JP3271554B2 - 抵抗体摺動式回転角度センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ハウジング等に
端子がインサート成形された抵抗体摺動式回転角度セン
サに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転角度センサとして実開平４−
１０７８０２号公報に開示されているポテンションメー
タ等が知られている。このポテンションメータは、ハウ
ジングに形成された収納室の内部に摺動子片を有するシ
ャフトを備え、この収納室の開放端を内部側表面に抵抗
体を有する蓋体で閉塞し摺動子片を抵抗体に接触させて
いる。また、この蓋体は合成樹脂により形成されてお
り、金属板からなる端子がインサート成形されている。
ここで、この端子の一端は蓋体の内部側表面で抵抗体と
接続され、端子の他端は蓋体の外部に導出されている。

【０００３】従って、この端子の導出端に外部コネクタ
を接続することにより、外部コネクタを介してシャフト
の回転角度に応じた抵抗値変化が出力される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、インサート
成形によって蓋体に端子を固定する場合、端子を成形金
型に確実に押圧・保持する必要がある。即ち、端子が成
形金型に確実に押圧・保持されていない場合には、端子
が樹脂圧で変動し、端子と成形金型の間に樹脂が入り込
み、端子の表面に樹脂の皮膜が形成されて端子と抵抗体
との接続の信頼性が低下するという問題が生じる。

【０００５】そこで、図９（ａ）に示すように、成形金
型の押さえピンＰ等で端子Ｔを押圧・保持する必要があ
るが、樹脂の固化後に型開きすると、図９（ｂ）に示す
ように蓋体の表面に押さえピンＰの抜き形状に対応する
ピン穴Ｓが形成される。

【０００６】従って、このポテンションメータを車高セ
ンサ等のように水分や塵埃を多く含む環境下で使用する
と水分や塵埃がピン穴Ｓを通ってハウジングの収納室の
侵入し、収納室の内部に配置された端子や摺動子片が腐
蝕するという問題があった。

【０００７】また、インサート成形後にピン穴Ｓを接着
剤等で塞ぐ場合には、接着剤を塗布するという後工程が
必要になるため、作業工程が増加してコストが上昇する
という問題が発生する。

【０００８】この発明の課題は、コストの上昇を招くこ
となく抵抗体摺動式回転角度センサの気密性を高めるこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の抵抗体摺
動式回転角度センサは、回転軸を貫通させる貫通部を有
し、内部に密閉空間を形成するハウジングと、前記貫通
部において前記回転軸と前記ハウジングとの間のシール
を行うシール部材と、前記ハウジングの貫通部が形成さ
れる側の内部側表面に形成され、前記回転軸と共に回転
する回転体に設けられた摺動子片と接触する抵抗体と、
前記ハウジングにインサート成形され、前記抵抗体を前
記ハウジングの外部に電気的に導出する端子とを備える
抵抗体摺動式回転角度センサにおいて、前記端子をハウ
ジングにインサート成形する際に端子押さえ部により形
成される端子押さえ部孔を前記シール部材によりシール
することを特徴とする。

【００１０】この請求項１記載の抵抗体摺動式回転角度
センサは、端子押さえ部孔を回転軸を貫通させる貫通部
の近傍に設けているため、貫通部において回転軸とハウ
ジングとの間のシールを行うシール部材により端子押さ
え部孔も同時にシールすることができ、この端子押さえ
部孔から水分、塵埃等がハウジング内に侵入することを
防止できる。

【００１１】また、請求項２記載の抵抗体摺動式回転角
度センサは、請求項１記載の抵抗体摺動式回転角度セン
サの前記端子の前記抵抗体と接触する部分が金メッキさ
れていることを特徴とする。

【００１２】この請求項２記載の抵抗体摺動式回転角度
センサによれば、端子を金メッキが施されている部分と
施されていない部分からなる一枚の板をプレス金型で打
ち抜いて形成し、この場合に抵抗体に接触する端子の部
分を金メッキされている位置に打ち抜くこと等により形
成することができるため、端子全体を金メッキするもの
に比較して低コストで作製することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態にかかる抵抗体摺動式回転角度センサの説
明を行う。

【００１４】図１は抵抗体摺動式回転角度センサの垂直
方向の断面図、図２は抵抗体摺動式回転角度センサの抵
抗体が印刷されている面におけるハウジングの平面図、
図３は抵抗体摺動式回転角度センサのコネクタの側面図
である。

