(57)【要約】【課題】車両部品からの放電による輻射ノイズや信号線のノイズを低減でき、設置が容易な車両用センサを提供する。【解決手段】車両用センサ１は、所定の検出を行う検出部２と、検出部２を収容する筺体６と、筺体６の内部で検出部２に接続されて検出信号を伝送する信号線３と、信号線３と同一のシースに被覆されるアース線４と、筺体６を車両部品１１に取り付けるためのステー５とを備え、ステー５は、導電性材料からなり、アース線４は、筺体６の内部でステー５に電気的に接続される。よって、車両部品１１は、ステー５とアース線４とを介して車両に電気的に接続されるので、信号線３に混入するノイズや、車両部品１１の帯電に起因する輻射ノイズを効果的に減少させることが可能となる。また、ステー５を介して筐体６を車両部品１１に取り付ける際に、同時にアース接続することができるため、アース接続を別途行う必要がなく、設置が容易となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の検出を行う検出部と、前記検出部を収容する筺体と、前記筺体の内部で前記検出部に接続されて検出信号を伝送する信号線と、前記信号線と同一のシースに被覆されるアース線と、前記筺体を車両部品に取り付けるためのステーとを備えた車両用センサであって、
前記ステーは、導電性材料からなり、
前記アース線は、前記筺体の内部で前記ステーに電気的に接続されたことを特徴とする車両用センサ。
【請求項２】
前記筺体は、樹脂成形により形成されるものであり、
前記ステーは、円筒状のフランジ部を有し、前記フランジ部が前記筺体の内部にインサート成形されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用センサ。
【請求項３】
前記フランジ部と前記筐体との間に、前記フランジ部の外形に沿う断面コ字状のグロメットが介在することを特徴とする請求項２に記載の車両用センサ。
【請求項４】
前記筺体は、樹脂成形により形成されるものであり、
前記ステーは、一部分が前記筺体の内部にインサート成形されると共に、前記一部分と前記筐体との間にグロメットが介在することを特徴とする請求項１に記載の車両用センサ。
【請求項５】
前記検出部は、そのグランド線が前記筺体の内部で前記ステーに電気的に接続されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両用センサ。
【請求項６】
前記車両用センサは、車輪速センサであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両用センサ。
【請求項７】
前記信号線はＡＢＳ用ＥＣＵに接続されることを特徴とする請求項６に記載の車両用センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用センサとして、ＭＲ素子やホール素子等の検知素子やＡＤ変換部等の信号処理回路と一体のＩＣとしたものが知られている。これらのうち、エンジンルームまたは車両前後部の底部に設置されるセンサは防水性能が要求されるため、信号線を電気的に接続した後、インサート成形により樹脂の筐体を形成されてセンサとされ、車両に設置される（たとえば特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２７０９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９７１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
サスペンション（懸架装置）部品は互いにアース接続されるが、可動部品であることからねじを用いた締結とはできず、また、絶縁性のグリスが用いられるので、部品が累積され接触面が多くなった場合には抵抗値が高くなるため、別途アース線を設ける場合がある。
【０００５】
抵抗値が高い場合には、車軸の回転や、サスペンションがゴム製のブッシュ類と接しつつ動作すること等による摩擦帯電や剥離帯電等により、サスペンション部品に電荷が蓄積して一時的に帯電する場合がある。この電荷がサスペンションの動きにより抵抗値が低くなった場合等に放電される際には輻射ノイズ（放射ノイズ）となって、他の機器に影響を及ぼす可能性がある。特に車両ボデーから電気的に離れた部品に、別途アース線を設けることにより、不要な電荷をアースに落とすことができ、輻射ノイズを防止することができる。
【０００６】
また、誤検知を防ぐためや、さらに精度の高い信号としたい場合、信号系のノイズを低減したいという要望があり、信号線に沿わせてアース線を設けることが実施されている。
