(57)【要約】【課題】振動等が加わる過酷な使用環境においても、検出対象となる情報を精度良く検出すること。【解決手段】一方の面に抵抗体パターン１１ａが形成された抵抗体基板１１と、抵抗体パターン１１ａと対向配置され当該抵抗体パターン１１ａ上を摺動する摺動子１０ａと、ケーシング１内の抵抗体基板１１及び摺動子１０ａを収納する収納部７を密閉するカバー２と、抵抗体基板１１とカバー２との間に配設され、当該抵抗体基板１１を摺動子１０ａ側に押圧する押圧部材１６とを具備するセンサ装置において、押圧部材１６は、抵抗体基板１１における抵抗体パターン１１ａに対応する領域を裏面から押圧することを特徴とする。【選択図】図３
2007285919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に抵抗体パターンが形成された基板と、前記抵抗体パターンと対向配置され当該抵抗体パターン上を摺動する摺動子と、装置の筐体内の前記基板及び摺動子を収納する空間を密閉するカバー部材と、前記基板と前記カバー部材との間に配設され当該基板を前記摺動子側に押圧する押圧部材とを具備し、前記押圧部材は、前記基板における前記抵抗体パターンに対応する領域を裏面から押圧することを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記押圧部材を、前記カバー部材における前記基板と対向する面に保持したことを特徴とする請求項１記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記押圧部材を、弾性部材で構成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記カバー部材における筐体の内壁の近傍に開口部を設け、当該カバー部材を筐体の内壁に接着固定すると同時に前記開口部を介して前記カバー部材と前記基板とを接着固定す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センサ装置。
【請求項５】
前記開口部を、前記基板における抵抗体パターンに対応する領域の近傍に設けたことを特徴とする請求項４記載のセンサ装置。
【請求項６】
一方の面に抵抗体パターンが形成された基板と、前記抵抗体パターンと対向配置され当該抵抗体パターン上を摺動する摺動子と、装置の筐体内の前記基板及び摺動子を収納する空間を密閉するカバー部材とを具備し、前記カバー部材における筐体の内壁の近傍に開口部を設け、当該カバー部材を筐体の内壁に接着固定すると同時に前記開口部を介して前記カバー部材と前記基板とを接着固定することを特徴とするセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ装置に関し、特に、自動車やバイクなどに搭載され、走行に伴う振動などが加わる環境で使用されるセンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車やバイクなどに搭載されるセンサ装置においては、走行に伴う振動の発生や水滴の浸入等の様々な状況などに耐え得るように構成されている。例えば、自動車のスロットルバルブの回転角度を検出するセンサ装置においては、ケーシング内に、スロットルバルブの回転軸などに連結された駆動軸と一緒に回転する回転体と、この回転体に固定された摺動子片が弾接する抵抗体パターン等が形成された抵抗体基板とを収納し、ケーシングにカバー部材を嵌め込むことでこれらを封止するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかるセンサ装置においては、ケーシングに嵌め込まれるカバー部材の端部により、摺動子片が抵抗体パターン上を適切に摺動できるように、抵抗体基板を回転体側に押圧されている。
【特許文献１】特開２００２−３９７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のような従来のセンサ装置においては、使用環境に応じた温度変化や経年変化に伴ってカバー部材等の形状が変形する場合がある。このようにカバー部材等の形状が変形した場合において、センサ装置に振動が加わると、抵抗体基板が共振する事態が発生し得る。この結果、抵抗体基板と摺動子片とが微摺動することにより、摺動子片に磨耗が発生し、検出対象となる情報（ここでは、回転角度）を検出することができなくなるという問題がある。
