JP2004212374A - 回転型センサ - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動軸に対する回転体の追従性が良好であると共に、性能の良好な回転型センサを提供する。
【解決手段】本発明の回転型センサにおいて、筺体１が外部環境の変化によって膨張、収縮した際、回転体８と第１の弾性部材１１との間で、駆動軸１２の軸線Ａ方向に相対的な摺動動作を行うようにしたため、外部環境による筺体１の膨張、収縮時、又は／及び駆動体が軸線方向に移動した際、回転体１と絶縁基板６との間の間隔を変え無いようにできて、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られると共に、駆動軸１２を急回転した際、第１の弾性部材１１の開き（捻れ）が無く、回転体８に回転伝達の遅れを生ぜず、駆動軸１２に対する回転体８の追従性の良好なものが得られる。
【選択図】 図２
【解決手段】本発明の回転型センサにおいて、筺体１が外部環境の変化によって膨張、収縮した際、回転体８と第１の弾性部材１１との間で、駆動軸１２の軸線Ａ方向に相対的な摺動動作を行うようにしたため、外部環境による筺体１の膨張、収縮時、又は／及び駆動体が軸線方向に移動した際、回転体１と絶縁基板６との間の間隔を変え無いようにできて、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られると共に、駆動軸１２を急回転した際、第１の弾性部材１１の開き（捻れ）が無く、回転体８に回転伝達の遅れを生ぜず、駆動軸１２に対する回転体８の追従性の良好なものが得られる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のスロットルセンサ等に使用され、外部から伝達される回転角度を検出することができる回転型センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転型センサの構成を図１２に基づいて説明すると、筺体５１は、合成樹脂の成型品からなるケース５２と、このケース５２の後方の開口部を塞ぐ蓋体５３とで構成されている。
【０００３】
そして、ケース５２は、内部に収納部５２ａを有する側壁５２ｂと、この側壁５２ｂから収納部５２ａ内に突出した筒部からなる受け部５２ｃと、側壁５２ｂの後方開口部側に設けられた２段の肩部５２ｄと、側壁５２ｂから延びて形成された筒状部５２ｅとを有する。
【０００４】
また、蓋体５３は、皿状をなし、中央部に筒部５３ａを有し、この蓋体５３は、ケース５２の後方の開口部側から肩部５２ｄに載置され、ケース５２の側壁５２ｂの後方部を熱カシメする等して、開口部を塞ぐようにケース５２に取り付けられる。
【０００５】
金属材からなる複数の端子５４は、コネクタ用に使用され、この端子５４は、ケース５２に埋設されて取り付けられ、一端がケース５２の収納部５２ａ内に突出すると共に、他端が筒状部５２ｅ内に突出した状態となっている。
金属材等からなる支持部５５は、円錐台状をなし、この支持部５５は、筒部５３ａ内に挿入して保持されている。
【０００６】
板状の絶縁基板５６は、中心部に孔５６ａを有し、この絶縁基板５６の一面には、ここでは図示しないが、円環形状の抵抗体パターンと良導電体からなる集電体パターンが設けられており、そして、この抵抗体パターンと集電体パターンは、絶縁基板５６に取り付けられた複数の端子部５７に導通した状態となっている。
【０００７】
また、この絶縁基板５６は、外周部が肩部５２ｄに載置され、孔５６ａが支持部５５と対向した状態で、収納部５２ａ内に収納され、この絶縁基板５６は、ケース５２に取り付けられた蓋体５３によって、外周部が肩部５２ｄに押し付けられて、ケース５２に取り付けられると共に、端子部５７は、収納部５２ａ内に突出したコネクタ用の端子５４と半田接続されている。
【０００８】
合成樹脂の成型品からなる回転体５８は、円板状部５８ａと、この円板状部５８ａの中央部から前方に筒状部５８ｂと、筒状部５８ｂ内に設けられた凹部からなる収納部５８ｃと、円板状部５８ａの下面に設けられた筒部５８ｄと、収納部５８ｃに設けられた凹部からなる係合部５８ｅとを有する。
【０００９】
そして、この回転体５８は、ケース５２の収納部５２ａ内に収納され、筒状部５８ｂが受け部５２ｃ内に挿通されると共に、筒部５８ｄが絶縁基板５６の孔５６ａに挿通され、筒部５８ｄ内に支持部５５が嵌入して、回転体５８は、回転可能に保持されると共に、支持部５５によってピボット支持されて、傾倒可能になっている。
【００１０】
弾性部材５９は、リング状のゴム材で構成され、この弾性部材５９は、回転体５８の円板状部５８ａと収納部５２ａの上壁面との間に配置されている。
また、ウエーブワッシャー６３によって、回転体５８が支持部５５側に常時押圧されている。
【００１１】
摺動子６０は、導電性のあるバネ板で略円弧状に形成され、この摺動子６０は、円板状部５８ａの下面に載置され、適宜手段によって円弧部分が円板状部５８ａの円周方向に沿うように配置され、端部が回転体５８に取り付けられ、撓められた状態で、抵抗体パターンと集電体パターンに摺動可能となっている。
そして、抵抗体パターンと集電体パターン、及び摺動子６０とによって、回転角度を検出する回転型可変抵抗器からなる検出手段Ｋ２が構成されている。
【００１２】
バネ性ある材料からなる弾性部材６１は、二つ折りされて全体がＵ字状に形成されると共に、切り起こしされた係止部６１ａを有し、この弾性部材６１は、回転体５８の収納部５８ｃ内に収納され、係止部６１ａが係合部５８ｅに係合されている。
【００１３】
自動車等のスロットルバルブに連携された駆動軸６２は、先端部に軸線Ａ方向に延びる突部６２ａを有し、この駆動軸６２は、所定の回転角度の範囲で往復回転するようになっている。
【００１４】
そして、この駆動軸６２は、回転体５８の収納部５８ｃ内に挿入され、弾性部材６１によって、収納部５８ｃの内壁面に圧接されると共に、弾性部材６１も収納部５８ｃの内壁面に圧接した状態となる。
【００１５】
そして、このような構成を有する回転型センサにおいて、駆動軸６２が回転すると、突部６２ａが弾性部材６１によって回転体５８に圧接されているため、回転体５８を回転し、その結果、摺動子６０が抵抗体パターン上と集電体パターン上とに摺動して、検出手段Ｋ２が操作されて、回転角度の検出が行われる。（例えば、特許文献１参照）
【００１６】
一般に、従来の回転型センサは、駆動軸６２の回転体５８への押し付け力（圧接力）を弱くすると、駆動軸６２を急回転した際、弾性部材６１が開き（捻れ）、回転体５８に回転伝達の遅れを生じて、駆動軸６２に対する回転体５８の追従性が悪くなることから、駆動軸６２の回転体５８への押し付け力（圧接力）の強いものが使用されている。
【００１７】
そして、駆動軸６２の回転体５８への押し付け力（圧接力）を強くすると、駆動軸６２を急回転した際において、駆動軸６２に対する回転体５８の追従性が良くなる。
【００１８】
また、駆動軸６２は、その取付誤差等によって軸線Ａ方向にガタツキがあり、このため、振動等によって駆動軸６２が軸線Ａ方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）に移動する。
そして、駆動軸６２の回転体５８への押し付け力（圧接力）が強い状態で、駆動軸６２が矢印Ｚ２方向（駆動軸６２が回転体５８から抜け出る方向）に移動した場合、駆動軸６２と弾性部材６１の間、及び駆動軸６２と回転体５８との間の合算した摩擦力がウエーブワッシャー６３の回転体５８の押圧力と、弾性部材５９と回転体５８の間の矢印Ｚ１方向の摩擦力の合算よりも大きいと、回転体５８は、駆動軸６２の矢印Ｚ２方向への移動に伴って移動するようになる。
【００１９】
すると、摺動子６０の使用高さが変わるので、円周方向における抵抗体パターンへの接触位置が変化して、抵抗値が変わり、その結果、回転角度の検出に変動を生じて、性能が悪くなるため、ウエーブワッシャー６３の押圧力は、駆動軸６２と弾性部材６１の間、及び駆動軸６２と回転体５８との間の合算した摩擦力よりも大きくして、駆動軸６２の移動時、回転体５８が移動しないようになっている。
【００２０】
このように、ウエーブワッシャー６３の押圧力を大きくすると、回転体５８を回転させるのに必要な回転モーメントを大きくせねばならず、その結果、弾性部材６１の捻れ量が多くなり、回転体５８に回転伝達の遅れを生じて、駆動軸６２に対する回転体５８の追従性が悪くなる。
なお、駆動軸６２の矢印Ｚ１方向への移動については、回転体５８の一端が支持部５５に支えられているので、摺動子６０の抵抗体パターンへの接触位置が変化することは殆どない。
【００２１】
また、弾性部材６１は、係止部６１ａによって回転体５８に係止されると共に、駆動軸６２の突部６２ａは、切削によって形成されているため、表面粗度が粗く、また、この突部６２ａは、使用途上において腐食して、摩擦係数が大きくなる場合がある。
すると、駆動軸６２と弾性部材６１の間、及び駆動軸６２と回転体５８との間の合算した摩擦力がウエーブワッシャー６３の回転体５８の押圧力よりも大きくなり、その結果、結局は回転体５８が駆動軸６２の軸線Ａ方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）の移動に伴って移動するようになってしまう。
【００２２】
そして、回転体５８が矢印Ｚ２方向に移動すると、前述のように、回転体５８と絶縁基板５６との間の間隔が変動し、このため、摺動子６０の抵抗体パターンへの接触位置が変化して、抵抗値が変わり、その結果、回転角度の検出に変動を生じて、性能が悪くなる。
【００２３】
更に、駆動軸６２の回転体５８への押し付け力（圧接力）を強くする、或いは突部６２ａが腐食して摩擦係数が大きくなった状態で、外部の熱によって筺体５１のケース５２が膨張すると、ケース５２は、側壁５２ｂに形成した環状のフランジ部（図示せず）がネジ等でエンジンに強固に保持されているので、ケース５２に支持された絶縁基板５６、及び蓋体５３が下方方向、即ち、矢印Ｚ１方向（支持部５５が回転体５８から離れる方向）に押し出された状態となるが、この時、ウエーブワッシャー６３による矢印Ｚ１方向への押圧力に比べて、圧接力が強い、或いは腐食等のため、突部６２ａと弾性部材６１、回転体５８の摩擦力、及び摺動子６０の摺動圧力の合算した値が大きいため、回転体５８，弾性部材６１，及び駆動軸６２は移動せず、初期位置を維持した状態で絶縁基板５６、及び蓋体５３が移動する。
【００２４】
すると、回転体５８と絶縁基板５６との間の間隔が変動し、このため、摺動子６０の抵抗体パターンへの接触位置が変化して、抵抗値が変わり、その結果、回転角度の検出に変動を生じて、性能が悪くなる。
【００２５】
また、ケース５２が膨張してから収縮する時、絶縁基板５６が元の位置に戻るため、その間の間隔が変動し、このため、摺動子６０の抵抗体パターンへの接触位置が変化して、抵抗値が変わり、その結果、回転角度の検出に変動を生じて、性能が悪くなる。
【００２６】
【特許文献１】
特開２００２−３９７８９号公報
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回転型センサは、ウエーブワッシャー６３の押圧力は、駆動軸６２と弾性部材６１の間、及び駆動軸６２と回転体５８との間の合算した摩擦力よりも大きくして、駆動軸６２の移動時、回転体５８が移動しないようになっているため、回転体５８を回転力させるのに必要な回転モーメントを大きくせねばならず、その結果、弾性部材６１の捻れ量が多くなり、回転体５８に回転伝達の遅れを生じて、駆動軸６２に対する回転体５８の追従性が悪くなるという問題がある。
