旋转角度检测装置及旋转角度检测装置的制造方法

专利名称：旋转角度检测装置及旋转角度检测装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种旋转角度检测装置及旋转角度检测装置的制造方法。
背景技术：
例如在控制车辆的节气门的旋转动作的节气门控制装置中，采用了利用磁性非接触地检测节气门的旋转角度的旋转角度检测装置。在此，图15的(A) (C)表示现有技术的旋转角度检测装置140外观和剖面的例子，图16的(A)和(B)表示通过树脂成形来制造现有技术的旋转角度检测装置140的方法的例子。首先，利用15的㈧ (C)对现有技术的旋转角度检测装置140外观和内部构造等进行说明。图15的㈧是表示现有技术的旋转角度检测装置140的外观的立体图，图15的
(B)是表示该旋转角度检测装置140的外观的主视图，图15的(C)是表示该旋转角度检测装置140的内部构造的剖视图。现有技术的旋转角度检测装置140具有从大致圆柱状的树脂模制部152的底面突出了多个端子49的形状。并且在树脂模制部152的内部配置有两个磁电转换IC144，该磁电转换IC144具有用于检测磁变化的磁检测部145、用于将来自磁检测部145的检测信号转换成旋转角度信号的信号运算部147、将磁检测部145和信号运算部147连接起来的导体的导线146、借助端子侧导线148与信号运算部147连接的端子49。在该旋转角度检测装置140中，为了检测与节气门成为一体且绕旋转轴线^旋转的节气门齿轮(throttle gear)(呈与图5的(A)的节气门齿轮22相似的形状)的旋转角度，需要以与旋转轴线M垂直的方式配置磁检测部145，因此将导线146弯曲为L字形状以使磁检测部145与信号运算部147大致成直角。而且，由于需要在形成在节气门齿轮上的比较小的磁场空间内配置磁检测部145， 因此直径DlOO被形成为进一步减小。接着，利用图16的(A)和(B)对通过树脂成形来制造现有技术的旋转角度检测装置140的方法进行说明。在下模162上形成有凹状空洞部163，用于制成树脂模制部152，在该下模162内插入使导线162弯曲为L字状的两个磁电转换IC144并进行定位，并从上方盖上具有凸状的支承模165的上模160，之后，利用树脂填充凹状空洞部163并冷却，之后拔出上模160而树脂成形。在磁电转换IC144的磁检测部上形成有凸状的定位部145c(为与图6的(A)
(C)所示的定位部45c相似的形状)，通过使该定位部145c与形成在凹状空洞部163里侧的定位槽166a 166c相配合，来定位磁检测部145。另外，作为其他的现有技术，在专利文献1所述的现有技术中公开了一种将磁电转换IC的导线弯曲为L字状来将磁场检测部设定为与信号运算部成直角，且在凸状的树脂支架上载置有两个磁电转换IC并利用树脂模制件覆盖的内燃机的进气控制装置。另外，在专利文献2所述的现有技术中公开了一种将磁电转换IC的导线弯曲为L 字状来将磁场检测部设定为与信号运算部成直角，且在形成在模具上的凹状的空洞部内定位、配置两个磁电转换IC并通过树脂成形而成的旋转角度检测装置。此外，在专利文献3所述的现有技术中公开了一种将磁电转换IC的导线弯曲为L 字状来将磁场检测部设定为与信号运算部成直角，且在支架上固定两个磁电转换IC并通过树脂成形而成的旋转检测传感器。专利文献1 日本特开2007-拟608号公报专利文献2 日本特开2008-8754号公报专利文献3 日本特开2008-145258号公报为了进一步提高利用磁变化的旋转角度检测装置的检测精度，需要进一步增大磁通密度，例如在图5的(A)所示的节气门齿轮22的情况下，需要进一步增大插入旋转角度检测装置的磁场空间Al内的磁通密度。在该情况下，需要进一步减小相对配置的永磁铁41 之间的间隔来进一步减小磁场空间Al的直径。然而，在专利文献1 专利文献3及图15 图16所述的现有技术中，即使想要进一步减小通过树脂成形而成的旋转角度检测装置的直径，也会由于在磁电转换IC的尺寸、 以及在因将导线弯曲为L字形状而使磁场检测部设定在与信号运算部成为直角的位置上这样的形状的尺寸上有界限，因此很难以进一步减小旋转角度检测装置的直径。另外，在树脂成形旋转角度检测装置的情况下，在专利文献1所述的现有技术中， 由于仅是在树脂支架的表面上载置磁电转换IC的磁场检测部的底面，因此定位精度欠佳。此外，在专利文献3所述的现有技术中，由于没有直接对磁场检测部进行定位，因此定位精度欠佳。此外，在专利文献2及图15 图16所述的现有技术中，由于利用磁场检测部的定位部145c对磁场检测部进行定位，因此定位精度良好，但磁电转换IC的长度为20[mm]左右的大小，由于操作者需要使形成在下模的凹状空洞部里侧的定位槽(该定位槽为在小孔里侧的小定位槽，而且是昏暗的难以看到的部位)与上述定位部145c相配合，因此操作性不好。

