(57)【要約】【課題】検出対象の作動体側に存在するガス状体が、検出部が配置されるケースの第１空間部に侵入することを抑制できる。【解決手段】ケース１が、摺動子４、抵抗体５を含む検出部が収納される第１空間部１ａと、検出部に接続されるピン６が突設される第２空間部１ｂとを有し、ピン６が嵌入する穴１０ａを有する第１コネクタ１０を一端に備え、他端に第２コネクタ１１を備えたハーネス８をケース１に接続するとともに、第１空間部１ａと第２空間部１ｂとを連通させる貫通穴１２と、ハーネス８内に形成され、第２空間部１ｂに連通する空隙部８ｃと、ハーネス８に形成され、空隙部８ｃを大気に開放する開口部８ｄとを備えた。【選択図】図３
2005076588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体を形成するケースが、作動体の作動量を検出する検出部が収納される第１空間部と、上記検出部に接続されるコネクタ用のピンが突設される第２空間部とを有し、
上記ピンが嵌入する穴を有する第１コネクタを一端に備え、他端に第２コネクタを備えたハーネスを上記ケースに接続するとともに、
上記ケースの第１空間部と第２空間部とを連通させる連通手段と、上記ハーネス内に形成され、上記第２空間部に連通する空隙部と、上記ハーネスに形成され、上記空隙部を大気に開放する開口部とを備えたことを特徴とする作動量検出センサ。
【請求項２】
上記請求項１記載の発明において、
上記開口部を、上記第２コネクタが備えられる上記ハーネスの端面に位置させたことを特徴とする作動量検出センサ。
【請求項３】
上記請求項１記載の発明において、
上記ケースが、上記第１空間部と上記第２空間部とを仕切る壁部を有するとともに、上記連通手段が、上記壁部に形成した貫通穴から成ることを特徴とする作動量検出センサ。
【請求項４】
上記請求項１記載の発明において、
上記ピンを複数備えたことを特徴とする作動量検出センサ。
【請求項５】
上記請求１記載の発明において、
上記検出部が、直線動することによって上記作動量を検出する直動型の検出部から成ることを特徴とする作動量検出センサ。
【請求項６】
上記請求項１記載の発明において、
上記検出部が、回転動することによって上記作動量を検出する回転型の検出部から成ることを特徴とする作動量検出センサ。
【請求項７】
上記請求項１記載の発明において、
上記作動体を形成するＥＧＲバルブの開口量を検出するＥＧＲセンサであることを特徴とする作動量検出センサ。
【請求項８】
上記請求項１記載の発明において、
上記作動体を形成するスロットルバルブの開口量を検出するスロットルポジションセンサから成ることを特徴とする作動量検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内部にガス状体が流れる作動体の作動量の検出に好適であり、しかも環境温度が大きく変化する場所に配置するのに好適なＥＧＲセンサ等の作動量検出センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として、例えばＥＧＲ（EXHAUST GAS RECIRCULATION）バルブの作動量、すなわち開口量を検出するＥＧＲセンサがある。このＥＧＲセンサの一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
図５は上述の特許文献１に記載されたＥＧＲセンサとほぼ同等の構成を示す縦断面図である。この図５によって従来技術を説明する。
【０００４】
同図５に示すように、この従来技術は、本体を形成するケース１と、このケース１の開口部分を塞ぐ蓋部２と、この蓋部２に形成された摺動穴２ａに挿通され、ＥＧＲバルブの作動部の動きに伴って直線動する操作軸３とを備えている。操作軸３の先端側には、摺動子４が取り付けられ、この摺動子４は操作軸３の直線動と一体に、ケース１内に固定された抵抗体５上を摺動するようになっている。
【０００５】
上述した摺動子４と抵抗体５とによって作動体の作動量、すなわちＥＧＲバルブの開口量を検出する検出部が構成されている。
【０００６】
ケース１内には、操作軸３の先端側、摺動子４、及び抵抗体５等が収納される第１空間部１ａと、抵抗体５に接続されるコネクタ用のピン６が突設する第２空間部１ｂとが形成されている。第１空間部１ａと第２空間部１ｂとは、壁部１ｃによって隔離されており、上述したピン６は壁部１ｃによって支持されている。
