(57)【要約】      （修正有）【課題】センサデバイスの製造コストを削減し、製造効率を改善する。【解決手段】ホールセンサデバイスは、それぞれが２つのピンを備える２つのセンサチップ１，２と、４つのピン１１，１２，２１，２２にそれぞれ電気的に接続される４つの導電性端子１１０，１２０，２１０，２２０がその内部に配置されるシェルと、導電性端子のうちの３つにそれぞれ電気的に接続される３つの出力ピンと、３つの導電性端子内の同属の導電性端子に残りの導電性端子を電気的に接続するのに適したブリッジと、を含む。製造方法は、シェルと、４つの導電性端子にそれぞれ電気的に接続された４つの出力ピンとを一体成形することと、残りの導電性端子と電気的に接続された出力ピンを遮断することと、ブリッジを提供することを含む。【選択図】図１
2015155890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各チップが電力供給終端ピンおよび信号終端ピンを含む、２つのセンサチップと、
前記２つのセンサチップが封止されるシェルであって、前記２つのセンサチップの４つのピンが前記シェルにおいて４つの導電性端子にそれぞれ電気的に接続され、前記４つの導電性端子が２つのグループに分けられ、３つの導電性端子が第１のグループの導電性端子を形成し、残りの導電性端子が第２のグループの導電性端子である、前記シェルと、
前記第１のグループの導電性端子の３つの導電性端子にそれぞれ電気的に接続される３つの出力ピンと、
前記第１のグループの導電性端子の１つの導電性端子に、前記第２のグループの導電性端子を電気的に接続させるのに適したブリッジであって、前記第２のグループの導電性端子と、前記第１のグループの導電性端子の内の前記第２のグループの導電性端子に電気的に接続される前記１つの導電性端子とが、前記２つのセンサチップの電力供給終端ピンにそれぞれ電気的に接続されるか、または、前記２つのセンサチップの信号終端ピンにそれぞれ電気的に接続される、前記ブリッジと
を含む、ホールセンサデバイス。
【請求項２】
前記２つのセンサチップは、それぞれ指向性のある速度センサおよび指向性のない速度センサである、請求項１に記載のホールセンサデバイス。
【請求項３】
前記導電性端子が、上から下へ、それぞれ第１の導電性端子、第２の導電性端子、第３の導電性端子および第４の導電性端子であり、前記第１の導電性端子が、前記指向性の速度センサの信号終端ピンに電気的に接続され、前記第２の導電性端子が、前記指向性のない速度センサの電力供給ピンに電気的に接続され、前記第３の導電性端子が、前記指向性のない速度センサの電力供給ピンに電気的に接続され、第４の導電性端子が、前記指向性の速度センサの電力供給終端ピンに電気的に接続される、請求項２に記載のホールセンサデバイス。
【請求項４】
前記第２のグループの導電性端子が前記第４の導電性端子であり、前記ブリッジが、前記第４の導電性端子を前記第２の導電性端子に電気的に接続するのに使用される、請求項３に記載のホールセンサデバイス。
【請求項５】
前記第２のグループの導電性端子が第１の導電性端子であり、前記ブリッジが、第１の導電性端子を第３の導電性端子に電気的に接続する、請求項３に記載のホールセンサデバイス。
【請求項６】
前記４つの導電性端子に対応する４つの窓が前記シェルに配置され、前記ブリッジが２つのクランプピンを備える締付け素子であり、前記クランプピンが前記窓内にクランプされて、対応する導電性端子に電気的に接続される、請求項１ないし５に記載のホールセンサデバイス。
【請求項７】
交換可能なインサートが前記シェル上に配置される、請求項１ないし５に記載のホールセンサデバイス。
【請求項８】
前記指向性の速度センサの信号終端ピンが、回転方向情報を含むパルス信号を出力するのに使用され、前記指向性のない速度センサの信号終端ピンが、回転方向とは無関係である回転速度の量に関する情報を含むパルス信号を出力するのに使用される、請求項１ないし５に記載のホールセンサデバイス。
