JP2000097605A

JP2000097605A - 回動角検出装置

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Publication number: JP2000097605A
Application number: JP10283303A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Kogure; 吉宏木暮; Koji Nakazawa; 弘次中沢
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1998-09-19
Filing date: 1998-09-19
Publication date: 2000-04-07
Anticipated expiration: 2018-09-19
Also published as: JP3632037B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ヨーク間の磁束密度を正確に検出し、回動角
の検出精度を高める。【解決手段】第１，第２のヨーク８，９を、円弧状に
湾曲して形成した磁極片部８Ａ，９Ａと、オーバハング
部８Ｂ，９Ｂとから構成する。また、第１，第２のヨー
ク８，９はマグネット７を挟んで径方向で対向し、オー
バハング部８Ｂ，９Ｂ先端の延長部８Ｂ2 ，９Ｂ2 は
上，下に重なり合っている。そして、第１，第２のホー
ル素子１３，１４は、延長部８Ｂ2 ，９Ｂ2 間に位置し
てＹ軸上の異なる場所に配列されている。また、ホール
素子１３，１４からの検出信号は回路部品に入力され、
この回路部品はホール素子１３，１４からの検出信号を
比較、演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば回動軸の回
動角等を検出するのに好適に用いられる回動角検出装置
に関し、特に自動車用エンジンのスロットルバルブ開
度、アクセルペダル開度等を検出するのに用いられる回
動角検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、回動角検出装置は、自動車用エ
ンジンのスロットルバルブ開度、アクセルペダル開度等
を検出するのに広く用いられている。そこで、回動角検
出装置によってスロットルバルブ開度の検出を行う場合
を例に挙げて説明する。

【０００３】電子制御式燃料噴射装置を備えた自動車用
エンジン等では、エンジンの吸気通路の途中にスロット
ルバルブを設け、該スロットルバルブの開度を回動角検
出装置により検出する構成としている。そして、該回動
角検出装置からの信号は、エンジンの吸入空気量に対応
した信号としてコントロールユニットに出力され、該コ
ントロールユニット側では吸入空気量に従って燃料の噴
射量を演算するものである。このような自動車用エンジ
ン等に用いる回動角検出装置として、マグネット、ヨー
ク等を用いた非接触型のものが知られている（例えば特
開平９−１８９５０８号公報、特開平９−１８９５０９
号公報等）。

【０００４】ここで、従来技術による回動角検出装置
は、スロットルバルブの弁開度に応じて回動する回動軸
に設けられたマグネットと、該マグネットの周囲をほぼ
全周に亘って取り囲む複数個のヨークと、該各ヨーク間
に配設された複数のホール素子とから構成されている。

【０００５】そして、従来技術の回動角検出装置では、
マグネットと複数個のヨークとによって複数の磁気回路
を構成し、各磁気回路毎に独立してホール素子を配設し
ている。これにより、複数のホール素子によって複数の
磁気回路の磁束密度を検出し、これらのホール素子によ
る信号を用いることによって回動軸の回動角、即ちスロ
ットルバルブの弁開度を検出している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による回動角検出装置では、各磁気回路毎にそれ
ぞれ１個のホール素子を配設し、磁気回路の磁束密度を
検出する構成としている。また、ホール素子は、マグネ
ットとヨークとからなる磁気回路において、２個のヨー
ク間に配設されている。ここで、ホール素子周囲の磁束
密度は、ホール素子がヨーク間でいずれの位置に配設さ
れているかによって大きく変化する。従って、１個のホ
ール素子で磁気回路の磁束密度を検出するときには、ホ
ール素子の配置される位置によってホール素子から出力
される信号が大きく変化する。また、ホール素子が配置
される位置は、回動角検出装置毎に僅かに異なる。この
ため、従来技術による回動角検出装置では、製品毎にホ
ール素子周囲の磁束密度にばらつきが生じ、回動角の検
出精度が低下し易いという問題がある。

【０００７】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はヨーク間の磁束密度を正確に検
出し、回動角の検出精度を高めることができるようにし
た回動角検出装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明による回動角検出装置は、回動
可能に設けられたマグネットと、該マグネットを挟んで
径方向で対向した第１，第２の磁極片部から径方向内向
きに延びた第１，第２のオーバハング部をマグネットの
回動中心上で互いに重なり合って形成してなる第１，第
２のヨークと、該第１，第２のヨークを構成する第１，
第２のオーバハング部間に位置して、それぞれ異なる場
所に設けられた複数個の磁電変換素子とから構成したこ
とにある。

