方向（リング部４１の軸方向）に対して垂直な方向を幅方向という。

【0045】

まず基板載置部４２の形状、及び、基板載置部４２における基板３の固定構造について説明する。基板載置部４２の先端部における幅方向中央には、８本の端子９１を有するコネクタ９が一体に設けられている。端子９１は、長さ方向に２列に配置されており、各列では幅方向に４つの端子９１が整列配置されている。コネクタ９を幅方向に挟み込むように、基板３の底面に接触し基板３を支持する台座部４２３が設けられている。同様に、基板載置部４２の基端部における幅方向の両端部にも、基板３の底面に接触し基板３を支持する台座部４２４が設けられている。台座部４２３，４２４は、平面視で矩形状に形成され、その表面が平坦となるように形成されている。

【0046】

基板載置部４２には、上方に突出する６つの突起４２１が形成されている。６つの突起４２１は、基板３の位置決め用の４つの第１突起４２１ｂと、基板３を熱加締めするための１対（２つ）の第２突起４２１ｃと、を有している。第１突起４２１ｂ及び第２突起４２１ｃは、共に円柱状に形成されている。

【0047】

熱加締めにより安定して基板３を固定するために、一対の第２突起４２１ｃは、台座部４２３の中央部から上方に突出するように設けられている。熱加締めにより第２突起４２１ｃの先端部が潰され大径部４２１ａ（図８（ｂ）参照）が形成される。そして、この大径部４２１ａと台座部４２３に基板３が狭持されることで、基板３を安定して基板載置部４２に固定することが可能になる。なお、熱加締めにより先端部が潰されるために、第２突起４２１ｃの突出長は、第１突起４２１ｂの突出長よりも長い。

【0048】

この実施の形態では、８本の端子９１を幅方向に挟み込むように設けられた一対の第２突起４２１ｃのみに熱加締めを行うことで、基板３が基板載置部４２に固定されている。詳細は後述するが、この実施の形態では端子９１の半田付けや第２突起４２１ｃの熱加締めをアウターケース５の成形後に行うが、半田付けや熱加締めが必要な端子９１や第２突起４２１ｃを基板載置部４２の先端側にまとめておくことで、スライド金型１００を除去した後の開口から端子９１の半田付け、及び第２突起４２１ｃの熱加締めを容易に行えるようになる。

【0049】

第１突起４２１ｂは、基板３の幅方向及び長さ方向の移動を規制することで、基板３の基板載置部４２上での位置決めを行う。第１突起４２１ｂは、基板３の貫通孔３３に嵌合される。第１突起４２１ｂと貫通孔３３のクリアランスはできるだけ小さく設定され、これにより基板３の位置決め精度の向上が図られている。また、第１突起４２１ｂを複数箇所に設けることにより、基板３の回転防止が図られている。

【0050】

コネクタ９の近傍には、３つの第１突起４２１ｂが幅方向に整列して形成されている。半田付けや熱加締めの際の位置ずれを抑制するために、３つの第１突起４２１ｂはなるべくコネクタ９や第２突起４２１ｃの近傍に設けられることが望ましい。また、３つの第１突起４２１ｂから基端側にずれた位置には、１つの第１突起４２１ｂが形成されている。この１つ第１突起４２１ｂは、基板３の基端側の位置ずれを抑制するためのものであり、基板載置部４２の長さ方向における中央部よりも基端側にずれた位置であって、幅方向の中央部に設けられている。

【0051】

また、第１突起４２１ｂは、その先端部がアウターケース５の形成時にスライド金型１００の下面に当接される。これにより、アウターケース５の形成時に第１突起４２１ｂがスライド金型１００によって支持され、アウターケース５の形成時に樹脂圧により基板載置部４２が変形してしまうことが抑制される。このため、第１突起４２１ｂは、基板３を基板載置部４２に載置した際に、基板３の表面よりも若干上方に突出するように設けられている。また、スライド金型１００のスライド時に第１突起４２１ｂが引っ掛からないように、第１突起４２１ｂの先端部は面取り加工（あるいは丸め加工）が施されている。この実施の形態では、第２突起４２１ｃの先端部もスライド金型１００に当接するように構成し、アウターケース５の形成時の樹脂圧による基板載置部４２の変形をより抑制するように構成している。