【００１５】抵抗体摺動式回転角度センサ２は、貫通部
１０ａを有するハウジング１０と、ハウジング１０の貫
通部１０ａに軸受１１を介して軸支された回転軸１２
と、この回転軸１２の上端に固定された回転板１３と、
回転軸１２とハウジング１０との間のシールを行うシー
ルゴム１４と、樹脂製のキャップ１５を備えて構成され
ている。また、ハウジング１０内にはプリント基板１６
が配置され、このプリント基板１６の下面に加速度セン
サ１７が実装されている。

【００１６】ハウジング１０には、端子２２，２４，２
６，２８がインサート成形されており、端子２２，２
４，２６の一端は接続部２２ａ，２４ａ，２６ａとして
ハウジング１０の上部表面に露出し他端は導出部２２
ｂ，２４ｂ，２６ｂとしてハウジング１０の側壁部から
ハウジング１０の外部へ突出している。また、端子２
４，２６には、加速度センサ１７が実装されているプリ
ント基板１６にはんだ付けされた端子３０，３２がそれ
ぞれ抵抗接合溶接されている。更に、端子２８の一端が
プリント基板１６にはんだ付けされた端子３４に抵抗接
合溶接されており端子２８の他端が導出部２８ｂとして
ハウジング１０の側壁部からハウジング１０の外部へ突
出している。

【００１７】ここで端子２２はこの抵抗体摺動式回転角
度センサ２の出力端子であり、端子２４，２６は抵抗体
摺動式回転角度センサ２の入力端子、即ちグランド（Ｇ
ＮＤ）端子又は電源端子であり加速度センサ１７のＧＮ
Ｄ端子又は電源端子も兼ねている。また、端子２８は加
速度センサ１７の出力端子である。

【００１８】また、ハウジング１０には、端子２２，２
４，２６に対応して３つの端子押さえ部孔１０ｂが形成
されている。この端子押さえ部孔１０ｂは、図４に示す
ように下金型５０及び上金型５２を用いてハウジング１
０に端子２２，２４，２６をインサート成形する際に、
下金型５０に設けられた端子押さえ部５０ａの抜き形状
に対応するものである。

【００１９】なお、端子押さえ部５０ａは、端子のイン
サート成形時に端子を保持するために金型に設けられて
いる棒状の部材をいい、具体的には、端子２２，２４，
２６をハウジング１０にインサート成形する際に、端子
２２，２４，２６の接続部２２ａ，２４ａ，２６ａの上
面を上金型５２に押しつけ、端子２２，２４，２６が樹
脂圧で変動して接続部２２ａ，２４ａ，２６ａの上面と
上金型５２の間に樹脂の皮膜が形成されることを防止
し、接続部２２ａ，２４ａ，２６ａの上面を確実に露出
させるためのものである。

【００２０】更に、ハウジング１０の上部表面には、環
状の抵抗体３４ａ，３４ｂが印刷されている。ここで抵
抗体３４ａは集電側の抵抗体であり、この抵抗体３４ａ
の一端がハウジング１０の上面に露出している端子２２
の接続部２２ａに接続され電気的に導通されている。ま
た、抵抗体３４ｂは抵抗側の抵抗体であり、この抵抗体
３４ｂの各端がハウジング１０の上面に露出している端
子２４，２６の接続部２４ａ，２６ａにそれぞれ接続さ
れ電気的に導通されている。

【００２１】ハウジング１０の貫通部１０ａの内周部に
は、軸受１１が円環状のスナップリング３６により固定
され、この軸受１１により回転軸１２が軸支されてい
る。また、貫通部１０ａの軸受１１の下部には、シール
ゴム１４が配設されている。

【００２２】シールゴム１４は、円環状の形状を有して
おり、シールゴム１４の外周壁をハウジング１０の貫通
部１０ａの内周壁に接触させると共にシールゴム１４の
内周壁を回転軸１２の外周壁に接触させることによりハ
ウジング１０と回転軸１２との間のシールを行ってい
る。また、シールゴム１４の上面は、端子押さえ部孔１
０ｂの一端に押し当てられており、端子押さえ部孔１０
ｂのシールも同時に行っている。

【００２３】回転軸１２の上端には、回転軸１２と共に
回転する円盤状の回転体１３が設けられている。この回
転体１３の下面、即ち、ハウジング１０側の面には、ハ
ウジングに設けられた抵抗体３４ａ，３４ｂ上を摺動す
る摺動子片３８ａ，３８ｂが設けられている。

