回転角検出装置
【課題】磁気検出素子の破壊を招くことなくＩＣパッケージを安定して固定可能な回転角検出装置を提供する。
【解決手段】カバー部材４を構成する部位のうち、スロットルボディ１４に固定されるフランジ部４２と、ＩＣパッケージ２を支持する支持部５０とは、樹脂により一体に形成されている。これにより、カバー部材４をスロットルボディ１４に取り付けたとき、スロットル弁１１の弁軸１２に対する支持部５０の位置が安定する。ＩＣパッケージ２は、形成後の支持部５０に圧入されることにより封止体３０の外壁の一部に所定の圧力が作用した状態で、支持部５０に支持されている。この構成により、支持部５０および弁軸１２に対するＩＣパッケージ２の位置が安定する。
【解決手段】カバー部材４を構成する部位のうち、スロットルボディ１４に固定されるフランジ部４２と、ＩＣパッケージ２を支持する支持部５０とは、樹脂により一体に形成されている。これにより、カバー部材４をスロットルボディ１４に取り付けたとき、スロットル弁１１の弁軸１２に対する支持部５０の位置が安定する。ＩＣパッケージ２は、形成後の支持部５０に圧入されることにより封止体３０の外壁の一部に所定の圧力が作用した状態で、支持部５０に支持されている。この構成により、支持部５０および弁軸１２に対するＩＣパッケージ２の位置が安定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象の回転角を検出する回転角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気検出素子を含むＩＣパッケージを樹脂製のカバー部材でモールドした回転角検出装置が知られている（例えば特許文献１参照）。カバー部材は、検出対象を回転可能に支持する支持体に取り付けられる。この回転角検出装置では、カバー部材とＩＣパッケージとを一体に形成（樹脂モールド成形）することにより、磁気検出素子の位置を安定させ、検出対象の回転角の検出精度の向上を図っている。しかしながら、ＩＣパッケージとカバー部材の樹脂との線膨張差により、ＩＣパッケージが熱応力を受けると、磁気検出素子の出力の温度特性が悪化するおそれがある。また、ＩＣパッケージをカバー部材でモールドするとき（製造時）、ＩＣパッケージおよび磁気検出素子には成形ストレスが作用する。そのため、製造後に磁気検出素子の破壊有無を検査する必要がある。これにより、検査コストが増大する。
【０００３】
一方、特許文献２に記載の回転角検出装置では、ＩＣパッケージを弾性体で覆うとともに、当該ＩＣパッケージおよび弾性体を樹脂製のカバー部材でモールドしている。そのため、上述の問題に加え、ＩＣパッケージを弾性体で覆うことに関し材料費および加工費が増大するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４１１４号公報
【特許文献２】特開平７−１８１１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気検出素子の破壊を招くことなくＩＣパッケージを安定して固定可能な回転角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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、検出対象の回転角度を検出する回転角検出装置であって、ＩＣパッケージと、カバー部材と、を備える。ＩＣパッケージは、磁気検出素子、封止体、および、複数のリードを有する。磁気検出素子は、検出対象に取り付けられた磁気発生手段が回転することにより生じる磁界の変化に応じた信号を出力する。封止体は、磁気検出素子を覆うようにして設けられている。リードは、磁気検出素子に接続するとともに封止体から突出するよう設けられている。カバー部材は、固定部および支持部を有している。固定部は、検出対象を回転可能に支持する支持体に固定される部位である。支持部は、磁気検出素子が前記信号を出力可能なようＩＣパッケージを支持する部位である。カバー部材は、固定部が支持体に固定されることによって支持体に取り付けられる部材である。
【０００７】
本発明では、固定部および支持部は、樹脂により一体に形成されている。これにより、カバー部材を支持体に取り付けたとき、検出対象に対する支持部の位置が安定する。また、ＩＣパッケージは、形成後の支持部に圧入されることにより封止体の外壁の一部に所定の圧力が作用した状態で、支持部に支持されている。この構成により、支持部および検出対象に対するＩＣパッケージの位置が安定する。
【０００８】
上述のように、本発明では、ＩＣパッケージは、形成後の支持部に圧入されることにより支持部に支持される構成である。そのため、「ＩＣパッケージを樹脂製のカバー部材でモールドする場合に生じる成形ストレス」がＩＣパッケージおよび磁気検出素子に作用するといった事態を回避することができる。よって、本発明による回転角検出装置は、製造後の磁気検出素子の破壊の有無を検査する工程を省くことができる。これにより、検査コストを低減することができる。
【０００９】
また、ＩＣパッケージは、そのすべてが樹脂（支持部）により覆われる構成ではない。そのため、線膨張差による磁気検出素子への熱応力の影響を低減することができる。これにより、磁気検出素子の温度特性を安定させることができる。
【００１０】
また、前記所定の圧力を、ＩＣパッケージを保持可能な圧力以上、かつ、磁気検出素子の破壊を招く程度の圧力より小さな圧力に設定すれば、支持部によりＩＣパッケージを支持しても磁気検出素子の破壊を招くことはない。ここで、「磁気検出素子の破壊」とは、例えば磁気検出素子が信号出力不能な状態、あるいは、正常範囲外の信号を出力するような状態に陥ること等を意味する。
【００１１】
このように、本発明では、磁気検出素子の破壊を招くことなくＩＣパッケージを安定してカバー部材に固定可能である。カバー部材に対してＩＣパッケージを安定して固定可能なため、検出対象に対する磁気検出素子の位置も安定する。これにより、検出対象が回転するときの磁界の変化に応じて磁気検出素子が出力する信号が安定する。その結果、検出対象の回転角の検出精度を高めることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、支持部は、封止体の外壁のうち磁気検出素子の感磁面に対応する部分を避けた箇所を挟むようにしてＩＣパッケージを支持している。この構成により、ＩＣパッケージを支持部に圧入固定するとき、磁気検出素子の感磁面に応力が作用するのを防ぐことができる。そのため、ＩＣパッケージ固定後の検査を簡易なものとすることができる。また、支持部による熱応力が磁気検出素子の感磁面に作用するのを回避可能なため、磁気検出素子の温度特性の悪化を防ぐことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、封止体は、略直方体状に形成され、上面、当該上面の反対側の面であってリードが突出する下面、上面と下面との間の面である前面、当該前面の反対側の面である背面、および、前面と背面との間の面である２つの側面を有している。磁気検出素子は、封止体の中心部に位置するよう、かつ、感磁面が前記前面に対し略平行となるよう設けられている。そして、ＩＣパッケージは、封止体の前面および背面のうち下面および側面のいずれにも近い隅部に所定の圧力が作用した状態で、支持部に支持されている。つまり、支持部は、封止体の外壁のうち磁気検出素子の感磁面に対応する部分を避けた箇所（隅部）を挟むようにしてＩＣパッケージを支持している。この構成により、ＩＣパッケージを支持部に圧入固定するとき、磁気検出素子の感磁面に応力が作用するのを防ぐことができる。そのため、ＩＣパッケージ固定後の検査を簡易なものとすることができる。また、支持部による熱応力が磁気検出素子の感磁面に作用するのを回避可能なため、磁気検出素子の温度特性の悪化を防ぐことができる。
【００１４】
