JP5113204B2 - 摺動子の取付構造及び取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、可変抵抗器を用いた各種センサに適用可能な摺動子の取付構造及び取付方法に関する。

各種センサに用いられる可変抵抗器は、一般に、抵抗体パターン等の各種パターンが形成された基板を有するとともに、前記パターンに弾接する金属製の摺動接片を有する摺動子を固定的に保持する電気絶縁性の摺動子受けを組み込んで成る。そして、例えば回転式センサの場合には、摺動子受けの回転に伴って摺動子（摺動子の摺動接片）がパターン上を摺動することにより、抵抗値が変化するなど、各種の電気的検出を行なうことができる。

ところで、このような可変抵抗器において、摺動子を摺動子受けに取り付けるための構造は、従来から様々の形態が提案されており、例えば特許文献１においては、摺動子受けに形成された突起を摺動子に設けられた穴に挿入し、前記突起の先端をかしめることによって、摺動子を摺動子受けに対して取り付け固定するようにしている。

実開平５−４１１０２号公報

前記特許文献１に開示される取付構造は、摺動子に設けられる穴の形態を工夫することにより、摺動子受けに対する摺動子の緩みを抑制しようとしているが、従来と同様、摺動子受けの突起を摺動子の穴に挿入してかしめることに変わりはなく、緩みを防止できたとしても、穴と突起との間のクリアランスやかしめ状態によっては、摺動子の先端（パターンと摺接する摺動接片の先端）の位置決めが正確になされない虞がある。すなわち、穴に嵌め合う突起のかしめだけで摺動子の先端の位置決め精度を出すことには一定の限界がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、摺動子の先端の位置決め精度を向上させることができる摺動子の取付構造及び取付方法を提供することを目的とする。

本発明の摺動子の取付構造は、摺動子を摺動子受けに取り付け固定するための摺動子の取付構造であって、前記摺動子に形成された位置決め孔部に挿通されて前記摺動子の位置決めを行なうための位置決めボスと、前記摺動子の一端の位置出しを行なうための位置出し凸部と、前記摺動子の他端を受けるかしめボスとを備え、前記位置決めボス、位置出し凸部及びかしめボスは、前記摺動子が取り付けられる前記摺動子受けの取り付け面に設けられ、前記位置決めボスが前記摺動子の前記位置決め孔部に挿通されて前記摺動子の他端が前記かしめボスに受けられた状態で前記かしめボスのかしめ肉が前記位置出し凸部の方へ向けて押し出されるように前記かしめボスがかしめられることにより、前記摺動子の一端が前記位置出し凸部に当接されて前記摺動子の一端が位置決めされると共に、前記摺動子が摺動子受けに取り付け固定されることを特徴とする。

上記摺動子の取付構造によれば、位置決めボスによって位置決めされた摺動子は、かしめボスによるかしめによって位置出し凸部（位置出し基準面を有する）に当接されることにより、その一端の位置決めがなされる。すなわち、かしめと、それに伴う位置出し当接とによって、摺動子の一端の位置決めがなされるため、従来のかしめだけによる取付構造に比べて、摺動子の一端（または、作用端である摺動子の先端（摺動子の摺動接片が抵抗パターン等に摺接される場合には、その摺動接片の先端））の位置決め精度を飛躍的に向上させることができる。また、この構造は、取り付けスペースに制限がある状況において有効である。

上記摺動子の取付構造において、前記摺動子受けの取り付け面には、前記摺動子に形成された嵌合孔部に挿通される支点ボスが更に設けられ、前記かしめボスのかしめによって前記摺動子が前記支点ボスを中心に前記位置出し凸部へ向けて回動することにより、前記摺動子の一端が前記位置出し凸部に当接されることが好ましい。この場合には、前記支点ボスにより、前記かしめボスのかしめによる前記位置出し凸部へ向けた摺動子の動きを規制（制御）することができるため、摺動子の一端（または、摺動子の先端）の位置決め精度を更に高めることができる。