【０００９】このように構成したことにより、回動角に
応じてマグネットと第１，第２の磁極片部との対向面積
が変化する。そして、各磁電変換素子はマグネットと第
１，第２のヨークとの対向面積に対応した信号を出力す
るから、各磁電変換素子から出力される信号を用いるこ
とによってマグネットの回動角を検出することができ
る。

【００１０】また、複数個の磁電変換素子をオーバハン
グ部間に位置してそれぞれ異なる場所に設けたから、各
磁電変換素子は、マグネットと第１，第２のヨークとか
らなる磁気回路に対して並列に配置される。このため、
各磁電変換素子によって第１，第２のオーバハング部間
を通過する磁束を同時かつ独立に検出することができ
る。そして、これらの複数個の磁電変換素子から出力さ
れる信号を用いることによって、オーバハング部間の磁
束をより正確に検出することができる。

【００１１】また、請求項２の発明は、各磁電変換素子
を前記第１，第２のオーバハング部間で前記マグネット
の回動中心の近傍に設けたことにある。

【００１２】これにより、各磁電変換素子はマグネット
からの磁束が最も通過しにくい位置に配設される。この
ため、マグネットからの磁束がヨークを通過せずに各磁
電変換素子に到達するショートカット磁束の発生を防止
でき、このようなショートカット磁束の影響を受けるこ
となく各ヨークを通過する磁束を検出することができ
る。

【００１３】また、請求項３の発明は、第１，第２のヨ
ークの第１，第２のオーバハング部は前記マグネットの
回動中心を要とする扇形状に形成された扇形面部と、該
扇形面部の要側に設けられ前記マグネットの回動中心を
越える位置まで延びて形成された延長部とよって構成
し、前記各磁電変換素子を該各延長部間に位置して設け
たことにある。

【００１４】このように構成したことにより、各ヨーク
によって各磁電変換素子に導かれる磁束は扇形面部を通
過することによって要側に集められる。このため、マグ
ネットからの磁束は延長部間に集中するから、各磁電変
換素子の近傍の磁束密度を高めることができる。

【００１５】また、請求項４の発明は、前記第１，第２
のヨークの第１，第２のオーバハング部はＸ軸に対しほ
ぼ対称な扇形状に形成された扇形面部と、該扇形面部の
先端に設けられ前記マグネットの回動中心を越える位置
まで延びて形成された延長部とよって構成し、前記各磁
電変換素子は該各延長部間に位置して前記Ｘ軸と直交す
るＹ軸上に配列したことにある。

【００１６】このように構成したことにより、第１，第
２のオーバハング部間の磁束は、Ｙ軸上でほぼ同程度に
することができる。このため、各磁電変換素子の周囲に
形成される磁束をほぼ均等化し、各磁電変換素子から出
力される信号の偏差を小さくすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る回動角検出装
置の実施の形態を、図１ないし図８を参照しつつ詳細に
説明する。

【００１８】図において、１は回動角検出装置の外形を
なすケーシングで、該ケーシング１は、軸方向に延びる
筒部１Ａと、該筒部１Ａの軸方向の途中に設けられ後述
するカバー１８と共に筒部１Ａ内に収容室Ａを画成した
隔壁部１Ｂと、該隔壁部１Ｂから軸方向上向きに突設さ
れ、後述のヨーク支持筒３を位置決めする筒状突部１Ｃ
と、前記隔壁部１Ｂから軸方向下向きに突設され、内周
側が収容室Ａ内に連通する筒状の軸受保持部１Ｄと、前
記筒部１Ａの外周側から径方向外向きに突設された２個
のコネクタ部１Ｅ，１Ｅとから構成されている。そし
て、隔壁部１Ｂの下側部分は、筒部１Ａと軸受保持部１
Ｄとの間が後述する戻しばね１７用のばね室Ｂとなって
いる。

【００１９】また、ケーシング１にはコネクタ部１Ｅか
ら収容室Ａ内に延びる複数本のピン端子２（１本のみ図
示）が埋設されると共に、ばね室Ｂ内には例えば１００
°程度の角度範囲に亘って切欠き（図示せず）が設けら
れ、この切欠きによって後述するレバー１６の回動範囲
を規制している。

