CN211426764U - 环磁铁以及磁传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供环磁铁以及磁传感器，在检测旋转轴的旋转角度时，能够稳定并准确地检测出该旋转角度。输出部用传感器磁铁(63)是与作为检测磁通密度的变化的检测元件的输出部传感器(72)一起使用的环磁铁。输出部用传感器磁铁(63)在与输出中心轴线(J3)方向垂直的平面上具有沿周向配置的N极和S极，输出部用传感器磁铁(63)的沿与输出中心轴线(J3)方向垂直的径向的宽度分别从N极的顶部(63N)和S极的顶部(63S)朝向N极与S极的边界部(63B)增大。

Description

环磁铁以及磁传感器

技术领域

本实用新型涉及环磁铁以及磁传感器。

背景技术

以往，作为搭载于汽车的雨刷装置的驱动源，例如公知有专利文献1所记载的带减速器的马达。该带减速器的马达具有电动马达以及与电动马达连结的减速器。减速器能够以规定的减速比对电动马达的输出进行减速，并从输出轴输出。

另外，在专利文献1所记载的带减速器的马达设置有检测输出轴的旋转位置的旋转位置检测传感器。旋转位置检测传感器具有：传感器磁铁，其呈圆环状，与输出轴同心地配置并被固定，从而与输出轴一起旋转；以及磁传感器，其与传感器磁铁分离地配置，固定于例如壳体等。磁传感器构成为：在传感器磁铁旋转导致与磁传感器对置的部分的磁极发生变化时，输出检测信号。

专利文献1：日本特开2011-244562号公报

在专利文献1所记载的带减速器的马达的传感器磁铁中，传感器磁铁的周向的磁通密度By小于传感器磁铁与磁传感器相互分离的分离方向的磁通密度Bz，因而会在磁通密度Bz与磁通密度By之间产生差异。而且，根据该差异的程度，检测信号会比较大地失真，其结果是，无法准确地检测输出轴的旋转位置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供在检测旋转轴的旋转角度时，能够稳定并准确地检测出该旋转角度的环磁铁以及磁传感器。

本实用新型的一个方式的环磁铁与检测磁通密度的变化的检测元件一起使用，其特征在于，该环磁铁在与轴线方向垂直的平面上具有沿周向配置的N极和S极，该环磁铁的沿与轴线方向垂直的径向的宽度分别从N极的顶部和S极的顶部朝向N极与S极的边界部增大。

另外，本实用新型的一个方式的磁传感器的特征在于，该磁传感器具有：环磁铁，其固定于旋转轴；以及检测元件，其在从旋转轴向径向外侧偏离的位置与环磁铁对置地配置，检测由环磁铁的旋转引起的磁通密度的变化。

根据本实用新型的一个方式，在检测旋转轴的旋转角度时，能够稳定并准确地检测出该旋转角度。

附图说明

图1是示出具有本实用新型的磁传感器(第一实施方式)的电动致动器的剖视图。

图2是图1中的磁传感器的立体图。

图3A是图2中的环磁铁的俯视图。

图3B是图2中的环磁铁的侧视图。

图4是示出现有的磁传感器的旋转角度与磁通密度的关系的曲线图。

图5是示出磁传感器的旋转角度与反正切值的关系的曲线图。

图6A是本实用新型的磁传感器(第二实施方式)的环磁铁的俯视图。

图6B是本实用新型的磁传感器(第二实施方式)的环磁铁的侧视图。

图7是本实用新型的磁传感器(第三实施方式)的环磁铁的侧视图。

图8是本实用新型的磁传感器(第四实施方式)的环磁铁的侧视图。

标号说明

10：电动致动器；11：外壳；11a：外壳主体；20：电路板壳体；21：电路板壳体主体；21a：底壁；21b：侧壁；21c：凹部；21d：中央贯通孔；22：金属部件；23a：圆环板部；23b：外侧筒部；23c：内侧筒部；23d：顶板部；24：输出轴支承部；24a：贯通孔；25：臂部；26：电路板壳体罩；30：马达壳；31：马达壳主体；32：马达收纳部；32a：环状凸部；33：输出部保持部；33a：基部；33b：输出轴保持部；37：定子固定部件；40：马达部；41：马达轴；41a：偏心轴部；42：转子主体；42a：转子铁芯；42b：转子磁铁；43：定子；43a：定子铁芯；43b：绝缘件；43c：线圈；44a：第一轴承；44b：第二轴承；44c：第三轴承；44d：第四轴承；45：马达部用传感器磁铁；46：磁铁保持架；47：预压部件；50：减速机构；51：外齿轮；51a：孔；52：内齿轮；53：输出齿轮；53a：输出齿轮主体；53b：销；60：输出部；61：输出轴； 61a：输出轴主体；61b：凸缘部；61c：嵌合部；61d：开口部；62：驱动齿轮；63：输出部用传感器磁铁；631：外周部；632：内周部；633：下表面；634：上表面；63B：边界部；63N：顶部；63NE：平坦部；63S：顶部；63SE：平坦部；64：磁铁保持架； 65：衬套；70：电路板；70a：贯通孔；71：马达部传感器；72：输出部传感器；80：磁传感器；90：汇流条保持架；By：磁通密度；Bz：磁通密度；DS：被驱动轴；J1：中心轴线；J2：偏心轴线；J3：输出中心轴线；TL：厚度；TM：厚度；TS：厚度； WL：宽度；WM：宽度；WS：宽度。