发明内容
本发明是鉴于上述问题而做成的，其课题在于提供一种尽管采用了将磁场检测部设定为与信号运算部大致成直角的磁电转换IC，也仍能够进一步减小直径的旋转角度检测装置，本发明的课题还在于提供一种旋转角度检测装置的制造方法，该旋转角度检测装置的将磁场检测部设定为与信号运算部大致成直角的磁电转换IC能够更容易且有效地树脂成形。为了解决上述课题，本发明的旋转角度检测装置采用如下的方案。在本发明的一方面，旋转角度检测装置具有模制部和转换IC，模制部由树脂制成并且为具有中心轴线的大致圆筒状，转换IC被埋设在模制部中，转换IC具有磁场检测部、 运算部和将磁场检测部与运算部连接的导线。磁场检测部被配置成几乎与模制部的中心轴线垂直。导线被弯曲成使得运算部被配置成与模制部的中心轴线平行，并且使得导线之一和运算部之间的连接部被定位成比导线的径向外端靠近模制部的中心轴线。根据该方面，如图7所示，磁场检测部被定位成几乎与运算部垂直，导线之一和运算部之间的连接部被定位成比导线的径向外端靠近模制部的中心轴线(与转动轴线^对应)，从而模制部的中心轴线与运算部的外缘的距离可以比传统的导线被弯曲成L状的旋转角度检测装置的相应距离短。在本发明的另一方面，提供一种旋转角度检测装置的制造方法，所述旋转角度检测装置包括树脂制的模制部以及埋设在模制部中的转换IC，所述转换IC具有磁场检测部、 运算部和将所述磁场检测部与所述运算部连接的导线，所述制造方法具有以下步骤将所述导线弯曲成使得所述磁场检测部被定位成几乎与所述运算部垂直；将所述转换IC安装到具有带引导槽的凸部的下模，使得所述磁场检测部与所述引导槽嵌合；利用限定密封空间的上模覆盖所述下模，使得所述下模和所述转换IC被载置在所述密封空间中；利用所述模制部用的树脂填充所述密封空间。根据该方面，由于引导槽被设置到下模的凸部，操作者可以容易且有效地将磁场检测部与引导槽嵌合，从而将转换IC安装到下模。


图1是说明应用了本发明的旋转角度检测装置40的节气门控制装置10的一实施方式的剖视图。图2是表示传感器罩30的立体图。图3是表示安装有接线端子M的状态的旋转角度检测装置40的图。图4是表示旋转角度检测装置40的外观的图。图5是说明节气门齿轮22的外观(A)及节气门齿轮22与旋转角度检测装置40 的位置关系的剖视图(B)。图6是表示磁电转换IC 44的对导线46进行弯曲之前的外观㈧、对导线46进行了弯曲之后的外观(B)、(C)的图。图7是表示导线46弯曲为S字形状的磁电转换IC 44的外观的图。图8是说明将磁电转换IC 44的导线46弯曲为S字形状的步骤的图。图9是表示树脂成形旋转角度检测装置时的凸状的下模K2的外观的例子的图。图10是表示在下模K2上定位并载置了两个磁电转换IC 44的状态的图。图11是表示从载置有两个磁电转换IC 44的下模K2的上方盖上了上模Kl的状态的剖视图(A)、利用上模Kl和下模K2树脂成形而成的旋转角度检测装置40的剖视图。图12是说明下模的其他的例子的图。图13是表示在下模K3上定位并载置了两个磁电转换IC 44的状态(A)、利用上模 Kl和下模K3树脂成形而成的旋转角度检测装置40的剖视图。图14是说明设在节气门齿轮22上的永磁铁41的特性的图。图15是现有技术的旋转角度检测装置140的外观㈧、⑶、剖视图(C)。图16是说明通过树脂成形来制造现有技术的旋转角度检测装置140的现有技术的制造方法的图。
具体实施例方式下面，利用

用于实施本发明的形态。图1是表示应用了本发明的旋转角度检测装置40的节气门控制装置10的一实施方式的剖视图。其中，在各图中X轴、Y轴、Z 轴相互正交，节气门18的旋转轴线方向为Z轴方向，孔(bore) 13的轴向为Y轴方向。·[节气门控制装置10的整体结构(图1)]接着，利用图1对安装在汽车等车辆上的电子控制式节气门控制装置10的整体结构进行说明。其中，以图1的上下左右方向为基准对节气门控制装置10进行说明，以左方向为Z轴正方向，以下方向为X轴正方向，以从纸面的里侧朝向跟前的方向为Y轴正方向。如图1所示，在节气门控制装置10中，在节气门体(throttlebody) 12上组装有各构件，节气门体12例如利用树脂形成。节气门体12包括形成有中空圆筒状的孔13的孔壁部14，该孔13为以沿Y轴方向贯通的方式形成的吸入空气的通路；电动机外壳部17，其收容用于驱动节气门18的驱动电动机观；齿轮收容部，其位于右侧部。