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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
zum Erfassen des Rotationswinkels eines Objektes, der unter Verwendung
eines magnetwiderstandsbeständigen
Elementes und eines Magneten zu erfassen ist.
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Es
war bisher eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung bekannt gewesen,
in der ein Permanentmagnet auf einem Endabschnitt einer Drehwelle
befestigt ist, und in der ein magnetwiderstandsbeständiger Sensor
entfernt von dem Permanentmagneten und rechtwinkelig zu der Drehwelle
auf einer Achse der Drehwelle angeordnet ist, so dass er den Rotationswinkel
der Drehwelle in Antwort auf den magnetischen Fluss erfassen kann,
der durch den Permanentmagneten in einer Richtung senkrecht zu der
Achse der Drehwelle erzeugt wird (siehe z.B. ein erstes Patentdokument:
offengelegte japanische Patentschrift Nr. 11-94512).
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In
solch einer Rotationswinkelerfassungsvorrichtung besteht jedoch
das folgende Problem. Das heißt,
die Mehrheit des magnetischen Flusses, der durch den Permanentmagneten
erzeugt wird, leckt zur Außenseite
eines Bereichs, in welchem der magnetwiderstandsbeständige Sensor
empfindlich oder ansprechfähig
ist; und folglich ist der Permanentmagnet selbst erforderlich, um
eine höhere
magnetische Flussdichte zu generieren, woraus eine größere Größe und höhere Kosten
resultieren.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Demgemäss beabsichtig
die vorliegende Erfindung, das oben genannte Problem zu vermeiden, und
es ist ihre Aufgabe, eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung zu
schaffen, welche von einfacher Struktur und dazu geeignet ist, die
Größe des Permanentmagneten
und die Herstellungskosten zu reduzieren.
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Die
obige Aufgabe bedenkend wird gemäss der
vorliegenden Erfindung eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
geschaffen, welche umfasst: einen Permanentmagneten, der fest an
einem rotierenden Element angebracht ist und eine S-Pol-Seitenfläche und
eine N-Pol-Seitenfläche
besitzt; ein erstes Führungselement,
dessen eine Endfläche
fest an der S-Pol-Seitenfläche des
Permanentmagneten angebracht ist; und ein zweites Führungselement,
dessen eine Endfläche
fest an der N-Pol-Seitenfläche des Permanentmagneten
angebracht ist und dessen Spitzenende gegenüberliegend zu einem Spitzenende
des ersten Führungselementes
angeordnet ist. Ein magnetwiderstandsbeständiges Element ist in einem
Raum angeordnet, der zwischen dem Spitzenende des ersten Führungselementes
und dem Spitzenende des zweiten Führungselementes geformt ist;
das magnetwiderstandsbeständige
Element ist fest an einem nicht rotierenden Element angebracht. Ein
Rotationswinkel des rotierenden Elementes wird mittels des magnetwiderstandsbeständigen Elementes
durch Erfassen einer Veränderung
des Azimuts des magnetischen Flusses erfasst, der durch den Permanentmagneten
in dem Raum erzeugt wird.
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In
der wie oben konstruierten Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
gemäss
der vorliegenden Erfindung tritt der durch den Permanentmagneten
erzeugte magnetische Fluss durch das magnetwiderstandsbeständige Element
hindurch, während
er durch das erste und zweite Führungselement
geführt wird,
wodurch die Leckage des magnetischen Flusses zu anderen Gebieten
als dem magnetwiderstandsbeständigen
Element reduziert werden kann, und folglich kann die Größe des Permanentmagneten
entsprechend gesenkt werden.
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Die
obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden den Fachleuten aus der folgenden detaillierten
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen leichter
offensichtlich werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnitts-Seitenansicht, die eine Ansaugluft-Kontrollvorrichtung
für einen
Motor zeigt, mit einer darin eingebauten Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
gemäss
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Perspektivansicht der in 1 dargestellten
Rotationswinkelerfassungsvorrichtung.
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3 ist
eine Seitenansicht der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung von 2.
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4 ist
eine Draufsicht der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung von 2.
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5 ist
eine Ansicht, welche das Verhältnis zwischen
einem Drosselventil und dem Ausgang der in 1 dargestellten
Rotationswinkelerfassungsvorrichtung zeigt.
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6 ist
eine Perspektivansicht, welche eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
gemäss einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 ist
eine Seitenansicht, welche die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
von 6 zeigt.
