CN211856628U - 转速传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供转速传感器。在具备埋设有多个传感器IC的传感器头的转速传感器中,提高了转速传感器的可靠性。转速传感器具有传感器头、埋设在传感器头中的两个传感器IC、以及端部位于传感器头中的电缆(3)。电缆(3)中,由连接到两个传感器IC中的一个传感器IC的绝缘电线(61a、61b)和连接到另一个传感器IC的绝缘电线(62a、62b)构成的绞合线通过。在电缆(3)的截面上,配置在对应于四边形的四角的位置的绝缘电线(61a、61b)、(62a、62b)中,绝缘电线(61a、61b)配置在该四边形的对角的位置,绝缘电线(62a、62b)配置在该四边形的另一个对角的位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于检测物体的转速的传感器,尤其涉及一种适合检测车轮的转速的传感器。
背景技术
今天,汽车或自动双轮车等车辆上搭载了各种传感器,作为这些车辆用传感器之一,有转速传感器。转速传感器例如搭载在车辆上以检测车轮的转速。以上述目的搭载在车辆上的转度传感器一般称为车轮速度传感器。作为车轮速度传感器的转速传感器作为防止车轮锁定的制动防抱死系统(ABS系统)或防止车轮滑动的牵引力控制系统等的构成要素之一而搭载在车辆上。
如上所述的车轮速度传感器具有构成信号传输路径的电缆、设置在电缆一端侧的传感器头、以及设置在电缆另一端侧的连接器。传感器头内置有磁性传感器IC(下面称为传感器IC),该传感器IC包含例如霍尔元件或磁阻效应元件等的检测元件。传感器头设置在与车轮一起旋转的磁性编码器或转子等的附近。内置在传感器头中的传感器IC(检测元件)检测随着磁性编码器或转子等的旋转而产生的传感器头周围的磁场变化,并输出对应于磁场变化(车轮旋转速度)的电信号。从传感器IC输出的电信号通过电缆传输,并经由连接器输入到控制部或控制装置等。
以往,内置在传感器头中的传感器IC只有1个。另一方面,随着自动驾驶系统或驾驶支援系统等的开发,对于包括车轮速度传感器在内的转速传感器的可靠性和稳定性的要求提高。因此,正在研究通过增加内置在传感器头中的传感器IC的数量来提高转速传感器的可靠性和稳定性的方案。也就是说,正在研究转速传感器的冗余化。
在特许文献1(日本特开2017-96828号公报)中,记载了搭载两个检测元件部的车轮速度传感器。在此,将连接到检测元件部的两条电线集中为一条护套电线,将连接到两个检测元件部传感器的各个护套电线集中到一个橡胶管内,由此将共计四条电线集中为一条。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-96828号公报
实用新型内容
实用新型所要解决的课题
由于转速传感器的冗余化,在传感器头内内置两个传感器IC时,可以考虑将连接到各传感器IC的两个布线(传感器电源供给用的Vcc布线及GND布线),即共计四个布线集中为一个。当把连接到同时工作的两个传感器IC的四根电线集中为一根时,由一侧的一对电线产生的磁场会在另一侧的一对电线上流动噪声的问题(串扰)。因此,抑制串扰的发生,由此提高转速传感器的可靠性成为了课题。
其他课题和新特征将从本说明书的描述和附图中进行说明。
用于解决课题的方案
在本申请中公开的实施方式中,简单地说明代表性的实施方式的概要如下。
作为一个实施方式的转速传感器,具有由树脂而成的传感器头、埋设在传感器头中的第一传感器IC和第二传感器IC、以及端部位于传感器头中且内部具有由连接到第一传感器IC的第一绝缘电线和第二绝缘电线、以及连接到第二传感器IC的第三绝缘电线和第四绝缘电线构成的绞合线的电缆。在电缆的截面上,配置在对应于四边形的四角的位置的四个绝缘电线中,第一绝缘电线和第二绝缘电线配置在该四边形的对角的位置,第三绝缘电线和第四绝缘电线配置在该四边形的另一个对角的位置。
