(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に形成され、端子部を有する抵抗体と、
該抵抗体に摺接するブラシと、
一端が外部電源と電気的に接続可能で、他端が前記抵抗体の端子部と略平行に形成される端子と、
端部がフラット且つ断面が半円形状に形成され、前記端子の他端と前記端子部との間に配設されるとともに、前記端子の他端と前記端子部に対して面接触にて弾着することにより電気的に接続するコイルスプリングと、
を備えることを特徴とする可変抵抗器。
【請求項２】
前記コイルスプリングは、前記端子の他端と抵抗体の端子部をそれぞれ垂直方向に付勢するように両者間で挟持されていることを特徴とする請求項１の可変抵抗器。
【請求項３】
前記コイルスプリングは前記基板上に複数設けられ、前記コイルスプリングの各々が前記端子の他端と前記端子部に対して前記フラットな面にて面接触することを特徴とする請求項１の可変抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、基板上に抵抗体を構成する可変抵抗器に関するものであり、車輌のスロットルセンサ、ステアリングセンサ或いは車高センサ等の位置を検出する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の可変抵抗器として、実開平１−９５６０２号公報に開示される技術がある。この技術には、図６に示されるように、スロットルバルブの開度を検出するためのセンサが開示されており、基板支持体８に支持される基板３上のスロットルバルブの開度検出部と、ハウジング１と一体に形成されるコンタクト端子３５との接続部分に関して、スロットルバルブの開度検出部と電気的に接続される端子部２６と、端子部２６を電気的に外部接続するためのコンタクト端子３５と、端子部２６の表面に略直交する方向に押圧付勢すべくコンタクト端子３５の他端を屈曲させて形成される舌片導体３６と、を備え、舌片導体３６が端子部２６を押圧することによりコンタクト端子３１と端子部２６との間を電気的に接続して、ハウジング１の取付部１ａにてカバー９とハウジング１とを取付けるものである。この構成によって、ハウジング１に基板３、基板支持体８、及びカバー９を組み付けるだけで舌片導体３６と端子部２６との電気的な接続を行い、舌片導体３６と端子部２６との半田付けを不要にしたものである。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術に開示される可変抵抗器では、基板３上の端子部２６とコンタクト端子３１との電気的な接続を、舌片導体３６を端子部２６に押圧付勢することにより行っている。しかしながら、舌片導体３６はコンタクト端子３５を形成する鋼板を屈曲させて弾性力を持たせたものであるため、ばね定数が大きく、弾性領域が小さい。ここで、ばね定数が大きく弾性領域が小さいと、舌片導体３６を形成する際に鋼板を屈曲させすぎた場合には、舌片導体３６が端子部２６に接することが出来ずに、端子部２６を押圧付勢できなくなることが考えられる。また、可変抵抗器の振動や組み付け時におけるばらつき等によって、基板３が舌片導体３６を弾性領域以上に屈曲させてしまうことも考えられ、この場合にも基板３とコンタクト端子３５との間の接触不良が発生し、スロットルバルブの開度検出部とコンタクト端子とが確実に導通できないことが考えられる。また、このような不具合を無くすために端子部２６とコンタクト端子３６とを半田付けすると、製造工数が増えるとともに、基板とハウジングの間に基板をハウジングに固定するための隙間が必要となるので、可変抵抗器の小型化と相反する構成となってしまう、という問題がある。
【０００４】
また、上記従来技術の如く端子部との接触部分の弾性領域が少ないと、例えば舌片導体の屈曲量にばらつきがある場合には、可変抵抗器の組み付け後においても舌片導体が端子部に当接できない場合が考えられ、これによってスロットルバルブの開度検出部とコンタクト端子とが導通できないことが考えられる。
【０００５】
そこで本発明は、上記の問題点を解決すべく、簡単な構成で、端子部と端子との導通が確実な可変抵抗器を提供することを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために請求項１の発明は、基板と、基板上に形成され端子部を有する抵抗体と、抵抗体に摺接するブラシと、一端が外部電源と電気的に接続可能であるとともに他端が抵抗体の端子部と略平行に形成される端子と、端部がフラット且つ断面が半円形状に形成され、端子の他端と端子部との間に配設されるとともに、端子の他端と端子部に対して面接触にて弾着することにより電気的に接続するコイルスプリングと、を備える可変抵抗器とした。