在孔壁部14上，利用设在左右的支承部15将沿径向(此时为Z轴方向)横穿孔 13的金属制节气门轴(throttle shaft) 16支承为能够旋转。在节气门轴16上利用螺钉(screw) 18s固定有呈圆板状的蝶(butterfly)形节气门18。通过使节气门18与节气门轴16成为一体并进行旋转，来控制孔13的打开/关闭。在节气门轴16的右端部上以与节气门轴16同轴且相对节气门轴16不旋转的状态安装有节气门齿轮22(从Z轴方向看到的形状参照图5的(A))，节气门轴16(即节气门 18)与节气门齿轮22成为一体地进行旋转。在节气门齿轮22同与节气门22相对的节气门体12之间设有由螺旋弹簧(coil spring)构成的回位弹簧(back spring) 26，回位弹簧沈始终沿使节气门关闭的方向对节气门齿轮22施力。电动机外壳部17被形成为向右方开口且与节气轴16平行的有底圆筒状，用于收容例如直流电动机(DC motor)等驱动电动机观。驱动电动机观根据基于驾驶员对油门踏板(acceleratorpedal)的踩入量等而由发动机控制装置(省略图示)输出的驱动信号而被驱动旋转。另外，驱动电动机洲的输出旋转轴线向右方突出，其前端设有小齿轮(pinion gear)29。在节气门体12的右侧表面上配置有被支承为能够绕相互平行的旋转轴线旋转的小齿轮四、中间齿轮(counter gear) 24、节气门齿轮22。并且，小齿轮四与中间齿轮M的大径齿轮部2 啮合，中间齿轮M的小径齿轮部24b与节气门齿轮22的齿轮部22w (参照图5的(A))啮合。像这样，利用小齿轮29、中间齿轮M、节气门齿轮22构成减速齿轮机构，小齿轮四的正转方向的旋转或逆转方向的旋转借助中间齿轮M传递到节气门齿轮22，而使节气门轴16沿正转方向(节气门18打开孔13那一侧)或逆转方向(节气门18关闭孔13那一侧)旋转。另外，在节气门齿轮22的旋转轴线上(图1所示的节气门齿轮22的右侧)配置有用于检测节气门齿轮22的旋转角度的旋转角度检测装置40。并且，利用自节气门体12的右侧覆盖旋转角度检测装置40、节气门齿轮22、中间齿轮24、小齿轮四的传感器罩30作为盖。·[传感器罩30的外观(图2)、安装有接线端子M的旋转角度检测装置40 (图 3)和旋转角度检测装置40 (图4)]接着，利用图2对传感器罩30的外观进行说明。图2表示从传感器罩30的与节气门体12相对的一侧看到的立体图。传感器罩30的盖主体31例如为树脂制品，通过嵌件成形与大致圆柱形状的旋转角度检测装置40 —体化。另外，如图2所示，在传感器罩30的与节气门体12相对的一侧突出有旋转角度检测装置40。并且，如图1和图5的(B)所示，旋转角度检测装置40的前端部以与节气门齿轮22同轴状且动配合状插入在节气门齿轮22的磁场空间Al内。即旋转角度检测装置40被保持为与节气门齿轮22的永磁铁41和磁轭43不接触的状态。其中，如图3的㈧ (C)所示，旋转角度检测装置40以与接线端子讨相连接的状态嵌件成形而成，在传感器罩30上形成有用于使作为接线端子M端部的连接端子部5 与其他设备连接的连接器阳。如图4的⑶和(C)所示，旋转角度检测装置40为大致圆柱形状，由树脂模制部 52和两个磁电转换IC 44形成，且具有端子49。另外，旋转角度检测装置40用于检测伴随着具有励磁构件的节气门齿轮22的旋转而发生的磁变化，从考虑故障安全(fail safe)的角度出发，使用两个磁电转换IC，从而即使一个磁电转换IC出现故障也能够利用另一个磁电转换IC确保检测功能。而且，如图4的㈧所示，旋转角度检测装置40的各端子49与接线端子M相连接。另外，与接线端子讨连接的旋转角度检测装置40的外观为如图3的(A) (C)所示的那样。其中，在图3的(B)和(C)所示的图中，表示了在旋转角度检测装置40内部的空洞部内插入电子零件(电容器等)并使该电子零件与接线端子M相连接的例子。如后述那样，在旋转角度检测装置40中形成有在拔出下模之后的空洞部，因此若利用该空洞部收容为了与接线端子讨连接的电子零件，则空间优势较大。·[节气门齿轮22的外观、节气门齿轮22与旋转角度检测装置40的位置关系 (图 5)]接着，利用图5的㈧说明节气门齿轮22的外观和构造。图5的㈧为从图1的右侧观察到的节气门齿轮22的图。节气门齿轮22绕旋转轴线瓜旋转，在该旋转轴线瓜的周围形成有作为供旋转角度检测装置40插入的圆柱状空洞部的磁场空间Al (参照图5的(B))。在该磁场空间Al的侧面部一体地设有由磁材料形成的圆筒形状的磁轭43和配置在该磁轭43内侧的一对永磁铁41 (相当于励磁构件)。