JP6578343B2 - 自動車シャシーセンサ - Google Patents

Description

本出願は、２０１２年８月１７日に出願された米国仮特許出願第６１／６８４，４５４号の出願日および開示の利益を主張するものであり、当該出願は、本明細書で引用するすべての引用文献と同様に、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。

本発明は、自動車応用例のためのセンサに関し、特に、車両の最低地上高を感知するように適合されたセンサアセンブリに関する。

現代の自動車は、多くの他の応用例のうちでも、パワートレイン、シャシー、車室内環境および安全性のための制御システムにおいて使用される数多くのタイプのセンサおよびセンサアセンブリを車両の全体にわたって採用する。車両の最低地上高位置を検出するために、１つのタイプのセンサが使用される。これは、車軸、ステアリングナックルおよびアクスルハブのようなばね下のシャシーコンポーネントに対するばね上のシャシーコンポーネントまたは車体構成要素の位置の測度（ジャウンス運動とも呼ばれる）である。

そのようなセンサは、様々な応用例において使用される。たとえば、いくつかの車両は、様々な車両荷重を超えるそれらの所望の目標ポイントを維持するために、様々な荷重条件に適合するヘッドライトシステムを有する。そのような応用例において、目標ポイントを設定するために、前後輪構成要素の位置を示す最低地上高センサを処理する。別の応用例は、車輪の運動入力に基づいて動的に調整されるショックアブソーバおよびスプリングのようなアクティブ制御型サスペンション構成要素のためのものである。また、異なる荷重条件に適応するために、エアブラダまたは他のサスペンション構成要素を膨張させるために使用される最低地上高センサからのデータを使用して、後車軸のためのスプリングプレローディングの調整が達成される。

現在、最低地上高センサの多くの設計が知られている。現在入手可能なデバイスの動作は概ね満足できるものである。しかしながら、現在の設計では、ある特定の障害モードおよび性能要件に関する課題が存在する。これらのデバイスは、自動車の車台エリアに配置されるので、湿気、塩分、ほこり、物理的損傷および極度の温度変化という非常に苛酷な環境にさらされる。

１つの目的は、センサの敏感な電子素子に湿気が入ることを可能にし得るセンサアセンブリ中に存在する漏れ経路を低減することである。そのようなセンサの多くの現在の設計は、少なくとも２つの漏れ経路を有する。これらの経路のうちの１つは、設置された電子構成要素の上に配置されるカバーまたはポッティング材料に関係する。この漏れ経路は障害を起こしやすく、また、それを封止することは、コスト面での不利益をもたらす。センサアセンブリの設計にかかわらず、シャシーセンサを含むすべての自動車構成要素の質量およびコストを低減することが、自動車製造業者に継続的に望まれている。

もう１つの目的は、たとえば、センサカートリッジを含むセンサアセンブリの構成要素の複雑性を低減し、それらの構成要素を改善することである。

本発明は、回転運動を測定するためのセンサアセンブリであって、ブラインドカートリッジスロットを形成する第１のハウジングであって、ブラインドカートリッジスロットと第１のハウジングと一体の電気コネクタソケットとの間に配置された開口部において終端し、第１のハウジングが、センサアセンブリを支持構造に固定するための装着手段を有する壁をさらに含む、第１のハウジングと、第１のハウジングに固定された第２のハウジングと、第１のハウジングおよび第２のハウジングに対して回転するように配置され、第１のハウジングと第２のハウジングとの間の定位置で軸方向に捕捉されたシャフトであって、シャフトが永久磁石を保持する、シャフトと、シャフトと結合され、それとともに回転可能なアームと、コネクタソケットを通して、かつ、コネクタソケットとブラインドカートリッジスロットとの間の開口部を通して、第１のハウジング中のブラインドカートリッジスロットに挿入されたターミナルヘッダーによって担持された磁気感知素子を有するセンサカートリッジアセンブリであって、ターミナルヘッダーが、ブラインドカートリッジスロットとコネクタソケットとの間の開口部を覆う壁を含む、センサカートリッジアセンブリとを備える、センサアセンブリを対象とする。

１つの実施形態では、アームは、車両の最低地上高を測定するために、車両のシャシーに接続するように適合される。

１つの実施形態では、磁気感知素子は、ホール効果素子または磁気抵抗素子である。

１つの実施形態では、第１のハウジングは、センサカートリッジアセンブリ中に規定された少なくとも第１のアパーチャを通って延びる少なくとも第１のポストを含み、第１のハウジング中のブラインドカートリッジスロット中にセンサカートリッジアセンブリを固定するためにセンサカートリッジアセンブリにステーキングされる。

１つの実施形態では、センサカートリッジアセンブリは、少なくとも第１のポストをもつ第１のプレートと、磁気感知素子を有し、少なくとも第１のアパーチャを規定する基板とを含むターミナルヘッダーを有し、ターミナルヘッダー上の第１のポストは、ターミナルヘッダーの第１のプレートに基板を固定するために、基板中の第１のアパーチャを通って延びる。

１つの実施形態では、センサカートリッジアセンブリは、磁気感知素子のためのクレードルを規定するプレートをもつターミナルヘッダーと、プレートおよび磁気感知素子の上に重なるカバーとを含む。

本発明はまた、車両シャシーセンサアセンブリであって、センサカートリッジスロットを規定する第１のハウジング部材と、第１のハウジング部材に結合され、コネクタソケットを規定するコネクタハウジングであって、センサカートリッジスロットとコネクタソケットとが、センサカートリッジスロットとコネクタソケットとの間の開口部を介して連通する、コネクタハウジングと、第１のハウジング部材に対して回転可能であり、磁界を発生させるための磁石を含むシャフトと、シャフトの回転運動を誘導し、シャフトの軸方向運動を防止するスリーブと、回転可能アーム部材であって、シャフトが、アーム部材に結合され、アーム部材の回転に応答して回転可能である、アーム部材と、センサを含み、コネクタソケットおよびセンサカートリッジスロットとコネクタソケットとの間の開口部を通して第１のハウジング部材中に装着されるセンサカートリッジであって、センサが、シャフトの回転に応答して磁石により発生された磁界における変化を感知するように適合される、センサカートリッジとを備える、車両シャシーセンサアセンブリを対象とする。

