特許 6178642 回転位置センサ、ギアモータ及び給湯装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6178642

(24)【登録日】2017年7月21日

(45)【発行日】2017年8月9日

(54)【発明の名称】回転位置センサ、ギアモータ及び給湯装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 19/02 20060101AFI20170731BHJP

   H01H 19/08 20060101ALI20170731BHJP

   H01H 19/58 20060101ALI20170731BHJP

【ＦＩ】

   H01H19/02 E

   H01H19/08 D

   H01H19/58 S

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-138542(P2013-138542)

(22)【出願日】2013年7月2日

(65)【公開番号】特開2015-11935(P2015-11935A)

(43)【公開日】2015年1月19日

【審査請求日】2016年2月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000129231

【氏名又は名称】株式会社ガスター

(74)【代理人】

【識別番号】100154210

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 宏

(72)【発明者】

【氏名】和田 達也

【審査官】 澤崎 雅彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２６７４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４３１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１８５９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−１６１５１４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ １／０６ − １／６６

Ｈ０１Ｈ１５／００ − １５／２４

Ｈ０１Ｈ１９／００ − ２１／８８

Ｈ０１Ｈ２５／００ − ２５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検物の回転角又は位置を検出する回転位置センサであって、
被検物の動きに伴って駆動される互いに電気的に接続された第１摺動部材及び第２摺動部材を有する摺動部と、
前記第１摺動部材により第１軌道に沿って摺動される導電性の第１パターンが連設された第１領域と、前記第２摺動部材により第２軌道に沿って摺動される導電性の第２パターンが複数離間して配設された第２領域と、を有する基板と、
前記第１パターン、前記第１摺動部材、前記第２摺動部材及び前記第２パターンを介して電気信号を検出することで前記被検物の回転角又は位置を求める検出部と、
を備え、
前記第１パターンは前記第１軌道に交差する方向に延びる縁部を含むスリットを１又は２以上有し、
前記第２領域の前記第２パターンのないパターン離間領域内に対応する位置に、前記縁部を含むスリットが設けられ、
前記パターン離間領域は、前記被検物の動きの両方向について前記スリットを超えて設けられることを特徴とする、回転位置センサ。

【請求項2】

前記交差する方向は、前記第１軌道に略直交する方向であることを特徴とする、請求項１に記載の回転位置センサ。

【請求項3】

前記スリットには、前記第１摺動部材の一部のみが摺動する第１スリットと、前記第１摺動部材の前記第１スリットを摺動しない部分が摺動する第２スリットとを含み、
前記第１スリット及び第２スリットは、それぞれ前記第１軌道に交差する方向に関して一側及び他側に配置され、前記一側及び他側において開いて形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の回転位置センサ。

【請求項4】

前記第１摺動部材は、前記第１軌道上を一向き及び逆向きに摺動し、
前記スリットは、前記交差する方向の一側が他側に対して前記第１軌道に直交する方向から離れるように拡幅され、
前記一側では前記スリットが開いて形成されており、
前記他側では前記スリットが開かずに形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転位置センサ。

【請求項5】

前記第１パターンは前記基板上に層状に突設され、
前記スリットは前記第１パターンに設けられた切欠きであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転位置センサ。

【請求項6】

前記第１摺動部材及び前記第２摺動部材は、前記被検物の回転に伴って回転駆動され、
前記第１領域及び前記第２領域は、前記第１摺動部材及び前記第２摺動部材の回転軸に対応する前記基板上の点を中心とする円環又は円弧状の領域であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転位置センサ。

【請求項7】

複数の減速ギアのいずれか１の動きに伴って駆動される第１摺動部材及び第２摺動部材を用いて前記制御弁の回転位置を検出する回転位置センサを備え、
前記回転位置センサは、請求項１〜６のいずれか１項に記載のものであることを特徴とする、ギアモータ。

【請求項8】

水が流れる配管に設けられた制御弁と、
前記制御弁の動きに伴って駆動される第１摺動部材及び第２摺動部材を用いて前記制御弁の回転位置を検出する回転位置センサと、
前記回転位置センサの検出結果に従って前記制御弁を開閉するギアモータと、
を備え、
前記回転位置センサは、請求項１〜６のいずれか１項に記載のものであることを特徴とする、給湯装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転位置センサ、ギアモータ及び給湯装置に係り、更に詳しくは、被検物の回転角度又は位置を検出する回転位置センサ及び該回転位置センサを備えるギアモータ並びに給湯装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電動モータの動力を複数のギアを介して伝達するギアモータにより可動部品を目標位置に駆動するために、可動部品、電動モータの出力軸又は複数のギアのいずれかの回転位置を検出する回転位置センサが用いられる。回転位置センサとして、例えば、電動モータの出力軸等、被検物の動きに伴って回転駆動される摺動子（ブラシ）を用いてプリント基板等（基板と呼ぶ）の表面に配設された複数の導電パターンを摺動し、ブラシが接触する導電パターンからの電気信号を検出することで、被検物の回転位置を検出する構成のものが採用されている（例えば特許文献１参照）。各種の回転する部材を目的とする角度に移動・係止させるために、部材の回転角度を検出する回転位置センサが用いられている。例えば、特許文献１には、デジタルカメラ等の電子機器に用いられる回転検出器（回転位置センサ）が開示されている。

【0003】

上述の構成の回転位置センサでは、ゴミ、塵、ブラシと基板の摩耗粉等の非導電性の異物がブラシに付着することにより導電パターンとの接触不良が生じ、それによりチャタリング等の動作不良が生じることで被検物の位置を誤検出し、可動部品の駆動精度が低下するという問題がある。

【0004】

この問題に対応可能な技術として、例えば特許文献１には、ゴミ等の異物を基板から除去するクリーニング部材を設けた回転検出器（回転位置センサ）が開示されている。しかし、（１）クリーニング部材がブラシから大きく離間して配置されているため、異物を除去する際にクリーニング部材を基板に当接するよう駆動する必要がある。この駆動は電子機器の通常の使用における駆動ストロークを超えるものであり、使用中に自動的に異物を除去するには適さない。また、（２）ブラシと導電パターンの接触不良は、ゴミ等の異物だけでなく、ブラシの表面に形成される酸化被膜に起因することもある。ブラシとして例えば銅製（黄銅、洋白、りん青銅、ベリリウム銅、銅―ニッケル合金等）のものが採用されるが、かかる場合の酸化被膜、すなわち酸化銅は非導電性である。このような酸化被膜を除去するには適さない。

