JP4178633B2 - 回転スロットル位置センサ - Google Patents
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Description
【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およびアイドリング位置を検出するために利用される回転スロットル位置センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に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】
従来の回転スロットル位置センサとしては、特開平５−７９８０９号公報に開示されたものが知られている。
【０００４】
以下に、従来の回転スロットル位置センサについて、図面を参照しながら説明する。
【０００５】
図７は従来の回転スロットル位置センサのカバーを取り外した状態を示す上面図、図８は同回転スロットル位置センサの側断面図である。
【０００６】
図７、図８において、１は有底筒状のケースで、このケース１の外側面には外方へ突出するようにコネクタ端子２が設けられている。３は抵抗体で、この抵抗体３は前記ケース１の内底面に設けられるとともに、表面には第１の位置検出用抵抗パターン４を設けており、そしてこの第１の位置検出用抵抗パターン４は一端を前記抵抗体３の上面に設けた電源電極５と電気的に接続し、かつ他端を前記抵抗体３の上面に設けたＧＮＤ電極６と電気的に接続している。また、前記抵抗体３の上面には前記第１の位置検出用抵抗パターン４と対向する側に第２の位置検出用抵抗パターン７を設けており、そしてこの第２の位置検出用抵抗パターン７は一端を前記電源電極５と電気的に接続し、かつ他端を前記ＧＮＤ電極６と電気的に接続している。そしてまた、前記抵抗体３の表面には、前記第１の位置検出用抵抗パターン４および第２の位置検出用抵抗パターン７の内側に位置して２つの出力パターン８を設けており、かつこの２つの出力パターン８は一端を出力電極９と電気的に接続し、そしてこの出力電極９により前記第１の位置検出用抵抗パターン４および前記第２の位置検出用抵抗パターン７のそれぞれの出力電圧を検出している。１０は樹脂製のロータで、このロータ１０は前記ケース１の内側に収納されるとともに、下面に金属製の刷子１１を設けており、そしてこの刷子１１は前記抵抗体３の第１の位置検出用抵抗パターン４、前記第２の位置検出用抵抗パターン７および出力パターン８にそれぞれ摺接するものである。１２は樹脂製のカバーで、このカバー１２は前記ケース１の開口部を閉塞している。
【０００７】
以上のように構成された従来の回転スロットル位置センサについて、次にその動作を説明する。
【０００８】
前記ケース１を相手側のスロットル本体（図示せず）に固定する。そして、前記ロータ１０は自動車（図示せず）のアクセルを人が踏み込んだり、フリーにしたりすることによって回転し、その回転に同期して前記ロータ１０に取り付けた２つの刷子１１が前記抵抗体３の第１の位置検出用抵抗パターン４と第２の位置検出用抵抗パターン７上での摺接位置を変えることにより、前記出力電極９にその摺接位置に応じた出力電圧が得られ、そしてその出力電圧の変動を前記コネクタ端子２を介して相手側コンピュータ（図示せず）に入力してエンジン内に噴出される燃料の量をコントロールするものである。このとき、前記第１の位置検出用抵抗パターン４および第２の位置検出用抵抗パターン７の２つの位置検出用抵抗パターンを設けているため、図９に示すように、略同一の２つの出力電圧が得られるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の構成においては、抵抗体３を前記ケース１の内底面に設けるとともに、ロータ１０の下面に設けた刷子１１を前記抵抗体３の第１の位置検出用抵抗パターン４と第２の位置検出用抵抗パターン７にそれぞれ摺接させているため、抵抗体３の厚みと刷子１１の高さが回転スロットル位置センサ全体の厚みに影響を及ぼすことになり、この場合、回転スロットル位置センサ全体の厚みが大となるため、回転スロットル位置センサを小さなスペースへ取り付けることができないという課題を有していた。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、２つの出力電圧を出力できるとともに小さなスペースにも取り付けが可能となる回転スロットル位置センサを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【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スロットル位置センサは、外側面から外方へ突出するように設けられたコネクタ部を有する有底筒状のケースと、このケースの内側面に設置されるフィルム状の抵抗体基体と、前記ケースの内側に収納されるロータと、前記ケースの開口部を閉塞するカバーとを備え、前記フィルム状の抵抗体基体は、表面に一端を第１の電源電極と電気的に接続するとともに他端を第１のＧＮＤ電極と電気的に接続した第１の抵抗パターンと、この第１の抵抗パターンの長手方向の延長線上に設けられるとともに、一端を第２の電源電極と電気的に接続し、かつ他端を第２のＧＮＤ電極と電気的に接続した第２の抵抗パターンと、前記第１の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第１の出力電極と電気的に接続した第１の出力パターンと、前記第２の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第２の出力電極と電気的に接続した第２の出力パターンとを設け、かつ前記ロータは、側面に前記第１の抵抗パターンおよび第１の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第１の刷子と、前記第２の抵抗パターンおよび第２の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第２の刷子とを設け、さらに、この第１の刷子および第２の刷子はロータへのそれぞれの接続部材が接点部よりも互いに内側に位置し、かつそれぞれの接点部が接続部材よりも互いに外側に位置するようにロータに取り付けるとともに、前記ロータに設けたストッパとケースの内側面に中央に向かって突出するように設けた突出部とが当接することにより、ロータの回転角度を制限し、かつ前記ストッパと突出部の当接箇所の近傍に位置して前記第１の刷子あるいは第２の刷子の接点部を配設し、前記ストッパと突出部とが当接した際に、刷子の動作角度が大となるように構成したもので、この構成によれば、２つの出力電圧を出力できるとともに小さなスペースにも取り付けが可能となる回転スロットル位置センサを提供することができるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、外側面から外方へ突出するように設けられたコネクタ部を有する有底筒状のケースと、このケースの内側面に設置されるフィルム状の抵抗体基体と、前記ケースの内側に収納されるロータと、前記ケースの開口部を閉塞するカバーとを備え、前記フィルム状の抵抗体基体は、表面に一端を第１の電源電極と電気的に接続するとともに他端を第１のＧＮＤ電極と電気的に接続した第１の抵抗パターンと、この第１の抵抗パターンの長手方向の延長線上に設けられるとともに、一端を第２の電源電極と電気的に接続し、かつ他端を第２のＧＮＤ電極と電気的に接続した第２の抵抗パターンと、前記第１の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第１の出力電極と電気的に接続した第１の出力パターンと、前記第２の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第２の出力電極と電気的に接続した第２の出力パターンとを設け、かつ前記ロータは、側面に前記第１の抵抗パターンおよび第１の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第１の刷子と、前記第２の抵抗パターンおよび第２の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第２の刷子とを設け、さらに、この第１の刷子および第２の刷子はロータへのそれぞれの接続部材が接点部よりも互いに内側に位置し、かつそれぞれの接点部が接続部材よりも互いに外側に位置するようにロータに取り付けるとともに、前記ロータに設けたストッパとケースの内側面に中央に向かって突出するように設けた突出部とが当接することにより、ロータの回転角度を制限し、かつ前記ストッパと突出部の当接箇所の近傍に位置して前記第１の刷子あるいは第２の刷子の接点部を配設し、前記ストッパと突出部とが当接した際に、刷子の動作角度が大となるように構成したもので、この構成によれば、ケースの内側面に、第１の抵抗パターンと、この第１の抵抗パターンの長手方向の延長線上に設けられた第２の抵抗パターンと、第１の出力パターンおよび第２の出力パターンを有するフィルム状の抵抗体基体を設置し、かつこのフィルム状の抵抗体基体と摺接する第１の刷子および第２の刷子を、ケースの内側に収納されるロータの側面に設けているため、抵抗体基体における回転スロットル位置センサの高さ方向の幅と第１の刷子および第２の刷子の高さが回転スロットル位置センサ全体の高さ方向の厚みに影響を及ぼすことはなくなり、これにより、回転スロットル位置センサ全体の高さ方向の厚みを小さくすることができるため、２つの出力電圧を出力でき、かつ小さなスペースにも取り付けが可能となる。また、前記第１の刷子および第２の刷子はロータへのそれぞれの接続部材が接点部よりも互いに内側に位置し、かつそれぞれの接点部が接続部材よりも互いに外側に位置するようにロータに取り付けるとともに、前記ロータに設けたストッパとケースの内側面に中央に向かって突出するように設けた突出部の当接箇所の近傍に位置して前記第１の刷子あるいは第２の刷子の接点部を配設しているため、抵抗体基体における第１の抵抗パターン、第２の抵抗パターン、第１の出力パターンおよび第２の出力パターンのそれぞれの端部をストッパと突出部の当接箇所の近傍に位置して設けることができ、これにより、刷子の動作角度を大きくすることができるという作用を有するものである。
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態における回転スロットル位置センサについて図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態における回転スロットル位置センサの分解斜視図、図２は同回転スロットル位置センサの側断面図、図３は同回転スロットル位置センサにおける抵抗体基体の上面図である。
【００１５】
図１〜３において、２１は樹脂製の有底筒状のケースで、このケース２１の外側面には外方へ突出するようにコネクタ部２２を設けており、このコネクタ部２２にはコネクタ端子２３が設けられ、かつこのコネクタ端子２３は一端を前記ケース２１の内側へ突出させるとともに、他端を前記コネクタ部２２から外方へ向かって突出させている。そして、前記ケース２１の外周面にはフランジ２４が形成され、かつこのフランジ２４の一部の相対向する位置には取付穴２５を有する取付部２６を設けている。そしてまた、前記ケース２１の内側面には中央に向かって突出するように突出部２１ａを設けている。２７はポリイミドフィルムなどの樹脂フィルム基板からなる抵抗体基体で、この抵抗体基体２７は前記ケース２１の内壁の側面に設けている。２８は前記抵抗体基体２７の表面に設けられた第１の抵抗パターンで、この第１の抵抗パターン２８は一端を第１の電源電極２９と電気的に接続し、かつ他端を第１のＧＮＤ電極３０と電気的に接続している。３１は第２の抵抗パターンで、この第２の抵抗パターン３１は前記抵抗体基体２７の表面に前記第１の抵抗パターン２８の長手方向の延長線上に設けられるとともに、前記第１の抵抗パターン２８と略同一の長さを有している。そして、この第２の抵抗パターン３１は一端を第２の電源電極３２と電気的に接続するとともに他端を第２のＧＮＤ電極３３と電気的に接続している。３４は前記抵抗体基体２７の表面に設けられた第１の出力パターンで、この第１の出力パターン３４は前記第１の抵抗パターン２８の出力電圧を検出するとともに、一端を第１の出力電極３５と電気的に接続している。３６は前記抵抗体基体２７の表面に設けられた第２の出力パターンで、この第２の出力パターン３６は前記第２の抵抗パターン３１の出力電圧を検出し、かつ一端を第２の出力電極３７と電気的に接続している。