(57)【要約】【課題】磁界検出式の位置検出センサを有する位置検出装置において、部品を追加することなく、外乱磁界の影響を低減することにある。【解決手段】スロットル弁装置１に組み付けられて、スロットル弁を保持するシャフトの回転角度を測定する回転角度検出装置５は、シャフトの回転角度を磁界検出により検出する位置検出センサ２０と、位置検出センサ２０と電気的に接続するターミナル２１と、位置検出センサ２０と外部環境とを隔てるセンサカバー１１とを備え、ターミナル２１の位置検出センサ２０近傍に配される部分にはＮｉめっきが施されている。これによれば、Ｎｉは強磁性体であるため、位置検出センサ２０近傍のターミナル２１にＮｉめっきをすることで、ターミナル２１が外乱磁界を遮断する磁気遮蔽体として機能する。つまり、別部品を追加することなく、外乱磁界の影響を低減することができる。【選択図】図２
2013024645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動もしくは回動する可動体の位置を磁界検出により検出する位置検出センサと、
前記位置検出センサと電気的に接続するターミナルと、
前記位置検出センサと外部環境とを隔てるセンサカバーとを備え、
前記ターミナルは、前記センサカバー内に配され、
前記ターミナルの位置検出センサ近傍に配される部分にはＮｉめっきが施されている位置検出装置。
【請求項２】
移動もしくは回動する可動体の位置を磁界検出により検出する位置検出センサと、
前記位置検出センサと電気的に接続するプリント基板と、
前記位置検出センサと外部環境とを隔てるセンサカバーとを備え、
前記プリント基板は、前記センサカバー内に配され、
前記プリント基板の前記位置検出センサ側を向く面を表面とすると、前記表面または裏面にはＮｉめっきが施されている位置検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の位置検出装置において、
前記可動体は、回動するシャフトであって、
前記センサカバーは、前記シャフトを収容するケースに形成される開口を塞ぐように配され、
前記位置検出センサは、前記センサカバーと前記ケースとの間に形成される空間に配されていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の位置検出装置において、
前記シャフトは、流路を開閉するバルブを保持しており、
前記ケースは、前記バルブを収容し、前記流路の一部を形成するバルブボディであることを特徴とする位置検出装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の位置検出装置と、
内燃機関の吸気通路の一部を形成するスロットルボディと、
前記スロットルボディに回動自在に保持される前記可動体としてのシャフトと、
前記シャフトに保持されて前記吸気通路を開閉するスロットル弁とを備え、
前記スロットルボディは、開口を有するとともに、前記シャフトの一端が突出する空間を形成するハウジング部を有し、
前記センサカバーは、前記開口を塞ぐように配され、
前記ハウジング部と前記センサカバーとの間に形成される空間に前記位置検出センサが配されていることを特徴とするスロットル弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転角度や移動体の位置またはストローク量等を検出するための位置検出装置、および、この位置検出装置を有するスロットル弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、磁界の検出によって、シャフトの回転角度を検出する位置検出センサを有する位置検出装置がある。
位置検出センサとして、例えば、シャフトに固定された永久磁石と、永久磁石と非接触状態で配される磁気センサとを有するものがある。
【０００３】
そして、特許文献１には、磁気センサに影響を与える外部環境からの外乱磁界を遮断するために、センサカバーとは別に磁気遮蔽板という部品を追加する技術が開示されている。
しかしながら、このような部品の追加は、コストが嵩む上、装置の体格が大きくなってしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５５３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、磁界検出式の位置検出センサを有する位置検出装置において、部品を追加することなく、外乱磁界の影響を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の位置検出装置は、移動もしくは回動する可動体の位置を磁界検出により検出する位置検出センサと、位置検出センサと電気的に接続するターミナルと、位置検出センサと外部環境とを隔てるセンサカバーとを備える。
