JP5730727B2 - 回転角度検出装置 - Google Patents
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Description
他方、この回転角度検出装置は、スロットルバルブ装置全体としてのコンパクト化を図るために、スロットルバルブ装置の構成する部品と一緒に組み付けられている。つまり、回転角度検出装置には、上記したセンサターミナルのほか、モータターミナル(モータ配線部材)も一緒に組み込まれている。このモータターミナルは、スロットルバルブを回転させる駆動モータに電力を供給するため、電力のプラスマイナスに接続するための2本により構成される。
すなわち、本発明の第1の発明に係る回転角度検出装置は、スロットルバルブの開度を検出するために該スロットルバルブの回転軸の磁気を検出する磁気検出部材を具備してスロットルバルブ装置に組み込まれる回転角度検出装置であって、前記磁気検出部材に接続されて該磁気検出部材からの検出信号を送信するセンサ配線部材と、前記スロットルバルブの前記回転軸を回転させるモータに電力供給するモータ配線部材とを備え、前記センサ配線部材および前記モータ配線部材は、前記磁気検出部材もしくは前記モータに接続されるターミナル本体と、外部コネクタに対して接続されるコネクタ部とに、区分けして成形されており、該ターミナル本体と該コネクタ部とは、電気的に接合する結合部を介して、互いに一体結合されていることを特徴とする。
この第2の発明に係る回転角度検出装置によれば、ターミナル本体の板厚とコネクタ部の板厚とが互いに相違する厚さの板厚に設定されている。これによって、ターミナル本体とコネクタ部とが組み付けられる構成に対応して、ターミナル本体とコネクタ部の板厚との板厚を適宜に選択をすることができ、成形時の利便性を高めることができる。例えば、ターミナル本体をスロットルバルブ装置を構成する一部材に対して埋め込むようにして組み付けたい場合には、このターミナル本体の板厚をコネクタ部の板厚に比して薄い板厚に設定することができる。これによって、他の構成部材に組み付ける際の設計に有利とすることができる。
この第3の発明に係る回転角度検出装置によれば、ターミナル本体の材質とコネクタ部の材質とは、互いに相違する材質に設定されているので、ターミナル本体とコネクタ部とが組み付けられる構成に対応して、ターミナル本体とコネクタ部との材質を適宜に選択をすることができ、成形時の利便性を高めることができる。これによって、回転角度検出装置を製造するにあたって、生産性を向上させることができつつ、製造コストの低減も図ることができる。
この第4の発明に係る回転角度検出装置によれば、結合部は、ターミナル本体とコネクタ部との間で設けられるかしめ構造により形成されているので、溶接等の接合作業を必要とせずに結合部を形成することができる。これによって、製造するにあたっての作業の簡単化を図ることができる。
この第5の発明に係る回転角度検出装置によれば、結合部の外周は電気的絶縁性を有する樹脂のモールド成形により被覆されているので、該結合部と該結合部外部との電気的絶縁を確実なものとすることができる。また、複数連ならせた結合部同士は、電気的絶縁性を有する樹脂のモールド成形により束ねられている。これによって、この束ねられた状態でターミナル本体を適宜に切断作業あるいは打抜き作業を行う場合に、このターミナル本体がばらけてしまうのを防ぐことができる。また、この束ねられた状態でターミナル本体を組み付ける場合に、部材として纏まり良いものとすることができて、組付け作業性を高めることができる。
第2の発明に係る回転角度検出装置によれば、他の構成部材に組み付ける際の設計に有利とすることができる。
第3の発明に係る回転角度検出装置によれば、回転角度検出装置を製造するにあたって、生産性を向上させることができつつ、製造コストの低減も図ることができる。
第4の発明に係る回転角度検出装置によれば、製造するにあたっての作業の簡単化を図ることができる。
第5の発明に係る回転角度検出装置によれば、部材として纏まりの良いものとすることができて、切断作業あるいは打抜き作業を行う場合のばらけ防止を図ることができ、組付け作業時の取り扱い易さを高めることができる。
