(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】2024-08-05
(45)【発行日】2024-08-14
(54)【発明の名称】インナーケース、センサ及びセンサの製造方法
(51)【国際特許分類】
G01D 5/12 20060101AFI20240806BHJP
H02G 15/02 20060101ALI20240806BHJP
H02G 1/14 20060101ALI20240806BHJP
B29C 45/14 20060101ALI20240806BHJP
【FI】
G01D5/12 A
H02G15/02
H02G1/14
B29C45/14
(21)【出願番号】P 2020144173
(22)【出願日】2020-08-28
【審査請求日】2023-06-16
(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】吉田 龍二
【審査官】平野 真樹
(56)【参考文献】
【文献】特開平10-239339(JP,A)
【文献】特開2017-092193(JP,A)
【文献】特開2000-018966(JP,A)
【文献】特開2003-177171(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01D 5/00-5/252,5/39-5/62
B29C 45/14
H02G 1/14,15/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
インサート成型に供する中間部品のインナーケースであって、
樹脂材による射出成型品であって、
部品を配置する凹部を備え、
前記凹部の両側側壁の外方に、前記インサート成型時における支持ピンを受ける支持ピン受け部を備え、
前記支持ピン受け部が、前記外方より見てU字形状であって、当該U字形状における開口が、前記凹部の開口側、又は前記凹部の開口側の逆側を向く方向となる向きにより、前記
凹部の両側側壁の外側より立ち上がる断面矩形形状の凸条により形成された
インナーケース。
【請求項2】
前記U字形状の背側より前記樹脂材が流入するようにゲートが形成された
請求項1に記載のインナーケース。
【請求項3】
前記U字形状による前記凸条が、前記凹部の両側側壁の外方から見て、同一の向きに形成された
請求項1に記載のインナーケース。
【請求項4】
U字形状による前記凸条が、前記凹部の両側側壁の外方から見て、逆向きに形成された
請求項1に記載のインナーケース。
【請求項5】
前記凹部が、
ケーブルを配置して、前記凹部の端部より前記ケーブルを引き出す部位であり、
前記ケーブルの延長方向が長手方向である平面視、長方形形状の凹部であり
、
前記インナーケースには、
前記凹部に配置した前記ケーブルの変位を抑制するケーブル保持部が設けられた
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4の何れかに記載のインナーケース。
【請求項6】
前記ケーブル保持部は、
前記ケーブルを引き出す側の端部より延出して
、前記ケーブルに覆いかぶさるように形成される
請求項5に記載のインナーケース。
【請求項7】
前記
凹部は、
底面の断面形状がアーチ形状により形成された
請求項6に記載のインナーケース。
【請求項8】
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7の何れかの構成によるインナーケースに前記部品を配置した中間部品をインサート成型して形成される
センサ。
【請求項9】
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7の何れかに記載のインナーケースに前記部品を配置して前記中間部品を作成し、
前記インナーケースに形成された支持ピン受け部により前記中間部品を位置決めしてインサート成型により作成する
センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インナーケース、センサ及びセンサの製造方法に関し、例えば自動二輪車に使用されるクイックシフター用のストロークセンサに適用することができる。
【背景技術】
【0002】
従来、自動二輪車においては、クイックシフターによりライダーの使い勝手を向上している。ここでクイックシフターとは、シフトペダルの操作を検出してスロットを制御する構成であり、オートシフターや単にシフターとも呼ばれる。このためクイックシフターでは、クイックシフター用のストロークセンサによりシフトペダルの操作を検出している。
