(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポテンショメータは、開口を有する挿入筒部を設けたケースと、このケース内で挿入筒部の軸心を中心として回転する回転プレートと、一端をケースに固定して、回転プレートの回転方向に弾性力を作用させるスプリングと、回転プレートに設け、挿入筒部の開口から突出させた連係部材とを備え、上記ケースの挿入筒部を、被取り付け面に形成した挿入孔に挿入して、連係部材を被検出体に連係させるとともに、ケースを回転させ、スプリングにイニシャル荷重を持たせた位置で、このケースを被取り付け面に固定する構成にしたポテンショメータの取り付け機構において、ケースの固定回転位置を決めた状態で、このケースにストッパを連係させておき、ケースの固定状態が解除されたときでも、このストッパが、ケースに作用するスプリングのイニシャル荷重に対して抗力を発揮する構成にしたことを特徴とするポテンショメータの取り付け機構。
【請求項２】
ポテンショメータのケースの周囲から突出させて設け、挿入筒部を被取り付け面の挿入孔に挿入したとき、この被取り付け面上に載る取り付け板部と、取り付け板部に形成し、挿入筒部の軸心を中心とした円弧形状を有する長孔と、被取り付け面に形成したボルト孔とを備え、ボルト貫通孔を形成したプレートを取り付け板部上に載せるとともに、ボルトを、ボルト貫通孔から長孔を介して被取り付け面のボルト孔に組み付け、ケースの固定回転位置を決めた状態で、上記プレートの端部を、ストッパとして、取り付け板部の側面に沿って折り曲げる構成にしたことを特徴とする請求項１記載のポテンショメータの取り付け機構。
【請求項３】
一対の取り付け板部をケースを挟んでほぼ対向させて設ける一方、これら取り付け板部に載せるプレートを連結バーで連結し、しかも、この連結バーを、ケースをまたがせる形状にしたことを特徴とする請求項２記載のポテンショメータの取り付け機構。
【請求項４】
取り付け板部の側面のうち、少なくともプレートを曲げる側の側面を、挿入筒部の軸心と、長孔の中央とを結ぶ線に対してほぼ平行にしたことを特徴とする請求項２又は３記載のポテンショメータの取り付け機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ポテンショメータの取り付け機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４〜１０にしたがって、従来例のポテンショメータの取り付け機構について説明する。
図４には、電動パワーステアリング装置を示す。
ギヤケース１には、回転自在に支持した出力軸２を組み込んでいる。そして、この出力軸２の先端のピニオン３を、両端に図示しない車輪を連係させたラックシャフト４にかみ合せている。なお、このラックシャフト４には、図示しない位置で、アシスト力を付与するための電動モータを連係させている。
【０００３】
さらに、ギヤケース１には、上記出力軸２と同軸上に、図示しないステアリングホイールに連係する入力軸５を組み込んでいる。そして、この入力軸５の中空部分６にトーションバー７を設け、このトーションバー７の一端を出力軸２に、また、他端を入力軸５に固定している。
【０００４】
このようにした電動パワーステアリング装置では、図示しないステアリングホイールを回すと、その入力トルクに応じてトーションバー７が捩れ、入出力軸２、５が相対回転する。
そして、その相対回転量及び方向を、後述する可動筒体８及びポテンショメータ１４で検出し、図示しないコントローラーが、その検出量に基づいて、電動モータを制御している。したがって、電動モータは、入力トルクに応じたモータ駆動力を、アシスト力としてラックシャフト４に伝達することになる。
【０００５】
次に、両軸２、５の相対回転量及び方向を検出するための構成を説明する。
入力軸５及び出力軸２の外周面には、この発明でいう被検出体として、軸方向にスライド自在とした可動筒体８を設けている。
この可動筒体８には、図５に示すように、入力軸５側に螺旋スリット９を形成し、かつ、出力軸２側に軸方向スリット１０を形成している。そして、図４に示すように、螺旋スリット９に挿入したピン１１を入力軸５に固定し、かつ、軸方向スリット１０に挿入したピン１２を出力軸２に固定している。
【０００６】
いま、図示しないステアリングホイールを回して、入力軸５が、トーションバー７を捩りながら出力軸２に対して回転すると、その回転力が、ピン１１及び螺旋スリット９を介して可動筒体８に伝えられる。したがって、可動筒体８には、回転方向への分力と軸方向ヘの分力とが作用することになる。ただし、ピン１２及び軸方向スリット１０によって可動筒体８の回転が規制されるので、この筒体８は、上記軸方向への分力によって、軸方向スリット１０に沿って軸方向にスライドする。