【０００７】
また、第２空間部１ｂには、ＥＧＲバルブの制御部であるソレノイドに接続されるピン７も突設されている。
【０００８】
図示しないが、ピン６，７のそれぞれが嵌入する穴を有する第１コネクタを一端に備え、他端に第２コネクタを備えたハーネスがケース１に接続されるようになっている。
【０００９】
このように構成されるＥＧＲセンサは、例えばハーネスが接続された状態でＥＧＲバルブに装着される。ハーネス、ピン７を介して供給される電力により、ＥＧＲバルブの開口量が制御される。ＥＧＲバルブの開口量の変化に応じて操作軸３が直線動し、この操作軸３と一体に摺動子４が抵抗体５上を摺動する。これによる信号がピン６、ハーネスを介して外部の信号系統に送信される。すなわち、ＥＧＲバルブの開口量が、摺動子４と抵抗体５を含む検出部で検出され、図示しないハーネスを介して外部の信号系統に出力されるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−２１６４８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したＥＧＲセンサが設置される場所は、排ガスを還流させるＥＧＲバルブ位置であり、また、環境温度は例えば−４０℃〜＋１７５℃の範囲で変化する。したがって、摺動子４、抵抗体５を含む検出部が配置されるケース１の第１空間部１ａ内に収容される気体の体積は、上述した大きな温度変化に応じて収縮し、あるいは膨脹する。第１空間部１ａは、蓋部２に形成される摺動穴２ａと操作軸３との摺動隙間を除けば密閉状態を形成することから、第１空間部１ａ内の気体の体積が収縮すると、ＥＧＲバルブを流れる排ガスが上述の摺動隙間を通して第１空間部１ａ内に吸い込まれる。逆に、第１空間部１ａ内の気体の体積が膨脹すると、第１空間部１ａ内の気体が上述の摺動隙間を通してＥＧＲバルブに排出される。
【００１１】
また、ＥＧＲバルブが含まれる排ガス還流系統には、過給器が備えられることが多い。このような過給器を備えたものでは、排ガスが加圧されることから、上述した第１空間部１ａ内への排ガスの吸い込み量が多くなりやすい。
【００１２】
このようなことから、従来技術では、ケース１の第１空間部１ａ内に配置される摺動子４、抵抗体５を含む検出部に排ガスが接触し、この排ガス中の硫黄分、水分等に伴う硫化、酸化による腐食を生じやすかった。このために、従来技術では耐久性の向上を見込めない問題があった。
【００１３】
なお、ケース１の第１空間部１ａへの排ガスの侵入を防止するために、蓋部２と操作軸３との摺動隙間を密封するシール材を取り付けることも考えられる。しかし、このようなシール材を取り付けたときには、操作軸３が動かなくなる懸念があり、実用性の点で問題がある。
【００１４】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、検出対象の作動体側に存在するガス状体が、検出部が配置されるケースの第１空間部に侵入することを抑制できる作動量検出センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、本体を形成するケースが、作動体の作動量を検出する検出部が収納される第１空間部と、上記検出部に接続されるコネクタ用のピンが突設される第２空間部とを有し、上記ピンが嵌入する穴を有する第１コネクタを一端に備え、他端に第２コネクタを備えたハーネスを上記ケースに接続するとともに、上記ケースの第１空間部と第２空間部とを連通させる連通手段と、上記ハーネス内に形成され、上記第２空間部に連通する空隙部と、上記ハーネスに形成され、上記空隙部を大気に開放する開口部とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
このように構成した本発明は、連通手段、ハーネスの間隙部、及び開口部の寸法を適宜設定することにより、例えば内部に排ガス等のガス状体が流れる作動体に装着し、しかも環境温度の変化が大きい場所に配置された際に、環境温度の低下によるケースの第１空間部内の気体の体積収縮時にはハーネスの外部の大気を、積極的にハーネスの開口部及び間隙部、ケースの第２空間部、連通手段を介して第１空間部内に吸い込ませることが可能となる。また、環境温度の上昇による第１空間部内の気体の体積膨脹時には、第１空間部内の気体を、連通手段、第２空間部、ハーネスの間隙部及び開口部を介してハーネスの外部に放出させることが可能となる。したがって、第１空間部に収容される気体の体積収縮時に、作動体側に存在するガス状体の第１空間部内への侵入を抑制することができる。
