特許 7192624 回転速センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】回転速センサ

(51)【国際特許分類】

   G01P 1/02 20060101AFI20221213BHJP

   G01P 3/487 20060101ALI20221213BHJP

【ＦＩ】

G01P1/02

G01P3/487 D

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019070002

(22)【出願日】2019-04-01

(65)【公開番号】P2020169833

(43)【公開日】2020-10-15

【審査請求日】2021-07-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】日立金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】冨田 和彦

(72)【発明者】

【氏名】杉山 雄太

【審査官】岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２２７５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－４１７５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１２８７０４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１４－５１５１６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｐ １／００－ ３／８０

Ｇ０１Ｄ ５／００－ ５／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサ保持部および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第１センサＩＣおよび第２センサＩＣと、を有し、
前記第１センサＩＣは、第１検出面と、前記第１検出面の反対側の第１裏面と、第１端子および第２端子と、を有し、
前記第２センサＩＣは、第２検出面と、前記第２検出面の反対側の第２裏面と、第３端子および第４端子と、を有し、
前記ケーブルは、
前記第１端子に電気的に接続された第１絶縁電線と、前記第２端子に電気的に接続された第２絶縁電線と、前記第３端子に電気的に接続された第３絶縁電線と、前記第４端子に電気的に接続された第４絶縁電線と、により構成された撚り線と、
前記第１絶縁電線、前記第２絶縁電線、前記第３絶縁電線および前記第４絶縁電線を一括被覆するシースと、
を有する４芯ケーブルであり、
前記ケーブルの径方向に沿う断面において、前記第１絶縁電線および前記第３絶縁電線は、第１方向に並び、前記第２絶縁電線および前記第４絶縁電線は、前記第１方向に並び、前記第１絶縁電線および前記第４絶縁電線は、前記第１方向に対し交差する第２方向に並び、前記第２絶縁電線および前記第３絶縁電線は、前記第２方向に並び、前記第１絶縁電線と前記第２絶縁電線との間に亘って前記シースが形成され、前記第３絶縁電線と前記第４絶縁電線との間に亘って前記シースが形成されている、回転速センサ。

【請求項2】

請求項１に記載の回転速センサにおいて、
前記第１端子は、前記第１センサＩＣの入力端子であり、
前記第２端子は、前記第１センサＩＣの出力端子であり、
前記第３端子は、前記第２センサＩＣの入力端子であり、
前記第４端子は、前記第２センサＩＣの出力端子である、回転速センサ。

【請求項3】

請求項１または２に記載の回転速センサにおいて、
前記第１センサＩＣの一部と前記第２センサＩＣの一部とは、平面視で互いに重なり、
前記第１裏面と前記第２検出面とが対向している、回転速センサ。

【請求項4】

請求項１または２に記載の回転速センサにおいて、
前記第１センサＩＣの一部と前記第２センサＩＣの一部とは、平面視で互いに並び、
前記第１検出面および前記第２検出面のそれぞれは、第３方向を向いている、回転速センサ。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の回転速センサにおいて、
前記第１センサＩＣおよび前記第２センサＩＣは、互いに一体となって１つの第３センサＩＣを構成し、
前記第３センサＩＣは、前記センサ保持部に埋設されている、回転速センサ。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の回転速センサにおいて、
前記第１センサＩＣおよび前記第２センサＩＣのそれぞれは、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。

【請求項7】

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、
前記第１センサＩＣおよび前記第２センサＩＣは、同時に動作する、回転速センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

今日、自動車または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）、または、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などの構成要素の１つとして車両に搭載される。

【0003】

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、ホール素子または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またはロータなど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またはロータなど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または制御装置などに入力される。

【0004】

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、自動運転システムまたは運転支援システムなどの開発に伴って、車輪速センサを含む回転速センサに対する信頼性および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および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。

【0005】

特許文献１（特開２０１７－９６８２８号公報）には、検出素子部を２つ搭載した車輪速センサが記載されている。ここでは、検出素子部に接続された２つの電線を１つのシース電線としてまとめ、２つの検出素子部センサのそれぞれに接続されたシース電線同士を１つのゴムチューブ内にまとめることで、計４つの電線を１つにまとめている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１７－９６８２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

