JP2001141738A

JP2001141738A - 回転センサ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001141738A
Application number: JP32837699A
Authority: JP
Inventors: Masashi Sugimoto; 雅司杉本
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2001-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで、振動・塵埃に強く、検出精度の
高いものとする。【解決手段】リードフレーム１１に回転検出素子１２
及びその制御用電子部品１３が設けられるとともに、回
転検出素子１２に対向して永久磁石１５が設けられ、そ
れらがケース１６内に密封されて、そのケース外部から
リードフレーム１１にリード線１４が導かれて接続され
ている回転センサ１０である。電子部品１３はシリコン
１７により被覆され、リードフレーム１１等がインサー
トされた一体モールド成形によりケース１６が形成され
ている。モールド被覆１６は強固にインサート部品を支
持し、密封度も高く、振動及び塵埃に強いものである。
電子部品１３は、熱膨張してもシンコン層（緩衝材）１
７が弾力によりその膨張を吸収して損傷等を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車輪速センサな
どとして用いられる回転センサ及びその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】車輪速を検出する回転センサとして、特
表平５−５００７１０号公報には、回転検出素子をコイ
ルでなし、このコイルをモールド被覆（樹脂流し込み被
覆）したものが開示されている。そのモールド被覆は、
振動や塵埃の侵入から回転検出素子を保護するためであ
る。この種のセンサは自動車の車輪などに取付けられ
て、激しい振動及び塵埃に晒されるからである。

【０００３】一方、コイル式回転検出素子に比べて、検
出精度の高いものとして、特開平７−１９８７３６号公
報等に記載のごとく、リードフレーム（ターミナル）に
ホールＩＣなどの回転検出素子及びその制御用電子部品
を設け、このリードフレームをケースに封入した回転セ
ンサが開発されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のホールＩＣ
などの回転検出素子からなる回転センサにあっては、そ
のケース内への塵埃侵入封止を開口部の樹脂溶着、Ｏリ
ングの嵌着などで行っており、その効果が十分でなく、
振動に対しても十分な耐久性を有していない。

【０００５】また、その製造方法にあっては、リードフ
レームの一部をインサートしたベースを形成して、その
リードフレームに回転検出素子及びその制御用電子部品
を実装し、その後、それらをケースに密封収納して製造
している。その方法は、工程数が多く、コストアップの
原因となっている。

【０００６】この発明は、上記ホールＩＣなどの回転検
出素子から成る回転センサにおいて、その回転検出素子
等の強固な封止を得るとともに、コストダウンを図るこ
とを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、まず、制御用電子部品も含めてインサ
ートしてケースを一体的にモールド成形することとした
のである。一体モールド成形は密封度も高く、振動及び
塵埃に強いものとなる。

【０００８】つぎに、電子部品は自己放熱等によって熱
膨張するが、その際、その熱膨張に追従して変形する等
のその膨張をモールド被覆が吸収し得ないと、電子部品
が損傷したり、電子部品と被覆の界面が剥がれて浸水す
る等の何らかの悪影響が出る。このため、その熱膨張を
吸収し得る弾性樹脂によってモールド成形することとし
たのである。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明の実施形態としてはリー
ドフレームに回転検出素子及びその制御用電子部品が設
けられるとともに、前記回転検出素子に対向して永久磁
石が設けられ、それらのリードフレーム、回転検出素
子、制御用電子部品及び永久磁石がケース内に密封され
て、そのケース外部から前記リードフレームにリード線
が導かれて接続されている回転センサであって、前記リ
ードフレーム、回転検出素子、制御用電子部品、永久磁
石及びリード線接続部がインサートされた一体モールド
成形により上記ケースが形成され、そのモールド樹脂は
前記制御用電子部品及びモールド樹脂自身が熱膨張して
も支障のない弾性樹脂から成る構成を採用する。

【００１０】この構成の回転センサは、ハブベアリング
に内蔵する車輪速センサ等のように、飛び石などに晒さ
れない環境下で使用することが好ましい。飛び石などの
衝撃を受ける環境下では、一般に弾性樹脂は耐久性が劣
るからである。そのような環境下に使用する回転センサ
にあっては、上記弾性樹脂は制御用電子部品の被覆のみ
で、他のモールド樹脂、すなわちその被覆を覆ってケー
スを形成する樹脂は、その弾性樹脂より縦弾性係数の大
きい、硬く、飛び石等の衝撃に強いものとする。このよ
うにすれば、制御用電子部品はその部分的な弾性樹脂被
覆層で熱膨張が吸収されて保護される。

【００１１】ここで、一般の樹脂においては、その縦弾
性係数が５００ｋｇｆ／ｍｍ²を境にして、硬い樹脂と
軟らかい樹脂に分かれ、熱膨張収縮において、前者は後
者に比べて２倍以上の幅の膨張収縮を行う。このため、
上記弾性樹脂はその縦弾性係数が５００ｋｇｆ／ｍｍ²
以下のものとするとよい。

