(57)【要約】【課題】  センサ素子の位置決め精度を向上させることができ、かつ組み付けも容易なセンサユニットを提供する。【解決手段】  このセンサユニットは、被検出体を検出するセンサ素子１と、このセンサ素子１の電極部２に電気的に接続される芯線４を有しセンサ素子１の出力信号を外部に取り出すケーブル１０とを備え、センサ固定部材７に固定される。センサ素子１には、センサ固定部材７への取付用と被検出体に対する位置決め用とを兼ねる突起３を設ける。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出体を検出するセンサ素子と、このセンサ素子の電極部に電気的に接続される芯線を有し前記センサ素子の出力信号を外部に取り出すケーブルとを備え、センサ固定部材に固定されたセンサユニットにおいて、
前記センサ素子に、前記センサ固定部材への取付用と前記被検出体に対する位置決め用とを兼ねる突起を設けたことを特徴とするセンサユニット。
【請求項２】
請求項１において、前記センサ素子の突起が、センサ素子の構成部材であって前記電極部を支持するフレームの一部として形成されているセンサユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記センサ素子の突起を、半田または溶接で前記センサ固定部材に接合することで、センサ素子を前記被検出体に対して位置決めしたセンサユニット。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、前記センサ素子の突起を、接着剤で前記センサ固定部材に接着することで、センサ素子を前記被検出体に対して位置決めしたセンサユニット。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記センサ素子、および前記ケーブルにおけるセンサ素子との接続部を含む一部を、前記センサ固定部材と共に、モールド材を成型してなるモールディング部で覆ったセンサユニット。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記センサ素子の突起が前記センサ固定部材に当接した状態で、センサ素子の電極部がセンサ固定部材の接触面から離間した位置となるように、突起と電極部の間に段差を設けたセンサユニット。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記センサ固定部材が車輪用軸受の固定輪に取付けられ、前記センサ素子が車輪用軸受の回転輪に設けられた被検出体を検出するものとした回転検出用のセンサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車用ＡＢＳセンサとして使用される回転検出センサ等の構成部材であるセンサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
センサ素子等の電子部品の相手部品との位置決め精度を向上させる方法として、１次モールドで位置決めした電子部品を、２次モールドで固定部材に取付けるという２段階のモールドによる方法が提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−１７２６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記した方法では、電子部品の位置決め精度を向上させるために２回のモールドが必要であり、電子部品の組み付けのための工程が増えコストアップを招くという問題がある。
【０００４】
この発明の目的は、センサ素子の位置決め精度を向上させることができ、かつ組み付けも容易なセンサユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明のセンサユニットは、被検出体を検出するセンサ素子と、このセンサ素子の電極部に電気的に接続される芯線を有し前記センサ素子の出力信号を外部に取り出すケーブルとを備え、センサ固定部材に固定されたセンサユニットにおいて、前記センサ素子に、前記センサ固定部材への取付用と前記被検出体に対する位置決め用とを兼ねる突起を設けたことを特徴とする。
この構成によると、センサ素子に、センサ固定部材への取付用と被検出体に対する位置決め用とを兼ねる突起を設けたため、センサ素子を位置決めするための１次モールドを省略して、精度良く位置決めすることができる。そのため、センサ素子の位置決め精度を向上させることができ、かつ組み付けも容易となる。
【０００６】