また、支持部は、封止体の前面および背面のうちリードの突出部近傍を挟むようにしてＩＣパッケージを支持する構成のため、前面および背面に垂直な方向のＩＣパッケージの位置ずれを抑制することができる。これにより、振動によるＩＣパッケージの振れを抑えることができるため、ＩＣパッケージのリードが破壊あるいは破断されるのを防ぐことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、封止体は、略直方体状に形成され、上面、当該上面の反対側の面であってリードが突出する下面、上面と下面との間の面である前面、当該前面の反対側の面である背面、および、前面と背面との間の面である２つの側面を有している。磁気検出素子は、封止体の中心部に位置するよう、かつ、感磁面が前記前面に対し略平行となるよう設けられている。そして、ＩＣパッケージは、２つの側面に所定の圧力が作用した状態で、支持部に支持されている。つまり、支持部は、封止体の外壁のうち磁気検出素子の感磁面に対応する部分を避けた箇所（側面）を挟むようにしてＩＣパッケージを支持している。この構成により、ＩＣパッケージを支持部に圧入固定するとき、磁気検出素子の感磁面に応力が作用するのを防ぐことができる。そのため、ＩＣパッケージ固定後の検査を簡易なものとすることができる。また、支持部による熱応力が磁気検出素子の感磁面に作用するのを回避可能なため、磁気検出素子の温度特性の悪化を防ぐことができる。
【００１６】
また、支持部は、封止体の両側面を挟むようにしてＩＣパッケージを支持する構成のため、側面に垂直な方向のＩＣパッケージの位置ずれを抑制することができる。これにより、振動によるＩＣパッケージの振れを抑えることができるため、ＩＣパッケージのリードが破壊あるいは破断されるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態による回転角検出装置の要部を示す図であって、検出対象を支持する支持体に回転角検出装置が取り付けられた状態を示す断面図。
【図２】（Ａ）は本発明の一実施形態による回転角検出装置の一部を切り欠いた正面図、（Ｂ）は（Ａ）の支持部近傍を拡大した図、（Ｃ）は（Ｂ）のうち支持部のみ示した図、（Ｄ）は本発明の一実施形態による回転角検出装置のＩＣパッケージの模式的斜視図。
【図３】（Ａ）は図２（Ａ）を矢印ＩＩＩＡ方向から見た図、（Ｂ）は（Ａ）の支持部近傍を拡大した図。
【図４】本発明の他の実施形態による回転角検出装置の支持部近傍を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による回転角検出装置を図１〜３に示す。
【００１９】
本実施形態の回転角検出装置１は、車両に搭載されたスロットル弁１１の開度を算出するのに用いられる。回転角検出装置１は、検出対象としてのスロットル弁１１の弁軸１２の回転角を検出する。
【００２０】
まず、スロットル弁１１について説明する。図１に示すように、スロットル弁１１は、略円板状に形成され、吸気通路１３内に設けられる。弁軸１２は、スロットル弁１１の中心を板面方向に貫くようにして、スロットル弁１１と一体に形成されている。弁軸１２のスロットル弁１１の両側の部分は、吸気通路１３を形成するスロットルボディ１４に軸受けされている。ここで、スロットルボディ１４は、特許請求の範囲における「支持体」に対応する。また、吸気通路１３は、図１の紙面に対し垂直な方向に延びて形成されている。また、弁軸１２は、吸気の流れ方向に略垂直となるよう設けられている。さらに、弁軸１２の両端部は、スロットルボディ１４から突出している。
【００２１】
弁軸１２がスロットルボディ１４に軸受けされることにより、スロットル弁１１は、吸気通路１３において弁軸１２とともに回転可能である。つまり、スロットルボディ１４は、検出対象であるスロットル弁１１を回転可能に支持している。これにより、スロットル弁１１は、回転することで吸気通路１３を開閉可能である。
【００２２】
弁軸１２の一方の端部には、モータ１５が取り付けられている。モータ１５は、図示しない電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）に制御されることにより弁軸１２を回転駆動する。ＥＣＵは、モータ１５の回転を制御することによりスロットル弁１１の開度を制御し、図示しない内燃機関へ供給する吸気の量を調節する。
【００２３】
弁軸１２の他方の端部には、ホルダ１６が取り付けられている。ホルダ１６は、筒部１６１および当該筒部１６１の一方の端部を塞ぐ底部１６２を有している。すなわち、ホルダ１６は有底筒状に形成されている。ホルダ１６は、底部１６２の中心が弁軸１２に固定されることにより、弁軸１２に取り付けられている。ホルダ１６の筒部１６１の内壁には、マグネット１７が貼り付けられている。マグネット１７は、例えばボンド磁石であり、Ｎ極およびＳ極の極性が筒部１６１の周方向に交互になるよう設けられている。そのため、弁軸１２が回転すると、筒部１６１の内側において磁界が変化する。
【００２４】
次に、回転角検出装置１について説明する。図１に示すように、回転角検出装置１は、弁軸１２のホルダ１６側の端部を覆うようにして、スロットルボディ１４に取り付けられる。回転角検出装置１は、ＩＣパッケージ２およびカバー部材４を有している。
【００２５】
ＩＣパッケージ２は、磁気検出素子２１、封止体３０および複数のリード２２を有している。磁気検出素子２１は、例えばホール素子やＭＲ素子等の磁気センサである。磁気検出素子２１は、周囲の磁界の変化に応じた信号を出力可能である。
【００２６】
封止体３０は、樹脂により形成され、磁気検出素子２１の全体を覆うようにして設けられている。封止体３０は、外部からの衝撃、熱または湿気等から磁気検出素子２１を保護する役割を果たす。
【００２７】
複数のリード２２は、金属により形成され、磁気検出素子２１に接続している。リード２２は、磁気検出素子２１に接続する端部以外の部分が封止体３０から突出（露出）している。本実施形態では、リード２２は、１つのＩＣパッケージ２につき３本設けられている。
【００２８】
カバー部材４は、図２（Ａ）および図３（Ａ）に示すように、有底の浅い箱状に形成されている。カバー部材４は、樹脂により形成されている。カバー部材４は、開口部４１から外側へ環状に延びるフランジ部４２を有している（図１、図２（Ａ）および図３（Ａ）参照）。フランジ部４２には、複数の穴４２１が形成されている（図３（Ａ）参照）。
【００２９】
カバー部材４の底部４３には、支持部５０が形成されている。支持部５０は、底部４３から、底部４３の壁面に垂直な方向へ延びるようにして形成されている。
このように、本実施形態では、カバー部材４は、フランジ部４２、底部４３および支持部５０のすべてが樹脂で一体に形成されることにより構成されている。ＩＣパッケージ２は、形成後の支持部５０の先端部（底部４３とは反対側の端部）に圧入されることにより封止体３０の外壁の一部に所定の圧力が作用した状態で、支持部５０に支持されている（図１、図２（Ａ）、（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）参照）。本実施形態では、ＩＣパッケージ２は、２つ設けられている（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）。
【００３０】
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ＩＣパッケージ２のリード２２は、封止体３０とは反対側の端部が、底部４３に設けられた基板４４に半田付けされている。図２（Ａ）および図３（Ａ）に示すように、カバー部材４の底部４３とフランジ部４２との間には、コネクタ部４５が形成されている。コネクタ部４５の内側には、複数の端子４５１が設けられている。当該複数の端子４５１とＩＣパッケージ２の複数のリード２２とは、基板４４に設けられた図示しないプリント配線により接続されている。コネクタ部４５には、図示しないワイヤーハーネスが接続される。当該ワイヤーハーネスの導線は、端子４５１と、ＥＣＵおよび図示しない電源と、を接続する。これにより、磁気検出素子２１とＥＣＵおよび電源とは、リード２２、基板４４のプリント配線、端子４５１およびワイヤーハーネスの導線を介して接続される。なお、本実施形態では、１つのＩＣパッケージ２が有する３本のリード２２は、それぞれ、ＥＣＵ、電源の正側、電源の負側に接続される。
