回転型センサ
【課題】出力相互誤差が小さく、出力精度の良い２出力回転型センサを提供するものである。
【解決手段】回転型センサは、抵抗体パターンと導電体パターンとが設けられた絶縁基板と、摺動子と、摺動子を保持し回転可能に配置された回転基板とを有し、回転基板の回転角に応じた出力電圧を出力する２出力回転型センサにおいて、抵抗体パターンおよび導電体パターンは、２つの同心円の円弧に沿って絶縁基板に形成され、内側の同心円の一方側の半円上に形成された第１の抵抗体パターンと外側の同心円の一方側半円上に形成された第２の抵抗体パターンと内側の同心円の他方側の半円上に形成された第１の導電体パターンと外側の同心円の一方側の半円半円上に形成された第２の導電体パターンとを備え、第１の抵抗体パターンの一方端は第１の入力端子に接続され、第２の抵抗体パターンの一方端は第２の入力端子に接続され、第１の抵抗体パターンの他方端と第２の抵抗体パターンの他方端とはグランド端子に接続されている。
【解決手段】回転型センサは、抵抗体パターンと導電体パターンとが設けられた絶縁基板と、摺動子と、摺動子を保持し回転可能に配置された回転基板とを有し、回転基板の回転角に応じた出力電圧を出力する２出力回転型センサにおいて、抵抗体パターンおよび導電体パターンは、２つの同心円の円弧に沿って絶縁基板に形成され、内側の同心円の一方側の半円上に形成された第１の抵抗体パターンと外側の同心円の一方側半円上に形成された第２の抵抗体パターンと内側の同心円の他方側の半円上に形成された第１の導電体パターンと外側の同心円の一方側の半円半円上に形成された第２の導電体パターンとを備え、第１の抵抗体パターンの一方端は第１の入力端子に接続され、第２の抵抗体パターンの一方端は第２の入力端子に接続され、第１の抵抗体パターンの他方端と第２の抵抗体パターンの他方端とはグランド端子に接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２出力回転型センサにおいて、特に、２出力の相対誤差を小さくすることができる回転型センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車やバイクなどでは、昨今、対環境性能の向上が課題となっている。特に内燃機関（エンジン）を動力として用いる自動車やバイクでは、燃費性能の向上や窒素酸化物排出量削減などが課題として挙げられる。燃費性能の向上や窒素酸化物排出量削減などの手段の一つとして、エンジンの吸気バルブや排気バルブ等の開閉角度は走行状態に合せた細かな制御がおこなわれる様になってきている。回転型センサはこのような開閉角度や回転角度を検出する為に用いられている。
【０００３】
昨今、対環境性能がさらに求められている自動車やバイクでは、各種バルブ類をより詳細に制御する必要があるため、より出力精度の良い回転型センサが求められている。
【０００４】
回転型センサとしては、下記の特許文献１に記載の回転型センサが知られている。以下、特許文献１に記載の回転型センサについて図７を用いて説明する。図７は特許文献１に記載の回転型センサに備えられた第１ブラシＢ１、第２ブラシＢ２、第１抵抗体Ｒ１および第２抵抗体Ｒ２の位置関係を示す図である。
【０００５】
特許文献１に記載の回転型センサは、図７に示すような第１ブラシＢ１と、第２ブラシＢ２と、第１抵抗体Ｒ１、第２抵抗体Ｒ２、第１導電体Ｌ１および第２導電体Ｌ２を備えたベースＢＳと、を有し、第１ブラシＢ１と第１抵抗体Ｒ１の相対接触位置および第２ブラシＢ２と第２抵抗体Ｒ２の相対接触位置での抵抗値レベルにより回転角に応じて変化する出力電圧を出力する回転型センサである。
【０００６】
第１ブラシＢ１の一端は第１抵抗体Ｒ１上を摺動し、他端は第１導電体Ｌ１上を摺動する。また、第２ブラシＢ２の一端は第２抵抗体Ｒ２上を摺動し、他端は第２導電体Ｌ２上を摺動する。
【０００７】
第１抵抗体Ｒ１の一端は入力端子Ｔｉ１に接続され、入力電圧Ｖ０が印加され、他端はアース端子Ｔｅ１に接続されグランドに接地されている。また、第１導電体Ｌ１は第１出力端子Ｔｏ１に接続され、出力電圧ｖ１を出力する。
【０００８】
第２抵抗体Ｒ２の一端は入力端子Ｔｉ２に接続され、入力電圧Ｖ０が印加され、他端はアース端子Ｔｅ２に接続されグランドに接地されている。また、第２導電体Ｌ２は第２出力端子Ｔｏ２に接続され、出力電圧ｖ２を出力する。
【０００９】
出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２とは同相の出力電圧であり、同相の出力電圧を同時にセンシングする事で回転角度などの位置検出を行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−１０７０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、実際には構成部品寸法のばらつきや製品組立時の組込み精度のバラツキなどにより、少なからず理想位置からのズレが発生する。このとき、出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２は理想の値からズレるため、実際の位置と回転型センサによって検出された位置に誤差が発生する。この誤差がより小さい回転型センサが求められている。
【００１２】
理想の位置からのズレが無い場合、出力電圧ｖ１および出力電圧ｖ２は同じ値であることが理想である。すなわち、出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２の出力相互誤差（ｖ１とｖ２の差）が０（Ｖ）であることが理想である。
【００１３】
以下に、位置ズレによって発生する出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２の出力相互誤差について説明する。説明に当たっては、図７に示すように、仮に第１ブラシＢ１と第１抵抗体Ｒ１との相対位置および第２ブラシＢ２と第２抵抗体Ｒ２との相対位置が理想の位置から矢印Ｙ方向に距離Ｘ分それぞれズレ、その位置ズレにより出力電圧ｖ１および出力電圧ｖ２がそれぞれＺ（Ｖ）だけズレた場合を想定して説明する。
【００１４】
ここで、図７に示す位置での出力電圧ｖ１の理想の値をｖ１ｅ、出力電圧ｖ２の理想の値をｖ２ｅとし、実際の出力電圧ｖ１の値をｖ１ｚ、実際の出力電圧ｖ２の値をｖ２ｚとする。
【００１５】
位置ズレによって出力電圧ｖ１および出力電圧ｖ２はそれぞれＺ（Ｖ）ズレるとしたが、第１ブラシＢ１は入力電圧Ｖ０が印加される入力端子Ｔｉ１に近づく方向にズレるため、実際の出力電圧ｖ１の値ｖ１ｚは出力電圧ｖ１の理想の値ｖ１ｅよりもＺ（Ｖ）高くなる。
【００１６】
第２ブラシＢ２は入力電圧Ｖ０が印加される入力端子Ｔｉ１から遠ざかる方向にズレるため、実際の出力電圧ｖ２の値ｖ２ｚは出力電圧ｖ２の理想の値ｖ２ｅよりもＺ（Ｖ）低くなる。
【００１７】
すなわち、実際の出力電圧ｖ１の値ｖ１ｚおよび実際の出力電圧ｖ２の値ｖ２ｚは以下の様に表わせる。
【００１８】
ｖ１ｚ＝ｖ１ｅ＋Ｚ （Ｖ）
【００１９】
ｖ２ｚ＝ｖ２ｅ―Ｚ （Ｖ）
【００２０】
したがって、図７に示す位置での出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２の出力相互誤差Ｄｖは以下の様に表わせる。
【００２１】
Ｄｖ＝ｖ１ｚ−ｖ２ｚ＝（ｖ１ｅ＋Ｚ）−（ｖ２ｅ―Ｚ）＝ｖ１ｅ−ｖ２ｅ＋２Ｚ （Ｖ）
【００２２】
ここで、理想の位置からのズレが無い場合、出力電圧ｖ１および出力電圧ｖ２は同じ値であることが理想であることから、出力電圧ｖ１の理想の値ｖ１ｅと出力電圧ｖ２の理想の値ｖ２ｅとはｖ１ｅ＝ｖ２ｅであり、図７に示す位置での出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２の出力相互誤差Ｄｖは以下の様に表わせる。
【００２３】
Ｄｖ＝２Ｚ （Ｖ）
【００２４】
すなわち、図７に示す位置での出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２の出力相互誤差Ｄｖは位置ズレによって出力電圧ｖ１および出力電圧ｖ２が変動した電圧値の和分となって表れ、実際に回転型センサを使って位置検出を行なった時には、実際の位置と回転型センサによって検出された位置の誤差となって表れる。
【００２５】
なお、矢印Ｙ方向に直交する方向にずれた場合には、出力電圧ｖ１および出力電圧ｖ２は変化しない。
【００２６】
本発明は、上述した課題を解決して、出力相互誤差が小さく、出力精度の良い２出力回転型センサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
請求項１に記載の回転型センサは、２つの抵抗体パターンと２つの導電体パターンとが設けられた絶縁基板と、前記抵抗体パターンと前記導電体パターンとを対として対ごとに電気的に導通させる２つの摺動子と、前記摺動子を保持し回転可能に配置された回転基板とを少なくとも有し、前記回転基板の回転に連動して前記摺動子が前記抵抗体パターン上および前記導電体パターン上を摺動し、前記回転基板の回転角に応じて変化する出力電圧を出力する２出力回転型センサにおいて、前記抵抗体パターンおよび前記導電体パターンは、仮想の２つの同心円の円弧に沿って前記絶縁基板のパターン面に形成され、前記抵抗体パターンは内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の抵抗体パターンと外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の抵抗体パターンとを備え、前記第１の抵抗体パターンと前記第２の抵抗体パターンとは前記２つの同心円の一方側に並列に配置され、前記導電体パターンは内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の導電体パターンと外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の導電体パターンとを備え、前記第１の導電体パターンと前記第２の導電体パターンとは前記２つの同心円の他方側に並列に配置され、前記第１の抵抗体パターンの一方端は電圧が印加される第１の入力端子に接続され、前記第２の抵抗体パターンの一方端は電圧が印加される第２の入力端子に接続され、前記第１の抵抗体パターンの他方端および前記第２の抵抗体パターンの他方端はグランドに接地されるグランド端子に接続され、前記第１の導電体パターンの一端は第２の出力電圧が出力される第２の出力端子に接続され、前記第２の導電体パターンの一端は第１の出力電圧が出力される第１の出力端子に接続されている、という特徴を有する。
【００２８】
請求項２に記載の回転型センサは、前記摺動子は第１の摺動子と第２の摺動子とからなり、前記回転基板は摺動子保持面に前記摺動子を保持し、前記摺動子保持面と前記パターン面とが対向し、前記抵抗体パターンと前記導電体パターンにより形成される同心円の中心を回転中心として回転可能に配置され、前記回転基板の回転に連動して前記第１の摺動子が前記第１の抵抗体パターンおよび前記第２の導電体パターンの上を摺動するとともに、前記第２の摺動子が前記第２の抵抗体パターンおよび前記第１の導電体パターンの上を摺動する、という特徴を有する。
【００２９】
