(57)【要約】【課題】  カバー部材の変位量が少なくなり、例えばハウジングケースをセンサのケースとした場合、センサの精度が向上するケースの密閉構造を提供する。【解決手段】  円筒状のハウジングケース２と、ハウジングケース２に取り付けられるカバー部材３と、カバー部材３の周縁部とハウジングケース２の端縁部との間で挟み込まれて取り付けられるＯリング１３と、ハウジングケース２内で回転自在に支持された回転体８と、回転体８に設けられた摺動子１０と、ハウジングケース２内に設けられ、摺動子１０が摺動する絶縁基板６とを備え、カバー部材３の内面の中央に設けた軸受け部で回転体８の一端を支持するとともに、カバー部材３の周縁部には外側に広がるテーパ部３ｅが形成され、該テーパ部３ｅでＯリング１３を挟み込んだ。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のハウジングケースと、
前記ハウジングケースに取り付けられるカバー部材と、
前記カバー部材の周縁部と前記ハウジングケースの端縁部との間で挟み込まれて取り付けられるシール部材と、
前記ハウジングケース内で回転自在に支持された回転体と、
前記回転体に設けられた摺動子と、
前記ハウジングケース内に設けられ、前記摺動子が摺動する絶縁基板とを備え、
前記カバー部材の内面の中央に設けた軸受け部で前記回転体の一端を支持するとともに、
前記カバー部材の周縁部には外側に広がるテーパ部が形成され、該テーパ部で前記シール部材を挟み込んだことを特徴とするケースの密閉構造。
【請求項２】
請求項１において、前記カバー部材の周縁部が前記ハウジングケースの曲げ部を曲げることにより保持されていることを特徴とするケースの密閉構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のスロットルセンサ等に使用され、外部から伝達される回転角度を検出することができる回転型センサ等のケースの密閉構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のケースの密閉構造の一例としては、例えば、自動車のスロットルセンサ等に使用され、外部から伝達される回転角度を検出することができる回転型センサに関する特許文献１があり、これを図６乃至図８に示す。
【０００３】
これらの図に示す回転型センサについて説明すると、筺体１は、合成樹脂の成型品からなるハウジングケース２と、このハウジングケース２の後方の開口部を塞ぐカバー部材３とで構成されている。
【０００４】
そして、ハウジングケース２は、内部に収納部２ａを有する筒状の側壁２ｂと、この側壁２ｂから収納部２ａ内に突出した２段状の筒部からなる受け部２ｃと、側壁２ｂの後方開口部側に設けられた２段の肩部２ｄと、側壁２ｂから直角方向に延びて形成された筒状部２ｅとを有する。
【０００５】
また、カバー部材３は、皿状をなし、板状部３ａと、この板状部３ａの外周部に設けられた鍔部３ｂと、板状部３ａから前方に突出し、中央部に凹部３ｃが設けられた保持部３ｄとを有する。また、カバー部材３の鍔部３ｂには、内側（図の下方に行くほど）に狭まるテーパ部３ｅ’が形成され、該テーパ部３ｅ’でＯリング１３を挟み込むようにしている。
【０００６】
そして、このカバー部材３は、ハウジングケース２の後方の開口部側から肩部２ｄに載置され、図７に示すように肩部２ｄとテーパ部３ｅ’と間にＯリング１３を挟み込み、Ｏリング１３を押し潰した状態で、図６及び図８に示すようにハウジングケース２ハウジングケース２の側壁２ｂの曲げ部２ｆを熱カシメする等して、開口部を塞ぐようにハウジングケース２に取り付けられる。
【０００７】
金属材からなる複数の端子４は、コネクタ用に使用され、この端子４は、ハウジングケース２に埋設されて取り付けられ、一端がハウジングケース２の収納部２ａ内に突出すると共に、他端が筒状部２ｅ内に突出した状態となっている。
【０００８】
金属材等からなる支持部５は、円柱状部５ａと、この円柱状部５ａの前方に設けられた円錐部５ｂとを有し、この支持部５は、円柱状部５ａを凹部３ｃに挿入して、保持部３ｄによって保持されている。
【０００９】
