JP2001124508A - ロータリポジションセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジングの軸受部とロータの軸部の摺動に
よって生じ得る摩耗粉が、検出回路部分等に到達しない
ように構成する。 【解決手段】 ハウジング１の軸受部１ｂに対するロー
タ６の軸部６ｂの嵌合部を囲繞するようにハウジングに
壁部１ｃを形成すると共に、この壁部１ｃに対し所定の
間隙を以って軸部６ｂの径方向で重合するようにロータ
に壁部６ｅを形成することにより、軸受部１ｂに対する
軸部６ｂの嵌合部から検出回路部分等に至る連通路を迷
路構造とする。同様に、フランジ８の孔８ａに対するロ
ータの軸部６ａの嵌合部を囲繞するようにフランジに壁
部８ｃを形成すると共に、この壁部８ｃに対し所定の間
隙を以って軸部６ａの径方向で重合するようにロータに
壁部６ｄを形成することにより、孔８ａに対する軸部６
ａの嵌合部から検出回路部分等に至る連通路を迷路構造
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロータリポジション
センサに関し、特に、車両用アクセルセンサ等に好適な
ロータリポジションセンサに係る。

【０００２】

【従来の技術】ロータリポジションセンサとしては、種
々の構造のものが知られており、例えば特公平７−８７
１２５号公報には、樹脂成形によるカバーの軸受部と樹
脂成形による刷子取付板の軸部の嵌合部に、金属製キャ
ップを介在物として設けたポテンショメータが開示され
ている。これは、同公報の第３図に示された従来の構成
では、刷子取付板６とカバー３が共に樹脂成形品である
ことにより、カバー３の軸受部と刷子取付板６の軸部の
圧接摺動時に共に削れて摩耗粉が生じ、抵抗体１の上に
飛散して出力異常を生ずるおそれがあるため、摩耗粉の
発生を抑制し、刷子と抵抗体の異常摩耗を抑制すること
を目的としたものである。

【０００３】また、特開平８−２８５５１６号公報に
は、スロットルバルブの開度などを検出する回転位置検
出装置が開示されており、同公報の図１においてカバー
部材５０の抵抗回路面５９とロータ４０の本体４３の接
触面４４には、凹部５７と円柱状の凸部４８が形成され
ており、これにより組み付け時における抵抗回路面５９
と接触面４４の間の位置合わせが容易となる旨記載され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前掲の特公平７−８７
１２５号公報に記載のポテンショメータにおいては、軸
受部と軸部の嵌合部に金属製キャップを介装することに
より、軸受部と軸部が直接接触することがなくなり、ま
た金属製キャップが樹脂より表面が平滑であるため軸受
部と軸部の圧接摺動による摩耗粉の発生を著しく減少さ
せることができる旨記載されている。然し乍ら、摩耗粉
の発生を皆無とすることはできないので、発生する摩耗
粉が抵抗体の上に飛散し、長期間の使用によって摩耗粉
が蓄積されると、出力異常を生ずるおそれがある。

【０００５】また、特開平８−２８５５１６号公報に記
載の回転位置検出装置におけるロータの軸受部は、凹部
５７と円柱状の凸部４８によって構成されており、組み
付け時における抵抗回路面５９と接触面４４の間の位置
合わせは容易であるが、凹部５７と凸部４８の間で、前
掲の特公平７−８７１２５号公報に記載のように圧接摺
動によって摩耗粉が発生することになる。従って、発生
する摩耗粉が検出回路上に飛散し、出力異常を生ずるお
それがある。

【０００６】そこで、本発明は、ハウジング内に軸受部
を形成し、この軸受部にロータを軸支するロータリポジ
ションセンサにおいて、ハウジングの軸受部とロータの
軸部の摺動によって生じ得る摩耗粉が、検出回路部分等
に到達しないように構成することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、ハウジングと、該ハウジング内に支持し
検出回路を板面に形成した基板と、前記ハウジング内に
所定距離を隔てて形成した第１の軸受部及び第２の軸受
部に軸支し、前記基板に対して相対的に回転するロータ
とを備えたロータリポジションセンサにおいて、前記ロ
ータが前記第１の軸受部に嵌合する第１の軸部と前記第
２の軸受部に嵌合する第２の軸部を有し、前記第１の軸
受部に対する前記第１の軸部の嵌合部を囲繞するように
前記ハウジングに第１の壁部を形成すると共に、該ハウ
ジングの壁部に対し所定の間隙を以って前記第１の軸部
の径方向で重合するように前記ロータに第１の壁部を形
成することとしたものである。