【0052】

また、図１０（ｂ）に示すように、基板載置部４２の先端部であって、幅方向の中央部には、下方に窪む凹部４２５が形成されており、基板３を基板載置部４２に載置した際に、凹部４２５から基板３の下方の隙間を覗くことができるようになっている。これにより、端子９１を半田固定する際に、半田が接続孔３２を通って基板３の下方まで到達しているかを容易に確認でき、端子９１の基板３への半田固定を確実に行うことが可能になる。

【0053】

基板載置部４２の幅方向における両端部には、上方に突出するリブ状のガイド突起４２６が長さ方向に沿って延びるように形成されている。このガイド突起４２６は、後述するスライド金型１００のスライド移動を案内する役割を果たす。

【0054】

また、この実施の形態では、基板３の下面（裏面）に電子部品３４が搭載されており（図９（ｂ）参照）、基板３の上面（表面）に電子部品３４が搭載されていない。これは、スライド金型１００が電子部品３４に干渉しないようにするための工夫である。

【0055】

さらに、この実施の形態では、アウターケース５の蓋部５２が、上方ほど基端側（リング部４１側）に近づくように傾斜して設けられている。換言すれば、アウターケース５の成形後にスライド金型１００を除去した状態（蓋部５２を設ける前の状態）において、スライド金型１００を除去した開口の周縁のアウターケース５は、上方ほど基端部（リング部４１側）に近づくように傾斜している。

【0056】

これにより、図１１に示すように、基板３及び基板載置部４２の先端部が上方に開放される。その結果、端子９１や第２突起４２１ｃが露出した状態となり、端子９１の半田付け、及び第２突起４２１ｃの熱加締めを容易に行えるようになる。

【0057】

次に、センサ装置１ａの製造方法及び使用するスライド金型１００の形状について説明する。図１２（ａ）はセンサ装置１ａの製造方法を説明する図であり、図１２（ｂ）はスライド金型１００の斜視図である。

【0058】

基板３等の各部品を準備する準備工程の後、基板３を基板載置部４２に載置する基板実装工程を行う。この際、各突起４２１を基板３の対応する貫通孔３３に挿通され、端子９１が接続孔３２に挿通される。第１突起４２１ｂが貫通孔３３に篏合されることにより、基板載置部４２に対する基板３の位置決めがなされる。なお、このとき、端子９１の半田付けや、第２突起４２１ｃの熱加締めは行わない。

【0059】

基板載置工程の後、２分割された分割インナーケース４ａ，４ｂを一体化するインナーケース組立工程を行う。これにより、一対の集磁リング６，７の突設部６２，７２間に磁気検出素子２が配置される。

【0060】

インナーケース組立工程の後、アウターケース５を形成するアウターケース形成工程を行う。アウターケース成形工程では、基板３とインナーケース４とを金型内に配置し、溶融樹脂を金型内に流し込むことでアウターケース５を形成する。

【0061】

図１２（ａ），（ｂ）に示すように、アウターケース成形工程で用いるスライド金型１００は、その下面の両側部にガイド溝１０３が形成されており、このガイド溝１０３に基板載置部４２のガイド突起４２６を収容した状態でスライド金型１００をスライドできるようになっている。スライド金型１００の下面には、端子９１への干渉を避けるための端子回避溝１０４と、一対の第２突起４２１ｃへの干渉を避けるための一対の突起回避溝１０５と、が形成されている。端子回避溝１０４は、幅方向に２分割されており、端子回避溝１０４同士の間、及び端子回避溝１０４と突起回避溝１０５との間に、下方に突出して第１突起４２１ｂの先端に当接し支持する支持突起１０６が形成されている。

