JP3751509B2 - 回転型センサ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転型センサに係わり、特に、外部から伝達される回転角度を高精度に検出することの出来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について図面を用いて説明する。図１８は、従来の回転型センサの要部断面図である。
図１８に示すように、従来の回転型センサは、例えば、外形が箱形（図示せず）で合成樹脂材料などから成る筐体３０が形成され、この筐体３０は、底壁３１により底部が遮蔽されている。前記底壁３１の一部を図示右側に突出させて、略円筒状の収納部３２が形成され、この収納部３２は、周囲の側壁３３と、底部の底板３４とから形成されている。
【０００３】
前記底板３４の略中央部には、収納部３２側の図示左方向に突出する支持部３４ａが形成され、この支持部３４ａの中心部に、凹部から成る半球状の軸受け部３４ｂが形成されている。
前記底板３４の収納部３２内で側壁３３寄りには、後述する抵抗体基板３７を取り付けるための基板保持部３４ｃが突出形成されている。
【０００４】
前記収納部３２内には、略円盤状の合成樹脂材料から成る回転体３５が回転自在に収納されている。この回転体３５は、中心線Ａを回転中心として、この回転中心において、回転体３５の図示上方の一方側と、図示下方の他方側とに突出形成した係合部３５ａと軸部３５ｂとを有し、この軸部３５ｂを底板３４に形成した支持部３４ａで軸支するようになっている。
前記係合部３５ａは、中心線Ａを挟んで形成した２つの係合壁３５ｃ、３５ｃが突出形成され、この２つの係合壁３５ｃ、３５ｃの間に、中心線Ａと直交する方向に延びる所定幅寸法の溝部３５ｄが形成されている。
【０００５】
前記係合壁３５ｃ、３５ｃのそれぞれの先端部は、略半円状の凸部３５ｅ、３５ｅが溝部３５ｄ側に突出形成されている。
また、前記回転体３５の軸部３５ｂは、先端部が略半球状に突出形成され、この軸部３５ｂが、底板３４の軸受け部３４ｂに、回転自在に軸支され、中心線Ａと直交する方向に動けないようになっている。
【０００６】
前記軸部３５ｂが形成された側の回転体３５の側面には、角度検出部材３６を構成する部品の一部であるバネ性のある摺動子片３６ａが取り付けられている。この摺動子片３６ａは、後述する抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）と接触して摺動する接点部（図示せず）が形成されている。
【０００７】
前記摺動子片３６ａが取り付けられた面と対向する側に、所定の隙間を有して抵抗体基板３７が配設され、この抵抗体基板３７は、底板３４の基板保持部３４ｃに位置決めされてカシメなどで固着されている。
前記抵抗体基板３７の表面には、抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）が印刷などで形成され、この抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）に摺動子片３６ａが弾接するようになっている。
【０００８】
また、抵抗体基板３７には、略中央部に貫通孔３７ａが形成されており、この貫通孔３７ａに、前記底板３４の支持部３４ａが挿通され、支持部３４ａの先端が、前記抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）が設けられた表面側に突出されて配設されている。
なお、前記角度検出部材３６は、摺動子片３６ａと、抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）を有する抵抗体基板３７とで構成されている。
【０００９】
前記抵抗体基板３７の図示下方側には、略Ｌ字状の複数本の端子３８が前記抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）に対応して接続され、この端子３８は、抵抗体基板３７の端面から引き出されて、側壁３３の内面に当接した状態で、図示左側に引き出された先端部３８ａに、ＦＰＣ３９上の図示しないリードパターンに半田付けなどで接続されている。
【００１０】
前記回転体３５の図示上方には、収納部３２を蓋閉する上板４０が配設され、この上板４０は、底壁３１の複数個所に形成された取付突起３１ａに取り付けられて、熱カシメなどで底壁３１に固着されている。
前記上板４０の中心部には、回転体３５の係合部３５ａが位置する開口部４０ａが形成され、この開口部４０ａの周囲に支持壁４０ｂが形成されて、内部の回転体３５側に円筒状に突出形成されている。そして、支持壁４０ｂによって、回転体３５が所定以上斜めにならないようになっている。
【００１１】
前記上板４０と前記回転体３５との間には隙間部４１が形成され、この隙間部４１に弾性部材４２が配設されている。この弾性部材４２は、リン青銅板などのバネ性のある外形がリング状の板材から成り、リング状の複数個所に平坦な取付部（図示せず）が形成されている。
また、弾性部材４２は、リング状の一部をウェーブ状に湾曲させて、複数個所に弾接部（図示せず）が形成され、この弾性部材４２は、回転体３５側に形成された突起（図示せず）にカシメ付けられている。この弾性部材４２のバネ圧は、摺動子片３６ａのバネ圧よりも大きく設定されている。
【００１２】
そして、弾性部材４２の複数個所に弾接部（図示せず）が、常に回転体３５に弾接することによって、回転体３５が底板３４側に押され、軸部３５ｂが支持部３４ａの軸受け部３４ｂに軸支されると共に、後述する駆動軸４３の回転が伝達されて、回転体３５が回転可能に収納部３２内に支持されている。
また、回転体３５は、支持部３４ａを支点として、弾性部材４２の作用で、係合部３５ａが回転中心である中心線Ａと直交する方向の任意の方向に傾動可能、及び復帰可能に支持されている。
【００１３】
上述のような構成の回転型センサを用いて、例えば、自動車などのスロットルバルブの回転角度を検出するには、先ず、筐体３０をスロットルボディー（図示せず）の本体に取り付ける。すると、図１８に示すように、回転体３５の係合部３５ａの溝部３５ｄに、スロットルバルブの回転軸（図示せず）などに連結されている駆動軸４３が挿入されて位置する。
この駆動軸４３は、円形の棒状に形成され、先端部に回転中心である中心線Ａを通る平板状の突部４３ａが形成されている。前記駆動軸４３は、所定の回転角度範囲内で往復回転するようになっている。
【００１４】
そして、前記突部４３ａが回転体３５の溝部３５ｄに挿入されて、駆動軸４３が係合部３５ａに係合し、駆動軸４３の回転に追従して回転体３５が回転するようになっている。なお、その際、前記突部４３ａがセンタズレした状態で、溝部３５ｄに挿入されると回転体３５が傾動して両者は連結される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の回転型センサでは、抵抗体基板３７の貫通孔３７ａに底板３４の支持部３４ａが挿通され、支持部３４ａの先端が、前記抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）が設けられた表面側に突出されて配設され、この状態で支持部３４ａに設けられた軸受け部３４ｂに回転体３５の略半球状に突出形成された軸部３５ｂが回転自在に軸支されている。この状態で回転体３５の回転によって、軸部３５ｂと軸受け部３４ｂとが擦れあわされる。