【００２０】３はケーシング１の隔壁部１Ｂ上に筒状突
部１Ｃによって位置決めされたヨーク支持筒で、該ヨー
ク支持筒３は樹脂材料等の非磁性材料によって有蓋筒状
に形成され、後述する第１，第２のヨーク８，９を樹脂
モールド等の手段により一体に保持するものである。そ
して、ヨーク支持筒３は第１，第２のヨーク８，９と共
にケーシング１の筒状突部１Ｃ内に着脱可能に嵌着さ
れ、後述のマグネット７に対する第１，第２のヨーク
８，９の位置決めを行なっている。

【００２１】４はケーシング１内に回動可能に設けられ
た回動軸で、該回動軸４は軸受５を用いて軸受保持部１
Ｄ内に取付けられ、該回動軸４の先端側は軸受保持部１
Ｄ内から収容室Ａ内に向けて突出し、後述の回動板６が
一体に形成されている。また、回動軸４の基端側は軸受
保持部１Ｄから軸方向下向きに突出し、レバー１６が取
付けられている。

【００２２】６は回動軸４の先端側に一体に形成された
回動板で、該回動板６は略円板状に形成され、該回動板
６上には後述のマグネット７が固着されている。

【００２３】７は回動板６上に接着剤等によって固着さ
れたマグネットで、該マグネット７は、長さ方向の両側
が磁極となった矩形状または小判状に形成されている。
また、該マグネット７は、図３ないし図６に示すよう
に、長さ方向両端が凸円弧面部７Ａ，７Ｂとなり、凸円
弧面部７Ａ，７Ｂ間は平行面部７Ｃ，７Ｄとなってい
る。

【００２４】そして、マグネット７の凸円弧面部７Ａ，
７Ｂは、回動中心Ｏ1 −Ｏ1 に対して約９０°の角度α
1 をもって形成されている。また、凸円弧面部７Ａ，７
Ｂの角度α1 は、後述するヨーク８，９の磁極片部８
Ａ，９Ａの角度α2 とほぼ等しい値に設定されている。

【００２５】また、マグネット７は、最大エネルギ積が
２０×１０⁶ ガウスエルステッド以下の磁気特性を有す
る材料（例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｓｍ−Ｃｏの希土類
ボンドマグネット等）のよって形成されている。

【００２６】８はヨーク支持筒３によってケーシング１
内に設けられた第１のヨークで、該第１のヨーク８は、
マグネット７を挟んで後述する第２のヨーク９と径方向
（図６中のＸ軸方向）で対向し、マグネット７による磁
束を後述するホール素子１３，１４へと導くものであ
る。このため、ヨーク８は、例えば電磁純鉄（ＳＵＹ
Ｂ，ＳＵＹＰ）、Ｆｅ−Ｎｉ合金等のように保磁力が１
エルステッド以下となる磁性材料によって形成されてい
る。また、ヨーク８は、マグネット７の凸円弧面部７
Ａ，７Ｂと一定の間隔を保って対向する湾曲板状の第１
の磁極片部８Ａと、該第１の磁極片部８Ａから径方向内
側に向けて折曲げて形成され、マグネット７を上側から
跨ぐように平板状に延びた第１のオーバハング部８Ｂと
から構成されている。

【００２７】そして、第１の磁極片部８Ａは、図６に示
すようにマグネット７の回動中心Ｏ1 −Ｏ1 に対し一定
の曲率半径をもって円弧状に湾曲して形成され、その内
周側が回動中心Ｏ1 −Ｏ1 に対して凸円弧面部７Ａ，７
Ｂと同軸に対向する凹円弧面部８Ａ1 となっている。ま
た、第１の磁極片部８Ａは、約９０°の角度α2 をもっ
て延びている。

【００２８】一方、第１のオーバハング部８Ｂは、外周
端側が第１の磁極片部８Ａの軸方向端部と一体に連結さ
れ、マグネット７の回動中心Ｏ1 −Ｏ1 を要位置Ｐとす
る扇形状に形成された扇形面部８Ｂ1 と、該扇形面部８
Ｂ1 の要位置Ｐ側に設けられ、マグネット７の回動中心
Ｏ1 −Ｏ1 を越える位置まで延びた略正方形または長方
形の延長部８Ｂ2 とから構成されている。そして、該延
長部８Ｂ2 は、後述する第２のオーバハング部９Ｂの延
長部９Ｂ2 との間でホール素子１３，１４を上，下から
挟む構成となっている。

【００２９】ここで、オーバハング部８Ｂの扇形面部８
Ｂ1 は、Ｘ軸に対しほぼ対称な扇形状に形成され、該扇
形面部８Ｂ1 の先端に延長部８Ｂ2 が設けられている。
このため、ヨーク８はＸ軸に対しほぼ対称な形状となっ
ている。

