(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状のケースと、このケースの内壁の側面に設けられた抵抗パターンを有する抵抗体と、一端でこの抵抗体と電気的に接続されるとともに他端が前記ケースから突出する外部接続用のコネクタ端子と、前記抵抗体の抵抗パターンと摺接する刷子を支持する支持腕が突出するように設けられているとともに回動可能でかつ相手側シャフトを内径側に挿入するロータと、前記ケースの開口端を閉塞するとともに略中央に前記ロータの上端が挿入される挿入孔を有するカバーとを備え、前記ロータの内径部に相手側シャフトの平面部と圧接する圧接部と前記相手側シャフトを支持する支持片とを有するとともに前記ロータの外周に前記支持片を内側に押止するスナップリングを設け、かつ前記ロータにおける圧接部と支持片との外周には、スナップリングを定位置に保持する抜止部と進入部とを設け、さらにこのロータにおける抜止部と進入止部とは、前記ロータの外周の長手方向の同一直線方向に設けられないように構成した回転位置センサ。
【請求項２】
馬蹄形状の抵抗体を下面に有するとともにその抵抗体と電気的に接続された端子を設けられた基板と、この基板上に回転可能に配設され前記抵抗体に摺接する刷子を有するロータと、前記基板および前記ロータを収納し底面に前記ロータの外周部を枢支する軸受を設けるとともに前記抵抗体の端子と電気的に接続されたコネクタ端子を有するコネクタ部を設けられかつ上面が開放されたケースと、このケースの上面開放部を閉塞するカバーとを備え、前記ロータは円筒状であり、このロータの内径側に軸線上の略中央から底面側に向かって相手側シャフトの平面部と圧接する平面状の圧接部と前記相手側シャフトを外側から支持する支持片とを有するとともに、この支持片および圧接部の外周にはスナップリングを載置しこのスナップリングの軸方向の移動を防止する抜止部と進入止部とを前記ロータの外周の長手方向の同一直線方向でない箇所に設けられた回転位置センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃エンジンの相手側シャフトの位置を検出するのに利用される回転位置センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両などの内燃エンジンは、エンジンに流入する空気の量を制御するためにスロットル弁を用いており、このスロットル弁を開くと空気を多く吸い込み閉じると空気の吸い込みが少なくなって、エンジンの速度制御が行われるようになっている。
【０００３】
従来の回転位置センサは、特開平７−１５１５０８号公報に開示されたものが、知られている。
【０００４】
以下に従来の回転位置センサについて、図面を参照しながら説明する。
【０００５】
図８は、従来の回転位置センサの内部構成要素が見えるようにするためカバーが取り外されている上面図、図９は従来の回転位置センサに相手側シャフトが挿入された状態を示す側断面図である。
【０００６】
図８、図９において、１は有底溝を有するとともに内周面から中央部に向かって設けられた１対のアーム２を有するケースである。３はケース１の内周面に沿って設けられた抵抗パターン（図示せず）を有してなるフィルム抵抗体である。４はフィルム抵抗体３に電気的に接続されるとともにケース１の外部に接続する外部端子である。５はケース１の内部の１対のアーム２に当接するように設けられた円筒形状のロータで、このロータ５の側面からは先端部にフィルム抵抗体３の抵抗パターンと摺接する刷子６を有する突出部７が設けられている。ロータ５の内径部には相手側シャフト８の平面部９と圧接する圧接部１０と相手側シャフト８を支持する支持部１１および相手側シャフト８の挿入時に伸びる薄肉部１２を有している。１３はカバー１の上面開口部を閉塞する金属製のカバーである。
【０００７】
以上のように構成された従来の回転位置センサについて、以下に相手側シャフトを挿入する状態を図面を参照しながら説明する。
【０００８】
図９は従来の回転位置センサに相手側シャフトを挿入する状態を示す側断面図である。
【０００９】