また、駆動軸６２は、使用途上において腐食すると、摩擦係数が大きくなるため、駆動軸６２と弾性部材６１の間、及び駆動軸６２と回転体５８との間の合算した摩擦力がウエーブワッシャー６３の回転体５８の押圧力から摺動子６０の摺動圧力を引いた値よりも大きくなり、その結果、回転体５８は、駆動軸６２の軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）の移動に伴って移動するようになって、回転体５８と絶縁基板５６との間の間隔が変動し、このため、摺動子６０の抵抗体パターンへの接触位置が変化して、抵抗値が変わり、回転角度の検出に変動を生じて、性能が悪くなる。
また、筺体５１のケース５２が膨張、収縮した際、回転体５８と絶縁基板５６との間の間隔が変動し、このため、摺動子６０の抵抗体パターンへの接触位置が変化して、抵抗値が変わり、その結果、回転角度の検出に変動を生じて、性能が悪くなるという問題がある。
【００２８】
そこで、本発明は駆動軸に対する回転体の追従性が良好であると共に、性能の良好な回転型センサを提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、支持部を有する筺体と、この筺体内に回転可能に支持された回転体と、この回転体の回転によって操作される検出手段と、前記回転体に取り付けられた第１の弾性部材と、この第１の弾性部材によって支持され、前記回転体を回転させる駆動軸と、この駆動軸の軸線方向に前記回転体を押圧して、前記回転体の一端を前記支持部に押圧する第２の弾性部材とを備え、前記支持部が前記回転体から離れる方向の軸線方向に移動した際、又は／及び前記駆動軸が前記回転体に対して相対的に、前記回転体から抜け出す方向の軸線方向に移動した際、前記回転体と前記第１の弾性部材との間で、前記駆動軸の軸線方向に相対的に摺動動作可能に前記第１の弾性部材を前記回転体に保持して、前記回転体の一端を前記支持部に押圧可能とした構成とした。
【００３０】
また、第２の解決手段として、前記駆動軸は、前記第１の弾性部材で挟持され、前記駆動軸と前記第１の弾性部材との間の摩擦力が前記第１の弾性部材と前記回転体との間の摩擦力よりも大きく、前記駆動軸が軸線方向に移動した際、前記回転体が前記駆動軸の軸線方向に移動することなく、前記回転体と前記第１の弾性部材との間で、前記駆動軸の軸線方向に相対的な摺動動作を行うようにした構成とした。
【００３１】
また、第３の解決手段として、前記駆動軸は、前記第１の弾性部材の押圧によって前記回転体に弾圧して、前記第１の弾性部材と前記回転体との間に前記駆動軸を挟持すると共に、前記駆動軸と前記第１の弾性部材との間、及び前記駆動軸と前記回転体との間の合算された摩擦力が前記第１の弾性部材と前記回転体との間の摩擦力よりも大きく、前記駆動軸が軸線方向に移動した際、前記回転体が前記駆動軸の軸線方向に移動することなく、前記回転体と前記第１の弾性部材との間で、前記駆動軸の軸線方向に相対的な摺動動作を行うようにした構成とした。
【００３２】
また、第４の解決手段として、前記駆動軸と前記第１の弾性部材は、前記筺体が外部環境の変化によって膨張、収縮した際に移動せず、初期位置を維持した状態で、前記回転体が前記第２の弾性部材によって移動するようにした構成とした。
【００３３】
また、第５の解決手段として、前記第１の弾性部材は、前記回転体に設けられた凹部からなる収納部内に収納されて取り付けられ、前記収納部の壁部と前記第１の弾性部材との間で相対的な摺動動作を行うようにした構成とした。
【００３４】
また、第６の解決手段として、前記第１の弾性部材はＵ字状に構成されると共に、前記駆動軸は、Ｕ字状の前記第１の弾性部材で挟持されて支持され、前記駆動軸と前記第１の弾性部材が前記初期位置を維持した状態で、前記収納部の前記壁部と前記第１の弾性部材との間で相対的な摺動動作を行うようにした構成とした。
【００３５】
また、第７の解決手段として、Ｕ字状の前記第１の弾性部材は、一端同士が連結部によって繋がれた対向する一対の第１，第２脚部を有し、前記第１，第２脚部のそれぞれが前記収納部の前記壁部に弾圧した構成とした。
【００３６】
また、第８の解決手段として、前記収納部の前記壁部には、凹部からなる係合部が設けられると共に、前記脚部には、突出した係止部が設けられ、前記係合部と前記係止部とを係合可能にして、前記回転体からの前記第１の弾性部材の抜け止めを行うようにした構成とした。
【００３７】
また、第９の解決手段として、前記回転体は合成樹脂の成型品で構成されると共に、前記第１の弾性部材は、金属製の板バネで構成された。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明の回転型センサの図面を説明すると、図１は本発明の回転型センサの第１実施例に係る断面図、図２は本発明の回転型センサの第１実施例に係る要部拡大断面図、図３は本発明の回転型センサの第１実施例に係る回転体の平面図、図４は本発明の回転型センサの第１実施例に係る回転体の要部断面図、図５は本発明の回転型センサの第１実施例に係る回転体の側面図である。
【００３９】
また、図６は本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の斜視図、図７は本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の断面図、図８は本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の左側面図、図９は本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の右側面図である。
【００４０】
また、図１０は本発明の回転型センサの第２実施例に係る要部拡大断面図、図１１は本発明の回転型センサの第２実施例に係る弾性部材の斜視図である。
【００４１】
次に、本発明の回転型センサの第１実施例の構成を図１〜図９に基づいて説明すると、筺体１は、合成樹脂の成型品からなるケース２と、このケース２の後方の開口部を塞ぐ蓋体３とで構成されている。
【００４２】
そして、ケース２は、内部に収納部２ａを有する側壁２ｂと、この側壁２ｂから収納部２ａ内に突出した筒部からなる受け部２ｃと、側壁２ｂの後方開口部側に設けられた２段の肩部２ｄと、側壁２ｂから直角方向に延びて形成された筒状部２ｅとを有する。
【００４３】
また、蓋体３は、皿状をなし、板状部３ａと、この板状部３ａの外周部に設けられた鍔部３ｂと、板状部３ａの中央部に設けられた凹部３ｃとを有する。
そして、この蓋体３は、ケース２の後方の開口部側から肩部２ｄに載置され、ケース２の側壁２ｂの後方部を熱カシメする等して、開口部を塞ぐようにケース２に取り付けられる。
【００４４】
金属材からなる複数の端子４は、コネクタ用に使用され、この端子４は、ケース２に埋設されて取り付けられ、一端がケース２の収納部２ａ内に突出すると共に、他端が筒状部２ｅ内に突出した状態となっている。
金属材等からなる支持部５は、円柱状部５ａと、この円柱状部５ａの前方に設けられた円錐部５ｂとを有し、この支持部５は、円柱状部５ａを凹部３ｃ内に挿入して保持されている。
なお、この支持部５は、蓋体３と一体に設けても良い。
【００４５】
板状の絶縁基板６は、中心部に孔６ａを有し、この絶縁基板６の一面には、ここでは図示しないが、円環形状の抵抗体パターンと良導電体からなる集電体パターンが設けられており、そして、この抵抗体パターンと集電体パターンは、絶縁基板６に取り付けられた複数の端子部７に導通した状態となっている。
【００４６】
また、この絶縁基板６は、外周部が肩部２ｄに載置され、孔６ａが支持部材５と対向した状態で、収納部２ａ内に収納され、この絶縁基板６は、ケース２に取り付けられた蓋体３によって、外周部が肩部２ｄに押し付けられて、ケース２に取り付けられると共に、端子部７は、収納部２ａ内に突出したコネクタ用の端子４と半田接続されている。
【００４７】
合成樹脂の成型品からなる回転体８は、特に図３〜図５に示すように、円板状部８ａと、この円板状部８ａの中央部から前方に筒状に突出し、互いに対向する平坦な一対のリジッドな壁部８ｂを備えた凹部からなる収納部８ｃを有する保持部８ｄと、筒状の保持部８ｄの延びる方向において、少なくとも一方の壁部８ｂに設けられた凹部８ｅと、外部から収納部８ｃに貫通して保持部８ｄに設けられた凹部からなる係合部８ｆと、円板状部８ａの中央部から後方に突出する突部８ｇと、この突部８ｇの後端部に設けられた円錐状の凹部８ｈと、円板状部８ａの下面に設けられた突起８ｊとを有する。
【００４８】
即ち、筒状の保持部８ｄに設けられた壁部８ｂは、撓みがなく、且つ、硬い性質を備えたリジッドな状態で形成されている。
また、この保持部８ｄは、リジッドな筒状のもので説明したが、例えば、互いに対向したリジッドな一対の直立壁部等で形成しても良い。
【００４９】
そして、この回転体８は、ケース２の収納部２ａ内に収納され、筒状の保持部８ｄが受け部２ｃ内に挿通されると共に、突部８ｇが絶縁基板６の孔６ａに挿通され、凹部８ｈに円錐状部５ｂが嵌入して、回転体８は、回転可能に保持されると共に、突部８ｇによってピボット支持されて、傾倒可能になっている。
また、支持部５に回転体８の下端が当接して、円板状部８ａの下面から絶縁基板６間での距離が一義的に決まる。
また、この回転体８は、円板状部８ａと収納部２ａの上壁面との間に配置されたリング状でウエーブ状ワッシャー等からなる弾性部材９によって、支持部５側に常時押圧されている。
【００５０】
摺動子１０は、導電性のあるバネ板で略円弧状に形成され、この摺動子１０は、円板状部８ａの下面に載置され、この円弧部分が円板状部８ａの円周方向に沿って配置され、端部が突起８ｊを熱カシメする等して、回転体８に取り付けられ、撓められた状態で抵抗体パターンと集電体パターンに摺動可能となっている。
そして、抵抗体パターンと集電体パターン、及び摺動子１０とによって、回転角度を検出する回転型可変抵抗器からなる検出手段Ｋ１が構成されている。
なお、この検出手段Ｋ１は、回転型可変抵抗器以外の例えば、抵抗パターンに代えてスイッチパターンとすることによって回転型エンコーダを構成する、或いは抵抗体パターンに代えて磁石とし、摺動子に代えて磁気変換素子とすることによって磁気式可変抵抗器や磁気式エンコーダ等で構成しても良い。
【００５１】
金属製の板バネ等のバネ性ある材料からなる弾性部材１１は、特に図６〜図９に示すように、全体がＵ字状に形成され、互いに対向する第１，第２脚部１１ａ、１１ｂと、この第１，第２脚部１１ａ、１１ｂの一端側を繋ぐ連結部１１ｃと、第２脚部１１ｂの自由端側の先端が第１，第２脚部１１ａ、１１ｂ間に位置するように先端を折り返して形成された湾曲状の弾性腕１１ｄとを有する。
【００５２】
また、弾性部材１１の第１脚部１１ａは、切り起こされて形成されて突出した係止部１１ｅと、頂部に丸みを持たせたリジッドな凸条部からなる支持部１１ｆと、自由端部側で外方に折り曲げられた曲げ部１１ｇを有する。
そして、凸条部からなる支持部１１ｆは、第２脚部１１ｂの方向に向けて突出すと共に、第１脚部１１ａの幅方向を横切るように設けられている。
【００５３】
また、第２脚部１１ｂには、その延びる方向に二条（複数個）のリブ部１１ｈが設けられている。
なお、このリブ部１１ｈは、１個でも良く、また、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂの何れか一方、或いは双方に設けても良い。
【００５４】
そして、この弾性部材１１は、回転体８の収納部８ｃに連結部１１ｃ側から挿入されると共に、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂが収納部８ｃの壁部８ｂに当接しながら収納される。
この挿入途上において、係止部１１ｅが係合部８ｆと一致すると、係止部１１ｅが係合部８ｆに係合可能となって、収納部８ｃからの弾性部材１１の抜け止めが行われる。
【００５５】
また、弾性部材１１が回転体８に取り付けられた際、リブ部１１ｈが凹部８ｅ内に位置して、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂは、壁部８ｂにそれぞれ弾圧されると共に、連結部１１ｃが回転体８の底部８ｋにぶつかった状態となる。
