(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ挿入孔を有するハウジングと、
前記ロータ挿入孔に挿入されてスロットルバルブのシャフトの回動変位に伴って回動し、かつ第１の環状凸部を有するロータと、
前記ロータに固定された接触子と、
貫通孔を有し、かつ前記接触子が摺接する抵抗体が形成された基板と、
前記抵抗体に接触する端子板と、
前記ハウジングの開口部を封止し、かつ中空の突出部と該突出部を囲繞する位置に設けられた第２の環状凸部とを有するカバー部材と、
を備え、
前記抵抗体は、前記貫通孔の周囲に沿って延在する部位を有し、
前記基板は、前記貫通孔に前記カバー部材の第２の環状凸部が嵌合することで位置決めされ、
その中心が前記貫通孔の中心と略一致する状態で前記貫通孔に通された前記ロータの第１の環状凸部に前記カバー部材の前記突出部が挿入されるとともに、前記ロータの第１の環状凸部が前記カバー部材の第２の環状凸部に囲繞され、摺接部位である前記ロータの第１の環状凸部の内壁と前記カバー部材の前記突出部の側壁とが前記第１と第２の環状凸部によって封止され、
前記摺接部位において発生する摩耗粉を、前記カバー部材の前記突出部に設けられた内部空間に収容することを特徴とするスロットル開度センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スロットル開度センサに関し、一層詳細には、ロータとカバー部材との摺接部位において発生する摩耗粉がセンサケース内に飛散することがなく、しかも、電気回路が形成された基板を確実に位置決め固定することが可能なスロットル開度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術に係るスロットル開度センサの概略縦断面を図３に示す。このスロットル開度センサ１においては、底部にロータ挿入孔２を有するハウジング３と、該ハウジング３の側壁部３ａを覆って該ハウジング３の開放部を封止する側壁部４ａを有するカバー部材４とからセンサケース５が構成されている。
【０００３】
ハウジング３のロータ挿入孔２には、ロータ６が回動自在に挿入されている。このロータ６は、回動部７と該回動部７に嵌着されたブッシュ８とからなり、この中、回動部７は、例えば、自動車のスロットルバルブの図示しないシャフトに連結されている。また、ブッシュ８の水平端面９の中央部には環状凸部１０が突出形成されている。そして、ブッシュ８の水平端面９の下面は、ハウジング３の底面から垂直に立ち上がった環状の軸受部１１に回動自在に支持されている。ブッシュ８の水平端面９の直径はロータ挿入孔２の直径よりも大きく、このため、ロータ６のロータ挿入孔２からの抜け止めがなされている。
【０００４】
ブッシュ８の水平端面９の上面には２個のブラシ（接触子）１２ａ、１２ｂが固定されており、該ブラシ１２ａ、１２ｂは基板１３の下面に設けられた２本の抵抗体１４ａ、１４ｂに摺接する。これら抵抗体１４ａ、１４ｂの端部には３個の端子板１５ａ〜１５ｃの接触部１６ａ〜１６ｃが接触しており、該端子板１５ａ〜１５ｃの各々の外部端子接続部１７ａ〜１７ｃには図示しない外部端子が電気的に接続されている。
【０００５】
なお、基板１３には貫通孔１８が形成されており、抵抗体１４ａ、１４ｂはこの貫通孔１８の中心を基準位置として該貫通孔１８の一部を囲繞するように形成されている。また、該貫通孔１８にはブッシュ８の環状凸部１０が通っている。
【０００６】
一方、カバー部材４の天井面には、突出部１９、３個の支持用突起｛図３においては、このうちの２個（２０ａ、２０ｂ）を図示している。｝および押圧用突起２１ａ、２１ｂが設けられている。この中、突出部１９がブッシュ８の環状凸部１０に挿入されている。
【０００７】
支持用突起２０ａ、２０ｂおよび図示しない支持用突起は互いに１２０°ずつ回転した位置に、基板１３を囲繞して挟持するように形成されている。この挟持により、基板１３がカバー部材４に位置決め固定されている。また、この状態では基板１３が押圧用突起２１ａ、２１ｂにより押圧されるので、抵抗体１４ａ、１４ｂがブラシ１２ａ、１２ｂに確実に接触する。
【０００８】
なお、ブッシュ８の水平端面９の下面とハウジング３の底面との間にはコイルスプリング２２が介装されており、ロータ６は、該コイルスプリング２２の弾発付勢によって基板１３側に指向して押圧されている。
