专利名称：位置检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及位置检测装置，尤其涉及用于角度传感器和线性位移传感器等中的位 置检测装置。
背景技术：
现有技术中，作为角度传感器等中使用的位置检测装置，已知有利用随着旋转体 的旋转可变的输出电压来检测旋转角度的装置(例如参照专利文献1)。该位置检测装置 具有形成有大致呈C形的电阻体图案的电阻体基板、和固定于旋转体的端面上且在电阻体 图案上滑动的滑动件。滑动件以从旋转体靠电阻体基板侧竖起的立起位置为支点，滑动端 (自由端)描绘出圆弧状移动轨迹，可摆动地悬臂保持于旋转体上。此时，滑动件的滑动端侧形成的触点部从延伸方向的中途部分相对于与电阻体基 板正交的方向朝立起位置的相反侧倾斜，与电阻体图案倾斜接触。并且，根据电阻体图案和 滑动件的滑动端的滑动位置，电阻体图案的电阻值可变，通过得到与该电阻值的可变对应 的输出电压，从而检测旋转体的旋转角度。专利文献1 日本特开2002-39789号公报然而，在上述的现有技术的位置检测装置中存在这样的问题，由于触点部相对于 与电阻体基板正交的方向朝立起位置的相反侧倾斜，所以因触点部的磨损而在滑动位置产 生偏差，检测精度降低。具体而言，如图8(a)所示，如果触点部92产生磨损，则刚好在距离 L的滑动位置产生位置偏差。另外，在现有技术的位置检测装置中还存在这样的问题，由于电阻体图案表面的 微细的凹凸的滑动，滑动件产生挠曲，触点部和电阻体图案的接触性变差而导致检测精度 降低。具体而言，如图8(b)所示，在滑动件91向触点部92的倾倒侧滑动时，触点部随着电 阻体图案表面微细凹凸加强而在滑动件91上产生挠曲。
发明内容
本发明鉴于所述问题而提出，其目的在于提供一种能够抑制滑动位置的位置偏差 和接触性恶化的问题，能够提高位置检测精度的位置检测装置。本发明的位置检测装置具有形成有电阻体图案的电阻体基板；在所述电阻体图 案上滑动，使所述电阻体图案的电阻值可变的滑动件；保持所述滑动件，且使其能够相对于 所述电阻体基板相对移动的保持部件，所述滑动件以立起于所述电阻体基板侧的立起位置 为支点能够摆动地保持于所述保持部件上，且在滑动端侧具有与所述电阻体图案接触的触 点部，该触点部从延伸方向的中途部分相对于与所述电阻体基板正交的方向朝所述立起位 置侧倾倒。根据该结构，滑动件的触点部在滑动端侧由于从延伸方向中途部分相对于与电阻 体基板正交的方向朝立起位置侧倾倒，所以能够减小因触点部的磨损而在滑动位置产生的 位置偏差。例如，使触点部沿着通过摆动而滑动端描绘出的圆弧状的大致移动轨迹形成，从而能够减小滑动位置的位置偏差。即使滑动件在触点部的倾倒侧滑动时，相对于电阻体图 案表面的微细的凹凸的抵接刚性得到增强，滑动件的挠性减小，接触性得到提高。从而，滑 动位置的位置偏差和接触性恶化得到抑制，位置检测精度得到提高。另外，本发明以上述位置检测装置为基础，其特征在于，所述触点部沿着通过摆动 而所述滑动端描绘出的圆弧状的移动轨迹而形成。根据该结构，由于滑动端与触点部的磨损对应在滑动轨迹上移动，所以能够使得 滑动位置的位置偏差最小。另外，本发明以上述位置检测装置为基础，其特征在于，所述触点部形成为连结通 过摆动而所述滑动端描绘出的圆弧状移动轨迹上的两点的直线状。根据该结构，由于滑动端与触点部的磨损对应而在大致的滑动轨迹上移动，所以 能够使得滑动位置的位置偏差最小。另外，由于触点部呈直线状，所以加工变得容易。另外，本发明以上述位置检测装置为基础，其特征在于，所述滑动件至少一部分相 对于所述电阻体基板平行地形成。根据该结构，即使滑动件在滑动端的倾倒侧滑动，由于滑动件相对于摆动方向的 刚性得到增强，所以挠性将进一步减小，接触性得到提高。发明效果根据本发明，由于触点部的磨损而导致滑动位置的位置偏差和接触性的恶化得到 抑制，从而位置检测精度得到提高。
