JP2022024439A - 回転検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２系統を備えた構成において、コネクタのサイズを小型化することができる回転検出装置を提供する。
【解決手段】回転検出装置１００は、第１モールドＩＣ１３０、第２モールドＩＣ１５０、及び筐体１１０を含む。第１モールドＩＣ１３０及び第２モールドＩＣ１５０は、筐体１１０のうちの基準点１１６を基準とした点対称の位置に収容される。筐体１１０は、第１モールドＩＣ１３０に電気的に接続される第１端子１１８と、第２モールドＩＣ１５０に電気的に接続される第２端子１１９と、第１モールドＩＣ１３０及び第２モールドＩＣ１５０の両方に電気的に接続されるＧＮＤ端子１２０と、を有するコネクタ１１５を備える。コネクタ１１５は、筐体１１０のうちの基準点１１６に対応する位置に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転検出装置に関する。

従来より、被検出体の回転を検出するセンサが、例えば特許文献１で提案されている。センサは、被検出体の回転速度に対応した検出信号を複数系統で出力する構成を含む。また、センサは、２系統に対応した２つのコネクタを含む。

特開２０１９－２０７２５７号公報

しかしながら、上記従来の技術では、系統毎にコネクタが必要になるので、センサにおけるコネクタのサイズが大きくなってしまう。このため、コネクタのサイズを小さくすることが難しい。

本発明は上記点に鑑み、２系統を備えた構成において、コネクタのサイズを小型化することができる回転検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回転検出装置は、第１モールドＩＣ（１３０）、第２モールドＩＣ（１５０）、及び筐体（１１０）を含む。

第１モールドＩＣは、回転体（２００）の回転位置が変化することに伴う磁界の変化を検出することにより、回転体の回転位置に応じた第１検出信号を出力する。第２モールドＩＣは、回転体の回転位置が変化することに伴う磁界の変化を検出することにより、回転体の回転位置に応じた第２検出信号を出力する。筐体は、第１モールドＩＣ及び第２モールドＩＣを収容する。

第１モールドＩＣ及び第２モールドＩＣは、筐体のうちの基準点（１１６）を基準とした点対称の位置に収容される。筐体は、第１モールドＩＣに電気的に接続される第１端子（１１８）と、第２モールドＩＣに電気的に接続される第２端子（１１９）と、第１モールドＩＣ及び第２モールドＩＣの両方に電気的に接続されるＧＮＤ端子（１２０）と、を有するコネクタ（１１５）を備える。コネクタは、筐体のうちの基準点に対応する位置に配置される。

これによると、第１モールドＩＣと第２モールドＩＣとが点対称に配置されるので、ＧＮＤ端子を第１モールドＩＣと第２モールドＩＣとの間に配置させることができる。また、ＧＮＤ端子を第１モールドＩＣ用と第２モールドＩＣ用とに共通化することができる。このため、２系統でありながら、ＧＮＤ端子を減らすことができるので、コネクタの体格を小さくすることができる。したがって、２系統を備えた構成において、コネクタのサイズを小型化することができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

一実施形態に係る回転検出装置の斜視図である。 回転体と筐体との関係を示した図である。 筐体のうちの外周面側を見た図である。 筐体のうちの端面側を見た図である。 第１端子、第２端子、及びＧＮＤ端子の斜視図である。 回転検出装置の電気的構成を示したブロック図である。

以下、一実施形態について図を参照して説明する。回転検出装置は、例えば車両のタイヤの回転速度を検出する。図１～図４に示されるように、回転検出装置１００は、筐体１１０、第１モールドＩＣ１３０、及び第２モールドＩＣ１５０を含む。

図２に示されるように、検出対象としての回転体２００は、例えば磁気ロータである。回転体２００は、例えば、ハブユニットの端部に内蔵される。

回転体２００は、第１磁極２０１と第２磁極２０２とが交互に環状に複数配列された磁気パターン２０３を有する。第１磁極２０１は、例えばＮ極の磁力を発生させる。第２磁極２０２は、例えばＳ極の磁力を発生させる。磁気パターン２０３は、第１磁極２０１及び第２磁極２０２が例えば９６極設けられている。

筐体１１０は、有底円筒状の部品である。筐体１１０は、ＰＰＳ等の樹脂材料が樹脂成形されたことによって形成されている。筐体１１０は、設置面１１１、梁部１１２、外周面１１３、端面１１４、及びコネクタ１１５を備える。