１つの実施形態では、センサカートリッジは、センサカートリッジスロットとコネクタソケットとの間の開口部を覆うプレートを含む。

１つの実施形態では、センサカートリッジは、ターミナルヘッダーと、ターミナルヘッダーに結合された基板とを含み、センサが基板上に装着される。

１つの実施形態では、ターミナルヘッダーは、基板をターミナルヘッダーに固定するために基板中に規定されたそれぞれ対応するアパーチャを通って延びる複数のポストを含む。

１つの実施形態では、第１のハウジング部材は、第１のハウジング部材中にセンサカートリッジを固定するためにセンサカートリッジ中に規定された少なくとも第１のアパーチャを通って延びる少なくとも第１のポストを含む。

本発明はさらに、センサアセンブリのためのセンサカートリッジであって、端子をもつ第１のプレートを含むターミナルヘッダーと、センサを含む基板であって、基板が、ターミナルヘッダーの第１のプレートに装着され、ターミナルヘッダーの端子を受けるアパーチャを規定する、基板とを備える、センサカートリッジを対象とする。

１つの実施形態では、ターミナルヘッダーは、センサアセンブリ中の開口部を覆う第２のプレートを含み、端子は第２のプレートを通って延びる。

１つの実施形態では、第１のプレートは、基板をターミナルヘッダーに固定するために基板中の少なくとも第１のアパーチャを通って延びるように適合された少なくとも第１のポストを含む。

１つの実施形態では、センサアセンブリは、センサカートリッジをセンサアセンブリに固定するためにターミナルヘッダー中の少なくとも第１のアパーチャを通って延びるように適合された少なくとも第１のポストを含む。

本発明に関する当業者には、添付の図面とともに読むと好ましい実施形態および添付の特許請求の範囲から、本発明の追加の利益および利点が明らかになるであろう。

最低地上高位置を測定するための本発明による自動車シャシーセンサアセンブリの斜視図であり、車両シャシーに装着され、リンケージ構成要素がそこに結合されている。 本発明による車両シャシーセンサアセンブリの部分分解斜視図である。 図２に示した車両シャシーセンサアセンブリの垂直断面図であり、電気コネクタがそこに結合されている。 本発明の車両シャシーセンサアセンブリのセンサカートリッジの１つの実施形態の分解斜視図である。 図４Ａに示したセンサカートリッジのターミナルヘッダーの斜視図である。 本発明の車両シャシーセンサアセンブリのセンサカートリッジの別の実施形態の分解斜視図である。 車両シャシーセンサアセンブリの斜視図であり、センサカートリッジがそこから分解されている。 本発明の車両シャシーセンサアセンブリのコネクタハウジングソケットの斜視図である。

図１は、本発明によるタイプのロータリーポジションセンサアセンブリを示しており、図示の実施形態では、車両の最低地上高位置を測定し、判断するための自動車シャシーセンサアセンブリ１８の形態で示されている。

図１に示すように、センサアセンブリ１８は、車両サスペンションシステム（図示せず）によって跳ねる自動車フレームまたは車体構成要素（図示せず）に結合された金属シャシーブラケット１２に固定される。リンケージ１４は、車両のシャシーのばね下構成要素、たとえば、後車軸、ステアリングナックル、ハブ構成要素、あるいは道路に係合している（ばね下シャシーコンポーネントである）車輪およびタイヤとともに動くような他の構成要素に、センサアセンブリ１８のロータリーアーム部材２４を結合する。車両シャシーのばね上構成要素とばね下構成要素との間の相対運動（ジャウンス）により、ロータリーアーム部材２４の回転運動が生じる。この回転運動は、センサ素子により感知され、様々な制御機能のために使用される電気信号へと変換されるが、それらの電気信号のうちのいくつかについては、すでに概説している。

本発明によるセンサアセンブリ１８が図２に示されており、図２には、好適なプラスチック材料ですべて作製することができる以下の部材または構成要素を含む、すなわち、カートリッジスロット３６の内部にセンサカートリッジアセンブリ１３８を収容する定置型下側ハウジングまたは第１のハウジング部材２０と、回転可能シャフト４６を誘導し保持する上側ハウジングまたは第２のハウジング部材またはスリーブ２２と、アーム部材２４の回転に応答してシャフト４６を回転させるシャフト４６に結合されたロータリーアームまたは回転可能アーム部材２４と、第１のハウジング部材２０と一体であり、電気コネクタ３００（図３）を受けるように適合された電気端子コネクタハウジング２６とを含むセンサアセンブリ１８の主要な構成要素、部材および要素が示されている。

図示の実施形態では、一般的にリングまたはシリンダの形態であるハウジング部材２０は、内部のねじファスナーアパーチャ３０を規定する外部のファスナーボスまたはブラケット２８と、ブラケット２８に直径方向に対向している関係で配置された外部の位置決めボスまたはイヤーの対３４とを含む外部の装着フィーチャおよび配置フィーチャを組み込んだ外壁２１を含む。シャシーブラケット１２へのセンサアセンブリ１８の安全で正確な装着および位置決めを提供するために、ファスナーブラケット２８は位置決めボス３４と一緒に、シャシーブラケット１２（図１）によって形成されるそれぞれ対応する対合面およびアパーチャ（図示せず）によって受けられる。

図３には、センサアセンブリ１８の個別の構成要素または部材または要素の各々をさらに詳細に示されている。

図示のように、ハウジング部材２０は、以下でより詳細に説明するようにセンサカートリッジアセンブリ１３８を受容し、収容する内部センサカートリッジスロットまたはキャビティ３６を形成し規定する。カートリッジスロット３６は、ハウジング部材２０のベース水平壁３９の内部表面と、ベース壁３９と対向して離間し平行に配置されたハウジング部材２０の頂部水平壁４１の内部表面と、ベース壁３９と頂部壁４１との間に延び、それらの端部と一体であり、かつ、それらに対してほぼ垂直な関係であるハウジング部材２０の垂直壁２１の内部表面との組み合わせによって規定され、境界を画定される。