しかしながら、アース線の設置は煩雑であるため、ノイズが少なく設置が容易なセンサが望まれている。
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、信号線のノイズやサスペンション部品の帯電に起因する輻射ノイズを低減でき、設置が容易な車両用センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、所定の検出を行う検出部と、前記検出部を収容する筺体と、前記筺体の内部で前記検出部に接続されて検出信号を伝送する信号線と、前記信号線と同一のシースに被覆されるアース線と、前記筺体を車両部品に取り付けるためのステーとを備えた車両用センサであって、前記ステーは、導電性材料からなり、前記アース線は、前記筺体の内部で前記ステーに電気的に接続されたことを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、信号線と同一のシースに被覆されるアース線は、導電性材料からなるステーに筺体の内部で電気的に接続されているので、ステーを介して車両に電気的に接続され、信号線に混入するノイズや車両部品の帯電に起因する輻射ノイズを効果的に減少させることが可能となる。また、ステーを介して車両用センサの筐体を車両に取り付ける際に、同時にアース接続することができるため、アース接続を別途行う必要がなく、設置が容易となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記筺体は、樹脂成形により形成されるものであり、前記ステーは、円筒状のフランジ部を有し、前記フランジ部が前記筺体の内部にインサート成形されたことを特徴としている。この構成によれば、万一熱履歴等によりフランジ部と筐体との間に微少な隙間が生じ、毛細管現象（毛管現象）により外部から水が侵入した場合も、フランジ部が上下に円筒状に延伸することにより、水の侵入経路も円筒部に沿って迂回するよう長くすることになり、検出部や信号線と検出部との接合部に達する可能性が減少する。また、筐体の射出成形時にフランジ部をインサート成形により一体のものとできるため、組立が容易となり、また、フランジ部と筐体との密着性が高まる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記フランジ部と前記筐体との間に、前記フランジ部の外形に沿う断面コ字状のグロメットが介在することを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、グロメットはフランジ部の外形に沿う断面コの字状であるため、フランジ部に嵌挿することができ、また、ステーのフランジ部と筐体との間にグロメットが介在するため、ステーと筐体の材質の熱膨張係数の違いによる温度に対する変形量の違いをグロメットで効果的に吸収することができるので、ステーと筐体との間に隙間が生じて水が侵入することがなく、効果的に防水することができる。したがって、車両用センサを雨水等の影響を受ける場所に設置することが可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記筺体は、樹脂成形により形成されるものであり、前記ステーは、一部分が前記筺体の内部にインサート成形されると共に、前記一部分と前記筐体との間にグロメットが介在することを特徴としている。この構成によれば、グロメットによりステーと筐体との間にグロメットが介在するため、ステーと筐体の材質の熱膨張係数の違いによる温度に対する変形量の違いをグロメットで効果的に吸収することができるので、ステーと筐体との間に隙間が生じて水が侵入することがなく、効果的に防水することができる。したがって、車両用センサを雨水等の影響を受ける場所に設置することが可能となる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記検出部は、そのグランド線が前記筺体の内部で前記ステーに電気的に接続されたことを特徴としている。この構成によれば、検出部が電圧を検出するタイプのセンサであっても本発明の構造を適用することができ、信号線に混入するノイズを効果的に減少させることが可能となる。また、ステーにて筐体を車両に取り付ける際に、同時にアース接続することができるため、グランド線のアース接続を別途行う必要がなく、設置が容易となる。また、筐体の内部で接続されるので、グランド線を筐体外部に取り出す必要がなく、グランド線と筐体との境界部から水が侵入することがない構成とすることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、前記車両用センサは、車輪速センサであることを特徴としている。