图1为示出本发明位置检测装置的实施方式的图，为旋转型传感器的立体图。图2为示出本发明位置检测装置的实施方式的图，为从旋转型传感器拆开罩的立 体图。图3为示出本发明位置检测装置的实施方式的图，为旋转型传感器的剖面图。图4为示出本发明位置检测装置的实施方式的图，为旋转体上安装有滑动部件的 状态的立体图。图5为示出本发明位置检测装置的实施方式的图，为绝缘基板和滑动部件的俯视 示意图。图6为示出本发明位置检测装置的实施方式的图，为绝缘基板和滑动件的滑动状 态的说明图。图7为示出本发明位置检测装置的实施方式的图，为滑动件的局部放大图。图8为示出本发明位置检测装置的现有技术例的图。附图标记说明1旋转型传感器(位置测量装置)4 壳体5 罩6旋转体(保持部件)
7绝缘基板(电阻体基板)
35圆盘部
37圆形凸部
45滑动部件
51线状突起
52圆形突起
53止转凸部
54定位突起
56基板部
57a、57b滑动件
71电阻体图案
72集电体图案
81滑动端
82立起位置
83触点部
84平行部
85触点部
T移动轨迹
具体实施例方式以下，参照附图对本发明实施方式进行详细说明。图1为本实施方式旋转型传感 器的立体图。图2为从本实施方式旋转型传感器拆下罩的立体图。图3为本实施方式旋转 型传感器的剖面图。另外，以下，针对将本发明安装于例如汽车等上搭载的节流阀传感器的 旋转轴上，进行阀开度检测的旋转型传感器所适用的情况进行说明。然而，针对本实施方式 位置检测装置适用对象，并非仅限于此，可进行适当的变更。如图1到图3所示，旋转型传感器1具有框体2，在框体2内收容有与旋转轴3 — 起旋转的旋转体6，以及与旋转体6 —起检测旋转轴3的旋转角度的绝缘基板7。框体2由 配置有旋转体6和绝缘基板7的壳体4、以及将与壳体4的旋转轴3侧相反侧的开口部11 闭塞的罩5构成。另外，作为旋转型传感器1的检测对象的旋转轴3与节流阀连动驱动，插 入旋转体6的插入部分截面形成长方形状。壳体4具有大致呈圆筒状的周壁部12、形成为从周壁部12的一部分向径向外侧延 伸的筒状部13、和形成为从周壁部12的一部分向相对于筒状部13正交的方向延伸的一对 固定部14。在周壁部12形成有插入有旋转轴的旋转轴插入部16、与旋转轴插入部16相 连并收容绝缘基板7的基板收容部17、在基板收容部17的筒状部13侧收容有连接端子21 的端子收容部18。在基板收容部17中，在周向上隔开一定间隔从内周面突出形成多个导向凸部19， 通过该多个导向凸部19将绝缘基板7引导到安装位置。另外，在端子收容部18中，形成3 个用于安装3个连接端子21的安装槽22，3个安装槽22位于相对于筒状部13的宽度方向 大致平行的位置。一对固定部14上分别形成固定孔23，该固定孔23中穿过连结部件，旋转 型传感器1固定于发动机的规定部位。在隔开周壁部12和筒状部13的隔壁24中埋设3个外部端子25，各外部端子25分别对应3个连接端子21。另外，各外部端子25 —端侧形成为销状，另一端侧形成为板状， 一端侧突出于筒状部13内，并且，另一端侧在安装槽22内露出并与连接端子21连接。罩5形成为外周侧具有凸缘部的器皿状，通过沿着凸缘部填充的粘合剂8固定于 壳体4的开口部11上。另外，在罩5的旋转轴3的轴线上的位置形成有向绝缘基板7侧突 出的保持部27。保持部27形成为大致圆锥形状，能够旋转地支承旋转体6。绝缘基板7通过绝缘树脂形成为大致圆盘状，在与壳体4的开口部11侧相反侧的 下表面形成电阻体图案71和优良导电体形成的集电体图案72 (参见图5)。