作为第1方案的转速传感器,其特征在于,具有:传感器头,其包括传感器保持部及电缆保持部;电缆,其从上述电缆保持部延伸;第一传感器IC和第二传感器IC,其埋设于上述传感器保持部,并输出与磁场变化相应的电信号,上述第一传感器IC具有第一检测面、上述第一检测面的相反侧的第一背面、第一端子及第二端子,上述第二传感器IC具有第二检测面、上述第二检测面的相反侧的第二背面、第三端子及第四端子,上述电缆包括由电连接到上述第一端子的第一绝缘电线、电连接到上述第二端子的第二绝缘电线、电连接到上述第三端子的第三绝缘电线、电连接到上述第四端子的第四绝缘电线构成的绞合线,在沿上述电缆的径向的截面中,上述第一绝缘电线和上述第三绝缘电线沿第一方向排列,上述第二绝缘电线和上述第四绝缘电线沿上述第一方向排列,上述第一绝缘电线和上述第四绝缘电线在与上述第一方向交叉的第二方向上排列,上述第二绝缘电线和上述第三绝缘电线在上述第二方向排列。
作为第2方案的转速传感器,其特征在于,上述第一端子是上述第一传感器IC的输入端子,上述第二端子是上述第一传感器IC的输出端子,上述第三端子是上述第二传感器IC的输入端子,上述第四端子是上述第二传感器IC的输出端子。
作为第3方案的转速传感器,其特征在于,上述第一传感器IC的一部分和上述第二传感器IC的一部分在俯视的情况下相互重叠,上述第一背面和上述第二检测面对置。
作为第4方案的转速传感器,其特征在于,上述第一传感器IC的一部分和上述第二传感器IC的一部分在俯视的情况下相互并排。
作为第5方案的转速传感器,其特征在于,上述第一传感器IC和上述第二传感器IC相互成为一体而构成第三传感器IC,上述第三传感器IC埋设于上述传感器部。
作为第6方案的转速传感器,其特征在于,上述第一传感器IC和上述第二传感器IC分别具有作为检测元件的磁阻效应元件。
作为第7方案的转速传感器,其特征在于,上述第一传感器IC和上述第二传感器IC同时工作。
作为第8方案的转速传感器,其特征在于,上述第一绝缘电线和上述第二绝缘电线之间以及上述第三绝缘电线和上述第四绝缘电线之间分别设有隔板。
实用新型的效果
根据本实用新型,可以提高转速传感器的可靠性。
附图说明
图1是示出第一实施方式的转速传感器的构成的概略图;
图2是图1所示的传感器头的立体图。
图3是图1所示的传感器头的立体图。
图4是图2所示的传感器头的A-A线的剖视图;
图5是表示图2所示的传感器头内的传感器IC与电缆的连接状态的立体图。
图6是表示图2所示的传感器头内的传感器IC与电缆的连接状态的俯视图。
图7是表示图2所示的传感器头内的传感器IC与电缆的连接状态的仰视图。
图8是图6所示的电缆的B-B线的剖面图;
图9是表示图2所示的传感器头内的传感器IC与电缆的连接状态的概略图。
图10是构成第一实施方式的转速传感器的电缆的剖面图;
图11是表示第一实施方式的变形例的转速传感器的传感器头内的传感器IC与电缆的连接状态的概略图。
图中:
2—传感器头,3—电缆,40—传感器IC,41—传感器IC(上侧传感器IC),41a、42a—输入端子,41b、42b—输出端子,42—传感器IC(下侧传感器IC),41c、42c—磁阻效应元件,50、51a、51b、52a、52b—芯线,61a、61b、62a、62b—绝缘电线。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本实用新型的转速传感器的实施方式的一个例子。根据本实施方式的转速传感器是作为ABS系统的一个构成要素而搭载在车辆上的车轮速度传感器。
<本实施方式的转速传感器的结构>
在下面的说明中使用的图2和图3是从彼此不同的方向示出传感器头2的立体图。只是,在图3中,透视电缆3、传感器IC41、42以及它们之间的端子和绝缘电线等来示出。