【０００７】
請求項１によると、コイルスプリングは鋼板を屈曲させてバネ弾性を持たせたものに対してバネ定数が小さいので、コイルスプリングのバネ荷重にばらつきがあった場合でも、コイルスプリングは確実に端子部を押圧することができる。これは、可変抵抗器の組み付け時にコイルスプリングが大きく撓んでも、コイルスプリングは弾性領域が大きいために塑性変形するまでには至らずに、端子部と端子の他端とを電気的に接続する元の形状に復帰するためである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の可変抵抗器において、コイルスプリングは、端子の他端と抵抗体の端子部をそれぞれ垂直方向に付勢するように両者間で挟持されるようにした。
【０００９】
請求項２によると、コイルスプリングは端子と端子部を垂直方向に付勢するよう、端子と端子部との間で挟持されているので、コイルスプリングを端子或は端子部に固定しなくても、両者間の電気的接続を確実に保つことが出来る。
【００１０】
請求項３の発明は、コイルスプリングは基板上に複数設けられ、コイルスプリングの各々が端子の他端と端子部に対してフラットな面にて面接触するようにした。
【００１１】
請求項３によると、複数のコイルスプリングの一端部および他端部は夫々、端子の他端および抵抗体の端子部とフラットな面で面接触にて弾着するので、コイルスプリングの両端が夫々端子の他端および抵抗体の端子部と面接触することで通電面積を十分に確保でき、コイルスプリングを介して、端子の他端と抵抗体の端子部との間の導電特性ないし信頼性は、両者間が線接触の場合と比べて、飛躍的に増加する。
【００１２】
以上より、本発明によると、端子と端子部の間にコイルスプリングを配設する際のばらつきがあっても、確実に端子部と端子の他端との電気的な接続を確実に行うことが可能になる。
【００１３】
【実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１ないし図５に示すように、可変抵抗器１０は樹脂製のハウジング１１を備える。ハウジング１１の左側にはコネクタケース２１が一体形成されている。３つの金属製の端子１４ａ・１４ｂ・１４ｃがハウジング１１側からコネクタケース２１内に延在している。
【００１５】
ハウジング１１内には内部空間１１ａが形成されており、その上側が開口している。この開口は熱可塑性樹脂で形成せられた基板１３で閉塞されており、基板１３がハウジング１１に対して複数のボルト１９で固定されたときに、内部空間１１ａは閉塞される。
【００１６】
基板１３の下面には、周知のスクリーン印刷で形成された抵抗体２０が装架されている。抵抗体２０は、円弧状の抵抗素子２０ａと、この抵抗素子２０ａと電気的に離隔した円弧状の導電素子２０ｄとを備える。円弧状の抵抗素子２０ａと円弧状の導電素子２０ｄは同芯的に配置される。
【００１７】
抵抗素子２０ａの一端および他端は、夫々、端子部２０ｂおよび端子部２０ｃとなっている。導電素子２０ｄの一端は、端子部２０ｅとなっている。
【００１８】
ブッシュ３１がハウジング１１内に装架されており、ブッシュ３１の軸芯は基板１３の下面に対して直角をなしている。シャフト１７がブッシュ３１に回転可能に保持されており、シャフト１７の上部は、ハウジング１１の内部空間１１ａ内に延在している。シャフト１７の上部にはブラシ１８を担持するホルダー１２が固定されている。ブラシ１８は二股状に形成されており、抵抗素子２０ａ上を摺動する第１部１８ａと導電素子２０ｄ上を摺動する第２部１８ｂとを備える。シール部材１５がシャフト１７とハウジング１７との間に装架されており、両者間の液密性を保持している。
【００１９】
ハウジング１１の内部空間１１ａ内においては、シリンダ状の案内壁１１ｂ，１１ｃおよび１１ｄが形成されている。案内壁１１ｂの上端は、端子部２０ｂと離隔している。案内壁１１ｂの下端には、端子１４ａが位置している。端子部２０ｂと端子１４ａとの間には、導電コイルスプリング１６ａが装架されており、導電コイルスプリング１６ａの一端部が端子部２０ｂに、他端部が端子１４ａに、夫々、弾着している。同様に、シリンダ状の案内壁１１ｃ内に装架された導電コイルスプリング１６ｂの一端部および他端部が、夫々、端子部２０ｅおよび端子１４ｂに弾着しており、シリンダ状の案内壁１１ｄ内に装架された導電コイルスプリング１６ｃの一端部および他端部が、夫々、端子部２０ｃおよび端子１４ｃに弾着している。