回転速センサの冗長化により、センサヘッドに２つのセンサＩＣを内蔵する場合、各センサＩＣに接続された２つの電線（センサ電源供給用のＶｃｃ配線およびＧＮＤ配線）、つまり計４つの電線を１つにまとめることが考えられる。同時に動作する２つのセンサＩＣに接続された４つの電線を１つにまとめる場合、一方のペアの電線から生じる磁場により、他方のペアの電線にノイズが流れる問題（クロストーク）が起きる。このため、クロストークの発生を抑え、これにより回転速センサの信頼性を向上させることが課題として存在する。

【0008】

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

【0010】

一実施の形態である回転速センサは、樹脂から成るセンサヘッドと、センサヘッド内に埋設された第１センサＩＣおよび第２センサＩＣと、端部がセンサヘッド内に位置し、内部に第１センサＩＣに接続された第１絶縁電線および第２絶縁電線と、第２センサＩＣに接続された第３絶縁電線および第４絶縁電線とから成る撚り線を有するケーブルを備えたものである。ケーブルの断面において、四角形の４隅に対応する位置に配置された４つの絶縁電線のうち、第１絶縁電線および第２絶縁電線は当該四角形の対角の位置に配置され、第３絶縁電線および第４絶縁電線は当該四角形の他の対角の位置に配置されている。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、回転速センサの信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施の形態に係る回転速センサの構成を示す概略図である。

【図2】図１に示すセンサヘッドの斜視図である。

【図3】図１に示すセンサヘッドの斜視図である。

【図4】図２に示すセンサヘッドのＡ－Ａ線における断面図である。

【図5】図２に示す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。

【図6】図２に示す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。

【図7】図２に示す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8】図６に示すケーブルのＢ－Ｂ線における断面図である。

【図9】図２に示す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概略図である。

【図10】一実施の形態に係る回転速センサを構成するケーブルの断面図である。

【図11】一実施の形態の変形例に係る回転速センサの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概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の回転速センサの実施の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。本実施の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。

【0014】

＜本実施の形態の回転速センサの構造＞
以下の説明で用いる図２および図３は、互いに異なる方向からセンサヘッド２を示す斜視図である。ただし、図３では、ケーブル３と、センサＩＣ４１、４２と、それらの間の端子および絶縁電線などを透過して示している。

【0015】

図１に示すように、本実施の形態に係る回転速センサである車輪速センサ１Ａは、センサヘッド２、ケーブル３およびコネクタ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システムの制御部若しくは制御装置、または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または制御装置などに接続される。

【0016】

図１、図２および図３に示すように、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およびケーブル保持部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およびケーブル保持部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。

【0017】

図１に示すように、フランジ部１０は、互いに平行な前面１１ａおよび背面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および図３に示すように、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に示すように、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。本実施の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。

【0018】

図１、図２および図３に示すように、センサ保持部２０およびケーブル保持部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から前方に突出しており、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から当該前方と反対の後方に突出しており、全長に亘って略円筒形の外観を呈している。

【0019】

ここでは、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」（第３方向）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。

【0020】

図３および図４に示すように、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。本実施の形態では、計２つのセンサＩＣ（第１センサＩＣ）４１およびセンサＩＣ（第２センサＩＣ）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。

【0021】

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４１ｃ、４２ｃを備えている。本実施の形態における磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃ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。

【0022】

図４に示すように、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の端部はケーブル保持部３０に覆われている。つまり、ケーブル３の端部はケーブル保持部３０に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は図２に示すセンサヘッドのＡ－Ａ断面図であるが、ケーブル３内を通る４つの絶縁電線については断面ではなく左方向から見た側面を示している。

【0023】

図４～図７に示すように、ケーブル３は、４つの芯線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６は、図５に示す構造を上方向から見た平面図であり、図７は、図５に示す構造を下方向から見た平面図であり底面図である。

【0024】

図５に示すように、それぞれの芯線５０は、絶縁体（絶縁膜）５５によって被覆されている。さらに、絶縁体５５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（外皮、絶縁体）５６によって一括被覆されている（図４参照）。具体的には、芯線５１ａおよび芯線５１ａを被覆する絶縁体５５は、絶縁電線（第１絶縁電線）６１ａを構成し、芯線５１ｂおよび芯線５１ｂを被覆する絶縁体５５は、絶縁電線（第２絶縁電線）６１ｂを構成している（図５および図６参照）。また、芯線５２ａおよび芯線５２ａを被覆する絶縁体５５は、絶縁電線（第３絶縁電線）６２ａを構成し、芯線５２ｂおよび芯線５２ｂを被覆する絶縁体５５は、絶縁電線（第４絶縁電線）６２ｂを構成している（図５および図７参照）。