この連結部１１ｃが回転体８の底部８ｋにぶつかった状態では、係止部１１ｅと係合部８ｆが非係合状態となっていて、係止部１１ｅと係合部８ｆ間が係合状態になるまで、弾性部材１１と回転体８は、相対的に移動可能となっている。
なお、曲げ部１１ｇは、弾性部材１１の凹部８ｅ内への押し込みによる取付を容易にするために設けられたものであり、保持部８ｄの端部との間には、若干の隙間が形成されている。
【００５６】
自動車等のスロットルバルブに連携された駆動軸１２は、先端部に軸線Ａ方向に延びる突部１２ａと、この突部１２ａの外周面に対向して設けられ、軸線Ａ方向と平行な第１，第２の平坦部１２ｂ、１２ｃとを有し、この駆動軸１２は、所定の回転角度の範囲で往復回転するようになっている。
また、第１，第２の平坦部１２ｂ、１２ｃは、切削によって形成される等しており、その表面は、微少の凹凸が形成されている。
【００５７】
そして、この駆動軸１２は、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂ間に突部１２ａを位置した状態で、保持部８ｄの収納部８ｃに挿入される。
すると、突部１２ａは、Ｕ字状の弾性部材１１の支持部１１ｆと弾性腕１１ｄとで挟持されると共に、弾性腕１１ｄによって第２の平坦部１２ｃが押されて、第１の平坦部１２ｂが支持部１１ｆの頂部に当接、支持された状態となる。
【００５８】
この時、凸条部からなる支持部１１ｆの頂部は、駆動軸１２の軸線Ａに対して、直交、或いは交叉する方向に延びて形成されると共に、この支持部１１ｆと弾性腕１１ｄで突部１２ａを挟持した際に生ずる摩擦力は、回転体８を軸線Ａ方向（矢印Ｚ１方向）に働く荷重よりも小さくしている。
また、支持部１１ｆと弾性腕１１ｄで突部１２ａを挟持した際に生ずる摩擦力は、第１脚部１１ａ、第２脚部１１ｂと壁部８ｂとの間の摩擦力（矢印Ｚ１，或いはＺ２方向に働く荷重）より大きくしている。
なお、この場合、矢印Ｚ１方向に働く荷重は、バネ部材９の押圧力から摺動子１０の荷重を減じた値となる。
【００５９】
その結果、外部の熱によって筺体１のケース２が膨張すると、ケース２の外周部は、従来例と同様に、強固に車両本体（エンジン）に保持されているため、ケース２の中央部が矢印Ｚ１方向に突出するように、即ち、外方に突出するように反り、ケース２に支持された絶縁基板６、及び蓋体３が下方方向、即ち、矢印Ｚ１方向（支持部５が回転体８から離れる方向）に押し出される。
すると、弾性部材９によって軸線Ａ方向（矢印Ｚ１方向）に押圧状態にある回転体８は、その一端が支持部５に当接した状態で絶縁基板６の移動に追従して移動し、回転体８と絶縁基板６との間の間隔を変えることが無いため、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、例えば、温度変化が生じた場合にも出力が変化しないので、性能の良好なものが得られる。
【００６０】
その時、弾性部材１１と弾性部材１１に挟持された駆動軸１２は、移動せず、初期位置の状態が維持され、回転体８と弾性部材１１との間で相対的な移動（摺動動作）が行われる。
即ち、回転体８が矢印Ｚ１方向（軸線Ａ方向）に移動すると、弾性部材１１と回転体８の壁部８ｂとの間で摺動動作が行われて、保持部８ｄの端部が曲げ部１１ｇから離れると共に、係合部８ｆの上部が係止部１１ｅ近傍に位置した状態となる。
【００６１】
即ち、ケース２の膨張に伴う弾性部材１１と回転体８の相対移動を許容できる程度に、係合部８ｆの上部から凹部８ｅの底壁までの長さに比べて、係止部１１ｅの上部から連結部１１ｃの底面までの長さを小さくしている。
なお、係合部８ｆは、補修作業において、駆動体１２が抜かれる際に、板バネ１１が回転体８から離脱しないようにするために設けられている。
【００６２】
また、筺体１のケース２が膨張してから収縮する際においても、回転体８と弾性部材１１との間で相対的な摺動動作を行い、回転体８の一端は支持部５に当接した状態が維持されるので、回転体８と絶縁基板６との間の間隔を変えることが無いため、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
【００６３】
また、駆動軸１２が挟持された際、第１脚部１１ａの支持部１１ｆの周りの部分は壁部８ｂに圧接し、更に、支持部１１ｆは、リジッドであるため変形せず、且つ、支持部１１ｆである凸条部は、駆動軸１２の軸線Ａ方向と直交、或いは交叉する方向に形成された状態となおり、これによって、駆動軸１２にセンターズレがあっても、支持部１１ｆが駆動軸１２に線接触した状態で、回転体８が傾倒動作を行うことができる。
【００６４】
また、駆動軸１２は、その取付誤差等によって軸線Ａ方向にガタツキがあり、このため、振動等によって駆動軸１２が軸線Ａ方向（駆動軸１２が回転体８から抜け出す方向の矢印Ｚ２方向）に移動する。
しかし、本発明において、第１の弾性部材１１と回転体８との間の摩擦力は、駆動軸１２と弾性部材１１の摩擦力、及び弾性部材９の回転体８の押圧力よりも小さく構成され、且つ、回転体８と弾性部材１１との間で相対的な摺動動作を行うようにしてあるため、駆動軸１２と弾性部材１１の摩擦力、及び弾性部材９の回転体８の押圧力の大小は、何れが大きくとも、問題ない。
【００６５】
従って、この駆動体１２の矢印Ｚ２方向への移動の問題のみを解決する目的であれば、弾性部材９の回転体８の押圧力を駆動軸１２と弾性部材１１の摩擦力よりも大きくする必要が無く、従って、回転体８の回転トルクを小さくできて、弾性部材１１の捻れ量が少なくなり、回転体８に回転伝達を直ちにでき、駆動軸１２に対する回転体８の追従性が良くなる。
【００６６】
そして、このように振動等によって駆動軸１２が軸線Ａ方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）に移動した際、弾性部材１１と回転体８との間で摺動動作を行って、回転体８が軸線Ａ方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）には移動せず、弾性部材１１と駆動軸１２が軸線Ａ方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）に移動する。
従って、回転体８と絶縁基板６との間の間隔を変えることが無いため、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
【００６７】
なお、駆動軸１２の突部１２ａは、切削によって形成されているため、この突部１２ａは、使用途上において腐食して、摩擦係数が大きくなって、駆動軸１２と弾性部材１１の間の摩擦力が増大する可能性があるが、同じように動作する。
なお、駆動軸１２の矢印Ｚ１方向への移動については、回転体８の一端が支持部５に支えられているので、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化することは殆どない。
【００６８】
そして、このような構成を有する回転型センサにおいて、駆動軸１２が回転すると、突部１２ａが弾性部材１１の支持部１１ｆと弾性腕１１ｄとで挟持された状態で、回転体８を回転し、その結果、摺動子１０が抵抗体パターン上と集電体パターン上とに摺動して、検出手段Ｋ１が操作されて、回転角度の検出が行われる。
また、駆動軸１２がセンターズレした状態にある時、回転体８は、ピボット支持された箇所で傾倒して、駆動軸１２のズレに追従するようになっている。
【００６９】
また、回転体８と弾性部材１１との間で相対的な摺動動作を行うようにしたため、回転体８への弾性部材９の押圧力を小さくできると共に、駆動軸１２に対する弾性部材１１の挟持力を大きくでき、このため、駆動軸１２を急回転した際、弾性部材１１の開き（捻れ）が無く、回転体８に回転伝達の遅れを生ぜず、駆動軸１２に対する回転体８の追従性が良好となる。
【００７０】
なお、上記実施例においては、第１脚部１１ａ、第２脚部１１ｂと壁部８ｂとの間の摩擦力に比べて、支持部１１ｆと弾性腕１１ｄで突部１２ａを挟持した際に生ずる摩擦力を大きくしているが、初期状態においては、逆の関係に設定しておいて、駆動軸の腐蝕等によって支持部１１ｆ、弾性腕１１ｄと突部１２ａの摩擦力が大きくなることに伴なって、これらの大きさの大小が逆転するものであっても良い。
その場合には、初期状態においては駆動軸と弾性部材１１との間で摺動が生じ、駆動軸の腐蝕に伴ない弾性部材１１と壁部８ｂとの間の摺動に変わる。
また、上記実施例においては、回転体８は合成樹脂で形成していて腐蝕等することは無いので、弾性部材１１との間の摩擦力を、比較的安定して小さくする事ができる。
【００７１】
また、上記実施例においては、支持部５を円柱状部５ａと円錐部５ｂからなる突形状で形成し、また、回転体８を傾倒可能にピボット支持しているが、支持部５を凹で形成し、これに突部８ｇの下端を挿入して回転可能に保持したものにも適用できる。
また、上記実施例においては、熱によるケース２の膨脹の際にケース２の中央部が矢印Ｚ１方向に突出するように反る現象について言及したが、低温の場合であっても、このような変形をする形状の場合には有効である。
【００７２】
また、本実施例においては、回転体８の下端（一端）は支持部５によって支持され、支持部５は蓋体３に支持されている。
また、絶縁基板６は蓋体３に押しつけられ両者が密着した状態で配置されている。
従って、ケース２が変形しても絶縁基板６と蓋体３に設けた支持部５、回転体８は同じように変位し、よって、抵抗体に対する摺動子片１０の接触位置も変化しない。
なお、本実施例において主に反る部分はケース２の側壁２ｂの外側の部分であるから絶縁基板６を保持するケース２の位置と蓋体３を保持するケース２の位置が仮に高さ方向に離間していても問題は無い。 要は、温度変化によるケース２の変形を問題とする場合には実質的な両者の相対位置が温度変化等によっても維持されていれば良い。
なお、駆動軸のガタの問題についてのみ対策するのであれば、この点についての制約は無い。
【００７３】
また、図１０，図１１は本発明の回転型センサの第２実施例を示し、この第２実施例を図１０，図１１に基づいて説明すると、回転体８は、凹部からなる係合部８ｆが２個設けられた点で第１実施例と相違すると共に、弾性部材１１の構成が第１実施例と相違し、その他の点は、第１実施例と同様であるので、同一部品に同一番号を付し、ここではその説明を省略する。
【００７４】
次に、第２実施例における弾性部材１１の構成を説明すると、全体がＵ字状に形成され、互いに対向する第１，第２脚部１１ａ、１１ｂと、この第１，第２脚部１１ａ、１１ｂの一端側を繋ぐ連結部１１ｃと、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂの自由端側の先端が第１，第２脚部１１ａ、１１ｂ間に位置するように先端部を折り返して形成された湾曲状の弾性腕１１ｄとを有する。
【００７５】
また、弾性部材１１の第１、第２脚部１１ａ、１１ｂは、切り起こされて形成されて突出した係止部１１ｅと、二条（複数個）のリブ部１１ｈが設けられている。
【００７６】
そして、この弾性部材１１は、回転体８の収納部８ｃに連結部１１ｃ側から挿入されると共に、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂが収納部８ｃの壁部８ｂに当接しながら収納される。
この挿入途上において、係止部１１ｅが係合部８ｆと一致すると、係止部１１ｅが係合部８ｆに係合可能となって、駆動軸１２を抜く際の収納部８ｃからの弾性部材１１の抜け止めが行われる。
【００７７】
また、係止部１１ｅに係合可能な回転体８は、係合部８ｆの凹部の範囲で移動可能となっており、係合部８ｆの上端部が係止部１１ｅにぶつかった状態で、収納部８ｃからの弾性部材１１の抜け止めが行われると共に、係止部１１ｅと係合部８ｆ間が係合状態になるまで、弾性部材１１と回転体８は、相対的に移動可能となっている。
【００７８】