【０００８】更に、上記の構成に加え、請求項２に記載
のように、前記第２の軸受部に対する前記第２の軸部の
嵌合部を囲繞するように前記ハウジングに第２の壁部を
形成すると共に、該ハウジングの壁部に対し所定の間隙
を以って前記第２軸部の径方向で重合するように前記ロ
ータに第２の壁部を形成するとよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のロータリポジショ
ンセンサの望ましい実施形態を図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施形態に係るロータリポジショ
ンセンサの全体構成を示すもので、以下図２乃至図６を
参照して各構成部品を組付け手順に沿って説明する。

【００１０】先ず、ハウジング１は合成樹脂製で、図２
及び図３に示すように容器状に形成されており、その収
容部１ａ内に基板３が支持され、これに対して相対的に
回転するように合成樹脂製のロータ６が配置され、ハウ
ジング１に回動自在に支持される。ハウジング１の収容
部１ａ内の底面の中央には、図２及び図３に示すよう
に、ロータ６を支持するための軸受部１ｂが形成され、
その回りに環状の壁部１ｃが形成されている。また、ハ
ウジング１の収容部１ａ内の底面には図２及び図３に示
すように複数のボス（代表して１ｄで表す）が形成され
ている。

【００１１】更に、ハウジング１にはインサート樹脂成
形により複数のコネクタ端子（代表して２で表す）が内
蔵され、コネクタ部１ｅが一体的に形成されている。ハ
ウジング１の底面の周縁部には円弧状の凹部１ｆが形成
されており、各コネクタ端子２は、図２及び図３に示す
ように、夫々の接続部２ｅが凹部１ｆ内で露出するよう
に配置されている。

【００１２】一方、基板３は、表面側には図５に示すよ
うに抵抗体４ａ乃至４ｄが焼成形成され、裏面側には図
６に示すように端子部（代表して４ｅで表す）が焼成形
成されており、これら抵抗体４ａ乃至４ｄと各端子部４
ｅが基板３の厚さ方向で接続され、本発明にいう検出回
路が構成されている。尚、基板３の略中央には孔３ａが
形成されており、その回りに固定用の複数の孔（代表し
て３ｂで表す）が形成されている。

【００１３】そして、図２及び図３に示すように、導電
性弾性部材５が凹部１ｆ内に配置されて各コネクタ端子
２の接続部２ｅと当接し、更に基板３が配置され、熱か
しめによってハウジング１に固定される。即ち、基板３
は、その孔３ｂに夫々収容部１ａ内の各ボス１ｄが嵌合
するように配置された後、各ボス１ｄの先端部が加熱さ
れる。而して、導電性弾性部材５はコネクタ端子２の接
続部２ｅと端子部４ｅとの間に挟持される。尚、図３に
おいては導電性弾性部材５は上方の略半分を切除して示
している。

【００１４】導電性弾性部材５は、複数の導線束（例え
ば金属細線の束）が埋設され、両端部が僅かに露出する
ように形成された異方導電性ゴムシートである。即ち、
導電性弾性部材５は、その厚さ方向へは複数の導線束を
介して導通するのに対し、厚さ方向と直交する方向（上
面及び下面と平行の方向）では絶縁されるように構成さ
れている。この導電性弾性部材５としては、例えば特開
平８−１０６９３９号公報に記載された導電性エラスチ
ックコネクタを用いることができる。

【００１５】上記のようにハウジング１内に導電性弾性
部材５及び基板３が固定された後、ロータ６が収容さ
れ、ハウジング１と共に本発明のハウジングを構成する
フランジ８が、ハウジング１に固定される。ロータ６は
図１に示すように軸部６ａ，６ｂ及び鍔部６ｃから成る
独楽状の回転体で、中間部に形成された大径の軸部６ａ
と、先端部に形成された小径の軸部６ｂによってハウジ
ング１に回動自在に支持されるように構成されている。
即ち、小径の軸部６ｂは基板３の略中央の孔３ａを挿通
して収容部１ａ内の軸受部１ｂに嵌合され、大径の軸部
６ａはフランジ８の孔８ａに嵌合される。

