JP2000081305A - 変位センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強い振動が変位センサに加わってもコネクタ
端子と抵抗体基体の電極との接触部がずれることはな
く、出力特性の安定した変位センサを提供することを目
的とする。 【解決手段】 フィルム状の抵抗体基体１７の電極１９
に孔２０を設け、かつこの孔２０をまたぐように金属め
っきを施した金属箔２１を前記電極１９に設け、この金
属箔２１と複数のコネクタ端子の一端部を当接させ、両
者を熱溶着により固定するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関の
スロットルシャフトの位置を検出するために用いられる
変位センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両などの内燃機関は、エンジン
に流入する空気の量を制御するためにスロットル弁を用
いており、このスロットル弁を開くと空気を多く吸い込
み、閉じると空気の吸い込みが少なくなって、エンジン
の速度制御が行われるようになっている。そして、この
スロットル弁はアクセルペダルに連結されていて、アク
セルペダルの踏み込み量によって開閉制御されるように
なっている。

【０００３】従来のこの種の変位センサとしては、特開
平７−１５１５０８号公報に開示されたものが知られて
いる。

【０００４】以下、従来の変位センサについて、図面を
参照しながら説明する。図４は従来の変位センサの内部
構成を示した上面図、図５は同側断面図である。

【０００５】図４、図５において、１は有底筒状のケー
スで、このケース１の外側面には外方へ突出するように
コネクタ部２を設けており、このコネクタ部２の内側に
はコネクタ端子３が設けられ、そしてこのコネクタ端子
３は一端部を前記ケース１の内側に配設するとともに他
端部を前記コネクタ部２の内側に外方に向かって突出さ
せている。４はフィルム状の抵抗体基体で、この抵抗体
基体４は前記ケース１の内壁面に当接するように設けら
れているとともにこの抵抗体基体４の前記ケース１の内
壁面に当接しない面には抵抗パターン（図示せず）およ
び電極（図示せず）を設けている。５は金属製の板バネ
で、この板バネ５は前記ケース１の開口部側から挿入さ
れ、この板バネ５により前記抵抗体基体４を前記ケース
１の内側で前記コネクタ端子３の一端部に圧接させてい
る。６は樹脂製のロータで、このロータ６は前記ケース
１の内側に回動可能に収納されるとともに側面に刷子７
を設けており、かつこの刷子７は前記抵抗体基体４の抵
抗パターン（図示せず）に摺接させている。また、前記
ロータ６の内側には相手側回転シャフト（図示せず）と
嵌合する凹部８を設けている。９は金属製のカバーで、
このカバー９は前記ケース１の開口部を閉塞するととも
に中央部に孔１０を設けており、この孔１０に相手側回
転シャフト（図示せず）を挿通するものである。

【０００６】以上のように構成された従来の変位センサ
について、次にその動作を説明する。

【０００７】内燃エンジンの近傍の相手側の回転シャフ
ト（図示せず）を前記ロータ６の凹部８に圧入し、そし
てこの相手側の回転シャフト（図示せず）の回転と同期
して前記ロータ６が回転すると、このロータ６に取り付
けられた刷子７が前記抵抗体基体４の抵抗パターン（図
示せず）との摺接位置を変えることにより、前記コネク
タ端子３にその摺接位置に応じた電圧が得られ、その電
圧の変動を信号としてエンジン内に噴出される燃料の量
をコントロールするものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成においては、抵抗体基体４の一端部を板バネ５に
よりコネクタ端子３の一端部に圧接させているが、この
抵抗体基体４におけるケース１の曲面状の内壁と当接す
る箇所は特に固定されていないため、強い振動が変位セ
ンサに加わると、この振動により抵抗体基体４における
ケース１の内壁に設けた曲面部がずれることになり、こ
れにより抵抗体基体４の曲面部側に位置するコネクタ端
子３と抵抗体基体４の電極（図示せず）との接触部がず
れることになるため、コネクタ端子３と抵抗体基体４の
電極との接触が不安定となり、これにより、変位センサ
の出力特性が不安定になってしまうという課題を有して
いた。

