CN114026382A - 旋转角度检测装置 - Google Patents

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CN114026382A CN202080046378.9A CN202080046378A CN114026382A CN 114026382 A CN114026382 A CN 114026382A CN 202080046378 A CN202080046378 A CN 202080046378A CN 114026382 A CN114026382 A CN 114026382A
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Abstract

旋转角检测装置具备:轴(15),连接阀体;齿轮(14),与轴连接,通过轴的旋转,使阀体旋转;磁场发生部(21),配置在齿轮侧,产生磁场;磁性体的固定用金属部件(25),设置在将磁场发生部的至少一部分覆盖的位置,用来将齿轮固定到轴上;以及磁检测元件(24),配置在轴的延长线上,检测随着齿轮的旋转而旋转的磁场的磁通密度。

Description

旋转角度检测装置
关联申请的相互参照
本申请基于2019年6月28日提出的日本专利申请第2019-120743号主张优先权,其公开的全部内容通过参照援引到本申请中。
技术领域
本公开涉及旋转角度检测装置。
背景技术
在日本特开2014-151643号公报中,公开了一种旋转角度检测装置,该旋转角度检测装置检测被电动致动器驱动的阀动齿轮的旋转角度。该旋转角度检测装置具备:与阀动齿轮一起旋转的磁回路部;以及霍尔元件等的磁检测元件,检测由该磁回路部的旋转带来的磁通的变化。在使阀动齿轮旋转的情况下,磁通回路部也旋转,磁通回路部形成的磁通与磁检测元件的角度发生变化。结果,磁检测元件能够检测旋转角度的变化作为磁场强度的变化。
发明内容
但是,对于这样的旋转角度检测装置而言,磁检测元件有可能受到外部的磁场变化的影响,在此情况下,有可能阀动齿轮的旋转角度的检测精度会下降。例如,如果在旋转角度检测装置的附近配置有马达等产生磁场的部件、或者配线或线圈等通过通电产生磁场的部件,则通过这样的外部设备生成的磁场,旋转角度检测装置的检测精度可能受到影响。
根据本发明的一技术方案,提供一种检测阀体的旋转角度的旋转角检测装置。该旋转角检测装置具备:轴,连接上述阀体;齿轮,与上述轴连接,通过上述轴的旋转而使上述阀体旋转;磁场发生部,配置在上述齿轮侧,产生磁场;磁性体的固定用金属部件,设置在将上述磁场发生部的至少一部分覆盖的位置,用来将上述齿轮固定在上述轴;以及磁检测元件,配置在上述轴的延长线上,检测随着上述齿轮的旋转而旋转的上述磁场的磁通密度。根据该技术方案,由于固定用金属部件是磁性体,所以能够遮蔽来自外部的磁场的至少一部分。其结果是,即使马达或配线、线圈等产生对于旋转角度检测装置而言成为干扰的磁场的部件被配置在旋转角度检测装置的附近,由于固定用金属部件遮蔽干扰磁场的至少一部分,所以也能够抑制干扰磁场对于磁检测元件的影响,能够抑制检测精度变差。
附图说明
图1是表示具备旋转角检测装置的电子控制节气门概略结构的说明图。
图2是表示具备旋转角检测装置的电子控制节气门概略结构的说明图。
图3是表示齿轮的结构的说明图。
图4是表示磁回路的结构的说明图。
图5是表示固定用金属部件的说明图。
图6是表示比较例和本实施方式的干扰的影响的大小的曲线图。
图7是表示其他的固定用金属部件的说明图。
图8是表示其他的固定用金属部件的说明图。
图9是表示其他的固定用金属部件的说明图。
图10是表示其他的固定用金属部件的说明图。
图11是表示其他的固定用金属部件的说明图。
图12是表示其他的固定用金属部件的说明图。
图13是表示使用图12所示的固定用金属部件的情况下的输出误差的曲线图。
图14是表示敛缝固定的说明图。
图15是表示第2实施方式的磁回路的结构的说明图。