【００１６】ハウジング１の軸受部１ｂ回りには、環状
の壁部１ｃが延出形成されており、この壁部１ｃによっ
て、ロータ６の軸部６ｂの軸受部１ｂに対する嵌合部が
囲繞されている。そして、ロータ６には、壁部１ｃの外
周面に対し所定の間隙を以って軸部６ｂの径方向で重合
するように壁部６ｅが形成されている。而して、この壁
部６ｅとハウジング１の壁部１ｃによって、ロータ６の
軸部６ｂの軸受部１ｂに対する嵌合部から収容部１ａ内
の抵抗体４ａ乃至４ｄ等に至る連通路が迷路構造とされ
ている。尚、軸受部１ｂの底面には突出部１ｈが形成さ
れ、その頂面にロータ６の軸部６ｂの頂面が当接するよ
うに構成されている。

【００１７】ロータ６の鍔部６ｃの外周には壁部６ｄが
垂下するように形成されており、鍔部６ｃの頂面には、
図１に示すように可動接点のブラシ７ａ，７ｂが固着さ
れている。ブラシ７ａは図１の正面側、ブラシ７ｂは図
１の背面側に延出しており、例えば、ブラシ７ａは抵抗
体４ａ，４ｂに押接し、ブラシ７ｂは抵抗体４ｃ，４ｄ
に押接するように配置されている。而して、抵抗体４
ａ，４ｂがブラシ７ａを介して導通し、抵抗体４ｃ，４
ｄがブラシ７ｂを介して導通し得るように構成されてい
る。

【００１８】上記のロータ６は、その軸部６ｂがハウジ
ング１の軸受部１ｂに嵌合され、軸部６ａがフランジ８
の孔８ａに嵌合される。このとき、ロータ６とフランジ
８との間にリターンスプリング７が介装され、ロータ６
が所定の初期位置方向に付勢される。そして、フランジ
８も、その外縁部が熱かしめによってハウジング１の開
口端部に接合され、ハウジング１の収容部１ａ内が密閉
される。

【００１９】図１に示すように、フランジ８には孔８ａ
の周囲に環状の溝８ｂが形成されており、この溝８ｂ内
にリターンスプリング７が収容されるように構成されて
いる。溝８ｂの外周側には壁部８ｃが形成されており、
この壁部８ｃとロータ６の壁部６ｄとが所定の間隙を以
って径方向で重合するように配置されている。而して、
この壁部８ｃとロータ６の壁部６ｄによって、ロータ６
の軸部６ａの孔８ａに対する嵌合部から収容部１ａ内の
抵抗体４ａ乃至４ｄ等に至る連通路も迷路構造とされて
いる。

【００２０】更に、ロータ６の、軸部６ｂと反対側の端
部にはアーム９が固着されており、アーム９は図示しな
いアクセルリンクに連結されている。従って、図示しな
いアクセルペダルの踏み込みに伴い、アクセルリンクに
連動するアーム９がリターンスプリング７の付勢力に抗
して駆動され、ロータ６が軸部６ａ及び軸部６ｂを中心
に回動するように構成されている。

【００２１】以上の構成になる本実施形態のロータリポ
ジションセンサにおいては、例えば、コネクタ端子２の
一つは図示しない電源に接続され、他の一つは接地され
る。而して、図示しないアクセルリンクに連動してアー
ム９を介してロータ６が回転駆動され、このロータ６の
回動に応じ、コネクタ端子２の接続部２ｅ及び端子部４
ｅを介して抵抗体４ａに所定の電圧が印加される。そし
て、抵抗体４ｂに接続された端子部４ｅを介して、コネ
クタ端子２からロータ６の回転角度に比例した電圧信号
が出力される。

【００２２】上記ロータリポジションセンサ１において
は、前述のようにロータ６の軸部６ｂの軸受部１ｂに対
する嵌合部から収容部１ａ内の抵抗体４ａ乃至４ｄ等に
至る連通路が迷路構造とされているので、軸部６ｂと軸
受部１ｂの摺動によって生じ得る摩耗粉は軸部６ｂ回り
の迷路構造部分でトラップされ、ブラシ７ａ及び７ｂ並
びに抵抗体４ａ乃至４ｄの検出回路部分等に到達するこ
とが阻止される。同様に、壁部８ｃとロータ６の壁部６
ｄによって、ロータ６の軸部６ａの孔８ａに対する嵌合
部から収容部１ａ内の抵抗体４ａ乃至４ｄ等に至る連通
路も迷路構造とされているので、軸部６ａと孔８ａの摺
動によって生じ得る摩耗粉も軸部６ａ回りの迷路構造部
分でトラップされ、ブラシ７ａ及び７ｂ並びに抵抗体４
ａ乃至４ｄの検出回路部分等に到達することが阻止され
る。