一对永磁铁41以相对的方式固定， 且相互不同的磁极相对。根据该结构，在磁场空间Al内，如图5的(A)所示，自以N极作为相对面的永磁铁 41朝向以S极作为相对面的永磁铁41地产生有与旋转轴线瓜正交的磁通线(图5的(A) 内由点划线表示的线)。接着，利用图5的(B)说明节气门齿轮22与旋转角度检测装置40的位置关系进行说明。图5的(B)是从图1的节气门体12的右肩部分拔出节气门齿轮22和旋转角度检测装置40的放大图。旋转角度检测装置40为如图4所示的大致圆柱形状，与节气门齿轮22的旋转轴线瓜同轴配置，且被插入在节气门齿轮22的磁场空间Al内。在旋转角度检测装置40中利用树脂模制部52密封有(两个)磁电转换IC 44(参照图5)，该磁电转换IC 44具有用于检测磁变化的磁场检测部45 (参照图6)、用于处理来自该磁场检测部的检测信号并输出与磁变化相应的旋转角度信号的信号运算部47(参照图6)。若节气门齿轮22自图5的(B)所示的状态相对于旋转角度检测装置40绕旋转轴线瓜旋转，则磁场空间Al内的磁通的方向发生变化。并且，变化了的磁通的方向被利用磁场检测部45检测出，且与该变化了的磁通的方向相应的旋转角度检测信号由信号运算部47输出。在上述结构中，为了进一步稳定且高精度地检测旋转角度，优选由永磁铁产生的磁通线越多越好(即，磁通密度较大)。由此，或需要使用含有稀土类等且磁力较大的永磁铁41，或使用更大的永磁铁 41，或减小相对配置的两个永久磁体41之间的间隔。如图5的(B)所示，在利用本实施方式说明的节气门控制装置10中，通过进一步减小永磁铁41之间的间隔(直径D2)，且与间隔的减小相应地使用厚度41L更厚的永磁铁 41 (即，更大的永磁铁)，来加大磁通密度。因此，如图5的⑶所示，由于磁场空间Al内的直径D2进一步变小，因此也需要进一步减小旋转角度检测装置40的直径Dl。然而，设在旋转角度检测装置40内的磁电转换IC 44的磁场检测部45的大小不变。因此，通过设法改进磁电转换IC 44的导线46的弯曲形状，来进一步减小旋转角度检测装置40的直径Dl。 [导线46弯曲之前的磁电转换IC 44的外观、导线46弯曲之后的磁电转换IC 44的外观(图6、图7)]接着，利用图6说明磁电转换IC的外观等。磁电转换IC为现有的构件，该磁电转换IC具有大致平板状的磁场检测部45，其用于检测磁变化；大致平板状的信号运算部47，其用于处理来自该磁场检测部45的检测信号并输出与磁变化相应的旋转角度信号。另外，大致平板状的磁场检测部45和大致平板状的信号运算部47的相对配置的彼此的侧面利用导体46的导线连接成直线(straight)状。并且，信号运算部47与作为输出旋转信号的端子、供给电源等的端子的端子侧导线48相连接。例如信号运算部47具有半导体集成电路，且用于处理自磁场检测部45输入的与磁通的方向相应的检测信号并输出与旋转角度相应的线性旋转角度信号(电压信号)。磁场检测部45具有例如被称为MR元件的磁阻元件，该磁阻元件安装于作为金属制的板状构件的定位部45c的中央部。并且，定位部45c从磁场检测部45的相对的侧面 (没有与导线46连接的侧面)的双方突出出来。
另外，如图5的(B)所示，平板状的磁场检测部45的上表面和底面(磁场检测部 45中面积最大的面)被配置为与节气门齿轮22的旋转轴线^正交，且磁场检测部45内的磁阻元件(安装于定位部45c的中央)配置在旋转轴线瓜上。由此，如图6的⑶及(C)所示，以信号运算部47的底面47M(信号运算部中面积最大的面)与磁场检测部45的底面45M(磁场检测部45中面积最大的面)大致成直角的方式使导线46弯曲。在图15、图16所示的现有技术的旋转角度检测装置40中，使导线146弯曲为L字形状，但在本实施方式中，如图6、图7所示，在从信号运算部47到磁场检测部45之间使导线46沿离开旋转轴线瓜的方向弯曲之后，沿反方向弯曲，而弯曲成大致S字形状。其中，在对导线46进行弯曲加工时，如图7所示，必须确保导线的自磁场检测部45 到规定长度L2的范围及导线的自信号运算部47到规定长度L3的范围为直线状态。另外， 必须确保弯曲部Rl的直径、R2的直径为规定曲率以上。本实施方式的导线46的弯曲形状(图7中利用实线表示)与现有技术的导线460 的弯曲形状(利用双点划线表示)相比，能够进一步缩短旋转角度检测装置40的直径Dl 方向的长度(参照图5的(B))。如图7所示，在使定位部45c的中央部与旋转轴线瓜一致的情况下，在与旋转轴线ZS正交的方向上，本实施方式的自旋转轴线瓜到最远位置的距离Ll或距离L4(自旋转轴线瓜到导线46的弯曲部的端部的距离，或自旋转轴线瓜到信号运算部47的最远位置的距离)比现有技术的自旋转轴线瓜到最远位置的距离L40小。