【００１７】
なお、ケースの第１空間部と第２空間部とは連通手段を介して連通するので、第１空間部と第２空間部に収容される気体の体積の合計は、従来の第１空間部に収容される気体の体積よりも大きくなる。したがって、環境温度の低下に伴う気体の収縮率の関係から、第１空間部、第２空間部の気体の体積の収縮時における外部気体の第１空間部内への吸い込み量を、従来のものより少なくすることができる。
【００１８】
また本発明は、上記発明において、上記開口部を、上記第２コネクタが備えられる上記ハーネスの端面に位置させたことを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記発明において、上記ケースが、上記第１空間部と上記第２空間部とを仕切る壁部を有するとともに、上記連通手段が、上記壁部に形成した貫通穴から成ることを特徴としている。
【００２０】
また本発明は、上記発明において、上記ピンを複数備えたことを特徴としている。
【００２１】
また本発明は、上記発明において、上記検出部が、直線動することによって上記作動量を検出する直動型の検出部から成ることを特徴としている。
【００２２】
また本発明は、上記発明において、上記検出部が、回転動することによって上記作動量を検出する回転型の検出部から成ることを特徴としている。
【００２３】
また本発明は、上記発明において、上記作動体を形成するＥＧＲバルブの開口量を検出するＥＧＲセンサであることを特徴としている。
【００２４】
また本発明は、上記発明において、上記作動体を形成するスロットルバルブの開口量を検出するスロットルポジションセンサから成ることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、環境温度が下がり、検出部が配置されるケースの第１空間部に収容される気体の体積が収縮したときには、ハーネスの外部の大気を積極的に第１空間部内に吸い込ませることが可能になる。これにより、検出対象の作動体側に存在するガス状体の第１空間部内への侵入を抑制でき、第１空間部内に配置される検出部の上述したガス状体による腐食を抑え、耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下，本発明に係る作動量検出センサを実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【００２７】
図１〜図４は本発明の一実施形態を示す説明図で、図１は本実施形態に備えられる本体を構成するケース部分を示す縦断面図、図２は図１のＡ方向から見た縦断面図、図３は本実施形態の全体構成を示す縦断面図である。図４は本実施形態に備えられるハーネスの断面図である。
【００２８】
本実施形態は、例えばＥＧＲバルブの作動量、すなわち開口量を検出するＥＧＲセンサであり、図３に示すように、ケース１部分と、このケース１に接続されるハーネスとから構成されている。
【００２９】
［ケース部分の構成］
本実施形態は、図１に示すように、本体を形成するケース１が、作動体すなわち図示しないＥＧＲバルブの開口量を検出する検出部が収納される第１空間部１ａと、検出部に接続されるコネクタ用のピン６が突設される第２空間部１ｂとを備えている。
【００３０】
また、ケース１の開口部分を塞ぐ蓋部２と、この蓋部２に形成された摺動穴２ａに挿通され、ＥＧＲバルブの作動部の動きに伴って直線動する操作軸３とを備えている。操作軸３の先端部には、摺動子４が取り付けられ、この摺動子４は操作軸３の直線動と一体に、ケース１内に固定された抵抗体５上を摺動するようになっている。上述した摺動子４、抵抗体５等とによって、ＥＧＲバルブの開口量を検出する上述の検出部が構成されている。
【００３１】
本実施形態は、検出部を構成する摺動子４が、操作軸３の移動に伴って直線動することによって作動量、すなわちＥＧＲバルブの開口量を検出する直動型の検出部から成っている。
【００３２】
また、ケース１の第２空間部１ｂ内には、上述したコネクタ用のピン６の他に、ＥＧＲバルブへの通電用のピン７も突設させてある。これらのピン６，７は、例えば図２に示すように、それぞれ複数備えている。
【００３３】
［ハーネスの構成］