【００３１】
フランジ部４２は、穴４２１にねじ４６等の締結部材を通すことによりスロットルボディ１４に締付固定される（図１参照）。これにより、カバー部材４は、スロットルボディ１４に取り付けられる。ここで、フランジ部４２は、特許請求の範囲における「固定部」に対応する。
【００３２】
図１に示すように、カバー部材４は、弁軸１２のホルダ１６側の端部を覆うようにして、スロットルボディ１４に取り付けられる。このとき、支持部５０の先端部は、弁軸１２に対向するとともにホルダ１６の筒部１６１の内側に位置した状態となる。
【００３３】
上述の構成により、カバー部材４がスロットルボディ１４に取り付けられた状態では、ＩＣパッケージ２は、ホルダ１６の筒部１６１（マグネット１７）の内側に位置する。この状態で、モータ１５により弁軸１２が回転駆動され、スロットル弁１１とともにホルダ１６が回転すると、ＩＣパッケージ２の周囲の磁界が変化する。このとき、ＩＣパッケージ２の磁気検出素子２１は、周囲の磁界の変化に応じた信号を出力する。つまり、磁気検出素子２１は、ホルダ１６に取り付けられたマグネット１７が回転することにより生じる磁界の変化に応じた信号を出力する。この信号の経時的な変化は、弁軸１２の回転角の経時的な変化に対応する。
【００３４】
磁気検出素子２１から出力される信号は、上述のワイヤーハーネスを経由してＥＣＵに伝達される。ＥＣＵは、伝達された信号に基づき弁軸１２の回転角を検出する。これにより、ＥＣＵはスロットル弁１１の開度を算出可能である。なお、本実施形態では、２つのＩＣパッケージ２が設けられているため、例えば一方のＩＣパッケージ２が故障しても、他方のＩＣパッケージ２により、弁軸１２の回転角の検出を継続可能である。
このように、カバー部材４の支持部５０は、磁気検出素子２１が前記信号を出力可能なよう、２つのＩＣパッケージ２を支持する。
【００３５】
次に、支持部５０によるＩＣパッケージ２の支持の仕方について、より詳細に説明する。
本実施形態では、ＩＣパッケージ２の封止体３０は、図２（Ｄ）に示すように、略直方体状に形成されている。そのため、封止体３０は、上面３１、当該上面３１の反対側の面である下面３２、上面３１と下面３２との間の面である前面３３、当該前面３３の反対側の面である背面３４、および、前面３３と背面３４との間の面である側面３５および側面３６を有している。磁気検出素子２１は、封止体３０の中心部に位置するよう、かつ、感磁面２１１が前面３３に対し略平行となるよう設けられている。複数のリード２２は、磁気検出素子２１に接続する端部以外の部分が下面３２から突出（露出）している。
【００３６】
本実施形態では、支持部５０は、第１支持部５１および第２支持部５２からなる（図２（Ｃ）参照）。第１支持部５１は、前面支持部５１１、背面支持部５１２および側面支持部５１３を有している。第２支持部５２は、前面支持部５２１、背面支持部５２２および側面支持部５２３を有している（図２（Ｂ）および（Ｃ）、図３（Ｂ）参照）。
【００３７】
図３（Ｂ）に示すように、２つのＩＣパッケージ２は、一方のＩＣパッケージ２の背面３４と他方のＩＣパッケージ２の前面３３とが当接することで互いの封止体３０が重なった状態で、支持部５０の先端部（底部４３とは反対側の端部）に圧入されている。
【００３８】
このとき、第１支持部５１の前面支持部５１１は、一方のＩＣパッケージ２の前面３３のうち下面３２および側面３５のいずれにも近い隅部３３１に当接している（図２（Ｂ）および（Ｄ）、図３（Ｂ）参照）。また、第１支持部５１の背面支持部５１２は、他方のＩＣパッケージ２の背面３４のうち下面３２および側面３５のいずれにも近い隅部３４１に当接している（図２（Ｄ）、図３（Ｂ）参照）。
【００３９】
また、第２支持部５２の前面支持部５２１は、一方のＩＣパッケージ２の前面３３のうち下面３２および側面３６のいずれにも近い隅部３３２に当接している（図２（Ｂ）および（Ｄ）、図３（Ｂ）参照）。また、第２支持部５２の背面支持部５２２は、他方のＩＣパッケージ２の背面３４のうち下面３２および側面３６のいずれにも近い隅部３４２に当接している（図２（Ｄ）、図３（Ｂ）参照）。
【００４０】
ここで、第１支持部５１の前面支持部５１１と背面支持部５１２との距離、および、第２支持部５２の前面支持部５２１と背面支持部５２２との距離は、２つのＩＣパッケージ２を重ねたときの厚み（一方のＩＣパッケージ２の前面３３と他方のＩＣパッケージ２の背面３４との距離）よりもやや小さくなるよう設定されている。そのため、２つのＩＣパッケージ２は、前面支持部５１１および前面支持部５２１と背面支持部５１２および背面支持部５２２とに挟まれるようにして、隅部３３１、３４１、３３２、３４２に所定の圧力が作用した状態で、支持部５０に支持される。なお、前面支持部５１１と背面支持部５１２との距離は、前記所定の圧力が、２つのＩＣパッケージ２を保持可能な圧力以上、かつ、磁気検出素子２１の破壊を招く程度の圧力より小さな圧力となるよう、設定される。
【００４１】
また、第１支持部５１の側面支持部５１３は、２つのＩＣパッケージ２の側面３５に当接している（図２（Ｂ）および（Ｄ）、図３（Ｂ）参照）。
また、第２支持部５２の側面支持部５２３は、２つのＩＣパッケージ２の側面３６に当接している（図２（Ｂ）および（Ｄ）、図３（Ｂ）参照）。
【００４２】
ここで、第１支持部５１の側面支持部５１３と第２支持部５２の側面支持部５２３との距離は、ＩＣパッケージ２の幅（側面３５と側面３６との距離）よりもやや小さくなるよう設定されている。そのため、２つのＩＣパッケージ２は、側面支持部５１３と側面支持部５２３とに挟まれるようにして、側面３５および側面３６に所定の圧力が作用した状態で、支持部５０に支持される。なお、側面３５と側面３６との距離は、前記所定の圧力が、２つのＩＣパッケージ２を保持可能な圧力以上、かつ、磁気検出素子２１の破壊を招く程度の圧力より小さな圧力となるよう、設定される。
【００４３】
なお、封止体３０の外壁のうち、隅部３３１、３４１、３３２、３４２、側面３５および側面３６は、磁気検出素子２１の感磁面２１１に対応する部分Ｐ（図２（Ｄ）に網掛けで示す部分）とは異なる部分である。つまり、支持部５０は、封止体３０の外壁のうち磁気検出素子２１の感磁面２１１に対応する部分Ｐを避けた箇所を挟むようにしてＩＣパッケージ２を支持している。
【００４４】
また、本実施形態では、図２（Ｂ）および図３（Ｂ）に示すように、第１支持部５１の前面支持部５１１、背面支持部５１２および側面支持部５１３、ならびに、第２支持部５２の前面支持部５２１、背面支持部５２２および側面支持部５２３は、底部４３とは反対側の端部の角部が面取りされている。これにより、ＩＣパッケージ２を支持部５０に、底部４３とは反対側から挿入するようにして圧入するとき、容易に挿入することができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態では、カバー部材４を構成する部位のうち、スロットルボディ１４に固定されるフランジ部４２（「固定部」）と、ＩＣパッケージ２を支持する支持部５０とは、樹脂により一体に形成されている。これにより、カバー部材４をスロットルボディ１４に取り付けたとき、スロットル弁１１の弁軸１２に対する支持部５０の位置が安定する。また、ＩＣパッケージ２は、形成後の支持部５０に圧入されることにより封止体３０の外壁の一部に所定の圧力が作用した状態で、支持部５０に支持されている。この構成により、支持部５０および弁軸１２に対するＩＣパッケージ２の位置が安定する。
【００４６】