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8 ist
eine Draufsicht, welche die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
von 6 zeigt.
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9 ist
eine Ansicht der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung von 6 bei
Betrachtung von der Rückseite
eines zweiten Führungselementes.
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10 ist
eine Querschnitts-Seitenansicht, welche die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung von 6 zeigt,
wenn diese in ein rotierendes Element eingebaut ist.
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11 ist
eine Draufsicht der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung von 10.
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12 ist
eine Ansicht, welche die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung von 10 gesehen
von dem zweiten Führungselement
zeigt.
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13 ist
eine Querschnitts-Seitenansicht, welche eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung gemäss einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
werden nun bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen
im Detail beschrieben werden. Durch die folgenden Ausführungsformen
und Figuren der vorliegenden Erfindung hindurch sind gleiche oder
korrespondierende Elemente oder Teile durch die gleichen Bezugszahlzeichen
und Bezugsschriftzeichen gekennzeichnet.
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Ausführungsform 1
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1 ist
eine Querschnitts-Seitenansicht, welche eine Ansaugluft-Kontrollvorrichtung
für einen Motor
(nachfolgend einfach als „Einlassluft-Kontrollvorrichtung" bezeichnet) zeigt,
in die eine gemäss
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung konstruierte Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
eingebaut ist. 2 ist eine Perspektivansicht
der in 1 gezeigten Rotationswinkelerfassungsvorrichtung.
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In
der Ansaugluft-Kontrollvorrichtung dieser Ausführungsform ist ein Motorritzel 3 fest
auf einer Rotations- oder Ausgangswelle 2 eines Antriebsmotors 1 montiert,
welcher zum Rotieren durch Gleichstrom angetrieben wird, der von
einer elektrischen Energieversorgung (nicht gezeigt) zum Motor geliefert
wird. Das Motorritzel 3 ist in einrückendem Eingriff mit einem
aus Harz hergestellten Zwischengetriebe 4, welches sich
wiederum in einrückendem Eingriff
mit einem aus Harz hergestellten sektorförmigen End-Stirnrad 5 befindet.
Ein tassenförmiges
Einsatzelement 6, welches aus einem nichtmagnetischen Material
hergestellt ist, ist in dem End-Stirnrad 5 eingebettet.
Das Einsatzelement 6 ist fest an einem Endabschnitt eines
rotierenden Körpers
oder Elementes in der Form einer Welle 9 gesichert. Die
Welle 9 ist durch ein erstes Lager 8a und zweites
Lager 8b drehbar auf einem Körper 7 getragen. Ein
Drosselventil 20 ist fest auf der Welle 9 montiert.
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Ein
rechteckig geformter Permanentmagnet 10 ist in der Nähe des zweiten
Lagers 8b fest an einer Endfläche der Welle 9 befestigt.
Ein erstes Führungselement 11a und
ein zweites Führungselement 11b, die
beide von einer L-förmigen
Konfiguration sind, sind jeweils fest an den gegenüberliegenden
Endflächen
des Permanentmagneten 10 angebracht. Das erste Führungselement 11a und
das zweite Führungselement 11b,
die beide von der gleichen Gestalt sind, sind integral mit dem End-Stirnrad 5 ausgebildet.
Ein erstes magnetwiderstandsbeständiges
Element 12a und ein zweites magnetwiderstandsbeständiges Element 12b sind
in einem Raum zwischen einem Spitzenende 11a1 des ersten
Führungselementes 11A und
einem Spitzenende 11b1 des zweiten Führungselementes 11B miteinander überlagert oder überlappt.
Das erste magnetwiderstandsbeständige
Element 12a und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12b,
die ausfallsicher in einem Paar angeordnet sind, sind jeweils mit
einem ersten arithmetischen Schaltkreiselement 13a und
einem zweiten arithmetischen Schaltkreiselement 13b verbunden.
Das erste magnetwiderstandsbeständige Element 12a,
das zweite magnetwiderstandsbeständige
Element 12b, das erste arithmetische Schaltkreiselement 13a und
das zweite arithmetische Schaltkreiselement 13b sind durch
Spritzgießen
(insert molding) integral mit einem Gehäuse 14 ausgebildet,
welches fest an dem Körper 7 angebracht
ist, um das Motorritzel 3, das Zwischengetriebe 4 und das
End-Stirnrad 5 abzudecken.