如图1所示,根据本实施方式的转速传感器的车轮速度传感器1A具有传感器头2、电缆3和连接器4。传感器头2配置在与未图示的车轮一起旋转的磁性编码器5附近。具体地,传感器头2固定于车体(轮毂、叉节,悬架等),使其与磁性编码器5的位置关系处于预定的位置关系。磁性编码器5的周边上,沿着该磁性编码器5的旋转方向而交替设有N极部和S极部。因此,如果磁性铁编码器5随着车轮的旋转而旋转,则在传感器头2周围产生磁场变化。传感器头2中内置有磁传感器用IC(传感器IC),用于检测磁场变化并输出与磁场变化对应的电信号。并且,传感器头2和连接器4经由一根电缆3连接。从内置在传感器头2中的传感器IC输出的电信号通过电缆3传送到连接器,并输入到连接器4的连接端。连接器4例如连接到ABS系统的控制部或控制装置,或连接到综合控制包括ABS系统的各种系统的控制部或控制装置等。
如图1、图2和图3所示,传感器头2包括凸缘部10、设置在凸缘部10的一侧的传感器保持部20、设置在凸缘部10的另一侧的电缆保持部30。这些凸缘部10、传感器保持部20和电缆保持部30由树脂一体成形。换句话说,凸缘部10、传感器保持部20和电缆保持部30分别是注塑成形而成的树脂成型体的一部分。
如图1所示,凸缘部10具有彼此平行的前面11a和背面11b,总体上呈现大致板状的外观。如图1、图2和图3所示,凸缘部10具有贯通孔12,以用于插入将传感器头2固定在预定位置的固定部件(例如,螺栓)。该贯通孔12沿凸缘部10的厚度方向贯通凸缘部10,贯通孔12的一端在凸缘部10的前面11a开口,贯通孔12的另一端在凸缘部10的背面11b开口。如图2所示,贯通孔12的内侧设有环状的加强部件13。本实施方式的加强部件13由金属制成,但加强部件13不限于金属制成,例如可以由树脂制成。
如图1、图2以及图3所示,传感器保持部20及电缆保持部30整体呈现大致筒状的外观。更具体地,传感器保持部20从凸缘部10的前面11a向前突出,根部侧呈现大致圆筒形的外观,前端侧呈现大致方筒形的外观。另一方面,电缆保持部30从凸缘部10的背面11b向与该前方相反的后方突出,全长呈大致圆筒形的外观。
这里,将凸缘部10的厚度方向设为“前后方向”,将凸缘部10的高度方向(长度方向)设为“上下方向”。另外,将与前后方向及上下方向这双向正交的方向设为“左右方向”。此外,关于前后方向,将相对于凸缘部10的传感器保持部20的突出方向(第一方向)设定为“前方”,将相对于凸缘部10的电缆保持部30的突出方向(第二方向)设定为“后方”。在上下方向上,将设有贯通孔12的一侧设为“下方”,将与设有贯通孔12的一侧相反的一侧设为“上方”(第三方向)。另外,有时将呈现大致圆筒形外观的传感器保持部20的根部侧称为“基端部20a”,将呈现大致方筒形外观的传感器保持部20的前端侧称为“前端部20b”。换句话说,呈现大致圆筒形外观的部分是基端部20a,呈现大致方筒形外观的部分是前端部20b。
如图3和图4所示,传感器头2中内置有多个传感器IC40,该传感器IC40具备用于检测磁场变化的检测元件。换句话说,传感器头2中内置有根据磁场变化输出电信号的多个传感器IC40。在本实施方式中,共计两个传感器IC(第一传感器IC)41和传感器IC(第二传感器IC)42埋设在传感器保持部20的前端。更具体地说,两个传感器IC41、传感器IC42埋设在传感器保持部20的前端部20b的端面附近。
传感器IC41和传感器IC42分别具有作为检测元件的磁阻效应元件41c、42c。本实施方式中的磁阻效应元件41c、42c是巨大磁阻效应元件(GMR(Giant Magneto Resistiveeffect)元件)。传感器IC41和传感器IC42在两个检测表面都朝上的状态下上下重叠。在以下的说明中,有时将传感器IC41称为“上侧传感器IC41”、传感器IC42称为“下侧传感器IC42”而予以区别。不过,这种区别只不过是为了方便说明而进行的区别。另一方面,有时将传感器IC41和传感器IC42统称为“传感器IC40”。
如图4所示,电缆3的前端连接到传感器头2。具体来说,电缆3的端部被电缆保持部30覆盖。也就是说,电缆3的端部被模制在电缆保持部30上。结果,电缆3从电缆保持部30的端面30a向后延伸。图4是图2所示的传感器头的A-A剖视图,对于贯通电缆3内的四条绝缘电线,显示的不是剖面而是从左侧观察的侧面。