【請求項９】
検出された対象物が正の方向に回転する場合に、前記指向性の速度センサおよび前記指向性のない速度センサの信号終端ピンが、同一のパルス信号を出力するのに使用され、検出された対象物が負の方向に回転する場合に、前記指向性の速度センサおよび前記指向性のない速度センサの信号終端ピンが、異なる周波数を有するパルス信号を出力するのに使用される。請求項１ないし５に記載のホールセンサデバイス。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載のホールセンサデバイスを製造する方法であって、
型を使用してホールセンサデバイスのシェルを成型し、４つの導電性端子は当該シェル内に配置され、当該シェルはさらに４つの出力ピンと一体成型され、前記４つの出力ピンは、４つの導電性端子にそれぞれ電気的に接続されるように成型され、
２つのセンサチップの４つのピンを前記４つの導電性端子にそれぞれ電気的に接続し、前記２つのセンサチップを前記シェル内に封止し、
成型プロセスにおける隣接する出力ピンの間に形成された接続を取り除き、出力ピンのうちの１つを遮断し、当該遮断された出力ピンは、第２のグループの導電性端子と電気的に接続される出力ピンであり、
ブリッジを提供し、当該ブリッジは、前記第２のグループの導電性端子を、第１のグループの導電性端子のうちの１つの導電性端子に電気的に接続するのに適しており、前記第２のグループの導電性端子と、前記第１のグループの導電性端子の内の前記第２のグループの導電性端子と電気的に接続された前記１つの導電性端子とが、前記２つのセンサチップの電力供給終端ピンにそれぞれ電気的に接続されるか、または、前記２つのセンサチップの信号終端ピンにそれぞれ電気的に接続される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホールセンサデバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホールセンサが対象の車輪の回転速度を検出するのに使用され、例えば、このような磁気センサは、ホールセンサ、異方性磁気抵抗器（ＡＭＲ）または巨大磁気抵抗器（ＧＭＲ）等とすることができることがよく知られている。現在、ホールセンサが、対象の車輪の回転速度および回転方向を検出するのに使用できることが知られている。一般に、単一のセンサチップは、一定の機能を達成するために各センサデバイスのシェル内に封入され、複数の異なるセンサデバイスは、異なる機能を達成するために使用される。しかし、複数の機能を達成する必要がある場合、この複数のセンサデバイスを使用すると製造コストが高く、構造が小型でない。
【０００３】
１つのセンサを使用することで異なる機能を達成するように、２つのセンサが１つのシェルに封入されることを、顧客はしばしば要望する。さらに、様々な顧客の使用要求およびインタフェース要求も異なる。例えば、ある顧客Ａは、３つの出力ピンを備えるホールセンサを必要とし、１つの出力ピンは、回転方向情報を含む信号を出力するのに使用される信号終端であり、１つのピンは、回転速度情報を含む信号を出力するのに使用される信号終端であり、もう１つのピンは、電力供給終端であることが必要とされる。ある顧客Ｂは、３つの出力ピンを備えるホールセンサを必要とし、出力ピンのうちの２つは電力供給終端であり、もう１つの出力ピンは、回転方向および回転速度に関する情報を含む信号を出力するのに使用される信号終端である。各ホールセンサチップが２つのピン、すなわち信号終端と電力供給終端を備えるので、２つのホールセンサの４つのピンが、様々な顧客の異なる３つのピンの要求に適合する必要があり、その一方で、ピンインタフェースに関する様々な顧客の要求は異なるので、共通設計に従うならば、通常、異なるモールドを採用する必要があり、かつ、異なるセンサインタフェースを設計する必要がある。