そして、ターミナルは、センサカバー内に配され、ターミナルの位置検出センサ近傍に配される部分にはＮｉめっきが施されている。
【０００７】
これによれば、Ｎｉは強磁性体であるため、位置検出センサ近傍のターミナルにＮｉめっきをすることで、ターミナルが外乱磁界を遮断する磁気遮蔽体として機能する。
つまり、別部品を追加することなく、外乱磁界の影響を低減することができる。
【０００８】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の位置検出装置は、移動もしくは回動する可動体の位置を磁界検出により検出する位置検出センサと、位置検出センサと電気的に接続するプリント基板と、位置検出センサと外部環境とを隔てるセンサカバーとを備える。
そして、プリント基板は、センサカバー内に配され、プリント基板の位置検出センサ側を向く面を表面とすると、プリント基板の表面または裏面にはＮｉめっきが施されている。
【０００９】
これによれば、Ｎｉは強磁性体であるため、プリント基板にＮｉめっきをすることで、プリント基板が外乱磁界を遮断する磁気遮蔽体として機能する。
つまり、別部品を追加することなく、外乱磁界の影響を低減することができる。
【００１０】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の位置検出装置によれば、可動体は回動するシャフトであって、センサカバーは、シャフトを収容するケースに形成される開口を塞ぐように配され、位置検出センサは、センサカバーとケースとの間に形成される空間に配されている。
【００１１】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の位置検出装置によれば、シャフトは、流路を開閉するバルブを保持しており、ケースは、バルブを収容し、流路の一部を形成するバルブボディである。
【００１２】
〔請求項５の手段〕
請求項５に記載のスロットル弁装置は、請求項１または２に記載の位置検出装置と、内燃機関の吸気通路の一部を形成するスロットルボディと、スロットルボディに回動自在に保持される可動体としてのシャフトと、シャフトに保持されて吸気通路を開閉するスロットル弁とを備える。
スロットルボディは、開口を有するとともに、シャフトの一端が突出する空間を形成するハウジング部を有し、センサカバーは、開口を塞ぐように配され、ハウジング部とセンサカバーとの間に形成される空間に位置検出センサが配されている。
これによれば、スロットル弁装置に組みつけられる位置検出装置において、外乱磁界の影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】スロットル弁装置の全体構成を示した断面図である（実施例１）。
【図２】センサカバーを外側から見た平面図である（実施例１）。
【図３】スロットル弁装置の全体構成を示した断面図である（実施例２）。
【図４】センサカバーを外側から見た平面図である（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための形態の位置検出装置は、例えば、スロットル弁装置に組み付けられるものであって、回動するシャフトの回転角度を磁界検出により検出する位置検出センサと、位置検出センサと電気的に接続するターミナルと、位置検出センサと外部環境とを隔てるセンサカバーとを備える。そして、ターミナルは、センサカバー内に配され、ターミナルの位置検出センサ近傍に配される部分にはＮｉめっきが施されている。
【実施例】
【００１５】
〔実施例１の構成〕
実施例１のスロットル弁装置１の構成を、図１、２を用いて説明する。
スロットル弁装置１は、例えば自動車等の車両に搭載されて、運転者のアクセル操作量に基づいて、内燃機関の各気筒の燃焼室内へ供給する吸入空気量を変更するものである。
【００１６】
スロットル弁装置１は、内燃機関の吸気通路の一部を形成するスロットルボディ２と、スロットルボディ２に回動自在に保持されるシャフト３（可動体）と、シャフトに保持されて吸気通路を開閉するスロットル弁４と、シャフト３を回動駆動するための駆動手段と、シャフト３の回転角度を検出する回転角度検出装置５（位置検出装置）とを備える。
なお、本実施例のスロットル弁４は、運転者のアクセル操作量に応じて駆動されるバタフライ弁方式のものである。
【００１７】
スロットルボディ２は、金属により形成され、吸気通路を形成するとともにスロットル弁４を収容する筒部９と、シャフト３の一端が突出する空間を形成するハウジング部１０とを有する。
