JP2007147603A

JP2007147603A - 位置検出装置及びこれを備えたｅｇｒセンサ

Info

Publication number: JP2007147603A
Application number: JP2006293136A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Hirozawa; 信之廣澤; Toshio Ogawa; 敏生小川; Yoshikazu Shimizu; 良員清水; Shinji Kikuchi; 信士菊池
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2007-06-14

Abstract

【課題】装置の寿命を延ばしつつ、高い精度で検出対象の位置検出を行うことができる位置検出装置及びこれを備えたＥＧＲセンサを提供すること。
【解決手段】軸線方向に直線運動可能な操作軸２０と、操作軸２０の直線運動を回転運動に変換して回転するロータ４０と、操作軸２０の直線運動をロータ４０に伝達する伝達部材と、ロータ４０の回転量を検出する磁気検出センサと、を具備することを特徴とする。例えば、上記伝達部材は、ロータ４０の回転運動に応じて操作軸２０を牽引する牽引部材６０で構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、位置検出装置及びこれを備えたＥＧＲセンサに関し、特に、自動車などの排出ガス再循環システム（ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム）に用いられる位置検出装置及びこれを備えたＥＧＲセンサに関する。

自動車などのエンジンにおいては、排出ガスの一部をシリンダ内に再循環させて新しい吸入空気と混合させることにより、シリンダ内の燃焼温度を下げてＮＯｘ（窒素酸化物）排出量を低減するＥＧＲシステムが搭載されている。ＥＧＲシステムにおいて、排出ガスの再循環量は、排出ガスの排出経路上のＥＧＲバルブの開閉制御をコンピュータで行うことにより調整される。ＥＧＲセンサは、このようなＥＧＲバルブの開閉制御において、当該ＥＧＲバルブの位置検出を行う際に用いられる。

従来、ＥＧＲセンサは、軸線方向に直線的に移動可能な操作軸と、この操作軸と一体となって移動する摺動子及び当該摺動子が接触する抵抗体から成る可変抵抗器と、を具備するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような従来のＥＧＲセンサにおいては、操作軸の直線移動に伴う可変抵抗器の抵抗変化に応じてＥＧＲバルブの位置検出を行うように構成されている。
特開２００２−２１６４８号公報

しかしながら、上述のような従来のＥＧＲセンサにおいては、ＥＧＲバルブの位置検出を行う際、常に摺動子が抵抗体上を摺動する構成を採るため、抵抗体と摺動子との間で生じる摩擦によってこれらの接触部分が磨耗する事態が発生し得る。この結果、ＥＧＲセンサの寿命が短くなるか、或いは、ＥＧＲバルブの位置検出精度が劣化するという問題がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、装置の寿命を延ばしつつ、高い精度で検出対象の位置検出を行うことができる位置検出装置及びこれを備えたＥＧＲセンサを提供することを目的とする。

本発明の位置検出装置は、軸線方向に直線運動可能な操作軸と、操作軸の直線運動を回転運動に変換して回転する回転体と、操作軸の直線運動を回転体に伝達する伝達部材と、回転体の回転量を検出する磁気検出センサと、を具備することを特徴とする。

この構成によれば、回転体により操作軸における軸線方向に直線運動を回転運動に変換すると共に、磁気検出センサにより当該回転体の回転量を検出するようにしたので、従来の位置検出装置のように、抵抗体と摺動子との間で生じる摩擦によってこれらの接触部分が磨耗する事態の発生を回避することができる。この結果、装置の寿命を延ばしつつ、高い精度で検出対象の位置検出を行うことが可能となる。

上記位置検出装置においては、前記伝達部材を、前記操作軸の直線運動を前記回転体に伝達すると共に当該回転体の回転運動に応じて前記操作軸を牽引する牽引部材で構成することが考えられる。この場合には、牽引部材により、回転体に対する操作軸の直線運動の伝達作用と、回転体の回転運動に応じた操作軸の牽引作用を得ることが可能となる。

また、上記位置検出装置において、操作軸による直線運動量と回転体による回転量とが同一量となるように牽引部材を保持することが好ましい。この場合には、操作軸における直線運動を回転運動に変換する際に、操作軸による直線運動量と回転体による回転量とを補正する処理を別途用意する必要がなくなる。

例えば、回転体の回転中心を操作軸の軸中心と一致させると共に、牽引部材における操作軸の軸中心から操作軸の軸線方向と直交する方向に引き出す長さを、回転体の回転中心から操作軸の軸線方向と直交する方向に引き出す長さと一致させるようにすれば良い。

また、上記位置検出装置において、回転体を一定方向に回転させる第１のばね部材を備え、操作軸における装置内側への直線運動に伴って牽引部材を回転体で巻き取るようにしても良い。この場合には、常に操作軸を装置内側に引っ張る力が作用するため、これに抗して移動した検出対象の位置を検出できるため、操作軸における装置外側方向の位置検出が可能となる。

さらに、上記位置検出装置において、操作軸を装置外側方向に付勢する第２のばね部材を備え、当該第２のばね部材のばね力を第１のバネ部材のばね力よりも大きくするようにしても良い。この場合には、常に操作軸を装置外側に押し出す力が作用するため、これに抗して移動した検出対象の位置を検出できるため、操作軸における装置内側方向の位置検出が可能となる。

なお、このように第１のばね部材に加えて、第２のばね部材を具備する場合には、当該第２のばね部材の装着又は非装着を切り替えるだけで、検出対象の検出方向を切り替えることが可能となる。

さらに、上記位置検出装置において、牽引部材を紐状部材で構成することが好ましい。この場合には、装置本体の小型化及び軽量化を実現することが可能となる。

なお、上記位置検出装置において、前記操作軸を装置外側方向に付勢するばね部材を備え、前記伝達部材を、前記操作軸の直線運動を前記回転体に伝達する複数のギア部材で構成するようにしても良い。この場合には、常に操作軸を装置外側に押し出す力が作用するため、これに抗して移動した検出対象の位置を検出できるため、操作軸における装置内側方向の位置検出が可能となる。また、複数のギア部材により、操作軸の直線運動が回転体に伝達されるので、操作軸の直線運動に応じて回転体を確実に回転させることが可能となる。

また、上記位置検出装置においては、前記ギア部材を介して前記操作軸を装置外側方向に付勢する一対の前記ばね部材を備えるようにしても良い。この場合には、一対のばね部材によって操作軸が装置外側方向に付勢されるので、操作軸を安定して装置外側方向に付勢することが可能となる。

なお、これらの位置検出装置を、ＥＧＲセンサに適用することも可能である。この場合には、ＥＧＲセンサにおいて、上記のような優れた効果を得ることが可能となる。

本発明によれば、装置の寿命を延ばしつつ、高い精度で検出対象の位置検出を行うことができる位置検出装置及びこれを備えたＥＧＲセンサを提供することが可能となる。

以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明に係る位置検出装置を、ＥＧＲバルブの位置検出を行うＥＧＲセンサに適用した場合について説明するが、本位置検出装置は、これに限定されるものではなく、その他の検出対象の位置検出を行う場合にも適用することが可能である。

まず、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置が適用されるＥＧＲセンサの内部構造について図１〜図３を用いて説明する。なお、以下においては、適宜、図１における手前側及び奥側を、それぞれＥＧＲセンサの前面側及び背面側と呼ぶものとする。

