JP2008175680A - 車輪速センサ - Google Patents

Abstract

【課題】左右車輪用の対の車輪速センサＰ_１、Ｐ_２を安価に製造し得るようにする。
【解決手段】車両の左右車輪とともに回転するそれぞれの被検出体Ｂ、Ｂの回転による磁界変動によりその両被検出体の正逆回転方向及び回転数を同一の回転検出子１１でもってそれぞれ検出する対の車輪速センサＰ_１、Ｐ_２である。その対の車輪速センサの両回転検出子１１は、被検出体Ｂに対向する面を表裏逆にしてその検出回転方向を正逆にする。逆にするだけなので、同一構成の回転検出子でもって、左右車輪用の対の車輪速センサを得ることができて、製造コストを低減できる。回転検出素子１１ａの中心から被検出体に対向する側の車輪速センサ表面までの被覆樹脂（１１ｂ、４）の厚みを同じにして、両車輪速センサの検出感度を同じにする。これにより、車輪速センサ設計上の取り扱いが容易になる。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両の左右車輪等の正逆回転方向及び回転数を検出する車輪速センサ及びその製造方法に関するものである。

この種の車輪速センサは、その検出部が樹脂製ホルダー（ボビン）に取付けられ（設けられ）、有蓋筒状ケーシング内にその開口からホルダーを挿入して検出部を実装し、その検出部からのリード片に対の中継端子を接続し、さらにその中継端子を前記ホルダー基部端面から導出して出力ケーブルに接続し、ケーシング開口部とホルダー露出部の全周を両者に亘り前記中継端子及び出力ケーブルの一部を埋設して樹脂により被覆した構成である（特許文献１参照）。
特開２００２−２５７８４０号公報

上記検出部は、回転検出素子、その電源回路、信号処理回路及び出力回路等の検出回路を含む磁気検出用ＩＣチップを樹脂により被覆した回転検出子（ホールＩＣ）等からなるもの（特許文献１ 図４、本願図３参照）、コイルを巻回保持するボビンの内側にポールピースを設けて、そのポールピース後側に磁石を有するもの（電磁ピックアップ式 特許文献１ 図１参照）等が採用される。

また、図４に示すように、その前者の回転検出子等からなる検出部ａを、ケーシングに実装せず、中継端子を介さずリード片に直接に出力ケーブル６を接続し、その検出部ａと出力ケーブル６及び取付金具１０の一部を樹脂４により被覆したものもある（特許文献２）。
特開２００３−５７２５９号公報

この車輪速センサＰは、図６（ａ）に示すように、検出部ａの組立（同図の「検出部組立」工程）と出力ケーブル６の加工・組立（同「ケーブル部加工・組立」工程）を別行程で行った後、その検出部ａと出力ケーブル６を接続し（同「検出部／ケーブル部接続」工程）、さらに樹脂４による被覆を行って製造され（同「樹脂成形（車輪速センサ形成）」工程）、寸法検査、正常な回転検出出力を行うかを検査（同「電気検査（出力検査）」工程）して出荷される。

これらの車輪速センサＰは、図４に示すように、回転する被検出体Ｂに対向して設けられ、被検出体Ｂの回転による磁界変動を検出部ａで検出して電気信号に変換し、その信号は、中継端子、出力ケーブル６等を介して外部の制御機器に伝えられる。被検出体Ｂには、周縁部に歯車状の歯を設けた強磁性体パルサーリングや、周縁部表面にＳ極とＮ極が周方向に交互に連続して現れるように着磁された磁石パルサーリングが使用される。

この種の車輪速センサＰにおいて、検出部ａに対の回転検出素子（ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲＥ）等）を被検出体Ｂの回転方向に並列に設けた回転検出子を採用し（図３（ｂ）の符号１１ａ、１１参照）、図５に示すように、上記被検出体Ｂの回転に基づく磁界変動によるその対の回転検出素子からの信号を基に形成された出力波形（パルス）Ｗ_１、Ｗ_２を、被検出体Ｂの正転時（同図（ａ））と逆転時（同図（ｂ））に異ならせ（例えば、パルス幅を異ならせ）、その立ち上がりパルスの相違により、被検出体Ｂの回転方向を検出し、同パルスの検出数により、回転数を検出するものがある（特許文献３参照）。
この回転方向の検出により、例えば、車両が後退するとブレーキをかける坂道発進補助システムでの車両後退を検出できる。
特開平１０−３３２７２５号公報