カートリッジスロット３６は、ハウジング部材２０により規定され、かつ、カートリッジスロット３６とコネクタソケット４０の内部との間に配置される開口部４３を介して、コネクタハウジング２６のコネクタソケット４０の内部と連通する。図示の実施形態では、コネクタハウジング２６は、ハウジング部材２０の壁２１の外部表面と一体であり、そこから外向きに突き出している。電気コネクタソケット４０は、既知の構成の要素を含む電気コネクタ３００を受けるように適合される。また、開放したコネクタソケット４０は、コネクタソケット４０の内側に、その設置位置でコネクタハウジング２６に対する電気コネクタ３００のポジティブロックを提供するためのタング４２を含むコネクタロックフィーチャを備えている。

カートリッジスロット３６への漏れ経路の除去に関しては、スロット３６の内部と外側環境との間に、すなわち、電気コネクタソケット４０全体にまたはその周りに開口部４３が１つしかないことが重要である。換言すると、カートリッジスロット３６は、「ブラインド」スロットである（すなわち、カートリッジスロット３６はハウジング部材２０を通過しない）。ソケット４０とコネクタ３００との間の接続によって存在する漏れ経路を除いて、ハウジングカートリッジスロット３６は封止キャビティである。

環状の内部に直立し円周方向に延びた壁または開放スリーブ４４は、ハウジング部材２０の壁４１の外部表面から上向きかつ外向きに一体に延び、管状シャフト４６の遠位端を受け、それを保持するように適合され、このようにして、ハウジング部材２０と管状シャフト４６との間に回転ベアリングが提供される。

シャフト４６は、ベース４７のプラスチック材料中に成形された磁石６０を有する中実のベース４７と、ベース４７の頂部から上向きかつ外向きに延びて突き出し、開放した管状内部またはスリーブ５１を規定する円筒壁４９とを含む細長い開放チューブの形態である。シャフト４６のベース４７の直径はスリーブ５１の直径よりも大きく、ベース４７とスリーブ５１との間にショルダー４７ａを規定する。

図３に示すように、シャフト４６は、そのベース４７が、ハウジング部材２０の開放壁またはポストまたはスリーブ４４によって規定されており、ハウジング部材２０の頂部壁４１の外部表面に着座し、それと当接する内部開放スロットまたは凹部４４ａ中に配置され、延びるような関係で、センサアセンブリ１８の中に配置される。したがって、図示の実施形態では、シャフト４６は、ハウジング部材２０およびコネクタハウジング２６にほぼ垂直な関係および配向で延び、ハウジング部材２０に対して回転可能である。

シャフト４６は、磁石６０の装着および回転運動を行う環状ボビンまたはマンドレル形状の部材である。以下の記載でより詳細に説明するように、カートリッジアセンブリ３６に対する、より詳細には、その上にあるホール効果センサ１８８に対するシャフト４６の回転運動は、角度信号（すなわち、角度に比例する信号）を発生させるホール効果センサ１８８によって検知される磁力線における変化の原因となる。

ハウジング部材２２は、ハウジング部材２０に組み付けたときに、ハウジング部材２０に対するシャフト４６の回転運動を保持し、誘導するシャフト４６のためのスリーブと、シャフト４６上でのショルダー４７ａとのハウジング部材２２の係合を介してセンサアセンブリ１８中でのシャフト４６の軸方向運動を防止するストップの両方を規定する。

ハウジング部材２２は、下側内部ショルダー５７を含む外壁５１を含む。ほぼ円筒形の内部開放スリーブまたは壁５９が、ベース壁５１の頂部から上向きかつ外向きに一体に延びる。次いで、壁またはスリーブ５９は、壁５１の内部表面の外向きに、それと離間した関係で平行に突き出す内部フランジ５９ａを含む。

ハウジング部材２２は、より詳細には、その壁５１の外部表面は、内ねじ付きファスナーアパーチャ５２を規定するファスナーボスまたはブラケット５０を形成し、内ねじ付きファスナーアパーチャ５２は、ハウジング部材２０と組付け状態であるときに、ハウジング部材２０のファスナーブラケット２８およびファスナーアパーチャ３０とそれぞれ対応して整列している。本発明の好ましい実施の形態では、ハウジング部材２２は、それぞれ対応するファスナーブラケット２８および５０と整列していない初期回転インデックス位置において、ハウジング部材２０の上に配置され、それと接合され、結合される。次いで、ハウジング部材２０および２２は、それぞれ対応するファスナーブラケット２８および５０中に規定されたそれぞれ対応するファスナーアパーチャ３０および５２が整列している位置へと回転式にインデックスし、ねじまたはファスナー６５は、ハウジング部材２０と２２とを１つにロックするために、それぞれ対応するファスナーアパーチャ３０および５２に螺合する。これは、ハウジング部材２０の壁２１中に形成されたあるアンダーカット溝（図示せず）と、ハウジング部材２０の壁２１のスリーブ５９の下側遠位端に形成された径方向に延びるタング５６とによって達成される。

ハウジング部材またはスリーブ２２は、その壁５１が、より詳細には、壁５１のショルダー５７がハウジング部材２０の壁４１の頂部に着座し、それと当接しており、ハウジング部材２２のスリーブ５９の内部表面が、ハウジング部材２０の内部スリーブ４４の外部表面を取り囲み、それと当接しており、ハウジング部材２２のフランジ５９ａが、シャフト４６を取り囲み、それと当接し、シャフト４６のためのガイドを提供しており（すなわち、シャフト４６がハウジング部材２２のスリーブ５９を通って延びており）、ハウジング部材２２のスリーブ５９の内部フランジ５９ａの遠位端が、シャフト４６のベース４７のショルダー４８の頂部表面に着座し、それと当接して、それぞれ対応するハウジング部材２０と２２との間でシャフト４６のベース４７を捕捉している関係で、ハウジング部材２０に着座し、それと当接して、ハウジング部材２０に接合され、したがって、ハウジング部材２０および２２に対するセンサアセンブリ１８のシャフト４６の軸方向運動が防止される。