３８はＶ字形状の例えばステンレス等からなる２つの金属製の板バネで、この板バネ３８は前記ケース２１に収納されるとともに、一面を平板部３９に、かつ他面を櫛形部４０に構成しており、そしてこの櫛形部４０により、前記抵抗体基体２７の第１の電源電極２９、第２の電源電極３２、第１のＧＮＤ電極３０、第２のＧＮＤ電極３３、第１の出力電極３５および第２の出力電極３７を前記コネクタ端子２３の一端に圧接させて電気的に接続している。４１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合成樹脂からなるロータで、このロータ４１は前記ケース２１内に収納されるとともに、外側面に外方へ突出するように２つのストッパ４２を設けており、そしてこのストッパ４２を前記ケース２１の突出部２１ａと当接させるものである。また、前記ロータ４１に設けた２つのストッパ４２のそれぞれには第１の刷子４３および第２の刷子４４を固着しており、そして前記第１の刷子４３は前記抵抗体基体２７の第１の抵抗パターン２８および第１の出力パターン３４と摺接し、かつ前記第２の刷子４４は前記第２の抵抗パターン３１および第２の出力パターン３６と摺接するものである。そしてまた、前記第１の刷子４３および第２の刷子４４におけるロータ４１へのそれぞれの接続部材４３ａが互いに内側に位置し、かつそれぞれの接点部４３ｂが互いに外側に位置するように前記第１の刷子４３および第２の刷子４４は前記ロータ４１に固着しているものである。４５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合成樹脂からなるカバーで、このカバー４５は前記抵抗体基体２７、板バネ３８および前記ロータ４１を収納した前記ケース２１の開口部を閉塞するとともに、略中央には相手側のスロットルシャフト（図示せず）を挿通する孔４６を設けているものである。
【００１６】
上記した本発明の一実施の形態における回転スロットル位置センサにおいては、ケース２１の内側面に、第１の抵抗パターン２８と、この第１の抵抗パターンの長手方向の延長線上に設けられた第２の抵抗パターン３１と、第１の出力パターン３４および第２の出力パターン３６を有するフィルム状の抵抗体基体２７を設置し、かつこのフィルム状の抵抗体基体２７と摺接する第１の刷子４３および第２の刷子４４を、ケース２１の内側に収納されるロータ４１の側面に設けているため、抵抗体基体２７における回転スロットル位置センサの高さ方向の幅と第１の刷子４３および第２の刷子４４の高さが回転スロットル位置センサ全体の高さ方向の厚みに影響を及ぼすことはなくなり、これにより、回転スロットル位置センサ全体の高さ方向の厚みを小さくすることができるため、２つの出力電圧を出力できるとともに小さなスペースへの取り付けが可能であるという効果を有するものである。
【００１７】
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スロットル位置センサについて、次にその組立方法を説明する。
【００１８】
まず、予め準備した絶縁基板（図示せず）に、第１の抵抗パターン２８、第２の抵抗パターン３１、第１の出力パターン３４、第２の出力パターン３６、第１の電源電極２９、第２の電源電極３２、第１のＧＮＤ電極３０、第２のＧＮＤ電極３３、第１の出力電極３５および第２の出力電極３７を印刷した後、焼き付けて抵抗体基体２７を形成する。
【００１９】
次に、熱硬化性の高温で溶融された液状の樹脂を金型内（図示せず）で冷却してロータ４１を形成した後、このロータ４１の２つのストッパ４２の側面に、それぞれ第１の刷子４３および第２の刷子４４を固着する。
【００２０】
次に、コネクタ端子２３を金型（図示せず）内に配置し、高温で溶融された液状の樹脂を金型内で冷却し、前記コネクタ端子２３をコネクタ部２２内で一体に保持するように一体に成形してケース２１を形成する。
【００２１】
次に、前記抵抗体基体２７を前記ケース２１の内壁へ収納し、板バネ３８で前記抵抗体基体２７における第１の出力電極３５、第２の出力電極３７、第１の電源電極２９、第２の電源電極３２、第１のＧＮＤ電極３０および第２のＧＮＤ電極３３を前記ケース２１のコネクタ端子２３に圧接させる。
【００２２】
次に、前記ケース２１の内側に、ロータ４１における第１の刷子４３が前記抵抗体基体２７の第１の抵抗パターン２８および第１の出力パターン３４と摺接し、かつ第２の刷子４４が前記抵抗体基体２７の第２の抵抗パターン３１および第２の出力パターン３６と摺接するように前記ロータ４１を収納する。
【００２３】
最後に、前記ケース２１の開口部をカバー４５で閉塞する。
【００２４】
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スロットル位置センサについて、次にその動作を説明する。
【００２５】
前記ケース２１を相手側スロットル本体（図示せず）に固定する。そして、前記ロータ４１が自動車（図示せず）のアクセルを人が踏み込んだり、フリーにしたりすることによって回転し、その回転に同期して前記ロータ４１に取り付けた第１の刷子４３が前記抵抗体基体２７の第１の抵抗パターン２８との摺接位置を変えるとともに、第２の刷子４４が前記抵抗体基体２７の第２の抵抗パターン３１との摺接位置を変えることにより、前記第１の出力電極３５および第２の出力電極３７より前記第１の刷子４３および第２の刷子４４の摺接位置に応じた図４に示すような略同一の２つの出力電圧が得られるものである。
【００２６】
次に、前記ロータ４１を回転させて、このロータ４１におけるストッパ４２が前記ケース２１の突出部２１ａと当接する場合について説明する。
【００２７】
図５は本発明の一実施の形態における回転スロットル位置センサのロータを左側に回転させるとともに、ロータのストッパとケースの突出部とを当接させ、かつカバーを取り外した状態を示す上面図、図６は同回転スロットル位置センサのロータを右側に回転させるとともに、ロータのストッパとケースの突出部とを当接させ、かつカバーを取り外した状態を示す上面図である。図５、図６に示すように、第１の刷子４３および第２の刷子４４におけるロータ４１へのそれぞれの接続部材４３ａが接点部４３ｂよりも互いに内側に位置し、かつそれぞれの接点部４３ｂが接続部材４３ａよりも互いに外側に位置するように前記第１の刷子４３および第２の刷子４４をロータ４１に取り付けるとともに、前記ロータ４１に設けたストッパ４２とケース２１の内側面に中央に向かって突出するように設けた突出部２１ａとの当接箇所の近傍に位置して前記第１の刷子４３あるいは第２の刷子４４の接点部４３ｂを配設しているため、抵抗体基体２７における第１の抵抗パターン２８（図示せず）、第２の抵抗パターン３１（図示せず）、第１の出力パターン３４（図示せず）および第２の出力パターン３６（図示せず）のそれぞれの端部をストッパ４２と突出部２１ａの当接箇所の近傍に位置して設けることができ、これにより、第１の刷子４３および第２の刷子４４の動作角度を大きくすることができるという効果を有するものである。