この回転方向及び回転数を検出し得る車輪速センサＰを、例えば、車両のＡＢＳ（アンチロック・ブレーキシステム）の車輪速度検出センサとして使用する場合、車両の前後左右輪にその車輪速センサＰをそれぞれ設置して制御器に接続し、各車輪速センサＰにより、前後左右輪のそれぞれの回転方向及び回転数を検出することとなる（図１参照、同図において、矢印方向が車両前方）。
このとき、左右の車輪速センサＰの回転検出方向は、被検出体Ｂに対向した状態で逆となる（図１においては、前進時の回転を正回転とした場合、左輪は正転右回り、右輪は正転左回り）。このため、回転方向の検出方向（検出回転方向）が異なる２種類の車輪速センサＰが必要となる。

この場合、対の回転検出素子が組み込まれた検出回路を変更せず、かつその検出回路との接続態様を変更することなく、各車輪速センサＰの検出部ａにおける対の回転検出素子を左右逆にすれば、検出回転方向が逆になる。このため、その対の回転検出素子の位置を逆にするなどにより、各車輪速センサＰにその検出正逆回転方向の方向性を設定し、右車輪用車輪速センサＰ、又は左車輪用車輪速センサＰとしたものがある。
また、車輪速センサＰに回転検出方向の切換回路を内蔵し、図６（ｂ）に示すように、同図（ａ）の「樹脂成形工程」と「寸法検査」の間に、「回転方向設定（外部電気信号印加）工程」を追加し、その工程において、外部からその車輪速センサＰに検出正逆回転方向の切換信号を入力させて、右車輪用車輪速センサＰ、又は左車輪用車輪速センサＰとする手段もある。

上記対の回転検出素子の位置を正逆にして、左右車輪の正逆回転方向及び回転数を検出する対の車輪速センサとすることは、両回転検出素子を正逆にした２種類の回転検出子を作る必要があり、その分、コストアップにつながる。
また、外部から各車輪速センサＰに検出正逆回転方向の切換信号を送信して切換える手段は、検出部ａ（回転検出子）内に切換回路を追加する必要があるとともに、上記「回転方向設定工程」の設備が必要となり、やはり、コストアップの原因となっている。

この発明は、上記のような左右車輪用の対の車輪速センサのように、検出回転方向が異なる２種類の車輪速センサを安価に製造し得るようにすることを課題とする。

上記の課題を達成するために、この発明は、上記ホール素子、磁気抵抗素子等の回転検出素子を対に設けた回転検出子等は、被検出体Ｂに対向する面を表裏逆にすると、その検出回転方向が正逆になることに着目し、車両の左右車輪用の対の車輪速センサの両回転検出子を、前記被検出体Ｂに対向する面が表裏逆となっているものとしたのである。
このようにすれば、同一構成（例えば、対の回転検出素子が組み込まれた検出回路が同じ）の回転検出子でもって、左右車輪用等の検出回転方向が異なる２種類の車輪速センサを得ることができる。

この発明の構成としては、被検出体の回転による磁界変動によりその被検出体の回転方向及び回転数を前記回転検出子でもってそれぞれ検出する車輪速センサにおいて、その車輪速センサの回転検出子を同一構成のものとして、前記被検出体に対向する面が表裏逆となっているものを採用して、検出回転方向が異なる２種類の車輪速センサを得ることとしたのである。

この検出回転方向が異なる２種類の車輪速センサは、車両の左右車輪の回転方向及び回転数を検出する対の車輪速センサとし得る。すなわち、車両の左右車輪とともに回転するそれぞれの被検出体の回転による磁界変動によりその両被検出体の正逆回転方向及び回転数を回転検出子でもってそれぞれ検出する対の車輪速センサにおいて、その対の車輪速センサの両回転検出子は、同一構成のものとして、前記被検出体に対向する面が表裏逆となっているものとし得る。