上述のように、本実施形態では、ＩＣパッケージ２は、形成後の支持部５０に圧入されることにより支持部５０に支持される構成である。そのため、「ＩＣパッケージ２を樹脂製のカバー部材４でモールドする場合に生じる成形ストレス」がＩＣパッケージ２および磁気検出素子２１に作用するといった事態を回避することができる。よって、本実施形態による回転角検出装置１は、製造後の磁気検出素子２１の破壊の有無を検査する工程を省くことができる。これにより、検査コストを低減することができる。
【００４７】
また、ＩＣパッケージ２は、そのすべてが樹脂（支持部５０）により覆われる構成ではない。そのため、線膨張差による磁気検出素子２１への熱応力の影響を低減することができる。これにより、磁気検出素子２１の温度特性を安定させることができる。
【００４８】
また、前記所定の圧力は、ＩＣパッケージ２を保持可能な圧力以上、かつ、磁気検出素子２１の破壊を招く程度の圧力より小さな圧力に設定されている。そのため、支持部５０によりＩＣパッケージ２を支持しても磁気検出素子２１の破壊を招くことはない。
【００４９】
このように、本実施形態では、磁気検出素子２１の破壊を招くことなくＩＣパッケージ２を安定してカバー部材４に固定可能である。カバー部材４に対してＩＣパッケージ２を安定して固定可能なため、スロットル弁１１の弁軸１２に対する磁気検出素子２１の位置も安定する。これにより、弁軸１２が回転するときの磁界の変化に応じて磁気検出素子２１が出力する信号が安定する。その結果、弁軸１２の回転角の検出精度を高めることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、封止体３０は、略直方体状に形成され、上面３１、当該上面３１の反対側の面であってリード２２が突出する下面３２、上面３１と下面３２との間の面である前面３３、当該前面３３の反対側の面である背面３４、および、前面３３と背面３４との間の面である２つの側面（側面３５、３６）を有している。磁気検出素子２１は、封止体３０の中心部に位置するよう、かつ、感磁面２１１が前面３３に対し略平行となるよう設けられている。そして、ＩＣパッケージ２は、封止体３０の前面３３および背面３４のうち、下面３２および側面３５のいずれにも近い隅部（隅部３３１、３４１）、ならびに、下面３２および側面３６のいずれにも近い隅部（隅部３３２、３４２）に所定の圧力が作用した状態、かつ、２つの側面（側面３５、３６）に所定の圧力が作用した状態で、支持部５０に支持されている。
【００５１】
つまり、支持部５０は、封止体３０の外壁のうち磁気検出素子２１の感磁面２１１に対応する部分Ｐを避けた箇所（隅部３３１、３４１、３３２、３４２、側面３５、３６）を挟むようにしてＩＣパッケージ２を支持している。この構成により、ＩＣパッケージ２を支持部５０に圧入固定するとき、磁気検出素子２１の感磁面２１１に応力が作用するのを防ぐことができる。そのため、ＩＣパッケージ２を固定した後の検査を簡易なものとすることができる。また、支持部５０による熱応力が磁気検出素子２１の感磁面２１１に作用するのを回避可能なため、磁気検出素子２１の温度特性の悪化を防ぐことができる。
【００５２】
また、支持部５０は、封止体３０の前面３３および背面３４のうちリード２２の突出部近傍を挟むようにしてＩＣパッケージ２を支持する構成のため、前面３３および背面３４に垂直な方向のＩＣパッケージ２の位置ずれを抑制することができる。さらに、支持部５０は、封止体３０の両側面（側面３５、３６）を挟むようにしてＩＣパッケージ２を支持する構成のため、側面に垂直な方向のＩＣパッケージ２の位置ずれについても抑制することができる。これにより、振動によるＩＣパッケージ２の振れを抑えることができるため、ＩＣパッケージ２のリード２２が破壊あるいは破断されるのを防ぐことができる。
【００５３】
（他の実施形態）
本発明による他の実施形態では、図４に示すように、封止体３０は、前面３３と側面３５との間の角部、および、前面３３と側面３６との間の角部が面取りされていてもよい。この実施形態では、前面支持部５１１および前面支持部５２１は、封止体３０の面取りされた部分に当接している。
【００５４】
上述の実施形態では、２つのＩＣパッケージを重ねた状態でカバー部材の支持部に圧入する例を示した。これに対し、本発明による他の実施形態では、ＩＣパッケージは、１つのみ支持部に圧入されて設けられる構成としてもよい。
【００５５】
また、本発明による他の実施形態では、封止体の外壁に、ＩＣパッケージを保持可能な圧力以上、かつ、磁気検出素子の破壊を招く程度の圧力より小さな圧力が作用するのであれば、支持部は、封止体の外壁のうち磁気検出素子の感磁面に対応する部分を含む箇所に当接して、ＩＣパッケージを支持する構成でもよい。また、支持部は、「前面支持部および背面支持部」または「側面支持部」のいずれか一方のみ有する構成としてもよい。
【００５６】
上述の実施形態では、支持部が第１支持部および第２支持部からなる構成例を示した。これに対し、本発明による他の実施形態では、支持部は、単に１つの柱状に形成され、その先端部にＩＣパッケージが圧入される構成としてもよい。また、ＩＣパッケージの封止体の形状は、直方体に限らず、どのような形状に形成されていてもよい。
【００５７】
本発明による回転角検出装置は、スロットル弁の弁軸以外に、例えばアクセルペダルやクランクシャフト等の回転軸の回転角を検出するのにも用いることができる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１ ・・・・回転角検出装置
１２ ・・・弁軸（検出対象）
１４ ・・・スロットルボディ（支持体）
１７ ・・・マグネット（磁気発生手段）
２ ・・・・ＩＣパッケージ
２１ ・・・磁気検出素子
２２ ・・・リード
３０ ・・・封止体
４ ・・・・カバー部材
４２ ・・・フランジ部（固定部）
５０ ・・・支持部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象の回転角を検出する回転角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気検出素子を含むＩＣパッケージを樹脂製のカバー部材でモールドした回転角検出装置が知られている（例えば特許文献１参照）。カバー部材は、検出対象を回転可能に支持する支持体に取り付けられる。この回転角検出装置では、カバー部材とＩＣパッケージとを一体に形成（樹脂モールド成形）することにより、磁気検出素子の位置を安定させ、検出対象の回転角の検出精度の向上を図っている。しかしながら、ＩＣパッケージとカバー部材の樹脂との線膨張差により、ＩＣパッケージが熱応力を受けると、磁気検出素子の出力の温度特性が悪化するおそれがある。また、ＩＣパッケージをカバー部材でモールドするとき（製造時）、ＩＣパッケージおよび磁気検出素子には成形ストレスが作用する。そのため、製造後に磁気検出素子の破壊有無を検査する必要がある。これにより、検査コストが増大する。
【０００３】
一方、特許文献２に記載の回転角検出装置では、ＩＣパッケージを弾性体で覆うとともに、当該ＩＣパッケージおよび弾性体を樹脂製のカバー部材でモールドしている。そのため、上述の問題に加え、ＩＣパッケージを弾性体で覆うことに関し材料費および加工費が増大するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４１１４号公報