【0005】

その他、特許文献２には、ブラシからの付勢力による基板の撓みを防止する撓み抑制部を備えたギアードモータ（ギアモータ）が開示されている。特許文献３には、外部から侵入した異物の影響を受けずに被検物の位置を検出するオートエジェクト・モータが開示されている。また、特許文献４には、ブラシから発生する摩耗粉が制御部品に付着するのを抑制するモータが開示されている。しかし、これらの技術は、導電領域とブラシとの接触不良の問題についての直接の解決策とはなっていない。

【0006】

回転位置センサは多くの機器に活用されている。その中で、給湯装置において有効に活用されている。例えば特許文献５に開示される給湯装置では、水が流れる配管に設けられた制御弁の回転位置を回転位置センサを用いて検出し、その結果に従って制御弁を開閉することで水の流量が調整される。また、水と湯をそれぞれの流量を調整して混合することで湯温が適当に調整される。また、特許文献６に開示される給湯装置では、回転角度に基づいて実際の流量を把握してユーザ毎の個別対応を行う。
上述の酸化被膜によるブラシと導電パターンの接触不良は、給湯装置において回転位置センサを採用するうえで特に深刻である。また、一旦、水の流量（湯温）を定めるとその状態で継続して使用されるのが通常であるため、制御弁が固定され、回転位置センサを構成するブラシが駆動されないことで、ブラシの酸化被膜が形成されやすいという実情がある。また、給湯装置は一般の電子機器と比べて湿度の高い環境で使用されるため、更にブラシの酸化被膜が形成されやすいと考えられる。

【0007】

実際、一般住宅に設備された給湯装置においても別荘その他の常時使用されない施設に設備された給湯装置においても、ブラシの酸化被膜による接触不良を原因とする不具合修理が多く報告されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１１−０５４４５０号公報

【特許文献2】特開２００８−０４３１０９号公報

【特許文献3】特開平０７−０１４２８３号公報

【特許文献4】特開２０１０−２５２６００号公報

【特許文献5】特開平１０−２９９９３１号公報

【特許文献6】特開２００５−３５１５４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、ゴミ等の異物、ブラシの酸化被膜等（以下、異物等と総称する）に起因するブラシと導電パターンの接触不良及びこれに伴う動作不良を回避する回転位置センサを提供すること、及び、該回転位置センサを備えるギアモータ及び給湯装置を提供することを課題とする。
なお、後述のとおり、直線方向の移動であっても、それを回転移動に変換し回転位置センサによって移動位置を検出することができる。「回転位置センサ」は位置検出の原理を表す。検出される移動を回転移動に限定するものではない。（本明細書において以下同じ。）

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の回転位置センサは、
被検物の回転角又は位置を検出する回転位置センサであって、
被検物の動きに伴って駆動される互いに電気的に接続された第１摺動部材及び第２摺動部材を有する摺動部と、
前記第１摺動部材により第１軌道に沿って摺動される導電性の第１パターンが連設された第１領域と、前記第２摺動部材により第２軌道に沿って摺動される導電性の第２パターンが複数離間して配設された第２領域と、を有する基板と、
前記第１パターン、前記第１摺動部材、前記第２摺動部材及び前記第２パターンを介して電気信号を検出することで前記被検物の回転角又は位置を求める検出部と、
を備え、
前記第１パターンは前記第１軌道に交差する方向に延びる縁部を含むスリットを１又は２以上有することを特徴とする。

【0011】

スリットの縁部によって、第１摺動部材の酸化被膜を削剥するものである。

【0012】

本発明の回転位置センサは、
前記交差する方向は、前記第１軌道に略直交する方向であることを特徴とする。

【0013】

スリットの縁部が、第１軌道に直交する方向であると、効率よく酸化被膜を削剥することができる。

【0014】

本発明の回転位置センサは、
前記スリットは、前記第２摺動部材が前記第２領域のうち前記複数の第２パターンのいずれもが存在しない箇所を摺動する際に前記第１摺動部材が摺動する前記第１軌道上の少なくとも一部に形成されることを特徴とする。

【0015】

スリットによって第１パターンと第１摺動部材との導電が不確実になるが、第２パターンのいずれもが存在しない箇所を摺動する際には第１パターンと第１摺動部材との導電の有無が問題とならない。

【0016】

本発明の回転位置センサは、
前記スリットには、前記第１摺動部材の一部のみが摺動する第１スリットと、前記第１摺動部材の前記第１スリットを摺動しない部分が摺動する第２スリットとを含み、
前記第１スリット及び第２スリットは、それぞれ前記第１軌道に交差する方向に関して一側及び他側に配置され、前記一側及び他側において開いて形成されていることを特徴とする。

【0017】

第１パターンと第１摺動部材との導電が、摺動位置によらずに、少なくとも第１摺動部材の一部において保たれる。

【0018】

本発明の回転位置センサは、
前記第１摺動部材は、前記第１軌道上を一向き及び逆向きに摺動し、
前記スリットは、前記交差する方向の一側が他側に対して前記第１軌道に直交する方向から離れるように拡幅され、
前記一側では前記スリットが開いて形成されており、
前記他側では前記スリットが開かずに形成されていることを特徴とする。

【0019】

第１摺動部材によって、スリット内の異物を第１パターンの外側に出すことができる。

【0020】

本発明の回転位置センサは、
前記第１パターンは前記基板上に層状に突設され、
前記スリットは前記第１パターンに設けられた切欠きであることを特徴とする。

【0021】

パターンが突設されることで、スリットが自然に形成できる。

【0022】

本発明の回転位置センサは、
前記第１摺動部材及び前記第２摺動部材は、前記被検物の回転に伴って回転駆動され、
前記第１領域及び前記第２領域は、前記第１摺動部材及び前記第２摺動部材の回転軸に対応する前記基板上の点を中心とする円環又は円弧状の領域であることを特徴とする。

【0023】

ギア等の回転が、そのまま回転位置センサの摺動部材に伝わるものである。

【0024】

本発明のギアモータは、
複数の減速ギアのいずれか１の動きに伴って駆動される第１摺動部材及び第２摺動部材を用いて前記制御弁の回転位置を検出する回転位置センサを備えることを特徴とする。

【0025】

本発明の給湯装置は、
水が流れる配管に設けられた制御弁と、
前記制御弁の動きに伴って駆動される第１摺動部材及び第２摺動部材を用いて前記制御弁の回転位置を検出する回転位置センサと、
前記位置センサの検出結果に従って前記制御弁を開閉するギアモータと、
を備えることを特徴とする。