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Die
oben genannte Rotationswinkelerfassungsvorrichtung ist zusammengesetzt
aus dem Permanentmagneten 10, dem ersten Führungselement 11a,
dem zweiten Führungselement 11b,
dem ersten magnetwiderstandsbeständigen
Element 12a, dem zweiten magnetwiderstandsbeständigen Element 12b,
dem ersten arithmetischen Schaltkreiselement 13a und dem
zweiten arithmetischen Schaltkreiselement 13b.
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Nachfolgend
wird die Konstruktion der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung gemäss dieser
Ausführungsform
basierend auf 3 und 4 im Detail
erläutert
werden.
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In
dieser Rotationswinkelerfassungsvorrichtung ist der rechteckig geformte
Permanentmagnet 10 in solch einer Art und Weise fest an
der Endfläche der
einen Seite der Welle 9 angebracht, dass die Mittelachse
der Welle 9 mit einer Neutralachse zwischen einem N-Pol
und einem S-Pol des Permanentmagneten 10 zusammenfällt. Das
erste Führungselement 11a,
welches die gleiche Querschnittsform wie die des Permanentmagneten 10 besitzt,
ist an seiner einen Endfläche
fest an der S-Pol-Seite des Permanentmagneten 10 angebracht;
und das zweite Führungselement 11b,
welches die gleiche Querschnittsform wie die des Permanentmagneten 10 besitzt,
ist an seiner einen Endfläche
fest an der N-Pol-Seite des Permanentmagneten 10 angebracht.
Das eine Paar aus erstem Führungselement 11a und
dem zweiten Führungselement 11b,
welche dazu dienen, einen magnetischen Kreis zu formen, um einen
magnetischen Fluss zu führen
und eine Leckage davon zu unterdrücken, hat seine Spitzenenden 11a1, 11b1 jeweils
in einer hakenförmigen
Konfiguration ausgebildet, zwischen denen das erste magnetwiderstandsbeständige Element 12a und
das zweite magnetwiderstandsbeständige
Element 12b in solch einer Art und Weise angeordnet sind,
dass die jeweiligen Mittelachsen des ersten magnetwiderstandsbeständigen Elementes 12a und
des zweiten magnetwiderstandsbeständigen Elementes 12b mit
der Neutralachse des Permanentmagneten 10 übereinstimmen.
Demgemäss
ist der Abstand oder die Länge
eines Raums A zwischen dem ersten und zweiten magnetwiderstandsbeständigen Element 12a, 12b und dem
Spitzenende 11a1 des ersten Führungselementes 11a gleich
der Distanz oder Länge
eines Raums B zwischen dem ersten und zweiten magnetwiderstandsbeständigen Element 12a, 12b und
dem Spitzenende 111 des zweiten Führungselementes 11b.
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Zusätzlich sind
das erste und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12a, 12b in
der axialen Richtung der Welle 9 in einer Distanz von 1,5
bis 2 mal der Höhe
b des Permanentmagneten 10 von dem Permanentmagneten 10 entfernt
angeordnet.
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Ferner
sind das erste und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12a, 12b innerhalb
der Höhe
von jedem der Räume
A, B angeordnet, welche 1,5 mal oder weniger der Dicke a von jedem
der Spitzenenden des ersten und zweiten Führungselementes 11a, 11b beträgt, womit
der Fluss des magnetischen Flusses am meisten stabilisiert ist.
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In
der Ansaugluft-Kontrollvorrichtung, die wie oben beschrieben konstruiert
ist, wird, wenn der Fahrer ein Gaspedal (nicht gezeigt) niederdrückt, ein
Signal, welches repräsentativ
für die Öffnung (d.h.
den Betrag des Niederdrückens)
des Gaspedals ist, von einem Gaspedal-Öffnungssensor
(nicht gezeigt) zu einer nicht dargestellten Motorkontrolleinheit
(nachfolgend als „ECU" bezeichnet) eingegeben.