板状の絶縁基板６は、中心部に孔６ａを有し、この絶縁基板６の一面には、ここでは図示しないが、抵抗体パターンと良導電体からなる集電体パターンが設けられており、そして、この抵抗体パターンと集電体パターンは、絶縁基板６に取り付けられた複数の端子部７に導通した状態となっている。また、この絶縁基板６は、外周部が肩部２ｄに載置され、孔６ａが支持部５と対向した状態で、収納部２ａ内に収納され、この絶縁基板７は、ハウジングケース２に取り付けられたカバー部材３によって、外周部が肩部２ｄに押し付けられて、ハウジングケース２に取り付けられると共に、端子部６は、収納部２ａ内に突出したコネクタ用の端子４と半田接続されている。
【００１０】
合成樹脂の成型品からなる回転体８は、円板状部８ａと、この円板状部８ａの中央部から前方に突出した筒状の壁部８ｂと、この筒状の壁部８ｂの中央部に設けられた凹部８ｃと、壁部８ｂの両端の近傍に設けられた凹みからなる係合部８ｄと、凹部８ｃの底壁面から内壁面にかけて互いに一対向かい合うようにして形成された凸部８ｅと、円板状部８ａの中央部から後方に突出する突部８ｆと、この突部８ｆの後端部に設けられた円錐状の穴部８ｇとを有する。
【００１１】
そして、この回転体８は、ハウジングケース２の収納部２ａ内に収納され、筒状の壁部８ｂが受け部２ｃ内に挿通されると共に、突部８ｆが絶縁基板６の孔６ａに挿通され、凹部８ｇに円錐状部５ｂが嵌入して、回転体８は、回転可能に保持されると共に、突部８ｆによってピボット支持されて、傾倒可能になっている。また、この回転体８は、円板状部８ａと受け部２ｃとの間に撓めた状態で配置されたウェーブワッシャー９によって、支持部５側に常時押圧されている。
【００１２】
摺動子１０は、導電性のあるバネ板で形成され、この摺動子１０は、円板状部８ａの下面に取り付けられ、抵抗体パターンと集電体パターンに摺動可能となっている。そして、抵抗体パターンと集電体パターン、及び摺動子１０とによって、回転角度を検出する回転型可変抵抗器からなる検出手段Ｋが構成されている。なお、この検出手段Ｋは、回転型可変抵抗器以外の回転型エンコーダ等で構成しても良い。
【００１３】
バネ性ある材料からなるバネ部材１１は、Ｕ字状に形成され、互いに対向する一対の第１のアーム部１１ａ、第２のアーム部１１ｂとを有する。
【００１４】
駆動軸１２は、棒状の金属材から構成され、後方側の端部に挿入部１２ａを有し、この挿入部１２ａは、断面が略長方形状であり、一対の平坦面１２ｂを有している。このような駆動軸１２は、バネ部材１１の第１，第２のアーム部１１ａ、１１ｂ間に圧入され、回転体８の凹部８ｃ内に収納される。そしてこの駆動軸１２は、車両のスロットル弁と連動して回転するように車両本体に設けられている。
【特許文献１】特開２００３−９７９７０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このような従来のケースの密閉構造では、図６及び図８に示すように、Ｏリング１３をハウジングケース２の肩部２ｄとカバー部材３のテーパ部３ｅ’とで挟み込んで押し潰して密閉するようにしている。
【００１６】
このような状態であると、押し潰されたＯリング１３の元に戻ろうとする力Ｆ２がテーパ部３ｅ’に図８に示すように内方斜め上方（テーパ部３ｅ’に垂直方向）に作用している。一方、カバー部材３の周縁部の上端部は曲げ部２ｄによって上方のＰ点で押えられているため、カバー部材３の周縁部は、Ｐ点を中心にして力Ｆ２が作用してカバー部材３の板状部３ａには反力Ｑ２が発生し、これにより、カバー部材３の板状部３ａの中央付近を上方（矢印Ａ方向）に膨出させることになる。また、支持部５等からなる軸受け部による摩擦等により、カバー部材３が熱膨張することによりカバー部材３の板状部３ａの中央付近のＡ方向への変位が加わり、カバー部材３の板状部３ａのＡ方向への変位量はさらに大きなものとなっていた。
【００１７】
また、カバー部材３の内面の保持部３ｄにウエーブワッシャー９の力が回転体８の及び支持部５を介して矢印Ａ方向に掛かっているため、一層、矢印Ａ方向にカバー部材３の板状部３ａの中央が膨出される。
【００１８】
このようにカバー部材３の板状部３ａの中央付近が膨出されると、カバー部材３の保持部３ｄの支持部５が、回転体８の軸方向に変位するため、回転体８に設けられた摺動子と、絶縁基板６の回路パターンとの位置関係が変動してセンサの出力値が変化してしまい、正常な出力が得られなくなるという問題があった。
【００１９】
また、上述したように、カバー部材３が容易に変形し得るとなると、カバー部材３のテーパ部３ｅ’によるＯリング１３の圧縮が十分でなくなり、Ｏリング１３によるシールが不完全となって塵等が侵入したり、カバー部材３が外れたりする虞れもあった。