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明の回転スロットル位置センサは、外側面から外方へ突出するように設けられたコネクタ部を有する有底筒状のケースと、このケースの内側面に設置されるフィルム状の抵抗体基体と、前記ケースの内側に収納されるロータと、前記ケースの開口部を閉塞するカバーとを備え、前記フィルム状の抵抗体基体は、表面に一端を第１の電源電極と電気的に接続するとともに他端を第１のＧＮＤ電極と電気的に接続した第１の抵抗パターンと、この第１の抵抗パターンの長手方向の延長線上に設けられるとともに、一端を第２の電源電極と電気的に接続し、かつ他端を第２のＧＮＤ電極と電気的に接続した第２の抵抗パターンと、前記第１の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第１の出力電極と電気的に接続した第１の出力パターンと、前記第２の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第２の出力電極と電気的に接続した第２の出力パターンとを設け、かつ前記ロータは、側面に前記第１の抵抗パターンおよび第１の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第１の刷子と、前記第２の抵抗パターンおよび第２の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第２の刷子とを設け、さらに、この第１の刷子および第２の刷子はロータへのそれぞれの接続部材が接点部よりも互いに内側に位置し、かつそれぞれの接点部が接続部材よりも互いに外側に位置するようにロータに取り付けるとともに、前記ロータに設けたストッパとケースの内側面に中央に向かって突出するように設けた突出部とが当接することにより、ロータの回転角度を制限し、かつ前記ストッパと突出部の当接箇所の近傍に位置して前記第１の刷子あるいは第２の刷子の接点部を配設し、前記ストッパと突出部とが当接した際に、刷子の動作角度が大となるように構成したもので、この構成によれば、ケースの内側面に、第１の抵抗パターンと、この第１の抵抗パターンの長手方向の延長線上に設けられた第２の抵抗パターンと、第１の出力パターンおよび第２の出力パターンを有するフィルム状の抵抗体基体を設置し、かつこのフィルム状の抵抗体基体と摺接する第１の刷子および第２の刷子を、ケースの内側に収納されるロータの側面に設けているため、抵抗体基体における回転スロットル位置センサの高さ方向の幅と第１の刷子および第２の刷子の高さが回転スロットル位置センサ全体の高さ方向の厚みに影響を及ぼすことはなくなり、これにより、回転スロットル位置センサ全体の高さ方向の厚みを小さくすることができるため、２つの出力電圧を出力でき、かつ小さなスペースにも取り付けが可能となる。また、前記第１の刷子および第２の刷子はロータへのそれぞれの接続部材が接点部よりも互いに内側 に位置し、かつそれぞれの接点部が接続部材よりも互いに外側に位置するようにロータに取り付けるとともに、前記ロータに設けたストッパとケースの内側面に中央に向かって突出するように設けた突出部の当接箇所の近傍に位置して前記第１の刷子あるいは第２の刷子の接点部を配設しているため、抵抗体基体における第１の抵抗パターン、第２の抵抗パターン、第１の出力パターンおよび第２の出力パターンのそれぞれの端部をストッパと突出部の当接箇所の近傍に位置して設けることができ、これにより、刷子の動作角度を大きくすることができるという優れた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スロットル位置センサの分解斜視図
【図２】 同回転スロットル位置センサの側断面図
【図３】 同回転スロットル位置センサにおける抵抗体基体の上面図
【図４】 同回転スロットル位置センサの出力特性を示す図
【図５】 同回転スロットル位置センサのロータを左側に回転させるとともに、ロータのストッパとケースの突出部とを当接させ、かつカバーを取り外した状態を示す上面図
【図６】 同回転スロットル位置センサのロータを右側に回転させるとともに、ロータのストッパとケースの突出部とを当接させ、かつカバーを取り外した状態を示す上面図
【図７】 従来の回転スロットル位置センサにおけるカバーを取り外した状態を示す上面図
【図８】 同回転スロットル位置センサの側断面図
【図９】 同回転スロットル位置センサにおける出力特性を示す図
【符号の説明】
２１ ケース
２１ａ 突出部
２２ コネクタ部
２３ コネクタ端子
２７ 抵抗体基体
２８ 第１の抵抗パターン
２９ 第１の電源電極
３０ 第１のＧＮＤ電極
３１ 第２の抵抗パターン
３２ 第２の電源電極
３３ 第２のＧＮＤ電極
３４ 第１の出力パターン
３５ 第１の出力電極
３６ 第２の出力パターン
３７ 第２の出力電極
４１ ロータ
４２ ストッパ
４３ 第１の刷子
４３ａ 接続部材
４３ｂ 接点部
４４ 第２の刷子
４５ カバー
【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およびアイドリング位置を検出するために利用される回転スロットル位置センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に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】
従来の回転スロットル位置センサとしては、特開平５−７９８０９号公報に開示されたものが知られている。
【０００４】
以下に、従来の回転スロットル位置センサについて、図面を参照しながら説明する。
【０００５】
図７は従来の回転スロットル位置センサのカバーを取り外した状態を示す上面図、図８は同回転スロットル位置センサの側断面図である。
【０００６】