【0026】

上記回転位置センサを使用したギアモータ及び給湯装置である。

【発明の効果】

【0027】

本発明の回転位置センサによると、第１摺動部材が第１パターンの縁部（スリットの縁部と同じ）を摺動することにより第１摺動部材に付着した酸化被膜等が削剥され、また、第１摺動部材が第１パターン上を摺動することにより第１パターン上のゴミ等をスリットに落下させるため、第１摺動部材（ブラシ）と第１パターン（導電パターン）の接触不良及びこれに伴う動作不良を回避することができる。

【0028】

また、本発明の給湯装置によると、本発明の回転位置センサを用いて制御弁の回転位置を検出することで、動作不良を起こすことなく制御弁を開閉し、水の流量を調整することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】図１（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、第１の実施例に係る回転位置センサの概略構成を示す平面図、図１（Ｃ）における基準線ＢＢに関する断面図、及び図１（Ａ）における基準線ＣＣに関する断面図である。

【図2】図２は、回転位置センサの構成各部の概略構成を示す分解斜視図である。

【図3】図３（Ａ）及び（Ｂ）は、ベースの回転に伴うブラシによるパターンの摺動を説明するための図（その１及び２）である。

【図4】図４（Ａ）及び（Ｂ）は、ベースの回転に伴うブラシによるパターンの摺動を説明するための図（その３及び４）である。

【図5】図５（Ａ）は基板上のパターン及び摺動具を示す図、図５（Ｂ）はコモンパターン（スリット）及びコモン側ブラシを拡大して示す図である。

【図6】図６（Ａ）〜（Ｃ）は、ブラシに付着した異物等を削剥する原理を説明するための図である。

【図7】図７は、回転位置センサが備えられる給湯装置の概略構成を示す図である。

【図8】図８（Ａ）は第２の実施例に係る回転位置センサにおける基板上のパターン及び摺動具を示す図、図８（Ｂ）はコモンパターン（スリット）及びコモン側ブラシを拡大して示す図である。

【図9】図９（Ａ）〜（Ｃ）は、異物等がスリット内をその開いている方向に移動し、コモンパターン外に排出される原理を説明するための図である。

【図10】図１０（Ａ）は第３の実施例に係る回転位置センサにおける基板上のパターン及び摺動具を示す図、図１０（Ｂ）及び（Ｃ）はコモンパターン（スリット）及びコモン側ブラシを拡大して示す図である。

【図11】図１１（Ａ）は直線運動と回転運動の変換を示す図、図１１（Ｂ）は駆動機構を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

本発明の実施例を説明する。

【実施例1】

【0031】

以下、本発明の第１の実施例を、図１〜図７を用いて説明する。

【0032】

（回転位置センサの概略）
図１及び図２に、第１の実施例に係る回転位置センサ１０の概略構成を示す。図１（Ａ）に正面図、図１（Ｂ）に基準線ＢＢ（図１（Ｃ）参照）に関する断面図、及び図１（Ｃ）に基準線ＣＣ（図１（Ａ）参照）に関する断面図を示す。図２に、回転軸Ｌを基準とする回転位置センサ１０の構成各部の分解斜視図を示す。なお、制御弁等の被検物及び被検物を回転駆動するギアモータは図示せず、ギアモータ（不図示）の出力軸２１ａ及びその先端（−Ｚ端）に固定されたギア２１のみを図示している。

【0033】

回転位置センサ１０は、ベース１１、摺動具１２、軸支持具１３、基板１４、軸固定具１５、検出部（不図示）等を含んで構成されている。

【0034】

ベース１１は、ギア（平歯車）であり、その周囲に回転軸Ｌに平行な歯筋を有する複数の歯が形成されている。ベース１１は、ベース１１と同様の平歯車であるギア２１に係合している。これにより、ギアモータ（不図示）の出力軸２１ａの回転、すなわち被検物の回転がギア２１を介してベース１１に伝達され、回転軸Ｌを中心にベース１１が回転駆動される。
なお、ベース１１は、被検物に結合して回転するものであればよく、ギア２１を介して回転駆動されるもののほか、出力軸２１ａに直接に結合されたもの（この場合、必ずしもギアではない形状でよい。）であってもよい。また、ギアモータのギア列を構成するギアのうちの１つをベース１１としてもよい。ギアの回転角は出力軸２１ａの回転角との間に比例関係を有するので、該ギアの回転ストロークが３６０度以下である限り出力軸２１ａの回転角を求めることが可能だからである。

【0035】

なお、ベース１１の裏面（−Ｚ面）には、その中心に−Ｚ方向に延伸する円筒状の回転軸１１ｃ（図１（Ｃ）参照）が形成され、その＋Ｙ側にＸ軸方向に並ぶ２つの円筒状のピン（不図示）が−Ｚ方向に突出して形成されている。

【0036】

（摺動部分の詳細）
摺動具１２は、銅等の導電性金属を用いて略四分円状に形成された平板状の部材である。その略四分円の中心近傍に円形の開口１２ｃを有する略半円状の固定部１２ｄが−Ｙ方向に突出して形成され、略四分円のほぼ中央にＸ軸方向に並ぶ２つの円形の開口１２ｅが形成されている。開口１２ｃ及び２つの開口１２ｅにそれぞれベース１１の裏面に形成された回転軸１１ｃ及び２つのピン（不図示）を挿通することで、摺動具１２がベース１１の裏面上でＸＹ方向に位置決めされる。さらに２つのピン（不図示）の先端（−Ｚ端）を例えば加熱して変形することで或いは留め具を用いることで、摺動具１２がベース１１の裏面に固定される。

【0037】

摺動具１２のＸ軸に平行な一辺（−Ｙ辺）には、Ｙ軸方向を長手とする４つの摺動子（ブラシ）が−Ｙ方向に延伸して形成されている。４つのブラシは、略四分円の中心（開口１２ｃ）側に配置された２つのブラシからなるコモン側ブラシ（第１摺動部材）１２ａと円弧側に配置された２つのブラシからなるリミッタ側ブラシ（第２摺動部材）１２ｂを含む。（コモン側ブラシ１２ａとリミッタ側ブラシ１２ｂとを特に区別する必要のないときには単にブラシと総称する。）なお、コモン側ブラシ１２ａ及びリミッタ側ブラシ１２ｂは、必ずしも２つの摺動子から構成される必要はなく、１つまたは３つ以上の摺動子（ブラシ）から構成されてもよい。１つのみの摺動子（ブラシ）の場合には、図示された２つを摺動子（ブラシ）の右側半分及び左側半分と解する。