由此，与现有技术相比能够进一步减小图5的(B)所示的旋转角度检测装置40的直径D1，因此能够进一步减小永磁铁41之间的间隔(直径D2)，而与间隔的减小相应地，永磁铁41的B-H曲线上的动作点变高(磁导系数变大(参照图14))。因此，能够进一步加大磁通密度，从而能够进一步稳定且更高精度地检测旋转角度。另外，通过减小永磁铁41之间的间隔，即使利用在现有技术无法使用的廉价且性能比较低的磁铁、薄型的磁铁，也能够得到足够的磁通密度，从而能够实现成本降低、节气门齿轮22的小型化及轻量化。另外，能够与永磁铁41之间的间隔(直径D2)的减小相应地进一步加厚永磁铁41的厚度41L。在该情况下，能够进一步加大磁通密度，从而进一步提高角度检测的稳定性及精度。另外，即使采用与现有技术相同的厚度，也会使永磁铁的动作点提高，因此能够得到更高的磁通密度。·[将磁电转换IC 44的导线46弯曲成S字形状的步骤(图8)]接着，利用图8的㈧ ⑶说明将磁电转换IC的导线46弯曲成大致S字形状的步骤。首先，如图8的(A)所示，在磁场检测部45、导线46、信号运算部47和端子侧导线 48连接成直线状的磁电转换IC 44上，利用夹具J1、J2沿Z轴方向(与磁电转换IC 44的底面45M正交的方向)夹持并保持导线46的与磁场检测部45邻接的位置。然后，如图8的㈧和⑶所示，利用夹具J3沿底面45M的方向推压与夹具Jl邻接的导线46，来形成导线46的弯曲部Rl (参照图7)的一部分。接着，如图8的(C)和⑶所示，使具有导线46的弯曲部R2的形状和弯曲部Rl 的一部分的形状(参照图7)的夹具J4沿X轴方向移动来推压导线46，从而形成弯曲部Rl的剩余的形状和弯曲部R2的形状。另外，夹具J5为控制信号运算部47的位置且与信号运算部47的底面抵接的夹具。利用以上说明的步骤和夹具能够容易地将磁电转换IC的导线46的形状弯曲为适当的S字形状。以下，对利用树脂模制部52使以磁场检测部45的底面45M与信号运算部47的底面47M成直角的方式使导线46弯曲了的两个磁电转换IC 44 一体化而成的旋转角度检测装置40的制造方法(嵌件成形方法)进行说明。另外，图9 图13的说明所使用的磁电转换IC 44为对导线46进行了弯曲加工且与端子49相连接的状态。其中，在以下的说明中对使用了导线46弯曲为S字形状的磁电转换IC 44的例子的制造方法进行说明，但该制造方法也能够应用于使用了现有技术那样的导线46弯曲为L 字形状的磁电转换IC的例子的制造方法。·[旋转角度检测装置40的第1制造方法(图9 图11)]接着，利用图9 图11说明旋转角度检测装置40的第1制造方法。第1制造方法的下模K2的形状(参照图9的(A) (C))与第2制造方法的下模K3的形状(参照图 12)不同。旋转角度检测装置40的第1制造方法为如下方法，即如图11的(A)所示，在下模 K2上定位并载置两个磁电转换IC 44，之后从它们的上方盖上上模K1，并从注入口 h向密封空间52K内填充树脂来进行嵌件成形的方法。首先，利用图9的㈧ (C)说明下模K2的外观。图9的㈧表示下模K2的俯视图，图9的(B)表示下模K2的主视图，图9的(C)表示用于说明在下模K2上载置两个磁电转换IC 44的状态的立体图。下模K2为形成树脂模制部52的空洞空间K2K(参照图11的(B))的模具，且突出为朝向上方的凸状。并且，在下模Κ2的前端部上形成有沿引导磁电转换IC 44的定位部45c的上下方向(在该情况下为与Z轴平行的方向)形成的引导槽K2M。而且，在引导槽K2M的前方(沿引导槽K2M移动的移动前方的方向，在该情况下为与Z轴方向相反的方向)形成有用于定位磁场检测部45的底面45M的位置(Z轴方向的位置)的底面基准面K23。例如该底面基准面K23形成在从下模K2的下端沿Z轴方向延伸基准距离LK2的位置。接着，利用图10的㈧ (C)说明在下模K2上定位并载置了两个磁电转换IC 44 的状态。图10的(A)表示在下模K2上定位并载置了两个磁电转换IC 44的主视图，图10 的(B)表示在下模K2上定位并载置了两个磁电转换IC 44的侧视图，图10的(C)表示在下模K2上定位并载置了两个磁电转换IC 44的俯视图。如图10的㈧ (C)所示，利用引导槽K2M对各磁电转换IC 44的定位部45c (即磁场检测部45)的X轴方向的位置和Y轴方向的位置进行定位，利用底面基准面K23对下方的磁电转换IC 44的磁场检测部45的Z轴方向的位置进行定位，利用该下方的磁电转换 IC 44(在图10的(A)的情况下为左侧的磁电转换IC 44)的磁场检测部45的上表面对上方的磁电转换IC44(在图10的(A)的情况下为右侧的磁电转换IC 44)的Z轴方向的位置进行定位。