具体实施方式

以下，根据附图所示的优选的实施方式，对本实用新型的环磁铁以及磁传感器进行详细地说明。

＜第一实施方式＞

参照图1～图5对本实用新型的环磁铁以及磁传感器的第一实施方式进行说明。另外，为了便于说明，以下将彼此垂直的三个轴设定为X轴、Y轴以及Z轴。包含 X轴和Y轴的XY平面是水平的，Z轴是铅垂的。另外，图1中的Z轴方向与图2 中的Z轴方向彼此相反，但在结构上没有问题。

图1所示的本实施方式的电动致动器10安装在车辆上。更详细而言，本实施方式的电动致动器10作为根据驾驶员的换挡操作而被驱动的线控换挡(Shift-By-Wire) 方式的致动器而搭载在车辆上。如图1所示，电动致动器10具有马达部40、减速机构50、输出部60、电路板70、马达部传感器71、输出部传感器72、外壳11、汇流条保持架90以及未图示的汇流条。

马达部40具有马达轴41、第一轴承44a、第二轴承44b、第三轴承44c、第四轴承44d、转子主体42、定子43、马达部用传感器磁铁45以及磁铁保持架46。

马达轴41沿Z轴方向延伸。第一轴承44a、第二轴承44b、第三轴承44c以及第四轴承44d将马达轴41支承为能够绕中心轴线J1旋转。在本实施方式中，第一轴承 44a、第二轴承44b、第三轴承44c以及第四轴承44d例如是球轴承。

作为马达轴41中的支承于第三轴承44c的部分的偏心轴部41a呈以偏心轴线J2 为中心而延伸的圆柱状，该偏心轴线J2与中心轴线J1平行且相对于中心轴线J1偏心。马达轴41中的除了偏心轴部41a以外的部分呈以中心轴线J1为中心而延伸的圆柱状。

转子主体42固定于马达轴41。更详细而言，转子主体42固定于马达轴41的下侧的部分。转子主体42具有转子铁芯42a和转子磁铁42b。转子铁芯42a固定于马达轴41中的比偏心轴部41a靠下侧的部分的外周面。转子磁铁42b固定于转子铁芯 42a的外周面。

定子43隔开间隙地配置于转子主体42的径向外侧。定子43呈包围转子主体42 的径向外侧的环状。定子43具有定子铁芯43a、绝缘件43b以及多个线圈43c。线圈 43c隔着绝缘件43b安装在定子铁芯43a上。

磁铁保持架46呈以中心轴线J1为中心的圆环状。磁铁保持架46例如由金属制成。在本实施方式中，磁铁保持架46为通过对金属制的板部件进行冲压加工而制作出的一个部件。磁铁保持架46安装于马达轴41。更详细而言，磁铁保持架46固定于马达轴41的上侧的端部的外周面。另外，磁铁保持架46配置于比电路板70靠上侧的位置。

马达部用传感器磁铁45呈以中心轴线J1为中心的圆环板状。马达部用传感器磁铁45的板面与Z轴方向垂直。马达部用传感器磁铁45固定于磁铁保持架46。

如上所述，磁铁保持架46配置于比电路板70靠上侧的位置。由此，在本实施方式中，马达部用传感器磁铁45安装于马达轴41中的比电路板70向上侧突出的部分。马达部用传感器磁铁45与电路板70的上侧的面在Z轴方向上隔着间隙对置。

减速机构50与马达轴41的上侧连结。减速机构50配置于转子主体42和定子 43的上侧。减速机构50具有外齿轮51、内齿轮52以及输出齿轮53。

虽然省略了图示，外齿轮51呈以偏心轴部41a的偏心轴线J2为中心并沿偏心轴线J2的径向扩展的圆环板状。在外齿轮51的径向外侧面设置有齿轮部。外齿轮51 经由第三轴承44c与马达轴41连接。由此，减速机构50与马达轴41连结。外齿轮 51从径向外侧嵌合于第三轴承44c的外圈。由此，第三轴承44c将马达轴41与外齿轮51连结为能够绕偏心轴线J2相对地旋转。

外齿轮51具有沿Z轴方向贯穿外齿轮51的多个孔51a。虽然省略了图示，多个孔51a沿以偏心轴线J2为中心的周向在一周范围内等间隔地配置。孔51a的沿Z轴方向观察的形状为圆形状。

内齿轮52包围外齿轮51的径向外侧并固定于电路板壳体20，与外齿轮51啮合。内齿轮52保持于外壳11的金属部件22。内齿轮52呈以中心轴线J1为中心的圆环状。在内齿轮52的内周面设置有齿轮部。内齿轮52的齿轮部与外齿轮51的齿轮部啮合。

输出齿轮53具有输出齿轮主体53a以及多个销53b。输出齿轮主体53a配置于外齿轮51和内齿轮52的下侧。输出齿轮主体53a呈以中心轴线J1为中心并沿径向扩展的圆环板状。在输出齿轮主体53a的径向外侧面设置有齿轮部。输出齿轮主体 53a经由第四轴承44d与马达轴41连接。