【０００９】
このように構成されたスロットル開度センサ１では、スロットルバルブが開かれて該スロットルバルブのシャフトが回動変位すると、これに追従してロータ６が回動される。その結果、ブラシ１２ａ、１２ｂが前記抵抗体１４ａ、１４ｂの表面上を摺動動作することにより、ロータ６の回動量に応じて３個の端子板１５ａ〜１５ｃ間の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を換算することによって、スロットルバルブの開度が検出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したようにロータ６が回動する際には、ブッシュ８の環状凸部１０の内周壁とカバー部材４の突出部１９とが互いに摺接する。その結果、摩耗粉が発生し、この摩耗粉がセンサケース５内に飛散する。この場合、例えば、飛散した摩耗粉が抵抗体１４ａ、１４ｂの表面に付着すると、ブラシ１２ａ、１２ｂが摺接した際の端子板１５ａ〜１５ｃ間の抵抗値が摩耗粉の付着前の値とは異なってしまい、スロットルバルブの開度を精度よく検出することができなくなる等の不具合が惹起される。
【００１１】
また、上記したように、基板１３はカバー部材４の支持用突起２０ａ、２０ｂおよび図示しない支持用突起に囲繞されて挟持されることにより位置決め固定されているが、この場合、スロットルバルブの開度を精度よく検出することができなくなることがある。すなわち、抵抗体１４ａ、１４ｂは貫通孔１８の中心を基準位置として基板１３上に形成されているので、寸法誤差等により貫通孔１８が所定の位置から偏倚している場合、貫通孔１８の中心とロータ６の回転中心がずれてしまい、ブラシ１２ａ、１２ｂが所定の位置で抵抗体１４ａ、１４ｂに摺接しなくなるからである。
【００１２】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、ロータとカバー部材との摺接部位において発生する摩耗粉をセンサケース内部に飛散させることがなく、しかも、基板が確実に位置決め固定され、これによりスロットルバルブの開度を精度よく検出することができるスロットル開度センサを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るスロットル開度センサは、ロータ挿入孔を有するハウジングと、
前記ロータ挿入孔に挿入されてスロットルバルブのシャフトの回動変位に伴って回動し、かつ第１の環状凸部を有するロータと、
前記ロータに固定された接触子と、
貫通孔を有し、かつ前記接触子が摺接する抵抗体が形成された基板と、
前記抵抗体に接触する端子板と、
前記ハウジングの開口部を封止し、かつ中空の突出部と該突出部を囲繞する位置に設けられた第２の環状凸部とを有するカバー部材と、
を備え、
前記抵抗体は、前記貫通孔の周囲に沿って延在する部位を有し、
前記基板は、前記貫通孔に前記カバー部材の第２の環状凸部が嵌合することで位置決めされ、
その中心が前記貫通孔の中心と略一致する状態で前記貫通孔に通された前記ロータの第１の環状凸部に前記カバー部材の前記突出部が挿入されるとともに、前記ロータの第１の環状凸部が前記カバー部材の第２の環状凸部に囲繞され、摺接部位である前記ロータの第１の環状凸部の内壁と前記カバー部材の前記突出部の側壁とが前記第１と第２の環状凸部によって封止され、
前記摺接部位において発生する摩耗粉を、前記カバー部材の前記突出部に設けられた内部空間に収容することを特徴とする。
【００１４】
このような構成によって、ロータとカバー部材との摺接部位において発生した摩耗粉は、該摺接部位を封止する第２の環状凸部により捕捉される。このため、摩耗粉がセンサケース内に飛散することが回避される。
【００１５】
この場合、前記摺接部位において発生する摩耗粉がカバー部材の突出部に設けられた内部空間に収容される。これにより、摩耗粉がセンサケース内に飛散することを一層確実に回避することができる。
【００１６】