ここで、車輪速センサの検出感度は、被検出体に対向するその車輪速センサの表面を基準とされ、その基準（表面）から特定の距離だけ離れて被検出体を対向させた際の回転検出素子の出力の大きさで決定される。また、車輪速センサを車輪部に取り付ける際には、被検出体に対して、車輪速センサをその所要の検出感度を得られる検出表面（基準表面）からの距離を隔てて取り付ける。
このため、車両の左右車輪用等の検出回転方向が異なる２種類の車輪速センサはその検出感度が同じであることが好ましい。２種類の車輪速センサの検出感度が異なれば、その両車輪速センサの取付態様、例えば、被検出体との距離が異なる等となって、その取付作業が繁雑になるからである。因みに、その煩雑さを考慮しなければ、２種類の車輪速センサの検出感度を同じにする必要はない。

ここで、回転検出素子の検出感度は、その回転検出素子の中心（図３（ａ）のｃ参照）又は表面を基準とし、その基準から特定の距離だけ離れた点における回転検出素子の出力の大きさにより決定され、その回転検出素子が樹脂被覆されていても、その樹脂厚に影響されない。
一方、その回転検出素子を樹脂被覆した回転検出子の検出感度は、その被覆樹脂表面を基準とし、その基準から特定の距離だけ離れた点における回転検出素子の出力の大きさにより決定される。このため、前記被覆樹脂の厚みがその回転検出子の検出感度に影響する。さらに、上述のように、車輪速センサの検出感度は、被検出体に対向するその車輪速センサの表面を基準とされ、その基準から特定の距離だけ離れた点における回転検出素子の出力の大きさで決定されるため、同様に、前記回転検出素子の被覆樹脂の厚み、及び回転検出子の保護樹脂の厚みがその車輪速センサの検出感度に影響する。

これらのことから、検出回転方向が異なる２種類の車輪速センサの検出感度を同じとする手段としては、上記回転検出子を樹脂により保護被覆した等の２種類の車輪速センサにあっては、その両回転検出子の被検出体に対向する側のそれぞれの前記保護樹脂の厚さを、両車輪速センサの検出感度が同じになるように設定することとなる。
このようにすれば、上記回転検出子の被検出体に対向する面を表裏逆にした場合のその回転検出子の検出感度が異なる場合、この車輪速センサの設計段階で、その車輪速センサの表裏面での検出感度が同じになるようにその保護樹脂の厚さを適宜に設定し、例えば、表面側使用時の保護樹脂の厚さ：何ｍｍ、裏面側使用時の保護樹脂の厚さ：何ｍｍと設定し、図６（ａ）の「樹脂成形工程」において、その回転検出子の表裏の保護樹脂をその設定厚さで成形することにより、両車輪速センサの検出感度が同じになるようにすることができる。

また、上述のように、実装の車輪速センサの検出感度は、前記保護樹脂の表面から一定の距離（被検出体Ｂとの一定のギャップ）において測定（設定）されるため、回転検出子の表裏面側の両保護樹脂の厚さ設定によって、その検出感度を同じにすることは、車輪速センサ取付時、その所要の検出感度を得易いこととなる。保護樹脂表面と被検出体Ｂとの距離（ギャップ）設定によって、所要の検出感度に設定できるからである。

さらに、上記両回転検出子が、それぞれ上記ホール素子、磁気抵抗素子等の回転検出素子を樹脂により被覆したものであれば、その回転検出素子から上記被検出体に対向する前記被覆した樹脂の表裏面までのその被覆樹脂の厚みを同じにすることが好ましい。
上記回転検出子の被検出体に対向する面を表裏逆にした２種類の車輪速センサにおいて、その両車輪速センサの検出感度が異なる場合、その検出感度が異なるのは、回転検出素子から被検出体に対向する被覆樹脂の表裏面までの厚みが異なることであるため、回転検出素子の表裏の被覆樹脂の厚みが同じになれば、その回転検出子の表裏面におけるその回転検出子の検出感度は同じになる。これは、回転検出子の製造段階（設計段階）においてその回転検出素子の被覆樹脂の厚さを表裏面において同一にすることとなる。
回転検出子の表裏面での検出感度（回転検出子の検出感度）が同じであれば、その表裏面上の上記保護樹脂の厚みを同じにすることにより、回転検出子を表裏逆とした２種類の車輪速センサの検出感度も同じになる。