このようにして、トーションバー７の捩れによって生じた両軸２、５の相対回転を、可動筒体８の軸方向へのスライドに変換している。
さらに、可動筒体８のほぼ中央には、外周面に沿って環状溝１３を形成している。この環状溝１３は、これから説明するポテンショメータ１４の連係ピン１５を挿入するためのものである。
【０００７】
ポテンショメータ１４は、図６に示すように、樹脂製ケース１６を有し、その先端側に、開口１６ａを有する挿入筒部１６ｂを形成している。さらに、このケース１６の周囲には、ケース１６を挟んで対向させた一対の取り付け板部１７を一体に形成している。
上記取り付け板部１７には、それぞれ長孔１８を形成している。これら長孔１８は、後述するボルト２６を挿入するためのもので、図７に示すように、挿入筒部１６ｂの軸心Ｏを中心とした円弧形状に形成されている。そして、これら長孔１８の幅を、ボルト２６の径とほぼ同じにしている。
【０００８】
図７に示すように、ケース１６の開口１６ａ側には、挿入筒部１６ｂの軸心Ｏを中心として回転自在にした回転プレート１９を組み込んでいる。そして、具体的には図示しないが、この回転プレート１９の回転に応じて、ケース１６内に収納された抵抗素子上をワイパが摺動し、コントローラ側に信号を出力するようにしている。
上記回転プレート１９には、ストッパ片２０を設けている。そして、このストッパ片２０を、ケース１６の内周面に設けたストッパ２１、２２間に位置させている。したがって、回転プレート１９は、これらストッパ２１、２２間でのみ、その回転が許容されることになる。
【０００９】
また、ケース１６内には、コイルスプリング２４を組み込んで、その一端をケース１６内に固定している。そして、回転プレート１９にバネ受け片２３を設け、このバネ受け片２３に、このコイルスプリング２４の他端を連係させている。したがって、このコイルスプリング２４の弾性力が、回転プレート１９に対して矢印ｋに示す回転方向に作用することになる。
さらに、回転プレート１９には、図８に示すように、この発明でいう連係部材として、円柱状の連係ピン１５を設けている。そして、この連係ピン１５を、図６にも示すように、ケース１６の開口１６ａから突出させている。
【００１０】
このようにしたポテンショメータ１４は、以下のようにしてギヤケース１に取り付けられている。
図９に示すように、ギヤケース１の外周面に設けた被取り付け面３０に、ギヤケース１の内周まで貫通させた挿入孔２５を形成している。この挿入孔２５は、上記ケース１６の挿入筒部１６ｂとほぼ同じ径を有するものである。そして、ギヤケース１の内周側では、この挿入孔２５の開口付近に、上記可動筒体８の環状溝１３が位置するようにしている。
【００１１】
また、この被取り付け面３０には、挿入孔２５を挟んで一対のボルト孔３１を形成している。
ポテンショメータ１４を取り付けるときは、ケース１６の挿入筒部１６ｂを、上記取り付け面３０の挿入孔２５に挿入する。このとき、挿入筒部１６ｂの開口１６ａから突出させた連係ピン１５を、可動筒体８の環状溝１３に挿入する。
この状態で、ケース１６に設けた取り付け板部１７が、被取り付け面３０上にちょうど載るようにしている。
【００１２】
ここで、ケース１６を固定する前に、このケース１６を回転させて、その固定回転位置を調整している。
つまり、図１０に示すように、取り付け板部１７に形成した長孔１８にボルト２６を挿入して、これらボルト２６を、被取り付け面３０に形成したボルト孔３１に組み付ける。ただし、最初は、ボルト２６を強く締め付けるのではなく、仮止め状態にしておく。
【００１３】
この仮止め状態では、挿入筒部１６ｂの軸心Ｏを中心として、長孔１８の端部がボルト２６にぶつかるまでの範囲で、挿入筒部１６ｂを挿入孔２５に沿わせながら上記ケース１６を回転させることができる。
そこで、両軸２、５が中立状態にあり、可動筒体８が中立位置にある状態で、連係ピン１５を環状溝１３に挿入したままケース１６を回転させ、連係ピン１５を、環状溝１３の一方の側面１３ａに当接させる。
【００１４】
さらにケース１６を回転させると、可動筒体８には、環状溝１３の側面１３ａを介してコイルスプリング２４の弾性力が作用する。
ただし、可動筒体８は、バネ係数の非常に大きなトーションバー７に連係することから、コイルスプリング２４の弾性力程度では動かない。したがって、相対的に回転プレート１９が固定された状態となり、ケース１６をそのまま回転させれば、コイルスプリング２４が縮められていく。
このようにしてケース１６を回転させて、回転プレート１７のストッパ片２０を、ストッパ２１、２２のほぼ中間に位置させている。
【００１５】