【００１６】
この擦れあいによって、ときとして削り粉が生じる。そして、軸受け部３４ｂは凹部であり、また、移動せず、更には軸受け部３４ｂにはグリスが塗布されている為、この削り粉は、軸受け部３４ｂと軸部３５ｂとの僅かな隙間、或いは、その周辺に、一時的に溜まり、更には、グリスに練られて比較的大きなものとなってしまう。
そして、回転体３５の回転を停止させて、再度、回転させた際に、この一時的に溜まった削り粉、或いは比較的大きな削り粉が抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）が設けられた抵抗体基板３７の表面側に付着することがある。
このように、一時的に溜まった削り粉、或いは比較的大きな削り粉が抵抗体パターン、集電体パターンの表面側に付着すると、回転センサの電気的特性や寿命に悪影響を与えるという問題が生じる。
【００１７】
本発明の回転型センサは、上述の問題点を解決するもので、その目的は、長寿命の安定した電気的性能を維持できる回転型センサを提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転型センサは、駆動軸が係合する係合部を有する回転体と、該回転体を回転可能に支持するケーシングと、このケーシング内に収納されて、前記回転体の回転によって操作される角度検出部材とを備え、
前記回転体は、前方に位置する前記係合部と、反対側の後方に位置し、前記回転体の回転中心部に設けた軸部とを有し、前記ケーシングは、前記回転体の前記軸部と対向する位置に設けられた支持部を有し、前記角度検出部材は、その一部を構成する抵抗体パターン、又は導電体パターンを有し、前記抵抗体パターン、又は前記導電体パターンは、貫通孔を有する平板状の基部上の一面に設けられると共に、前記回転体の前記軸部の先端には、円筒部が設けられ、該円筒部に位置する円形孔と、この円形孔内に形成された円錐状凹部とで凹部が形成され、前記ケーシングの前記支持部には、先端側に設けられた円錐部と該円錐部に連設された根元側の円柱部とを有する突状の円錐部が形成され、前記軸部の先端部が前記基部の前記一面を越えて前記貫通孔に挿通されて前記凹部内に前記円錐部が配設され、前記円柱部が前記円筒部内にはめ合わせられて、前記回転体は、前記円筒部が前記円柱部の外周面にガイドされ、前記軸部が前記凹部にはめ合わされた前記円錐部によって軸支されて前記支持部に回動支持されるようにしたことである。
【００１９】
また、本発明の回転型センサにおいては、ケーシングは、支持部が設けられた底壁を有し、底壁と基部との間には隙間部が設けられていることである。
【００２０】
また、本発明の回転型センサにおいては、支持部が、ケーシングと別体の金属材料で形成され、支持部がケーシングに保持されていることである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の回転型センサについて図面を用いて説明する。
図１は、本発明の回転型センサの実施の形態を示す断面図、図２は、本発明の回転型センサの実施の形態を説明する要部断面図、図３は、本発明の回転型センサの回転体の実施の形態を示す正面図、図４は、図３の平面図、図５は、本発明の回転型センサの回転体と摺動子との実施の形態を示す底面図、図６は、本発明の回転型センサの回転体と摺動子と第１弾性部材との実施の形態を示す断面図、図７は、本発明の回転型センサの第１弾性部材の実施の形態を示す正面図、図８は、図７の側面図、図９は、図７の背面図、図１０は、図７の平面図、図１１は、本発明の回転型センサの第２弾性部材の実施の形態を示す平面図、図１２は、図１１の側面図、図１３は、本発明の回転型センサの支持部の実施の形態を示す平面図、図１４は、図１３の正面図、図１５は、本発明の回転型センサの蓋部材の実施の形態を示す正面図、図１６は、図１５の平面図、図１７は、図１６の側面図である。
【００２４】
これらの図に示すように、本発明の回転型センサは、車両のスロット軸等の駆動軸が係合する係合部２ｂを有する回転体２と、該回転体２を回転可能に保持する筐体１及び該筐体１の開口部を蓋閉する蓋体７からなるケーシングと、このケーシング内に収納されて前記回転体２の回転によって操作され、摺動子９と抵抗体パターン３ｂ、集電体パターン３ｃから成る角度検出部材から主に構成されている。
図１〜図１７に示すように、筐体１は、例えば、ポリフェニレン・サルファイド（ＰＰＳ）などの合成樹脂材料からなり、成形加工によって形成され、筐体１は、その一端面に大径穴部１ａと、小径孔部１ｂと、小径孔部１ｂに連設された収納部１ｃとを有している。また、収納部１ｃの図示下方、すなわち筐体１の他端面には開放端部１ｄが形成され、よって、筐体１は、一端面は小径孔部１ｂにより、他端面は開放端部１ｄによって、両端部が開放された構成である。
【００２５】
また、小径孔部１ｂは、円環状で第１の直径寸法に設けられた第１段部１ｅと、円環状で第１の直径寸法よりも小さな第２の直径寸法に設けられた第２段部１ｆに設けられた貫通孔で形成されている。この第１段部１ｅと第２段部１ｆとは、いわゆる支持部として形成されている。
【００２６】
回転体２は、例えば、ポリブチレン・テレフタレート（ＰＢＴ）などの合成樹脂材料から成り、成形加工によって形成され、略円盤状の基部２ａと、基部２ａの前方に位置し、設けられた係合部２ｂと、反対側の後方に位置し、前記回転体２の回転中心部に設けた軸部２ｃとを有している。この係合部２ｂと軸部２ｃとは、基部２ａからそれぞれ外方に突出して設けられている。また、基部２ａの外周縁部には、いわゆる鍔部２ｓが形成されている。
なお、係合部２ｂの外周径は、前記小径孔部１ｅの径に比べて多少小さく形成されており、該回転体が傾くことが可能なスペースが確保されている。
【００２７】
また、係合部２ｂには、ほぼ中心部に断面が略Ｄ字状の凹部２ｄと、凹部２ｄ内の一部に設けられ、回転体２の軸心方向と平行である平坦な平坦面部２ｅと、凹部２ｄの底壁２ｆから凹部２ｄの内方に突出された一対の凸部２ｇとが設けられている。この一対の凸部２ｇは、凹部２ｄの深さ寸法の約半分程の高さ寸法に形成され、また、凸部２ｇは、その側面が平坦面部２ｅの一部に対向するように設けられている。
【００２８】
また、平坦面部２ｅには、後述する駆動軸１０の軸線方向と平行な凸条部２ｈと、凸条部２ｈの図示上方には凹部としての貫通孔２ｉとが設けられている。
また、係合部２ｂの外周には、円環状の段部２ｑが形成されている。
【００２９】
