JP2000097607A - Rotation angle detector - Google Patents

Rotation angle detector

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JP2000097607A
JP2000097607A JP28330598A JP28330598A JP2000097607A JP 2000097607 A JP2000097607 A JP 2000097607A JP 28330598 A JP28330598 A JP 28330598A JP 28330598 A JP28330598 A JP 28330598A JP 2000097607 A JP2000097607 A JP 2000097607A
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Japan
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magnet
rotation angle
yokes
magnetic flux
yoke
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JP28330598A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Kogure
吉宏 木暮
Koji Nakazawa
弘次 中沢
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Unisia Jecs Corp
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Publication date
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve miniaturization as a whole by guiding a magnetic flux in yokes to a signal output means to enhance the detection sensitivity of rotation angle while curtailing the number of parts. SOLUTION: First and second yokes 8 and 9 are composed of magnetic pole piece parts 8A and 9A formed being curved in a circular arc and overhang parts 8B and 9B. The first and second yokes 8 and 9 face each other in the diametrical direction sandwiching a magnet 7 and first and second Hall elements 13 and 14 are disposed between the overhang parts 8B and 9B. The height dimensions H1 and H2 of the yokes 8 and 9 are set 2-10 times the height dimension T of the magnet 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation angle detecting device suitably used for detecting, for example, a rotation angle of a rotation shaft, and more particularly to a throttle valve opening and an accelerator pedal opening of an automobile engine. The present invention relates to a rotation angle detecting device used for detecting a rotation angle.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Generally, a turning angle detecting device is widely used for detecting a throttle valve opening, an accelerator pedal opening, and the like of an automobile engine. Therefore, a case in which the opening angle of the throttle valve is detected by the rotation angle detection device will be described as an example.

【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)。
[0003] In an automobile engine or the like provided with an electronically controlled fuel injection device, a throttle valve is provided in the middle of an intake passage of the engine, and the opening of the throttle valve is detected by a rotation angle detecting device. The signal from the rotation angle detecting device is output to the control unit as a signal corresponding to the intake air amount of the engine, and the control unit calculates the fuel injection amount according to the intake air amount. As a rotation angle detecting device used for such an automobile engine or the like, a non-contact type using a magnet, a yoke, or the like is known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-189508 and 9-189509).
No.).

【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3個以上のヨークと、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。
[0004] Here, the prior art rotation angle detecting device includes a magnet provided on a rotation shaft that rotates according to the opening degree of a throttle valve, and surrounds the circumference of the magnet over substantially the entire circumference. It is composed of three or more yokes and a plurality of Hall elements disposed between the yokes.

【0005】そして、従来技術の回動角検出装置では、
マグネットと3個以上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。
[0005] In the conventional rotation angle detecting device,
A plurality of magnetic circuits are formed by a magnet and three or more yokes, and a Hall element is provided independently for each magnetic circuit. Thus, the magnetic flux densities of the plurality of magnetic circuits are detected by the plurality of Hall elements, and the rotation angle of the rotation shaft, that is, the opening degree of the throttle valve is detected by using signals from the Hall elements.

【0006】[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、3個以上のヨークに
よってマグネットの周囲をほぼ全周に亘って取り囲む構
成としているから、前記各ヨーク間で周方向の漏れ磁束
が発生し、回動角の検出信号に悪影響を与えるという問
題がある。
However, in the above-described rotation angle detecting device according to the prior art, since the configuration is such that three or more yokes surround the entire circumference of the magnet, the yoke is provided between the yokes. There is a problem that a leakage magnetic flux in the circumferential direction is generated, which adversely affects the detection signal of the rotation angle.

【0007】また、3個以上のヨークをケーシング内に
配設するため、回動角検出装置が全体的に大型化すると
共に、部品点数が多くなるため製造コストが増大すると
いう問題もある。
Further, since three or more yokes are disposed in the casing, the rotation angle detecting device is increased in size as a whole, and the number of parts is increased, so that the manufacturing cost is increased.

【0008】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、本発明は漏れ磁束を減少させ、回動角の
検出感度を高めると共に、部品点数を削減して全体を小
型化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。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. The present invention reduces the leakage magnetic flux, increases the detection sensitivity of the rotation angle, and reduces the number of parts to reduce the size of the whole. It is an object of the present invention to provide a rotation angle detecting device.

【0009】[0009]

【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
互いに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設けられ、前記マグネ
ットと第1,第2のヨークとの対向面積に対応した信号
を出力する信号出力手段とを備え、前記第1,第2のヨ
ークの軸方向の高さ寸法を前記マグネットの高さ寸法の
2〜10倍に設定する構成としたことにある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotation angle detecting apparatus, comprising: a rotatably provided magnet; A first and a second yoke formed by overlapping first and second overhang portions extending radially inward from opposed first and second pole piece portions on the center of rotation of the magnet; A signal output means provided between the first and second overhang portions constituting the first and second yokes, and for outputting a signal corresponding to an area of the magnet and the first and second yokes facing each other; And the height of the first and second yokes in the axial direction is set to be 2 to 10 times the height of the magnet.