回転プレート１９のストッパ片２０をストッパ２１、２２間のほぼ中間に位置させたら、ボルト２６をしっかりと締め付けて、ケース１６を被取り付け面３０に固定する。この状態では、回転プレート１９にコイルスプリング２４のイニシャル荷重が作用して、図４に示すように、連係ピン１５を、環状溝１３の一側面１３ａに当接させた状態を保つ。
そして、入出力軸２、５が相対回転して、可動筒体８がいずれの方向にスライドしたときでも、連係ピン１５を側面１３ａに当接させた状態を保ちながら、ポテンショメータ１４の回転プレート１９が回転する。したがって、ポテンショメータ１４は、この回転プレート１９の回転量及び方向から、入力トルクに比例した信号をコントローラー側に出力することになる。
【００１６】
なお、可動筒体８のスライド方向によっては、ポテンショメータ１４の回転プレート１９が、コイルスプリング２４の弾性力の方向と、その弾性力に抗する方向とに回転する。
ただし、このコイルスプリング２４は、連係ピン１５を環状溝１３の側面１３ａに当接させた状態を維持するためのものである。そして、その弾性力は、トーションバー７を捩る入力トルクに比べれば非常に小さく、入力トルクを検出する上では、ほとんど無視できる程度のものである。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、コイルスプリング２４にイニシャル荷重を持たせた状態で、ケース１６をボルト２６を介して固定している。逆にいえば、このコイルスプリング２４のイニシャル荷重は、図１０の矢印Ｋに示すように、ケース１６を回転させる方向にも作用していることになる。
【００１８】
いま、なんらかの原因で、ボルト２６が緩んでしまったとする。このとき、トーションバー７に連係する可動筒体８は、コイルスプリング２４のイニシャル荷重程度では動かせないので、そのイニシャル荷重によって、ケース１６が、矢印Ｋ方向に回転させられてしまうおそれがある。そして、ケース１６が回転すると、ポテンショメータ１４の中立状態がずれて、誤信号を出力してしまう。
【００１９】
特に、電動パワーステアリング装置では、ポテンショメータ１４は、アシスト力制御を行なう上で非常に重要な要素である。したがって、ポテンショメータ１４の中立状態がずれて、誤信号が出力されると、快適な操舵フィーリングが得られなくなるおそれがある。
この発明の目的は、ケースの固定状態が解除されたとしても、このケースが回転してしまうのを防ぐことのできるポテンショメータの取り付け機構を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ポテンショメータは、開口を有する挿入筒部を設けたケースと、このケース内で挿入筒部の軸心を中心として回転する回転プレートと、一端をケースに固定して、回転プレートの回転方向に弾性力を作用させるスプリングと、回転プレートに設け、挿入筒部の開口から突出させた連係部材とを備え、上記ケースの挿入筒部を、被取り付け面に形成した挿入孔に挿入して、連係部材を被検出体に連係させるとともに、ケースを回転させ、スプリングにイニシャル荷重を持たせた位置で、このケースを被取り付け面に固定する構成にしたポテンショメータの取り付け機構を前提とする。
そして、第１の発明は、ケースの固定回転位置を決めた状態で、このケースにストッパを連係させておき、ケースの固定状態が解除されたときでも、このストッパが、ケースに作用するスプリングのイニシャル荷重に対して抗力を発揮する構成にした点に特徴を有する。
【００２１】
第２の発明は、第１の発明において、ポテンショメータのケースの周囲から突出させて設け、挿入筒部を被取り付け面の挿入孔に挿入したとき、この被取り付け面上に載る取り付け板部と、取り付け板部に形成し、挿入筒部の軸心を中心とした円弧形状を有する長孔と、被取り付け面に形成したボルト孔とを備え、ボルト貫通孔を形成したプレートを取り付け板部上に載せるとともに、ボルトを、ボルト貫通孔から長孔を介して被取り付け面のボルト孔に組み付け、ケースの固定回転位置を決めた状態で、上記プレートの端部を、ストッパとして、取り付け板部の側面に沿って折り曲げる構成にした点に特徴を有する。
【００２２】
第３の発明は、第２の発明において、一対の取り付け板部をケースを挟んでほぼ対向させて設ける一方、これら取り付け板部に載せるプレートを連結バーで連結し、しかも、この連結バーを、ケースをまたがせる形状にした点に特徴を有する。
第４の発明は、第２、３の発明において、取り付け板部の側面のうち、少なくともプレートを曲げる側の側面を、挿入筒部の軸心と、長孔の中央とを結ぶ線に対してほぼ平行にした点に特徴を有する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１〜３にしたがって、この発明のポテンショメータの取り付け機構の一実施例を説明する。この実施例では、取り付け板部１７の長孔１８にボルト２６を挿入するとき、これら取り付け板部１７とボルト２６との間に、プレート２７を介在させている。以下では、その相違点を中心に説明するとともに、従来例と同一の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２４】