如图4至图7所示,电缆3是包括4个芯线50的多芯电缆。更具体地,电缆3是包括连接到上侧传感器IC41的一对芯线50和连接到下侧传感器IC42的另一对芯线50的多芯电缆。图6是从上方观察图5所示的结构的俯视图,图7是从下方观察图5所示的结构的俯视图即底面图。
如图5所示,每个芯线50被绝缘体(绝缘膜)55包覆。此外,覆盖有绝缘体55的每个芯线50在彼此扭转的状态下由护套(外皮、绝缘体)56整体覆盖(参见图4)。具体地,芯线51a和覆盖芯线51a的绝缘体55构成绝缘电线(第一绝缘电线)61a,芯线51b和覆盖芯线51b的绝缘体55构成绝缘电线(第二绝缘电线)61b(参照图5和图6)。并且,芯线52a和覆盖芯线52a的绝缘体55构成绝缘电线(第三绝缘电线)62a,芯线52b和覆盖芯线52b的绝缘体55构成绝缘电线(第四绝缘电线)62b(参见图5和图7)。
也就是说,电缆3是具有被扭转的四根绝缘电线61a、61b、62a、62b和将这些四根绝缘电线61a、61b、62a、62b整体覆盖而集合成一根的护套56的四芯电缆。另外,本实施方式中的芯线50是由含有锡的多条铜合金线构成的绞合软线。另外,绝缘体55是由阻燃性交联聚乙烯形成,护套56由热塑性聚氨酯形成。当然,芯线50、绝缘体55和护套56的材料不限于上述材料。
如图6和图7所示,电缆3中包括的四个芯线50电连接到预定的传感器IC40。具体地,如图6所示,两条芯线51a、51b连接到上侧传感器IC41,并且如图7所示,另外两条芯线52a、52b连接到下侧传感器IC42。更具体地,芯线51a连接到上侧传感器IC41的输入端子(第一端子)41a,芯线51b连接到上侧传感器IC41的输出端子(第二端子)41b。同样,芯线52a连接到下侧传感器IC42的输入端子(第三端子)42a,芯线52b连接到下侧传感器IC42的输出端子(第四端子)42b。
输入端子41a、42a和输出端子41b和42b分别具有条形。并且,芯线51a电阻焊到输入端子41a,芯线51b电阻焊到输出端子41b。并且,芯线52a电阻焊到输入端子42a,芯线52b电阻焊到输出端子42b。在以下的说明中,有时将输入端子41a和输出端子41b统称为“端子57”,将输入端子42a和输出端子42b统称为“端子58”。
图4、图6和图7所示的护套56的端部、芯线50、端子57、端子58和传感器IC40的主体由托架60保持。换句话说,护套56的端部、芯线50、包括端子57和端子58的传感器IC40被托架60保持的状态下内置在图2所示的传感器头2中。在图6及图7中,省略构成托架60的板状隔板66、67及侧壁部64、65各自的具体形状的图示,用点划线表示。
托架60具有一对相对的侧壁部64、65和横跨这些侧壁部64、65的支撑板63。芯线51a、51b和包括端子57的上侧传感器IC41(参见图5和图6)设置在支撑板63的上表面侧。另一方面,芯线52a、52b和包括端子58的下侧传感器IC42(参见图5和图7)设置在支撑板63的下表面侧。
插入芯线51a、51b之间的板状隔板66突出设置。换句话说,隔板66是介于连接到同一传感器IC(上侧传感器IC41)的一对芯线51a、51b之间的分隔壁。与隔板66相同的隔板67也突出设置在支撑板63的下表面上。隔板67也是介于连接到同一传感器IC(下侧传感器IC42)的一对芯线52a、52b之间的分隔壁。
如图6所示,隔板66越过芯线51a、51b的端部向前延伸,并介于输入端子41a和输出端子41b之间。如图7所示,隔板67越过芯线52a、52b的端部向前延伸,并介于输入端子42a和输出端子42b之间。结果,芯线51a及输入端子41a配置在隔板66与侧壁部64的上部之间,芯线51b及输出端子41b配置在隔板66与侧壁部65的上部之间(参照图6)。另外,芯线52a及输入端子42a配置在隔板67与侧壁部64的下部之间,芯线52b及输出端子42b配置在隔板67与侧壁部65的下部之间(参照图7)。