また、軸部２ｃは、外形が略柱状で、この軸部２ｃには、先端側に略円筒状の円筒部２ｋが設けられ、円筒部２ｋの根元側に略円錐状の円錐部２ｍが設けられている。この円筒部２ｋと円錐部２ｍとで凹部２ｎが構成されている。
また、軸部２ｃの外周には、円環状の段部２ｐが設けられている。
【００３０】
前記係合部２ｂには、後述する駆動軸１０が係合されている。そして、前記駆動軸１０は、所定の回転角度範囲内で往復回転するようになっている。
【００３１】
また、この回転体２の係合部２ｂの先端は、筐体１の小径孔部１ｂ内に挿通されるとともに、回転体２の基部２ａは、筐体１の収納部１ｃ内に収納されている。
この状態のとき、回転体２の大径の第１段部２ｑと筐体１の第１段部１ｅとが対向して配設されるとともに、回転体２の小径の第２段部２ｒと筐体１の第２段部１ｆとが対向して配設されている。
【００３２】
また、この回転体２の基部２ａの図示下面側（軸部２ｃ側）には、金属材料から成り、プレス加工によって形成された摺動子９が、例えば、熱カシメなど適宜手段にて固着されている。この摺動子９は、角度検出部材を構成する部材の一部を構成している。
【００３３】
抵抗体基板３は、例えば、合成樹脂材料から成り、平板状の基部３ａと、基部３ａの一方の表面上に、例えば印刷によって設けられた抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃと、基部３ａに設けられた貫通孔３ｄと、基部３ａの図示右側に配設され、抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃと電気的接続をされた複数本（例えば、３本）の端子３ｅとを有している。この抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃは、前記角度検出部材を構成する部材の一部を構成している。
【００３４】
この抵抗体基板３は、前記筐体１の収納部１ｃに適宜手段にて配設され、このとき、回転体２の軸部２ｃの先端部が抵抗体基板３の基部３ａの貫通孔３ｄに基部３ａの一面（表面）を越えて、はめ合わされている。
また、この抵抗体基板３の抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃ上には、前記摺動子９が摺接出来るように配設されている。
【００３５】
また、抵抗体基板３の端子３ｅは、筐体１内に一体成形されたそれぞれの導出端子１１に半田付けされ、端子３ｅと導出端子１１とは電気的に接続されている。
【００３６】
第１弾性部材５は、図７〜図１０に示すように、例えば、ステンレスなどの平板状の金属材料から成り、プレス加工によって形成され、ほぼ平坦な平坦部５ａと、平坦部５ａと対向するバネ部５ｂと、平坦部５ａとバネ部５ｂと連結する断面がＵ字状に屈曲された屈曲部５ｃとを有する。
【００３７】
また、平坦部５ａは、その中央部に切り溝５ｄと、切り溝５ｄの一方の端部の近傍に外方に切り起こされた切り起こし部５ｅとを有する。また、平坦部５ａの自由端側には、平坦部５ａとほぼ直交する方向に延設された略円弧状の保持部５ｆが配設されている。
また、バネ部５ｂは、その自由端に外方に突出された略円弧状の弾接部５ｇが形成されている。
【００３８】
この第１弾性部材５は、いわゆる板バネとして構成されている。
そして、この第１弾性部材５は、バネ圧力ｆ１が、例えば、約６００ｇであるような所定のバネ圧力であるように形成されている。
この第１弾性部材５は、屈曲部５ｃが回転体２の凹部２ｄの底壁２ｆに当接されるように平坦面部２ｅと一対の凸部２ｇとの間の隙間に配設されている。この状態のとき、第１弾性部材５の平坦部５ａは、凹部２ｄ内の平坦面部２ｅと接し、切り溝５ｄが凸条部２ｈと係合し、且つ、切り起こし部５ｅの自由端が貫通孔２ｉと係合して配設されている。
【００３９】
そして、第１弾性部材５のバネ部５ｂの弾接部５ｇは、一対の凸部２ｇの先端部よりも上方に配設され、弾接部５ｇは平坦部５ａから離間する方向に配設され、自由端を構成している。
【００４０】
第２弾性部材４は、図１１〜図１２に示すように、例えば、ステンレスなどの金属材料から成り、プレス加工によって形成され、円環状であって、複数個（例えば、３個）の山部４ａと谷部４ｂとが交互に設けられた構成を有している。この第１弾性部材４は、バネ圧力ｆ２が、例えば、約２４０ｇであるような所定のバネ圧力であるように形成されている。この第２弾性部材４は、いわゆるウエーブワッシャー（スプリングワッシャー）を構成している。
【００４１】
この第２弾性部材４は、前記回転体２の係合部２ｂの鍔部２ｓ上に配設され、前記筐体１の第１段部１ｅ（支持部）とによって挟み込まれ、この第２弾性部材４によって、回転体２は図示下方（図１参照）に押圧されている。
【００４２】
第３弾性部材６は、例えば、ゴム材などから成り、円環状であって、所定の第１の幅を有する底部６ａと、底部６ａより幅広の第２の幅を有する頂部６ｂとを有している。また、頂部６ｂには、円環状の溝部６ｃが配設されている。
この第３弾性部材６は、底部６ａが回転体２の第２段部２ｒ上に当接されるように配設されている。
【００４３】
蓋部材７は、図１５〜図１７に示すように、例えば、ポリフェニレン・サルファイド（ＰＰＳ）などの合成樹脂材料からなり、成形加工によって形成され、平板状の蓋部（底壁）７ａと、蓋部（底壁）７ａの外周縁から略垂直に延設された側壁７ｂと、蓋部（底壁）７ａの内方に突出する略円筒状の保持部７ｃとを有している。この蓋部材７は、前記筐体１の一方の開放端部を蓋閉するように配設されている。この状態のとき、筐体１内に配設された抵抗体基板３の基部３ａの裏面と蓋部７ａとの間に隙間部１ｇが形成される。
【００４４】
支持部８は、図１３〜図１４に示すように、例えば、黄銅などの金属材料から成り、切削加工によって形成され、円柱状の基部８ａと、基部８ａの一方の端部から外方に突出する円柱部８ｂと、円柱部８ｂの先端側に設けられた円錐部８ｃとを有している。即ち、先端側に設けられた円錐部８ｃと円錐部８ｃに連設された根元側の円柱部８ｂとを有している。
【００４５】
この支持部８は、基部８ａが蓋部材７の保持部７ｃ内に圧入されて配設され、この基部８ａの保持部７ｃ内への圧入によって、支持部８が蓋部材７と一体化されている。
【００４６】
また、この支持部８は、前記回転体２の軸部２ｃに対向して配置され、該軸部２ｃを軸支している。このとき、支持部８の円錐部８ｃが軸部２ｃの円錐部２ｍ内に配設されると共に、支持部８の円柱部８ｂが軸部２ｃの円筒部２ｋ内に配設されている。即ち、軸部２ｃの凹部２ｎ内に支持部８の円錐部８ｃと円筒部２ｋとが配設されている。
この支持部８による軸部２ｃの軸支によって、回転体２が軸部２ｃの軸心を中心にして回動できるように構成されている。
【００４７】
駆動軸１０は、例えば、金属材料から成り、切削加工によって形成され、円柱状の円柱部１０ａと、円柱部１０ａの一方の端部に設けられた断面がＤ字状の駆動部１０ｂとを有している。また、駆動部１０ｂの外周の一部には、平坦部１０ｃが設けられている。
