(57)【要約】【課題】長期間に亘って安定した出力を得ること。【解決手段】可動部材５１は、その上面に板ばね１０が固着される一方、その下面に摺動子９が固着され、コイルばねにより電気部品１の前方側に付勢されている。ハウジングの内壁面に対する板ばね１０の接触位置Ｂは、抵抗体パターンに対する摺動子９の接触位置Ａよりもコイルばねの付勢方向側に配置されている。接触位置Ａ、Ｂの位置関係により可動部材５１に回転モーメントが与えられ、摺動子９が抵抗体パターンに押圧される。【選択図】図４
2011196232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、軸線方向に直線的に移動可能な操作軸と、前記操作軸によって駆動される可動部材と、前記可動部材に配設された摺動子と、前記操作軸の軸線を含む平面上にあって前記可動部材を軸線方向に付勢する第１の付勢部材と、複数の外部導出端子及び電極を有し前記摺動子が摺動される抵抗体基板と、前記操作軸を挿通する挿通孔が設けられ、前記操作軸の移動をガイドする軸受け部と、前記ハウジングと前記可動部材の間に配設され当該可動部材を前記抵抗体基板側に付勢する第２の付勢部材とを備え、
前記第２の付勢部材における前記ハウジングの内壁面との接触位置を、前記摺動子における前記抵抗体基板との接触位置よりも前記第１の付勢部材の付勢方向側にずらせて配置したことを特徴とする直線操作型電気部品。
【請求項２】
前記第２の付勢部材は、板ばねで構成され、一端が前記可動部材における前記摺動子の配設面の裏面に固定され、他端が前記第１の付勢部材の付勢方向側に延伸して前記ハウジングの内壁面に弾接することを特徴とする請求項１記載の直線操作型電気部品。
【請求項３】
前記第１の付勢部材は、前記可動部材の側方側に配置される一対のコイルばねで構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の直線操作型電気部品。
【請求項４】
前記操作軸の小径部の先端部は球面で構成され、前記可動部材に当接してい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直線操作型電気部品。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の直線操作型電気部品からの出力信号に応じてＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）バルブの位置を検出することを特徴とするＥＧＲセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線操作型電気部品に関し、特に、検出対象となる部材の位置に応じてスライド移動可能に設けられた操作軸を備える直線操作型電気部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハウジングから一部を露出させ、検出対象部材の位置に応じてスライド移動可能に設けられた操作軸を備え、この操作軸の動作量に応じて検出対象部材の位置を検出する直線操作型電気部品が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この直線操作型電気部品においては、ハウジング内に抵抗体を設けた絶縁基板と、操作軸に連結されて絶縁基板近傍をスライド移動する可動部材と、この可動部材を初期位置に復帰させるコイルばねとが収納されている。そして、操作軸の位置に応じて可動部材に固定した摺動子を抵抗体上でスライド移動することによって電気抵抗値を変化させ、検出対象部材の位置を検出する。
【０００３】
また、この直線操作型電気部品においては、操作軸の中心軸の延長線上から抵抗体とは反対側に外れた位置にコイルばねを配置すると共に、このコイルばねの先端部を可動部材の一部で係止している。これにより、可動部材に若干の回転モーメントを発生させて摺動子を抵抗体に押圧し、抵抗体上における摺動子の安定した摺動を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６１２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の直線操作型電気部品においては、コイルばねの反発力を利用して回転モーメントを発生させていることから、コイルばねの伸縮量に応じて回転モーメントの大きさが変化する。これにより、コイルばねの伸縮量に応じて抵抗体に対する摺動子の押圧荷重が変化する結果、抵抗体の位置によって摩耗量が異なる事態が発生し、長期間に亘って安定した出力を得ることが困難となるという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、長期間に亘って安定した出力を得ることができる直線操作型電気部品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】
