(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに収容されたロータの回転角度を検出手段で検出する回転角度センサであって、
前記ハウジングは、前記ロータの回転方向に沿って延びた仕切部を備え、
前記ロータは、前記仕切部との間に間隙を設けて、互いに前記仕切部を挟んで配置される一対の規制部材を備え、検出対象に取り付けられて前記検出対象と一体に回転することを特徴とする回転角度センサ。
【請求項２】
前記ハウジングは、前記ロータの回転方向に沿った前記仕切部の一端側に配置され、検出対象への前記ロータの取付時に前記規制部材を受ける受部を備えることを特徴とする請求項１記載の回転角度センサ。
【請求項３】
前記仕切部は、前記ロータが検出対象と一体に回転するのに伴う前記一対の規制部材の移動範囲に亘って設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転角度センサ。
【請求項４】
前記ハウジングは、前記ロータの回転方向に沿った前記仕切部の一端側に、少なくとも一方の前記規制部材と当接して、前記ロータの回転を規制する移動規制部を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の回転角度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングに収容されたロータの回転角度を、検出手段で検出する回転角度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の回転角度センサは、下記の特許文献１に開示されている。特許文献１のスロットルセンサは、ハウジング内にロータを収納して構成されており、スロットルボディーに固定される。ロータは、ベアリングでハウジングに回転自在に支持されたシャフトに、レバー及び磁石構造体を固定して構成されている。レバーは、スロットルバルブのバルブシャフトが備えたレバーと係合されると共に、スプリングで一回転方向に常時付勢されており、バルブシャフトが回転すると、スプリングの付勢力に抗してロータを回転させる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７４６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のスロットルセンサでは、ベアリングでロータをハウジングに支持していることから、ベアリングの損傷により作動不良が生じ易く、また、ベアリングの摩耗により回転角度の検出結果にバラツキが生じる虞があった。また、アーム同士の係合でバルブシャフトの回転にロータの回転を同期させていることから、両者の位置関係のズレに伴い計測結果にバラツキが生じ易かった。
【０００５】
本発明は、上記した点に鑑み、精度の高い検出結果を安定して得ることのできる回転角度センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決するために、本発明の回転角度センサは、ハウジングに収容されたロータの回転角度を検出手段で検出する回転角度センサであって、前記ハウジングが、前記ロータの回転方向に沿って延びた仕切部を備え、前記ロータが、前記仕切部との間に間隙を設けて、互いに前記仕切部を挟んで配置される一対の規制部材を備え、検出対象に取り付けられて前記検出対象と一体に回転することを特徴とする。
また、本発明は、前記ハウジングが、前記ロータの回転方向に沿った前記仕切部の一端側に配置され、検出対象への前記ロータの取付時に前記規制部材を受ける受部を備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記仕切部が、前記ロータが検出対象と一体に回転するのに伴う前記一対の規制部材の移動範囲に亘って設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ハウジングが、前記ロータの回転方向に沿った前記仕切部の一端側に、少なくとも一方の前記規制部材と当接して、前記ロータの回転を規制する移動規制部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ロータが検出対象で支持されているのでハウジング側とモータ側との位置決め精度の影響を受けることなく、精度の高い検出結果を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態の回転角度センサを示す斜視図である。