【特許文献２】特開平７−１８１１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気検出素子の破壊を招くことなくＩＣパッケージを安定して固定可能な回転角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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、検出対象の回転角度を検出する回転角検出装置であって、ＩＣパッケージと、カバー部材と、を備える。ＩＣパッケージは、磁気検出素子、封止体、および、複数のリードを有する。磁気検出素子は、検出対象に取り付けられた磁気発生手段が回転することにより生じる磁界の変化に応じた信号を出力する。封止体は、磁気検出素子を覆うようにして設けられている。リードは、磁気検出素子に接続するとともに封止体から突出するよう設けられている。カバー部材は、固定部および支持部を有している。固定部は、検出対象を回転可能に支持する支持体に固定される部位である。支持部は、磁気検出素子が前記信号を出力可能なようＩＣパッケージを支持する部位である。カバー部材は、固定部が支持体に固定されることによって支持体に取り付けられる部材である。
【０００７】
本発明では、固定部および支持部は、樹脂により一体に形成されている。これにより、カバー部材を支持体に取り付けたとき、検出対象に対する支持部の位置が安定する。また、ＩＣパッケージは、形成後の支持部に圧入されることにより封止体の外壁の一部に所定の圧力が作用した状態で、支持部に支持されている。この構成により、支持部および検出対象に対するＩＣパッケージの位置が安定する。
【０００８】
上述のように、本発明では、ＩＣパッケージは、形成後の支持部に圧入されることにより支持部に支持される構成である。そのため、「ＩＣパッケージを樹脂製のカバー部材でモールドする場合に生じる成形ストレス」がＩＣパッケージおよび磁気検出素子に作用するといった事態を回避することができる。よって、本発明による回転角検出装置は、製造後の磁気検出素子の破壊の有無を検査する工程を省くことができる。これにより、検査コストを低減することができる。
【０００９】
また、ＩＣパッケージは、そのすべてが樹脂（支持部）により覆われる構成ではない。そのため、線膨張差による磁気検出素子への熱応力の影響を低減することができる。これにより、磁気検出素子の温度特性を安定させることができる。
【００１０】
また、前記所定の圧力を、ＩＣパッケージを保持可能な圧力以上、かつ、磁気検出素子の破壊を招く程度の圧力より小さな圧力に設定すれば、支持部によりＩＣパッケージを支持しても磁気検出素子の破壊を招くことはない。ここで、「磁気検出素子の破壊」とは、例えば磁気検出素子が信号出力不能な状態、あるいは、正常範囲外の信号を出力するような状態に陥ること等を意味する。
【００１１】
このように、本発明では、磁気検出素子の破壊を招くことなくＩＣパッケージを安定してカバー部材に固定可能である。カバー部材に対してＩＣパッケージを安定して固定可能なため、検出対象に対する磁気検出素子の位置も安定する。これにより、検出対象が回転するときの磁界の変化に応じて磁気検出素子が出力する信号が安定する。その結果、検出対象の回転角の検出精度を高めることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、支持部は、封止体の外壁のうち磁気検出素子の感磁面に対応する部分を避けた箇所を挟むようにしてＩＣパッケージを支持している。この構成により、ＩＣパッケージを支持部に圧入固定するとき、磁気検出素子の感磁面に応力が作用するのを防ぐことができる。そのため、ＩＣパッケージ固定後の検査を簡易なものとすることができる。また、支持部による熱応力が磁気検出素子の感磁面に作用するのを回避可能なため、磁気検出素子の温度特性の悪化を防ぐことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、封止体は、略直方体状に形成され、上面、当該上面の反対側の面であってリードが突出する下面、上面と下面との間の面である前面、当該前面の反対側の面である背面、および、前面と背面との間の面である２つの側面を有している。磁気検出素子は、封止体の中心部に位置するよう、かつ、感磁面が前記前面に対し略平行となるよう設けられている。そして、ＩＣパッケージは、封止体の前面および背面のうち下面および側面のいずれにも近い隅部に所定の圧力が作用した状態で、支持部に支持されている。つまり、支持部は、封止体の外壁のうち磁気検出素子の感磁面に対応する部分を避けた箇所（隅部）を挟むようにしてＩＣパッケージを支持している。この構成により、ＩＣパッケージを支持部に圧入固定するとき、磁気検出素子の感磁面に応力が作用するのを防ぐことができる。そのため、ＩＣパッケージ固定後の検査を簡易なものとすることができる。また、支持部による熱応力が磁気検出素子の感磁面に作用するのを回避可能なため、磁気検出素子の温度特性の悪化を防ぐことができる。
【００１４】
また、支持部は、封止体の前面および背面のうちリードの突出部近傍を挟むようにしてＩＣパッケージを支持する構成のため、前面および背面に垂直な方向のＩＣパッケージの位置ずれを抑制することができる。これにより、振動によるＩＣパッケージの振れを抑えることができるため、ＩＣパッケージのリードが破壊あるいは破断されるのを防ぐことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、封止体は、略直方体状に形成され、上面、当該上面の反対側の面であってリードが突出する下面、上面と下面との間の面である前面、当該前面の反対側の面である背面、および、前面と背面との間の面である２つの側面を有している。磁気検出素子は、封止体の中心部に位置するよう、かつ、感磁面が前記前面に対し略平行となるよう設けられている。そして、ＩＣパッケージは、２つの側面に所定の圧力が作用した状態で、支持部に支持されている。つまり、支持部は、封止体の外壁のうち磁気検出素子の感磁面に対応する部分を避けた箇所（側面）を挟むようにしてＩＣパッケージを支持している。この構成により、ＩＣパッケージを支持部に圧入固定するとき、磁気検出素子の感磁面に応力が作用するのを防ぐことができる。そのため、ＩＣパッケージ固定後の検査を簡易なものとすることができる。また、支持部による熱応力が磁気検出素子の感磁面に作用するのを回避可能なため、磁気検出素子の温度特性の悪化を防ぐことができる。
【００１６】
また、支持部は、封止体の両側面を挟むようにしてＩＣパッケージを支持する構成のため、側面に垂直な方向のＩＣパッケージの位置ずれを抑制することができる。これにより、振動によるＩＣパッケージの振れを抑えることができるため、ＩＣパッケージのリードが破壊あるいは破断されるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態による回転角検出装置の要部を示す図であって、検出対象を支持する支持体に回転角検出装置が取り付けられた状態を示す断面図。
【図２】（Ａ）は本発明の一実施形態による回転角検出装置の一部を切り欠いた正面図、（Ｂ）は（Ａ）の支持部近傍を拡大した図、（Ｃ）は（Ｂ）のうち支持部のみ示した図、（Ｄ）は本発明の一実施形態による回転角検出装置のＩＣパッケージの模式的斜視図。
【図３】（Ａ）は図２（Ａ）を矢印ＩＩＩＡ方向から見た図、（Ｂ）は（Ａ）の支持部近傍を拡大した図。
【図４】本発明の他の実施形態による回転角検出装置の支持部近傍を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による回転角検出装置を図１〜３に示す。
【００１９】
本実施形態の回転角検出装置１は、車両に搭載されたスロットル弁１１の開度を算出するのに用いられる。回転角検出装置１は、検出対象としてのスロットル弁１１の弁軸１２の回転角を検出する。
【００２０】
まず、スロットル弁１１について説明する。図１に示すように、スロットル弁１１は、略円板状に形成され、吸気通路１３内に設けられる。弁軸１２は、スロットル弁１１の中心を板面方向に貫くようにして、スロットル弁１１と一体に形成されている。弁軸１２のスロットル弁１１の両側の部分は、吸気通路１３を形成するスロットルボディ１４に軸受けされている。ここで、スロットルボディ１４は、特許請求の範囲における「支持体」に対応する。また、吸気通路１３は、図１の紙面に対し垂直な方向に延びて形成されている。また、弁軸１２は、吸気の流れ方向に略垂直となるよう設けられている。さらに、弁軸１２の両端部は、スロットルボディ１４から突出している。