【０００４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、振動等が加わる過酷な使用環境においても、検出対象となる情報を精度良く検出することができるセンサ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】
本発明のセンサ装置は、一方の面に抵抗体パターンが形成された基板と、前記抵抗体パターンと対向配置され当該抵抗体パターン上を摺動する摺動子と、装置の筐体内の前記基板及び摺動子を収納する空間を密閉するカバー部材と、前記基板と前記カバー部材との間に配設され当該基板を前記摺動子側に押圧する押圧部材とを具備し、前記押圧部材は、前記基板における前記抵抗体パターンに対応する領域を裏面から押圧することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、カバー部材により筐体内の空間を密閉する際、押圧部材が基板を摺動子側に押圧する。このため、振動等が加わる過酷な使用環境においても、基板の振動を抑制し、摺動子に発生する磨耗を防止できるので、検出対象となる情報を精度良く検出することが可能となる。特に、押圧部材は、抵抗体パターンに対応する領域を裏面から押圧するため、摺動子の磨耗の原因となる基板の振動を効果的に防止することが可能となる。
【０００７】
なお、上記センサ装置において、前記押圧部材を、前記カバー部材における前記基板と対向する面に保持するようにしても良い。この場合には、カバー部材を筐体に取り付ける作業を行うだけで、押圧部材により基板を摺動子側に押圧することができるので、本センサ装置を組み立てる際の効率化を図ることができる。
【０００８】
例えば、押圧部材を弾性部材で構成することが好ましい。この場合には、弾性部材が有する弾力により、走行に伴う振動を吸収しながら、基板を摺動子側に適度に押圧することが可能となる。
【０００９】
また、上記センサ装置において、前記カバー部材における筐体の内壁の近傍に開口部を設け、当該カバー部材を筐体の内壁に接着固定すると同時に前記開口部を介して前記カバー部材と前記基板とを接着固定するようにしても良い。この場合には、カバー部材を筐体に接着固定するだけで、カバー部材と基板とが接着固定されるので、筐体、カバー部材及び基板の一体性を高めることができ、より効果的に基板の振動を抑制することが可能となる。
【００１０】
特に、上記センサ装置においては、前記開口部を、前記基板における抵抗体パターンに対応する領域の近傍に設けることが好ましい。このように開口部を、基板における抵抗体パターンに対応する領域の近傍に設け、筐体、カバー部材及び基板の一体化を図ることにより、摺動子の磨耗の原因となる基板の振動を効果的に防止することが可能となる。
【００１１】
また、本発明のセンサ装置は、一方の面に抵抗体パターンが形成された基板と、前記抵抗体パターンと対向配置され当該抵抗体パターン上を摺動する摺動子と、装置の筐体内の前記基板及び摺動子を収納する空間を密閉するカバー部材とを具備し、前記カバー部材における筐体の内壁の近傍に開口部を設け、当該カバー部材を筐体の内壁に接着固定すると同時に前記開口部を介して前記カバー部材と前記基板とを接着固定することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、カバー部材を筐体に接着固定するだけで、カバー部材に形成された開口部を介してカバー部材と基板とが接着固定されるので、筐体、カバー部材及び基板の一体性を高めることが可能となる。この結果、振動等が加わる過酷な使用環境においても、基板の振動を抑制し、摺動子に発生する磨耗を防止できるので、検出対象となる情報を精度良く検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、振動等が加わる過酷な使用環境においても、検出対象となる情報を精度良く検出することができるセンサ装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。なお、以下においては、本発明に係るセンサ装置が、自動車などに搭載される電動シフトチェンジ用センサ（以下、「シフトチェンジセンサ」という）に適用される場合について説明する。しかし、本発明に係るセンサ装置は、これに限定されるものではなく、その他の検出対象を検出するセンサにも適用することが可能である。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係るセンサ装置が適用されるシフトチェンジセンサの上面図である。図２は、本実施の形態に係るシフトチェンジセンサが有するカバーの構成を説明するための図である。なお、図２（ａ）は、カバーの上面図を示し、図２（ｂ）は、カバーの側面図を示し、図２（ｃ）は、カバーの裏面図を示している。