【0025】

つまり、ケーブル３は、撚り合わされた４つの絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂと、それら４つの絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂ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。なお、本実施の形態における芯線５０は、錫を含有する複数本の銅合金線から成る撚り線である。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およびシース５６の材料が上記材料に限定されないことは勿論である。

【0026】

図６および図７に示すように、ケーブル３に含まれている４つの芯線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、図６に示すように、２つの芯線５１ａ、５１ｂが上側センサＩＣ４１に接続され、図７に示すように、他の２つの芯線５２ａ、５２ｂが下側センサＩＣ４２に接続されている。より具体的には、芯線５１ａは、上側センサＩＣ４１の入力端子（第１端子）４１ａに接続され、芯線５１ｂは、上側センサＩＣ４１の出力端子（第２端子）４１ｂに接続されている。同様に、芯線５２ａは、下側センサＩＣ４２の入力端子（第３端子）４２ａに接続され、芯線５２ｂは、下側センサＩＣ４２の出力端子（第４端子）４２ｂに接続されている。

【0027】

入力端子４１ａ、４２ａ、出力端子４１ｂおよび４２ｂのそれぞれは短冊形状を有している。そして、芯線５１ａが入力端子４１ａに抵抗溶接され、芯線５１ｂが出力端子４１ｂに抵抗溶接されている。また、芯線５２ａが入力端子４２ａに抵抗溶接され、芯線５２ｂが出力端子４２ｂに抵抗溶接されている。以下の説明では、入力端子４１ａ、出力端子４１ｂを「端子５７」と総称し、入力端子４２ａ、出力端子４２ｂを「端子５８」と総称する場合がある。

【0028】

図４、図６および図７に示すシース５６の端部、芯線５０、端子５７、端子５８およびセンサＩＣ４０の本体は、ホルダ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、端子５７および端子５８を含むセンサＩＣ４０は、ホルダ６０に保持された状態で、図２に示すセンサヘッド２に内蔵されている。図６および図７では、ホルダ６０を構成する板状のセパレータ６６、６７および側壁部６４、６５のそれぞれの具体的な形状の図示を省略し、一点鎖線で示している。

【0029】

ホルダ６０は、対向する一対の側壁部６４、６５と、これら側壁部６４、６５に跨る支持板６３と、を有する。芯線５１ａ、５１ｂおよび端子５７を含む上側センサＩＣ４１（図５および図６参照）は、支持板６３の上面側に配置されている。一方、芯線５２ａ、５２ｂおよび端子５８を含む下側センサＩＣ４２（図５および図７参照）は、支持板６３の下面側に配置されている。

【0030】

芯線５１ａ、５１ｂの間に介在する板状のセパレータ６６が突設されている。言い換えれば、セパレータ６６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５１ａ、５１ｂの間に介在する隔壁である。支持板６３の下面にもセパレータ６６と同様のセパレータ６７が突設されている。セパレータ６７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５２ａ、５２ｂの間に介在する隔壁である。

【0031】

図６に示すように、セパレータ６６は、芯線５１ａ、５１ｂの端部を越えて前方に延在し、入力端子４１ａと出力端子４１ｂとの間に介在している。図７に示すように、セパレータ６７は、芯線５２ａ、５２ｂの端部を越えて前方に延在し、入力端子４２ａと出力端子４２ｂとの間に介在している。この結果、芯線５１ａおよび入力端子４１ａは、セパレータ６６と側壁部６４の上部との間に配置され、芯線５１ｂおよび出力端子４１ｂは、セパレータ６６と側壁部６５の上部との間に配置されている（図６参照）。また、芯線５２ａおよび入力端子４２ａは、セパレータ６７と側壁部６４の下部との間に配置され、芯線５２ｂおよび出力端子４２ｂは、セパレータ６７と側壁部６５の下部との間に配置されている（図７参照）。