另外，对于电阻 体图案71和集电体图案72，设于旋转体6的滑动件57能够滑动，电阻值可与滑动件57的 滑动位置对应改变。另外，关于绝缘基板7和滑动件57的详细结构在后面将会叙述。各连接端子21通过弯曲具有弹性的带状金属板而形成，具有插入安装槽22中的 侧面观察为U形的插入部31、与插入部31的一端部相连且与外部端子25的板状的另一端 侧弹性接触的弹性接触部32、与插入部31的另一端部相连且弹性夹持绝缘基板7的夹持部 33。夹持部33以夹持绝缘基板7的状态与形成于绝缘基板7上的电阻体图案71和集电体 图案72接触，使电阻体图案71和集电体图案72可导通地与各外部端子25连接。旋转体6由绝缘树脂形成，具有圆盘部35、从圆盘部35的中央向旋转轴3侧突出 的圆筒部36、从圆盘部35的中央向罩5侧突出的圆形凸部37。在圆筒部36上形成轴孔 38，在轴孔38的内壁安装板簧部件41。板簧部件41为通过将带状金属板弯曲成侧面观察 呈U字的形状，并且将侧面观察呈U字的金属板的相对置的一对板部向内向弯折而形成，以 可与旋转体6 —体旋转的方式保持旋转轴3。在圆形凸部37中形成圆锥状卡合孔42，该卡合孔42从罩5与呈圆锥状突出的保 持部27卡合，由此，旋转体6可旋转地支承于罩5上。圆盘部35的旋转轴3侧的下表面通 过设于旋转轴插入部16的台阶部的防松垫圈44对罩5侧施力，通过该防松垫圈44的施 力，圆形凸部37的卡合孔42和保持部27的结合得到强化。另外，在圆盘部35的绝缘基板 7侧上表面，以与绝缘基板7的下表面相对置的方式设置有滑动部件45。在此，参照图4，对滑动部件的详细结构进行说明。图4为示出本发明实施方式旋 转体上安装滑动部件的状态的立体图。如图4所示，在圆形凸部37的图示的前方，位于外周侧的用于热铆接的线状突起 51和位于比线状突起51靠圆形凸部37侧的用于热铆接的一对圆形突起52，从圆盘部35的 上表面向绝缘基板7侧突出形成。此外，在圆形凸部37的外周面，在图示一侧突出形成有 止转凸部53，在相对于该止转凸部53隔着圆形凸部37的中心对置的位置处，定位突起54 从圆盘部35的上表面向绝缘基板7侧突出形成。滑动部件45由载置于圆盘部35上表面的基板部56和固定在基板部56上的一对 滑动件57a、57b构成。基板部56由用线状突起51和一对圆形突起52固定的固定板部61、 从固定板部61向定位突起54延伸的定位板部62、从固定板部61向止转凸部53延伸的止 转板部63构成。固定板部61中形成有与线状突起51卡合的切口部66和一对圆形突起52穿过的 一对贯通孔67。在定位板部62形成有定位突起54穿过的定位孔68，在止转板部63形成 有与止转凸部53卡合的切口部69。基板部56通过定位突起54穿过定位孔68，且止转凸 部53卡合于切口部69而前后左右地定位在圆盘部35的上表面，以线状突起51和一对圆形突起52热铆接的方式固定在圆盘部35的上表面。此外，在固定板部61设有一对从两侧向侧方延伸的滑动件保持板部64，在一个滑 动件保持板部64，可摆动地悬臂保持与电阻体图案71接触的滑动件57a，在另一个滑动件 保持板部64，可摆动地悬臂保持与集电体图案72接触的滑动件57b。滑动件57a、57b由导 电性金属板形成，立起于绝缘基板7侧，并且，在滑动端81侧，向立起位置82侧稍微折回。 此外，滑动件57a、57b从延伸方向的中途部分向滑动端81侧切成三股，提高电阻体图案71 和集电体图案72的接触性。参照图5，对获取对应旋转轴的旋转角度的输出电压的结构进行说明。图5为本发 明实施方式的绝缘基板和滑动部件的俯视示意图。