JP2002243497A - 回転位置センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レバーとケースとの摺動摩耗が生じにくくな
るとともに、ケースの内部に塵やゴミが到達することの
ない特性の向上した回転位置センサを提供することを目
的とする。 【解決手段】 ケース２１の収納部２３における外底面
とシート３０との間にグリス２９を介在させるととも
に、グリス２９と軸受２２との間に位置してケース２１
の収納部２３における外底面に円環状の溝部２４を設
け、塵、ゴミおよびグリス２９が溝部２４に溜まる構成
とした。

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利用される
回転位置センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両等の内燃機関は、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量が少なくなって、エンジンの速
度制御が行われるようになっている。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】従来の回転位置センサは、特開平３−５６
８１６号公報に開示されたものが知られている。

【０００４】以下に、従来の回転位置センサについて、
図面を参照しながら説明する。

【０００５】図６は従来の回転位置センサの側断面図で
ある。

【０００６】図６において、１は馬蹄形状の抵抗パター
ン２を下面に有し、この抵抗パターン２と電気的に接続
された端子３を設けた基板である。４はロータであり、
基板１の抵抗パターン２と摺接する刷子５を上面に設け
た樹脂製の円板部６と、この円板部６の略中央より下方
へ突出する金属あるいは樹脂製の軸部７とを有する。１
１はガラス繊維を混入したポリブチレンテレフタレート
等の耐熱性、機械強度に優れた合成樹脂によって成型さ
れた筒状のケースであり、基板１およびロータ４を収納
し底面にロータ４の軸部７を嵌合する軸受８が設けら
れ、かつ抵抗パターン２と電気的に接続された端子３と
半田付け等で電気的に接続されたコネクタ端子９を有す
るコネクタ部１０が設けられている。ロータ４は、被検
出体の回転と連動したレバー１５が回転することによ
り、かしめ等で連結された軸部７と連動して回転し、刷
子５の回転位置が抵抗値変化として端子３およびコネク
タ端子９を介して外部に出力されるようにしてある。コ
ネクタ部１０はリード線１２を有した外部コネクタ１３
と嵌合して外部に電気的出力が取り出せるようになって
いる。１４はケース１１の軸受８の上面とロータ４の円
板部６の下面とで挟持するように設けた中空孔１７を有
する皿バネである。また、ケース１１の上面の開放部１
６には、センサ内部を閉塞するカバー１８を備えてい
る。

【０００７】

【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、ケース１１における外底面とレバ
ー１５との摺動摩耗によりケース１１とレバー１５との
間に隙間が生じるため、この隙間からロータ４における
軸部７とケース１１における軸受８との間を介して塵や
ゴミがケース１１の内部に到達することとなり、その結
果、抵抗体基体１における抵抗パターン２とロータ４に
おける刷子５との摺動に障害を及ぼすから出力特性が劣
化してしまうという課題を有していた。

【０００８】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、レバーとケースとの摺動摩耗が生じにくくなるとと
もに、ケースの内部に塵やゴミが到達することのない特
性の向上した回転位置センサを提供することを目的とす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の回転位置センサは、以下の構成を有する。

【００１０】本発明の請求項１に記載の発明は、特に、
ケースの収納部における外底面とシートとの間にグリス
を介在させるとともに、グリスと軸受との間に位置して
ケースの収納部における外底面に円環状の溝部を設けた
構成を有しており、これにより、グリスによりケースに
おける外底面とレバーとの摺動摩耗が長時間にわたって
生じないとともに、塵、ゴミおよびグリスがケースの内
部に軸と軸受との間を伝わって入ろうとすると、塵、ゴ
ミおよびグリスが円環状の溝部に溜まることとなり、そ
の結果、ケースの内部に塵、ゴミおよびグリスが侵入す
ることがないから、回転位置センサの特性が向上すると
いう作用効果が得られるものである。

【００１１】本発明の請求項２に記載の発明は、特に、
レバーにケースの収納部における外底面と皿バネおよび
シートを介して当接する当接面を有する平面部とこの平
面部から下方へ向かって突出する付勢突起とを設け、前
記平面部における当接面および非当接面の双方に各々少
なくとも３つの凸部を設けた構成を有しており、これに
より、レバーにバレルメッキをする際に、レバー同士が
付着してレバーの表面にメッキのできない部分が生じる
ということがなくなり、確実にレバーの平面部における
当接面および非当接面の双方にメッキを形成することが
できるから、レバーの耐久性が向上するという作用効果
が得られるものである。