图6所示的隔板66起到将芯线51a、51b、输入端子41a和输出端子41b定位在托架60上的预定位置的作用,并且起到防止芯线51a和芯线51b短路、以及输入端子41a和输出端子41b短路的作用。图7所示的隔板67起到将芯线52a、52b、输入端子42a和输出端子42b定位在托架60上的预定位置的作用,并且起到防止芯线52a和芯线52b的短路、以及输入端子42a和输出端子42b的短路的作用。
如图8所示,在构成电缆3的护套56内,有4条绝缘电线61a、61b、62a和62b通过。即,电缆3将四条绝缘电线61a、61b、62a和62b捆绑在一起。
图8所示的电缆3的截面是沿着电缆3的宽度方向(径向)的截面,是与电缆3的延伸方向正交的截面。在该截面中,四条绝缘电线61a、61b、62a和62b分别位于例如沿着该截面的虚拟的正方形的四角的位置。即,绝缘电线61a、61b、62a和62b呈矩阵排列。这里,在该截面中,绝缘电线62a、61b在第一方向上并排,绝缘电线61a、62b在第一方向上并排。并且,在该截面中,绝缘电线61a、62a在第二方向上并排,并且绝缘电线62b、61b在第二方向上并排。第一方向和第二方向是沿该截面的方向,且彼此交叉的方向。第一方向和第二方向是例如相互垂直的关系。
即,在该截面中,四条绝缘电线61a、61b、62a和62b分别位于例如虚拟四边形的四个角的位置,连接到传感器IC41的绝缘电线61a、61b设置在该四边形的对角位置,连接到传感器IC42的绝缘电线62a、62b设置在该四边形的另一对角位置。
此外,可以相对于布置在矩形对角位置处的一对绝缘电线而替换另一对绝缘电线的位置。即,例如图8的绝缘电线62a和绝缘电线62b可以分别互换。在这种情况下,在该截面中,绝缘电线61a、62a在第一方向上并排,绝缘电线62b、61b在第一方向上并排,绝缘电线61a、62b在第二方向上并排,绝缘电线62a、61b在第二方向上并排。
在图9中示出传感器头2(参照图2)中的传感器IC41、IC42不沿上下方向重叠而沿横向排列的状态(展开的状态)的概略图。另外,虽然图9表示传感器IC41、IC42展开的状态,但实际埋设在传感器头2中的传感器IC41、IC42至少有一部分相互重叠。即,图9所示的结构并不表示本实施方式的传感器IC41、IC42的配置。
上侧传感器IC41在俯视时具有例如接近矩形的布局。另外,这里所说的俯视是指从与传感器IC的检测面(主面、第一面)正交的方向(上方)观察上侧传感器IC41的情况。输入端子41a和输出端子41b在俯视时从大致矩形的上侧传感器IC41的一边延伸,并且彼此沿该一边排列。下侧传感器IC42是具有与上侧传感器IC41相同的功能和结构的相同元件。因此,输入端子42a和输出端子42b在俯视时从大致矩形的下侧传感器IC42的一边延伸,并且彼此沿该一边排列。
在图9中,使上侧传感器IC41的检测面朝上,使下侧传感器IC42的检测面朝下。即,在图9中,使上侧传感器IC41的检测面(主面、第一检测面)的相反侧的背面(第一背面)朝下,使下侧传感器IC42的检测面(主面、第二检测面)的相反侧的背面(第二背面)朝上。在将芯线50分别连接到传感器IC41和IC42的工序中,可以如此地将两个传感器IC41和IC42配置为上侧传感器IC41的主表面(上表面)和下侧传感器IC42的背面(下表面)朝上,并在该状态下将芯线50焊接到端子57、58。此后,通过使传感器IC41、IC42的各个方向相互朝相反方向改变90度,从而可以使各个检测面朝向同一方向而重叠传感器IC41、IC42。但是,在该连接工序中,传感器IC41、IC42的各个检测面可以朝上或朝下。
另外,在本申请的各图中,为了便于知道传感器IC41、IC42的各自的检测面及背面的方向,在具有大致矩形的平面形状的传感器IC41、IC42的各自的一个角部上示出倾斜的部分。相比之下,传感器IC41的平面形状可以在输入端子41a和输出端子41b并排的方向上左右对称。传感器IC42也是如此。