図1に示すように、スロットルバルブ装置10は、自動車等の車両に搭載されるスロットルバルブ装置である。このスロットルバルブ装置10は電子制御式にて開閉可能に構成されている。このスロットルバルブ装置10は、樹脂の成形品にて形成されるスロットルボデー11を備える。このスロットルボデー11には、中空円筒状に形成されるボア壁部12が設けられている。ボア壁部12内には、吸気通路としてのボア13が形成されている。ボア壁部12には、ボア13の径方向(左右方向)でボア13を横切るように、金属製のスロットルシャフト14が配設されている。このスロットルシャフト14の両端部分は、ボア壁部12に形成された軸受部15にて回転可能に支持されている。このスロットルシャフト14には、円板状をなすバタフライバルブ式のスロットルバルブ16が螺子部材17を介して一体的に締着されている。このように、スロットルバルブ16は、スロットルシャフト14と一体で回転するようになっている。このスロットルバルブ16は、スロットルバルブ16の開度を決めるように、スロットルシャフト14の回転角度によってボア13を開け閉めするようになっている。つまり、スロットルシャフト14は、本発明に係るスロットルバルブの回転軸に相当する。
スロットルボデー11のうち、ボア壁部12のスロットルシャフト14の延在交差側(下側)には、駆動モータ20を収納するモータ収納部18が設けられている。モータ収納部18は、DCモータとなる駆動モータ20を収納することができるように構成される。駆動モータ20は、スロットルシャフト14の駆動端側(右側)と一致する側に駆動スピンドル21を突き出させている。この駆動モータ20の駆動スピンドル21の外周部分にはピニオンギヤ22が設けられている。この駆動モータ20は、不図示のエンジンコントロールユニットから出力される駆動信号に基づいて回転駆動が制御されている。なお、この駆動スピンドル21は、上記したスロットルシャフト14に対して平行方向で延在するように配置されている。
図5は、回転角度検出装置32を示す斜視図である。図6は、回転角度検出装置32を示す正面図である。図5および図6に示す回転角度検出装置32は、スロットルバルブ16の開度を検出するものであり、図4に示す2つの磁気検出部材35を具備して構成される。図4にも示すように、この磁気検出部材35は、スロットルシャフト14の磁気を検出する機能を有する。すなわち、回転角度検出装置32は、図5および図6にも示すように、2つの磁気検出部材35と、ターミナル部品40と、第1発泡成形部材71と、第2発泡成形部材75とを備える。なお、この回転角度検出装置32に設けられる磁気検出部材35は、フェイルセーフの観点から2つとなっている。つまり、磁気検出部材35の一方がフェイルダウンしても、他方の磁気検出部材35が機能が保全できるようになっている。また、後に詳述するが、ターミナル部品40は、4本のセンサターミナル41と、2本のモータターミナル51とを備えて構成される。この4本のセンサターミナル41は、磁気検出部材35に接続されて磁気検出部材35からの検出信号を送信するセンサ配線部材に相当する。これに対して、2本のモータターミナル51は、スロットルシャフト14を回転させる駆動モータ20に電力供給するモータ配線部材に相当する。
具体的には、センサターミナル41の結合部48は、図9に示すように、センサターミナル本体42に設けられたカシメ孔部43に、センサコネクタ部45に設けられたカシメボス部46を嵌め合わせ、この嵌め合せた状態でカシメボス部46をかしめることにより形成される。ここでセンサコネクタ部45のカシメボス部46は、かしめによりセンサターミナル本体42のカシメ孔部43と密着する挟み込み形状に変形する。このようにして、結合部48は、センサターミナル本体42とセンサコネクタ部45とを通電可能に結合させている。また、モータターミナル51の結合部58も、センサターミナル41の結合部48と同様に形成される。すなわちモータターミナル51の結合部58も、図9に示すように、モータターミナル本体52に設けられたカシメ孔部53に、モータコネクタ部55に設けられたカシメボス部56を嵌め合わせ、この嵌め合せた状態でカシメボス部56をかしめることにより形成される。ここでモータコネクタ部55のカシメボス部56は、かしめによりモータターミナル本体52のカシメ孔部53と密着する挟み込み形状に変形する。このようにして、結合部58は、モータターミナル本体52とモータコネクタ部55とを通電可能に結合させている。
