JPH0330810Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は回転角度を検出する回転角度検出器の
接続構造に関するもので、特に、被検出体の軸と
回転角度検出器内のポテンシヨメータ、ロータリ
スイツチ、コード板等の軸とを接続する軸相互の
接続構造に関するもので、例えば、スロツトルバ
ルブの開度を検出するスロツトル開度検出器等の
取り付けに使用させるものである。

［従来の技術］ この種の回転角度検出器の従来例として、実開
昭57−99109号公報のスロツトル開度検出器の技
術を挙げることができる。

前記技術を第６図の従来例のスロツトル開度検
出器を示す断面図を用いて説明する。

従来のスロツトル開度検出器は、ケース３１内
でスロツトルバルブシヤフト３４と連動して一定
の軌跡で回転するブラシ３２を有する保持体３３
と、ブラシ３２の回転軌跡上で前記ブラシ３２と
摺接するように配設されたスロツトルバルブシヤ
フト３４の回転角に応じて連続的な電気信号を発
生させる抵抗体３５からなるポテンシヨメータ
と、ブラシ３２の回転軸と同芯になるようにケー
ス３１に固定したスリーブ３７と、保持体３３の
円周方向の動きを拘束し、半径方向の動きを自由
にして連結させると共に、スリーブ３７との間に
半径方向の間隙３９を生ずるように緩嵌合して、
前記スロツトルバルブシヤフト３４の回転運動を
ポテンシヨメータを構成するブラシ３２に伝達す
るようにした継手３６を有するものである。

前記保持体３３とスリーブ３７とを一体化する
ために、保持体３３には金属性の軸受部３３ａを
有している。また、保持体３３と継手３６との接
続は、継手３６の保持体３３の支柱部３３ｂによ
りアーム３６ａを挟持し、両者間は円周方向の移
動差をなくすように構成されている。

したがつて、スロツトルバルブシヤフト３４が
回動すると、継手３６が回動し、アーム３６ａは
それを挟持する支柱部３３ｂを円周方向に移動さ
せる。それによつて、保持体３３が回動し、ポテ
ンシヨメータを構成するブラシ３２を摺動させ
る。

ゆえに、ポテンシヨメータの出力によつてスロ
ツトルバルブシヤフト３４の回転角度を検出する
ことができる。

［考案が解決しようとする問題点］ この種のスロツトル開度検出器は、ケース３１
側に固着したスリーブ３７と、スロツトルバルブ
シヤフト３４の先端に固着した継手３６との間に
間隙３９を設けて、スロツトル開度検出器をスロ
ツトルボデーに取り付ける場合の取付誤差、及び
スロツトルバルブシヤフト３４の歪み等を前記間
隙３９で吸収している。

しかし、前記間隙３９はスロツトルボデー等の
温度変化による呼吸作用が助長して、スロツトル
開度検出器内に水が侵入することがある。水の侵
入はポテンシヨメータを構成するブラシ３２、抵
抗体３５に付着すると、その出力の値に影響を与
えると共に、スロツトル開度検出器内の金属部品
等を腐蝕させ、スロツトル開度検出器の寿命を短
くすることがある。

一方、周知の機構学として、服部敏夫著〓応用
機構学〓技報堂出版株式会社がある。

特に、上記〓応用機構学〓の第144頁の第３４
３図には、リンク機構で、しかも、挟持された範
囲内で軸の半径方向の摺動を可能とする技術が開
示されている。

しかし、上記技術は入力軸と出力軸との間の軸
線が、互いに異なつた軸線上にあり、挟持された
範囲内で入力軸の半径方向の摺動を可能とする必
要があり、また、入力軸の回動角度と出力軸の回
動角度が１対１に対応しておらず、この種の技術
は直接回転角度検出器の接続構造に使用すること
はできなかつた。

そこで、本考案は上記問題点を除去すべく、回
転角度検出器の内部に水が侵入し難く、かつ、被
検出軸への取り付けが容易で、取付誤差等を吸収
できる回転角度検出器の接続構造の提供をその目
的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案にかかる回転角度検出器の接続構造は、
回転角度の検出対象の被検出軸に固着した半径方
向に伸びた大径部材に対して垂直に固着され、そ
の先端に球状部を設けたピンと、回転角度検出器
のボス部からその外部に突出し、ボス部の径より
も大きい大径部を有し、前記被検出軸と略同一軸
線上に配設した接続軸とを具備し、前記接続軸の
大径部に形成した挟持部によつて、前記ピンの先
端に設けた球状部を一対の面で挟持し、その挟持
された範囲内で接続軸の半径方向及び軸方向の摺
動を可能とすると共に、円周方向の移動を拘束し
たものである。