【0010】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、信号出力手段はマグネットと第
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、信号出力手段から出力される信号を用いること
によって回動角を検出することができる。
With this configuration, the facing area between the magnet and the first and second magnetic pole pieces changes according to the rotation angle. Since the signal output means outputs a signal corresponding to the area of the magnet and the first and second yokes facing each other, the rotation angle can be detected by using the signal output from the signal output means.

【0011】また、第1,第2のヨークは、その軸方向
の高さ寸法がマグネットの高さ寸法の2〜10倍になっ
ているから、マグネットを第1,第2のヨークに確実に
対向させることができる。これにより、マグネットから
の磁束を第1,第2のヨーク内に導くことができ、マグ
ネットからの磁束が外部へと漏れるのを防止することが
できる。
Since the first and second yokes have a height in the axial direction that is 2 to 10 times the height of the magnet, the magnet can be securely attached to the first and second yokes. Can be opposed. Thereby, the magnetic flux from the magnet can be guided into the first and second yokes, and the magnetic flux from the magnet can be prevented from leaking to the outside.

【0012】また、請求項2の発明は、前記第1,第2
の磁極片部間には、前記第1,第2の磁極片部間で周方
向に向う磁束を遮断する磁束遮断部を設けたことにあ
る。
Further, the invention of claim 2 provides the first and second inventions.
A magnetic flux blocking portion for blocking a magnetic flux directed in the circumferential direction between the first and second magnetic pole pieces is provided between the magnetic pole pieces.

【0013】これにより、磁束遮断部は、マグネットに
よる磁束が周方向に直接回り込むのを抑制する。このた
め、漏れ磁束を減少させることができ、マグネットから
の磁束をより多く信号出力手段に導くことができる。
[0013] Thus, the magnetic flux blocking unit suppresses the magnetic flux from the magnet from directly circling in the circumferential direction. Therefore, the leakage magnetic flux can be reduced, and more magnetic flux from the magnet can be guided to the signal output means.

【0014】また、請求項3の発明は、第1,第2のオ
ーバハング部とマグネットとの間には、マグネットから
信号出力手段に向う磁束を遮断するため、1.5〜10
mmの軸方向隙間を設けたことにある。
According to a third aspect of the present invention, between the first and second overhang portions and the magnet, a magnetic flux from the magnet to the signal output means is cut off.
mm gap in the axial direction.

【0015】これにより、軸方向隙間によって第1,第
2のオーバハング部とマグネットとの間を離間させ、マ
グネットからの磁束がヨーク内を通過することなく第
1,第2のオーバハング部へと到達するのを防止でき
る。このため、ヨーク内を通過せずマグネットから第
1,第2のオーバハング部へと到達するショートカット
磁束が第1,第2のオーバハング部間に配設された信号
出力手段によって検出されるのを防止できる。
Thus, the first and second overhang portions are separated from the magnet by the axial gap, and the magnetic flux from the magnet reaches the first and second overhang portions without passing through the yoke. Can be prevented. For this reason, it is possible to prevent the short-circuit magnetic flux reaching the first and second overhang portions from the magnet without passing through the yoke from being detected by the signal output means disposed between the first and second overhang portions. it can.

【0016】また、請求項4の発明は、前記第1,第2
の磁極片部とマグネットとの間には、2〜5mmの径方
向隙間を設けたことにある。
Further, the invention of claim 4 is the first or second invention.
A radial gap of 2 to 5 mm is provided between the magnetic pole piece and the magnet.

【0017】このように構成したことにより、径方向隙
間によってマグネットからの磁束が第1,第2の磁極片
部の周方向端部等からヨーク内に進入するのを減少させ
ることができる。これにより、ヨーク内にはマグネット
と第1,第2の磁極片部との対向面積に応じた磁束を導
くことができる。
With this configuration, it is possible to reduce the entry of the magnetic flux from the magnet into the yoke from the circumferential ends of the first and second pole pieces due to the radial gap. Thereby, a magnetic flux corresponding to the facing area between the magnet and the first and second pole piece portions can be guided into the yoke.

【0018】さらに、請求項5の発明は、前記マグネッ
トは、該マグネットの回動中心を挟んで互いに異なる磁
極となった両端面を凸円弧面部として形成し、前記第
1,第2の磁極片部は、前記マグネットの回動中心に対
して各凸円弧面部と同軸に対向する凹円弧面部をもって
形成したことにある。
Further, according to a fifth aspect of the present invention, the magnet is formed such that both end surfaces having different magnetic poles with respect to the center of rotation of the magnet are formed as convex circular arc surfaces, and the first and second magnetic pole pieces are formed. The portion is formed with a concave arc surface portion coaxially opposed to each convex arc surface portion with respect to the rotation center of the magnet.

【0019】このように構成したことにより、第1の磁
極片部の凹円弧面部とマグネットの凸円弧面部との対向
面積を第2の磁極片部の凹円弧面部とマグネットの凸円
弧面部との対向面積をほぼ等しくでき、マグネットに対
する第1,第2の磁極片部の対向面積の変化を互いにほ
ぼ一致させ、ヨーク内の磁束密度を回動角に対してより
大きく変化させることができる。
With this configuration, the facing area between the concave arc surface of the first pole piece and the convex arc surface of the magnet is reduced by the area of the concave arc surface of the second pole piece and the convex arc surface of the magnet. The opposing areas can be made substantially equal, the changes in the opposing areas of the first and second magnetic pole pieces with respect to the magnet can be made substantially equal to each other, and the magnetic flux density in the yoke can be changed more greatly with respect to the rotation angle.