【００２４】なお、ハウジング１０の上部には、ハウジ
ング内の気密性を確保するためにキャップ１５が取り付
けられている。また、ハウジング１０の側壁の端子２
２，２４，２６，２８の導出部２２ｂ，２４ｂ，２６
ｂ，２８ｂが突出している位置には、図１〜図３に示す
コネクタ４０がハウジング１０に一体に成形されてお
り、このコネクタ４０を介して端子２２の導出部２２ｂ
がセンサ外部への出力端子として、また端子２４，２６
の導出部２４ｂ，２６ｂがセンサ外部からの入力端子と
して、更に端子２８の導出部２８ｂがセンサ外部への加
速度センサ１７の出力端子として車両等のワイヤーハー
ネスのコネクタ端子とそれぞれ接続される。

【００２５】上述の端子２２，２４，２６，２８の中で
端子２２，２４，２６の抵抗体３４ａ，３４ｂと接触す
る部分は抵抗体３４ａ，３４ｂとの導通の信頼性の向上
のため金メッキが施されることが望ましい。また、端子
２２はセンサの出力端子であることから、この端子２２
を流れる電流が低電流（例えば、１ｍＡ以下）となるた
め、車両等のワイヤーハーネスのコネクタ端子と接続す
る部分には導通の信頼性の向上のため金メッキが施され
ることが望ましい。一方、端子２４，２６，２８のワイ
ヤーハーネスのコネクタ端子と接続する部分はコストア
ップを防止するためにスズメッキとすることが望まし
い。端子２８については金メッキとすると端子３４と抵
抗接合溶接する場合の溶接性が悪くなる点からもスズメ
ッキが望まれる。

【００２６】従って、端子２２，２４，２６，２８を次
の方法により製造する。即ち図５に示すような下地とし
てニッケルメッキが施され、金メッキ部４２ａ及びスズ
メッキ部４２ｂを有する金属板４２を用意する。次に、
端子２２及び端子２４，２６の抵抗体３４ａ，３４ｂと
接触する部分が金メッキ部４２ａに位置するようにプレ
ス金型を用いて打ち抜き、図６に示す展開された形状の
端子２２，２４，２６，２８を製造する。

【００２７】次に、この展開された形状の端子２２，２
４，２６，２８の中で端子２４，２６，２８の端子３
０，３２，３４と抵抗接合溶接する部分を折り曲げて抵
抗接合溶接部位２４ａ，２６ａ，２８ａを形成し、図７
及び図８に示す端子２２，２４，２６，２８の製造が終
了する。

【００２８】この抵抗体摺動式回転角度センサ２を組み
立てる場合には、まず、上述のようにして製造された端
子２２，２４，２６，２８及び軸受け１１をインサート
成形しハウジング１０の製造を行う。次に、ハウジング
１０に抵抗体３４ａ，３４ｂを印刷する。

【００２９】次に、プリント基板１６に加速度センサ１
７を実装して端子３０，３２，３４をはんだ付けして固
定する。そしてプリント基板１６をハウジング１０内に
配置してハウジング１０に設けらている突起部１０ｃを
熱かしめすることによりプリント基板１６をハウジング
１０に固定する。

【００３０】次に、端子２４，２６，２８の抵抗接合溶
接部位２４ａ，２６ａ，２８ａと端子３０，３２，３４
とを抵抗接合溶接し、回転板１３が組み付けられている
ロータ１２をハウジング１０に組み付けスナップリング
３６を用いてロータ１２をハウジング１０に固定する。

【００３１】次に、Ｏリング３９を介してキャップ１５
を組み付けハウジング１０を熱かしめしてキャップ１５
をハウジング１０に固定し、ハウジング１０とロータ１
２との間にシールゴム１４を組み付けて抵抗体摺動式回
転角度センサ２の組み立てを終了する。

【００３２】この抵抗体摺動式回転角度センサ２は、車
体の所定位置にハウジング１０を固定することにより、
例えば、車高の変位量を検出する車高センサとして使用
される。即ち、車高の変位量が回転軸１２に伝達される
と、回転軸１２と共に回転体１３が回転し、摺動子片３
８ａ，３８ｂが抵抗体３４ａ，３４ｂ上を摺動する。こ
れにより車高の変位量に応じた抵抗値変化がコネクタ４
０に接続された車両等のワイヤーハーネスのコネクタを
介して出力される。