この駆動軸１０は、前記回転体２の係合部２ｂ（凹部２ｄ：孔部）に第１弾性部材５を介して係合されている。この状態のとき、駆動軸１０の平坦部１０ｃに第１弾性部材５のバネ部５ｂの弾接部５ｇが弾接されて、駆動軸１０が係合部２ｂ（凹部２ｄ：孔部）内に第１弾性部材５によって、はめ合わされている。
【００４８】
この第１弾性部材５による駆動軸１０のはめ合わせによって、駆動軸１０が係合部２ｂ内に係止された状態に配設される。
【００４９】
なお、上述の実施の形態では蓋部材７と支持部８とを別体に形成し、支持部８の蓋部材７への圧入にて一体化させたが、これに限定させず、蓋部材７と支持部８とを例えば、同一の合成樹脂材料によって、一体成形加工した構成としてもよいことは勿論である。
【００５０】
次に、この本発明の回転型センサの動作について説明する。
先ず、駆動軸１０の円柱部１０ａが円柱部１０ａの軸心を中心として所定の回転角度範囲内で往復回転される。この駆動軸１０の往復回転によって、回転体２が同様に所定の回転角度範囲内で往復回転される。
なお、この際、円柱部１０ａと回転体２の間に若干のセンタズレした状態で結合したとしても、円錐部８ｃを支点として、前記回転体２が、前記駆動軸１０の軸方向と直交する任意の方向に傾動して、両者は結合されている。
【００５１】
次に、回転体２の往復回転によって、回転体２に固着された摺動子９が抵抗体基板３の抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃ上を摺動し、この摺動子９の摺動によって導出端子１１から所定の可変された抵抗値が出力される。
即ち、角度検出部材を構成する抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃと摺動子９とによる摺動動作にともなう抵抗値の変化によって、駆動部１０の回転角度範囲内での回転角度を検出するように動作する。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の回転型センサは、回転体の軸部の凹部内に、ケーシングの支持部の円錐部が配設され、軸部が凹部にはめ合わされた円錐部によって軸支されていることによって、回転する回転体の凹部内にケーシングの円錐部が配設されているので、削り粉が生じても、回転する凹部内に生じるものであることから一時的に溜まることはなく比較的小さな削り粉のみが生じる。この比較的小さな削り粉が、抵抗体基板３の抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃ上に付着しても回転型センサの電気的特性や寿命に与える影響は少なく、よって、安定した長寿命の回転型センサを提供することができる。
【００５３】
また、本発明の回転型センサにおいては、角度検出部材は、その一部を構成する抵抗体パターン、又は導電体パターンを有し、抵抗体パターン、又は導電体パターンは、貫通孔を有する平板状の基部上の一面に設けられ、軸部の先端部が基部の一面を越えて貫通孔にはめ合わされていることによって、軸部の凹部内に生じた削り粉は、抵抗体パターン、又は導電体パターンが設けられた一面に放出されることはないので、安定した長寿命の回転型センサを提供することができる。
【００５４】
また、本発明の回転型センサにおいては、蓋部材は、支持部が設けられた蓋部を有し、蓋部と基部との間には隙間部が設けられていることによって、軸部の凹部内に生じた削り粉は、隙間部に放出されることになり、隙間部以外の個所に飛び散らないので、削り粉が角度検出部材に悪影響を及ぼさず、安定した長寿命の回転型センサを提供することができる。
【００５５】
また、本発明の回転型センサは、支持部が、蓋部材と別体の金属材料で形成され、支持部が蓋部材に保持されていることによって、金属材料で形成された支持部は、摩滅が少ないことから削り粉が少なく、安定した長寿命の回転型センサを提供することができる。
【００５６】
また、本発明の回転型センサは、突部の円柱部が軸部の円筒部内にはめ合わせられて、回転体は、円筒部が円柱部の外周面によって回動支持されるようにしたことによって、回転体の回転が軸線に対してブレることなく、回転体の回転が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転型センサの実施の形態を示す要部断面図である。
【図２】本発明の回転型センサの実施の形態を説明するを要部断面図である。
【図３】本発明の回転型センサの回転体の実施の形態を示す正面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】本発明の回転型センサの回転体と摺動子との実施の形態を示す底面図である。
【図６】本発明の回転型センサの回転体と摺動子と第１弾性部材との実施の形態を示す底面図である。
【図７】本発明の回転型センサの第１弾性部材の実施の形態を示す正面図である。
【図８】図７の側面図である。
【図９】図７の背面図である。
【図１０】図７の平面図である。
【図１１】本発明の回転型センサの第２弾性部材の実施の形態を示す平面図である。
【図１２】図１１の側面図である。
【図１３】本発明の回転型センサの支持部の実施の形態を示す平面図である。
【図１４】図１３の正面図である。
【図１５】本発明の回転型センサの蓋部材の実施の形態を示す正面図である。
【図１６】図１５の平面図である。
【図１７】図１６の側面図である。
【図１８】従来の回転型センサを示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ 筐体（ケーシング）
１ｃ 収納部
１ｄ 開放端部
２ 回転体
２ａ 基部
２ｂ 係合部
２ｃ 軸部
２ｄ 凹部
２ｅ 平坦面部
２ｆ 底壁
３ 抵抗体基板
３ａ 基部
３ｂ 抵抗体パターン（角度検出部材）
３ｃ 導電体パターン（角度検出部材）
４ 第２弾性部材
４ａ 山部
４ｂ 谷部
５ 第１弾性部材（板バネ）
５ａ 平坦部
５ｂ バネ部
５ｃ 屈曲部
５ｄ 切り溝
５ｅ 切り起こし部
６ 第３弾性部材
７ 蓋部材（ケーシング）
７ａ 蓋部（ケーシング）
７ｃ 保持部
８ 支持部
８ｂ 円柱部
８ｃ 円錐部
９ 摺動子
１０ 駆動軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転型センサに係わり、特に、外部から伝達される回転角度を高精度に検出することの出来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について図面を用いて説明する。図１８は、従来の回転型センサの要部断面図である。
図１８に示すように、従来の回転型センサは、例えば、外形が箱形（図示せず）で合成樹脂材料などから成る筐体３０が形成され、この筐体３０は、底壁３１により底部が遮蔽されている。前記底壁３１の一部を図示右側に突出させて、略円筒状の収納部３２が形成され、この収納部３２は、周囲の側壁３３と、底部の底板３４とから形成されている。
【０００３】