【００２０】
本発明の目的は、カバー部材の変位量が少なくなり、例えばハウジングケースをセンサのケースとした場合、センサの精度が向上するケースの密閉構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述の目的を達成するために、本発明のケースの密閉構造は、円筒状のハウジングケースと、前記ハウジングケースに取り付けられるカバー部材と、前記カバー部材の周縁部と前記ハウジングケースの端縁部との間で挟み込まれて取り付けられるシール部材と、前記ハウジングケース内で回転自在に支持された回転体と、前記回転体に設けられた摺動子と、前記ハウジングケース内に設けられ、前記摺動子が摺動する絶縁基板とを備え、前記カバー部材の内面の中央に設けた軸受け部で前記回転体の一端を支持するとともに、前記カバー部材の周縁部には外側に広がるテーパ部が形成され、該テーパ部で前記シール部材を挟み込んだ構成にしてある。
【００２２】
また、上述の発明のケースの密閉構造において、前記カバー部材の周縁部が前記ハウジングケースの曲げ部を曲げることにより保持されている構成にしてある。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、カバー部材の変位量が少なくなり、例えばハウジングケースをセンサのケースとした場合、センサの精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明のケースの密閉構造の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００２５】
本発明を回転型センサに適用した図面を説明すると、図１は回転型センサの断面図、図２は図１の分解斜視図、図３は図１のカバー部材の斜視図、図４はカバー部材の装着前の状態を示す断面図、図５はカバー部材の装着後の状態を示す断面図である。
【００２６】
次に、本発明の実施例である回転型センサの構成を図１〜図５に基づいて説明すると、筺体１は、合成樹脂の成型品からなる円筒状のハウジングケース２と、このハウジングケース２の後方の開口部を塞ぐカバー部材３とで構成されている。
【００２７】
そして、ハウジングケース２は、内部に収納部２ａを有する筒状の側壁２ｂと、この側壁２ｂから収納部２ａ内に突出した２段状の筒部からなる受け部２ｃと、側壁２ｂの後方開口部（図で上方）側に設けられた肩部２ｄと、側壁２ｂから上方に延びて形成され、熱カシメで曲げられる曲げ部２ｆとを有する。また、肩部２ｄには、ゴム材質の弾性体からなるＯリング１３を嵌め込む環状溝２ｇが設けられ、この環状溝２ｇの内側の周壁面は凹んで形成されてＯリング１３を安定して保持されるようにしてある。
【００２８】
また、カバー部材３は、皿状をなし、板状部３ａと、この板状部３ａの外周部に設けられた鍔部３ｂと、板状部３ａから前方に突出し、中央部に凹部３ｃが設けられた保持部３ｄとを有する。また、カバー部材３の鍔部３ｂには、外側（図の下方に行くほど）に広がるテーパ部３ｅが形成され、該テーパ部３ｅでシール部材であるＯリング１３を挟み込むようにしている。３ｆは、図３に示すようにカバー部材３の内面に突設された多数の補強用突起部である。
【００２９】
そして、このカバー部材３は、ハウジングケース２の後方の開口部側から肩部２ｄに載置され、図５に示すように肩部２ｄとテーパ部３ｅと間にＯリング１３を挟み込み、Ｏリング１３を押し潰した状態で、図１及び図５に示すようにハウジングケース２の側壁２ｂの曲げ部２ｆを熱カシメする等して、開口部を塞ぐようにハウジングケース２に取り付けられる。
【００３０】
金属材からなる複数の端子４は、コネクタ用に使用され、この端子４は、ハウジングケース２に埋設されて取り付けられ、一端がハウジングケース２の収納部２ａ内に突出すると共に、他端が筒状部２ｅ内に突出した状態となっている。金属材等からなる支持部５は、円柱状部５ａと、この円柱状部５ａの前方に設けられた円錐部５ｂとを有し、この支持部５は、円柱状部５ａを凹部３ｃに挿入して、保持部３ｄによって保持されている。
【００３１】