【0003】
図1は、このクイックシフター用のストロークセンサの従来構成を示す断面図である。
ストロークセンサ1は、本体ケース2が樹脂材の射出成型により形成され、この本体ケース2に磁石3、この磁石3による磁界の変化を検出するホール素子4が配線基板5に実装されて配置される。ストロークセンサ1は、この配線基板5に接続されたケーブル6によりホール素子4による検出結果を取得して処理することにより、シフトペダルの操作を検出できるように構成される。
【0004】
さらにストロークセンサ1は、本体ケース2に設けられた貫通穴にOリング7、シャフト8が順次設けられ、さらにコイルスプリング9、上ケース10が本体ケース2に順次設けられる。ここでシャフト8は、本体ケース2に設けられた貫通穴に係る壁面を摺動して、この貫通穴の軸方向に可動可能に形成され、Oリング7は、シャフト8と本体ケース2の貫通穴との隙間を封止するために設けられる。シャフト8は、円柱形状により形成され、上ケース10側の端部に円盤状のつばが形成される。またシャフト8は、鉄等の磁性材料により形成され、他端側がクラッチペダルに連結される。これによりストロークセンサ1は、クラッチペダルの操作によりシャフト8が可動して磁石3による磁界を変化させ、シフトペダルの操作をホール素子4により検出できるように構成される。
【0005】
上ケース10は、例えばアルミニウム合金等の金属材料により略円柱形状に形成され、シャフト8のつばに対向するように円柱形状による凹部が形成される。上ケース10は、円柱形状の外周側面が、全周で本体ケース2に密着するように配置され、これによりストロークセンサ1は、内部空間に塵等の異物が侵入しないように形成される。ストロークセンサ1は、この上ケース10の凹部にコイルスプリング9が配置され、このコイルスプリング9によりシャフト8をクラッチペダル側に押圧する。さらに上ケース10は、凹部の他端側が自動二輪車の本体に連結される。
【0006】
このようなセンサに関して、特許文献1には、信頼性を向上するために絶縁性の部材に電子部品を配置して中間部品を作成した後、この中間部品を支持ピンにより位置決めしてインサート成型により配置する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで
図1に示す構成においても、磁石3、ホール素子4を絶縁性の部材に保持して中間部品を作成した後、支持ピンにより位置決めしてインサート成型によりこの中間部品を配置することにより、信頼性を確保して高い精度により磁石、ホール素子を位置決め配置することができると考えられる。
【0009】
このように一体に保持して中間部品を作成する場合、簡易な構成により確実に中間部品を作成できることが望まれる。
【0010】
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、電子部品を絶縁性の部材に配置して中間部品を作成した後、この中間部品を支持ピンにより位置決めしてインサート成型により配置する構成において、この中間部品を簡易な構成により確実に作成できるようにする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
係る課題を解決するため、請求項1の発明は、
インサート成型に供する中間部品のインナーケースであって、
樹脂材による射出成型品であって、
部品を配置する凹部を備え、
前記凹部の両側側壁の外方に、前記インサート成型時における支持ピンを受ける支持ピン受け部を備え、
前記支持ピン受け部が、前記外方より見てU字形状であって、当該U字形状における開口が、前記凹部の開口側、又は前記凹部の開口側の逆側を向く方向となる向きにより、前記壁面より立ち上がる断面矩形形状の凸条により形成された。
【0012】
請求項1の構成によれば、凹部に部品を配置できることにより、簡易かつ精度良く中間部品を作成することができる。このまた凹部の両側側壁の外方に支持ピン受け部を備え、この支持ピン受け部が、外方より見てU字形状であって、当該U字形状における開口が、凹部の開口側、又は逆側を向く方向となる向きにより、壁面より立ち上がる断面矩形形状による凸条であることにより、部品配置用の凹部に係る型抜き方向と同一方向より型抜きして、このU字形状の凸条を作成することができる。これにより単純な割型を使用して作成することができ、簡易な構成により作成することができる。
