JP2003185470A - 回転位置センサ、及びこれを用いた電動式スロットル装置、アクセルポジションセンサ - Google Patents

回転位置センサ、及びこれを用いた電動式スロットル装置、アクセルポジションセンサ

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JP2003185470A
JP2003185470A JP2001384398A JP2001384398A JP2003185470A JP 2003185470 A JP2003185470 A JP 2003185470A JP 2001384398 A JP2001384398 A JP 2001384398A JP 2001384398 A JP2001384398 A JP 2001384398A JP 2003185470 A JP2003185470 A JP 2003185470A
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position sensor
conductor
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input
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Masanori Kubota
正則 久保田
Kazushi Ando
一志 安藤
Kenji Ono
健児 小野
Yasuo Saito
康夫 斉藤
Tomoshi Yamazaki
智志 山崎
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Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Car Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】部品の集約化、小形化、組立の簡便化、高精度
化を図り得る非接触式回転位置センサを提供する。 【解決手段】回転軸４０にロータ（永久磁石）３１が装
着される。磁性板の上ステータ４と下ステータ２のとの
間にホールＩＣ６が介在する。ホールＩＣ６は、ロータ
３１の回転位置に応じて変化する磁束密度に感応する。
ロータやホールＩＣを組みこむハウジング１には、外部
接続端子７０Ａを備えたコネクタ６０が一体に設けられ
る。外部接続端子７０Ａ〜７０ＣとホールＩＣ６の入出
力端子８Ａ〜８Ｃとを接続する導体７Ａ〜７Ｃがハウジ
ング１にインサート成形により埋設される。導体一端７
Ａ′〜７Ｃ′は、入出力端子８Ａ〜８Ｃの在る所定の位
置で露出する。ホールＩＣの端子８Ａ〜８Ｃは、ガイド
に案内されて導体の一端７Ａ′〜７Ｃ′と接合される。

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
スロットルバルブ（絞弁）の回転位置（開度）、アクセ
ルペダルの踏み込み位置などを検出するのに適した非接
触式の回転位置センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】ポテンショメータ（接触式）を用いたセ
ンサに代わる非接触式の回転位置センサとして、例えば
回転体の変位を磁気感応により検出するセンサが知られ
ている。
【０００３】この種の非接触式センサは、被検出体（回
転体）に永久磁石を装着し、回転体の近くに磁気感応素
子を配置し、回転体の変位に応じて変化する磁束量を磁
気感応素子が検出することで、回転位置を検出する。
【０００４】特開平８−６８６０６号公報では、磁気感
応素子や増幅回路などを集積化したＩＣチップを回転位
置センサに用いている。また、特開２０００−７４６１
３号公報では、磁気感応素子（ホール素子）と増幅回路
等とを２チップＩＣで構成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、部品
の集約化、小形化、組立の簡便化、高精度化を図り得る
非接触式回転位置センサを提供することにある。
【０００６】さらに、本発明では、次のような点も改善
しようとするものである。
【０００７】非接触式スロットルセンサ部の回路の高集
積化、部品の実装密度を高める要求に対して、電気的外
乱ノイズやサージから保護を図る回路素子（例えばコン
デンサやツェナダイオード等）の配置やそのスペースの
確保が、現状では上記要求に充分に応えていない。この
要求にも応えようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、回転する
被検出体に装着されるセンサ用のロータと、前記ロータ
から生じ且つ該ロータの回転位置に応じて変化する物理
的エネルギー（例えば磁気）に感応する感応素子とを備
える。前記感応素子の出力から前記被検出体の回転位置
を検出する。
【０００９】前記ロータ及び前記感応素子を組み込むた
めの合成樹脂製のハウジングを有する。このハウジング
には、外部機器と接続するための外部接続端子を備えた
コネクタが一体に設けられる。
【００１０】前記外部接続端子と前記感応素子の入出力
端子とを接続する導体が前記ハウジングにインサート成
形により埋設される。これらの導体の一端は、前記感応
素子の入出力端子の在る所定の位置でハウジング内壁の
面上に露出する。
【００１１】一方、前記ハウジングの内壁には、前記感