図１に示すように、一対のプレート２７を、連結バー２８を介して一体に連結している。
そして、連結バー２８を曲げ加工して、各プレート２７を取り付け板部１７上に載せたとき、この連結バー２８が、ケース１６の上面１６ｃをまたぐようにしている。
さらに、各プレート２７には、取り付け板部１７上に載せたときに、長孔１８と重なり合うボルト貫通孔２９を形成している。
【００２５】
なお、これらプレート２７を取り付け板部１７上に載せたとき、図２に示すように、各プレート２７の端部２７ｅが、取り付け板部１７の側面から、矢印Ｋ方向、すなわち、ケース１６に作用するコイルスプリング２４のイニシャル荷重の方向にそれぞれ突出するようにしている。
そして、ボルト２６を、各プレート２７のボルト貫通孔２９に挿入しながら、取り付け板部１７に形成した長孔１８に挿入する。後は、上記従来例と同じく、これらボルト２６を、ギヤケース１側の被取り付け面３０に形成したボルト孔３１に組み付けて、仮止め状態にしておく。
【００２６】
この仮止め状態では、取り付け板部１７が、ギヤケース１側の被取り付け面３０とプレート２７との間を動けるので、挿入筒部１６ｂの軸心Ｏを中心として、長孔１８の端部がボルト２６にぶつかるまでの範囲で、ケース１６を回転させることができる。そして、上記従来例で述べたように、ケース１６の回転位置を調整し、回転プレート１９のストッパ片２０をストッパ２１、２２間のほぼ中間に位置させたら、ボルト２６をしっかりと締め付けてケース１６を固定する。
ケース１６をしっかりと固定したら、図３に示すように、各プレート２７の端部２７ｅを、取り付け板部１７の側面に沿って折り曲げてやる。
【００２７】
次に、この実施例のポテンショメータ１４の取付機構の作用を説明する。
万が一、なんらかの原因でボルト２６が緩むと、取り付け板部１７がギヤケース１側の被取り付け面３０とプレート２７との間を動くことが許容されてしまう。そのため、コイルスプリング２４のイニシャル荷重によって、ケース２６が矢印Ｋ方向に回転しようとする。
【００２８】
ところが、ボルト２６が緩んだとしても、このボルト２６がギヤケース１側の被取り付り面３０のボルト孔３１から完全に抜けない限り、ボルト貫通孔２９がボルト２６にぶつかるので、プレート２７の位置は決められたままである。
そして、この位置の決められたプレート２７の端部２７ｅを、取り付け板部１７の側面に沿わせているので、その端部２７ｅがストッパとして機能し、コイルスプリング２４のイニシャル荷重に対して抗力を発揮することになる。したがって、コイルスプリング２４のイニシャル荷重によって、ケース１６が回転してしまうのを防ぐことができる。
【００２９】
なお、この実施例では、図２に示すように、取り付け板部１７の形状を変更している。すなわち、取り付け板部１７の両側面を、長孔１８を挟んで対称的にするとともに、これら側面をほぼ平行にしている。したがって、取り付け板部１７の両側面が、挿入筒部１６ｂの軸心Ｏと、長孔１８の中央とを結ぶ線に対してほぼ平行に位置することになる。
もし、図１０に示すように、プレート部２７の側面が斜めになっていると、ケース１６が回転して、取り付け板部１７が動こうとしたとき、プレート２７の端部２７ｅが、その方向に対して斜めから抗力を発揮することになる。それに対して、この図２に示す形状にすれば、取り付け板部１７が動こうとしても、プレート２７の端部２７ｅが、その方向に対してほぼ正面から抗力を発揮することになり、ケース１６の回転を効果的に規制することができる。
【００３０】
また、この実施例では、プレート２７に形成したボルト貫通孔２９の径を、ボルト２６の径よりやや大きくしている。
ボルト貫通孔２９の径は、ケース１６の回転を規制するといった点からいえば、ボルト２６の径とぴったりと同じにするのが理想的である。
ただし、ボルト貫通孔２９の径をボルト２６の径とぴったりと同じにすると、厳密な寸法管理が要求され、コストアップの原因となることがあった。
【００３１】
つまり、一対のプレート２７を、曲げ加工した連結バー２８を介して連結している。そのため、もし、プレート２７に形成するボルト貫通孔２９の径までをボルト２６の径とぴったり同じにしたら、各ボルト貫通孔２９を長孔１８に重ね合わせるためには、連結バー２８の曲げ加工等に、非常に精密な寸法管理が要求されることとなる。
そこで、ボルト貫通孔２９の径を、ボルト２６の径よりもやや大きくすることで、上記曲げ加工等の寸法誤差を吸収するようにしている。したがって、曲げ加工等に厳密な寸法管理が要求されず、コストダウンを図ることができる。