如图10的㈧所示，载置在下模K2上的两个磁电转换IC44沿左右方向(在该情况下为X轴方向)相对，且各磁场检测部45以沿上下方向(在该情况下为Z轴方向)重叠的状态被载置。并且，各磁电转换IC 44的定位部45c利用引导槽K2M沿Z轴方向(在图 10的㈧的情况下为上下方向)排列。由此，各磁场检测部45的磁阻元件(配置于定位部45c的中央)都被定位在旋转轴线M上。而且，各磁电转换IC 44的信号运算部47被配置为底面在X轴方向(在图10的 (A)的情况下为左右方向)上相对且互相平行并隔有规定间隔。另外，在两个磁电转换IC 44的信号运算部47的各端子侧导线48的前端部上连接有L字形状的端子49的各自一侧的端部。并且，各端子49的另一侧的端部以从树脂模制部52的后端部向外侧打开的方式(在图10的(C)的情况下为从左侧的磁电转换IC 44 朝向左侧，从右侧的磁电转换IC 44朝向右侧)突出。磁电转换IC为从磁场检测部45的端部到端子侧导线48的前端的整体的长度为大约20[mm]左右的较小的构件。在图16的㈧和(B)所示的现有技术的制造方法中，操作者需要在图16的㈧ 和(B)所示的现有技术的在下模162的较小直径的微暗的孔的里侧形成的定位位置上，使磁场检测部45的定位部45c —致地进行载置，从而要求非常细致的操作，而导致费时费力。但是，在利用本实施方式说明的制造方法中，只要在下模K2的凸形状部的前端， 即从操作者的角度来看最靠跟前侧的位置上使磁场检测部45的定位部45c —致即可，因此能够非常容易地将磁电转换IC 44载置在下模K2上。而且，在盖上上模Kl时也能够非常容易地将上模Kl盖上。因此，与现有技术相比较，操作效率非常好。接着，如图11的(A)所示，将覆盖下模K2的形成有凹状形状的密封空间5 的上模Kl从载置并定位了两个磁电转换IC 44的下模K2的上方盖上。之后，从形成在上模Kl的上方的注入口化注入树脂，并利用树脂填充密封空间 5 来形成树脂模制部52。其中，形成树脂模制部52的树脂例如采用在成形树脂材料(聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT :polybutylene terephthalate)树脂等)中添加了发泡剂的发泡树脂。在填充树脂时，由于磁电转换IC 44的磁场检测部45在力Fl的作用下被沿下模 K2的方向按压，磁电转换IC 44的信号运算部47在力F2的作用下被沿下模K2的方向按压，因此磁电转换IC 44不会错位。像这样，在本实施方式的制造方法中，在最初的步骤中，首先以磁场检测部45的底面45M与信号运算部47的底面47M大致成直角的方式对导线46进行弯曲加工(然而， 虽然导线46可以为S字形状，也可以为L字形状，但更优选弯曲加工成S字形状)。在接下来的步骤中，利用下模K2的引导槽K2M对磁场检测部45进行定位，在下模 K2上载置两个磁电转换IC 44。在接下来的步骤中，从载置有磁电转换IC 44的下模K2的上方盖上覆盖下模K2 的形成有密封空间52K的上模Kl。然后，在接下来的步骤中，向密封空间52K内填充树脂来利用树脂模制部52密封两个磁电转换IC 44。在形成了树脂模制部52之后从上模Kl和下模K2取出的旋转角度检测装置40的外观为图4的(A) (C)所示的形状(但是在图4的(A)中除去接线端子M)，旋转角度检测装置40的剖面为图11的(B)所示的形状。树脂模制部52被形成为大致圆柱形状，且成形有两个磁电转换IC 44侧的部分和端子49的与信号运算部47的端子侧导线48相连接侧的部分。另外，在旋转角度检测装置40上形成有拔出下模K2之后的空洞空间K2K。如图3 的(A)所示，在旋转角度检测装置40上连接接线端子M之后，如图13的(C)所示，若将与接线端子M连接的电子零件收容在空洞空间K2K内，则非常便利。例如若收容并连接传感器噪音(sensor noise)去除用的电容器，则能够在非常靠近磁电转换IC的位置进一步有效地去除噪音，且如图2所示那样在旋转角度检测装置40 —体模制形成在传感器罩30上之后，该电容器不会被配置在与其他构件相互干涉的位置上。另外，在嵌件成形在图2所示的传感器罩30上之后，该空洞空间KI被形成盖主体31的树脂进行填充并密封。