JPH0686008U - ポジションセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポジションセンサの出力特性の精度を向上さ
せる。 【構成】 抵抗体２１を備えるエレメント２０をケーシ
ング３０内に設ける。エレメント２０に穴２３を形成す
る。ケーシング３０の中心にはボス３４を設け、ケーシ
ング３０の周囲には３つの突出部３１を設ける。凹部１
５を有するロータガイド部材１３をロータ１０に設け
る。突出部３１の支持により、ケーシング３０の中心と
エレメント２０の中心が一致する。ロータガイド部材１
３の凹部１５にケーシング３０のボス３４を嵌合させ
て、ロータ１０とカバー４０をケーシング３０に組み付
ける。これにより、ロータ１０の回転中心軸線Ｑがケー
シング３０の中心と一致する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、スロッルバルブ等の被検出体の変位を検出するポジションセンサに 関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、内燃機関のスロットルバルブ等の開度を検出するポジションセンサは 、スロットルバルブ等の被検出体の開閉動作に連動して回動するロータにブラシ を固定し、このブラシをエレメントに印刷された抵抗体の上で摺動させ、スロッ トルバルブの開度に応じた電圧を出力するようになっている。また、エレメント 、ロータ及び抵抗体は、通常、ケーシングに一括して収容されており、この状態 でケーシングにはカバーが嵌合されている。

【０００３】 エレメントは、通常、その外形寸法に±０．１５〜０．２ｍｍ程度の誤差があ る。このため抵抗体の印刷には、特別な治具が使用され、エレメントが３方向か ら所定の位置に位置決めされ、抵抗体が印刷される。この結果、印刷中心がエレ メントの中心に正確に一致する。

【０００４】 本願出願人は、ポジションセンサの出力精度を向上するため、カバー嵌合時、 エレメントの印刷中心をケーシングの所定位置にもたらす位置決め部材を、ケー シングの底面に突設したポジションセンサ（開度センサ）を先に提案している（ 実願平４−７７５１５号）。この位置決め部材は、ケーシング底面に円周方向に 約１２０度の間隔をあけて３つ配置されており、３方向からエレメントを支持す る。ケーシングに対してカバーを嵌合する時、位置決め部材に対応して設けられ た３つの爪が、各位置決め部材を半径方向内方に変位させ、これによりエレメン トの印刷中心をケーシングの中心に一致させている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、この開度センサはエレメントとケーシングの各中心を一致させ ようとするものであり、被検出体に連動するロータの中心とエレメントの印刷中 心との整合度については、ロータを装着するカバーの中心位置とケーシング中心 位置とのズレや、カバー中心位置とロータ軸心とのズレに影響される。

【０００６】 そして、このような開度センサにおいては、カバーとロータとの間に設けられ たスプリングの捩り作用によって、ロータはカバーのロータ貫通孔に対して偏倚 され、ロータの軸心とケーシングの中心にズレが生じ、センサ出力特性の精度低 下の原因になる恐れがある。本考案は、このような問題点に鑑み、上記開度セン サよりもさらに出力特性の精度を向上させたポジションセンサを提供することを 目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るポジションセンサは、被検出体の変位に連動して回動するロータ に固定されたブラシを、固定部材に設けられた抵抗体上で摺動させ、被検出体の 変位に応じた信号を出力するポジションセンサであって、固定部材、ロータ及び ブラシを収容するケーシングと、ケーシングに嵌合されるカバーとを備え、ケー シングには、固定部材の外方より係合し、固定部材の中心をケーシングの中心に 整合させる位置決め部材と、ケーシングの中心に位置して固定部材側に突出する ボスとが夫々設けられ、ロータの固定部材と対向する側のロータ回動中心には、 カバーが嵌合された状態においてボスに嵌合する凹部材が設けられることを特徴 としている。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案のポジションセンサを、スロットルバルブを被検出体としてその 開度を検出するスロットルポジションセンサに例をとり説明する。 図１は本考案の一実施例であるスロットルポジションセンサを示す断面図であ って、ケーシング３０に対してカバー４０を組付けた状態を示している。

【０００９】 図示しないスロットルバルブに連動する移動体としてのロータ１０にはブラシ １１が固定されている。このブラシ１１は、スロットルバルブの回動によって、 エレメント２０に印刷された抵抗体２１上で摺動し、これによりスロットルバル ブの開度に応じた電圧が出力される。ロータ１０、ブラシ１１及びエレメント２ ０（抵抗体２１を含む）は、共にケーシング３０内に収容され、このケーシング ３０にはカバー４０が嵌合される。

【００１０】 ロータ１０は、カバー４０に設けられた貫通穴４１に嵌合され、回転中心軸線 Ｑを中心として回動可能に支持される。またロータ１０には、スロットルバルブ の開閉動作に連動する連結部材（図示せず）が嵌合され、ロータ１０は、この連 結部材を介してスロットルバルブの開閉動作に連動し、カバー４０との間に設け られたスプリング１２を捩るように回転中心軸線Ｑを中心として回動する。

【００１１】 ロータ１０は、スプリング１２によって図の左方に付勢されている。このスプ リング１２のばね力により、回転中心軸線Ｑ上に突設された円筒状のロータガイ ド部材１３の凹部１５がケーシング３０から突出するボス３４に嵌合し、またブ ラシ１１がエレメント２０の抵抗体２１（図２）に摺接する。