【0062】

スライド金型１００をガイド突起４２６に沿ってリング部４１側にスライドさせると、第１突起４２１ｂの先端部がスライド金型１００の支持突起１０６の端面に当接する。また、第２突起４２１ｃの先端部が、突起回避溝１０５の上底に当接する。つまり、スライド金型１００をリング部４１側に進出させると、スライド金型１００は、第１及び第２突起４２１ｂ，４２１ｃの先端部及び基板載置部４２の縁部（幅方向両側の縁部及び先端側の縁部）に当接した状態となる。この状態でアウターケース５の成形を行うことで、スライド金型１００が、第１及び第２突起４２１ｂ，４２１ｃの先端部及び基板載置部４２の縁部を支持することとなり、当該支持により、アウターケース５の形成時の樹脂圧による基板載置部４２の変形が抑制される。この実施の形態では、基板３よりも第１突起４２１ｂの方が上方に突出しているため、樹脂圧により基板載置部４２がスライド金型１００側に押し付けられても、当該押し付けの力は第１及び第２突起４２１ｂ、４２１ｃに負荷され、基板３に負荷がかかりにくい。よって、樹脂圧による基板３の破損を抑制し、歩留まりを改善することが可能である。スライド金型１００をリング部４１側に進出させた状態で樹脂成形を行うことで、アウターケース５の本体部５１が形成される。

【0063】

アウターケース５の本体部５１を形成した後、スライド金型１００を後方にスライドしてスライド金型１００を除去し、端子９１の半田付け、及び第２突起４２１ｃの熱加締めを行う。この実施の形態では、基板３及び基板載置部４２の先端部が上方に開放され、端子９１や第２突起４２１ｃが露出した状態となっているため、端子９１の半田付け、及び第２突起４２１ｃの熱加締めを容易に行うことができる。第２突起４２１ｃの熱加締めを行ってから、端子９１の半田付けを行った。

【0064】

その後、本体部５１を形成した後、スライド金型１００を除去した開口を塞ぐように蓋部５２を設け、蓋部５２をレーザー溶着等によりアウターケース５の本体部５１に一体化させる。以上により、図８（ａ）のセンサ装置１ａが得られる。

【0065】

この実施の形態では、アウターケース５の形成後に端子９１の半田付け、及び第２突起４２１ｃの熱加締めを行っている。すなわち、アウターケース５の成形時には、基板３は端子９１や第２突起４２１ｃとは固定されていない。そのため、アウターケース５の成形時の樹脂圧が基板３に印加されても、基板３は印加された樹脂圧を受け流すことができる。また、突起４２１をスライド金型１００で支持し、アウターケース５の成形時の樹脂圧による基板載置部４２の変形を抑制して、基板３に負荷がかからないようすることができる。その結果、基板３の変形や半田付け部分の破損を抑制することが可能になる。

【0066】

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

【0067】

［１］検出対象の物理量を測定するセンサ（２）と、前記センサ（２）が実装された基板（３）と、前記基板（３）を載置する基板載置部（４２）を有する樹脂製のインナーケース（４）と、前記基板（３）及び前記インナーケース（４）を覆うように樹脂をモールドしてなるアウターケース（５）と、を備えたセンサ装置（１）の製造方法であって、前記基板載置部（４２）に載置された基板（３）を覆うように金型の一部（１００）を配置しつつ樹脂をモールドすることで、前記アウターケース（５）を形成する、センサ装置の製造方法。

【0068】

［２］前記センサ（２）が、磁気検出素子であり、前記インナーケース（４）は、環状の永久磁石（１１）を含む被検出ユニット（１０）が挿入される環状のリング部（４１）を有すると共に、その軸方向に２分割されており、２分割された一方の前記インナーケース（４ｂ）に、前記リング部（４１）から径方向外方に突出するように前記基板載置部（４２）が形成されており、２分割された前記インナーケース（４ａ，４ｂ）のそれぞれに、前記リング部（４１）の内周面に沿って設けられた環状部（６１，７１）、及び環状部（６１，７１）から径方向外側に突出するように設けられた突設部（６２，７２）を有する集磁リング（６，７）を一体に設ける工程と、前記基板載置部（４２）に、前記センサ（２）が搭載された前記基板（３）を載置する工程と、２分割された前記インナーケース（４ａ，４ｂ）を一体化することで、一対の前記集磁リング（６，７）の前記突設部（６２，７２）間に前記センサ（２）を配置する工程と、前記基板載置部（４２）に載置された基板（３）を覆うように金型の一部（１００）を配置しつつ、前記基板（３）及び前記インナーケース（４）を覆うように樹脂をモールドすることで、前記アウターケース（５）を形成する工程と、を含む、［１］に記載のセンサ装置の製造方法。