【0032】

図６に示すセパレータ６６は、芯線５１ａ、５１ｂ、入力端子４１ａおよび出力端子４１ｂをホルダ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５１ａと芯線５１ｂとの短絡、および、入力端子４１ａと出力端子４１ｂとの短絡を防止する役割を果たす。図７に示すセパレータ６７は、芯線５２ａ、５２ｂ、入力端子４２ａおよび出力端子４２ｂをホルダ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５２ａと芯線５２ｂとの短絡、および、入力端子４２ａと出力端子４２ｂとの短絡を防止する役割を果たす。

【0033】

図８に示すように、ケーブル３を構成するシース５６内には、４つの絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂが通っている。すなわち、ケーブル３は、４つの絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂを束ねたものである。

【0034】

図８に示すケーブル３の断面は、ケーブル３の短手方向（径方向）に沿う断面であり、ケーブル３の延在方向に対して直交する断面である。当該断面において、４つの絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂは、例えば、当該断面に沿う仮想の正四角形の４隅に当たる箇所にそれぞれ位置している。つまり、絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂは行列状に並んでいる。ここでは、当該断面において、絶縁電線６２ａ、６１ｂは第１方向において互いに並び、絶縁電線６１ａ、６２ｂは第１方向において互いに並んでいる。また、当該断面において、絶縁電線６１ａ、６２ａは第２方向において互いに並び、絶縁電線６２ｂ、６１ｂは第２方向において互いに並んでいる。第１方向および第２方向は、当該断面に沿う方向であり、互いに交差する方向である。第１方向および第２方向は、例えば互いに直交する関係にある。

【0035】

すなわち、当該断面において、４つの絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂは、例えば仮想四角形の４隅に当たる箇所にそれぞれ位置しており、センサＩＣ４１に接続された絶縁電線６１ａ、６１ｂは、当該四角形の対角の位置に配置され、センサＩＣ４２に接続された絶縁電線６２ａ、６２ｂは、当該四角形の他の対角の位置に配置されている。

【0036】

また、当該四角形の対角の位置に配置された１つのペアの絶縁電線に対する他のペアの絶縁電線の位置を入れ替えてもよい。つまり、例えば図８の絶縁電線６２ａと絶縁電線６２ｂとをそれぞれ入れ替えてもよい。その場合、当該断面において、絶縁電線６１ａ、６２ｂは第１方向において互いに並び、絶縁電線６２ａ、６１ｂは第１方向において互いに並び、絶縁電線６１ａ、６２ａは第２方向において互いに並び、絶縁電線６２ｂ、６１ｂは第２方向において互いに並ぶ。

【0037】

図９には、センサヘッド２（図２参照）内のセンサＩＣ４１、４２を上下方向に重ねず、横に並べた状態（展開した状態）の概略図を示している。なお、図９はセンサＩＣ４１、４２を展開した状態を示すものであって、実際のセンサヘッド２内に埋設されるセンサＩＣ４１、４２は、少なくとも一部が互いに重なっている。つまり、図９に示す構成は本実施の形態のセンサＩＣ４１、４２の配置を示すものではない。

【0038】

上側センサＩＣ４１は、平面視において、例えば矩形に近いレイアウトを有している。なお、ここでいう平面視とは、センサＩＣの検出面（主面、第１面）に対して直交する方向（上方）から上側センサＩＣ４１を見ることをいう。入力端子４１ａおよび出力端子４１ｂは、平面視において略矩形の上側センサＩＣ４１の１辺から延びており、互いに当該１辺に沿って並んでいる。下側センサＩＣ４２は、上側センサＩＣ４１と同じ機能および同じ構造を有する同一の素子である。したがって、入力端子４２ａおよび出力端子４２ｂは、平面視において略矩形の下側センサＩＣ４２の１辺から延びており、互いに当該１辺に沿って並んでいる。

【0039】

図９では、上側センサＩＣ４１の検出面を上向きにし、下側センサＩＣ４２の検出面を下向きにしている。すなわち、図９では、上側センサＩＣ４１の検出面（主面、第１検出面）の反対側の裏面（第１裏面）を下向きにし、下側センサＩＣ４２の検出面（主面、第２検出面）の反対側の裏面（第２裏面）を上向きにしている。センサＩＣ４１、４２のそれぞれに芯線５０を接続する工程では、このように２つの上側センサＩＣ４１の主面（上面）と下側センサＩＣ４２の裏面（下面）とが上向きとなるようにセンサＩＣ４１、４２を置き、その状態で端子５７、５８に芯線５０を溶接することが考えられる。その後、センサＩＣ４１、４２のそれぞれの向きを相互に逆方向に９０度変えることで、それぞれの検出面を同一方向に向けてセンサＩＣ４１、４２を重ねることができる。ただし、この接続工程においてセンサＩＣ４１、４２のそれぞれの検出面は、上および下のどちらを向いていてもよい。

