-
[Querverweis auf verwandte Anmeldungen]
-
Die vorliegende Erfindung basiert auf der am 29. März 2012 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-77237 und der am 28. Februar 2013 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-38365 , auf deren Offenbarungen hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
-
[Gebiet der Erfindung]
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung, die einen Rotationswinkel eines Erfassungsobjekts erfasst, indem sie ein elektromagnetisches Wandlungselement und einen Magneten verwendet.
-
[Bisheriger Stand der Technik]
-
Bekannt ist eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung, die einen Rotationswinkel eines Erfassungsobjekts, wie beispielsweise einen Gaspedalöffnungsgrad und einen Drosselklappenöffnungsgrad eines Kraftfahrzeugs, erfasst. Die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung ist beispielsweise an einem Ende einer Rotationswelle befestigt und erhält einen Rotationswinkel der Welle, indem sie ein Magnetfeld eines Magneten, der sich mit der Welle dreht, unter Verwendung eines elektromagnetischen Wandlungselements erfasst. Eine Erfassungsgenauigkeit solch einer Rotationswinkelerfassungsvorrichtung kann sich unter dem Einfluss eines Störmagnetfeldes, das kein vom Magneten erzeugtes Magnetfeld ist, verschlechtern.
-
Das Patentdokument 1 schlägt eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung vor, die mehrere Magneten und eine magnetische Substanz (magnetische Abschirmung), in der die Magneten integriert sind und die in einer zylindrischen Form mit den Magneten auf dem Umfang eines elektromagnetischen Wandlungselements ausgebildet ist, aufweist. Die magnetische Abschirmung ist mit einer Funktion zur Abschirmung eines Störmagnetfeldes versehen.
-
[Liste der Entgegenhaltungen]
-
[Patentliteratur]
-
- [Patentdokument 1] JP 2007-114045 A ( US 2007/0090829 A1 )
-
[Zusammenfassung der Erfindung]
-
[Aufgabe der Erfindung]
-
Mit der magnetischen Abschirmung zylindrischer Form, die im Patentdokument 1 vorgeschlagen ist, wird das Störmagnetfeld in der Nähe des Schwerpunkts der magnetischen Abschirmung auf ein Minimum reduziert. Genauer gesagt, hinsichtlich einer Verringerung von Einflüssen des Störmagnetfeldes ist es wünschenswert, das elektromagnetische Wandlungselement in der Nähe des Schwerpunkts der magnetischen Abschirmung anzuordnen. Wenn das elektromagnetische Wandlungselement jedoch in einem Innenraum der hohlen magnetischen Abschirmung angeordnet ist, wird ein Grad struktureller Freiheit, wie beispielsweise eine physikalische Größe, eine Form und Verdrahtungen des elektromagnetischen Wandlungselements oder eines Substrats, auf dem das elektromagnetische Wandlungselement anzuordnen ist, durch die magnetische Abschirmung beschränkt.
-
Um die einem Freiheitsgrad auferlegten Beschränkungen zu lockern, ist das elektromagnetische Wandlungselement im Patentdokument 1 nahe einem Öffnungsende des Zylinders angeordnet. Ein Störmagnetfeld kann nahe dem Öffnungsende des Zylinders jedoch nicht ausreichend abgeschirmt werden.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Grad struktureller Freiheit eines elektromagnetischen Wandlungselements oder eines Substrats, auf dem ein elektromagnetisches Wandlungselement anzuordnen ist, in einer Rotationswinkelerfassungsvorrichtung mit einem elektromagnetischen Wandlungselement, einem Magneten und einer magnetischen Abschirmung zu verbessern, während ein Rauschen aufgrund des Einflusses eines Störmagnetfeldes unterdrückt wird.
-
[Lösung der Aufgabe]
-
Eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung gemäß einem Aspekt, der hierin offenbart ist, weist einen Magneten, ein elektromagnetisches Wandlungselement und eine magnetische Abschirmung auf. Der Magnet ist an einem Erfassungsobjekt befestigt und rotiert in Verbindung mit einer Rotation des Erfassungsobjekts. Das elektromagnetische Wandlungselement erfasst eine Änderung eines Magnetfeldes mit einer Rotation des Magneten. Die magnetische Abschirmung schirmt ein Störmagnetfeld ab. Das elektromagnetische Wandlungselement und der Magnet liegen sich voneinander beabstandet gegen. Die magnetische Abschirmung weist eine erste magnetische Abschirmung und eine zweite magnetische Abschirmung auf. Die erste magnetische Abschirmung ist näher zum Magneten als zu einer gegenüberliegenden Oberfläche des elektromagnetischen Wandlungselements angeordnet, die dem Magneten in einer Anordnungsrichtung des elektromagnetischen Wandlungselements und des Magneten gegenüberliegt, und um wenigstens einen Teil des Magneten zu umgeben. Die zweite magnetische Abschirmung weist einen vorbestimmten Abschirmung-zu-Abschirmung-Abstand von der ersten magnetischen Abschirmung in der Anordnungsrichtung auf und ist auf einer Seite gegenüberliegend zu der ersten magnetischen Abschirmung bezüglich des elektromagnetischen Wandlungselements in einer Richtung, in der sich das Magnetfeld nicht mit einer Rotation des Magneten ändert, angeordnet, um ein Störmagnetfeld gleichzurichten.
-
Die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung erleichtert eine Anordnung des elektromagnetischen Wandlungselements, während sie ein Störmagnetfeld unterdrückt, und kann folglich einen Grad struktureller Freiheit des elektromagnetischen Wandlungselements oder eines Substrats, auf dem das elektromagnetische Wandlungselernent anzuordnen ist, verbessern.