多个销53b呈从输出齿轮主体53a的上表面向上侧突出的圆筒状。虽然省略了图示，多个销53b沿周向在一周范围内等间隔地配置。销53b的外径比孔51a的内径小。多个销53b从下侧通过多个孔51a的各个孔51a。销53b的外周面与孔51a的内周面内接。孔51a的内周面经由销53b将外齿轮51支承为能够绕中心轴线J1摆动。

输出部60是输出电动致动器10的驱动力的部分。输出部60配置于马达部40 的径向外侧。输出部60具有输出轴61、驱动齿轮62、输出部用传感器磁铁63以及磁铁保持架64。

输出轴61呈沿马达轴41的Z轴方向延伸的筒状。这样，输出轴61与马达轴41 沿相同的方向延伸，因此能够简化将马达轴41的旋转传递至输出轴61的减速机构 50的构造。在本实施方式中，输出轴61呈以作为假想轴线的输出中心轴线J3为中心的圆筒状。输出中心轴线J3与中心轴线J1平行，并从中心轴线J1沿径向离开地配置。即，马达轴41与输出轴61沿马达轴41的径向分离地配置。

输出轴61具有向下侧开口的开口部61d。在本实施方式中，输出轴61向轴向两侧开口。输出轴61在内周面的下部具有花键槽。输出轴61具有圆筒状的输出轴主体 61a以及从输出轴主体61a向输出中心轴线J3的径向外侧突出的凸缘部61b。输出轴 61在马达轴41的径向上配置于与转子主体42重叠的位置。输出轴61的下侧的端部、即开口部61d配置于比马达部40的下侧的端部靠上侧的位置。在本实施方式中，马达部40的下侧的端部是马达轴41的下侧的端部。

被驱动轴DS从下侧经由开口部61d插入至输出轴61并与输出轴61连结。更详细而言，设置于被驱动轴DS的外周面的花键部与设置于输出轴61的内周面的花键槽嵌合，由此输出轴61与被驱动轴DS连结。电动致动器10的驱动力经由输出轴61 传递至被驱动轴DS。由此，电动致动器10使被驱动轴DS绕输出中心轴线J3旋转。

驱动齿轮62固定于输出轴61并与输出齿轮53啮合。在本实施方式中，驱动齿轮62固定于输出轴主体61a的外周面中的比凸缘部61b靠上侧的部分。驱动齿轮62 与凸缘部61b的上表面接触。虽然省略了图示，驱动齿轮62是从输出轴61朝向输出齿轮53延伸，宽度随着接近输出齿轮53而变大的扇形齿轮。在驱动齿轮62的输出齿轮53侧的端部设置有齿轮部。驱动齿轮62的齿轮部与输出齿轮53的齿轮部啮合。

磁铁保持架64是以输出中心轴线J3为中心并沿Z轴方向延伸的大致圆筒状的部件。磁铁保持架64向轴向两侧开口。磁铁保持架64配置于输出轴61的上侧并且配置于减速机构50的径向外侧。磁铁保持架64沿Z轴方向贯穿电路板70。磁铁保持架64的内部与输出轴61的内部相连。插入于输出轴61的被驱动轴DS的上端部压入于磁铁保持架64。由此，磁铁保持架64固定于被驱动轴DS。

如图2、图3A、图3B所示，输出部用传感器磁铁63是呈以输出中心轴线J3为中心的圆环状并且厚度恒定的环磁铁。输出部用传感器磁铁63固定于磁铁保持架64 的上侧的端部的外周面。磁铁保持架64固定于被驱动轴DS，由此输出部用传感器磁铁63经由磁铁保持架64固定于被驱动轴DS。输出部用传感器磁铁63与电路板70 的上侧的面隔着间隙对置。输出部用传感器磁铁63例如是对包含磁性粉末的树脂材料进行注射成型而得到的。作为树脂材料，例如可以举出聚酰胺、聚苯硫醚以及聚丙烯。另外，作为磁性粉末的构成材料，例如可以举出铁素体类、铝镍钴类、钐钴类，钕-铁-硼类的磁性材料。

当马达轴41绕中心轴线J1旋转时，偏心轴部41a以中心轴线J1为中心沿周向公转。偏心轴部41a的公转经由第三轴承44c传递至外齿轮51，从而在外齿轮51中，一边孔51a的内周面与销53b的外周面内接的位置发生变化，一边外齿轮51摆动。由此，外齿轮51的齿轮部与内齿轮52的齿轮部的啮合位置沿周向变化。因此，马达轴41的旋转力经由外齿轮51传递至内齿轮52。

这里，在本实施方式中，内齿轮52被固定，因此不旋转。因此，借助传递至内齿轮52的旋转力的反作用力，使外齿轮51绕偏心轴线J2旋转。此时，外齿轮51的旋转方向与马达轴41的旋转方向为相反方向。外齿轮51绕偏心轴线J2的旋转经由孔51a和销53b传递至输出齿轮53。由此，输出齿轮53绕中心轴线J1旋转。马达轴 41的旋转被减速并传递至输出齿轮53。