【0040】

なお、本願の各図では、センサＩＣ４１、４２のそれぞれの検出面および裏面の向きが分かり易いように、略矩形の平面形状を有するセンサＩＣ４１、４２のそれぞれの１つの角部に、斜めに掛けた部分を示している。これに対し、センサＩＣ４１の平面形状は、入力端子４１ａ、出力端子４１ｂが並ぶ方向において左右対称であってもよい。センサＩＣ４２についても同様である。

【0041】

また、センサＩＣ４１、４２のそれぞれの検出面は、完全に同一方向を向いている必要はない。言い換えれば、センサＩＣ４１、４２のそれぞれの検出面が完全に平行である必要はない。

【0042】

入力端子４１ａは、上側センサＩＣ４１に電源電圧（Ｖｃｃ）を供給するための電源電圧端子であり、入力端子４１ａに接続された芯線５１ａを含む絶縁電線６１ａは、電源配線（プラス配線、入力配線）である。また、出力端子４１ｂは、上側センサＩＣ４１を接地電位（ＧＮＤ）に接続するための接地端子であり、出力端子４１ｂに接続された芯線５１ｂを含む絶縁電線６１ｂは、接地配線（マイナス配線、出力配線）である。

【0043】

同様に、入力端子４２ａは、下側センサＩＣ４２に電源電圧（Ｖｃｃ）を供給するための電源電圧端子であり、入力端子４２ａに接続された芯線５２ａを含む絶縁電線６２ａは、電源配線（プラス配線、入力配線）である。また、出力端子４２ｂは、下側センサＩＣ４２を接地電位（ＧＮＤ）に接続するための接地端子であり、出力端子４２ｂに接続された芯線５２ｂを含む絶縁電線６２ｂは、接地配線（マイナス配線、出力配線）である。

【0044】

このように互いに接続されたセンサＩＣ４１、４２とケーブルは、図５に示すように、双方の検出面が上向きとなる状態で上下に重ねられる。これは、センサＩＣ４１、４２のそれぞれに同じ機能を持たせるためである。センサＩＣ４１、４２のうちの一方は、例えば、他方が故障などにより動作しなくなった際、回転速センサがその機能を失い、正常に動作しなくなることを避けるために設けられた予備の素子である。したがって、センサＩＣ４１、４２のそれぞれの検出面は、同じ方向に向いている必要がある。言い換えれば、上側センサＩＣ４１の裏面と、下側センサＩＣ４２の検出面とは、対向している。

【0045】

仮に、センサＩＣ４１、４２のそれぞれの検出面が互いに異なる方向を向いている場合、センサＩＣ４１で検出される車輪の回転方向とセンサＩＣ４１で検出される車輪の回転方向とは、互いに別方向となるため、一方のセンサＩＣを予備として用いることができない。ここではセンサＩＣの検出面と裏面とを分けて表現しているが、裏面も車輪の回転速度を検出可能な検出面であるといえる。ただし、裏面が車輪側を向いている場合には、検出面が車輪側を向いている場合と異なり逆回転を検出する。

【0046】

正常時において、センサＩＣ４１、４２は同時に動作する。このため、芯線５１ａ、５２ａには同時に同じ大きさの電流信号が流れ、芯線５１ｂ、５２ｂには同時に同じ大きさの電流信号が流れる。

【0047】

図６に示すシース５６のセンサヘッド２（図３参照）側の端部（以下、シース端部と呼ぶ）からセンサＩＣ４１、４２側を見ると、入力端子４１ａおよび出力端子４１ｂは互いに横方向（左右方向）に並び、入力端子４２ａおよび出力端子４２ｂは互いに横方向（左右方向）に並び、入力端子４２ａおよび出力端子４２ｂは入力端子４１ａおよび出力端子４１ｂのそれぞれの下方に位置する。これに対し、シース端部では、行列状に並ぶ絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂのうち、四角形の対角の位置に絶縁電線６１ａ、６１ｂが配置され、四角形の他の対角の位置に絶縁電線６２ａおよび６２ｂが配置されている。このため、センサヘッド２内でシース５６から露出する絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂのうち、少なくとも２つの絶縁電線は互いに交差し、捻れる。

