JP7156043B2

JP7156043B2 - 回転速センサ

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Publication number: JP7156043B2
Application number: JP2019002595A
Authority: JP
Inventors: 和彦冨田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2019-01-10
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2022-10-19
Anticipated expiration: 2039-01-10
Also published as: JP2020112406A; CN211122912U

Description

本発明は、対象物の回転速度を検出するセンサに関するものであり、特に、車輪の回転速度を検出するのに好適なセンサに関するものである。

今日、自動車や自動二輪車などの車両には様々なセンサが搭載されており、それら車両用センサの１つとして回転速センサがある。回転速センサは、例えば、車輪の回転速度を検出する目的で車両に搭載される。かかる目的で車両に搭載される回転速センサは、一般的に「車輪速センサ」と呼ばれる。車輪速センサとしての回転速センサは、車輪のロックを防止するアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳシステム）や、車輪のスリップを防止するトラクションコントロールシステム等の構成要素の１つとして車両に搭載される。

上記のような車輪速センサは、信号伝送路を構成するケーブルと、ケーブルの一端側に設けられたセンサヘッドと、ケーブルの他端側に設けられたコネクタと、を有する。センサヘッドには、ホール素子や磁気抵抗効果素子などの検出素子を含む磁気センサ用ＩＣ（以下、「センサＩＣ」と呼ぶ。）が内蔵されている。センサヘッドは、車輪と一緒に回転するマグネットエンコーダやロータの近傍に配置される。センサヘッドに内蔵されているセンサＩＣ（検出素子）は、マグネットエンコーダやロータの回転に伴って発生するセンサヘッド周囲の磁界変動を検出し、この磁界変動（車輪回転速度）に応じた電気信号を出力する。センサＩＣから出力された電気信号は、ケーブルによって伝送され、コネクタを介して制御部や制御装置などに入力される。

従来、センサヘッドに内蔵されるセンサＩＣは１つであった。一方、自動運転システムや運転支援システム等の開発に伴って、車輪速センサを含む回転速センサに対する信頼性や安定性の向上が求められている。そこで、センサヘッドに内蔵されるセンサＩＣの数を増やして回転速センサの信頼性や安定性の向上を図ることが検討されている。つまり、回転速センサの冗長化が検討されている。

特開２０１７－９６８２８号公報

しかし、センサヘッドに内蔵されるセンサＩＣの数を増やすと、センサヘッドとコネクタとの間の信号伝送路も増やさなくてはならない。具体的には、センサヘッドとコネクタとを接続するケーブルの本数を増やしたり、ケーブルを太くしたりしなくてはならない。

図１５に、従来のセンサヘッドの基本構造を模式的に示す。図１５に示されるように、センサヘッド１００は、板状のフランジ部１０１と、フランジ部１０１の一側に設けられた筒状のセンサ保持部１０２と、フランジ部１０１の他側に設けられた筒状のケーブル保持部１０３と、を有する。

図１５に示されるように、センサ保持部１０２の先端には、センサＩＣ１０４が埋設されている。ケーブル１０５は、その端部がケーブル保持部１０３によって覆われ、センサヘッド１００と一体化されている。ケーブル１０５の芯線はセンサヘッド１００の内部においてセンサＩＣ１０４と電気的に接続されている。また、フランジ部１０１には、センサヘッド１００を所定位置に固定するための固定部材（例えば、ボルト）が挿通される貫通孔１０６が設けられている。

センサ保持部１０２，ケーブル保持部１０３及びケーブル１０５は同軸上に設けられている。言い換えれば、センサ保持部１０２，ケーブル保持部１０３及びケーブル１０５の中心軸Ｘ１は、共通の直線上に位置している。一方、貫通孔１０６の中心軸Ｘ２は、中心軸Ｘ１が位置する直線とは異なる直線上に位置し、かつ、中心軸Ｘ１と平行である。

ここで、センサヘッド１００がボルトによって車両に固定される場合、当該ボルトは、貫通孔１０６に挿通された後、車両に設けられているボルト穴にねじ結合される。よって、センサヘッド１００を車両に着脱するためには、貫通孔１０６に挿通されたボルトをスパナやレンチ等の工具を用いて締め付けたり、緩めたりする必要がある。このため、ケーブル保持部１０３の周囲に工具を受け入れるための空間Ｓ（図１５では二点鎖線によって模式的に示されている。）を確保し、工具とケーブル保持部１０３との干渉を回避する必要がある。かかる背景の下、センサ保持部１０２，ケーブル保持部１０３及びケーブル１０５の中心軸Ｘ１と貫通孔１０６の中心軸Ｘ２との間隔Ｄは、通常、約１４ｍｍ～約２０ｍｍに設定されている。

しかし、センサＩＣ１０４の増設に伴ってケーブル１０５の本数を増やしたり、ケーブル１０５を太くしたりすると、ケーブル１０５を覆っているケーブル保持部１０３が拡大する（太くなる。）。よって、間隔Ｄを維持しようとすると、空間Ｓが狭くなり、工具とケーブル保持部１０３との干渉を回避することが困難または不可能になる。