当输出齿轮53旋转时，与输出齿轮53啮合的驱动齿轮62绕输出中心轴线J3旋转。由此，固定于驱动齿轮62的输出轴61绕输出中心轴线J3旋转。这样，马达轴 41的旋转经由减速机构50传递至输出轴61。

电路板70配置于比转子主体42靠上侧的位置。电路板70配置于减速机构50 的上侧。电路板70呈板面与Z轴方向垂直的板状。电路板70具有沿Z轴方向贯穿电路板70的贯通孔70a。马达轴41通过贯通孔70a。由此，马达轴41沿Z轴方向贯穿电路板70。电路板70经由未图示的汇流条与定子43电连接。即，电路板70与马达部40电连接。

马达部传感器71固定于电路板70的上表面。更详细而言，马达部传感器71固定于电路板70的上侧的面中的、与马达部用传感器磁铁45在Z轴方向上隔着间隙对置的部分。马达部传感器71是检测马达部用传感器磁铁45的磁场的磁传感器。马达部传感器71例如是霍尔元件。虽然省略了图示，马达部传感器71例如沿周向设置有三个。马达部传感器71通过检测马达部用传感器磁铁45的磁场来检测马达部用传感器磁铁45的旋转位置，从而检测马达轴41的旋转。

在本实施方式中，减速机构50与马达轴41的上侧连结，电路板70配置于比转子主体42靠上侧的位置，并且配置于减速机构50的上侧。因此，减速机构50配置于电路板70与转子主体42的Z轴方向之间。由此，能够将固定于电路板70的马达部传感器71配置为远离转子主体42和定子43。因此，马达部传感器71能够不容易受到从转子主体42和定子43产生的磁场的影响，从而能够提高马达部传感器71的检测精度。

输出部传感器72固定于电路板70的上表面。更详细而言，输出部传感器72固定于电路板70的上侧的面中的、与输出部用传感器磁铁63在Z轴方向上隔着间隙对置的部分。另外，输出部传感器72配置于从对输出部用传感器磁铁63进行固定的磁铁保持架64(旋转轴)向径向外侧偏离的位置。这样，作为配置方式，输出部传感器72采用所谓的“侧移位(sideshift)方式”。输出部传感器72是对由输出部用传感器磁铁63(环磁铁)的旋转引起的磁通密度的变化进行检测的检测元件。输出部传感器72例如是霍尔元件。如图2所示，输出部传感器72固定于磁铁保持架64，与以输出中心轴线J3为中心进行旋转的输出部用传感器磁铁63一起构成磁传感器 80。该输出部传感器72通过对由输出部用传感器磁铁63的旋转引起的磁通密度的变化进行检测来检测输出部用传感器磁铁63的旋转位置，从而检测被驱动轴DS的旋转角度。

根据本实施方式，通过将减速机构50配置于比马达部40靠电路板70侧的位置的结构，能够将向输出齿轮53传递旋转驱动力的驱动齿轮62配置为靠近输出部用传感器磁铁63。因此，能够缩短从输出齿轮53中的被传递旋转驱动力的部分到固定有输出部用传感器磁铁63的部分的Z轴方向的距离，从而能够抑制固定有输出部用传感器磁铁63的部分中的被驱动轴DS的轴抖动。由此，能够提高输出部传感器72对被驱动轴DS的旋转检测精度。

外壳11收纳马达部40、减速机构50、输出部60、电路板70、马达部传感器71、输出部传感器72、汇流条保持架90以及未图示的汇流条。外壳11具有马达壳30以及电路板壳体20。马达壳30向上侧开口。马达壳30具有马达壳主体31和定子固定部件37。电路板壳体20呈大致长方体的箱状。电路板壳体20安装于马达壳30的上侧而封闭马达壳30的开口。电路板壳体20收纳电路板70。电路板壳体20具有电路板壳体主体21、金属部件22以及电路板壳体罩26。

电路板壳体主体21和马达壳主体31由树脂制成。在本实施方式中，由电路板壳体主体21和马达壳主体31构成外壳主体11a。即，外壳11具有树脂制的外壳主体 11a。

电路板壳体主体21呈向上侧开口的箱状。电路板壳体主体21具有底壁21a和侧壁21b。底壁21a沿与Z轴方向垂直的平面扩展。在沿Z轴方向观察时，底壁21a比马达壳主体31向径向外侧扩展。底壁21a封闭马达壳30的上侧的开口。底壁21a覆盖定子43的上侧。

底壁21a具有从底壁21a的下侧的面向上侧凹陷的凹部21c。底壁21a具有沿Z 轴方向贯穿底壁21a的中央贯通孔21d。中央贯通孔21d从凹部21c的底面至底壁21a 的上侧的面贯穿底壁21a。在沿Z轴方向观察时，中央贯通孔21d呈以中心轴线J1 为中心的圆形状。马达轴41通过中央贯通孔21d。

侧壁21b呈从底壁21a的外缘部向上侧突出的方筒状。在侧壁21b的内侧收纳有电路板70。即，电路板壳体20在比底壁21a靠上侧的位置收纳电路板70。侧壁21b 向上侧开口。侧壁21b的上侧的开口、即电路板壳体20的上侧的开口被电路板壳体罩26封闭。电路板壳体罩26例如由金属制成。