この構成によれば、検出部はたとえばホール素子又はＭＲ素子を含むものとして、９６極に着磁したロータの回転による磁界変化をホール素子やＭＲ素子の電流変化又は電圧変化としてとらえるものとでき、回転数に応じた出力を、アース線と一つのシースに収められた信号線によってノイズの影響を少ない状態で送信することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記信号線はＡＢＳ用ＥＣＵ（アンチロックブレーキシステム用電子制御装置）に接続されることを特徴としている。この構成によれば、車両用センサは車輪速センサであって、ＡＢＳの作動のために、アース線と一つのシースに収められた信号線によって、ノイズの影響が少ない状態で送信することができ、ＡＢＳ用ＥＣＵ側では、ノイズによる誤差の少ないデータを受信でき安全に資する。また、ＡＢＳ用ＥＣＵにより、ＣＡＮ（登録商標）等の車内通信系に検出情報を送出できるため、他のＥＣＵでも車輪速の情報を利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のグロメットとステーの形状を示す透視図である。
【図３】図１のＡ部を拡大して成形時の様子を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の車両用センサの具体的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＜第１の実施形態＞
本実施形態の車両用センサ１は、車輪速センサであり、断面図である図１に示すように、測定対象パラメータを検出する検出部２と、検出部２に接続される少なくとも二つの信号線３と、一つのアース線４と、筐体６を取り付けるためのステー５とを有し、これらの一部またはすべてをインサート成形により一つの筐体６内に収めている。
【００１９】
検出部２は、磁界を検知するためのＭＲ素子やホール素子等の検知素子やＡＤ変換部等の信号処理回路とを一体化したＩＣであり、９６極に着磁され車軸と一体となって回転するロータ（不図示）の近傍に設置され、ロータの回転による磁界の変化を電流変化として検出し、ＡＤ変換後パルス信号として出力するものである。
【００２０】
信号線３は二本あり、それぞれが撚り線からなる導体と導体を被覆する絶縁体から構成され、アース線４と共に共通のシース１０に収められる。よって、アース線は別の線を引き回す必要がない。信号線３は不図示のＡＢＳ用ＥＣＵに接続され、ＡＢＳ用ＥＣＵは検出部２のパルス信号を車輪速情報として、所定の条件においてＡＢＳを作動させる。
【００２１】
アース線４は、一端が不図示の車両ボデーまたはＡＢＳ用ＥＣＵのアース端子に接続され、信号線３に沿って設けられ、信号線３に混入するノイズを低減する。他端は筐体６を取り付けるために設けられたステー５に電気的に接続される。
【００２２】
ステー５は金属製であり、筐体６をサスペンション内の車両部品１１に対してボルト１２により固定するとともに、電気的に接続される。このような車両部品１１としては、たとえばステアリングナックル等の、車軸近辺で回転しない部品があげられる。また車両部品１１は別途不図示の経路でサスペンション部品を経由して車両ボデーにアース接続されている。また、ステー５を固定する車両部品１１は車両ボデーから電気的になるべく離れた部品とするとよい。
【００２３】
以上のように、アース線４の一端は車両ボデーまたはＡＢＳ用ＥＣＵのアースに接続され、他端はステー５と車両部品１１とを経由して車両ボデーにアースに接続されている。したがって、車両部品１１は、複数の系統でアース接続されることになり、より確実に車両ボデーに接続される。
【００２４】
ステー５は斜視図である図２に示すように、アース線４と接続するための端子５ａを有し、筐体６内部で信号線を取り囲むように配置されて筐体６を支持する円筒状のフランジ部５ｂと、筐体６全体の重さを受け止め、筐体から周囲に突出し一部がさらに突出して取付穴５ｃを有するステー部５ｄとからなる。ステー部５ｄはフランジ部５ｂの高さ方向のほぼ中央付近に位置し、ステー部５ｄとフランジ部５ｂとは一体に形成してある。
【００２５】
ステー５と筐体６とは一部を除いて直接接触せず、上側グロメット１３、下側グロメット１４を介して接するようにしている。両グロメットはアクリル系ゴム材からなり、図１や図２に示すように、コの字形の開口が上（下側グロメット１４）または下（上側グロメット１３）になった断面を有する円環状の部品で、ステー５のフランジ部５ｂの上端及び下端を包むように被せられている。このときゴムの弾性により嵌着されるよう両グロメットのコの字型の開口の寸法は、フランジ部５ｂの厚さよりやや小さく設定される。