【００１２】本発明の請求項３に記載の発明は、特に、
レバーの平面部における当接面の凸部をケースの収納部
における外底面の外側に位置して設けた構成を有してお
り、これにより、レバーにおける凸部がケースの外底面
に当接するということがないため、レバーがケースに対
して滑らかに摺動することとなり、回転位置センサの出
力特性が安定するという作用効果が得られるものであ
る。

【００１３】本発明の請求項４に記載の発明は、特に、
レバーにおける平面部に少なくとも１つの孔を設けた構
成を有しており、これにより、この孔を介してレバーと
ケースの外底面との間にシートおよび皿バネを設けたこ
とを確認することができるため、回転位置センサの組立
工程においてシートおよび皿バネを回転位置センサに確
実に組み込むことができるという作用効果が得られるも
のである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を用
いて、本発明の特に請求項１〜４に記載の発明について
説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施の形態における回転
位置センサの側断面図、図２は同要部であるケースにお
ける外底面の近傍の側面図、図３は同要部であるレバー
を上側から見た斜視図、図４は同要部であるレバーを下
側から見た斜視図である。

【００１６】図１〜図４において、２１は有底筒状の樹
脂製のケースで、底面の略中央に軸受２２を有する収納
部２３を設けている。また、ケース２１における収納部
２３の外底面に円環状の溝部２４を設けるとともに、ケ
ース２１における外側面から外方へ突出するようにコネ
クタ部２１ａを設けており、このコネクタ部２１ａの内
側に３つのコネクタ端子２１ｂを設けている。２５はロ
ータで、ケース２１における収納部２３に収納されると
ともに、刷子２６を上面に固着し、さらに、金属製の軸
２７を下方に突出するように設けており、この軸２７を
ケース２１における軸受２２に嵌合させている。２８は
抵抗体基体で、ケース２１における開口部側に位置する
とともに、下面に抵抗パターン２８ａを設けており、こ
の抵抗パターン２８ａにロータ２５における刷子２６を
摺接させている。また、抵抗体基体２８には一体に抵抗
体端子２８ｂを設けており、この抵抗体端子２８ｂを介
して抵抗パターン２８ａをケース２１におけるコネクタ
端子２１ｂに電気的に接続している。２９はグリスで、
図２に示すように、ケース２１における収納部２３の外
底面に設けている。３０は樹脂製のシートで、上面をケ
ース２１における収納部２３の底面に当接している。３
１は金属製の皿バネで、シート３０の下面に当接させて
いる。３２は表面に亜鉛メッキ層（図示せず）を設けた
金属製のレバーで、ケース２１における収納部２３にシ
ート３０および皿バネ３１を介して当接面３３にて当接
する平面部３４を設け、かつ、当接面３３の反対側に非
当接面３５を設けている。また、レバー３２の平面部３
４における当接面３３に、図３に示すように、４つの第
１の凸部３６をケース２１の収納部２３における外底面
の外側に位置して設けるとともに、非当接面３５にも、
図４に示すように、４つの第２の凸部３７を設けてい
る。そしてまた、前記レバー３２における平面部３４か
ら下方へ向かって突出するように、付勢突起３８を設け
るとともに、平面部３４における当接面３３から非当接
面３５にわたって孔３９を設けている。４０は樹脂製の
蓋で、ケース２１における開口部を閉塞している。４１
は密封樹脂で、ケース２１と蓋４０の当接部を封止して
いる。

【００１７】以上のような構成において、ケース２１の
収納部２３における外底面とシート３０との間にグリス
２９を介在させるとともに、グリス２９と軸受２２との
間に位置してケース２１の収納部２３における外底面に
円環状の溝部２４を設けたため、グリス２９によりケー
ス２１における外底面とレバー３２との摺動磨耗が長時
間にわたって生じなくなるとともに、塵（図示せず）、
ゴミ（図示せず）およびグリス２９がケース２１の内部
に軸２７と軸受２２との間を伝わって入ろうとすると、
塵（図示せず）、ゴミ（図示せず）およびグリス２９が
円環状の溝部２４に溜まることとなり、その結果、ケー
ス２１の内部に塵（図示せず）、ゴミ（図示せず）およ
びグリス２９が侵入することがないから、回転位置セン
サの特性が向上するという効果が得られるものである。