すなわち、第1発泡成形部材71は、発泡樹脂(詳しくは化学発泡樹脂)のモールド成形により略円柱状に形成される。この発泡樹脂は、電気的絶縁性を有したモールド成形に用いられる樹脂である。この第1発泡成形部材71は、図4に示すように、上記したセンシング部36および信号演算部37を上記したように配置させた状態で、さらに上記した接続端子部39のそれぞれをセンサターミナル41と接続させた状態で、これらの状態を保持するように成形されている。つまり、第1発泡成形部材71は、電気的に接続された磁気検出部材35を埋め込み、これにより磁気検出部材35に関する配置および接続を固定保持している。このように成形された第1発泡成形部材71は、先端部分がカバー本体31の内側に突き出し、根元部分がカバー本体31の埋没させるように、カバー本体31のインサート成形時にカバー本体31と一体化成形される。
また、第1発泡成形部材71および第2発泡成形部材75を形成する発泡樹脂は、上記したセンサカバー30のカバー本体31を形成する樹脂に発泡剤を加えた樹脂となっている。ここで、カバー本体31を形成する樹脂としては、成形容易の観点からポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂が選択される。なお、このカバー本体31を形成する樹脂としては、発泡樹脂が選択されるものであってもよい。
また、コネクタ接続部300から接続可能に露出される上記したセンサコネクタ部45およびモータコネクタ部55には、不図示のエンジンコントロールユニットECUにつながる外部コネクタが接続される。
すなわち、上記した回転角度検出装置32によれば、磁気検出部材35もしくは駆動モータ20に接続されるターミナル本体42,52と、外部コネクタに対して接続されるコネクタ部45,55とを成形するにあたって、これらターミナル本体42,52とコネクタ部45,55とを分離して成形することができる。また、これらターミナル本体42,52とコネクタ部45,55とを成形した後には、電気的に接合する結合部48,58を介して互いに一体結合することができる。これによって、ターミナル本体42,52についてはセンサターミナル本体42(センサ配線部材)とモータターミナル本体52(モータ配線部材)とを同一材料となる、ばね特性を有した銅材料(例えば「リン青銅」等)で成形し、コネクタ部45,55についてはセンサターミナル本体42とモータターミナル本体52とを相違する材料となる真鍮で成形することができる。したがって、配線種類の特性を鑑みてターミナル本体42,52とコネクタ部45,55との材料および成形方法を選択するにあたって、部分処理を有利に行えるようにして、成形時の利便性を高めることができる。例えば、センサコネクタ部45に金メッキ処理を施すにあたって、金メッキ処理が不要なターミナル本体42,52と分離することができて、センサコネクタ部45の金メッキ処理を有利に行うことができる。もって、回転角度検出装置32を構成するにあたっての製造工程数を減らして、回転角度検出装置32の製造コストを安価にすることができる。
また、上記した回転角度検出装置32によれば、ターミナル本体42,52の材質が、ばね特性を有した銅材料が選択されているのに対して、コネクタ部45,55の材質は、これと相違する真鍮が選択されている。これによって、ターミナル本体42,52とコネクタ部45,55とが組み付けられる構成に対応して、成形時の利便性が高められている。これによって、回転角度検出装置32を製造するにあたって、生産性を向上させることができつつ、製造コストの低減も図ることができる。
また、上記した回転角度検出装置32によれば、結合部48,58の外周は電気的絶縁性を有する樹脂のモールド成形(第2発泡成形部材75)により被覆されているので、結合部48,58と結合部48,58外部との電気的絶縁を確実なものとすることができる。また、複数連ならせた結合部48,58同士は、電気的絶縁性を有する樹脂のモールド成形により束ねられている。これによって、この束ねられた状態でターミナル本体42,52を適宜に切断作業あるいは打抜き作業を行う場合に、このターミナル本体42,52がばらけてしまうのを防ぐことができる。また、この束ねられた状態でターミナル本体42,52を組み付ける場合に、部材として纏まり良いものとすることができて、組付け作業性を高めることができる。