【図２】回転角度センサのハウジングを示す斜視図である。
【図３】回転角度センサのロータを示す斜視図である。
【図４】ハウジングの挿入用切欠部にロータの規制部材を挿通させた回転角度センサを示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は縦断面図である。
【図５】図４に示す状態での規制部材と仕切壁との位置関係を示す図である。
【図６】ハウジングの受部に規制部材が載置された回転角度センサを示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は縦断面図である。
【図７】図６に示す状態での規制部材と仕切壁との位置関係を示す図である。
【図８】スロットルシャフトの回転を検出する状態での回転角度センサを示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は縦断面図である。
【図９】図８に示す状態での規制部材と仕切壁との位置関係を示す図である。
【図１０】ロータの変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。図１は、本実施形態の回転角度センサ１を示す斜視図である。図２は、回転角度センサ１のハウジング２を示す斜視図である。図３は、回転角度センサ１のロータ５を示す斜視図である。なお、以下の説明で用いる上下，左右の各方向は説明に用いる各図に示している。この上下，左右は説明のために記載したもので、実際の配置と異なってよいことはもちろんである。
【００１０】
図１に示すように、回転角度センサ１は、スロットル装置のスロットルボディ（不図示）に取り付けられるハウジング２と、スロットル装置のスロットルシャフトＳ（図６，８参照）に取り付けられるロータ５とを備えている。
【００１１】
図２に示すように、ハウジング２は、ロータ５を収容するハウジング本体２１と、スロットル装置との電気的接続用の接続部２２と、ハウジング２をスロットルボディに取り付けるための取付部２３とを備えている。ハウジング本体２１には、ロータ５を収容するための収容室２４が開口している。収容室２４は、ハウジング本体２１の上面から下面にかけて貫通している。収容室２４の上端開口部の周縁からは、円筒状を呈した周壁部２５が、収容室２４と軸心を一致させて上方に延びている。図示しないが、収容室２４の下端部には、収容室２４の下端開口部を覆うカバーに備えられた検知部が配置される。
【００１２】
周壁部２５の内面には、周壁部２５の周方向に沿って延びた一対の仕切壁３が形成されている。両仕切壁３は、周壁部２５の軸心を挟んで対向する位置に、互いの間に一対の挿入用切欠部４を設けて配置されている。
【００１３】
各仕切壁３は、周壁部２５の周方向に沿って水平に延びた仕切部３１と、仕切部３１の左回り方向の端部に設けられた受部３２及び移動規制部３３と、仕切部３１の右回り方向の端部に設けられた当接部３４とを備えている。
【００１４】
仕切部３１は、略方形の断面形状を有して、周壁部２５の内面に延びている。移動規制部３３は、仕切部３１の左回り方向の端部の上面から上方に延びている。仕切部３１は、ロータ５がスロットルシャフトＳと一体に回転するのに伴う規制部材５２，５４の移動範囲に亘って設けられている。受部３２は、移動規制部３３の右回り方向側に移動規制部３３と隣り合って配置されており、移動規制部３３よりも低い上下方向の高さを有している。このように、仕切壁３には、左回り方向の端部から、移動規制部３３，受部３２，仕切部３１の順で徐々に上面の高さが低くなるように段差部が設けられている。
【００１５】
移動規制部３３は、後述するロータ５が備えた規制部材５４と当接して、ハウジング２に仮組付されたロータ５の回転を規制するためのものである。受部３２は、ロータ５が備える後述する規制部材５４の下面と当接して、ハウジング２に仮組付されたロータ５の下方への移動を規制するためのものである。
【００１６】
また、当接部３４は、仕切部３１の右回り方向の端部の上面から上方に延びており、移動規制部３３よりも高い上下方向の高さを有している。当接部３４は、後述するロータ５の規制部材５４と当接して、ロータ５の回転を規制するためのものである。
【００１７】
図３に示すように、ロータ５は、スロットルシャフトＳの端部に装着される有底円筒状のロータ本体５１と、ロータ本体５１の外周面に形成された規制部材５２，５４とを備えている。ロータ本体５１は、嵌合穴５０の上端開口部からスロットルシャフトＳの端部が挿入されて、スロットルシャフトＳに装着される。