【0048】

＜本実施の形態の効果＞
４つの電線（芯線、絶縁電線）を撚り合わせて束ねる場合、電線同士の間で起きるクロストークが問題となる。クロストークとは、１または複数の電線に流れる電流により磁場が生じた際に、当該磁場内を通る他の電線に誘導起電力により流れる電流（誘導ノイズ）、または、当該電流（誘導ノイズ）が流れることを指す。つまり、クロストークは、複数の信号線が隣り合っている場合に、一方の信号線を流れる信号が他方の信号線に影響を与えることをいう。

【0049】

センサヘッド内に２つのセンサＩＣが埋設され、それらのセンサＩＣのうち、一方のセンサＩＣに接続された入力配線および出力配線と、他方のセンサＩＣに接続された入力配線および出力配線を含めた４つの電線から成る撚り線を含むケーブルにおいては、ケーブル内の４つの電線の配置によりクロストークが問題となる。

【0050】

すなわち、当該ケーブルの径方向に沿う断面において４つの電線が行列状に並ぶ場合、２つのセンサＩＣのうち、一方のセンサＩＣに接続された入力配線および出力配線が行方向（または列方向）に並び、他方のセンサＩＣに接続された入力配線および出力配線が行方向（または列方向）に並ぶことが考えられる。このようなケーブルを用いた比較例の回転速センサでは、２つのセンサＩＣのうち、一方のセンサＩＣに接続された入力配線または出力配線に電流信号が流れると、その配線の周囲に磁場が生じ、他方に接続された入力配線または出力配線が当該磁場内を通るため、当該磁場内を通る入力配線または出力配線に、誘導起電力により電流（誘導ノイズ）が流れる。

【0051】

上記のような相互干渉によるクロストーク（誘導ノイズ）の発生は、回転速センサの誤作動を引き起こす虞がある。例えば、回転速センサに対し耐久試験を行う際には、一方のセンサＩＣに接続されたペアの絶縁電線に高い電圧を印加する。このため、上記比較例の回転速センサでは、当該耐久試験時に他方のセンサＩＣに接続されたペアの絶縁電線に大きい誘導ノイズが生じ得る。よって、当該他方のセンサＩＣがクロストークにより誤作動を引き起こす虞がある。

【0052】

同様に、何らかの故障により、回転速センサに電圧を供給する電源に異常が生じ、いずれかのセンサＩＣに接続された入力配線および出力配線に大きい電流（例えば突発電流）が流れることが考えられる。その際、予備として設けられた他方のセンサＩＣが、誘起された電流により誤作動を引き起こす虞がある。このことは、回転速センサの信頼性を低下させる要因となりうる。

【0053】

これに対し、本実施の形態では、図８を用いて説明したように、ケーブル３の断面において行列状に並ぶ絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂのうち、絶縁電線６１ａ、６１ｂを当該断面に沿う四角形の対角の位置に配置し、絶縁電線６２ａ、６２ｂを当該四角形の他の対角の位置に配置している。これにより、図１０に示すように、２つのセンサＩＣのうち、一方のセンサＩＣに接続されたペア（第１組）の電線（例えば絶縁電線６１ａ、６１ｂ）のそれぞれから生じる磁場内を、他方のセンサＩＣに接続されたペア（第２組）の電線（ここでは絶縁電線６２ａ、６２ｂ）が通らない。これは、第１組の電線のそれぞれに流れる電流信号により生じる磁場の中間の位置に第２組の電線が並んでいるためである。よって、第２組の電線において、クロストークの発生を抑えることができる。このことは、第１組と第２組との立場を入れ替えても同じである。すなわち、第２組の電線を流れる電流信号により生じる磁場内を第１組の電線が通っていないため、第１組の電線におけるクロストークの発生を抑えることができる。したがって、４つの絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂの全てにおいて、クロストークにより生じる誘導ノイズを低減することができる。

