JP2002039789A

JP2002039789A - 回転型センサ

Info

Publication number: JP2002039789A
Application number: JP2000229019A
Authority: JP
Inventors: Junichi Hosogoe; 順一細越
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2002-02-06
Anticipated expiration: 2020-07-25
Also published as: EP1176399A3; US6637260B2; DE60140642D1; EP1176399A2; US20020056322A1; EP1176399B1; JP3699887B2

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動部４２が回転体３２の係合孔３３から抜
け出す前方向へ移動すると、回転体３２が駆動部４２と
共に前方向へ移動し、これによって、摺動子片３８は抵
抗体基板３９の抵抗体パターンとの弾接位置が僅かにズ
レることになり、このズレにて、所定の抵抗値が僅かに
ズレて、抵抗値が不安定になるという問題が生じること
から、安定した抵抗値が得られる回転型センサの提供。【解決手段】筐体１の支持部１ｅと回転体２の鍔部２
ｓとの間には、鍔部を駆動軸１０の軸線方向に押圧する
第２弾性部材４を配設し、第２弾性部材の押圧力は、駆
動軸が軸線方向の前後方向に移動する際において、駆動
軸と第１弾性部材５との間で生じる、摩擦力よりも大き
く、駆動軸が回転体２から抜け出す方向である前方向に
移動したときに、第２弾性部材の押圧力によって、回転
体が前方に移動しないように構成されていること。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、外部から伝達される回転角度を高精度に検出する
ことができ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を示す断面
図、図１９は、従来の回転型センサの回転体を示す断面
図、図２０は、従来の回転型センサの回転体を示す正面
図、図２１は、従来の回転型センサの弾性部材を示す斜
視図、図２２は、従来の回転型センサの駆動軸を示す正
面図、図２３は、従来の回転型センサの駆動軸を示す側
面図である。

【０００３】図１８に示すように、従来の回転型センサ
は、外形が略円筒状で熱硬化性樹脂などから成る筐体３
０が配設され、この筐体３０は、図示上側に前側板３０
ａが形成され、この前側板３０ａの中心部に軸孔３０ｂ
が形成されている。前記筐体３０の内部には、略円筒状
の収納部３１が形成され、この収納部３１内には、回転
体３２が収納されている。この回転体３２は、図１９、
図２０に示すように、円盤状の鍔部３２ａを有し、この
鍔部３２ａの図示下側に外径の小さい軸部３２ｂと、図
示上側に外径の大きな軸受け部３２ｃとがそれぞれ突出
形成されている。

【０００４】この軸受け部３２ｃには、段差部３２ｄが
形成され、この段差部３２ｄから図示上側の先端部３２
ｅの外径が小さく形成されている。そして、先端部３２
ｅが、筐体３０の軸孔３０ｂに挿入されて、回転体３２
が収納部３１内で中心線Ａを回転中心として回転可能に
なっている。また、鍔部３２ａの図示下側の側面には、
複数個の突起３２ｆが突出形成されて、後述する摺動子
片を位置決めして取り付けるようになっている。

【０００５】前記軸受け部３２ｃの回転中心には、所定
の深さの係合孔３３が形成され、この係合孔３３は、平
坦部３３ａと円弧部３３ｂとから成り、正面から見た形
状がＤ字状で、入り口部３３ｃの周囲が面取りされて形
成されている。前記係合孔３３の平坦部３３ａに隣接し
て、平坦部３３ａと平行に、所定の深さと幅寸法の溝部
３４が形成されている。

【０００６】前記溝部３４と係合孔３３の平坦部３３ａ
との間には、仕切り壁３５が形成され、この仕切り壁３
５は、係合孔３３の入り口部３３ｃから所定の深さで、
係合孔３３と溝部３４とが連通する開放部３６が形成さ
れている。この開放部３６は、図２０に示すように、溝
部３４の幅寸法より小さく形成されているので、開放部
３６の両側には仕切り壁３５が突出した状態になってい
る。

【０００７】前記溝部３４には、板バネから成る弾性部
材３７が挿入されるようになっている。この弾性部材３
７は、図２１に示すように、基部３７ａをプレスなどで
打ち抜いて抜き落とし部３７ｂが形成されて、この抜き
落とし部３７ｂに囲まれて、舌片状の弾接部３７ｃと抜
け止め部３７ｄとが形成されている。前記弾接部３７ｃ
は、山状に湾曲させて図示上方に突出形成され、この弾
接部３７ｃが突出する方向と反対側の図示下方側に、切
り起こし形成した抜け止め部３７ｄを有している。