図７、図８において、１は有底筒状のケースで、このケース１の外側面には外方へ突出するようにコネクタ端子２が設けられている。３は抵抗体で、この抵抗体３は前記ケース１の内底面に設けられるとともに、表面には第１の位置検出用抵抗パターン４を設けており、そしてこの第１の位置検出用抵抗パターン４は一端を前記抵抗体３の上面に設けた電源電極５と電気的に接続し、かつ他端を前記抵抗体３の上面に設けたＧＮＤ電極６と電気的に接続している。また、前記抵抗体３の上面には前記第１の位置検出用抵抗パターン４と対向する側に第２の位置検出用抵抗パターン７を設けており、そしてこの第２の位置検出用抵抗パターン７は一端を前記電源電極５と電気的に接続し、かつ他端を前記ＧＮＤ電極６と電気的に接続している。そしてまた、前記抵抗体３の表面には、前記第１の位置検出用抵抗パターン４および第２の位置検出用抵抗パターン７の内側に位置して２つの出力パターン８を設けており、かつこの２つの出力パターン８は一端を出力電極９と電気的に接続し、そしてこの出力電極９により前記第１の位置検出用抵抗パターン４および前記第２の位置検出用抵抗パターン７のそれぞれの出力電圧を検出している。１０は樹脂製のロータで、このロータ１０は前記ケース１の内側に収納されるとともに、下面に金属製の刷子１１を設けており、そしてこの刷子１１は前記抵抗体３の第１の位置検出用抵抗パターン４、前記第２の位置検出用抵抗パターン７および出力パターン８にそれぞれ摺接するものである。１２は樹脂製のカバーで、このカバー１２は前記ケース１の開口部を閉塞している。
【０００７】
以上のように構成された従来の回転スロットル位置センサについて、次にその動作を説明する。
【０００８】
前記ケース１を相手側のスロットル本体（図示せず）に固定する。そして、前記ロータ１０は自動車（図示せず）のアクセルを人が踏み込んだり、フリーにしたりすることによって回転し、その回転に同期して前記ロータ１０に取り付けた２つの刷子１１が前記抵抗体３の第１の位置検出用抵抗パターン４と第２の位置検出用抵抗パターン７上での摺接位置を変えることにより、前記出力電極９にその摺接位置に応じた出力電圧が得られ、そしてその出力電圧の変動を前記コネクタ端子２を介して相手側コンピュータ（図示せず）に入力してエンジン内に噴出される燃料の量をコントロールするものである。このとき、前記第１の位置検出用抵抗パターン４および第２の位置検出用抵抗パターン７の２つの位置検出用抵抗パターンを設けているため、図９に示すように、略同一の２つの出力電圧が得られるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の構成においては、抵抗体３を前記ケース１の内底面に設けるとともに、ロータ１０の下面に設けた刷子１１を前記抵抗体３の第１の位置検出用抵抗パターン４と第２の位置検出用抵抗パターン７にそれぞれ摺接させているため、抵抗体３の厚みと刷子１１の高さが回転スロットル位置センサ全体の厚みに影響を及ぼすことになり、この場合、回転スロットル位置センサ全体の厚みが大となるため、回転スロットル位置センサを小さなスペースへ取り付けることができないという課題を有していた。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、２つの出力電圧を出力できるとともに小さなスペースにも取り付けが可能となる回転スロットル位置センサを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【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スロットル位置センサは、外側面から外方へ突出するように設けられたコネクタ部を有する有底筒状のケースと、このケースの内側面に設置されるフィルム状の抵抗体基体と、前記ケースの内側に収納されるロータと、前記ケースの開口部を閉塞するカバーとを備え、前記フィルム状の抵抗体基体は、表面に一端を第１の電源電極と電気的に接続するとともに他端を第１のＧＮＤ電極と電気的に接続した第１の抵抗パターンと、この第１の抵抗パターンの長手方向の延長線上に設けられるとともに、一端を第２の電源電極と電気的に接続し、かつ他端を第２のＧＮＤ電極と電気的に接続した第２の抵抗パターンと、前記第１の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第１の出力電極と電気的に接続した第１の出力パターンと、前記第２の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第２の出力電極と電気的に接続した第２の出力パターンとを設け、かつ前記ロータは、側面に前記第１の抵抗パターンおよび第１の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第１の刷子と、前記第２の抵抗パターンおよび第２の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第２の刷子とを設け、さらに、この第１の刷子および第２の刷子はロータへのそれぞれの接続部材が接点部よりも互いに内側に位置し、かつそれぞれの接点部が接続部材よりも互いに外側に位置するようにロータに取り付けるとともに、前記ロータに設けたストッパとケースの内側面に中央に向かって突出するように設けた突出部とが当接することにより、ロータの回転角度を制限し、かつ前記ストッパと突出部の当接箇所の近傍に位置して前記第１の刷子あるいは第２の刷子の接点部を配設し、前記ストッパと突出部とが当接した際に、刷子の動作角度が大となるように構成したもので、この構成によれば、２つの出力電圧を出力できるとともに小さなスペースにも取り付けが可能となる回転スロットル位置センサを提供することができるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、外側面から外方へ突出するように設けられたコネクタ部を有する有底筒状のケースと、このケースの内側面に設置されるフィルム状の抵抗体基体と、前記ケースの内側に収納されるロータと、前記ケースの開口部を閉塞するカバーとを備え、前記フィルム状の抵抗体基体は、表面に一端を第１の電源電極と電気的に接続するとともに他端を第１のＧＮＤ電極と電気的に接続した第１の抵抗パターンと、この第１の抵抗パターンの長手方向の延長線上に設けられるとともに、一端を第２の電源電極と電気的に接続し、かつ他端を第２のＧＮＤ電極と電気的に接続した第２の抵抗パターンと、前記第１の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第１の出力電極と電気的に接続した第１の出力パターンと、前記第２の