【００２１】
弁軸１２がスロットルボディ１４に軸受けされることにより、スロットル弁１１は、吸気通路１３において弁軸１２とともに回転可能である。つまり、スロットルボディ１４は、検出対象であるスロットル弁１１を回転可能に支持している。これにより、スロットル弁１１は、回転することで吸気通路１３を開閉可能である。
【００２２】
弁軸１２の一方の端部には、モータ１５が取り付けられている。モータ１５は、図示しない電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）に制御されることにより弁軸１２を回転駆動する。ＥＣＵは、モータ１５の回転を制御することによりスロットル弁１１の開度を制御し、図示しない内燃機関へ供給する吸気の量を調節する。
【００２３】
弁軸１２の他方の端部には、ホルダ１６が取り付けられている。ホルダ１６は、筒部１６１および当該筒部１６１の一方の端部を塞ぐ底部１６２を有している。すなわち、ホルダ１６は有底筒状に形成されている。ホルダ１６は、底部１６２の中心が弁軸１２に固定されることにより、弁軸１２に取り付けられている。ホルダ１６の筒部１６１の内壁には、マグネット１７が貼り付けられている。マグネット１７は、例えばボンド磁石であり、Ｎ極およびＳ極の極性が筒部１６１の周方向に交互になるよう設けられている。そのため、弁軸１２が回転すると、筒部１６１の内側において磁界が変化する。
【００２４】
次に、回転角検出装置１について説明する。図１に示すように、回転角検出装置１は、弁軸１２のホルダ１６側の端部を覆うようにして、スロットルボディ１４に取り付けられる。回転角検出装置１は、ＩＣパッケージ２およびカバー部材４を有している。
【００２５】
ＩＣパッケージ２は、磁気検出素子２１、封止体３０および複数のリード２２を有している。磁気検出素子２１は、例えばホール素子やＭＲ素子等の磁気センサである。磁気検出素子２１は、周囲の磁界の変化に応じた信号を出力可能である。
【００２６】
封止体３０は、樹脂により形成され、磁気検出素子２１の全体を覆うようにして設けられている。封止体３０は、外部からの衝撃、熱または湿気等から磁気検出素子２１を保護する役割を果たす。
【００２７】
複数のリード２２は、金属により形成され、磁気検出素子２１に接続している。リード２２は、磁気検出素子２１に接続する端部以外の部分が封止体３０から突出（露出）している。本実施形態では、リード２２は、１つのＩＣパッケージ２につき３本設けられている。
【００２８】
カバー部材４は、図２（Ａ）および図３（Ａ）に示すように、有底の浅い箱状に形成されている。カバー部材４は、樹脂により形成されている。カバー部材４は、開口部４１から外側へ環状に延びるフランジ部４２を有している（図１、図２（Ａ）および図３（Ａ）参照）。フランジ部４２には、複数の穴４２１が形成されている（図３（Ａ）参照）。
【００２９】
カバー部材４の底部４３には、支持部５０が形成されている。支持部５０は、底部４３から、底部４３の壁面に垂直な方向へ延びるようにして形成されている。
このように、本実施形態では、カバー部材４は、フランジ部４２、底部４３および支持部５０のすべてが樹脂で一体に形成されることにより構成されている。ＩＣパッケージ２は、形成後の支持部５０の先端部（底部４３とは反対側の端部）に圧入されることにより封止体３０の外壁の一部に所定の圧力が作用した状態で、支持部５０に支持されている（図１、図２（Ａ）、（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）参照）。本実施形態では、ＩＣパッケージ２は、２つ設けられている（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）。
【００３０】
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ＩＣパッケージ２のリード２２は、封止体３０とは反対側の端部が、底部４３に設けられた基板４４に半田付けされている。図２（Ａ）および図３（Ａ）に示すように、カバー部材４の底部４３とフランジ部４２との間には、コネクタ部４５が形成されている。コネクタ部４５の内側には、複数の端子４５１が設けられている。当該複数の端子４５１とＩＣパッケージ２の複数のリード２２とは、基板４４に設けられた図示しないプリント配線により接続されている。コネクタ部４５には、図示しないワイヤーハーネスが接続される。当該ワイヤーハーネスの導線は、端子４５１と、ＥＣＵおよび図示しない電源と、を接続する。これにより、磁気検出素子２１とＥＣＵおよび電源とは、リード２２、基板４４のプリント配線、端子４５１およびワイヤーハーネスの導線を介して接続される。なお、本実施形態では、１つのＩＣパッケージ２が有する３本のリード２２は、それぞれ、ＥＣＵ、電源の正側、電源の負側に接続される。
【００３１】
フランジ部４２は、穴４２１にねじ４６等の締結部材を通すことによりスロットルボディ１４に締付固定される（図１参照）。これにより、カバー部材４は、スロットルボディ１４に取り付けられる。ここで、フランジ部４２は、特許請求の範囲における「固定部」に対応する。
【００３２】
図１に示すように、カバー部材４は、弁軸１２のホルダ１６側の端部を覆うようにして、スロットルボディ１４に取り付けられる。このとき、支持部５０の先端部は、弁軸１２に対向するとともにホルダ１６の筒部１６１の内側に位置した状態となる。
【００３３】
上述の構成により、カバー部材４がスロットルボディ１４に取り付けられた状態では、ＩＣパッケージ２は、ホルダ１６の筒部１６１（マグネット１７）の内側に位置する。この状態で、モータ１５により弁軸１２が回転駆動され、スロットル弁１１とともにホルダ１６が回転すると、ＩＣパッケージ２の周囲の磁界が変化する。このとき、ＩＣパッケージ２の磁気検出素子２１は、周囲の磁界の変化に応じた信号を出力する。つまり、磁気検出素子２１は、ホルダ１６に取り付けられたマグネット１７が回転することにより生じる磁界の変化に応じた信号を出力する。この信号の経時的な変化は、弁軸１２の回転角の経時的な変化に対応する。
【００３４】
磁気検出素子２１から出力される信号は、上述のワイヤーハーネスを経由してＥＣＵに伝達される。ＥＣＵは、伝達された信号に基づき弁軸１２の回転角を検出する。これにより、ＥＣＵはスロットル弁１１の開度を算出可能である。なお、本実施形態では、２つのＩＣパッケージ２が設けられているため、例えば一方のＩＣパッケージ２が故障しても、他方のＩＣパッケージ２により、弁軸１２の回転角の検出を継続可能である。
このように、カバー部材４の支持部５０は、磁気検出素子２１が前記信号を出力可能なよう、２つのＩＣパッケージ２を支持する。
【００３５】
次に、支持部５０によるＩＣパッケージ２の支持の仕方について、より詳細に説明する。
本実施形態では、ＩＣパッケージ２の封止体３０は、図２（Ｄ）に示すように、略直方体状に形成されている。そのため、封止体３０は、上面３１、当該上面３１の反対側の面である下面３２、上面３１と下面３２との間の面である前面３３、当該前面３３の反対側の面である背面３４、および、前面３３と背面３４との間の面である側面３５および側面３６を有している。磁気検出素子２１は、封止体３０の中心部に位置するよう、かつ、感磁面２１１が前面３３に対し略平行となるよう設けられている。複数のリード２２は、磁気検出素子２１に接続する端部以外の部分が下面３２から突出（露出）している。
【００３６】
本実施形態では、支持部５０は、第１支持部５１および第２支持部５２からなる（図２（Ｃ）参照）。第１支持部５１は、前面支持部５１１、背面支持部５１２および側面支持部５１３を有している。第２支持部５２は、前面支持部５２１、背面支持部５２２および側面支持部５２３を有している（図２（Ｂ）および（Ｃ）、図３（Ｂ）参照）。
【００３７】