また、弾性部材１１が回転体８に取り付けられた際、リブ部１１ｈが凹部８ｅ内に位置して、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂは、壁部８ｂにそれぞれ弾圧された状態となる。
【００７９】
そして、駆動軸１２は、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂ間に突部１２ａを位置した状態で、突部１２ａがＵ字状の弾性部材１１の一対の弾性腕１１ｄ間で挟持され、一対の弾性腕１１ｄ間で突部１２ａを挟持した摩擦力は、回転体８を軸線Ａ方向（矢印Ｚ１方向）に押圧する弾性部材９の押圧力よりも小さくしている。
また、弾性部材１１と駆動軸１２，及び回転体８との摩擦力との関係も、第１実施例と同様に設定されている。
【００８０】
その結果、この第２実施例も第１実施例と同様に、筺体１のケース２の膨張、収縮時、弾性部材１１と駆動軸１２は移動せず、初期位置の状態を維持して、回転体８と弾性部材１１との間で相対的な摺動動作を行うようになっており、このため、回転体８と絶縁基板６との間の間隔を変えることが無いため、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られるものである。
【００８１】
更に、この第２実施例も第１実施例と同様に、回転体８と弾性部材１１との間で相対的な摺動動作を行うようにしたため、回転体８への弾性部材９の押圧力を小さくできると共に、駆動軸１２に対する弾性部材１１の挟持力を大きくでき、このため、駆動軸１２を急回転した際、弾性部材１１の開き（捻れ）が無く、回転体８に回転伝達の遅れを生ぜず、駆動軸１２に対する回転体８の追従性が良好となる。
【００８２】
更に又、この第２実施例も第１実施例と同様に、振動等によって駆動軸１２が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）に移動した際、弾性部材１１と回転体８との間の摺動動作によって、回転体８が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）には移動せず、従って、回転体８と絶縁基板６との間の間隔を変えることが無いため、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
【００８３】
なお、上記実施例においては、駆動軸１２がＵ字状の弾性部材１１で挟持されるもので説明したが、図１２で示すように、弾性部材で駆動軸を回転体に押し付けるようにしたものでも良い。
この場合、駆動軸１２と弾性部材１１との間、及び駆動軸１２と回転体８との間の合算された摩擦力が弾性部材１１と回転体８との間の摩擦力よりも大きくしたものとなっている。
また、弾性部材１１は、回転体８に対して相対的に矢印Ｚ２方向に移動可能に保持される。
【００８４】
【発明の効果】
本発明の回転型センサは、支持部を有する筺体と、この筺体内に回転可能に支持された回転体と、この回転体の回転によって操作される検出手段と、回転体に取り付けられた第１の弾性部材と、この第１の弾性部材によって支持され、回転体を回転させる駆動軸と、この駆動軸の軸線方向に回転体を押圧して、回転体の一端を支持部に押圧する第２の弾性部材とを備え、支持部が回転体から離れる方向の軸線方向に移動した際、又は／及び駆動軸が回転体に対して相対的に、回転体から抜け出す方向の軸線方向に移動した際、回転体と第１の弾性部材との間で、駆動軸の軸線方向に相対的に摺動動作可能に第１の弾性部材を回転体に保持して、回転体の一端を支持部に押圧可能とした構成とした。
このような構成によって、外部環境による筺体の膨張、収縮時、回転体と絶縁基板との間の間隔を変え無いようにできて、摺動子の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
また、回転体と第１の弾性部材との間で、駆動軸の軸線方向に相対的な摺動動作を行うことによって、第１の弾性部材と駆動軸との間の摩擦力、及び回転体への第２の弾性部材の押圧力との関係を無関係にでき、従って、回転体への第２の弾性部材の押圧力を小さくできると共に、駆動軸に対する第１の弾性部材の挟持力を大きくでき、このため、駆動軸を急回転した際、第１の弾性部材の開き（捻れ）が無く、回転体に回転伝達の遅れを生ぜず、駆動軸に対する回転体の追従性が良好となる。
また、振動等によって駆動軸が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）に移動した際、第１の弾性部材と回転体との間の摺動動作によって、回転体が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）には移動せず、従って、回転体と絶縁基板との間の間隔を変えることが無いため、摺動子の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
【００８５】
また、駆動軸は、第１の弾性部材で挟持され、駆動軸と第１の弾性部材との間の摩擦力が第１の弾性部材と回転体との間の摩擦力よりも大きく、駆動軸が軸線方向に移動した際、回転体が駆動軸の軸線方向に移動することなく、回転体と第１の弾性部材との間で、駆動軸の軸線方向に相対的な摺動動作を行うようにしたため、振動等によって駆動軸が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）に移動した際、第１の弾性部材と回転体との間の摺動動作によって、回転体が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）には移動せず、従って、回転体と絶縁基板との間の間隔を変えることが無いため、摺動子の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
【００８６】
また、駆動軸は、第１の弾性部材の押圧によって回転体に弾圧して、第１の弾性部材と回転体との間に駆動軸を挟持すると共に、駆動軸と第１の弾性部材との間、及び駆動軸と回転体との間の合算された摩擦力が第１の弾性部材と回転体との間の摩擦力よりも大きく、駆動軸が軸線方向に移動した際、回転体が駆動軸の軸線方向に移動することなく、回転体と第１の弾性部材との間で、駆動軸の軸線方向に相対的な摺動動作を行うようにしたため、振動等によって駆動軸が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）に移動した際、第１の弾性部材と回転体との間の摺動動作によって、回転体が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）には移動せず、従って、回転体と絶縁基板との間の間隔を変えることが無いため、摺動子の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
【００８７】
また、駆動軸と第１の弾性部材は、筺体が外部環境の変化によって膨張、収縮した際に移動せず、初期位置を維持した状態で、回転体が第２の弾性部材によって移動するようにしたため、外部環境による筺体の膨張、収縮時、第１の弾性部材と駆動軸は移動せず、初期位置の状態を維持して、回転体と第１の弾性部材との間で相対的な摺動動作を行うようになって、外部環境による筺体の膨張、収縮時、回転体と絶縁基板との間の間隔を変えることが無いため、摺動子の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる
【００８８】
また、第１の弾性部材は、回転体に設けられた凹部からなる収納部内に収納されて取り付けられ、収納部の壁部と第１の弾性部材との間で相対的な摺動動作を行うようにしたため、第１の弾性部材の取付が簡単で、生産性の良好なものが得られる。
【００８９】
また、第１の弾性部材はＵ字状に構成されると共に、駆動軸は、Ｕ字状の第１の弾性部材で挟持されて支持され、駆動軸と第１の弾性部材が初期位置を維持した状態で、収納部の壁部と第１の弾性部材との間で相対的な摺動動作を行うようにしたため、駆動軸に対する第１の弾性部材の挟持力を大きくできると共に、第１の弾性部材と回転体との間の摩擦力を小さくできて、回転体と第１の弾性部材との間の相対的な摺動性の良好なものが得られる。
【００９０】
また、Ｕ字状の第１の弾性部材は、一端同士が連結部によって繋がれた対向する一対の第１，第２脚部を有し、第１，第２脚部のそれぞれが収納部の壁部に弾圧したため、第１の弾性部材の保持が確実なものが得られる。
【００９１】
また、収納部の壁部には、凹部からなる係合部が設けられると共に、脚部には、突出した係止部が設けられ、係合部と係止部とを係合可能にして、回転体からの第１の弾性部材の抜け止めを行うようにしたため、第１の弾性部材の抜け止め構造の簡単なものが得られる。
【００９２】
また、回転体は合成樹脂の成型品で構成されると共に、第１の弾性部材は、金属製の板バネで構成されたため、回転体と第１の弾性部材と間の摺動動作の良好なものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転型センサの第１実施例に係る断面図。
【図２】本発明の回転型センサの第１実施例に係る要部拡大断面図。
【図３】本発明の回転型センサの第１実施例に係る回転体の平面図。
【図４】本発明の回転型センサの第１実施例に係る回転体の要部断面図。
【図５】本発明の回転型センサの第１実施例に係る回転体の側面図。
【図６】本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の斜視図。
【図７】本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の断面図。
【図８】本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の左側面図。
【図９】本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の右側面図。
【図１０】本発明の回転型センサの第２実施例に係る要部拡大断面図。
【図１１】本発明の回転型センサの第２実施例に係る弾性部材の斜視図。
【図１２】従来の回転型センサの要部の断面図。
【符号の説明】
１ 筺体
２ ケース
２ａ 収納部
２ｂ 側壁
２ｃ 受け部
２ｄ 肩部
２ｅ 筒状部
３ 蓋体
３ａ 板状部
３ｂ 鍔部
３ｃ 凹部
４ 端子
５ 支持部
５ａ 円柱状部
５ｂ 円錐部
６ 絶縁基板
６ａ 孔
７ 端子部
８ 回転体
８ａ 円板状部
８ｂ 壁部
８ｃ 収納部
８ｄ 保持部
８ｅ 凹部
８ｆ 係合部
８ｇ 突部
８ｈ 凹部
８ｊ 突起
８ｋ 底部
９ 弾性部材（第２の弾性部材）
１０ 摺動子
１１ 弾性部材（第１の弾性部材）
１１ａ 第１脚部
１１ｂ 第２脚部
１１ｃ 連結部
１１ｄ 弾性腕
１１ｅ 係止部
１１ｆ 支持部
１１ｇ 曲げ部
１１ｈ リブ部
１２ 駆動軸
１２ａ 突部
１２ｂ 第１の平坦部
１２ｃ 第２の平坦部
Ａ 軸線
Ｋ１ 検出手段
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のスロットルセンサ等に使用され、外部から伝達される回転角度を検出することができる回転型センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転型センサの構成を図１２に基づいて説明すると、筺体５１は、合成樹脂の成型品からなるケース５２と、このケース５２の後方の開口部を塞ぐ蓋体５３とで構成されている。
【０００３】
そして、ケース５２は、内部に収納部５２ａを有する側壁５２ｂと、この側壁５２ｂから収納部５２ａ内に突出した筒部からなる受け部５２ｃと、側壁５２ｂの後方開口部側に設けられた２段の肩部５２ｄと、側壁５２ｂから延びて形成された筒状部５２ｅとを有する。
【０００４】