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第２の出力電極と電気的に接続した第２の出力パターンとを設け、かつ前記ロータは、側面に前記第１の抵抗パターンおよび第１の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第１の刷子と、前記第２の抵抗パターンおよび第２の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第２の刷子とを設け、さらに、この第１の刷子および第２の刷子はロータへのそれぞれの接続部材が接点部よりも互いに内側に位置し、かつそれぞれの接点部が接続部材よりも互いに外側に位置するようにロータに取り付けるとともに、前記ロータに設けたストッパとケースの内側面に中央に向かって突出するように設けた突出部とが当接することにより、ロータの回転角度を制限し、かつ前記ストッパと突出部の当接箇所の近傍に位置して前記第１の刷子あるいは第２の刷子の接点部を配設し、前記ストッパと突出部とが当接した際に、刷子の動作角度が大となるように構成したもので、この構成によれば、ケースの内側面に、第１の抵抗パターンと、この第１の抵抗パターンの長手方向の延長線上に設けられた第２の抵抗パターンと、第１の出力パターンおよび第２の出力パターンを有するフィルム状の抵抗体基体を設置し、かつこのフィルム状の抵抗体基体と摺接する第１の刷子および第２の刷子を、ケースの内側に収納されるロータの側面に設けているため、抵抗体基体における回転スロットル位置センサの高さ方向の幅と第１の刷子および第２の刷子の高さが回転スロットル位置センサ全体の高さ方向の厚みに影響を及ぼすことはなくなり、これにより、回転スロットル位置センサ全体の高さ方向の厚みを小さくすることができるため、２つの出力電圧を出力でき、かつ小さなスペースにも取り付けが可能となる。また、前記第１の刷子および第２の刷子はロータへのそれぞれの接続部材が接点部よりも互いに内側に位置し、かつそれぞれの接点部が接続部材よりも互いに外側に位置するようにロータに取り付けるとともに、前記ロータに設けたストッパとケースの内側面に中央に向かって突出するように設けた突出部の当接箇所の近傍に位置して前記第１の刷子あるいは第２の刷子の接点部を配設しているため、抵抗体基体における第１の抵抗パターン、第２の抵抗パターン、第１の出力パターンおよび第２の出力パターンのそれぞれの端部をストッパと突出部の当接箇所の近傍に位置して設けることができ、これにより、刷子の動作角度を大きくすることができるという作用を有するものである。
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態における回転スロットル位置センサについて図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態における回転スロットル位置センサの分解斜視図、図２は同回転スロットル位置センサの側断面図、図３は同回転スロットル位置センサにおける抵抗体基体の上面図である。
【００１５】
図１〜３において、２１は樹脂製の有底筒状のケースで、このケース２１の外側面には外方へ突出するようにコネクタ部２２を設けており、このコネクタ部２２にはコネクタ端子２３が設けられ、かつこのコネクタ端子２３は一端を前記ケース２１の内側へ突出させるとともに、他端を前記コネクタ部２２から外方へ向かって突出させている。そして、前記ケース２１の外周面にはフランジ２４が形成され、かつこのフランジ２４の一部の相対向する位置には取付穴２５を有する取付部２６を設けている。そしてまた、前記ケース２１の内側面には中央に向かって突出するように突出部２１ａを設けている。２７はポリイミドフィルムなどの樹脂フィルム基板からなる抵抗体基体で、この抵抗体基体２７は前記ケース２１の内壁の側面に設けている。２８は前記抵抗体基体２７の表面に設けられた第１の抵抗パターンで、この第１の抵抗パターン２８は一端を第１の電源電極２９と電気的に接続し、かつ他端を第１のＧＮＤ電極３０と電気的に接続している。３１は第２の抵抗パターンで、この第２の抵抗パターン３１は前記抵抗体基体２７の表面に前記第１の抵抗パターン２８の長手方向の延長線上に設けられるとともに、前記第１の抵抗パターン２８と略同一の長さを有している。そして、この第２の抵抗パターン３１は一端を第２の電源電極３２と電気的に接続するとともに他端を第２のＧＮＤ電極３３と電気的に接続している。３４は前記抵抗体基体２７の表面に設けられた第１の出力パターンで、この第１の出力パターン３４は前記第１の抵抗パターン２８の出力電圧を検出するとともに、一端を第１の出力電極３５と電気的に接続している。３６は前記抵抗体基体２７の表面に設けられた第２の出力パターンで、この第２の出力パターン３６は前記第２の抵抗パターン３１の出力電圧を検出し、かつ一端を第２の出力電極３７と電気的に接続している。３８はＶ字形状の例えばステンレス等からなる２つの金属製の板バネで、この板バネ３８は前記ケース２１に収納されるとともに、一面を平板部３９に、かつ他面を櫛形部４０に構成しており、そしてこの櫛形部４０により、前記抵抗体基体２７の第１の電源電極２９、第２の電源電極３２、第１のＧＮＤ電極３０、第２のＧＮＤ電極３３、第１の出力電極３５および第２の出力電極３７を前記コネクタ端子２３の一端に圧接させて電気的に接続している。４１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合成樹脂からなるロータで、このロータ４１は前記ケース２１内に収納されるとともに、外側面に外方へ突出するように２つのストッパ４２を設けており、そしてこのストッパ４２を前記ケース２１の突出部２１ａと当接させるものである。また、前記ロータ４１に設けた２つのストッパ４２のそれぞれには第１の刷子４３および第２の刷子４４を固着しており、そして前記第１の刷子４３は前記抵抗体基体２７の第１の抵抗パターン２８および第１の出力パターン３４と摺接し、かつ前記第２の刷子４４は前記第２の抵抗パターン３１および第２の出力パターン３６と摺接するものである。そしてまた、前記第１の刷子４３および第２の刷子４４におけるロータ４１へのそれぞれの接続部材４３ａが互いに内側に位置し、かつそれぞれの接点部４３ｂが互いに外側に位置するように前記第１の刷子４３および第２の刷子４４は前記ロータ４１に固着しているものである。４５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合成樹脂からなるカバーで、このカバー４５は前記抵抗体基体２７、板バネ３８および前記ロータ４１を収納した前記ケース２１の開口部を閉塞するとともに、略中央には相手側のスロットルシャフト（図示せず）を挿通する孔４６を設けているものである。