【００２３】以上のように、上記の実施形態において
は、ロータ６の軸部６ｂが本発明の第１の軸部を構成
し、軸部６ａが本発明の第２の軸部を構成し、ハウジン
グ１の軸受部１ｂが本発明の第１の軸受部を構成し、ハ
ウジング１と共に本発明のハウジングを構成するフラン
ジ８の孔８ａが本発明の第２の軸受部を構成している
が、これらの関係を逆の関係としても同様である。尚、
上記の実施形態はアクセル操作機構の操作位置を検出す
るものであるが、スロットル開度及びアイドル位置を検
出するスロットルポジションセンサ等にも適用し得る。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明のロータリ
ポジションセンサにおいては、第１の軸受部に対するロ
ータの第１の軸部の嵌合部を囲繞するようにハウジング
に第１の壁部を形成すると共に、該ハウジングの壁部に
対し所定の間隙を以って第１の軸部の径方向で重合する
ようにロータに第１の壁部を形成することにより、第１
の軸受部に対するロータの第１の軸部の嵌合部からハウ
ジング内の検出回路部分等に至る連通路を迷路構造とす
ることができるので、第１の軸受部に対するロータの第
１の軸部の摺動によって生じ得る摩耗粉が、検出回路部
分等に到達することを確実に阻止することができる。而
して、安定したセンサ出力信号が得られ、信頼性が向上
する。

【００２５】更に、請求項２に記載のように構成すれ
ば、第２の軸受部に対する第２の軸部の嵌合部からハウ
ジング内の検出回路部分等に至る連通路を迷路構造とす
ることができるので、第２の軸受部に対するロータの第
２の軸部の摺動によって生じ得る摩耗粉についても、検
出回路部分等に到達することを確実に阻止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るロータリポジション
センサの断面図である。

【図２】本発明の一実施形態に係るロータリポジション
センサのハウジング部分の断面図である。

【図３】本発明の一実施形態に係るロータリポジション
センサのハウジング部分の底面図である。

【図４】本発明の一実施形態に係るロータリポジション
センサにおいてハウジングに基板及び導電性弾性部材を
組み付けた状態を示す断面図である。

【図５】本発明の一実施形態に係るロータリポジション
センサにおいてハウジングに基板を組み付けた状態を示
す底面図である。

【図６】本発明の一実施形態に係るロータリポジション
センサに供する基板の平面図である。

【符号の説明】

１ ハウジング， ２ コネクタ端子， ３ 基板，
４ 抵抗体，５ 導電性弾性部材， ６ ロータ， ７
スプリング， ８ フランジ，９ アーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、該ハウジング内に支持し
   検出回路を板面に形成した基板と、前記ハウジング内に
   所定距離を隔てて形成した第１の軸受部及び第２の軸受
   部に軸支し、前記基板に対して相対的に回転するロータ
   とを備えたロータリポジションセンサにおいて、前記ロ
   ータが前記第１の軸受部に嵌合する第１の軸部と前記第
   ２の軸受部に嵌合する第２の軸部を有し、前記第１の軸
   受部に対する前記第１の軸部の嵌合部を囲繞するように
   前記ハウジングに第１の壁部を形成すると共に、該ハウ
   ジングの壁部に対し所定の間隙を以って前記第１の軸部
   の径方向で重合するように前記ロータに第１の壁部を形
   成することを特徴とするロータリポジションセンサ。
2. 【請求項２】 前記第２の軸受部に対する前記第２の軸
   部の嵌合部を囲繞するように前記ハウジングに第２の壁
   部を形成すると共に、該ハウジングの壁部に対し所定の
   間隙を以って前記第２軸部の径方向で重合するように前
   記ロータに第２の壁部を形成することを特徴とする請求
   項１記載のロータリポジションセンサ。