応素子の入出力端子を前記所定の位置に案内するガイド
が形成される。このガイドに案内されて前記感応素子の
入出力端子が前記所定位置にて前記導体の一端と接合さ
れている。
【００１２】第２の発明は、底壁に回転軸の一端を導く
ための軸穴を有し、この軸穴の周囲に配置される磁性板
（下ステータ）を保持する合成樹脂製のハウジングと、
前記下ステータと対向するように前記ハウジングに装着
される磁性板（上ステータ）と、前記上ステータを保持
し且つ前記ハウジングを蓋するカバーと、マグネットを
有して前記回転軸の一端に取り付けられ、前記上ステー
タと下ステータ間に位置するロータと、前記上ステータ
に設けた磁性突起部と前記下ステータに設けた磁性突起
部との間に配置される磁気感応素子と、を備えてなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を、図面を用いて
説明する。
【００１４】図１は本発明の第１実施例に係る非接触式
回転センサに係る斜視図であり、カバー及び上ステータ
を外してセンサハウジングの内部をみた図、図３はその
上面図である。図２は、本実施例の回転センサの上面図
及びそのコネクタ部の正面図である。図４は、図３の一
部拡大図、図５は、図４の一部拡大図である。図６は、
図２のB−B断面図、図７は、図２のＡ−Ａ断面図であ
る。
【００１５】本実施例に係る回転位置センサは、アクセ
ルペダルの踏み込み位置を検出するセンサ（アクセルポ
ジションセンサ）を一例としている。
【００１６】本実施例における非接触式回転センサは、
磁気感応素子を用いたものである。上記図１〜図７を用
いてセンサの構造を説明するまえに、図８〜１１を用い
てその原理構造を説明する。
【００１７】図１０は、上ステータ４を透視して、上ス
テータ４、下ステータ２A、２B、およびロータ３１の配
置を示しめしたものである。図１０に示すように、被検
出体となる回転軸４１の先端にリング状の永久磁石（マ
グネット）３１を装着して、ロータを構成する。このロ
ータ３１は、図９，図１０に示すように上下に対向配置
した磁性板（上ステータ、下ステータ）４，２の間に配
置される。上下のステータのうち少なくとも一方は、左
右に分けて配置される。本実施例では、下ステータを２
Ａ，２Ｂのように分けて配置することにより、エアギャ
ップＧを確保する。
【００１８】上ステータ４及び下ステータ２Ａ，２Ｂ
は、それぞれ磁束絞り部（磁束収束部）となる磁性突起
４０１、４０２、２０１、２０２を有する。磁性突起４
０１と２０１は、均一のギャップを保って対向するよう
に配置される。磁性突起４０２と２０２も同様にして対
向配置される。ホール素子（磁気感応素子）を有するＩ
Ｃチップ６は、2個あり、それぞれ磁性突起４０1，２０
１間と、磁性突起４０２，２０２間に挟み込まれる。
【００１９】本実施例では、上記磁性突起を上ステー
タ、下ステータと一体に成形するが、予め別体に成形し
たものを溶接などで接合してもよい。この磁性突起はエ
アギャップを介してロータ３１の外周と対向する位置に
配置される。
【００２０】ＩＣチップ６は、ホール素子と増幅回路を
集積化してチップ状に形成したものである。ＩＣチップ
６（ホール素子）は片方だけでも機能するが、故障時の
相互のバックアップあるいは故障診断のチェックを可能
にするために２個用いる。
【００２１】ロータ３１は、図１１の矢印で示すよう
に、概ね上下方向に磁化されている。ロータ３１の磁化
の向きは、回転方向１８０度の領域で上向きに、残りの
１８０度の領域で下向きである。
【００２２】このときの磁束密度ベクトルは、図１２の
矢印で示すような分布をなす。すなわち、ロータ３１に
よる磁場は、上下のステータ４０１，４０２を通るよう
な磁路を形成し、磁性突起４０１，２０１及び磁性突起
４０２，２０２により収束される磁束はＩＣチップ６を
通過する。ＩＣチップ６を通過する磁束量はロータ３１
の回転位置により変化する。この磁束量の変化に応じた
信号をＩＣチップ６より出力することで、回転位置を検
出することが可能になる。
【００２３】上記回転位置センサの回路構成は、図８に
よって説明される。
【００２４】図８は、２個のＩＣチップ（以下、ホール
ＩＣと称する）６を使用した場合の回路構成例である。
それぞれのホールＩＣ６は、電源ＶＤＤとグランドＧＮ
Ｄ間に接続され、一方のホールＩＣ６の出力は、出力端
子Ｓ１から取り出せ、もう一方のホールＩＣ６の出力
は、出力端子Ｓ２から取り出せるようにしてある。
【００２５】また、本実施例の場合、電源ＶＤＤとグラ
ンドＧＮＤ間にコンデンサＣ３を、出力端子Ｓ１とグラ
ンドＧＮＤ間にコンデンサＣ１を、出力端子Ｓ２とグラ
ンドＧＮＤ間にコンデンサＣ２を接続している。
【００２６】コンデンサＣ３は電気的外乱ノイズやサー
ジ保護用として用いられ、Ｃ１，Ｃ２は電気的外乱ノイ
ズやサージ保護用の他にホールＩＣ内部ノイズのフィル
タ用として動作する。なお、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ
３は、必要に応じ単独でもよく、また、ツェナダイオー
ド素子や抵抗素子と併用しても構わない（図示せず）。
【００２７】回転位置センサの基本原理は、以上であ
る。次に本実施例に係る回転位置センサの実装構造を図
1〜図７により説明する。
【００２８】回転位置センサのハウジング１は、略四角
形に成形された合成樹脂製であり、外部機器と電気的に