绝缘基板7的旋转体6侧的下表面形成有圆弧状的电阻体图案71、和相对于电阻 体图案71隔着中央的开口部77对置的圆弧状的集电体图案72。电阻体图案71的一端部 和另一端部上，分别延伸设有引出图案73、74，向该引出图案73、74之间施加恒电压。此外， 在集电体图案72延伸设有引出图案75，通过引出图案75获取在电阻体图案71间由滑动部 件45分压的输出电压。换言之，绝缘基板7和滑动部件45作为所谓可变电阻体发挥作用，利用电阻体图 案71上的滑动件57a的滑动位置，使得分压比(电阻值)可变而输出电压变化。如此构成 的可变电阻器中，通过旋转轴3的旋转而经由旋转体6使滑动件57a在电阻体图案71上滑 动，由此，电阻值可变而获取与旋转轴3的旋转角度对应的输出电压。参照图6对本发明特征部分的绝缘基板和滑动件的滑动状态进行说明。图6为本 发明实施方式的绝缘基板和滑动件的滑动状态的说明图。图7为本发明实施方式的滑动件 的局部放大图。同时，由于一对滑动件具有相同的结构，只针对其中一个进行说明。如图6 (a)所示，由于滑动件57由基板部56悬臂保持，所以在滑动件57摆动的情 况下，滑动端81构成以立起位置82为支点，描绘出圆弧状的移动轨迹T。此外，在滑动件 57的滑动端81侧形成从延伸方向的中途部分相对于与绝缘基板7正交的方向朝立起位置 82侧倾斜的触点部83。更具体地，如图7(a)所示，触点部83形成为板厚方向的2等分中 心线C连结滑动端81的移动轨迹T上的2个点而成的直线状。此外，在与滑动件57的触 点部83相连的中间部分形成有平行于绝缘基板7的平行部84。并且，由图6(a)所示的滑动件57的初期状态，触点部83和电阻体图案71由于滑 动而摩擦，图6(b)所示的滑动件57产生磨损，在绝缘基板7侧摆动。此时，由于触点部83 形成为连结移动轨迹T的2个点的直线状，所以滑动端81只在触点部83的磨损范围内在 大致移动轨迹T上移动。所以，尽管触点部83磨损，但由于从滑动件57的立起位置82到 滑动端81的距离大致固定，从而电阻体图案71中的滑动位置的位置偏差变小。这样，相比较使用触点部形成为从延伸方向的中途部分向相对于与绝缘基板正交 的方向朝立起位置的相反侧倾斜的比较例的滑动件的旋转型传感器(参照图8(a))，本实 施方式的旋转型传感器1的位置偏差量相对比较例下降约20%以下。此外，滑动件57向触点部83的倾斜侧滑动时，相对于电阻体图案71表面的微细 的凹凸的抵接刚性得到增强，滑动件57的姿态稳定。这里，由于形成有滑动件57中平行于 绝缘基板7的平行部84，因此能够减小从立起位置82到平行部84的臂部长度变短而摆动 时的挠性，使立起位置82和平行部84之间的臂部姿势稳定，从而使触点部83和电阻体图案71的接触姿势稳定。由此，根据本实施方式的旋转型传感器1，滑动件57的触点部83形成为连接由于 滑动端81摆动而描绘的圆弧状移动轨迹上的2个点的直线状，由此，能够减小触点部83在 磨损情况下滑动位置的位置偏差。此外，在滑动件57向触点部83的倾斜侧滑动时，由于相 对于电阻体图案71表面的微细的凹凸的抵接刚性得到增强，滑动件57的姿势也得到稳定， 能够提高接触性。从而，能够使滑动位置的位置偏差和接触性的恶化得到抑制，提高位置检 测精度。此外，在本实施方式中，触点部形成为板厚方向的2等分中心线连结滑动端的移 动轨迹上的2个点的直线状的结构，但并没有限定于该结构。触点部形成为包含连结滑动 轨迹上的2点的直线的形式即可，没有限定为触点部的板厚方向的2等分中心线与连结滑 动端的移动轨迹上的2个点的直线完全相同的结构。此外，本发明实施方式中的触点部形成为直线状的结构，但没有限定于该结构。