前記底板３４の略中央部には、収納部３２側の図示左方向に突出する支持部３４ａが形成され、この支持部３４ａの中心部に、凹部から成る半球状の軸受け部３４ｂが形成されている。
前記底板３４の収納部３２内で側壁３３寄りには、後述する抵抗体基板３７を取り付けるための基板保持部３４ｃが突出形成されている。
【０００４】
前記収納部３２内には、略円盤状の合成樹脂材料から成る回転体３５が回転自在に収納されている。この回転体３５は、中心線Ａを回転中心として、この回転中心において、回転体３５の図示上方の一方側と、図示下方の他方側とに突出形成した係合部３５ａと軸部３５ｂとを有し、この軸部３５ｂを底板３４に形成した支持部３４ａで軸支するようになっている。
前記係合部３５ａは、中心線Ａを挟んで形成した２つの係合壁３５ｃ、３５ｃが突出形成され、この２つの係合壁３５ｃ、３５ｃの間に、中心線Ａと直交する方向に延びる所定幅寸法の溝部３５ｄが形成されている。
【０００５】
前記係合壁３５ｃ、３５ｃのそれぞれの先端部は、略半円状の凸部３５ｅ、３５ｅが溝部３５ｄ側に突出形成されている。
また、前記回転体３５の軸部３５ｂは、先端部が略半球状に突出形成され、この軸部３５ｂが、底板３４の軸受け部３４ｂに、回転自在に軸支され、中心線Ａと直交する方向に動けないようになっている。
【０００６】
前記軸部３５ｂが形成された側の回転体３５の側面には、角度検出部材３６を構成する部品の一部であるバネ性のある摺動子片３６ａが取り付けられている。この摺動子片３６ａは、後述する抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）と接触して摺動する接点部（図示せず）が形成されている。
【０００７】
前記摺動子片３６ａが取り付けられた面と対向する側に、所定の隙間を有して抵抗体基板３７が配設され、この抵抗体基板３７は、底板３４の基板保持部３４ｃに位置決めされてカシメなどで固着されている。
前記抵抗体基板３７の表面には、抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）が印刷などで形成され、この抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）に摺動子片３６ａが弾接するようになっている。
【０００８】
また、抵抗体基板３７には、略中央部に貫通孔３７ａが形成されており、この貫通孔３７ａに、前記底板３４の支持部３４ａが挿通され、支持部３４ａの先端が、前記抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）が設けられた表面側に突出されて配設されている。
なお、前記角度検出部材３６は、摺動子片３６ａと、抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）を有する抵抗体基板３７とで構成されている。
【０００９】
前記抵抗体基板３７の図示下方側には、略Ｌ字状の複数本の端子３８が前記抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）に対応して接続され、この端子３８は、抵抗体基板３７の端面から引き出されて、側壁３３の内面に当接した状態で、図示左側に引き出された先端部３８ａに、ＦＰＣ３９上の図示しないリードパターンに半田付けなどで接続されている。
【００１０】
前記回転体３５の図示上方には、収納部３２を蓋閉する上板４０が配設され、この上板４０は、底壁３１の複数個所に形成された取付突起３１ａに取り付けられて、熱カシメなどで底壁３１に固着されている。
前記上板４０の中心部には、回転体３５の係合部３５ａが位置する開口部４０ａが形成され、この開口部４０ａの周囲に支持壁４０ｂが形成されて、内部の回転体３５側に円筒状に突出形成されている。そして、支持壁４０ｂによって、回転体３５が所定以上斜めにならないようになっている。
【００１１】
前記上板４０と前記回転体３５との間には隙間部４１が形成され、この隙間部４１に弾性部材４２が配設されている。この弾性部材４２は、リン青銅板などのバネ性のある外形がリング状の板材から成り、リング状の複数個所に平坦な取付部（図示せず）が形成されている。
また、弾性部材４２は、リング状の一部をウェーブ状に湾曲させて、複数個所に弾接部（図示せず）が形成され、この弾性部材４２は、回転体３５側に形成された突起（図示せず）にカシメ付けられている。この弾性部材４２のバネ圧は、摺動子片３６ａのバネ圧よりも大きく設定されている。
【００１２】
そして、弾性部材４２の複数個所に弾接部（図示せず）が、常に回転体３５に弾接することによって、回転体３５が底板３４側に押され、軸部３５ｂが支持部３４ａの軸受け部３４ｂに軸支されると共に、後述する駆動軸４３の回転が伝達されて、回転体３５が回転可能に収納部３２内に支持されている。
また、回転体３５は、支持部３４ａを支点として、弾性部材４２の作用で、係合部３５ａが回転中心である中心線Ａと直交する方向の任意の方向に傾動可能、及び復帰可能に支持されている。
【００１３】
上述のような構成の回転型センサを用いて、例えば、自動車などのスロットルバルブの回転角度を検出するには、先ず、筐体３０をスロットルボディー（図示せず）の本体に取り付ける。すると、図１８に示すように、回転体３５の係合部３５ａの溝部３５ｄに、スロットルバルブの回転軸（図示せず）などに連結されている駆動軸４３が挿入されて位置する。
この駆動軸４３は、円形の棒状に形成され、先端部に回転中心である中心線Ａを通る平板状の突部４３ａが形成されている。前記駆動軸４３は、所定の回転角度範囲内で往復回転するようになっている。
【００１４】
そして、前記突部４３ａが回転体３５の溝部３５ｄに挿入されて、駆動軸４３が係合部３５ａに係合し、駆動軸４３の回転に追従して回転体３５が回転するようになっている。なお、その際、前記突部４３ａがセンタズレした状態で、溝部３５ｄに挿入されると回転体３５が傾動して両者は連結される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の回転型センサでは、抵抗体基板３７の貫通孔３７ａに底板３４の支持部３４ａが挿通され、支持部３４ａの先端が、前記抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）が設けられた表面側に突出されて配設され、この状態で支持部３４ａに設けられた軸受け部３４ｂに回転体３５の略半球状に突出形成された軸部３５ｂが回転自在に軸支されている。この状態で回転体３５の回転によって、軸部３５ｂと軸受け部３４ｂとが擦れあわされる。
【００１６】
この擦れあいによって、ときとして削り粉が生じる。そして、軸受け部３４ｂは凹部であり、また、移動せず、更には軸受け部３４ｂにはグリスが塗布されている為、この削り粉は、軸受け部３４ｂと軸部３５ｂとの僅かな隙間、或いは、その周辺に、一時的に溜まり、更には、グリスに練られて比較的大きなものとなってしまう。