板状の絶縁基板６は、中心部に孔６ａを有し、この絶縁基板６の一面には、ここでは図示しないが、抵抗体パターンと良導電体からなる集電体パターンが設けられており、そして、この抵抗体パターンと集電体パターンは、絶縁基板６に取り付けられた複数の端子部７に導通した状態となっている。また、この絶縁基板６は、外周部が肩部２ｄに載置され、孔６ａが支持部５と対向した状態で、収納部２ａ内に収納され、この絶縁基板６は、ハウジングケース２に取り付けられたカバー部材３によって、外周部が肩部２ｄに押し付けられて、ハウジングケース２に取り付けられると共に、端子部７は、収納部２ａ内に突出したコネクタ用の端子４と半田接続されている。
【００３２】
合成樹脂の成型品からなる回転体８は、２段状の円板状部８ａと、この円板状部８ａの中央部から前方に突出した筒状の壁部８ｂと、この筒状の壁部８ｂの中央部に設けられた凹部８ｃと、凹部８ｃの内壁面に形成された凸部８ｅと、円板状部８ａの中央部から後方に突出する突部８ｆと、この突部８ｆの後端部に設けられた円錐状の穴部８ｇと、摺動子１０が取り付けられて円板状部８ａに固定される摺動子受け８ｈとを有する。
【００３３】
そして、この回転体８は、ハウジングケース２の収納部２ａ内に収納され、筒状の壁部８ｂが受け部２ｃ内に挿通されると共に、突部８ｆが絶縁基板６の孔６ａに挿通され、凹部８ｇに円錐状部５ｂが嵌入して、回転体８は、回転可能に保持されると共に、突部８ｆによってピボット支持されて、傾倒可能になっている。また、この回転体８は、円板状部８ａと受け部２ｃとの間に撓めた状態で配置されたウェーブワッシャー９によって、支持部５側に常時押圧されている。
【００３４】
摺動子１０は、導電性のあるバネ板で形成され、この摺動子１０は、円板状部８ａの下面に取り付けられ、抵抗体パターンと集電体パターンに摺動可能となっている。そして、抵抗体パターンと集電体パターン、及び摺動子１０とによって、回転角度を検出する回転型可変抵抗器からなる検出手段Ｋが構成されている。なお、この検出手段Ｋは、回転型可変抵抗器以外の回転型エンコーダ等で構成しても良い。
【００３５】
バネ性ある材料からなるバネ部材１１は、Ｕ字状に形成され、アーム部１１ａを有する。
【００３６】
駆動軸（なお、図１及び図２には図示していないが、前記図６と同様の駆動軸１２である）は、バネ部材１１のアーム部１１ａに圧入され、回転体８の凹部８ｃ内に収納される。そして前記駆動軸は、車両のスロットル弁と連動して回転するように車両本体に設けられている。
【００３７】
上記のように回転体８にバネ部材１１が位置決めされていると共に、壁部８ｂは合成樹脂の成型品からなり、撓みにくく、硬いという性質を有しているので、回転体８に対してバネ部材１１が相対的に移動する恐れがない。また、前記駆動軸はバネ部材１１と強嵌合状態となっているので、前記駆動軸がバネ部材１１に対して相対的に移動する恐れがないので、前記駆動軸が回転体８からずれる恐れがない。
【００３８】
また、前記駆動軸は、バネ部材１１を介して、凹部８ｃとスプライン結合をしているので、回転ズレがおこる危険性は著しく小さい。そして、前記駆動軸が回転されると、回転体８が回転され、摺動子１０が絶縁基板６上に形成された図示せぬ抵抗体パターン上と集電体パターン上と摺動して、検出手段Ｋが操作されて、変化した出力電圧が出力されるようになっている。また、前記駆動軸にラジアル方向の荷重が加わった場合は、駆動軸１２が回転体８と共に傾いて、ウェーブワッシャー９が収縮して加重を吸収し、ウェーブワッシャー９の復帰力によって、回転体８が元の位置に復帰するようになっている。また、仮に、前記駆動軸がセンターずれして組み込まれても、回転体８は円錐部５ｂを支点として傾き、受け部２ｃに過大な力が加わらないようにしているため、前記駆動軸は削れにくくなっている。また、回転体８は円錐部５ｂを中心として回転するので安定して回転させることができ、摺動子１０と抵抗体との位置を変わりにくくすることができる。
【００３９】
前記実施例における回転型センサは上記のような構成を有し、次にその動作について説明すると、前記駆動軸は、自動車のスロットルバルブに連携され、スロットルバルブが回転することで、前記駆動軸が回転する。そして、前記駆動軸が回転すると、回転体８が回転し、出力電圧が変化して、この変化をマイコン等で検知することによって回転角度を検知することができる。
【００４０】
次に、カバー部材３のテーパ部３ｅの作用について説明する。
【００４１】
図１及び図５に示すように、Ｏリング１３をハウジングケース２の肩部２ｄの環状溝２ｇとカバー部材３のテーパ部３ｅとで挟み込んで押し潰して密閉するようにしている。
【００４２】