請求項３に記載の回転型センサは、前記摺動子は前記抵抗体パターンおよび前記導電体パターンと当接し摺動する摺動端と、前記回転基板に前記摺動子を配置する際の基準位置となる基準穴と、前記回転基板に前記摺動子を配置後に前記摺動子が回転するのを防止する切り欠き部と、をそれぞれ有し、前記回転基板は前記摺動子保持面に前記摺動子を配置する際の基準位置となる位置決めピンと、前記摺動子を配置後に前記摺動子が回転するのを防止するストッパ部を有し、前記基準穴に前記位置決めピンを圧入し、前記切り欠き部を前記ストッパ部に係合した状態で前記摺動子は前記摺動子保持面に保持され、このとき、前記回転基板の回転中心、位置決めピン、前記ストッパ部、前記切り欠き部、前記基準穴および前記摺動端が同一直線上に配置されている、という特徴を有する。
【００３０】
請求項４に記載の回転型センサは、前記抵抗体パターンの幅寸法および前記導電体パターンの幅寸法は、前記摺動子の前記摺動端の幅寸法よりも大きい、という特徴を有する。
【００３１】
請求項５に記載の回転型センサは、前記摺動子は保持用穴を有し、前記回転基板は前記摺動子保持面に保持用ピンを有し、前記保持用ピンを前記保持用穴に挿通させ、前記保持用ピンをかしめて前記摺動子を前記回転基板に保持する、という特徴を有する。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１の発明によれば、第１の抵抗体パターンと第２の抵抗体パターンとを一方側に並列に配置し、第１の導電体パターンと第２の導電体パターンとを他方側に並列に配置するとともに、第１の抵抗体パターンおよび前記第２の抵抗体パターンの同一方向の一端にはそれぞれ所定の電圧が印加され、他端はグランド端子に接続されグランドに接地する構造としたことで、仮に製品組立において組込みズレが発生し、正規の配置位置からずれた場合などでも、第１の出力電圧と第２の出力電圧が同等の出力ズレを発生する方向にずれるため、２出力間の出力相互誤差を低減することができ、回転型センサの出力精度を向上させる、という効果を奏する。
【００３３】
請求項２の発明によれば、前記第１の摺動子が前記第１の抵抗体パターンおよび前記第２の導電体パターンの上を摺動するとともに、前記第２の摺動子が前記第２の抵抗体パターンおよび前記第１の導電体パターンの上を摺動する構造としたことで、前記第１の摺動子と前記第２の摺動子とに同じ部品を使うことができ、部品の種類を少なくすることで生産コストを削減することができる、という効果を奏する。
【００３４】
請求項３の発明によれば、前記回転基板の回転中心、位置決めピン、前記ストッパ部、前記切り欠き部、前記基準穴および前記摺動端を同一直線上に配置することで、回転基板に対する摺動子の取り付け位置のズレを抑えるとともに抵抗体パターンおよび導電体パターンと摺動端との当接位置のズレを抑えることが可能となり、より２出力間の出力相互誤差を低減することができ、回転型センサの出力精度を向上させる、という効果を奏する。
【００３５】
請求項４の発明によれば、前記抵抗体パターンの幅寸法および前記導電体パターンの幅寸法を前記摺動子の前記摺動端の幅寸法よりも大きくすることで、仮に前記摺動端の幅方向に取り付け位置ズレが発生した場合でも前記抵抗体パターン上および前記導電体パターン上から前記摺動端が脱落することなく摺動することができ、より安定した出力が得られる、という効果を奏する。
【００３６】
請求項５の発明によれば、前記位置決めピンおよび前記基準穴とはべつに前記保持用穴と前記保持用ピンとを設け、前記保持用ピンを前記保持用穴に挿通させ、前記保持用ピンをかしめて前記摺動子を前記回転基板に保持する構造としたことで、前記摺動子を前記回転基板に固定保持する際に位置決めの基準がずれることなく固定することが可能となり、より出力精度が安定する、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】回転型センサ１の構成を示す模式図である。
【図２】摺動子１４を示す図である。
【図３】回転基板１５を示す図である。
【図４】摺動子１４を回転基板１５に配置した状態を示す図である。
【図５】第１の抵抗体パターン１２１、第２の導電体パターン１３２および第１の摺動子１４１の位置関係を示した図である。
【図６】従来の回転型センサを示す図である。
【図７】別の従来の回転型センサを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
［第１実施形態］
以下に第１実施形態における回転型センサ１について説明する。
【００３９】
まず始めに本実施形態における回転型センサ１の構成について図１ないし図３を用いて説明する。図１は回転型センサ１の構成を示す模式図である。図２は摺動子１４を示す図で、図２（ａ）は摺動子１４を示す斜視図であり、図２（ｂ）はベース部１４ａを示す斜視図であり、図２（ｃ）は腕部１４ｂを示す斜視図である。図３は回転基板１５を示す図で、図３（ａ）は回転基板１５を示す斜視図であり、図３（ｂ）は位置決めピン１５２を示す斜視図である。
【００４０】
回転型センサ１は、図１に示すように、２つの抵抗体パターン１２と２つの導電体パターン１３とが設けられた絶縁基板１１と、抵抗体パターン１２と導電体パターン１３とを対として対ごとに電気的に導通させる２つの摺動子１４と、摺動子１４を保持し回転可能に配置された回転基板１５とを少なくとも有し、回転基板１５の回転に連動して摺動子１４が抵抗体パターン１２上および導電体パターン１３上を摺動し、回転基板の回転角に応じて変化する出力電圧を出力する。
【００４１】
絶縁基板１１は、絶縁性を有した合成樹脂材からなり板状に形成されており、一方側の面には抵抗体パターン１２と導電体パターン１３とが配置されるパターン面１１１を有する。
【００４２】
抵抗体パターン１２はカーボンを含有した抵抗インクを固化し、導電体パターン１３は導電性を有するペーストを固化して絶縁基板１１のパターン面１１１上に形成されている。なお、抵抗体パターン１２上の任意の区間において単位長さ辺りの抵抗値は同じである。
【００４３】
抵抗体パターン１２および導電体パターン１３は、図１に示すように、仮想の２つの同心円の円弧に沿って形成されおり、抵抗体パターン１２は内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の抵抗体パターン１２１と外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の抵抗体パターン１２２とを備え、第１の抵抗体パターン１２１と第２の抵抗体パターン１２２とは２つの同心円の一方側に並列に配置され、導電体パターンは内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の導電体パターン１３１と外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の導電体パターン１３２とを備え、第１の導電体パターン１３１と第２の導電体パターン１３２とは２つの同心円の他方側に並列に配置されている。
【００４４】
なお、抵抗体パターン１２の幅寸法および導電体パターン１３の幅寸法は、摺動子１４が抵抗体パターン１２および導電体パターン１３とに当接する箇所（後述する摺動端１４ｅ）の幅寸法よりも大きい。
【００４５】
第１の抵抗体パターン１２１の一方端は電圧が印加される第１の入力端子１７１に接続され、第２の抵抗体パターン１２２の一方端は電圧が印加される第２の入力端子１７２に接続され、第１の抵抗体パターン１２１の他方端および第２の抵抗体パターン１２２の他方端はグランドに接地されるグランド端子１６に接続されている。
【００４６】
第１の導電体パターン１３１の一端は第２の出力電圧Ｖ２が出力される第２の出力端子１８２に接続され、第２の導電体パターン１３２の一端は第１の出力電圧Ｖ１が出力される第１の出力端子１８１に接続されている。
【００４７】
摺動子１４は、図２（ａ）に示すように、金属板を加工したベース部１４ａと貴金属板を加工した腕部１４ｂとを有している。ベース部１４ａは、図２（ｂ）に示すように、長方形状をしており、ベース部１４ａの右側端から左側へ寄った位置には手前側に突出した右側突出部１４ｃが形成され、ベース部１４ａの左側端から右側へ寄った位置には手前側に突出した左側突出部１４ｄが形成されている。
【００４８】
また、ベース部１４ａの左右方向の中央付近には摺動子１４を配置する際の保持に用いる保持用穴１４ｈが左右方向に沿って２つ形成され、ベース部１４ａの左右の両端下面側には腕部１４ｂを係止する係止部１４ｊが形成されている。
【００４９】
右側突出部１４ｃの先端付近には摺動子１４を配置する際に取付位置の基準になる基準穴１４ｆが設けられている。基準穴１４ｆはバーリング加工にて、下側面から下方向に向かって突出し円筒状に形成されている。
【００５０】
左側突出部１４ｄの右側端部には矩形状に切り欠かれた切り欠き部１４ｇが形成されている。
【００５１】
なお、基準穴１４ｆの中心と切り欠き部１４ｇの中央を通る直線は、２つの保持用穴１４ｈの中心を通る直線と平行になる。
【００５２】
腕部１４ｂは、図２（ｃ）に示すように、長方形状に形成されており、手前側の端には抵抗体パターン１２上または導電体パターン１３上を摺動する摺動端１４ｅが設けられ、奥側の端にはベース部１４ａに係止される固定端部１４ｉが設けられている。摺動端１４ｅは先端部が左右方向に３つに分割されるとともに、分割された先端はそれぞれ下方向へ曲げ加工されており、固定端部１４ｉは下方向へ曲げ加工されている。
【００５３】
図２（ａ）に示すように、腕部１４ｂが固定端部１４ｉをベース部１４ａの係止部１４ｊに係止されることで、摺動子１４が形成される。このとき、摺動端１４ｅはその先端が下側を向くようにして手前側に突出するように配置される。
【００５４】
また、摺動子１４は同一形状の第１の摺動子１４１と第２の摺動子１４２とがある。
【００５５】
回転基板１５は、図３（ａ）に示すように、合成樹脂材からなり略円盤状に形成されている。回転基板１５は一方の面に摺動子１４を保持する摺動子保持面１５１を有し、摺動子保持面１５１には摺動子１４を配置する際の基準位置となる位置決めピン１５２と、摺動子１４を配置する際に摺動子１４が回転するのを防止するストッパ部１５３と、摺動子１４を摺動子保持面１５１に保持する保持用ピン１５４と、回転基板１５が回転する際の回転中心となる支点部（回転中心）１５５と、が設けられている。
【００５６】
支点部１５５は摺動子保持面１５１に対して垂直に突出した円筒状に形成され摺動子保持面１５１の中心に配置されている。
【００５７】
位置決めピン１５２は、支点部１５５を基準として基準穴１４ｆと切り欠き部１４ｇとの距離よりも離れた位置に配置され、摺動子保持面１５１に対して垂直に突出した円柱形状に形成されている。位置決めピン１５２の側面には、図３（ｂ）に示すように、突出方向に沿って等間隔に３本のリブ部１５２ａが設けられ、３本のリブ部１５２aに同時に接する円の半径は基準穴１４ｆの半径よりも大きい。
【００５８】
ストッパ部１５３は、位置決めピン１５２の中心点と支点部１５５の中心点とを結ぶ直線上の、位置決めピン１５２を基準として基準穴１４ｆと切り欠き部１４ｇとの間隔と同じ距離だけ離れた位置に配置され、摺動子保持面１５１に対して垂直に突出した略直方体形状に形成されている。
【００５９】
保持用ピン１５４は、位置決めピン１５２の中心点と支点部１５５の中心点とを結ぶ直線に平行な直線上に配置され、摺動子保持面１５１に対して垂直に突出した円柱状に形成されている。