また、上記摺動子の取付構造において、前記かしめボスによって受けられる前記摺動子の他端には、前記かしめボスを介してかしめ圧力を受けるテーパ状の受圧面が形成され、この受圧面のテーパ形状は、前記位置出し凸部へ向かうかしめ圧力の方向成分を生起するように形成されることが好ましい。この場合には、摺動子のテーパ状の受圧面により、摺動子を（前記かしめボスのかしめによって）前記位置出し凸部へ向けて確実に案内できる。また、受圧面のテーパ形状により受圧面積が広げられるため、大きなかしめ力を効率的に位置出し凸部へと向けることができ、効果的なかしめを行なって、摺動子の一端（または、摺動子の先端）の高い位置決め精度を実現できる。

さらに、上記摺動子の取付構造において、前記かしめボスには、かしめ圧力を受けるテーパ状の受圧面が形成され、この受圧面のテーパ形状は、前記位置出し凸部へ向かうかしめ圧力の方向成分を生起するように形成されることが好ましい。この場合には、かしめボスのテーパ状の受圧面により、かしめボスのかしめ肉を前記位置出し凸部へ向けて確実に押し出すことができる。また、受圧面のテーパ形状により受圧面積が広げられるため、大きなかしめ力を位置出し凸部の方向で効率的に摺動子に伝えることができ、効果的なかしめを行なって、摺動子の一端（または、摺動子の先端）の高い位置決め精度を実現できる。

本発明の摺動子の取付方法は、摺動子を摺動子受けに取り付け固定するための摺動子の取付方法であって、前記摺動子が取り付けられる前記摺動子受けの取り付け面に、前記摺動子に形成された位置決め孔部に挿通されて前記摺動子の位置決めを行なうための位置決めボスと、前記摺動子の一端の位置出しを行なうための位置出し凸部と、前記摺動子の他端を受けるかしめボスとを設け、前記位置決めボスを前記摺動子の前記位置決め孔部に挿通させて前記摺動子の他端を前記かしめボスにより受けた状態で前記かしめボスのかしめ肉が前記位置出し凸部の方へ向けて押し出されるように前記かしめボスをかしめることにより、前記摺動子の一端を前記位置出し凸部に当接させて前記摺動子の一端を位置決めすると共に、前記摺動子を摺動子受けに取り付け固定することを特徴とする。

上記方法によれば、位置決めボスによって位置決めされた摺動子は、かしめボスによるかしめによって位置出し凸部（位置出し基準面を有する）に当接されることにより、その一端の位置決めがなされる。すなわち、かしめと、それに伴う位置出し当接とによって、摺動子の一端の位置決めがなされるため、従来のかしめだけによる取付構造に比べて、摺動子の一端（または、作用端である摺動子の先端（摺動子の摺動接片が抵抗パターン等に摺接される場合には、その摺動接片の先端））の位置決め精度を飛躍的に向上させることができる。

また、上記摺動子の取付方法においては、前記かしめボスをかしめるための工具の作用面を前記かしめボスに対して鉛直方向で押し付けることにより、前記位置出し凸部へ向かうかしめ圧力の方向成分を生起させ、前記かしめボスのかしめ肉を前記位置出し凸部の方へ向けて押し出すことが好ましい。この場合には、工具の鉛直方向の動きを前記位置出し凸部へ向けた摺動子の動きへと確実に変換することができる。

さらに、上記摺動子の取付方法においては、前記作用面がテーパ形状を成すことが好ましい。この場合には、前記テーパ形状により、工具による鉛直方向の力を前記位置出し凸部へ向けた摺動子の動きへと効率的に変換することができる。