Die ECU regt den Antriebsmotor 1, so dass die Ausgangs- oder
Drehwelle 2 des Antriebsmotors 1 zum Rotieren angetrieben
wird, um das Drosselventil 20 zu einem vorgeschriebenen Öffnungsgrad
zu bewegen. Zusätzlich
wird entsprechend der Rotation der Ausgangswelle 2 des
Antriebsmotors 1 das Zwischengetriebe 4 und das
End-Stirnrad 5 zum Rotieren angetrieben, wodurch die mit
dem End-Stirnrad 5 integrale Welle 9 angetrieben
wird, um über
einen vorgeschriebenen Rotationswinkel zu rotieren. Als eine Folge
davon wird das Drosselventil 20 zu dem vorgeschriebenen
Rotationswinkel in einem in dem Körper 7 ausgebildeten
Einlasskanal rotiert und an diesem vorgeschriebenen Rotationswinkel
gehalten.
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Andererseits
erfassen das erste magnetwiderstandsbeständige Element 12a und
das zweite magnetwiderstandsbeständige
Element 12b, die von einem Typ sind, welcher den Azimut
des Magnetflusses erfasst, den Azimut der magnetischen Flusslinien,
die von dem Permanentmagneten 10 hervorgehen, der integral
mit der Welle 9 rotiert, und erzeugen korrespondierende
Ausgangssignale. Nachdem die Ausgangssignale von dem ersten magnetwiderstandsbeständigen Element 12a und
dem zweiten magnetwiderstandsbeständigen Element 12b jeweils einer
arithmetischen Verarbeitung durch das erste arithmetische Schaltkreiselement 13a und
das zweite arithmetische Schaltkreiselement 13b unterzogen worden
sind, werden sie als Drosselöffnungssignale durch
Ausgangsanschlüsse 13a1, 13b1 zu
der ECU gesandt, so dass die ECU basierend auf den Drosselöffnungssignalen
bestimmt, wie viel Kraftstoff in Zylinder des Motors einzuspritzen
ist. Der Betriebsbereich θ des
magnetischen Flusses liegt in einem Bereich von 0°, bei dem
das Drosselventil 20 vollständig geschlossen ist, bis 90°, bei dem
Drosselventil 20 vollständig
geöffnet
ist. In diesem Betriebsbereich besitzt jedes der magnetwiderstandsbeständigen Elemente
aus dem ersten magnetwiderstandsbeständigen Element 12a und
dem zweiten magnetwiderstandsbeständigen Element 12b ein
lineares Ansprechverhalten, wie in 5 gezeigt.
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In
der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung der wie oben beschrieben
konstruierten Ansaugluft-Kontrollvorrichtung fließt der von
dem Permanentmagneten 10 hervorgehende magnetische Fluss in
der Richtung des Pfeils I in 3 entlang
einem magnetischen Kreis, der gebildet ist durch den N-Pol des Permanentmagneten 10,
das zweite Führungselement 11b,
den Raum B, das erste und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12a, 12b,
den Raum A, das erste Führungselement 11a und
den S-Pol des Permanentmagneten 10, so dass die Mehrheit
des magnetischen Flusses, der durch den Permanentmagneten 10 erzeugt
wird, durch das erste und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12a, 12b hindurchtritt.
Als eine Folge davon besteht keine Notwendigkeit, den Permanentmagneten 10 unnötig zu vergrößern, was
es folglicht ermöglicht, die
Größe und Kosten
des Permanentmagneten zu reduzieren. Zusätzlich kann der Einfluss eines
Leckageflusses auf periphere Teile unterdrückt werden.
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Ferner
sind das erste und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12a, 12b an
Positionen angeordnet, wo der Raum A von gleichen Abmessungen wie
der Raum B ist, so dass es möglich ist,
eine Veränderung
in dem Azimut des magnetischen Flusses in Bezug zu Drehschwankungen
der Welle 9 in Uhrzeigerrichtung und gegen die Uhrzeigerrichtung
genau zu erfassen.
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Weil
das erste und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12a, 12b in
der axialen Richtung der Welle 9 in einem Abstand von 1,5
bis 2 mal der Höhe
b des Permanentmagneten 10 von dem Permanentmagneten 10 entfernt
angeordnet sind, können
sie ferner einem Einfluss durch den winzigen (Anm. des Übs.: minute)
magnetischen Fluss widerstehen, der direkt von dem N-Pol zu dem S-Pol des
Permanentmagneten 10 leckt, ohne durch den magnetischen
Kreis hindurchzutreten.
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Ferner
sind das erste und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12a, 12b innerhalb
der Höhe
von jedem der Räume
A, B angeordnet, welche 1,5 mal oder weniger der Dicke a des ersten
und zweiten Führungselementes 11a, 11b beträgt, womit die
benachbarten Magnetflusslinien zueinander parallel sind und folglich
der Fluss des magnetischen Flusses am meisten stabilisiert ist.