【０００９】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、強い振動が変位センサに加わってもコネクタ端子と
抵抗体基体の電極との接触部がずれることはなく、出力
特性の安定した変位センサを提供することを目的とする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の変位センサは、表面に金属めっきを施した複
数のコネクタ端子の一端部を内側に配設するとともに前
記複数のコネクタ端子の他端部を外方へ突出するコネク
タ部内に配設した有底筒状のケースと、このケースの内
壁に当接するように設けられ、かつケースの内壁に当接
しない面の一端部に電極を設け、さらにこのケースの内
壁に当接しない面に前記電極と電気的に接続される抵抗
パターンを設けてなるフィルム状の抵抗体基体と、前記
ケースの内側に回動可能に収納されるとともに前記抵抗
体基体の抵抗パターンと摺接する刷子を設け、かつ相手
側回転シャフトと結合されるロータと、前記ケースの開
口部を閉塞するとともに略中央に相手側回転シャフトを
挿通する孔を有するカバーとを備え、前記フィルム状の
抵抗体基体の電極に孔を設け、かつこの孔をまたぐよう
に金属めっきを施した金属箔を前記電極に設け、この金
属箔と前記複数のコネクタ端子の一端部を当接させ、両
者を熱溶着により固定するようにしたもので、この構成
によれば、強い振動が変位センサに加わってもコネクタ
端子と抵抗体基体の電極との接触部がずれることはな
く、出力特性の安定した変位センサを提供することがで
きるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、表面に金属めっきを施した複数のコネクタ端子の一
端部を内側に配設するとともに前記複数のコネクタ端子
の他端部を外方へ突出するコネクタ部内に配設した有底
筒状のケースと、このケースの内壁に当接するように設
けられ、かつケースの内壁に当接しない面の一端部に電
極を設け、さらにこのケースの内壁に当接しない面に前
記電極と電気的に接続される抵抗パターンを設けてなる
フィルム状の抵抗体基体と、前記ケースの内側に回動可
能に収納されるとともに前記抵抗体基体の抵抗パターン
と摺接する刷子を設け、かつ相手側回転シャフトと結合
されるロータと、前記ケースの開口部を閉塞するととも
に略中央に相手側回転シャフトを挿通する孔を有するカ
バーとを備え、前記フィルム状の抵抗体基体の電極に孔
を設け、かつこの孔をまたぐように金属めっきを施した
金属箔を前記電極に設け、この金属箔と前記複数のコネ
クタ端子の一端部を当接させ、両者を熱溶着により固定
するようにしたもので、この構成によれば、フィルム状
の抵抗体基体の電極に孔を設け、かつこの孔をまたぐよ
うに金属めっきを施した金属箔を前記電極に設け、この
金属箔と前記複数のコネクタ端子の一端部を当接させ、
両者を熱溶着により固定するようにしているため、金属
箔とコネクタ端子は熱溶着により一体に固定されること
になり、これにより、強い振動が変位センサに加わって
も、コネクタ端子と抵抗体基体の電極との接触部がずれ
ることはなく、その結果、出力特性の安定した変位セン
サが得られるという作用を有するものである。

【００１２】以下、本発明の一実施の形態における変位
センサについて、図面を参照しながら説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施の形態における変位
センサの分解斜視図、図２は同変位センサにおける抵抗
体基体の上面図である。

【００１４】図１、図２において、１１はガラス繊維を
混入したポリブチレンテレフタレートなどの耐熱性、機
械強度にすぐれた樹脂製の有底筒状のケースで、このケ
ース１１の外側面には外方へ突出するようにコネクタ部
１２を設けている。そしてこのコネクタ部１２内には一
端部を前記ケース１１の内側に表出させた３本のコネク
タ端子１３の他端部を配設している。そしてまた、前記
コネクタ端子１３における前記ケース１１の内側に表出
させた一端部の表面には低融点でかつ体積抵抗の高い例
えばＳｎ等の金属めっきが施されている。