図１は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置が適用されるＥＧＲセンサの内部構造を説明するための断面斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態に係るＥＧＲセンサは、ＥＧＲセンサの各構成部品を保持するケース１０と、軸線方向（同図に示す上下方向）に直線運動可能に構成された操作軸２０と、操作軸２０を装置外側方向（同図に示す上方向）に付勢するコイルスプリング３０と、操作軸２０の直線運動に伴って回転するロータ４０と、ケース１０及びロータ４０に取り付けられロータ４０に一定方向の回転力を付与するトーションスプリング５０と、操作軸２０の直線運動をロータ４０に伝達すると共にロータ４０の回転に応じて操作軸２０を牽引する牽引部材６０と、上記構成部品を覆いＥＧＲセンサの外壁を為すカバー７０と、を含んで構成される。

図１に示すＥＧＲセンサにおいて、ロータ４０における本ＥＧＲセンサの背面側には、ロータ４０の回転量を検出する、磁気式回転角検出センサ（以下、単に「磁気検出センサ」という）が配設されている。当該磁気検出センサは、ロータ４０の背面側に取り付けられる磁石から一定距離離間した位置で対向配置され、当該磁石から生じる外部磁界を検出する回路基板を備えている。以下、かかる磁気検出センサに関連する構成部品を含む構造について図２及び図３を用いて説明する。

図２は、本実施の形態に係るＥＧＲセンサにおけるロータ４０の内部構造を説明するための拡大図である。なお、図２においては、図１に示すＥＧＲセンサの背面側から見た場合について示している。

図２に示すように、ロータ４０における本ＥＧＲセンサの背面側内部には、牽引部材６０の下端部を収容すると共に、磁気検出センサによる検出対象となる磁石８０を収容するスペースが設けられている。当該スペースに牽引部材６０の下端部を収容した状態で磁石８０が取り付けられる。これにより、磁石８０がロータ４０と一体的に回転可能となる。

牽引部材６０は、所定の長さを有する紐状部材６０１と、この紐状部材６０１の両端に固定されたボール端子６０２とを有する。紐状部材６０１は、例えば、ＳＵＳ等の金属材料を用いたより線のワイヤで構成される。ボール端子６０２は、紐状部材６０１の両端部において、その中心点を紐状部材６０１が通過するように固定されている。なお、ロータ４０の内部には、下方側のボール端子６０２が収容される。

なお、牽引部材６０の構成としては、より線に限定されず、単線で構成することも可能である。また、帯状のベルトで構成することも可能である。さらに、ここでは、ボール端子６０２を端部に保持する構成の牽引部材６０を採用するが、操作軸２０の直線運動をロータ４０に伝達すると共に、ロータ４０により操作軸２０を牽引する機能を確保できれば、牽引部材６０の構成については、適宜変更が可能であり、例えば、プーリなどを有する構成を採用しても良い。

磁石８０は、ボタン形状を有し、ロータ４０の外周面よりも僅かに小さい径を有する周面を有する。当該周面には、後述するロータ４０の外周面に形成された係合穴４１１と係合する係合片８０１が形成されると共に、後述するスリット４０８に進入するガイド部８０２が形成されている。ガイド部８０２をスリット４０８に合わせた状態で磁石８０をロータ４０側に押し込み、係合穴４１１に係合片８０１を嵌め込むことで、磁石８０がロータ４０に固定される。

図３は、本実施の形態に係るＥＧＲセンサにおけるカバー７０の内部構造を説明するための拡大図である。なお、図３においては、図１に示すＥＧＲセンサの下方側から見た場合について示している。

図３に示すように、カバー７０の内部には、後述する仕切り壁７０１が設けられており、当該仕切り壁７０１における本ＥＧＲセンサの背面側に、磁気検出センサの回路基板９０を収容するスペースが設けられている。回路基板９０は、仕切り壁７０１と対向する面以外の部分を保護された状態で基板ケース９１に組み込まれる。そして、回路基板９０を組み込んだ基板ケース９１が上記スペースに装着される。このように基板ケース９１が上記スペースに装着されることで、回路基板９０は外気から遮断された状態となる。なお、回路基板９０に取り付けられた端子９２は、図１に示す本ＥＧＲセンサの上方側から背面側に導出されている。

なお、図３に示すように、基板ケース９１は、ケース１０と別部材として設けられているが、これに限定されるものではなく、ケース１０と一体の構成としても良い。なお、基板ケース９１をケース１０と別部材としたのは、回路基板９０を取り付ける際の作業効率を考慮したものである。また、図３においては、基板ケース９１をカバー７０に装着する場合について示すが、これに限定されるものではなく、ケース１０に装着するようにしても良い。

ここで、本ＥＧＲセンサが有する磁気検出センサについて説明する。本ＥＧＲセンサが有する磁気検出センサが有する回路基板９０には、巨大磁気抵抗効果を発揮する複数（例えば、４個）のＧＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）を備えている。一方、磁石８０は、回路基板９０に対向配置される表面に円弧形状を有し、その円弧形状に沿って等間隔にＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。

磁気検出センサは、この磁石８０による外部磁界を磁気抵抗効果素子に作用させる。そして、磁気抵抗効果素子の電気抵抗値の変化を、磁石８０による外部磁界の向きにより生じさせ、当該磁気抵抗効果素子の出力信号から磁気抵抗効果素子と磁石８０との相対移動量を検出するものである。ＥＧＲバルブの位置調整を行うコンピュータは、磁気検出センサで検出される上記相対移動量に基づいて、ロータ４０の回転角度を検出することが可能となる。

磁気に感応して出力信号を出力する磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）は、基本的構成として、交換バイアス層（反強磁石層）、固定層（ピン止め磁性層）、非磁性層及び自由層（フリー磁性層）を基板上に積層して形成され、巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ(Giant Magnet Resistance)素子の一種である磁気抵抗効果素子として構成されている。

なお、磁気抵抗効果素子が巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を発揮するためには、例えば、交換バイアス層がα−Ｆｅ2Ｏ3層、固定層がＮｉＦｅ層、非磁性層がＣｕ層、自由層がＮｉＦｅ層から形成されることが好ましいが、これらのものに限定されるものではなく、巨大磁気抵抗効果を発揮するものであれば、いずれのものであってもよい。また、磁気抵抗効果素子は、巨大磁気抵抗効果を発揮するものであれば、上記の積層構造のものに限定されるものではない。

以下、本実施の形態に係るＥＧＲセンサを構成する主要な構成部品であるケース１０、操作軸２０、ロータ４０、トーションスプリング５０及びカバー７０の構造について図４から図８を用いて説明する。

図４は、本実施の形態に係るＥＧＲセンサが有するケース１０の構成を説明するための拡大図である。図４（ａ）は、本ＥＧＲセンサの前面側から見た場合のケース１０について示し、図４（ｂ）は、本ＥＧＲセンサの背面側から見た場合のケース１０について示している。

図４に示すように、例えば、合成樹脂の成形品から成るケース１０は、本ＥＧＲセンサの底面を構成する底面部１０１を有している。底面部１０１は、コイン形状を有し、その中央部分に一対の軸収容部１０２が立設されている。軸収容部１０２は、一定距離離間して設けられ、内部に空間を有する円筒形状を有している。各軸収容部１０２は、本ＥＧＲセンサの上方側に向かって開口しており、当該開口から内部空間にコイルスプリング３０を収納可能であると共に、操作軸２０の一部を収容可能に構成されている。

軸収容部１０２には、後述する操作軸２０の腕部及びコイル付勢片を受け入れる複数のスリット１０３ａ〜１０３ｃが形成されている。本ＥＧＲセンサの前面側及び背面側に形成されたスリット１０３ａ、１０３ｂは、軸収容部１０２の中央近傍より上方側に形成され、操作軸２０のコイル当接片を受け入れる。同様に、軸収容部１０２の内側に形成されたスリット１０３ｃは、軸収容部１０２の中央近傍より上方側に形成され、操作軸２０の腕部を受け入れる。なお、スリット１０３ｃは、後述する２枚のロータ支持壁間に形成される空間と連通している。