【0038】

これらブラシ１２ａ，１２ｂには、基板１４の表面に平行な接触部が形成されている（図２参照）。この接触部が後述する基板１４上のパターンに接触することで、それらのパターンがブラシ１２ａ，１２ｂにより摺動される（例えば図６参照）。ブラシ１２ａ，１２ｂの基端側から（時計回りに）だけでなく先端側から（反時計回りに）もパターンを摺動することができる。ブラシ１２ａ，１２ｂによるパターンの摺動の詳細は後述する。

【0039】

軸支持具１３は、例えばプラスチック等の非導電性部材を用いて構成された円筒状の部材である。その中心には円形の開口１３ｃが形成され、その内部にベース１１の回転軸１１ｃが回転可能に挿通される（図１（Ｃ）参照）。それにより、ベース１１が基板１４上で回転可能に支持される。

【0040】

（基板部分の詳細）
基板１４は、平板状の部材で、その中心には円形の開口１４ｃが形成されている。その内部にベース１１の回転軸１１ｃが回転可能に挿通される（図１（Ｃ）参照）。

【0041】

基板１４の表面（＋Ｚ面）には、導電性のパターンが複数形成されている（図１（Ｂ）、図２等参照）。これらのパターンは、例えば、基板上１４の表面に銅等の導電性物質を用いて層状の膜を形成し、その形成膜上にパターンと同形状のレジストパターンを形成し、エッチング工程によりレジストパターンをマスクとして形成膜を食刻することで、形成される。なお、形成膜、すなわちパターンの厚さは、上記工程による形成に適当な１６〜３５μｍに定められる。ただし、ブラシの厚さ、材質等に応じて酸化被膜を削剥するのに適当な厚さに適宜変更することとしてもよく、例えば１００μｍとしてもよい。なお、このような厚みのパターンを基板１４上に形成することができれば、上記工程以外の方法でパターンを形成することとしてもよい。なお、基板上１４の表面にステンレス、タングステン系金属等硬い金属を用いる場合には、エッチング材としてフッ化水素酸や硝酸混合液等基板１４自体を腐食しやすい薬剤を用いなければならない場合があるので、そのような場合には、基板１４自体を例えばセラミックス等エッチング材で腐食しないものを用いることが好ましい。

【0042】

上述の導電性のパターンは、コモンパターン（第１パターン）１４ａとリミッタパターン（第２パターン）１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３の２種類のパターンを含む。（コモンパターン１４ａとリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３とを特に区別する必要のないときには単にパターンと総称する。）コモンパターン１４ａは、ベース１１の回転軸Ｌが通る開口１４ｃの中心（図２参照）を中心とする円環状の領域（第１領域）内に、約１２０度の角度範囲内で連設されている（ひとつながりに形成されている）。コモンパターン１４ａに形成されている２つのスリットについては後述する。リミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３は、コモンパターン１４ａが形成された領域の外側の円環状の領域（第２領域）内に、一定の角度、離間して配設されている。本実施例では、リミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３は、約２０度の離間角度を設けて、それぞれ開口１４ｃの中心に対して−９０度、−１３５度、及び−１８０度の位置に配設されている。

【0043】

なお、本実施例の回転位置センサ１０では、ベース１１（摺動具１２）の回転ストロークが約９０度であることに応じて、上述の通り、コモンパターン１４ａとリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３を基板１４上に配設したが、ベース１１の回転ストロークに応じて、適宜、パターンの配設範囲を拡張又は縮小することとする。例えば、ベース１１の回転ストロークが３６０度に亘る場合、コモンパターン１４ａは円環状の領域内に３６０度の角度範囲で連設され、リミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３は円環状の領域内に一定の離間角度を設けて複数配設される。また、リミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３の数、離間角度も、披検物の回転位置の検出精度に応じて適宜定めることとする。

【0044】

コモンパターン１４ａとリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３は、これらとともに基板１４上に形成された配線を介して、それぞれ個別に、検出部（不図示）に接続されている。検出部（不図示）内では、例えば、コモンパターン１４ａが電流センサを介して電源の一極に、リミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３が切換え素子を介して電源の他極に接続されている。切換え素子は一定の時間周期でリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３を切換えて電源に接続する。リミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３がブラシ１２ａ，１２ｂによりコモンパターン１４ａと導通すると、切換え素子がその導通したリミッタパターンに切換えた際に電流センサが電流（電気信号）を検知する。

【0045】

軸固定具１５は、例えばプラスチック等の非導電性部材を用いて構成された円環状の部材である。その中心の開口１５ｃにベース１１の回転軸１１ｃの先端が嵌入される。ベース１１が回転するとともに軸固定具１５も回転する。

【0046】

検出部（不図示）は、ブラシ１２ａ，１２ｂ及びパターン１４ａ，１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３を介して電気信号を検出することで、被検物の回転位置を求める。回転位置の検出原理については後述する。

【0047】

（摺動部分と基板部分の関係）
回転位置センサ１０は、ベース１１の回転軸１１ｃを軸支持具１３の開口１３ｃ及び基板１４の開口１４ｃに挿通し、基板１４の裏面（−Ｚ面）から送出される回転軸１１ｃの先端を軸固定具１５の開口１５ｃに嵌入してＺ軸方向（回転軸Ｌに平行な方向）に固定することで、ベース１１が回転軸Ｌについて回転可能に組み立てられる（図１（Ｃ）参照）。それにより、ベース１１に固定されたブラシ１２ａ，１２ｂの先端（接触部）がその弾性により一定の押圧力で基板１４の表面に当接し、ベース１１が回転軸Ｌについて回転することによりブラシ１２ａ，１２ｂが基板１４上のパターン１４ａ，１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３を摺動する。

【0048】

図１（Ｂ）、図３（Ａ）及び（Ｂ）、並びに図４（Ａ）及び（Ｂ）に、ベース１１の回転に伴うブラシ１２ａ，１２ｂの動き、すなわちブラシ１２ａ，１２ｂによるパターン１４ａ，１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３の摺動を示す。

【0049】

コモン側ブラシ１２ａ（先端の接触部）は、ベース１１が回転軸Ｌについて回転することにより、回転軸Ｌを中心とする円弧状の軌道Ｌａ（第１軌道）に沿って基板１４上を摺動する。それにより、コモン側ブラシ１２ａにより、軌道Ｌａ上に位置するコモンパターン１４ａが摺動される。ここで、コモンパターン１４ａは軌道Ｌａ上に連設されているため、コモン側ブラシ１２ａはベース１１の回転ストローク内で、常時、コモンパターン１４ａに接触する。