図３（Ｂ）に示すように、２つのＩＣパッケージ２は、一方のＩＣパッケージ２の背面３４と他方のＩＣパッケージ２の前面３３とが当接することで互いの封止体３０が重なった状態で、支持部５０の先端部（底部４３とは反対側の端部）に圧入されている。
【００３８】
このとき、第１支持部５１の前面支持部５１１は、一方のＩＣパッケージ２の前面３３のうち下面３２および側面３５のいずれにも近い隅部３３１に当接している（図２（Ｂ）および（Ｄ）、図３（Ｂ）参照）。また、第１支持部５１の背面支持部５１２は、他方のＩＣパッケージ２の背面３４のうち下面３２および側面３５のいずれにも近い隅部３４１に当接している（図２（Ｄ）、図３（Ｂ）参照）。
【００３９】
また、第２支持部５２の前面支持部５２１は、一方のＩＣパッケージ２の前面３３のうち下面３２および側面３６のいずれにも近い隅部３３２に当接している（図２（Ｂ）および（Ｄ）、図３（Ｂ）参照）。また、第２支持部５２の背面支持部５２２は、他方のＩＣパッケージ２の背面３４のうち下面３２および側面３６のいずれにも近い隅部３４２に当接している（図２（Ｄ）、図３（Ｂ）参照）。
【００４０】
ここで、第１支持部５１の前面支持部５１１と背面支持部５１２との距離、および、第２支持部５２の前面支持部５２１と背面支持部５２２との距離は、２つのＩＣパッケージ２を重ねたときの厚み（一方のＩＣパッケージ２の前面３３と他方のＩＣパッケージ２の背面３４との距離）よりもやや小さくなるよう設定されている。そのため、２つのＩＣパッケージ２は、前面支持部５１１および前面支持部５２１と背面支持部５１２および背面支持部５２２とに挟まれるようにして、隅部３３１、３４１、３３２、３４２に所定の圧力が作用した状態で、支持部５０に支持される。なお、前面支持部５１１と背面支持部５１２との距離は、前記所定の圧力が、２つのＩＣパッケージ２を保持可能な圧力以上、かつ、磁気検出素子２１の破壊を招く程度の圧力より小さな圧力となるよう、設定される。
【００４１】
また、第１支持部５１の側面支持部５１３は、２つのＩＣパッケージ２の側面３５に当接している（図２（Ｂ）および（Ｄ）、図３（Ｂ）参照）。
また、第２支持部５２の側面支持部５２３は、２つのＩＣパッケージ２の側面３６に当接している（図２（Ｂ）および（Ｄ）、図３（Ｂ）参照）。
【００４２】
ここで、第１支持部５１の側面支持部５１３と第２支持部５２の側面支持部５２３との距離は、ＩＣパッケージ２の幅（側面３５と側面３６との距離）よりもやや小さくなるよう設定されている。そのため、２つのＩＣパッケージ２は、側面支持部５１３と側面支持部５２３とに挟まれるようにして、側面３５および側面３６に所定の圧力が作用した状態で、支持部５０に支持される。なお、側面３５と側面３６との距離は、前記所定の圧力が、２つのＩＣパッケージ２を保持可能な圧力以上、かつ、磁気検出素子２１の破壊を招く程度の圧力より小さな圧力となるよう、設定される。
【００４３】
なお、封止体３０の外壁のうち、隅部３３１、３４１、３３２、３４２、側面３５および側面３６は、磁気検出素子２１の感磁面２１１に対応する部分Ｐ（図２（Ｄ）に網掛けで示す部分）とは異なる部分である。つまり、支持部５０は、封止体３０の外壁のうち磁気検出素子２１の感磁面２１１に対応する部分Ｐを避けた箇所を挟むようにしてＩＣパッケージ２を支持している。
【００４４】
また、本実施形態では、図２（Ｂ）および図３（Ｂ）に示すように、第１支持部５１の前面支持部５１１、背面支持部５１２および側面支持部５１３、ならびに、第２支持部５２の前面支持部５２１、背面支持部５２２および側面支持部５２３は、底部４３とは反対側の端部の角部が面取りされている。これにより、ＩＣパッケージ２を支持部５０に、底部４３とは反対側から挿入するようにして圧入するとき、容易に挿入することができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態では、カバー部材４を構成する部位のうち、スロットルボディ１４に固定されるフランジ部４２（「固定部」）と、ＩＣパッケージ２を支持する支持部５０とは、樹脂により一体に形成されている。これにより、カバー部材４をスロットルボディ１４に取り付けたとき、スロットル弁１１の弁軸１２に対する支持部５０の位置が安定する。また、ＩＣパッケージ２は、形成後の支持部５０に圧入されることにより封止体３０の外壁の一部に所定の圧力が作用した状態で、支持部５０に支持されている。この構成により、支持部５０および弁軸１２に対するＩＣパッケージ２の位置が安定する。
【００４６】
上述のように、本実施形態では、ＩＣパッケージ２は、形成後の支持部５０に圧入されることにより支持部５０に支持される構成である。そのため、「ＩＣパッケージ２を樹脂製のカバー部材４でモールドする場合に生じる成形ストレス」がＩＣパッケージ２および磁気検出素子２１に作用するといった事態を回避することができる。よって、本実施形態による回転角検出装置１は、製造後の磁気検出素子２１の破壊の有無を検査する工程を省くことができる。これにより、検査コストを低減することができる。
【００４７】
また、ＩＣパッケージ２は、そのすべてが樹脂（支持部５０）により覆われる構成ではない。そのため、線膨張差による磁気検出素子２１への熱応力の影響を低減することができる。これにより、磁気検出素子２１の温度特性を安定させることができる。
【００４８】
また、前記所定の圧力は、ＩＣパッケージ２を保持可能な圧力以上、かつ、磁気検出素子２１の破壊を招く程度の圧力より小さな圧力に設定されている。そのため、支持部５０によりＩＣパッケージ２を支持しても磁気検出素子２１の破壊を招くことはない。
【００４９】
このように、本実施形態では、磁気検出素子２１の破壊を招くことなくＩＣパッケージ２を安定してカバー部材４に固定可能である。カバー部材４に対してＩＣパッケージ２を安定して固定可能なため、スロットル弁１１の弁軸１２に対する磁気検出素子２１の位置も安定する。これにより、弁軸１２が回転するときの磁界の変化に応じて磁気検出素子２１が出力する信号が安定する。その結果、弁軸１２の回転角の検出精度を高めることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、封止体３０は、略直方体状に形成され、上面３１、当該上面３１の反対側の面であってリード２２が突出する下面３２、上面３１と下面３２との間の面である前面３３、当該前面３３の反対側の面である背面３４、および、前面３３と背面３４との間の面である２つの側面（側面３５、３６）を有している。磁気検出素子２１は、封止体３０の中心部に位置するよう、かつ、感磁面２１１が前面３３に対し略平行となるよう設けられている。そして、ＩＣパッケージ２は、封止体３０の前面３３および背面３４のうち、下面３２および側面３５のいずれにも近い隅部（隅部３３１、３４１）、ならびに、下面３２および側面３６のいずれにも近い隅部（隅部３３２、３４２）に所定の圧力が作用した状態、かつ、２つの側面（側面３５、３６）に所定の圧力が作用した状態で、支持部５０に支持されている。
【００５１】
つまり、支持部５０は、封止体３０の外壁のうち磁気検出素子２１の感磁面２１１に対応する部分Ｐを避けた箇所（隅部３３１、３４１、３３２、３４２、側面３５、３６）を挟むようにしてＩＣパッケージ２を支持している。この構成により、ＩＣパッケージ２を支持部５０に圧入固定するとき、磁気検出素子２１の感磁面２１１に応力が作用するのを防ぐことができる。そのため、ＩＣパッケージ２を固定した後の検査を簡易なものとすることができる。また、支持部５０による熱応力が磁気検出素子２１の感磁面２１１に作用するのを回避可能なため、磁気検出素子２１の温度特性の悪化を防ぐことができる。
【００５２】
また、支持部５０は、封止体３０の前面３３および背面３４のうちリード２２の突出部近傍を挟むようにしてＩＣパッケージ２を支持する構成のため、前面３３および背面３４に垂直な方向のＩＣパッケージ２の位置ずれを抑制することができる。さらに、支持部５０は、封止体３０の両側面（側面３５、３６）を挟むようにしてＩＣパッケージ２を支持する構成のため、側面に垂直な方向のＩＣパッケージ２の位置ずれについても抑制することができる。これにより、振動によるＩＣパッケージ２の振れを抑えることができるため、ＩＣパッケージ２のリード２２が破壊あるいは破断されるのを防ぐことができる。