【００２０】
図５に明瞭に示されるように、導電コイルスプリング１６ａの各端部はフラットに形成され即ち断面が半円形状に形成されており、上記した対応する端子および端子部とは面接触にて弾着する。導電コイルスプリング１６ｂおよび導電コイルスプリング１６ｃについても同様の構成が採用されている。かような面接触による電気接続により、導電コイルスプリングの端部と対応する端子との間の通電面積を十分に確保でき、両者間の導電特性ないし信頼性は、両者間が線接触の場合と比べて、飛躍的に増加する。更に、導電コイルスプリング１６ａは、全面的に金メッキが施されており、コイルスプリング１６ａの導電率を向上させている。これにより、微少な電流でも、確実にコイルスプリング１６ａを流れることができる。導電コイルスプリング１６ｂおよび導電コイルスプリング１６ｃについても同様に金メッキが施されている。
【００２１】
コイルスプリング１６ａのスプリング定数は１．１８Ｎと小さく設定されており、これにより、スプリング領域も比較的大きくなるようになっている。かくして、仮令、コイルスプリング１６ａが案内壁１１ｂ内に装架される際に過度に圧縮されすぎたとしても、コイルスプリング１６ａは、ヘタらずに、元の形状に容易に復帰でき、端子部２０ｂと端子１４ａとの間の導通を全うできる。コイルスプリング１６ｂおよびコイルスプリング１６ｃのスプリング定数も同様に１．１８Ｎと小さく設定されており、上記したようなコイルスプリング１６ａと同様の特性・機能を備える。
【００２２】
図４の電気回路ないしブロック図に示すように、外部電源３５の一端部、端子１４ａ、コイルスプリング１６ａ、導電端子２０ｂ、抵抗素子２０ａ、導電端子２０ｃ、コイルスプリング１６ｃ、端子１４ｂおよび外部電源３５の他端部が直列に接続されている。シャフト１７と一体回転するブラシ１８は抵抗素子２０ａのタップとして作用し、シャフト１７上のブラシ１８の位置に対応した抵抗素子２０ａの抵抗値に基づく電圧値あるいは電流値の信号を得ることができ、この信号は制御装置３６に入力される。シャフト２７が、例えば図示されないスロットルに連結された場合、スロットル開度がシャフト１７の角度位置として表現せられ、この位置に対応する抵抗素子２０ａの抵抗値に基づいてスロットル開度を電気的に検出することができ、このスロットル開度が、制御変数として制御装置３６に入力されるようになっている。
【００２３】
固より、上記した可変抵抗器１０は、スロットル以外の装置においても使用することができる。例えば、シャフト１７を車高変化に応じて回転するようにしておけば、可変抵抗器１０は、車高センサとして、この高さの変化に応じた値を示すことができ、この値を制御装置３６に制御変数として入力すれば、車高制御に利用できる。可変抵抗器１０、その他、ステアリングハンドルの操作角度を検出するステアリングセンサとしても使用できる。上記した用途は単なる例示であって、可変抵抗器１０の用途を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可変抵抗器の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１のＡ視図である。
【図３】図１のＢ視図である。
【図４】図１に示す可変抵抗器を採用した装置の回路ブロック図である。
【図５】コイルスプリングの端面近傍の断面図である。
【図６】従来技術の要部拡大図である。
【符号の説明】
１１・・・ハウジング
１２・・・ブラシホルダ
１３・・・基板
１４ａ・・・端子
１４ｂ・・・端子
１４ｃ・・・端子
１５・・・シール部材
１６ａ・・・コイルスプリング
１６ｂ・・・コイルスプリング
１６ｃ・・・コイルスプリング
１７・・・シャフト
１８・・・ブラシ
１９・・・ボルト
２０・・・抵抗体
２０ｂ・・・導電端子（端子部）
２０ｃ・・・導電端子（端子部）
２０ｅ・・・導電端子（端子部）
２１・・・コネクタ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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