一方、工具とケーブル保持部１０３との干渉を回避するために間隔Ｄを拡大すると、センサ保持部１０２に対する貫通孔１０６の位置が変化する。すると、従来の貫通孔１０６の位置を前提とした位置にボルト穴が設けられている車両にセンサヘッド１００を装着することができなくなる。よって、従来の貫通孔１０６の位置を前提とした位置にボルト穴が設けられている車両にセンサヘッド１００を装着するためには、新たにボルト穴を形成する必要がある。しかしながら、新たにボルト穴を形成してセンサヘッド１００を装着可能としたとしても、センサヘッド１００の周囲に配置される他の部品の配置，形状，寸法などを変更する必要が生じる虞がある。

本発明の目的は、センサ保持部と固定部材が挿通される貫通孔との間隔を拡大させることなくセンサ保持部に複数のセンサＩＣが埋設された回転速センサを提供することである。

本発明に係る回転速センサは、フランジ部，前記フランジ部の一側に設けられたセンサ保持部および前記フランジ部の他側に設けられたケーブル保持部を含むセンサヘッドと、前記ケーブル保持部から延出するケーブルと、前記フランジ部に設けられ、前記センサヘッドを所定位置に固定するための固定部材が挿通される貫通孔と、前記センサ保持部に埋設され、磁界変動に応じた電気信号を出力する複数のセンサＩＣと、を有する。前記センサ保持部の中心軸および前記ケーブル保持部の中心軸は、前記貫通孔の開口面を含む仮想平面と互いに異なる点で交わる。

本発明の一態様では、前記貫通孔，前記センサ保持部および前記ケーブル保持部のそれぞれの中心軸は、互いに平行である。

本発明の他の一態様では、前記仮想平面は、前記貫通孔の中心軸と直交する平面である。

本発明の他の一態様では、回転速センサは、一本の前記ケーブルを有する。前記ケーブルは、所定の前記センサＩＣに接続される複数本の芯線を含み、前記ケーブルの中心は、前記ケーブル保持部の中心軸上に位置する。

本発明の他の一態様では、回転速センサは、２本の前記ケーブルを有する。それぞれの前記ケーブルは、所定の前記センサＩＣに接続される複数本の芯線を含む。前記２本のケーブルの一方の中心は、前記センサ保持部の中心軸上に位置し、前記２本のケーブルの他方の中心は、前記センサ保持部および前記ケーブル保持部のいずれの中心軸上にも位置しない。

本発明の他の一態様では、前記センサヘッドに内蔵され、前記センサＩＣおよび前記芯線を保持するホルダ部材が設けられる。

本発明の他の一態様では、前記センサＩＣは、前記ホルダ部材によって保持されるとともに、前記芯線が接続される出力端子を備える。

本発明の他の一態様では、前記ホルダ部材は、同一の前記センサＩＣが備える前記出力端子に接続される一対の前記芯線の間に介在するセパレータを備える。

本発明の他の一態様では、回転速センサは、２つの前記センサＩＣを有し、それぞれの前記センサＩＣは、検出素子としての磁気抵抗効果素子を備える。

本発明によれば、センサ保持部と固定部材が挿通される貫通孔との間隔を拡大させることなくセンサ保持部に複数のセンサＩＣが埋設された回転速センサが実現される。

第１実施形態に係る車輪速センサの構成を示す概略図である。図１に示されているセンサヘッドの斜視図である。図２に示されているセンサヘッドのＡ－Ａ断面図である。図２に示されているセンサヘッド内におけるセンサＩＣとケーブルとの接続状態を示す斜視図である。（ａ）は、図２に示されているセンサヘッド内におけるセンサＩＣとケーブルとの接続状態を示す平面図である。（ｂ）は、図２に示されているセンサヘッド内におけるセンサＩＣとケーブルとの接続状態を示す底面図である。図２に示されているセンサヘッドに内蔵されているホルダ部材の斜視図である。図２に示されているセンサ保持部およびケーブル保持部の中心軸の位置関係を示す説明図である。図２に示されているセンサ保持部およびケーブル保持部の中心軸の位置関係を示す他の説明図である。第２実施形態に係る車輪速センサの構成を示す概略図である。図９に示されているセンサヘッドの斜視図である。図１０に示されているセンサヘッドのＡ－Ａ断面図である。図１０に示されているセンサヘッドに内蔵されているホルダ部材の斜視図である。図１０に示されているセンサ保持部およびケーブル保持部の中心軸の位置関係を示す説明図である。図１０に示されているセンサ保持部およびケーブル保持部の中心軸の位置関係を示す他の説明図である。従来のセンサヘッドの基本構造を示す模式図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の回転速センサの実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る回転速センサは、ＡＢＳシステムの構成要素の１つとして車両に搭載される車輪速センサである。