图16是表示磁铁的形状的例子的说明图。
具体实施方式
·第1实施方式:
图1、图2表示具备检测阀体16的旋转角度的旋转角检测装置的电子控制节气门10。电子控制节气门10通过使设置在进气通路17的阀体16旋转来控制向车辆的发动机的进气量。电子控制节气门10具备马达11、齿轮12、13、14、轴15、阀体16、进气通路17、机壳18、机壳罩19、弹簧20、磁场发生部21、磁检测元件24和固定用金属部件25。
在机壳18的内部设置进气通路17。在进气通路17设置用来控制进气通路17中的空气的流动的阀体16。阀体16例如是蝶阀,被轴15支承为能够旋转。轴15由金属形成,在其一端固定着树脂制的齿轮14。将轴15和齿轮14使用磁性体的固定用金属部件25固定,该磁性体的固定用金属部件25镶嵌成形在齿轮14上。齿轮14经由齿轮13、12与马达11连接。马达11被控制发动机(未图示)的运转的ECU(未图示)控制。在加速器踏板(未图示)被踩踏的情况下,ECU根据踩踏量驱动马达11,通过使齿轮12、13、14及轴15依次旋转而使阀体16旋转,从而调整向发动机的吸入空气量,使发动机的输出增减。弹簧20是扭簧,对于阀体产生将阀体16向开阀的方向或闭阀的方向施力的力。另外,弹簧20也可以是盘簧等其他形态的弹簧,也可以为具备将阀体16向闭阀方向施力的盘簧或将阀体16向开阀方向施力的盘簧的某种的结构。
ECU使用磁场发生部21和磁检测元件24来检测阀体16以何种程度旋转、打开。在齿轮14上,一体成形有产生磁场的磁场发生部21。在机壳罩19配置有磁检测元件24。磁检测元件24被配置为,位于磁场发生部21的内侧且轴15的延长线上,检测磁场发生部21产生的磁场中的、预先设定的检测方向上的磁场的磁通密度。另外,磁检测元件24优选的是配置在齿轮14的旋转中心。磁检测元件24例如由霍尔元件构成。也可以代替霍尔元件而使用MR元件。此外,磁检测元件24也可以是检测两方向的磁通密度的结构。例如,也可以以两个磁检测元件各自的磁通密度的检测方向交叉的方式来配置。在此情况下,既可以将两个磁检测元件收纳在1个封装中,也可以将其收纳在各自的封装中。固定用金属部件25与齿轮14一体地成形,将轴15和齿轮固定。此外,固定用金属部件25由冷轧钢板(SPCC)那样的磁性体形成,遮蔽来自外部的磁场,以免来自外部的磁场给磁场发生部21带来影响。固定用金属部件25除了可以由冷轧钢板那样的强磁性体材料形成以外,也可以由硅钢板或铁氧体磁芯那样的软磁性体材料形成。将固定用金属部件25由冷轧钢板形成具有材料获得较容易、冲切压力加工的加工性良好、能够降低成本这样的效果。
齿轮14绕旋转中心O旋转。绕旋转中心O,一体成形有用来将轴15固定的固定用金属部件25。当从旋转中心O的轴向观察齿轮14时,以与固定用金属部件25的外周重叠的方式配置有磁场发生部21。另外,当从旋转中心O的轴向观察齿轮14时,磁场发生部21也可以不与固定用金属部件25的外周重叠。磁场发生部21也一体成形在齿轮14上。
如图3、图4所示,磁场发生部21具备一对磁铁22和一对磁轭23。为磁场发生部21的各部的形状、配置方向及后述的固定用金属部件25的形状、配置方向的说明进行准备而规定了xyz方向。如图4所示,设一对磁铁22的排列方向为x方向,设一对磁轭23相面对的方向为y方向,设与x及y方向垂直的方向为z方向。y方向与磁场发生部21的中心处的磁力线的方向By一致。此外,z方向与沿着轴15的轴向的方向一致。各磁轭23具有大致圆弧形状,通过用相面对地配置的两个磁轭23的端部夹持磁铁22,磁场发生部21成为由一对磁铁22及一对磁轭23构成的大致圆筒形状。此时,两个磁铁的N极分别与一个磁轭23的各端部相接,两个磁铁的S极分别与另一个磁轭23的各端部相接。因此,如在图4中用虚线表示那样,由两个磁铁22带来的磁力线经过各磁轭23的内部,在各磁轭23的圆弧方向中央朝向对置的磁轭的中央。一对磁铁产生的磁力线以经过轴15的yz平面为对称面而面对称。另外,x方向、y方向根据磁场发生部21来定义。图4中的上段将从一个磁轭23朝向另一个磁轭23的磁力线的方向By与磁检测元件24的检测的方向(最大感度方向)一致的情况表示为基准位置。相对于此,图4中的下段表示磁场发生部21旋转的情况。当磁场发生部21旋转,如图4中的下段所示,x方向、y方向也旋转。磁场发生部21形成的磁场为闭磁场,所以能够不易受到外部的磁场的影响。此外,由于能够减小磁场的泄漏,所以能够减小为了得到相同强度的磁场所需要的磁铁22的体格(大小)。