ケース１に接続されるハーネスは、図３，４に示すように、コネクタ用のピン６のそれぞれに接続されるハーネス８と、ＥＧＲバルブのソレノイドに導通するピン７に接続されるハーネス９とを含んでいる。図４に示すように、ハーネス８は、チューブ８ａ内に複数の信号線８ｂを収納させた構成になっている。図示しないがハーネス９も例えば同等の構成にしてある。これらのハーネス８，９は、一端に第１コネクタ１０を備え、他端に第２コネクタ１１を備えている。例えば第１コネクタ１０は、ピン６，７のそれぞれが嵌入する穴１０ａ，１０ｂを備えている。
【００３４】
以上の構成については、例えば前述した図５に示すものと同等である。
【００３５】
［本実施形態の特徴とする構成］
本実施形態は特に、ケース１の第１空間部１ａと第２空間部１ｂとを連通させる連通手段、例えば図１〜３に示す貫通穴１２と、ハーネス８，９内に形成され、第２空間部１ｂに連通する図４に例示する空隙部８ｃ等と、ハーネス８，９に形成され、空隙部８ｃを大気に開放する開口部８ｄ，９ｄとを備えている。上述の貫通穴１２は、第１空間部１ａと第２空間部１ｂとを仕切る壁部１ｃに形成させてある。上述の空隙部８ｃ等は、例えばハーネス８，９の信号線８ｂ等の間に形成させてある。また、上述の開口部８ｄ，９ｄは、図３に示すように、例えばハーネス８，９の第２コネクタ１１側の端面に位置させてある。この開口部８ｄ，９ｄは、第２コネクタ１０の接続用の穴１１ａ，１１ｂを介して外部空間に連通している。
【００３６】
なお例えば、ハーネス８，９の開口部８ｄ，９ｄを流れる気体の通過流量が、操作軸３と蓋部２の摺動穴２ａとの摺動隙間を流れる気体の通過流量よりも多くなるように、上述した貫通穴１２、ハーネス８，９の空隙部８ｃ等の開口寸法を設定してある。
【００３７】
［本実施形態の動作］
前述した図５に示したものと同様に、本実施形態も、例えば図３に示すようにケース１のハーネス８，９が接続された状態で図示しないＥＧＲバルブに装着される。ハーネス９、ピン７を介して供給される電力により、ＥＧＲバルブの開口量が制御される。このＥＧＲバルブの開口量の変化に応じて操作軸３が直線動し、この操作軸３と一体に摺動子４が抵抗体５上を摺動する。これによる信号がピン６、ハーネス８を介して外部の信号系統に送信される。すなわち、ＥＧＲバルブの開口量が、摺動子４と抵抗体５を含む検出部で検出され、ハーネス８，９の第２コネクタ１１を介して外部の信号系統に出力される。
【００３８】
上述した動作の間、例えば環境温度が著しく低下し、ケース１の第１空間部１ａ内の気体の体積が収縮した場合には、主にハーネス８，９の外部の大気が、第２コネクタ１１、ハーネス８，９の開口部８ｄ，９ｄ及び空隙部８ｃ等、ケース１の第２空間部１ｂ、ケース１の壁部１ｃに形成した貫通穴１２を介してケース１の第１空間部１ａに吸い込まれる。また逆に、環境温度の上昇による第１空間部１ａ内の気体の体積膨脹時には、第１空間部１ａ内の気体は、主に貫通穴１２、第２空間部１ｂ、ハーネス８，９の空隙部８ｃ等及び開口部８ｄ，９ｄ、第２コネクタ１１を介してハーネス８，９の外部に放出される。
【００３９】
このような動作、すなわち気体が吸入あるいは排出される、いわゆる呼吸動作をケース１の第１空間部１ａ、貫通穴１２、ハーネス８，９の空隙部８ｃ等及び開口部８ｄ，９ｄを介しておこなわせることにより、特に第１空間部１ａに収容される気体の体積収縮時に、ＥＧＲバルブ側に存在するガス状体、すなわち排ガスがケース１の空間部１ａ内に侵入することを抑制できる。これにより本実施形態は、ケース１の第１空間部１ａ内に配置される摺動子４、抵抗体５を含む検出部の上述した排ガスによる腐食が抑えられ、耐久性を向上させることができる。
【００４０】
なお、ケース１の第１空間部１ａと第２空間部１ｂとを貫通穴１２を介して連通するので、第１空間部１ａと第２空間部１ｂに収容される気体の体積の合計は、前述した図５に示す第１空間部１ａに収容される気体の体積よりも大きくなる。したがって、環境温度の低下に伴う気体の収縮等の関係から、第１空間部１ａ、第２空間部１ｂの気体の体積の収縮時における大気を含む外部気体の第１空間部１ａ内への吸い込み量を、前述した図５に示すものより少なくすることができる。これによっても、第１空間部１ａ内に収納される摺動子４、抵抗体５を含む検出部の外部気体による腐食を抑えることができる。
【００４１】