これらにより中間部品を簡易な構成により確実に作成することができる。
【0013】
請求項2の発明は、請求項1の構成において、
前記U字形状の背側より前記樹脂材が流入するようにゲートが形成された。
【0014】
請求項2の構成によれば、背側より流入した樹脂がU字形状に係る両端部側に向かって流れることにより、良好な樹脂の流れにより成型することができる。
【0015】
請求項3の発明は、請求項1の構成において、
U字形状による前記凸条が、凹部の両側側壁の外方から見て、同一の向きに形成された。
【0016】
請求項4の発明は、請求項1の構成において、
U字形状による前記凸条が、凹部の両側側壁の外方から見て、逆向きに形成された。
【0017】
請求項3、請求項4の構成によれば、より具体的構成により中間部品を作成することができる。
【0018】
請求項5の発明は、請求項1、請求項2、請求項3、請求項4の何れかの構成において、
前記凹部が、
ケーブルを配置して、前記凹部の端部よりケーブルを引き出す部位であり、
前記ケーブルの延長方向が長手方向である平面視、長方形形状の凹部であり、
前記ケーブルを引き出す側の端部では、前記凹部が露出して開口が形成され、
前記インナーケースには、
前記凹部に配置した前記ケーブルの変位を抑制するケーブル保持部が設けられた。
【0019】
請求項5の構成によれば、インサート成型時、ケーブル保持部によりケーブルの暴れを低減することができ、不良品の発生を低減することができる。
【0020】
請求項6の発明は、請求項5の構成において、
前記ケーブル保持部は、
前記ケーブルを引き出す側の端部より延出して、前記凹部の開口側より前記ケーブルに覆いかぶさるように形成される。
【0021】
請求項6の構成によれば、金型を複雑化することなく、簡易な構成により、ケーブルの暴れを低減することができ、不良品の発生を低減することができる。
【0022】
請求項7の発明は、請求項6の構成において、
前記ケーブル保持部は、
前記ケーブル側面がアーチ形状により形成された。
【0023】
請求項7の構成によれば、より具体的構成により、一段と確実にケーブルの暴れを低減することができる。
【0024】
請求項8の発明は、センサに適用して、
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7の何れかに記載のインナーケースに前記部品を配置した中間部品をインサート成型して形成される。
【0025】
請求項8の構成によれば、中間部品を簡易な構成により確実に作成することができるようにして、この中間部品により、信頼性を確保して高い精度によりセンサを形成することができる。
【0026】
請求項9の発明は、センサの製造方法に適用して、
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7の何れかに記載のインナーケースに前記部品を配置して中間部品を作成し、
前記インナーケースに形成された支持ピン受け部により前記中間部品を位置決めしてインサート成型により作成する。
【0027】
請求項9の構成によれば、中間部品を簡易な構成により確実に作成することができるようにして、この中間部品により、信頼性を確保して高い精度によりセンサを形成することができる。
【発明の効果】
【0028】
本発明によれば、電子部品を絶縁性の部材に配置して中間部品を作成した後、この中間部品を支持ピンにより位置決めしてインサート成型により配置する構成において、この中間部品を簡易な構成により確実に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【
図1】従来のストロークセンサを示す断面図である。
【
図2】本発明の第1実施形態に係るストロークセンサを示す分解斜視部図である。
【
図4】
図3のストロークセンサをC-C線により切り取って示す断面図である。
【
図6】
図5のストロークセンサをD-D線により切り取って示す断面図である。
【
図7】インサート成型に供する中間部品の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
〔第1実施形態〕
〔全体構成〕
図2は、本発明の第1実施形態に係るストロークセンサを示す分解斜視図であり、
図3は、
図2のストロークセンサを矢印Aの方向により見て示す正面図である。また
図4は、
図3のストロークセンサをC-C線により切り取って示す断面図である。また