【００３０】９はケーシング１内に設けられ第１のヨー
ク８とほぼ同様の磁性材料からなる第２のヨークで、該
第２のヨーク９は、マグネット７を挟んで第１のヨーク
８と径方向（Ｘ軸方向）に対向することによって磁気回
路を形成し、マグネット７による磁束を後述するホール
素子１３，１４へと導くものである。また、第２のヨー
ク９は、第１のヨーク８と同様にマグネット７の凸円弧
面部７Ａ，７Ｂと一定の間隔を保って対向する第２の磁
極片部９Ａと、該第２の磁極片部９Ａから径方向内向き
に折曲げて形成され、マグネット７を上側から跨ぐよう
に平板状に延びた第２のオーバハング部９Ｂとから構成
されている。

【００３１】そして、第２の磁極片部９Ａは、マグネッ
ト７を挟んで第１の磁極片部８ＡとＸ軸方向に対向して
いる。また、第２の磁極片部９Ａは、マグネット７の回
動中心Ｏ1 −Ｏ1 に対し一定の曲率半径をもって円弧状
に湾曲して形成され、その内周側が回動中心Ｏ1 −Ｏ1
に対して凸円弧面部７Ａ，７Ｂと同軸に対向する凹円弧
面部９Ａ1 となっている。そして、第２の磁極片部９Ａ
は、第１の磁極片部８Ａとほぼ同様に約９０°の角度α
2 をもって延びている。

【００３２】一方、第２のオーバハング部９Ｂは、第１
のオーバハング部８Ｂと同様に外周端側が第２の磁極片
部９Ａの軸方向端部と一体に連結され、マグネット７の
回動中心Ｏ1 −Ｏ1 を要位置Ｐとする扇形状に形成され
た扇形面部９Ｂ1 と、該扇形面部９Ｂ1 の要位置Ｐ側に
設けられ、マグネット７の回動中心Ｏ1 −Ｏ1 を越える
位置まで延びた略正方形または長方形の延長部９Ｂ2 と
から構成されている。そして、延長部９Ｂ2 は、第１の
オーバハング部８Ｂの延長部８Ｂ2 に例えば１．７ｍｍ
程度の隙間１０をもって重なり合っている。

【００３３】ここで、オーバハング部９Ｂの扇形面部９
Ｂ1 は、Ｘ軸に対しほぼ対称な扇形状に形成され、該扇
形面部９Ｂ1 の先端に延長部９Ｂ2 が設けられている。
このため、ヨーク９はＸ軸に対しほぼ対称な形状となっ
ている。

【００３４】ここで、図７に示す如く、マグネット７の
回動角±θは、凸円弧面部７Ａの中心部位が第１の磁極
片部８Ａと第２の磁極片部９Ａとの間の中間位置にある
ときを初期位置Ｏ2 とし、マグネット７が右側に回動し
たときを正方向（＋θ）、左側に回動したときを負方向
（−θ）とする。このとき、マグネット７（回動軸４）
が回動する範囲は±４５°の間であり、回動角θが＋４
５°のときにはスロットルバルブの最大開弁時（フルス
ロットル時）に対応している。

【００３５】１１，１１は第１，第２の磁極片部８Ａ，
９Ａとの間に設けられた磁束遮断部で、該各磁束遮断部
１１は、図３に示すように互いにマグネット７を挟んで
径方向（図６中のＹ軸方向）で対向し、ヨーク支持筒３
の一部を構成している。そして、磁束遮断部１１は、回
動中心Ｏ1 −Ｏ1 に対して、約９０°の角度α3 を有し
ている。特に、この角度α3 は、マグネット７の凸円弧
面部７Ａ，７Ｂの角度α1 とほぼ等しい値に設定するこ
とが好ましい。

【００３６】１２は樹脂材料等によって形成されたフレ
キシブル基板で、該フレキシブル基板１２は、図１に示
すようにその一部が略Ｖ字状に折曲げられて収容室Ａ内
に収容されている。そして、フレキシブル基板１２の一
端側にはホール素子１３，１４が取付けられ、隙間１０
内に配設されている。また、フレキシブル基板１２の他
端側はピン端子２に半田付け等の手段によって接続され
ている。