Als eine Folge davon kann der stabile magnetische Fluss erfasst
werden.
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Ausführungsform 2
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6 ist
eine Perspektivansicht, welche eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
gemäss einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. 7 ist eine
Seitenansicht, welche die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung von 6 darstellt. 8 ist
eine Draufsicht, welche die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
von 6 zeigt. 9 ist eine
Seitenansicht der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung von 6,
gesehen von der Rückseite
eines zweiten Führungselementes.
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In
dieser zweiten Ausführungsform
sind ein erstes Führungselement 22a,
welches im Wesentlichen eine Bogenform besitzt, wenn es entlang
der Achse einer Welle 9 betrachtet wird, und ein zweites Führungselement 22b von
der gleichen Gestalt wie die des ersten Führungselementes 22a durch
einen dazwischen angeordneten ersten Permanentmagneten 21a und
einen zweiten Permanentmagneten 21b einander gegenüberliegend
angeordnet. Das heißt, die
S-Pol-Endflächen
des ersten Permanentmagneten 21a und des zweiten Permanentmagneten 21b sind
jeweils fest an den gegenüberliegenden
Endflächen
des ersten Führungselementes 22a angebracht,
und die N-Pol-Endflächen des
ersten Permanentmagneten 21a und des zweiten Permanentmagneten 21b sind
jeweils fest an den gegenüberliegenden
Endflächen
des zweiten Führungselementes 22b angebracht,
wodurch ein rotierender Hauptkörper 50 geformt
wird, der als Ganzes eine kreisförmige Gestalt
besitzt.
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Ein
erstes magnetwiderstandsbeständiges Element 12a und
ein zweites magnetwiderstandsbeständiges Element 12b sind
zwischen den jeweiligen hakenförmigen
Spitzenenden 22a1 und 22b1 des einen Paars aus
dem ersten Führungselement 22a und dem
zweiten Führungselement 22b angeordnet,
welche dazu dienen, den magnetischen Fluss zu führen und eine Leckage davon
zu unterdrücken.
Die jeweiligen Mittelachsen des ersten magnetwiderstandsbeständigen Elementes 12a und
des zweiten magnetwiderstandsbeständigen Elementes 12b fallen
mit einer Mittelachse des rotierenden Hauptkörpers 50 zusammen.
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Demgemäss ist der
Abstand oder die Länge eines
Raums A zwischen dem ersten und zweiten magnetwiderstandsbeständigen Element 12a, 12b und
dem Spitzenende 22a1 des ersten Führungselementes 22a gleich
dem Abstand oder der Länge
eines Raums B zwischen dem ersten und zweiten magnetwiderstandsbeständigen Element 12a, 12b und dem
Spitzenende 22b1 des zweiten Führungselementes 22b.
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In
der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung dieser zweiten Ausführungsform,
die wie oben beschrieben konstruiert ist, fließt der von dem ersten Permanentmagneten 21a hervorgehende
magnetische Fluss in der Richtung des Pfeils II in 8 entlang
einem magnetischen Kreis, der ausgebildet ist durch einen N-Pol
des ersten Permanentmagneten 21a, das zweite Führungselement 22b,
den Raum B, das erste und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12a, 12b,
den Raum A, das erste Führungselement 22a und
einen S-Pol des ersten Permanentmagneten 21a, so dass die
Mehrheit des magnetischen Flusses, der durch den ersten Permanentmagneten 21a erzeugt
wird, durch das erste und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12a, 12b hindurch
tritt.
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Zusätzlich fließt der von
dem zweiten Permanentmagneten 21b hervorgehende magnetische Fluss
in der Richtung des Pfeils III in 8 entlang einem
magnetischen Kreis, der ausgebildet ist durch einen N-Pol des zweiten
Permanentmagneten 21b, das zweite Führungselement 22b,
den Raum B, das erste und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12a, 12b,
den Raum A, das erste Führungselement 22a und
einen S-Pol des zweiten Permanentmagneten 21b, so dass
die Mehrheit des magnetischen Flusses, der durch den zweiten Permanentmagneten 21b erzeugt
wird, durch das erste und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12a, 12b hindurchtritt.