【００１６】
上記した本発明の一実施の形態における回転スロットル位置センサにおいては、ケース２１の内側面に、第１の抵抗パターン２８と、この第１の抵抗パターンの長手方向の延長線上に設けられた第２の抵抗パターン３１と、第１の出力パターン３４および第２の出力パターン３６を有するフィルム状の抵抗体基体２７を設置し、かつこのフィルム状の抵抗体基体２７と摺接する第１の刷子４３および第２の刷子４４を、ケース２１の内側に収納されるロータ４１の側面に設けているため、抵抗体基体２７における回転スロットル位置センサの高さ方向の幅と第１の刷子４３および第２の刷子４４の高さが回転スロットル位置センサ全体の高さ方向の厚みに影響を及ぼすことはなくなり、これにより、回転スロットル位置センサ全体の高さ方向の厚みを小さくすることができるため、２つの出力電圧を出力できるとともに小さなスペースへの取り付けが可能であるという効果を有するものである。
【００１７】
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スロットル位置センサについて、次にその組立方法を説明する。
【００１８】
まず、予め準備した絶縁基板（図示せず）に、第１の抵抗パターン２８、第２の抵抗パターン３１、第１の出力パターン３４、第２の出力パターン３６、第１の電源電極２９、第２の電源電極３２、第１のＧＮＤ電極３０、第２のＧＮＤ電極３３、第１の出力電極３５および第２の出力電極３７を印刷した後、焼き付けて抵抗体基体２７を形成する。
【００１９】
次に、熱硬化性の高温で溶融された液状の樹脂を金型内（図示せず）で冷却してロータ４１を形成した後、このロータ４１の２つのストッパ４２の側面に、それぞれ第１の刷子４３および第２の刷子４４を固着する。
【００２０】
次に、コネクタ端子２３を金型（図示せず）内に配置し、高温で溶融された液状の樹脂を金型内で冷却し、前記コネクタ端子２３をコネクタ部２２内で一体に保持するように一体に成形してケース２１を形成する。
【００２１】
次に、前記抵抗体基体２７を前記ケース２１の内壁へ収納し、板バネ３８で前記抵抗体基体２７における第１の出力電極３５、第２の出力電極３７、第１の電源電極２９、第２の電源電極３２、第１のＧＮＤ電極３０および第２のＧＮＤ電極３３を前記ケース２１のコネクタ端子２３に圧接させる。
【００２２】
次に、前記ケース２１の内側に、ロータ４１における第１の刷子４３が前記抵抗体基体２７の第１の抵抗パターン２８および第１の出力パターン３４と摺接し、かつ第２の刷子４４が前記抵抗体基体２７の第２の抵抗パターン３１および第２の出力パターン３６と摺接するように前記ロータ４１を収納する。
【００２３】
最後に、前記ケース２１の開口部をカバー４５で閉塞する。
【００２４】
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スロットル位置センサについて、次にその動作を説明する。
【００２５】
前記ケース２１を相手側スロットル本体（図示せず）に固定する。そして、前記ロータ４１が自動車（図示せず）のアクセルを人が踏み込んだり、フリーにしたりすることによって回転し、その回転に同期して前記ロータ４１に取り付けた第１の刷子４３が前記抵抗体基体２７の第１の抵抗パターン２８との摺接位置を変えるとともに、第２の刷子４４が前記抵抗体基体２７の第２の抵抗パターン３１との摺接位置を変えることにより、前記第１の出力電極３５および第２の出力電極３７より前記第１の刷子４３および第２の刷子４４の摺接位置に応じた図４に示すような略同一の２つの出力電圧が得られるものである。
【００２６】
次に、前記ロータ４１を回転させて、このロータ４１におけるストッパ４２が前記ケース２１の突出部２１ａと当接する場合について説明する。
【００２７】
図５は本発明の一実施の形態における回転スロットル位置センサのロータを左側に回転させるとともに、ロータのストッパとケースの突出部とを当接させ、かつカバーを取り外した状態を示す上面図、図６は同回転スロットル位置センサのロータを右側に回転させるとともに、ロータのストッパとケースの突出部とを当接させ、かつカバーを取り外した状態を示す上面図である。図５、図６に示すように、第１の刷子４３および第２の刷子４４におけるロータ４１へのそれぞれの接続部材４３ａが接点部４３ｂよりも互いに内側に位置し、かつそれぞれの接点部４３ｂが接続部材４３ａよりも互いに外側に位置するように前記第１の刷子４３および第２の刷子４４をロータ４１に取り付けるとともに、前記ロータ４１に設けたストッパ４２とケース２１の内側面に中央に向かって突出するように設けた突出部２１ａとの当接箇所の近傍に位置して前記第１の刷子４３あるいは第２の刷子４４の接点部４３ｂを配設しているため、抵抗体基体２７における第１の抵抗パターン２８（図示せず）、第２の抵抗パターン３１（図示せず）、第１の出力パターン３４（図示せず）および第２の出力パターン３６（図示せず）のそれぞれの端部をストッパ４２と突出部２１ａの当接箇所の近傍に位置して設けることができ、これにより、第１の刷子４３および第２の刷子４４の動作角度を大きくすることができるという効果を有するものである。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明の回転スロットル位置センサは、外側面から外方へ突出するように設けられたコネクタ部を有する有底筒状のケースと、このケースの内側面に設置されるフィルム状の抵抗体基体と、前記ケースの内側に収納されるロータと、前記ケースの開口部を閉塞するカバーとを備え、前記フィルム状の抵抗体基体は、表面に一端を第１の電源電極と電気的に接続するとともに他端を第１のＧＮＤ電極と電気的に接続した第１の抵抗パターンと、この第１の抵抗パターンの長手方向の延長線上に設けられるとともに、一端を第２の電源電極と電気的に接続し、かつ他端を第２のＧＮＤ電極と電気的に接続した第２の抵抗パターンと、前記第１の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第１の出力電極と電気的に接続した第１の出力パターンと、前記第２の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