図１に示されるように、本実施形態に係る車輪速センサ１Ａは、センサヘッド２，ケーブル３及びコネクタ４を有する。センサヘッド２は、不図示の車輪と一緒に回転するマグネットエンコーダ５の近傍に配置される。具体的には、センサヘッド２は、マグネットエンコーダ５との位置関係が所定の位置関係となるように、車体（ハブ，ナックル，サスペンション等）に固定される。マグネットエンコーダ５の周縁には、当該マグネットエンコーダ５の回転方向に沿ってＮ極部とＳ極部とが交互に設けられている。よって、車輪の回転に伴ってマグネットエンコーダ５が回転すると、センサヘッド２の周囲で磁界変動が発生する。センサヘッド２には、磁界変動を検出し、その磁界変動に応じた電気信号を出力する磁気センサ用ＩＣ（センサＩＣ）が内蔵されている。また、センサヘッド２とコネクタ４とは、一本のケーブル３を介して接続されている。センサヘッド２に内蔵されているセンサＩＣから出力された電気信号は、ケーブル３を介してコネクタ４に伝送され、コネクタ４の接続先に入力される。コネクタ４は、例えば、ＡＢＳシステムの制御部や制御装置、ＡＢＳシステムを含む各種システムを統括的に制御する制御部や制御装置などに接続される。

図１，図２に示されるように、センサヘッド２は、フランジ部１０と、フランジ部１０の一側に設けられたセンサ保持部２０と、フランジ部１０の他側に設けられたケーブル保持部３０と、を含んでいる。これらフランジ部１０，センサ保持部２０及びケーブル保持部３０は、樹脂によって一体成形されている。言い換えれば、フランジ部１０，センサ保持部２０及びケーブル保持部３０のそれぞれは、射出成形された樹脂成形体の一部である。

図１に示されるように、フランジ部１０は、互いに平行な前面１１ａ及び背面１１ｂを有し、全体として概ね板状の外観を呈している。図１，図２に示されるように、フランジ部１０には、センサヘッド２を所定位置に固定するための固定部材（例えば、ボルト）が挿通される貫通孔１２が設けられている。貫通孔１２は、フランジ部１０を当該フランジ部１０の厚み方向に貫通しており、貫通孔１２の一端はフランジ部１０の前面１１ａにおいて開口し、貫通孔１２の他端はフランジ部１０の背面１１ｂにおいて開口している。図２に示されるように、貫通孔１２の内側には、環状の補強部材１３が設けられている。本実施形態における補強部材１３は金属製であるが、補強部材１３は金属製に限られず、例えば樹脂製であってもよい。

図１，図２に示されるように、センサ保持部２０及びケーブル保持部３０は、全体として概ね筒形の外観を呈している。より具体的には、センサ保持部２０は、フランジ部１０の前面１１ａから第１方向に突出しており、根元側は略円筒形の外観を呈し、先端側は略角筒形の外観を呈している。一方、ケーブル保持部３０は、フランジ部１０の背面１１ｂから第１方向と反対の第２方向に突出しており、全長に亘って略円筒形の外観を呈している。

以下の説明では、フランジ部１０の厚み方向を「前後方向」とし、フランジ部１０の高さ方向（長手方向）を「上下方向」とする。また、前後方向および上下方向の双方に対して直交する方向を「左右方向」とする。さらに、前後方向に関しては、フランジ部１０に対するセンサ保持部２０の突出方向（第１方向）を「前方」、フランジ部１０に対するケーブル保持部３０の突出方向（第２方向）を「後方」とする。上下方向に関しては、貫通孔１２が設けられている側を「下方」、貫通孔１２が設けられている側と反対側を「上方」とする。また、略円筒形の外観を呈しているセンサ保持部２０の根元側を「基端部２０ａ」と呼び、略角筒形の外観を呈しているセンサ保持部２０の先端側を「先端部２０ｂ」と呼ぶ場合がある。言い換えれば、略円筒形の外観を呈している部分が基端部２０ａであり、略角筒形の外観を呈している部分が先端部２０ｂである。

図３に示されるように、センサヘッド２には、磁界変動を検出する検出素子を備える複数のセンサＩＣ４０が内蔵されている。言い換えれば、センサヘッド２には、磁界変動に応じた電気信号を出力する複数のセンサＩＣ４０が内蔵されている。本実施形態では、２つのセンサＩＣ４１，４２がセンサ保持部２０の先端に埋設されている。より具体的には、２つのセンサＩＣ４１，４２は、センサ保持部２０の先端部２０ｂの端面近傍に埋設されている。

それぞれのセンサＩＣ４１，４２は、検出素子としての磁気抵抗効果素子４１ａ，４２ａを備えている。本実施形態における磁気抵抗効果素子４１ａ，４２ａは、巨大磁気抵抗効果素子（GMR（Giant Magneto Resistive effect）素子）である。センサＩＣ４１，４２は、双方の検出面が上向きとなる状態で上下に重ねられている。以下の説明では、センサＩＣ４１を「上側センサＩＣ４１」と呼び、センサＩＣ４２を「下側センサＩＣ４２」と呼んで区別する場合がある。もっとも、かかる区別は説明の便宜上の区別に過ぎない。一方、センサＩＣ４１，４２を「センサＩＣ４０」と総称する場合もある。