接続するための２組の外部接続端子７０Ａ、７０Ｂ、７
０Ｃを備えたコネクタ６０と一体に成形されている。
【００２９】コネクタ６０はハウジング１の一辺に形成
され、その中に外部接続端子７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃが
インサート成形されている。外部接続端子７０Ａは、図
８に示す電源端子ＶＤＤに相当し、外部接続端子７０Ｂ
は、グランド端子ＧＮＤに相当し、外部接続端子７０Ｃ
は、信号出力端子Ｓ１、Ｓ２に相当する。2組の外部接
続端子７０Ａ〜７０Ｃは、横一列に配置される。後述す
るコンデンサ２０（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）の接続を簡易に
するために、各外部接続端子（ＧＮＤ端子）７０Ｂが外
部接続端子（電源端子ＶＤＤ）７０Ａと外部接続端子
（信号出力端子Ｓ１，Ｓ２）７０Ｃとの間に配置され
る。
【００３０】ハウジング１は、図６，図７に示すよう
に、底壁に回転軸４０の一端４１を導くための軸穴４５
を有する。ハウジング１の内底には、この軸穴４５の周
囲に下ステータ２Ａ，２Ｂを収容するための２つの凹部
３が左右に分けて形成されている。各凹部３には、下ス
テータ２Ａ、２Ｂが接着により装着されている。ハウジ
ング１は、下ステータ２Ａ、２Ｂを接着により保持する
が、接着に代わってハウジング１に下ステータ２Ａ、２
Ｂをインサート成形することにより保持してもよい。
【００３１】ハウジング１には、上ステータ４と下ステ
ータ２Ａ、２Ｂとの相対的な位置合わせと両ステータ間
の間隔を保つ機能を兼ねるスペーサ１２がハウジング１
と一体に成形されている。
【００３２】このスペーサ１２は、下ステータ２Ａ、２
Ｂの四隅を覆うように形成され、スペーサ上面に、上ス
テータ４のコーナーを受け入れるＬの字の凸部１２Ａが
形成されている。
【００３３】ハウジング１には、図３に示すように、外
部接続端子７０Ａ、７０Ｂ、７０ＣとホールＩＣ６の入
出力端子８Ａ、８Ｂ、８Ｃとを接続する2組の導体７
Ａ、７Ｂ、７Ｃがインサート成形により埋設されてい
る。これらの導体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの一端７Ａ′、７
Ｂ′、７Ｃ′は、ホールＩＣ６の入出力端子８Ａ、８
Ｂ、８Ｃの在る所定の位置でハウジング内壁の面上に露
出する。この導体一端７Ａ′、７Ｂ′、７Ｃ′は、ハウ
ジング内壁の面上に突出するように折り曲げ成形されて
いる。
【００３４】導体７ＡはホールＩＣ６の電源線、導体７
Ｂはグラウンド線、導体７ＣはホールＩＣの出力線とし
て、配線される。
【００３５】上記導体の一端７Ａ′、７Ｂ′、７Ｃ′と
ホールＩＣ６の入出力端子の一端８Ａ、８Ｂ、８Ｃとを
接合するためのスペース１４が、ハウジング１の内面に
おける各下ステータ収容スペース３の一辺に沿って形成
される。本実施例では、ホールＩＣ６を2組使用するの
で、このスペース１４も２つ確保されている。また、上
記スペース１４の在る辺と直角に交わる一辺にも、導体
７Ａ、７Ｂ、７Ｃの一部７Ａ″、７Ｂ″、７Ｃ″を露出
させてあり、これらの導体露出部間に回路素子２０を収
容するための凹部（穴部）１５が配設されている。この
凹部１５には、例えば図５のＣ１、Ｃ２、Ｃ３に相当す
るコンデンサ２０が挿入され（コンデンサのほかにツェ
ナダイオード，抵抗の少なくとも一種の回路素子であっ
てもよい）、このコンデンサの端子２１が導体露出部７
Ａ″、７Ｂ″、７Ｃ″間に接続される。
【００３６】この導体露出部７Ａ″〜７Ｂ″、回路素子
収容スペース１５、ホールＩＣ端子接続スペース１４の
面は、ハウジング１の外枠１３より低くなるようにして
形成されている。
【００３７】ハウジング１の下ステータ設置箇所の周辺
内壁には、図４、図５に示すようにホールＩＣ６の入出
力端子８Ａ、８Ｂ、８Ｃを導体一端７Ａ′、７Ｂ′、７
Ｃ′との端子接合部に導く溝状のガイド１０が設けられ
ている。入出力端子８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、ガイド１０に
嵌まり込むことによりガイドされる。ガイド１０は、Ｉ
Ｃチップ６の位置決めとしても機能している。
【００３８】ホールＩＣ６の端子８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、
導体一端７Ａ′、７Ｂ′、７Ｃ′と溶接により接合され
る。端子８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、その端部が導体一端７
Ａ′、７Ｂ′、７Ｃ′と合わさるように垂直に折り曲げ
成形されている。
【００３９】図６、図７に示すように、回転軸４０の一
端４１には、カラー４２を介してマグネットホルダー３
０が取り付けられている。マグネットホルダー３０は、
環状の永久磁石（ロータ）３１を保持している。３２は
カラー４２に設けた軸穴である。回転軸４０には、リタ
ーンスプリング４３により戻し力が付勢されている。４
４はＣリングである。
【００４０】上ステータ４は、カバー５の内側に設けた
突起５′を介して接着されることで、カバー４に保持さ
れている。上ステータ４の４つ角部が図４、図７に示す
ようにスペーサ１２の上面に位置決め保持されるように
して、カバー５をハウジング１の上部開口に被着する。