【００３２】
なお、上記実施例では、一対のプレート２７を連結バー２８で一体に連結しているが、各プレート２７を独立させてもかまわない。
ただし、連結バー２８を介して一体にしたほうが、一対のプレート２７を取り付け板部１７上に同時に載せることができ、組み付け性を向上させることができる。また、連結バー２８をケース１６の上面１６ｃにまたがせておけば、この連結バー２８が、ケース１６を保護する役目も果たすことになる。
【００３３】
また、上記実施例では、一対の取り付け板部１７に対して、それぞれプレート２７を用いているが、その数についてなんら限定するものではない。例えば、取り付け板部１７が複数ある場合でも、いずれかの取り付け板部１７に対してのみプレート２７を設けておけば、ケース１６の回転に対して抗力を発揮することができる。
ただし、プレート２７が１つだけの場合、もし、そのプレート２７を設けた側のボルト２６が完全に抜けてしまったら、プレート２７の位置が決まらない。そのため、このプレート２７は、なんら抗力を発揮しないことになる。
この点からいえば、複数のプレート２７を用いた方が望ましい。つまり、複数のボルト２６が同時に抜けてしまうことは、まずあり得ないので、複数のプレート２７を用いた方が、信頼性を十分に高めることができる。
【００３４】
【発明の効果】
第１の発明によれば、なんらかの原因で、ケースの固定状態が解除されたとしても、ストッパによって、ケースが回転するのを規制することができる。したがって、ポテンショメータの中立状態を維持して、誤信号を出力してしまうのを防ぐことができる。
第２の発明によれば、第１の発明において、長孔にボルトを挿入して、仮止め状態にしておけば、ケースの回転位置を調整することができる。
しかも、プレートを用い、その一部を曲げるだけでストッパを構成できるので、ほとんどコストをかけずに、ケースの回転を規制することができる。
【００３５】
第３の発明によれば、第２の発明において、一対のプレートを連結バーを介して一体にしたので、これらプレートを、取り付け板部上に同時に載せることができ、組み付け性を向上させることができる。また、連結バーをケースにまたがせたので、この連結バーが、ケースを保護する役目も果たすことになる。
第４の発明によれば、第２、３の発明において、取り付け板部が動こうとしても、プレートの端部が、その方向に対してほぼ正面から抗力を発揮することになり、ケースの回転を効果的に規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のポテンショメータの取り付け機構の一実施例を示し、(ａ)がボルト２６の斜視図で、(ｂ)が連結バー２８で連結したプレート２７の斜視図で、(ｃ)がポテンショメータ１４の斜視図である。
【図２】実施例のポテンショメータ１４の平面図であり、プレート２７の端部２７ｅをまだ曲げていない状態を示す。
【図３】実施例のポテンショメータ１４を被取り付け面３０に取り付けて、プレート２７の端部２７ｅを曲げた状態を示す図である。ただし、被取り付け面３０については図示していない。
【図４】電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図５】可動筒体８の斜視図である。
【図６】従来例のポテンショメータ１４の斜視図である。
【図７】従来例のポテンショメータ１４を開口１６ａ側から見た図である。
【図８】連係ピン１５を示す斜視図である。
【図９】ギヤケース１の外周面に設けた被取り付け面３０を示す図である。
【図１０】従来例のポテンショメータ１４の正面図である。
【符号の説明】
１          ギヤケース
８          可動筒体
１４        ポテンショメータ
１５        連係ピン
１６        ケース
１６ａ      開口
１６ｂ      挿入筒部
１７        取り付け板部
１８        長孔
１９        回転プレート
２４        コイルスプリング
２５        挿入孔
２６        ボルト
２７        プレート
２７ｅ      端部
２８        連結バー
２９        ボルト貫通孔
３０        被取り付け面
３１        ボルト孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003663297.tif 000008
【図８】
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【図９】
0003663297.tif 000010
【図１０】
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