(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースから突出した回転軸と、前記ケースに内設され前記回転軸の回転を検出する検出手段と、前記ケースの外側で前記回転軸に固着されたレバー部材とを備え、
前記レバー部材の回転可能範囲を規定するストッパ部材を前記ケースの外壁に設けると共に、前記レバー部材の回転可能範囲内であって、かつ実使用角度範囲の外側で前記レバー部材を係止する係止部材を、前記ケースの外壁に設け、前記レバー部材が前記ストッパ部材に当接した位置で前記レバー部材を前記係止部材で係止させたことを特徴とする回転位置検出センサ。
【請求項２】
前記係止部材を前記レバー部材の前記ケースと対向する側の面に係合させたことを特徴とする請求項１に記載の回転位置検出センサ。
【請求項３】
前記係止部材を前記ケースの外壁に一体形成した突部で構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転位置検出センサ。
【請求項４】
前記係止部材による係止が解除された後には前記レバーを前記ケースと非接触な状態としたことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の回転位置検出センサ。
【請求項５】
前記ストッパ部材を前記ケースの外壁に突設し、前記ストッパ部材の高さを前記係止部材の高さよりも高く設定したことを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の回転位置検出センサ。
【請求項６】
表面に抵抗体を形成した基板と前記抵抗体に摺接する摺動子とで前記検出手段を構成し、
前記基板と前記摺動子とのうちの一方を前記ケースに他方を前記回転軸に夫々固定したことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５に記載の回転位置検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転位置検出センサに関し、特に回転可能範囲より狭い実使用角度範囲で使用される回転位置検出センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の回転位置検出センサは、ケースから突出した回転軸にレバー部材が固着され、ケース内に回転軸の回転を検出する検出手段が収納されており、レバー部材を回転させると、回転軸が一体的に回転してその回転を検出手段が検出し、検出手段が回転軸の回転量を電気信号に変換して出力するようになっている。
【０００３】
この場合、検出手段は、回転軸に固定された摺動子をケース内に設けられた抵抗体上で摺動させるようにした可変抵抗器を用いたものが多い。
【０００４】
このような回転位置検出センサは、例えば車輌の車高制御や内燃機関のスロットル弁の開度制御に利用されるが、その際レバー部材の回転可能範囲たる回転位置検出センサの動作範囲に対して実使用角度範囲はその何分の１と狭くフルスケールで使用されることはほとんどない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した回転位置検出センサにあっては、製造が完了した後の搬送時の振動や車両などへの組付け工程での不用意な取扱いにより、レバー部材に衝撃力が作用すると、レバー部材が回転してしまうという問題があった。
【０００６】
この問題は、検出手段に可変抵抗器を用いた場合においては摺動子との摺接による抵抗体の摩耗現象となって現れ、特にこの摩耗現象が実使用角度範囲で発生した際には製品寿命に悪影響を及ぼすこととなる。
【０００７】
また、この衝撃力でレバー部材が回転するという問題は、回転軸とこの回転軸を回転可能に保持する軸受部の摩耗現象となっても現れ、これによっても製品寿命に悪影響を及ぼすという問題があり、さらには該回転位置検出センサを車輌に取り付ける際にはレバー部材をリンクに係合して取り付ける必要があるが、衝撃力によってレバー部材が回転可能範囲内で様々な角度を取るため、レバー部材の角度が一定せず、リンクにレバー部材取り付ける作業が繁雑になるといった問題もある。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、良好な回転位置検出を長期にわたって維持することのできる高品質な回転位置検出センサを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の回転位置検出センサは、ケースから突出した回転軸と、前記ケースに内設され前記回転軸の回転を検出する検出手段と、前記ケースの外側で前記回転軸に固着されたレバー部材とを備え、前記レバー部材の回転可能範囲を規定するストッパ部材を前記ケースの外壁に設けると共に、前記レバー部材の回転可能範囲内であって、かつ実使用角度範囲の外側で前記レバー部材を係止する係止部材を、前記ケースの外壁に設け、前記レバー部材が前記ストッパ部材に当接した位置で前記レバー部材を前記係止部材で係止させたことを最も主要な特徴としている。