【０００８】前記弾性部材３７は、弾接部３７ｃの湾曲
頂部に打ち抜き形成された所定の孔径の貫通孔３７ｅを
有すると共に、図示右側の端部に抜け止め部３７ｄと同
方向に下方側に折り曲げられた所定の高さ寸法の支持部
３７ｆが形成されている。そして、弾性部材３７を溝部
３４に挿入すると、一端側の抜け止め部３７ｄが溝部３
４の下部の側壁間に弾接し、他端側の支持部３７ｆが溝
部３４の側壁に当接する。

【０００９】そして、抜け止め部３７ｄの弾性力によっ
て、平坦状の基部３７ａが主に開放部３６の側面の仕切
り壁３５に弾接して、弾性部材３７は、溝部３４に抜け
止めされて保持される。また、弾性部材３７を溝部３４
に挿入すると、弾接部３７ｃの湾曲頂部が開放部３６を
突き抜けて係合孔３３側に突出して位置するようになっ
ている。

【００１０】また、回転体３２の鍔部３２ａの図示下側
の軸部３２ｂが形成された側面には、回転角度検出部材
の一部である、バネ性のある摺動子片３８が取り付けら
れている。この摺動子片３８は、図１８に示すように、
鍔部３２ａに形成されている複数個の突起３２ｆに位置
決めされて、熱カシメなどで回転体３２に固着されてい
る。前記摺動子片３８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３９が筐体３０内部
に位置決めされて接着剤などで固着されている。

【００１１】前記抵抗体基板３９の表面には、抵抗体パ
ターン（図示せず）が印刷などで形成され、この抵抗体
パターンに摺動子片３８が弾接するようになっている。
また、抵抗体基板３９の中央部には、回転体３２の軸部
３２ｂが挿通する軸孔３９ａが形成されている。前記角
度検出部材は、摺動子片３８と抵抗体パターンを有する
抵抗体基板３９とで構成されている。

【００１２】前記抵抗体基板３９の図１８に示す右方側
には、略Ｌ字状の複数本の外部端子４０が筐体３０にイ
ンサート成形などで一体化されている。そして、前記抵
抗体パターン（図示せず）に対応して抵抗体基板３９の
端面から引き出された端子５０に外部端子４０が半田付
けなどによって接続されている。

【００１３】前記抵抗体基板３９の図示下側には、筐体
３０内部の収納部３１を蓋閉する蓋体４１が接着剤など
で取り付けられて、収納部３１の内部が密閉されるよう
になっている。前記蓋体４１の中心線Ａ上の内部側に
は、図１８に示すような軸受け部４１ａが突出形成さ
れ、この軸受け部４１ａに回転体３２の軸部３２ｂが支
持されて、回転体３２が中心線Ａ方向と垂直方向との移
動を防ぎ、ガタつかないようになっている。

【００１４】上述のような構成の従来の回転型センサを
用いて、例えば、自動車などのスロットバルブの回転角
度を検出するには、まず、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３２の係合孔３３に、スロットルバ
ルブに連結されている駆動軸４２が挿入されて位置する
ようになっている。

【００１５】この駆動軸４２は、図２２、図２３に示す
ように、円形の棒状の先端部４２ａに、平坦状の部分４
２ｂが形成されて、先端部４２ａがＤ字状になってい
る。前記駆動軸４２は、自動車側のスロットルバルブの
回転に連動して、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。この駆動軸４２は、回転体３２の係
合孔３３内に挿通され、この状態のとき、駆動軸４２の
平坦状の部分４２ｂに弾性部材３７の弾接部３７ｃが弾
接されている。

【００１６】次に、駆動部４２は、軸線方向の前後方向
へ僅かな動作（移動）をするように保持されているの
が、一般的であり、この場合の動作について説明する。
先ず、駆動部４２が回転体３２の係合孔３３から抜け出
す前方向への動作（移動）は、駆動部４２が前方向へ僅
かに移動すると、この駆動部４２の移動に伴って、弾性
部材３７の弾接部３７ｃが前方向へ僅かに移動する。こ
の弾性部材３７の移動に伴って、弾性部材３７が係止さ
れている回転体３２が前方向へ僅かに移動し、回転体３
２と抵抗体基板３９との間の隙間が拡がることになる。

【００１７】この隙間の拡がりによって、回転体３２に
固着されている摺動子片３８は、抵抗体基板３９の抵抗
体パターンとの弾接位置が僅かにズレる、或いは接触圧
力が小さくなってしまうことになる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の回
転型センサでは、駆動部４２が回転体３２の係合孔３３
から抜け出す前方向へ移動すると、回転体３２が駆動部
４２と共に前方向へ移動し、これによって、摺動子片３
８は抵抗体基板３９の抵抗体パターンとの弾接位置が僅
かにズレることになり、このズレにて、所定の抵抗値が
僅かにズレて、出力値が不安定になるという問題が生じ
る。