これは、センサデバイスの製造コストを増加させ、製造効率を低下させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術における欠点および技術的要求に焦点を当てると、本発明の１つの目的は、センサデバイスの製造コストを削減し、製造効率を改善することである。本発明の別の目的は、２つのホールセンサの４つのピンを３つの出力ピンに適合させ、回転速度および回転方向に関する情報を同時に得ることである。本発明のさらに別の目的は、同じ型（モールド）を使用して２つのタイプのセンサを製造し、同じ封入を用いて同じ機能を達成することである。
【０００５】
本発明の上記の目的は、以下を含むホールセンサデバイスによって達成される。すなわち、
２つのセンサチップであって、当該２つのセンサチップの各チップが電力供給終端ピンおよび信号終端ピンを含む、２つのセンサチップと、
２つのセンサチップが封入されるシェルであって、２つのセンサチップの４つのピンは、当該シェル内の４つの導電性端子に電気的に接続され、４つの導電性端子は２つのグループに分けられ、導電性端子のうちの３つは第１のグループの導電性端子を形成し、残りの導電性端子は第２のグループの導電性端子である、シェルと、
第１のグループの導電性端子の３つの導電性端子にそれぞれ電気的に接続される３つの出力ピンと、
第１のグループの導電性端子の１つの導電性端子に、第２のグループの導電性端子を電気的に接続させるのに適したブリッジであって、第２のグループの導電性端子と、第１のグループの導電性端子内の、第２のグループの導電性端子に電気的に接続される前記１つの導電性端子とが、２つのセンサチップの電力供給終端ピンにそれぞれ電気的に接続されるか、または２つのセンサチップの信号終端ピンにそれぞれ電気的に接続される、ブリッジと
を含む、ホールセンサデバイスである。
【０００６】
好ましくは、２つのセンサチップは、それぞれ指向性速度センサおよび無指向性速度センサである。
【０００７】
好ましくは、導電性端子は、それぞれ、上から下へ、第１の導電性端子、第２の導電性端子、第３の導電性端子、および第４の導電性端子であり、第１の導電性端子は、指向性速度センサの信号終端ピンに電気的に接続され、第２の導電性端子は、無指向性速度センサの電力供給終端ピンに電気的に接続され、第３の導電性端子は、無指向性速度センサの信号終端ピンに電気的に接続され、第４の導電性端子は、指向性速度センサの電力供給終端ピンに電気的に接続される。
【０００８】
さらに好ましくは、第２のグループの導電性端子は第４の導電性端子であり、ブリッジは、第４の導電性端子を第２の導電性端子に電気的に接続するのに使用される。
【０００９】
さらに好ましくは、第２のグループの導電性端子は第１の導電性端子であり、ブリッジは第１の導電性端子を第３の導電性端子に電気的に接続する。
【００１０】
特に、４つの導電性端子に対応する４つのウィンドーがシェル上に配置され、ブリッジは、２つのクランプピンを備えた締付け部品であり、このクランプピンはウィンドー内にクランプされ、対応する導電性端子と電気的に接続する。
【００１１】
特に、置換可能なインサートがシェル上に配置される。
【００１２】
特に、センサデバイスは、車両の対象の車輪の回転速度および回転方向を同時に検出するのに使用される。
【００１３】
特に、指向性速度センサの信号終端ピンは、回転方向情報を含むパルス信号を出力するのに使用され、無指向性速度センサの信号終端ピンは、回転方向と無関係である回転速度の量（大きさ）に関する情報を含むパルス信号を出力するのに使用される。
【００１４】
特に、検出された対象物が正の方向に回転する場合、指向性速度センサおよび無指向性速度センサの信号終端ピンは、同一のパルス信号を出力するのに使用される。検出された対象物が負の方向に回転する場合、指向性速度センサおよび無指向性速度センサの信号終端ピンは、異なる周波数を有するパルス信号を出力するのに使用される。
【００１５】