金属部件22由金属制成。金属部件22保持于电路板壳体主体21。即，金属部件22保持于外壳主体11a。金属部件22收纳于凹部21c内而被保持。在本实施方式中，金属部件22的一部分埋入于外壳主体11a。因此，能够使用将金属部件22插入于模具并使树脂流入的嵌件成型来制作外壳主体11a的一部分或者整体。因此，容易制作外壳11。在本实施方式中，通过将金属部件22插入于模具并使树脂流入的嵌件成型来制作外壳主体11a中的电路板壳体主体21。

金属部件22具有：轴承保持部，其具有圆环板部23a、外侧筒部23b、内侧筒部 23c以及顶板部23d；臂部25；以及输出轴支承部。圆环板部23a呈以中心轴线J1 为中心的圆环板状。圆环板部23a的板面与Z轴方向垂直。

外侧筒部23b呈从圆环板部23a的外周缘部向下侧突出的圆筒状。在外侧筒部 23b的径向内侧保持有内齿轮52。由此，减速机构50经由金属部件22保持于底壁 21a的下侧的面。外侧筒部23b埋入于中央贯通孔21d的径向内侧而被保持。

内侧筒部23c呈从圆环板部23a的内周缘部向上侧突出的圆筒状。在内侧筒部 23c的径向内侧保持有第一轴承44a。由此，上述轴承保持部对第一轴承44a进行保持。内侧筒部23c比底壁21a向上侧突出。内侧筒部23c配置于侧壁21b的径向内侧。内侧筒部23c经由贯通孔70a沿Z轴方向贯穿电路板70，并比电路板70向上侧突出。

由此，保持于内侧筒部23c的第一轴承44a的至少一部分插入于贯通孔70a中。因此，通过第一轴承44a，能够在接近马达轴41中的安装有马达部用传感器磁铁45 的部分的位置支承马达轴41。由此，能够抑制马达轴41中的安装有马达部用传感器磁铁45的部分的轴抖动，从而能够抑制马达部用传感器磁铁45的位置发生抖动。因此，能够抑制马达部传感器71对马达轴41的旋转检测精度降低。另外，在沿径向观察时，能够重叠配置第一轴承44a和电路板70，因此容易使电动致动器10在Z轴方向上小型化。

顶板部23d从内侧筒部23c的上侧的端部向径向内侧突出。顶板部23d呈以中心轴线J1为中心的圆环状，并且呈板面与Z轴方向垂直的板状。马达轴41的上侧的端部通过顶板部23d的内侧。顶板部23d的内周缘部向下侧弯曲。顶板部23d覆盖第一轴承44a的上侧。

在顶板部23d与第一轴承44a的Z轴方向之间配置有预压部件47。即，电动致动器10具有预压部件47。预压部件47是沿周向延伸的圆环状的波形垫圈。预压部件47与顶板部23d的下侧的面和第一轴承44a的外圈的上侧的端部接触。预压部件 47对第一轴承44a的外圈施加向下的预压。由此，预压部件47向第一轴承44a施加朝向下侧的预压，从而经由第一轴承44a向马达轴41施加朝向下侧的预压。

通过预压部件47承受朝向下侧的预压的马达轴41被图1所示的第二轴承44b 从下侧支承。更详细而言，第二轴承44b的外圈被马达收纳部32的环状凸部32a从下侧支承，从而利用固定于马达轴41的外周面的内圈从下侧支承马达轴41。

通过设置第二轴承44b，即使由预压部件47向马达轴41施加朝向下侧的预压，也能够抑制马达轴41向下侧移动。预压部件47向马达轴41施加朝向下侧的预压，将马达轴41按压在作为支承部的第二轴承44b。由此，在未向电动致动器10施加振动的状态下，能够将马达轴41的Z轴方向的位置维持在最靠下侧的位置。因此，即使在向电动致动器10施加振动而使马达轴41沿Z轴方向移动的情况下，也能够抑制马达轴41向下侧移动，从而能够使马达轴41移动的方向为朝向上侧。

而且，马达部用传感器磁铁45与电路板70的上侧的面在Z轴方向上隔着间隙对置，并且，马达部传感器71固定于电路板70的上侧的面中的、与马达部用传感器磁铁45在Z轴方向上隔着间隙对置的部分。即，安装于马达轴41的马达部用传感器磁铁45配置于马达部传感器71的上侧。由此，能够使向电动致动器10施加振动时的马达轴41移动的方向为朝向上侧，由此即使马达轴41移动，马达部用传感器磁铁 45也向远离马达部传感器71的方向移动。因此，能够抑制马达部用传感器磁铁45 与马达部传感器71接触。另外，在马达轴41向上侧移动时，预压部件47在轴向Z 上发生压缩弹性变形。

如以上说明的那样，根据本实施方式，通过使预压部件47向马达轴41施加预压的方向为从马达部用传感器磁铁45朝向马达部传感器71的方向，能够抑制马达部用传感器磁铁45与马达部传感器71接触。由此，可以得到具有如下构造的电动致动器 10：能够抑制马达部用传感器磁铁45和马达部传感器71损伤。