由于磁场发生部21被一体成形在齿轮14上,所以当齿轮14旋转时,磁场发生部21也旋转,磁力线的朝向也旋转。另一方面,磁检测元件24设置在机壳罩19上,不旋转。因此,当随着齿轮14的旋转而磁场发生部21旋转,磁场发生部21在其中心附近形成的磁力线的方向By与磁检测元件24的检测的方向不再一致,磁检测元件24的检测值发生变化。因而,ECU能够根据磁检测元件24的检测值的变化知道磁力线的朝向的变化,能够知道齿轮14的旋转角、进而知道阀体16的旋转角。
如图1至图3所示,固定用金属部件25被配置为,相对于以上说明的磁场发生部21在z方向上重叠。关于该磁场发生部21和固定用金属部件25的配置、以及固定用金属部件25的形状及作用,以下详细地进行说明。如图5所示,在从z方向观察时,由磁性体构成的固定用金属部件25其外缘呈现与磁场发生部21的磁铁22及磁轭23大致重叠的大小的大致圆形,所以对于外部的磁场发挥作用以将其遮蔽。因此,即使是马达或配线、线圈等的部件被配置在磁场发生部21的附近、来自这些部件的磁场达到磁场发生部21,也能够抑制由这样的外部的设备带来的磁力线经过磁检测元件24而给其检测值带来影响。结果,如图6所示,即使来自外部的磁场(以下,也称作干扰磁场)侵入,也能够抑制给磁检测元件24的检测值带来的影响,所以能够抑制阀体16的旋转角检测精度变差。另外,在从z方向观察时,固定用金属部件25也可以不是其外缘与磁场发生部21的磁铁22及磁轭23大致重叠的大小。通过存在磁性体的固定用金属部件25,能够将经过磁检测元件24的干扰磁场遮蔽。
固定用金属部件25由磁性体形成,因此与磁铁22及磁轭23一起形成磁回路而被磁化,所以即使例如弹簧20等磨损、金属发生磨损粉,也能够由固定用金属部件25吸附。结果,能够防止磨损粉向磁铁22吸附,在这一点上也能够抑制对磁检测元件24的影响。
当从z方向观察时,固定用金属部件25在旋转中心O具有开口25o,轴15被插入在该开口25o中。固定用金属部件25和轴15通过敛缝被固定。在开口25o,形成有朝向旋转中心O与轴15相接的嵌合部27。嵌合部27具备在x-y平面中在圆周方向上反复出现6个凹凸形状的形状,其凹部的1个为与其他不同的形状。因此,当从z方向观察其整体形状时,嵌合部27为非对称形状。固定用金属部件25例如通过压力加工而形成。在通过压力加工形成固定用金属部件25的情况下,有在切断面中发生毛刺25b的情况。在本实施方式中,由于嵌合部27具有非对称形状,所以在冲切而形成固定用金属部件25时,冲切方向已知,毛刺25b的形成方向已知。如果知道毛刺25b的形成方向,则在将固定用金属部件25放置到成形齿轮14的金属模中而用树脂一体成形时,能够使毛刺25b的朝向对齐,能够抑制由于毛刺25b与金属模的干扰而给齿轮14与固定用金属部件25之间的尺寸精度带来影响。
如图6所示,使固定用金属部件为与本实施方式同形状,与非磁性体所形成的比较例相比,对于由磁性体形成的本实施方式而言,干扰磁场的影响变小。