本発明はさらに、上述のホールセンサデバイスを製造する方法を開示する。当該方法は、
型（モールド）を使用してホールセンサデバイスのシェルを成形し、４つの導電性端子が当該シェル内に配置され、当該シェルは４つの出力ピンとさらに一体成形され、４つの出力ピンは４つの導電性端子それぞれと電気的に接続するように成形され、
２つのセンサチップの４つのピンを４つの導電性ターミナルにそれぞれ電気的に接続して、２つのセンサチップを前記シェル内に封入し、
成形プロセスにおいて隣接する出力ピンの間に形成された接続を取り除き、出力ピンのうちの１つを遮断し、当該遮断された出力ピンは第２のグループの導電性端子に電気的に接続された出力ピンであり、
第１のグループの導電性端子内にある１つの導電性端子に第２のグループの導電性端子を電気的に接続させるのに適したブリッジを提供し、第２のグループの導電性端子と、第１のグループの導電性端子内の、第２のグループの導電性端子に電気的に接続された前記１つの導電性端子とが、２つのセンサチップの電力供給終端ピンにそれぞれ電気的に接続されるか、または２つのセンサチップの信号終端ピンにそれぞれ電気的に接続される、方法である。
【００１６】
上記の技術的な解決を用いることにより、本発明には次の利点がある。２人の顧客の要求に対応する２つのタイプのセンサが、同じ型を使用して製造でき、２人の顧客のインタフェース要求が適合され、回転速度および回転方向が同一の封入構造を使用して同時に検出される。それゆえ、製造コスは削減し、製造効率は改善し、２つのタイプのセンサの品質管理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】顧客Ａのためのホールセンサデバイスの内部接続構造を示す概略図である。
【図２】顧客Ａのためのホールセンサデバイスの外部構造を示す概略図である。
【図３】顧客Ａのためのホールセンサデバイスの成形方法を示す概略図である。
【図４】顧客Ｂのためのホールセンサデバイスの外部構造を示す概略図である。
【図５】顧客Ｂのためのホールセンサデバイスの成形方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のホールセンサデバイスは、対象となる車輪（例えば、車両の車輪）の回転速度および回転方向を同時に測定するのに使用される速度センサとすることができる。図１に示すように、ホールセンサデバイスは、第１のホールセンサチップ１および第２のホールセンサチップ２を含む。
【００１９】
第１のホールセンサチップ１は、信号終端ピン１１および電力供給終端ピン１２を備える指向性のある速度センサとすることができ、信号終端ピン１１は、回転方向と回転速度の量との情報を含むパルス信号を出力するのに使用される。非限定的な例として、第１のホールセンサチップ１は、ＴＬＥ４９５４−Ｅ１ホールセンサとすることができ、この主要なパラメータを図１に示す。
【００２０】
【表１】
2015155890.tif 000003
【００２１】
第２のホールセンサチップ２は、電力供給終端ピン２１および信号終端ピン２２を備える指向性のない速度センサとすることができ、信号終端ピン２２は、回転方向と無関係である回転速度の量に関する情報を含むパルス信号を出力するのに使用される。非限定的な例として、第２のホールセンサチップ２は、ＴＥＬ４９５１ホールセンサとすることができ、この主要なパラメータを図２に示す。
【００２２】
【表２】
2015155890.tif 000004
【００２３】
第１のホールセンサチップ１および第２のホールセンサチップ２は、ホールセンサデバイスのシェル３内にカプセル封止され、第１の導電性端子１１０、第２の導電性端子２１０、第３の導電性端子２２０および第４の導電性端子１２０がさらに当該シェル内に配置される。第１のホールセンサチップ１の信号終端ピン１１は第１の導電性端子１１０に電気的に接続され、第２のホールセンサチップ２の電力供給終端ピン２１は第２の導電性端子２１０に電気的に接続され、第２のホールセンサチップ２の信号終端ピン２２は第３の導電性端子２２０に電気的に接続され、第１のホールセンサチップ１の電力供給終端ピン１２は第４の導電性端子１２０に電気的に接続される