また、この場合、基板を前記カバー部材の第２の環状凸部により支持するためにロータの回転中心と基板上に形成された抵抗体の中心軸とが合致するので、接触子が抵抗体上の所定の位置に確実に摺接する。したがって、スロットルバルブの開度を精度よく検出することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るスロットル開度センサにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
本実施の形態に係るスロットル開度センサの概略構成を分解斜視図として図１に示し、概略縦断面を図２に示す。これらの図に示されるように、このスロットル開度センサ３０においては、ロータ挿入孔３２が形成された軸受部３４を有しかつ上端が開口部３６であるハウジング３８と、該ハウジング３８の開口部３６を封止するカバー部材４０によりセンサケース４２が構成され、該センサケース４２内には、コイルスプリング４４と、ロータ４６と、２本の抵抗体４８ａ、４８ｂが形成された基板５０が収容されている。
【００１９】
ハウジング３８の底面から垂直に立ち上がった環状の軸受部３４に形成されたロータ挿入孔３２の内部には、該ロータ挿入孔３２の上側（カバー部材４０側）の開口よりも小径な小径部５２が設けられている。また、軸受部３４の周囲には環状凹部５４が形成されており、この環状凹部５４の側壁部５４ａには、該側壁部５４ａの一部を切り欠いて係止溝５６が設けられている。
【００２０】
ハウジング３８の直線状端部には、基板５０上の抵抗体４８ａ、４８ｂに接触する接触部５８ａ〜５８ｃを有する３個の端子板６０ａ〜６０ｃが設置されており、各々の端子板６０ａ〜６０ｃの一端部６２ａ〜６２ｃは外部端子接続口６４の内部まで延在して（図２参照）、該外部端子接続口６４内に挿入された図示しない外部端子と電気的に接続されている。
【００２１】
また、ハウジング３８の内部には、基板５０を載置するための基板載置部６６と、カバー部材４０を載置するためのカバー部材載置部６８とが設けられている。
【００２２】
コイルスプリング４４の一端部には、該一端部が円周外部に指向して屈曲形成された舌片７０が設けられており、この舌片７０が前記した係止溝５６に係止されている。また、コイルスプリング４４の他端部にはフック７２が設けられており、このフック７２は、ロータ４６の後述するブッシュ７４の水平端面７６の一部を切り欠いて形成された鍵溝７８に係止されている。
【００２３】
ロータ４６は、図２から諒解されるように、回動部８０と該回動部８０に嵌着されたブッシュ７４とからなり、回動部８０は、例えば、自動車のスロットルバルブの図示しないシャフトに連結されている。また、ブッシュ７４の側壁部にはウェブワッシャ８２が嵌合されている。
【００２４】
ブッシュ７４の水平端面７６の略中央には、環状凸部８４が突出形成されている。この環状凸部８４の内部底面は、水平端面７６よりも低く位置している（図２参照）。
【００２５】
水平端面７６の上面には、２個のブラシ（接触子）８６ａ、８６ｂが固定されている。すなわち、ブラシ８６ａ、８６ｂは台座８８の先端に接合されており、この台座８８はねじ９０ａ、９０ｂによりブッシュ７４に螺着されている。これらブラシ８６ａ、８６ｂは、貫通孔９２を有する基板５０の下面に形成された抵抗体４８ａ、４８ｂ（図１参照）に摺接する。
【００２６】
この抵抗体４８ａ、４８ｂについて、図１を参照して具体的に説明する。まず、内側に形成された抵抗体４８ａは、導電体９４ａに電気的に接続されている。すなわち、この導電体９４ａは、ハウジング３８に設置された３個の端子板６０ａ〜６０ｃのうち、中央の端子板６０ｂの接触部５８ｂが接触する略正方形状の端子板接触部９６ａと、同心円状に貫通孔９２を囲繞する環状部９８ａを有し、端子板接触部９６ａと環状部９８ａは導通部１００ａにより電気的に接続されている。そして、抵抗体４８ａは環状部９８ａ中に介装されている。
【００２７】
一方、抵抗体４８ａの外側に形成された抵抗体４８ｂは、導電体９４ａの外側に形成された導電体９４ｂに電気的に接続されている。すなわち、この導電体９４ｂは、端子板６０ａ、６０ｃの接触部５８ａ、５８ｃがそれぞれ接触する２個の端子板接触部９６ｂ、９６ｃと、同心円状に環状部９８ａを囲繞する環状部９８ｂを有し、端子板接触部９６ｂ、９６ｃと環状部９８ｂは導通部１００ｂ、１００ｃにより電気的に接続されている。そして、抵抗体４８ｂは環状部９８ｂ中に介装されている。すなわち、抵抗体４８ａ、４８ｂの中心軸は、貫通孔９２の中心である。