图7至图11表示固定用金属部件的其他形状。图5所示的固定用金属部件25呈大致圆盘形状,相对于此,当从z方向观察时,图7至图11所示的固定用金属部件25A至25E具有在外周具备突起26A至26E的形状。在此情况下,也与上述实施方式同样,通过固定用金属部件25A至25E的存在而能够得到将干扰磁场遮蔽的效果。以下,对这些构成例依次进行说明。与图5所示的固定用金属部件25相比,图7所示的固定用金属部件25A为与磁铁22重叠的位置被切口的形状。即,固定用金属部件25A呈现具备多个突起26A的形状,该多个突起26A以与磁场发生部21的磁轭23重叠的方式突出。由于齿轮14被镶嵌成形为埋设有固定用金属部件25A的状态,所以通过存在两个突起26A,能够更可靠地进行从轴15经由固定用金属部件25A向齿轮14传递旋转力。在将旋转停止时也同样。由于产生由突起26A带来的锁定效果,所以即使在齿轮14上作用较大的旋转载荷,也容易抑制仅是齿轮14旋转这样的状况的发生。在图7至图11所示的具备突起26A至26E的任一实施方式中都能够发挥该作用效果。
对于图7所示的固定用金属部件25A而言,两个突起26A具有以经过旋转中心O的yz平面为对称面的面对称的形状。因此,突起26A分别以相同的形状向磁场发生部21的两个磁铁22接近,对于各个磁铁22产生的磁通密度的影响大致同等,不会使磁场发生部21产生的磁场畸变。结果,能够不给磁检测元件24的磁通密度的检测带来影响而保持检测精度,能够抑制磁检测元件24检测磁通密度时的固定用金属部件25的形状的影响。另外,在图7中,嵌合部27也具有非对称形状。如上述那样,不论嵌合部27的形状是非对称还是对称,对于给磁检测元件24检测的磁通密度带来的影响方面都没有有意义的差别。
在图7中,使固定用金属部件25A的两个突起26A为与磁轭23重叠但不与磁铁22重叠的形状。如果这样,由于作为磁通的发生源的磁铁22与固定用金属部件25A不重叠,所以不易发生磁场发生部21形成的磁场受到固定用金属部件25A的影响而磁检测元件24检测的磁通密度减小这样的状况。但是,也可以为使两个突起26A相对于磁场发生部21的安装位置旋转90度、突起26A与磁铁22重叠但不与磁轭23的中心重叠的形状。在此情况下,由于突起26A分别以相同的形状接近配置在磁场发生部21的两个磁铁,所以对于各个磁铁22产生的磁通密度的影响大致同等,磁检测元件24检测的磁场不畸变。
图7中,在从z方向观察时,嵌合部27具有非对称形状,从而能够判断毛刺的方向。即使嵌合部27不具有非对称形状,也可以利用突起26A的形状和嵌合部27的形状,来辨别从+z方向观察时固定用金属部件25A的形状和从-z方向观察时固定用金属部件25A的形状。例如,只要使嵌合部27为具备多个凹凸形状并且具有经过齿轮14的旋转中心O的与z方向平行的对称面的形状,使关于突起26A的经过齿轮14的旋转中心O的与z方向平行的任意的对称面与关于嵌合部27的该对称面为不一致的关系即可。例如在图7所示的例子中,即使嵌合部27是对称形状,由于其对称面与26A的任一对称面都不一致,所以也能够容易地判别固定用金属部件25A的表背面。如果这样,则能够根据突起26A的形状和嵌合部27的形状,判断在固定用金属部件25A的哪侧发生了毛刺。
图8所例示的固定用金属部件25B具备3个突起26B1、26B2、26B3。在不区别3个突起的情况下,简单称作突起26B。3个突起26B以yz平面为对称面,是面对称。如果突起26B以yz平面为对称面,是面对称,则突起26B1、26B3分别以相同的形状接近配置在磁场发生部21的两个磁铁22,所以突起26B给磁力线带来的影响也以yz平面为对称面,为面对称。由突起26B带来的对于各个磁铁22的影响为大致同等,抑制了由于突起26B的存在带来的经过磁检测元件24的磁力线的形状发生畸变。结果,能够抑制磁检测元件24检测磁通密度时的固定用金属部件25的形状的影响。另外,在图8、图9中,也可以将3个突起26B1、26B2、26B3相连而成为1个突起26B。在此情况下,由于突起26B以yz平面为对称面,为面对称,所以突起26B给磁力线带来的影响也以yz平面为对称面,为面对称。因而,由突起26B带来的对于各个磁铁22的影响为大致同等,抑制了由于突起26B的存在带来的经过磁检测元件24的磁力线的形状发生畸变。因此,能够抑制给磁检测元件24的检测精度带来的影响。