【００１８】
ロータ本体５１の内面には、一対の嵌合部５５が向き合うようにして設けられている。また、両嵌合部５５の間に位置するロータ本体５１の底面からは、上方に向けて係止板５３が延びている。ロータ本体５１が装着されるスロットルシャフトＳの端部の側面には平坦面が設けられている。係止板５３は、上記平坦面に設けられた被係止部に係止して、スロットルシャフトＳからのロータ本体５１の抜けを防止するためのものである。また、嵌合部５５は、被係止部の両脇の上記平坦面に嵌め合わされて、スロットルシャフトＳに対するロータ本体５１の回転を防止するためのものである。
【００１９】
規制部材５２は、ロータ本体５１の下端部からロータ本体５１よりも大きな外径を有して下方に延びている。ロータ本体５１の下端面には、マグネット６を収容する磁石収容室５２ａ（図４（ｂ）参照）が開口している。磁石収容室５２ａに収容されたマグネット６は、上述のカバーが備えた検知部で検知される。規制部材５４は、ロータ本体５１の軸心を挟んでロータ本体５１の外周面の対向する位置に形成されており、それぞれ四角ブロック状を呈している。規制部材５２と規制部材５４との間には、仕切壁３の仕切部３１の上下方向の厚さよりも長い間隙が設けられている。
【００２０】
次に、回転角度センサ１をスロットル装置に取り付ける手順の一例を説明する。
回転角度センサ１は、ロータ５がハウジング２に仮組付された状態で全閉状態のスロットル装置に取り付けられる。ロータ５をハウジング２に仮組み付けする際には、図４に示すように、収容室２４の下端開口部からロータ５を収容室２４内に挿入する。そして、図４，図５に示すように、ロータ５の規制部材５４を、両仕切壁３間の挿入用切欠部４を通して、移動規制部３３の上端部の隣りに位置させる。次に、ロータ５の規制部材５２の上面を仕切壁３の仕切部３１の下面に当接させた状態で、図６に示すように、ロータ５をハウジング２に対して右回り方向に回転させる。これにより、図６，図７に示すように、ロータ５の規制部材５４は、仕切壁３の移動規制部３３を乗り越えて受部３２の上方まで移動し、ロータ５の規制部材５４が仕切壁３の受部３２上に配置される。
【００２１】
このようにして、規制部材５２と規制部材５４とが仕切壁３を挟み込んで上下に配置された状態で、ロータ５がハウジング２に仮組付される。仮組み付けされたロータ５は、規制部材５２及び規制部材５４が仕切壁３で上下方向への移動を規制され、規制部材５４が移動規制部３３及び当接部３４で左右の回転方向への移動を規制されることで、ハウジング２からの脱落が防止される。
【００２２】
このようにしてハウジング２に仮組付されたロータ５の嵌合穴５０に、図６に示すように、スロットルシャフトＳの端部が挿入される。スロットルシャフトＳは、仕切壁３の受部３２にロータ５の規制部材５４が配置された状態で、ハウジング２をスロットルシャフトＳ側に押し付けることで嵌合穴５０に挿入される。ハウジング２がスロットルボディへの取付面に押し付けられた状態になると、スロットルシャフトＳの端部が嵌合穴５０に完全嵌合する。ロータ５は、嵌合穴５０内に挿入されたスロットルシャフトＳの被係止部に係止板５３を係止し、平坦面に嵌合部５５を嵌め合わせて、スロットルシャフトＳに装着される。
【００２３】
続いて、図８に示すように、ハウジング２をロータ５に対して左回り方向に回転させて、取付部２３の取付孔２３ａをスロットルボディのネジ孔に連通させ、取付部２３の取付孔２３ａに挿通したネジでハウジング２をスロットルボディにネジ止めする。この状態では、図８，図９に示すように、ロータ５の規制部材５４が、仕切壁３の仕切部３１の上方に配置されており、規制部材５２の上面及び規制部材５４の下面と仕切壁３との間には間隙が設けられている。規制部材５４と仕切部３１との間の間隙の上下方向の長さは、仕切部３１の上面から受部３２の上面までの高さと同じ高さに定められている。その後、ハウジング本体２１の下面側に、検知部を備えたカバーが取り付けられる。
【００２４】
スロットル装置に取り付けられた回転角度センサ１は、図８（ｂ）に示すように、スロットル装置がスロットルバルブを全閉から全開となるまでスロットルシャフトＳを回転させる間、ロータ５の規制部材５２及び規制部材５４が仕切部３１との間に上述の間隙を設けた状態を保ち、ロータ５をスロットルシャフトＳと共に右回り方向及び左回り方向に回転させる。
【００２５】