軸収容部１０２における本ＥＧＲセンサの側面側には、カバー７０の内壁に形成されたガイド溝を案内されるガイド面１０４が形成されている。ガイド面１０４の上方側であって中央部分には溝部１０５が形成されている。溝部１０５は、軸収容部１０２の内部空間に連通しており、後述する操作軸２０の突出片を受け入れて操作軸２０の上方側への移動を規制するように構成されている。

また、底面部１０１には、軸収容部１０２の下方領域で双方の軸収容部１０２を連結する位置に、ロータ支持壁１０６が立設されている。ロータ支持壁１０６は、本ＥＧＲセンサの前後方向に一定距離離間した２枚の板状部材で構成されている。双方の板状部材の中央には、ロータ４０を回転可能に保持する開口部１０７が形成されている。また、本ＥＧＲセンサの背面側に配置されたロータ支持壁１０６には、上述した牽引部材６０を構成する紐状部材６０１の通過を許容するスリット１０８が形成されている。

さらに、底面部１０１におけるＥＧＲセンサの前面側には、ロータ支持壁１０６から一定距離離間した位置に、トーションスプリング５０の一部を支持するスプリング支持台（以下、「支持台」という）１０９が立設されている。支持台１０９は、その上方部分にトーションスプリング５０の一部を収容する円弧形状を有している。また、その右方側の端部であって本ＥＧＲセンサの前面側の位置に、トーションスプリング５０の一端を係止するコイル係止片１１０を有している。

底面部１０１の周面の一定位置には、後述するカバー７０の一定位置に形成された係合穴に係合する、複数の係合片１１１が形成されている。係合片１１１は、底面部１０１からに僅かに突出した形状を有すると共に、その上端部が面取りされた形状を有する。係合片１１１の上端部を面取りすることで、容易にカバー７０を取り付けられるように構成されている。なお、本実施の形態においては、係合片１１１は、本ＥＧＲセンサの前面側、背面側及び側方側の４箇所に形成されている。

また、底面部１０１における本ＥＧＲセンサの背面側には、後述するカバー７０の基板収容スペースに挿入される、一対の挿入片１１２が立設されている。挿入片１１２は、上記基板収容スペースの内壁と、当該基板収容スペースに装着された基板ケース９１とに対応する形状を有している。それぞれの挿入片１１２の内側には、上記基板収容スペースに装着されている基板ケース９１に形成された係合穴と係合する係合片１１３が形成されている。

図５は、本実施の形態に係るＥＧＲセンサが有する操作軸２０の構成を説明するための拡大図である。なお、図５においては、本ＥＧＲセンサの前面側から見た場合の操作軸２０のみを示し、本ＥＧＲセンサの背面側から見た場合の操作軸２０については省略している。

図５に示すように、例えば、合成樹脂の成形品から成る操作軸２０は、胴部２０１を有し、この胴部２０１の上方に軸部２０２が形成されると共に、側方側に腕部２０３が形成される。軸部２０２は、本ＥＧＲセンサが組み立てられた状態でカバー７０から一部露出し、例えば、検出対象となるＥＧＲバルブと当接する。腕部２０３は、操作軸２０の直線運動に応じて軸収容部１０２の内部空間に収容され、コイルスプリング３０を伸縮させる一方、操作軸２０がケース１０から抜けるのを防止する。

腕部２０３は、胴部２０１から一定距離進んだ位置で下方側に向けて屈曲した形状を有し、屈曲した先端部近傍に突出片２０４及びコイル当接片２０５ａ〜ｃが設けられている。突出片２０４は、本ＥＧＲセンサの側方側に向けて突出した形状を為し、下面部２０４ａ、上面部２０４ｂ及び斜面部２０４ｃを有する。下面部２０４ａは、コイル当接片２０５と共にコイルスプリング３０の上端部に当接する。上面部２０４ｂは、ケース１０の溝部１０５に入り込んだ状態で操作軸２０がケース１０から抜けるのを防止する。斜面部２０４ｃは、本ＥＧＲセンサの下方側に向かって操作軸２０の内側に傾斜するテーパ面を有し、操作軸２０のケース１０への挿入を補助する役割を果たす。コイル当接片２０５ａ〜ｃは、それぞれ本ＥＧＲセンサの前面側、背面側及び胴部２０１側に向けて突出した形状を有し、下面でコイルスプリング３０の上端部に当接する。

胴部２０１の内部には、端子収容部２０６が設けられている。端子収容部２０６は、牽引部材６０を構成するボール端子６０２を本ＥＧＲセンサの前面側から挿入可能に形成されている。ボール端子６０２は、その中心が操作軸２０の軸中心と一致するように端子収容部２０６に収容される。胴部２０１の一方（図５に示す右方側）の側面には、端子収容部２０６に収容されたボール端子６０２に固定された紐状部材６０１を案内するガイド溝２０７が形成されている。ボール端子６０２が端子収容部２０６に収容された状態で紐状部材６０１がガイド溝２０７に入り込むことで、紐状部材６０１が本ＥＧＲセンサの前面側にずれるのが防止される。

図６は、本実施の形態に係るＥＧＲセンサが有するロータ４０の構成を説明するための拡大図である。図６（ａ）は、本ＥＧＲセンサの前面側から見た場合のロータ４０について示し、図６（ｂ）は、本ＥＧＲセンサの背面側から見た場合のロータ４０について示している。

図６に示すように、例えば、合成樹脂の成形品から成るロータ４０は、本ＥＧＲセンサの前面側に挿入部４０１を有し、背面側に挿入部４０１よりも大径の磁石保持部４０２を有している。挿入部４０１は、ロータ支持壁１０６に形成された開口部１０７に挿入され、磁石保持部４０２は、その内側部分で磁石８０を保持する。磁石保持部４０２における本ＥＧＲセンサの前面側の端面は、ロータ支持壁１０６に当接する当接部４０３を構成し、ロータ４０が一定位置以上に開口部１０７から前面側に進入するのを規制する。

挿入部４０１の先端には、挿入部よりも小径のトーションスプリング係止部(以下、「スプリング係止部」という)４０４が設けられている。スプリング係止部４０４は、本ＥＧＲセンサの前面側に突出した形状を為し、その中央部分にスプリング係止溝４０５が形成されている。スプリング係止溝４０５は、トーションスプリング５０の一端を係止する。スプリング係止溝４０５の内部には、鉤形状を有するトーションスプリング５０の端部を保持する保持部４０５ａ（図６に不図示）が形成されている。

また、挿入部４０１の周面の中央領域には、牽引部材６０を構成する紐状部材６０１を巻き取って収容する収容溝４０６が形成されている。収容溝４０６は、挿入部４０１よりも僅かに小径とされており、当該小径とされた領域で紐状部材６０１を収容する。なお、収容溝４０６の所定位置には、ロータ４０の内部から繰り出される紐状部材６０１を収容溝４０６に案内する案内部４０７が形成されている。磁石保持部４０２の周面の所定位置には、操作軸２０の軸線方向と直交する方向にスリット４０８が形成されている。スリット４０８は、背面側から収容溝４０６まで形成されており、紐状部材６０１を収容溝４０６まで案内可能に構成されている。

図６（ｂ）に示すように、磁石保持部４０２の内部には、磁石８０を収容する空間が設けられると共に、当該空間よりも本ＥＧＲセンサの前面側の位置に、端子収容部４０９が設けられている。端子収容部４０９は、牽引部材６０を構成するボール端子６０２を本ＥＧＲセンサの背面側から挿入可能に形成されている。