さらに、上記摺動子の取付方法において、前記作用面は、前記かしめボスのかしめ肉の押し出し方向へ向かう流動を規制する第１の規制部と、前記かしめボスのかしめ肉の押し出し方向と反対の方向へ向かう流動を規制する第２の規制部とを有することが好ましい。この場合には、第１及び第２の規制部により、かしめボスのかしめ肉を無駄なく効率的に位置出し凸部へ向けて押し出すことができ、摺動子の一端（または、摺動子の先端）の位置決め精度を効率的に高めることができる。

さらに、上記摺動子の取付方法においては、前記かしめボスによって受けられる前記摺動子の他端には、前記かしめボスを介してかしめ圧力を受けるテーパ状の受圧面が形成され、この受圧面のテーパ形状は、前記位置出し凸部へ向かうかしめ圧力の方向成分を生起するように形成されることが好ましい。この場合には、摺動子のテーパ状の受圧面により、摺動子を（前記かしめボスのかしめによって）前記位置出し凸部へ向けて確実に案内できる。また、受圧面のテーパ形状により受圧面積が広げられるため、大きなかしめ力を効率的に位置出し凸部へと向けることができ、効果的なかしめを行なって、摺動子の一端（または、摺動子の先端）の高い位置決め精度を実現できる。

さらに、上記摺動子の取付方法において、前記かしめボスには、前記工具の作用面からかしめ圧力を受けるテーパ状の受圧面が形成され、この受圧面のテーパ形状は、前記位置出し凸部へ向かうかしめ圧力の方向成分を生起するように形成されることが好ましい。この場合には、かしめボスのテーパ状の受圧面により、かしめボスのかしめ肉を前記位置出し凸部へ向けて確実に押し出すことができる。また、受圧面のテーパ形状により受圧面積が広げられるため、大きなかしめ力を位置出し凸部の方向で効率的に摺動子に伝えることができ、効果的なかしめを行なって、摺動子の一端（または、摺動子の先端）の高い位置決め精度を実現できる。

本発明によれば、摺動子の先端の位置決め精度を向上させることができる摺動子の取付構造及び取付方法を提供できる。

本発明の一実施の形態に係る摺動子の取付構造の取り付け前の分解斜視図である。 上記実施の形態に係る摺動子の取付構造の取り付け後の斜視図である。 上記実施の形態に係る摺動子の取付構造の取り付け後の側面図である。 上記実施の形態に係る摺動子の取付構造の取り付け後の平面図である。 上記実施の形態に係る摺動子の取付構造の取り付けかしめ後の斜視図である。 上記実施の形態に係る摺動子の取付構造の取り付けかしめ後の側面図である。 上記実施の形態に係る摺動子の取付構造の取り付けかしめ後の平面図である。 上記実施の形態に係る摺動子の取付構造に用いられる工具の一例を示す側面図である。 上記実施の形態に係る摺動子の変形例を示す側面図である。

以下、本発明の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。図１は、本発明の一実施の形態に係る摺動子の取付構造の取り付け前の分解斜視図である。図２〜図４は、それぞれ上記実施の形態に係る摺動子の取付構造の取り付け後の斜視図、側面図及び平面図である。図５〜図７は、それぞれ上記実施の形態に係る摺動子の取付構造の取り付けかしめ後の斜視図、側面図及び平面図である。

なお、以下においては、例えば、エンジンの吸気側でガソリンと空気との混合気をシリンダ内へ送る際にバルブ開閉によって空気の縦渦または横渦を発生させるためのスワールコントロールバルブの回転角度検出センサに用いられる可変抵抗器の摺動子の取付構造に関して本発明の一実施の形態について説明する。しかしながら、本発明に係る摺動子の取付構造が適用される対象に関しては、これに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。

上述した回転角度検出センサに用いられる可変抵抗器は、抵抗体パターンが形成された図示しない基板を有するとともに、図１及び図２に示すような、抵抗体パターンに弾接する金属製の摺動接片２２を有する摺動子２０を固定的に保持する電気絶縁性の摺動子受け１４を組み込んで成る。摺動子受け１４は、回転作動されるロータ１０の筒状の胴部１２の端部に設けられる。