【００１０】
また、本発明の回転位置検出センサは、前記係止部材を前記レバー部材の前記ケースと対向する側の面に係合させたことを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の回転位置検出センサは、前記係止部材を前記ケースの外壁に一体形成した突部で構成したことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の回転位置検出センサは、前記係止部材による係止が解除された後には前記レバーを前記ケースと非接触な状態としたことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の回転位置検出センサは、前記ストッパ部材を前記ケースの外壁に突設し、前記ストッパ部材の高さを前記係止部材の高さよりも高く設定したことを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の回転位置検出センサは、表面に抵抗体を形成した基板と前記抵抗体に摺接する摺動子とで前記検出手段を構成し、前記基板と前記摺動子とのうちの一方を前記ケースに他方を前記回転軸に夫々固定したことを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の回転位置検出センサの実施形態を図に基づいて説明する。図１〜図７は本発明の一実施形態を説明するためのもので、図１は本発明の一実施形態に係る回転位置検出センサの平面図、図２該回転位置検出センサの正面図、図３は該回転位置検出センサの底面図、図４は図１の４−４線に沿う断面図、図５は該回転位置検出センサの動作説明図、図６は係止部材がレバー部材を係止した状態を示す平面図、図７はその要部拡大図である。
【００１６】
図１〜図４に示すように、本実施形態に係る回転位置検出センサは、ケース１と、ケース１から突出した回転軸６と、ケース１の外側で回転軸６に固着されたレバー部材９等で構成されており、ケース１内には回転軸６の回転を検出する検出手段１０が設けられている。
【００１７】
次に、この回転位置検出センサを構成する各部材の具体的構成について順次説明する。
【００１８】
ケース１は、プラスチック材で上下に開口した筒体状に形成されてなるもので、内部に金属製の軸受２がインサート成形により取り付けられ、下端部に切欠孔１ａが設けられおり、上端外壁には係止部材としての突部１ｂとこれよりも背丈の高いストッパ部材１ｃとが一体形成されている。また、ケース１の下端には裏蓋３が嵌入され、この裏蓋３には切欠孔１ａに連通する通孔３ａを有する収容部３ｂが上方に突出するように形成されており、切欠孔１ａおよび通孔３ａを通して収容部３ｂ内に導入されたリード線４の一端部が接着剤５で埋め込まれた状態となっている。また、側面には３個の取付部１ｄが設けられ、各取付部１ｄの下面には内側面にねじ山を刻設した凹部１ｅが形成されている。
【００１９】
回転軸６は、金属材で円柱状に形成されてなるもので、ケース１の軸受２に回転自在に支承されており、この回転軸６には断面Ｌ字状の金属補強材７を埋設したゴム製の遮蔽部材８が嵌挿されてケース１内の気密性が保持されている。
【００２０】
レバー部材９は、金属材で平板状に形成されてなるもので、回転軸６の上端にかしめによりケース１との間に隙間Ｃを持って取り付けられており、回転軸９を挟んで一端側に長孔９ａが設けられ、他端側にストッパ部材１ｃと当接可能な円弧状の切欠部９ｂが一端側に延びるように形成されて、この切欠部９ｂとストッパ部材１ｃとによってレバー部材９の回転可能範囲Ａが規制されている。
【００２１】
検出手段１０は、ケース１に固定された基板１１と、基板１１の表面に形成された抵抗体１２及び導電体１３と、回転軸６の下端に固着されたロータ１４と、ロータ１４に保持された摺動子１５とでなる可変抵抗器で構成され、抵抗体１２及び導電体１３は回転軸６を中心とする円弧状をなし、抵抗体１２及び導電体１３の両者に摺動子１５が摺接している。
【００２２】
そして、抵抗体１２の一端部及び導電体１３の両端部には端子１６（図では１つのみ示す）が固定され、これら端子１６が基板１１の抵抗体１２及び導電体１３形成面の反対側で夫々リード線４と半田接続されている。
【００２３】
本実施形態に係る回転位置検出センサは上記したように構成されており、次に、その動作について説明する。
【００２４】
この回転位置検出センサは、例えば車輌の車高制御や内燃機関のスロットル弁の開度制御に利用され、図５に示すように、車輌や内燃機関に備わる、車高変化やスロットル弁の開度に応じて変位するリンク１７のジョイント１７ａをレバー部材９の長孔９ａに係合して使用される。