【0050】

また、リミッタ側ブラシ１２ｂ（先端の接触部）は、ベース１１が回転軸Ｌについて回転することにより、回転軸Ｌを中心とする円弧状の軌道Ｌｂ（第２軌道）に沿って基板１４上を摺動する。それにより、リミッタ側ブラシ１２ｂにより、軌道Ｌｂ上に位置するリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３が摺動される。ここで、リミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３は軌道Ｌｂ上に一定の離間角度を設けて配設されているため、リミッタ側ブラシ１２ｂはベース１１の回転ストローク内でリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３のいずれかに接触する又はいずれとも接触しない。

【0051】

先述の通りコモン側ブラシ１２ａとリミッタ側ブラシ１２ｂは電気的に接続されている。従って、ベース１１の回転位置により、コモンパターン１４ａはブラシ１２ａ，１２ｂを介してリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３のいずれかと導通する又はいずれとも導通しない。従って、コモンパターン１４ａと導通したリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３を検知することで、それらの配設位置に対応するベース１１の回転位置を検出することができる。

【0052】

なお、ブラシ１２ａ，１２ｂが導通を確保しつつパターン１４ａ，１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３を円滑に摺動するように、基板１４の表面に導電性グリスを塗布するとよい。

【0053】

（回転位置の検出）
回転位置の検出原理について、より詳細に説明する。

【0054】

図１（Ｂ）に示す状態では、ベース１１は基準角度に位置し、コモン側ブラシ１２ａはコモンパターン１４ａに、リミッタ側ブラシ１２ｂはリミッタパターン１４ｂ３に接触する。このとき、ブラシ１２ａ，１２ｂによりコモンパターン１４ａとリミッタパターン１４ｂ３が導通する。従って、検出部（不図示）は、リミッタパターン１４ｂ３から電気信号を検出する。それによりリミッタパターン１４ｂ３がコモンパターン１４ａと導通したことが検知され、リミッタパターン１４ｂ３の配設位置に対応するベースの回転位置（基準角度）が検出される。

【0055】

ベース１１が基準角度（図１（Ｂ））から反時計回りに約２０度回転すると、図３（Ａ）に示すように、コモン側ブラシ１２ａは継続してコモンパターン１４ａに接触するのに対し、リミッタ側ブラシ１２ｂはリミッタパターン１４ｂ３，１４ｂ２間の離間領域（非導電領域）に待避し、いずれのパターンとも接触しない。このとき、コモンパターン１４ａはリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３のいずれとも導通していない。従って、電気信号は検出されない。

【0056】

ベース１１がさらに回転し、基準角度（図１（Ｂ））から反時計回りに４５度に変位すると、図３（Ｂ）に示すように、コモン側ブラシ１２ａは継続してコモンパターン１４ａに接触し、リミッタ側ブラシ１２ｂはリミッタパターン１４ｂ２に接触する。このとき、ブラシ１２ａ，１２ｂによりコモンパターン１４ａとリミッタパターン１４ｂ２が導通する。従って、検出部（不図示）は、リミッタパターン１４ｂ２から電気信号を検出する。それによりリミッタパターン１４ｂ２がコモンパターン１４ａと導通したことが検知され、リミッタパターン１４ｂ２の配設位置に対応するベースの回転位置（４５度変位）が検出される。

【0057】

ベース１１がさらに回転し、基準角度（図１（Ｂ））から反時計回りに約６５度に変位すると、図４（Ａ）に示すように、コモン側ブラシ１２ａは継続してコモンパターン１４ａに接触するのに対し、リミッタ側ブラシ１２ｂはリミッタパターン１４ｂ２，１４ｂ１間の離間領域（非導電領域）に待避し、いずれのパターンとも接触しない。このとき、コモンパターン１４ａはリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３のいずれとも導通していない。従って、電気信号は検出されない。

【0058】

ベース１１がさらに回転し、基準角度（図１（Ｂ））から反時計回りに９０度に変位すると、図４（Ｂ）に示すように、コモン側ブラシ１２ａは継続してコモンパターン１４ａに接触し、リミッタ側ブラシ１２ｂはリミッタパターン１４ｂ１に接触する。このとき、ブラシ１２ａ，１２ｂによりコモンパターン１４ａとリミッタパターン１４ｂ１が導通する。従って、検出部（不図示）は、リミッタパターン１４ｂ１から電気信号を検出する。それによりリミッタパターン１４ｂ１がコモンパターン１４ａと導通したことが検知され、リミッタパターン１４ｂ１の配設位置に対応するベースの回転位置（９０度変位）が検出される。

【0059】

（スリットによる異物除去）
上述の構成の回転位置センサ１０において、特にコモン側ブラシ１２ａは常時コモンパターン１４ａに接触しているため、コモン側ブラシ１２ａ（接触部）にゴミ等の異物が付着した場合に、クリーニング部材等を用いてその異物を除去することができない。また、酸化被膜が形成された場合に、それを除去することもできない。それにより、ブラシとパターンの接触不良及びこれに伴う回転位置センサの動作不良を生じるおそれがある。

【0060】

そこで、本実施例における回転位置センサ１０では、コモンパターン１４ａに２つのスリット１４ｓ１，１４ｓ２が設けられている。

【0061】

図５（Ａ）に、基板１４上のパターン１４ａ，１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３及び基準位置（図１（Ｂ））にある摺動具１２（ブラシ１２ａ，１２ｂ）を示す。また、図５（Ｂ）に、コモンパターン１４ａ（スリット１４ｓ１）及びコモン側ブラシ１２ａを拡大して示す。

【0062】

スリット１４ｓ１，１４ｓ２は、軌道Ｌａに交差する方向、詳細には回転軸Ｌに対する径方向に延びる基準軸Ｌ１の一側及び他側に基準軸Ｌ１に平行な縁部を設け、それらを含んでコモンパターン１４ａ内に形成される。本実施例では、エッチング工程により、スリット１４ｓ１，１４ｓ２を有する形状でコモンパターン１４ａが基板１４上に形成される。図５（Ｂ）に示すように、スリット１４ｓ１，１４ｓ２の幅Ｄはコモン側ブラシ１２ａの接触部の幅ｄよりも十分大きい。また、スリット１４ｓ１，１４ｓ２の長さＬ０は、コモン側ブラシ１２ａの接触部の最遠端の幅ｌ０より十分長い。

【0063】

スリット１４ｓ１，１４ｓ２は、コモンパターン１４ａ内に軌道Ｌａに交差する方向の一側（本実施例では回転軸Ｌに対する径方向）に開いて（コモンパターン１４ａの端に達して）形成されている。すなわち、スリット１４ｓ１，１４ｓ２はコモンパターン１４ａ内に切欠き状に形成されている。それにより、後述するように、コモンパターン１４ａの縁部により擦剥された異物等がスリット１４ｓ１，１４ｓ２の開口からコモンパターン１４ａ外に排出される。