【0020】[0020]

【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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a rotation angle detecting device according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.

【0021】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。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a casing forming the outer shape of the rotation angle detecting device. The casing 1 has a cylindrical portion 1A extending in the axial direction, and a cover 18 provided in the axial direction of the cylindrical portion 1A and described later. A partition wall 1B defining an accommodation chamber A in the cylindrical portion 1A, and a cylindrical protrusion 1C protruding axially upward from the partition wall 1B to position a yoke support cylinder 3 described later.
And a cylindrical bearing holding portion 1D projecting axially downward from the partition wall portion 1B and having an inner peripheral side communicating with the accommodation chamber A, and projecting radially outward from the outer peripheral side of the cylindrical portion 1A. And two connector sections 1E, 1E. The lower portion of the partition wall 1B includes the cylindrical portion 1A and the bearing holding portion 1.
A space between the spring chamber D and a spring chamber B for a return spring 17 to be described later.

【0022】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。
A plurality of pin terminals 2 (only one is shown) extending from the connector portion 1E into the housing chamber A are embedded in the casing 1, and, for example, 100
A notch (not shown) is provided over an angle range of about °, and the notch regulates a rotation range of a lever 16 described later.

【0023】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。
Reference numeral 3 denotes a yoke support cylinder positioned on the partition wall 1B of the casing 1 by a cylindrical projection 1C. The yoke support cylinder 3 is formed of a nonmagnetic material such as a resin material into a closed cylindrical shape, which will be described later. The first and second yokes 8 and 9 are integrally held by means such as a resin mold. The yoke support cylinder 3 is removably fitted together with the first and second yokes 8 and 9 in the cylindrical projection 1C of the casing 1, and the first and second yokes 8, 9 for the magnet 7 described later. Is positioned.

【0024】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。
Reference numeral 4 denotes a rotating shaft rotatably provided in the casing 1, and the rotating shaft 4 uses a bearing 5 to support the bearing holder 1.
D, and the distal end side of the rotating shaft 4 is a bearing holding portion 1
A rotating plate 6, which protrudes from the inside of the housing D toward the housing chamber A and is described later, is integrally formed. The base end side of the rotating shaft 4 projects axially downward from the bearing holding portion 1D, and a lever 16 is attached thereto.

【0025】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。
Reference numeral 6 denotes a rotating plate integrally formed on the distal end side of the rotating shaft 4. The rotating plate 6 is formed in a substantially disc shape, and a magnet 7 described later is formed on the rotating plate 6. It is fixed.

【0026】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5に示すよう
に、長さ方向両端面が凸円弧面部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。
Reference numeral 7 denotes a magnet fixed on the rotating plate 6 with an adhesive or the like. The magnet 7 is formed in a rectangular or oval shape having magnetic poles on both sides in the length direction.
As shown in FIGS. 3 to 5, the magnet 7 has convex arcuate surfaces 7A and 7B at both ends in the length direction, and parallel surfaces 7C and 7D between the convex arcuate surfaces 7A and 7B.

【0027】ここで、マグネット7の凸円弧面部7A,
7Bは、回動中心O1 −O1 に対して例えば70°〜1
10°、好ましくは90°の角度α1 をもって形成され
ている。また、凸円弧面部7A,7Bの角度α1 は、後
述するヨーク8,9の磁極片部8A,9Aの角度α2 と
ほぼ等しい値に設定されている。また、マグネット7
は、図6に示すように回動軸4の軸方向に向けて高さ寸
法Tをもって形成され、この高さ寸法Tは、例えば1〜
3mm、好ましくは2mm程度に設定されている。そし
て、マグネット7は、磁極片部8A,9Aの高さ方向
(軸方向)中央部側に配設されている。
Here, the convex arcuate surface portion 7A of the magnet 7
7B is, for example, 70 ° -1 ° with respect to the rotation center O1-O1.
It is formed with an angle α1 of 10 °, preferably 90 °. The angle α1 of the convex arc-shaped surface portions 7A, 7B is set to a value substantially equal to the angle α2 of the pole piece portions 8A, 9A of the yokes 8, 9 described later. Also, the magnet 7
Is formed with a height T in the axial direction of the rotating shaft 4 as shown in FIG.
It is set to 3 mm, preferably about 2 mm. The magnet 7 is disposed at the center of the pole pieces 8A and 9A in the height direction (axial direction).

【0028】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。
The magnet 7 is formed of a material having a magnetic property of a maximum energy product of 20 × 10 6 Gauss Oersted or less (for example, a rare-earth bonded magnet of Nd—Fe—Co or Sm—Co).