［作用］ 被検出軸に固着したレバーに立設したピンの先
端の球状部を回転角度検出器の接続軸の挟持部で
挟持させることにより、被検出軸と略同芯に回転
角度検出器の接続軸を配設する。このとき、被検
出軸と回転角度検出器の接続軸との軸方向の誤差
は、ピンと接続軸との軸方向の摺動により、挟持
部で挟持された範囲内で吸収できる。前記両軸の
軸芯の誤差は、ピンと接続軸との半径方向の摺動
により、挟持部で挟持された範囲内で吸収でき
る。被検出軸の回転はレバーに固着されたピンに
よつて大径部の回転とし、前記接続軸は前記ピン
の円周方向の移動を拘束しているから、被検出軸
の回転を大径部のピンの回転とし、接続軸の回転
とすることができる。

したがつて、組み立て時の誤差が回転角度検出
器から突設させた接続軸の挟持部と、被検出軸に
取り付けたピンとの間で吸収できるから、その組
み立てが容易となり、かつ、回転角度検出器の接
続軸７とその接続軸７を軸支するボス部とを密に
構成することができ、水等の侵入を防止すること
ができる。

［実施例］ 第１図は本考案の回転角度検出器の一実施例の
第２図の−線切断による断面図で、第２図は
回転角度検出器の接続側からみた要部底面図及び
要部平面図である。

回転角度検出器１０は、ケース１及びその蓋体
８に収納されたポテンシヨメータから構成され
る。なお、本実施例では、回転角度検出器１０の
検出手段として、ポテンシヨメータを内蔵したも
のについて説明するが、必ずしも、前記検出手段
は回転角度検出器１０に内蔵されるものがポテン
シヨメータに限定されるものではなく、ロータリ
ースイツチ、コード板、可変コンデンサ、可変リ
アクトル等の軸の回動に応じて、その出力を変化
させるものであればよい。前記ケース１と蓋体８
とは、ケース１の凸部１ｂに係合され、ケース１
に螺子８ａで螺着されたリード線ガイド９によつ
て封着される。

回転角度検出器１０のケース１には、抵抗体５
をその表面に有している回路基板４が配設されて
おり、前記抵抗体５と接触するブラシ６がブラシ
保持具３に配設されている。前記ブラシ保持具３
はケース１のボス部１ａに回転自在に嵌合した接
続軸７にプツシユナツト等で固着される。したが
つて、摺動体として用いるブラシ６を固着したブ
ラシ保持具３はケース１に対して回動自在とな
る。

前記抵抗体５及びブラシ６はリード線２に接続
されていて、ブラシ６と抵抗体５との接触点の位
置は、前記リード線２から得られる抵抗値変化に
よつて検出される。

この種の回転角度検出器１０をスロツトルバル
ブの開度を検出するスロツトル開度検出器として
使用する場合には、被検出軸であるスロツトルバ
ルブシヤフト２０と回転角度検出器１０から突設
した接続軸７を連設する。このとき、回転角度検
出器１０の取付孔１１を用いて、前記スロツトル
バルブシヤフト２０と接続軸７とが略同芯となる
ように組み立てる。

即ち、スロツトルバルブシヤフト２０はスロツ
トルバルブシヤフト２０の半径方向に伸びた大径
部材のレバー２１を有しており、更に、前記レバ
ー２１はそのレバー２１の垂直方向、即ち、スロ
ツトルバルブシヤフト２０の軸方向に立設したピ
ン２２を有している。前記ピン２２は、望ましく
は、その先端部が略球状を呈する球状部２２ａま
たは図示しない略円柱状を呈する円柱状部を有す
るものがよい。