すなわち、本発明に係る回転角度検出装置にあっては、上記した実施の形態の回転角度検出装置32に限定されることなく、適宜の磁気検出部材が内蔵されれ構成されるものであればよい。すなわち、回転角度検出装置を構成するにあたっての本発明に係る磁気検出部材としては、上記した実施の形態の磁気検出部材35に限定されることなく、磁気の変化を検出するセンシング部の構成を、広く利用される磁電変換ICの構成にて代替するものであってもよい。さらに言えば、ターミナル本体とコネクタ部とを具備するセンサターミナルおよびモータターミナルの数としては、上記した実施の形態のセンサターミナルの4本およびモータターミナルの2本の例示に限定されることなく、適宜の本数を選択することができる。
また、上記した実施の形態の結合部48,58にあっては、ターミナル本体42,52とコネクタ部45,55との間で設けられるかしめ構造により形成されるものであった。しかしながら、本発明に係る結合部は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、例えばレーザ溶接等の適宜接合方法により結合されるものも含まれる。
11 スロットルボデー
12 ボア壁部
13 ボア
14 スロットルシャフト
15 軸受部
16 スロットルバルブ
17 螺子部材
18 モータ収納部
20 駆動モータ
21 駆動スピンドル
22 ピニオンギヤ
23 カウンタシャフト
24 カウンタギヤ
241 大径ギヤ部
242 小径ギヤ部
26 スロットルギヤ
261 内筒部
262 外筒部
263 ギヤ部
27 バックスプリング
30 センサカバー
300 コネクタ接続部
301 モータ接続部
31 カバー本体
311 螺子孔
312 位置決め部
32 回転角度検出装置
33 ヨーク
34 永久磁石
35 磁気検出部材
36 センシング部
37 信号演算部
38 折曲配線部
39 接続端子部
40 ターミナル部品
41(411,412,413,414) センサターミナル(センサ配線部材)
42(421,422,423,424) センサターミナル本体
43 カシメ孔部
45(451,452,453,454) センサコネクタ部
46 カシメボス部
48 結合部
51(511,512) モータターミナル(モータ配線部材)
52(521,522) モータターミナル本体
53 カシメ孔部
55(551,552) モータコネクタ部
56 カシメボス部
58 結合部
61,65 位置決め孔
63,67 連結部位
71 第1発泡成形部材
75 第2発泡成形部材
Claims (3)
- スロットルバルブの開度を検出するために該スロットルバルブの回転軸の磁気を検出する磁気検出部材を具備してスロットルバルブ装置に組み込まれる回転角度検出装置であって、
前記磁気検出部材に接続されて該磁気検出部材からの検出信号を送信するセンサ配線部材と、前記スロットルバルブの前記回転軸を回転させるモータに電力供給するモータ配線部材とを備え、
前記センサ配線部材および前記モータ配線部材は、前記磁気検出部材もしくは前記モータに接続されるターミナル本体と、外部コネクタに対して接続されるコネクタ部とに、区分けして成形されており、
該ターミナル本体と該コネクタ部とは、電気的に接合する結合部を介して、互いに一体結合されており、
前記ターミナル本体の材質と前記コネクタ部の材質とは、互いに相違する材質に設定されており、
前記結合部は、前記ターミナル本体と前記コネクタ部との間で設けられるかしめ構造により形成されていることを特徴とする回転角度検出装置。 - スロットルバルブの開度を検出するために該スロットルバルブの回転軸の磁気を検出する磁気検出部材を具備してスロットルバルブ装置に組み込まれる回転角度検出装置であって、
前記磁気検出部材に接続されて該磁気検出部材からの検出信号を送信するセンサ配線部材と、前記スロットルバルブの前記回転軸を回転させるモータに電力供給するモータ配線部材とを備え、
前記センサ配線部材および前記モータ配線部材は、前記磁気検出部材もしくは前記モータに接続されるターミナル本体と、外部コネクタに対して接続されるコネクタ部とに、区分けして成形されており、
該ターミナル本体と該コネクタ部とは、電気的に接合する結合部を介して、互いに一体結合されており、
前記結合部の外周は、電気的絶縁性を有する樹脂のモールド成形により、複数連ならせた該結合部同士を束ねるように一体的に被覆されていることを特徴とする回転角度検出装置。 - 請求項1または請求項2に記載の回転角度検出装置において、
前記ターミナル本体の板厚と前記コネクタ部の板厚とは、互いに相違する厚さの板厚に設定されていることを特徴とする回転角度検出装置。
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