したがって、図示の実施形態では、ハウジング部材２０および２２は定置型部材であり、ハウジング部材２０は、回転可能シャフト４６の端部またはベース４７を受けるように適合されたスリーブ４４を規定し、ハウジング部材２２は、回転可能シャフト４６のための細長い保持ガイドスリーブ５９を規定する。

何らかの程度の汚染封止を提供するために、ハウジング部材２２のスリーブ５９の内部フランジ５９ａの頂部表面またはレッジにリング形状のリップシール６２を着座させ、リップシール６２は、ハウジング部材２２のスリーブ５９の内部表面とシャフト４６のスリーブ４９の外部表面との間に楔合される。

Ｏリング５８は、センサアセンブリ１８のハウジング部材２０と２２との間に設置され、より詳細には、ハウジング部材２２の壁５１の内部表面とハウジング部材２０のスリーブ４４の外部表面との間に規定された空間または間隙に設置される。

Ｏリング５８およびリップシール６２は、壁４４とシャフト４６との間に提供されたロータリーベアリングの汚染封止のために提供され、Ｏリング５８およびリップシール６２は、ハウジング部材２０中に規定されたカートリッジスロット３６における汚染から保護されるセンサカートリッジアセンブリ３８の敏感な電子構成要素の封止には関係しない。

回転可能アーム部材２４は、シャフト４６およびハウジング部材２２の上に配置され、ねじりバネ６６を封入する環状の側壁６４を含む。

環状のリング形状の円周方向に延びる側壁６４は、頂部壁６９とともに、キャップ７１の側壁６４がハウジング部材２２のスリーブ５９から離間し、それを取り囲んでおり、キャップ７１の頂部壁６９の内部表面が、ハウジング部材２２の遠位のスリーブ端５９に対向して配置され、そこから離間しており、コイルばね６６が、ハウジング部材２２のスリーブ５９を取り囲み、アーム部材２４のキャップ７１のハウジング部材２２と壁６４のスリーブ５９との間に配置されており、シャフト４６がキャップ７１の頂部壁６９の中心に規定された中央貫通孔またはアパーチャ９１を通って延びているような関係で配置され、ハウジング部材２２のスリーブ５９を取り囲んでいるキャップ７１を規定する。

細長いアーム２４ａは、キャップ７１の側壁またはカラー６４の外部表面から外向きに延びる。

センサアセンブリ１８のいくつかの応用例では、回転運動の最大範囲の一端に向かってアーム部材２４を回転付勢するために、トーションコイルばね６６は採用することができる。リンケージ１４をプリロードするためには、また、リンケージ１４または別の構成要素に障害がある場合に障害指示を提供するためには、これは望ましい。アーム部材２４およびアーム２４ａに最終位置まで回転させることによって、得られた信号（または信号がないこと）をセンサの障害指示として解釈することができる。トーションばね６６は、前述の回転付勢を提供するためにトーションばね６６をアーム部材２４とハウジング部材２０または２２のうちの一方の両方に結合するための直立した端部の対（図示せず）を含む。

たとえば、図３に示したセンサアセンブリ１８の実施形態では、アーム部材２４は、それぞれ対応するボス６８中に規定された複数のアパーチャ（図示せず）を規定し、ボス６８は、アーム部材２４のキャップ７１の頂部壁６９の内部表面中に規定され、トーションばね６６の端部（図示せず）の一方を受けるように適合される。複数のそのような離間したアパーチャは、ロータリーアーム部材２４のプリロードされインデックスされた所望の位置を達成することができるように、すなわち、アパーチャのうちの１つがアーム部材２４の必須の予め選択されたプリロードされたインデックス位置を提供するトーションばね６６の端部の一方のいずれもが挿入されるように、キャップ７１中に提供される。ロールピン７０は、キャップ７１の壁６９中に規定されるそれぞれ対応する追加のボア（図示せず）およびシャフト４６のスリーブ４９を通して設置され、それにより、これらの構成要素を１つに組み付けて結合し、より詳細には、一緒に回転するようにシャフト４６とアーム部材２４とを結合する。

ロータリーアーム部材２４上に、キャップ７１と一体のアーム部材２４の端部に対向するアーム２４ａの遠位のボール端部７４で作用する、具体的には、動的運動によって加えられる有意な構造負荷が配置される。一実施形態では、ボール端部７４は、金属で形成することができ、アーム２４ａの遠位端中にインサート成形される。別の手法では、ボール端部７４は、アーム２４ａの遠位端と一体に形成することができる。後者の構成の場合、図２に示すようにボール端部中にブラインドボア７６を形成し、その後、ボア７６中に金属ピン（またはロールピン）７８を挿入することによって、ボール端部７４の強度を増大させることができる。

図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、２つの異なるセンサカートリッジおよび要素の配列１３８（図４Ａおよび４Ｂ）および２３８（図４Ｃ）を示す。センサカートリッジアセンブリ１３８の一部として使用される磁界センサ素子は２つの直交する軸に沿って磁石６０によって加えられる磁界を測定することが可能であることが有利である。このことは、これにより、センサが、電気センサ素子を通過する磁界の大きさだけでなく、磁界ベクトルの方向も測定できるようになるので望ましい。これは、磁石６０により発揮される磁界の強度は、経時的に変化する磁石自体のプロパティ、ならびに、電気センサ素子から磁石を離隔する材料の特性、およびセンサ素子の較正および電気的特性による影響を受け得るので有利である。２つの軸における磁界ベクトルの成分を検査することにより、これらの効果を事実上なくすことができる。