前記球状部２２ａと結合する回転角度検出器１
０の接続軸７は、第２図に示すように構成されて
いる。

接続軸７は回転角度検出器１０のボス部１ａよ
り径の大きい大径部７ａを有しており、その大径
部７ａにはその半径方向に平行な面を有する１対
の挟持片７ｂを有しており、更に、前記１対の挟
持片７ｂの間に接続軸７の軸方向に窪んだ嵌合凹
部７ｄを有している。

前記スロツトルバルブシヤフト２０と接続軸７
の連設は、スロツトルバルブシヤフト２０の半径
方向に伸びたレバー２１に立設されたピン２２の
球状部２２ａが、接続軸７の大径部７ａの挟持部
７ｃで一対の挟持片７ｂで挟持することによつて
行われる。

このとき、挟持片７ｂで球状部２２ａが挟持さ
れ、半径方向に摺動可能な範囲が、被検出軸であ
るスロツトルバルブシヤフト２０と回転角度検出
器１０の接続軸７との間の軸芯のずれを吸収する
範囲となる。また、嵌合凹部７ｄの深さと挟持片
７ｂの高さにより球状部２２ａが挟持され、軸方
向に摺動可能な範囲は、被検出軸であるスロツト
ルバルブシヤフト２０と回転角度検出器１０の接
続軸７の軸相互間の軸方向のずれを吸収する範囲
となる。

上記第１図及び第２図で示す実施例からも判る
ように、挟持部７ｃは、ピン２２の球状部２２ａ
の半径方向の摺動及び軸方向の摺動を自在とする
ことにより、半径方向及び軸方向の取付誤差及び
軸の歪み等を吸収し、軸の円周方向の摺動を挟持
片７ｂで拘束することにより、被検出軸の回転を
回転角度検出器１０の接続軸７に伝達するもので
ある。

したがつて、上記実施例の回転角度検出器１０
の接続軸７は次の様に変形することができる。

第３図、第４図、第５図は、本考案の接続軸の
変形例を示す平面図ａ及び要部正面図ｂである。

特に、第１図及び第２図で示した実施例の接続
軸７との違いについて説明すると、第３図の接続
軸５７は第２図で示した挟持部７ｃを構成する挟
持片７ｂがその略中央部でリブにより強度を得て
いたものを挟持部５７ｃを構成する挟持片５７ｂ
の肉厚を厚くすることにより、伝達される回転力
に耐えるように構成したものである。なお、第３
図における大径部５７ａ、嵌合凹部５７ｄは、第
２図における大径部７ａ、嵌合凹部７ｄに相当す
るものである。

第４図の接続軸６７は、挟持部６７ｃを構成す
る挟持片６７ｂの内側に、前記１対の挟持片６７
ｂに並設した１対の弾性挟持片１６７ｂを有する
もである。したがつて、スペース部６７ｅの範囲
で弾性挟持片１６７ｂはピン２２の球状部と弾性
結合する。なお、第４図における大径部６７ａ、
嵌合凹部６７ｄは、第２図における大径部７ａ、
嵌合凹部７ｄに相当するものである。

第５図の接続軸７７は接続軸７７が回転角度検
出器１０から突出している部分を、そのボス部１
ａの径よりも大きく、即ち、第２図、第３図、第
４図で示した大径部と同一径としたものである。
そして、挟持片７７ｂは適当な弾性を持たせて、
挟持部７７ｃを構成したものである。なお、嵌合
凹部７７ｄは第２図における嵌合凹部７ｄに相当
するものである。

上記第２図から第５図で回転角度検出器１０の
接続軸の変形例について記載したが、本実施例の
回転角度検出器１０の接続軸としては、被検出軸
のスロツトルバルブシヤフト２０の半径方向に伸
びた大径部のレバー２１に立設したピン２２の球
状部２２ａを挟持する挟持部を有しておればよ
い。ただし、前記挟持部は接続軸の半径方向の摺
動及び軸方向（軸と平行方向）の摺動を可能と
し、その円周方向の移動を拘束するものである。

したがつて、前記挟持部は第２図から第５図で
示した変形例のほかに、嵌合凹部７ｄ，５７ｄ，
６７ｄ，７７ｄを有しないもの、第５図で示した
接続軸７７の如き大径部分に切り欠きのみで、挟
持部を形成したもの等も上記実施例と同様に使用
可能である。