【００２６】
上端に被せられる上側グロメット１３には、ステー５の端子５ａに対応した部分に穴が開いており、アース線４の接続に支障がないようにしている。下端に被せられる下側グロメット１４には穴がなく、円周方向に一様な形状となっている。
【００２７】
二つのグロメットはステー５等とともにインサート成形される。このとき図１のＡ部を拡大して成形時の様子を図３に示すように、ステー部５ｄ近傍の成形後に露出されるグロメットの部分は、一部をスライドとした金型に直接接触して圧縮された形で成形される。スライドは不図示のスプリング等により矢印方向に押圧され、グロメットを押圧した状態で樹脂の射出が行われる。よって、成形後には、金型によりグロメットが所定の圧縮率で圧縮されたシール部位が形成される。
【００２８】
また、成形時には射出圧により、樹脂はグロメットの金型に接した部分と断面がコの字となった内側の部分を除いて、上側グロメット１３、下側グロメット１４を取り囲むように回り込み、両グロメットは金型とステー５のフランジ部５ｂに対して強く押し付けられつつ成形されるため、隙間は生じないよう成形される（なお、図３では樹脂が回りこむことをわかりやすくするため、筐体６にハッチングを付して示した）。また、成形後の筐体においては、グロメットが存在することにより、筐体外側には筐体６とステー５の境界面は露出しないため、水が侵入しにくい構成となる。
【００２９】
またグロメットはゴム材であり、ステー５と筐体６とはその境界面のほとんどをグロメットを介して接し、筐体６の樹脂とステー５の材料との熱膨張係数の違いによる温度変化時の変形量の違いを効果的に吸収し、長期間にわたって両者の間には隙間が生じないよう作用する。また、筐体６とステー５が直接接する境界面は外側に露出していないため、車両用センサ１が、車輪速センサのような、雨水の影響を受ける場所に設置されるものであっても効果的に防水される。
【００３０】
また、万一熱履歴等によりフランジ部とグロメットとの間に微少な隙間が生じ、毛細管現象によりステー部側より水が侵入する場合も、フランジ部５ｂの高さ方向略中央でフランジ部５ｂとステー部５ｄが交わるため、ステー５の上下にフランジ部５ｂが延伸することにより、水の侵入経路もフランジ部５ｂに沿って迂回するように長くすることになり、検出部２や、信号線３と検出部２との接合部に達する可能性が減少する。
【００３１】
筐体６は射出成形により形成され、略円柱形状を呈している。樹脂としてＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を使用したが、これに限定されるものではない。また適宜ガラス繊維等の充填材を使用するものとする。
【００３２】
組立手順を簡単に述べると、まず二つの信号線３を検出部２にはんだ付けし、アース線を上側グロメット１３の穴を通してステー５の端子５ａにはんだ付けする。次に上側グロメット１３、下側グロメット１４をステー５のフランジ部５ｂの上下端にかぶせ、ステー５と検出部２とを射出成形用の金型内の所定の位置にセットする。金型内にはシース１０の一端を含めるものとする。射出成形により筐体６が形成されると同時に、各部品はインサート成形され一体に形成される。
【００３３】
以上、説明したことから明らかなように、第１の実施形態によれば、所定の検出を行う検出部２と、検出部２を収容する筺体６と、筺体６の内部で検出部２に接続されて検出信号を伝送する信号線３と、信号線３と同一のシース１０に被覆されるアース線４と、筺体６を車両部品１１に取り付けるためのステー５とを備えた車両用センサであって、ステー５は、導電性材料からなり、アース線４は、筺体６の内部で前記ステーに電気的に接続されたことを特徴とする。
【００３４】
よって、信号線３はアース線４と同一のシース１０に収められ、アース線４はステー５に接続され、車両部品１１に電気的に接続されるため、信号線３に混入するノイズを効果的に減少させることや、車両部品１１にアース線４が接続されるため車両部品１１を低い抵抗でアース接続でき、車軸の回転やサスペンションの動作等に起因する輻射ノイズをなくすことが可能となるとともに、ステー５にて筐体６を車両部品１１に取り付ける際に、同時にアース接続をとることができるため、アース接続を別途行う必要がなく、設置が容易となる。
【００３５】
また、第１の実施形態によれば、筺体６は、樹脂成形により形成されるものであり、ステー５は、円筒状のフランジ部５ｂを有し、フランジ部５ｂが筺体６の内部にインサート成形されたことを特徴としている。