図１及び図２に示すように、摺動子２０が取り付けられる摺動子受け１４の取り付け面１４ａには、摺動子２０の本体２４に形成された位置決め孔部２４ａに挿通されて摺動子２０の位置決めを行なうための位置決めボス１３と、摺動子２０の本体２４の一端２９の位置出しを行なうための位置出し凸部１９と、摺動子２０の本体２４の他端２８を受けるかしめボス１７とが設けられている。また、摺動子受け１４の取り付け面１４ａには、摺動子２０の本体２４に形成された嵌合孔部２４ｂに挿通される支点ボス１５が更に設けられている。なお、前記抵抗体パターンに弾接する金属製の摺動接片２２は、摺動子２０の本体２４に取り付けられる。

ここで、各ボス１３，１５，１７は、樹脂によって形成されており、摺動子２０の他端２８を後述するようにかしめボス１７により受けた状態（図２〜図４に示す状態）でかしめボス１７をかしめる際に支点ボス１５を中心とする摺動子２０の回動が可能となるように互いに配置される。具体的には、本実施の形態の場合、かしめボス１７及び位置決めボス１３が支点ボス１５に対して互いに反対側に位置される（かしめボス１７及び位置決めボス１３が支点ボス１５の両側にそれぞれ配置される）。また、位置決めボス１３及び支点ボス１５と摺動子２０の孔部２４ａ，２４ｂとの嵌め合い状態は、摺動子２０の他端２８を後述するようにかしめボス１７により受けた状態（図２〜図４に示す状態）でかしめボス１７をかしめる際に支点ボス１５を中心とする摺動子２０の回動が許容されるように所定の遊度をもって行なわれる（図４参照）。

また、かしめボス１７には、図３に示すように、かしめ圧力Ｆを受けるテーパ状の受圧面１７ａが形成されている。この受圧面１７ａのテーパ形状は、位置出し凸部１９へ向かうかしめ圧力の方向成分ｆ１を生起するように形成されている。具体的には、受圧面１７ａは、位置出し凸部１９から離れる方向に面するかしめボス１７の背面に右上がりのテーパを施すことにより形成される。

以上のような構成において、摺動子２０を摺動子受け１４に取り付け固定するためには、まず、図１に示される分解状態から、位置決めボス１３を摺動子２０の位置決め孔部２４ａに挿通させると共に、支点ボス１５を摺動子２０の嵌合孔部２４ｂに挿通させて、摺動子２０の他端２８をかしめボス１７に当て付けた状態とする（図２〜図４参照）。そして、この状態から、今度はかしめボス１７をかしめることにより、摺動子２０の一端２９を位置出し凸部１９の位置出し基準面１９ａに当接させて摺動子２０の一端２９を位置決めすると共に、摺動子２０を摺動子受け１４に取り付け固定する（図５〜図７参照）。

すなわち、かしめボス１７をかしめると、図５に矢印Ａに示すように、かしめボス１７のかしめ肉が位置出し凸部１９の方へ向けて押し出される。これにより、摺動子２０は、支点ボス１５を中心に位置出し凸部１９へ向けて回動することにより、その一端２９が位置出し凸部１９に当接され、摺動子２０の摺動接片２２が抵抗体パターンに対して正確に位置決めされる。これと同時に、或いは、この取り付け固定の後に、確実な位置決め固定を期すため、他のボス１３，１５がかしめられてもよい。なお、かしめられたかしめボス１７は、摺動子２０の先端、すなわち、摺動接片２２に圧力が加わった際の作用点側の浮き抑えを兼ねる。