磁石保持部４０２の周面であって、本ＥＧＲセンサの背面側には、磁石８０の周面に形成された係合片８０１と係合する係合部４１０が形成されている。係合部４１０は、上記係合片８０１と係合する係合穴４１１を有すると共に、一対の切欠き部４１２を有している。一対の切欠き部４１２を設けることで、係合部４１０に若干の弾性を付与し、容易に磁石８０を取り付けられるように構成されている。

図７は、本実施の形態に係るＥＧＲセンサが有するトーションスプリング５０の構成を説明するための拡大図である。図７（ａ）は、本ＥＧＲセンサの前面側から見た場合のトーションスプリング５０について示し、図７（ｂ）は、本ＥＧＲセンサの背面側から見た場合のトーションスプリング５０について示している。なお、図７においては、説明の便宜上、ケース１０及びロータ４０に取り付けられた状態（トーションスプリング５０のスラスト方向に引き伸ばされた状態）のトーションスプリング５０について示している。

図７に示すように、例えば、ステンレス鋼線等から成るトーションスプリング５０は、ロータ４０のスプリング係止部４０４に係止されるロータ側端部５０１と、ケース１０のコイル係止片１１０に係止されるケース側端部５０２とを有する。ロータ側端部５０１は、同図に示すように、端部において本ＥＧＲセンサの下方側に屈曲した鉤形状を有している。一方、ケース側端部５０２は、同図に示すように、コイル係止片１１０の端部形状に合わせた形状を有している。

図８は、本実施の形態に係るＥＧＲセンサが有するカバー７０の構成を説明するための拡大図である。図８（ａ）は、本ＥＧＲセンサの前面側から見た場合のカバー７０について示し、図８（ｂ）は、本ＥＧＲセンサの背面側から見た場合のカバー７０について示している。なお、図８においては、説明の便宜上、本ＥＧＲセンサの下方側から見た場合のカバー７０について示している。

図８に示すように、例えば、合成樹脂の成形品から成るカバー７０は、一方（図１に示す本ＥＧＲセンサの下方側）が開口した略円筒状の形状を有する。カバー７０内部には、カバー７０内のスペースを仕切る仕切り壁７０１が設けられている。この仕切り壁７０１により、上述のような構成部品を保持した状態のケース１０を収容するケース収容スペース７０２と、上述のように回路基板９０を保持した状態の基板ケース９１を収容する基板収容スペース７０３とに仕切られている。なお、ケース収容スペース７０２は、カバー７０の周面と仕切り壁７０１の壁面とで囲われている。一方、基板収容スペース７０３に対応するカバー７０の周面部分は、一部、本ＥＧＲセンサの背面側に開口した状態となっている。

ケース収容スペース７０２におけるカバー７０の内壁には、ケース１０のガイド面１０４を案内するガイド溝７０４が形成されている。このガイド溝７０４をケース１０のガイド面１０４に合わせた状態でカバー７０を押し込むことで、ケース１０に対してカバー７０が適切な位置に取り付けられることとなる。

また、ケース収容部７０２における本ＥＧＲセンサの上方側（図８に示す下方側）には、操作軸２０の軸部２０２が貫通する穴部（図８に不図示）が形成されている。この穴部は、軸部２０２の径と略同一の寸法に形成されており、軸部２０２の先端は、この穴部を介してカバー７０の外部に露出する。

さらに、カバー７０の周面の一定位置には、ケース１０に形成された係合片１１１と係合する、複数の係合穴７０５が形成されている。ケース１０の係合片１１１がこれらの係合穴７０５に入り込むことで、カバー７０がケース１０に固定されることとなる。

次に、上記のような構成を有するＥＧＲセンサを組み立てる方法について図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態に係るＥＧＲセンサの組立方法について説明するための組立図である。

図９に示すように、本実施の形態に係るＥＧＲセンサを組み立てる場合、まず、本ＥＧＲセンサの背面側からロータ４０の端子収容部４０９にボール端子６０２を挿入すると共に、本ＥＧＲセンサの前面側から操作軸２０の端子収容部２０６にボール端子６０２を挿入する。その際、紐状部材６０１は、ロータ４０に形成されたスリット４０８を通しておく。そして、ボール端子６０２を収容した状態のロータ４０に、本ＥＧＲセンサの背面側から磁石８０を取り付ける。この際、磁石８０の係合片８０１がロータ４０の係合穴４１１に係合するように、磁石８０がロータ４０に取り付けられる。その際、紐状部材６０１は、ロータ支持壁１０６に形成されたスリット１０８を通しておく。

このようにボール端子６０２及び磁石８０を取り付けたロータ４０を、本ＥＧＲセンサの背面側からロータ支持壁１０６に形成された開口部１０７に挿入する。そして、開口部１０７から突出したロータ４０のスプリング係止部４０４に対して、本ＥＧＲセンサの前面側からトーションスプリング５０の一端を係止させると共に、ケース１０の支持台１０９のコイル係止片１１０にトーションスプリング５０の他端を係止させる。

ここで、ケース１０及びロータ４０に取り付けられたトーションスプリング５０の状態について図１０及び図１１を用いて説明する。図１０及び図１１は、ケース１０及びロータ４０に取り付けられたトーションスプリング５０の状態について説明するための拡大図である。なお、図１０においては、説明の便宜上、ロータ４０の上方にて水平にケース１０を切断した状態について示している。また、図１１は、ロータ４０におけるスプリング係止部４０４の周辺の拡大図を示している。

ケース１０及びロータ４０に取り付けられると、図１０に示すように、トーションスプリング５０のケース側端部５０２は、支持台１０９のコイル係止片１１０を下方側から収容した状態とされる。一方、トーションスプリング５０のロータ側端部５０１は、図１１に示すように、スプリング係止部４０４のスプリング係止溝４０５に入り込む。このとき、その鉤形状を有する部分は、保持部４０５ａに上方から入り込んだ状態とされる。このようにトーションスプリング５０を取り付けることにより、トーションスプリング５０のスラスト方向のバネ力によりロータ４０を本ＥＧＲセンサの前面側に引っ張る力が付与される一方、トーションスプリング５０のラジアル方向のバネ力によりロータ４０を図１１に示す矢印Ａ方向に回転させる力が付与される。

図９に戻り、本ＥＧＲセンサの組立方法の説明を続ける。上述のように、ケース４０にロータ４０が取り付けられた状態で、軸収容部１０２の内部空間に本ＥＧＲセンサの上方からコイルスプリング３０を収納する。そして、コイルスプリング３０を軸収容部１０２に収納した状態で、本ＥＧＲセンサの上方から操作軸２０を押し込む。この際、腕部２０３及びコイル当接片２０５を軸収容部１０２に形成されたスリット１０３に合わせるように、操作軸２０が軸収容部１０２に押し込まれる。

このように操作軸２０を軸収容部１０２に押し込む過程で、腕部２０３に形成された突出片２０４の斜面部２０４ｃがガイド面１０４の裏面に当接する。ガイド面１０４の裏面が斜面部２０４ｃに当接した状態で、更に操作軸２０が押し下げられると、斜面部２０４ｃの傾斜に応じて腕部２０３が操作軸２０の内側に押し込まれる。そして、突出片２０４の上端部が溝部１０５に到達する位置まで押し下げられると、突出片２０４が溝部１０５から本ＥＧＲセンサの側方側に突出する。これにより、コイルスプリング３０により操作軸２０が上方に押し上げられたとしても、突出片２０４がストッパの役割を果たすので、操作軸２０がケース１０から抜けることはない。