另外，如图11的(A)所示，旋转角度检测装置40的树脂模制部52被形成为填充密封空间5 且完全覆盖两个磁电转换IC 44，因此大致圆柱状的旋转角度检测装置40的外侧上表面(与端子49相反的一侧的端面)和外侧侧面(圆柱形状的外周面)被树脂模制部52完全密封，磁电转换IC 44的所有部分都没有露出，因此在旋转角度检测装置40嵌件成形在图2所示的传感器罩30上之后，能够适当地防止来自外部的水等的浸入。·[旋转角度检测装置40的第2制造方法(图12、图13)]接着，利用图12、图13说明旋转角度检测装置40的第2制造方法。第2制造方法的下模K3的形状(参照图12的(A) (C))与第1制造方法的下模K2的形状(参照图 9)不同，其他的与第1制造方法的相同。以下，主要说明该不同点。接着，利用图12的㈧ (C)说明下模K3的外观。图12的㈧表示下模K3的俯视图，图12的(B)表示下模K3的主视图，图12的(C)表示用于说明在下模K3上载置两个磁电转换IC 44的状态的立体图。下模K3为形成树脂模制部52的空洞空间K3K(参照图13的(B))的模具，且突出为朝向上方的凸状。并且，在下模Κ3的前端部上形成有沿引导磁电转换IC 44的定位部45c的上下方向(在该情况下为与Z轴平行的方向)形成的引导槽K3M。该下模K3与第1制造方法的下模K2的不同点在于，在引导槽K3M的末端部上形成有用于定位定位部45c的Z轴方向的位置的引导基准面K33，以及从与第1制造方法的下模K2的底面基准面K23相对应的面K34 到下模K3的下端为止的Z轴方向上的距离LK34比第1制造方法的基准距离LK2短。在下模K3中，从引导基准面K33到下模K3的下端为止的Z轴方向上的距离为基准距离LK3 (但是，与基准距离LK2的长度不同)，从面K34到下模K3的下端为止的Z轴方向上的距离LK34不是基准距离。虽然根据上述说明的下模K3的不同点成形而成的旋转角度检测装置40的外观与利用第1制造方法制造的旋转角度检测装置40的外观相同，但在图13的(B)所示的剖面中，在磁电转换IC 44的磁场检测部45与空洞空间DK之间形成有距离LK31的树脂模制件这一点上(空洞空间K3K的高度较低这一点上)不同。但是，两个磁电转换IC 44的位置与利用第1制造方法制造出的情况相同，并且磁电转换IC 44的检测特性也相同。
·[设在节气门齿轮22上的永久磁铁41的特性(图14)]接着，利用图14所示的B-H曲线特性，对利用本实施方式说明的旋转角度检测装置40的优点进行说明。图14所示的B-H曲线特性表示磁铁的特性，纵轴表示残留磁通密度B [T]，横轴表示磁场强度H[kA/m]。例如表示廉价的铁素体系永磁铁的温度为20°C条件下的曲线G2的曲线特性，表示廉价的铁素体系永磁铁的温度为-40°C条件下的曲线Gl的曲线特性。在曲线Gl中，区域Gla的部分表示了与残留磁通密度的变化相应地磁场强度大致呈线性变化的优选特性，区域Glb为相对于残留磁通密度的变化而言，磁场强度没有变化的不优选的特性。在曲线G2中，区域G2a为优选的特性，区域G2b为不优选的特性。相对于此，在采用含有稀有金属等的高价的永磁铁的情况下，曲线Gl的区域Glb 被修正为利用虚线表示的区域GlS那样，曲线G2的区域G2b被修正为利用虚线表示的区域 G2S那样。例如，在作为对象的永磁铁为具有区域Gla和Glb (-40 °C时)、区域(^a和 G2b(20°C时)的特性的永磁铁的情况下，若使用图15所示的现有技术的旋转角度检测装置 140和具有与该旋转角度检测装置140相对应的磁场空间的直径的节气门齿轮，则磁导系数降低，例如表示为图14的磁导线P2。在该情况下，20°C的磁铁的动作点为优选的区域G2a 上的PZ 00)，但_40°C的磁铁的动作点为不优选的区域Glb上的PZ (-40)。在该情况下，在环境温度自20°C向-40°C发生变化之后，即使再返回到20°C，磁铁的动作点也有可能无法返回到PZQ0)，从而有可能降低旋转角度的检测精度。当然，若使用能够修正成区域G1S、 区域G2S的形状的高价的永磁铁，则不存在问题。相对于此，利用本实施方式说明的旋转角度检测装置40的如图5的(B)所示的直径Dl进一步变小，由此，节气门齿轮22的直径D2进一步变小，永磁铁之间的间隔进一步变小。因此，磁导线的位置例如向图14的磁导线Pl的位置发生变化。在该情况下，20°C的磁铁的动作点为优选区域Gh上的PA 00)，-40°C的磁铁的动作点也为优选区域Gla上的 PA (-40)。在该情况下，在环境温度自20°C向-40°C发生变化之后，再返回到20°C时，磁铁的动作点也会返回到PA00)，从而不会降低旋转角度的检测精度。因此，没有必要使用特别高价的永磁铁。本发明的旋转角度检测装置40及旋转角度检测装置的制造方法不限定于利用本实施方式说明的外观、结构、构造、顺序等，可以在不变更本发明的主旨的范围内进行各种变更、追加、删除。另外，本实施方式的说明所使用的数值只是一个例子，本发明不受该数值限定。