【0054】

なお、図８では、４つの絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂは、シース５６内において互いに離間しているが、隣接する絶縁電線が互いに接触していてもよい。すなわち、絶縁電線６１ａおよび６１ｂは、それぞれ絶縁電線６２ａおよび６２ｂと接触し、絶縁電線６２ａおよび６２ｂは、それぞれ絶縁電線６１ａおよび６１ｂと接触していてもよい。また、４つの絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂのそれぞれは、ケーブル３の径方向に沿う断面において、例えば正四角形ではなく長方形または平行四辺形（例えば菱形）の４隅に当たる箇所に位置していてもよい。ただし、クロストークを低減する観点から、当該四角形の４辺のそれぞれは同じ長さであることが好ましい。つまり、当該四角形は長方形よりも、正方形または菱形であることが望ましい。言い換えれば、絶縁電線６１ａと絶縁電線６２ａ、６２ｂのそれぞれとの距離と、絶縁電線６１ｂと絶縁電線６２ａ、６２ｂのそれぞれとの距離とは、いずれも等しいことが望ましい。

【0055】

また、ここではセンサＩＣ４１、４２が互いに離間する別体である場合について説明したが、磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃ（図４参照）が同一の樹脂内に封入され、１つのセンサＩＣを構成していてもよい。つまり、磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃおよび当該樹脂が、４つの端子５７、５８を備えた１つのセンサＩＣを構成し、当該センサＩＣがセンサヘッド２内に封入されていてもよい。言い換えれば、センサＩＣ４１、４２は、互いに一体となって１つのセンサＩＣを構成していてもよい。これに対し、磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃが同一の樹脂内に封入され、１つのセンサＩＣを構成し、かつ、磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃが重ならずに並んでいる場合について、以下に変形例として説明する。

【0056】

＜変形例＞
回転速センサを冗長化する方法として、２つの磁気抵抗効果素子を同一の樹脂内に封入（モールド）することで形成したセンサＩＣを、センサヘッド内に封入することが考えられる。本実施の形態は、図１１に示すように、磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃが同一の樹脂内に封入され、互いに固定されている場合にも適用できる。図１１では、磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃの輪郭を破線で示している。

【0057】

図１１に示すように、本変形例の１つのセンサＩＣ４３は、内部に２つの磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃを有している。磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃは、それらの検出面に沿う方向において、センサＩＣ４３を構成する樹脂内に並んで配置されており、平面視で互いに離間している。つまり、磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃのそれぞれは、少なくとも一部が並んで配置されている。平面形状が矩形であるセンサＩＣ４３の１辺から延びる入力端子４１ａ、出力端子４１ｂ、入力端子４２ａおよび出力端子４２ｂは、上記方向において順に並んで配置されている。入力端子４１ａおよび出力端子４１ｂは磁気抵抗効果素子４１ｃに接続されており、入力端子４２ａおよび出力端子４２ｂは磁気抵抗効果素子４２ｃに接続されている。磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃは、いずれも同じ面（検出面を）同じ方向（上方向）に向けて配置されている。磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃは互いに電気的に接続されておらず、絶縁されている。

【0058】

ケーブル３の構造、つまり、ケーブル３内の絶縁電線６１ａ、６１ｂ、６２ａおよび６２ｂの配置は、図８に示すものと同じである。このように、磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃが１つのセンサＩＣ４３を構成する場合でも、図１～図１０を用いて説明した回転速センサと同様に、クロストークを低減する効果を得ることができる。すなわち、磁気抵抗効果素子４１ｃ、４２ｃが互いに重なっておらず、検出面に沿う横方向に並んでいる場合でも、図１～図１０を用いて説明した回転速センサと同じ効果を得ることができる。

【0059】

以上、本発明者らによってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の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。

【0060】

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）またはトンネル磁気抵抗効果素子（TMR（Tunnel magnetoresistance effect）素子）などであってもよく、ホール素子であってもよい。

【0061】

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。

【0062】

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。

【符号の説明】

【0063】

２ センサヘッド
３ ケーブル
４０ センサＩＣ
４１ センサＩＣ（上側センサＩＣ）
４１ａ、４２ａ 入力端子
４１ｂ、４２ｂ 出力端子
４２ センサＩＣ（下側センサＩＣ）
４１ｃ、４２ｃ 磁気抵抗効果素子
５０、５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ 芯線
６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂ 絶縁電線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】