【0064】

なお、スリット１４ｓ１，１４ｓ２は、コモンパターン１４ａ内に回転軸Ｌに対する径方向（外向き）に開いて形成されているが、回転軸Ｌに対向する方向（内向き）に開いて形成することとしてもよい。

【0065】

（導電性の確保）
スリット１４ｓ２は、リミッタ側ブラシ１２ｂがリミッタパターン１４ｂ３，１４ｂ２間の離間領域（非導電領域）に待避し、その領域内の軌道Ｌｂ上を摺動する際に、コモン側ブラシ１２ａが摺動するコモンパターン１４ａ内の軌道Ｌａ上の一部に形成される。本実施例では、コモン側ブラシ１２ａとリミッタ側ブラシ１２ｂは回転軸Ｌに対する径方向に並設されており、スリット１４ｓ２は、リミッタパターン１４ｂ３，１４ｂ２間の離間角度内、基準角度（図１（Ｂ））から反時計回りに２２．５度の位置に形成されている。

【0066】

スリット１４ｓ１は、リミッタ側ブラシ１２ｂがリミッタパターン１４ｂ２，１４ｂ１間の離間領域（非導電領域）に待避し、その領域内の軌道Ｌｂ上を摺動する際に、コモン側ブラシ１２ａが摺動するコモンパターン１４ａ内の軌道Ｌａ上の一部に形成される。本実施例では、スリット１４ｓ１は、リミッタパターン１４ｂ２，１４ｂ１間の離間角度内、基準角度（図１（Ｂ））から反時計回りに６７．５度の位置に形成されている。

【0067】

回転位置センサ１０の検出原理より、コモン側ブラシ１２ａは、少なくともリミッタ側ブラシ１２ｂがリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３を摺動（接触）する間、コモンパターン１４ａを摺動（接触）する必要がある。さもなければ、コモンパターン１４ａとリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３の導通が確保されず、リミッタ側ブラシ１２ｂがリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３を摺動（接触）しているにも関わらず電気信号が検知できないこととなる。そこで従来技術では、コモン側ブラシ１２ａが常時コモンパターン１４ａを摺動（接触）する構成を採用している。本実施例では、上述のようにスリット１４ｓ１，１４ｓ２の位置を定めることで、コモン側ブラシ１２ａがスリット１４ｓ１，１４ｓ２内に位置する際には、必ず、リミッタ側ブラシ１２ｂがリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３の離間領域内に位置することから、導通が確保されず電気信号を検知できないという不具合は生じない。

【0068】

なお、スリット数は、２に限らず、１のみでも３以上でも適当数のスリットを形成してよい。

【0069】

（異物除去の詳細）
スリット１４ｓ１（１４ｓ２）を用いてコモン側ブラシ１２ａに付着した異物等を除去する方法を説明する。

【0070】

図６（Ａ）〜（Ｃ）に、コモン側ブラシ１２ａが軌道Ｌａ上を時計回り（矢印方向）に回転し、コモンパターン１４ａ及びその内に形成されたスリット１４ｓ１（１４ｓ２）を摺動する様子を示す。

【0071】

図６（Ａ）に示すように、コモン側ブラシ１２ａがコモンパターン１４ａを摺動することにより、コモンパターン１４ａに付着した異物Ｏが擦剥され、摺動方向に掃引される。図６（Ｂ）に示すように、コモン側ブラシ１２ａがスリット１４ｓ１内を摺動し、その接触部の一側がスリット１４ｓ１を形成するコモンパターン１４ａの縁部に衝突する。ここで、コモン側ブラシ１２ａは、その弾性により基板表面を押圧しているため、図６（Ｃ）に示すように、スリット１４ｓ１からコモンパターン１４ａに乗り上げる際に掃引された異物Ｏがコモンパターン１４ａの縁部により擦り落とされる。また、コモン側ブラシ１２ａに酸化被膜が形成された場合においても、コモン側ブラシ１２ａがスリット１４ｓ１からコモンパターン１４ａに乗り上げる際に、酸化被膜がコモンパターン１４ａの縁部により削剥される。

【0072】

（給湯装置）
図７に、本実施例の回転位置センサ１０が備えられる給湯装置１００の概略構成を示す。入水管１２１に流入した水は、主管１２２とバイパス管１２３とに分流する。主管１２２を流れる水はバーナーにより加熱される。主管流量制御弁１１１及びバイパス管流量制御弁１１２（以下、制御弁と総称する）を用いて、給湯出水管１２４に流れる水の流量及び主管１２２とバイパス管１２３とからの水量の比率を制御する。主管１２２とバイパス管１２３とからの水量の比率によって、湯温が制御される。

【0073】

制御弁１１１，１１２は、ギアモータ（不図示）の出力軸２１ａに結合し、その動力により開閉される。先述の通り、出力軸２１ａの先端にはギア２１が固定されている。それにより出力軸２１ａの回転が回転位置センサ１０（ベース１１）に伝達され、制御弁１１１，１１２の回転位置（開閉）が検出される。

【0074】

給湯装置１００を制御する制御装置（不図示）は、回転位置センサ１０を用いて制御弁１１１，１１２の回転位置（開閉）を検出し、その結果に従ってギアモータ（不図示）を制御することで、制御弁を開閉する、或いは目標の回転位置に駆動する。それにより、水の流量（湯温）が調整される。

【0075】

（本実施例のまとめ）
なお、本実施例では、給湯の流量及び温度の制御に用いられる制御弁１１１，１１２について回転位置センサ１０を使用する場合について説明したが、これらの流量制御弁に限らずあらゆる制御弁について使用することができる。

【0076】

また、本実施例では、回転位置センサ１０を給湯装置１００に使用する場合について説明したが、給湯装置１００に限らずデジタルカメラ等の電子機器など、他の装置にも使用することができる。

【0077】

以上詳細に説明したように、本実施例の回転位置センサ１０によると、基板１４上に、被検物の動きに伴って回転駆動されるコモン側ブラシ１２ａにより軌道Ｌａに沿って摺動されるコモンパターン１４ａが、軌道Ｌａに交差する方向に延びる縁部を含んで形成されるスリット１４ｓ１，１４ｓ２を介して連設されている。これにより、コモン側ブラシ１２ａがスリット１４ｓ１，１４ｓ２を形成するコモンパターン１４ａの縁部を摺動することで、コモン側ブラシ１２ａに付着する異物等が削剥される、又はコモン側ブラシ１２ａにより掃引された異物等が擦り落とされる。従って、ブラシとパターンの接触不良及びこれに伴う動作不良を回避することができる。