以上から、同一構成の一の回転検出子を表裏逆とした２種類の車輪速センサの検出感度を同じにするには、回転検出素子の中心から被検出体に対向する側のそれぞれの被覆樹脂の表面（回転検出子の被覆樹脂表面）までの距離を同じとすれば良いこととなる。
因みに、回転検出素子を樹脂により被覆した回転検出子において、その保護被覆した樹脂の回転検出素子の表裏側の両厚みを同じとする等によって、回転検出子の表裏面での検出感度を同じものとすれば、その回転検出子は、同一の回転検出子でもって検出回転方向が異なる２種類の車輪速センサを作る場合において、その回転検出子の保護被覆を同じ厚さにすれば、その２種類の車輪速センサの検出感度を同じにできるため、その製造において有利なものとなる。

以上の、車両の左右車輪とともに回転するそれぞれの被検出体の回転による磁界変動によりその両被検出体の正逆回転方向及び回転数を回転検出子でもって、前記車両の左右車輪の正逆回転方向及び回転数をそれぞれ検出する対の車輪速センサを製造する一手段としては、前記車両の左右車輪の正逆回転方向及び回転数をそれぞれ検出する両回転検出子を同一構成のものとし、その両回転検出子の前記被検出体に対向する面を表裏逆として、前記車両の左右車輪の正逆回転方向及び回転数をそれぞれ検出する対の車輪速センサとする。

このとき、車両の左右車輪用の対の車輪速センサに限らず、回転方向の検出方向が異なる２種類の車輪速センサを製造するに際しては、その２種類の車輪速センサの両回転検出子は、同一構成のものとするとともに被検出体に対向する面が表裏逆となっているものとし、かつ、回転検出素子の中心から回転検出子を保護被覆した樹脂の被検出体に対向する表面までの距離を同じとすれば、その２種類の車輪速センサの検出感度を同じとすることができる。

これらの製造方法において、上記両回転検出子の上記被検出体に対向する側のそれぞれの前記保護樹脂の厚さを、両車輪速センサの検出感度が同じになるように設定したり、両回転検出素子の中心から上記被検出体に対向する側のそれぞれの保護被覆した樹脂の表面までの距離を同じとしたり、両回転検出子の被検出体に対向する側のそれぞれの保護被覆した樹脂の厚さを同じとしたり、回転検出素子から被検出体に対向するその被覆樹脂の表裏面までのその被覆樹脂の両厚みを同じとしたりして、両車輪速センサの検出感度を同じとし得ることは勿論である。

この発明によれば、同一構成の回転検出子でもって、検出回転方向の異なる２種類の車輪速センサ、例えば、左右車輪用の対の車輪速センサを得ることができるため、その製造コストの低減を図ることができる。
また、上記回転検出子の保護樹脂の厚さ調整や回転検出素子の被覆樹脂の厚さ設定等により、上記２種類の車輪速センサにおける検出感度が同じになれば、左右車輪の被検出体と各車輪速センサ（検出部）のギャップ設定を左右共通化できる等のため、車両設計上の取り扱いが容易となる。さらに、後者の回転検出素子の被覆樹脂の厚さ設定により、その２種類の車輪速センサの検出感度を同じにする場合は、前者の回転検出子の保護樹脂の厚さ設定をする必要が無くなるため、その車輪速センサの設計において、その保護樹脂の厚さを同じに設定すれば良い等の設計上の取り扱いが容易になる。

この発明の一実施形態を図１〜図３に示し、この実施形態は、図１に示すように、自動車（車両）の前後左右車輪とともに回転するそれぞれの被検出体Ｂ・・の前後に左右対の車輪速センサＰ_１、Ｐ_２（総称符号：Ｐ）を設けたものである。図中、Ｄは車両側の取付部材である。
その車輪速センサＰは、回転検出子１１等からなる検出部ａを、ケーシングに実装せず、中継端子を介さずリード片１２に直接に出力ケーブル６を接続し、その検出部ａと出力ケーブル６及び取付金具１０の一部を樹脂４により被覆したものである。