【００１２】上記前者の回転センサを製造する方法の一
実施形態にあっては、キャリア帯に並列接続された上記
リードフレームに上記回転検出素子及びその制御用電子
部品を実装した後、各リードフレーム間のつなぎを切り
落して上記リード線を接続し、その後、各リードフレー
ムを、前記制御用電子部品及び自分自身が熱膨張しても
支障のない弾性樹脂で一体モールド成形する構成を採用
する。

【００１３】後者の回転センサを製造する際には、上記
製造方法において、各リードフレームの切離し前に弾性
樹脂により制御用電子部品を被覆して、そのリードフレ
ームの切離しを行い、その後、前記被覆の周囲を前記弾
性樹脂より縦弾性係数の大きい樹脂で被覆して一体モー
ルド成形する。

【００１４】これらの製造方法において、各リードフレ
ーム間のつなぎの切断は、リード線の接続後に行っても
よく、また、一体モールド成形後に行ってもよい。

【００１５】上記回転検出素子には、ホールＩＣが好ま
しいが、他のものとして、ホール素子、半導体磁気抵抗
素子、強磁性体磁気抵抗素子、プロトン磁力計などの磁
気センサ素子などを採用し得る。また、上記弾性樹脂に
は、シリコン、ポリアミド系ホットメルト樹脂などの電
子部品が熱膨張しても支障のない弾力を有するもの、硬
質樹脂には、ガラス繊維入りのナイロン樹脂、エポシキ
樹脂などの耐衝撃性のあるものを適宜に使用する。

【００１６】

【実施例】一実施例を図１、図２に示し、この実施例
は、リードフレーム１１にホールＩＣ１２及びその制御
用抵抗、コンデンサなどの電子部品１３を設け、その電
子部品１３をシリコン（緩衝材）１７によって被覆して
いる。リードフレーム１１の基部にはハーネスからなる
リード線１４が接続され、先端に永久磁石１５が設けら
れている。これらの部品（ホールＩＣ１２等）はナイロ
ン、又はエポキシによりモールド被覆１６されている。
図中、１８はモールド被覆時に一体成形された車体取付
ブラケットである。

【００１７】この回転センサ１０はパルサリング（周囲
歯車面又は周囲ＳＮ極の磁力面等のリング）に対向して
設置され、そのパルサリングの回転により、磁石１５か
ら出る磁力線が変動し、その変動によってホールＩＣ１
２を介してその回転数を検出する。例えば、パルサリン
グを自動車の車軸に取付けて車輪速を検出する。

【００１８】つぎに、この回転センサ１０の一製造方法
について、図３に基づいて説明すると、まず、同図
（ａ）に示すように、フープ材からキャリア帯２０に並
列接続されたリードフレーム１１をプレス打抜きし、そ
の各リードフレーム１１にホールＩＣ１２及びその制御
用電子部品１３を半田付けにより実装する（同図
（ｂ）、（ｃ））。ホールＩＣ１２と電子部品１３の実
装順序はどちらが先でもよい。つぎに、電子部品１３に
シリコンの塗布により緩衝層１７を形成して被覆し（同
図（ｄ））、その後、キャリア帯２０（各リードフレー
ム１１の接続部）を切除して、各リードフレーム１１を
分離する（同図（ｅ））。緩衝層１７はホール素子１２
の周りにも形成する（被覆する）ことができる。

【００１９】その電子部品付の各リードフレーム１１に
リード線１４を半田付けにより接続した後（同図
（ｆ））、リードフレーム１１の先端に永久磁石を位置
させ、それを、ガラス繊維入りナイロン樹脂、同エポキ
シ樹脂によって、例えば、４００〜８００ｋｇｆ／ｃｍ
²の成形圧でモールド被覆し、ケース１６を一体モール
ド成形する（同図（ｇ））。このとき、電子部品１３は
緩衝層１７によって成形圧から保護される。リード線１
４をキャリア帯２０の切断後に接続するのは、キャリア
帯２０の切断時にリード線１４が邪魔になるからであ
る。

【００２０】この実施例は、耐衝撃性のものであった
が、その耐衝撃を要求されない場合には、上記製造にお
いて、図３（ｄ）の緩衝材１７の塗布を省略し、その緩
衝材１７をなすシリコン、ポリアミド系ホットメルト樹
脂により、例えば２０ｋｇｆ／ｃｍ²以下、好ましくは
１０ｋｇｆ／ｃｍ²以下の成形圧で一体モールド被覆１
６を行なって、図４に示すように、弾性樹脂１６で一体
モールドした回転センサ１０を得る。