【０００７】
本発明に係る直線操作型電気部品は、ハウジングと、軸線方向に直線的に移動可能な操作軸と、前記操作軸によって駆動される可動部材と、前記可動部材に配設された摺動子と、前記操作軸の軸線を含む平面上にあって前記可動部材を軸線方向に付勢する第１の付勢部材と、複数の外部導出端子及び電極を有し前記摺動子が摺動される抵抗体基板と、前記操作軸を挿通する挿通孔が設けられ、前記操作軸の移動をガイドする軸受け部と、前記ハウジングと前記可動部材の間に配設され当該可動部材を前記抵抗体基板側に付勢する第２の付勢部材とを備え、前記第２の付勢部材における前記ハウジングの内壁面との接触位置を、前記摺動子における前記抵抗体基板との接触位置よりも前記第１の付勢部材の付勢方向側にずらせて配置したことを特徴とする。
【０００８】
上記直線操作型電気部品によれば、第２の付勢部材におけるハウジングの内壁面との接触位置を、摺動子における抵抗体基板との接触位置よりも第１の付勢部材の付勢方向側にずらせて配置したことから、操作軸の移動距離に関わらず、摺動子を一定の押圧力で抵抗体基板に押圧することができるので、抵抗体基板における摩耗量を一様にでき、長期間に亘って安定した出力を得ること可能となる。
【０００９】
上記直線操作型電気部品において、前記第２の付勢部材は、板ばねで構成され、一端が前記可動部材における前記摺動子の配設面の裏面に固定され、他端が前記第１の付勢部材の付勢方向側に延伸して前記ハウジングの内壁面に弾接することが好ましい。この場合には、摺動子と板ばねとが共通する可動部材に設けられていることから、第２の付勢部材におけるハウジングの内壁面との接触位置と、摺動子における抵抗体基板との接触位置とを高い精度で設定することが可能となる。
【００１０】
さらに、上記直線操作型電気部品において、前記第１の付勢部材は、前記可動部材の側方側に配置される一対のコイルばねで構成されることが好ましい。この場合には、一対のコイルばねで可動部材が付勢されることから、バランス良く所望の付勢力を確保しながら可動部材を付勢することが可能となる。
【００１１】
さらに、上記直線操作型電気部品において、前記操作軸の小径部の先端部は球面で構成され、前記可動部材に当接していることが好ましい。この場合には、操作軸が可動部材に対して球面で当接していることから、操作軸が多少傾いた状態で可動部材を押すようなことがあっても、球面での接触となるので先端部での磨耗が一様になるため長期にわたって安定した検出を行うことが可能となる。
【００１２】
本発明に係るＥＧＲセンサは、上記直線操作型電気部品からの出力信号に応じてＥＧＲバルブの位置を検出することを特徴とする。このようにＥＧＲセンサに上記直線操作型電気部品を適用することにより、長期間に亘って安定した位置検出が可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第２の付勢部材におけるハウジングの内壁面との接触位置を、摺動子における抵抗体基板との接触位置よりも第１の付勢部材の付勢方向側にずらせて配置したことから、操作軸の移動距離に関わらず、摺動子を一定の押圧力で抵抗体基板に押圧することができるので、抵抗体基板における摩耗量を一様にでき、長期間に亘って安定した出力を得ること可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る直線操作型電気部品の外観を示す斜視図である。
【図２】上記実施の形態に係る直線操作型電気部品の分解斜視図である。
【図３】上記実施の形態に係る直線操作型電気部品の断面図である。