另外,传感器IC41、IC42的各个检测面不必朝向完全相同的方向。换句话说,传感器IC41、IC42的每个检测面不必完全平行。
输入端子41a是用于向上侧传感器IC41供给电源电压(Vcc)的电源电压端子,并且包括连接到输入端子41a的芯线51a的绝缘电线61a是电源布线(正极布线)。此外,输出端子41b是用于将上侧传感器IC41连接到接地电位(GND)的接地端子,并且包括连接到输出端子41b的芯线51b的绝缘电线61b是接地布线(负极布线)。
同样,输入端子42a是用于向下侧传感器IC42提供电源电压(Vcc)的电源电压端子,并且包括连接到输入端子42a的芯线52a的绝缘电线62a是电源布线(正极布线)。此外,输出端子42b是用于将下侧传感器IC42连接到接地电位(GND)的接地端子,并且包括连接到输出端子42b的芯线52b的绝缘电线62b是接地布线(负极布线)。
这样相互连接的传感器IC41、IC42和电缆,如图5所示,在双方的检测面朝上的状态下上下重叠。这是为了使传感器IC41、IC42分别具有相同的功能。传感器IC41、IC42中的一个是备用元件,例如,当另一个因故障等而不能工作时,为了避免转速传感器失去其功能而无法正常工作。因此,传感器IC41、IC42的每个检测表面必须朝向相同的方向。换句话说,上侧传感器IC41的后表面与下侧传感器IC42的检测表面面对设置。
假设传感器IC41、IC42的各个检测面朝向彼此不同的方向,则由于由传感器IC41检测的车轮的旋转方向与由传感器IC42检测的车轮的旋转方向互不相同,因此一个传感器IC不能用作备用。这里虽然分别表示传感器IC的检测面和背面,但背面也可以说是能够检测车轮旋转速度的检测面。但是,当背面朝向车轮侧时,与检测面朝向车轮侧时不同,检测出反向旋转。
在正常情况下,传感器IC41、IC42同时工作。因此,芯线51a和52a上同时流动相同大小的电流信号,芯线51b和52b上同时流动相同大小的电流信号。
从图6所示的护套56的传感器头2(参照图3)侧的端部(以下称为护套端部)观察传感器IC41、IC42侧时,输入端子41a和输出端子41b彼此横向(左右方向)排列,输入端子42a和输出端子42b彼此横向(左右方向)排列,输入端子42a和输出端子42b位于输入端子41a和输出端子41b的下方。与此相对,在护套端部,在排列成矩阵状的绝缘电线61a、61b、62a和62b中,绝缘电线61a、61b布置在四边形的对角位置处,绝缘电线62a、62b布置在四边形的另一对角位置处。因此,在传感器头2中从护套56露出的绝缘电线61a、61b、62a和62b中的至少两条绝缘电线彼此交叉和扭转。
<本实施方式的效果>
将四条电线(芯线、绝缘电线)绞在一起进行捆扎时,电线之间产生的串扰成了问题。串扰是指在一条或多条电线上流动的电流产生磁场时,通过感应电动势在通过该磁场内的其他电线上流动的电流(感应噪声),或者指该电流(感应噪声)的流动。即,串扰是指当多条信号线相邻时,流经一条信号线的信号影响另一条信号线的现象。
在传感器头中埋设两个传感器IC,电缆中包括绞合线,这些绞合线由在这些传感器IC中连接到一个传感器IC的输入布线和输出布线以及连接到另一个传感器IC的输入布线和输出布线这四条电线构成,电缆中的四条电线的布置,引起串扰问题。
即,在沿着该电缆的径向的截面上,在四条电线呈矩阵状排列的情况下,可以考虑在连接到两个传感器IC中的一个传感器IC的输入布线和输出布线在行方向(或列方向)排列,连接到另一个传感器IC的输入布线和输出布线在行方向(或列方向)排列。在使用这种电缆的比较例的转速传感器中,当电流信号流过两个传感器IC中的一个传感器IC的输入布线或输出布线时,在该布线周围产生磁场,而连接到另一个的输入布线或输出布线通过该磁场内,因此通过感应电动势在通过该磁场内的输入布线或输出布线中流动电流(感应噪声)。
由于如上所述的相互干扰而产生的串扰(感应噪声)可能导致转速传感器的误操作。例如,在对转速传感器进行耐久性试验时,向连接到一个传感器IC的一对绝缘电线施加高电压。因此,在上述比较例的转速传感器中,在该耐久性试验时,连接到另一个传感器IC的一对绝缘电线可能产生较大的感应噪声。因此,该另一个传感器IC可能由于串扰而导致错误操作。