図９において、相手側シャフト８をロータ５の内径側に挿入すると薄肉部１２が伸びて、相手側シャフト８の平面部９がロータ５の圧接部１０と圧接するとともに、支持部１１が相手側シャフト８を支持し、相手側シャフト８の回転を精度良くロータの回転に変換できる構成となっていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成においては、薄肉部１２が伸びることにより相手側シャフト８をロータ５に挿入するので、挿入する際の薄肉部１２の伸び量の制限から相手側シャフト８の挿入が困難であるという課題を有していた。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、相手側シャフトの挿入性の向上した回転位置センサを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の回転位置センサは、ロータの内径部に相手側シャフトの平面部と圧接する圧接部と相手側シャフトを支持する支持片とを有するとともにロータの外周に支持片を内側に押止するスナップリングを有する構成としたものである。
【００１３】
この構成によれば、相手側シャフトの挿入性の向上した回転位置センサが得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、有底筒状のケースと、このケースの内壁の側面に設けられた抵抗パターンを有する抵抗体と、一端でこの抵抗体と電気的に接続されるとともに他端が前記ケースから突出する外部接続用のコネクタ端子と、前記抵抗体の抵抗パターンと摺接する刷子を支持する支持腕が突出するように設けられているとともに回動可能でかつ相手側シャフトを内径側に挿入するロータと、前記ケースの開口端を閉塞するとともに略中央に前記ロータの上端が挿入される挿入孔を有するカバーとを備え、前記ロータの内径部に相手側シャフトの平面部と圧接する圧接部と前記相手側シャフトを支持する支持片とを有するとともに前記ロータの外周に前記支持片を内側に押止するスナップリングを設け、かつ前記ロータにおける圧接部と支持片との外周には、スナップリングを定位置に保持する抜止部と進入止部とを設け、さらにこのロータにおける抜止部と進入止部とは、前記ロータの外周の長手方向の同一直線方向に設けられないように構成したもので、この構成によれば、抜止部と進入止部とでスナップリングのロータにおける軸方向の移動を防止できるとともに、ロータを作成する際の金型も上型および下型のみで構成できるため、金型の構造を単純にすることができるという作用を有するものである。
【００１５】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、馬蹄形状の抵抗体を下面に有するとともにその抵抗体と電気的に接続された端子を設けられた基板と、この基板上に回転可能に配設され前記抵抗体に摺接する刷子を有するロータと、前記基板および前記ロータを収納し底面に前記ロータの外周部を枢支する軸受を設けるとともに前記抵抗体の端子と電気的に接続されたコネクタ端子を有するコネクタ部を設けられかつ上面が開放されたケースと、このケースの上面開放部を閉塞するカバーとを備え、前記ロータは円筒状であり、このロータの内径側に軸線上の略中央から底面側に向かって相手側シャフトの平面部と圧接する平面状の圧接部と前記相手側シャフトを外側から支持する支持片とを有するとともに、この支持片および圧接部の外周にはスナップリングを載置しこのスナップリングの軸方向の移動を防止する抜止部と進入止部とを前記ロータの外周の長手方向の同一直線方向でない箇所に設けられたので、相手側シャフトの挿入性が良いという作用を有するものである。
【００１６】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１における回転位置センサについて、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態１における回転位置センサの分解斜視図、図２は同側断面図、図３は同要部であるロータの下側斜視図である。図４は同回転位置センサの要部であるロータに相手側シャフトを挿入した状態を示す側断面図である。
【００１８】