图9中例示的固定用金属部件25C具备3个突起26C。3个突起26C以yz平面为对称面,是面对称,并且3个突起26C均匀地设置在以齿轮14的旋转中心O为中心的圆周上。如果将突起26C以yz平面为对称面,面对称且均匀地设置,则由于与磁场发生部21的两个磁铁22接近配置的突起26C的形状分别为相同的形状,所以以yz平面为对称面,为面对称。结果是,由突起26C带来的对于各个磁铁22的影响为大致同等,抑制了因突起26C的存在带来的经过磁检测元件24的磁力线的形状发生畸变。因此,能够抑制给磁检测元件24的检测精度带来的影响。
在图8、图9中,在从z方向观察时,嵌合部27具有非对称形状,但也可以具有对称形状。例如,嵌合部27也可以以经过旋转中心O且yz平面以外的面为对称面,为面对称。在此情况下,根据突起26B或突起26C的形状和嵌合部27的形状,能够判断在固定用金属部件25B或25C的哪侧发生了毛刺。另外,在突起26B或26C的数量为4以上的奇数的情况下也同样。
图10所示的例子中,固定用金属部件25D具备4个突起26D。4个突起26D以yz平面为对称面,是面对称,并且4个突起26在以齿轮14的旋转中心O为中心的圆周上均匀地设置。因而,在图10所示的例子中,由于与磁场发生部21的磁铁22接近配置的突起26D的形状分别为大致相同的形状,所以突起26D给磁力线带来的影响也以yz平面为对称面而为面对称。结果是,由突起26D带来的对于各个磁铁22的影响成为大致同等,能够使得不易发生磁检测元件24的检测磁通的畸变,能够抑制固定用金属部件25的形状的影响。另外,只要4个突起26D以yz平面为对称面,是面对称,4个突起26D也可以不是均匀地设置在以齿轮14的旋转中心O为中心的圆周上。此外,也可以使得关于突起26D经过齿轮14的旋转中心O的与z方向平行的任意的对称面与关于嵌合部27经过齿轮14的旋转中心O的与z方向平行的任意的对称面不一致。
在图11所示的例子中,固定用金属部件25E具备5个突起26E,5个突起26E以yz平面为对称面,是面对称,并且5个突起26E均匀地设置在以齿轮14的旋转中心O为中心的圆周上。在图11所示的例子中,由于与磁场发生部21的磁铁22接近配置的突起26E的形状分别为大致相同的形状,所以突起26E给检测磁通带来的影响也以yz平面为对称面,为面对称。结果是,由突起26E带来的对于各个磁铁22的影响大致同等,使得能够不易发生磁检测元件24的检测磁通的畸变,能够抑制固定用金属部件25的形状的影响。
突起26也可以不以yz平面为对称面地设置为面对称。例如,图12所示的例子是使在图8中使用的固定用金属部件25B绕轴15的旋转中心O顺时针旋转135°并安装到轴15上的例子。图12所示的固定用金属部件25B与图8所示的例子同样具备3个突起26B,但与图8所示的例子不同,突起26B没有被配置在以yz平面为对称面的面对称位置。但在此情况下,通过固定用金属部件25B的存在,也能够得到将干扰磁场遮蔽的效果。此外,通过存在3个突起26B,还起到能够更可靠地进行从轴15经由固定用金属部件25B向齿轮14传递旋转力的作用效果。
如图13所示,是表示使用图12的固定用金属部件25B的情况下的输出误差的曲线图。如图示那样,在此情况下,在输出误差中发生了增益误差和偏移误差。相对于此,如果使固定用金属部件25B为图8所示的配置,则在输出误差中不发生增益误差和偏移误差。通过比较两者可知,不论是突起26A至26E的哪种,只要将该突起相对于产生磁场的两个磁铁22以相同的形状接近配置,就能够抑制磁检测元件24进行检测时的增益误差和偏移误差,是更优选的。
使用图14说明通过敛缝进行的固定。轴15的端部15e被形成为比轴15细。首先,以在固定用金属部件25的开口25o中插入端部15e的方式安装固定用金属部件25。接着,使用敛缝形成用夹具50,将端部15e一点点地压扁扩大。然后,用轴15的主体部分和被压扁的端部15e夹着固定用金属部件25而固定。另外,也可以使轴15的端部15e的形状为中空的管形状。此外,轴15和固定用金属部件25的安装也可以不通过敛缝,而通过高频焊接、激光焊接等其他方法。
·第2实施方式:
如图15所示,在第2实施方式中,磁场发生部不具备磁轭而具备磁铁22b。磁铁22b配置在固定用金属部件25与磁检测元件24之间,磁极的朝向是与沿着轴15的方向垂直的方向。磁铁22b被用磁铁铸塑部件28铸塑,与固定用金属部件25一起通过树脂一体成形在齿轮14上。如图15所示,该磁铁22b的磁通密度从N极出来,经过磁检测元件24,进入S极。磁检测元件24检测经过的磁通密度。
作为磁铁22b,如图16所示,也可以使用在直径方向上被着磁的圆形磁铁、四边形磁铁、极侧被做成圆弧的磁铁等其他形状的磁铁。此外,也可以是在长径或短径方向上被着磁的椭圆形的磁铁。磁铁并不需要限定于1个,也可以使用两个以上的磁铁。
在第2实施方式中,由于固定用金属部件25抑制对于磁铁22发出的磁力线施加干扰磁场,所以与第1实施方式同样,能够抑制根据磁通密度计算的检测角度的检测精度变差。另外,固定用金属部件25的突起26及嵌合部27的形状与在第1实施方式中说明的形状同样,相对于磁铁产生的磁力线的对称面是面对称。因而,起到与在第1实施方式中说明的同样的效果。
在上述说明中,以控制向车辆的发动机的进气量的电子控制节气门10为例进行了说明,但也可以是设置在对EGR装置的废气再循环量进行控制的EGR阀、用于增压器的各种阀、或者对水流进行控制的阀等,用于检测旋转的阀体的开度。也可以用在车辆以外的移动体或工厂等的施设的设备中,用于检测各种旋转体的旋转角度。检测的旋转角度范围也可以是360度以下,也可以齿轮减速而检测360度以上的旋转角度。
本发明并不限于上述的实施方式,在不脱离其主旨的范围中能够以各种结构实现。例如,为了解决上述课题的一部分或全部、或者为了达成上述效果的一部分或全部,与发明内容栏所记载的各形态中的技术特征对应的实施方式的技术特征,可以适当进行替换、组合。此外,只要该技术特征在本说明书中没有被作为必须而进行说明,就可以适当删除。

Claims (10)

1.一种旋转角检测装置,检测阀体(16)的旋转角度,
上述旋转角检测装置具备:
轴(15),连接上述阀体;
齿轮(14),与上述轴连接,通过上述轴的旋转而使上述阀体旋转;
磁场发生部(21),配置在上述齿轮侧,产生磁场;
磁性体的固定用金属部件(25),设置在将上述磁场发生部的至少一部分覆盖的位置,用来将上述齿轮固定到上述轴上;以及
磁检测元件(24),配置在上述轴的延长线上,检测随着上述齿轮的旋转而旋转的上述磁场的磁通密度。
2.如权利要求1所述的旋转角检测装置,
上述磁场发生部具有:
一对磁铁(22);以及
一对磁轭(23),将一对上述磁铁的N极彼此、S极彼此分别相连,与一对上述磁铁一起形成沿着与上述轴所沿的方向垂直的平面的形状;
上述磁场发生部产生闭磁场。
3.如权利要求1所述的旋转角检测装置,
上述磁场发生部具备磁铁,该磁铁配置在上述固定用金属部件与上述磁检测元件之间,磁极的朝向是与沿着上述轴的方向垂直的方向。
4.如权利要求1~3中任一项所述的旋转角检测装置,
上述齿轮被固定到上述轴的部位由树脂构成;
上述固定用金属部件与上述齿轮的上述树脂一体地成形。
5.如权利要求1~4中任一项所述的旋转角检测装置,
上述固定用金属部件具有在以上述轴为中心的圆的半径方向上突出的1个以上的突起(26);
上述突起相对于由上述磁场发生部形成的磁力线的对称面为面对称。
6.如权利要求5所述的旋转角检测装置,
上述突起均匀地设置在以上述齿轮的旋转中心为中心的圆周上。
7.如权利要求5或6所述的旋转角检测装置,
上述突起的数量为奇数。
8.如权利要求1~7中任一项所述的旋转角检测装置,
上述固定用金属部件具有使设置在上述轴的前端的凸部贯通而固定的嵌合部(27);
在从沿着上述轴的方向观察时,上述嵌合部的形状是非对称形状。
9.如权利要求1~8中任一项所述的旋转角检测装置,
上述固定用金属部件是冷轧钢板。
10.如权利要求1~9中任一项所述的旋转角检测装置,