-
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
-
Die obige und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:
-
1 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Gaspedalpositionserfassungsvorrichtung mit einer Rotationswinkelerfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
2 ein Verteilungsdiagramm eines Störmagnetfeldes mit einer Konfiguration aus dem Stand der Technik;
-
3 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verhältnisses eines Störmagnetfeld-Abschirmungsverhaltnisses und einer Position in einer Anordnungsrichtung mit der Konfiguration aus dem Stand der Technik;
-
4 ein Verteilungsdiagramm eines Störmagnetfeldes in der ersten Ausführungsform;
-
5 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verhältnisses eines Störmagnetfeld-Abschirmungsverhältnisses und einer Position in einer Anordnungsrichtung in der ersten Ausführungsform;
-
6 eine schematische Abbildung zur Veranschaulichung einer Magnetfeldrichtung in einem Störmagnetfeld, das in der Anordnungsrichtung aufgebracht wird;
-
7 eine schematische Abbildung zur Veranschaulichung einer Magnetfeldrichtung in einem Störmagnetfeld mit Komponenten in der Anordnungsrichtung und Komponenten orthogonal zur Anordnungsrichtung;
-
8 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Rotationswinkelerfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
9 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Rotationswinkelerfassungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
10 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Rotationswinkelerfassungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
11 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Stromerfassungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
12 eine Perspektivansicht zur Veranschaulichung einer Form einer ersten magnetischen Abschirmung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
-
13 eine Perspektivansicht zur Veranschaulichung einer Form einer ersten magnetischen Abschirmung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform; und
-
14 eine Perspektivansicht zur Veranschaulichung einer Form einer ersten magnetischen Abschirmung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform.
-
[Beschreibung der Ausführungsformen]
-
Nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind gleiche oder äquivalente Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
(Erste Ausführungsform)
-
Zunächst ist eine schematische Konfiguration einer Rotationswinkelerfassungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben.
-
Die vorliegende Ausführungsform beschreibt eine Gaspedalpositionserfassungsvorrichtung 100, die mit der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung 10 ausgerüstet ist, als ein Beispiel. Die Gaspedalpositionserfassungsvorrichtung 100 erfasst einen Betrag, mit dem ein Gaspedal 200 eines Kraftfahrzeugs heruntergedrückt wird (nachstehend als Betätigungsbetrag bezeichnet). Genauer gesagt, die Gaspedalpositionserfassungsvorrichtung 100 erfasst einen Rotationswinkel einer Welle 20 als ein Erfassungsobjekt, die mit einem Herunterdrücken des Gaspedals 200 rotiert.
-
Die Gaspedalpositionserfassungsvorrichtung 100 weist die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung 10, ein Gehäuse 300 aus Epoxydharz oder dergleichen, in dem die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung 10 unterzubringen ist, und die Welle 20, an der das Gaspedal 200 befestigt ist und die mechanisch mit der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung 10 verbunden ist, auf. Das Gaspedal 200 ist derart an der Welle 20 angeordnet, dass ein Drehmoment unter Verwendung einer Rotationsachse 22 als ein Drehpunkt auf die Welle 20 übertragen wird. Ein Magnet 12, der nachstehend noch beschrieben ist, ist in einer Richtung entlang der Rotationsachse 22 an einer Spitze der Welle 20 angeordnet, so dass der Magnet 12 mit einem Herunterdrücken des Gaspedals 200 rotiert.
-
Die Rotationswinkelerfassungsvorrichtung 10 weist auf: den Magneten 12, der an der Welle 20 befestigt ist, ein elektromagnetisches Wandlungselement 14, das dem Magneten 12 gegenüberliegend angeordnet ist, und eine magnetische Abschirmung 16, die ein Störmagnetfeld abschirmt, das auf das elektromagnetische Wandlungselement 14 aufgebracht wird.
-
Als der Magnet 12 kann beispielsweise ein scheibenförmiger Magnet, der im Wesentlichen orthogonal zur Richtung entlang der Rotationsachse 22 verläuft, verwendet werden. Der Magnet 12 in der vorliegenden Ausführungsform ist ein sogenannter zweiseitiger Vierpol-Magnet mit Magnetpolen nicht nur in einer radialen Richtung (gleich einer Richtung im Wesentlichen orthogonal zu der Richtung entlang der Rotationsachse 22), sondern ebenso in einer Dickenrichtung (gleich der Richtung entlang der Rotationsachse 22). Kurz gesagt, der Magnet 12 weist die Magnetpole in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse 22 der Welle 20 und ebenso in der Richtung entlang der Rotationsachse 22 auf. Ein von den Magnetpolen in der Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse 22 der Welle 20 erzeugtes Magnetfeld rotiert in Verbindung mit einer Rotation der Welle 20. Eine Änderung des Magnetfeldes wird vom elektromagnetischen Wandlungselement 14 erfasst.
-
Das elektromagnetische Wandlungselement 14 ist auf einem Substrat 18 befestigt und gegenüberliegend zum Magneten 12 angeordnet. Als das elektromagnetische Wandlungselement 14 kann beispielsweise ein Hall-Element verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist das elektromagnetische Wandlungselement 14 angeordnet, um eine Empfindlichkeit in einer Richtung im Wesentlichen orthogonal zu einer Richtung aufzuweisen, entlang der der Magnet 12 und das elektromagnetische Wandlungselement 14 in eine Linie gebracht sind (gleich der Richtung entlang der Rotationsachse 22 und nachstehend einfach als die Anordnungsrichtung bezeichnet).
-
Die magnetische Abschirmung 16 ist aus einer magnetischen Substanz, wie beispielsweise Eisen, aufgebaut und weist eine erste magnetische Abschirmung 16a und eine zweite magnetische Abschirmung 16b auf.
-
In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste magnetische Abschirmung 16a angeordnet, um den Magneten 12 sowie einen Teil eines gegenüberliegenden Bereichs zwischen dem Magneten 12 und dem elektromagnetischen Wandlungselement 14 zu umgeben. Genauer gesagt, die erste magnetische Abschirmung 16a ist bodenloser zylindrischer Form und derart angeordnet, dass eine Mittelachse des Zylinders mit der Rotationsachse 22 übereinstimmt. Ferner ist die erste magnetische Abschirmung 16a näher zum Magneten 12 als zu einer gegenüberliegenden Oberfläche 14a des elektromagnetischen Wandlungselements 14 angeordnet, die eine Oberfläche gegenüberliegend dem Magneten 12 ist. Es sollte beachtet werden, dass die erste magnetische Abschirmung 16a angeordnet sein kann, um den gesamten gegenüberliegenden Bereich zu umgeben, und der Magnet 12 nicht unbedingt von der ersten magnetischen Abschirmung 16a umgeben ist.