図３に示されるように、ケーブル３の先端はセンサヘッド２に接続されている。具体的には、ケーブル３の端部がケーブル保持部３０に覆われている（モールドされている。）。この結果、ケーブル３は、ケーブル保持部３０の端面３０ａから後方に向かって延出している。

図４及び図５（ａ），（ｂ）に示されるように、ケーブル３は、複数本の芯線５０を含む多芯ケーブルである。より具体的には、ケーブル３は、上側センサＩＣ４１に接続される一対の芯線５０と、下側センサＩＣ４２に接続される他の一対の芯線５０と、を含む多芯ケーブルである。

図４に示されるように、それぞれの芯線５０は、絶縁体５５によって被覆されている。さらに、絶縁体によって被覆されているそれぞれの芯線５０は、互いに撚り合わされた状態でシース５６によって一括被覆されている。つまり、ケーブル３は、撚り合わされた４本の絶縁電線と、それら４本の絶縁電線を一括被覆して一本に纏めるシース５６と、を有する４芯ケーブルである。尚、本実施形態における芯線５０は、錫を含有する複数本の銅合金線からなる撚り線である。また、絶縁体５５は難燃性架橋ポリエチレンによって形成されており、シース５６は熱可塑性ウレタンによって形成されている。もっとも、芯線５０，絶縁体５５及びシース５６の材料が上記材料に限定されないことは勿論である。

図５（ａ），（ｂ）に示されるように、ケーブル３に含まれている４本の芯線５０は所定のセンサＩＣ４０と電気的に接続されている。具体的には、２本の芯線５１，５２が上側センサＩＣ４１に接続され（図５（ａ））、他の２本の芯線５３，５４が下側センサＩＣ４２に接続されている（図５（ｂ））。より具体的には、芯線５１，５２は、上側センサＩＣ４１の出力端子５７ａ，５７ｂに接続されている。同様に、芯線５３，５４は、下側センサＩＣ４２の出力端子５８ａ，５８ｂに接続されている。

それぞれの出力端子５７ａ，５７ｂ，５８ａ，５８ｂは短冊形状を有している。そして、芯線５１が出力端子５７ａに抵抗溶接され、芯線５２が出力端子５７ｂに抵抗溶接されている。また、芯線５３が出力端子５８ａに抵抗溶接され、芯線５４が出力端子５８ｂに抵抗溶接されている。以下の説明では、出力端子５７ａ，５７ｂを「出力端子５７」と総称し、出力端子５８ａ，５８ｂを「出力端子５８」と総称する場合がある。

図４及び図５（ａ），（ｂ）に示されているシース５６の端部，芯線５０，出力端子５７，出力端子５８及びセンサＩＣ４０の本体は、図６に示されているホルダ部材６０によって保持されている。言い換えれば、シース５６の端部、芯線５０、出力端子５７，出力端子５８を含むセンサＩＣ４０は、ホルダ部材６０に保持された状態で、図２に示されているセンサヘッド２に内蔵されている。

図６に示されるように、ホルダ部材６０は、対向する一対の側壁部６１，６２と、これら側壁部６１，６２に跨る支持板６３と、を有する。芯線５１，５２及び出力端子５７を含む上側センサＩＣ４１（図４，図５（ａ））は、支持板６３の上面側に配置されている。一方、芯線５３，５４及び出力端子５８を含む下側センサＩＣ４２（図４，図５（ｂ））は、支持板６３の下面側に配置されている。

図５（ａ）及び図６に示されるように、支持板６３の上面には、上側センサＩＣ４１に接続されている芯線５１，５２の間に介在する板状のセパレータ６４が突設されている。言い換えれば、セパレータ６４は、同一のセンサＩＣ（上側センサＩＣ４１）に接続される一対の芯線５１，５２の間に介在する隔壁である。図５（ｂ）及び図６に示されるように、支持板６３の下面にもセパレータ６４と同様のセパレータ６５が突設されている。図５（ｂ）に示されるように、セパレータ６５も、同一のセンサＩＣ（下側センサＩＣ４２）に接続される一対の芯線５３，５４の間に介在する隔壁である。

図５（ａ）に示されるように、セパレータ６４は、芯線５１，５２の端部を越えて前方に延在し、出力端子５７ａ，５７ｂの間に介在している。図５（ｂ）に示されるように、セパレータ６５は、芯線５３，５４の端部を越えて前方に延在し、出力端子５８ａ，５８ｂの間に介在している。この結果、芯線５１及び出力端子５７ａは、セパレータ６４と側壁部６１の上部との間に配置され、芯線５２及び出力端子５７ｂは、セパレータ６４と側壁部６２の上部との間に配置されている（図５（ａ））。また、芯線５３及び出力端子５８ａは、セパレータ６５と側壁部６１の下部との間に配置され、芯線５４及び出力端子５８ｂは、セパレータ６５と側壁部６２の下部との間に配置されている（図５（ｂ））。

