(57)【要約】【課題】回転検出装置において組付性の向上を図ると同時にさらなる軽量化を図る。【解決手段】吸気制御装置１０の回転検出機構２４は、ロータ６８が端部に設けられたロータホルダ６６を有し、このロータホルダ６６は、ホルダ本体７２の径方向外側に拡径した複数のフランジ部７４が形成されると共に、前記フランジ部７４に対して軸方向に突出した嵌合部７６を有している。一方、スロットルギア４２の中央には収納孔５４が形成され、その径方向外側には、周方向に沿って互いに等間隔離間した複数のピン６２が設けられる。そして、ロータホルダ６６の嵌合部７６が、スロットルギア４２の収納孔５４へ挿入されることで嵌合され同軸上に位置決めされ、複数のピン６２がそれぞれフランジ部７４の孔部７８へと挿入された状態で加締められ互いに固定される。【選択図】図１
2018155121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が設けられ被回転検出体を覆うケース部材と、該基板に設けられ電流の印加によって磁界を発生する励磁導体部と、前記被回転検出体に固定され前記励磁導体部と離間した非接触状態に配置され、電磁作用によって前記被回転検出体の回転位置に応じた電流を発生する励起導体部とを備え、前記励起導体部を保持するホルダと前記被回転検出体とが接続された回転検出装置であって、
前記被回転検出体は、中央に開口した収納孔と、該収納孔の径方向外側に設けられ軸方向に突出した凸部とを備え、
前記ホルダは、前記軸方向に延在し前記収納孔に対して嵌合される嵌合部と、該嵌合部の径方向外側に延在し前記凸部が挿入される孔部を有したフランジ部とを備え、
前記凸部が前記孔部へと挿入された状態で、該凸部が加締め又は溶着されることで互いに固定されることを特徴とする回転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関への空気の供給量を制御する吸気制御装置に用いられ、弁体の開度を検出するための回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、二輪車や自動車等の車両に搭載された内燃機関に用いられ、該内燃機関への吸入空気量を制御可能な吸気制御装置を提案している（特許文献１参照）。この吸気制御装置は、例えば、ボディに設けられたスロットルバルブの開度を制御することにより通路を流れる吸入空気量を制御可能に構成され、スロットルバルブの開度（回転角度）を検出するための回転検出装置を備える。この回転検出装置は、スロットル弁の連結された弁軸の一端部にねじ部が形成され、ナット部材が螺合されると共に、該ナット部材の外周側にロータの装着された円筒状のロータホルダが固着されている。そして、スロットル弁が弁軸と共に回転することで、ナット部材を介して固着されたロータホルダのロータが回転し、該ロータに対向するように設けられたステータによって磁気変化を検出することでスロットル弁の開度（回転量）が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５０９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、組付性の向上を図ると同時にさらなる軽量化を図ることが可能な回転検出装置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】
【０００５】
前記の目的を達成するために、本発明は、基板が設けられ被回転検出体を覆うケース部材と、基板に設けられ電流の印加によって磁界を発生する励磁導体部と、被回転検出体に固定され励磁導体部と離間した非接触状態に配置され、電磁作用によって被回転検出体の回転位置に応じた電流を発生する励起導体部とを備え、励起導体部を保持するホルダと被回転検出体とが接続された回転検出装置であって、
被回転検出体は、中央に開口した収納孔と、収納孔の径方向外側に設けられ軸方向に突出した凸部とを備え、
ホルダは、軸方向に延在し収納孔に対して嵌合される嵌合部と、嵌合部の径方向外側に延在し凸部が挿入される孔部を有したフランジ部とを備え、
凸部が孔部へと挿入された状態で、凸部が加締め又は溶着されることで互いに固定されることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、回転検出装置を構成するケース部材によって被回転検出体が覆われ、この被回転検出体は中央に収納孔が開口し、収納孔の径方向外側には凸部が軸方向に突出するように設けられる。また、励起導体部を保持するホルダは、軸方向に延在し被回転検出体の収納孔に嵌合される嵌合部と、嵌合部の径方向外側に延在し凸部が挿入される孔部を有したフランジ部とを備えている。