【００３７】１３は第１の磁電変換素子としての第１の
ホール素子で、該ホール素子１３は、フレキシブル基板
１２に取付けられ、第１，第２のオーバハング部８Ｂ，
９Ｂ間の隙間１０内に配置されている。また、ホール素
子１３の磁気検出方向は、回動軸４の軸方向に平行で、
かつマグネット７の磁極線と直交する方向となってい
る。そして、ホール素子１３は、マグネット７、第１の
ヨーク８、第２のヨーク９からなる磁気回路内を通る磁
束密度に比例した第１の検出信号Ｓ1 を出力するもので
ある。

【００３８】１４は第２の磁電変換素子としての第２の
ホール素子で、該ホール素子１４は、フレキシブル基板
１２に取付けられ、第１，第２のオーバハング部８Ｂ，
９Ｂ間の隙間１０内に位置して第１のホール素子１３と
は異なる場所に設けられている。また、ホール素子１４
の磁気検出方向も、マグネット７の磁極線と直交する方
向となっている。そして、ホール素子１４は、マグネッ
ト７、第１のヨーク８、第２のヨーク９からなる磁気回
路内を通る磁束密度に比例した第２の検出信号Ｓ2 を出
力するものである。

【００３９】また、第２のホール素子１４は、第１のホ
ール素子１３と共に第１，第２のオーバハング部８Ｂ，
９Ｂの延長部８Ｂ2 ，９Ｂ2 間に位置し、Ｘ軸と直交し
て回動中心Ｏ1 −Ｏ1 を通るＹ軸上に配列されている。
このため、第１，第２のホール素子１３，１４の中心位
置は、回動中心Ｏ1 −Ｏ1 の近傍に位置して、回動中心
Ｏ1 −Ｏ1 からほぼ等しい寸法ＬだけＹ軸方向に離間し
ている。ここで、第１，第２のホール素子１３，１４
は、できるだけ回動中心Ｏ1 −Ｏ1 に近い位置に設ける
ことが好ましい。

【００４０】そして、第１，第２のホール素子１３，１
４は、図５に示すように第１，第２のオーバハング部８
Ｂ，９Ｂ間の軸方向中央部付近として第１のオーバハン
グ部８Ｂから例えば１ｍｍ程度の寸法Ｈだけ離間した位
置に配置されている。

【００４１】１５，１５はフレキシブル基板１２に搭載
された回路部品で、該各回路部品１５は、その入力側が
ホール素子１３，１４に接続されている。そして、回路
部品１５は、例えばホール素子１３，１４からの２つの
検出信号の平均値を演算し、増幅するものである。そし
て、回路部品１５は、その出力側がピン端子２に接続さ
れ回動角θに応じた信号を外部に出力している。なお、
ホール素子１３，１４から出力される検出信号Ｓ1 ，Ｓ
2 は比較的微弱な信号であるため、ホール素子１３，１
４と回路部品１５とを接続する配線（図示せず）には、
外部からの電気的なノイズが混入し易い。このため、回
路部品１５をホール素子１３，１４にできるだけ近付け
て設け、この配線をできるだけ短くすることが好まし
い。

【００４２】１６は回動軸４の下端側に一体的に固着さ
れたレバーで、該レバー１６はその中央部が回動軸４に
かしめ固定されると共に、径方向外側に向って延び、そ
の先端はスロットルバルブ側のレバー（図示せず）と係
合している。そして、レバー１６はスロットルバルブが
開閉操作されるのに応じ、回動軸４を回動させるもので
ある。

【００４３】１７はケーシング１のばね室Ｂ内に配設さ
れた戻しばねで、該戻しばね１７はコイルスプリング等
によって形成され、その一端側が隔壁部１Ｂの底部側に
掛け止めされ、他端側がレバー１６に掛け止めされてい
る。そして、該戻しばね１７は、レバー１６を回動軸
４、回動板６と共に図７に示す初期位置Ｏ2 へと常時付
勢するものである。

【００４４】１８はケーシング１の筒部１Ａを施蓋する
カバーで、該カバー１８はケーシング１の収容室Ａを閉
塞し、外部のダスト等から収容室Ａを保護する。また、
カバー１８は、ヨーク支持筒３の上面側に当接し、該ヨ
ーク支持筒３をケーシング１の隔壁部１Ｂとの間に挟ん
で固定するものである。

【００４５】本実施の形態による回動角検出装置は、上
述の如く２個のヨーク８，９によって２極方式の回動角
検出装置を構成するもので、次にその作動について図７
を参照しつつ説明する。