図５（ａ）に示されているセパレータ６４は、芯線５１，５２及び出力端子５７ａ，５７ｂをホルダ部材６０上の所定位置に位置決めする役割を果たすとともに、芯線５１と芯線５２との短絡や出力端子５７ａと出力端子５７ｂとの短絡を防止する役割を果たす。図５（ｂ）に示されているセパレータ６５は、芯線５３，５４及び出力端子５８ａ，５８ｂをホルダ部材６０上の所定位置に位置決めする役割を果たすとともに、芯線５３と芯線５４との短絡や出力端子５８ａと出力端子５８ｂとの短絡を防止する役割を果たす。

図６に示されるように、支持板６３の上面および下面には、出力端子５７，５８の先端に設けられている位置決め穴５９（図５（ａ），（ｂ））に嵌合する突起６６が設けられている（図６には、支持板６３の上面に設けられている２つの突起６６のみが示されている。）。よって、芯線５１，５２及び出力端子５７ａ，５７ｂは、側壁部６１，６２及びセパレータ６４による位置決めに加えて、位置決め穴５９及び突起６６によっても位置決めされる。前者による位置決めは、主に左右方向における位置決めであり、後者による位置決めは主に前後方向における位置決めである。芯線５３，５４及び出力端子５８ａ，５８ｂも、芯線５１，５２及び出力端子５７ａ，５７ｂと同様に、左右方向および前後方向に関して位置決めされている。

図７，図８を参照する。センサ保持部２０（基端部２０ａ）の中心軸Ｘ１及びケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２は、貫通孔１２の開口面を含む仮想平面Ｖと互いに異なる点で交わっている。ここで、センサ保持部２０の中心軸Ｘ１は、基端部２０ａの断面の中心を通過して貫通孔１２の中心軸Ｘ３と平行に延びる軸である。また、ケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２は、ケーブル保持部３０の端面３０ａの中心を通過して貫通孔１２の中心軸Ｘ３と平行に延びる軸である。本実施形態では、基端部２０ａの断面およびケーブル保持部３０の端面３０ａは円形である。よって、基端部２０ａの断面およびケーブル保持部３０の端面３０ａの中心は、それぞれの面の重心と一致する。

既述のとおり、貫通孔１２の一端はフランジ部１０の前面１１ａ（図１）において開口し、貫通孔１２の他端はフランジ部１０の背面１１ｂ（図１）において開口している。よって、貫通孔１２の開口面には、フランジ部１０の前面側の開口面と、フランジ部１０の背面側の開口面と、が含まれる。図７，図８から明らかなように、本実施形態における仮想平面Ｖは、フランジ部１０の背面側の開口面を含む仮想平面である。さらに、本実施形態における仮想平面Ｖは、貫通孔１２の中心軸Ｘ３と直交する平面でもある。

図７，図８に示されるように、センサ保持部２０の中心軸Ｘ１と仮想平面Ｖとの交点Ｐ１，ケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２と仮想平面Ｖとの交点Ｐ２，貫通孔１２の中心軸Ｘ３と仮想平面Ｖとの交点Ｐ３は、仮想平面Ｖ内において上下に延びる一本の直線Ｌ上の異なる３点にそれぞれ位置している。言い換えれば、交点Ｐ３，Ｐ１，Ｐ２は、この順で下方から上方に向かって一列に並んでいる。

つまり、センサ保持部２０，ケーブル保持部３０及び貫通孔１２の中心軸Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は、互いに平行であるが、互いに一致していない。センサ保持部２０の中心軸Ｘ１とケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２とに着目すると、これらは互いに平行であるが、上下にずれている。具体的には、ケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２は、センサ保持部２０の中心軸Ｘ１の上方に位置している。また、ケーブル３の中心Ｃは、ケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２上に位置している。つまり、ケーブル３の中心Ｃとケーブル保持部３０の中心とは一致している。

要するに、ケーブル３及びケーブル保持部３０は、センサ保持部２０を基準としたとき、当該センサ保持部２０よりも上方にオフセットされている。ここで、貫通孔１２はセンサ保持部２０の下方に設けられている。よって、ケーブル３及びケーブル保持部３０がセンサ保持部２０を基準として上方にオフセットされていることは、ケーブル３及びケーブル保持部３０が貫通孔１２から離間する方向にオフセットされていることと同義である。

もっとも、本実施形態では、センサ保持部２０の下方に貫通孔１２が設けられているので、上方が貫通孔１２から離間する方向となる。一方、センサ保持部２０の上方に貫通孔１２が設けられる実施形態もある。この場合には、下方が貫通孔１２から離間する方向となる。