本実施形態によれば、スロットルシャフトＳに取り付けられたロータ５とハウジング２との間に位置ズレが生じたとしても、スロットルシャフトＳの作動時には、仕切部３１と一対の規制部材（規制部材５２及び規制部材５４）との間には間隙が設けられた状態が保たれる。このため、両者の間で疲労や摩耗が生じることがなくなり、磨耗に伴う検出結果のバラツキや、作動不良の発生を防止することが出来る。
【００２６】
また、ロータ５がスロットルシャフトＳに取り付けられてスロットルシャフトＳと一体に回転することから、ロータ５をハウジング２に支持する必要がなくなる。このため、スロットル装置に対する回転角度センサ１の組付時には、マグネット６の検知部を備えたハウジング２のスロットルシャフトＳに対する位置決め精度を確保すればよく、回転角度センサ１を備えた製品毎の計測結果のバラツキを抑えることが可能となる。また、スロットルシャフトＳの回転にロータ５の回転を正確に同期させることができ、回転角度センサ１の検出精度を高めることができる。
【００２７】
この結果、精度の高い検出結果を安定して得ることのできる回転角度センサ１を提供することができる。
【００２８】
また、本実施形態によれば、取り付け時に仕切壁３の移動規制部３３が規制部材５４と当接してロータ５の回転が規制されることから、ロータ５がハウジング２から脱落するのを防止することが出来る。
【００２９】
また、本実施形態によれば、スロットルシャフトＳに対するロータ５の組付時に規制部材５４を受部３２で受けることから、ロータ５をハウジング２と一体にして扱い、スロットルシャフトＳにロータ５を取り付けることが可能となる。
【００３０】
上記実施形態では、仕切部３１，受部３２，移動規制部３３，及び当接部３４が一体化されて仕切壁３を構成していた場合について説明したが、これらが別体として構成されていてもよい。また、仕切部３１及び受部３２が一体化されている構成としてもよい。
【００３１】
また、上記実施形態では、ロータ５の規制部材５４が四角ブロック状を呈していて、規制部材５２がロータ本体５１の外周面を拡径させた断面方形状を呈している場合について説明した。しかし、一対の規制部材の構成はそれぞれ任意であり、図１０に示すロータ５Ａのように構成することも出来る。
【００３２】
このロータ５Ａは、ロータ５と同様にロータ本体５１の外周面に一対の規制部材５４を備えている。また、ロータ５Ａは、ロータ本体５１の下端面に磁石収容室を開口させており、規制部材５４と同様の構成を有した規制部材５２Ａを規制部材５２の代わりに備えている。規制部材５２Ａと規制部材５４とは、ロータ本体５１の周方向の配置位置を互いにシフトさせており、規制部材５４が挿入用切欠部４に挿通されると、規制部材５２Ａが仕切壁３の下面に当接するようになっている。
【００３３】
また、上記実施形態では、ロータ５が２つの規制部材５４を備えている場合について説明したが、ロータ５が備える規制部材５４の数量は任意である。また、仕切壁３の数量も任意である。また、受部３２，移動規制部３３，及び当接部３４の数量も任意である。また、スロットルシャフトＳ等の検出対象に対するロータの取付方法も任意であり、上記実施形態での取付方法には限定されない。
【００３４】
また、上記実施形態では、スロットルシャフトＳの回転角度を検出する回転角度センサ１に本発明を適用した場合について説明したが、ロータを取り付ける検出対象は任意である。
【符号の説明】
【００３５】
１        回転角度センサ
２        ハウジング
２１      ハウジング本体
２２      接続部
２３      取付部
２３ａ    取付孔
２４      収容室
２５      周壁部
３        仕切壁
３１      仕切部
３２      受部
３３      移動規制部
３４      当接部
４        挿入用切欠部
５，５Ａ  ロータ
５０      嵌合穴
５１      ロータ本体
５２      規制部材
５２Ａ    規制部材
５２ａ    磁石収容室
５３      係止板
５４      規制部材
５５      嵌合部
６        マグネット
【図１】
0005436328.tif 000002
【図２】
0005436328.tif 000003
【図３】
0005436328.tif 000004
【図４】
0005436328.tif 000005
【図５】
0005436328.tif 000006
【図６】
0005436328.tif 000007
【図７】
0005436328.tif 000008
【図８】
0005436328.tif 000009
【図９】
0005436328.tif 000010
【図１０】
0005436328.tif 000011