【００２４】
第１のタイプのホールセンサデバイスが製造される場合、図１を参照すると、第１の導電性端子１１０、第２の導電性端子２１０および第３の導電性端子２２０は、第１のグループの導電性端子と見做され、第４の導電性端子１２０は第２のグループの導電性端子と見做される。図１から図３を参照すると、ホールセンサデバイスは、出力ピン１１１、２１１、２２１を備え、第１のグループの導電性端子内の第１の導電性端子１１０、第２の導電性端子２１０および第３の導電性端子２２０は、ホールセンサデバイスの出力ピン１１１、２１１、２２１にそれぞれ電気的に接続される。一方、ブリッジ４が配置され、このブリッジは、第１のグループの導電性端子内の第２の導電性端子２１０を、第２のグループの導電性端子に、すなわち、第４の導電性端子１２０に電気的に接続するのに使用できる。好ましい実施形態として、ブリッジは取り外し可能な構成要素とすることができる。さらに、図３に示すように、４つの導電性端子にそれぞれ対応する４つの窓がシェル内に配置され、ブリッジ４は、２つのクランプピン４１、４２を備える締付け素子であり、この２つのクランプピンは、第２の導電性端子２１０および第４の導電性端子１２０に対応する窓内にそれぞれ挿入されてクランプされ、第２の導電性端子２１０および第４の導電性端子１２０にそれぞれ電気的に接続される。ブリッジは、導電性端子、チップのピン、および／またはホールセンサデバイスの出力ピンと同じ材料から製造できる。この方法で、図２に示す顧客Ａのためのホールセンサデバイスが実行され、このセンサデバイスは３つの出力ピン１１１、２１１、２２１を備え、この出力ピン１１１は、回転方向と回転速度の量とに関する情報を含む信号（すなわち、第１のホールセンサチップ１の信号終端ピンによって出力される信号）を出力するのに使用され、出力ピン２１１は、入力電力供給に接続するのに使用され、出力ピン２２１は、回転方向と無関係である回転速度の量に関する情報を含む信号（すなわち、第２のホールセンサチップ２の信号終端ピンによって出力される信号）を出力するのに使用される。
【００２５】
上述の第１のタイプのホールセンサデバイスの製造方法を、図３と共に以下に説明する。まず、ホールセンサデバイスのシェル３は、型（モールド）を使用してモールド（成型）され、４つの導電性端子１１０、２１０、２２０、１２０がシェル３内に配置され、シェル３はさらに４つの出力ピン１１１、２１１、２２１、１２１と一体成型され、この４つの出力ピン１１１、２１１、２２１、１２１は、４つの導電性端子１１０、２１０、２２０、１２０にそれぞれ電気的に接続するように成型される。その後、２つのセンサチップ１、２の４つのピン１１、２１、１２、２２は、４つの導電性端子１１０、２１０、１２０、２２０にそれぞれ電気的に接続され、２つのセンサチップ１、２は、シェル３内に封入される。次いで、図３の「ｘ」によって示すように、成型プロセスにおいて隣接する出力ピンの間に形成された接続が取り除かれ、出力ピン１２１は遮断され、この遮断された出力ピン１２１は、第２のグループの導電性端子、すなわち、第４の導電性端子１２０と電気的に接続される出力ピンである。さらに、ブリッジ４が提供され、このブリッジは、第２の導電性端子２１０を第４の導電性端子１２０と電気的に接続するのに適している。
【００２６】