筐体１１０の本体部分は、樹脂材料で構成される。また、筐体１１０の開口端部分は、金属材料で構成される。筐体１１０の開口端部分がハブユニットの端部に固定される。

設置面１１１は、筐体１１０の底部に位置する円形の底面である。設置面１１１は、基準点１１６を有する。基準点１１６は、設置面１１１のうちの任意の位置である。基準点１１６は、例えば、設置面１１１の中心の位置である。すなわち、基準点１１６は、設置面１１１のうちの筐体１１０の中心軸が通る位置である。あるいは、基準点１１６は、回転体２００の中心軸が通る位置である。梁部１１２は、設置面１１１に設けられている。梁部１１２は、筐体１１０の剛性を確保するために設けられる。

外周面１１３は、突出部１１７を有する。突出部１１７は、外周面１１３の一部が径方向に突出した部分である。突出部１１７は、外周面１１３を周方向に一周するように連続して設けられている。端面１１４は、設置面１１１とは反対側の面である。

コネクタ１１５は、筐体１１０の端面１１４に配置される。コネクタ１１５は、端面１１４に垂直な垂直方向に沿った形状である。コネクタ１１５は、筐体１１０において、端面１１４のうちの基準点１１６に対応する位置に配置される。基準点１１６に対応する位置とは、端面１１４の面方向において基準点１１６を含む一定の範囲内の位置である。

また、コネクタ１１５は、第１端子１１８、第２端子１１９、及びＧＮＤ端子１２０を有する。各端子１１９～１２０は、筐体１１０にインサート成形される。なお、各端子１１９～１２０は、筐体１１０に後から組み付けられても良い。

図５に示されるように、各端子１１９～１２０は、Ｃｕ等の金属板がプレス加工されることで形成される。各端子１１９～１２０に設けられた各貫通孔１２１～１２３は、組み付け工程における位置決め用の孔である。各端子１１９～１２０は、固定部１２４によって筐体１１０に固定される。

第１端子１１８は、第１先端部１１８ａ及び第１接続部１１８ｂを有する。第１先端部１１８ａは、コネクタ１１５に配置される。第１先端部１１８ａは、垂直方向に沿っている。第１接続部１１８ｂは、第１先端部１１８ａに接続されると共に、筐体１１０の設置面１１１に配置される。第１接続部１１８ｂは、設置面１１１に沿っている。

第１端子１１８は、第１モールドＩＣ１３０に電気的に接続される端子である。第１端子１１８は、第１モールドＩＣ１３０に電源を供給する電源端子である。また、第１端子１１８は、第１モールドＩＣ１３０の第１検出信号を電流信号として外部装置に出力する出力端子である。

第２端子１１９は、第２先端部１１９ａ及び第２接続部１１９ｂを有する。第２先端部１１９ａは、コネクタ１１５に配置される。第２先端部１１９ａは、垂直方向に沿っている。第２接続部１１９ｂは、第２先端部１１９ａに接続されると共に、筐体１１０の設置面１１１に配置される。第２接続部１１９ｂは、設置面１１１に沿っている。

第２端子１１９は、第２モールドＩＣ１５０に電気的に接続される端子である。第２端子１１９は、第２モールドＩＣ１５０に電源を供給する電源端子である。また、第２端子１１９は、第２モールドＩＣ１５０の第２検出信号を電流信号として外部装置に出力する出力端子である。

ＧＮＤ端子１２０は、第１モールドＩＣ１３０及び第２モールドＩＣ１５０の両方に電気的に接続される共通の端子である。ＧＮＤ端子１２０は、第３先端部１２０ａ、分岐部１２０ｂ、第１枝部１２０ｃ、及び第２枝部１２０ｄを有する。

第３先端部１２０ａは、コネクタ１１５に配置される。分岐部１２０ｂは、第３先端部１２０ａに接続される。分岐部１２０ｂの一部は、垂直方向に沿っている。第１枝部１２０ｃは、分岐部１２０ｂのうちの一方に接続されると共に、第１モールドＩＣ１３０に電気的に接続される。第２枝部１２０ｄは、分岐部１２０ｂのうちの他方に接続されると共に、第２モールドＩＣ１５０に電気的に接続される。第１枝部１２０ｃ及び第２枝部１２０ｄは、設置面１１１に沿っている。

図４及び図５に示されるように、ＧＮＤ端子１２０の第３先端部１２０ａは、第１端子１１８の第１先端部１１８ａと第２端子１１９の第２先端部１１９ａとの間に配置される。これにより、ＧＮＤ端子１２０の第３先端部１２０ａがノイズの影響を受けにくくなる。よって、回転検出装置１００の耐ノイズ性を向上させることができる。

筐体１１０は、第１モールドＩＣ１３０、第２モールドＩＣ１５０、及び各端子１１９～１２０の一部を収容する。筐体１１０は、車両のタイヤのホイールに一体化されたハブユニットの端部に固定される。

第１モールドＩＣ１３０及び第２モールドＩＣ１５０は、磁界の変化を検出するセンシング素子を有するモールドＩＣである。図２に示されるように、回転体２００は、第１モールドＩＣ１３０及び第２モールドＩＣ１５０に対向配置される。