なお、操作軸２０に収容されたボール端子６０２に取り付けられた紐状部材６０１は、操作軸２０を軸収容部１０２に押し込む過程において、ロータ４０の回転力に応じて収容溝４０６に巻き取られる。このため、紐状部材６０１が、操作軸２０をケース１０に挿入する工程の障害となることはない。

ここで、これまでの工程にて各構成部品が取り付けられたケース１０の状態について図１２を用いて説明する。図１２は、操作軸２０の挿入工程までに各構成部品が取り付けられたケース１０の状態について説明するための拡大図である。なお、図１２（ａ）は、本ＥＧＲセンサの左前面側から見た場合のケース１０の状態について示し、図１２（ｂ）は、本ＥＧＲセンサの背面側から見た場合のケース１０の状態について示している。

軸収容部１０２に対する操作軸２０の挿入工程まで終了すると、ケース１０には、図１２に示すように、トーションスプリング５０により付与されるロータ４０の回転力に応じて、牽引部材６０により操作軸２０が引き下げられる一方、コイルスプリング３０により付与されるバネ力に応じて操作軸２０が押し上げられた状態となっている。

本ＥＧＲセンサにおいては、コイルスプリング３０により操作軸２０を押し上げるバネ力は、トーションスプリング５０により付与されるロータ４０の回転力よりも大きく設定されている。このため、操作軸２０には常に押し上げる力が作用しているものの、突出片２０４が溝部１０５の上端面に当接することにより操作軸２０がケース１０に保持された状態となる。従って、組立てを行う作業者が手を放した場合においても、操作軸２０がケース１０から脱落することはなく、図１２に示す状態が維持される。なお、このとき、ロータ４０に組み込まれた磁石８０は、図１２（ｂ）に示すように、本ＥＧＲセンサの背面側に露出した状態で保持されている。

なお、牽引部材６０においては、操作軸２０に取り付けられたボール端子６０２が押し上げられる一方、ロータ４０に取り付けられたボール端子６０２が引き下げられた状態となるため、これらを連結する紐状部材６０１には、常に一定のテンションが付与された状態となっている。このような紐状部材６０１のテンションは、操作軸２０が直線移動した場合においても同様に維持される。

特に、本ＥＧＲセンサにおいては、紐状部材６０１は、操作軸２０における直線運動量と、ロータ４０における回転量とが同一量になるように保持されている。より具体的には、紐状部材６０１は、図１３に示すように、操作軸２０の軸線方向と平行に配置されるように保持されている。図１３は、本ＥＧＲセンサにおける紐状部材６０１の配置を説明するための拡大断面図である。なお、図１３においては、紐状部材６０１に沿って形成される断面を、本ＥＧＲセンサの前面側から見た場合について示している。

図１３に示すように、本ＥＧＲセンサにおいては、ロータ４０の回転中心を、操作軸２０の中心線の延長線上に配置している。そして、操作軸２０の中心から操作軸２０の軸線方向と直交する方向に引き出される紐状部材６０１の長さＬと、ロータ４０の中心から同一方向に引き出される紐状部材６０１の長さＬ´とを同一の長さに設定している。これにより、紐状部材６０１が、常に、操作軸２０の軸線方向と平行に配置されるように保持している。この結果、操作軸２０における直線移動量とロータ４０における回転量とを同一値に設定することが可能となる。

なお、ここでは、ロータ４０の回転中心を、操作軸２０の中心線の延長線上に配置する場合について示しているが、これに限定されるものではない。操作軸２０における直線運動量と、ロータ４０における回転量とを同一量とすることを条件として、ロータ４０と操作軸２０との位置関係については、適宜変更が可能である。必ずしもロータ４０の回転中心を、操作軸２０の中心線の延長線上に配置する必要はない。

図９に戻り、本ＥＧＲセンサの組立方法の説明を続ける。上述のように各構成部品をケース１０に保持させた状態で、本ＥＧＲセンサの上方からカバー７０を被せる。この際、カバー７０は、ロータ４０に組み込まれた磁石８０が仕切り壁７０１と対向するようにケース１０に対して被せられる。また、カバー７０は、ケース１０に保持された操作軸２０の軸部２０２の先端がカバー７０の上面に形成された穴部を貫通するようにケース１０に対して被せられる。なお、磁石８０と仕切り壁７０１との対向配置、並びに、軸部２０２による当該穴部の貫通は、カバー７０の内壁に形成されたガイド溝７０４に、ケース１０のガイド面１０４を合わせた状態で押し込むことで確保される。

ここで、回路基板９０を収容した基板ケース９１をカバー７０に装着し、当該カバー７０をケース１０に被せる際の工程について説明する。図１４は、回路基板９０を収容した基板ケース９１をカバー７０に装着し、当該カバー７０をケース１０に被せる際の工程について説明するための拡大図である。なお、図１４においては、説明の便宜上、本ＥＧＲセンサを下方側から見た場合の状態について示している。

まず、回路基板９０を、図１４に示すように、露出する回路基板９０の一面が仕切り壁７０１に対向するように基板ケース９１に収容する。そして、このように回路基板９０を収容した基板ケース９１を基板収容スペース７０３に本ＥＧＲセンサの下方側からスライドさせて装着する。なお、基板ケース９１の側面には、基板収容スペース７０３に形成された係合片７０３ａと係合する係合穴９１ａが形成されている。基板ケース９１を基板収容スペース７０３の所定位置までスライドさせることで、これらが係合した状態となり、基板ケース９１がカバー７０に装着されることとなる。このように基板ケース９１がカバー７０に装着されることで、基板ケース９１と仕切り壁７０１とで基板収容スペース７０３が密閉された状態となる。

このように基板ケース９１が装着されたカバー７０を、各構成部品を保持したケース１０に対して被せる。なお、同図に示すように、基板ケース９１の側面には、ケース１０の挿入片１１２に形成された係合片１１３と係合する係合穴９１ｂが形成されている。カバー７０をケース１０の所定位置まで挿入することで、これらが係合した状態となると共に、ケース１０に形成された係合片１１１がカバー７０の係合穴７０５と係合した状態となり、カバー７０がケース１０に固定される。このようにカバー７０がケース１０に固定されることで、本ＥＧＲセンサの組立てが完了する。

ここで、カバー７０をケース１０に被せた場合における磁石８０と回路基板９０との関係について図１５及び図１６を用いて説明する。図１５は、カバー７０をケース１０に被せた場合における磁石８０と回路基板９０との関係について説明するための拡大斜視図である。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、それぞれカバー７０をケース１０に被せた場合における磁石８０と回路基板９０との関係について説明するための上面図及び側面図である。なお、図１５及び図１６においては、説明の便宜上、カバー７０を省略した状態について示している。

基板ケース９１を装着したカバー７０をケース１０に被せた状態において、磁石８０と回路基板９０とは、図１５及び図１６に示すように、一定距離を空けて対向した状態とされる。磁石８０と回路基板９０との間には、不図示のカバー７０の仕切り壁７０１が配置される。磁石８０による外部磁界が、この仕切り壁７０１を介して回路基板９０が有する磁気抵抗効果素子に作用するようになっている。なお、仕切り壁７０１は、合成樹脂等で構成されるため、磁石８０による外部磁界に影響を与えることはない。

また、上述のように、ロータ４０は、トーションバネ５０により図１６に示す右方側に引っ張られた状態でケース１０に保持されている。このため、磁石８０が回路基板９０側に移動することが防止されている。このため、回路基板９０は、磁石８０による外部磁界が安定した状態でこれを検出することが可能となる。