【００４６】まず、マグネット７が初期位置Ｏ2 にある
ときには、マグネット７の凸円弧面部７Ａは周方向に離
間した第１の磁極片部８Ａと第２の磁極片部９Ａとの中
央に位置している。このとき、マグネット７の凸円弧面
部７Ａ，７Ｂは、いずれの磁極片部８Ａ，９Ａにも対向
していないから、マグネット７からの磁束は、ヨーク
８，９を殆ど通過しない。

【００４７】次に、スロットルバルブを開弁したときに
は、マグネット７の凸円弧面部７Ａ，７Ｂは初期位置Ｏ
2 から回動角＋θをもって周方向右側に回動する。この
とき、マグネット７の凸円弧面部７Ａは第１の磁極片部
８Ａの凹円弧面部８Ａ1 と対向し、凸円弧面部７Ｂは第
２の磁極片部９Ａの凹円弧面部９Ａ1 と対向する。これ
により、マグネット７の磁束は、第１のヨーク８と第２
のヨーク９とを通して第１，第２のホール素子１３，１
４に導かれる。このとき、各ホール素子１３，１４から
は、図８中の特性線ａ，ｂに示すようにヨーク８，９を
通る磁束密度に対応した正の検出信号Ｓ1 ，Ｓ2 が出力
される。

【００４８】一方、スロットルバルブを閉弁したときに
は、マグネット７の凸円弧面部７Ａ，７Ｂは初期位置Ｏ
2 から回動角−θをもって周方向左側に回動する。この
とき、マグネット７の凸円弧面部７Ａは第２の磁極片部
９Ａの凹円弧面部９Ａ1 と対向し、凸円弧面部７Ｂは第
１の磁極片部８Ａの凹円弧面部８Ａ1 と対向する。これ
により、マグネット７の磁束は、第１のヨーク８と第２
のヨーク９とを通して第１，第２のホール素子１３，１
４に導かれる。このとき、各ホール素子１３，１４から
は、図８中の特性線ａ，ｂに示すようにヨーク８，９を
通る磁束密度に対応した負の検出信号Ｓ1 ，Ｓ2 が出力
される。

【００４９】ここで、ホール素子１３，１４から出力さ
れる検出信号Ｓ1 ，Ｓ2 は、ホール素子１３，１４の配
設位置等によって増減する。このため、検出信号Ｓ1 ，
Ｓ2は、図８中の特性線ａ，ｂに示すように同一の回動
角θに対して異なる値になり易い。

【００５０】しかし、本実施の形態による回動角検出装
置では、ホール素子１３，１４から出力された検出信号
Ｓ1 ，Ｓ2 は、回路部品１５に入力される。このとき、
回路部品１５は、例えば検出信号Ｓ1 ，Ｓ2 の平均値を
演算する。これにより、検出信号Ｓ1 ，Ｓ2 の平均値は
図８中の特性線ｃに示すような回動角θに対して線形な
特性に近付けることができる。

【００５１】このように、回路部品１５からほぼ回動角
θに比例した信号を出力することができるから、回動軸
４の回動角θ、即ちスロットルバルブの弁開度を検出す
ることができる。

【００５２】また、回路部品１５は、検出信号Ｓ1 ，Ｓ
2 の値を比較する。これにより、ホール素子１３，１４
のうち少なくともいずれか一方の素子に不具合が生じた
ことを検知することができる。このため、回動角検出装
置の不具合を容易に検知でき、回動角検出装置の信頼性
を高めることができる。

【００５３】かくして、本実施の形態による回動角検出
装置によれば、２個のホール素子１３，１４を各オーバ
ハング部８Ｂ，９Ｂ間に位置してそれぞれ異なる場所に
設けたから、ホール素子１３，１４をマグネット７とヨ
ーク８，９からなる磁気回路に並列に配置でき、オーバ
ハング部８Ｂ，９Ｂ間を通過する磁束をホール素子１
３，１４によって同時かつ独立に検出することができ
る。このため、これらのホール素子１３，１４から出力
される検出信号Ｓ1 ，Ｓ2 の平均値等を求めることによ
って、ホール素子１３，１４の配設位置の影響を少なく
し、回動角θにほぼ比例した信号を出力することができ
る。これにより、回動角θの検出精度を高めることがで
きる。