-
Die zweite magnetische Abschirmung 16b weist eine Scheibenform mit einem Radius gleich einem Radius der ersten magnetischen Abschirmung 16a auf, und eine Mittelachse der zweiten magnetischen Abschirmung 16b stimmt ebenso mit der Mittelachse der ersten magnetischen Abschirmung 16a überein. Die zweite magnetische Abschirmung 16b ist in der Anordnungsrichtung von der ersten magnetischen Abschirmung 16a beabstandet. Das Substrat 18, an dem das elektromagnetische Wandlungselement 14 befestigt ist, und das elektromagnetische Wandlungselement 14 sind in einem Freiraum angeordnet, der durch die erste magnetische Abschirmung 16a und die zweite magnetische Abschirmung 16b definiert ist. Genauer gesagt, die zweite magnetische Abschirmung 16b ist in der Anordnungsrichtung bezüglich des elektromagnetischen Wandlungselements 14 auf der gegenüberliegenden. Seite der ersten magnetischen Abschirmung 16a angeordnet. Ferner überlappt die zweite magnetische Abschirmung 16b eine Oberfläche 14b des elektromagnetischen Wandlungselements 14, die eine Oberfläche gegenüberliegend der gegenüberliegenden Oberfläche 14a ist, die dem Magneten 12 gegenüberliegt, vollständig. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Substrat 18 angeordnet, um in Kontakt mit der zweiten magnetischen Abschirmung 16b zu sein, und ist das elektromagnetische Wandlungselement 14 in einer Oberfläche gegenüberliegend der zweiten magnetischen Abschirmung 16b auf dem Substrat 18 befestigt.
-
Gemäß dieser Konfiguration ist ein Abschirmung-zu-Abschirmung-Abstand zwischen der ersten magnetischen Abschirmung 16a und der zweiten magnetischen Abschirmung 16b auf einen Wert größer oder gleich einer Dicke gesetzt, die erhalten wird, indem eine Dicke des Substrats 18 und eine Dicke des elektromagnetischen Wandlungselements 14 in der Anordnungsrichtung addiert werden.
-
Nachstehend ist ein vorteilhafter Effekt der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 2 bis 7 beschrieben. Die Erfinder haben eine Simulation auf einem Computer hinsichtlich eines Störmagnetfeld-Abschirmungseffekts der magnetischen Abschirmung 16 durchgeführt.
-
Zunächst ist ein Simulationsergebnis mit einer Konfiguration aus dem Stand der Technik beschrieben. Die Erfindung habe eine Simulation auf der Grundlage einer magnetischen Abschirmung 16 einer zylindrischen Form als die magnetische Abschirmung 16 einer Konfiguration aus dem Stand der Technik durchgeführt und ein in den 2 und 3 gezeigtes Ergebnis erhalten. Die Simulation basiert auf einem Zustand, in dem die magnetische Abschirmung 16 nur aus der ersten magnetischen Abschirmung 16a gebildet ist. Die Simulationsbedingungen sind wie folgt. D. h., es wurde eine Magnetfeldintensität in der Annahme simuliert, dass, als ein Störmagnetfeld, ein Magnetfeld auf die magnetische Abschirmung 16 aufgebracht wurde, die aus Eisen aufgebaut ist und eine zylindrische Form mit einer Dicke von 1 mm, einem Durchmesser von 18 mm und einer Länge von 20 mm in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung (einer Richtung von rechts nach links auf der Blattoberfläche in der 2) aufweist. In den 2 und 3 ist die axiale Richtung des Zylinders (Anordnungsrichtung) als eine Z-Richtung gekennzeichnet und eine Richtung senkrecht zur Z-Richtung als eine X-Richtung gekennzeichnet. Kurz gesagt, das Störmagnetfeld wird in der X-Richtung aufgebracht. Ferner zeigt die Z-Richtung eine relative Position bezüglich eines Zwischenpunkts in der Längsrichtung des Zylinders, der durch Z = 0 mm gegeben ist.
-
Die Magnetfeldintensität ist, wie in 2 gezeigt, in der Nähe eines Außenumfang der magnetischen Abschirmung 16 hoch und in einem Innenraum niedrig. Insbesondere nimmt die Intensität des Störmagnetfeldes im Innenraum der magnetischen Abschirmung 16 an einer Position Z = 0 mm auf der Achse der magnetischen Abschirmung 16 ein Minimum an. Ein quantitatives Simulationsergebnis ist in der 3 gezeigt. In der 3 ist ein Störmagnetfeld-Abschirmungsverhältnis auf der Achse der magnetischen Abschirmung 16 gezeigt, indem das Abschirmungsverhältnis an der Außenseite der magnetischen Abschirmung 16 auf 0% gesetzt wird. Es kann, wie in 3 gezeigt, im Wesentlichen 100% des Störmagnetfeldes bei Z = 0 abgeschirmt werden. Es ist folglich wünschenswert, das elektromagnetische Wandlungselement 14 anzuordnen, um eine Änderung des nicht gezeigten Magnetfeldes des Magneten 12 auf der Achse der magnetischen Abschirmung 16 an einer Position Z = 0 mm zu erfassen. Kurz gesagt, das elektromagnetische Wandlungselement 14 ist vorzugsweise im Schwerpunkt der magnetischen Abschirmung 16 angeordnet. Die Konfiguration, gemäß der das elektromagnetische Wandlungselement 14 im Innenraum der zylindrischen magnetischen Abschirmung 16 angeordnet wird, bringt jedoch, wie vorstehend beschrieben, dahingehend ein Problem mit sich, dass ein Grad struktureller Freiheit, wie beispielsweise eine physikalische Größe, eine Form und Verdrahtungen des elektromagnetischen Wandlungselements 14 oder des Substrats 18, auf dem das elektromagnetische Wandlungselement anzuordnen ist, durch die magnetische Abschirmung 16 beschränkt wird. Ferner bringt die Konfiguration zum Anordnen des elektromagnetischen Wandlungselements 14 nahe dem Öffnungsende des Zylinders gemäß dem Patentdokument 1 mit dem Ziel einer Abschwächung der Beschränkung eines Freiheitsgrades dahingehend ein Problem mit sich, dass ein Störmagnetfeld nicht ausreichend abgeschirmt werden kann. Genauer gesagt, es kann, wie in 3 gezeigt, im Wesentlichen 100% des Störmagnetfeldes bei Z = 0 abgeschirmt werden, während das Abschirmungsverhältnis bei Z = ±10, d. h. in der Öffnung der magnetischen Abschirmung 16, nur bei ungefähr 70% liegt. Kurz gesagt, das Störmagnetfeld kann nicht ausreichend abgeschirmt werden.