【００１６】
なお、本実施の形態に係るシフトチェンジセンサは、操作者によるシフトチェンジ操作に応じて回転する駆動軸の回転角度を検出し、その回転角度に応じてシフトチェンジの有無の検出を行うものとする。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態に係るシフトチェンジセンサは、後述する回転体や抵抗体基板を収納する収納部を内部に有するケーシング１と、ケーシング１に被せられ、収納部内の空間を密閉するカバー２とを備えている。なお、ケーシング１及びカバー２は、例えば、合成樹脂材料からなり、成型加工によって形成される。
【００１８】
ケーシング１には、図１に示すように、カバー２が被せられる収納部（不図示）から側方側に延びた腕部３ａ、３ｂが設けられている。双方の腕部３ａ、３ｂには、本シフトチェンジセンサをエンジンに固定するための穴部４ａ、４ｂが形成されている。これらの穴部４ａ、４ｂにカラー５ａ、５ｂを介してネジ止めすることにより、本シフトチェンジセンサがエンジンに固定される。
【００１９】
また、収納部の下方には、本シフトチェンジセンサからの信号を、自動車における各種制御を行う制御装置に出力する出力端子(後述)が内部に配設されたコネクタ収容部６が設けられている。なお、コネクタ収容部６は、制御装置側のコネクタを収容できるように、図１に示す下方側が開口した形状を有する（図５参照）。
【００２０】
カバー２は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、装置の上方側（同図に示す手前側）に平坦部２１を有すると共に、この平坦部２１の端部から外側に向かって緩やかに下方側（同図に示す奥側）に傾斜する斜面部２２を有する。斜面部２２における図２に示す上方側部分は、円弧形状に形成されている。この円弧形状部分の所定位置には、開口部としての切り欠き部２３ａ、２３ｂが形成されている。切り欠き部２３ａ、２３ｂは、後述するように、カバー２、抵抗体基板及びケーシング１との一体性を高めるために形成されている。これらの切り欠き部２３ａ、２３ｂに対応する斜面部２２は、他の斜面部２２よりも傾斜角度が大きくなっている。
【００２１】
なお、本実施の形態においては、カバー２の所定位置に切り欠き部２３ａ、２３ｂを形成し、カバー２、抵抗体基板及びケーシング１との一体性を高める場合について示している。しかし、カバー２の形状については、これに限定されるものではなく、適宜、変更が可能である。カバー２、抵抗体基板及びケーシング１との一体性を高めることができれば、いかなる形状の開口部をカバー２に形成しても良い。
【００２２】
カバー２の裏側には、図２（ｃ）に示すように、カバー２を補強するリブ２４が設けられている。リブ２４は、対向する斜面部２２の間を接続するように縦及び横にそれぞれ２本ずつ設けられている（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び２４ｄ）。このようにリブ２４でカバー２を補強することにより、走行時における温度変化等によるカバー２の変形防止を図っている。
【００２３】
リブ２４ａとリブ２４ｂとの間であって、リブ２４ｃと円弧形状を有する斜面部２２との間の位置に、押圧部材保持部２５が設けられている。押圧部材保持部２５は、収納部内において、カバー２と対向配置される抵抗体基板を押圧する押圧部材（不図示）を保持する。
【００２４】
押圧部材保持部２５には、対向する辺の内側に、半球体形状を有する保持片２５ａ〜２５ｃが設けられている。押圧部材保持部２５は、これらの保持辺２５ａ〜２５ｃの間に押圧部材を挟み込んで保持する。このように押圧部材をカバー２の抵抗体基板と対向する面に保持することにより、カバー２をケーシング１に取り付ける作業を行うだけで、押圧部材により抵抗体基板を回転体側に押圧することができるので、本センサ装置を組み立てる際の効率化を図ることができる。
【００２５】