【0078】

また、本実施例の給湯装置１００によると、本実施例の回転位置センサ１０を用いて制御弁の回転位置を検出することで、動作不良を起こすことなく制御弁を開閉し、水の流量を調整することが可能となる。

【実施例2】

【0079】

第２の実施例に係る回転位置
次に、本発明の第２の実施例を、図８及び図９を用いて説明する。

【0080】

第２の実施例に係る回転位置センサ１０の主要構成は先述の第１の実施例におけるそれとほぼ同様のため、以下では、相違点を中心に説明する。また、第１の実施例と同一又は同等の部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を省略する。

【0081】

図８（Ａ）に、基板１４上のパターン１４ａ，１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３及び基準位置（図１（Ｂ））にある摺動具１２（ブラシ１２ａ，１２ｂ）を示す。また、図８（Ｂ）に、コモンパターン１４ａ（スリット１４ｓ１）及びコモン側ブラシ１２ａを拡大して示す。

【0082】

第２の実施例におけるコモンパターン１４ａは、第１の実施例におけるそれとスリット１４ｓ１，１４ｓ２の形状が異なる。

【0083】

スリット１４ｓ１（１４ｓ２）は、図８（Ｂ）に拡大して示すように、第１の実施例におけるそれと同様に（図５参照）、リミッタパターン１４ｂ３，１４ｂ２（１４ｂ２，１４ｂ１）間の離間角度内、すなわち基準角度（図１（Ｂ））から反時計回りに２２．５度（６７．５度）の位置に、軌道Ｌａに交差する方向の一側（本実施例では回転軸Ｌに対する径方向）に開いて形成されている。ここで、スリット１４ｓ１（１４ｓ２）の＋Ｙ縁部及び−Ｙ縁部のいずれも、軌道Ｌａに対して開く方向（すなわち径方向）に角度θ傾けて形成されている。すなわち、スリット１４ｓ１（１４ｓ２）は開く方向に拡幅されている。（スリットの開幅Ｄ１はその内辺の長さＤ２よりも大きい。）

【0084】

なお、本実施例の回転位置センサ１０では、ベース１１（ブラシ１２ａ，１２ｂ）は時計回り及び反時計回りのいずれの方向にも回転するため、スリット１４ｓ１，１４ｓ２を形成するコモンパターン１４ａの＋Ｙ縁部及び−Ｙ縁部のいずれも、スリット１４ｓ１，１４ｓ２の開いて形成されている側が軌道Ｌａの前方となるよう傾けて形成されているが、ベース１１（ブラシ１２ａ，１２ｂ）が時計回り（反時計回り）にのみ回転する場合、コモンパターン１４ａの＋Ｙ縁部（−Ｙ縁部）のみを傾けて形成すればよい。

【0085】

このスリット１４ｓ１，１４ｓ２の形状より、コモンパターン１４ａの縁部によりコモン側ブラシ１２ａから擦り落とされた酸化被膜、コモン側ブラシ１２ａによってコモンパターン１４ａ上からスリットに移動されたゴミ、その他の異物がスリット１４ｓ１，１４ｓ２内に堆積することなく、その内を開いている方向（径方向）に移動し、コモンパターン１４ａ外に排出される。図９（Ａ）に示すように、異物Ｏ（及び削剥された酸化被膜）は、コモン側ブラシ１２ａが＋Ｙ方向に摺動することにより、コモン側ブラシ１２ａの接触部の＋Ｙ端とコモンパターン１４ａ（スリット１４ｓ１）の＋Ｙ縁部とによりＹ軸方向に挟圧される。コモンパターン１４ａの＋Ｙ縁部が径方向に傾けられていることにより異物Ｏに加わる圧力が径方向に向く。そのため、図９（Ｂ）に示すように、コモン側ブラシ１２ａが＋Ｙ方向に摺動するにつれて、このスリット１４ｓ１内の異物Ｏは径方向に移動する。コモン側ブラシ１２ａが摺動する度に次の異物が径方向に移動することで、図９（Ｃ）に示すように、スリット内に堆積することなく、スリット１４ｓ１の開口を介してコモンパターン１４ａ外に排出される。

【0086】

以上詳細に説明したように、第２の実施例の回転位置センサ１０によると、第１の実施例の回転位置センサ１０と同様の効果が得られる。さらに、スリット１４ｓ１，１４ｓ２を形成するコモンパターン１４ａの縁部によりコモン側ブラシ１２ａから削剥された酸化被膜その他の異物は、コモン側ブラシ１２ａがスリット１４ｓ１，１４ｓ２の縁部を摺動することで、その開口を介してコモンパターン１４ａ外に排出されやすくなる。

【実施例3】

【0087】

第２の実施例に係る回転位置
次に、本発明の第３の実施例を、図１０を用いて説明する。

【0088】

第３の実施例に係る回転位置センサ１０の主要構成は先述の第１及び第２の実施例におけるそれとほぼ同様のため、以下では、相違点を中心に説明する。また、第１及び第２の実施例と同一又は同等の部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を省略する。

【0089】

図１０（Ａ）に、基板１４上のパターン１４ａ，１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３及び基準位置（図１（Ｂ））にある摺動具１２（ブラシ１２ａ，１２ｂ）を示す。また、図１０（Ｂ）及び（Ｃ）に、コモンパターン１４ａ（スリット１４ｓ１）及びコモン側ブラシ１２ａを拡大して示す。

【0090】

第３の実施例におけるコモンパターン１４ａは、第１及び第２の実施例におけるそれらとスリット１４ｓ１，１４ｓ２の大きさ及び形状が異なる。

【0091】

スリット１４ｓ２は、図１０（Ｂ）に示すように、第１及び第２に実施例におけるそれら（図５及び図８参照）と相違して、リミッタパターン１４ｂ２の配設角度内に、軌道Ｌａに交差する方向の一側（回転軸Ｌに対する径方向）に開いて、形成されている。ここで、スリット１４ｓ２の＋Ｙ縁部及び−Ｙ縁部のいずれも、軌道Ｌａに対して開く方向（すなわち径方向）に角度θ傾けて形成されている。すなわち、スリット１４ｓ２は開く方向に拡幅されている。（スリットの開幅Ｄ１はその内辺の長さＤ２よりも大きい。）ただし、スリット１４ｓ２の長さＬ２は、コモン側ブラシ１２ａの２つの接触部のうち（回転軸Ｌに対する）外側の接触部のみがスリット１４ｓ２を摺動し、内側の接触部はコモンパターン１４ａに接触する長さに定められている。