ところで、前述したかしめボス１７のかしめ（熱かしめ）は、図８（ａ）に示すように、かしめポンチ（工具）５０の作用面５０ａをかしめボス１７のテーパ状の受圧面１７ａに対して鉛直方向で押し付けることにより行なわれる。この場合、位置出し凸部１９へ向かうかしめ圧力の方向成分ｆ１を効果的に生起させ、それにより、かしめボス１７のかしめ肉（溶けた樹脂）を位置出し凸部１９の方へ向けて効率的に押し出すべく、作用面５０ａは図示のように（テーパ面１７ａと同方向に傾斜する）テーパ形状に形成されることが好ましい。

以上のように、本実施形態によれば、位置決めボス１３によって位置決めされた摺動子２０は、かしめボス１７によるかしめによって位置出し凸部１９に当接されることにより、その一端２９の位置決めがなされる。すなわち、かしめと、それに伴う位置出し当接とによって、摺動子２０の一端２９の位置決めがなされるため、従来のかしめだけによる取付構造に比べて、摺動子２０の一端２９（したがって、作用端である摺動子２０の先端（摺動子２０の摺動接片２２の先端）の位置決め精度を飛躍的に向上させることができる。特に、本実施形態では、ボス１３，１５と孔部２４ａ，２４ｂとの間に遊度（ガタ）をもたせ、その遊度を組み立ての中で回動（移動）によって解消する構造となっているため、組み立て作業の効率化・容易化を図ることができる。また、この構造は、取り付けスペースに制限がある状況においても有効である。

図８（ｂ）には、かしめボス１７をかしめるためのかしめポンチ５０の作用面５０ａの他の例が示されている。図示のように、作用面５０ａは、かしめボス１７のかしめ肉の押し出し方向へ向かう流動を規制する第１の規制部５２と、かしめボス１７のかしめ肉の押し出し方向と反対の方向へ向かう流動を規制する第２の規制部５４とを有している。この場合、第１の規制部５２は下方へ突出する凸部として形成され、また、第２の規制部５４は、第１の規制部５２よりも下方へ大きく突出する凸部として形成されており、第１の規制部５２と第２の規制部５４との間には円弧状の凹面が形成される。

この例によれば、第１及び第２の規制部５２，５４により、かしめボス１７のかしめ肉を無駄なく効率的に位置出し凸部１９へ向けて押し出すことができ、摺動子２０の一端２９の位置決め精度を効率的に高めることができる。

図９は、上記実施の形態に係る摺動子２０の変形例を示す側面図である。図９に示すように、かしめボス１７によって受けられる摺動子２０の他端２８には、かしめボス１７を介してかしめ圧力を受けるテーパ状の受圧面２４ｃが形成されている。この受圧面２４ｃのテーパ形状は、位置出し凸部１９へ向かうかしめ圧力の方向成分ｆ１を生起するように形成される。

この変形例に係る摺動子２０によれば、テーパ状の受圧面２４ｃにより、摺動子２０を（かしめボス１７のかしめによって）位置出し凸部１９へ向けて確実に案内できる。また、受圧面２４ｃのテーパ形状により受圧面積が広げられるため、大きなかしめ力を効率的に位置出し凸部１９へと向けることができ、効果的なかしめを行なって、摺動子２０の一端２９の高い位置決め精度を実現できる。

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。

１３ 位置決めボス
１４ 摺動子受け
１４ａ 取り付け面
１５ 支点ボス
１７ かしめボス
１７ａ 受圧面
１９ 位置出し凸部
２０ 摺動子
２４ａ 位置決め孔部
２４ｂ 嵌合孔部
２４ｃ 受圧面
２９ 一端
２８ 他端
５０ かしめポンチ（工具）
５０ａ 作用面
５２ 第１の規制部
５４ 第２の規制部

Claims (10)