【００６０】
このとき、位置決めピン１５２とストッパ部１５３と保持用ピン１５４との位置関係は、位置決めピン１５２は基準穴１４ｆに対応し、ストッパ部１５３は切り欠き部１４ｇと対応し、保持用ピン１５４は保持用穴１４ｈに対応する位置に配置されている。
【００６１】
つぎに、本実施形態の回転型センサの構造について図１および図４を用いて説明する。図４は摺動子１４を回転基板１５に配置した状態を示す図である。
【００６２】
回転基板１５は、図４に示すように、摺動子保持面１５１に第１の摺動子１４１と第２の摺動子１４２とを保持する。第１の摺動子１４１および第２の摺動子１４２は、それぞれ基準穴１４ｆに位置決めピン１５２を圧入し、切り欠き部１４ｇをストッパ部１５３に係合し、保持用ピン１５４を保持用穴１４ｈに挿通し、保持用ピン１５４をそれぞれかしめることで摺動子保持面１５１に保持される。
【００６３】
第１の摺動子１４１は、支持部１５５が腕部１４ｂと腕部１４ｂとの間にあるとともに、いずれか一方の腕部１４ｂに寄った位置に来るように配置され、第２の摺動子１４２は支持部１５５を対称点として第１の摺動子１４１と点対象となる位置に配置される。
【００６４】
このとき、位置決めピン１５２、ストッパ部１５３、支点部１５５、切り欠き部１４ｇ、基準穴１４ｆおよび摺動端１４ｅの先端が同一直線上に配置されている。
【００６５】
このように摺動子１４が保持された回転基板１５は、図１に示すように、摺動子保持面１５１に保持された摺動子１４と絶縁基板１１のパターン面１１１とが対向し、抵抗体パターン１２と導電体パターン１３により形成される同心円の中心を回転中心として回転可能に配置される。
【００６６】
このとき、図１に示すように、第１の摺動子１４１は第１の抵抗体パターン１２１および第２の導電体パターン１３２と当接し、第２の摺動子１４２は第２の抵抗体パターン１２２および第１の導電体パターン１３１と当接する。これにより、第１の抵抗体パターン１２１と第２の導電体パターン１３２とは第１の摺動子１４１により電気的に接続され、第２の抵抗体パターン１２２と第１の導電体パターン１３１とは第２の摺動子１４２により電気的に接続される。
【００６７】
また、第１の抵抗体パターン１２１の一方端は電圧が印加される第１の入力端子１７１に接続され、第２の抵抗体パターンの一方端は電圧が印加される第２の入力端子１７２に接続され、第１の抵抗体パターン１２１の他方端および第２の抵抗体パターン１２２の他方端はグランドに接地されるグランド端子１６に接続され、第１の導電体パターン１３１の一端は第２の出力電圧Ｖ２が出力される第２の出力端子１８２に接続され、第２の導電体パターン１３２の一端は第１の出力電圧Ｖ１が出力される第１の出力端子１８１に接続されている。
【００６８】
つぎに、本実施形態の回転型センサの動作について図５を用いて説明する。図５は第１の抵抗体パターン１２１、第２の導電体パターン１３２および第１の摺動子１４１の位置関係を示した図で、図５（ａ）は第１の摺動子１４１が位置１ａにあるときを示す図であり、図５（ｂ）は第１の摺動子１４１が位置１ｃにあるときを示す図である。
【００６９】
支持部１５５を中心として回転可能に配置されている回転基板１５を回転させると、回転基板１５に保持されるとともに、抵抗体パターン１２および導電体パターン１３と当接している摺動子１４は、第１の摺動子１４１が第１の抵抗体パターン１２１上および第２の導電体パターン１３２上を摺動し、第２の摺動子１４２が第２の抵抗体パターン１２２上および第１の導電体パターン１３１上を摺動する。
【００７０】
また、第１の入力端子１７１および第２の入力端子１７２には同じ値の電圧が印加されており、第１の出力端子１８１からは第１の出力電圧Ｖ１が出力され、第２の出力端子１８２からは第２の出力電圧Ｖ２が出力され、それぞれオームの法則に則り、回転基板１５の回転角度に比例して出力電圧値が変化する。
【００７１】
以下に第１の出力電圧Ｖ１を例にして具体的に説明する。なお、図５（ａ）および図５（ｂ）においては、簡略的に説明する為に第１の抵抗体パターン１２１および第２の導電体パターン１３２は直線形状で表わしているが、円形状になった場合も同じ事が言える。
【００７２】
ここで、第１の入力端子１７１には入力電圧として常時１０（Ｖ）の入力電圧が印加されているものとする。このとき、第１の抵抗体パターン１２１の第１の入力端子１７１側末端（位置１ａ）における電圧は１０（Ｖ）で、グランド端子１６側末端（位置１ｂ）における電圧は０（Ｖ）となる。
【００７３】
ある状態において、第１の抵抗体パターン１２１、第２の導電体パターン１３２および第１の摺動子１４１は図５（ａ）に示すような位置関係で第１の摺動子１４１は位置１ａにあるとする。
【００７４】
ある状態における第１の出力端子１８１から出力される第１の出力電圧をＶ１ａとすると、第１の摺動子１４１は位置１ａに位置しているので、第１の出力電圧Ｖ１ａは第１の抵抗体パターン１２１の位置１ａにおける電圧と同じ値となる。したがって、第１の出力電圧Ｖ１ａは１０（Ｖ）の電圧を出力する。
【００７５】
次に、回転基板１５を操作することで第１の摺動子１４１が第１の抵抗体パターン１２１上を摺動し、図５（ｂ）に示すように、第１の入力端子１７１側末端とグランド端子１６側末端との中点位置（位置１ｃ）まで移動したものとする。（以下、操作後状態と呼ぶ。）
【００７６】
操作後状態における第１の出力端子１８１から出力される第１の出力電圧をＶ１ｃとすると、第１の摺動子１４１は位置１ｃに位置しているので、第１の出力電圧Ｖ１ｃは第１の抵抗体パターン１２１の位置１ｃにおける電圧と同じ値となる。
【００７７】
ここで、第１の抵抗体パターン１２１の全抵抗値をＲ(Ω)、第１の抵抗体パターン１２１を流れる電流をＩ（Ａ）とすると、第１の入力端子１７１には常時１０（Ｖ）の入力電圧が印加されているので、第１の抵抗体パターン１２１には、オームの法則：Ｖ（電圧）＝Ｉ（電流）×Ｒ（抵抗値）に則り、以下の電流Ｉが常時流れている。
【００７８】
Ｉ＝１０／Ｒ （Ａ）
【００７９】
また、グランド端子１６側末端である位置１ｂは抵抗値の基準位置（０（Ω）位置）となるので、位置１ａと位置１ｂの中点位置である位置１ｃにおける第１の抵抗体パターン１２１の抵抗値ＲｃはＲｃ＝Ｒ／２（Ω）と表わすことができる。
【００８０】
したがって、位置１ｃにおける第１の出力電圧Ｖ１ｃは以下の通りである。
【００８１】
Ｖ１ｃ＝Ｉ×Ｒｃ＝（１０／Ｒ）×（Ｒ／２）＝１０／２＝５（Ｖ）
【００８２】
同様に、第１の摺動子１４１が位置１ｂと位置１ｃとの中点位置である位置１ｄにある場合には、位置１ｄにおける第１の出力電圧Ｖ１ｄは２．５（Ｖ）となり、第１の出力電圧Ｖ１は第１の摺動子１４１の移動量（位置１ｂからの距離）に比例して変化する。これは本実施形態に置き換えると第１の出力電圧Ｖ１は回転基板１５の回転角度に比例して変化するということである。また、第２の出力電圧Ｖ２も同様の原理で回転基板１５の回転角度に比例して変化する。
【００８３】
このように出力電圧を見ることで何度回転したかが分かり、各種開閉角度や回転角度などを検出することができる。
【００８４】
また、製品状態になった具体例は図６に示すような形態になり、レバーＬを回動させることで内部に収納された回転基板１５（図１参照）が連動して回動する。
【００８５】
以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。
【００８６】
本実施形態の回転型センサ１では、抵抗体パターン１２は内側の同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の抵抗体パターン１２１と外側の同心円の円弧に沿って形成された第２の抵抗体パターン１２２とを備え、第１の抵抗体パターン１２１と第２の抵抗体パターン１２２とは２つの同心円の一方側に並列に配置され、導電体パターン１３は内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第1の導電体パターン１３１と外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の導電体パターン１３２とを備え、第1の導電体パターン１３１と第２の導電体パターン１３２とは前記２つの同心円の他方側に並列に配置され、第１の抵抗体パターン１２１の一方端は電圧が印加される第１の入力端子１７１に接続され、第２の抵抗体パターン１２２の一方端は電圧が印加される第２の入力端子１７２に接続され、第１の抵抗体パターン１２１の他方端および第２の抵抗体パターン１２２の他方端はグランドに接地されるグランド端子１６に接続され、第１の導電体パターン１３１の一端は第２の出力電圧Ｖ２が出力される第２の出力端子１８２に接続され、第２の導電体パターン１３２の一端は第１の出力電圧Ｖ１が出力される第１の出力端子１８１に接続されている構造とした。
【００８７】
これにより、第１の抵抗体パターンと第２の抵抗体パターンとを一方側に並列に配置し、第１の導電体パターンと第２の導電体パターンとを他方側に並列に配置するとともに、第１の抵抗体パターンおよび前記第２の抵抗体パターンの同一方向の一端にはそれぞれ所定の電圧が印加され、他端はグランド端子に接続されグランドに接地する構造としたことで、仮に製品組立において組込みズレが発生し、正規の配置位置からずれた場合などでも、第１の出力電圧と第２の出力電圧が同等の出力ズレを発生する方向にずれるため、２出力間の出力相互誤差を低減することができ、回転型センサの出力精度を向上させる、という効果を奏する。
【００８８】
以下に、位置ズレによって発生する第１の出力電圧Ｖ１と第２の出力電圧Ｖ２の出力相互誤差を低減できる理由について説明する。説明に当たっては、図１に示すように、仮に第１の摺動子１４１と第１の抵抗体パターン１２１との相対位置および第２の摺動子１４２と第２の抵抗体パターン１２２との相対位置が理想の位置から矢印Ｓ方向に距離Ｔ分それぞれズレ、その位置ズレにより第１の出力電圧Ｖ１および第２の出力電圧Ｖ２がそれぞれＵ（Ｖ）だけズレた場合を想定して説明する。
【００８９】
ここで、図１に示す位置での第１の出力電圧Ｖ１の理想の値をＶ１ｅ、第２の出力電圧Ｖ２の理想の値をＶ２ｅとし、実際の第１の出力電圧Ｖ１の値をＶ１ｚ、実際の第２の出力電圧Ｖ２の値をＶ２ｚとする。
【００９０】
位置ズレによって第１の出力電圧Ｖ１および第２の出力電圧Ｖ２はそれぞれＵ（Ｖ）ズレるとしたが、第１の摺動子１４１は入力電圧Ｖ０が印加される第１の入力端子１７１に近づく方向にズレるため、実際の第１の出力電圧Ｖ１の値Ｖ１ｚは第１の出力電圧Ｖ１の理想の値Ｖ１ｅよりもＵ（Ｖ）高くなる。
【００９１】
第２の摺動子１４２も入力電圧Ｖ０が印加される第２の入力端子１７２に近づく方向にズレるため、実際の第２の出力電圧Ｖ２の値Ｖ２ｚは第２の出力電圧Ｖ２の理想の値Ｖ２ｅよりもＵ（Ｖ）高くなる。
【００９２】
すなわち、実際の第１の出力電圧Ｖ１の値Ｖ１ｚおよび実際の第２の出力電圧Ｖ２の値Ｖ２ｚは以下の様に表わせる。
【００９３】
Ｖ１ｚ＝Ｖ１ｅ＋Ｕ （Ｖ）
【００９４】
Ｖ２ｚ＝Ｖ２ｅ＋Ｕ （Ｖ）
【００９５】
したがって、図１に示す位置での第１の出力電圧Ｖ１と第２の出力電圧Ｖ２の出力相互誤差Ｄｖは以下の様に表わせる。
【００９６】
Ｄｖ＝Ｖ１ｚ−Ｖ２ｚ＝（Ｖ１ｅ＋Ｕ）−（Ｖ２ｅ＋Ｕ）＝Ｖ１ｅ−Ｖ２ｅ （Ｖ）