【００２５】
そして、リンク１７が変位すると、レバー部材９がケース１との間に隙間Ｃを持って回転し、これに連動して回転軸６が回転して摺動子１５が抵抗体１２及び導電体１３上を摺動し、可変された抵抗値がレバー部材９の回転量に対応した電気信号として端子１６を介してリード線４から取り出される。
【００２６】
この際、リンク１７によってレバー部材９が回転する実使用角度範囲Ｂは、図１に示す回転可能範囲Ａに対して充分に小さなものとなっている。
【００２７】
このように動作する回転位置検出センサは、製造が完了した後は、図６，図７に示すように、レバー部材９の切欠部９ｂをストッパ部材１ｃに突き当てて、レバー部材９のケース１と対向する側の面を突部１ｂと回転軸６の軸線方向に係合させ、突部１ｂでレバー部材９を回転可能範囲Ａ内であって、かつ実使用角度範囲Ｂの外側に係止した状態とされる。
【００２８】
従って、レバー部材９を反時計回り方向に回転操作して突部１ｂによる係止を解除する直前まで、この係止状態で搬送や取扱いが行われることにより、レバー部材９に衝撃力が作用した場合のレバー部材９の回転を抑制して検出手段１０の損傷を防止することができ、しかも、レバー部材９は所定角度で保持されるので、リンク１７への取付け作業の標準化を図りその作業性を向上させることができる。
【００２９】
そして、レバー部材９の係止が解除されるまでは、レバー部材９は常に実使用角度範囲Ｂの外側で維持されるので、これは検出手段１０を可変抵抗器で構成した場合においては抵抗体１２の摩耗防止となって特に有効である。また、実使用されるまでは回転軸６と軸受２との摺動は生じないので、この部分の摩耗防止となる。
【００３０】
次に、本発明の回転位置検出センサを車輌の車高センサとして用いる場合の具体的な取付作業について説明する。
【００３１】
先ず、タイヤを地面から浮かせ、サスペンションのコイルスプリング等のダンパーが撓まない状態となるよう車輌本体を保持する。次に、所定位置に保持されたレバー部材９の長孔９ａにサスペンションに連結されたリンク１７のジョイント１７ａを係合する。そして、この状態でケース１の取付部１ｄに形成した凹部１ｅは車輌本体の取付孔に位置するように設計されていて、ケース１を車輌本体の取付孔にねじ締めして保持する。
【００３２】
そして、タイヤを地面につけると車輌本体の自重によって、サスペンションが撓みリンク１７が変位し、レバー部材９を反時計回り方向に回転させて、突部１ｂによる係止が外れる。そして、実際に使用される場合には、突部１ｂに係らない実使用角度範囲Ｂでレバー部材９は動作するので、車高の検出に使用される場合の動作に支障がない。
【００３３】
尚、このようにタイヤを地面に設置すると自動的に突部１ｂによる係止が外れるようにしてもよいが、レバー部材９にリンク１７を係合させた後に、ケース１を時計回り方向に回転させて突部１ｂによる係止を外し、車輌本体に取り付けるようにしてもよい。この場合には、タイヤが地面から浮いた場合でも突部１ｂにかからない実使用角度範囲Ｂでレバー部材９は動作する。
【００３４】
このようにしてこの回転位置検出センサは車輌等に搭載されて使用されるが、ケース１にストッパ部材１ｃを設けているので、レバー部材９の回転可能範囲Ａを規定することができ、検出手段１０を可変抵抗器で構成した場合に摺動子１５がレバー部材９の回転によって端子１６に乗り上がるのを防ぐことができるため、レバー部材９の回転可能範囲Ａを検出手段１０の検出可能領域に合わせ込むことができる。
【００３５】
また、ケース１に一体形成した突部１ｂで係止部材を構成したので、部品点数の増大を抑え安価な回転位置検出センサを提供することができる。
【００３６】
また、突部１ｂの高さをストッパ部材１ｃの高さよりも低く設定したので、簡単な構成でレバー部材９を係止できると共に、レバー部材９の回転可能範囲Ａを規制することができ、検出手段１０を可変抵抗器で構成した場合においては摺動子１５がレバー部材９の回転に伴って端子１６に乗り上がるのを防止することができる。
【００３７】
また、突部１ｂとストッパ部材１ｃとをケース１の上端外壁に並設したので、レバー部材９をストッパ部材１ｃに当接させた状態で突部１ｂで係止することができるため、突部１ｂによる係止の位置を正確に合わせることができ、また、レバー部材９の係止解除方向を常時同一方向となるように設定できる。
【００３８】
また、レバー部材９を金属材で、また突部１ｂをケース１と同一のプラスチック材で形成したので、突部１ｂによる係止でレバー９が破損することがない。また、ストッパ部材１ｃはケース１の外壁に設けられており検出手段１０を収納する空間内にはないので、ストッパ部材１ｃが削れたり外れ落ちたりしても検出手段１０の出力信号に影響を及ぼすことはない。
【００３９】
図８に示す実施形態では、レバー部材９の下面にプレス加工により突部１ｂと係合する突部９ｃを形成している。このようにすると、レバー部材９と突部１ｂとを重合させた際に突部９ｃが突部１ｂに乗り上がるので、レバー部材９をより強固に係止することができる。