【００１９】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、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。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の回転型センサ
は、穴部と鍔部とを有し、穴部に駆動軸が挿入される回
転体と、回転体を回転可能に支持し、鍔部の表面と対向
する支持部を有する筐体と、回転体の回転によって操作
される角度検出部材と、回転体の穴部に保持されると共
に、駆動軸の周面に弾接されて、駆動軸の回転を回転体
に伝達する第１弾性部材とを備え、支持部と鍔部との間
には、鍔部を駆動軸の軸線方向に押圧する第２弾性部材
を配設し、第２弾性部材の押圧力は、駆動軸が軸線方向
の前後方向に移動する際において、駆動軸と第１弾性部
材との間で生じる、摩擦力よりも大きく、駆動軸が回転
体から抜け出す方向である前方向に移動したときに、第
２弾性部材の押圧力によって、回転体が前方に移動しな
いように構成されていることである。

【００２１】また、本発明の回転型センサは、第１弾性
部材が平板状の金属材料から成り、Ｕ字状に屈曲された
屈曲部と、屈曲部からそれぞれ延設され、対向するバネ
部と保持部とを有する板バネで構成され、バネ部が駆動
軸の周面に弾接され、保持部が孔部の内壁に当接してい
ることである。

【００２２】また、本発明の回転型センサは、屈曲部が
回転体の孔部の底壁側に配設されたことである。

【００２３】また、本発明の回転型センサは、孔部内に
は、孔部の内壁の一部に設けられ、駆動軸の軸線方向と
平行な平坦面部と、平坦面部の一部に対向する凸部とが
設けられ、平坦面部と凸部との間に設けられた隙間に屈
曲部を位置させ、隙間外に位置したバネ部が駆動軸に弾
接されていることである。

【００２４】また、本発明の回転型センサにおいては、
板バネは、屈曲部から保持部の自由端方向に延びた切り
溝を有し、孔部の平坦面部には、駆動軸の軸線方向に延
びた凸条部が形成され、切り溝に凸条部が係合されてい
ることである。

【００２５】また、本発明の回転型センサは、板バネの
保持部には、保持部の自由端方向に切り起こされた切り
起こし部が形成され、孔部の平坦面部には、凹部が形成
され、切り起こし部が凹部に係合され、板バネが駆動軸
の軸線方向の前方への抜け止めがされていることであ
る。

【００２６】また、本発明の回転型センサは、板バネの
バネ部の自由端には、駆動軸の軸線方向と直交する方向
に略円弧状の弾接部が形成され、該弾接部が駆動軸の周
面に弾接することである。

【００２７】

【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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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２
ｅ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。換言すれば、
平坦面部２ｅは、後述する駆動軸１０の軸線方向と平行
に設けられている。

【００３２】また、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、凸部２ｇと、平坦面部２ｅとの間に隙間
が設けられている。なお、また、前記凹部２ｄは、いわ
ゆる穴部を構成している。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、該
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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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２
ｑ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。

【００３６】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。

【００３７】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３
ｂ、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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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、ほぼ平坦な保持部
５ａと、保持部５ａと対向するバネ部５ｂと、保持部５
ａ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。換言すれば、保持部５ａとバネ部
５ｂとは、屈曲部５ｃからそれぞれ延設され、対向する
ように形成されている。

【００４１】また、保持部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、保持部５
ａの自由端側には、保持部５ａとほぼ直交する方向に延
設された略円弧状の止め部５ｆが配設されている。な
お、この切り溝５ｄは、前記屈曲部５ｃから前記保持部
５ａの自由端方向に延び、切り起こし部５ｅは、保持部
５ａの自由端方向に切り起こされている。また、バネ部
５ｂには、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。そして、この弾接部５ｇ
は、後述する駆動軸１０の軸線方向と直交する方向に形
成されている。

【００４２】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（グラム）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
（孔部）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。

【００４３】この状態のとき、第１弾性部材５の保持部
５ａは、凹部２ｄ（孔部）内の内壁の一部に設けられた
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（凹
部）と係合して配設されている。この貫通孔２ｉ（凹
部）への切り起こし部５ｅの係合によって、第１弾性部
材５（板バネ）が後述する駆動軸１０の軸線方向の前方
への抜け止めがされている。