抵抗体基板を押圧する押圧部材は、ゴム等の弾性部材で構成される。押圧部材の形状としては、抵抗体基板との接触面積の大きい板形状が好ましい。しかし、押圧部材の形状としては、これに限定されるものではなく、適宜、変更することが可能である。このように押圧部材を弾性部材で構成することで、弾性部材が有する弾力により、走行に伴う振動を吸収しながら、抵抗体基板を摺動子側に適度に押圧することが可能となる。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、ゴム等の弾性素材で構成される押圧部材で抵抗体基板を押圧する場合について示している。しかし、押圧部材の構成としては、これに限定されるものではなく、適宜、変更することが可能である。例えば、ゴム等で構成される弾性部材の代わりに、板ばねで抵抗体基板を押圧するようにしても良い。
【００２７】
ここで、本実施の形態に係るシフトチェンジセンサの内部構成について図３〜図５を用いて説明する。図３〜図５は、本実施の形態に係るシフトチェンジセンサの内部構成を説明するための図である。図３は、図１に示す点線部における矢印Ａ方向から見た場合の断面図を示し、図４は、本実施の形態に係るシフトチェンジセンサが有するカバー及び抵抗体基板を取り外した場合の平面図を示し、図５は、その抵抗体基板を下面側から見た場合の平面図を示している。
【００２８】
図３に示すように、ケーシング１の内部においては、同図に示すカバー２の左方側に収納部７が配設されている。また、ケーシング１には、操作者によるシフトチェンジ操作に応じて回転する駆動軸８が挿入される貫通孔９が形成されている。駆動軸８の回転に応じて回転する回転体１０が、貫通孔９を介して収納部７側に突出する駆動軸８の先端に固定されている。抵抗体基板１１は、この回転体１０の図３に示す右方側に対向配置されている。回転体１０とケーシング１との間には、回転体１０を抵抗体基板１１側に付勢する付勢手段としての板ばね１２が配設されている。
【００２９】
回転体１０における抵抗体基板１１側の面には、図３及び図４に示すように、摺動子１０ａが固着されている。一方、抵抗体基板１１における回転体１０側の面には、図５に示すように、抵抗体パターン１１ａ及び導電体パターン１１ｂが形成されている。回転体１０に固着される摺動子１０ａは、ブラシ状に構成されている。図４に示す上方側に配置された摺動子１０ａが抵抗体パターン１１ａ上を摺動し、図４に示す下方側に配置された摺動子１０ａが導電体パターン１１ｂ上を摺動するように配置されている。
【００３０】
また、抵抗体基板１１には、図３及び図５に示すように、抵抗体パターン１１ａ及び導電体パターン１１ｂに接続される端子１３が配設されている。端子１３は、抵抗体基板１１における回転体１０側の面からカバー２側に引き出され、ケーシング１にインサート成型される出力端子１４の一方の端部に半田付けすることで連結されている。なお、抵抗体基板１１におけるカバー２側の面には、端子１３を除き、他の要素は配設されていない。
【００３１】
このような構成を有するシフトチェンジセンサにおいて、操作者によるシフトチェンジ操作による駆動軸８の回転に応じて回転体１０が回転すると、回転体１０に固着された摺動子１０ａの抵抗体パターン１１ａ上における位置に応じた電気信号が出力端子１４から出力される。これにより、操作者によるシフトチェンジ操作が制御装置に伝達され、当該制御装置によりシフトチェンジが行われる。
【００３２】
本実施の形態に係るシフトチェンジセンサにおいて、カバー２により収納部７内の空間を密閉する際には、図３に示すように、カバー２をケーシング１の内側に押し込む。そして、カバー２の斜面部２２とケーシング１の内壁とで形成される空間に接着剤１５を注入する。これにより、カバー２により収納部７内の空間が密閉される。
【００３３】
なお、本実施の形態に係るシフトチェンジセンサにおいては、カバー２により収納部７内の空間を密閉する際、カバー２の裏面側に保持された押圧部材１６が抵抗体基板１１に当接し、抵抗体基板１１を回転体１０側に押圧する。そして、このように抵抗体基板１１が回転体１０側に押圧された状態で接着剤１５によりカバー２が接着されることとなる。
【００３４】
特に、本実施の形態に係るシフトチェンジセンサにおいて、押圧部材１６は、摺動子１０ａに対応する領域で抵抗体基板１１を裏面側から回転体１０側に押圧するようになっている。
【００３５】