【００９７】
ここで、理想の位置からのズレが無い場合、第１の出力電圧Ｖ１および第２の出力電圧Ｖ２は同じ値であることが理想であることから、第１の出力電圧Ｖ１の理想の値Ｖ１ｅと第２の出力電圧Ｖ２の理想の値Ｖ２ｅとはＶ１ｅ＝Ｖ２ｅであり、図１に示す位置での第１の出力電圧Ｖ１と第２の出力電圧Ｖ２の出力相互誤差Ｄｖは以下の様に表わせる。
【００９８】
Ｄｖ＝０ （Ｖ）
【００９９】
すなわち、位置ズレによって第１の出力電圧Ｖ１および第２の出力電圧Ｖ２がそれぞれＵ（Ｖ）変動した場合に、従来例では位置ズレにより出力相互誤差Ｄｖが２Ｕ（Ｖ）大きくなるのに対して、本実施形態では第１の出力電圧Ｖ１と第２の出力電圧Ｖ２の出力相互誤差Ｄｖは変化しないと言える。
【０１００】
なお、矢印Ｙ方向に直交する方向にずれた場合には、第１の出力電圧Ｖ１および第２の出力電圧Ｖ２は変化しない。
【０１０１】
また、本実施形態の回転型センサ１では、摺動子１４は第１の摺動子１４１と第２の摺動子１４２とからなり、回転基板１５は摺動子保持面１５１に摺動子１４を保持し、摺動子保持面１５１とパターン面１１１とが対向し、抵抗体パターン１２と導電体パターン１３により形成される同心円の中心を回転中心として回転可能に配置され、回転基板１５の回転に連動して第１の摺動子１４１が第１の抵抗体パターン１２１および第２の導電体パターン１３２の上を摺動するとともに、第２の摺動子１４２が第２の抵抗体パターン１２２および第１の導電体パターン１３１の上を摺動する構造とした。
【０１０２】
これにより、第１の摺動子１４１が第１の抵抗体パターン１２１および第２の導電体パターン１３２の上を摺動するとともに、第２の摺動子１４２が第２の抵抗体パターン１２２および第１の導電体パターン１３１の上を摺動する構造としたことで、第１の摺動子１４１と第２の摺動子１４２とに同じ部品を使うことができ、部品の種類を少なくすることで生産コストを削減することができるという効果を奏する。
【０１０３】
さらに、抵抗体パターン１２と導電体パターン１３とを２つの同心円状に配置することができるため、従来例では４つの同心円状に配置されていた場合と比較して絶縁基板を小さくすることが可能となり、製品をより小型にすることができるという効果を奏する。
【０１０４】
また、本実施形態の回転型センサ１では、摺動子１４は抵抗体パターン１２および導電体パターン１３と当接し摺動する摺動端１４ｅと、回転基板１５に摺動子１４を配置する際の基準位置となる基準穴１４ｆと、回転基板１５に摺動子１４を配置後に摺動子１４が回転するのを防止する切り欠き部１４ｇと、をそれぞれ有し、回転基板１５は摺動子保持面１５１に摺動子１４を配置する際の基準位置となる位置決めピン１５２と、摺動子１４を配置後に摺動子１４が回転するのを防止するストッパ部１５３を有し、基準穴１４ｆに位置決めピン１５２を圧入し、切り欠き部１４ｇをストッパ部１５３に係合した状態で摺動子１４は摺動子保持面１５１に保持され、このとき、回転基板１５の回転中心、位置決めピン１５２、ストッパ部１５３、切り欠き部１４ｇ、基準穴１４ｆおよび摺動端１４ｅが同一直線上に配置されている構造とした。
【０１０５】
これにより、回転基板１５の回転中心、位置決めピン１５２、ストッパ部１５３、切り欠き部１４ｇ、基準穴１４ｆおよび摺動端１４ｅを同一直線上に配置することで、回転基板１５に対する摺動子１４の取り付け位置のズレを抑えるとともに抵抗体パターン１２および導電体パターン１３と摺動端１４ｅとの当接位置のズレを抑えることが可能となり、より２出力間の出力相互誤差を低減することができ、回転型センサ１の出力精度を向上させるという効果を奏する。
【０１０６】
また、本実施形態の回転型センサ１では、抵抗体パターン１２の幅寸法および導電体パターン１３の幅寸法は、摺動子１４の摺動端１４ｅの幅寸法よりも大きい構造とした。
【０１０７】
これにより、抵抗体パターン１２の幅寸法および導電体パターン１３の幅寸法を摺動子１４の摺動端１４ｅの幅寸法よりも大きくすることで、仮に摺動端１４ｅの幅方向に取り付け位置ズレが発生した場合でも抵抗体パターン１２上および導電体パターン１３上から摺動端１４ｅが脱落することなく摺動することができ、より安定した出力が得られる、という効果を奏する。
【０１０８】
また、本実施形態の回転型センサ１では、摺動子１４は保持用穴１４ｈを有し、回転基板１５は摺動子保持面１５１に保持用ピン１５４を有し、保持用ピン１５４を保持用穴１４ｈに挿通させ、保持用ピン１５４をかしめて摺動子１４を回転基板１５に保持する構造とした。
【０１０９】
これにより、位置決めピン１５２および基準穴１４ｆとはべつに保持用穴１４ｈと保持用ピン１５４とを設け、保持用ピン１５４を保持用穴１４ｈに挿通させ、保持用ピン１５４をかしめて摺動子１４を回転基板１５に保持する構造としたことで、位置決めピン１５２をかしめる必要がなく、摺動子１４を回転基板１５に固定保持する際に位置決めの基準がずれることなく固定することが可能となり、より出力精度が安定するという効果を奏する。
【０１１０】
また、本実施形態の回転型センサ１では、位置決めピン１５２の側面に３本のリブ部１５２ａを設け、３本のリブ部１５２ａに同時に接する円の直径は基準穴１４ｆよりも大きい。
【０１１１】
これにより、位置決めピン１５２を基準穴１４ｆに挿入するとリブ部１５２ａが潰されながら圧入することで、位置決めピン１５２と基準穴１４ｆとの間にガタがなくなり、基準のずれがなくなるとともに、圧入する際に潰されたリブ部１５２ａはリブ部１５２ａどうしの空間に逃げる為、リブ部１５２ａがない場合に比べて容易に圧入を行なうことができる。
【０１１２】
また、本実施形態の回転型センサ１では、摺動端１４ｅの先端が３本に分割されている構造とした。
【０１１３】
先端が分割されていない場合、仮に摺動端１４ｅの摺動軌道上に異物などがあると摺動端全体が異物に乗り上げてしまい瞬間的に電気的な導通が途切れやすいが、先端を分割し少なくともいずれか一本が接触することで電気的な導通をより確実に得ることができる。また、３本に分割することで適度な摺動圧力にすることができ、抵抗体パターン１２および摺動子１４の摺動磨耗を軽減する効果を奏する。
【０１１４】
以上のように、本発明の実施形態に係る回転型センサを具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
【０１１５】
（１）本実施形態において、絶縁基板１１は絶縁性を有した合成樹脂材からなり板状に形成され、抵抗体パターン１２はカーボンを含有した抵抗インクを固化し、導電体パターン１３は導電性を有するペーストを固化して絶縁基板１１のパターン面１１１上としたが、これに限定するものではなく、例えば絶縁基板はベーク基板でもよく、導電体パターンは導電性ペーストではなく金属シートで形成しても良い。
【０１１６】
（２）本実施形態において、摺動子１４はベース部１４ａと腕部１４ｂとから形成されているが、同一の材料で一体に成形してもよい。これにより部品点数を削減するとともに工程費を削減することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１ 回転型センサ
１１ 絶縁基板
１１１ パターン面
１２ 抵抗体パターン
１２１ 第１の抵抗体パターン
１２２ 第２の抵抗体パターン
１３ 導電体パターン
１３１ 第１の導電体パターン
１３２ 第２の導電体パターン
１４ 摺動子
１４１ 第１の摺動子
１４２ 第２の摺動子
１４ａ ベース部
１４ｂ 腕部
１４ｃ 右側突出部
１４ｄ 左側突出部
１４ｅ 摺動端
１４ｆ 基準穴
１４ｇ 切り欠き部
１４ｈ 保持用穴
１４ｉ 固定端部
１４ｊ 係止部
１５ 回転基板
１５１ 摺動子保持面
１５２ 位置決めピン
１５２ａ リブ部
１５３ ストッパ部
１５４ 保持用ピン
１５５ 支持部
１６ グランド端子
１７１ 第１の入力端子
１７２ 第２の入力端子
１８１ 第１の出力端子
１８２ 第２の出力端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２出力回転型センサにおいて、特に、２出力の相対誤差を小さくすることができる回転型センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車やバイクなどでは、昨今、対環境性能の向上が課題となっている。特に内燃機関（エンジン）を動力として用いる自動車やバイクでは、燃費性能の向上や窒素酸化物排出量削減などが課題として挙げられる。燃費性能の向上や窒素酸化物排出量削減などの手段の一つとして、エンジンの吸気バルブや排気バルブ等の開閉角度は走行状態に合せた細かな制御がおこなわれる様になってきている。回転型センサはこのような開閉角度や回転角度を検出する為に用いられている。
【０００３】
昨今、対環境性能がさらに求められている自動車やバイクでは、各種バルブ類をより詳細に制御する必要があるため、より出力精度の良い回転型センサが求められている。
【０００４】
回転型センサとしては、下記の特許文献１に記載の回転型センサが知られている。以下、特許文献１に記載の回転型センサについて図７を用いて説明する。図７は特許文献１に記載の回転型センサに備えられた第１ブラシＢ１、第２ブラシＢ２、第１抵抗体Ｒ１および第２抵抗体Ｒ２の位置関係を示す図である。
【０００５】
特許文献１に記載の回転型センサは、図７に示すような第１ブラシＢ１と、第２ブラシＢ２と、第１抵抗体Ｒ１、第２抵抗体Ｒ２、第１導電体Ｌ１および第２導電体Ｌ２を備えたベースＢＳと、を有し、第１ブラシＢ１と第１抵抗体Ｒ１の相対接触位置および第２ブラシＢ２と第２抵抗体Ｒ２の相対接触位置での抵抗値レベルにより回転角に応じて変化する出力電圧を出力する回転型センサである。
【０００６】
第１ブラシＢ１の一端は第１抵抗体Ｒ１上を摺動し、他端は第１導電体Ｌ１上を摺動する。また、第２ブラシＢ２の一端は第２抵抗体Ｒ２上を摺動し、他端は第２導電体Ｌ２上を摺動する。
【０００７】
第１抵抗体Ｒ１の一端は入力端子Ｔｉ１に接続され、入力電圧Ｖ０が印加され、他端はアース端子Ｔｅ１に接続されグランドに接地されている。また、第１導電体Ｌ１は第１出力端子Ｔｏ１に接続され、出力電圧ｖ１を出力する。
【０００８】
第２抵抗体Ｒ２の一端は入力端子Ｔｉ２に接続され、入力電圧Ｖ０が印加され、他端はアース端子Ｔｅ２に接続されグランドに接地されている。また、第２導電体Ｌ２は第２出力端子Ｔｏ２に接続され、出力電圧ｖ２を出力する。
【０００９】
出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２とは同相の出力電圧であり、同相の出力電圧を同時にセンシングする事で回転角度などの位置検出を行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−１０７０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、実際には構成部品寸法のばらつきや製品組立時の組込み精度のバラツキなどにより、少なからず理想位置からのズレが発生する。このとき、出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２は理想の値からズレるため、実際の位置と回転型センサによって検出された位置に誤差が発生する。この誤差がより小さい回転型センサが求められている。
【００１２】