図１〜図４において、３１はガラス繊維を混入したポリブチレンテレフタレートなどの耐熱性、機械的強度に優れた合成樹脂によって成形された有底円筒状のケースである。このケース３１内には数本のコネクタ端子３２が、インサート成形により組み込まれており、このコネクタ端子３２の一端は、ケース３１の内部に表出し、他端はケース３１の底面に側方へ向かって設けたコネクタ部３３内に突出している。また、ケース３１の外周面には、リング状のフランジ３４が形成され、このフランジ３４の一部の相対向する位置に取付孔３５を有する取付部３６が設けられている。さらにケース３１の内周壁の中間には段部３７が設けられている。このようなケース３１の内周壁にはポリイミドフィルムなどの樹脂フィルム３８の片面に数本の抵抗パターン３９とこの抵抗パターン３９の一端にコネクタ端子３２と当接して電気的な導通をとるための接続部４０を印刷などにより形成した抵抗体４１が組み込まれる。すなわち、この抵抗体４１は、ケース３１の内周壁に沿い段部３７で、上下方向の位置を規制されて抵抗パターン３９が内側にくるように組み込まれ、その一端部は、コネクタ端子３２のケース３１内に表出した部分に位置するように組み込まれる。この抵抗体４１の接続部４０のコネクタ端子３２への接続は、Ｖ字状に折曲されたステンレスなどの弾性を有する金属板を片面は平板で、他面は櫛形に形成された押さえバネ４２を組み込むことにより接続部４０をコネクタ端子３２の表出部４３に圧接することによって行われている。また、ケース３１内の略中央には、ガラス繊維を混入したポリブチレンテレフタレートなどの合成樹脂からなる円筒状のロータ４４が組み込まれる。このロータ４４は、外周面の中間に外方への突出する支持腕４５を設け、この支持腕４５の先端には抵抗体４１の抵抗パターン３９に当接してロータ４４の回転によって摺動する刷子４６が取り付けられているとともに、この支持腕４５の略中央には上方から下方に渡って、空孔４７が設けられている。このロータ４４の内径側には軸線上の略中央から底面側に渡って相手側シャフト４８の平面部４９と圧接する平面状の圧接部５０と、相手側シャフト４８を外側から支持する支持片５１とを有している。このロータ４４の圧接部５０と支持片５１との外周にはスナップリング５２を載置するとともにこのスナップリング５２の軸方向の移動を防止する抜止部５３および進入止部５４とをロータ４４の外周の長手方向の同一直線方向でない箇所に有している。このロータ４４の支持片５１の略中央には長手方向に分離溝５５が設けられ、この分離溝５５にはスナップリング５２の端部５６が配置されている。スナップリング５２の端部５６をロータ４４の分離溝５５に設けることにより、このスナップリング５２の端部５６にバリが発生しても、均一な応力でロータ４４の支持片５１を支持できるという作用を有するものである。このロータ４４の上方の側面からは外方へ向かって突出する傾倒防止部５７が設けられている。このロータ４４の上面内径側には相手側シャフト４８を挿入時に誘導する勾配部５８が設けられている。そして、このような抵抗体４１、押さえバネ４２、ロータ４４を組み込んだケース３１の開口部にはこのケース３１と同じ材質から構成されるカバー５９が取り付けられている。このカバー５９の中央には相手側シャフト４８とロータ４４の上端部６０とが挿通する開口６１が設けられている。
【００１９】
以上のように構成された本発明の実施の形態１における回転位置センサについて以下にその組立方法を説明する。
【００２０】
まず、一定の幅に裁断された帯状の樹脂フィルム３８上に抵抗パターン３９を印刷する。
【００２１】
次に、抵抗パターン３９を印刷された抵抗体４１を焼付炉（図示せず）に約１８０〜２７０℃で約１〜１２０分間投入し、抵抗パターン３９を樹脂フィルム３８に焼き付ける。
【００２２】
次に、図５に示すように、上型６３および下型６４とを組み合せた後、高温で溶融された樹脂を上型６３と下型６４との隙間に注入する。
【００２３】
次に、上型６３および下型６４とを冷却した後、上型６３および下型６４とを上下に開き、ロータ４４を取り出す。
【００２４】
このとき、ロータ４４の抜止部５３と進入止部５４とがロータ４４の長手方向の延長線上にある場合には、図１０に示すように上型６３と下型６４とスライドコア６５とを必要とし、金型の構造が複雑となってしまう。すなわち、本発明の実施の形態１における回転位置センサにおいては、ロータ４４の抜止部５３とロータ４４の進入止部５４とはロータ４４の長手方向の延長線上には設けられていないので、上型６３と下型６４のみでロータ４４を作成することが可能であり、金型の構造が単純であるという作用を有するものである。