上述固定用金属部件和上述轴的固定是敛缝固定。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58112676A (ja) * 1981-12-25 1983-07-05 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk プレス抜き部品の溶接方法
JPH081497A (ja) * 1994-06-23 1996-01-09 Mitsubishi Electric Corp ディンプルグラインダ
JP3052062U (ja) * 1998-03-06 1998-09-11 船井電機株式会社 軸受装置
CN1886039A (zh) * 2005-06-23 2006-12-27 星电株式会社 电子部件
JP2007024863A (ja) * 2005-01-25 2007-02-01 Furukawa Electric Co Ltd:The 回転センサ
JP2007292502A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Mitsubishi Electric Corp 回転角検出装置
CN101162155A (zh) * 2006-10-11 2008-04-16 株式会社日立制作所 电感式旋转角度检测装置及具有该装置的电动机驱动式节流阀控制装置
JP2008128823A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Mitsubishi Electric Corp 回転角検出装置
JP2008281556A (ja) * 2007-04-13 2008-11-20 Hitachi Metals Ltd 角度検出装置、バルブ装置および非接触式ボリューム
JP2011056138A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Hitachi Appliances Inc 衣類乾燥機の送風ファン駆動用回転電機
CN104165577A (zh) * 2013-05-16 2014-11-26 阿自倍尔株式会社 旋转角度检测器
CN104852630A (zh) * 2014-02-18 2015-08-19 林英楠 可控磁路永磁动力装置
CN104870958A (zh) * 2012-12-13 2015-08-26 法雷奥开关和传感器有限责任公司 具有用于机动车辆的转向角传感器设备和扭矩传感器设备的装置、机动车辆、以及用于制造这样的装置的方法
CN207395655U (zh) * 2017-10-30 2018-05-22 上海龙感汽车电子有限公司 一种方向盘转角传感器
JP2019078176A (ja) * 2017-10-20 2019-05-23 株式会社デンソー アクチュエータ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58112676U (ja) * 1982-01-28 1983-08-01 マツダ株式会社 ラツクストロ−ク調整装置付ラツク・ピニオン式舵取装置
JP3893907B2 (ja) 2001-06-14 2007-03-14 株式会社デンソー 内燃機関用吸気制御装置
JP2005048671A (ja) * 2003-07-29 2005-02-24 Mitsubishi Electric Corp エンジン用吸気制御装置
JP2005233768A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Mitsubishi Electric Corp 回転角検出装置
JP4294036B2 (ja) * 2006-03-29 2009-07-08 三菱電機株式会社 回転角検出装置
JP6070242B2 (ja) 2013-02-14 2017-02-01 株式会社デンソー インサート樹脂成形体の製造方法