図４Ａおよび図４Ｂに示したカートリッジアセンブリ１３８の実施形態は、ＰＣ（プリント回路）基板１９０に装着され、ターミナルヘッダー１８２に組み付けられたホール効果センサ素子１８８（２つ以上の素子の一体型パッケージでもよい）の形態の２軸磁気感知素子を使用する。

ターミナルヘッダー１８２は、ほぼ矩形形状の平坦なベースプレート１８３と、ベースプレート１８３にほぼ垂直な関係で延びる平坦なエンドカバープレートまたはヘッドまたは壁１８４とを含む。

ベースプレート１８３は、長手方向軸を規定し、ベースプレート１８３の長手方向軸の両側でそれに対して平行に延びる対向側壁または表面の対１８５ａおよび１８５ｂと、ベースプレート１８３の長手方向軸に垂直な方向に延びる端部壁または表面の対１８５ｃおよび１８５ｄとを含む。カバーエンドプレートまたはヘッド１８４は、端部壁１８５ｄの縁部に沿って、ベースプレート１８３の長手方向軸に対して垂直に交差する関係で延びている。

また、ベースプレート１８３は、その対向する頂部表面１９０ａと底部表面１９０ｂとの間に延びる複数の開口部または貫通孔１８９ａと、ベースプレート１８３の底部表面１９０ｂ中に規定された少なくとも第１の凹部１８９ｂとを規定する。

ベースプレート１８３は、表面１９０ｂからほぼ垂直に上向きかつ外向きに一体に突き出す複数のポストまたはフィンガー１９１をさらに含む。

ベースプレート１８３は、さらに、ベースプレート１８３の対向する側壁１８５ａおよび１８５ｂのそれぞれ対応する縁部からほぼ垂直に一体に外向きに突き出している直径方向に対向する直立ポストの対１９２ａおよび１９２ｂをさらに含み、それらは、端部壁１８５ｃに隣接して配置され、そこから離間している。

複数の金属電気端子１８６（図４Ａおよび４Ｂの実施形態では、そのような離間している端子１８６が３つ示されている）は、それぞれ対応する端子１８６のそれぞれ対応する第１の端部１８６ａが、エンドプレート１８４の外部表面からほぼ垂直に外向きに突き出し、ベースプレート１８３の長手方向軸と同じ方向に延びており、それぞれ対応する端子１８６のそれぞれ対応する両端１８６ｂが、ターミナルヘッダー１８２の長手方向軸の方向および関係に対して垂直な関係および方向に、ターミナルヘッダー１８２のベースプレート１８３の表面１９０ｂからほぼ垂直に外向きに突き出している関係で、ターミナルヘッダー１８２のプラスチック材料中に成形される。

図４Ａに示したプリント回路基板１９０は、対向する頂部表面１９４ａおよび底部表面１９４ｂと、対向する長手方向側壁または表面１９５ａおよび１９５ｂと、対向する端部壁または表面１９５ｃおよび１９５ｄとを含む平面プレートの形態である。基板１９０は、頂部表面１９４ａと底部表面１９４ｂとの間に延びたそれぞれ対応する複数の第１の貫通アパーチャまたは孔１９６ａおよび第２の貫通アパーチャまたは孔１９６ｂを規定する。ホール効果センサ素子１８８および複数の他の電子構成要素１９７は、基板１９０の表面１９４ａに着座し、装着される。基板１９０の２つの直径方向に対向する角部は、それぞれ対応する切欠部１９８を規定する。

基板１９０は、ターミナルヘッダー１８２に装着され固定される。より詳細には、基板１９０は、図３および図５に示すように、基板１９０の表面１９４ａが、ターミナルヘッダー１８２のベースプレート１８３の表面１９０ｂに対向してそれと平行に配置されており、基板１９０の端部壁１９５ｂが、ターミナルヘッダー１８２のヘッドプレート１８４の内部表面に対向して配置されており、ターミナルヘッダー１８２上のそれぞれ対応するポスト１９２ａおよび１９２ｂが、基板１９０のそれぞれ対応する切欠部１９８に楔合されており、それぞれ対応するフィンガー１９１が、基板１９０のそれぞれ対応するアパーチャ１９６ｂを通って延びており、それぞれ対応する端子１８６のそれぞれ対応する端部１８６ｂが、基板１９０のそれぞれ対応するアパーチャ１９６ａを通って延びており、センサ素子１８８が、ターミナルヘッダー１８２のベース１８３中に規定された貫通孔１８９ａ中に延びており、電子素子１９７が、ターミナルヘッダー１８２のベース１８３中に規定された凹部１８９ｂ中に延びている関係で、ターミナルヘッダー１８２のベースプレート１８３に装着され、固定される。

いずれの図にも示されていないが、基板１９０の複数の電気リード線またはワイヤまたはトレースが複数の素子１８８および１９７を各々に対して相互接続し、また、端子１８６の端部１８６ｂに相互接続することを理解されたい。

ターミナルヘッド１８２に基板１９０を固定するために、ステークフィンガー１９１の先端を、たとえば、超音波溶接または加熱によって変形または屈曲させて、ターミナルヘッド１８６に基板１９０を保持し、ステーキングし、固定するために、ステークフィンガー１９１の先端を熱的に変形および屈曲させてドームまたはキノコ形状のヘッド１９１ａ（図３および図５）にする。

図４Ｃは、ターミナルヘッダー２８２に組み付けられ、カバー２８により封入された磁気抵抗（ＭＲ）センサ素子２８０の形態の磁気感知素子を含む別のカートリッジアセンブリ２３８を示す。ＭＲ素子２８０は、ターミナルヘッダー２８２のプラスチック材料中に成形されたそれぞれ対応する端子２８６の（図示していないが、カートリッジアセンブリ１３８の端子１８６の端部１８６ｂと同様の）それぞれ対応する端部に電気接続される複数の電気端子２８０ａを含む。