上ステータ４は、スペーサ１２により下ステータ２Ａ、
２Ｂに対する位置決めがなされる。また、スペーサ１２
には、上ステータと下ステータ間に均一のギャップを保
持する。また、ホールＩＣ６が磁性突起４０１、２０１
間及び磁性突起突起４０２、２０２間に位置する。
【００４１】本実施例によれば、非接触式回転位置セン
サのハウジング１内のワイヤハーネスは、ほとんどイン
サート成形されるので、ハウジング内が配線により煩雑
化することなく、部品の組み立てや回路素子の電気接続
作業を可能にする。
【００４２】また、位置決め精度が要求されるホールＩ
Ｃ６もそれらの端子８Ａ〜８Ｃをガイド溝１０に嵌め込
むだけで簡単に位置決めを行うことができ、さらに端子
８Ａ〜８Ｃと導体７Ａ〜７Ｃの端子との位置合わせも容
易に行うことができる。
【００４３】上ステータ４と下ステータ２Ａ、２Ｂの相
対的位置決めと両者間の均一なギャップ保持もハウジン
グ１に設けたＬ字突起１２Ａ付きのスペーサ１２により
簡単かつ精度良く行うことができる。
【００４４】比較的簡単な構成でホールＩＣへの電気的
外乱ノイズやサージ保護ができる。さらに、電気的外乱
ノイズやサージ保護用の回路素子のコンデンサやツェナ
ダイオード等を高集積化ＩＣに内蔵することがないの
で、ＩＣチップの大形化を防ぎ、また、コンデンサ２０
などの回路素子は、凹部１５に挿入した状態で導体露出
部７Ａ″、７Ｂ″、７Ｃ″間に接続できるので、ハウジ
ング１内の回路素子スペースの合理化を図り、ひいては
回路素子の実装密度を高めることができる。
【００４５】したがって、部品の集約化、小形化、組立
の簡便化、高精度化を図り得る非接触式回転位置センサ
を実現することができる。
【００４６】また、上下のステータ４，２Ａ、２Ｂは、
カバー５及びハウジング１に組立前から保持されてお
り、カバーをハウジングに装着することで、自ずと上下
のステータ同士の相対的な位置決めがなされ、かつ磁性
突起及びホールＩＣもステータと合わせて上下方向に配
置される構成なので、より一層のセンサの小形化、組立
の簡便化、高精度化を図り、部品の集約化を図り得る。
【００４７】次に図１３から図１６により本発明の第２
実施例を説明する。本実施例は、内燃機関におけるモー
タ駆動型のスロットル装置（絞弁装置）に本発明に係る
回転位置センサをスロットルポジションセンサとして搭
載したものである。
【００４８】図１３は、エンジンの空気流量を制御する
スロットルボディ３００に本実施例に係る非接触式の回
転位置センサ（スロットルポジションセンサ）を搭載し
た状態を示す縦断面図（図１６のＣ−Ｃ断面図）、図１
４はそのうちの回転位置センサの部分だけを示した断面
図、図１５は図１６に示す回転位置センサからカバー５
及び下ステータ４を取り外してハウジングの内部構造を
示した上面図及びそのコネクタ部の正面図、図１６は上
記スロットルボディ３００に装着するギヤカバー１００
に回転位置センサを設けた状態を示す平面図である。図
中、第１の実施例と同一符号は、同一或いは共通する要
素を示すものである。
【００４９】本実施例に係る回転位置センサ（スロット
ルポジションセンサ）の基本構造は第１実施例と同様で
ある。
【００５０】異なる点は、本実施例の回転位置センサの
ハウジング１は、まず第１にスロットルボディ３００に
装着するギヤ機構３０３のカバー（ギヤカバー）１００
にセンサハウジング１を形成した点である。
【００５１】スロットルボディ３００には、スロットル
シャフト４００を駆動するモータ３０２を収容するモー
タハウジング３０１と、ギヤ機構３０３，ディフォルト
機構を収容するギヤハウジング３０６とが一体に成形さ
れる。このギヤハウジング３０６を覆うのがギヤカバー
１００であり、このギヤカバー１００にセンサハウジン
グ１が形成されている。
【００５２】モータ３０２の端子３０２Ａ及びそのグラ
ウンド端子３０２Ｂは、接続金具３１１を介してギヤカ
バー１００に設けた中間端子３１２Ａ，３１２Ｂと接続
されている。
【００５３】モータ３０２の動力は、ギヤ機構３０３
（ピニオン３０３Ａ、中間ギヤ３０３Ｂ、ファイナルギ
ヤ３０３Ｃ）を介してスロットルシャフト４０に伝達さ
れ、スロットルバルブ３１０が駆動される。
【００５４】センサハウジング１の内部に収容される下
ステータ２Ａ，２Ｂの保持構造及びそのレイアウト、ホ
ールＩＣ６の配置及び入出力端子８Ａ、８Ｂ、８Ｃの引
き出し構造（ガイド構造）と、その入出力端子８Ａ、８
Ｂ、８Ｃと導体７Ａ、７Ｂ、７Ｃとの接合態様について
は図１実施例同様である。また、上ステータ４をカバー
５で保持する態様も第１実施例同様である。
【００５５】第１実施例と異なる第２の点は、コネクタ
６０及びその外部接続端子７０Ａ空０Ｃの配置と、導体
７Ａ〜７Ｃの配線パターンである。
【００５６】コネクタ６０は、ギヤカバー１００の側面
に一体成形され、このコネクタ６０は、センサハウジン
グ１と離れた位置に配置してある。
【００５７】コネクタ６０にインサート成形される外部
接続端子には、図１５に示すように回転位置センサの２
個のホールＩＣに用いる端子７０Ａ，７０Ｂ，７０
Ｃ1、７０Ｃ2と、スロットル駆動用のモータ端子７０
Ｄ，７０Ｅとがある。本実施例では、2個のホールＩＣ
６の電源端子ＶＤＤ（外部接続端子７０Ａ）とＧＮＤ端
子（外部接続端子７０Ｂ）については、それぞれ共用と
する。なお、図１５の平面図では、外部接続端子７０Ｂ
は７０Ｃ2の陰に隠れて図示されておらず、同様に外部