次に、上記のような構成を有するＥＧＲセンサの動作について説明する。図１のように組み立てられたＥＧＲセンサにおいて、ＥＧＲバルブが同図に示す検出方向に移動すると、コイルスプリング３０のバネ力に抗して操作軸２０が押し下げられる。操作軸２０が押し下げられると、これに伴って操作軸２０に収容されているボール端子６０２が下方移動する。当該ボール端子６０２の下方移動に応じて、トーションスプリング５０により付与される回転力に応じてロータ４０が回転し、紐状部材６０１を収容溝４０６に巻き取る。

この場合において、磁石８０は、ロータ４０における紐状部材６０１の巻き取り動作に応じて回転する。回路基板９０においては、磁石８０の回転に応じて生じる外部磁界の変化に応じて、磁気抵抗効果素子の電気抵抗値の変化を生じさせる。そして、この磁気抵抗効果素子の出力信号から磁気抵抗効果素子と磁石８０との相対移動量を検出する。このように検出した相対移動量は、電気信号に変換されてＥＧＲバルブの位置調整を行うコンピュータに出力される。コンピュータでは、この電気信号に基づいて、ロータ４０の回転角度を把握し、必要に応じてＥＧＲバルブの位置調整を行う。

逆に、上述のように押し下げられた状態から、ＥＧＲバルブが同図に示す検出方向と反対方向に移動すると、コイルスプリング３０のバネ力に応じて操作軸２０が押し上げられる。操作軸２０が押し上げられると、これに伴って操作軸２０に収容されているボール端子６０２が上方移動し、このボール端子６０２に取り付けられた紐状部材６０１が上方に引っ張られる。この場合、トーションスプリング５０により付与される回転力に抗してロータ４０が回転し、収容溝４０６から紐状部材６０１が引き出される。

この場合において、磁石８０は、ロータ４０から引き出される紐状部材６０１の長さに応じて回転する。ロータ４０が紐状部材６０１を巻き取る場合と同様に、回路基板９０においては、磁石８０の回転に応じて生じる外部磁界の変化に応じて、磁気抵抗効果素子の電気抵抗値の変化を生じさせる。そして、この磁気抵抗効果素子の出力信号から磁気抵抗効果素子と磁石８０との相対移動量を検出する。ＥＧＲバルブの位置調整を行うコンピュータでは、この相対移動量に応じた電気信号に基づいて、ロータ４０の回転角度を把握し、必要に応じてＥＧＲバルブの位置調整を行う。

このように本実施の形態に係るＥＧＲセンサによれば、ロータ４０により操作軸２０における軸線方向に直線運動を回転運動に変換すると共に、磁気検出センサにより当該ロータ４０の回転量を検出するようにしたので、従来のＥＧＲセンサのように、抵抗体と摺動子との間で生じる摩擦によってこれらの接触部分が磨耗する事態の発生を回避することができる。この結果、装置の寿命を延ばしつつ、高い精度で検出対象の位置検出を行うことが可能となる。

また、本実施の形態に係るＥＧＲセンサにおいては、牽引部材６０によって操作軸２０の直線運動をロータ４０に伝達すると共に、ロータ４０の回転運動に応じて操作軸２０を牽引するようにしている。従って、牽引部材６０により、ロータ４０に対する操作軸２０の直線運動の伝達作用と、ロータ４０の回転運動に応じた操作軸２０の牽引作用を得ることが可能となる。

特に、本実施の形態に係るＥＧＲセンサにおいては、操作軸２０による直線運動量とロータ４０による回転量とが同一量となるように牽引部材６０を保持している。より具体的には、ロータ４０の回転中心を操作軸２０の軸中心と一致させると共に、牽引部材６０における操作軸２０の軸中心から操作軸２０の軸線方向と直交する方向に引き出す長さＬを、ロータ４０の回転中心から操作軸２０の軸線方向と直交する方向に引き出す長さＬ´と一致させている（図１３参照）。これにより、操作軸２０における直線運動を回転運動に変換する際に、操作軸２０による直線運動量とロータ４０による回転量とを補正する処理を別途用意する必要がなくなる。

また、本実施の形態に係るＥＧＲセンサにおいては、軸線方向に直線運動可能な操作軸２０の直線運動をロータ４０に伝達すると共に当該ロータ４０の回転運動に応じて操作軸２０を牽引する牽引部材６０を具備すると共に、操作軸２０を牽引部材６０による牽引方向と反する方向に付勢するコイルスプリング３０を具備している。これにより、操作軸２０には装置外側に押し出す力が常に作用することとなり、これに抗して移動した検出対象の位置を検出できるため、操作軸２０における装置内側方向の位置検出が可能となる。

また、本実施の形態に係るＥＧＲセンサにおいては、操作軸２０の直線運動をロータ４０に伝達すると共に当該ロータ４０の回転運動に応じて操作軸２０を牽引する牽引部材６０を、紐状部材で構成している。これにより、装置本体の小型化及び軽量化を実現することが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態に係るＥＧＲセンサにおいては、本ＥＧＲセンサの検出方向が図１に示す下方向である場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、本ＥＧＲセンサの設置方向に応じて同図に示す構造を維持した状態で適宜変更が可能である。また、同図に示す構成部品を一部省略して検出方向を反対方向（同図に示す上方向）とすることも可能である。

図１７は、本実施の形態に係るＥＧＲセンサを変形した場合における内部構造を説明するための斜視図である。図１７に示すＥＧＲセンサは、軸収容部１０２に収容されるコイルスプリング３０が省略されている点のみで、図１に示すＥＧＲセンサと相違する。この場合、コイルスプリング３０が省略されていることから、操作軸２０に作用する力は、牽引部材６０を介して伝達されるトーションスプリング５０により引き下げる方向の力のみである。このため、組み立てられた状態で操作軸２０は、許容される最も下方側の位置まで引き下げられた状態で保持されることとなる。

本ＥＧＲセンサが検出対象とするＥＧＲバルブの動作に応じて操作軸２０が引き上げられると、これに伴って操作軸２０に収容されているボール端子６０２が上方移動し、このボール端子６０２に取り付けられた紐状部材６０１が引っ張られる。この場合、トーションスプリング５０により付与される回転力に抗してロータ４０が回転し、収容溝４０６から紐状部材６０１が引き出される。ロータ４０に固定された磁石８０は、ロータ４０から引き出される紐状部材６０１の長さに応じて回転する。回路基板９０においては、磁石８０の回転に応じて生じる外部磁界の変化に応じて、磁気抵抗効果素子の電気抵抗値の変化を生じさせる。そして、この磁気抵抗効果素子の出力信号から磁気抵抗効果素子と磁石８０との相対移動量を検出する。ＥＧＲバルブの位置調整を行うコンピュータでは、この相対移動量に応じた電気信号に基づいて、ロータ４０の回転角度を把握し、必要に応じてＥＧＲバルブの位置調整を行う。

逆に、上述のように引き出された状態から、ＥＧＲバルブが同図に示す検出方向と反対方向に移動すると、これに伴って操作軸２０に収容されているボール端子６０２が下方移動する。当該ボール端子６０２の下方移動に応じて、トーションスプリング５０により付与される回転力に応じてロータ４０が回転し、紐状部材６０１を収容溝４０６に巻き取る。磁石８０は、ロータ４０における紐状部材６０１の巻き取り動作に応じて回転する。回路基板９０においては、磁石８０の回転に応じて生じる外部磁界の変化に応じて、磁気抵抗効果素子の電気抵抗値の変化を生じさせる。そして、この磁気抵抗効果素子の出力信号から磁気抵抗効果素子と磁石８０との相対移動量を検出する。このように検出した相対移動量は、電気信号に変換されてＥＧＲバルブの位置調整を行うコンピュータに出力される。コンピュータでは、この電気信号に基づいて、ロータ４０の回転角度を把握し、必要に応じてＥＧＲバルブの位置調整を行う。