ターミナルヘッダー２８２は、ほぼ矩形形状の平坦なベースプレート２８３と、ベースプレート２８３と一体であり、それとほぼ垂直な関係で延びる平坦なエンドカバープレートまたはヘッド２８４とを含む。

ベースプレート２８３は長手方向軸を規定し、ベースプレート２８３の長手方向軸の両側にそれと平行に延びる対向する側壁または表面の対２８５ａおよび２８５ｂと、ベースプレート２８３の長手方向軸に垂直な方向に延びる端部壁または表面の対２８５ｃおよび２８５ｄとを含む。エンドカバープレートまたはヘッド２８４は、ベースプレート２８３の長手方向軸に垂直に交差する関係で端部壁２８５ｄの縁部から上向きに突き出す。

ベースプレート２８３は、ＭＲ素子２８０を受け、そこに着座するように適合される内部凹部またはクレードル２８９を規定する。

複数の金属電気端子２８６（図４Ｃの実施形態では、そのような離間した端子１８６が３つ示されている）は、それぞれ対応する端子２８６のそれぞれ対応する第１の端部２８６ａが、エンドプレート２８４の外部表面からほぼ垂直に外向きに突き出し、ベースプレート２８３の長手方向軸と同じ方向に延びており、それぞれ対応する端子２８６のそれぞれ対応する対向する端部（図示せず）は、ベースプレート２８３の凹部またはクレードル２８９へとほぼ垂直に外向きに突き出し、ＭＲ素子２８０が凹部またはクレードル２８９に着座しているときにはＭＲ素子２８０の電気端子２８０ａの端部に電気的に結合される関係で、ターミナルヘッダー２８２のプラスチック材料中に成形される。

カバー２８１は、下げられて、凹部またはクレードル２８９の上に重なって覆い、汚染からＭＲ素子２８０を封止する関係で、ターミナルヘッダー２８２のベースプレート２８３に結合される。

図３および図５は、センサアセンブリ１８のハウジング部材２０への、より詳細には、ハウジング部材２０の内部に規定されるカートリッジスロットまたはキャビティ３６へのカートリッジアセンブリ１３８の挿入および配置を図示し、例示する。

最初に、図５に示すように、カートリッジアセンブリ１３８は、コネクタハウジング２６を通してハウジング部材２０の内部へと挿入され、より詳細には、コネクタソケット４０の内部を通して、次いでハウジング部材２０の開口部４３を通して、カートリッジスロットまたは凹部３６に挿入され、ターミナルヘッダー１８２の端部壁および平面プレート１８３の一部分が別のスロット３６ａに挿入され、ハウジング部材２０の壁２１によって規定されるレッジ３７に着座し、そこで支持されており、ターミナルヘッダー１８２のベースプレート１８３の表面１９０ａが、ハウジング部材２０の壁４１の内部表面に当接しており、ホール効果センサ素子１８８が、シャフト４６のベース４７中に成形された磁石６０と正反対にそこから離間して平行に配置されており、ターミナルヘッダー１８２のエンドプレートまたはヘッド１８４が開口部４３を覆って閉じ、ターミナルヘッダー１８２の端部壁またはヘッド１８４の下側遠位縁部が、ハウジング部材２０の壁３９の内部表面上に規定されたショルダー３９ａに当接しており、ハウジング部材２０の内部に規定されたステークポストまたはフィンガー９４（図３および図５）が、ターミナルヘッダー１８２のヘッドプレート１８４の内部表面と外部表面との間に規定され延びたそれぞれ対応する貫通開口部または孔１９９を通って延びている図３に示すような関係になる。センサカートリッジアセンブリ２３８はまた、ヘッドプレート２８４中に規定された同様の開口部または孔２９９を含む。

上述したようにハウジング部材２０内の定位置にセンサカートリッジアセンブリ１３８を組み付けた後、たとえば、ハウジング部材２０中の設置位置にカートリッジアセンブリ１３８をステーキングし、把持し、保持し、固定するための超音波溶接または加熱プロセスにより、ポストまたはフィンガー１９１と同様にポスト９４の遠位端を熱的に変形または屈曲させることができる。

図３は、電気コネクタ３００の取付けの後にコネクタソケット４０を通って、またはその周りのみに、より詳細には、内部カートリッジスロット３６と内部コネクタソケット４０との間に規定された開口部４３を覆うカートリッジアセンブリ１３８のターミナルエンドプレート１８４の周縁部を通ってその周りのみに潜在的な漏れまたは汚染経路が存在することを示している。この設計では、センサの電気素子を封入するために必要とされる先行技術による設計において存在する別個の漏れ経路はなくなっている。

カートリッジアセンブリ１３８のターミナルエンドプレート１８４は、開口部４３を取り囲んでいるハウジング部材２０の材料とプレート１８４の外周縁部との間の干渉嵌合によって、さらに、ハウジング部材２０におけるカートリッジアセンブリ１３８の熱間かしめにより、ターミナルエンドプレート１８４がハウジング部材２０の壁３９およびショルダー３９ａに対してしっかりと保持される結果として、漏れまたは外部汚染物質から開口部４３を封止する。

さらに、図３に示すように、好適な封止部材３０２を使用して、漏れおよび外部汚染物質に対する開口部４３の封止を改善することができる。図示の実施形態では、プレート１８４とハウジング部材２０との間に改善された封止を提供するために、および、漏れまたは外部の汚染物質からカートリッジスロット３６を封止するために、たとえば、開口部４３とカートリッジアセンブリ１３８のターミナルエンドカバープレート１８４との間の定位置に、エラストマー材料またはゴム材料のような好適な封止材料で作製されたガスケットまたはリングの形態の封止部材３０２が挿入されている。

図示の実施形態では、封止部材３０２は、開口部４３を取り囲んでいるハウジング部材２０の材料、およびターミナルエンドカバープレート１８４の内部表面の外周縁部中に規定され、漏れおよび外部の汚染物質からの開口部４３の、したがって、カートリッジスロット３６の内部の改善された封止を提供するために封止部材３０２を保持し、それと嵌合するように適合された円周溝またはスロット１８４ａの表面と当接関係で、それらの間に配置される。