第１モールドＩＣ１３０及び第２モールドＩＣ１５０は、同じ構成を有する。第１モールドＩＣ１３０は、回転体２００の回転位置に応じた第１検出信号を出力する。第２モールドＩＣ１５０は、回転体２００の回転位置に応じた第２検出信号を出力する。すなわち、回転検出装置１００は、２系統を有する。

図６に示されるように、第１モールドＩＣ１３０及び第２モールドＩＣ１５０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００に接続される。ＥＣＵ３００は、第１モールドＩＣ１３０及び第２モールドＩＣ１５０を制御する装置である。

図示しないが、ＥＣＵは、電源部、制御部、及びグランド部を備える。電源部は、各モールドＩＣ１３０、１５０に電源電圧を供給する回路部である。制御部は、各モールドＩＣ１３０、１５０から入力する第１検出信号及び第２検出信号に応じて予め決められた制御を行う回路部である。例えば、制御部は、第１検出信号と第２検出信号とを比較することによって、各モールドＩＣ１３０、１５０の異常の有無を判定する。グランド部は各モールドＩＣ１３０、１５０のグランド電圧を設定する回路部である。

第１モールドＩＣ１３０は、第１検出部１３０、第１信号処理部１３２、第１配線１３３、及び第２配線１３４を有する。第２モールドＩＣ１５０は、第２検出部１５１、第２信号処理部１５２、第３配線１５３、及び第４配線１５４を有する。

第１検出部１３０及び第２検出部１５１は、回転体２００の回転位置が変化することに伴う磁界の変化を検出する。第１検出部１３０及び第２検出部１５１は、例えばホール素子、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistance）素子、ＴＭＲ（Tunneling Magneto Resistance）素子、あるいはＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistance）素子として構成される。なお、ＡＭＲ素子は他の素子に対して出力波形の周期が２倍になるため磁気パターン２０３の極数を１／２に調整する必要があるが、磁気を検出する点については他の素子と同じである。

第１信号処理部１３２は、第１検出部１３０の検出結果を取得し、信号の増幅や変換等の信号処理を行い、第１検出信号を生成する。第１信号処理部１３２は、第１検出信号を電流信号として、第１配線１３３を介して第１端子１１８に出力する。

第２信号処理部１５２は、第２検出部１５１の検出結果を取得し、信号の増幅や変換等の信号処理を行い、第２検出信号を生成する。第２信号処理部１５２は、第２検出信号を電流信号として、第３配線１５３を介して第２端子１１９に出力する。

各配線１３３、１３４、１５３、１５４は、Ｃｕ等の金属板がプレス加工されることで形成されたリードフレームの一部である。第１配線１３３は、第１端子１１８の第１接続部１１８ｂと第１信号処理部１３２とを電気的に接続する。第２配線１３４は、ＧＮＤ端子１２０の第１枝部１２０ｃと第１信号処理部１３２とを電気的に接続する。第１配線１３３及び第２配線１３４は、第１樹脂蓋１２５によって筐体１１０に固定される。

第３配線１５３は、第２端子１１９の第２接続部１１９ｂと第２信号処理部１５２とを電気的に接続する。第４配線１５４は、ＧＮＤ端子１２０の第２枝部１２０ｄと第２信号処理部１５２とを電気的に接続する。第３配線１５３及び第４配線１５４は、第２樹脂蓋１２６によって筐体１１０に固定される。

なお、各モールドＩＣ１３０、１５０は、各配線１３３、１３４、１５３、１５４の先端部分が露出するように、モールド樹脂部によって封止される。

第１モールドＩＣ１３０及び第２モールドＩＣ１５０は、筐体１１０の設置面１１１に配置されて筐体１１０に収容される。第１モールドＩＣ１３０及び第２モールドＩＣ１５０は、基準点１１６を基準とした点対称の位置に配置される。具体的には、第１モールドＩＣ１３０の第１検出部１３０と第２モールドＩＣ１５０の第２検出部１５１とが、基準点１１６を基準として点対称に配置される。

このように、第１モールドＩＣ１３０と第２モールドＩＣ１５０とが点対称に配置されるので、ＧＮＤ端子１２０を第１モールドＩＣ１３０と第２モールドＩＣ１５０との間に配置させることが可能になる。また、第１端子１１８あるいは第２端子１１９を跨がずにＧＮＤ端子１２０を各モールドＩＣ１３０、１５０に共通化することができる。すなわち、第１端子１１８あるいは第２端子１１９を立体交差させずに済む。このため、回転検出装置１００は２系統でありながら、ＧＮＤ端子１２０を減らすことができる。よって、コネクタ１１５の体格が小さくなる。したがって、コネクタ１１５のサイズを小型化することができる。