同样,由于某种故障,向转速传感器供给电压的电源可能发生异常,导致连接到任一传感器IC的输入布线和输出布线中流动大电流(例如突发电流)。此时,作为备用设置的另一个传感器IC可能会因感应到的电流而引起误操作。这可能成为降低转速传感器的可靠性的主要原因。
针对于此,在本实施方式中,如参考图8说明的那样,在电缆3的截面上呈矩阵状排列的绝缘电线61a、61b、62a和62b中,绝缘电线61a、61b布置在沿该截面的四边形的对角位置处,绝缘电线62a、62b布置在该四边形的另一对角位置处。因此,如图10所示,在连接到两个传感器IC中的一个传感器IC的一对(第一组)电线(例如绝缘电线61a、61b)中的每一个产生的磁场中,连接到另一个传感器IC的一对(第二组)电线(这里是绝缘电线62a、62b)不会通过。这是因为第二组电线排列在由第一组电线的每一个中流动的电流信号产生的磁场的中间位置。因此,在第二组电线中,可以抑制串扰的产生。即便替换第一组和第二组的立场也会有相同的效果。即,由于第一组电线不会通过由流动第二组电线的电流信号产生的磁场内,因此可以抑制第一组电线中串扰的产生。因此,可以在整个四条绝缘电线61a、61b、62a、62b上降低串扰产生的感应噪声。
需要说明的是,在图8中,四条绝缘电线61a、61b、62a和62b在护套56中彼此分开,但相邻的绝缘电线可以彼此接触。即,绝缘电线61a和61b可以分别与绝缘电线62a和62b接触,绝缘电线62a和62b可以分别与绝缘电线61a和61b接触。另外,在沿电缆3的径向的截面中,四条绝缘电线61a、61b、62a和62b中的每一条可以位于例如不是正方形的长方形或平行四边形(例如菱形)的四角的位置处。然而,从减少串扰的角度来看,该四边形的每一个四边优选具有相同的长度。即,四边形优选为正方形或菱形,而不是长方形。换句话说,绝缘电线61a和绝缘电线62a、62b之间的距离最好与绝缘电线61b和绝缘电线62a、62b之间的距离相等。
此外,这里说明了传感器IC41和IC42是彼此分离的独立个体的情况,但是磁阻效应元件41c和42c(参见图4)可以封装在同一树脂中以构成一个传感器IC。即,磁阻效应元件41c、42c和该树脂可以构成具有四个端子57、58的一个传感器IC,并且该传感器IC可以封装在传感器头2中。换句话说,传感器IC41、IC42可以彼此一体地构成一个传感器IC。相对于此,在磁阻效应元件41c、42c被封装在同一个树脂中,构成一个传感器IC,并且磁阻效应元件41c、42c不重叠地排列的情况下,将在下面作为变形例进行说明。
<变形例>
作为使转速传感器冗余化的方法,可以考虑在传感器头内封装将两个磁阻效应元件封装(模制)在同一个树脂中而形成的传感器IC。如图11所示,本实施方式也适用于磁阻效应元件41c、42c封装在同一树脂中,并彼此固定的情况。在图11中,磁阻效应元件41c和42c的轮廓用虚线表示。
如图11所示,本变形例的一个传感器IC43在内部具有两个磁阻效应元件41c、42c。磁阻效应元件41c、42c在沿着那些检测面的方向上并排布置在构成传感器IC43的树脂中,并且在俯视时彼此分开。也就是说,磁阻效应元件41c、42c中的每一个至少一部分并排布置。从平面形状为矩形的传感器IC43的一边延伸的输入端子41a、输出端子41b、输入端子42a和输出端子42b在上述方向上依次排列布置。输入端子41a和输出端子41b连接到磁阻效应元件41c,输入端子42a和输出端子42b连接到磁阻效应元件42c。磁阻效应元件41c、42c都布置在相同面(检测面)相同方向(上方向)上。磁阻效应元件41c、42c彼此没有电连接,被绝缘。
电缆3的结构,即电缆3内的绝缘电线61a、61b、62a和62b的配置与图8所示的相同。因此,即使磁阻效应元件41c、42c构成一个传感器IC43,也可以获得与使用图1至图10说明的转速传感器相同的降低串扰的效果。即,即使在磁阻效应元件41c、42c不相互重叠且沿检测面的横向排列的情况下,也能够获得与使用图1~图10说明的转速传感器相同的效果。
