JPH09209792A - 回転スロットル位置センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃エンジンの回転スロットルシャフトの位
置を検出する回転スロットル位置センサにおいて、信頼
性の高いものを提供することを目的とする。 【解決手段】 有底溝を有する筒状のケース１１の底面
に摺接して回転するとともに内壁に設けられた抵抗体２
１を摺接する刷子２５を有するロータ２３に刷子２５を
取着する支持腕２４を設け、この支持腕２４にコイルス
プリング３４を係合すると共に回転を規制する回転規制
部２６を設け、この回転規制部２６に当接する１対の突
部３２，３３をカバー２９に設け、このカバー２９の突
部３２，３３を利用してコイルスプリング３４にロータ
を戻し方向に付勢する付勢力を付与するような構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃エンジンの回
転スロットルシャフトの位置を検出するのに利用される
回転スロットル位置センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両などの内燃エンジンは、エンジンに
流入する空気の量を制御するためにスロットル弁を用い
ており、このスロットル弁を開くと空気を多く吸い込み
閉じると空気の吸い込みが少なくなってエンジンの速度
制御が行われるようになっている。このスロットル弁は
アクセルペタルに連結されて、アクセルペタルの踏み込
みによって開閉制御されるようになっている。

【０００３】従来の回転スロットル位置センサは、特開
平７−１５１５０８号公報に開示されたものが知られて
いる。

【０００４】以下に、従来の回転スロットル位置センサ
について、図面を参照しながら説明する。

【０００５】図７は従来の回転スロットル位置センサの
内部構成要素が見えるようにするためカバーが取り外さ
れている上面図、図８は同断面図である。図において、
１は有底溝を有するとともに内壁面から中央部に向かっ
て設けられた１対のアーム２を有するケースである。３
はケース１の内壁面に沿って設けられた抵抗パターン
（図示せず）を有してなるフィルム抵抗体である。４は
フィルム抵抗体３に電気的に接続されるとともにケース
１の外部に接続する外部端子である。５はケース１の内
部の１対のアーム２に当接するように設けられた凸型形
状のロータで、このロータ５の凸型形状の先端部にフィ
ルム抵抗体３の抵抗パターンと摺接する刷子６を有して
いる。ここで、このロータ５外周には小突起を有し、こ
の小突起とケース１の１対のアーム２先端のくぼみとを
係合させることによりロータ５の初期回転位置を規定し
ている。そして、ケース１の開口端を金属製のカバー７
で封止して回転スロットル位置センサを構成していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
ケース１の内部に１対のアーム２を設け、この１対のア
ーム２にてロータ５の初期回転位置を規定するため、実
使用時、ケース１の１対のアーム２にロータ５の外周が
摺接することにより接触粉が発生し、この接触粉がフィ
ルム抵抗体３上に散布されて精度の良い信号が得られな
いという課題を有していた。

【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、信頼性の高い回転スロットル位置センサを提供する
ことを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の回転スロットル位置センサは、有底筒状のケ
ースと、このケースの内壁の側面に設けられた抵抗パタ
ーンを有する抵抗体と、この抵抗体と電気的に接続され
る外部接続用のコネクタ端子と、前記抵抗体の抵抗パタ
ーンと摺接する刷子を支持する支持腕が突設され、前記
ケースの内壁の底面に摺接して回転可能なロータと、こ
のロータの外周に配設され、一端が上記ケースに係止さ
れると共に他端が上記ロータの支持腕に係止され、上記
ロータに常時戻し方向の付勢力を与えるコイルスプリン
グと、前記ケースの開口端に設けたフックに係合される
凹部を有すると共に前記ロータの支持腕に設けた回転規
制部に当接して前記ロータの回転動作範囲を制限する１
対の突部を有するカバーを備えたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
有底筒状のケースと、このケースの内壁の側面に設けら
れた抵抗パターンを有する抵抗体と、この抵抗体と電気
的に接続される外部接続用のコネクタ端子と、前記抵抗
体の抵抗パターンと摺接する刷子を支持する支持腕が突
設され、前記ケースの内壁の底面に摺接して回転可能な
ロータと、このロータの外周に配設され、一端が上記ケ
ースに係止されると共に他端が上記ロータの支持腕に係
止され、上記ロータに常時戻し方向の付勢力を与えるコ
イルスプリングと、前記ケースの開口端に設けたフック
に係合される凹部を有すると共に前記ロータの支持腕に
設けた回転規制部に当接して前記ロータの回転動作範囲
を制限する１対の突部を有するカバーとを備え、前記コ
イルスプリングの一端が上記支持腕に係止され、かつ上
記カバーの１対の突起の一方に上記回転規制部に対向し
て上記カバーの凹部が上記フックに係合しない第１位置
から上記カバーの凹部が上記フックに係合する第２位置
へ上記カバーを回動させ、上記カバーを上記ケースに取
着することにより上記コイルスプリングに付勢力を付与
するように構成したことを特徴とするものである。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
記載の発明に、上記カバーが第１位置にある時に上記コ
イルスプリングの一端が上記支持腕に係止される位置を
示す穴を、上記カバーに設けたことを特徴とするもので
ある。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載の発明に、穴はロータを中心とする線対称の位置
に１対設けたことを特徴とするものである。