上述のように、本実施の形態に係るＥＧＲセンサにおいては、軸線方向に直線運動可能な操作軸２０の直線運動をロータ４０に伝達すると共に当該ロータ４０の回転運動に応じて操作軸２０を牽引する牽引部材６０を具備すると共に、操作軸２０を牽引部材６０による牽引方向と反する方向に付勢するコイルスプリング３０を具備している。しかし、コイルスプリング３０をケース１０から取り外した場合には、牽引部材６０のみにより、操作軸２０には常に装置内側に引っ張る力が作用する。このため、これに抗して移動した検出対象の位置を検出可能となるので、操作軸２０における装置外側方向の位置検出が可能となる。

特に、本実施の形態に係るＥＧＲセンサにおいては、牽引部材６０により操作軸２０に作用する力と、コイルスプリング３０により操作軸２０に作用する力とが相反する方向に設定されているため、コイルスプリング３０の装着及び非装着を切り替えるだけで、検出対象における相反する検出方向を切り替えることが可能となる。

また、上記実施の形態に係るＥＧＲセンサにおいては、牽引部材６０により、操作軸２０の直線運動をロータ４０に伝達すると共にロータ４０の回転に応じて操作軸２０を牽引する場合について示しているが、操作軸２０の直線運動をロータ４０に伝達する構成としては、これに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、ギア等の伝達部材によって操作軸２０の直線運動をロータ４０に伝達するようにしても良い。以下、このような構成を採用するＥＧＲセンサの内容について説明する。

図１８及び図１９は、本実施の形態の変形例に係るＥＧＲセンサの外観を示す斜視図である。図１８においては、本ＥＧＲセンサを上方側から見た場合の斜視図について示し、図１９においては、本ＥＧＲセンサを下方側から見た場合の斜視図について示している。

図１８及び図１９に示すように、本実施の形態に係る変形例に係るＥＧＲセンサは、上側ケース１８０１及び下側ケース１８０２を有し、その内部に一定の空間を設けて構成されている。下側ケース１８０２には、その側方側に一対の固定部１８０３が突出形成されている。固定部１８０３には開口部が形成されており、その内部にカラー１８０４が取り付けられている。これらの固定部１８０３において、カラー１８０４を介してエンジンの周辺の取付対象位置に固定することにより、本ＥＧＲセンサの位置決めが行われる。

特に、図１８に示すように、本ＥＧＲセンサの前面側であって、上側ケース１８０１と下側ケース１８０２との境界位置には、軸受け１８０５が配設されている。操作軸１８０６は、この軸受け１８０５に軸受けされた状態で、本ＥＧＲセンサの内部から前面側に突出するように配設されている。操作軸１８０６は、上記実施の形態と同様に、軸線方向（図１８に示す矢印Ａ−Ｂ方向）に直線運動可能に構成されている。また、その先端で直接的又は間接的にＥＧＲバルブに当接して直線運動するように構成されている。

特に、図１９に示すように、下側ケース１８０２には、後述する回路基板に取り付けられる端子を導出する導出部１８０７が、本ＥＧＲセンサの下面側に向けて形成されている。導出部１８０７から導出される端子から、本ＥＧＲセンサによる検出信号がＥＧＲバルブの位置調整を行うコンピュータに出力されるように構成されている。

次に、本実施の形態の変形例に係るＥＧＲセンサの内部構成について説明する。図２０及び図２１は、本実施の形態の変形例に係るＥＧＲセンサの内部構成を説明するための斜視図である。なお、図２０においては、説明の便宜上、上側ケース１８０１を省略し、図２１においては、下側ケース１８０２を省略している。

図２０に示すように、本ＥＧＲセンサの内部には、後述する磁石が嵌め込まれるロータ２００１が配設されている。ロータ２００１は、円盤形状を有しており、その上面には、中央部分にギア部２００２が形成されている。ロータ２００１は、ギア部２００２の中央において、上側ケース１８０１に回転可能に取り付けられたシャフト２００３に固定されている。このようなシャフト２００３に固定されることにより、ロータ２００１は、本ＥＧＲセンサの内部において、回転可能に構成されている。

ロータ２００１のギア部２００２の近傍には、第１ラック部材２００４及び第２ラック部材２００５が配設されている。第１ラック部材２００４と、第２ラック部材２００５とは、本ＥＧＲセンサにおける対角線上の位置に配設されている。第１ラック部材２００４は、その前面側の端部において操作軸１８０６を有しており、操作軸１８０６の直線運動に応じて同様に直線運動を行うように構成されている。

第１ラック部材２００４は、ラック部２００４ａ、ガイド部２００４ｂ、コイル支持部２００４ｃ及びコイル規制部２００４ｄを有している。ラック部２００４ａは、ロータ２００１のギア部２００２と噛合する。ガイド部２００４ｂは、その上端部が上側ケース１８０１の内側に形成される溝部１８０１ｂ（図２１参照）に収容され、溝部１８０１ｂに沿ってラック部材２００４を案内する。コイル支持部２００４ｃは、平板状に形成され、その上面において後述するコイルスプリングを支持する。また、その側方側の端部が、下側ケース１８０２の内壁部１８０２ａに載置されており、内壁部１８０２ａ上をスライド移動する。コイル規制部２００４ｄは、後述するコイルスプリングの一端に当接し、当該コイルスプリングの移動を規制する。なお、第２ラック部材２００５も、同様の機能を有するラック部２００５ａ、ガイド部２００５ｂ、コイル支持部２００５ｃ及びコイル規制部２００５ｄを有している。

第１ラック部材２００４における側方側の位置には、コイルスプリング２００６が配設されている。コイルスプリング２００６は、特に、図２１に示すように、上側ケース１８０１に形成されるコイル収容溝１８０１ａに収容される。コイル収容溝１８０１ａに収容された状態で、下方側から第１ラック部材２００４のコイル支持部２００４ｃに支持されると共に、コイル規制部２００４ｄによりその移動が規制される。これにより、第１ラック部材２００４には、常にコイルスプリング２００６の付勢力が付与され、図２１に示す矢印Ａ方向に付勢された状態となっている。

第２ラック部材２００５における側方側の位置には、コイルスプリング２００７が配設されている。コイルスプリング２００７も、コイルスプリング２００６と同様に、上側ケース１８０１に形成されるコイル収容溝１８０１ａに収容される（図２１参照）。コイル収容溝１８０１ａに収容された状態で、下方側から第２ラック部材２００５のコイル支持部２００５ｃに支持されると共に、コイル規制部２００５ｄによりその移動が規制される。これにより、第２ラック部材２００５には、常にコイルスプリング２００７の付勢力が付与され、図２１に示す矢印Ｂ方向に付勢された状態となっている。

図２１に示すように、ロータ２００１の内側には、磁石２００８を収容する空間が形成されており、この空間に磁石２００８が嵌め込まれている。磁石２００８は、ロータ２００１の回転に応じて一体的に回転する。この磁石２００８から一定距離離間して回路基板２００９が対向配置されている。この回路基板２００９に端子２００９が取り付けられている。端子２００９は、Ｌ字形状に折り曲げられており、その端部が下側ケース１８０２の導出部１８０７から導出されるように構成されている。なお、磁石２００８及び回路基板２００９の構成については、上記実施の形態と同様であるため、その説明を省略する。

次に、このような構成を有する本ＥＧＲセンサの動作について図２２を用いて説明する。図２２は、本実施の形態の変形例に係るＥＧＲセンサの上面図である。なお、図２２においては、説明の便宜上、上側ケース１８０１を省略している。