【００１５】さらに前記ケース１１の外周面にはリング
状のフランジ１４が形成され、かつこのフランジ１４の
相対向する位置には一対の取付部１５を設け、そしてこ
の一対の取付部１５の略中央には取付穴１６を設けてい
る。１７は樹脂製のフィルム状の抵抗体基体で、この抵
抗体基体１７は前記ケース１１の内壁に当接するように
設けるとともに、この抵抗体基体１７の前記ケース１１
と当接しない面には抵抗パターン１８を設けている。ま
た、前記抵抗体基体１７における前記ケース１１と当接
しない面の長手方向の端部には電極１９を設けており、
かつこの電極１９は前記抵抗パターン１８と電気的に接
続されている。そしてまた、前記抵抗体基体１７におけ
る電極１９の略中央には孔２０を設けており、かつこの
孔２０をまたぐように金属箔２１をエポキシ樹脂などか
らなる導電性の接着剤２２等で固定している。また、前
記金属箔２１は体積抵抗が低く、熱伝導性が良い例えば
Ｃｕ等の金属を母材（図示せず）とし、この母材（図示
せず）に例えば、低融点で体積抵抗が高いＳｎ等の金属
めっきを表面に施しているものである。２３は樹脂製の
ロータで、このロータ２３は前記ケース１１の内側に回
動可能に収納されるとともに、側面に金属製の刷子２４
を設けており、この刷子２４は前記抵抗パターン１８の
上面を摺接するものである。また、前記ロータ２３の内
側には凹部２５を設けており、この凹部２５に相手側回
転シャフト（図示せず）を嵌合させるものである。２６
は樹脂製のカバーで、このカバー２６は前記ケース１１
の開口部を閉塞するとともに、このカバー２６の略中央
には開口２７を設けており、この開口２７に相手側回転
シャフト（図示せず）を挿通するものである。

【００１６】以上のように構成された本発明の一実施の
形態における変位センサについて、次にその製造方法を
説明する。

【００１７】まず、成形金型（図示せず）に３本のコネ
クタ端子１３を設置した後、成形金型（図示せず）に約
２６０℃で溶融されたポリブチレンテレフタレート等の
熱可塑性樹脂を流し込み、室温で冷却して、ケース１１
を形成する。

【００１８】次に、約７０〜１２６ｍｍの幅で細断化さ
れたポリイミド樹脂などからなるフィルム状の抵抗体基
体１７における一端部の電極１９を設ける位置に、ポリ
イミド樹脂などのバインダー樹脂にＡｇ等の導電材を含
有した電極インキを印刷した後、前記電極１９と接続さ
れる位置に、ポリイミド樹脂等のバインダー樹脂にカー
ボン等の導電材を含有した抵抗インキを印刷し、かつ約
２５０〜３５０℃で約０．５〜３時間焼付けすることに
より、電極１９および抵抗パターン１８を前記抵抗体基
体１７の上面にそれぞれ形成する。

【００１９】次に、予め前記電極１９の略中央にプレス
により設けた孔２０をまたぐように金属箔２１を配置
し、その後、接着剤２２などを塗布し、約１５０℃で約
５分間、高温炉（図示せず）に投入し前記接着剤２２を
硬化させることにより金属箔２１を電極１９に固定し、
前記抵抗体基体１７を形成する。

【００２０】次に、前記ケース１１の上方より抵抗体基
体１７をケース１１の内壁に挿入する。

【００２１】次に、前記金属箔２１と前記コネクタ端子
１３の一端部を当接させた後、図３に示すように、一対
の電極板２８により、約１Ｎの圧縮荷重を加えた後、前
記一対の電極板２８間に約１Ｖの電位差になるように電
圧を印加し、約１０ｍｓｅｃの間、電流を流すことによ
り、前記金属箔２１の表面に設けたＳｎからなる金属め
っきと前記コネクタ端子１３の一端部の表面に設けたＳ
ｎからなる金属めっきの双方がジュール熱により溶融し
て接合されるものである。

【００２２】最後に、前記ケース１１の開口部より、予
め刷子２４を固着したロータ２３をケース１１内に収納
し、そしてケース１１の開口部をカバー２６で閉塞する
ものである。

【００２３】以上のように構成された本発明の一実施の
形態における変位センサについて、次にその動作を説明
する。

【００２４】内燃エンジンの近傍に位置する相手側回転
シャフト（図示せず）を変位センサのロータ２３に設け
た凹部２５に位置合わせをしながら圧入し、前記ケース
１１の取付部１５を利用してスロットル本体（図示せ
ず）にケース１１を固定し、組み込みを完了する。そし
て、前記相手側回転シャフト（図示せず）はアクセルペ
ダルを人が踏み込んだり、フリーにしたりすることによ
って回転するもので、この回転に同期して前記ロータ２
３に固着した刷子２４が前記抵抗体基体１７の抵抗パタ
ーン１８との摺接位置を変え、そして前記電極１９を介
してコネクタ端子１３より前記刷子２４の摺接位置に応
じた出力電圧が得られ、この出力電圧を相手側コンピュ
ータ（図示せず）に入力し、エンジン内に噴霧する燃料
の量をコントロールするものである。