输出轴支承部24具有沿Z轴方向贯穿输出轴支承部24的贯通孔24a。作为输出轴主体61a的上侧的端部的嵌合部61c嵌合于贯通孔24a。即，输出轴61具有嵌合于贯通孔24a的嵌合部61c。由此，输出轴支承部24支承输出轴61。

马达壳主体31具有马达收纳部32和输出部保持部33。马达收纳部32呈具有底部并向上侧开口的筒状。马达收纳部32呈以中心轴线J1为中心的圆筒状。马达收纳部32收纳马达部40。即，马达壳主体31收纳马达部40。

马达收纳部32具有从马达收纳部32的底面向上侧突出的环状凸部32a。虽然省略了图示，环状凸部32a呈以中心轴线J1为中心的圆环状。环状凸部32a从下侧支承第二轴承44b的外圈。在沿Z轴方向观察时，环状凸部32a的径向内侧部分与第二轴承44b的内圈和马达轴41的下侧的端部重叠。因此，即使在向马达轴41施加朝向下侧的预压，第二轴承44b的内圈和马达轴41的下侧的端部配置为比第二轴承44b 的外圈向下侧突出的情况下，也能够抑制第二轴承44b的内圈和马达轴41的下侧的端部与马达收纳部32的底面接触。

输出部保持部33从马达收纳部32向径向外侧突出。输出部保持部33具有基部 33a和输出轴保持部33b。基部33a从马达收纳部32向径向外侧突出。输出轴保持部 33b从基部33a的径向外侧的端部向轴向两侧突出。输出轴保持部33b呈以输出中心轴线J3为中心的圆筒状。输出轴保持部33b向轴向两侧开口。输出轴保持部33b的内部沿Z轴方向贯穿基部33a。

在输出轴保持部33b的内侧嵌合有圆筒状的衬套65。在衬套65的上侧的端部设置有以输出中心轴线J3为中心并向径向的外侧突出的凸缘部。衬套65的凸缘部被输出轴保持部33b的上侧的端部从下侧支承。在衬套65的内侧嵌合有输出轴主体61a 中的比凸缘部61b靠下侧的部分。衬套65将输出轴61支承为能够绕输出中心轴线 J3旋转。凸缘部61b经由衬套65的凸缘部被输出轴保持部33b的上侧的端部从下侧支承。输出轴61的下侧的开口部61d配置于比衬套65靠下侧的位置。

定子固定部件37呈具有底部并且向上侧开口的筒状。定子固定部件37呈以中心轴线J1为中心的圆筒状。定子固定部件37嵌合于马达收纳部32的内侧。在定子固定部件37的底部设置有沿周向配置的多个贯通孔。设置于马达收纳部32的底部的多个突起分别嵌合于定子固定部件37的贯通孔中。

定子固定部件37的上侧的端部比马达收纳部32向上侧突出。在定子固定部件 37的底部保持有第二轴承44b。在定子固定部件37的内周面固定有定子43的外周面。定子固定部件37由金属制成。马达壳30例如是通过在定子固定部件37插入于模具的状态下使树脂流入的嵌件成型而制作出的。

汇流条保持架90配置于定子固定部件37的上侧的开口。汇流条保持架90呈以中心轴线J1为中心的圆环状，并且呈板面与Z轴方向垂直的板状。汇流条保持架90 保持未图示的汇流条。汇流条保持架90覆盖定子43的上侧。

如上所述，在本实施方式中，由输出部用传感器磁铁63和输出部传感器72构成磁传感器80。在被驱动轴DS旋转时，输出部用传感器磁铁63与被驱动轴DS一起旋转。磁传感器80通过输出部传感器72检测由输出部用传感器磁铁63的旋转引起的磁通密度的变化，从而能够检测输出部用传感器磁铁63的旋转位置，从而检测被驱动轴DS的旋转角度。

如图2所示，输出部用传感器磁铁63呈圆环状。该输出部用传感器磁铁63在与输出中心轴线J3(轴线)方向垂直的平面、即输出中心轴线J3与Z轴平行时的XY 平面上具有沿周向配置的N极和S极。在本实施方式中，输出部用传感器磁铁63是一个半圆弧状的N极和一个半圆弧状的S极沿周向配置而成的两极环磁铁。因此，输出部用传感器磁铁63以与输出中心轴线J3(轴线)方向垂直的方向作为磁化方向 (着磁方向)。

作为输出部传感器72能够检测的磁通密度，有输出中心轴线J3(Z轴)方向的磁通密度Bz(Sin)和输出部用传感器磁铁63的周向的磁通密度By(Cos)。在磁传感器80中，通过输出部传感器72检测磁通密度Bz与磁通密度By的两相信号，并对反正切(Sin/Cos)值进行运算，由此能够检测被驱动轴DS的旋转角度(参照图 4)。

反正切值与旋转角度的理想(理论)关系为图5中的用点划线表示的直线图。

随着输出部用传感器磁铁63的磁场角度的变化，输出部传感器72所检测出的磁通密度By的变化量比磁通密度Bz的变化量小，从而在它们之间存在差异。

因此，反正切(ATAN)值与旋转角度的实际关系为图5中的用虚线表示的曲线图或用实线表示的曲线图。另外，用虚线表示的曲线图是通过现有产品得到的曲线图。与此相对，用实线表示的曲线图是通过实用新型产品得到的曲线图。