また、蓋体５３は、皿状をなし、中央部に筒部５３ａを有し、この蓋体５３は、ケース５２の後方の開口部側から肩部５２ｄに載置され、ケース５２の側壁５２ｂの後方部を熱カシメする等して、開口部を塞ぐようにケース５２に取り付けられる。
【０００５】
金属材からなる複数の端子５４は、コネクタ用に使用され、この端子５４は、ケース５２に埋設されて取り付けられ、一端がケース５２の収納部５２ａ内に突出すると共に、他端が筒状部５２ｅ内に突出した状態となっている。
金属材等からなる支持部５５は、円錐台状をなし、この支持部５５は、筒部５３ａ内に挿入して保持されている。
【０００６】
板状の絶縁基板５６は、中心部に孔５６ａを有し、この絶縁基板５６の一面には、ここでは図示しないが、円環形状の抵抗体パターンと良導電体からなる集電体パターンが設けられており、そして、この抵抗体パターンと集電体パターンは、絶縁基板５６に取り付けられた複数の端子部５７に導通した状態となっている。
【０００７】
また、この絶縁基板５６は、外周部が肩部５２ｄに載置され、孔５６ａが支持部５５と対向した状態で、収納部５２ａ内に収納され、この絶縁基板５６は、ケース５２に取り付けられた蓋体５３によって、外周部が肩部５２ｄに押し付けられて、ケース５２に取り付けられると共に、端子部５７は、収納部５２ａ内に突出したコネクタ用の端子５４と半田接続されている。
【０００８】
合成樹脂の成型品からなる回転体５８は、円板状部５８ａと、この円板状部５８ａの中央部から前方に筒状部５８ｂと、筒状部５８ｂ内に設けられた凹部からなる収納部５８ｃと、円板状部５８ａの下面に設けられた筒部５８ｄと、収納部５８ｃに設けられた凹部からなる係合部５８ｅとを有する。
【０００９】
そして、この回転体５８は、ケース５２の収納部５２ａ内に収納され、筒状部５８ｂが受け部５２ｃ内に挿通されると共に、筒部５８ｄが絶縁基板５６の孔５６ａに挿通され、筒部５８ｄ内に支持部５５が嵌入して、回転体５８は、回転可能に保持されると共に、支持部５５によってピボット支持されて、傾倒可能になっている。
【００１０】
弾性部材５９は、リング状のゴム材で構成され、この弾性部材５９は、回転体５８の円板状部５８ａと収納部５２ａの上壁面との間に配置されている。
また、ウエーブワッシャー６３によって、回転体５８が支持部５５側に常時押圧されている。
【００１１】
摺動子６０は、導電性のあるバネ板で略円弧状に形成され、この摺動子６０は、円板状部５８ａの下面に載置され、適宜手段によって円弧部分が円板状部５８ａの円周方向に沿うように配置され、端部が回転体５８に取り付けられ、撓められた状態で、抵抗体パターンと集電体パターンに摺動可能となっている。
そして、抵抗体パターンと集電体パターン、及び摺動子６０とによって、回転角度を検出する回転型可変抵抗器からなる検出手段Ｋ２が構成されている。
【００１２】
バネ性ある材料からなる弾性部材６１は、二つ折りされて全体がＵ字状に形成されると共に、切り起こしされた係止部６１ａを有し、この弾性部材６１は、回転体５８の収納部５８ｃ内に収納され、係止部６１ａが係合部５８ｅに係合されている。
【００１３】
自動車等のスロットルバルブに連携された駆動軸６２は、先端部に軸線Ａ方向に延びる突部６２ａを有し、この駆動軸６２は、所定の回転角度の範囲で往復回転するようになっている。
【００１４】
そして、この駆動軸６２は、回転体５８の収納部５８ｃ内に挿入され、弾性部材６１によって、収納部５８ｃの内壁面に圧接されると共に、弾性部材６１も収納部５８ｃの内壁面に圧接した状態となる。
【００１５】
そして、このような構成を有する回転型センサにおいて、駆動軸６２が回転すると、突部６２ａが弾性部材６１によって回転体５８に圧接されているため、回転体５８を回転し、その結果、摺動子６０が抵抗体パターン上と集電体パターン上とに摺動して、検出手段Ｋ２が操作されて、回転角度の検出が行われる。（例えば、特許文献１参照）
【００１６】
一般に、従来の回転型センサは、駆動軸６２の回転体５８への押し付け力（圧接力）を弱くすると、駆動軸６２を急回転した際、弾性部材６１が開き（捻れ）、回転体５８に回転伝達の遅れを生じて、駆動軸６２に対する回転体５８の追従性が悪くなることから、駆動軸６２の回転体５８への押し付け力（圧接力）の強いものが使用されている。
【００１７】
そして、駆動軸６２の回転体５８への押し付け力（圧接力）を強くすると、駆動軸６２を急回転した際において、駆動軸６２に対する回転体５８の追従性が良くなる。
【００１８】
また、駆動軸６２は、その取付誤差等によって軸線Ａ方向にガタツキがあり、このため、振動等によって駆動軸６２が軸線Ａ方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）に移動する。
そして、駆動軸６２の回転体５８への押し付け力（圧接力）が強い状態で、駆動軸６２が矢印Ｚ２方向（駆動軸６２が回転体５８から抜け出る方向）に移動した場合、駆動軸６２と弾性部材６１の間、及び駆動軸６２と回転体５８との間の合算した摩擦力がウエーブワッシャー６３の回転体５８の押圧力と、弾性部材５９と回転体５８の間の矢印Ｚ１方向の摩擦力の合算よりも大きいと、回転体５８は、駆動軸６２の矢印Ｚ２方向への移動に伴って移動するようになる。
【００１９】
すると、摺動子６０の使用高さが変わるので、円周方向における抵抗体パターンへの接触位置が変化して、抵抗値が変わり、その結果、回転角度の検出に変動を生じて、性能が悪くなるため、ウエーブワッシャー６３の押圧力は、駆動軸６２と弾性部材６１の間、及び駆動軸６２と回転体５８との間の合算した摩擦力よりも大きくして、駆動軸６２の移動時、回転体５８が移動しないようになっている。
【００２０】
このように、ウエーブワッシャー６３の押圧力を大きくすると、回転体５８を回転させるのに必要な回転モーメントを大きくせねばならず、その結果、弾性部材６１の捻れ量が多くなり、回転体５８に回転伝達の遅れを生じて、駆動軸６２に対する回転体５８の追従性が悪くなる。
なお、駆動軸６２の矢印Ｚ１方向への移動については、回転体５８の一端が支持部５５に支えられているので、摺動子６０の抵抗体パターンへの接触位置が変化することは殆どない。
【００２１】
また、弾性部材６１は、係止部６１ａによって回転体５８に係止されると共に、駆動軸６２の突部６２ａは、切削によって形成されているため、表面粗度が粗く、また、この突部６２ａは、使用途上において腐食して、摩擦係数が大きくなる場合がある。
すると、駆動軸６２と弾性部材６１の間、及び駆動軸６２と回転体５８との間の合算した摩擦力がウエーブワッシャー６３の回転体５８の押圧力よりも大きくなり、その結果、結局は回転体５８が駆動軸６２の軸線Ａ方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）の移動に伴って移動するようになってしまう。
【００２２】
そして、回転体５８が矢印Ｚ２方向に移動すると、前述のように、回転体５８と絶縁基板５６との間の間隔が変動し、このため、摺動子６０の抵抗体パターンへの接触位置が変化して、抵抗値が変わり、その結果、回転角度の検出に変動を生じて、性能が悪くなる。
【００２３】
更に、駆動軸６２の回転体５８への押し付け力（圧接力）を強くする、或いは突部６２ａが腐食して摩擦係数が大きくなった状態で、外部の熱によって筺体５１のケース５２が膨張すると、ケース５２は、側壁５２ｂに形成した環状のフランジ部（図示せず）がネジ等でエンジンに強固に保持されているので、ケース５２に支持された絶縁基板５６、及び蓋体５３が下方方向、即ち、矢印Ｚ１方向（支持部５５が回転体５８から離れる方向）に押し出された状態となるが、この時、ウエーブワッシャー６３による矢印Ｚ１方向への押圧力に比べて、圧接力が強い、或いは腐食等のため、突部６２ａと弾性部材６１、回転体５８の摩擦力、及び摺動子６０の摺動圧力の合算した値が大きいため、回転体５８，弾性部材６１，及び駆動軸６２は移動せず、初期位置を維持した状態で絶縁基板５６、及び蓋体５３が移動する。
【００２４】
すると、回転体５８と絶縁基板５６との間の間隔が変動し、このため、摺動子６０の抵抗体パターンへの接触位置が変化して、抵抗値が変わり、その結果、回転角度の検出に変動を生じて、性能が悪くなる。
【００２５】
また、ケース５２が膨張してから収縮する時、絶縁基板５６が元の位置に戻るため、その間の間隔が変動し、このため、摺動子６０の抵抗体パターンへの接触位置が変化して、抵抗値が変わり、その結果、回転角度の検出に変動を生じて、性能が悪くなる。
【００２６】
【特許文献１】
特開２００２−３９７８９号公報
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回転型センサは、ウエーブワッシャー６３の押圧力は、駆動軸６２と弾性部材６１の間、及び駆動軸６２と回転体５８との間の合算した摩擦力よりも大きくして、駆動軸６２の移動時、回転体５８が移動しないようになっているため、回転体５８を回転力させるのに必要な回転モーメントを大きくせねばならず、その結果、弾性部材６１の捻れ量が多くなり、回転体５８に回転伝達の遅れを生じて、駆動軸６２に対する回転体５８の追従性が悪くなるという問題がある。
また、駆動軸６２は、使用途上において腐食すると、摩擦係数が大きくなるため、駆動軸６２と弾性部材６１の間、及び駆動軸６２と回転体５８との間の合算した摩擦力がウエーブワッシャー６３の回転体５８の押圧力から摺動子６０の摺動圧力を引いた値よりも大きくなり、その結果、回転体５８は、駆動軸６２の軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）の移動に伴って移動するようになって、回転体５８と絶縁基板５６との間の間隔が変動し、このため、摺動子６０の抵抗体パターンへの接触位置が変化して、抵抗値が変わり、回転角度の検出に変動を生じて、性能が悪くなる。
また、筺体５１のケース５２が膨張、収縮した際、回転体５８と絶縁基板５６との間の間隔が変動し、このため、摺動子６０の抵抗体パターンへの接触位置が変化して、抵抗値が変わり、その結果、回転角度の検出に変動を生じて、性能が悪くなるという問題がある。
【００２８】
そこで、本発明は駆動軸に対する回転体の追従性が良好であると共に、性能の良好な回転型センサを提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、支持部を有する筺体と、この筺体内に回転可能に支持された回転体と、この回転体の回転によって操作される検出手段と、前記回転体に取り付けられた第１の弾性部材と、この第１の弾性部材によって支持され、前記回転体を回転させる駆動軸と、この駆動軸の軸線方向に前記回転体を押圧して、前記回転体の一端を前記支持部に押圧する第２の弾性部材とを備え、前記支持部が前記回転体から離れる方向の軸線方向に移動した際、又は／及び前記駆動軸が前記回転体に対して相対的に、前記回転体から抜け出す方向の軸線方向に移動した際、前記回転体と前記第１の弾性部材との間で、前記駆動軸の軸線方向に相対的に摺動動作可能に前記第１の弾性部材を前記回転体に保持して、前記回転体の一端を前記支持部に押圧可能とした構成とした。
【００３０】
また、第２の解決手段として、前記駆動軸は、前記第１の弾性部材で挟持され、前記駆動軸と前記第１の弾性部材との間の摩擦力が前記第１の弾性部材と前記回転体との間の摩擦力よりも大きく、前記駆動軸が軸線方向に移動した際、前記回転体が前記駆動軸の軸線方向に移動することなく、前記回転体と前記第１の弾性部材との間で、前記駆動軸の軸線方向に相対的な摺動動作を行うようにした構成とした。
【００３１】
また、第３の解決手段として、前記駆動軸は、前記第１の弾性部材の押圧によって前記回転体に弾圧して、前記第１の弾性部材と前記回転体との間に前記駆動軸を挟持すると共に、前記駆動軸と前記第１の弾性部材との間、及び前記駆動軸と前記回転体との間の合算された摩擦力が前記第１の弾性部材と前記回転体との間の摩擦力よりも大きく、前記駆動軸が軸線方向に移動した際、前記回転体が前記駆動軸の軸線方向に移動することなく、前記回転体と前記第１の弾性部材との間で、前記駆動軸の軸線方向に相対的な摺動動作を行うようにした構成とした。