一方、被検出軸のスロツトルバルブシヤフト２
０の径方向に伸びた大径部材にレバー２１は、軸
結合による回転角度の誤差を少なくするものであ
り、スロツトルバルブシヤフト２０の径に比較し
て径の大きな部分にピン２２を立設するものであ
るから、本考案を実施する場合には、必ずしもレ
バー２１に限定されるものではなく、円盤状の大
径部材を用いてもよい。

また、前記レバー２１に立設したピン２２は、
その先端に球状部２２ａを有しているが、前記球
状部２２ａは挟持片７ｂ，５７ｂ，１６７ｂ，７
７ｂと点接触により、被検出軸の回転を接続軸７
に伝達するものであるが、線接触させる場合は円
柱状のピン２２をそのまま、或いは挟持片と接触
する箇所を円柱状部とすればよい。この接触状態
は接続軸相互間の誤差が大なときほど、その接触
抵抗による誤差が回転角度検出器に生ずることに
なる。したがつて、第１図で示した球状部２２ａ
を有するピン２２の使用が最も好ましい。

また、本考案の実施例では回転角度検出器の接
続軸に挟持部を形成しているが、被検出軸側に挟
持部を形成し、回転角度検出器側にレバー（円
盤）及びそこに立設させたピンを具備させてもよ
い。

このようにして、回転角度検出器の検出手段を
回動する軸自体に組み立て時の誤差を吸収する間
隙を設けなくとも、回転角度検出器の外部でその
誤差を吸収できるから、回転角度検出器から突設
した軸とボス部との間を密に接触させることがで
き、防水性に富む構造とすることができる。

［考案の効果］ 以上のように本考案は、回転角度の検出対象の
被検出軸に固着した半径方向に伸びた大径部材に
対して垂直に固着され、その先端に球状部を設け
たピンと、回転角度検出器のボス部からその外部
に突出し、ボス部の径よりも大きい大径部を有す
る接続軸に形成した挟持部で、前記ピンの先端に
設けた球状部を一対の面で挟持し、その挟持され
た範囲内で半径方向及び軸方向の摺動を可能とす
ると共に円周方向の摺動を拘束したものであるか
ら、回転角度検出器の接続軸とボス部との間を密
に接触させることができ、回転角度検出器の内部
に水が侵入し難くすることができる。かつ、径方
向及び軸方向の摺動を可能とするものであるか
ら、回転角度検出器と被検出軸との取付誤差等を
吸収できるから、被検出軸への取付けが容易とな
る。

更に、ピンの先端に設けた球状部を一対の面で
挟持し、その挟持された範囲内で接続軸の半径方
向及び軸方向の摺動を可能とすると共に、円周方
向の移動を拘束する前記接続軸の大径部に形成し
た挟持部は、被検出軸と接続軸との間に取付誤差
があつても、それを半径方向の移動によつて吸収
し、被検出軸と接続軸との間のガタ付きとならな
いから、回転角度検出器としての誤差の発生を防
止でき、常に、安定した精度の高い出力となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の回転角度検出器の接続構造の
一実施例の第２図の−線切断による断面図、
第２図は回転角度検出器の接続構造の要部底面図
及び要部平面図、第３図及び第４図及び第５図は
本考案を実施する場合の接続軸の変形例を示す平
面図ａ及び要部正面図ｂ、第６図は従来例のスロ
ツトル開度検出器を示す断面図である。 図において、１ａ……ボス部、７……接続軸、
７ａ，５７ａ，６７ａ……大径部、７ｃ，５７
ｃ，６７ｃ，７７ｃ……挟持部、１０……回転角
度検出器、２２……ピン、である。なお、図中、
同一符号及び同一記号は、同一または相当部分を
示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転角度の検出対象の被検出軸に固着した半径
   方向に伸びた大径部材と、 前記大径部材に対して垂直に固着され、その先
   端に球状部を設けたピンと、 回転角度検出器のボス部からその外部に突出
   し、ボス部の径よりも大きい大径部を有し、前記
   被検出軸と略同一軸線上に配設した接続軸と、 前記ピンの先端に設けた球状部を一対の面で挟
   持し、その挟持された範囲内で接続軸の半径方向
   及び軸方向の摺動を可能とすると共に、円周方向
   の移動を拘束する前記接続軸の大径部に形成した
   挟持部と を具備することを特徴とする回転角度検出器の接
   続構造。