この車輪速センサＰは、従来と同様に、図６（ａ）で示した工程によって製作する。このとき、検出部ａの保護樹脂４は、被検出体Ｂとの対向面（図２において下面）側は全ての車輪速センサＰにおいて均一に設定されている（回転検出子１１表面からの厚みｔが同一に設定されている）。
また、左車輪用と右車輪用の区別に対応して、例えば、下記回転検出子１１の表側が被検出体Ｂに対向する場合を左車輪用、回転検出子１１の裏側が被検出体Ｂに対向する場合を右車輪用となるように、上記保護樹脂４を設ける時に、回転検出子１１の表裏を適宜に設定する。
さらに、保護樹脂４の表面にはその左右車輪用である表示、例えば、図１の左前輪用車輪速センサＰ１のように、鎖線矢印等によってその設置方向でもって左車輪用である表示をするとよい。

回転検出子１１は、図３に示すように、対のホール素子１１ａ、１１ａを並べ、その両ホール素子１１ａ、１１ａに電源回路、信号処理回路及び出力回路等の検出回路（図示せず）を接続し、それらを樹脂１１ｂにより被覆したものであり、同図（ａ）に示すように、ホール素子１１ａの中心線ｃから上下の被覆樹脂１１ｂの厚みｂ１、ｂ２は同一（ｂ１＝ｂ２）に設定されている。
このため、この回転検出子１１は、その表裏面（図３（ａ）において上下面）の何れを被検出体Ｂに対向させた場合においても、その検出感度が同じになる。

この各車輪速センサＰは、図１に示すように、例えば、回転検出子１１の表面を被検出体Ｂに対向させたものを左車輪用、回転検出子１１の裏面を被検出体Ｂに対向させたものを右車輪用として、その対をそれぞれ前後車輪に設置する。このとき、各車輪速センサＰの回転検出子１１をなす対の回転検出素子１１ａ、１１ａを組み込んだ検出回路は同一であって、その各回転検出子１１は同一構成なものである。
このように設置すれば、従来と同様に、上記被検出体Ｂの回転に基づく磁界変動による回転検出子１１の出力波形が、被検出体Ｂの正転時（図５（ａ））と逆転時（同図（ｂ））で異なって出力され（Ｗ_１とＷ_２）、その出力が入力される制御器Ｃにおいて、各被検出体Ｂ・・の回転数と回転方向をそれぞれ演算して車両の前後進とその速度を検出する。

この実施形態の回転検出子１１は、そのホール素子１１ａの中心線ｃから上下の被覆樹脂１１ｂの厚みｂ１、ｂ２を同一（ｂ１＝ｂ２）としたが、そのようになっていない場合、上記検出部ａの保護樹脂４の厚み（図２（ａ）の保護樹脂４の厚みｔ）を、被検出体Ｂとの対向面側は全ての車輪速センサＰにおいて均一とせず、回転検出子１１を表裏逆にした場合のいずれも、同じ車輪速センサＰの検出感度になるように、その保護樹脂４の厚みｔを適宜に設定する。
また、ホール素子１１ａに代えて、磁気抵抗素子等の他の周知の回転検出素子を採用することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、例えば、左右対の車輪速センサＰ_１、Ｐ_２に係るものに限らず、あらゆる検出回転方向の異なる２種類の車輪速センサに係わるものであって、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

一実施形態の車両への概略取付態様図 同要部拡大図 同実施形態の回転検出子の一部を示し、（ａ）は切断正面図、（ｂ）は斜視図 車輪速センサの取付概略態様図であり、（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図 同車輪速センサの出力波形図 車輪速センサの製造工程図

符号の説明

４ 保護樹脂
６ 出力ケーブル
１０ 取付金具
１１ 回転検出子（ホールＩＣ）
１１ａ ホール素子（回転検出素子）
１１ｂ 回転検出子の被覆樹脂
１２ リード片
ａ 検出部
ｂ１、ｂ２ 被覆樹脂の厚み
ｃ ホール素子１１ａの中心線
ｔ 保護樹脂の厚み
Ｐ、Ｐ_１、Ｐ_２ 車輪速センサ
Ｂ 被検出体
Ｃ 制御器
Ｄ 車両側の取付部材