-
Nachstehend ist ein Simulationsergebnis mit der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. in der vorliegenden Ausführungsform weist die magnetische Abschirmung 16 die zweite magnetische Abschirmung 16b zusätzlich zur ersten magnetischen Abschirmung 16a auf. Die Erfinder haben eine Simulation auf der Grundlage der Konfiguration der magnetischen Abschirmung 16 der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt und ein in den 4 und 5 gezeigtes Ergebnis erhalten. Die Simulationsbedingungen sind wie folgt. D. h., eine Magnetfeldintensität wurde in der Annahme simuliert, dass, als ein Störmagnetfeld, ein Magnetfeld auf die magnetische Abschirmung 16, die die erste magnetische Abschirmung 16a und die zweite magnetische Abschirmung 16b aufweist, die beide aus Eisen aufgebaut sind, in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung (einer Richtung von rechts nach links auf der Blattoberfläche in der 4) aufgebracht wurde. Die erste magnetische Abschirmung 16a wurde in einer zylindrischen Form mit einer Dicke von 1 mm, einem Durchmesser von 18 mm und einer Länge von 5 mm ausgebildet. Ferner wurde die zweite magnetische Abschirmung in der Form einer Scheibe ausgebildet, deren Zentrum die Mittelachse der ersten magnetischen Abschirmung 16a ist und die einen Durchmesser von 18 mm und eine Dicke (entsprechend einer Länge der ersten magnetischen Abschirmung 16a in der axialen Richtung) von 1 mm aufweist. Die erste magnetische Abschirmung 16a und die zweite magnetische Abschirmung 16b waren in der Anordnungsrichtung um 5 mm voneinander beabstandet.
-
In den 4 und 5 ist eine axiale Richtung des Zylinders (erste magnetische Abschirmung 16a) als eine Z-Richtung gekennzeichnet und eine Richtung senkrecht zur Z-Richtung als eine X-Richtung gekennzeichnet. Kurz gesagt, das Störmagnetfeld wird in der X-Richtung aufgebracht. Ferner zeigt die Z-Richtung eine relative Position in der Längsrichtung bezüglich einer Oberfläche der ersten magnetischen Abschirmung 16a gegenüberliegend der zweiten magnetischen Abschirmung 16b, die durch Z = 0 mm gegeben ist. Eine Richtung, in der die zweite magnetische Abschirmung 16b angeordnet ist, ist, wie in 4 gezeigt, als eine negative Richtung in der Z-Richtung bezüglich der Position, die durch Z = 0 mm gegeben ist, definiert. Genauer gesagt, eine Oberfläche der zweiten magnetischen Abschirmung 16b gegenüberliegend der ersten magnetischen Abschirmung 16a ist durch Z = –5 mm gegeben.
-
Eine Magnetfeldintensität ist, wie in 4 gezeigt, an den Außenumfängen der ersten magnetischen Abschirmung 16a und der zweiten magnetischen Abschirmung 16b hoch. Ferner ist, in einem Bereich von –5 mm < Z < 0 mm, was einem Freiraum zwischen der ersten magnetischen Abschirmung 16a und der zweiten magnetischen Abschirmung 16b in der Z-Richtung (d. h. der Anordnungsrichtung) entspricht, die Magnetfeldintensität in einem Abschnitt entsprechend dem Außenumfang der magnetischen Abschirmung 16 hoch. Demgegenüber ist die Magnetfeldintensität in dem Bereich von –5 mm < Z < 0 mm in der Nähe der Mittelachse der ersten magnetischen Abschirmung 16a und der zweiten magnetischen Abschirmung 16b niedrig. Ein quantitatives Simulationsergebnis ist in der 5 gezeigt. 5 zeigt ein Störmagnetfeld-Abschirmungsverhältnis auf der Achse der ersten magnetischen Abschirmung 16a, indem das Abschirmungsverhältnis an der Außenseite der magnetischen Abschirmung 16 auf 0% gesetzt wird. Die magnetische Abschirmung 16 in der vorliegenden Ausführungsform kann, wie in 5 gezeigt, in dem Bereich von –5 mm < Z < 0 mm im Wesentlichen 90% des Störmagnetfeldes abschirmen. Genauer gesagt, es ist ein Abschirmungseffekt, der im Wesentlichen so gut wie derjenige ist, der mit der Konfiguration aus dem Stand der Technik im Schwerpunkt des Zylinders erhalten wird, zu erwarten. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Bereich von –5 mm < Z < 0 mm nicht von der magnetischen Abschirmung 16 umgeben. Folglich können das elektromagnetische Wandlungselement 14 und das Substrat 18 in einem Bereich angeordnet werden, in dem das Störmagnetfeld bis zum Äußersten abgeschirmt werden kann, und zwar ohne irgendeine Beschränkung eines Grades struktureller Freiheit des elektromagnetischen Wandlungselements 14 oder des Substrats 18, auf dem das elektromagnetische Wandlungselement 14 anzuordnen ist. Im Patentdokument 1 wird das elektromagnetische Wandlungselement 14 derart nahe der Öffnung der zylindrischen magnetischen Abschirmung 16 angeordnet, dass das elektromagnetische Wandlungselement 14 auf einfache Weise angeordnet werden kann. Das Störmagnetfeld-Abschirmungsverhältnis liegt in der Nähe der Öffnung der magnetischen Abschirmung 16, wie vorstehend beschriebenen, bei ungefähr 70%. Verglichen mit dieser Figur kann das Störmagnetfeld-Abschirmungsverhältnis an einer Position, an der das elektromagnetische Wandlungselement 14 in der vorliegenden Ausführungsform angeordnet wird, um etwa 20 Punkte verbessert werden. Auf diese Weise kann, indem die Konfiguration der magnetischen Abschirmung 16 der vorliegenden Ausführungsform angewandt wird, das elektromagnetische Wandlungselement 14 auf einfache Weise angeordnet werden, während ein Störmagnetfeld unterdrückt wird, und so ein Grad struktureller Freiheit des elektromagnetischen Wandlungselements 14 oder des Substrats 18 verbessert werden.