図３に示す実施形態では、センサアセンブリ１８は、長手方向軸Ｌならびにシャフト４６およびそのスリーブ４９を規定し、ハウジング部材２０の壁２１、アーム部材２４のキャップ７１の壁６４、ハウジング部材２０の壁５９、ならびにハウジング部材２０および２２上のブラケット２８および５０は、すべて、センサアセンブリ１８の長手方向軸Ｌと同じ方向に平行に離間してそれぞれ延びる。

また、図３に示す実施形態では、ハウジング部材２０は、より詳細には、壁３９および４１ならびにそのカートリッジスロット３６と、シャフト４６のベース４７、シャフト４６のベース４７中の磁石６０、ターミナルヘッダー１８２と基板１９０とホールセンサ１８８とを含むカートリッジアセンブリ１３８は、すべて、センサアセンブリ１８の長手方向軸Ｌと垂直な方向に交差して延びる。アーム部材２４のアーム２４ａは、センサアセンブリ１８の長手方向軸Ｌの方向に垂直な方向に延びる。

上述の記載は、本発明の好ましい実施形態を構成するが、添付の請求の範囲の適切な範囲および正当な意味から逸脱することなく、本発明に修正、変形および変更を加え得ることが了解されよう。
下記は、本願に当初より記載の発明である。
＜請求項１＞
回転運動を測定するためのセンサアセンブリであって、
ブラインドカートリッジスロットを形成する第１のハウジングであって、前記ブラインドカートリッジスロットと前記第１のハウジングと一体の電気コネクタソケットとの間に配置された開口部において終端し、前記第１のハウジングが、前記センサアセンブリを支持構造に固定するための装着手段を有する壁をさらに含む、第１のハウジングと、
前記第１のハウジングに固定された第２のハウジングと、
前記第１のハウジングおよび前記第２のハウジングに対して回転するように配置され、前記第１のハウジングと前記第２のハウジングとの間の定位置で軸方向に捕捉されたシャフトであって、前記シャフトが永久磁石を保持する、シャフトと、
前記シャフトと結合され、それとともに回転可能であるアームと、
前記コネクタソケットを通して、かつ、前記コネクタソケットと前記ブラインドカートリッジスロットとの間の前記開口部を通して、前記第１のハウジング中の前記ブラインドカートリッジスロットに挿入されたターミナルヘッダーによって担持された磁気感知素子を有するセンサカートリッジアセンブリであって、前記ターミナルヘッダーが、前記ブラインドカートリッジスロットと前記コネクタソケットとの間の前記開口部を覆う壁を含む、センサカートリッジアセンブリと
を備える、センサアセンブリ。
＜請求項２＞
前記アームが、車両の最低地上高を測定するために、車両のシャシーに接続するように適合される、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
＜請求項３＞
前記磁気感知素子が、ホール効果素子または磁気抵抗素子である、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
＜請求項４＞
前記第１のハウジングが、前記センサカートリッジアセンブリ中に規定された少なくとも第１のアパーチャを通って延びる少なくとも第１のポストを含み、前記第１のハウジング中の前記ブラインドカートリッジスロット中に前記センサカートリッジアセンブリを固定するために前記センサカートリッジアセンブリにステーキングされる、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
＜請求項５＞
前記センサカートリッジアセンブリが、少なくとも第１のポストをもつ第１のプレートと、前記磁気感知素子を有し、少なくとも第１のアパーチャを規定する基板とを含むターミナルヘッダーを有し、前記ターミナルヘッダー上の前記第１のポストが、前記ターミナルヘッダーの前記第１のプレートに前記基板を固定するために、前記基板中の前記第１のアパーチャを通って延びる、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
＜請求項６＞
前記センサカートリッジアセンブリが、前記磁気感知素子のためのクレードルを規定するプレートをもつターミナルヘッダーと、前記プレートおよび前記磁気感知素子の上に重なるカバーとを含む、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
＜請求項７＞
車両シャシーセンサアセンブリであって、
センサカートリッジスロットを規定する第１のハウジング部材と、
前記第１のハウジング部材に結合され、コネクタソケットを規定するコネクタハウジングであって、前記センサカートリッジスロットと前記コネクタソケットとが、前記センサカートリッジスロットと前記コネクタソケットとの間の開口部を介して連通する、コネクタハウジングと、
前記第１のハウジング部材に対して回転可能であり、磁界を発生させるための磁石を含むシャフトと、
前記シャフトの回転運動を誘導し、前記シャフトの軸方向運動を防止するスリーブと、
回転可能アーム部材であって、前記シャフトが、前記アーム部材に結合され、前記アーム部材の回転に応答して回転可能である、アーム部材と、
センサを含み、前記コネクタソケットおよび前記センサカートリッジスロットと前記コネクタソケットとの間の前記開口部を通して前記第１のハウジング部材中に装着されるセンサカートリッジであって、前記センサが、前記シャフトの前記回転に応答して前記磁石により発生された前記磁界における変化を感知するように適合される、センサカートリッジと
を備える、車両シャシーセンサアセンブリ。
＜請求項８＞
前記センサカートリッジが、前記センサカートリッジスロットと前記コネクタソケットとの間の前記開口部を覆うプレートを含む、請求項７に記載の車両シャシーセンサアセンブリ。
＜請求項９＞
前記センサカートリッジが、ターミナルヘッダーと、前記ターミナルヘッダーに結合された基板とを含み、前記センサが前記基板上に装着される、請求項７に記載の車両シャシーセンサアセンブリ。
＜請求項１０＞
前記ターミナルヘッダーが、前記基板を前記ターミナルヘッダーに固定するために前記基板中に規定されたそれぞれ対応するアパーチャを通って延びる複数のポストを含む、請求項９に記載の車両シャシーセンサアセンブリ。
＜請求項１１＞
前記第１のハウジング部材が、前記第１のハウジング部材中に前記センサカートリッジを固定するために前記センサカートリッジ中に規定された少なくとも第１のアパーチャを通って延びる少なくとも第１のポストを含む、請求項７に記載の車両シャシーセンサアセンブリ。
＜請求項１２＞
センサアセンブリのためのセンサカートリッジであって、
端子をもつ第１のプレートを含むターミナルヘッダーと、
センサを含む基板であって、前記基板が、前記ターミナルヘッダーの前記第１のプレートに装着され、前記ターミナルヘッダーの前記端子を受けるアパーチャを規定する、基板と
を備える、センサカートリッジ。
＜請求項１３＞
前記ターミナルヘッダーが、前記センサアセンブリ中の開口部を覆う第２のプレートを含み、前記端子が前記第２のプレートを通って延びる、請求項１２に記載のセンサカートリッジ。
＜請求項１４＞
前記第１のプレートが、前記基板を前記ターミナルヘッダーに固定するために前記基板中の少なくとも第１のアパーチャを通って延びるように適合された少なくとも第１のポストを含む、請求項１２に記載のセンサカートリッジ。
＜請求項１５＞
前記センサアセンブリが、前記センサカートリッジを前記センサアセンブリに固定するために前記ターミナルヘッダー中の少なくとも第１のアパーチャを通って延びるように適合された少なくとも第１のポストを含む、請求項１２に記載のセンサカートリッジ。