【００１８】また、レバー３２の平面部３４における第
１の凸部３６をケース２１の収納部２３における外底面
の外側に位置して設けたため、レバー３２における第１
の凸部３６がケース２１の外底面に当接するということ
がなくなり、その結果、レバー３２がケース２１に対し
て滑らかに摺動することとなるから、回転位置センサの
出力特性が安定するという効果が得られるものである。

【００１９】以上のように構成された本発明の一実施の
形態における回転位置センサについて、次にその組立方
法を説明する。

【００２０】まず、あらかじめ成形した抵抗体基体２８
の下面に抵抗パターン２８ａを印刷した後、焼成し、抵
抗体基体２８を形成する。

【００２１】次に、成形金型（図示せず）に軸受２２お
よびコネクタ端子２１ｂを載置した後、成形金型（図示
せず）に樹脂を流し込み、さらに冷却しケース２１を形
成する。

【００２２】次に、軸２６を一体に設けたロータ２４を
樹脂を成形することにより形成した後、ロータ２４に刷
子２６を固着する。

【００２３】次に、ケース２１における上方からケース
２１における収納部２３に設けた軸受２２に軸２７が嵌
合するようにロータ２５を収納した後、ロータ２５にお
ける刷子２６と抵抗体基体２８における抵抗パターン２
８ａが摺接するように、抵抗体基体２８をケース２１に
おける開口部に載置する。

【００２４】次に、ケース２１における収納部２３の外
底面の溝部２４の外周側に位置してグリス２９を塗布す
る。

【００２５】次に、ケース２１の外底面にシート３０お
よび皿バネ３１を設置する。

【００２６】次に、レバー３２をプレス加工することに
より、レバー３２に孔３７を形成する。

【００２７】次に、レバー３２における当接面３３に第
１の凸部３６を形成した後、非当接面３５に第２の凸部
３７を形成し、さらに、平面部３４の端部を折り曲げて
付勢突起３８を形成する。

【００２８】次に、図５に示すように、予め、ＮａＯ
Ｈ，Ｚｎおよび光沢剤の混合物を充填した浴槽４２を準
備し、多数のレバー３２を挿入したバレル４３を浴槽４
２に浸漬した後、バレル４３に電圧を負荷した状態で、
バレル４３をバレル軸４４を中心に回転させて、レバー
３２の表面に亜鉛メッキ層（図示せず）を形成する。

【００２９】このとき、レバー３２にケース２１の収納
部２３における外底面と皿バネ３１およびシート３０を
介して当接する当接面３３を有する平面部３４とこの平
面部３４から下方へ向かって突出する付勢突起３８とを
設け、平面部３４における当接面３３に４つの第１の凸
部３６を設けるとともに、非当接面３５に４つの第２の
凸部３７を設けたため、レバー３２にバレルメッキをす
る際に、レバー３２同士が付着してレバー３２の表面に
メッキのできない部分が生じるということがなくなり、
その結果、確実にレバー３２における当接面３３および
非当接面３５の双方に亜鉛メッキを形成することができ
るから、レバー３２の耐久性が向上するという効果が得
られるものである。

【００３０】次に、レバー３２の平面部３４における当
接面３３を下方から皿バネ３１に当接させた後、ロータ
２５における軸２７の先端部をかしめて、ケース２１に
レバー３２を固着する。

【００３１】このとき、レバー３２における平面部３４
に１つの孔３９を設けたため、この孔３９を介してレバ
ー３２とケース２１の外底面との間にシート３０および
皿バネ３１を設けたことを確認することができることと
なり、これにより、回転位置センサの組立工程において
シート３０および皿バネ３１を回転位置センサに確実に
組み込むことができるという効果が得られるものであ
る。

【００３２】最後に、ケース２１における開口部に蓋４
０を載置した後、この蓋４０の外周部をケース２１にお
ける開口部に溶着し、さらにケース２１における開口部
と蓋４０の当接部に密封樹脂４１を充填する。