-
Ferner weist die magnetische Abschirmung 16 der vorliegenden Ausführungsform die scheibenförmige zweite magnetische Abschirmung 16b im Wesentlichen orthogonal zur Z-Richtung (Anordnungsrichtung/axiale Richtung des Zylinders) auf. Die zweite magnetische Abschirmung 16b dient als ein magnetischer Pfad eines Störmagnetfeldes in der Nähe eines Öffnungsendes der ersten magnetischen Abschirmung 16a auf der Seite, auf der das elektromagnetische Wandlungselement 14 angeordnet ist. Genauer gesagt, wie in den 6 und 7 gezeigt, in dem Magnetfeld, das in die zweite magnetische Abschirmung 16b eintritt, schreiten Komponenten in der Anordnungsrichtung des Magneten 12 und des elektromagnetischen Wandlungselements 14 in der vorstehend beschriebenen Richtung voran. Ferner schreiten Komponenten orthogonal zur Anordnungsrichtung entlang der zweiten magnetischen Abschirmung 16b voran. Kurz gesagt, die zweite magnetische Abschirmung 16b zerlegt Magnetfeld, das in die zweite magnetische Abschirmung 16b eingetreten ist, in die Komponenten in der Anordnungsrichtung und diejenigen orthogonal zur Anordnungsrichtung ab. Genauer gesagt, die zweite magnetische Abschirmung 16b richtet das Magnetfeld, das in die zweite magnetische Abschirmung 16b eingetreten ist, in der Anordnungsrichtung gleich. Ferner befindet sich dann, wenn das eingetretene Magnetfeld gleichgerichtet wird, ein Teil der Komponenten in der Anordnungsrichtung des Magnetfelds, der aus der zweiten magnetischen Abschirmung 16b strömt, in einem Zustand, der leicht zur ersten magnetischen Abschirmung 16a übergeht. Folglich kann ein Magnetfeld in der Nähe des Öffnungsendes auf der Seite, auf der das elektromagnetische Wandlungselement 14 angeordnet ist, geringer sein. Es sollte beachtet werden, dass das elektromagnetische Wandlungselement 14 in der vorliegenden Ausführungsform angeordnet ist, um eine Empfindlichkeit in der Richtung im Wesentlichen orthogonal zur Anordnungsrichtung aufzuweisen. Folglich wird auch dann, wenn ein Störmagnetfeld mit Z-Richtungs-Komponenten dort eintritt, wo das elektromagnetische Wandlungselement 14 angeordnet ist, das elektromagnetische Wandlungselement 14 kaum durch das Störmagnetfeld beeinflusst. Ferner wird auch dann, wenn ein Störmagnetfeld, wie in 7 gezeigt, aus einer beliebigen Richtung eintritt, das Störmagnetfeld durch die zweite magnetische Abschirmung 16b in der Z-Richtung gleichgerichtet, die eine tote Richtung des elektromagnetischen Wandlungselements 14 ist. Dementsprechend wird das elektromagnetische Wandlungselement 14 kaum durch das Störmagnetfeld beeinflusst.
-
In den 6 und 7 sind das Substrat 18 und das Gehäuse 300 zur einfachen Veranschaulichung in einer Richtung des Magnetfeldes (Magnetlinie) nicht gezeigt.
-
Die magnetische Abschirmung 16 der vorliegenden Ausführungsform weist die erste magnetische Abschirmung 16a und die zweite magnetische Abschirmung 16b auf, die eine rotationssymmetrische Form aufweisen, mit beiden Zentren auf der Rotationsachse 22 der Welle 20 als die gleiche Mittelachse. Folglich kann eine Richtungsabhängigkeit des Abschirmungseffekts in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse 22 verringert werden. Insbesondere weist, in der vorliegenden Ausführungsform, die erste magnetische Abschirmung 16a eine zylindrische Form und die zweite magnetische Abschirmung 16b eine Scheibenform auf. Dementsprechend kann ein im Wesentlichen gleichmäßiger Abschirmungseffekt in allen Richtungen im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse 22 ausgeübt werden.
-
Es sollte beachtet werden, dass die Abmessung der magnetischen Abschirmung 16, die in der obigen Simulation spezifiziert ist, lediglich als Beispiel dient und nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist. Die Abmessung kann in beliebiger Weise festgelegt werden, um dem Verwendungszwecke zu dienen, wie beispielsweise einer Verwendung in einer Gaspedalpositionserfassungsvorrichtung, um, wie in der vorliegenden Ausführungsform, eine Gaspedalöffnung zu erfassen, und eine Verwendung in einer Drosselklappenpositionserfassungsvorrichtung, um eine Drosselklappenöffnung zu erfassen. Im Falle der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung 10, die, wie in der vorliegenden Ausführungsform, in der Gaspedalpositionserfassungsvorrichtung 100 verwendet wird, können Durchmesser der ersten magnetischen Abschirmung 16a und der zweiten magnetischen Abschirmung 16b beispielsweise 10 mm bis 30 mm betragen. Ferner kann eine Länge der ersten magnetischen Abschirmung 16a bei 5 mm bis 15 mm liegen. Darüber hinaus kann eine Dicke der magnetischen Substanz, die die erste magnetische Abschirmung 16a und die zweite magnetische Abschirmung 16b bildet, in beliebiger Weise festgelegt werden und beispielsweise 0,5 mm bis 1 mm betragen. Ferner kann ein Abschirmung-zu-Abschirmung-Abstand zwischen der ersten magnetischen Abschirmung 16a und der zweiten magnetischen Abschirmung 16b bei 2 mm bis 10 mm liegen.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
Nachstehend ist eine Rotationswinkelerfassungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben. Eine Beschreibung von Abschnitten gleich der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung 10 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist in der vorliegenden Ausführungsform ausgelassen. Ferner zeigt die 8 einen Hauptabschnitt der Rotationswinkelerfassungsvorrichtung 10, und ein Teil eines Gaspedals 200, eines Gehäuses 300 und einer Welle 20 ist ausgelassen.