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Gemäss der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
dieser zweiten Ausführungsform,
die wie oben beschrieben konstruiert ist, passiert die Mehrheit
des durch den ersten Permanentmagneten 21a und den zweiten
Permanentmagneten 21b erzeugten magnetischen Flusses das
erste und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12a, 12b ohne zu
der Außenseite
von diesen zu lecken, und folglich besteht keine Notwendigkeit,
den ersten und zweiten Permanentmagneten 21a, 21b unnötig zu vergrößern, was
es folglich ermöglicht,
die Größe und die Kosten
von den Permanentmagneten zu reduzieren. Zusätzlich kann der Einfluss eines
Leckageflusses auf periphere Teile unterdrückt werden.
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Ferner
ist ein notwendiger Erfassungsbereich eines rotierenden Elementes 30,
welches später
zu beschreiben ist, so eingestellt, dass er kleiner als ein erfassbarer
Bereich von jedem der magnetwiderstandsbeständigen Elemente von dem ersten
und zweiten magnetwiderstandsbeständigen Element 12a, 12b ist,
so dass der Mittelwert des erfassbaren Bereichs von sowohl dem ersten
als auch dem zweiten magnetwiderstandsbeständigen Element 12a, 12b dem
Mittelwert des notwendigen Erfassungsbereichs des rotierenden Elementes 30 entsprechen kann.
Als eine Konsequenz davon wird der Output sowohl von dem ersten
magnetwiderstandsbeständigen
Element 12a als auch dem zweiten magnetwiderstandsbeständigen Element 12b innerhalb
des erfassbaren Bereichs der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
am stabilsten, was es folglich ermöglicht, die Linearität des Outputs
sicherzustellen.
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Ferner
ist in dieser Rotationswinkelerfassungsvorrichtung, wie sie in den 10 bis 12 gezeigt
ist, der rotierende Hauptkörper 50 in
solch einer Art und Weise fest auf das rotierende Element 30 montiert,
dass die Mittelachse des rotierenden Hauptkörpers 50 mit der Mittelachse
des rotierenden Elementes 30 zusammenfällt; und ein Endabschnitt des
rotierenden Schaftes 31 ist dann in einen Mittenabschnitt
des scheibenförmigen
rotierenden Elementes 30 eingefügt und fest mit diesem Mittenabschnitt verstemmt,
wodurch der rotierende Hauptkörper 50 in
einer einfachen und simplen Art und Weise in das rotierende Element 30 und
den rotierenden Schaft 31 eingebaut werden kann. Hierbei
ist in diesem Beispiel zu beachten, dass das erste und zweite magnetwiderstandsbeständige Element 12a, 12b und
das erste und zweite arithmetische Schaltkreiselement 13a, 13b mit
einem Formelement 33 spritzgegossen sind.
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Ausführungsform 3
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13 ist
eine Querschnitts-Seitenansicht, die eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
gemäss
einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In
dieser Ausführungsform
ist ein Getriebe 34 durch Spritzgießen einer aus einem nicht-magnetischen
Material (z.B. einem austenitischen rostfreien Stahl) hergestellten
tassenförmige
Platte 35 in ein Getrieberad-Element geformt. Das Getriebe 34 ist
an seinem Mittenabschnitt mit einem konkaven Abschnitt ausgebildet,
in dem das erste und zweite Führungselement 22a, 22b und
der erste und zweite Permanentmagnet 21a, 21b aufgenommen
sind.
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Da
die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung dieser dritten Ausführungsform
durch die tassenförmige
Platte 35 aus dem nicht-magnetischen Material umschlossen
ist, ist es folglich möglich,
den Einfluss von externen Magnetfeldstörungen von der Außenseite
zu reduzieren, wodurch die Zuverlässigkeit der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung
verbessert wird.
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Hierbei
ist anzumerken, dass eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung gemäss der vorliegenden
Erfindung natürlich
auch auf eine Vielzahl von Arten von Vorrichtungen oder Mechanismen
zum Erfassen des Rotationswinkels eines rotierenden Elementes angewendet
werden kann, die andere Vorrichtungen oder Mechanismen als eine
Ansaugluft-Kontrollvorrichtung für
einen Motor zum Erfassen des Öffnungsgrad
eines Drosselventils sind.
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Obwohl
die Erfindung im Hinblick auf die bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wurde, werden die Fachleute erkennen, dass die Erfindung innerhalb
des Kerngedankens und des Umfangs der beigefügten Ansprüche auch mit Abwandlungen ausgeführt werden
kann.