第２の出力電極と電気的に接続した第２の出力パターンとを設け、かつ前記ロータは、側面に前記第１の抵抗パターンおよび第１の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第１の刷子と、前記第２の抵抗パターンおよび第２の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第２の刷子とを設け、さらに、この第１の刷子および第２の刷子はロータへのそれぞれの接続部材が接点部よりも互いに内側に位置し、かつそれぞれの接点部が接続部材よりも互いに外側に位置するようにロータに取り付けるとともに、前記ロータに設けたストッパとケースの内側面に中央に向かって突出するように設けた突出部とが当接することにより、ロータの回転角度を制限し、かつ前記ストッパと突出部の当接箇所の近傍に位置して前記第１の刷子あるいは第２の刷子の接点部を配設し、前記ストッパと突出部とが当接した際に、刷子の動作角度が大となるように構成したもので、この構成によれば、ケースの内側面に、第１の抵抗パターンと、この第１の抵抗パターンの長手方向の延長線上に設けられた第２の抵抗パターンと、第１の出力パターンおよび第２の出力パターンを有するフィルム状の抵抗体基体を設置し、かつこのフィルム状の抵抗体基体と摺接する第１の刷子および第２の刷子を、ケースの内側に収納されるロータの側面に設けているため、抵抗体基体における回転スロットル位置センサの高さ方向の幅と第１の刷子および第２の刷子の高さが回転スロットル位置センサ全体の高さ方向の厚みに影響を及ぼすことはなくなり、これにより、回転スロットル位置センサ全体の高さ方向の厚みを小さくすることができるため、２つの出力電圧を出力でき、かつ小さなスペースにも取り付けが可能となる。また、前記第１の刷子および第２の刷子はロータへのそれぞれの接続部材が接点部よりも互いに内側 に位置し、かつそれぞれの接点部が接続部材よりも互いに外側に位置するようにロータに取り付けるとともに、前記ロータに設けたストッパとケースの内側面に中央に向かって突出するように設けた突出部の当接箇所の近傍に位置して前記第１の刷子あるいは第２の刷子の接点部を配設しているため、抵抗体基体における第１の抵抗パターン、第２の抵抗パターン、第１の出力パターンおよび第２の出力パターンのそれぞれの端部をストッパと突出部の当接箇所の近傍に位置して設けることができ、これにより、刷子の動作角度を大きくすることができるという優れた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スロットル位置センサの分解斜視図
【図２】 同回転スロットル位置センサの側断面図
【図３】 同回転スロットル位置センサにおける抵抗体基体の上面図
【図４】 同回転スロットル位置センサの出力特性を示す図
【図５】 同回転スロットル位置センサのロータを左側に回転させるとともに、ロータのストッパとケースの突出部とを当接させ、かつカバーを取り外した状態を示す上面図
【図６】 同回転スロットル位置センサのロータを右側に回転させるとともに、ロータのストッパとケースの突出部とを当接させ、かつカバーを取り外した状態を示す上面図
【図７】 従来の回転スロットル位置センサにおけるカバーを取り外した状態を示す上面図
【図８】 同回転スロットル位置センサの側断面図
【図９】 同回転スロットル位置センサにおける出力特性を示す図
【符号の説明】
２１ ケース
２１ａ 突出部
２２ コネクタ部
２３ コネクタ端子
２７ 抵抗体基体
２８ 第１の抵抗パターン
２９ 第１の電源電極
３０ 第１のＧＮＤ電極
３１ 第２の抵抗パターン
３２ 第２の電源電極
３３ 第２のＧＮＤ電極
３４ 第１の出力パターン
３５ 第１の出力電極
３６ 第２の出力パターン
３７ 第２の出力電極
４１ ロータ
４２ ストッパ
４３ 第１の刷子
４３ａ 接続部材
４３ｂ 接点部
４４ 第２の刷子
４５ カバー
Claims (1)
- 外側面から外方へ突出するように設けられたコネクタ部を有する有底筒状のケースと、このケースの内側面に設置されるフィルム状の抵抗体基体と、前記ケースの内側に収納されるロータと、前記ケースの開口部を閉塞するカバーとを備え、前記フィルム状の抵抗体基体は、表面に一端を第１の電源電極と電気的に接続するとともに他端を第１のＧＮＤ電極と電気的に接続した第１の抵抗パターンと、この第１の抵抗パターンの長手方向の延長線上に設けられるとともに、一端を第２の電源電極と電気的に接続し、かつ他端を第２のＧＮＤ電極と電気的に接続した第２の抵抗パターンと、前記第１の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第１の出力電極と電気的に接続した第１の出力パターンと、前記第２の抵抗パターンの出力電圧を検出しかつ一端を第２の出力電極と電気的に接続した第２の出力パターンとを設け、かつ前記ロータは、側面に前記第１の抵抗パターンおよび第１の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第１の刷子と、前記第２の抵抗パターンおよび第２の出力パターンに摺接する接点部とこの接点部に接続される接続部材とを有する第２の刷子とを設け、さらに、この第１の刷子および第２の刷子はロータへのそれぞれの接続部材が接点部よりも互いに内側に位置し、かつそれぞれの接点部が接続部材よりも互いに外側に位置するようにロータに取り付けるとともに、前記ロータに設けたストッパとケースの内側面に中央に向かって突出するように設けた突出部とが当接することにより、ロータの回転角度を制限し、かつ前記ストッパと突出部の当接箇所の近傍に位置して前記第１の刷子あるいは第２の刷子の接点部を配設し、前記ストッパと突出部とが当接した際に、刷子の動作角度が大となるように構成した回転スロットル位置センサ。
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Cited By (1)
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- 1998-12-22 JP JP36453298A patent/JP4178633B2/ja not_active Expired - Fee Related
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