与 触点部的磨损无关，从滑动件的立起位置到滑动端的距离能够大致固定的结构即可，例如， 如图7(b)所示，通过为触点部85沿移动轨迹T的形状，使得与触点部85的磨损无关的从 立起位置到滑动端的距离的位移最小，从而能够使滑动位置的位置偏差量最小化。此外，在 此，没有限定为触点部85的板厚方向的2等分中心线与滑动端的移动轨迹T完全一致。此外，尽管本实施方式中，触点部与滑动端的移动轨迹对应形成，但是不仅限定于 该结构。触点部形成为从滑动件的延伸方向的中途部分相对于与绝缘基板正交的方向朝立 起位置侧倾斜的结构即可。即使采用这种结构，尽管触点部没有形成得与滑动端的移动轨 迹一致，但也能够减小滑动位置的位置偏差。此外，本实施方式中，对将本发明适用于旋转型传感器的结构进行说明，但并不限 定于该结构。也可以是，只要是能够以电方式检测出物体的位移量的结构，例如也可以将本 发明适用于检测直线方向上的位移的线性冲程传感器等中。此外，尽管本发明实施方式中，与触点部相连的中间部分为具有平行于绝缘基板 的平行部的结构，但不限定于该结构。滑动件不具有平行部的结构也可以，在滑动件具有平 行部时，也没有限定平行部的位置和数量。此外，此次公开的实施方式，全部都是示例性的，本发明并非仅限于这些实施方式 中。本发明的范围并不仅限于由上述实施方式进行的说明之中，而是由权利要求书表示，在 与权利要求书等同的宗旨和范围之内所作出的所有改变都应含于其中。工业可行性如以上说明，本发明具有能够抑制触点部磨损带来的滑动位置的位置偏差和接触 性恶化、提高位置检测精度的效果，特别是对用于角度传感器和直线位移传感器等的位置 检测装置有用。
权利要求
一种位置检测装置，其特征在于，具有形成有电阻体图案的电阻体基板；在所述电阻体图案上滑动，使所述电阻体图案的电阻值可变的滑动件；保持所述滑动件，且使其能够相对于所述电阻体基板相对移动的保持部件，所述滑动件以立起于所述电阻体基板侧的立起位置为支点能够摆动地保持于所述保持部件上，且在滑动端侧具有与所述电阻体图案接触的触点部，该触点部从延伸方向的中途部分相对于与所述电阻体基板正交的方向朝所述立起位置侧倾倒。
2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述触点部沿着通过摆动而所述滑动端描绘出的圆弧状的移动轨迹形成。
3.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述触点部形成为连结通过摆动而所述滑动端描绘出的圆弧状移动轨迹上的两点的 直线状。
4.根据权利要求2或3所述的位置检测装置，其特征在于， 所述滑动件至少一部分相对于所述电阻体基板平行地形成。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制触点部磨损带来的滑动位置的位置偏差和接触性恶化、提高位置检测精度的位置检测装置。其具有形成有电阻体图案(71)的电阻体基板(7)；在电阻体图案(71)上滑动、使电阻体图案(71)的电阻值可变的滑动件(57)；用于保持滑动件(57)且使其相对于绝缘基板(7)能够相对移动的旋转体(6)，其特征在于，滑动件(57)以立起于绝缘基板(7)侧的立起位置(82)为支点能够摆动地保持于旋转体(6)上，且在滑动端(81)侧具有与电阻体图案(71)接触的触点部(83)，该触点部(83)从延伸方向的中途部分相对于与电阻体基板(7)正交的方向朝立起位置(82)侧倾倒。
文档编号G01D5/165GK101893450SQ20101022393
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月22日 优先权日2009年4月24日
发明者户张博之 申请人:阿尔卑斯电气株式会社