Claims (9)

1. 車両の最低地上高を測定するための車両シャシーセンサアセンブリであって、
   壁を有し、長手方向に延びる内部ブラインドスロットを規定する第１のハウジングであって、前記内部ブラインドスロットは、前記内部ブラインドスロットの前記長手方向の一端に位置する開口部で終端する、該第１のハウジングと、
   前記開口部と接続する内部を有する電気コネクタソケットと、
   前記第１のハウジングに対して回転するように適合され、前記長手方向に対して垂直の関係で向けられたシャフトであって、前記シャフトと前記内部ブラインドスロットが前記壁により分離される、該シャフトと、
   前記シャフトを取り囲むキャップであって、前記キャップから外方に延び、前記第１のハウジングの前記壁から離間して当該壁から平行の関係で向けられ、前記シャフトと結合され、前記シャフトとともに回転可能であり、前記車両のシャシーに接続するよう適合されたアームを含む、該キャップと、
   前記電気コネクタソケットの前記内部と前記内部ブラインドスロットの前記開口部を通して前記第１のハウジングに規定された前記内部ブラインドスロットに挿入されたセンサを備える、車両シャシーセンサアセンブリ。
2. 前記シャフトは、磁石を保持し、
   前記センサは、前記シャフトの回転動作に応じた磁界の変化を感知するホール効果センサ素子であり、前記第１のハウジングの前記壁が前記磁石と前記センサを分離する、請求項１の車両シャシーセンサアセンブリ。
3. 前記電気コネクタソケットの内部と内部ブラインドスロットの前記開口部を通して前記第１のハウジングに規定された前記内部ブラインドスロットに挿入された、前記センサを担持するセンサカートリッジアセンブリを更に有し、
   前記センサカートリッジアセンブリは、前記内部ブラインドスロットの前記開口部を覆う端部プレートを含む、請求項１の車両シャシーセンサアセンブリ。
4. 前記第１のハウジングが、前記センサカートリッジアセンブリに規定された少なくとも第１のアパーチャを通って延びる、前記センサカートリッジアセンブリを前記第１のハウジングに規定された前記ブラインドスロットに固定するように前記センサカートリッジアセンブリに熱ステーキングされたポストを有する、請求項３の車両シャシーセンサアセンブリ。
5. 車両シャシーセンサアセンブリであって、
   壁を有し、長手方向に延びるセンサカートリッジスロットを規定する第１のハウジング部材と、
   前記第１のハウジング部材と一体で、内部を有するコネクタソケットを規定するコネクタハウジングであって、前記センサカートリッジスロットと前記コネクタソケットの内部とが、前記センサカートリッジスロットの一端にある開口部を介して連通する、コネクタハウジングと、
   前記長手方向に対して実質的に垂直で、前記第１のハウジング部材に対して回転可能なシャフトであって、前記第１のハウジング部材の前記壁が前記シャフトと前記センサカートリッジスロットを分離する、シャフトと、
   前記シャフトの回転運動を誘導し、前記シャフトの軸方向運動を防止するスリーブと、
   前記第１のハウジング部材から離間した前記第１のハウジング部材に概略平行の回転可能なアーム部材であって、前記シャフトが、前記アーム部材に結合され、前記アーム部材の回転に応答して回転可能である、アーム部材と、
   センサを含み、前記コネクタソケットの前記内部と前記センサカートリッジスロットの前記開口部を通して前記第１のハウジング部材中に装着されるセンサカートリッジであって、前記センサが、前記シャフトの前記回転を感知するように適合される、センサカートリッジと
   を備える、車両シャシーセンサアセンブリ。
6. 前記シャフトは、磁界を発生させるための磁石を有し、
   前記センサは、前記シャフトの回転に応じた前記磁石により生成される前記磁界の変化を感知する、請求項５の車両シャシーセンサアセンブリ。
7. 前記センサカートリッジが、ターミナルヘッダーと前記ターミナルヘッダーに結合された基板とを含み、前記センサが前記基板上に装着される、請求項５に記載の車両シャシーセンサアセンブリ。
8. 前記ターミナルヘッダーが、前記基板を前記ターミナルヘッダーに固定するために前記基板中に規定されたアパーチャを通って延びる複数のポストを含む、請求項５に記載の車両シャシーセンサアセンブリ。
9. 前記第１のハウジング部材が、前記第１のハウジング部材中に前記センサカートリッジを固定するために前記センサカートリッジ中に規定された少なくとも第１のアパーチャを通って延びる少なくとも第１のポストを含む、請求項５に記載の車両シャシーセンサアセンブリ。

Images