【００５４】また、本実施の形態では、ホール素子１
３，１４を各オーバハング部８Ｂ，９Ｂ間でそれぞれ異
なる位置に設けている。ここで、例えばホール素子１
３，１４を各オーバハング部８Ｂ，９Ｂ間の同じ位置で
上，下に重ねて配設した場合には、ホール素子１３，１
４は磁気回路内に直列に配置されることになる。この場
合には、マグネット７からの磁束は２個のホール素子１
３，１４を通過するから、磁束はこれらのホール素子１
３，１４の影響によって低減し、検出感度が低下し易い
傾向がある。これに対し、本実施の形態では、ホール素
子１３，１４を互いに異なる位置に配設したから、ホー
ル素子１３，１４相互の影響を抑制し、ホール素子１
３，１４の検出感度を高めることができる。

【００５５】一方、ホール素子１３，１４からの検出信
号Ｓ1 ，Ｓ2 を比較することにより、ホール素子１３，
１４のうち少なくともいずれか一方の素子に不具合が生
じたことを検知することができる。これにより、回動角
検出装置の不具合を容易に検知でき、回動角検出装置の
信頼性を高めることができる。

【００５６】また、ホール素子１３，１４を第１，第２
のオーバハング部８Ｂ，９Ｂ間でマグネット７の回動中
心Ｏ1 −Ｏ1 の近傍に設けたから、各ホール素子１３，
１４はマグネット７からの磁束が最も通過しにくい位置
に配置される。このため、マグネット７からの磁束がヨ
ーク８，９を通過せずに各ホール素子１３，１４に到達
するショートカット磁束の発生を防止できる。これによ
り、このようなショートカット磁束の影響を受けること
なく各ヨーク８，９を通過する磁束を検出することがで
き、回動角θの検出精度を高めることができる。

【００５７】また、第１，第２のオーバハング部８Ｂ，
９Ｂは扇形面部８Ｂ1 ，９Ｂ1 と、該扇形面部８Ｂ1 ，
９Ｂ1 の要側に設けられ延長部８Ｂ2 ，９Ｂ2 とよって
構成し、ホール素子１３，１４を延長部８Ｂ2 ，９Ｂ2
間に設けている。これにより、各ヨーク８，９によって
ホール素子１３，１４に導かれる磁束は扇形面部８Ｂ1
，９Ｂ1 を通過することによって要側に集められる。
このため、マグネット７からの磁束は延長部８Ｂ2 ，９
Ｂ2 間に集中するから、ホール素子１３，１４近傍の磁
束密度を高めることができ、回動角θの検出感度を高め
ることができる。

【００５８】また、第１，第２のオーバハング部８Ｂ，
９Ｂは扇形面部８Ｂ1 ，９Ｂ1 と延長部８Ｂ2 ，９Ｂ2
とによってＸ軸に対しほぼ対称な形状に形成し、ホール
素子１３，１４を延長部８Ｂ2 ，９Ｂ2 間に位置してＹ
軸上に配列している。このため、各延長部８Ｂ2 ，９Ｂ
2 間の磁束をＹ軸上でほぼ同程度にすることができ、ホ
ール素子１３，１４から出力される検出信号Ｓ1 ，Ｓ2
の偏差を減少させることができる。これにより、いずれ
のホール素子１３，１４からもほぼ回動角θに比例した
検出信号Ｓ1 ，Ｓ2 を出力することができ、回動角θの
検出精度を高めることができる。

【００５９】さらに、ホール素子１３，１４を第１，第
２のオーバハング部８Ｂ，９Ｂ間のほぼ軸方向中央部に
設ける構成としたから、オーバハング部８Ｂ，９Ｂ近傍
の磁束の乱れに影響を抑制し、検出信号Ｓ1 ，Ｓ2 を安
定化することができ、回動角検出装置の信頼性を向上す
ることができる。

【００６０】なお、前記実施の形態ではヨーク８，９間
に磁電変換素子として２個のホール素子１３，１４を設
ける構成としたが、３個以上の磁電変換素子をヨーク
８，９間に設ける構成としてもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、複数個の磁電変換素子を各オーバハング部間に位
置してそれぞれ異なる場所に設けたから、第１，第２の
オーバハング部間を通過する磁束を複数個の磁電変換素
子によって同時かつ独立に検出することができる。この
ため、これらの磁電変換素子から出力される検出信号の
平均値等を求めることによって、回動角にほぼ比例した
信号を出力することができ、回動角の検出精度を高める
ことができる。また、各磁電変換素子をそれぞれ異なる
位置に設けたから、磁電変換素子相互の影響を抑制し、
磁電変換素子の検出感度を高めることができる。

【００６２】そして、複数個の磁電変換素子からの検出
信号を比較することにより、複数個の磁電変換素子のう
ち少なくともいずれか一の素子に不具合が生じたことを
検知することができる。これにより、回動角検出装置の
不具合を容易に検知でき、回動角検出装置の信頼性を高
めることができる。