【００２５】
次に、図６に示すように、スナップリング５２をロータ４４に載置した後、ロータ４４の空孔４７に受型７１を挿入し、押さえ型７２で刷子４６をロータ４４にカシメて固着する。
【００２６】
次に、抵抗体４１と、押さえバネ４２と、ロータ４４とをケース３１の内側に載置した後、ケース３１の上面をカバー５９で閉塞する。
【００２７】
以上のように構成、組立られた回転位置センサについて、以下にその動作を説明する。
【００２８】
回転位置センサをエンジンの近傍の相手側シャフト４８に位置合わせしながら圧入し、相手側シャフト４８にロータ４４が完全に嵌合結合された状態でケース３１の取付部３６を利用してスロットル本体（図示せず）にケース３１の固定を行って組み込みを完了する。すなわち、相手側シャフト４８の平面部４９とロータ４４の圧接部５０との位置を合致させた状態で、ケース３１ごと相手側シャフト４８側に押していくことにより相手側シャフト４８の先端にロータ４４が嵌合されて回転方向に対して結合されることになり、その状態でビスなどを用いて、ケース３１の取付部３６を利用してスロットル本体（図示せず）にケース３１を固定する。このとき、ロータ４４の内径部に相手側シャフト４８の平面部４９と圧接する圧接部５０と相手側シャフト４８を支持する支持片５１とを有するとともにロータ４４の外周に支持片５１を内側に押止するスナップリング５２を設けることにより、支持片５１が自由に外方へ弾性変形するので、ロータ４４への相手側シャフト４８の挿入性が向上するという作用を有するものである。また、相手側シャフト４８の挿入によりロータ４４が過度に傾くと刷子４６が強い応力でケース３１の内側面に当接し刷子４６が変形する。本発明の実施の形態１における回転位置センサにおいては、ロータ４４の傾倒防止部５７がカバー５９の底面と当接するので、ロータ４４が過度に傾くことを防止できるという作用を有するものである。これで、相手側シャフト４８がアクセルを踏み込んだり、フリーにしたりすることによって回転し、その回転と同期してロータ４４が回転し、ロータ４４に取り付けた刷子４６が抵抗体４１の抵抗パターン３９との接触位置を変えることにより、コネクタ端子３２にその接触位置に応じた電圧が得られ、その電圧の変動を信号としてエンジン内に噴射される燃料の量をコントロールすることができる。
【００２９】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２における回転位置センサについて、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図７は本発明の実施の形態２における回転位置センサの側断面図である。
【００３１】
図７において、８１は馬蹄形状の抵抗体８２を下面に有するとともに、その抵抗体８２と電気的に接続された端子８３とを設けられた樹脂製の基板である。８４は基板８１上に回転可能に配設され、抵抗体８２に摺接する刷子８５を有する樹脂製のロータである。このロータ８４は、外周面の中間に外方への突出する支持腕８６を設け、この支持腕８６の先端には基板８１の抵抗体８２に当接してロータ８４の回転によって摺動する刷子８５が取り付けられているとともに、この支持腕８６の略中央には上方から下方に渡って、空孔８７が設けられている。このロータ８４の内径側には軸線上の略中央から底面側に渡って相手側シャフト８８の平面部８９と圧接する平面状の圧接部９０と、相手側シャフト８８を外側から支持する支持片９１とを有している。このロータ８４の圧接部９０と支持片９１との外周にはスナップリング９２を載置するとともにこのスナップリング９２の軸方向の移動を防止する抜止部９３および進入止部９４とをロータ８４の外周の長手方向の同一直線方向でない箇所に有している。このロータ８４の側面からは外方へ向かって突出する傾倒防止部９５が設けられている。このロータ８４の下方の内径側には相手側シャフト８８を挿入時に誘導する勾配部９６が設けられている、９７は基板８１およびロータ８４とを収納し、内底面にロータ８４の外周を枢支する軸受９８を設けるとともに、抵抗体８２と電気的に接続されたコネクタ端子９９を有するコネクタ部１００を設けられ、かつ上面が開放された抵抗体ガラス繊維を混入したポリブチレンテレフタレート等の耐熱性、機械強度に優れた合成樹脂によって成形された筒状のケースである。１０１はケース９７の上面開放部１０２を閉塞する例えばポリブチレンテレフタレート等の樹脂からなるカバーである。