Claims (6)

1. 車両の左右車輪とともに回転するそれぞれの被検出体（Ｂ、Ｂ）の回転による磁界変動によりその両被検出体（Ｂ）の正逆回転方向及び回転数を回転検出子（１１、１１）でもってそれぞれ検出する対の車輪速センサ（Ｐ_１、Ｐ_２）において、
   上記対の車輪速センサ（Ｐ_１、Ｐ_２）の両回転検出子（１１、１１）は、同一構成のものであって、上記被検出体（Ｂ、Ｂ）に対向する面が表裏逆となっていることを特徴とする車輪速センサ。
2. 上記両回転検出子（１１、１１）を樹脂（４）により保護被覆した請求項１記載の対の車輪速センサ（Ｐ_１、Ｐ_２）であって、前記両回転検出子（１１、１１）の上記被検出体（Ｂ、Ｂ）に対向する側のそれぞれの前記保護樹脂（４）の厚さ（ｔ）を、両車輪速センサ（Ｐ_１、Ｐ_２）の検出感度が同じになるように設定したことを特徴とする車輪速センサ。
3. 上記両回転検出子（１１、１１）がそれぞれ回転検出素子（１１ａ、１１ａ）を樹脂（１１ｂ、１１ｂ）により被覆したものであって、前記両回転検出素子（１１ａ）の中心から上記被検出体（Ｂ、Ｂ）に対向する側のそれぞれの上記保護被覆した樹脂（４）の表面までの距離（ｔ＋ｂ１、ｔ＋ｂ２）を同じとして、両車輪速センサ（Ｐ_１、Ｐ_２）の検出感度を同じとしたことを特徴とする請求項２に記載の車輪速センサ。
4. 上記両回転検出子（１１、１１）の上記被検出体（Ｂ、Ｂ）に対向する側のそれぞれの前記保護被覆した樹脂（４）の厚さ（ｔ）を同じとするとともに、上記回転検出素子（１１ａ）から上記被検出体（Ｂ）に対向する前記被覆樹脂（１１ｂ）の表裏面までのその被覆樹脂（１１ｂ）の両厚み（ｂ１、ｂ２）を同じとしたことを特徴とする請求項３に記載の車輪速センサ。
5. 車両の左右車輪とともに回転するそれぞれの被検出体（Ｂ、Ｂ）の回転による磁界変動によりその両被検出体（Ｂ、Ｂ）の正逆回転方向及び回転数を回転検出子（１１、１１）でもって、前記車両の左右車輪の正逆回転方向及び回転数をそれぞれ検出する対の車輪速センサ（Ｐ_１、Ｐ_２）の製造方法において、
   上記車両の左右車輪の正逆回転方向及び回転数をそれぞれ検出する両回転検出子（１１、１１）を同一構成のものとし、その両回転検出子（１１、１１）の上記被検出体（Ｂ、Ｂ）に対向する面を表裏逆として、前記車両の左右車輪の正逆回転方向及び回転数をそれぞれ検出する対の車輪速センサ（Ｐ_１、Ｐ_２）の製造方法。
6. 回転検出子（１１）を樹脂（４）により保護被覆した、被検出体（Ｂ、Ｂ）の回転による磁界変動によりその被検出体（Ｂ）の回転方向及び回転数を前記回転検出子（１１）でもってそれぞれ検出する車輪速センサ（Ｐ）の製造方法において、
   上記回転方向の検出方向が異なる２種類の上記車輪速センサ（Ｐ_１、Ｐ_２）を製造するに際し、その２種類の車輪速センサ（Ｐ_１、Ｐ_２）の両回転検出子（１１、１１）は、同一構成のものとするとともに上記被検出体（Ｂ、Ｂ）に対向する面が表裏逆となっているものとし、かつ、前記両回転検出子（１１、１１）の上記被検出体（Ｂ、Ｂ）に対向する側のそれぞれの前記保護樹脂（４）の厚さ（ｔ）を、前記２種類の車輪速センサ（Ｐ）の検出感度を同じになるように設定することを特徴とする車輪速センサ（Ｐ）の製造方法。

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