以上のように、本実施形態におけるセンサヘッド２では、センサ保持部２０の中心軸Ｘ１を基準としたとき、貫通孔１２の中心軸Ｘ３はセンサ保持部２０の中心軸Ｘ１の下方に、ケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２はセンサ保持部２０の中心軸Ｘ１の上方に、それぞれ位置している。この結果、センサ保持部２０の中心軸Ｘ１及びケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２は、貫通孔１２の開口面を含む仮想平面Ｖと互いに異なる点（Ｐ１，Ｐ２）で交わっている。これにより、ケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２がセンサ保持部２０の中心軸Ｘ１と一致している形態と比較すると、貫通孔１２の中心軸Ｘ３とセンサ保持部２０の中心軸Ｘ１との間隔Ｄ１（図８）は変わらない一方、貫通孔１２の中心軸Ｘ３とケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２との間隔Ｄ２（図８）は拡張されている。言い換えれば、センサ保持部２０と貫通孔１２との位置関係を維持しつつ、ケーブル保持部３０の周囲（下方）に、工具を受け入れるために必要十分な空間が確保されている。

（第２実施形態）
以下、本発明の回転速センサの実施形態の他の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。もっとも、本実施形態に係る回転速センサは、第１実施形態に係る車輪速センサ１Ａと同一の基本構造を有する車輪速センサである。そこで、専ら本実施形態に係る車輪速センサと第１実施形態に係る車輪速センサ１Ａとの相違点について説明し、同一または実質的に同一の構成についての説明は適宜省略する。また、既に説明した構成と同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を用いる。

図９に示されるように、本実施形態に係る車輪速センサ１Ｂは、センサヘッド２と、ケーブル３ａ，３ｂと、コネクタ４ａ，４ｂと、を有する。つまり、本実施形態に係る車輪速センサ１Ｂと第１実施形態に係る車輪速センサ１Ａとの主な相違点は、ケーブルの本数およびコネクタの個数である。具体的には、第１実施形態に係る車輪速センサ１Ａは、１本のケーブル３を有するのに対し、本実施形態に係る車輪速センサ１Ｂは、２本のケーブル３ａ，３ｂを有する。また、第１実施形態に係る車輪速センサ１Ａは、１個のコネクタ４を有するのに対し、本実施形態に係る車輪速センサ１Ｂは、２個のコネクタ４ａ，４ｂを有する。

図１０，図１１に示されるように、センサヘッド２は、フランジ部１０と、フランジ部１０の一側に設けられたセンサ保持部２０と、フランジ部１０の他側に設けられたケーブル保持部３０と、を含んでいる。これらフランジ部１０，センサ保持部２０及びケーブル保持部３０は、樹脂によって一体成形されている。

本実施形態においても、各方向を第１実施形態と同様に定義する。すなわち、フランジ部１０の厚み方向を「前後方向」とし、フランジ部１０の高さ方向（長手方向）を「上下方向」とする。また、前後方向および上下方向の双方に対して直交する方向を「左右方向」とする。さらに、前後方向に関しては、フランジ部１０に対するセンサ保持部２０の突出方向（第１方向）を「前方」、フランジ部１０に対するケーブル保持部３０の突出方向（第２方向）を「後方」とする。上下方向に関しては、貫通孔１２が設けられている側を「下方」、貫通孔１２が設けられている側と反対側を「上方」とする。

図１１に示されるように、センサヘッド２には、複数のセンサＩＣ４０（上側センサＩＣ４１，下側センサＩＣ４２）が内蔵されている。上側センサＩＣ４１及び下側センサＩＣ４２は、磁気抵抗効果素子４１ａ，４２ａとしての巨大磁気抵抗効果素子（GMR（Giant Magneto Resistive effect）素子）を備えており、構造，形状，寸法，配置などは、第１実施形態における上側センサＩＣ４１，下側センサＩＣ４２と同一である。

図１０，図１１に示されるように、ケーブル３ａ，３ｂの先端はセンサヘッド２に接続されている。具体的には、ケーブル３ａ，３ｂの端部が共通のケーブル保持部３０に覆われている（モールドされている。）。この結果、ケーブル３ａ，３ｂは、ケーブル保持部３０の端面３０ａから後方に向かって延出している。

図１２に示されるように、ケーブル３ａ，３ｂは、複数本の芯線５０を含む多芯ケーブルである。より具体的には、ケーブル３ａは、上側センサＩＣ４１に接続される一対の芯線５０を含む多芯ケーブルである。また、ケーブル３ｂは、下側センサＩＣ４２（図１１）に接続される一対の芯線５０を含む多芯ケーブルである。