そして、回転体３５の回転を停止させて、再度、回転させた際に、この一時的に溜まった削り粉、或いは比較的大きな削り粉が抵抗体パターン、集電体パターン（図示せず）が設けられた抵抗体基板３７の表面側に付着することがある。
このように、一時的に溜まった削り粉、或いは比較的大きな削り粉が抵抗体パターン、集電体パターンの表面側に付着すると、回転センサの電気的特性や寿命に悪影響を与えるという問題が生じる。
【００１７】
本発明の回転型センサは、上述の問題点を解決するもので、その目的は、長寿命の安定した電気的性能を維持できる回転型センサを提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転型センサは、駆動軸が係合する係合部を有する回転体と、該回転体を回転可能に支持するケーシングと、このケーシング内に収納されて、前記回転体の回転によって操作される角度検出部材とを備え、
前記回転体は、前方に位置する前記係合部と、反対側の後方に位置し、前記回転体の回転中心部に設けた軸部とを有し、前記ケーシングは、前記回転体の前記軸部と対向する位置に設けられた支持部を有し、前記角度検出部材は、その一部を構成する抵抗体パターン、又は導電体パターンを有し、前記抵抗体パターン、又は前記導電体パターンは、貫通孔を有する平板状の基部上の一面に設けられると共に、前記回転体の前記軸部の先端には、円筒部が設けられ、該円筒部に位置する円形孔と、この円形孔内に形成された円錐状凹部とで凹部が形成され、前記ケーシングの前記支持部には、先端側に設けられた円錐部と該円錐部に連設された根元側の円柱部とを有する突状の円錐部が形成され、前記軸部の先端部が前記基部の前記一面を越えて前記貫通孔に挿通されて前記凹部内に前記円錐部が配設され、前記円柱部が前記円筒部内にはめ合わせられて、前記回転体は、前記円筒部が前記円柱部の外周面にガイドされ、前記軸部が前記凹部にはめ合わされた前記円錐部によって軸支されて前記支持部に回動支持されるようにしたことである。
【００１９】
また、本発明の回転型センサにおいては、ケーシングは、支持部が設けられた底壁を有し、底壁と基部との間には隙間部が設けられていることである。
【００２０】
また、本発明の回転型センサにおいては、支持部が、ケーシングと別体の金属材料で形成され、支持部がケーシングに保持されていることである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の回転型センサについて図面を用いて説明する。
図１は、本発明の回転型センサの実施の形態を示す断面図、図２は、本発明の回転型センサの実施の形態を説明する要部断面図、図３は、本発明の回転型センサの回転体の実施の形態を示す正面図、図４は、図３の平面図、図５は、本発明の回転型センサの回転体と摺動子との実施の形態を示す底面図、図６は、本発明の回転型センサの回転体と摺動子と第１弾性部材との実施の形態を示す断面図、図７は、本発明の回転型センサの第１弾性部材の実施の形態を示す正面図、図８は、図７の側面図、図９は、図７の背面図、図１０は、図７の平面図、図１１は、本発明の回転型センサの第２弾性部材の実施の形態を示す平面図、図１２は、図１１の側面図、図１３は、本発明の回転型センサの支持部の実施の形態を示す平面図、図１４は、図１３の正面図、図１５は、本発明の回転型センサの蓋部材の実施の形態を示す正面図、図１６は、図１５の平面図、図１７は、図１６の側面図である。
【００２４】
これらの図に示すように、本発明の回転型センサは、車両のスロット軸等の駆動軸が係合する係合部２ｂを有する回転体２と、該回転体２を回転可能に保持する筐体１及び該筐体１の開口部を蓋閉する蓋体７からなるケーシングと、このケーシング内に収納されて前記回転体２の回転によって操作され、摺動子９と抵抗体パターン３ｂ、集電体パターン３ｃから成る角度検出部材から主に構成されている。
図１〜図１７に示すように、筐体１は、例えば、ポリフェニレン・サルファイド（ＰＰＳ）などの合成樹脂材料からなり、成形加工によって形成され、筐体１は、その一端面に大径穴部１ａと、小径孔部１ｂと、小径孔部１ｂに連設された収納部１ｃとを有している。また、収納部１ｃの図示下方、すなわち筐体１の他端面には開放端部１ｄが形成され、よって、筐体１は、一端面は小径孔部１ｂにより、他端面は開放端部１ｄによって、両端部が開放された構成である。
【００２５】
また、小径孔部１ｂは、円環状で第１の直径寸法に設けられた第１段部１ｅと、円環状で第１の直径寸法よりも小さな第２の直径寸法に設けられた第２段部１ｆに設けられた貫通孔で形成されている。この第１段部１ｅと第２段部１ｆとは、いわゆる支持部として形成されている。
【００２６】
回転体２は、例えば、ポリブチレン・テレフタレート（ＰＢＴ）などの合成樹脂材料から成り、成形加工によって形成され、略円盤状の基部２ａと、基部２ａの前方に位置し、設けられた係合部２ｂと、反対側の後方に位置し、前記回転体２の回転中心部に設けた軸部２ｃとを有している。この係合部２ｂと軸部２ｃとは、基部２ａからそれぞれ外方に突出して設けられている。また、基部２ａの外周縁部には、いわゆる鍔部２ｓが形成されている。
なお、係合部２ｂの外周径は、前記小径孔部１ｅの径に比べて多少小さく形成されており、該回転体が傾くことが可能なスペースが確保されている。
【００２７】
また、係合部２ｂには、ほぼ中心部に断面が略Ｄ字状の凹部２ｄと、凹部２ｄ内の一部に設けられ、回転体２の軸心方向と平行である平坦な平坦面部２ｅと、凹部２ｄの底壁２ｆから凹部２ｄの内方に突出された一対の凸部２ｇとが設けられている。この一対の凸部２ｇは、凹部２ｄの深さ寸法の約半分程の高さ寸法に形成され、また、凸部２ｇは、その側面が平坦面部２ｅの一部に対向するように設けられている。
【００２８】
また、平坦面部２ｅには、後述する駆動軸１０の軸線方向と平行な凸条部２ｈと、凸条部２ｈの図示上方には凹部としての貫通孔２ｉとが設けられている。
また、係合部２ｂの外周には、円環状の段部２ｑが形成されている。
【００２９】
また、軸部２ｃは、外形が略柱状で、この軸部２ｃには、先端側に略円筒状の円筒部２ｋが設けられ、円筒部２ｋの根元側に略円錐状の円錐部２ｍが設けられている。この円筒部２ｋと円錐部２ｍとで凹部２ｎが構成されている。
また、軸部２ｃの外周には、円環状の段部２ｐが設けられている。
【００３０】
前記係合部２ｂには、後述する駆動軸１０が係合されている。そして、前記駆動軸１０は、所定の回転角度範囲内で往復回転するようになっている。
【００３１】
また、この回転体２の係合部２ｂの先端は、筐体１の小径孔部１ｂ内に挿通されるとともに、回転体２の基部２ａは、筐体１の収納部１ｃ内に収納されている。
この状態のとき、回転体２の大径の第１段部２ｑと筐体１の第１段部１ｅとが対向して配設されるとともに、回転体２の小径の第２段部２ｒと筐体１の第２段部１ｆとが対向して配設されている。
【００３２】
また、この回転体２の基部２ａの図示下面側（軸部２ｃ側）には、金属材料から成り、プレス加工によって形成された摺動子９が、例えば、熱カシメなど適宜手段にて固着されている。この摺動子９は、角度検出部材を構成する部材の一部を構成している。