また、上記実施形態では、ハーネス６，７を複数備えたことから、信号線８ｂ等の間に形成される空隙部８ｃ等及び開口部８ｄ，９ｄの大気を含む気体の通過流量を、十分に確保することができる。
【００４２】
なお、上記実施形態は、ハーネス８，９に形成された空隙部８ｃ等を大気に開放する開口部８ｄ，９ｄをハーネス８，９の第２コネクタ１１側の端面に位置させたが、このように構成する代わりに、第１コネクタ１０と第２コネクタ１１との間に位置するハーネス８，９のチューブ８ａ等の部分に形成させる構成にしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、ハーネス８，９に形成され、ケース１の第２空間部１ｂに連通する空隙部８ｃ等を、ハーネス８，９に含まれる信号線８ｂ等の間に形成したが、例えば空隙形成用の小径のチューブをハーネス８，９のチューブ８ａ等の内部に埋設させる構成にしてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、操作軸３を摺動させることによって摺動子４を直線動させて検出信号を出力させる直動型の検出部を備えた構成にしてあるが、本発明は、このように直動型の検出部を備えた構成には限定されず、操作軸の回転に伴って例えば摺動子が回転動し、これに伴って検出信号を出力させる回転型の検出部を備えた構成にしてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態は、ＥＧＲバルブに装着されるＥＧＲセンサから成っているが、本発明は、これに限られず、例えば作動体を形成するスロットルバルブの開口量を検出するスロットルポジションセンサに適用してもよい。
【００４６】
要するに本発明は、検出部に悪影響を及ぼし腐食の虞のあるガス状体が内部に流れる作動体の作動量を検出するセンサとして好適である。しかも、環境温度が大きく変化することによりケース１の第１空間部１ａ内に収容される気体が収縮し、これに伴ってガス状体を第１空間部１ａ内に吸い込む懸念のある状況において、作動体の作動量を検出し、信号として出力したい場合に適用するセンサとして好適である。
【００４７】
なお、上記実施形態において、蓋部２の摺動穴２と操作軸３との摺動隙間を密封するシール材を備えた構成にしてもよい。このようにシール材を備えた構成にした場合、操作軸３の摺動に伴って貫通穴１２、ハーネス８，９の空隙部８ｃ等及び開口部８ｄ，９ｄを介して、ハーネス８，９の外部の大気をケース１の第１空間部１ａ及び第２空間部１ｂに流出入させることができるので、操作軸３を支障なく摺動させることができる。したがって、作動体の作動量の検出精度を確保できるとともに、シール材によりＥＧＲバルブを流れる排ガスの第１空間部１ａ内への侵入を完全に阻止でき、第１空間部１ａ内の摺動子４、抵抗体５を含む検出部の腐食を、より高精度に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の作動量検出センサの一実施形態に備えられる本体を構成するケース部分を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ方向から見た図である。
【図３】本発明の一実施形態の全体構成を示す縦断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に備えられるハーネスの断面図である。
【図５】従来の作動量検出センサの一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    ケース
１ａ  第１空間部
１ｂ  第２空間部
１ｃ  壁部
２    蓋部
２ａ  摺動穴
３    操作軸
４    摺動子（検出部）
５    抵抗体（検出部）
６    ピン
７    ピン
８    ハーネス
８ａ  チューブ
８ｂ  信号線
８ｃ  空隙部
８ｄ  開口部
９    ハーネス
９ｄ  開口部
１０    第１コネクタ
１０ａ  穴
１０ｂ  穴
１１    第２コネクタ
１１ａ  穴
１１ｂ  穴
１２    貫通穴（連通手段）
【図１】
2005076588.tif 000003
【図２】
2005076588.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005076588.tif 000006
【図５】
2005076588.tif 000007