この発明において、前記センサ素子の突起が、センサ素子の構成部材であって前記電極部を支持するフレームの一部として形成されたものであっても良い。この構成の場合、突起を設けることによってセンサ素子の製造工程が複雑化することにはならない。
【０００７】
この発明において、前記センサ素子の突起を、半田または溶接で前記センサ固定部材に接合することで、センサ素子を前記被検出体に対して位置決めしても良い。
【０００８】
この発明において、前記センサ素子の突起を、接着剤で前記センサ固定部材に接着することで、センサ素子を前記被検出体に対して位置決めしても良い。
このように、半田や溶接による接合に替えて、センサ素子の突起を接着剤でセンサ固定部材に接着した場合、センサ素子に対する熱影響を避けることができる。
【０００９】
この発明において、前記センサ素子、および前記ケーブルにおけるセンサ素子との接続部を含む一部を、前記センサ固定部材と共に、モールド材を成型してなるモールディング部で覆っても良い。
このように、センサ素子、およびケーブルにおけるセンサ素子との接続部を含む一部を、センサ固定部材と共にモールディング部で覆うことにより、センサ素子、およびケーブルにおけるセンサ素子との接続部の気密性および防水性を保つことができる。
【００１０】
この発明において、前記センサ素子の突起が前記センサ固定部材に当接した状態で、センサ素子の電極部がセンサ固定部材の接触面から離間した位置となるように、突起と電極部の間に段差を設けても良い。この構成の場合、センサ素子の電極部がセンサ固定部材と接触するのを避けることができる。また、センサ素子の電極部とケーブル芯線とを、センサ固定部材に対して同じ高さとすることができるので、ケーブル芯線を電極部に容易に半田付けできる。
【００１１】
この発明において、前記センサ固定部材が車輪用軸受の固定輪に取付けられ、前記センサ素子が車輪用軸受の回転輪に設けられた被検出体を検出するものとした回転検出用のセンサユニットであっても良い。この構成の場合、回転検出センサ取付用として別部材を設ける必要がなく、簡単な構成で車輪用軸受に回転検出センサを取付けできる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明のセンサユニットは、被検出体を検出するセンサ素子と、このセンサ素子の電極部に電気的に接続される芯線を有し前記センサ素子の出力信号を外部に取り出すケーブルとを備え、センサ固定部材に固定されたセンサユニットにおいて、前記センサ素子に、前記センサ固定部材への取付用と前記被検出体に対する位置決め用とを兼ねる突起を設けたため、センサ素子の位置決め精度を向上させることができ、かつ組み付けも容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の一実施形態を図１ないし図６と共に説明する。このセンサユニットＡは、車輪用軸受の回転輪の回転を検出する回転検出センサとなるものであって、磁気式のセンサ素子１と、このセンサ素子１の出力信号を外部に取り出すケーブル１０とを備え、センサ固定部材７に固定される。このセンサユニットＡは、磁気エンコーダ等の被検出体４５と組み合わせて使用され、その被検出体４５を前記センサ素子１で検出する。
【００１４】
センサ素子１は、例えばホール素子、または磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）、または巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）、またはトンネル磁気抵抗素子（ＴＭＲ素子）、またはコイル、またはその他の磁気式センサ素子からなる。ケーブル１０は、２本のケーブル芯線４を有し、各ケーブル芯線４をそれぞれ絶縁被覆５で電気的絶縁状態に被覆し、さらに各絶縁被覆５をケーブルカバー６でカバーしたものとされている。
【００１５】
センサ素子１は、直方体状のセンサ素子本体１Ａと、このセンサ素子本体１Ａの基端となる端面から延びる１対の電極部２，２と、センサ素子本体１Ａの一対の両側面からそれぞれ突出した１対の突起３，３とを有する。１対の電極部２，２は、ケーブル１０の２本のケーブル芯線４に電気的に接続される。１対の突起３，３は、前記センサ固定部材７への取付用と被検出体４５に対する位置決め用とを兼ねるものである。この突起３は、センサ素子１の構成部材であって前記電極部２を支持するフレーム（図示せず）の一部として形成されている。
【００１６】
前記センサ固定部材７は、車輪用軸受の端面を覆うカバーを兼ねるものであり（図７参照）、車輪用軸受の中心軸を中心とする円環状の金属製品とされる。センサ固定部材７は、図１に示すように、大径部分７ａａおよび小径部７ａｂを有する段付きの円筒部７ａと、この円筒部７ａの小径部７ａｂ端縁から内径側に延びた鍔部７ｂとからなる。