【００２５】ここで、変位センサに強い振動が加わった
場合について説明する。本発明の一実施の形態における
変位センサにおいては、フィルム状の抵抗体基体１７の
電極１９に孔２０を設け、かつこの孔２０をまたぐよう
に金属めっきを施した金属箔２１を前記電極１９に設
け、この金属箔２１と複数のコネクタ端子１３の一端部
を当接させ、両者を熱溶着により固定するようにしてい
るため、金属箔２１とコネクタ端子１３は熱溶着により
一体に固定されることになり、これにより、強い振動が
変位センサに加わっても、コネクタ端子１３と抵抗体基
体１７の電極１９との接触部がずれるということはなく
なるものである。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明の変位センサは、表
面に金属めっきを施した複数のコネクタ端子の一端部を
内側に配設するとともに前記複数のコネクタ端子の他端
部を外方へ突出するコネクタ部内に配設した有底筒状の
ケースと、このケースの内壁に当接するように設けら
れ、かつケースの内壁に当接しない面の一端部に電極を
設け、さらにこのケースの内壁に当接しない面に前記電
極と電気的に接続される抵抗パターンを設けてなるフィ
ルム状の抵抗体基体と、前記ケースの内側に回動可能に
収納されるとともに前記抵抗体基体の抵抗パターンと摺
接する刷子を設け、かつ相手側回転シャフトと結合され
るロータと、前記ケースの開口部を閉塞するとともに略
中央に相手側回転シャフトを挿通する孔を有するカバー
とを備え、前記フィルム状の抵抗体基体の電極に孔を設
け、かつこの孔をまたぐように金属めっきを施した金属
箔を前記電極に設け、この金属箔と前記複数のコネクタ
端子の一端部を当接させ、両者を熱溶着により固定する
ようにしたもので、この構成によれば、フィルム状の抵
抗体基体の電極に孔を設け、かつこの孔をまたぐように
金属めっきを施した金属箔を前記電極に設け、この金属
箔と前記複数のコネクタ端子の一端部を当接させ、両者
を熱溶着により固定するようにしているため、金属箔と
コネクタ端子は熱溶着により一体に固定されることにな
り、これにより、強い振動が変位センサに加わっても、
コネクタ端子と抵抗体基体の電極との接触部がずれるこ
とはなく、その結果、出力特性の安定した変位センサを
提供することができるという効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における変位センサの分
解斜視図

【図２】同変位センサにおける抵抗体基体の上面図

【図３】本発明の一実施の形態における変位センサの抵
抗体基体の金属箔とケースのコネクタ端子を熱溶着させ
る状態を示す部分斜視図

【図４】従来の変位センサのカバーを外した状態の上面
図

【図５】同変位センサの側断面図

【符号の説明】

１１ ケース １２ コネクタ部 １３ コネクタ端子 １７ 抵抗体基体 １８ 抵抗パターン １９ 電極 ２０ 孔 ２１ 金属箔 ２３ ロータ ２４ 刷子 ２６ カバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に金属めっきを施した複数のコネク
   タ端子の一端部を内側に配設するとともに前記複数のコ
   ネクタ端子の他端部を外方へ突出するコネクタ部内に配
   設した有底筒状のケースと、このケースの内壁に当接す
   るように設けられ、かつケースの内壁に当接しない面の
   一端部に電極を設け、さらにこのケースの内壁に当接し
   ない面に前記電極と電気的に接続される抵抗パターンを
   設けてなるフィルム状の抵抗体基体と、前記ケースの内
   側に回動可能に収納されるとともに前記抵抗体基体の抵
   抗パターンと摺接する刷子を設け、かつ相手側回転シャ
   フトと結合されるロータと、前記ケースの開口部を閉塞
   するとともに略中央に相手側回転シャフトを挿通する孔
   を有するカバーとを備え、前記フィルム状の抵抗体基体
   の電極に孔を設け、かつこの孔をまたぐように金属めっ
   きを施した金属箔を前記電極に設け、この金属箔と前記
   複数のコネクタ端子の一端部を当接させ、両者を熱溶着
   により固定するようにした変位センサ。