接続端子７０Ｃ１は７０Ａの陰に隠れ、外部接続端子７
０Ｅは７０Ｄの陰に隠れて図示されていない。
【００５８】すなわち、図１５に示すように、回転位置
センサ（スロットルポジションセンサ）に関係する外部
接続端子は、1個の電源端子ＶＤＤ（７０Ａ）と１個の
グラウンド端子ＧＮＤ（７０Ｂ）と2個のセンサ入出力
端子Ｓ１，Ｓ２（７０Ｃ1、７０Ｃ2)の計４個としてい
る。また、外部接続端子は、上記回転位置センサ用のも
のにモータ用の電源端子７０Ｄとそのグラウンド端子７
０Ｅとを合わせれば総計６個となり、これらの端子を3
個づつ２列に配置している。
【００５９】電源端子ＶＤＤ（外部接続端子７０Ａ）に
対応の導体７Ａ、グラウンド端子（外部接続端子７０
Ｂ）に対応の導体７Ｂ、センサ出力端子Ｓ１，Ｓ２（外
部接続端子７０Ｃ1，７０Ｃ2）に対応の導体７Ｃ1，７
Ｃ2及びモータ端子７０Ｄ、７０Ｅ対応の導体７Ｄ、７
Ｅは、ギヤカバー１００にインサート成形により埋設さ
れる。
【００６０】導体７Ａ、７Ｂ、７Ｃ1、７Ｃ2のうち、電
源用導体７Ａについては途中で二つに分かれて、各一端
７Ａ′が各ホールＩＣ６の電源端子８Ａとの接合部に引
き出されている。グラウンド用導体７Ｂについても途中
で二つに分かれて、各一端７Ｂ′が各ホールＩＣ６のグ
ラウンド端子８Ｂとの接合部に引き出されている。
【００６１】また、導体７Ａ、導体７Ｂ、導体７Ｃ1、
７Ｃ2は、コンデンサ２０などの回路素子と接続するた
めにその一部７Ａ″、７Ｂ″、７Ｃ1″、７Ｃ2″が露出
するようにしてある。このうち、電源用導体７Ａに対応
の露出部７Ａ″は１つ、グラウンド用導体７Ｂに対応の
露出部７Ｂ″は２つ、センサ出力用導体７Ｃ1、７Ｃ2に
対応の露出部７Ｃ1″、７Ｃ2″は１つづつとしてある。
【００６２】その導体露出部の配列は、センサ出力用導
体露出部７Ｃ1″、グラウンド用導体露出部７Ｂ″、電
源用導体露出部７Ａ″、グラウンド用導体露出部７
Ｂ″、センサ出力用導体露出部７Ｃ2″の順としてあ
る。
【００６３】そして、センサ出力用導体露出部７Ｃ1″
とグラウンド用導体露出部７Ｂ″との間、電源用導体露
出部７Ａ″とグラウンド用導体露出部７Ｂ″との間、グ
ラウンド用導体露出部７Ｂ″とセンサ出力用導体露出部
７Ｃ2″の間に、それぞれコンデンサ２０などの回路素
子を接続している。この回路素子は、導体露出部間に設
けた凹部（穴部）１５に挿入されている。
【００６４】本実施例によれば、第１実施例と同様の効
果を奏するほかに、外部接続端子及びインサートモール
ドされるワイヤハーネスの合理化を一層図ることができ
る。
【００６５】次の本発明の第３実施例を図１７〜図２１
により説明する。
【００６６】本実施例に係る回転位置センサも第２実施
例同様にスロットルポジションセンサに適用した例であ
る。図１７（ａ）は本実施例の断面図、同図（ｂ）はそ
の側面図、図１８は図１６のＤ−Ｄ線からみた平面図、
図１９〜図２２は本実施例の要部を態様を変えて示した
部分拡大断面図である。
【００６７】本実施例におけるスロットルポジションセ
ンサも、基本的には第２実施例と同様の構成をなすが、
次の点で異なる。
【００６８】まず第１に、センサハウジング１は、ギヤ
カバー１００と別にし、独立したセンサハウジング１を
ギヤカバー１００と反対側のスロットルボディ側面に装
着可能に構成した。
【００６９】第２に外部接続端子７０Ａ（電源端子ＶＤ
Ｄ）、７０Ｂ（グラウンド端子ＧＮＤ）、７０Ｃ1（セ
ンサ出力端子ＴＰＳ１），７０Ｃ2（センサ出力端子Ｔ
ＰＳ２）の導体７Ａ〜７Ｃ2とホールＩＣ６の入出力端
子８Ａ〜８Ｃの接合構造及びコンデンサＣ１〜Ｃ３等
（回路素子２０）の配置構造である。
【００７０】ハウジング１は、スロットルボディ３００
にネジ８０により気密固定する。カバー５はハウジング
１に接着剤やネジにより気密固定する。これらの取付
は、第１、第２の実施例も同様である。
【００７１】ハウジング１と下ステータ２Ａ，２Ｂ、及
びカバー５と上ステータ４とは、それぞれ、インサート
モールドにより一体化されている。
【００７２】図２において、ハウジング１は、コネクタ
６０、スロットルシャフト４０の一端を導く貫通孔４
５、２組のホールＩＣ６、各ホールＩＣ６の端子接合ス
ペース、下ステータ２Ａ、２Ｂ、回路素子２０（コンデ
ンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３）を有する。
【００７３】端子接合スペース１４０は、各ホールＩＣ
６の近辺に成形される。このスペース１４０は、ハウジ
ング１に形成した凹部により形成される。また、スペー
ス１４０は、例えば図１９に示すようにハウジング１の
ホールＩＣを配置した側と反対側の面に形成されてい
る。ハウジング１のスペース１４０と反対の位置には、
ホールＩＣ６の入出力端子８Ａ〜８Ｃを導くスペース
（凹部）１４１が形成されている。
【００７４】スペース１４０と１４１で挟まれるハウジ
ング１の肉厚部１４４は、上記スペースの確保の分だけ
薄くなっており、この位置にホールＩＣ６の入出力端子
８Ａ〜８Ｃを導く各ガイド孔１４５が配設されている。
【００７５】外部出力端子７０Ａ（電源端子ＶＤＤ）に
つながる導体７Ａ、外部出力端子７０Ｂ（グラウンド端
子ＧＮＤ）につながる導体７Ｂ、外部出力端子７０Ｃ1
（センサ出力端子Ｓ１）につながる導体７Ｃ1、外部出
力端子７０Ｃ2につながる導体７Ｃ2はハウジング１にイ