【００３３】この実施の形態にかかる抵抗体摺動式回転
角度センサ２によれば、シールゴム１４により、水分、
塵埃等が、回転軸１２に沿ってハウジング１０内に侵入
するのを防止できる共に、水分、塵埃等が端子押さえ部
孔１０ｂから侵入することも同時に防止することができ
る。また、シールゴム１４は、ハウジング１０を回転軸
１２が貫通する構成においては従来より用いられている
ものであり、このシールゴム１４を端子押さえ部孔１０
ｂのシールにも利用することにより、部品又は工程の追
加を不要としコストの上昇を招くこともない。

【００３４】また、この抵抗体摺動式回転角度センサ２
を製造する場合には、必要な部分に金メッキ及びスズメ
ッキが施された端子を１種類の金型を用いて製造するこ
とができ製造コストの低減を図ることができる。また、
端子全体を金メッキする場合、端子２２，２４，２６，
２８を４種類のプレス金型にて製造しマスキングをして
金メッキ及びスズメッキを施す場合に比較して低コスト
で製造することができる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、端子押さ
え部により形成される端子押さえ部孔を回転軸を貫通さ
せる貫通部の近傍に設けているため、貫通部において回
転軸とハウジングとの間のシールを行うシール部材によ
り端子押さえ部孔も同時にシールすることができ、この
端子押さえ部孔から水分、塵埃等がハウジング内に侵入
することを防止できる。従って、部品又は工程の追加に
よるコストの上昇を招くことなく、気密性の高い抵抗体
摺動式回転角度センサを提供することができる。

【００３６】また請求項２記載の発明によれば、端子全
体を金メッキするものに比較して低コストで製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態にかかる抵抗体摺動式回
転角度センサの垂直方向の断面図である。

【図２】この発明の実施の形態にかかる抵抗体摺動式回
転角度センサのハウジングの平面図である。

【図３】この発明の実施の形態にかかる抵抗体摺動式回
転角度センサの外部コネクタの側面図である。

【図４】この発明の実施の形態にかかる抵抗体摺動式回
転角度センサのハウジングの製造工程を説明するための
図である。

【図５】この発明の実施の形態にかかる抵抗体摺動式回
転角度センサの端子の製造工程を説明するための図であ
る。

【図６】この発明の実施の形態にかかる抵抗体摺動式回
転角度センサの端子の製造工程を説明するための図であ
る。

【図７】この発明の実施の形態にかかる抵抗体摺動式回
転角度センサの端子の平面図である。

【図８】この発明の実施の形態にかかる抵抗体摺動式回
転角度センサの端子の側面図である。

【図９】端子のインサート成形工程を説明するための図
である。

【符号の説明】

２…抵抗体摺動式回転角度センサ、１０…ハウジング、
１０ａ…貫通部、１０ｂ…端子押さえ部孔、１１…軸
受、１２…回転軸、１３…回転板、１４…シールゴム、
１５…キャップ、２２，２４，２６，２８…端子、２２
ａ，２４ａ，２６ａ…接続部、２２ｂ，２４ｂ，２６
ｂ，２８ｂ…導出部、３４ａ，３４ｂ…抵抗体、３８
ａ，３８ｂ…摺動子片、４０…コネクタ、４２…金属
板、４２ａ…金メッキ部、４２ｂ…スズメッキ部。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸を貫通させる貫通部を有し内部に
   密閉空間を形成するするハウジングと、 前記貫通部において前記回転軸と前記ハウジングとの間
   のシールを行うシール部材と、 前記ハウジングの貫通部が形成される側の内部側表面に
   形成され前記回転軸と共に回転する回転体に設けられた
   摺動子片と接触する抵抗体と、 前記ハウジングにインサート成形され前記抵抗体を前記
   ハウジングの外部に電気的に導出する端子とを備える抵
   抗体摺動式回転角度センサにおいて、 前記端子をハウジングにインサート成形する際に端子押
   さえ部により形成される端子押さえ部孔を前記シール部
   材によりシールすることを特徴とする抵抗体摺動式回転
   角度センサ。
2. 【請求項２】 前記端子は、前記抵抗体と接触する部分
   が金メッキされていることを特徴とする請求項１記載の
   抵抗体摺動式回転角度センサ。