ケーブル３ａに含まれる芯線５０は、絶縁体５５によって被覆されている。さらに、絶縁体によって被覆されているそれぞれの芯線５０は、互いに撚り合わされた状態でシース５６によって一括被覆されている。同様に、ケーブル３ｂに含まれる芯線５０は、絶縁体５５によって被覆されている。さらに、絶縁体によって被覆されているそれぞれの芯線５０は、互いに撚り合わされた状態でシース５６によって一括被覆されている。つまり、ケーブル３ａは、撚り合わされた２本の絶縁電線と、それら２本の絶縁電線を一括被覆して一本に纏めるシース５６と、を有する２芯ケーブルである。また、ケーブル３ｂは、撚り合わされた２本の絶縁電線と、それら２本の絶縁電線を一括被覆して一本に纏めるシース５６と、を有する２芯ケーブルである。

図１２に示されるように、ケーブル３ａに含まれている芯線５１，５２は、上側センサＩＣ４１の出力端子５７ａ，５７ｂに接続されている。図１２には示されていないが、ケーブル３ｂに含まれている芯線５３，５４は、下側センサＩＣ４２（図１１）の出力端子に接続されている。尚、下側センサＩＣ４２（図１１）の出力端子は、図５（ｂ）に示されている出力端子５８ａ，５８ｂと同様である。

ケーブル３ａ，３ｂのシース５６の端部や芯線５０、出力端子５７ａ，５７ｂを含む複数の出力端子および複数のセンサＩＣ４０の本体は、図１２に示されているホルダ部材６０によって保持された状態で、図１０に示されているセンサヘッド２に内蔵されている。

図１３，図１４を参照する。センサ保持部２０（基端部２０ａ）の中心軸Ｘ１及びケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２は、貫通孔１２の開口面を含む仮想平面Ｖと互いに異なる点で交わっている。図１３，図１４から明らかなように、本実施形態における仮想平面Ｖは、フランジ部１０の背面側の開口面を含む仮想平面である。また、本実施形態における仮想平面Ｖは、貫通孔１２の中心軸Ｘ３と直交する平面でもある。

図１３，図１４に示されるように、センサ保持部２０の中心軸Ｘ１と仮想平面Ｖとの交点Ｐ１，ケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２と仮想平面Ｖとの交点Ｐ２，貫通孔１２の中心軸Ｘ３と仮想平面Ｖとの交点Ｐ３は、仮想平面Ｖ内において上下に延びる一本の直線Ｌ上の異なる３点にそれぞれ位置している。言い換えれば、交点Ｐ３，Ｐ１，Ｐ２は、この順で下方から上方に向かって一列に並んでいる。

つまり、センサ保持部２０，ケーブル保持部３０及び貫通孔１２の中心軸Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は、互いに平行であるが、互いに一致していない。センサ保持部２０の中心軸Ｘ１とケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２とに着目すると、これらは互いに平行であるが、上下にずれている。具体的には、ケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２は、センサ保持部２０の中心軸Ｘ１の上方に位置している。

また、２本のケーブル３ａ，３ｂのうち、相対的に下方に設けられているケーブル３ｂの中心Ｃｂは、センサ保持部２０の中心軸Ｘ１上に位置している。言い換えれば、ケーブル３ｂの中心Ｃｂとセンサ保持部２０の中心とは一致している。一方、２本のケーブル３ａ，３ｂのうち、相対的に上方に設けられているケーブル３ａの中心Ｃａは、センサ保持部２０の中心軸Ｘ１上およびケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２上のいずれにも位置していない。言い換えれば、ケーブル３ａの中心Ｃａは、センサ保持部２０の中心と一致しておらず、ケーブル保持部３０の中心とも一致していない。

図１４に示されるように、本実施形態におけるケーブル保持部３０の端面３０ａの形状は、第１実施形態におけるケーブル保持部３０の端面３０ａ（図８）の形状とは異なる。具体的には、第１実施形態におけるケーブル保持部３０の端面３０ａは円形であるのに対し、本実施形態におけるケーブル保持部３０の端面３０ａは、オーバル形（角丸長方形）である。もっとも、本実施形態におけるケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２は、端面３０ａの重心を通過して貫通孔１２の中心軸Ｘ３と平行に延びる軸である点で、第１実施形態におけるケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２と異なるところはない。

図１３，図１４に示されるように、本実施形態におけるセンサヘッド２においても、センサ保持部２０の中心軸Ｘ１を基準としたとき、貫通孔１２の中心軸Ｘ３はセンサ保持部２０の中心軸Ｘ１の下方に、ケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２はセンサ保持部２０の中心軸Ｘ１の上方に、それぞれ位置している。この結果、センサ保持部２０の中心軸Ｘ１及びケーブル保持部３０の中心軸Ｘ２は、貫通孔１２の開口面を含む仮想平面Ｖと互いに異なる点（Ｐ１，Ｐ２）で交わっている。よって、第１実施形態におけるセンサヘッド２と同じく、センサ保持部２０と貫通孔１２との位置関係を維持しつつ、ケーブル保持部３０の周囲（下方）に、工具を受け入れるために必要十分な空間が確保されている。