权利要求
1.一种旋转角度检测装置(40)，其包括模制部(52)，其由树脂制成并且为具有中心轴线的大致圆筒状；以及转换1以44)，其被埋设在模制部(5 中，并且具有磁场检测部(45)、运算部07)和将所述磁场检测部G5)与所述运算部07)连接的导线(46)，其中，所述导线06)被弯曲成使得所述磁场检测部0 被配置成与所述模制部(5 的中心轴线垂直并且使得所述运算部G7)被配置成与所述模制部(5 的中心轴线平行， 其特征在于，所述导线G6)之一和所述运算部G7)之间的连接部被定位成比所述导线G6)的径向外端靠近所述模制部(5 的中心轴线。
2.根据权利要求1所述的旋转角度检测装置(40)，其特征在于， 每个所述导线G6)均具有以小于90°的角度弯曲的弯曲部(Rl)。
3.根据权利要求1或2所述的旋转角度检测装置(40)，其特征在于， 每个所述导线G6)均被弯曲成大致S字形状。
4.根据权利要求1 3中的任一项所述的旋转角度检测装置(40)，其特征在于， 每个所述导线G6)均具有靠近所述磁场检测部0 的第一直线端和靠近所述运算部(47)的第二直线端。
5.一种旋转角度检测装置GO)的制造方法，所述旋转角度检测装置GO)包括树脂制的模制部(5 以及埋设在所述模制部(5 中的转换1以44)，所述转换1以44)具有磁场检测部(45)、运算部07)和将所述磁场检测部0 与所述运算部G7)连接的导线(46)，所述制造方法包括将所述导线G6)弯曲成使得所述磁场检测部0 被定位成几乎与所述运算部垂直； 将所述转换1以44)安装到具有带引导槽(K2M ；K3M)的凸部的下模(K2 ；K3)，使得所述磁场检测部(45)与所述引导槽(K2M ；K3M)嵌合；利用限定密封空间(5 的上模(Kl)覆盖所述下模(K2 ；K3)，使得所述下模(K2 ；K3) 和所述转换IC04)被载置在所述密封空间(52K)中；利用所述模制部(5 用的树脂填充所述密封空间(5 )。
6.根据权利要求5所述的旋转角度检测装置00)的制造方法，其特征在于，所述磁场检测部0 具有定位板，所述定位板具有从所述磁场检测部0 突出的相反端；所述下模(以)具有形成在所述引导槽(K2M)下方的定位面(K23)；以及安装所述转换1以44)包括将所述定位板的相反端与所述引导槽(K2M)嵌合并且使所述磁场检测部0 与所述定位面(K2!3)接触。
7.根据权利要求5所述的旋转角度检测装置00)的制造方法，其特征在于，所述磁场检测部0 具有定位板，所述定位板具有从所述磁场检测部0 突出的相反端；所述下模(D)具有形成在所述引导槽(K3M)下端的引导面(K33)；以及安装所述转换1以44)包括将所述定位板的相反端与所述引导槽(K3M)嵌合并且使所述定位板的端部与所述引导面￠3 接触。
8.根据权利要求5 7中的任一项所述的旋转角度检测装置00)的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括将所述运算部G7)与端子08、49、54)相连；使填充在所述密封空间(52K)中的树脂硬化，从而形成限定配置下模(K2 ；K3)的空洞空间(K2K ；K3K)的模制部(52)，从所述模制部(5 移除所述下模(K2 ；K3)；以及将电子零件(Cl)配置在所述空洞空间(KI5OK)中，然后将所述电子零件(Cl)与至少一个所述端子08、49、54)相连。
全文摘要
本发明提供一种旋转角度检测装置及旋转角度检测装置的制造方法。该旋转角度检测装置包括磁电转换IC(44)，在该磁电转换IC(44)中，用于检测伴随着与具有励磁构件的旋转构件的相对旋转所产生的与旋转轴线(ZS)正交的磁变化的磁场检测部(45)和用于输出与磁场检测部所检测出的磁变化相应的旋转角度信号的信号运算部(47)利用导线(46)连接，信号运算部的底面(47M)被配置为与旋转轴线平行，磁场检测部的底面(45M)被配置为与旋转轴线垂直，在从信号运算部到磁场检测部之间，导线沿离开旋转轴线的方向弯曲之后，沿反方向弯曲而弯曲成大致S字形状。
文档编号G01D5/14GK102252603SQ20111010256
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月21日 优先权日2010年4月22日
发明者池田勉, 间濑真 申请人:爱三工业株式会社