ンサート成形により埋設されている。各導体の一端７
Ａ′、７Ｂ′、７Ｃ1′、７Ｃ2′は端子接合スペース１
４０の面上に位置して露出している。それらの導体一端
は端子ガイド孔（貫通孔）１４５の位置にかかってい
る。本実施例では、導体７Ａ、７Ｂについては、２個の
ホールＩＣ６に共用し、図１８の向かって左側のスペー
ス１４０に導かれる導体一端７Ａ′、７Ｂ′がさらに延
長されて右側のスペース１４０にまで導かれている。
【００７６】一方、ホールＩＣ６のＶＤＤ端子８Ａ，Ｇ
ＮＤ端子８Ｂ，ＳＩおよびＳ２端子８Ｃは、Ｌの字に曲
げ成形されており、これらの各端子がスペース１４１及
びガイド孔１４５を通してスペース１４０に導かれてい
る。そして、スペース１４０の位置で各導体一端７
Ａ′、７Ｂ′、７Ｃ1′、７Ｃ2′とホールＩＣの端子８
Ａ、８Ｂ、８Ｃとが半田付け或いは溶接などにより接合
されている。
【００７７】また、本実施例の場合、図１９に示すよう
に、端子接合スペース１４０（凹部）内で面実装タイプ
のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３（回路素子２０）が導体
７Ａ，７Ｂ間、導体７Ｃ1，７Ｂ間、導体７Ｃ2，７Ｂ間
に半田付けにより適宜接続される。
【００７８】なお、コンデンサなどの回路素子２０は、
図２０、図２１、図２２のような態様でも接続可能であ
る。
【００７９】図２０では、ハウジング１の端子接合スペ
ース１４０に面する肉厚部１４４に穴部１４３を形成し
て、この穴部１４３にリードタイプの回路素子（コンデ
ンサＣ１〜Ｃ３）を、図では下に向けてホールＩＣの端
子８Ａ，８Ｂ間、８Ｂ，８Ｃ間に接続している。
【００８０】図２１では、リードタイプの回路素子２０
（コンデンサＣ１〜Ｃ３）を、ホールＩＣ端子のガイド
スペース１４１（格納スペース）にて下に向けて、ホー
ルＩＣの端子８Ａ，８Ｂ間、８Ｂ，８Ｃ間に接続してい
る。この場合、ハウジング１に回路素子２０のリード部
を挿入するスルホール部１４７を設ける。
【００８１】同様に、図２２では、リードタイプの回路
素子２０（コンデンサＣ１〜Ｃ３）を、図では下に向け
て、穴部１４３に格納し、この回路素子のリードを導体
一端７Ａ′，７Ｂ′間、７Ｂ′，７Ｃ1′間、７Ｂ′，
７Ｃ2′間に接続する。ホールＩＣ６の入出力端子８Ａ
〜８Ｃは、ストレートとし、これと中間端子８Ａ′〜８
Ｃ′とを接続する。さらに、中間端子８Ａ′〜８Ｃ′
は、導体一端７Ａ′〜７Ｃ 2′と接続する。この場合、
中間端子８Ａ′〜８Ｃ′と導体７Ａ〜７Ｃ2とは一体的
に構成してもよい。
【００８２】本実施例においても、第１、第２実施例と
同様の効果を奏することができる。
【００８３】
【発明の効果】本発明は、回転位置センサにおいて、比
較的簡単な構成でＩＣへの電気的外乱ノイズやサージ保
護が出来る効果がある。
【００８４】さらに、部品の集約化、小形化、組立の簡
便化、高精度化を図り得る非接触式回転位置センサを提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る非接触式回転センサ
に係る斜視図で、カバー及び上ステータを外してセンサ
ハウジングの内部をみた図。
【図２】上記実施例の回転センサの上面図及びそのコネ
クタ部の正面図。
【図３】図１の上面図。
【図４】図３の一部拡大図。
【図５】図４の一部拡大図。
【図６】図２のB−B断面図。
【図７】図２のＡ−Ａ断面図。
【図８】上記実施例の回路構成図。
【図９】磁気感応式回転位置センサの原理を示す斜視
図。
【図１０】図９の透視斜視図。
【図１１】図１０に磁化方向を加えた透視斜視図。
【図１２】図１０に磁束密度のベクトルを加えた透視斜
視図。
【図１３】エンジンの空気流量を制御するスロットルボ
ディに本発明の第２実施例に係る回転位置センサ（スロ
ットルポジションセンサ）を搭載した状態を示す縦断面
図（図１６のＣ−Ｃ断面図）。
【図１４】図１３のうちの回転位置センサの部分だけを
示した断面図。
【図１５】図１６に示す回転位置センサからカバー５及
び下ステータ４を取り外してハウジングの内部構造を示
した上面図及びそのコネクタ部の正面図。
【図１６】第２実施例の回転位置センサを設けた状態を
示す平面図。
【図１７】（ａ）は本発明の第３実施例に係る回転位置
センサ（スロットルポジションセンサ）を搭載したスロ
ットル装置の断面図、（ｂ）はその側面図。
【図１８】図１６のＤ−Ｄ線からみた平面図。
【図１９】本実施例の要部を示す部分拡大断面図。
【図２０】本実施例の他の態様の要部を示す部分拡大断
面図。
【図２１】本実施例の他の態様の要部を示す部分拡大断
面。
【図２２】図本実施例の他の態様の要部を示す部分拡大
断面図。
【符号の説明】
１…センサハウジング、２（２Ａ，２Ｂ）…下ステー
タ、４…上ステータ、５…カバー、６…ホールＩＣ、７
Ａ〜７Ｃ…導体、７Ａ′〜７Ｃ′…導体端部、７Ａ″〜
７Ｃ″…導体露出部、８Ａ〜８Ｃ…ホールＩＣの入出力
端子、１２…スペーサ、１２Ａ…Ｌ字突起、１４…端子
接合スペース、１５…凹部（穴部）、２０…回路素子
（コンデンサ）、３１…マグネットロータ、４１…回転