【００３３】
抵抗体基板３は、例えば、合成樹脂材料から成り、平板状の基部３ａと、基部３ａの一方の表面上に、例えば印刷によって設けられた抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃと、基部３ａに設けられた貫通孔３ｄと、基部３ａの図示右側に配設され、抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃと電気的接続をされた複数本（例えば、３本）の端子３ｅとを有している。この抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃは、前記角度検出部材を構成する部材の一部を構成している。
【００３４】
この抵抗体基板３は、前記筐体１の収納部１ｃに適宜手段にて配設され、このとき、回転体２の軸部２ｃの先端部が抵抗体基板３の基部３ａの貫通孔３ｄに基部３ａの一面（表面）を越えて、はめ合わされている。
また、この抵抗体基板３の抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃ上には、前記摺動子９が摺接出来るように配設されている。
【００３５】
また、抵抗体基板３の端子３ｅは、筐体１内に一体成形されたそれぞれの導出端子１１に半田付けされ、端子３ｅと導出端子１１とは電気的に接続されている。
【００３６】
第１弾性部材５は、図７〜図１０に示すように、例えば、ステンレスなどの平板状の金属材料から成り、プレス加工によって形成され、ほぼ平坦な平坦部５ａと、平坦部５ａと対向するバネ部５ｂと、平坦部５ａとバネ部５ｂと連結する断面がＵ字状に屈曲された屈曲部５ｃとを有する。
【００３７】
また、平坦部５ａは、その中央部に切り溝５ｄと、切り溝５ｄの一方の端部の近傍に外方に切り起こされた切り起こし部５ｅとを有する。また、平坦部５ａの自由端側には、平坦部５ａとほぼ直交する方向に延設された略円弧状の保持部５ｆが配設されている。
また、バネ部５ｂは、その自由端に外方に突出された略円弧状の弾接部５ｇが形成されている。
【００３８】
この第１弾性部材５は、いわゆる板バネとして構成されている。
そして、この第１弾性部材５は、バネ圧力ｆ１が、例えば、約６００ｇであるような所定のバネ圧力であるように形成されている。
この第１弾性部材５は、屈曲部５ｃが回転体２の凹部２ｄの底壁２ｆに当接されるように平坦面部２ｅと一対の凸部２ｇとの間の隙間に配設されている。この状態のとき、第１弾性部材５の平坦部５ａは、凹部２ｄ内の平坦面部２ｅと接し、切り溝５ｄが凸条部２ｈと係合し、且つ、切り起こし部５ｅの自由端が貫通孔２ｉと係合して配設されている。
【００３９】
そして、第１弾性部材５のバネ部５ｂの弾接部５ｇは、一対の凸部２ｇの先端部よりも上方に配設され、弾接部５ｇは平坦部５ａから離間する方向に配設され、自由端を構成している。
【００４０】
第２弾性部材４は、図１１〜図１２に示すように、例えば、ステンレスなどの金属材料から成り、プレス加工によって形成され、円環状であって、複数個（例えば、３個）の山部４ａと谷部４ｂとが交互に設けられた構成を有している。この第１弾性部材４は、バネ圧力ｆ２が、例えば、約２４０ｇであるような所定のバネ圧力であるように形成されている。この第２弾性部材４は、いわゆるウエーブワッシャー（スプリングワッシャー）を構成している。
【００４１】
この第２弾性部材４は、前記回転体２の係合部２ｂの鍔部２ｓ上に配設され、前記筐体１の第１段部１ｅ（支持部）とによって挟み込まれ、この第２弾性部材４によって、回転体２は図示下方（図１参照）に押圧されている。
【００４２】
第３弾性部材６は、例えば、ゴム材などから成り、円環状であって、所定の第１の幅を有する底部６ａと、底部６ａより幅広の第２の幅を有する頂部６ｂとを有している。また、頂部６ｂには、円環状の溝部６ｃが配設されている。
この第３弾性部材６は、底部６ａが回転体２の第２段部２ｒ上に当接されるように配設されている。
【００４３】
蓋部材７は、図１５〜図１７に示すように、例えば、ポリフェニレン・サルファイド（ＰＰＳ）などの合成樹脂材料からなり、成形加工によって形成され、平板状の蓋部（底壁）７ａと、蓋部（底壁）７ａの外周縁から略垂直に延設された側壁７ｂと、蓋部（底壁）７ａの内方に突出する略円筒状の保持部７ｃとを有している。この蓋部材７は、前記筐体１の一方の開放端部を蓋閉するように配設されている。この状態のとき、筐体１内に配設された抵抗体基板３の基部３ａの裏面と蓋部７ａとの間に隙間部１ｇが形成される。
【００４４】
支持部８は、図１３〜図１４に示すように、例えば、黄銅などの金属材料から成り、切削加工によって形成され、円柱状の基部８ａと、基部８ａの一方の端部から外方に突出する円柱部８ｂと、円柱部８ｂの先端側に設けられた円錐部８ｃとを有している。即ち、先端側に設けられた円錐部８ｃと円錐部８ｃに連設された根元側の円柱部８ｂとを有している。
【００４５】
この支持部８は、基部８ａが蓋部材７の保持部７ｃ内に圧入されて配設され、この基部８ａの保持部７ｃ内への圧入によって、支持部８が蓋部材７と一体化されている。
【００４６】
また、この支持部８は、前記回転体２の軸部２ｃに対向して配置され、該軸部２ｃを軸支している。このとき、支持部８の円錐部８ｃが軸部２ｃの円錐部２ｍ内に配設されると共に、支持部８の円柱部８ｂが軸部２ｃの円筒部２ｋ内に配設されている。即ち、軸部２ｃの凹部２ｎ内に支持部８の円錐部８ｃと円筒部２ｋとが配設されている。
この支持部８による軸部２ｃの軸支によって、回転体２が軸部２ｃの軸心を中心にして回動できるように構成されている。
【００４７】
駆動軸１０は、例えば、金属材料から成り、切削加工によって形成され、円柱状の円柱部１０ａと、円柱部１０ａの一方の端部に設けられた断面がＤ字状の駆動部１０ｂとを有している。また、駆動部１０ｂの外周の一部には、平坦部１０ｃが設けられている。
この駆動軸１０は、前記回転体２の係合部２ｂ（凹部２ｄ：孔部）に第１弾性部材５を介して係合されている。この状態のとき、駆動軸１０の平坦部１０ｃに第１弾性部材５のバネ部５ｂの弾接部５ｇが弾接されて、駆動軸１０が係合部２ｂ（凹部２ｄ：孔部）内に第１弾性部材５によって、はめ合わされている。
【００４８】
この第１弾性部材５による駆動軸１０のはめ合わせによって、駆動軸１０が係合部２ｂ内に係止された状態に配設される。
【００４９】
なお、上述の実施の形態では蓋部材７と支持部８とを別体に形成し、支持部８の蓋部材７への圧入にて一体化させたが、これに限定させず、蓋部材７と支持部８とを例えば、同一の合成樹脂材料によって、一体成形加工した構成としてもよいことは勿論である。
【００５０】
次に、この本発明の回転型センサの動作について説明する。
先ず、駆動軸１０の円柱部１０ａが円柱部１０ａの軸心を中心として所定の回転角度範囲内で往復回転される。この駆動軸１０の往復回転によって、回転体２が同様に所定の回転角度範囲内で往復回転される。