【図４】上記実施の形態に係る直線操作型電気部品が有する可動部材の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一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。本発明に係る直線操作型電気部品（以下、単に「電気部品」という）は、例えば、自動車に搭載される排出ガス再循環システム（ＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）システム）において、ＥＧＲバルブの位置を検出するＥＧＲセンサに適用される。しかし、本発明に係る電気部品が適用される対象機器については、これに限定されるものではなく、他の対象機器に適用することも可能である。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る電気部品１の外観を示す斜視図である。図２は、本実施の形態に係る電気部品１の分解斜視図である。図３は、本実施の形態に係る電気部品１の断面図である。図３においては、本実施の形態に係る電気部品１が有する操作軸の軸芯に沿った断面について示している。なお、以下においては、説明の便宜上、図１及び図２に示す左下方側（図３に示す左方側）を「電気部品１の前方側」又は単に「前方側」と呼び、図１及び図２に示す右上方側（図３に示す右方側）を「電気部品１の後方側」又は単に「後方側」と呼ぶものとする。
【００１７】
図１〜図３に示すように、本実施の形態に係る電気部品１は、絶縁性の樹脂材料を成形して形成されるハウジング２と、このハウジング２の前方側に取り付けられる蓋体３と、この蓋体３に設けられた挿通孔３１を介して一端を蓋体３から前方側に突出させた状態でスライド移動可能に保持される操作軸４と、ハウジング２内に収納され、操作軸４の動作量に応じて信号を外部出力するセンサ部５とを含んで構成されている。
【００１８】
ハウジング２は、電気部品１の前方側に開口し、センサ部５を収納するセンサ収納部２１と、電気部品１の下方側に開口し、センサ部５からの信号を外部出力する外部導出端子６を収納する端子収納部２２と、センサ収納部２１における前端部に延設された円盤形状部２３とを有している。なお、端子収納部２２に収納される外部出力端子６は、ハウジング２の製造時にインサート成形され、その一部を端子収納部２２内において露出した状態となっている（図３参照）。なお、円盤形状部２３の中央部には、蓋体３が固定される。
【００１９】
センサ収納部２１の内部には、一定の空間が設けられており、この空間にセンサ部５と、このセンサ部５を構成する可動部材５１を、操作軸４を介して電気部品１の前方側に付勢する一対のコイルばね７（７１、７２）とが配設されている。これらのコイルばね７は、第１の付勢部材を構成する。センサ部５は、絶縁性の樹脂材料を成形して形成され、後述する摺動子９及び板ばね１０が固着された可動部材５１と、その表面（図２及び図３に示す上面）に抵抗体パターンＲが形成された抵抗体基板５２とから構成される。なお、抵抗体基板５２とセンサ収納部２１の内壁面との間には、抵抗体基板５２を安定して保持するための板ばね８が配設されている。
【００２０】
可動部材５１は、ハウジング２内に配置される操作軸４の後端部に当接される位置に配置され、操作軸４のスライド移動に伴って抵抗体基板５２の近傍の上方側領域をスライド移動可能に構成されている。可動部材５１は、後述する操作軸４の小径部４２を収容する形状を有している。この小径部４２の先端部は球面となっていて、可動部材５１に当接している。これにより、操作軸４が多少傾いた状態で可動部材５１を押すようなことがあっても、球面での接触となるので先端部での磨耗が一様になるため長期にわたって安定した検出が行える。また、可動部材５１の下面には、摺動子９が固着されている。一方、可動部材５１の上面には、第２の付勢部材としての板ばね１０が固着されている。可動部材５１は、その側方に延出する一対の腕部５３、５４とを有している。これらの一対の腕部５３、５４の後端部には、コイルばね７１、７２をそれぞれ係止する係止片５５、５６が設けられている。
【００２１】
摺動子９は、その基端部が可動部材５１の後端部近傍に固着され、その先端部が前方側に向けて抵抗体基板５２側に延出し、抵抗体パターンＲ上に摺接するように構成されている。摺動子９は、操作軸４のスライド移動に伴って可動部材５１が従動する際、抵抗体パターンＲ上を摺動するものとなっている。
【００２２】
板ばね１０は、センサ収納部２１の内壁面２１ａと、可動部材５１の上面との間に配設されている。具体的には、板ばね１０は、その基端部が可動部材５１の後端部近傍に固着され、その先端部が前方側に向けてセンサ収納部２１の上方側の内壁面２１ａ側に延出し、この内壁面２１ａに弾接するように構成されている。摺動子９は、操作軸４のスライド移動に伴って可動部材５１が従動する際、内壁面２１ａを弾接した状態で一定の付勢力を可動部材５１に付与しながら摺動するものとなっている。