【0069】

［３］前記金型の一部（１００）は、その先端部の前記基板載置部（４２）側の面である下面（１０２）に、前記基板載置部（４２）側及び前記リング部（４１）側に開口を有し前記基板（３）を収容するための凹部（１０２ａ）を有し、前記金型の一部（１０１）における前記リング部（４１）側の端面を、前記インナーケース（４）のリング部（４１）に当接させ、かつ、前記凹部（１０２ａ）の周縁の前記下面（１０２）を、前記基板（３）の周縁の前記基板載置部（４２）に当接させた状態で樹脂をモールドすることで、前記アウターケース（５）を形成する、［２］に記載のセンサ装置の製造方法。

【0070】

［４］前記アウターケース（５）の形成後、前記金型の一部（１００）をスライドさせつつ除去する工程をさらに含む、［３］に記載のセンサ装置の製造方法。

【0071】

［５］前記アウターケース（５）の形成後、前記金型の一部（１００）を除去した開口を塞ぐように蓋部（５２）を設け、前記蓋部（５２）を前記アウターケース（５）に一体化させる工程をさらに含む、［１］乃至［４］の何れか１項に記載のセンサ装置の製造方法。

【0072】

［６］前記アウターケース（５）の形成時には、前記基板載置部（４２）に形成された突起（４２１）が前記基板（３）の貫通孔（３３）に嵌合されることで、前記基板載置部（４２）に対する前記基板（３）の位置決めがなされており、前記アウターケース（５）を形成し前記金型の一部（１００）を除去した後に、前記突起（４２１）の一部の先端部を加熱しつつ変形させる熱加締めを行うことで、前記基板（３）を前記基板載置部（４２）に固定する、［１］乃至［５］の何れか１項に記載のセンサ装置の製造方法。

【0073】

［７］前記基板載置部（４２）には、前記基板（３）を載置する側の面から突出する端子（９１）を有するコネクタ（９）が設けられ、前記基板（３）に形成された前記端子（９１）の接続用の接続孔（３２）に、前記端子（９１）を挿通した状態で前記アウターケース（５）の形成を行い、前記アウターケース（５）を形成し前記金型の一部（１００）を除去した後に、前記端子（９１）を前記基板（３）に半田固定する、［６］に記載のセンサ装置の製造方法。

【0074】

［８］前記金型の一部（１００）は、前記突起（４２１）の先端部及び前記基板載置部（４２）の縁部に当接して、前記突起（４２１）の先端部及び前記基板載置部（４２）の縁部を支持するように構成されており、当該支持により、前記アウターケース（５）の形成時の樹脂圧による前記基板載置部（４２）の変形を抑制するように構成されている、［６］または［７］に記載のセンサ装置の製造方法。

【0075】

［９］検出対象の物理量を測定するセンサ（２）と、前記センサ（２）が実装された基板（３）と、前記基板（３）を載置する基板載置部（４２）を有する樹脂製のインナーケース（４）と、前記基板（３）及び前記インナーケース（４）を覆うように樹脂をモールドしてなるアウターケース（５）と、を備え、前記基板（３）の前記基板載置部（４２）と反対側の表面と、前記アウターケース（５）の内面とが、中空部（５ａ）を介して直接対向している、センサ装置（１）。

【0076】

［１０］前記基板（３）は、前記基板載置部（４２）に形成された突起（４２１）が前記基板（３）の貫通孔（３３）に嵌合され、かつ、前記突起（４２１）の一部の先端部を加熱しつつ変形させる熱加締めを行うことで、前記基板載置部（４２）に固定されており、前記基板載置部（４２）には、前記基板（３）を載置する側の面から突出する端子（９１）を有するコネクタ（９）が設けられ、前記基板（３）に形成された前記端子（９１）の接続用の接続孔（３２）に、前記端子（９１）が挿通され固定されており、前記端子（９１）を挟み込むように設けられた一対の前記突起（４２１ｃ）のみに熱加締めを行うことで、前記基板（３）が前記基板載置部（４２）に固定されている、［９］に記載のセンサ装置（１ａ）。

【0077】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

【符号の説明】

【0078】

１…センサ装置
２…磁気検出素子（センサ）
３…基板
４…インナーケース
４ａ…上側分割インナーケース
４ｂ…下側分割インナーケース
５…アウターケース
５ａ…中空部
６，７…集磁リング
４１…リング部
４２…基板載置部
１００…スライド金型（金型の一部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】