ここで、回転体２００の回転を検出する場合、第１モールドＩＣ１３０と第２モールドＩＣ１５０とが基準点１１６に対して線対称の配置になると、基準点１１６に対して各モールドＩＣ１３０、１５０がオフセット配置される。このため、回転体２００の回転を検出する際の性能低下に繋がる。これに対し、点対称の配置であれば、基準点１１６に対するオフセットは発生せず、検出性能の低下も無い。

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、コネクタ１１５に配置される第３先端部１２０ａが特許請求の範囲の「接続部」に対応する。

変形例として、各端子１１８、１１９は接続部１１８ｂ、１１９ｂを備えないと共に、ＧＮＤ端子１２０は、分岐部１２０ｂ及び各枝部１２０ｃ、１２０ｄを備えていなくても良い。各端子１１９～１２０の各先端部１１８ａ、１１９ａ、１２０ａは、ワイヤ等で各配線１３３、１３４、１５３、１５４に接続されていても構わない。つまり、ＧＮＤ端子１２０は枝分かれの構造を備えていなくても良い。

変形例として、回転体２００は、筐体１１０の外周面１１３を囲む環状に構成されていても良い。この場合、回転体２００は、円筒状である。各モールドＩＣ１３０、１５０の各検出部１３１、１５１は、回転体２００の内周面から磁界の影響を受けるように筐体に固定されることになる。例えば、各検出部１３１、１５１は筐体１１０の外周面１１３に配置される。

変形例として、筐体１１０は有底円筒状である必要は無い。筐体１１０は、円筒状以外の別の形状でも構わない。

変形例として、回転検出装置１００は、２系統ではなく、４系統以上を備えていても良い。例えば、４個あるいは６個のモールドＩＣが基準点を基準として点対称に配置されていても良い。

（他の実施形態）
上記各実施形態で示された回転検出装置１００の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、各端子１１９～１２０の形状は、図５に示された形状に限られない。また、回転体２００は、車両に搭載されるものに限られない。

１１０ 筐体
１１５ コネクタ
１１６ 基準点
１１８ 第１端子
１１９ 第２端子
１２０ ＧＮＤ端子
１３０ 第１モールドＩＣ
１５０ 第２モールドＩＣ
２００ 回転体

Claims (6)

1. 回転体（２００）の回転位置が変化することに伴う磁界の変化を検出することにより、前記回転体の回転位置に応じた第１検出信号を出力する第１モールドＩＣ（１３０）と、
   前記回転体の回転位置が変化することに伴う磁界の変化を検出することにより、前記回転体の回転位置に応じた第２検出信号を出力する第２モールドＩＣ（１５０）と、
   前記第１モールドＩＣ及び前記第２モールドＩＣを収容する筐体（１１０）と、
   を含み、
   前記第１モールドＩＣ及び前記第２モールドＩＣは、前記筐体のうちの基準点（１１６）を基準とした点対称の位置に収容され、
   前記筐体は、前記第１モールドＩＣに電気的に接続される第１端子（１１８）と、前記第２モールドＩＣに電気的に接続される第２端子（１１９）と、前記第１モールドＩＣ及び前記第２モールドＩＣの両方に電気的に接続されるＧＮＤ端子（１２０）と、を有するコネクタ（１１５）を備え、
   前記コネクタは、前記筐体のうちの前記基準点に対応する位置に配置される回転検出装置。
2. 前記ＧＮＤ端子は、
   前記コネクタに配置される先端部（１２０ａ）と、
   前記先端部に接続された分岐部（１２０ｂ）と、
   前記分岐部のうちの一方に接続されると共に、前記第１モールドＩＣに電気的に接続される第１枝部（１２０ｃ）と、
   前記分岐部のうちの他方に接続されると共に、前記第２モールドＩＣに電気的に接続される第２枝部（１２０ｄ）と、
   を有する請求項１に記載の回転検出装置。
3. 前記ＧＮＤ端子の前記先端部は、前記第１端子と前記第２端子との間に配置される請求項２に記載の回転検出装置。
4. 前記第１端子は、前記第１モールドＩＣに電源を供給する端子であると共に、前記第１検出信号を電流信号として出力する端子であり、
   前記第２端子は、前記第２モールドＩＣに電源を供給する端子であると共に、前記第２検出信号を電流信号として出力する端子である請求項１ないし３のいずれか１つに記載の回転検出装置。
5. 前記回転体は、Ｎ極の磁力を発生させる第１磁極（２０１）とＳ極の磁力を発生させる第２磁極（２０２）とが交互に環状に複数配列された磁気パターン（２０３）を有する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の回転検出装置。
6. 前記回転体は、車両に搭載される部品であり、
   前記筐体は、前記車両に搭載される部品に固定される請求項１ないし５のいずれか１つに記載の回転検出装置。

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