【００２３】
操作軸４は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して形成され、丸棒形状を有する本体部４１と、その後端部で本体部４１よりも小径に設けられ、電気部品１の後方側に延出して設けられる小径部４２とを有している。操作軸４は、この小径部４２が可動部材５１の一部に収容された状態で当接される。操作軸４においては、その本体部４１の前端部が蓋体３の中央に設けられた挿通孔３１から前方側に突出し、その本体部４１の後端部（小径部４２）がセンサ部５の可動部材５１に当接されている。
【００２４】
コイルばね７１、７２は、センサ収納部２１の内壁の一部により、電気部品１の前後方向に延在するようにその後端部が係止され、その前端部が上述した可動部材５１の係止片５５、５６により係止されている。この場合において、これらのコイルばね７１、７２は、可動部材５１の側方側の位置に配置されている。そして、操作軸４を電気部品１の前方側に付勢することで、可動部材５１を同一方向に付勢している。このように操作軸４を介して可動部材５を付勢していることから、コイルばね７１、７２の配置に自由度を確保でき、ハウジング内の構成部品の設計の自由度を高めることが可能となる。また、一対のコイルばね７１、７２で可動部材５を付勢するようにしているので、バランス良く所望の付勢力を確保しながら可動部材５を付勢することができるものとなっている。
【００２５】
抵抗体基板５２における電気部品１の前端部には、接続部材１１が取り付けられている。接続部材１１は、抵抗体基板５２の抵抗パターンＲに設けられた電極部Ｅと、ハウジング２の内部で前方側に屈曲した外部出力端子６の一端とを電気的に接続する。センサ部５において検出された操作軸４の動作量に応じた信号は、これらの接続部材１１及び外部出力端子６を介して外部出力可能に構成されている。
【００２６】
蓋体３は、軸受け部を構成するものであり、概して円盤形状を有すると共に、その円盤形状部の中央に操作軸４が挿通される挿通孔３１が形成されている。また、蓋体３における後端部には、フランジ状に形成された固定部３２が設けられている。蓋体３は、この固定部３２でハウジング２の円盤形状部２３に固定される。
【００２７】
このような構成を有する電気部品１において、蓋体３から前方側に突出した操作軸４の先端には、例えば、検出対象となるＥＧＲバルブが配置される。操作軸４は、このような検出対象としてのＥＧＲバルブに直接的又は間接的に接触することで、電気部品１の前後方向にスライド移動する。ＥＧＲバルブの動作に応じて操作軸４が電気部品１の内部に押し込まれると、コイルばね７１、７２の付勢力に抗して（操作軸４を介して）可動部材５が後方側にスライド移動する。これに伴い、可動部材５の下面に固着された摺動子９の先端部が抵抗体基板５２の抵抗体パターンＲ上を摺動する。これにより、外部出力端子６を介して操作軸４の動作量に応じた信号が外部出力されることとなる。一方、ＥＧＲバルブの押圧力から解放されると、コイルばね７１、７２の付勢力に応じて（操作軸４を介して）可動部材５が前方側にスライド移動し、図３に示す初期状態に復帰する。
【００２８】
本実施の形態に係る電気部品１においては、このように可動部材５がスライド移動する際、センサ収納部２１の内壁面２１ａを板ばね１０で弾接しながら摺動することで可動部材５１に回転モーメントを発生させ、摺動子９を抵抗体基板５２の抵抗体パターンＲに押圧している。本実施の形態に係る電気部品１においては、このような可動部材５１に対する回転モーメントを、抵抗体パターンＲに対する摺動子９の接触位置と、内壁面２１ａに対する板ばね１０の接触位置との位置関係で発生させている。
【００２９】
以下、本実施の形態に係る電気部品１が有する可動部材５１に固着される摺動子９と板ばね１０との関係について図４を参照しながら説明する。図４は、本実施の形態に係る電気部品１が有する可動部材５１の側面図である。なお、図４においては、図３と同様に、図４に示す左方側が「電気部品１の前方側」に対応し、図４に示す右方側が「電気部品１の後方側」に対応する。
【００３０】