【０００７】
従って、被回転検出体の収納孔へホルダの嵌合部が嵌合されることで同軸上に位置決めがなされた状態で、ホルダの孔部へと挿入された凸部を加締め又は溶着することで互いに固定することができるため、従来技術に係る吸気制御装置の回転検出装置と比較し、被回転検出体に対するホルダの組付性を向上できると共に、ナット部材を用いずにホルダを被回転検出体へと接続できるため、さらなる軽量化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【０００９】
すなわち、被回転検出体は中央に収納孔が開口し、収納孔の径方向外側には凸部が軸方向に突出するように設けられ、一方、励起導体部を支持するホルダは、軸方向に延在した嵌合部が被回転検出体の収納孔に嵌合されると共に、嵌合部の径方向外側に延在したフランジ部に凸部の挿入される孔部が形成される。これにより、被回転検出体の収納孔へホルダの嵌合部が嵌合されることで同軸上に位置決めがなされた状態で、ホルダの孔部へと挿入された凸部を加締め又は溶着することで互いに固定できるため、従来技術に係る吸気制御装置の回転検出装置と比較し、被回転検出体に対するホルダの組付性を向上できると共に、ナット部材を用いずにホルダを被回転検出体へと接続できるためさらなる軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１Ａは、本発明の実施の形態に係る回転検出装置の用いられた吸気制御装置の全体断面図であり、図１Ｂは、ロータホルダの固定されたスロットルギアの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る回転検出装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る回転検出装置の適用された吸気制御装置を示す。
【００１２】
この吸気制御装置１０は、例えば、自動車等の車両に搭載された吸気マニホールドに接続されて使用され、図１Ａに示されるように、スロットルボディ１２と、該スロットルボディ１２の内部に収納される駆動部１４と、前記スロットルボディ１２の吸気通路１６を開閉する弁体１８を有した弁機構部２０と、前記駆動部１４の駆動力を前記弁機構部２０へと伝達するギア機構２２と、前記弁体１８の開度（回転量）を検出するための回転検出機構２４とを含む。
【００１３】
スロットルボディ１２は、例えば、金属製材料から形成され、駆動部１４の収容される収容室２６と、該収容室２６と直交方向に貫通した吸気通路１６とを備え、前記収容室２６の開口部４６側（矢印Ａ方向）となる一側面が開口し後述するギア機構２２が内部に収納されボディカバー（ケース部材）２８が装着されることで閉塞される。
【００１４】
また、スロットルボディ１２には、吸気通路１６が収容室２６と略直交するように形成され、該吸気通路１６と連通した一組のシャフト孔３０を有している。このシャフト孔３０には軸受３２がそれぞれ設けられ、後述する弁機構部２０のスロットルシャフト３８が回転自在に支持される。
【００１５】
駆動部１４は、例えば、ステッピングモータやＤＣモータからなり、スロットルボディ１２の収容室２６へ収納され固定されている。そして、駆動部１４の駆動軸３４には、複数の歯部を有したピニオンギア３６が装着され、該ピニオンギア３６を介して駆動部１４からの駆動力がギア機構２２へと伝達される。
【００１６】
弁機構部２０は、円盤状の弁体１８と、該弁体１８の中央に連結されたスロットルシャフト３８とを含み、前記弁体１８が吸気通路１６内に配置されると共に、前記スロットルシャフト３８の略中央部に対してねじ４０によって締結される。
【００１７】
スロットルシャフト３８の両端部は、スロットルボディ１２のシャフト孔３０に挿通され、軸受３２を介して回転自在に支持されると共に、その一端部が開口したスロットルボディ１２の一端部側（矢印Ａ方向）に突出し、後述するギア機構２２のスロットルギア４２が装着される。
【００１８】
ギア機構２２は、駆動部１４の駆動軸３４に連結されたピニオンギア３６と、スロットルシャフト３８の端部に連結されたスロットルギア（被回転検出体）４２と、前記ピニオンギア３６と前記スロットルギア４２に噛合される中間ギア４４とを含み、前記ピニオンギア３６、中間ギア４４及びスロットルギア４２が前記ボディの開口部４６へと収納されている。なお、中間ギア４４は、ピニオンギア３６とスロットルギア４２との間に配置され、スロットルボディ１２及びボディカバー２８に支持されたギアシャフト４８を介して回転自在に設けられる。