【0029】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、
例えば電磁純鉄(SUYB,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、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。
Numeral 8 designates a casing 1 by a yoke support cylinder 3.
The first yoke 8 provided in the first yoke 8
For example, it is formed of a magnetic material having a coercive force of 1 Oe or less, such as electromagnetic pure iron (SUYB, SUYP), Fe—Ni alloy, etc., and guides the magnetic flux by the magnet 7 to the Hall elements 13 and 14 described later. .

【0030】また、ヨーク8は、図3ないし図5に示す
如く、マグネット7の凸円弧面部7Aと一定間隔の径方
向隙間Gr 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1のオーバハング部8Bとから構成されて
いる。
As shown in FIGS. 3 to 5, the yoke 8 has a curved plate-shaped first magnetic pole piece 8A opposed to the convex arcuate surface 7A of the magnet 7 with a constant radial gap Gr. A first overhang portion 8B which is formed by bending inward in the radial direction from the first pole piece 8A and extends in a plate shape so as to straddle the magnet 7 from above.

【0031】そして、第1の磁極片部8A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、その内周側がマグネット
7の回動中心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8A1 となっている。ま
た、第1の磁極片部8Aは、回動中心O1 −O1 に対し
て例えば70°〜110°、好ましくは90°の角度α
2 をもって延びている。
The first pole piece 8A is formed in an arc shape with a constant radius of curvature with respect to the center of rotation O1 -O1 of the magnet 7, and the inner peripheral side thereof has a center of rotation O1 of the magnet 7. Convex arc surfaces 7A, 7B with respect to -O1
And a concave arc-shaped surface portion 8A1 which is coaxially opposed. The first pole piece 8A has an angle α of, for example, 70 ° to 110 °, preferably 90 ° with respect to the rotation center O1 -O1.
Extending with two.

【0032】一方、ヨーク8の磁極片部8Aとマグネッ
ト7の凸円弧面部7A,7Bとの間の径方向隙間Gr
は、例えば2〜5mm、好ましくは3mm程度に設定さ
れている。また、磁極片部8Aは回動軸4の軸方向に向
けて高さ寸法H1 をもって形成されている。そして、こ
の高さ寸法H1 は、図6に示すようにマグネット7の高
さ寸法Tの2〜10倍程度の値として例えば6mm程度
に設定されている。
On the other hand, a radial gap Gr between the pole piece 8A of the yoke 8 and the convex arc-shaped surfaces 7A and 7B of the magnet 7 is provided.
Is set, for example, to 2 to 5 mm, preferably about 3 mm. The pole piece 8A has a height H1 in the axial direction of the rotating shaft 4. The height H1 is set to, for example, about 6 mm as a value of about 2 to 10 times the height T of the magnet 7 as shown in FIG.

【0033】また、ヨーク8のオーバハング部8Bは、
マグネット7と軸方向に一定間隔の軸方向隙間Gs をも
って対面し、マグネット7を上側から部分的に覆ってい
る。そして、オーバハング部8Bとマグネット7との軸
方向隙間Gs は、例えば1.5〜10mm、好ましくは
3mm程度に設定されている。
The overhang portion 8B of the yoke 8
The magnet 7 faces the magnet 7 with a certain axial gap Gs in the axial direction, and partially covers the magnet 7 from above. The axial gap Gs between the overhang portion 8B and the magnet 7 is set to, for example, 1.5 to 10 mm, and preferably about 3 mm.

【0034】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によって形成された第2のヨ
ークで、該第2のヨーク9は、図3ないし図5に示すよ
うにマグネット7を挟んで第1のヨーク8と径方向に対
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。そして、ヨーク9は、ヨーク8と同様にマグネ
ット7の凸円弧面部7A,7Bと一定間隔の径方向隙間
Gr 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。
Numeral 9 denotes a second yoke provided in the casing 1 and formed of a magnetic material substantially similar to the first yoke 8. The second yoke 9 is a magnet as shown in FIGS. A magnetic circuit is formed by radially opposing the first yoke 8 with the intermediary 7 interposed therebetween, and the magnetic flux generated by the magnet 7 is guided to Hall elements 13 and 14 to be described later. Similarly to the yoke 8, the yoke 9 has a second magnetic pole piece 9A opposed to the convex arcuate surfaces 7A and 7B of the magnet 7 while keeping a constant radial gap Gr, and a second magnetic pole piece 9A. And a second overhang portion 9B which is formed by bending inward in the radial direction and extends in a plate shape so as to straddle the magnet 7 from above.

【0035】また、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と径方向に対向してい
る。そして、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、その内周側がマグネット7の回動
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。また、第2の
磁極片部9Aは、回動中心O1 −O1 に対して第1の磁
極片部8Aとほぼ同一の角度α2 をもって延びている。
The second pole piece 9A is radially opposed to the first pole piece 8A with the magnet 7 interposed therebetween. The second pole piece 9A is formed in a circular arc shape with a constant radius of curvature with respect to the center of rotation O1 -O1 of the magnet 7, and the inner peripheral side thereof is connected to the center of rotation O1 -O1 of the magnet 7. On the other hand, a concave arc surface portion 9A1 coaxially opposed to the convex arc surface portions 7A and 7B. The second pole piece 9A extends at an angle .alpha.2 substantially equal to the first pole piece 8A with respect to the center of rotation O1 -O1.