理想の位置からのズレが無い場合、出力電圧ｖ１および出力電圧ｖ２は同じ値であることが理想である。すなわち、出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２の出力相互誤差（ｖ１とｖ２の差）が０（Ｖ）であることが理想である。
【００１３】
以下に、位置ズレによって発生する出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２の出力相互誤差について説明する。説明に当たっては、図７に示すように、仮に第１ブラシＢ１と第１抵抗体Ｒ１との相対位置および第２ブラシＢ２と第２抵抗体Ｒ２との相対位置が理想の位置から矢印Ｙ方向に距離Ｘ分それぞれズレ、その位置ズレにより出力電圧ｖ１および出力電圧ｖ２がそれぞれＺ（Ｖ）だけズレた場合を想定して説明する。
【００１４】
ここで、図７に示す位置での出力電圧ｖ１の理想の値をｖ１ｅ、出力電圧ｖ２の理想の値をｖ２ｅとし、実際の出力電圧ｖ１の値をｖ１ｚ、実際の出力電圧ｖ２の値をｖ２ｚとする。
【００１５】
位置ズレによって出力電圧ｖ１および出力電圧ｖ２はそれぞれＺ（Ｖ）ズレるとしたが、第１ブラシＢ１は入力電圧Ｖ０が印加される入力端子Ｔｉ１に近づく方向にズレるため、実際の出力電圧ｖ１の値ｖ１ｚは出力電圧ｖ１の理想の値ｖ１ｅよりもＺ（Ｖ）高くなる。
【００１６】
第２ブラシＢ２は入力電圧Ｖ０が印加される入力端子Ｔｉ１から遠ざかる方向にズレるため、実際の出力電圧ｖ２の値ｖ２ｚは出力電圧ｖ２の理想の値ｖ２ｅよりもＺ（Ｖ）低くなる。
【００１７】
すなわち、実際の出力電圧ｖ１の値ｖ１ｚおよび実際の出力電圧ｖ２の値ｖ２ｚは以下の様に表わせる。
【００１８】
ｖ１ｚ＝ｖ１ｅ＋Ｚ （Ｖ）
【００１９】
ｖ２ｚ＝ｖ２ｅ―Ｚ （Ｖ）
【００２０】
したがって、図７に示す位置での出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２の出力相互誤差Ｄｖは以下の様に表わせる。
【００２１】
Ｄｖ＝ｖ１ｚ−ｖ２ｚ＝（ｖ１ｅ＋Ｚ）−（ｖ２ｅ―Ｚ）＝ｖ１ｅ−ｖ２ｅ＋２Ｚ （Ｖ）
【００２２】
ここで、理想の位置からのズレが無い場合、出力電圧ｖ１および出力電圧ｖ２は同じ値であることが理想であることから、出力電圧ｖ１の理想の値ｖ１ｅと出力電圧ｖ２の理想の値ｖ２ｅとはｖ１ｅ＝ｖ２ｅであり、図７に示す位置での出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２の出力相互誤差Ｄｖは以下の様に表わせる。
【００２３】
Ｄｖ＝２Ｚ （Ｖ）
【００２４】
すなわち、図７に示す位置での出力電圧ｖ１と出力電圧ｖ２の出力相互誤差Ｄｖは位置ズレによって出力電圧ｖ１および出力電圧ｖ２が変動した電圧値の和分となって表れ、実際に回転型センサを使って位置検出を行なった時には、実際の位置と回転型センサによって検出された位置の誤差となって表れる。
【００２５】
なお、矢印Ｙ方向に直交する方向にずれた場合には、出力電圧ｖ１および出力電圧ｖ２は変化しない。
【００２６】
本発明は、上述した課題を解決して、出力相互誤差が小さく、出力精度の良い２出力回転型センサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
請求項１に記載の回転型センサは、２つの抵抗体パターンと２つの導電体パターンとが設けられた絶縁基板と、前記抵抗体パターンと前記導電体パターンとを対として対ごとに電気的に導通させる２つの摺動子と、前記摺動子を保持し回転可能に配置された回転基板とを少なくとも有し、前記回転基板の回転に連動して前記摺動子が前記抵抗体パターン上および前記導電体パターン上を摺動し、前記回転基板の回転角に応じて変化する出力電圧を出力する２出力回転型センサにおいて、前記抵抗体パターンおよび前記導電体パターンは、仮想の２つの同心円の円弧に沿って前記絶縁基板のパターン面に形成され、前記抵抗体パターンは内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の抵抗体パターンと外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の抵抗体パターンとを備え、前記第１の抵抗体パターンと前記第２の抵抗体パターンとは前記２つの同心円の一方側に並列に配置され、前記導電体パターンは内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の導電体パターンと外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の導電体パターンとを備え、前記第１の導電体パターンと前記第２の導電体パターンとは前記２つの同心円の他方側に並列に配置され、前記第１の抵抗体パターンの一方端は電圧が印加される第１の入力端子に接続され、前記第２の抵抗体パターンの一方端は電圧が印加される第２の入力端子に接続され、前記第１の抵抗体パターンの他方端および前記第２の抵抗体パターンの他方端はグランドに接地されるグランド端子に接続され、前記第１の導電体パターンの一端は第２の出力電圧が出力される第２の出力端子に接続され、前記第２の導電体パターンの一端は第１の出力電圧が出力される第１の出力端子に接続されている、という特徴を有する。
【００２８】
請求項２に記載の回転型センサは、前記摺動子は第１の摺動子と第２の摺動子とからなり、前記回転基板は摺動子保持面に前記摺動子を保持し、前記摺動子保持面と前記パターン面とが対向し、前記抵抗体パターンと前記導電体パターンにより形成される同心円の中心を回転中心として回転可能に配置され、前記回転基板の回転に連動して前記第１の摺動子が前記第１の抵抗体パターンおよび前記第２の導電体パターンの上を摺動するとともに、前記第２の摺動子が前記第２の抵抗体パターンおよび前記第１の導電体パターンの上を摺動する、という特徴を有する。
【００２９】
請求項３に記載の回転型センサは、前記摺動子は前記抵抗体パターンおよび前記導電体パターンと当接し摺動する摺動端と、前記回転基板に前記摺動子を配置する際の基準位置となる基準穴と、前記回転基板に前記摺動子を配置後に前記摺動子が回転するのを防止する切り欠き部と、をそれぞれ有し、前記回転基板は前記摺動子保持面に前記摺動子を配置する際の基準位置となる位置決めピンと、前記摺動子を配置後に前記摺動子が回転するのを防止するストッパ部を有し、前記基準穴に前記位置決めピンを圧入し、前記切り欠き部を前記ストッパ部に係合した状態で前記摺動子は前記摺動子保持面に保持され、このとき、前記回転基板の回転中心、位置決めピン、前記ストッパ部、前記切り欠き部、前記基準穴および前記摺動端が同一直線上に配置されている、という特徴を有する。
【００３０】
請求項４に記載の回転型センサは、前記抵抗体パターンの幅寸法および前記導電体パターンの幅寸法は、前記摺動子の前記摺動端の幅寸法よりも大きい、という特徴を有する。
【００３１】
請求項５に記載の回転型センサは、前記摺動子は保持用穴を有し、前記回転基板は前記摺動子保持面に保持用ピンを有し、前記保持用ピンを前記保持用穴に挿通させ、前記保持用ピンをかしめて前記摺動子を前記回転基板に保持する、という特徴を有する。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１の発明によれば、第１の抵抗体パターンと第２の抵抗体パターンとを一方側に並列に配置し、第１の導電体パターンと第２の導電体パターンとを他方側に並列に配置するとともに、第１の抵抗体パターンおよび前記第２の抵抗体パターンの同一方向の一端にはそれぞれ所定の電圧が印加され、他端はグランド端子に接続されグランドに接地する構造としたことで、仮に製品組立において組込みズレが発生し、正規の配置位置からずれた場合などでも、第１の出力電圧と第２の出力電圧が同等の出力ズレを発生する方向にずれるため、２出力間の出力相互誤差を低減することができ、回転型センサの出力精度を向上させる、という効果を奏する。
【００３３】
請求項２の発明によれば、前記第１の摺動子が前記第１の抵抗体パターンおよび前記第２の導電体パターンの上を摺動するとともに、前記第２の摺動子が前記第２の抵抗体パターンおよび前記第１の導電体パターンの上を摺動する構造としたことで、前記第１の摺動子と前記第２の摺動子とに同じ部品を使うことができ、部品の種類を少なくすることで生産コストを削減することができる、という効果を奏する。
【００３４】
請求項３の発明によれば、前記回転基板の回転中心、位置決めピン、前記ストッパ部、前記切り欠き部、前記基準穴および前記摺動端を同一直線上に配置することで、回転基板に対する摺動子の取り付け位置のズレを抑えるとともに抵抗体パターンおよび導電体パターンと摺動端との当接位置のズレを抑えることが可能となり、より２出力間の出力相互誤差を低減することができ、回転型センサの出力精度を向上させる、という効果を奏する。
【００３５】
請求項４の発明によれば、前記抵抗体パターンの幅寸法および前記導電体パターンの幅寸法を前記摺動子の前記摺動端の幅寸法よりも大きくすることで、仮に前記摺動端の幅方向に取り付け位置ズレが発生した場合でも前記抵抗体パターン上および前記導電体パターン上から前記摺動端が脱落することなく摺動することができ、より安定した出力が得られる、という効果を奏する。
【００３６】
請求項５の発明によれば、前記位置決めピンおよび前記基準穴とはべつに前記保持用穴と前記保持用ピンとを設け、前記保持用ピンを前記保持用穴に挿通させ、前記保持用ピンをかしめて前記摺動子を前記回転基板に保持する構造としたことで、前記摺動子を前記回転基板に固定保持する際に位置決めの基準がずれることなく固定することが可能となり、より出力精度が安定する、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】回転型センサ１の構成を示す模式図である。
【図２】摺動子１４を示す図である。
【図３】回転基板１５を示す図である。
【図４】摺動子１４を回転基板１５に配置した状態を示す図である。
【図５】第１の抵抗体パターン１２１、第２の導電体パターン１３２および第１の摺動子１４１の位置関係を示した図である。
【図６】従来の回転型センサを示す図である。
【図７】別の従来の回転型センサを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
［第１実施形態］
以下に第１実施形態における回転型センサ１について説明する。
【００３９】
まず始めに本実施形態における回転型センサ１の構成について図１ないし図３を用いて説明する。図１は回転型センサ１の構成を示す模式図である。図２は摺動子１４を示す図で、図２（ａ）は摺動子１４を示す斜視図であり、図２（ｂ）はベース部１４ａを示す斜視図であり、図２（ｃ）は腕部１４ｂを示す斜視図である。図３は回転基板１５を示す図で、図３（ａ）は回転基板１５を示す斜視図であり、図３（ｂ）は位置決めピン１５２を示す斜視図である。
【００４０】
回転型センサ１は、図１に示すように、２つの抵抗体パターン１２と２つの導電体パターン１３とが設けられた絶縁基板１１と、抵抗体パターン１２と導電体パターン１３とを対として対ごとに電気的に導通させる２つの摺動子１４と、摺動子１４を保持し回転可能に配置された回転基板１５とを少なくとも有し、回転基板１５の回転に連動して摺動子１４が抵抗体パターン１２上および導電体パターン１３上を摺動し、回転基板の回転角に応じて変化する出力電圧を出力する。