第２のタイプのホールセンサデバイスが製造される場合、第２の導電性端子２１０、第３の導電性端子２２０および第４の導電性端子１２０は、第１のグループの導電性端子と見なされ、第１の導電性端子１１０は、第２のグループの導電性端子と見なされる。図４から図５を参照すると、ホールセンサデバイスは、出力ピン２１１、２２１、１２１を備え、第１のグループの導電性端子内の第２の導電性端子２１０、第３の導電性端子２２０および第４の導電性端子１２０は、ホールセンサデバイスの出力ピン２１１、２２１、１２１にそれぞれ電気的に接続される。同様に、ブリッジ４が配置され、このブリッジは、第１のグループの導電性端子内の第３の導電性端子２２０を、第２のグループの導電性端子に、すなわち、第１の導電性端子１１０に電気的に接続するのに使用できる。同様に、好ましい実施形態として、ブリッジは取り外し可能な構成要素とすることができる。さらに、ブリッジは、２つのクランプピンを備える締付け部品とすることもでき、このクランプピンは対応する窓内に挿入され、対応する導電性端子に電気的に接続される。ブリッジは、導電性端子、チップのピン、および／またはホールセンサデバイスの出力ピンと同じ材料から製造できる。この方法で、図４に示す顧客Ｂのためのホールセンサデバイスが実行され、このセンサデバイスは、３つの出力ピン２１１、２２１、１２１を備えており、出力ピン２１１および１２１は、２つの入力電力供給に接続するのに使用され、出力ピン２２１は、回転速度の量と回転方向とに関する情報を含む信号を出力するのに使用される。表１および表２から以下が理解されるであろう。すなわち、対象の車輪が正に回転する場合には、第１のセンサチップ１および第２のセンサチップ２の信号終端ピンによって出力されるパルス信号は完全に同一であり、このとき、周知の検知システムは対象の車輪が正に回転していると判定し、それゆえ、その回転速度の量をさらに判定するであろう。対象の車輪が負に回転する場合には、ホールセンサチップ１およびホールセンサチップ２の信号終端ピンによって出力されるパルス信号の周波数は異なっており、このとき、周知の検知システムは、第２のホールセンサチップ２の信号終端ピンによって出力されるパルス信号を自動的にフィルタし、対象の車輪が負に回転していると判定し、それゆえ、この回転速度の量を判定するであろう。
【００２７】
上述の第２のタイプのホールセンサデバイスの製造方法を、図５と共に以下に説明する。製造方法は、第１のタイプのホールセンサデバイスの製造方法と基本的に同一であり、第１のタイプのホールセンサデバイスと同じ型によって実行できる。唯一異なるのは、成形プロセスにおいて隣接する出力ピンの間に形成される接続を図５の「ｘ」によって示すように取り除いた後に、出力ピン１１１は遮断され、この遮断された出力ピン１１１は、第２のグループの導電性端子に、すなわち、第１の導電性端子１１０に電気的に接続される点である。さらに、ブリッジ４が提供され、このブリッジ４は、第１の導電性端子１１０を第３の導電性端子２２０に電気的に接続するのに適している。
【００２８】
さらに、好ましくは、２つのタイプのホールセンサデバイスの異なる使用要求を満たすために、交換可能なインサート５、６がホールセンサデバイス上に配置できる。交換可能なインサートは、様々なタイプのホールセンサデバイスの様々な取付け要求に適合でき、または出力ピンの位置の変更を伴うシェル構造の変更の要求に適合できる。
【００２９】
それゆえ、普遍的な型、普遍的な成型方法、同じ接続構造および普遍的なブリッジを採用し、かつ、遮断された出力ピンを単に変更し、交換可能なインサートを選択的に配置することにより、２つのセンサチップの４つのピンは、２人の顧客が要求する異なるタイプの３つの出力ピンに適合する。これと同時に、回転速度の量と、回転方向とを測定する同一の機能が達成される。それゆえ、単純な構造が本発明に利用されて、ホールセンサの成型プロセスの普遍性が著しく改善し、それゆえ、製造コストが削減され、製造効率が改善する。
【図１】
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【図２】
2015155890.tif 000006
【図３】
2015155890.tif 000007
【図４】
2015155890.tif 000008
【図５】
2015155890.tif 000009
【外国語明細書】
2015155890000001.pdf