図5は、
図2のストロークセンサを矢印Bの方向により見て示す側面図であり、
図6は、
図5のストロークセンサをD-D線により切り取って示す断面図である。
【0031】
ストロークセンサ21は、樹脂ケース22と、Oリング23と、シャフト24と、コイルスプリング25と、上ケース26と、検出部27とを備え、検出部27を保持した樹脂ケース22に、Oリング23、シャフト24、コイルスプリング25、上ケース26を順次配置して形成される(
図2)。
ストロークセンサ21は、樹脂ケース22から突出するシャフト24及び上ケース26に形成された連結部24A及び26A(
図3~
図6)が、自動二輪車のクラッチペダル及び本体にそれぞれ連結されて、このクラッチペダルの操作を検出できるように構成され、これによりクイックシフターに使用できるように構成される。
【0032】
ここで上ケース26は、金属材料により略円柱形状により形成され、円柱形状に係る凹部26Bが樹脂ケース22側に設けられる。また逆側の端部に連結部26Aが設けられる。より具体的に、上ケース26は、アルミニウム合金等の非磁性材料により形成される。
【0033】
シャフト24は、金属材料により円柱形状に形成され、上ケース26の凹部26Bの側面に摺接して、この凹部26Bの中心軸に沿った方向に可動可能に凹部26Bに先端が挿入されて配置される。より具体的に、この実施形態において、シャフト24は、鉄合金等の磁性材料が適用され、また連結部24A側につば24Bが設けられる。これによりシャフト24は、後述する磁石31による磁界を可動により効率良く変化させ、この磁界の変化を検出して可動を検出できるように構成される。なおこれにより磁石をシャフト24側に設けるようにしても良く、この場合、シャフト24は、非磁性材料により形成するようにしてもよい。
【0034】
コイルスプリング25は、シャフト24が挿通して、一端がシャフト24のつば24Bに当接し、また他端が上ケース26のシャフト24側端部に当接するように配置され、これによりシャフト24を上ケース26の凹部26Bより引き出す方向に、シャフト24を付勢する。
【0035】
シャフト24は、このようにコイルスプリング25により付勢するようにして、先端が平坦面24Cにより形成され、また上ケース26は、シャフト24の先端の平坦面24Cに対応する平坦面26Cが、凹部26Bの底部に形成されて、シャフト24の先端を受ける受け部が形成される。これによりストロークセンサ21では、シャフト24の可動によりシャフト24の平坦面24Cが上ケース26の平坦面26Cに当接して、シャフト24の損傷等を十分に防止してシャフト24の可動を制限する。
【0036】
樹脂ケース22は、コイルスプリング25を収納して、上ケース26、シャフト24を保持する。
樹脂ケース22は、樹脂材料を射出成型して略円筒形状により形成され、シャフト24の連結部24A側端部の貫通穴22CにOリング23を保持し、このOリング23を挿通すようにシャフト24が配置される。これによりストロークセンサ21は、Oリング23により樹脂ケース22とシャフト24との隙間を封止してシャフト24を可動可能に保持する。
また樹脂ケース22は、上ケース26の外周側面の全周で、内側壁面が密着するように形成され、これらによりストロークセンサ21は、内部空間に塵等の異物が侵入しないように形成される。
【0037】
検出部27は、磁石31、この磁石31による磁界の変化を検出するホール素子32を備え、このホール素子32の検出結果をケーブル28により出力してシャフト24の可動を検出可能に樹脂ケース22に設けられる。この実施形態において、検出部27は、ホール素子32のシャフト24とは逆側に磁石31が配置される。
【0038】
〔検出部27〕
検出部27は、磁石31、ホール素子32、ケーブル28の部品を絶縁性の部材であるインナーケースに配置して中間部品41を作成した後、この中間部品41をインサート成型により樹脂ケース22に配置することにより、樹脂ケース22と一体に形成される。このように部品を絶縁性の部材に配置して中間部品41を作成した後、この中間部品41をインサート成型により樹脂ケース22に配置することにより、ストロークセンサ21では、信頼性を確保して簡易かつ高い精度により磁石31、ホール素子32を位置決め配置することができる。
【0039】
図7は、この中間部品41の構成を示す分解斜視図であり、
図8は、この中間部品41の正面図である。また
図9、
図10、