【００３２】
また、第４の解決手段として、前記駆動軸と前記第１の弾性部材は、前記筺体が外部環境の変化によって膨張、収縮した際に移動せず、初期位置を維持した状態で、前記回転体が前記第２の弾性部材によって移動するようにした構成とした。
【００３３】
また、第５の解決手段として、前記第１の弾性部材は、前記回転体に設けられた凹部からなる収納部内に収納されて取り付けられ、前記収納部の壁部と前記第１の弾性部材との間で相対的な摺動動作を行うようにした構成とした。
【００３４】
また、第６の解決手段として、前記第１の弾性部材はＵ字状に構成されると共に、前記駆動軸は、Ｕ字状の前記第１の弾性部材で挟持されて支持され、前記駆動軸と前記第１の弾性部材が前記初期位置を維持した状態で、前記収納部の前記壁部と前記第１の弾性部材との間で相対的な摺動動作を行うようにした構成とした。
【００３５】
また、第７の解決手段として、Ｕ字状の前記第１の弾性部材は、一端同士が連結部によって繋がれた対向する一対の第１，第２脚部を有し、前記第１，第２脚部のそれぞれが前記収納部の前記壁部に弾圧した構成とした。
【００３６】
また、第８の解決手段として、前記収納部の前記壁部には、凹部からなる係合部が設けられると共に、前記脚部には、突出した係止部が設けられ、前記係合部と前記係止部とを係合可能にして、前記回転体からの前記第１の弾性部材の抜け止めを行うようにした構成とした。
【００３７】
また、第９の解決手段として、前記回転体は合成樹脂の成型品で構成されると共に、前記第１の弾性部材は、金属製の板バネで構成された。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明の回転型センサの図面を説明すると、図１は本発明の回転型センサの第１実施例に係る断面図、図２は本発明の回転型センサの第１実施例に係る要部拡大断面図、図３は本発明の回転型センサの第１実施例に係る回転体の平面図、図４は本発明の回転型センサの第１実施例に係る回転体の要部断面図、図５は本発明の回転型センサの第１実施例に係る回転体の側面図である。
【００３９】
また、図６は本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の斜視図、図７は本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の断面図、図８は本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の左側面図、図９は本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の右側面図である。
【００４０】
また、図１０は本発明の回転型センサの第２実施例に係る要部拡大断面図、図１１は本発明の回転型センサの第２実施例に係る弾性部材の斜視図である。
【００４１】
次に、本発明の回転型センサの第１実施例の構成を図１〜図９に基づいて説明すると、筺体１は、合成樹脂の成型品からなるケース２と、このケース２の後方の開口部を塞ぐ蓋体３とで構成されている。
【００４２】
そして、ケース２は、内部に収納部２ａを有する側壁２ｂと、この側壁２ｂから収納部２ａ内に突出した筒部からなる受け部２ｃと、側壁２ｂの後方開口部側に設けられた２段の肩部２ｄと、側壁２ｂから直角方向に延びて形成された筒状部２ｅとを有する。
【００４３】
また、蓋体３は、皿状をなし、板状部３ａと、この板状部３ａの外周部に設けられた鍔部３ｂと、板状部３ａの中央部に設けられた凹部３ｃとを有する。
そして、この蓋体３は、ケース２の後方の開口部側から肩部２ｄに載置され、ケース２の側壁２ｂの後方部を熱カシメする等して、開口部を塞ぐようにケース２に取り付けられる。
【００４４】
金属材からなる複数の端子４は、コネクタ用に使用され、この端子４は、ケース２に埋設されて取り付けられ、一端がケース２の収納部２ａ内に突出すると共に、他端が筒状部２ｅ内に突出した状態となっている。
金属材等からなる支持部５は、円柱状部５ａと、この円柱状部５ａの前方に設けられた円錐部５ｂとを有し、この支持部５は、円柱状部５ａを凹部３ｃ内に挿入して保持されている。
なお、この支持部５は、蓋体３と一体に設けても良い。
【００４５】
板状の絶縁基板６は、中心部に孔６ａを有し、この絶縁基板６の一面には、ここでは図示しないが、円環形状の抵抗体パターンと良導電体からなる集電体パターンが設けられており、そして、この抵抗体パターンと集電体パターンは、絶縁基板６に取り付けられた複数の端子部７に導通した状態となっている。
【００４６】
また、この絶縁基板６は、外周部が肩部２ｄに載置され、孔６ａが支持部材５と対向した状態で、収納部２ａ内に収納され、この絶縁基板６は、ケース２に取り付けられた蓋体３によって、外周部が肩部２ｄに押し付けられて、ケース２に取り付けられると共に、端子部７は、収納部２ａ内に突出したコネクタ用の端子４と半田接続されている。
【００４７】
合成樹脂の成型品からなる回転体８は、特に図３〜図５に示すように、円板状部８ａと、この円板状部８ａの中央部から前方に筒状に突出し、互いに対向する平坦な一対のリジッドな壁部８ｂを備えた凹部からなる収納部８ｃを有する保持部８ｄと、筒状の保持部８ｄの延びる方向において、少なくとも一方の壁部８ｂに設けられた凹部８ｅと、外部から収納部８ｃに貫通して保持部８ｄに設けられた凹部からなる係合部８ｆと、円板状部８ａの中央部から後方に突出する突部８ｇと、この突部８ｇの後端部に設けられた円錐状の凹部８ｈと、円板状部８ａの下面に設けられた突起８ｊとを有する。
【００４８】
即ち、筒状の保持部８ｄに設けられた壁部８ｂは、撓みがなく、且つ、硬い性質を備えたリジッドな状態で形成されている。
また、この保持部８ｄは、リジッドな筒状のもので説明したが、例えば、互いに対向したリジッドな一対の直立壁部等で形成しても良い。
【００４９】
そして、この回転体８は、ケース２の収納部２ａ内に収納され、筒状の保持部８ｄが受け部２ｃ内に挿通されると共に、突部８ｇが絶縁基板６の孔６ａに挿通され、凹部８ｈに円錐状部５ｂが嵌入して、回転体８は、回転可能に保持されると共に、突部８ｇによってピボット支持されて、傾倒可能になっている。
また、支持部５に回転体８の下端が当接して、円板状部８ａの下面から絶縁基板６間での距離が一義的に決まる。
また、この回転体８は、円板状部８ａと収納部２ａの上壁面との間に配置されたリング状でウエーブ状ワッシャー等からなる弾性部材９によって、支持部５側に常時押圧されている。
【００５０】
摺動子１０は、導電性のあるバネ板で略円弧状に形成され、この摺動子１０は、円板状部８ａの下面に載置され、この円弧部分が円板状部８ａの円周方向に沿って配置され、端部が突起８ｊを熱カシメする等して、回転体８に取り付けられ、撓められた状態で抵抗体パターンと集電体パターンに摺動可能となっている。
そして、抵抗体パターンと集電体パターン、及び摺動子１０とによって、回転角度を検出する回転型可変抵抗器からなる検出手段Ｋ１が構成されている。
なお、この検出手段Ｋ１は、回転型可変抵抗器以外の例えば、抵抗パターンに代えてスイッチパターンとすることによって回転型エンコーダを構成する、或いは抵抗体パターンに代えて磁石とし、摺動子に代えて磁気変換素子とすることによって磁気式可変抵抗器や磁気式エンコーダ等で構成しても良い。
【００５１】
金属製の板バネ等のバネ性ある材料からなる弾性部材１１は、特に図６〜図９に示すように、全体がＵ字状に形成され、互いに対向する第１，第２脚部１１ａ、１１ｂと、この第１，第２脚部１１ａ、１１ｂの一端側を繋ぐ連結部１１ｃと、第２脚部１１ｂの自由端側の先端が第１，第２脚部１１ａ、１１ｂ間に位置するように先端を折り返して形成された湾曲状の弾性腕１１ｄとを有する。
【００５２】
また、弾性部材１１の第１脚部１１ａは、切り起こされて形成されて突出した係止部１１ｅと、頂部に丸みを持たせたリジッドな凸条部からなる支持部１１ｆと、自由端部側で外方に折り曲げられた曲げ部１１ｇを有する。
そして、凸条部からなる支持部１１ｆは、第２脚部１１ｂの方向に向けて突出すと共に、第１脚部１１ａの幅方向を横切るように設けられている。
【００５３】
また、第２脚部１１ｂには、その延びる方向に二条（複数個）のリブ部１１ｈが設けられている。
なお、このリブ部１１ｈは、１個でも良く、また、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂの何れか一方、或いは双方に設けても良い。
【００５４】
そして、この弾性部材１１は、回転体８の収納部８ｃに連結部１１ｃ側から挿入されると共に、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂが収納部８ｃの壁部８ｂに当接しながら収納される。
この挿入途上において、係止部１１ｅが係合部８ｆと一致すると、係止部１１ｅが係合部８ｆに係合可能となって、収納部８ｃからの弾性部材１１の抜け止めが行われる。
【００５５】
また、弾性部材１１が回転体８に取り付けられた際、リブ部１１ｈが凹部８ｅ内に位置して、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂは、壁部８ｂにそれぞれ弾圧されると共に、連結部１１ｃが回転体８の底部８ｋにぶつかった状態となる。
この連結部１１ｃが回転体８の底部８ｋにぶつかった状態では、係止部１１ｅと係合部８ｆが非係合状態となっていて、係止部１１ｅと係合部８ｆ間が係合状態になるまで、弾性部材１１と回転体８は、相対的に移動可能となっている。
なお、曲げ部１１ｇは、弾性部材１１の凹部８ｅ内への押し込みによる取付を容易にするために設けられたものであり、保持部８ｄの端部との間には、若干の隙間が形成されている。
【００５６】
自動車等のスロットルバルブに連携された駆動軸１２は、先端部に軸線Ａ方向に延びる突部１２ａと、この突部１２ａの外周面に対向して設けられ、軸線Ａ方向と平行な第１，第２の平坦部１２ｂ、１２ｃとを有し、この駆動軸１２は、所定の回転角度の範囲で往復回転するようになっている。
また、第１，第２の平坦部１２ｂ、１２ｃは、切削によって形成される等しており、その表面は、微少の凹凸が形成されている。
【００５７】
そして、この駆動軸１２は、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂ間に突部１２ａを位置した状態で、保持部８ｄの収納部８ｃに挿入される。
すると、突部１２ａは、Ｕ字状の弾性部材１１の支持部１１ｆと弾性腕１１ｄとで挟持されると共に、弾性腕１１ｄによって第２の平坦部１２ｃが押されて、第１の平坦部１２ｂが支持部１１ｆの頂部に当接、支持された状態となる。
【００５８】
この時、凸条部からなる支持部１１ｆの頂部は、駆動軸１２の軸線Ａに対して、直交、或いは交叉する方向に延びて形成されると共に、この支持部１１ｆと弾性腕１１ｄで突部１２ａを挟持した際に生ずる摩擦力は、回転体８を軸線Ａ方向（矢印Ｚ１方向）に働く荷重よりも小さくしている。
また、支持部１１ｆと弾性腕１１ｄで突部１２ａを挟持した際に生ずる摩擦力は、第１脚部１１ａ、第２脚部１１ｂと壁部８ｂとの間の摩擦力（矢印Ｚ１，或いはＺ２方向に働く荷重）より大きくしている。
なお、この場合、矢印Ｚ１方向に働く荷重は、バネ部材９の押圧力から摺動子１０の荷重を減じた値となる。
【００５９】
その結果、外部の熱によって筺体１のケース２が膨張すると、ケース２の外周部は、従来例と同様に、強固に車両本体（エンジン）に保持されているため、ケース２の中央部が矢印Ｚ１方向に突出するように、即ち、外方に突出するように反り、ケース２に支持された絶縁基板６、及び蓋体３が下方方向、即ち、矢印Ｚ１方向（支持部５が回転体８から離れる方向）に押し出される。