【００４１】
絶縁基板１１は、絶縁性を有した合成樹脂材からなり板状に形成されており、一方側の面には抵抗体パターン１２と導電体パターン１３とが配置されるパターン面１１１を有する。
【００４２】
抵抗体パターン１２はカーボンを含有した抵抗インクを固化し、導電体パターン１３は導電性を有するペーストを固化して絶縁基板１１のパターン面１１１上に形成されている。なお、抵抗体パターン１２上の任意の区間において単位長さ辺りの抵抗値は同じである。
【００４３】
抵抗体パターン１２および導電体パターン１３は、図１に示すように、仮想の２つの同心円の円弧に沿って形成されおり、抵抗体パターン１２は内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の抵抗体パターン１２１と外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の抵抗体パターン１２２とを備え、第１の抵抗体パターン１２１と第２の抵抗体パターン１２２とは２つの同心円の一方側に並列に配置され、導電体パターンは内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の導電体パターン１３１と外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の導電体パターン１３２とを備え、第１の導電体パターン１３１と第２の導電体パターン１３２とは２つの同心円の他方側に並列に配置されている。
【００４４】
なお、抵抗体パターン１２の幅寸法および導電体パターン１３の幅寸法は、摺動子１４が抵抗体パターン１２および導電体パターン１３とに当接する箇所（後述する摺動端１４ｅ）の幅寸法よりも大きい。
【００４５】
第１の抵抗体パターン１２１の一方端は電圧が印加される第１の入力端子１７１に接続され、第２の抵抗体パターン１２２の一方端は電圧が印加される第２の入力端子１７２に接続され、第１の抵抗体パターン１２１の他方端および第２の抵抗体パターン１２２の他方端はグランドに接地されるグランド端子１６に接続されている。
【００４６】
第１の導電体パターン１３１の一端は第２の出力電圧Ｖ２が出力される第２の出力端子１８２に接続され、第２の導電体パターン１３２の一端は第１の出力電圧Ｖ１が出力される第１の出力端子１８１に接続されている。
【００４７】
摺動子１４は、図２（ａ）に示すように、金属板を加工したベース部１４ａと貴金属板を加工した腕部１４ｂとを有している。ベース部１４ａは、図２（ｂ）に示すように、長方形状をしており、ベース部１４ａの右側端から左側へ寄った位置には手前側に突出した右側突出部１４ｃが形成され、ベース部１４ａの左側端から右側へ寄った位置には手前側に突出した左側突出部１４ｄが形成されている。
【００４８】
また、ベース部１４ａの左右方向の中央付近には摺動子１４を配置する際の保持に用いる保持用穴１４ｈが左右方向に沿って２つ形成され、ベース部１４ａの左右の両端下面側には腕部１４ｂを係止する係止部１４ｊが形成されている。
【００４９】
右側突出部１４ｃの先端付近には摺動子１４を配置する際に取付位置の基準になる基準穴１４ｆが設けられている。基準穴１４ｆはバーリング加工にて、下側面から下方向に向かって突出し円筒状に形成されている。
【００５０】
左側突出部１４ｄの右側端部には矩形状に切り欠かれた切り欠き部１４ｇが形成されている。
【００５１】
なお、基準穴１４ｆの中心と切り欠き部１４ｇの中央を通る直線は、２つの保持用穴１４ｈの中心を通る直線と平行になる。
【００５２】
腕部１４ｂは、図２（ｃ）に示すように、長方形状に形成されており、手前側の端には抵抗体パターン１２上または導電体パターン１３上を摺動する摺動端１４ｅが設けられ、奥側の端にはベース部１４ａに係止される固定端部１４ｉが設けられている。摺動端１４ｅは先端部が左右方向に３つに分割されるとともに、分割された先端はそれぞれ下方向へ曲げ加工されており、固定端部１４ｉは下方向へ曲げ加工されている。
【００５３】
図２（ａ）に示すように、腕部１４ｂが固定端部１４ｉをベース部１４ａの係止部１４ｊに係止されることで、摺動子１４が形成される。このとき、摺動端１４ｅはその先端が下側を向くようにして手前側に突出するように配置される。
【００５４】
また、摺動子１４は同一形状の第１の摺動子１４１と第２の摺動子１４２とがある。
【００５５】
回転基板１５は、図３（ａ）に示すように、合成樹脂材からなり略円盤状に形成されている。回転基板１５は一方の面に摺動子１４を保持する摺動子保持面１５１を有し、摺動子保持面１５１には摺動子１４を配置する際の基準位置となる位置決めピン１５２と、摺動子１４を配置する際に摺動子１４が回転するのを防止するストッパ部１５３と、摺動子１４を摺動子保持面１５１に保持する保持用ピン１５４と、回転基板１５が回転する際の回転中心となる支点部（回転中心）１５５と、が設けられている。
【００５６】
支点部１５５は摺動子保持面１５１に対して垂直に突出した円筒状に形成され摺動子保持面１５１の中心に配置されている。
【００５７】
位置決めピン１５２は、支点部１５５を基準として基準穴１４ｆと切り欠き部１４ｇとの距離よりも離れた位置に配置され、摺動子保持面１５１に対して垂直に突出した円柱形状に形成されている。位置決めピン１５２の側面には、図３（ｂ）に示すように、突出方向に沿って等間隔に３本のリブ部１５２ａが設けられ、３本のリブ部１５２aに同時に接する円の半径は基準穴１４ｆの半径よりも大きい。
【００５８】
ストッパ部１５３は、位置決めピン１５２の中心点と支点部１５５の中心点とを結ぶ直線上の、位置決めピン１５２を基準として基準穴１４ｆと切り欠き部１４ｇとの間隔と同じ距離だけ離れた位置に配置され、摺動子保持面１５１に対して垂直に突出した略直方体形状に形成されている。
【００５９】
保持用ピン１５４は、位置決めピン１５２の中心点と支点部１５５の中心点とを結ぶ直線に平行な直線上に配置され、摺動子保持面１５１に対して垂直に突出した円柱状に形成されている。
【００６０】
このとき、位置決めピン１５２とストッパ部１５３と保持用ピン１５４との位置関係は、位置決めピン１５２は基準穴１４ｆに対応し、ストッパ部１５３は切り欠き部１４ｇと対応し、保持用ピン１５４は保持用穴１４ｈに対応する位置に配置されている。
【００６１】
つぎに、本実施形態の回転型センサの構造について図１および図４を用いて説明する。図４は摺動子１４を回転基板１５に配置した状態を示す図である。
【００６２】
回転基板１５は、図４に示すように、摺動子保持面１５１に第１の摺動子１４１と第２の摺動子１４２とを保持する。第１の摺動子１４１および第２の摺動子１４２は、それぞれ基準穴１４ｆに位置決めピン１５２を圧入し、切り欠き部１４ｇをストッパ部１５３に係合し、保持用ピン１５４を保持用穴１４ｈに挿通し、保持用ピン１５４をそれぞれかしめることで摺動子保持面１５１に保持される。
【００６３】
第１の摺動子１４１は、支持部１５５が腕部１４ｂと腕部１４ｂとの間にあるとともに、いずれか一方の腕部１４ｂに寄った位置に来るように配置され、第２の摺動子１４２は支持部１５５を対称点として第１の摺動子１４１と点対象となる位置に配置される。
【００６４】
このとき、位置決めピン１５２、ストッパ部１５３、支点部１５５、切り欠き部１４ｇ、基準穴１４ｆおよび摺動端１４ｅの先端が同一直線上に配置されている。
【００６５】
このように摺動子１４が保持された回転基板１５は、図１に示すように、摺動子保持面１５１に保持された摺動子１４と絶縁基板１１のパターン面１１１とが対向し、抵抗体パターン１２と導電体パターン１３により形成される同心円の中心を回転中心として回転可能に配置される。
【００６６】
このとき、図１に示すように、第１の摺動子１４１は第１の抵抗体パターン１２１および第２の導電体パターン１３２と当接し、第２の摺動子１４２は第２の抵抗体パターン１２２および第１の導電体パターン１３１と当接する。これにより、第１の抵抗体パターン１２１と第２の導電体パターン１３２とは第１の摺動子１４１により電気的に接続され、第２の抵抗体パターン１２２と第１の導電体パターン１３１とは第２の摺動子１４２により電気的に接続される。
【００６７】
また、第１の抵抗体パターン１２１の一方端は電圧が印加される第１の入力端子１７１に接続され、第２の抵抗体パターンの一方端は電圧が印加される第２の入力端子１７２に接続され、第１の抵抗体パターン１２１の他方端および第２の抵抗体パターン１２２の他方端はグランドに接地されるグランド端子１６に接続され、第１の導電体パターン１３１の一端は第２の出力電圧Ｖ２が出力される第２の出力端子１８２に接続され、第２の導電体パターン１３２の一端は第１の出力電圧Ｖ１が出力される第１の出力端子１８１に接続されている。
【００６８】
つぎに、本実施形態の回転型センサの動作について図５を用いて説明する。図５は第１の抵抗体パターン１２１、第２の導電体パターン１３２および第１の摺動子１４１の位置関係を示した図で、図５（ａ）は第１の摺動子１４１が位置１ａにあるときを示す図であり、図５（ｂ）は第１の摺動子１４１が位置１ｃにあるときを示す図である。
【００６９】
支持部１５５を中心として回転可能に配置されている回転基板１５を回転させると、回転基板１５に保持されるとともに、抵抗体パターン１２および導電体パターン１３と当接している摺動子１４は、第１の摺動子１４１が第１の抵抗体パターン１２１上および第２の導電体パターン１３２上を摺動し、第２の摺動子１４２が第２の抵抗体パターン１２２上および第１の導電体パターン１３１上を摺動する。
【００７０】
また、第１の入力端子１７１および第２の入力端子１７２には同じ値の電圧が印加されており、第１の出力端子１８１からは第１の出力電圧Ｖ１が出力され、第２の出力端子１８２からは第２の出力電圧Ｖ２が出力され、それぞれオームの法則に則り、回転基板１５の回転角度に比例して出力電圧値が変化する。
【００７１】
以下に第１の出力電圧Ｖ１を例にして具体的に説明する。なお、図５（ａ）および図５（ｂ）においては、簡略的に説明する為に第１の抵抗体パターン１２１および第２の導電体パターン１３２は直線形状で表わしているが、円形状になった場合も同じ事が言える。
【００７２】
ここで、第１の入力端子１７１には入力電圧として常時１０（Ｖ）の入力電圧が印加されているものとする。このとき、第１の抵抗体パターン１２１の第１の入力端子１７１側末端（位置１ａ）における電圧は１０（Ｖ）で、グランド端子１６側末端（位置１ｂ）における電圧は０（Ｖ）となる。
【００７３】
ある状態において、第１の抵抗体パターン１２１、第２の導電体パターン１３２および第１の摺動子１４１は図５（ａ）に示すような位置関係で第１の摺動子１４１は位置１ａにあるとする。
【００７４】
ある状態における第１の出力端子１８１から出力される第１の出力電圧をＶ１ａとすると、第１の摺動子１４１は位置１ａに位置しているので、第１の出力電圧Ｖ１ａは第１の抵抗体パターン１２１の位置１ａにおける電圧と同じ値となる。したがって、第１の出力電圧Ｖ１ａは１０（Ｖ）の電圧を出力する。
【００７５】
次に、回転基板１５を操作することで第１の摺動子１４１が第１の抵抗体パターン１２１上を摺動し、図５（ｂ）に示すように、第１の入力端子１７１側末端とグランド端子１６側末端との中点位置（位置１ｃ）まで移動したものとする。（以下、操作後状態と呼ぶ。）