【0036】一方、第2のオーバハング部9Bは、その
内周端側がマグネット7の回動中心O1 −O1 を越える
位置まで延び、例えば1.7mm程度の一定の隙間10
をもって第1のオーバハング部8Bと部分的に重なり合
っている。そして、第1,第2のオーバハング部8B,
9Bとの間には、後述のホール素子13,14が設けら
れている。これにより、第1,第2のオーバハング部8
B,9Bは、ホール素子13,14を上,下から挟む構
成となっている。
On the other hand, the second overhang portion 9B has an inner peripheral end extending to a position exceeding the rotation center O1-O1 of the magnet 7, and has a constant gap 10 of about 1.7 mm, for example.
And partially overlap with the first overhang portion 8B. Then, the first and second overhang portions 8B,
9B, hall elements 13 and 14 described later are provided. Thereby, the first and second overhang portions 8 are formed.
B and 9B are configured to sandwich the Hall elements 13 and 14 from above and below.

【0037】そして、ヨーク9の磁極片部9Aとマグネ
ット7の凸円弧面部7A,7Bとの間隔は、ヨーク8の
磁極片部8Aとマグネット7の凸円弧面部7A,7Bと
の径方向隙間Gr とほぼ等しい値として、例えば2〜5
mm、好ましくは3mm程度に設定されている。
The distance between the magnetic pole piece 9A of the yoke 9 and the convex arc surface portions 7A, 7B of the magnet 7 is determined by the radial gap Gr between the magnetic pole piece 8A of the yoke 8 and the convex arc surface portions 7A, 7B of the magnet 7. As a value approximately equal to, for example, 2 to 5
mm, preferably about 3 mm.

【0038】また、第2の磁極片部9Aは、図6に示す
ように回動軸4の軸方向に向けて高さ寸法H2 をもって
形成され、この高さ寸法H2 は、第1の磁極片部8Aの
高さ寸法H1 よりも隙間10の寸法分だけ大きな値に設
定されている。そして、磁極片部9Aの高さ寸法H2
は、マグネット7の高さ寸法Tの2〜10倍程度の値と
して例えば7.7mm程度に設定されている。
As shown in FIG. 6, the second pole piece 9A has a height H2 in the axial direction of the rotary shaft 4, and the height H2 is equal to the first pole piece. The height is set to be larger than the height H1 of the portion 8A by the dimension of the gap 10. Then, the height dimension H2 of the pole piece 9A
Is set to a value of about 2 to 10 times the height dimension T of the magnet 7, for example, about 7.7 mm.

【0039】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。
Here, as shown in FIG. 7, the rotation angle ± θ of the magnet 7 is such that the central portion of the convex arc-shaped surface portion 7A is an intermediate point between the first magnetic pole piece portion 8A and the second magnetic pole piece portion 9A. When the magnet 7 is turned to the right, the magnet 7 is turned to the right. At this time, the magnet 7 (rotating shaft 4)
Is within a range of ± 45 °, and the rotation angle θ is +4.
5 ° corresponds to the maximum opening of the throttle valve (full throttle).

【0040】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
径方向で対向し、第1,第2の磁極片部8A,9A間で
周方向に延び、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、例えば50°〜130°、好ましくは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。
Reference numerals 11 and 11 denote first and second pole piece portions 8A,
9A, the magnetic flux blocking portions 11 are radially opposed to each other with the magnet 7 interposed therebetween, as shown in FIG. 3, and the first and second magnetic pole piece portions 8A, It extends in the circumferential direction between 9A and constitutes a part of the yoke support cylinder 3.
The magnetic flux interrupting section 11 has an angle α3 of, for example, 50 ° to 130 °, preferably 90 ° with respect to the rotation center O1 -O1. In particular, it is preferable that the angle α3 is set to a value substantially equal to the angle α1 of the convex arc-shaped surface portions 7A and 7B of the magnet 7.

【0041】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。
Reference numeral 12 denotes a flexible substrate formed of a resin material or the like, and the flexible substrate 12 is accommodated in the accommodation chamber A with a part thereof being bent substantially in a V shape as shown in FIG. . Hall elements 13 and 14 are attached to one end of the flexible substrate 12, and the gap 10
It is arranged in. The other end of the flexible substrate 12 is connected to the pin terminal 2 by means such as soldering.

【0042】13,14は信号出力手段としての第1,
第2のホール素子で、該ホール素子13,14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内に互いに異なる場所に
配置されている。また、ホール素子13,14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13,14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1,第2の検出信号を出力するものである。
Reference numerals 13 and 14 denote first and second signal output means.
In the second Hall element, the Hall elements 13 and 14 are attached to the flexible substrate 12, and are arranged at different positions in the gap 10 between the first and second overhang portions 8B and 9B. The magnetic detection directions of the Hall elements 13 and 14 are parallel to the axial direction of the rotating shaft 4 and perpendicular to the magnetic pole lines of the magnet 7. The Hall elements 13 and 14 include a magnet 7, a first yoke 8,
The first and second detection signals are output in proportion to the magnetic flux density passing through the magnetic circuit including the second yoke 9.