【００３６】
よって、万一熱履歴等によりフランジ部５ｂと筐体６との間に微少な隙間が生じ、毛細管現象により外部から水が侵入した場合も、フランジ部５ｂが上下に円筒状に延伸することにより、水の侵入経路も円筒状のフランジ部５ｂに沿って迂回するよう長くすることになり、検出部２や、信号線３と検出部２との接合部に達する可能性が減少する。また、筐体６の射出成形時にフランジ部５ｂをインサート成形により一体のものとできるため、組立が容易となり、また、フランジ部５ｂと筐体６との密着性が高まる。
【００３７】
また、第１の実施形態によれば、フランジ部５ｂと筐体６との間に、フランジ部５ｂの外形に沿う断面コ字状のグロメット１３、１４が介在することを特徴とする。
【００３８】
よって、グロメット１３、１４はフランジ部の外形に沿う断面コの字状であるため、フランジ部に嵌挿することができ、また、ステー５のフランジ部５ｂと筐体６との間にグロメット１３、１４が介在するため、ステー５と筐体６の材質の熱膨張係数の違いによる温度に対する変形量の違いをグロメット１３、１４で効果的に吸収することができるので、ステー５と筐体６との間に隙間が生じて水が侵入することがなく、効果的に防水することができる。したがって、車両用センサ１を雨水等の影響を受ける場所に設置することが可能となる。
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、検出部１６が電圧の変動を検出するタイプのものに対応したものである。したがって、図４に示すように検出部１６はアースへの接続が必要となるため、検出部用のグランド線１７によりステー５に接続する。この場合、円筒部下端にかぶせる下側グロメット１５にも上側グロメット１３と同様の接続用の穴を設け、接続を可能とする。また、ステー５もフランジ部５ｂの下方に適宜端子を設けるものとする。このとき、アース線４は耐ノイズ用として機能する他、検出部１６のアース線としても機能することになる。
【００３９】
以上、説明したことから明らかなように、第２の実施形態によれば、検出部１６は、そのグランド線１７が筺体６の内部でステー５に電気的に接続されたことを特徴とする。
【００４０】
よって、検出部１６が電圧を検出するタイプのセンサであっても適用することができ、信号線３に混入するノイズを効果的に減少させることや、車両部品１１にアース線４が接続されるため車両部品１１を低い抵抗でアース接続でき、車軸の回転やサスペンションの動作等に起因する輻射ノイズをなくすことが可能となるとともに、ステー５にて筐体を車両部品１１に取り付ける際に、同時にアース接続をとることができるため、アース接続を別途行う必要がなく、設置が容易となる。また、筐体６の内部で接続されるので、グランド線１７を筐体外部に取り出す必要がなく、グランド線１７と筐体６との境界部から水が侵入することがない構成とすることができる。
【００４１】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能であることはいうまでもない。
【００４２】
たとえば、ステー５は一体のものとしたが、フランジ部５ｂとステー部５ｄとを別々に形成した後、スポット溶接等により固定したものとしてもよい。また、ステー５は金属製としたが、導電グレードの樹脂であってもよい。その場合、ノイズ抑制の効果をみて使用する樹脂の体積抵抗率を定めるものとする。
【００４３】
実施例では、車両用センサを車輪速センサとしたが、信号線のノイズを低減したい各種のセンサに適用することができる。
【００４４】
また、車両用センサが設置される場所が、雨水等を避けられる比較的水の影響が少ない場所であれば、グロメットのない構成も可能である。グロメットがなくとも、万一少量の水分が侵入した場合には円筒状のフランジ部５ｂにより水の侵入経路を迂回させて検出部等に達することを阻むことが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  車両用センサ（車輪速センサ）
２  検出部
３  信号線
４  アース線
５  ステー
５ａ  端子
５ｂ  フランジ部
５ｃ  取付穴
５ｄ  ステー部
６  筐体
１０  シース
１１  車両部品
１２  ボルト
１３  上側グロメット
１４  下側グロメット
１５  下側グロメット（グランド線対応型）
１６  検出部（電圧検出タイプ）
１７  グランド線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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