【００１７】
図３に示すように、このセンサ固定部材７の鍔部７ｂには開口部７ｃが形成されており、この開口部７ｃに跨がってセンサ素子１を配置し、センサ素子１の突起３を開口部７ｃの周縁に半田または溶接で接合することにより、センサ素子１がセンサ固定部材７に取付けられる。センサ素子１に対する熱影響を避ける場合には、半田や溶接による接合に替えて、前記突起３を接着剤でセンサ固定部材７に接着しても良い。この取付状態で、センサ素子１は、前記開口部７ｃを突き抜けて前記突起３の接面側とは反対側に突出する。同時に、この取付けにより、上記した被検出体４５に対する軸方向へのセンサ素子１の位置決めがなされる。
【００１８】
センサ素子１、およびケーブル１０におけるセンサ素子１との接続部を含む一部は、センサ固定部材７と共に、モールド材を成型してなるモールディング部８で覆われる。モールディング部８から引き出されるケーブル１０は、センサ固定部材７の鍔部７ｂの上をその周方向に向けて配線される。センサ固定部材７の鍔部７ｂの前記モールディング部８から周方向に離れた位置にはクランプ部９が一体に設けられ、このクランプ部９によりケーブル１０が支持されている。
【００１９】
センサユニットＡのモールドに用いるモールド材は、ゴム弾性を有する材料からなるものとされ、ゴム材または熱可塑性エラストマが適している。ゴム材としては、ニトリルゴム、フッ素ゴムが望ましい、これらは、耐熱性、低温特性、および耐油性に優れる。上記以外のゴム材であっても良い。熱可塑性エラストマとしては、塩化ビニル系、エステル系、アミド系が望ましい。これらは耐熱性、耐油性に優れる。
このように、センサ素子１、およびケーブル１０におけるセンサ素子１との接続部を含む一部を、センサ固定部材７と共にモールディング部８で覆うことにより、センサ素子１、およびケーブル１０におけるセンサ素子１との接続部の気密性および防水性を保つことができる。
【００２０】
図３のように、センサ素子１は、センサ固定部材７に取付けた状態で、電極部２がセンサ固定部材７の鍔部７ｂの開口部７ｃ内に収まるように配置される。図４（Ａ）は、センサユニットＡを図３の矢印IVの方向から見た側面図である。この場合、センサ素子１の突起３と電極部２とは、図４（Ｂ）のように段差のない位置に設けられている。つまり、センサ素子１の突起３がセンサ固定部材７に当接した状態で、その接触面から離間する方向への電極部２の高さ位置は突起３と同じとされている。しかし、上記したように、センサ素子１の電極部２はセンサ固定部材７の開口部７ｃ内に収まるように配置されているので、電極部２がセンサ固定部材７と接触するのを避けることができる。
【００２１】
図５および図６は、センサ素子１の突起３と電極部２の高さ位置に段差がある場合の例を示す。図５のように、センサ素子１は、センサ固定部材７に取付けた状態で、電極部２の先端がセンサ固定部材７の鍔部７ｂの開口部７ｃからはみ出すように配置される。図６（Ａ）は、センサユニットＡを図５の矢印VIの方向から見た側面図である。この場合、図６（Ｂ）のように、センサ素子１の突起３がセンサ固定部材７に接面した状態で、センサ素子１の電極部２がセンサ固定部材７の接面から離間した位置となるように、突起３と電極部２の間に段差が設けられている。そのため、センサ素子１の電極部２の先端が、センサ固定部材７の鍔部７ｂの開口部７ｃからはみ出していても、電極部２がセンサ固定部材７と接触するのを避けることができる。また、センサ素子１の電極部２とケーブル芯線４とを、センサ固定部材７に対して同じ高さとすることができるので、ケーブル芯線４を電極部２に容易に半田付けできる。
【００２２】
上記構成のセンサユニットＡは、センサ素子１に、センサ固定部材７への取付用と被検出体４５に対する位置決め用とを兼ねる突起３を設けたため、センサ素子１を位置決めするための１次モールドを省略して、精度良く位置決めすることができる。また、位置決め用としてセンサ素子１を搭載する回路基板を用いる必要もない。そのため、センサユニットＡの組み付け工数を削減でき、コストの低減が可能となる。
【００２３】
また、この実施形態では、前記センサ素子１の突起３が、センサ素子１の構成部材であって前記電極部２を支持するフレーム（図示せず）の一部として形成されているので、突起３を設けることによってセンサ素子１の製造工程が複雑化することにはならない。
【００２４】