【００１２】（実施の形態）以下に、本発明の一実施の
形態について図面を参照しながら説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施の形態における回転
スロットル位置センサの分解斜視図、図２は同要部であ
るカバーを外した上面図、図３は同断面図、図４は同要
部であるカバーの裏面図、図５は同要部である抵抗体の
展開図である。

【００１４】図において、１１はガラス繊維を混入した
ポリブチレンテレフタレート等の耐熱性、機械強度に優
れた合成樹脂によって成型された有底筒状のケースであ
り、このケース１１の内底部の中央には円柱状の突出部
からなるガイド部１１ａが設けられている。また、ケー
ス１１内には数本の外部接続用のコネクタ端子１２がイ
ンサート成型により組み込まれており、このコネクタ端
子１２の一端はケース１１の内部に表出し、他端はケー
ス１１の外周面の一部の外方に突出するように設けたコ
ネクタ部１３内に突出している。また、ケース１１の外
周面にはリング状のフランジ１４が形成され、このフラ
ンジ１４の一部の相対向する位置に取付穴１５を有する
取付部１６が設けられている。さらに、ケース１１の内
周壁の中間部には段部１７が設けられている。

【００１５】このようなケース内には、ポリイミドフィ
ルム等の樹脂フィルム１８の片面に数本の抵抗パターン
１９と、この抵抗パターン１９の他端にコネクタ端子１
２に当接して電気的に導通をとるための接続部２０を印
刷等により形成した抵抗体２１が組み込まれる。すなわ
ち、この抵抗体２１はケース１１の内周壁に沿い、段部
１７で上下方向の位置を規制されて抵抗パターン１９が
内側にくるように組み込まれ、その一端部はコネクタ端
子１２のケース１１内に表出した部分に位置するように
組み込まれる。

【００１６】この抵抗体２１の接続部２０のコネクタ端
子１２への接続はＵ字状に折曲されたステンレス等の弾
性を有する金属板により片面は平板で他面は櫛形に形成
された押えバネ２２を組込むことにより、接続部２０を
コネクタ端子１２の表出部に圧接することによって行わ
れている。

【００１７】また、ケース１１内にはガラス繊維を混入
したポリブチレンテレフタレート等の合成樹脂からなる
円筒状のロータ２３が組込まれる。このロータ２３は外
周面の中間部に外方へ突出した支持腕２４を設け、この
支持腕２４の先端には抵抗体２１の抵抗パターン１９に
当接して、ロータ２３の回転によって摺動する刷子２５
が取付けられている。このロータ２３の支持腕２４には
ロータ自身の回転範囲を規制する回転規制部２６を形成
している。上記ロータ２３は支持腕２４の設けられた部
分と対向する側の内側が肉厚に形成されている。すなわ
ち、ロータ２３の中央には円の一部を切断したような嵌
合孔２７が形成されたことになりまた、肉厚は上端から
中間部の下方まで形成され、それ以下の部分はケース１
１のガイド部１１ａに嵌り込んで支持される真円の中心
孔２８が形成されている。