【0043】また、ホール素子13,14は、後述の回
路部品15に接続されている。このため、例えば回路部
品15によって第1,第2の検出信号を比較し、ホール
素子13,14に不具合が生じたか否かを判定すること
ができる。また、例えば回路部品15によって第1,第
2の検出信号の平均値を演算し、より正確な回動角θの
検出することができる。
The Hall elements 13 and 14 are connected to a circuit component 15 described later. Therefore, for example, the first and second detection signals can be compared by the circuit component 15 to determine whether or not a failure has occurred in the Hall elements 13 and 14. Further, for example, the circuit component 15 can calculate the average value of the first and second detection signals, and can detect the rotation angle θ more accurately.

【0044】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
検出信号を比較、増幅すると共に、2つの検出信号の平
均値を演算するものである。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。
Reference numerals 15 and 15 denote circuit components mounted on the flexible substrate 12, and the input side of each circuit component 15 is connected to the Hall elements 13 and 14. The circuit component 15 compares and amplifies two detection signals from the Hall elements 13 and 14, and calculates an average value of the two detection signals. And the circuit component 15
The output side is connected to the pin terminal 2 and outputs a signal corresponding to the rotation angle θ to the outside.

【0045】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。
Reference numeral 16 denotes a lever integrally fixed to the lower end of the rotating shaft 4. The central portion of the lever 16 is caulked and fixed to the rotating shaft 4, and extends outward in the radial direction. The tip is engaged with a lever (not shown) on the throttle valve side. The lever 16 rotates the rotating shaft 4 in response to opening and closing operations of the throttle valve.

【0046】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。
Reference numeral 17 denotes a return spring disposed in the spring chamber B of the casing 1. The return spring 17 is formed by a coil spring or the like, one end of which is hooked to the bottom of the partition wall 1B, and the other end thereof. It is hooked on a lever 16. The return spring 17 always urges the lever 16 together with the rotating shaft 4 and the rotating plate 6 to the initial position O2 shown in FIG.

【0047】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。
Reference numeral 18 denotes a cover for covering the cylindrical portion 1A of the casing 1. The cover 18 closes the accommodation room A of the casing 1 and protects the accommodation room A from external dust and the like. Also,
The cover 18 is in contact with the upper surface of the yoke support tube 3, and fixes the yoke support tube 3 between the yoke support tube 3 and the partition wall 1 </ b> B of the casing 1.

【0048】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。
The turning angle detecting device according to the present embodiment comprises a two-pole type turning angle detecting device composed of the two yokes 8 and 9 as described above.
This will be described with reference to FIG.

【0049】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。
First, when the magnet 7 is at the initial position O2, the convex arcuate surface 7A of the magnet 7 is located at the center between the first magnetic pole piece 8A and the second magnetic pole piece 9A which are circumferentially separated. I have. At this time, since the convex circular arc surface portions 7A and 7B of the magnet 7 do not face any of the pole piece portions 8A and 9A, the magnetic flux from the magnet 7 hardly passes through the yokes 8 and 9.

【0050】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、ヨーク8,9を通る磁束密度に対応した正の検出信
号が出力される。
Next, when the throttle valve is opened, the convex arc portions 7A and 7B of the magnet 7 are moved to the initial position O.
2 to the right in the circumferential direction with a rotation angle + θ. At this time, the convex arc surface 7A of the magnet 7 faces the concave arc surface 8A1 of the first pole piece 8A, and the convex arc surface 7B faces the concave arc surface 9A1 of the second pole piece 9A. Thereby, the magnetic flux of the magnet 7 is transmitted to the first yoke 8 and the second yoke 8.
And the first and second Hall elements 13, 1 through the yoke 9
It is led to 4. At this time, each of the Hall elements 13 and 14 outputs a positive detection signal corresponding to the magnetic flux density passing through the yokes 8 and 9.

【0051】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、ヨーク8,9を通る磁束密度に対応した負の検出信
号が出力される。
On the other hand, when the throttle valve is closed, the convex arcuate surface portions 7A and 7B of the magnet 7 are in the initial position O.
2 and turns to the left in the circumferential direction at a turning angle of -θ. At this time, the convex arc surface 7A of the magnet 7 faces the concave arc surface 9A1 of the second pole piece 9A, and the convex arc surface 7B faces the concave arc surface 8A1 of the first pole piece 8A. Thereby, the magnetic flux of the magnet 7 is transmitted to the first yoke 8 and the second yoke 8.
And the first and second Hall elements 13, 1 through the yoke 9
It is led to 4. At this time, each of the Hall elements 13 and 14 outputs a negative detection signal corresponding to the magnetic flux density passing through the yokes 8 and 9.

【0052】このように、各ホール素子13,14から
はほぼ回動角θに比例した検出信号が出力されるから、
この検出信号を用いて、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。
As described above, a detection signal is output from each of the Hall elements 13 and 14 substantially in proportion to the rotation angle θ.
Using this detection signal, the rotation angle θ of the rotation shaft 4, that is, the opening degree of the throttle valve can be detected.