ハウジング部１０はシャフト３の延びる方向に開口する開口を有しており、この開口は樹脂製のセンサカバー１１によって塞がれて、センサカバー１１とハウジング部１０との間に形成される空間１２にシャフト３の一端が突出している。
【００１８】
なお、本実施例の駆動手段は、電動モータ１５と、電動モータ１５の駆動力をスロットル弁４に伝達するギヤとを有している。ギヤは、電動モータ１５の出力軸の外周に固定されたピニオンギヤ（図示せず）、ピニオンギヤと噛み合って回転する中間減速ギヤ１６、中間減速ギヤ１６と噛み合ってシャフト３と一体に回転するバルブギヤ１７である。
駆動手段は、センサカバー１１とハウジング部１０との間に形成される空間１２に収容されており、センサカバー１１は、ギヤのカバーとしても機能している。
【００１９】
回転角度検出装置５は、シャフト３の回転角度を磁界検出により検出する位置検出センサ２０と、位置検出センサ２０と電気的に接続するターミナル２１と、位置検出センサ２０と外部環境とを隔てるセンサカバー１１とを備える。
位置検出センサ２０は、空間１２内に突出するシャフト３に固定される永久磁石と、永久磁石によって磁化されるヨーク（図示せず）とからなる筒状の磁気回路部２４と、磁気回路部２４内に非接触状態で配される磁気検出部２５とからなっている。
【００２０】
磁気回路部２４は、シャフト３に固定されたバルブギヤ１７に設けられている。
磁気検出部２５は、筒状の磁気回路部２４内に配されるステータコア２８と、ステータコア２８を通過する磁束密度を検出するホールＩＣ２９とからなっている。なお、ステータコア２８は、ホールＩＣ２９への磁束を集中させるためのものであり、例えば、有底円筒形状を呈している。
【００２１】
ステータコア２８は、センサカバー１１にインサート成形されており、底側がシャフト側に、開口側がセンサカバー１１側に向くように配されている。そして、ステータコア２８内には、２つのホールＩＣ２９が収容されており、それぞれ端子３１がセンサカバー１１側に延びるように配されている。
【００２２】
ターミナル２１は、センサカバー１１にインサート成形されており、ホールＩＣ２９と電気的に接続するためのターミナル２１は一端がセンサカバー１１から露出して、ステータコア２８内に突出している。
例えば、本実施例では、ホールＩＣ２９と接続するターミナル２１は４本である。すなわち、ホールＩＣ２９はそれぞれＧＮＤ、電源、出力の３つの端子３１を有しているが、ＧＮＤと電源を共通化しているため、ターミナル２１は、ＧＮＤ、電源、各ホールＩＣの出力の４本となっている。
ターミナル２１の他端は、センサカバー１１と一体に形成される筒状のコネクタボディ３２内に突出しており、外部機器との接続のためのコネクタを構成している。
【００２３】
〔実施例１の特徴〕
本実施例の回転角度検出装置５では、ターミナル２１の位置検出センサ２０近傍に配される部分にはＮｉめっきが施されている。
図２は、図１のスロットル弁装置１をセンサカバー１１の外側からシャフト３が延びる方向へ見た平面図である。つまり、図２において、紙面奥行き方向がシャフト３の延びる方向（シャフト方向）である。
図２に示すように、シャフト方向から見て、ターミナル２１は磁気検出部２５の周囲に形成されている。そして、磁気検出部２５の周囲に配されている磁気回路部２４（図２には図示せず）は、ターミナル２１をシャフト方向に投影した領域内に存在する。
【００２４】
つまり、ホールＩＣ２９に接続する４本のターミナル２１の外縁に囲まれる範囲内に、位置検出センサ２０（磁気回路部２４と磁気検出部２５）が位置するように、ターミナル２１の形状及び位置が設定されている。
そして、各ターミナル２１には、Ｎｉめっきが施されている。図２では、Ｎｉめっきが施された範囲をハッチングで示している。本実施例では、ターミナル２１の位置検出センサ２０近傍に配される部分を含め、ターミナル２１全体にＮｉめっきが施されている。
【００２５】
〔実施例１の作用効果〕
実施例１の回転角度検出装置５によれば、ターミナル２１の位置検出センサ２０近傍に配される部分にはＮｉめっきが施されている。
これによれば、Ｎｉは強磁性体であるため、外部環境からの磁界（外乱磁界）に対して集磁効果がある。このため、位置検出センサ２０近傍のターミナル２１にＮｉめっきをすることで、ターミナル２１が外乱磁界を遮断する磁気遮蔽体として機能する。
つまり、別部品を追加することなく、外乱磁界の影響を低減することができる。
また、ターミナル２１にＮｉめっきを施すことで、耐腐食性も向上する。
【００２６】
なお、本実施例では、磁気回路部２４がターミナル２１をシャフト方向に投影した領域内に存在するように、ターミナル２１の形状及び位置が設定されていたが、磁気回路部２４の一部がその領域からはみ出していてもよい。少なくとも磁気回路部２４の一部がその領域に存在していることが好ましい。