【００１９】
このスロットルギア４２は、有底筒状の本体部５０と、該本体部５０の一端部において拡径した外縁部に形成されるギア部５２とを有し、このギア部５２には中間ギア４４が噛合される。
【００２０】
この本体部５０の内部には、後述するロータホルダ６６の収納される収納孔５４が形成されると共に、前記収納孔５４の底部中央には、スロットルシャフト３８の端部が挿通され連結される連結孔５６が形成される。このスロットルシャフト３８は、連結孔５６に挿通された状態でリング部材５８が係合されることでスロットルギア４２に対して連結される。
【００２１】
また、本体部５０の一端部には、図１Ｂに示されるように、収納孔５４の外周側となる位置に複数のボス部６０が設けられ、このボス部６０の中心には、前記本体部５０から離間する方向に向かって所定高さだけ突出したピン（凸部）６２が形成され、前記ボス部６０及び前記ピン６２は該本体部５０の周方向に沿って互いに等間隔離間するように設けられる。
【００２２】
さらに、図１Ａに示されるように、スロットルギア４２には、本体部５０の外周側にリターンスプリング６４が挿通され、その一端部が前記本体部５０に係止され、他端部がスロットルボディ１２に対して係止される。これにより、リターンスプリング６４は、その弾発力によってスロットルギア４２を介して弁体１８が吸気通路１６を閉塞する全閉状態となるように、前記スロットルギア４２を回転方向に付勢している。なお、リターンスプリング６４は、例えば、コイルスプリングから構成される。
【００２３】
そして、駆動部１４の駆動作用下に駆動力が駆動軸３４からピニオンギア３６を介して中間ギア４４へ伝達され、噛合されたスロットルギア４２をリターンスプリング６４の弾発力に抗して回転させることで、スロットルシャフト３８及び弁体１８が所定角度だけ回転して弁開状態となる。
【００２４】
回転検出機構２４は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、スロットルギア４２の本体部５０に収納されるロータホルダ６６と、該ロータホルダ６６の端部に設けられるロータ（励起導体部）６８と、前記ロータ６８に臨むようにボディカバー２８の内部に設けられたステータ（励磁導体部）７０とを含む。
【００２５】
ロータホルダ６６は、有底円筒状に形成されたホルダ本体７２と、該ホルダ本体７２の開口した端部に形成され径方向外側に拡径した複数のフランジ部７４と、前記フランジ部７４に対して軸方向に突出した嵌合部７６とからなる。
【００２６】
ホルダ本体７２には、その底状となる一端部に励起誘導体からなるロータ６８が設けられ、このロータ６８は、中心に形成されたコア部から放射状に延びる３枚のブレードを有している。そして、ロータホルダ６６は、そのロータ６８がボディカバー２８に臨み、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に所定間隔離間するように配置される。
【００２７】
このフランジ部７４は、スロットルギア４２のピン６２に対応した数量でホルダ本体７２の周方向に沿って互いに等間隔離間するように設けられ、前記ピン６２の挿入される孔部７８がそれぞれ形成される。
【００２８】
嵌合部７６は、フランジ部７４から離間する方向（矢印Ｂ方向）に向かってそれぞれ同一長さだけ突出し、収納孔５４へと挿入された際、その内周面に摺接するように断面円弧状に形成される（図１Ｂ参照）。
【００２９】
そして、ロータホルダ６６がスロットルギア４２の一端部側（図１Ａ中、矢印Ａ方向）に設置されることで、フランジ部７４が前記一端部に当接し、ピン６２が孔部７８へと挿入されると共に嵌合部７６が収納孔５４の内周面に摺接することで、ロータホルダ６６がスロットルギア４２の収納孔５４と同軸上に位置決めされる。また、ピン６２は、フランジ部７４の孔部７８へと挿通された状態で突出した端部を加締めや熱溶着して拡径させ加締め部８２（図１Ａ参照）とすることで前記孔部７８からの脱抜が防止され、フランジ部７４を介してロータホルダ６６がスロットルギア４２の一端部に固定される。
【００３０】
すなわち、スロットルギア４２に連結されたスロットルシャフト３８及び弁体１８とロータホルダ６６とが同軸上に連結される。
【００３１】
一方、ステータ７０は、ボディカバー２８の内部に保持される基板８０に設けられる。
【００３２】
このように、ロータ６８及びステータ７０によりインダクタンス式の回転検出機構２４が構成され、弁機構部２０を構成する弁体１８の開度（回転量）を検出可能に設けられる。
【００３３】