本ＥＧＲセンサにおいて、ＥＧＲバルブが図２２に示す検出方向に移動すると、操作軸１８０６が本ＥＧＲセンサの内側に押し込まれる。操作軸１８０６が本ＥＧＲセンサの内側に押し込まれると、コイルスプリング２００６の付勢力に抗して第１ラック部材２００４が同図に示す右方側（検出方向の同一方向）に移動する。第１ラック部材２００４の移動に応じて、ラック部２００４ａを介してギア部２００２が回転すると、ロータ２００１が図２２に示す矢印Ａ方向に回転する。このとき、第２ラック部材２００５のラック部２００５ａは、ギア部２００２の回転に応じて図２２に示す左方側に移動し、第２ラック部材２００５がコイルスプリング２００７の付勢力に抗して同図に示す左方側に移動する。

この場合において、磁石２００８は、ロータ２００１の回転に応じて回転する。回路基板２００８においては、磁石２００８の回転に応じて生じる外部磁界の変化に応じて、磁気抵抗効果素子の電気抵抗値の変化を生じさせる。そして、この磁気抵抗効果素子の出力信号から磁気抵抗効果素子と磁石２００８との相対移動量を検出する。このように検出した相対移動量は、電気信号に変換されてＥＧＲバルブの位置調整を行うコンピュータに出力される。コンピュータでは、この電気信号に基づいて、ロータ２００１の回転角度を把握し、必要に応じてＥＧＲバルブの位置調整を行う。

逆に、上述のように操作軸１８０６が本ＥＧＲセンサの内側に押し込まれた状態から、ＥＧＲバルブが図２２に示す検出方向と反対方向に移動すると、コイルスプリング２００６の付勢力に応じて第１ラック部材２００４が同図に示す左方側（検出方向の反対方向）に移動する。この場合において、第２ラック部材２００５は、コイルスプリング２００７の付勢力に応じて図２２に示す右方側に移動する。これにより、ギア部２００２が図２２に示す矢印Ｂ方向に回転し、第１ラック部材２００４の同図に示す左方側への移動を支援する。

このように本実施の形態の変形例に係るＥＧＲセンサによれば、ギア部材として機能する第１ラック部材２００４及びギア部２００２によって操作軸１８０６の直線運動がロータ２００１に伝達するようにしたので、操作軸１８０６の直線運動に応じてロータ２００１を確実に回転させることが可能となる。

特に、本実施の形態の変形例に係るＥＧＲセンサにおいては、操作軸１８０６を、ギア部２００２を介して一対のコイルスプリング２００６、２００７により装置外側方向に付勢するようにしているので、操作軸１８０６を安定して装置外側方向に付勢することが可能となる。

なお、ここでは、ロータ２００１の回転力を付与する構成として、操作軸１８０６の運動方向と平行に配設された一対のコイルスプリング２００６、２００７を備える場合について説明しているが、このような構成については、これに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、図２３に示すように、コイルスプリング２００７の代わりに、操作軸１８０６の運動方向と略垂直に配設されたコイルスプリング２３０１を備え、上記実施の形態と同様の付勢力を第１ラック部材２００４（操作軸１８０６）に付与するようにしても良い。このように変更した場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。

本発明の一実施の形態に係る位置検出装置が適用されるＥＧＲセンサの内部構造を説明するための断面斜視図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサにおけるロータの内部構造を説明するための拡大図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサにおけるカバーの内部構造を説明するための拡大図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサが有するケースの構成を説明するための拡大図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサが有する操作軸の構成を説明するための拡大図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサが有するロータの構成を説明するための拡大図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサが有するトーションスプリングの構成を説明するための拡大図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサが有するカバーの構成を説明するための拡大図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサの組立方法について説明するための組立図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサにおいて、ケース及びロータに取り付けられたトーションスプリングの状態について説明するための拡大図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサにおいて、ケース及びロータに取り付けられたトーションスプリングの状態について説明するための拡大図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサにおいて、操作軸の挿入工程までに各構成部品が取り付けられたケースの状態について説明するための拡大図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサに取り付けられる紐状部材の配置を説明するための拡大断面図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサにおいて、回路基板を装着したカバーをケースに被せる場合のイメージについて説明するための拡大図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサにおける磁石と回路基板との関係について説明するための拡大斜視図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサにおける磁石と回路基板との関係について説明するための上面図及び側面図である。上記実施の形態に係るＥＧＲセンサを変形した場合における内部構造を説明するための斜視図である。上記実施の形態の変形例に係るＥＧＲセンサの外観を示す斜視図である。上記実施の形態の変形例に係る位置検出装置が適用されるＥＧＲセンサの外観を示す斜視図である。上記実施の形態の変形例に係るＥＧＲセンサの内部構成を説明するための斜視図である。上記実施の形態の変形例に係るＥＧＲセンサの内部構成を説明するための斜視図である。上記実施の形態の変形例に係るＥＧＲセンサの上面図である。上記実施の形態の変形例に係るＥＧＲセンサの内部構成を説明するための斜視図である。

符号の説明

１０ケース
１０２軸収容部
１０５溝部
２０操作軸
２０２軸部
２０３腕部
２０４突出片
３０コイルスプリング
４０ロータ
５０トーションスプリング
６０牽引部材
６０１紐状部材
６０２ボール端子
７０カバー
７０１仕切り壁
７０２ケース収容スペース
７０３基板収容スペース
８０磁石
９０回路基板
９１基板ケース
１８０６操作軸
２００１ロータ
２００２ギア部
２００４第１ラック部材
２００５第２ラック部材
２００６、２００７コイルスプリング
２００８磁石
２００９回路基板

Claims

軸線方向に直線運動可能な操作軸と、前記操作軸の直線運動を回転運動に変換して回転する回転体と、前記操作軸の直線運動を前記回転体に伝達する伝達部材と、前記回転体の回転量を検出する磁気検出センサと、を具備することを特徴とする位置検出装置。
前記伝達部材を、前記操作軸の直線運動を前記回転体に伝達すると共に当該回転体の回転運動に応じて前記操作軸を牽引する牽引部材で構成したことを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
前記操作軸による直線運動量と前記回転体による回転量とが同一量となるように前記牽引部材を保持したことを特徴とする請求項２記載の位置検出装置。
前記回転体の回転中心を前記操作軸の軸中心と一致させると共に、前記牽引部材における前記操作軸の軸中心から前記操作軸の軸線方向と直交する方向に引き出す長さを、前記回転体の回転中心から前記操作軸の軸線方向と直交する方向に引き出す長さと一致させたことを特徴とする請求項３記載の位置検出装置。
前記回転体を一定方向に回転させる第１のばね部材を備え、前記操作軸における装置内側への直線運動に伴って前記牽引部材を前記回転体で巻き取ることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の位置検出装置。
前記操作軸を装置外側方向に付勢する第２のばね部材を備え、当該第２のばね部材のばね力を前記第１のバネ部材のばね力よりも大きくしたことを特徴とする請求項５記載の位置検出装置。
前記牽引部材を紐状部材で構成したことを特徴とする請求項２から請求項６のいずれかに記載の位置検出装置。
前記操作軸を装置外側方向に付勢するばね部材を備え、前記伝達部材を、前記操作軸の直線運動を前記回転体に伝達する複数のギア部材で構成したことを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
前記ギア部材を介して前記操作軸を装置外側方向に付勢する一対の前記ばね部材を備えたことを特徴とする請求項８記載の位置検出装置。
請求項１から請求項９のいずれかに記載の位置検出装置を備えることを特徴とするＥＧＲセンサ。