尚、ケーブル３ａ，３ｂは、必要に応じて一本に纏めることができる。例えば、ケーブル３ａ，３ｂを共通のチューブやパイプに挿通させて一本に纏めることができる。また、ケーブル３ａ，３ｂを１つ又は２つ以上のバンド等で束ねて一本に纏めることもできる。

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変更可能である。例えば、センサヘッドに内蔵されるセンサＩＣが備える検出素子は、異方性磁気抵抗効果素子（AMR（Anisotropic magnetoresistance effect）素子）やトンネル磁気抵抗効果素子（TMR（Tunnel magnetoresistance effect）素子）であってもよく、ホール素子であってもよい。また、センサヘッドに内蔵されるセンサＩＣの数は２つに限られない。

センサヘッド内におけるセンサＩＣの向きは、上記実施形態における向きに限定されない。例えば、センサＩＣの検出面とセンサ保持部の端面とが平行になる向きでセンサＩＣを配置してもよい。また、一方のセンサＩＣの検出面を上に向け、他方のセンサＩＣの検出面を下に向けて２つのセンサＩＣを配置してもよい。つまり、２つのセンサＩＣを背中合わせで配置してもよい。ケーブルの本数は、１本または２本に限られない。

芯線とセンサＩＣの出力端子との接続方法は溶接に限られず、例えば、半田付けであってもよい。また、芯線とセンサＩＣの出力端子とを接続端子を介して接続してもよい。この場合、例えば、接続端子の一端と芯線とがカシメ接続され、接続端子の他端と出力端子とがカシメ接続される。

本発明は、車輪速センサ以外の回転速センサにも適用することができ、適用された場合には上記と同様の効果を奏する。

１Ａ，１Ｂ…車輪速センサ、２…センサヘッド、３，３ａ，３ｂ…ケーブル、４，４ａ，４ｂ…コネクタ、５…ロータ、１０…フランジ部、１１ａ…前面、１１ｂ…背面、１２…貫通孔、１３…補強部材、２０…センサ保持部、２０ａ…基端部、２０ｂ…先端部、３０…ケーブル保持部、３０ａ…端面、４０…センサＩＣ、４１…センサＩＣ（上側センサＩＣ）、４２…センサＩＣ（下側センサＩＣ）、４１ａ，４２ａ…磁気抵抗効果素子、５０，５１，５２，５３，５４…芯線、５５…絶縁体、５６…シース、５７，５７ａ，５７ｂ…出力端子、５８，５８ａ，５８ｂ…出力端子、５９…位置決め穴、６０…ホルダ部材、６１，６２…側壁部、６３…支持板、６４，６５…セパレータ、６６…突起、Ｃ，Ｃａ，Ｃｂ…中心、Ｄ１，Ｄ２…間隔、Ｌ…直線、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…交点、Ｖ…仮想平面、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３…中心軸

Claims

フランジ部，前記フランジ部の一側に設けられたセンサ保持部および前記フランジ部の他側に設けられたケーブル保持部を含むセンサヘッドと、
前記ケーブル保持部から延出する２本のケーブルと、
前記フランジ部に設けられ、前記センサヘッドを所定位置に固定するための固定部材が挿通される貫通孔と、
前記センサ保持部に埋設され、磁界変動に応じた電気信号を出力する複数のセンサＩＣと、を有し、
前記センサ保持部の中心軸および前記ケーブル保持部の中心軸は、前記貫通孔の開口面を含む仮想平面と互いに異なる点で交わり、
前記２本のケーブルは、それぞれ所定の前記センサＩＣに接続される複数本の芯線を含み、
前記２本のケーブルの一方の中心は、前記センサ保持部の中心軸上に位置し、
前記２本のケーブルの他方の中心は、前記センサ保持部および前記ケーブル保持部のいずれの中心軸上にも位置していない、回転速センサ。
請求項１に記載の回転速センサにおいて、
前記貫通孔，前記センサ保持部および前記ケーブル保持部のそれぞれの中心軸が互いに平行である、回転速センサ。
請求項１又は２に記載の回転速センサにおいて、
前記仮想平面が前記貫通孔の中心軸と直交する平面である、回転速センサ。
請求項１～３のいずれか一項に記載の回転速センサにおいて、
前記センサヘッドに内蔵され、前記センサＩＣおよび前記芯線を保持するホルダ部材を有する、回転速センサ。
請求項４に記載の回転速センサにおいて、
前記センサＩＣは、前記ホルダ部材によって保持されるとともに、前記芯線が接続される出力端子を備える、回転速センサ。
請求項５に記載の回転速センサにおいて、
前記ホルダ部材に設けられ、同一の前記センサＩＣが備える前記出力端子に接続される一対の前記芯線の間に介在するセパレータを有する、回転速センサ。
請求項１～６のいずれか一項に記載の回転速センサにおいて、
２つの前記センサＩＣを有し、
それぞれの前記センサＩＣは、検出素子としての磁気抵抗効果素子を備えている、回転速センサ。