すると、弾性部材９によって軸線Ａ方向（矢印Ｚ１方向）に押圧状態にある回転体８は、その一端が支持部５に当接した状態で絶縁基板６の移動に追従して移動し、回転体８と絶縁基板６との間の間隔を変えることが無いため、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、例えば、温度変化が生じた場合にも出力が変化しないので、性能の良好なものが得られる。
【００６０】
その時、弾性部材１１と弾性部材１１に挟持された駆動軸１２は、移動せず、初期位置の状態が維持され、回転体８と弾性部材１１との間で相対的な移動（摺動動作）が行われる。
即ち、回転体８が矢印Ｚ１方向（軸線Ａ方向）に移動すると、弾性部材１１と回転体８の壁部８ｂとの間で摺動動作が行われて、保持部８ｄの端部が曲げ部１１ｇから離れると共に、係合部８ｆの上部が係止部１１ｅ近傍に位置した状態となる。
【００６１】
即ち、ケース２の膨張に伴う弾性部材１１と回転体８の相対移動を許容できる程度に、係合部８ｆの上部から凹部８ｅの底壁までの長さに比べて、係止部１１ｅの上部から連結部１１ｃの底面までの長さを小さくしている。
なお、係合部８ｆは、補修作業において、駆動体１２が抜かれる際に、板バネ１１が回転体８から離脱しないようにするために設けられている。
【００６２】
また、筺体１のケース２が膨張してから収縮する際においても、回転体８と弾性部材１１との間で相対的な摺動動作を行い、回転体８の一端は支持部５に当接した状態が維持されるので、回転体８と絶縁基板６との間の間隔を変えることが無いため、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
【００６３】
また、駆動軸１２が挟持された際、第１脚部１１ａの支持部１１ｆの周りの部分は壁部８ｂに圧接し、更に、支持部１１ｆは、リジッドであるため変形せず、且つ、支持部１１ｆである凸条部は、駆動軸１２の軸線Ａ方向と直交、或いは交叉する方向に形成された状態となおり、これによって、駆動軸１２にセンターズレがあっても、支持部１１ｆが駆動軸１２に線接触した状態で、回転体８が傾倒動作を行うことができる。
【００６４】
また、駆動軸１２は、その取付誤差等によって軸線Ａ方向にガタツキがあり、このため、振動等によって駆動軸１２が軸線Ａ方向（駆動軸１２が回転体８から抜け出す方向の矢印Ｚ２方向）に移動する。
しかし、本発明において、第１の弾性部材１１と回転体８との間の摩擦力は、駆動軸１２と弾性部材１１の摩擦力、及び弾性部材９の回転体８の押圧力よりも小さく構成され、且つ、回転体８と弾性部材１１との間で相対的な摺動動作を行うようにしてあるため、駆動軸１２と弾性部材１１の摩擦力、及び弾性部材９の回転体８の押圧力の大小は、何れが大きくとも、問題ない。
【００６５】
従って、この駆動体１２の矢印Ｚ２方向への移動の問題のみを解決する目的であれば、弾性部材９の回転体８の押圧力を駆動軸１２と弾性部材１１の摩擦力よりも大きくする必要が無く、従って、回転体８の回転トルクを小さくできて、弾性部材１１の捻れ量が少なくなり、回転体８に回転伝達を直ちにでき、駆動軸１２に対する回転体８の追従性が良くなる。
【００６６】
そして、このように振動等によって駆動軸１２が軸線Ａ方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）に移動した際、弾性部材１１と回転体８との間で摺動動作を行って、回転体８が軸線Ａ方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）には移動せず、弾性部材１１と駆動軸１２が軸線Ａ方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）に移動する。
従って、回転体８と絶縁基板６との間の間隔を変えることが無いため、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
【００６７】
なお、駆動軸１２の突部１２ａは、切削によって形成されているため、この突部１２ａは、使用途上において腐食して、摩擦係数が大きくなって、駆動軸１２と弾性部材１１の間の摩擦力が増大する可能性があるが、同じように動作する。
なお、駆動軸１２の矢印Ｚ１方向への移動については、回転体８の一端が支持部５に支えられているので、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化することは殆どない。
【００６８】
そして、このような構成を有する回転型センサにおいて、駆動軸１２が回転すると、突部１２ａが弾性部材１１の支持部１１ｆと弾性腕１１ｄとで挟持された状態で、回転体８を回転し、その結果、摺動子１０が抵抗体パターン上と集電体パターン上とに摺動して、検出手段Ｋ１が操作されて、回転角度の検出が行われる。
また、駆動軸１２がセンターズレした状態にある時、回転体８は、ピボット支持された箇所で傾倒して、駆動軸１２のズレに追従するようになっている。
【００６９】
また、回転体８と弾性部材１１との間で相対的な摺動動作を行うようにしたため、回転体８への弾性部材９の押圧力を小さくできると共に、駆動軸１２に対する弾性部材１１の挟持力を大きくでき、このため、駆動軸１２を急回転した際、弾性部材１１の開き（捻れ）が無く、回転体８に回転伝達の遅れを生ぜず、駆動軸１２に対する回転体８の追従性が良好となる。
【００７０】
なお、上記実施例においては、第１脚部１１ａ、第２脚部１１ｂと壁部８ｂとの間の摩擦力に比べて、支持部１１ｆと弾性腕１１ｄで突部１２ａを挟持した際に生ずる摩擦力を大きくしているが、初期状態においては、逆の関係に設定しておいて、駆動軸の腐蝕等によって支持部１１ｆ、弾性腕１１ｄと突部１２ａの摩擦力が大きくなることに伴なって、これらの大きさの大小が逆転するものであっても良い。
その場合には、初期状態においては駆動軸と弾性部材１１との間で摺動が生じ、駆動軸の腐蝕に伴ない弾性部材１１と壁部８ｂとの間の摺動に変わる。
また、上記実施例においては、回転体８は合成樹脂で形成していて腐蝕等することは無いので、弾性部材１１との間の摩擦力を、比較的安定して小さくする事ができる。
【００７１】
また、上記実施例においては、支持部５を円柱状部５ａと円錐部５ｂからなる突形状で形成し、また、回転体８を傾倒可能にピボット支持しているが、支持部５を凹で形成し、これに突部８ｇの下端を挿入して回転可能に保持したものにも適用できる。
また、上記実施例においては、熱によるケース２の膨脹の際にケース２の中央部が矢印Ｚ１方向に突出するように反る現象について言及したが、低温の場合であっても、このような変形をする形状の場合には有効である。
【００７２】
また、本実施例においては、回転体８の下端（一端）は支持部５によって支持され、支持部５は蓋体３に支持されている。
また、絶縁基板６は蓋体３に押しつけられ両者が密着した状態で配置されている。
従って、ケース２が変形しても絶縁基板６と蓋体３に設けた支持部５、回転体８は同じように変位し、よって、抵抗体に対する摺動子片１０の接触位置も変化しない。
なお、本実施例において主に反る部分はケース２の側壁２ｂの外側の部分であるから絶縁基板６を保持するケース２の位置と蓋体３を保持するケース２の位置が仮に高さ方向に離間していても問題は無い。 要は、温度変化によるケース２の変形を問題とする場合には実質的な両者の相対位置が温度変化等によっても維持されていれば良い。
なお、駆動軸のガタの問題についてのみ対策するのであれば、この点についての制約は無い。
【００７３】
また、図１０，図１１は本発明の回転型センサの第２実施例を示し、この第２実施例を図１０，図１１に基づいて説明すると、回転体８は、凹部からなる係合部８ｆが２個設けられた点で第１実施例と相違すると共に、弾性部材１１の構成が第１実施例と相違し、その他の点は、第１実施例と同様であるので、同一部品に同一番号を付し、ここではその説明を省略する。
【００７４】
次に、第２実施例における弾性部材１１の構成を説明すると、全体がＵ字状に形成され、互いに対向する第１，第２脚部１１ａ、１１ｂと、この第１，第２脚部１１ａ、１１ｂの一端側を繋ぐ連結部１１ｃと、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂの自由端側の先端が第１，第２脚部１１ａ、１１ｂ間に位置するように先端部を折り返して形成された湾曲状の弾性腕１１ｄとを有する。
【００７５】
また、弾性部材１１の第１、第２脚部１１ａ、１１ｂは、切り起こされて形成されて突出した係止部１１ｅと、二条（複数個）のリブ部１１ｈが設けられている。
【００７６】
そして、この弾性部材１１は、回転体８の収納部８ｃに連結部１１ｃ側から挿入されると共に、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂが収納部８ｃの壁部８ｂに当接しながら収納される。
この挿入途上において、係止部１１ｅが係合部８ｆと一致すると、係止部１１ｅが係合部８ｆに係合可能となって、駆動軸１２を抜く際の収納部８ｃからの弾性部材１１の抜け止めが行われる。
【００７７】
また、係止部１１ｅに係合可能な回転体８は、係合部８ｆの凹部の範囲で移動可能となっており、係合部８ｆの上端部が係止部１１ｅにぶつかった状態で、収納部８ｃからの弾性部材１１の抜け止めが行われると共に、係止部１１ｅと係合部８ｆ間が係合状態になるまで、弾性部材１１と回転体８は、相対的に移動可能となっている。
【００７８】
また、弾性部材１１が回転体８に取り付けられた際、リブ部１１ｈが凹部８ｅ内に位置して、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂは、壁部８ｂにそれぞれ弾圧された状態となる。
【００７９】
そして、駆動軸１２は、第１，第２脚部１１ａ、１１ｂ間に突部１２ａを位置した状態で、突部１２ａがＵ字状の弾性部材１１の一対の弾性腕１１ｄ間で挟持され、一対の弾性腕１１ｄ間で突部１２ａを挟持した摩擦力は、回転体８を軸線Ａ方向（矢印Ｚ１方向）に押圧する弾性部材９の押圧力よりも小さくしている。
また、弾性部材１１と駆動軸１２，及び回転体８との摩擦力との関係も、第１実施例と同様に設定されている。
【００８０】
その結果、この第２実施例も第１実施例と同様に、筺体１のケース２の膨張、収縮時、弾性部材１１と駆動軸１２は移動せず、初期位置の状態を維持して、回転体８と弾性部材１１との間で相対的な摺動動作を行うようになっており、このため、回転体８と絶縁基板６との間の間隔を変えることが無いため、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られるものである。
【００８１】
更に、この第２実施例も第１実施例と同様に、回転体８と弾性部材１１との間で相対的な摺動動作を行うようにしたため、回転体８への弾性部材９の押圧力を小さくできると共に、駆動軸１２に対する弾性部材１１の挟持力を大きくでき、このため、駆動軸１２を急回転した際、弾性部材１１の開き（捻れ）が無く、回転体８に回転伝達の遅れを生ぜず、駆動軸１２に対する回転体８の追従性が良好となる。
【００８２】
更に又、この第２実施例も第１実施例と同様に、振動等によって駆動軸１２が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）に移動した際、弾性部材１１と回転体８との間の摺動動作によって、回転体８が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）には移動せず、従って、回転体８と絶縁基板６との間の間隔を変えることが無いため、摺動子１０の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
【００８３】
なお、上記実施例においては、駆動軸１２がＵ字状の弾性部材１１で挟持されるもので説明したが、図１２で示すように、弾性部材で駆動軸を回転体に押し付けるようにしたものでも良い。