以上,根据其实施方式具体说明了本发明人等所做的本实用新型,但是本实用新型不限于上述实施方式,可以在不偏离其本实用新型思想的范围内进行各种变更。
例如,内置在传感器头中的传感器IC所具有的检测元件可以是各向异性磁阻效应元件(AMR(反向磁阻效应元件)或隧道磁阻效应元件(TMR(隧道磁阻效应元件)等,也可以是霍尔元件。
芯线和传感器IC的输出端子之间的连接方法不仅限于焊接,还可以是例如钎焊。并且,芯线和传感器IC的输出端子可以通过连接端子连接。在这种情况下,例如,连接端子的一端和芯线被铆接,连接端子的另一端和输出端子被铆接。
本实用新型也可以应用于除车轮速度传感器以外的转速传感器,在应用的情况下具有与上述相同的效果。
Claims (10)
1.一种转速传感器,其特征在于,具有:
传感器头,其包括传感器保持部及电缆保持部;
电缆,其从上述电缆保持部延伸;
第一传感器IC和第二传感器IC,其埋设于上述传感器保持部,并输出与磁场变化相应的电信号,
上述第一传感器IC具有第一检测面、上述第一检测面的相反侧的第一背面、第一端子及第二端子,
上述第二传感器IC具有第二检测面、上述第二检测面的相反侧的第二背面、第三端子及第四端子,
上述电缆包括由电连接到上述第一端子的第一绝缘电线、电连接到上述第二端子的第二绝缘电线、电连接到上述第三端子的第三绝缘电线、电连接到上述第四端子的第四绝缘电线构成的绞合线,
在沿上述电缆的径向的截面中,上述第一绝缘电线和上述第三绝缘电线沿第一方向排列,上述第二绝缘电线和上述第四绝缘电线沿上述第一方向排列,上述第一绝缘电线和上述第四绝缘电线在与上述第一方向交叉的第二方向上排列,上述第二绝缘电线和上述第三绝缘电线在上述第二方向排列。
2.根据权利要求1所述的转速传感器,其特征在于,
上述第一端子是上述第一传感器IC的输入端子,
上述第二端子是上述第一传感器IC的输出端子,
上述第三端子是上述第二传感器IC的输入端子,
上述第四端子是上述第二传感器IC的输出端子。
3.根据权利要求1所述的转速传感器,其特征在于,
上述第一传感器IC的一部分和上述第二传感器IC的一部分在俯视的情况下相互重叠,上述第一背面和上述第二检测面对置。
4.根据权利要求2所述的转速传感器,其特征在于,
上述第一传感器IC的一部分和上述第二传感器IC的一部分在俯视的情况下相互重叠,上述第一背面和上述第二检测面对置。
5.根据权利要求1所述的转速传感器,其特征在于,
上述第一传感器IC的一部分和上述第二传感器IC的一部分在俯视的情况下相互并排。
6.根据权利要求2所述的转速传感器,其特征在于,
上述第一传感器IC的一部分和上述第二传感器IC的一部分在俯视的情况下相互并排。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的转速传感器,其特征在于,
上述第一传感器IC和上述第二传感器IC相互成为一体而构成第三传感器IC,
上述第三传感器IC埋设于上述传感器部。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的转速传感器,其特征在于,
上述第一传感器IC和上述第二传感器IC分别具有作为检测元件的磁阻效应元件。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的转速传感器,其特征在于,
上述第一传感器IC和上述第二传感器IC同时工作。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的转速传感器,其特征在于,
上述第一绝缘电线和上述第二绝缘电线之间以及上述第三绝缘电线和上述第四绝缘电线之间分别设有隔板。
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