【００５３】
（他の実施形態）
本発明による他の実施形態では、図４に示すように、封止体３０は、前面３３と側面３５との間の角部、および、前面３３と側面３６との間の角部が面取りされていてもよい。この実施形態では、前面支持部５１１および前面支持部５２１は、封止体３０の面取りされた部分に当接している。
【００５４】
上述の実施形態では、２つのＩＣパッケージを重ねた状態でカバー部材の支持部に圧入する例を示した。これに対し、本発明による他の実施形態では、ＩＣパッケージは、１つのみ支持部に圧入されて設けられる構成としてもよい。
【００５５】
また、本発明による他の実施形態では、封止体の外壁に、ＩＣパッケージを保持可能な圧力以上、かつ、磁気検出素子の破壊を招く程度の圧力より小さな圧力が作用するのであれば、支持部は、封止体の外壁のうち磁気検出素子の感磁面に対応する部分を含む箇所に当接して、ＩＣパッケージを支持する構成でもよい。また、支持部は、「前面支持部および背面支持部」または「側面支持部」のいずれか一方のみ有する構成としてもよい。
【００５６】
上述の実施形態では、支持部が第１支持部および第２支持部からなる構成例を示した。これに対し、本発明による他の実施形態では、支持部は、単に１つの柱状に形成され、その先端部にＩＣパッケージが圧入される構成としてもよい。また、ＩＣパッケージの封止体の形状は、直方体に限らず、どのような形状に形成されていてもよい。
【００５７】
本発明による回転角検出装置は、スロットル弁の弁軸以外に、例えばアクセルペダルやクランクシャフト等の回転軸の回転角を検出するのにも用いることができる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１ ・・・・回転角検出装置
１２ ・・・弁軸（検出対象）
１４ ・・・スロットルボディ（支持体）
１７ ・・・マグネット（磁気発生手段）
２ ・・・・ＩＣパッケージ
２１ ・・・磁気検出素子
２２ ・・・リード
３０ ・・・封止体
４ ・・・・カバー部材
４２ ・・・フランジ部（固定部）
５０ ・・・支持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象の回転角度を検出する回転角検出装置であって、
前記検出対象に取り付けられた磁気発生手段が回転することにより生じる磁界の変化に応じた信号を出力する磁気検出素子、当該磁気検出素子を覆う封止体、および、前記磁気検出素子に接続するとともに前記封止体から突出するよう設けられる複数のリードを有するＩＣパッケージと、
前記検出対象を回転可能に支持する支持体に固定される固定部、および、前記磁気検出素子が前記信号を出力可能なよう前記ＩＣパッケージを支持する支持部を有し、前記固定部が前記支持体に固定されることによって前記支持体に取り付けられるカバー部材と、を備え、
前記固定部および前記支持部は、樹脂により一体に形成され、
前記ＩＣパッケージは、形成後の前記支持部に圧入されることにより前記封止体の外壁の一部に所定の圧力が作用した状態で、前記支持部に支持されていることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項２】
前記支持部は、前記封止体の外壁のうち前記磁気検出素子の感磁面に対応する部分を避けた箇所を挟むようにして前記ＩＣパッケージを支持していることを特徴とする請求項１に記載の回転角検出装置。
【請求項３】
前記封止体は、略直方体状に形成され、上面、当該上面の反対側の面であって前記リードが突出する下面、前記上面と前記下面との間の面である前面、当該前面の反対側の面である背面、および、前記前面と前記背面との間の面である２つの側面を有し、
前記磁気検出素子は、前記封止体の中心部に位置するよう、かつ、感磁面が前記前面に対し略平行となるよう設けられ、
前記ＩＣパッケージは、前記前面および前記背面のうち前記下面および前記側面のいずれにも近い隅部に所定の圧力が作用した状態で、前記支持部に支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転角検出装置。
【請求項４】
前記封止体は、略直方体状に形成され、上面、当該上面の反対側の面であって前記リードが突出する下面、前記上面と前記下面との間の面である前面、当該前面の反対側の面である背面、および、前記前面と前記背面との間の面である２つの側面を有し、
前記磁気検出素子は、前記封止体の中心部に位置するよう、かつ、感磁面が前記前面に対し略平行となるよう設けられ、
前記ＩＣパッケージは、前記２つの側面に所定の圧力が作用した状態で、前記支持部に支持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項１】
検出対象の回転角度を検出する回転角検出装置であって、
前記検出対象に取り付けられた磁気発生手段が回転することにより生じる磁界の変化に応じた信号を出力する磁気検出素子、当該磁気検出素子を覆う封止体、および、前記磁気検出素子に接続するとともに前記封止体から突出するよう設けられる複数のリードを有するＩＣパッケージと、
前記検出対象を回転可能に支持する支持体に固定される固定部、および、前記磁気検出素子が前記信号を出力可能なよう前記ＩＣパッケージを支持する支持部を有し、前記固定部が前記支持体に固定されることによって前記支持体に取り付けられるカバー部材と、を備え、
前記固定部および前記支持部は、樹脂により一体に形成され、
前記ＩＣパッケージは、形成後の前記支持部に圧入されることにより前記封止体の外壁の一部に所定の圧力が作用した状態で、前記支持部に支持されていることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項２】
前記支持部は、前記封止体の外壁のうち前記磁気検出素子の感磁面に対応する部分を避けた箇所を挟むようにして前記ＩＣパッケージを支持していることを特徴とする請求項１に記載の回転角検出装置。
【請求項３】
前記封止体は、略直方体状に形成され、上面、当該上面の反対側の面であって前記リードが突出する下面、前記上面と前記下面との間の面である前面、当該前面の反対側の面である背面、および、前記前面と前記背面との間の面である２つの側面を有し、
前記磁気検出素子は、前記封止体の中心部に位置するよう、かつ、感磁面が前記前面に対し略平行となるよう設けられ、
前記ＩＣパッケージは、前記前面および前記背面のうち前記下面および前記側面のいずれにも近い隅部に所定の圧力が作用した状態で、前記支持部に支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転角検出装置。
【請求項４】
前記封止体は、略直方体状に形成され、上面、当該上面の反対側の面であって前記リードが突出する下面、前記上面と前記下面との間の面である前面、当該前面の反対側の面である背面、および、前記前面と前記背面との間の面である２つの側面を有し、
前記磁気検出素子は、前記封止体の中心部に位置するよう、かつ、感磁面が前記前面に対し略平行となるよう設けられ、
前記ＩＣパッケージは、前記２つの側面に所定の圧力が作用した状態で、前記支持部に支持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−６３２０２（Ｐ２０１２−６３２０２Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０６６５４（Ｐ２０１０−２０６６５４）
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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