【００２７】
〔実施例２の構成〕
実施例１のスロットル弁装置１の構成を、実施例１とは異なる点を中心に、図３、図４を用いて説明する。
本実施例の回転角度検出装置５は、ホールＩＣ２９と電気的に接続するプリント基板３４を有し、プリント基板３４を介してホールＩＣ２９とターミナル２１とが電気的に接続している。
プリント基板３４及びターミナル２１は、センサカバー１１にインサート成形されている。
【００２８】
プリント基板３４の表面３５には、銅プリントにより配線パターンが形成されており、ホールＩＣ２９の端子３１及び各ターミナル２１が接続している。そして、銅プリントによる配線パターンによってホールＩＣ２９とターミナル２１とが電気的に接続している。
プリント基板３４の裏面３６には、面全体に銅めっきが施されており、スルーホールによって表面３５のＧＮＤ配線パターンと接続されている。
【００２９】
図３に示すように、プリント基板３４は、プリント基板３４の表面３５が位置検出センサ２０側を向くように配されている。すなわち、プリント基板３４が、少なくとも磁気検出部２５を外側から塞ぐように配されており、図４に示すように、プリント基板３４をシャフト方向に投影した領域内に、磁気検出部２５が存在する。
そして、プリント基板３４の裏面３６には、銅めっきの上からＮｉめっきが全面に施されている。
【００３０】
〔実施例２の作用効果〕
本実施例の回転角度検出装置５は、ホールＩＣ２９と電気的に接続するプリント基板３４を有し、プリント基板３４にはＮｉめっきが全面に施されている。
Ｎｉは強磁性体であるため、プリント基板３４にＮｉめっきをすることで、プリント基板３４が外乱磁界を遮断する磁気遮蔽体として機能する。
つまり、別部品を追加することなく、外乱磁界の影響を低減することができる。
また、ターミナル２１にＮｉめっきを施すことで、耐腐食性も向上する。
【００３１】
なお、本実施例では、プリント基板３４をシャフト方向に投影した領域内に、磁気検出部２５が存在していたが、磁気回路部２４もこの領域に含まれていることが磁気遮蔽効果の観点から好ましい。
また、本実施例では、プリント基板３４の表面３５に配線パターンが形成されているため、Ｎｉめっきを裏面３６に施したが、プリント基板３４の裏面３６に配線パターンが形成されている場合には、Ｎｉめっきを表面３５に施してもよい。
【００３２】
〔変形例〕
回転角度検出装置５の態様は、実施例に限定されず、様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例１、２ではターミナル２１やプリント基板３４がセンサカバー１１にインサート成形されていたが、ターミナル２１やプリント基板３４がセンサカバー１１の樹脂内ではなく、センサカバー１１の内側（センサカバー１１と位置検出センサ２０との間）に配されていてもよい。
【００３３】
また、実施例１、２の位置検出センサ２０では、ホールＩＣ２９によって磁束変化を検出することで位置を検出していたが、ホール素子であってもよい。位置検出センサ２０は、磁界の検出によって位置を検出するセンサであればよく、また、例えば、磁気抵抗素子によって磁気抵抗の変化を検出することで位置を検出する態様であってもよい。また、インダクティブ式の位置検出センサであってもよい。
【００３４】
また、実施例１、２の位置検出装置は、スロットル弁装置に限らず、様々な装置に適用できる。例えば、アクセルペダル装置に適用し、アクセルペダルの踏み込み量を検出するのに用いてもよい。また、その他にも、様々な弁装置にも適用可能である。
【００３５】
また、実施例１、２の位置検出装置は、回転角度を検出する回転角度検出装置５であったが、ストロークを検出するものであってもよい。
例えば、車両用のシフトレバーのシフト位置を検出するのに用いられる位置検出装置であってもよい。つまり、例えば、シフトバイワイヤー方式のシフトレバー装置に、本発明の位置検出装置を適用してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１    スロットル弁装置
２    スロットルボディ（ケース、バルブボディ）
３    シャフト（可動体）
４    スロットル弁（バルブ）
５    回転角度検出装置（位置検出装置）
１０  ハウジング部
１１  センサカバー
１２  空間
２０  位置検出センサ
２１  ターミナル
３４  プリント基板
３５  表面
３６  裏面
【図１】
2013024645.tif 000003
【図２】
2013024645.tif 000004
【図３】
2013024645.tif 000005
【図４】
2013024645.tif 000006