図７および図８は、前記センサユニットＡを設けた車輪用軸受装置を示す。この車輪用軸受装置は、図７に断面図で示すように、軸受部３０に、センサ固定部材７にセンサユニットＡを固定してなるセンサユニット・固定部材複合体Ｃを取付けたものである。なお、以下の説明では、車両に取付けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
【００２５】
軸受部３０は、内周に複列の転走面３３を形成した外方部材３１と、これら各転走面３３に対向する転走面３４を形成した内方部材３２と、これら外方部材３１および内方部材３２の転走面３３，３４間に介在した複列の転動体３５とで構成される。各列の転動体３５は保持器３６で保持されている。外方部材３１と内方部材３２との間の軸受空間の両端は、密封装置３７，３８によりそれぞれ密封されている。
【００２６】
外方部材３１は、固定輪となるものであって、一体の部品からなり、車体の懸架装置から延びるナックル（図示せず）に取付けるためのフランジ３１ａが外周に設けられている。内方部材３２は、回転輪となるものであって、アウトボード側に車輪取付用フランジ３９ａを有するハブ輪３９と、このハブ輪３９のインボード側端の外周に嵌合した内輪４０とでなる。これらハブ輪３９および内輪４０に、前記各列の転走面３４が形成されている。内方部材３２は中心部に軸方向の貫通孔４１を有し、この貫通孔４１に等速ジョイントの片方の継手部材のステム部（図示せず）が挿通される。
【００２７】
前記密封装置３７，３８におけるインボード側の密封装置３８には、磁気エンコーダからなる被検出体４５が組み込まれている。被検出体４５は、断面Ｌ字状のリング部材４５ａの側板部に多極磁石４５ｂを設けたものとされている。リング部材４５ａは、内方部材３２の外周に圧入により取付けられる円筒部と、この円筒部のインボード側端から外径側に拡がる前記側板部とを含む。多極磁石４５ｂは、円周方向に交互に磁極Ｎ，Ｓを形成した部材であり、ゴム磁石、プラスチック磁石、または焼結磁石等からなる。この実施形態では、被検出体４５が、インボード側密封装置３８の構成部品を兼ねており、スリンガとして機能する。
【００２８】
前記センサ固定部材７は、円筒部大径部分７ａａを外方部材３１の外径面インボード側に嵌合させ、かつ円筒部大径部分７ａａと小径部分７ａｂとの段差を外方部材３１のインボード側端部に当接させて、外方部材３１に取付けられる。センサ固定部材７は、車輪用軸受のインボード側端面のカバーを兼ねている。センサ固定部材７を取付けた状態では、被検出体４５に対向してセンサユニットＡが位置する。センサユニットＡと被検出体４５とで、回転輪となる内方部材３２の回転を検出する回転検出センサＢが構成される。
回転輪である内方部材３２が回転すると、この内方部材３２と共に回転する磁気エンコーダからなる被検出体４５の磁極Ｎ，Ｓをセンサ素子１が検出する。その検出信号がケーブル１０を介して自動車の電気制御ユニット（図示せず）に送信され、この電気制御ユニットにより、センサ素子１の検出信号から回転数が算出される。
【００２９】
このように、車輪用軸受の固定輪である外方部材３１にセンサ固定部材７を取付け、車輪用軸受の回転輪である内方部材３２に設けた被検出体４５の回転をセンサユニットＡのセンサ素子１で検出するように構成した場合、回転検出センサ取付用として別部材を車輪用軸受に設ける必要がなく、簡単な構成で車輪用軸受に回転検出センサＢを取付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかるセンサユニットの正面図、（Ｂ）はＩＢ−ＩＢ矢視断面図である。
【図２】（Ａ）は同センサユニットにおけるセンサ素子の平面図、（Ｂ）は同センサ素子の側面図である。
【図３】図１（Ａ）のIII 部拡大図である。
【図４】（Ａ）は図３における矢印IVの方向から見た側面図、（Ｂ）は（Ａ）のセンサ素子における電極部と突起の位置関係の説明図である。
【図５】図１（Ａ）のIII 部の他の構成例の拡大図である。
【図６】（Ａ）は図５における矢印VIの方向から見た側面図、（Ｂ）は（Ａ）のセンサ素子における電極部と突起の位置関係の説明図である。
【図７】この発明のセンサユニットを設けた車輪用軸受装置の断面図である。
【図８】同車輪用軸受装置をインボード側から見た正面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…センサ素子
２…電極部
３…突起
４…ケーブル芯線
７…センサ固定部材
８…モールディング部
１０…ケーブル
４５…被検出体
Ａ…センサユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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