図11は、この中間部品41に使用されるインナーケースの正面図、下面図、側面図である。
インナーケース42は、射出成型により作成される樹脂材による射出成型品であり、この樹脂材により絶縁性が確保される。
インナーケース42は、一体に保持する部品をそれぞれ配置する凹部42A、42B、42Cが形成される。これによりインナーケース42は、各凹部42A、42B、42Cに対応する部品を配置することにより、簡易な作業で精度良く樹脂ケース22に各部品を配置できるように形成される。
具体的に、インナーケース42は、略長方体形状により形成され、長手方向の端面側に、ホール素子32の本体部を収納する凹部42Aが形成される。またこの凹部42Aから長手方向の他端側に延長するように、ホール素子32の端子、この端子に接続されたケーブル28を収納する凹部42B、42Cが設けられる。なおケーブル28は、ケーブル28を形成する被覆線28A、28Bをインナーケース42に収納した後、各被覆線28A、28Bの先端で露出する芯線をそれぞれホール素子32の端子に半田付け等により接続して配置される。さらにインナーケース42は、これら凹部42A、42B、42Cの底面側に、磁石31を収納する凹部が形成される。
【0040】
さらにインナーケース42は、凹部42A、42B、42Cの両側側壁42E、42Fの外方に、インサート成型時における支持ピンを受ける支持ピン受け部43A、43Bが形成される。より具体的に、この実施形態においては、正面視、長辺側の端面において、ホール素子32に近い側の端部に、支持ピン受け部43A、43Bが形成される。これによりインナーケース42は、この支持ピン受け部43A、43Bによりインサート成型時、位置決めして、簡易かつ高い精度によりホール素子32、磁石31を位置決め保持できるように形成される。
【0041】
しかしながらこの支持ピン受け部43A、43Bを単純に支持ピンに対応する筒形状により作成したのでは、この筒形状による筒軸方向にインナーケース42成型時の金型を開くことが必要になり、また凹部42A、42B、42Cにあっては、この金型の開き方向と直交する方向にスライド型により開くことが必要になる。これにより金型が複雑化して、簡易な構成により作成することが困難になる。
【0042】
そこでインナーケース42では、この支持ピン受け部43A、43Bに係る外方より見てU字形状であって、壁面側(側壁42E、42Fの外側面)より立ち上がる断面矩形形状の凸条により支持ピン受け部43A、43Bを形成する。またこのU字形状における開口が、凹部42A、42B、42Cの開口側を向く方向、又はこれと逆側を向く方向となる向きにより形成する。これによりインナーケース42では、単純な割型を使用して作成することができ、簡易な構成により作成することができる。なお
図10、
図11において、この割型に係るパーティングラインを破線により示す。
【0043】
さらにインナーケース42は、支持ピン受け部43A、43BのU字形状の凸条が、凹部42A、42B、42Cの両側側壁42E、42Fの外方より見て、同一の向きで形成される。これにより金型作成時におけるNCデータ作成工程を簡略化することができるように構成される。
なおこれとは逆に、外方より見て、逆向きに形成するようにしてもよい。
【0044】
さらにインナーケース42は、U字形状の凸条の背側より樹脂材が金型に流入するようにゲートが形成される。より具体的に、凹部42B、42Cを隔てる側壁42Fの部位であって、U字形状の凸条の背側にゲートを設けることができるものの、必要に応じて種々の箇所に形成することができる。このように背側より樹脂を流入させる場合にあっては、背側より流入した樹脂がU字形状に係る両端部側に向かって流れることにより、良好な樹脂の流れにより成型することができる。これにより引け、収縮等を防止して高い精度によりインナーケースを作成することができ、その結果、精度良くホール素子32等を配置することができる。
【0045】
さらにインナーケース42において、凹部42B、42Cは、ケーブル28(被覆線28A、28B:
図8)を配置して、端部(樹脂ケース22とは逆側)よりケーブル28(被覆線28A、28B)を引き出す部位であり、ケーブル28(被覆線28A、28B)の延長方向が長手方向である平面視、長方形形状により形成される。
インナーケース42は、このケーブルを引き出す側の端部では、凹部42B、42Cが露出して開口が形成される。
インナーケース42は、凹部42B、42Cに配置したケーブル28(被覆線28A、28B)の変位を抑制するケーブル保持部45がこのケーブルを引き出す側の部位に設けられる。