このような状態では、押し潰されたＯリング１３は、弾性体であるため元に戻ろうとする力Ｆ１がテーパ部３ｅに図５に示すように外方斜め上方（テーパ部３ｅに垂直方向）に作用している。一方、カバー部材３の周縁部の上端部は曲げ部２ｄによって上方のＰ点で押えられているため、カバー部材３の周縁部は、Ｐ点を中心にして力Ｆ１が作用してカバー部材３の板状部３ａには下方への反力Ｑ１が発生し、これにより、カバー部材３の板状部３ａの中央付近を下方（矢印Ｂ方向）に凹まそうとする。また、同時に、カバー部材３の内面の保持部３ｄにウエーブワッシャー９の力が回転体８の及び支持部５を介して矢印Ａ方向に掛かっているため、一層、矢印Ｂ方向にカバー部材３の板状部３ａの中央を膨出させようとし、かつ上記したような熱膨張によるカバー部材３の板状部３ａの変位がある。したがって、後段のカバー部材３の板状部３ａの膨出させようとする力を、前段のカバー部材３の板状部３ａへの下方の反力Ｑ１により打ち消しあるいは減少させ、カバー部材３の板状部３ａの矢印Ｂ方向の変位量を減少させることができる。
【００４３】
なお、上述したようにカバー部材３のテーパ部３ｅに力Ｆ１が作用した場合、カバー部材３のテーパ部３ｅはＰ点を中心にして外方に僅かに撓むことになるが、これを各部材の弾性変形にて行っても良く、あるいはカバー部材３の周縁部の外面と曲げ部２ｄとの間に僅かな隙間を設けても良い。
【００４４】
このようにしてカバー部材３の板状部３ａの中央付近の変位量を減少させ、あるいはほとんど生じさせないものとすることにより、回転体８に設けられた摺動子１０と、絶縁基板６の回路パターンとの位置関係が変動することがなく、センサは正常な出力が得られる。
【００４５】
また、カバー部材３の膨出が防げるので、カバー部材３のテーパ部３ｅによるＯリング１３の圧縮状態に変化はなく、Ｏリング１３によるシールも安定し、塵等の侵入を防げ、また、カバー部材３の外れも防止できる。
【００４６】
なお、前記実施例ではカバー部材３に円錐部５ｂを有する支持部５を取り付けて回転体８の穴部８ｇを支持するようにしたが、本発明はこれに限らず、凸凹の関係が逆であっても良い。
【００４７】
このように構成された前記実施例にあっては、円筒状のハウジングケース２と、ハウジングケース２に取り付けられるカバー部材３と、カバー部材３の周縁部とハウジングケース２の端縁部との間で挟み込まれて取り付けられるＯリング１３と、ハウジングケース２内で回転自在に支持された回転体８と、回転体８に設けられた摺動子１０と、ハウジングケース２内に設けられ、摺動子１０が摺動する絶縁基板６とを備え、カバー部材３の内面の中央に設けた軸受け部で回転体８の一端を支持するとともに、カバー部材３の周縁部には外側に広がるテーパ部３ｅが形成され、該テーパ部３ｅでＯリング１３を挟み込んだため、また、カバー部材３の周縁部がハウジングケース２の曲げ部２ｄを曲げることにより保持されているため、カバー部材３の変位量が少なくなり、例えばハウジングケース２をセンサのケースとした場合、センサの精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例に係るケースの密閉構造を示す断面図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】図１のカバー部材の斜視図である。
【図４】カバー部材の装着前の状態を示す断面図である。
【図５】カバー部材の装着後の状態を示す断面図である。
【図６】従来のケースの密閉構造を示す縦断面図である。
【図７】カバー部材の装着前の状態を示す断面図である。
【図８】カバー部材の装着後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
２  ハウジングケース
２ｄ  曲げ部
２ｇ  環状溝
３  カバー部材
３ｅ  テーパ部
６  絶縁基板
８  回転体
１０  摺動子
１３  Ｏリング
【図１】
2006153501.tif 000003
【図２】
2006153501.tif 000004
【図３】
2006153501.tif 000005
【図４】
2006153501.tif 000006
【図５】
2006153501.tif 000007
【図６】
2006153501.tif 000008
【図７】
2006153501.tif 000009
【図８】
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