【００４４】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は保持部５ａから離間する方向に配設
され、自由端を構成している。即ち、前記平坦面部２ｅ
と前記凸部２ｇとの間に設けられた隙間に前記屈曲部５
ｃを位置させ、前記隙間外に位置した前記バネ部５ｂの
弾接部５ｇが前記駆動軸１０の周面に弾接されている

【００４５】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（グラム）であるよう
な所定のバネ圧力（押圧力）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。

【００４６】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の押圧力によって、回転体２は図示下方（図１参
照）に押圧されている。

【００４７】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６
ｃ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。

【００４８】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７
ａとの間に隙間部１ｇが形成される。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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２
ｄ：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。

【００５３】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、駆動部１０が係合部２ｂ内に係止さ
れた状態に配設される。この状態のとき、駆動軸１０
は、駆動軸１０の軸線方向の前方、及び後方に、ときと
して移動してしまうことがある。このように駆動軸１０
が前後方向に移動されると、駆動軸１０の周面である平
坦部１０ｃと第１弾性部材５の弾接部５ｇとの間に例え
ば約１８０ｇ（グラム）の摩擦力ｆ３が生じるように形
成されている。

【００５４】この摩擦力ｆ３は、前述の第１弾性部材５
のバネ圧力ｆ１（約６００ｇ）に駆動軸１０と第１弾性
部材５の摩擦係数の約０．３を乗じることによって算出
することが出来る。そして、この摩擦力ｆ３は、第２弾
性部材４のバネ圧力ｆ２（押圧力）よりも小さな力（ｆ
２＞ｆ３）であるように形成されている。

【００５５】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。

【００５６】なお、上述の実施の形態では第２弾性部材
４を金属材料から成るウエーブワッシャーにて形成した
が、これに限定されず、ゴムやコイルバネなどでもよい
ことは勿論である。

【００５７】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の軸線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。

【００５８】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、
駆動軸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。

【００５９】次に、駆動軸１０の軸線方向の前後方向へ
の僅かな動作（移動）について説明する。先ず、駆動軸
１０が回転体２の凹部２ｄから抜け出す前方向への動作
（移動）は、駆動軸１０が前方向へ僅かに移動すると、
第１弾性部材５のバネ部５ｂの弾接部５ｇが駆動軸１０
の周面に摩擦力ｆ３をもって弾接されており、この摩擦
力ｆ３は、回転体２を軸線の後方向に押圧している押圧
力ｆ２よりも小さく設定されていることから、回転体２
が前方向へ移動することなく、所定の位置に配設された
状態を維持して、駆動軸１０のみが前方向へ僅かに移動
する。

【００６０】これによって、回転体２の基部２ａの裏面
と抵抗体基板３の一方の表面との間の寸法値は、ほぼ一
定の寸法値に保つことが出来るように構成されている。
また、摺動子９の摺動圧力も一定に保つことが出来るこ
とから、摺動子９の摺動位置のズレは生じない。

【００６１】次に、駆動軸１０が回転体２の凹部２ｄの
底壁２ｆに近ずく後方向への動作（移動）は、駆動軸１
０が後方向へ僅かに移動しても、軸部２の下端は、支持
部８に当接しているので、回転体２は後方向に移動せず
駆動軸１０と第１弾性部材５との間で摺動する。

【００６２】これによって、回転体２の基部２ａの裏面
と抵抗体基板３の一方の表面との間の寸法値は、ほぼ一
定の寸法値に保つことが出来るように構成されている。
また、摺動子９の摺動圧力も一定に保つことが出来るこ
とから、摺動子９の摺動位置のズレは生じない。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明の回転型センサ
は、駆動軸が回転体から抜け出す方向である前方向に移
動したときに、第２弾性部材の押圧力によって、回転体
が前方に移動しないように構成されていることによっ
て、角度検出部材を構成する摺動子の抵抗体パターンと
の弾接位置が安定した状態で弾接されていることから、
電気的特性が安定した回転型センサを提供できる。

【００６４】また、この回転型センサは、Ｕ字状に屈曲
された屈曲部と、該屈曲部からそれぞれ延設され、対向
するバネ部と保持部とを有する板バネで構成されている
ことによって、板バネのバネスパンを長く設けることが
出来、適度なバネ圧を有する板バネを簡単に安価に提供
できる。

【００６５】また、この回転型センサは、屈曲部が回転
体の孔部の底壁側に配設されたことによって、屈曲部が
底壁側に確実に保持でき、板バネを孔部によって確実に
挟むことが出来る。

【００６６】また、この回転型センサは、平坦面部と凸
部との間に設けられた隙間に屈曲部を位置させ、隙間外
に位置したバネ部が駆動軸に弾接されていることによっ
て、屈曲部が隙間に確実に簡単に保持でき、板バネを確
実に挟むことが出来る。