【００４０】
また、図９に示す実施形態では、突部１ｂの形状を若干変更し、レバー部材９の下面にプレス加工により突部１ｂと係合する凹部９ｄを形成している。このようにすると、レバー部材９と突部１ｂとを重合させた際に突部１ｂが凹部９ｄに嵌まり込むので、レバー部材９の係止を確実なものとすることができる。
【００４１】
尚、これら実施形態では、検出手段１０を可変抵抗器で構成したもので説明したが、検出手段１０には、回転軸６に取り付けた永久磁石の磁界を磁気検出素子によって検出することにより、回転軸６の回転角度を検出する角度センサや光学式のエンコーダ等を用いることができる。
【００４２】
また、この実施形態では、基板１１に抵抗体１２及び導電体１３を形成し、ロータ１４に摺動子１５を保持した構成としたが、基板１１に摺動子１５を保持し、ロータ１４に抵抗体１２及び導電体１３を形成した構成とすることも可能である。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４４】
本発明の回転位置検出センサは、前記レバー部材の回転可能範囲内であって、かつ実使用角度範囲の外側で前記レバー部材を係止する係止部材を、前記ケースの外壁に設けたので、前記係止部材で前記レバー部材を係止した状態で搬送や取扱いが行われることにより、前記レバー部材に衝撃力が作用した場合の前記検出手段の損傷を防止することができ、実使用角度範囲における前記回転軸の回転を検出できなくなるのを防ぐことができる。また、前記ケースから前記係止部材が外れ落ちたとしてもそれが前記ケース内に入ることがないため、前記係止部材が外れ落ちに起因する前記検出手段の故障を併せて対策することができる。
【００４５】
また、前記係止部材を前記レバー部材の前記ケースと対向する側の面に係合させたので、前記レバー部材を確実に実使用角度範囲の外側で保持することができる。
【００４６】
また、前記係止部材を前記ケースの外壁に一体形成した突部で構成したので、構造を簡素化して部品点数の増大を抑え回転位置検出センサの低廉化を促進することができる。
【００４７】
また、前記係止部材による係止が解除された後には前記レバーを前記ケースと非接触な状態としたので、前記係止部材による係止が解除された前記レバーを円滑に回転させることができる。
【００４８】
また、前記レバー部材の回転可能範囲を規定するストッパ部材を前記ケースの外壁に突設し、前記ストッパ部材の高さを前記係止部材の高さよりも高く設定したので、前記レバー部材の回転可能範囲を前記ストッパ部材で規定し、前記レバー部材を前記係止部材で係止することができる。
【００４９】
また、表面に抵抗体を形成した基板と前記抵抗体に摺接する摺動子とで前記検出手段を構成し、前記基板と前記摺動子とのうちの一方を前記ケースに他方を前記回転軸に夫々固定したので、可変抵抗器を用いて衝撃力による前記抵抗体の摩耗を解消した状態で、前記回転軸の回転を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転位置検出センサの平面図である。
【図２】該回転位置検出センサの正面図である。
【図３】該回転位置検出センサの底面図である。
【図４】図１の４−４線に沿う断面図である。
【図５】該回転位置検出センサの動作説明図である。
【図６】係止部材がレバー部材を係止した状態を示す平面図である。
【図７】その要部拡大図である。
【図８】本発明の変形例を示す要部拡大図である。
【図９】本発明の他の変形例を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
１  ケース
１ａ  切欠孔
１ｂ  突部（係止部材）
１ｃ  ストッパ部材
１ｄ  取付部
１ｅ  凹部
２  軸受
３  裏蓋
３ａ  通孔
３ｂ  収容部
４  リード線
５  接着剤
６  回転軸
７  金属補強材
８  遮蔽部材
９  レバー部材
９ａ  長孔
９ｂ  切欠部
９ｃ  突部
９ｄ  凹部
１０  検出手段
１１  基板
１２  抵抗体
１３  導電体
１４  ロータ
１５  摺動子
１６  端子
１７  リンク
１７ａ  ジョイント
Ａ  回転可能範囲
Ｂ  実使用角度範囲
Ｃ  隙間
【図１】
0003831657.tif 000002
【図２】
0003831657.tif 000003
【図３】
0003831657.tif 000004
【図４】
0003831657.tif 000005
【図５】
0003831657.tif 000006
【図６】
0003831657.tif 000007
【図７】
0003831657.tif 000008
【図８】
0003831657.tif 000009
【図９】
0003831657.tif 000010