1. 摺動子を摺動子受けに取り付け固定するための摺動子の取付構造であって、
   前記摺動子に形成された位置決め孔部に挿通されて前記摺動子の位置決めを行なうための位置決めボスと、
   前記摺動子の一端の位置出しを行なうための位置出し凸部と、
   前記摺動子の他端を受けるかしめボスとを備え、
   前記位置決めボス、位置出し凸部及びかしめボスは、前記摺動子が取り付けられる前記摺動子受けの取り付け面に設けられ、
   前記位置決めボスが前記摺動子の前記位置決め孔部に挿通されて前記摺動子の他端が前記かしめボスに受けられた状態で前記かしめボスのかしめ肉が前記位置出し凸部の方へ向けて押し出されるように前記かしめボスがかしめられることにより、
   前記摺動子の一端が前記位置出し凸部に当接されて前記摺動子の一端が位置決めされると共に、前記摺動子が摺動子受けに取り付け固定されることを特徴とする摺動子の取付構造。
2. 前記摺動子受けの取り付け面には、前記摺動子に形成された嵌合孔部に挿通される支点ボスが更に設けられ、前記かしめボスのかしめによって前記摺動子が前記支点ボスを中心に前記位置出し凸部へ向けて回動することにより、前記摺動子の一端が前記位置出し凸部に当接されることを特徴とする請求項１記載の摺動子の取付構造。
3. 前記かしめボスによって受けられる前記摺動子の他端には、前記かしめボスを介してかしめ圧力を受けるテーパ状の受圧面が形成され、この受圧面のテーパ形状は、前記位置出し凸部へ向かうかしめ圧力の方向成分を生起するように形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の摺動子の取付構造。
4. 前記かしめボスには、かしめ圧力を受けるテーパ状の受圧面が形成され、この受圧面のテーパ形状は、前記位置出し凸部へ向かうかしめ圧力の方向成分を生起するように形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の摺動子の取付構造。
5. 摺動子を摺動子受けに取り付け固定するための摺動子の取付方法であって、前記摺動子が取り付けられる前記摺動子受けの取り付け面に、前記摺動子に形成された位置決め孔部に挿通されて前記摺動子の位置決めを行なうための位置決めボスと、前記摺動子の一端の位置出しを行なうための位置出し凸部と、前記摺動子の他端を受けるかしめボスとを設け、前記位置決めボスを前記摺動子の前記位置決め孔部に挿通させて前記摺動子の他端を前記かしめボスにより受けた状態で前記かしめボスのかしめ肉が前記位置出し凸部の方へ向けて押し出されるように前記かしめボスをかしめることにより、前記摺動子の一端を前記位置出し凸部に当接させて前記摺動子の一端を位置決めすると共に、前記摺動子を摺動子受けに取り付け固定することを特徴とする摺動子の取付方法。
6. 前記かしめボスをかしめるための工具の作用面を前記かしめボスに対して鉛直方向で押し付けることにより、前記位置出し凸部へ向かうかしめ圧力の方向成分を生起させ、前記かしめボスのかしめ肉を前記位置出し凸部の方へ向けて押し出すことを特徴とする請求項５記載の摺動子の取付方法。
7. 前記作用面がテーパ形状を成すことを特徴とする請求項６記載の摺動子の取付方法。
8. 前記作用面は、前記かしめボスのかしめ肉の押し出し方向へ向かう流動を規制する第１の規制部と、前記かしめボスのかしめ肉の押し出し方向と反対の方向へ向かう流動を規制する第２の規制部とを有することを特徴とする請求項６記載の摺動子の取付方法。
9. 前記かしめボスによって受けられる前記摺動子の他端には、前記かしめボスを介してかしめ圧力を受けるテーパ状の受圧面が形成され、この受圧面のテーパ形状は、前記位置出し凸部へ向かうかしめ圧力の方向成分を生起するように形成されることを特徴とする請求項５から請求項８のいずれかに記載の摺動子の取付方法。
10. 前記かしめボスには、前記工具の作用面からかしめ圧力を受けるテーパ状の受圧面が形成され、この受圧面のテーパ形状は、前記位置出し凸部へ向かうかしめ圧力の方向成分を生起するように形成されることを特徴とする請求項５から請求項９のいずれかに記載の摺動子の取付方法。
    

Images