【００６３】また、請求項２の発明によれば、各磁電変
換素子を第１，第２のオーバハング部間でマグネットの
回動中心の近傍に設けたから、マグネットからの磁束が
第１，第２のヨークを通過せずに各磁電変換素子に到達
するショートカット磁束の発生を防止できる。これによ
り、ショートカット磁束の影響を受けることなく、第
１，第２のヨークを通過する磁束を検出でき、回動角の
検出精度を高めることができる。

【００６４】また、請求項３の発明によれば、第１，第
２のオーバハング部は扇形面部と、該扇形面部の要側に
設けられ延長部とよって構成し、各磁電変換素子を各延
長部間に設けている。これにより、第１，第２のヨーク
によって磁電変換素子に導かれる磁束は扇形面部を通過
することによって要側に集められ、各延長部間に集中す
るから、磁電変換素子の近傍で磁束密度を高めることが
でき、回動角の検出感度を高めることができる。

【００６５】また、請求項４の発明によれば、第１，第
２のオーバハング部は扇形面部と延長部とによってＸ軸
に対しほぼ対称な形状に形成し、各磁電変換素子を各延
長部間に位置してＹ軸上に配列している。このため、各
延長部間の磁束をＹ軸上でほぼ同程度にすることがで
き、磁電変換素子から出力される検出信号の偏差を減少
させることができる。これにより、いずれの磁電変換素
子からもほぼ回動角に比例した検出信号を出力すること
ができ、回動角の検出精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による回動角検出装置を示
す縦断面図である。

【図２】実施の形態による回動角検出装置のうちカバー
の一部を破断にして示す平面図である。

【図３】実施の形態によるマグネット、第１のヨーク、
第２のヨーク等を示す図１中の矢示 III−III 方向から
みた横断面図である。

【図４】実施の形態によるマグネット、第１のヨーク、
第２のヨーク等を示す斜視図である。

【図５】実施の形態によるマグネット、第１のヨーク、
第２のヨーク、ホール素子を拡大して示す縦断面図であ
る。

【図６】実施の形態によるマグネット、第１のヨーク、
第２のヨーク等を示す平面図である。

【図７】回動角検出装置に用いるマグネット、第１のヨ
ーク、第２のヨーク、ホール素子の配置関係を示す模式
的構成図である。

【図８】回動角に対するホール素子から出力される検出
信号との関係を示す特性線図である。

【符号の説明】

１ケーシング７マグネット７Ａ，７Ｂ凸円弧面部８第１のヨーク８Ａ第１の磁極片部８Ｂ第１のオーバハング部８Ｂ1 ，９Ｂ1 扇形面部８Ｂ2 ，９Ｂ2 延長部９第２のヨーク９Ａ第２の磁極片部９Ｂ第２のオーバハング部１３，１４ホール素子（磁電変換素子）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回動可能に設けられたマグネットと、該マグネットを挟んで径方向で対向した第１，第２の磁
極片部から径方向内向きに延びた第１，第２のオーバハ
ング部をマグネットの回動中心上で互いに重なり合って
形成してなる第１，第２のヨークと、該第１，第２のヨークを構成する第１，第２のオーバハ
ング部間に位置してそれぞれ異なる場所に設けられた複
数個の磁電変換素子とから構成してなる回動角検出装
置。
【請求項２】前記各磁電変換素子は、前記第１，第２
のオーバハング部間で前記マグネットの回動中心の近傍
に設けてなる請求項１に記載の回動角検出装置。
【請求項３】前記第１，第２のヨークの第１，第２の
オーバハング部は、前記マグネットの回動中心を要とす
る扇形状に形成された扇形面部と、該扇形面部の要側に
設けられ前記マグネットの回動中心を越える位置まで延
びて形成された延長部とよって構成し、前記各磁電変換
素子は該各延長部間に位置して設けてなる請求項１また
は２に記載の回動角検出装置。
【請求項４】前記第１，第２のヨークの第１，第２の
オーバハング部は、Ｘ軸に対しほぼ対称な扇形状に形成
された扇形面部と、該扇形面部の先端に設けられ前記マ
グネットの回動中心を越える位置まで延びて形成された
延長部とよって構成し、前記各磁電変換素子は該各延長
部間に位置して前記Ｘ軸と直交するＹ軸上に配列してな
る請求項１または２に記載の回動角検出装置。