-
Gemäß einer ersten Charakteristik der vorliegenden Ausführungsform weist eine magnetische Abschirmung 16 eine dritte magnetische Abschirmung 16c zusätzlich zu einer ersten magnetischen Abschirmung 16a und einer zweiten magnetischen Abschirmung 16b auf. Ferner ist ein Abschirmung-zu-Abschirmung-Abstand gemäß einer zweiten Charakteristik in einem Umfangsabschnitt 16b2, der einen Mittelabschnitt 16b1 umgibt, der einen Bereich aufweist, der ein elektromagnetisches Wandlungselement 14 überlappt, größer als im Mittelabschnitt 16b1 ausgelegt.
-
Zunächst ist die erste Charakteristik beschrieben. Die dritte magnetische Abschirmung 16c ist, wie in 8 gezeigt, verglichen mit der ersten Ausführungsform, in der vorliegenden Ausführungsform angeordnet, um eine Oberfläche 12a eines Magneten 12, die die Oberfläche auf einer Seite gegenüberliegend der zweiten magnetischen Abschirmung ist, vollständig zu bedecken. In der vorliegenden Ausführungsform ist die dritte magnetische Abschirmung 16c beispielsweise über ein nicht gezeigtes Klebemittel an der einen Oberfläche 12a des Magneten 12 befestigt. Ein Material, das die dritte magnetische Abschirmung 16c bildet, kann beispielsweise eine magnetische Substanz aus Eisen sein, wie bei der ersten magnetischen Abschirmung 16a und der zweiten magnetischen Abschirmung 16b.
-
Von einem Magnetfeld, das vom Magneten 12 erzeugt wird, kann die dritte magnetische Abschirmung 16c eine Ausdehnung des Magnetfeldes in Richtung der gegenüberliegenden Seite zu dem elektromagnetischen Wandlungselement 14 bezüglich des Magneten 12 unterdrücken. Folglich kann, von dem Magnetfeld, das vom Magneten 12 erzeugt wird, eine Intensität des Magnetfeldes, das sich in Richtung des elektromagnetischen Wandlungselements 14 ausdehnt, erhöht werden. Dementsprechend kann eine Erfassungsempfindlichkeit für einen Rotationswinkel verglichen mit der Konfiguration ohne die dritte magnetische Abschirmung 16c verbessert werden. Darüber hinaus kann, gleich der zweiten magnetischen Abschirmung 16b, die dritte magnetische Abschirmung 16c ebenso einen Effekt einer Gleichrichtung eines Störmagnetfeldes in einer Anordnungsrichtung des Magneten 12 und des elektromagnetischen Wandlungselements 14 (einer Richtung entlang eines Rotationsachse 22 der Welle 20) ausüben. Das elektromagnetische Wandlungselement 14 wird folglich kaum durch Rauschen aufgrund des Störmagnetfeldes beeinflusst.
-
Die vorliegende Ausführungsform zeigt vorstehend einen Fall auf, in dem die dritte magnetische Abschirmung 16c angeordnet ist, um die gesamte eine Oberfläche 12a des Magneten 12 auf der gegenüberliegenden Seite zur zweiten magnetischen Abschirmung 16b zu bedecken. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt ist. Die dritte magnetische Abschirmung 16c kann den obigen Effekt ausüben, solange sie angeordnet ist, um wenigstens einen Teil der einen Oberfläche 12a zu bedecken. Genauer gesagt, eine Fläche der dritten magnetischen Abschirmung 16c in einer Oberfläche gegenüberliegend der einen Oberfläche 12a kann entweder größer oder kleiner als diejenige der einen Oberfläche 12a sein. Es sollte jedoch beachtet werden, dass der obige Effekt effektiver ausgeübt werden kann, wenn die dritte magnetische Abschirmung 16c angeordnet ist, um die gesamte eine Oberfläche 12a zu bedecken.
-
Nachstehend ist die zweite Charakteristik beschrieben. Die erste Ausführungsform zeigt vorstehend einen Fall auf, in dem die zweite magnetische Abschirmung 16b eine flache Platte ist. Demgegenüber ist die zweite magnetische Abschirmung 16b in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 8 gezeigt, derart konfiguriert, dass die zweite magnetische Abschirmung 16b im Umfangsabschnitt 16b2, der den Mittelabschnitt 16b1 umgibt, einen geringeren Abschirmung-zu-Abschirmung-Abstand als im Mittelabschnitt 16b1 aufweist, der einen Bereich beinhaltet, der das elektromagnetische Wandlungselement 14 überlappt. Genauer gesagt, von der in der 8 gezeigten zweiten magnetischen Abschirmung 16b ist der Teil innerhalb der gestrichelten Linien der Mittelabschnitt 16b1 und ist der Abschirmung-zu-Abschirmung-Abstand im Mittelabschnitt 16b1 konstant. Von der zweiten magnetischen Abschirmung 16b ist der Teil außerhalb der gestrichelten Linien der Umfangsabschnitt 16b2 und wird der Abschirmung-zu-Abschirmung-Abstand in einem Teil eines Bereichs, der in einer Richtung von einer Grenze zwischen dem Mittelabschnitt 16b1 und dem Umfangsabschnitt 16b2 zum Außenumfang gerichtet ist, verringert. Genauer gesagt, die zweite magnetische Abschirmung 16b ist gleich einer Schüssel geformt, indem ein Abschirmung-zu-Abschirmung-Abstand in Richtung des Mittelabschnitts 16b1 in einem Teil des Umfangsabschnitts 16b2 graduell erhöht wird und die Oberfläche der zweiten magnetischen Abschirmung 16b gegenüberliegend dem Magneten 12 konkav ausgebildet wird.
-
Gemäß solch einer Konfiguration kann ein Teil der zweiten magnetischen Abschirmung 16b, der wahrscheinlich ein vom Magneten 12 erzeugtes Magnetfeld „einfangen” wird, entfernt aus dem Nahbereich des elektromagnetischen Wandlungselements 14 angeordnet werden. Folglich wird ein Magnetfeld, das vom Magneten 12 näher zum elektromagnetischen Wandlungselement 14 erzeugt wird, kaum durch die zweite magnetische Abschirmung 16b, die eine magnetische Substanz ist, eingefangen. Dementsprechend kann eine Erfassungsempfindlichkeit des elektromagnetischen Wandlungselements 14 bezüglich eines vom Magneten 12 erzeugten Magnetfeldes verbessert werden.