【0046】
すなわちインサート成型により中間部品41を配置する場合、樹脂の流れにより凹部に収納した部品が暴れ、著しい場合には成型不良となって不良品が発生する。特にケーブル28(被覆線28A、28B)は、暴れが著しく、対策が望まれる。しかしながらこのようにケーブル28(被覆線28A、28B)の変位を抑制するケーブル保持部45を設ける場合にあっては、暴れを小さくすることができ、不良品の発生を低減することができる。
【0047】
より具体的に、ケーブル保持部45は、
図10、
図11に示すように、ケーブル28(被覆線28A、28B)を引き出す側の端部より延出して、凹部42B、42Cの開口側よりケーブル28(被覆線28A、28B)に覆いかぶさるように形成される。これにより金型を複雑化することなく、簡易な構成により、ケーブル28(被覆線28A、28B)の変位を抑制するように形成される。
【0048】
さらにケーブル保持部45は、ケーブル28(被覆線28A、28B)側面がケーブル28(被覆線28A、28B)の断面形状に対応するアーチ形状(円弧形状)により形成される。またこれに対応して、凹部42B、42Cは、底面の断面形状がアーチ形状(円弧形状)となるように形成され、これにより端部で露出する凹部42B、42Cの開口にあっても、アーチ形状(円弧形状)により形成される。これによりインナーケース42は、一段と確実にケーブルを保持するようにして、暴れによる不良品の発生を防止する。
【0049】
以上の構成によれば、外方より見てU字形状であって、U字形状における開口が、凹部の開口側、又は逆側を向く方向となる向きにより、壁面より立ち上がる断面矩形形状の凸条により支持ピン受け部を形成することにより、部品配置用の凹部に係る型抜き方向と同一方向より型抜きするようにして、このU字形状の凸条を作成することができる。これにより単純な割型を使用して作成することができ、簡易な構成により作成することができる。
これにより中間部品41を簡易な構成により確実に作成することができる。
【0050】
またU字形状の背側より樹脂材が流入するようにゲートを形成することにより、背側より流入した樹脂がU字形状に係る両端部側に向かって流れるようにして、良好な樹脂の流れにより成型することができる。
【0051】
またさらに、U字形状による凸条を、同一の向きにより、又は逆向きに形成することにより、より具体的構成により簡易な構成により確実に作成することができる。
【0052】
またさらに、ケーブルの変位を抑制するケーブル保持部を設けることにより、インサート成型時、ケーブルの暴れを低減することができ、不良品の発生を低減することができる。
【0053】
またさらにケーブルを引き出す側の端部より延出して、ケーブルに覆いかぶさるようにケーブル保持部を形成することにより、金型を複雑化することなく、簡易な構成により、ケーブルの暴れを低減することができ、不良品の発生を低減することができる。
【0054】
またさらにケーブル保持部のケーブル側面をアーチ形状により形成することにより、一段と確実にケーブルの暴れを低減することができる。
【0055】
〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。
【0056】
すなわち上述の実施形態では、ホール素子の背面側(シャフトの側とは逆側)に磁石を配置する場合について述べたが本発明はこれに限らず、シャフトの側に配置するようにしてもよい。またこの場合、シャフトに磁石を設けるようにしてもよく、このようにすればシャフトを非磁性材料の金属材料により作成することができる。
【0057】
また上述の実施形態では自動二輪車のクイックシフター用のストロークセンサに本発明を適用する場合について述べたが本発明はこれに限らず、種々の移動体においてシフトペダルの操作を検出する場合、回転する歯車を検出する場合等に広く適用することができる。
【符号の説明】
【0058】
1、21 ストロークセンサ
2 本体ケース
3、31 磁石
4、32 ホール素子
5 配線基板
6、28 ケーブル
7、23 Oリング
8、24 シャフト
9、25 コイルスプリング
10、26 上ケース
22 樹脂ケース
22C 貫通穴
24A、26A 連結部
24C、26C 平坦面
26B、42A~42C 凹部
27 検出部
28A、28B 被覆線
41 中間部品
42 インナーケース
43A、43B 支持ピン受け部
45 ケーブル保持部