【００２１】それらの製造において、リード線１４のリ
ードフレーム１１への接続は、キャリア帯２０の切除後
に限らず、リード線１４が邪魔にならなければ、その前
（同図（ｃ）又は（ｄ）の後）に接続してもよい。ま
た、図５（ａ）、（ｂ）又は図８（ａ）、（ｂ）に示す
ように、リード線１４の接続、緩衝層１７、ケース１６
の成形後に、リードフレーム１１の分離を行うようにも
し得る。このときの回転センサ１０は、図６及び図７に
示すように、ケース１６表面にフレーム１１の切断端１
１ａが露出する。なお、図８（ａ）、（ｂ）に示すリー
ドフレーム１１は連続していないため、ケース１６の成
形時に、各タイバー１１ｂを挟持する等により各リード
フレーム１１を位置決めする。さらに、図３（ａ）、図
５（ａ）及び図８（ａ）に示すリードフレーム１１は、
フープ材からのプレス打抜きによらずとも、平板からの
打抜きによっても得ることもできる。

【００２２】回転センサ１０の態様としては、図９、図
１０に示すなどの各種のものが考えられる。

【００２３】

【発明の効果】この発明は、以上のように、ケースを電
子部品等をインサートした一体モールド成形によりなる
ものとしたので、厳しい振動及び塵埃に強い回転センサ
を得ることができるうえに、安価なものとし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の斜視図

【図２】（ａ）は同実施例の切断平面図、（ｂ）は同切
断正面図

【図３（ａ）】同実施例の製作図

【図３（ｂ）】同実施例の製作図

【図３（ｃ）】同実施例の製作図

【図３（ｄ）】同実施例の製作図

【図３（ｅ）】同実施例の製作図

【図３（ｆ）】同実施例の製作図

【図３（ｇ）】同実施例の製作図

【図４】（ａ）は他の実施例の切断平面図、（ｂ）は同
切断正面図

【図５（ａ）】他の実施例の製作図

【図５（ｂ）】同実施例の製作図

【図６】同実施例の斜視図

【図７】（ａ）は同実施例の切断平面図、（ｂ）は同切
断正面図

【図８（ａ）】他の実施例の製作図

【図８（ｂ）】同実施例の製作図

【図９】他の実施例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は
要部切断正面図

【図１０】他の実施例の要部切断正面図

【符号の説明】

１０回転センサ１１リードフレーム１２ホールＩＣ（回転検出素子）１３電子部品１４リード線１５永久磁石１６モールド成形ケース１７シリコン（緩衝材）２０キャリア帯

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リードフレーム１１に回転検出素子１２
及びその制御用電子部品１３が設けられるとともに、前
記回転検出素子１２に対向して永久磁石１５が設けら
れ、それらのリードフレーム１１、回転検出素子１２、
制御用電子部品１３及び永久磁石１５がケース１６内に
密封されて、そのケース１６外部から前記リードフレー
ム１１にリード線１４が導かれて接続されている回転セ
ンサ１０であって、上記リードフレーム１１、回転検出素子１２、制御用電
子部品１３、永久磁石１５及びリード線１４接続部がイ
ンサートされた一体モールド成形により上記ケース１６
が形成され、そのモールド樹脂は前記制御用電子部品１
３及びモールド樹脂自身が熱膨張しても支障のない弾性
樹脂から成ることを特徴とする回転センサ。
【請求項２】上記弾性樹脂は制御用電子部品１３の被
覆のみで、その被覆の周囲を覆ってケース１６を形成す
る樹脂はその弾性樹脂より縦弾性係数の大きい樹脂から
成ることを特徴とする請求項１に記載の回転センサ。
【請求項３】上記弾性樹脂をその縦弾性係数が５００
ｋｇｆ／ｍｍ²以下のものとしたことを特徴とする請求
項１又は２に記載の回転センサ。
【請求項４】請求項１、２又は３に記載の回転センサ
１０を製造する方法であって、キャリア帯２０に並列接
続された上記リードフレーム１１に上記回転検出素子１
２及びその制御用電子部品１３を実装した後、各リード
フレーム１１間のつなぎを切り落して上記リード線１４
を接続し、その後、各リードフレーム１１を、前記制御
用電子部品１３及び自分自身が熱膨張しても支障のない
弾性樹脂で一体モールド成形、又はその弾性樹脂１７で
前記電子部品１３を被覆した後、その被覆の周囲を前記
弾性樹脂１７より縦弾性係数の大きい樹脂１６で被覆し
て一体モールド成形することを特徴とする回転センサの
製造方法。
【請求項５】請求項４において、各リードフレーム１
１間のつなぎを切り落とす前に上記リード線１４を接続
することとしたことを特徴とする回転センサの製造方
法。
【請求項６】請求項５において、上記一体モールド成
形した後、各リードフレーム１１のつなぎを切断するこ
ととしたことを特徴とする回転センサの製造方法。