【００７６】
操作後状態における第１の出力端子１８１から出力される第１の出力電圧をＶ１ｃとすると、第１の摺動子１４１は位置１ｃに位置しているので、第１の出力電圧Ｖ１ｃは第１の抵抗体パターン１２１の位置１ｃにおける電圧と同じ値となる。
【００７７】
ここで、第１の抵抗体パターン１２１の全抵抗値をＲ(Ω)、第１の抵抗体パターン１２１を流れる電流をＩ（Ａ）とすると、第１の入力端子１７１には常時１０（Ｖ）の入力電圧が印加されているので、第１の抵抗体パターン１２１には、オームの法則：Ｖ（電圧）＝Ｉ（電流）×Ｒ（抵抗値）に則り、以下の電流Ｉが常時流れている。
【００７８】
Ｉ＝１０／Ｒ （Ａ）
【００７９】
また、グランド端子１６側末端である位置１ｂは抵抗値の基準位置（０（Ω）位置）となるので、位置１ａと位置１ｂの中点位置である位置１ｃにおける第１の抵抗体パターン１２１の抵抗値ＲｃはＲｃ＝Ｒ／２（Ω）と表わすことができる。
【００８０】
したがって、位置１ｃにおける第１の出力電圧Ｖ１ｃは以下の通りである。
【００８１】
Ｖ１ｃ＝Ｉ×Ｒｃ＝（１０／Ｒ）×（Ｒ／２）＝１０／２＝５（Ｖ）
【００８２】
同様に、第１の摺動子１４１が位置１ｂと位置１ｃとの中点位置である位置１ｄにある場合には、位置１ｄにおける第１の出力電圧Ｖ１ｄは２．５（Ｖ）となり、第１の出力電圧Ｖ１は第１の摺動子１４１の移動量（位置１ｂからの距離）に比例して変化する。これは本実施形態に置き換えると第１の出力電圧Ｖ１は回転基板１５の回転角度に比例して変化するということである。また、第２の出力電圧Ｖ２も同様の原理で回転基板１５の回転角度に比例して変化する。
【００８３】
このように出力電圧を見ることで何度回転したかが分かり、各種開閉角度や回転角度などを検出することができる。
【００８４】
また、製品状態になった具体例は図６に示すような形態になり、レバーＬを回動させることで内部に収納された回転基板１５（図１参照）が連動して回動する。
【００８５】
以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。
【００８６】
本実施形態の回転型センサ１では、抵抗体パターン１２は内側の同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の抵抗体パターン１２１と外側の同心円の円弧に沿って形成された第２の抵抗体パターン１２２とを備え、第１の抵抗体パターン１２１と第２の抵抗体パターン１２２とは２つの同心円の一方側に並列に配置され、導電体パターン１３は内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第1の導電体パターン１３１と外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の導電体パターン１３２とを備え、第1の導電体パターン１３１と第２の導電体パターン１３２とは前記２つの同心円の他方側に並列に配置され、第１の抵抗体パターン１２１の一方端は電圧が印加される第１の入力端子１７１に接続され、第２の抵抗体パターン１２２の一方端は電圧が印加される第２の入力端子１７２に接続され、第１の抵抗体パターン１２１の他方端および第２の抵抗体パターン１２２の他方端はグランドに接地されるグランド端子１６に接続され、第１の導電体パターン１３１の一端は第２の出力電圧Ｖ２が出力される第２の出力端子１８２に接続され、第２の導電体パターン１３２の一端は第１の出力電圧Ｖ１が出力される第１の出力端子１８１に接続されている構造とした。
【００８７】
これにより、第１の抵抗体パターンと第２の抵抗体パターンとを一方側に並列に配置し、第１の導電体パターンと第２の導電体パターンとを他方側に並列に配置するとともに、第１の抵抗体パターンおよび前記第２の抵抗体パターンの同一方向の一端にはそれぞれ所定の電圧が印加され、他端はグランド端子に接続されグランドに接地する構造としたことで、仮に製品組立において組込みズレが発生し、正規の配置位置からずれた場合などでも、第１の出力電圧と第２の出力電圧が同等の出力ズレを発生する方向にずれるため、２出力間の出力相互誤差を低減することができ、回転型センサの出力精度を向上させる、という効果を奏する。
【００８８】
以下に、位置ズレによって発生する第１の出力電圧Ｖ１と第２の出力電圧Ｖ２の出力相互誤差を低減できる理由について説明する。説明に当たっては、図１に示すように、仮に第１の摺動子１４１と第１の抵抗体パターン１２１との相対位置および第２の摺動子１４２と第２の抵抗体パターン１２２との相対位置が理想の位置から矢印Ｓ方向に距離Ｔ分それぞれズレ、その位置ズレにより第１の出力電圧Ｖ１および第２の出力電圧Ｖ２がそれぞれＵ（Ｖ）だけズレた場合を想定して説明する。
【００８９】
ここで、図１に示す位置での第１の出力電圧Ｖ１の理想の値をＶ１ｅ、第２の出力電圧Ｖ２の理想の値をＶ２ｅとし、実際の第１の出力電圧Ｖ１の値をＶ１ｚ、実際の第２の出力電圧Ｖ２の値をＶ２ｚとする。
【００９０】
位置ズレによって第１の出力電圧Ｖ１および第２の出力電圧Ｖ２はそれぞれＵ（Ｖ）ズレるとしたが、第１の摺動子１４１は入力電圧Ｖ０が印加される第１の入力端子１７１に近づく方向にズレるため、実際の第１の出力電圧Ｖ１の値Ｖ１ｚは第１の出力電圧Ｖ１の理想の値Ｖ１ｅよりもＵ（Ｖ）高くなる。
【００９１】
第２の摺動子１４２も入力電圧Ｖ０が印加される第２の入力端子１７２に近づく方向にズレるため、実際の第２の出力電圧Ｖ２の値Ｖ２ｚは第２の出力電圧Ｖ２の理想の値Ｖ２ｅよりもＵ（Ｖ）高くなる。
【００９２】
すなわち、実際の第１の出力電圧Ｖ１の値Ｖ１ｚおよび実際の第２の出力電圧Ｖ２の値Ｖ２ｚは以下の様に表わせる。
【００９３】
Ｖ１ｚ＝Ｖ１ｅ＋Ｕ （Ｖ）
【００９４】
Ｖ２ｚ＝Ｖ２ｅ＋Ｕ （Ｖ）
【００９５】
したがって、図１に示す位置での第１の出力電圧Ｖ１と第２の出力電圧Ｖ２の出力相互誤差Ｄｖは以下の様に表わせる。
【００９６】
Ｄｖ＝Ｖ１ｚ−Ｖ２ｚ＝（Ｖ１ｅ＋Ｕ）−（Ｖ２ｅ＋Ｕ）＝Ｖ１ｅ−Ｖ２ｅ （Ｖ）
【００９７】
ここで、理想の位置からのズレが無い場合、第１の出力電圧Ｖ１および第２の出力電圧Ｖ２は同じ値であることが理想であることから、第１の出力電圧Ｖ１の理想の値Ｖ１ｅと第２の出力電圧Ｖ２の理想の値Ｖ２ｅとはＶ１ｅ＝Ｖ２ｅであり、図１に示す位置での第１の出力電圧Ｖ１と第２の出力電圧Ｖ２の出力相互誤差Ｄｖは以下の様に表わせる。
【００９８】
Ｄｖ＝０ （Ｖ）
【００９９】
すなわち、位置ズレによって第１の出力電圧Ｖ１および第２の出力電圧Ｖ２がそれぞれＵ（Ｖ）変動した場合に、従来例では位置ズレにより出力相互誤差Ｄｖが２Ｕ（Ｖ）大きくなるのに対して、本実施形態では第１の出力電圧Ｖ１と第２の出力電圧Ｖ２の出力相互誤差Ｄｖは変化しないと言える。
【０１００】
なお、矢印Ｙ方向に直交する方向にずれた場合には、第１の出力電圧Ｖ１および第２の出力電圧Ｖ２は変化しない。
【０１０１】
また、本実施形態の回転型センサ１では、摺動子１４は第１の摺動子１４１と第２の摺動子１４２とからなり、回転基板１５は摺動子保持面１５１に摺動子１４を保持し、摺動子保持面１５１とパターン面１１１とが対向し、抵抗体パターン１２と導電体パターン１３により形成される同心円の中心を回転中心として回転可能に配置され、回転基板１５の回転に連動して第１の摺動子１４１が第１の抵抗体パターン１２１および第２の導電体パターン１３２の上を摺動するとともに、第２の摺動子１４２が第２の抵抗体パターン１２２および第１の導電体パターン１３１の上を摺動する構造とした。
【０１０２】
これにより、第１の摺動子１４１が第１の抵抗体パターン１２１および第２の導電体パターン１３２の上を摺動するとともに、第２の摺動子１４２が第２の抵抗体パターン１２２および第１の導電体パターン１３１の上を摺動する構造としたことで、第１の摺動子１４１と第２の摺動子１４２とに同じ部品を使うことができ、部品の種類を少なくすることで生産コストを削減することができるという効果を奏する。
【０１０３】
さらに、抵抗体パターン１２と導電体パターン１３とを２つの同心円状に配置することができるため、従来例では４つの同心円状に配置されていた場合と比較して絶縁基板を小さくすることが可能となり、製品をより小型にすることができるという効果を奏する。
【０１０４】
また、本実施形態の回転型センサ１では、摺動子１４は抵抗体パターン１２および導電体パターン１３と当接し摺動する摺動端１４ｅと、回転基板１５に摺動子１４を配置する際の基準位置となる基準穴１４ｆと、回転基板１５に摺動子１４を配置後に摺動子１４が回転するのを防止する切り欠き部１４ｇと、をそれぞれ有し、回転基板１５は摺動子保持面１５１に摺動子１４を配置する際の基準位置となる位置決めピン１５２と、摺動子１４を配置後に摺動子１４が回転するのを防止するストッパ部１５３を有し、基準穴１４ｆに位置決めピン１５２を圧入し、切り欠き部１４ｇをストッパ部１５３に係合した状態で摺動子１４は摺動子保持面１５１に保持され、このとき、回転基板１５の回転中心、位置決めピン１５２、ストッパ部１５３、切り欠き部１４ｇ、基準穴１４ｆおよび摺動端１４ｅが同一直線上に配置されている構造とした。
【０１０５】
これにより、回転基板１５の回転中心、位置決めピン１５２、ストッパ部１５３、切り欠き部１４ｇ、基準穴１４ｆおよび摺動端１４ｅを同一直線上に配置することで、回転基板１５に対する摺動子１４の取り付け位置のズレを抑えるとともに抵抗体パターン１２および導電体パターン１３と摺動端１４ｅとの当接位置のズレを抑えることが可能となり、より２出力間の出力相互誤差を低減することができ、回転型センサ１の出力精度を向上させるという効果を奏する。
【０１０６】
また、本実施形態の回転型センサ１では、抵抗体パターン１２の幅寸法および導電体パターン１３の幅寸法は、摺動子１４の摺動端１４ｅの幅寸法よりも大きい構造とした。
【０１０７】
これにより、抵抗体パターン１２の幅寸法および導電体パターン１３の幅寸法を摺動子１４の摺動端１４ｅの幅寸法よりも大きくすることで、仮に摺動端１４ｅの幅方向に取り付け位置ズレが発生した場合でも抵抗体パターン１２上および導電体パターン１３上から摺動端１４ｅが脱落することなく摺動することができ、より安定した出力が得られる、という効果を奏する。
【０１０８】
また、本実施形態の回転型センサ１では、摺動子１４は保持用穴１４ｈを有し、回転基板１５は摺動子保持面１５１に保持用ピン１５４を有し、保持用ピン１５４を保持用穴１４ｈに挿通させ、保持用ピン１５４をかしめて摺動子１４を回転基板１５に保持する構造とした。
【０１０９】
これにより、位置決めピン１５２および基準穴１４ｆとはべつに保持用穴１４ｈと保持用ピン１５４とを設け、保持用ピン１５４を保持用穴１４ｈに挿通させ、保持用ピン１５４をかしめて摺動子１４を回転基板１５に保持する構造としたことで、位置決めピン１５２をかしめる必要がなく、摺動子１４を回転基板１５に固定保持する際に位置決めの基準がずれることなく固定することが可能となり、より出力精度が安定するという効果を奏する。
【０１１０】
また、本実施形態の回転型センサ１では、位置決めピン１５２の側面に３本のリブ部１５２ａを設け、３本のリブ部１５２ａに同時に接する円の直径は基準穴１４ｆよりも大きい。
【０１１１】