【００１２】 図２にエレメント２０の抵抗体２１側から見た正面図を示す。エレメント２０ は、セラミック等から形成され、その中央にはロータガイド部材１３を貫通させ るための穴２３を有している。エレメント２０への抵抗体２１の印刷は、図示す るように、その印刷中心Ｐ（仮想点）がエレメント２０の中心に正確に一致する ように、特別な治具（図示せず）を使用して矢印Ｄで示す３方向から位置決めし た状態で行われる。

【００１３】 エレメント２０は、組立て状態ではロータ１０の回転中心軸線Ｑに直角な３方 向から、ケーシング３０の突出部３１が係合される。突出部３１は、図３にも示 すように、ケーシング３０の底面３２に円周方向に所定の間隔（本実施例では、 約１２０度）をあけて３つ設けられる。各突出部３１は、内壁面３５に対しては 隙間３６を介在させて設けられる。突出部３１の他、ケーシング３０にはその中 心Ｓに円柱状のボス３４が形成され、さらに各突出部３１の間には複数の受け部 ３３が設けられる。これらの受け部３３はエレメント２０の抵抗体２１とは反対 側の面に接触し、エレメント２０を支持する。

【００１４】 図１に示すように、カバー４０がケーシング３０に嵌合された時、各隙間３６ には、カバー４０に設けられた爪４２が嵌挿される。カバー４０の爪４２は、カ バー円周方向に所定の間隔をおいた３箇所に、夫々貫通孔４１に沿う方向に突設 される。これらカバー４０の爪４２が各隙間３６に嵌挿されると、ケーシング３ ０の突出部３１は夫々、ケーシング３０の中心Ｓに向かって半径方向内方に湾曲 し、ケーシング３０の中心Ｓと突出部３１との距離Ｃを縮める。この結果、エレ メント２０は、ロータ１０の回転中心と直角を成す３方向（矢印Ｄ方向）から突 出部３１によって位置を規制され、抵抗体２１の印刷中心Ｐがケーシング３０の 中心Ｓに正確に位置決めされる。

【００１５】 ロータ１０を装着したカバー４０がケーシング３０に取り付けられる時、ロー タガイド部材１３はエレメント２０の穴２３内に挿入され、ロータガイド部材１ ３の凹部１５はケーシング３０のボス３４に対して回転自在に嵌合される。これ により、エレメント２０の表面に対して垂直な方向から見て、その印刷中心Ｐと 一致するケーシング３０の中心Ｓは、ロータ１０の回転中心軸線Ｑと一致するこ とになり、印刷中心Ｐがロータ１０の回転中心軸線Ｑに正確に一致せしめられる 。

【００１６】 以上のように本実施例によれば、ロータ１０のエレメント２０側であってその 回転中心軸線Ｑ上に、ケーシング３０の中心Ｓに設けられたボス３４と回転自在 に嵌合するロータガイド部材１３を設け、さらに突出部３１による支持によって 、エレメント２０の印刷中心Ｐをケーシング３０の中心Ｓと一致させたことによ り、抵抗体２１の中心Ｐをロータ１０の回転中心軸線Ｑと正確に一致させること ができる。この結果、ブラシ１１の回転軌跡の中心は抵抗体２１の印刷中心Ｐに 一致することになり、ロータ１０の回転変位に対する出力電圧の直線性を大幅に 向上させることができる。

【００１７】 また本実施例では、同心円状に印刷された印刷体２１上を摺動するブラシ１１ の軌跡中心は、印刷中心Ｐと一致し、軌跡にズレが生じることがないため、ブラ シ１１の上下動が少なく異常摩耗が起こりにくく、その耐久性が向上する。

【００１８】 さらに本実施例では、ロータ１０は、その端部に設けられたロータガイド部材 １３を介してケーシング３０により嵌合支持されるため、単にケーシング３０に 接触するのと異なり、ケーシング２０内部でのロータ１０の支持状態を安定化さ せることができるので、耐振性が向上し、苛酷な使用条件下でも常に安定した出 力特性が得られる。

【００１９】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、ロータの回転中心と固定部材（エレメント）の 中心を一致するように配置できるため、出力特性の精度を大幅に向上させること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るスロットルポジション
センサの縦断面図である。

【図２】図１のスロットルポジションセンサを構成する
エレメントの正面図である。

【図３】図１のスロットルポジションセンサを構成する
ケーシングの正面図である。

【符号の説明】

１０ ロータ １１ ブラシ １３ ロータガイド部材 １５ 凹部 ２０ エレメント ２１ 抵抗体 ３０ ケーシング ３１ 突出部 ３４ ボス ４０ カバー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検出体の変位に連動して回動するロー
   タに固定されたブラシを、固定部材に設けられた抵抗体
   上で摺動させ、被検出体の変位に応じた信号を出力する
   ポジションセンサであって、固定部材、ロータ及びブラ
   シを収容するケーシングと、ケーシングに嵌合されるカ
   バーとを備え、ケーシングには、固定部材の外方より係
   合し、固定部材の中心をケーシングの中心に整合させる
   位置決め部材と、ケーシングの中心に位置して固定部材
   側に突出するボスとが夫々設けられ、ロータの固定部材
   と対向する側のロータ回動中心には、カバーが嵌合され
   た状態において上記ボスに嵌合する凹部材が設けられる
   ことを特徴とするポジションセンサ。