这里，作为现有产品，考虑了输出部用传感器磁铁63的外周部631的俯视下的形状、即外形为圆形，内周部632的俯视下的形状、即内形也为圆形，并且厚度整体恒定的情况。

在该情况下，当输出部用传感器磁铁63的磁场角度发生变化时，如图4所示，磁通密度Bz以大于磁通密度By的振幅发生变动。因此，在根据磁通密度Bz和磁束密度By对反正切值进行运算时，来自输出部传感器72的检测信号(ATAN信号)会较大地失真。

具体而言，会得到图5所示那样的用虚线表示的曲线图，其与用点划线表示的直线图(理论值)有较大的偏差，从而在它们之间产生较大的误差。例如，当着眼于图5中的“arctan(deg)”为“120”的部位时，“旋转角度(deg)”理论上应当被检测为“120”，但在现有产品中被检测为大约“100”。

另一方面，如图2和图3A、图3B所示，在实用新型产品中，输出部用传感器磁铁63的外周部631的俯视下的形状(外形)为椭圆形，内周部632的俯视下的形状(内形)为圆形。由此，沿与输出中心轴线J3方向垂直的径向的宽度分别从N极的顶部63N和S极的顶部63S朝向N极与S极的边界部63B增大。

即，在输出部用传感器磁铁63中，在N极的顶部63N和S极的顶部63S处的各个宽度WS为最小，在N极与S极的边界部63B处的各个宽度WL为最大。另外，顶部63N与边界部63B之间以及顶部63S与边界部63B之间的各个宽度WM成为宽度WS与宽度WL之间的大小。因此，在输出部用传感器磁铁63中，成为“宽度 WS＜宽度WM＜宽度WL”的大小关系。

另外，输出部用传感器磁铁63的磁通密度Bz在顶部63N和顶部63S处为最大。在本说明书中，顶部63N和顶部63S是指N极和S极中的磁通密度Bz为最大的部位、即沿周向的中央的部位。

通过这样的形状的输出部用传感器磁铁63，在顶部63N和顶部63S中，磁通密度Bz减少了宽度WS为最小的量，在边界部63B中，磁通密度By增加了宽度WL 为最大的量。由此，随着输出部用传感器磁铁63的磁场角度发生变化，能够减少输出部传感器72所检测出的磁通密度Bz的变化量与磁通密度By的变化量的差异。

因此，当根据磁通密度Bz和磁通密度By对反正切值进行运算时，会得到图5 所示那样的用实线表示的曲线图，并且通过接近用点划线表示的直线图，消除了在它们之间产生的较大的误差。

例如，当着眼于图5中的“arctan(deg)”为“120”的部位时，“旋转角度(deg)”理论上应被检测为“120”，但在实用新型产品中被检测为大约“110”。如上所述，在现有产品中被检测为大约“100”，因此在实用新型产品中被检测为更接近“120”的大约“110”，这表示磁传感器80的检测精度提高了。

因此，根据磁传感器80，在检测被驱动轴DS的旋转角度时，能够稳定并准确地检测出该旋转角度。

另外，关于输出部用传感器磁铁63，在本实施方式中其外形为椭圆形，内形为圆形，但并不限于此，例如也可以是，外形和内形这两者均为椭圆形。在该情况下，例如通过对长径与短径的比或各个直径的方向适当进行设计变更，也能够使沿与输出中心轴线J3方向垂直的径向的宽度分别从顶部63N和顶部63S朝向边界部63B增大。

＜第二实施方式＞

以下，参照图6A、图6B对本实用新型的环磁铁以及磁传感器的第二实施方式进行说明，但以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，省略相同事项的说明。

在本实施方式中，除了输出部用传感器磁铁的形状不同以外，与上述第一实施方式相同。

如图6A、图6B所示，在本实施方式中，输出部用传感器磁铁63的外周部631 的俯视下的形状(外形)为圆形，内周部632的俯视下的形状(内形)为椭圆形。由此，沿与输出中心轴线J3方向垂直的径向的宽度分别从顶部63N和顶部63S朝向边界部63B增大。由此，在本实施方式中，输出部用传感器磁铁63也满足“宽度WS ＜宽度WM＜宽度WL”的关系，因此，能够减少随着输出部用传感器磁铁63的磁场角度的变化的磁通密度Bz的变化量与磁通密度By的变化量之间的差异。

而且，根据具有这样的输出部用传感器磁铁63的磁传感器80，在检测被驱动轴 DS的旋转角度时，能够稳定并准确地检测出该旋转角度。

＜第三实施方式＞

以下，参照图7对本实用新型的环磁铁以及磁传感器的第三实施方式进行说明，但以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，省略相同事项的说明。