【００３３】以上のように構成、組み立てられた回転位
置センサについて、次にその動作を説明する。

【００３４】ケース２１を相手側のスロットル本体（図
示せず）に固定する。そして、自動車のアクセル（図示
せず）を踏み込んだりフリーにしたりすることにより、
レバー３２における付勢突起３８の移動に伴い、ロータ
２５における軸２７が回転する。

【００３５】このとき、レバー３２の平面部３４におけ
る当接面３３の第１の凸部３６を図２に示すように、ケ
ース２１の収納部２３における外底面の外側に位置して
設けたため、レバー３２における第１の凸部３６がケー
ス２１の外底面に当接するということがなくなり、その
結果、レバー３２がケース２１に対して滑らかに摺動す
るから、回転位置センサの出力特性が安定するという効
果が得られるものである。

【００３６】そして、ロータ２５に取り付けた刷子２６
と抵抗体基体２８における抵抗パターン２８ａとの接触
位置を変えることにより、その接触位置に応じた電圧が
得られ、その電圧の変動を抵抗体基体２８における抵抗
体端子２８ｂおよびケース２１におけるコネクタ端子２
１ｂを介して相手側コンピュータ等（図示せず）に入力
し、エンジン内に噴射する燃料の量をコントロールする
ものである。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明の回転位置センサ
は、ケースの収納部における外底面とシートとの間にグ
リスを介在させるとともに、グリスと軸受との間に位置
してケースの収納部における外底面に円環状の溝部を設
けたため、グリスによりケースにおける外底面とレバー
との摺動摩耗が長時間にわたって生じないとともに、
塵、ゴミおよびグリスがケースの内部に軸と軸受との間
を伝わって入ろうとすると、塵、ゴミおよびグリスが円
環状の溝部に溜まることとなり、ケースの内部に塵、ゴ
ミおよびグリスが侵入することがないから、出力特性の
向上した回転位置センサを提供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回転位置センサ
の側断面図

【図２】同要部であるケースにおける外底面の近傍の側
面図

【図３】同要部であるレバーを上側から見た斜視図

【図４】同要部であるレバーを下側から見た斜視図

【図５】同要部であるレバーをバレルメッキする状態を
示す斜視図

【図６】従来の回転位置センサの側断面図

【符号の説明】

２１ ケース ２２ 軸受 ２３ 収納部 ２４ 溝部 ２５ ロータ ２６ 刷子 ２７ 軸 ２８ 抵抗体基体 ２８ａ 抵抗パターン ２９ グリス ３０ シート ３１ 皿バネ ３２ レバー ３３ 当接面 ３４ 平面部 ３５ 非当接面 ３６，３７ 凸部 ３８ 付勢突起 ３９ 孔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内底部の略中央に軸受を有する有底筒状
   の収納部を設けるとともに上方に開口部を設けたケース
   と、前記ケースにおける収納部に収納されるとともに刷
   子を上面に固着しかつ前記ケースにおける軸受と嵌合す
   る軸とを設けたロータと、前記ケースにおける開口部側
   に載置されるとともに前記ロータにおける刷子が摺接す
   る抵抗パターンを設けた抵抗体基体と、前記ケースにお
   ける収納部の外底面に樹脂製のシートおよび皿バネを介
   して当接するとともに前記ロータにおける軸と接合する
   レバーとを備え、前記ケースの収納部における外底面と
   シートとの間にグリスを介在させるとともに、グリスと
   軸受との間に位置してケースの収納部における外底面に
   円環状の溝部を設けた回転位置センサ。
2. 【請求項２】 レバーにケースの収納部における外底面
   と皿バネおよびシートを介して当接する当接面を有する
   平面部とこの平面部から下方へ向かって突出する付勢突
   起とを設け、前記平面部における当接面および非当接面
   の双方に各々少なくとも３つの凸部を設けた請求項１記
   載の回転位置センサ。
3. 【請求項３】 レバーの平面部における当接面の凸部を
   ケースの収納部における外底面の外側に位置して設けた
   請求項２記載の回転位置センサ。
4. 【請求項４】 レバーにおける平面部に少なくとも１つ
   の孔を設けた請求項２記載の回転位置センサ。