【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、第1,第2の磁極片部8A,9Aの高さ
寸法H1 ,H2 を、マグネット7の高さ寸法Tの2〜1
0倍に設定したから、マグネット7を第1,第2の磁極
片部8A,9Aの高さ方向中央部側に配置し、凸円弧面
部7A,7Bを第1,第2の磁極片部8A,9Aの凹円
弧面部8A1 ,9A1 に確実に対向させることができ
る。これにより、マグネット7からの磁束が軸方向下側
等から外部へと漏れるのを防止でき、マグネット7から
の磁束をヨーク8,9を通じてホール素子13,14へ
と導くことができる。このため、ホール素子13,14
は外部磁界等の影響を受け難くなり、SN比が向上する
から、回動角θの検出感度を高めることができる。
Thus, according to the rotation angle detecting device of the present embodiment, the heights H1 and H2 of the first and second magnetic pole pieces 8A and 9A are set to two to two times the height T of the magnet 7. 1
Since the magnification is set to 0 times, the magnet 7 is arranged at the center in the height direction of the first and second magnetic pole piece portions 8A and 9A, and the convex arc-shaped surface portions 7A and 7B are formed on the first and second magnetic pole piece portions 8A. , 9A can be surely opposed to the concave arc surface portions 8A1, 9A1. Thereby, the magnetic flux from the magnet 7 can be prevented from leaking to the outside from the lower side in the axial direction or the like, and the magnetic flux from the magnet 7 can be guided to the Hall elements 13 and 14 through the yokes 8 and 9. For this reason, the Hall elements 13 and 14
Is hardly affected by an external magnetic field or the like and the SN ratio is improved, so that the detection sensitivity of the rotation angle θ can be increased.

【0054】そして、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したから、3個以上のヨー
クを用いた場合に比べて、回動角検出装置全体を小型化
することができると共に、構造を簡略化し、製造コスト
を低減することができる。
Since the two-pole type rotation angle detecting device is constituted by the two yokes 8 and 9, the whole rotation angle detecting device is reduced in size as compared with the case where three or more yokes are used. In addition to this, the structure can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

【0055】また、第1,第2の磁極片部8A,9A間
には磁束遮断部11,11を設けたから、マグネット7
の周囲をほぼ全周に亘って磁性材料によって取り囲んだ
場合に比べて、マグネット7による磁束が、図5中の矢
示C方向に示すようにマグネット7の外周側に回り込む
漏れ磁束の発生を抑制することができる。これにより、
マグネット7と磁極片部8A,9Aとが対向する部分か
らヨーク8,9内に進入した磁束が、磁極片部8A,9
Aの周方向端部から漏れ出るのを防止し、より多くの磁
束をオーバハング部8B,9Bを通じてホール素子1
3,14へと導くことができ、回動角θの検出感度を高
めることができる。
Further, since the magnetic flux blocking portions 11, 11 are provided between the first and second magnetic pole piece portions 8A, 9A,
The magnetic flux generated by the magnet 7 is suppressed from flowing around the outer periphery of the magnet 7 as shown in the direction of arrow C in FIG. can do. This allows
The magnetic flux that has entered the yokes 8, 9 from the portion where the magnet 7 and the pole piece portions 8A, 9A face each other is applied to the pole piece portions 8A, 9A.
A is prevented from leaking from the circumferential end of the Hall element A, and more magnetic flux is passed through the overhang portions 8B and 9B.
3, 14 and the detection sensitivity of the rotation angle θ can be increased.

【0056】また、第1のヨーク8は、円弧状の第1の
磁極片部8Aと、該磁極片部8Aから径方向内向きに延
びる平板状のオーバハング部8Bとから構成し、第2の
ヨーク9も、第1のヨーク8と同様に円弧状の磁極片部
9Aと、平板状のオーバハング部9Bとから構成してい
る。このため、これらのヨーク8,9の形状を簡略化す
ることができ、ヨーク8,9内を通る磁束が外部に漏れ
るのを低減できる。これにより、ホール素子13,14
はより大きな検出信号を出力でき、回動角θの検出感度
を高めることができる。
The first yoke 8 is composed of an arc-shaped first magnetic pole piece 8A and a plate-like overhang 8B extending radially inward from the magnetic pole piece 8A. Similarly to the first yoke 8, the yoke 9 also includes an arc-shaped magnetic pole piece 9A and a flat overhang 9B. Therefore, the shapes of the yokes 8, 9 can be simplified, and the leakage of the magnetic flux passing through the yokes 8, 9 to the outside can be reduced. Thereby, the Hall elements 13 and 14
Can output a larger detection signal, and can increase the detection sensitivity of the rotation angle θ.

【0057】また、マグネット7と第1,第2のオーバ
ハング部8B,9Bとの間には、マグネット7からホー
ル素子13,14に向う磁束を遮断するのに十分な間隔
として1.5〜10mmの軸方向隙間Gs を設けてい
る。このため、マグネット7からの磁束が図5中に矢示
D方向に示すようにヨーク8,9内を通過することなく
第1,第2のオーバハング部8B,9Bへと到達するの
を防止でき、このようなショートカット磁束が第1,第
2のオーバハング部8B,9B間に配設されたホール素
子13,14によって検出されるのを防止できる。
Further, between the magnet 7 and the first and second overhang portions 8B and 9B, 1.5 to 10 mm is provided as a sufficient interval for blocking magnetic flux from the magnet 7 to the Hall elements 13 and 14. Is provided in the axial gap Gs. Therefore, it is possible to prevent the magnetic flux from the magnet 7 from reaching the first and second overhang portions 8B and 9B without passing through the yokes 8 and 9 as shown in the direction of arrow D in FIG. Such a short-circuit magnetic flux can be prevented from being detected by the Hall elements 13 and 14 disposed between the first and second overhang portions 8B and 9B.