【００２８】
これら抵抗体４８ａ、４８ｂおよび導電体９４ａ、９４ｂは、例えば、スクリーン印刷等により形成することができる。
【００２９】
そして、カバー部材４０の下面には、内部に空間１０２が形成された円柱状の突出部１０４（図２参照）および該突出部１０４から所定間隔離間して該突出部１０４を囲繞する環状凸部１０６が形成されている。
【００３０】
コイルスプリング４４、ロータ４６および基板５０は、以下のようにしてセンサケース４２内に収容されている。なお、この環状凸部１０６の直径は、基板５０に形成された貫通孔９２の直径と略等しい。
【００３１】
まず、コイルスプリング４４は、ハウジング３８の環状凹部５４に挿入されており、該コイルスプリング４４の舌片７０が環状凹部５４の側壁部５４ａに形成された係止溝５６に係止されている。
【００３２】
ロータ４６は、ハウジング３８のロータ挿入孔３２に回動自在に挿入されており、該ロータ４６のブッシュ７４の水平端面７６に形成された鍵溝７８には、コイルスプリング４４のフック７２が係止されている。そして、ブッシュ７４の側壁部に嵌合されたウェブワッシャ８２は、軸受部３４内の小径部５２の上端面に載置されている。また、ブッシュ７４の側壁部と軸受部３４との間は、シール部材１０８によりシールされている（図２参照）。
【００３３】
基板５０は、導電体９４ａ、９４ｂの端子板接触部９６ａ〜９６ｃが端子板６０ａ〜６０ｃの接触部５８ａ〜５８ｃとそれぞれ接触し、また、ブラシ８６ａ、８６ｂが抵抗体４８ａ、４８ｂとそれぞれ当接するように、かつ該基板５０の外周部がハウジング３８の内壁から所定間隔離間するように、基板載置部６６上に載置されている。すなわち、基板５０の側壁部５０ａはハウジング３８の内壁に当接していない。
【００３４】
基板５０がハウジング３８の基板載置部６６上に載置されると、基板５０に形成された貫通孔９２の直径がロータ４６の環状凸部８４に比して大きいので、該環状凸部８４が貫通孔９２を通る。
【００３５】
そして、ハウジング３８のカバー部材載置部６８上にカバー部材４０が載置され、この際に該カバー部材４０の突出部１０４および環状凸部１０６が貫通孔９２を通り、かつ突出部１０４がブッシュ７４の環状凸部８４に嵌合される。その結果、ロータ４６が軸ずれを起こすことなく確実にかつ回転可能にカバー部材４０に軸支され、しかも、ロータ４６の回転中心が基板５０の貫通孔９２の中心に合致する。
【００３６】
また、上記したように基板５０の貫通孔９２の直径とカバー部材４０に形成された環状凸部１０６の直径とが略等しいので、カバー部材４０の環状凸部１０６の外周壁部が基板５０の貫通孔９２に隙間なく嵌合される。この嵌合により、基板５０が確実に位置決め固定されるとともに、抵抗体４８ａ、４８ｂの中心軸とロータ４６の回転中心とが合致する。
【００３７】
さらに、ブッシュ７４の環状凸部８４がカバー部材４０の突出部１０４と環状凸部１０６の間に挿入される。これにより、カバー部材４０の突出部１０４の側壁部とブッシュ７４の環状凸部８４の内周壁、すなわち、ブッシュ７４とカバー部材４０との摺接部位が、ブッシュ７４の環状凸部８４およびカバー部材４０の環状凸部１０６により封止される。
【００３８】
このように載置されたカバー部材４０は熱嵌めによりハウジング３８に接合され、ハウジング３８のカバー部材載置部６８とカバー部材４０との間には、熱硬化性樹脂１１０が充填されている。これにより、ハウジング３８の開口部３６がカバー部材４０により封止されている。
【００３９】
本実施の形態に係るスロットル開度センサ３０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００４０】
自動車等のスロットルバルブが開かれて該スロットルバルブのシャフトが回動変位すると、これに追従してスロットル開度センサ３０の回動部８０およびブッシュ７４（ロータ４６全体）が一体的に回動される。したがって、ブラシ８６ａ、８６ｂが抵抗体４８ａ、４８ｂの表面上をそれぞれ摺動動作する。その結果、ロータ４６の回動量に応じて３個の端子板６０ａ〜６０ｃ間の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を換算することによって、スロットルバルブの開度が検出される。勿論、抵抗値は、スロットル開度センサ３０の外部端子接続口６４に挿入されて各端子板６０ａ〜６０ｃの一端部６２ａ〜６２ｃと電気的に接続された外部端子を介して測定される。