【００１８】また、ロータ２３の外周にはコイルスプリ
ング３４が配設されており、そのコイルスプリング３４
の一端３４ａがケース１１の内壁の底面に設けたフック
３５に引っ掛けられ、他端３４ｂがロータ２３の支持腕
２４に設けた凹溝３６に係合されており、ロータ２３に
常時戻し方向に付勢力を付与している。

【００１９】さらに、このような抵抗体２１、押えバネ
２２、ロータ２３およびコイルスプリング３４を組込ん
だケース１１の開口部にはケース１１と同じ材質から構
成されるカバー２９が取付けられている。このカバー２
９の中央部には回転スロットルシャフト３０を挿通する
開口３１が設けられるとともに、ロータ２３の回転規制
部２６に当接してロータの左右の回転動作を制限するよ
うにケース１１の内部に向かって１対の突部３２，３３
を有している。また、カバー２９はケース１１の開口部
に設けたフック３７，３８に係合する凹部３９，４０を
ロータを中心とする線対称位置に有し、かつこれらの凹
部３９，４０とは９０度異なり、ロータを中心とする線
対称位置に穴４１，４２を有している。

【００２０】次に、上記構成の回転スロットル位置セン
サについて、組立手順に従い説明する。図６は本実施の
形態における回転スロットル位置センサの組立図を示
し、図６（ａ）に示すように抵抗体２１および押えバネ
２２を組込んだケース１１の開口部よりコイルスプリン
グ３４を挿入し、その一端３４ａをケース１１に設けた
フック３５に引っ掛けておく。次に、図６（ｂ）に示す
ようにコイルスプリング３４の内周位置にロータ２３を
挿入してケース１１の底面に設けたガイド部１１ａにロ
ータ２３の中心孔２８を嵌入し、ロータ２３の支持腕２
４に設けた凹溝３６にコイルスプリング３４の他端３４
ｂを引っ掛ける。この時、コイルスプリング３４にはま
だ付勢力が蓄積されていない。次に、図６（ｃ）に示す
ようにカバー２９をケース１１の開口部を塞ぐように装
着するが、カバー２９に設けた穴４１，４２を結ぶ線分
上にケース１１に設けたフック３７，３８が位置するよ
うにカバー２９を装着すると、カバー２９に設けた１対
の突部３２，３３の内方位置にロータ２３の支持腕２４
に設けた回転規制部２６が位置されることになり、穴４
１，４２はカバー２９のケース１１への組み込み時の位
置合せマークとして作用する。次に、図６（ｃ）の状態
においてカバー２９の穴４１，４２をチャックしてカバ
ー２９を左方向に回転して図６（ｄ）に示すようにカバ
ー２９の凹部３９，４０をケース１１のフック３７，３
８に係合し、その後、カバー２９の外周を熱溶着してケ
ース１１に取着する。この状態で、コイルスプリング３
４はロータ２３の支持腕２４に引っ掛けられたままで左
方向に引っ張られるため、ロータ２３を戻し方向に常時
付勢する付勢力が蓄積されることとなり、ロータ２３の
初期回転位置が決定される。

【００２１】このように構成された回転スロットル位置
センサは、あらかじめ組立てられており、内燃エンジン
の近傍の回転スロットルシャフト３０に位置合わせしな
がら圧入し、回転スロットルシャフト３０にロータ２３
が完全に嵌合結合された状態でケース１１の取付部１６
を利用してスロットル本体（図示せず）にケース１１の
固定を行って組込みを完了する。

【００２２】すなわち、回転スロットルシャフト３０の
平面部とロータ２３の肉厚部の位置を合致させた状態で
ケース１１ごと回転スロットルシャフト３０側に押して
いくことにより、回転スロットルシャフト３０の先端に
ロータ２３が嵌合されて回転方向に結合されることにな
り、その状態でビス等を用いてケース１１の取付部１６
の取付穴１５を利用してケース１１をスロットル本体に
固定する。