-
Es sollte beachtet werden, dass eine Form der zweiten magnetischen Abschirmung 16b nicht auf eine Schüsselform wie in der vorliegenden Ausführungsform beschränkt ist. Es kann beispielsweise ein konkaver Abschnitt an der zweiten magnetischen Abschirmung 16b aus einer flachen Plattenform in einer Oberfläche gegenüberliegend dem Magneten 12 vorgesehen sein.
-
(Dritte Ausführungsform)
-
Die jeweiligen Ausführungsformen zeigen vorstehend einen Fall auf, in dem das elektromagnetische Wandlungselement 14 auf dem Substrat 18 angeordnet ist. Demgegenüber zeigt die vorliegende Ausführungsform einen Fall auf, in dem, wie in 9 gezeigt, ein elektromagnetisches Wandlungselement 14 in ein Substrat 18 eingebettet ist. Eine Beschreibung von Abschnitten gleich denjenigen der vorstehend beschriebenen Rotationswinkelerfassungsvorrichtungen 10 ist in der vorliegenden Ausführungsform ausgelassen.
-
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Substrat 18 beispielsweise Formharz sein, das erhalten wird, indem Harz geformt wird, um das elektromagnetische Wandlungselement 14 zu schützen. Ferner kann das Substrat 18 eine Leiterplatte sein, wie beispielsweise eine Leiterplatte, die mit elektronischen Teilen bestückt ist, die das elektromagnetische Wandlungselement 14 umfassen, gleich PALAP (eingetragene Marke). Wie in den jeweiligen Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind, ist in der vorliegenden Ausführungsform eine zweite magnetische Abschirmung 16b angeordnet, um in einer Anordnungsrichtung einen vorbestimmten Abschirmung-zu-Abschirmung-Abstand von einer ersten magnetischen Abschirmung 16a aufzuweisen. Genauer gesagt, der Abschirmung-zu-Abschirmung-Abstand ist gleich einer Dicke des Substrats 18 in der Anordnungsrichtung gesetzt. Folglich kann das Substrat 18 in einem Freiraum zwischen der ersten magnetischen Abschirmung 16a und der zweiten magnetischen Abschirmung 16b ohne irgendeine Beschränkungen eines Grades struktureller Freiheit angeordnet werden. Dementsprechend kann ein Grad struktureller Freiheit des Substrats 18 verbessert werden, während ein Störmagnetfeld abgeschirmt wird.
-
(Vierte Ausführungsform)
-
Die jeweiligen Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind, zeigen einen Fall auf, in dem die Anordnungsrichtung des Magneten 12 und des elektromagnetischen Wandlungselements 14 und die Rotationsachse 22 der Welle 20 in der gleichen Richtung ausgerichtet sind. Die vorliegende Ausführungsform zeigt demgegenüber einen Fall auf, in dem, wie in 10 gezeigt, eine Rotationsachse 24 im Wesentlichen senkrecht zu einer Anordnungsrichtung verläuft. Eine Beschreibung von Abschnitten gleich denjenigen der Rotationswinkelerfassungsvorrichtungen 10 in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist in der vorliegenden Ausführungsform ausgelassen.
-
In der vorliegenden Ausführungsform rotiert eine Welle 20, wie in 10 gezeigt, um die Rotationsachse 24, die in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Anordnungsrichtung des Magneten 12 und des elektromagnetischen Wandlungselements 14 verläuft, und ändert so ein Magnetfeld um den Magneten 12 herum, der mit der Welle 20 rotiert. Diese Änderung des Magnetfeldes wird vom elektromagnetischen Wandlungselement 14 erfasst.
-
Die vorliegende Ausführungsform zeigt die gleiche Konfiguration wie die erste Ausführungsform, mit der Ausnahme einer Anordnungsrichtung und einer Rotationsrichtung der Welle 20 und des Magneten 12. Folglich können Vorteile gleich denjenigen der obigen ersten Ausführungsform hinsichtlich des Störmagnetfeld-Abschirmungseffekts einer magnetischen Abschirmung 16 und des Effekts zur Verbesserung eines Grades struktureller Freiheit des elektromagnetischen Wandlungselements 14 und des Substrats 18, auf dem das elektromagnetische Wandlungselement 14 anzuordnen ist, hervorgebracht werden.
-
(Fünfte Ausführungsform)
-
Die jeweiligen Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind, zeigen einen Fall auf, in dem eine Magnetfelderzeugungseinrichtung, die am Erfassungsobjekt zur Erzeugung eines Magnetfeldes befestigt ist, das vom elektromagnetischen Wandlungselement 14 zu erfassen ist, der Magnet 12 ist. Es kann jedoch eine Stromflussverdrahtung als die Magnetfelderzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes verwendet werden. Eine Beschreibung von Abschnitten gleich denjenigen der Rotationswinkelerfassungsvorrichtungen 10 in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist in der vorliegenden Ausführungsform ausgelassen.
-
In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 11 gezeigt, eine leitfähige Verdrahtung 13 angeordnet, um eine erste magnetische Abschirmung 16a einer zylindrischen Form zu durchdringen, während sie elektrisch von der ersten magnetischen Abschirmung 16a isoliert ist, derart, dass eine Stromfließrichtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Mittelachse des Zylinders verläuft. Wenn ein Strom durch die leitfähige Verdrahtung 13 fließt, wird gemäß dem Ampere'schen Gesetzt ein Magnetfeld in einer Richtung senkrecht zur leitfähigen Verdrahtung 13 erzeugt. Ein Stromwert kann erfasst werden, indem dieses Magnetfeld mit einem elektromagnetischen Wandlungselement 14 erfasst wird. Genauer gesagt, gemäß einer Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform kann eine Stromerfassungsvorrichtung gebildet werden. Es sollte beachtet werden, dass eine zweite magnetische Abschirmung 16b, wie in den jeweiligen Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind, in einer Anordnungsrichtung der leitfähigen Verdrahtung 13 und des elektromagnetischen Wandlungselements 14 beabstandet von der ersten magnetischen Abschirmung 16a angeordnet ist.