本発明の実施の形態に係る回転検出機構２４の適用された吸気制御装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、図１Ａに示すように、弁体１８が弁閉状態となり、該弁体１８によって吸気通路１６の上流側と下流側との連通が遮断された全閉状態を初期状態として説明する。
【００３４】
この初期状態では、図示しないコントローラから駆動部１４に通電が行われていない非通電状態にあり、リターンスプリング６４の弾発力によってスロットルギア４２が回転方向に付勢されることで、スロットルシャフト３８を介して弁体１８が回転した弁閉状態となる。
【００３５】
そして、図示しないコントローラからの制御信号に基づいて、駆動部１４に対して制御信号を入力することで該駆動部１４の駆動作用下に駆動軸３４が所定方向に回転し、駆動力がピニオンギア３６からギア機構２２の中間ギア４４及びスロットルギア４２へと伝達され、このスロットルギア４２がリターンスプリング６４の弾発力に抗して所定角度だけ回転する。これにより、スロットルシャフト３８と共に弁体１８が吸気通路１６内で回転し、この吸気通路１６の上流側と下流側とが連通した弁開状態となる。これにより、吸気制御装置１０の吸気通路１６を通じて空気が上流側から下流側へと流通し、図示しない内燃機関へと供給される。
【００３６】
また、この際、スロットルギア４２と共にロータホルダ６６に保持されたロータ６８が回転することで、ステータ７０によって該ロータ６８の回転に伴った磁気変化が検出され、検出信号として図示しない電子制御ユニットへと出力される。これにより、スロットルギア４２にスロットルシャフト３８を介して連結された弁体１８の開度（回転量）が算出され、例えば、内燃機関の駆動制御に利用される。
【００３７】
一方、駆動部１４に対する通電を停止することで、ギア機構２２を介した弁体１８への駆動力の付与が滅勢され、リターンスプリング６４の弾発力によってスロットルギア４２が初期状態へと復帰するように回転し、それに伴って、スロットルシャフト３８及び弁体１８が回転することで前記弁体１８によって吸気通路１６が閉塞された全閉状態となる。
【００３８】
以上のように、本実施の形態では、吸気制御装置１０に用いられる回転検出機構２４において、弁体１８及びスロットルシャフト３８に連結されたスロットルギア４２に軸方向に突出した複数のピン６２を設けると共に、ロータ６８の設けられたロータホルダ６６には、ホルダ本体７２の径方向外側に突出し孔部７８を有したフランジ部７４と、前記フランジ部７４に対して軸方向に突出した嵌合部７６とを備えている。そして、ロータホルダ６６をスロットルギア４２に固定する際、嵌合部７６をスロットルギア４２の収納孔５４へと嵌合させることで、前記ロータホルダ６６と前記スロットルギア４２とを容易に同軸上に位置決めすることができ、フランジ部７４の孔部７８にピン６２を挿通させ加締めや熱溶着によって先端を拡径させ加締め部８２を形成することで互いに固定している。
【００３９】
その結果、従来技術に係る吸気制御装置の回転検出装置と比較し、ロータ６８を有したロータホルダ６６をスロットルギア４２に対して確実且つ容易に同軸上に連結できるため、その組付性を向上できると共に、ナット部材を用いずに前記ロータホルダ６６を前記スロットルギア４２に対して連結できるため、さらなる軽量化を図ることが可能となる。
【００４０】
また、ロータホルダ６６における嵌合部７６は、上述したように周方向に沿って互いに等間隔して複数設けられる場合に限定されるものではなく、例えば、周方向に沿って繋がった環状の嵌合部としてもよい。
【００４１】
なお、本発明に係る回転検出装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４２】
１０…吸気制御装置                  １２…スロットルボディ
１４…駆動部                        １６…吸気通路
１８…弁体                          ２０…弁機構部
２２…ギア機構                      ２４…回転検出機構
４２…スロットルギア                ５４…収納孔
６２…ピン                          ６６…ロータホルダ
６８…ロータ                        ７０…ステータ
７４…フランジ部                    ７６…嵌合部
７８…孔部
【図１】
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