在本实施方式中，除了输出部用传感器磁铁的形状不同以外，与上述第一实施方式相同。

如图7所示，在本实施方式中，关于输出部用传感器磁铁63，除了其他实施方式所示的沿径向的宽度的变化之外，沿输出中心轴线J3(轴线)方向的厚度从顶部 63N朝向边界部63B连续地增大，并从顶部63S朝向边界部63B连续地增大。即，在输出部用传感器磁铁63中，顶部63N和顶部63S处的各个厚度TS为最小，边界部63B处的各个厚度TL为最大。另外，顶部63N与边界部63B之间以及顶部63S 与边界部63B之间的各个厚度TM成为厚度TS与厚度TL之间的大小。因此，在输出部用传感器磁铁63中，成为“厚度TS＜厚度TM＜厚度TL”的大小关系。

另外，输出部用传感器磁铁63的输出中心轴线J3方向一侧且与输出部传感器 72(检测元件)相反的一侧的面、即下表面633成为沿与输出中心轴线J3方向垂直的平面(XY平面)并与该平面平行的平面。换言之，输出部用传感器磁铁63的上表面634成为朝向输出部传感器72凸出的凸面。

根据这样的结构，在顶部63N和顶部63S中，与输出部传感器72的间隔距离为最大，在边界部63B中，与输出部传感器72的间隔距离为最小。另外，在顶部63N 与边界部63B之间以及顶部63S与边界部63B之间，与输出部传感器72的间隔距离连续地变化。

因此，能够减少输出部传感器72在与顶部63N和顶部63S对置时能够检测的磁通密度Bz，并增加在与边界部63B对置时能够检测的磁通密度By。

基于这样的厚度的大小关系的效果与基于上述的宽度的大小关系(宽度WS＜宽度WM＜宽度WL)的效果互相作用，从而能够进一步减小随着输出部用传感器磁铁 63的磁场角度变化的输出部传感器72所检测的磁通密度Bz的变化量与磁通密度By 的变化量之间的差异。由此，在检测被驱动轴DS的旋转角度时，能够更稳定并准确地检测出该旋转角度。

＜第四实施方式＞

以下，参照图8对本实用新型的环磁铁以及磁传感器的第四实施方式进行说明，但以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，省略相同事项的说明。

在本实施方式中，除了输出部用传感器磁铁的形状不同以外，与上述第三实施方式相同。

如图8所示，在本实施方式中，关于输出部用传感器磁铁63，除了其他实施方式所示的沿径向的宽度的变化以及图7所示的沿轴向的厚度的变化之外，在顶部63N 及其附近具有厚度恒定的平坦部63NE，在顶部63S及其附近具有厚度恒定的平坦部 63SE。平坦部63NE与平坦部63SE优选厚度相同，但也可以不同。

通过具有这样的平坦部63NE和平坦部63SE，例如，根据输出部用传感器磁铁 63的周围的结构，能够防止与输出部用传感器磁铁63的干涉，从而设计磁传感器80 时的设计的自由度提高。另外，能够减轻输出部用传感器磁铁63的旋转轴抖动的影响。

各个上述实施方式中的输出部用传感器磁铁63采用一个N极和一个S极沿周向配置的结构。具有该结构的输出部用传感器磁铁63的磁传感器80能够在360°范围内一对一地导出输出部传感器72的传感器输出与被驱动轴DS的旋转角度的关系。

以上，关于图示的实施方式对本实用新型的环磁铁以及磁传感器进行了说明，但本实用新型不限于此，构成环磁铁以及磁传感器的各部能够置换为能够发挥相同功能的任意结构的部分。另外，也可以附加任意的结构物。

另外，本实用新型的环磁铁以及磁传感器也可以是将上述各个实施方式中的任意两个以上的结构(特征)进行组合而得的。

Claims (9)

1.一种环磁铁，其与检测磁通密度的变化的检测元件一起使用，其特征在于，

该环磁铁在与轴线方向垂直的平面上具有沿周向配置的N极和S极，

该环磁铁的沿与轴线方向垂直的径向的宽度分别从所述N极的顶部和所述S极的顶部朝向所述N极与所述S极的边界部增大。

2.根据权利要求1所述的环磁铁，其特征在于，

该环磁铁是一个所述N极和一个所述S极沿周向配置而成的两极环磁铁。

3.根据权利要求2所述的环磁铁，其特征在于，

该环磁铁的外形为椭圆形，内形为圆形。

4.根据权利要求2所述的环磁铁，其特征在于，

该环磁铁的外形为圆形，内形为椭圆形。

5.根据权利要求1所述的环磁铁，其特征在于，

该环磁铁的沿轴线方向的厚度从各个所述顶部朝向所述边界部增大。

6.根据权利要求5所述的环磁铁，其特征在于，

所述厚度连续地增大。

7.根据权利要求5所述的环磁铁，其特征在于，

该环磁铁在各个所述顶部及其附近具有所述厚度恒定的部分。

8.根据权利要求4至7中的任意一项所述的环磁铁，其特征在于，

轴线方向一侧且与所述检测元件相反的一侧的面沿着与轴线方向垂直的平面。

9.一种磁传感器，其特征在于，

该磁传感器具有：

权利要求1至8中的任意一项所述的环磁铁，其固定于旋转轴；以及

检测元件，其在从所述旋转轴向径向外侧偏离的位置与所述环磁铁对置地配置，检测由所述环磁铁的旋转引起的磁通密度的变化。

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