-
Eine Konfiguration einer magnetischen Abschirmung 16, des elektromagnetischen Wandlungselements 14 und der Magnetfelderzeugungseinrichtung in der vorliegenden Ausführungsform ist gleich derjenigen in der obigen ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass der Magnet 12 durch die leitfähige Verdrahtung 13 als die Magnetfelderzeugungseinrichtung ersetzt ist. Folglich können Vorteile gleich denjenigen der obigen ersten Ausführungsform hinsichtlich des Störmagnetfeld-Abschirmungseffekts der magnetischen Abschirmung 16 und des Effekts der Verbesserung eines Grades struktureller Freiheit des elektromagnetischen Wandlungselements 14 und des Substrats 18, auf dem das elektromagnetische Wandlungselement 14 anzuordnen ist, hervorgebracht werden. Dementsprechend kann ein Stromwert eines Stroms, der durch die leitfähige Verdrahtung 13 fließt, erfasst werden, während Einflüsse von Rauschen aufgrund eines Störmagnetfeldes unterdrückt werden.
-
(Weitere Ausführungsformen)
-
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben ist, sollte wahrgenommen werden, dass sie nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern auf verschiedene Weise modifiziert werden kann, ohne ihren Schutzumfang zu verlassen.
-
Die jeweiligen Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind, zeigen einen Fall auf, in dem die Richtung der Rotationsachsen 22 und 24 der Welle 20 entweder eine Richtung entlang der Anordnungsrichtung des Magneten 12 und des elektromagnetischen Wandlungselements 14 oder eine Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Anordnungsrichtung ist. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Richtung der Rotationsachse der Welle nicht auf diese Richtungen beschränkt ist. Es ist ausreichend, die Rotationsachsen 22 und 24 derart zu bilden, dass sich ein vom mit einer Rotation der Welle rotierenden Magneten 12 erzeugtes Magnetfeld an einer Position ändert, an der das elektromagnetische Wandlungselement 14 angeordnet ist.
-
Die jeweiligen Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind, zeigen einen zweiseitigen Vierpol-Magneten als ein Beispiel für den Magneten 12 auf. Es sollte jedoch beachtet werden, dass der Magnet 12 nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist, sondern beispielsweise ein Stabmagnet mit Magnetpolen an beiden Enden sein kann. Kurz gesagt, es ist ausreichend, dass der Magnet 12 derart gebildet ist, dass sich ein Magnetfeld an einer Position des elektromagnetischen Wandlungselements 14 mit einer Rotation der Welle 20 ändert.
-
Die jeweiligen Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind, zeigen einen Fall, in dem eine zylindrische magnetische Substanz als die erste magnetische Abschirmung 16a verwendet wird. Genauer gesagt, die jeweiligen Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind, zeigen einen Fall, in dem die erste magnetische Abschirmung 16a einen kreisrunden Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung aufweist. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die erste magnetische Abschirmung 16a nicht auf diese Form beschränkt ist. Es ist ausreichend, dass die erste magnetische Abschirmung 16a gebildet ist, um einen gegenüberliegenden Bereich oder besser Gegenüberliegungsbereich des Magneten 12 und des elektromagnetischen Wandlungselements 14 zu bedecken. Der Querschnitt kann beispielsweise, wie in 12 gezeigt, gleich einem Buchstaben C ausgebildet sein oder, wie in 13 gezeigt, eine Polygonalform aufweisen. In der 13 ist ein Querschnitt einer regelmäßigen hexagonalen Form angewandt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass der Störmagnetfeld-Abschirmungseffekt dann, wenn der Querschnitt, wie beispielsweise in der 11 gezeigt, eine geschlossene Form aufweist, verglichen mit einer offenen Konfiguration gleich dem in der 12 gezeigten C-förmigen Querschnitt erhöht werden kann. Ferner kann eine Ausrichtungsabhängigkeit des Störmagnetfeld-Abschirmungseffekts der ersten magnetischen Abschirmung 16a verringert werden, wenn der Querschnitt, wie in 13 gezeigt, eine rotationssymmetrische Form aufweist. Darüber hinaus kann die Ausrichtungsabhängigkeit des Abschirmungseffekts eliminiert werden, wenn der Querschnitt eine wahre kreisrunde Form aufweist, wie in den jeweiligen Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind.
-
Darüber hinaus ist die Form des Querschnitts der ersten magnetischen Abschirmung 16a entlang der Anordnungsrichtung des Magneten 12 und des elektromagnetischen Wandlungselements 14 (d. h. der Längsrichtung des Zylinders) nicht zwangsläufig gleich. Es können beispielsweise, wie in 14 gezeigt, Öffnungen der ersten magnetischen Abschirmung 16a auf der Seite des Magneten 12 und auf der Seite des elektromagnetischen Wandlungselements 14 in der Anordnungsrichtung voneinander verschiedene Größen aufweisen.
-
In den jeweiligen Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind, ist die erste magnetische Abschirmung 16a näher zum Magneten 12 als zur gegenüberliegenden Oberfläche 14a des elektromagnetischen Wandlungselements 14 gegenüberliegend dem Magneten 12 in der Anordnungsrichtung des elektromagnetischen Wandlungselements 14 und des Magneten 12 angeordnet und um wenigstens einen Teil des Gegenüberliegungsbereichs des elektromagnetischen Wandlungselements 14 und des Magneten 12 zu umgeben. Genauer gesagt, der Magnet 12 ist entweder teilweise von der ersten magnetischen Abschirmung 16a umgeben oder auf der gegenüberliegenden Seite des elektromagnetischen Wandlungselements 14 bezüglich der ersten magnetischen Abschirmung 16a in der Anordnungsrichtung des elektromagnetischen Wandlungselements 14 und des Magneten 12 angeordnet. Solange der Abschirmung-zu-Abschirmung-Abstand zwischen der ersten magnetischen Abschirmung 16a und der zweiten magnetischen Abschirmung 16b jedoch ein Abstand ist, mit dem ein Störmagnetfeld abgeschirmt werden kann (solange der Abschirmung-zu-Abschirmung-Abstand gering genug ist), kann der Magnet 12 auf der Seite, auf der das elektromagnetische Wandlungselement 14 angeordnet ist, bezüglich der ersten magnetischen Abschirmung 16a in der Anordnungsrichtung des elektromagnetischen Wandlungselements 14 und des Magneten 12 angeordnet sein.