【００４１】
ロータ４６が回動する際には、ブッシュ７４の環状凸部８４と、該環状凸部８４を軸支するカバー部材４０の突出部１０４とが互いに摺接する。このため、両者が摩耗して摩耗粉が発生する可能性も否定できない。しかしながら、両者の摺接部位はカバー部材４０の環状凸部１０６に封止されているので、摩耗粉が発生した場合には、この摩耗粉はカバー部材４０の環状凸部１０６により捕捉される。このため、摩耗粉がセンサケース４２内に飛散することがない。したがって、例えば、摩耗粉が抵抗体４８ａ、４８ｂの表面に付着してスロットルバルブの正確な開度を検出することができなくなる等の不具合が惹起されることがない。
【００４２】
さらに、発生した摩耗粉は、カバー部材４０の突出部１０４に設けられた空間１０２に収容される。このため、摩耗粉の飛散を一層抑制することができる。
【００４３】
なお、ブッシュ７４の環状凸部８４とカバー部材４０の環状凸部１０６とは所定間隔離間しているので、両者が摩耗して摩耗粉が発生することはない。
【００４４】
また、基板５０がカバー部材４０の環状凸部１０６に支持されることにより位置決め固定されているので、ロータ４６の回転中心と抵抗体４８ａ、４８ｂの中心軸とが合致している。このため、ブラシ８６ａ、８６ｂが基板５０上の抵抗体４８ａ、４８ｂの表面上を確実に摺接するので、スロットルバルブの開度を精度よく検出することができる。
【００４５】
そして、スロットルバルブが閉じられ、該スロットルバルブのシャフトが回動変位して原位置に復帰すると、ロータ４６は、ブッシュ７４の水平端面７６の鍵溝７８にフック７２が係止されたコイルスプリング４４の弾発付勢により原位置に復帰する。
【００４６】
このように、本実施の形態に係るスロットル開度センサ３０においては、ブッシュ７４に形成された環状凸部８４およびカバー部材４０に形成された環状凸部１０６によってロータ４６とカバー部材４０との摺接部位を封止し、かつ基板５０をカバー部材４０の環状凸部１０６で支持することにより位置決め固定するようにしたので、スロットルバルブの開度を精度よく検出することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るスロットル開度センサによれば、ロータに形成された環状凸部およびカバー部材に形成された環状凸部によってロータとカバー部材との摺接部位を封止するようにしている。このため、該摺接部位において発生する摩耗粉が捕捉される。その結果、摩耗粉がセンサケース内に飛散することを回避することができるという効果が達成される。
【００４８】
また、発生した摩耗粉を収容する摩耗粉収容部を備えるようにしたので、摩耗粉の飛散を一層抑制することができる。
【００４９】
さらに、基板をカバー部材の環状凸部で支持することにより位置決め固定するようにしたので、基板上に形成された抵抗体に接触子が所定の位置で確実に摺接する。このため、スロットルバルブの開度を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るスロットル開度センサの概略分解斜視説明図である。
【図２】本実施の形態に係るスロットル開度センサの概略縦断面説明図である。
【図３】従来技術に係るスロットル開度センサの概略縦断面説明図である。
【符号の説明】
１、３０…スロットル開度センサ    ２、３２…ロータ挿入孔
３、３８…ハウジング              ４、４０…カバー部材
５、４２…センサケース            ６、４６…ロータ
７、８０…回動部                  ８、７４…ブッシュ
９、７６…水平端面                １０、８４、１０６…環状凸部
１２ａ、１２ｂ、８６ａ、８６ｂ…ブラシ
１３、５０…基板
１４ａ、１４ｂ、４８ａ、４８ｂ…抵抗体
１５ａ〜１５ｃ、６０ａ〜６０ｃ…端子板
１８、９２…貫通孔                １９、１０４…突出部
１０２…空間（摩耗粉収容部）
【図１】
0003919396.tif 000002
【図２】
0003919396.tif 000003
【図３】
0003919396.tif 000004