なお、この際、円柱部１０ａと回転体２の間に若干のセンタズレした状態で結合したとしても、円錐部８ｃを支点として、前記回転体２が、前記駆動軸１０の軸方向と直交する任意の方向に傾動して、両者は結合されている。
【００５１】
次に、回転体２の往復回転によって、回転体２に固着された摺動子９が抵抗体基板３の抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃ上を摺動し、この摺動子９の摺動によって導出端子１１から所定の可変された抵抗値が出力される。
即ち、角度検出部材を構成する抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃと摺動子９とによる摺動動作にともなう抵抗値の変化によって、駆動部１０の回転角度範囲内での回転角度を検出するように動作する。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の回転型センサは、回転体の軸部の凹部内に、ケーシングの支持部の円錐部が配設され、軸部が凹部にはめ合わされた円錐部によって軸支されていることによって、回転する回転体の凹部内にケーシングの円錐部が配設されているので、削り粉が生じても、回転する凹部内に生じるものであることから一時的に溜まることはなく比較的小さな削り粉のみが生じる。この比較的小さな削り粉が、抵抗体基板３の抵抗体パターン３ｂ、及び導電体パターン３ｃ上に付着しても回転型センサの電気的特性や寿命に与える影響は少なく、よって、安定した長寿命の回転型センサを提供することができる。
【００５３】
また、本発明の回転型センサにおいては、角度検出部材は、その一部を構成する抵抗体パターン、又は導電体パターンを有し、抵抗体パターン、又は導電体パターンは、貫通孔を有する平板状の基部上の一面に設けられ、軸部の先端部が基部の一面を越えて貫通孔にはめ合わされていることによって、軸部の凹部内に生じた削り粉は、抵抗体パターン、又は導電体パターンが設けられた一面に放出されることはないので、安定した長寿命の回転型センサを提供することができる。
【００５４】
また、本発明の回転型センサにおいては、蓋部材は、支持部が設けられた蓋部を有し、蓋部と基部との間には隙間部が設けられていることによって、軸部の凹部内に生じた削り粉は、隙間部に放出されることになり、隙間部以外の個所に飛び散らないので、削り粉が角度検出部材に悪影響を及ぼさず、安定した長寿命の回転型センサを提供することができる。
【００５５】
また、本発明の回転型センサは、支持部が、蓋部材と別体の金属材料で形成され、支持部が蓋部材に保持されていることによって、金属材料で形成された支持部は、摩滅が少ないことから削り粉が少なく、安定した長寿命の回転型センサを提供することができる。
【００５６】
また、本発明の回転型センサは、突部の円柱部が軸部の円筒部内にはめ合わせられて、回転体は、円筒部が円柱部の外周面によって回動支持されるようにしたことによって、回転体の回転が軸線に対してブレることなく、回転体の回転が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転型センサの実施の形態を示す要部断面図である。
【図２】本発明の回転型センサの実施の形態を説明するを要部断面図である。
【図３】本発明の回転型センサの回転体の実施の形態を示す正面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】本発明の回転型センサの回転体と摺動子との実施の形態を示す底面図である。
【図６】本発明の回転型センサの回転体と摺動子と第１弾性部材との実施の形態を示す底面図である。
【図７】本発明の回転型センサの第１弾性部材の実施の形態を示す正面図である。
【図８】図７の側面図である。
【図９】図７の背面図である。
【図１０】図７の平面図である。
【図１１】本発明の回転型センサの第２弾性部材の実施の形態を示す平面図である。
【図１２】図１１の側面図である。
【図１３】本発明の回転型センサの支持部の実施の形態を示す平面図である。
【図１４】図１３の正面図である。
【図１５】本発明の回転型センサの蓋部材の実施の形態を示す正面図である。
【図１６】図１５の平面図である。
【図１７】図１６の側面図である。
【図１８】従来の回転型センサを示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ 筐体（ケーシング）
１ｃ 収納部
１ｄ 開放端部
２ 回転体
２ａ 基部
２ｂ 係合部
２ｃ 軸部
２ｄ 凹部
２ｅ 平坦面部
２ｆ 底壁
３ 抵抗体基板
３ａ 基部
３ｂ 抵抗体パターン（角度検出部材）
３ｃ 導電体パターン（角度検出部材）
４ 第２弾性部材
４ａ 山部
４ｂ 谷部
５ 第１弾性部材（板バネ）
５ａ 平坦部
５ｂ バネ部
５ｃ 屈曲部
５ｄ 切り溝
５ｅ 切り起こし部
６ 第３弾性部材
７ 蓋部材（ケーシング）
７ａ 蓋部（ケーシング）
７ｃ 保持部
８ 支持部
８ｂ 円柱部
８ｃ 円錐部
９ 摺動子
１０ 駆動軸
Claims (3)
- 駆動軸が係合する係合部を有する回転体と、該回転体を回転可能に支持するケーシングと、このケーシング内に収納されて、前記回転体の回転によって操作される角度検出部材とを備え、
前記回転体は、前方に位置する前記係合部と、反対側の後方に位置し、前記回転体の回転中心部に設けた軸部とを有し、前記ケーシングは、前記回転体の前記軸部と対向する位置に設けられた支持部を有し、前記角度検出部材は、その一部を構成する抵抗体パターン、又は導電体パターンを有し、前記抵抗体パターン、又は前記導電体パターンは、貫通孔を有する平板状の基部上の一面に設けられると共に、前記回転体の前記軸部の先端には、円筒部が設けられ、該円筒部に位置する円形孔と、この円形孔内に形成された円錐状凹部とで凹部が形成され、前記ケーシングの前記支持部には、先端側に設けられた円錐部と該円錐部に連設された根元側の円柱部とを有する突状の円錐部が形成され、前記軸部の先端部が前記基部の前記一面を越えて前記貫通孔に挿通されて前記凹部内に前記円錐部が配設され、前記円柱部が前記円筒部内にはめ合わせられて、前記回転体は、前記円筒部が前記円柱部の外周面にガイドされ、前記軸部が前記凹部にはめ合わされた前記円錐部によって軸支されて前記支持部に回動支持されるようにしたことを特徴とする回転型センサ。 - 前記ケーシングは、前記支持部が設けられた底壁を有し、該底壁と前記基部との間には隙間部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の回転型センサ。
- 前記支持部が、前記ケーシングと別体の金属材料で形成され、前記支持部が前記ケーシングに保持されていることを特徴とする請求項１、又は２記載の回転型センサ。
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