これにより、位置決めピン１５２を基準穴１４ｆに挿入するとリブ部１５２ａが潰されながら圧入することで、位置決めピン１５２と基準穴１４ｆとの間にガタがなくなり、基準のずれがなくなるとともに、圧入する際に潰されたリブ部１５２ａはリブ部１５２ａどうしの空間に逃げる為、リブ部１５２ａがない場合に比べて容易に圧入を行なうことができる。
【０１１２】
また、本実施形態の回転型センサ１では、摺動端１４ｅの先端が３本に分割されている構造とした。
【０１１３】
先端が分割されていない場合、仮に摺動端１４ｅの摺動軌道上に異物などがあると摺動端全体が異物に乗り上げてしまい瞬間的に電気的な導通が途切れやすいが、先端を分割し少なくともいずれか一本が接触することで電気的な導通をより確実に得ることができる。また、３本に分割することで適度な摺動圧力にすることができ、抵抗体パターン１２および摺動子１４の摺動磨耗を軽減する効果を奏する。
【０１１４】
以上のように、本発明の実施形態に係る回転型センサを具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
【０１１５】
（１）本実施形態において、絶縁基板１１は絶縁性を有した合成樹脂材からなり板状に形成され、抵抗体パターン１２はカーボンを含有した抵抗インクを固化し、導電体パターン１３は導電性を有するペーストを固化して絶縁基板１１のパターン面１１１上としたが、これに限定するものではなく、例えば絶縁基板はベーク基板でもよく、導電体パターンは導電性ペーストではなく金属シートで形成しても良い。
【０１１６】
（２）本実施形態において、摺動子１４はベース部１４ａと腕部１４ｂとから形成されているが、同一の材料で一体に成形してもよい。これにより部品点数を削減するとともに工程費を削減することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１ 回転型センサ
１１ 絶縁基板
１１１ パターン面
１２ 抵抗体パターン
１２１ 第１の抵抗体パターン
１２２ 第２の抵抗体パターン
１３ 導電体パターン
１３１ 第１の導電体パターン
１３２ 第２の導電体パターン
１４ 摺動子
１４１ 第１の摺動子
１４２ 第２の摺動子
１４ａ ベース部
１４ｂ 腕部
１４ｃ 右側突出部
１４ｄ 左側突出部
１４ｅ 摺動端
１４ｆ 基準穴
１４ｇ 切り欠き部
１４ｈ 保持用穴
１４ｉ 固定端部
１４ｊ 係止部
１５ 回転基板
１５１ 摺動子保持面
１５２ 位置決めピン
１５２ａ リブ部
１５３ ストッパ部
１５４ 保持用ピン
１５５ 支持部
１６ グランド端子
１７１ 第１の入力端子
１７２ 第２の入力端子
１８１ 第１の出力端子
１８２ 第２の出力端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの抵抗体パターンと２つの導電体パターンとが設けられた絶縁基板と、前記抵抗体パターンと前記導電体パターンとを対として対ごとに電気的に導通させる２つの摺動子と、前記摺動子を保持し回転可能に配置された回転基板とを少なくとも有し、前記回転基板の回転に連動して前記摺動子が前記抵抗体パターン上および前記導電体パターン上を摺動し、前記回転基板の回転角に応じて変化する出力電圧を出力する２出力回転型センサにおいて、
前記抵抗体パターンおよび前記導電体パターンは、仮想の２つの同心円の円弧に沿って前記絶縁基板のパターン面に形成され、
前記抵抗体パターンは内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の抵抗体パターンと外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の抵抗体パターンとを備え、前記第１の抵抗体パターンと前記第２の抵抗体パターンとは前記２つの同心円の一方側に並列に配置され、
前記導電体パターンは内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の導電体パターンと外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の導電体パターンとを備え、前記第１の導電体パターンと前記第２の導電体パターンとは前記２つの同心円の他方側に並列に配置され、
前記第１の抵抗体パターンの一方端は電圧が印加される第１の入力端子に接続され、
前記第２の抵抗体パターンの一方端は電圧が印加される第２の入力端子に接続され、
前記第１の抵抗体パターンの他方端および前記第２の抵抗体パターンの他方端はグランドに接地されるグランド端子に接続され、
前記第１の導電体パターンの一端は第２の出力電圧が出力される第２の出力端子に接続され、
前記第２の導電体パターンの一端は第１の出力電圧が出力される第１の出力端子に接続されている、
ことを特徴とする２出力回転型センサ。
【請求項２】
前記摺動子は第１の摺動子と第２の摺動子とからなり、
前記回転基板は摺動子保持面に前記摺動子を保持し、前記摺動子保持面と前記パターン面とが対向し、前記抵抗体パターンと前記導電体パターンにより形成される同心円の中心を回転中心として回転可能に配置され、
前記回転基板の回転に連動して前記第１の摺動子が前記第１の抵抗体パターンおよび前記第２の導電体パターンの上を摺動するとともに、前記第２の摺動子が前記第２の抵抗体パターンおよび前記第１の導電体パターンの上を摺動する、
ことを特徴とする請求項１に記載の２出力回転型センサ。
【請求項３】
前記摺動子は前記抵抗体パターンおよび前記導電体パターンと当接し摺動する摺動端と、前記回転基板に前記摺動子を配置する際の基準位置となる基準穴と、前記回転基板に前記摺動子を配置後に前記摺動子が回転するのを防止する切り欠き部と、をそれぞれ有し、
前記回転基板は前記摺動子保持面に前記摺動子を配置する際の基準位置となる位置決めピンと、前記摺動子を配置後に前記摺動子が回転するのを防止するストッパ部を有し、
前記基準穴に前記位置決めピンを圧入し、前記切り欠き部を前記ストッパ部に係合した状態で前記摺動子は前記摺動子保持面に保持され、
このとき、前記回転基板の回転中心、前記位置決めピン、前記ストッパ部、前記切り欠き部、前記基準穴および前記摺動端が同一直線上に配置されている、
ことを特徴とする請求項１および請求項２に記載の２出力回転型センサ。
【請求項４】
前記抵抗体パターンの幅寸法および前記導電体パターンの幅寸法は、前記摺動子の前記摺動端の幅寸法よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の２出力回転型センサ。
【請求項５】
前記摺動子は保持用穴を有し、
前記回転基板は前記摺動子保持面に保持用ピンを有し、
前記保持用ピンを前記保持用穴に挿通させ、前記保持用ピンをかしめて前記摺動子を前記回転基板に保持する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の２出力回転型センサ。
【請求項１】
２つの抵抗体パターンと２つの導電体パターンとが設けられた絶縁基板と、前記抵抗体パターンと前記導電体パターンとを対として対ごとに電気的に導通させる２つの摺動子と、前記摺動子を保持し回転可能に配置された回転基板とを少なくとも有し、前記回転基板の回転に連動して前記摺動子が前記抵抗体パターン上および前記導電体パターン上を摺動し、前記回転基板の回転角に応じて変化する出力電圧を出力する２出力回転型センサにおいて、
前記抵抗体パターンおよび前記導電体パターンは、仮想の２つの同心円の円弧に沿って前記絶縁基板のパターン面に形成され、
前記抵抗体パターンは内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の抵抗体パターンと外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の抵抗体パターンとを備え、前記第１の抵抗体パターンと前記第２の抵抗体パターンとは前記２つの同心円の一方側に並列に配置され、
前記導電体パターンは内側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第１の導電体パターンと外側の前記同心円の略半円の円弧に沿って形成された第２の導電体パターンとを備え、前記第１の導電体パターンと前記第２の導電体パターンとは前記２つの同心円の他方側に並列に配置され、
前記第１の抵抗体パターンの一方端は電圧が印加される第１の入力端子に接続され、
前記第２の抵抗体パターンの一方端は電圧が印加される第２の入力端子に接続され、
前記第１の抵抗体パターンの他方端および前記第２の抵抗体パターンの他方端はグランドに接地されるグランド端子に接続され、
前記第１の導電体パターンの一端は第２の出力電圧が出力される第２の出力端子に接続され、
前記第２の導電体パターンの一端は第１の出力電圧が出力される第１の出力端子に接続されている、
ことを特徴とする２出力回転型センサ。
【請求項２】
前記摺動子は第１の摺動子と第２の摺動子とからなり、
前記回転基板は摺動子保持面に前記摺動子を保持し、前記摺動子保持面と前記パターン面とが対向し、前記抵抗体パターンと前記導電体パターンにより形成される同心円の中心を回転中心として回転可能に配置され、
前記回転基板の回転に連動して前記第１の摺動子が前記第１の抵抗体パターンおよび前記第２の導電体パターンの上を摺動するとともに、前記第２の摺動子が前記第２の抵抗体パターンおよび前記第１の導電体パターンの上を摺動する、
ことを特徴とする請求項１に記載の２出力回転型センサ。
【請求項３】
前記摺動子は前記抵抗体パターンおよび前記導電体パターンと当接し摺動する摺動端と、前記回転基板に前記摺動子を配置する際の基準位置となる基準穴と、前記回転基板に前記摺動子を配置後に前記摺動子が回転するのを防止する切り欠き部と、をそれぞれ有し、
前記回転基板は前記摺動子保持面に前記摺動子を配置する際の基準位置となる位置決めピンと、前記摺動子を配置後に前記摺動子が回転するのを防止するストッパ部を有し、
前記基準穴に前記位置決めピンを圧入し、前記切り欠き部を前記ストッパ部に係合した状態で前記摺動子は前記摺動子保持面に保持され、
このとき、前記回転基板の回転中心、前記位置決めピン、前記ストッパ部、前記切り欠き部、前記基準穴および前記摺動端が同一直線上に配置されている、
ことを特徴とする請求項１および請求項２に記載の２出力回転型センサ。
【請求項４】
前記抵抗体パターンの幅寸法および前記導電体パターンの幅寸法は、前記摺動子の前記摺動端の幅寸法よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の２出力回転型センサ。
【請求項５】
前記摺動子は保持用穴を有し、
前記回転基板は前記摺動子保持面に保持用ピンを有し、
前記保持用ピンを前記保持用穴に挿通させ、前記保持用ピンをかしめて前記摺動子を前記回転基板に保持する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の２出力回転型センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−３０６４（Ｐ２０１３−３０６４Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６８２１（Ｐ２０１１−１３６８２１）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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