【００６７】また、この回転型センサは、板バネは、屈
曲部から保持部の自由端方向に延びた切り溝を有し、孔
部の平坦面部には、駆動軸の軸線方向に延びた凸条部が
形成され、切り溝に凸条部が係合されていることによっ
て、板バネを平坦面部に確実に容易に位置決め出来る。

【００６８】また、この回転型センサは、切り起こし部
が凹部に係合され、板バネが駆動軸の軸線方向の前方へ
の抜け止めがされていることによって、板バネの抜け止
めがコンパクトで確実に出来る。

【００６９】また、この回転型センサは、バネ部の自由
端には、駆動軸の軸線方向と直交する方向に略円弧状の
弾接部が形成され、弾接部が駆動軸の周面に弾接するこ
とによって、駆動軸が回転体の孔部に挿入される際に、
挿入が簡単に出来るという効果を奏する。

【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。

【図１９】従来の回転型センサの回転体を示す断面図で
ある。

【図２０】図１９の回転体を示す正面図である。

【図２１】従来の回転型センサの弾性部材を示す斜視図
である。

【図２２】従来の回転型センサの駆動軸を示す正面図で
ある。

【図２３】図２２の駆動軸を示す側面図である。

【符号の説明】

１筐体１ｃ収納部１ｄ開放端部１ｅ第１段部（支持部）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２ｓ鍔部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７ａ蓋部７ｃ保持部８支持部８ｂ円柱部８ｃ円錐部９摺動子（角度検出部材）１０駆動軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】穴部と鍔部とを有し、前記穴部に駆動軸が
挿入される回転体と、該回転体を回転可能に支持し、前
記鍔部の表面と対向する支持部を有する筐体と、前記回
転体の回転によって操作される角度検出部材と、前記回
転体の前記穴部に保持されると共に、前記駆動軸の周面
に弾接されて、前記駆動軸の回転を前記回転体に伝達す
る第１弾性部材とを備え、前記支持部と前記鍔部との間には、前記鍔部を前記駆動
軸の軸線方向に押圧する第２弾性部材を配設し、前記第
２弾性部材の押圧力は、前記駆動軸が軸線方向の前後方
向に移動する際において、前記駆動軸と前記第１弾性部
材との間で生じる、摩擦力よりも大きく、前記駆動軸が
前記回転体から抜け出す方向である前方向に移動したと
きに、前記第２弾性部材の押圧力によって、前記回転体
が前方に移動しないように構成されていることを特徴と
する回転型センサ。
【請求項２】前記第１弾性部材が平板状の金属材料から
成り、Ｕ字状に屈曲された屈曲部と、該屈曲部からそれ
ぞれ延設され、対向するバネ部と保持部とを有する板バ
ネで構成され、前記バネ部が前記駆動軸の周面に弾接さ
れ、前記保持部が前記孔部の内壁に当接していることを
特徴とする請求項１記載の回転型センサ。
【請求項３】前記屈曲部が前記回転体の前記孔部の底壁
側に配設されたことを特徴とする請求項２記載の回転型
センサ。
【請求項４】前記孔部内には、前記孔部の内壁の一部に
設けられ、前記駆動軸の軸線方向と平行な平坦面部と、
該平坦面部の一部に対向する凸部とが設けられ、前記平
坦面部と前記凸部との間に設けられた隙間に前記屈曲部
を位置させ、前記隙間外に位置した前記バネ部が前記駆
動軸に弾接されていることを特徴とする請求項２、又は
３記載の回転型センサ。
【請求項５】前記板バネは、前記屈曲部から前記保持部
の自由端方向に延びた切り溝を有し、前記孔部の前記平
坦面部には、前記駆動軸の軸線方向に延びた凸条部が形
成され、前記切り溝に前記凸条部が係合されていること
を特徴とする請求項４記載の回転型センサ。
【請求項６】前記板バネの前記保持部には、前記保持部
の自由端方向に切り起こされた切り起こし部が形成さ
れ、前記孔部の前記平坦面部には、凹部が形成され、前
記切り起こし部が前記凹部に係合され、前記板バネが前
記駆動軸の軸線方向の前方への抜け止めがされているこ
とを特徴とする請求項４、又は５記載の回転型センサ。
【請求項７】前記板バネの前記バネ部の自由端には、前
記駆動軸の軸線方向と直交する方向に略円弧状の弾接部
が形成され、該弾接部が前記駆動軸の周面に弾接するこ
とを特徴とする請求項２、３、４、５、又は６記載の回
転型センサ。