軸一端、７０Ａ〜７０Ｃ…外部接続端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 一志 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 小野 健児 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 斉藤 康夫 茨城県ひたちなか市大字高場2477番地 株 式会社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 山崎 智志 茨城県ひたちなか市大字高場2477番地 株 式会社日立カーエンジニアリング内 Ｆターム(参考） 2F063 AA35 BA06 BD16 CA34 DA01 DA05 DC08 DD03 GA52 2F077 CC02 JJ01 JJ08 JJ23 VV02 VV10 WW03 WW06 3G065 CA23 DA04 DA15 GA41 HA22

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転する被検出体に装着されるセンサ用
    のロータと、前記ロータから生じ且つ該ロータの回転位
    置に応じて変化する物理的エネルギーに感応する感応素
    子とを備え、前記感応素子の出力から前記被検出体の回
    転位置を検出する非接触式の回転位置センサにおいて、 前記ロータ及び前記感応素子を組み込むための合成樹脂
    製のハウジングを有し、このハウジングには、外部機器
    と接続するための外部接続端子を備えたコネクタが一体
    に設けられ、 前記外部接続端子と前記感応素子の入出力端子とを接続
    する導体が前記ハウジングにインサート成形により埋設
    され、これらの導体の一端が前記感応素子の入出力端子
    の在る所定の位置でハウジング内壁の面上に露出し、 一方、前記ハウジングの内壁には、前記感応素子の入出
    力端子を前記所定の位置に案内するガイドが形成され、
    このガイドに案内されて前記感応素子の入出力端子が前
    記所定位置にて前記導体の一端と接合されていることを
    特徴とする回転位置センサ。
  2. 【請求項２】 前記導体の一端は、ハウジング内壁の面
    上より突出或いは露出し、前記ガイドは、前記ハウジン
    グの内壁に溝或いは孔を設けて構成され、前記感応素子
    の入出力端子は、前記ガイドに嵌りながら前記導体の一
    端に接合されるような形状に成形されている請求項１記
    載の回転位置センサ。
  3. 【請求項３】 前記ロータはリング状のマグネットによ
    り構成され、このロータの回転位置に応じて前記感応素
    子を通過する磁束量が変化し、 前記感応素子は、ホール素子よりなり、このホール素子
    はＩＣチップにより増幅回路と共に集積化されており、 前記ロータ及び前記ＩＣチップは、上下方向に対向配置
    される磁性板よりなる上ステータ及び下ステータの間に
    挟み込まれ、 前記下ステータは前記ハウジングに保持され、前記上ス
    テータは前記ハウジングを蓋するカバーに保持され、 前記ハウジングの下ステータ設置箇所の周辺内壁に、前
    記ＩＣチップの入出力端子と前記導体の一端とを接合す
    るためのスペースと、前記ＩＣチップの入出力端子を前
    記スペースに導く溝状或いは孔状のガイドが設けられ、
    このガイドによって前記ＩＣチップが位置決めされてい
    る請求項１又は２記載の回転位置センサ。
  4. 【請求項４】 前記ハウジングに埋設される前記導体
    は、電源入力線、グランド線、センサ出力線として用い
    られ、これらの導体は、前記ハウジングの面に一部露出
    しており、この露出する導体間にコンデンサ，ツェナダ
    イオード，抵抗の少なくとも一種の回路素子が接続され
    ている請求項１ないし３のいずれか１項記載の回転位置
    センサ。
  5. 【請求項５】 前記ハウジングに埋設される導体は、電
    源入力線、グランド線、センサ出力線として用いられ、
    これらの導体は、前記ハウジングの内面に一部露出して
    おり、この露出する導体間にコンデンサ、ツェナダイオ
    ード、抵抗の少なくとも一種の回路素子が接続され、か
    つこの露出する導体間のハウジング内面に、前記回路素
    子を収容する穴部が設けられている請求項１ないし３の
    いずれか１項記載の回転位置センサ。
  6. 【請求項６】 前記ハウジングに埋設される導体は、電
    源入力線、グランド線、センサ出力線として用いられ、
    これらの導体と前記感応素子の入出力端子との接合位置
    が凹部をなして、この凹部の前記導体間或いは前記入出
    力端子間にコンデンサ、ツェナダイオード、抵抗の少な
    くとも一種の回路素子が接続されている請求項１ないし
    ３のいずれか１項記載の回転位置センサ。
  7. 【請求項７】 底壁に回転軸の一端を導くための軸穴を
    有し、この軸穴の周囲に配置される磁性板（以下、「下
    ステータ」と称する）を保持する合成樹脂製のハウジン
    グと、 前記下ステータと対向するように前記ハウジングに装着
    される磁性板（以下、 「上ステータ」と称する）と、 前記上ステータを保持し且つ前記ハウジングを蓋するカ
    バーと、 前記回転軸の一端に取り付けられ、前記上ステータと下
    ステータ間に位置するマグネット型のロータと、 前記上ステータに設けた磁性突起部と前記下ステータに
    設けた磁性突起部との間に配置される磁気感応素子と、