JP2019120743A (ja) 2017-12-28 2019-07-22 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成システム

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58112676A (ja) * 1981-12-25 1983-07-05 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk プレス抜き部品の溶接方法
JPH081497A (ja) * 1994-06-23 1996-01-09 Mitsubishi Electric Corp ディンプルグラインダ
JP3052062U (ja) * 1998-03-06 1998-09-11 船井電機株式会社 軸受装置
JP2007024863A (ja) * 2005-01-25 2007-02-01 Furukawa Electric Co Ltd:The 回転センサ
CN1886039A (zh) * 2005-06-23 2006-12-27 星电株式会社 电子部件
JP2007292502A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Mitsubishi Electric Corp 回転角検出装置
CN101162155A (zh) * 2006-10-11 2008-04-16 株式会社日立制作所 电感式旋转角度检测装置及具有该装置的电动机驱动式节流阀控制装置
JP2008128823A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Mitsubishi Electric Corp 回転角検出装置
JP2008281556A (ja) * 2007-04-13 2008-11-20 Hitachi Metals Ltd 角度検出装置、バルブ装置および非接触式ボリューム
JP2011056138A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Hitachi Appliances Inc 衣類乾燥機の送風ファン駆動用回転電機
CN104870958A (zh) * 2012-12-13 2015-08-26 法雷奥开关和传感器有限责任公司 具有用于机动车辆的转向角传感器设备和扭矩传感器设备的装置、机动车辆、以及用于制造这样的装置的方法
CN104165577A (zh) * 2013-05-16 2014-11-26 阿自倍尔株式会社 旋转角度检测器
CN104852630A (zh) * 2014-02-18 2015-08-19 林英楠 可控磁路永磁动力装置
JP2019078176A (ja) * 2017-10-20 2019-05-23 株式会社デンソー アクチュエータ
CN207395655U (zh) * 2017-10-30 2018-05-22 上海龙感汽车电子有限公司 一种方向盘转角传感器

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Publication number Publication date
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WO2020261903A1 (ja) 2020-12-30
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JP7205403B2 (ja) 2023-01-17
DE112020003112T5 (de) 2022-05-05
JP2021006775A (ja) 2021-01-21

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