【００２３】これで、回転スロットルシャフト３０が、
アクセルを踏み込んだり、離したりすることによって回
転し、その回転と同期してロータ２３が回転し、ロータ
２３に取付けた刷子２５が抵抗体２１の抵抗パターン１
９との接触位置を変えることになり、コネクタ端子１２
にその接触位置に応じた電圧が得られ、その電圧の変動
を信号としてエンジン内に噴射される燃料の量をコント
ロールすることができる。

【００２４】上記組込みのとき、ロータ２３はケース１
１に対して真円の中心孔２８をガイド部１１ａに嵌め込
んで位置決めしており、ロータ２３自体も回転スロット
ルシャフト３０に対して中心軸が一致し圧入結合でき、
正しく組立が行えることになり、その組込み時にロータ
２３が破損したり、ロータ２３がケース１１に対して傾
いて刷子２５をケース１１の抵抗体２１に過剰に圧接さ
せて変形させることは阻止できることとなる。また、回
転スロットル位置センサの実使用時にロータ２３が回転
したとしても、カバー２９に設けられた１対の突部３
２，３３によりロータ２３が制限され、ロータ２３の過
剰な回転を防止できることとなる。

【００２５】なお、抵抗体２１として樹脂フィルム１８
に抵抗パターン１９を形成したものについて説明した
が、ケース１１の内壁面に直接抵抗パターン１９を形成
しても同様である。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明は、ロータの回転規
制部とカバーの第１、第２の突部が当接してロータの回
転規制をする構成を利用して、コイルスプリングに付勢
力を蓄積するようにしたことにより、ロータの初期回転
位置はコイルスプリングの付勢力により確保することが
できる。これにより、１対のアームによるロータの初期
位置を決定する構成を不安として接触粉の発生を少なく
抑えることができるため、抵抗体上に散布される接触粉
は少なく、精度の良い信号が得られる信頼性の高い回転
スロットル位置センサを実現することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における回転スロットル
位置センサの分解斜視図

【図２】同要部であるカバーを外した上面図

【図３】同断面図

【図４】同要部であるカバーの裏面図

【図５】同要部である抵抗体の展開図

【図６】同回転スロットル位置センサの組立手順を説明
するための上面図

【図７】従来の回転スロットル位置センサの内部構成要
素が見えるようにするためカバーが取り外されている上
面図

【図８】同断面図

【符号の説明】

１１ ケース １２ コネクタ端子 １９ 抵抗パターン ２１ 抵抗体 ２３ ロータ ２４ 支持腕 ２５ 刷子 ２６ 回転規制部 ２９ カバー ３２，３３ 突部 ３４ コイルスプリング ３７，３８ フック ３９，４０ 凹部 ４１，４２ 穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底筒状のケースと、このケースの内壁
   の側面に設けられた抵抗パターンを有する抵抗体と、こ
   の抵抗体と電気的に接続される外部接続用のコネクタ端
   子と、前記抵抗体の抵抗パターンと摺接する刷子を支持
   する支持腕が突設され、前記ケースの内壁の底面に摺接
   して回転可能なロータと、このロータの外周に配設さ
   れ、一端が上記ケースに係止されると共に他端が上記ロ
   ータの支持腕に係止され、上記ロータに常時戻し方向の
   付勢力を与えるコイルスプリングと、前記ケースの開口
   端に設けたフックに係合される凹部を有すると共に前記
   ロータの支持腕に設けた回転規制部に当接して前記ロー
   タの回転動作範囲を制限する１対の突部を有するカバー
   とを備え、前記コイルスプリングの一端が上記支持腕に
   係止され、かつ上記カバーの１対の突起の一方に上記回
   転規制部に対向して上記カバーの凹部が上記フックに係
   合しない第１位置から上記カバーの凹部が上記フックに
   係合する第２位置へ上記カバーを回動させ、上記カバー
   を上記ケースに取着することにより上記コイルスプリン
   グに付勢力を付与するように構成したことを特徴とする
   回転スロットル位置センサ。
2. 【請求項２】 上記カバーが第１位置にある時に上記コ
   イルスプリングの一端が上記支持腕に係止される位置を
   示す穴を、上記カバーに設けた請求項１記載の回転スロ
   ットル位置センサ。
3. 【請求項３】 穴はロータを中心とする線対称の位置に
   １対設けた請求項２記載の回転スロットル位置センサ。