    を備えてなることを特徴とする回転位置センサ。
  8. 【請求項８】 前記ハウジングには、前記上ステータと
    前記下ステータとの相対的な位置合わせと両ステータ間
    の間隔を保つ機能を兼ねるスペーサが前記ハウジングと
    一体に成形されている請求項７記載の回転位置センサ。
  9. 【請求項９】 前記上下のステータは、四角の磁性板よ
    りなり、前記スペーサは、前記下ステータの四隅を覆う
    ようにして前記ハウジングと一体に成形され、前記スペ
    ーサ上面に、前記上ステータのコーナーを受け入れるＬ
    の字の凸部を形成してなる請求項８記載の回転位置セン
    サ。
  10. 【請求項１０】 外部接続端子を有するコネクタと前記
    ハウジングとが一体成形され、この外部接続端子と前記
    磁気感応素子とを接続する導体が前記ハウジングにイン
    サート成形により埋設され、 前記導体の一端は、前記ハウジングの内面における前記
    磁気感応素子に近い位置に突出し、この導体の一端と前
    記磁気感応素子の入出力端子とを接合してなる請求項７
    ないし９のいずれか１項記載の回転位置センサ。
  11. 【請求項１１】 前記上下のステータは、四角の磁性板
    よりなり、前記ハウジングの内面には、前記下ステータ
    の収容スペースの少なくとも一辺に沿って前記導体の一
    端と前記磁気感応素子の入出力端子との接合部が配置さ
    れ、前記一辺と交わる他の一辺に沿って前記導体の一部
    を露出させた導体露出部と導体露出部間に設けた凹部と
    が配置され、少なくともコンデンサ，ツェナダイオー
    ド，抵抗の少なくとも一種の回路素子が前記凹部に入る
    ようにして、この回路素子が前記導体露出部間に接続さ
    れる請求項１０記載の回転位置センサ。
  12. 【請求項１２】 前記回転位置センサは、自動車のアク
    セル踏み込み位置を検出するアクセルポジションセンサ
    又は絞り弁開度を検出するスロットルポジションセンサ
    として用いられている請求項１ないし１１のいずれか１
    項記載の回転位置センサ。
  13. 【請求項１３】 前記回転位置センサが前記スロットル
    ポジションセンサであり、そのハウジングは、モータ駆
    動型のスロットルボディのギヤカバーに形成されている
    請求項１ないし１１のいずれか１項記載の回転位置セン
    サ。
  14. 【請求項１４】 内燃機関の吸入空気流量を制御するス
    ロットルバルブと、前記スロットルバルブを支持するス
    ロットルシャフトを制御信号に基づき駆動して、スロッ
    トルバルブの位置を制御するモータと、前記スロットル
    バルブを内装するスロットルボディと、前記スロットル
    シャフトの一端に装着されるスロットルポジションセン
    サ用のロータと、前記ロータから生じ且つ該ロータの回
    転位置に応じて変化する物理的エネルギーに感応する感
    応素子とを備え、前記感応素子の出力から前記スロット
    ルバルブの位置が検出される電動式スロットル装置にお
    いて、 前記スロットルボディの側壁面に前記スロットルシャフ
    トの一端を覆うようにカバーが取り付けられ、このカバ
    ーには、前記ロータ及び前記感応素子を組み込むための
    合成樹脂製のハウジングと、外部機器と接続するための
    外部接続端子を備えたコネクタとが一体に設けられ、 前記外部接続端子と前記感応素子の入出力端子とを接続
    する導体が前記ハウジングを含む前記カバーにインサー
    ト成形により埋設され、これらの導体の一端が前記感応
    素子の入出力端子の在る所定の位置でハウジング内壁の
    面上に露出し、一方、前記ハウジングの内壁には、前記
    感応素子の入出力端子を前記所定の位置に案内するガイ
    ドが形成され、このガイドに案内されて前記感応素子の
    入出力端子が前記所定位置にて前記導体の一端と接合さ
    れていることを特徴とする電動式スロットル装置。
  15. 【請求項１５】 アクセルペダルの回転軸に装着される
    センサ用のロータと、前記ロータから生じ且つ該ロータ
    の回転位置に応じて変化する物理的エネルギーに感応す
    る感応素子とを備え、前記感応素子の出力からアクセル
    ペダルの踏み込み位置を検出するアクセルポジションセ
    ンサにおいて、 前記ロータ及び前記感応素子を組み込むための合成樹脂
    製のハウジングを有し、このハウジングには、外部機器
    と接続するための外部接続端子を備えたコネクタが一体
    に設けられ、 前記外部接続端子と前記感応素子の入出力端子とを接続
    する導体が前記ハウジングにインサート成形により埋設
    され、これらの導体の一端が前記感応素子の入出力端子
    の在る所定の位置でハウジング内壁の面上に露出し、 一方、前記ハウジングの内壁には、前記感応素子の入出
    力端子を前記所定の位置に案内するガイドが形成され、
    このガイドに案内されて前記感応素子の入出力端子が前
    記所定位置にて前記導体の一端と接合されていることを
    特徴とするアクセルポジションセンサ。
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