また、本実施の形態に係るシフトチェンジセンサにおいては、カバー２の斜面部２２に切り欠き部２３ａ、２３ｂが形成されている。このため、接着剤１５でカバー２をケーシング１に固定する際、接着剤１５がこれらの切り欠き部２３ａ、２３ｂに入り込む。これにより、抵抗体基板１１の表面に接着剤１５を付着させることが可能となるので、ケーシング１、カバー２及び抵抗体基板１１の一体化が図られている。
【００３６】
このように本実施の形態に係るセンサ装置によれば、カバー２により収納部７内の空間を密閉する際、押圧部材１６が抵抗体基板１１を回転体１０（摺動子１０ａ）側に押圧する。このため、走行に伴う振動等が加わる過酷な使用環境においても、抵抗体基板１１の振動を抑制し、摺動子１０ａに発生する磨耗を防止できるので、検出対象となる情報を精度良く検出することが可能となる。
【００３７】
特に、本実施の形態に係るセンサ装置によれば、押圧部材１６は、抵抗体基板１１に形成された抵抗体パターン１１ａに対応する領域を裏面から押圧するため、摺動子１０ａの磨耗の原因となる抵抗体基板１１の振動を効果的に防止することが可能となる。
【００３８】
また、本実施の形態に係るセンサ装置において、カバー２の斜面部２２に切り欠き部２３ａ、２３ｂを設け、当該カバー２をケーシング１の内壁に接着固定すると同時に切り欠き部２３ａ、２３ｂを介してカバー２と抵抗体基板１１とを接着固定する。これにより、カバー２をケーシング１に接着固定するだけで、カバー２と抵抗体基板１１とが接着固定されるので、ケーシング１、カバー２及び抵抗体基板１１の一体性を高めることができ、より効果的に抵抗体基板１１の振動を抑制することが可能となる。
【００３９】
特に、本実施の形態に係るセンサ装置においては、切り欠き部２３ａ、２３ｂを、抵抗体基板１１における抵抗体パターンに対応する領域の近傍に設けている。具体的には、斜面部２２のうち、円弧形状を有する部分に切り欠き部２３ａ、２３ｂを設けている。このように切り欠き部２３ａ、２３ｂを、抵抗体基板１１における抵抗体パターン１１ａに対応する領域の近傍に設け、ケーシング１、カバー２及び抵抗体基板１１の一体化を図ることにより、摺動子１０ａの磨耗の原因となる抵抗体基板１１の振動を効果的に防止することが可能となる。
【００４０】
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。
【００４１】
例えば、本実施の形態に係るセンサ装置における耐久性等を高める変更を行うことが可能である。本実施の形態に係るセンサ装置においては、カバー２の斜面部２２とケーシング１の内壁とで形成される空間に接着剤１５を注入するが、この際、切り欠き部２３ａ、２３ｂの端部に気泡が発生した場合には、接着剤１５の接着性が低減する事態が発生し得る。かかる事態に対応するため、切り欠き部２３ａ、２３ｂの端部を、気泡の発生を抑制する形状にすることは実施の形態として好ましい。例えば、切り欠き部２３ａ、２３ｂの端部をＲ形状にすることにより、接着剤１５内に発生する気泡を抑制でき、接着剤１５における接着性の低減を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るセンサ装置が適用されるシフトチェンジセンサの上面図である。
【図２】（ａ）上記実施の形態に係るシフトチェンジセンサが有するカバーの上面図である。（ｂ）上記実施の形態に係るシフトチェンジセンサが有するカバーの側面図である。（ｃ）上記実施の形態に係るシフトチェンジセンサが有するカバーの裏面図である。
【図３】図１に示す点線部における矢印Ａ方向から見た場合のシフトチェンジセンサの断面図である。
【図４】上記実施の形態に係るシフトチェンジセンサが有するカバー及び抵抗体基板を取り外した場合の平面図である。
【図５】上記実施の形態に係るシフトチェンジセンサが有する抵抗体基板を下面側から見た場合の平面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ケーシング
２  カバー
７  収納部
８  駆動軸
１０  回転体
１０ａ  摺動子
１１  抵抗体基板
１１ａ  抵抗体パターン
１１ｂ  導電体パターン
１４  出力端子
１５  接着剤
１６  押圧部材
２１  平坦部
２２  斜面部
２３ａ、２３ｂ  切り欠き部
２４ａ〜２４ｄ  リブ
２５  押圧部材保持部
【図１】
2007285919.tif 000003
【図２】
2007285919.tif 000004
【図３】
2007285919.tif 000005
【図４】
2007285919.tif 000006
【図５】
2007285919.tif 000007