図４に示すように、摺動子９は、その基端部が可動部材５１の後端部近傍に固着され、その先端部が前方側に向けて抵抗体基板５２側に延出し、接触位置Ａにて抵抗体パターンＲに摺接する。一方、板ばね１０は、その基端部が可動部材５１の後端部近傍に固着され、その先端部が前方側に向けてセンサ収納部２１の上方側の内壁面２１ａ側に延出し、接触位置Ｂにて内壁面２１ａに弾接する。すなわち、本実施の形態に係る電気部品１においては、板ばね１０における内壁面２１ａとの接触位置Ｂを、摺動子９における抵抗体パターンＲとの接触位置Ａよりもコイルばね７の付勢方向側（つまり、電気部品１の前方側）にずらせて配置している。このように摺動子９及び板ばね１０の接触位置を配置することにより、可動部材５１には矢印Ｃ方向に作用する回転モーメントが発生する。これにより、摺動子９を一定の押圧力で抵抗体パターンＲに押圧することができるものとなっている。
【００３１】
なお、操作軸４のスライド移動に伴って可動部材５がスライド移動する場合においても、摺動子９及び板ばね１０が可動部材５１に固着されていることから、これらの位置関係は変化しない。このため、可動部材５１の移動位置に関わらず、言い換えると、操作軸４の移動距離に関わらず、摺動子９を一定の押圧力で抵抗体パターンＲに押圧することが可能となる。このため、従来の直線操作型電気部品のように、可動部材を付勢するコイルばねの伸縮量に応じて摺動子９の押圧荷重が変化する結果、抵抗体パターンＲの位置によって摩耗量が異なる事態が発生することはない。
【００３２】
このように本実施の形態に係る電気部品１においては、板ばね１０における内壁面２１ａとの接触位置Ｂを、摺動子９における抵抗体パターンＲとの接触位置Ａよりもコイルばね７の付勢方向側（つまり、電気部品１の前方側）にずらせて配置したことから、操作軸４の移動距離に関わらず、摺動子９を一定の押圧力で抵抗体パターンＲに押圧することができるので、抵抗体パターンＲにおける摩耗量を一様にでき、長期間に亘って安定した出力が得られる電気部品１を提供すること可能となる。
【００３３】
また、本実施の形態に係る電気部品１においては、摺動子９と板ばね１０とが共通する可動部材５に固着されていることから、摺動子９における抵抗体パターンＲとの接触位置Ａと、板ばね１０におけるセンサ収納部２１の内壁面２１ａとの接触位置Ｂとを高い精度で設定することが可能となる。
【００３４】
さらに、本実施の形態に係る電気部品１をＥＧＲセンサに適用する場合には、電気部品１からの外部出力信号に応じてＥＧＲバルブの位置を検出することができるので、長期間に亘って安定した位置検出が可能となる。
【００３５】
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。
【００３６】
例えば、上記実施の形態においては、可動部材５１に回転モーメントを与える付勢部材として板ばね１０を採用する場合について説明しているが、かかる付勢部材の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。摺動子９との位置関係で可動部材５１に上記実施の形態と同様の回転モーメントを与えることを条件として、板ばね１０以外の任意の付勢部材を採用することが可能である。
【００３７】
また、上記実施の形態においては、可動部材５１を操作軸４に当接し、一対のコイルばね７により可動部材５１を電気部品１の前方側に付勢する場合について説明しているが、可動部材５１を前方側に付勢する構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、可動部材５１の後端部を、操作軸４の軸線上に配置した単一のコイルばねで付勢するようにしても良い。但し、いずれの場合も、少なくとも操作軸４の軸線を含む平面上にコイルばねが配置されることが必要となる。このように変更する場合においても、上記実施の形態と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００３８】
１  電気部品
２  ハウジング
２１  センサ収納部
２２  端子収納部
２３  円盤形状部
３  蓋体
３１  挿通孔
３２  固定部
４  操作軸
４１  本体部
４４  小径部
５  センサ部
５１  可動部材
５２  抵抗体基板
５３、５４  腕部
５５、５６  係止片
６  外部導出端子
７、７１、７２  コイルばね
８  板ばね
９  摺動子
１０  板ばね
１１  接続部材
【図１】
2011196232.tif 000003
【図２】
2011196232.tif 000004
【図３】
2011196232.tif 000005
【図４】
2011196232.tif 000006