【0092】

これに対して、スリット１４ｓ１は、図１０（Ｃ）に示すように、軌道Ｌａに交差する方向の他側（回転軸Ｌに対向する向き）に開いて、形成されている。ここで、スリット１４ｓ１の＋Ｙ縁部及び−Ｙ縁部のいずれも、軌道Ｌａに対して開く方向（回転軸Ｌに対向する向き）に角度θ傾けて形成されている。すなわち、スリット１４ｓ１は開く方向に拡幅されている。（スリットの開幅Ｄ３はその内辺の長さＤ４よりも大きい。）ただし、スリット１４ｓ１の長さＬ１は、コモン側ブラシ１２ａの２つの接触部のうち（回転軸Ｌに対する）内側の接触部のみがスリット１４ｓ１を摺動し、外側の接触部はコモンパターン１４ａに接触する長さに定められている。

【0093】

スリット１４ｓ１，１４ｓ２の形状より、第１及び第２の実施例と同様に、異物等がスリット１４ｓ１，１４ｓ２内に堆積することなく、その内を開いている方向（それぞれ回転軸Ｌに対して外向き及び内向き）に移動し、そしてコモンパターン１４ａ外に排出される。

【0094】

さらに、本実施例のスリット１４ｓ１，１４ｓ２の配置及び大きさより、コモン側ブラシ１２ａの２つの接触部の少なくとも一方が必ずコモンパターン１４ａに接触することから、常にコモン側ブラシ１２ａとコモンパターン１４ａとの導通が確保される。従って、リミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３の離間領域（２２．５度及び６７．５度の近傍）に対応する角度範囲に限らず、任意の角度範囲にスリット１４ｓ１，１４ｓ２を設けることができる。また、コモン側ブラシ１２ａの２つの接触部のそれぞれが各１以上摺動できるよう適当数のスリットを設けることができる。

【0095】

以上詳細に説明したように、第３の実施例の回転位置センサ１０によると、第１及び第２の実施例の回転位置センサ１０と同様の効果が得られる。さらに、コモン側ブラシ１２ａの２つの接触部の少なくとも一方が必ずコモンパターン１４ａに接触することから、常に常にコモン側ブラシ１２ａとコモンパターン１４ａとの導通が確保される。

【0096】

なお、本実施例では、コモン側ブラシ１２ａの２つの接触部は回転軸Ｌに対する径方向に並設されているが、必ずしも並設されている必要はなく、任意の位置に配置することとしてもよい。

【0097】

（実施例のバリエーション）
なお、上記第１〜第３の実施例の回転位置センサ１０では、ベース（平歯車）１１に、出力軸２１ａを介して被検物の回転に伴って回転するギア（平歯車）２１を係合することで、被検物の回転位置を検出する。ここで、ギア（平歯車）２１に限らず、かさ歯車等を用いて被検物の回転をベース１１に伝達することとしてもよい。また、ベース（平歯車）１１に被検物の並進に伴って並進するラック等を係合することで、被検物の並進位置を検出する回転位置センサとして構成することとしてもよい。

【0098】

また、上記第１〜第３の実施例の回転位置センサ１０では、ベース１１、すなわち摺動具１２が回転駆動されることから基板１４上の円環状（円弧状）の領域内にコモンパターン１４ａを連設、リミッタパターン１４ｂ１，ｂ２，ｂ３を配設した。これに限らず、ベース１１（或いは基板１４）が併進駆動される場合には、併進方向に延びる基板１４上の矩形状（或いは帯環状）の領域内にコモンパターン１４ａを連設、リミッタパターン１４ｂ１，ｂ２，ｂ３を配設すればよい。

【0099】

また、上記第１〜第３の実施例の回転位置センサ１０では、コモン側ブラシ１２ａとリミッタ側ブラシ１２ｂとを平板状に形成したが、これに限らず銅等の導電性金属線を平板状に束ねて形成してもよい。

【0100】

また、上記第１〜第３の実施例の回転位置センサ１０では、コモン側ブラシ１２ａとリミッタ側ブラシ１２ｂとを摺動具１２に一体的に形成する構成を採用したが、ベース１１に固定され、ベース１１の回転に伴いパターンを摺動することができればその構成に限らず、例えば個別に形成されたブラシをベース１１の裏面に固定し、それらの基端を導線等を用いて接続する構成を採用してもよい。

【0101】

また、上記第１〜第３の実施例の回転位置センサ１０では、基板１４上の内側及び外側にそれぞれコモンパターン１４ａリミッタパターン１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３を配設したが、それぞれ外側及び内側に配設してもよい。

【0102】

また、上記第１〜第３の実施例においては回転角を検出したが、直線状の移動に対する位置を検出してもよい。直線状のギアによってベース１１を回転させること、往復する被検物と回転位置センサとの間にクランクを設けること等で、直線状の往復運動を回転運動に変換できる。上記第１〜第３の実施例と同様にして該回転運動の回転位置を検出でき、これによって該往復運動における位置の検出が可能である。

【0103】

図１１（Ａ）に、直線運動と回転運動の変換を示す。ギア２１ａは、直線状である。ギア２１ａの往復は、ベース１１を回転させる。ベース１１の回転を上記実施例と同様に検出することができ、直線状の往復運動をするギア２１ａの位置を検出することができる。

【0104】

図１１（Ｂ）は駆動機構を示す図である。駆動機構はギアモータに限定されない。図に示すように、シリンダ２１ｂ（エア駆動、電気駆動、その他任意の駆動源によるもの）であってもよい。また、把持部２１ｃを手で動かしてもよい。プーリー、ロータリーソレノイド等を利用してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0105】

本発明は、ゴミ等の異物、ブラシの酸化被膜等に起因するブラシと導電パターンの接触不良及びこれに伴う動作不良を回避する回転位置センサ、並びにその回転位置センサを備える給湯装置であり、給湯装置製造業者等、多くのユーザの利用が期待される。

【符号の説明】

【0106】

１０…回転位置センサ
１１…ベース
１２…摺動具
１２ａ…コモン側ブラシ（ブラシ）
１２ｂ…リミッタ側ブラシ（ブラシ）
１３…軸支持具
１４…基板
１４ａ…コモンパターン（パターン）
１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３…リミッタパターン（パターン）
１４ｓ１，１４ｓ２…スリット
１５…軸固定具
１００…給湯装置
１１１，１１２…制御弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】