【００３２】
以上のように構成された本発明の実施の形態２における回転位置センサの組立方法について、以下に説明する。
【００３３】
まず、ケース９７の軸受９８に上方より、予め刷子８５をカシメられたロータ８４の外周が枢支されるようにロータ８４を挿入する。
【００３４】
次に、ケース９７に抵抗体８２を印刷された基板８１を装着するとともに、ケース９７のコネクタ端子９９と基板８１の端子８３とを半田付けする。
【００３５】
次に、ケース９７の上面開放部１０２をカバー１０１で封止する。
【００３６】
以上のように、構成、組立られた本発明の実施の形態２における回転位置センサについて、以下にその動作を説明する。
【００３７】
ケース９７を相手側スロットル本体（図示せず）に固定する。そして、ロータ８４が自動車（図示せず）のアクセルを踏み込んだり、フリーにしたりすることによって回転し、このロータ８４に取付けた刷子８５が基板８１の抵抗体８２との接触位置を変えることにより、コネクタ端子９９にその接触位置に応じた電圧が得られ、その電圧の変動を信号としてエンジン内に噴射される燃料の量をコントロールすることができるものである。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明の回転位置センサは、有底筒状のケースと、このケースの内壁の側面に設けられた抵抗パターンを有する抵抗体と、一端でこの抵抗体と電気的に接続されるとともに他端が前記ケースから突出する外部接続用のコネクタ端子と、前記抵抗体の抵抗パターンと摺接する刷子を支持する支持腕が突出するように設けられているとともに回動可能でかつ相手側シャフトを内径側に挿入するロータと、前記ケースの開口端を閉塞するとともに略中央に前記ロータの上端が挿入される挿入孔を有するカバーとを備え、前記ロータの内径部に相手側シャフトの平面部と圧接する圧接部と前記相手側シャフトを支持する支持片とを有するとともに前記ロータの外周に前記支持片を内側に押止するスナップリングを設け、かつ前記ロータにおける圧接部と支持片との外周には、スナップリングを定位置に保持する抜止部と進入止部とを設け、さらにこのロータにおける抜止部と進入止部とは、前記ロータの外周の長手方向の同一直線方向に設けられないように構成しているため、抜止部と進入止部でスナップリングのロータにおける軸方向の移動を防止できるとともに、ロータを作成する際の金型も上型および下側のみで構成でき、これにより、ロータを作成する際の金型の構造も単純なもので済むという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１における回転位置センサの分解斜視図
【図２】  同側断面図
【図３】  同要部であるロータにスナップリングを装着した状態を示す下側斜視図
【図４】  同回転位置センサに相手側シャフトを装着した状態を示す側断面図
【図５】  同要部であるロータを作成する金型の側断面図
【図６】  同要部であるロータに刷子を固着する状態を示す側面図
【図７】  本発明の実施の形態２における回転位置センサの側断面図
【図８】  従来の回転位置センサの内部構成要素が見えるようにするためにカバーが取り外されている状態を示す上面図
【図９】  従来の回転位置センサに相手側シャフトが装着されている状態を示す側断面図
【図１０】  同要部であるロータを作成する金型の側断面図
【符号の説明】
３１，９７  ケース
４１、８２  抵抗体
４４，８４  ロータ
４６，８５  刷子
４７，８７  空孔
４８，８８  相手側シャフト
４９，８９  平面部
５０，９０  圧接部
５１，９１  支持片
５２，９２  スナップリング
５３，９３  抜止部
５４，９４  進入止部
５５  分離溝
５６  端部
５７，９５  傾倒防止部
５９，１０１  カバー
【図１】
0003775019.tif 000002
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003775019.tif 000010
【図１０】
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