この場合、駆動軸１２と弾性部材１１との間、及び駆動軸１２と回転体８との間の合算された摩擦力が弾性部材１１と回転体８との間の摩擦力よりも大きくしたものとなっている。
また、弾性部材１１は、回転体８に対して相対的に矢印Ｚ２方向に移動可能に保持される。
【００８４】
【発明の効果】
本発明の回転型センサは、支持部を有する筺体と、この筺体内に回転可能に支持された回転体と、この回転体の回転によって操作される検出手段と、回転体に取り付けられた第１の弾性部材と、この第１の弾性部材によって支持され、回転体を回転させる駆動軸と、この駆動軸の軸線方向に回転体を押圧して、回転体の一端を支持部に押圧する第２の弾性部材とを備え、支持部が回転体から離れる方向の軸線方向に移動した際、又は／及び駆動軸が回転体に対して相対的に、回転体から抜け出す方向の軸線方向に移動した際、回転体と第１の弾性部材との間で、駆動軸の軸線方向に相対的に摺動動作可能に第１の弾性部材を回転体に保持して、回転体の一端を支持部に押圧可能とした構成とした。
このような構成によって、外部環境による筺体の膨張、収縮時、回転体と絶縁基板との間の間隔を変え無いようにできて、摺動子の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
また、回転体と第１の弾性部材との間で、駆動軸の軸線方向に相対的な摺動動作を行うことによって、第１の弾性部材と駆動軸との間の摩擦力、及び回転体への第２の弾性部材の押圧力との関係を無関係にでき、従って、回転体への第２の弾性部材の押圧力を小さくできると共に、駆動軸に対する第１の弾性部材の挟持力を大きくでき、このため、駆動軸を急回転した際、第１の弾性部材の開き（捻れ）が無く、回転体に回転伝達の遅れを生ぜず、駆動軸に対する回転体の追従性が良好となる。
また、振動等によって駆動軸が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）に移動した際、第１の弾性部材と回転体との間の摺動動作によって、回転体が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）には移動せず、従って、回転体と絶縁基板との間の間隔を変えることが無いため、摺動子の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
【００８５】
また、駆動軸は、第１の弾性部材で挟持され、駆動軸と第１の弾性部材との間の摩擦力が第１の弾性部材と回転体との間の摩擦力よりも大きく、駆動軸が軸線方向に移動した際、回転体が駆動軸の軸線方向に移動することなく、回転体と第１の弾性部材との間で、駆動軸の軸線方向に相対的な摺動動作を行うようにしたため、振動等によって駆動軸が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）に移動した際、第１の弾性部材と回転体との間の摺動動作によって、回転体が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）には移動せず、従って、回転体と絶縁基板との間の間隔を変えることが無いため、摺動子の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
【００８６】
また、駆動軸は、第１の弾性部材の押圧によって回転体に弾圧して、第１の弾性部材と回転体との間に駆動軸を挟持すると共に、駆動軸と第１の弾性部材との間、及び駆動軸と回転体との間の合算された摩擦力が第１の弾性部材と回転体との間の摩擦力よりも大きく、駆動軸が軸線方向に移動した際、回転体が駆動軸の軸線方向に移動することなく、回転体と第１の弾性部材との間で、駆動軸の軸線方向に相対的な摺動動作を行うようにしたため、振動等によって駆動軸が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）に移動した際、第１の弾性部材と回転体との間の摺動動作によって、回転体が軸線Ａ方向（矢印Ｚ２方向）には移動せず、従って、回転体と絶縁基板との間の間隔を変えることが無いため、摺動子の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる。
【００８７】
また、駆動軸と第１の弾性部材は、筺体が外部環境の変化によって膨張、収縮した際に移動せず、初期位置を維持した状態で、回転体が第２の弾性部材によって移動するようにしたため、外部環境による筺体の膨張、収縮時、第１の弾性部材と駆動軸は移動せず、初期位置の状態を維持して、回転体と第１の弾性部材との間で相対的な摺動動作を行うようになって、外部環境による筺体の膨張、収縮時、回転体と絶縁基板との間の間隔を変えることが無いため、摺動子の抵抗体パターンへの接触位置が変化せず、性能の良好なものが得られる
【００８８】
また、第１の弾性部材は、回転体に設けられた凹部からなる収納部内に収納されて取り付けられ、収納部の壁部と第１の弾性部材との間で相対的な摺動動作を行うようにしたため、第１の弾性部材の取付が簡単で、生産性の良好なものが得られる。
【００８９】
また、第１の弾性部材はＵ字状に構成されると共に、駆動軸は、Ｕ字状の第１の弾性部材で挟持されて支持され、駆動軸と第１の弾性部材が初期位置を維持した状態で、収納部の壁部と第１の弾性部材との間で相対的な摺動動作を行うようにしたため、駆動軸に対する第１の弾性部材の挟持力を大きくできると共に、第１の弾性部材と回転体との間の摩擦力を小さくできて、回転体と第１の弾性部材との間の相対的な摺動性の良好なものが得られる。
【００９０】
また、Ｕ字状の第１の弾性部材は、一端同士が連結部によって繋がれた対向する一対の第１，第２脚部を有し、第１，第２脚部のそれぞれが収納部の壁部に弾圧したため、第１の弾性部材の保持が確実なものが得られる。
【００９１】
また、収納部の壁部には、凹部からなる係合部が設けられると共に、脚部には、突出した係止部が設けられ、係合部と係止部とを係合可能にして、回転体からの第１の弾性部材の抜け止めを行うようにしたため、第１の弾性部材の抜け止め構造の簡単なものが得られる。
【００９２】
また、回転体は合成樹脂の成型品で構成されると共に、第１の弾性部材は、金属製の板バネで構成されたため、回転体と第１の弾性部材と間の摺動動作の良好なものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転型センサの第１実施例に係る断面図。
【図２】本発明の回転型センサの第１実施例に係る要部拡大断面図。
【図３】本発明の回転型センサの第１実施例に係る回転体の平面図。
【図４】本発明の回転型センサの第１実施例に係る回転体の要部断面図。
【図５】本発明の回転型センサの第１実施例に係る回転体の側面図。
【図６】本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の斜視図。
【図７】本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の断面図。
【図８】本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の左側面図。
【図９】本発明の回転型センサの第１実施例に係る弾性部材の右側面図。
【図１０】本発明の回転型センサの第２実施例に係る要部拡大断面図。
【図１１】本発明の回転型センサの第２実施例に係る弾性部材の斜視図。
【図１２】従来の回転型センサの要部の断面図。
【符号の説明】
１ 筺体
２ ケース
２ａ 収納部
２ｂ 側壁
２ｃ 受け部
２ｄ 肩部
２ｅ 筒状部
３ 蓋体
３ａ 板状部
３ｂ 鍔部
３ｃ 凹部
４ 端子
５ 支持部
５ａ 円柱状部
５ｂ 円錐部
６ 絶縁基板
６ａ 孔
７ 端子部
８ 回転体
８ａ 円板状部
８ｂ 壁部
８ｃ 収納部
８ｄ 保持部
８ｅ 凹部
８ｆ 係合部
８ｇ 突部
８ｈ 凹部
８ｊ 突起
８ｋ 底部
９ 弾性部材（第２の弾性部材）
１０ 摺動子
１１ 弾性部材（第１の弾性部材）
１１ａ 第１脚部
１１ｂ 第２脚部
１１ｃ 連結部
１１ｄ 弾性腕
１１ｅ 係止部
１１ｆ 支持部
１１ｇ 曲げ部
１１ｈ リブ部
１２ 駆動軸
１２ａ 突部
１２ｂ 第１の平坦部
１２ｃ 第２の平坦部
Ａ 軸線
Ｋ１ 検出手段
Claims (9)
- 支持部を有する筺体と、この筺体内に回転可能に支持された回転体と、この回転体の回転によって操作される検出手段と、前記回転体に取り付けられた第１の弾性部材と、この第１の弾性部材によって支持され、前記回転体を回転させる駆動軸と、この駆動軸の軸線方向に前記回転体を押圧して、前記回転体の一端を前記支持部に押圧する第２の弾性部材とを備え、前記支持部が前記回転体から離れる方向の軸線方向に移動した際、又は／及び前記駆動軸が前記回転体に対して相対的に、前記回転体から抜け出す方向の軸線方向に移動した際、前記回転体と前記第１の弾性部材との間で、前記駆動軸の軸線方向に相対的に摺動動作可能に前記第１の弾性部材を前記回転体に保持して、前記回転体の一端を前記支持部に押圧可能としたことを特徴とする回転型センサ。
- 前記駆動軸は、前記第１の弾性部材で挟持され、前記駆動軸と前記第１の弾性部材との間の摩擦力が前記第１の弾性部材と前記回転体との間の摩擦力よりも大きく、前記駆動軸が軸線方向に移動した際、前記回転体が前記駆動軸の軸線方向に移動することなく、前記回転体と前記第１の弾性部材との間で、前記駆動軸の軸線方向に相対的な摺動動作を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の回転型センサ。
- 前記駆動軸は、前記第１の弾性部材の押圧によって前記回転体に弾圧して、前記第１の弾性部材と前記回転体との間に前記駆動軸を挟持すると共に、前記駆動軸と前記第１の弾性部材との間、及び前記駆動軸と前記回転体との間の合算された摩擦力が前記第１の弾性部材と前記回転体との間の摩擦力よりも大きく、前記駆動軸が軸線方向に移動した際、前記回転体が前記駆動軸の軸線方向に移動することなく、前記回転体と前記第１の弾性部材との間で、前記駆動軸の軸線方向に相対的な摺動動作を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の回転型センサ。
- 前記駆動軸と前記第１の弾性部材は、前記筺体が外部環境の変化によって膨張、収縮した際に移動せず、初期位置を維持した状態で、前記回転体が前記第２の弾性部材によって移動するようにしたことを特徴とする請求項１記載の回転型センサ。
- 前記第１の弾性部材は、前記回転体に設けられた凹部からなる収納部内に収納されて取り付けられ、前記収納部の壁部と前記第１の弾性部材との間で相対的な摺動動作を行うようにしたことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の回転型センサ。
- 前記第１の弾性部材はＵ字状に構成されると共に、前記駆動軸は、Ｕ字状の前記第１の弾性部材で挟持されて支持され、前記駆動軸と前記第１の弾性部材が前記初期位置を維持した状態で、前記収納部の前記壁部と前記第１の弾性部材との間で相対的な摺動動作を行うようにしたことを特徴とする請求項５記載の回転型センサ。
- Ｕ字状の前記第１の弾性部材は、一端同士が連結部によって繋がれた対向する一対の第１，第２脚部を有し、前記第１，第２脚部のそれぞれが前記収納部の前記壁部に弾圧したことを特徴とする請求項６記載の回転型センサ。
- 前記収納部の前記壁部には、凹部からなる係合部が設けられると共に、前記脚部には、突出した係止部が設けられ、前記係合部と前記係止部とを係合可能にして、前記回転体からの前記第１の弾性部材の抜け止めを行うようにしたことを特徴とする請求項７記載の回転型センサ。
- 前記回転体は合成樹脂の成型品で構成されると共に、前記第１の弾性部材は、金属製の板バネで構成されたことを特徴とする請求項１から８何れかに記載の回転型センサ。
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