【0058】ここで、ショートカット磁束が発生したと
きには、ホール素子13,14は第1,第2のヨーク
8,9内を通過する磁束に加えてショートカット磁束を
も検出するから、ホール素子13,14からの検出信号
が図8中の特性線bに示すように矢示F方向に増加し、
回動角θに対して非線形な特性となる傾向があり、高精
度な回動角θの検出が行いにくいという問題がある。
When the short-circuit magnetic flux is generated, the Hall elements 13 and 14 detect the short-circuit magnetic flux in addition to the magnetic flux passing through the first and second yokes 8 and 9. , The detection signal increases in the direction of arrow F as shown by the characteristic line b in FIG.
There is a problem that the characteristics tend to be non-linear with respect to the rotation angle θ, and it is difficult to detect the rotation angle θ with high accuracy.

【0059】しかし、本実施の形態では、軸方向隙間G
s によってショートカット磁束の発生を防止しているか
ら、ショートカット磁束の影響を受けることなくホール
素子13,14はヨーク8,9内を通過する磁束密度を
検出できる。これにより、ホール素子13,14から出
力される検出信号を図8中の特性線a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、回動角
θの検出精度を向上させることができる。
However, in the present embodiment, the axial gap G
Since the occurrence of the shortcut magnetic flux is prevented by s, the Hall elements 13 and 14 can detect the magnetic flux density passing through the yokes 8 and 9 without being affected by the shortcut magnetic flux. As a result, the detection signals output from the Hall elements 13 and 14 can be made closer to a linear characteristic with respect to the rotation angle θ as shown by the characteristic line a in FIG. 8, and the detection accuracy of the rotation angle θ can be improved. Can be improved.

【0060】さらに、マグネット7と第1,第2の磁極
片部8A,9Aとの間には、2〜5mmの径方向隙間G
r を設けている。この結果、径方向隙間Gr によって図
5中に矢示E方向に示すようにマグネット7からの磁束
が第1,第2の磁極片部8A,9Aの周方向端部等から
ヨーク8,9内に進入するのを減少させ、磁気回路内の
磁束を整流することができる。これにより、ホール素子
13,14による検出信号を回動角θに対して線形な特
性に近付けることができ、回動角θの検出精度を向上さ
せることができる。
Further, a radial gap G of 2 to 5 mm is provided between the magnet 7 and the first and second pole piece portions 8A and 9A.
r is provided. As a result, the magnetic flux from the magnet 7 is transferred from the circumferential ends of the first and second pole piece portions 8A and 9A into the yokes 8 and 9 by the radial gap Gr as shown in the direction of arrow E in FIG. And the magnetic flux in the magnetic circuit can be rectified. As a result, the detection signals from the Hall elements 13 and 14 can be made closer to linear characteristics with respect to the rotation angle θ, and the detection accuracy of the rotation angle θ can be improved.

【0061】また、第1,第2の磁極片部8A,9A
を、マグネット7の凸円弧面部7A,7Bとほぼ等しい
角度をもった凹円弧面部8A1 ,9A1 として形成した
から、第1の磁極片部8Aの凹円弧面部8A1 とマグネ
ット7の凸円弧面部7Aとの対向面積を第2の磁極片部
9Aの凹円弧面部9A1 とマグネット7の凸円弧面部7
Bとの対向面積にほぼ等しくすることができる。これに
より、マグネット7に対する第1,第2の磁極片部8
A,9Aの対向面積の変化を互いにほぼ一致させ、2つ
の対向面積を回動角θに対応して変化させることができ
る。このため、ヨーク8,9内の磁束密度を回動角θに
対応してより大きく変化させ、回動角θの検出感度を向
上させることができる。
The first and second pole piece portions 8A, 9A
Are formed as concave arc portions 8A1 and 9A1 having substantially the same angles as the convex arc portions 7A and 7B of the magnet 7, so that the concave arc portions 8A1 of the first pole piece 8A and the convex arc portions 7A of the magnet 7 are formed. The facing area of the concave arc surface 9A1 of the second pole piece 9A and the convex arc surface 7 of the magnet 7
It can be made substantially equal to the area facing B. Thereby, the first and second pole piece portions 8 with respect to the magnet 7 are formed.
The changes in the opposing areas of A and 9A can be made substantially coincident with each other, and the two opposing areas can be changed corresponding to the rotation angle θ. For this reason, the magnetic flux density in the yokes 8 and 9 can be changed more greatly according to the rotation angle θ, and the detection sensitivity of the rotation angle θ can be improved.

【0062】また、マグネット7の凸円弧面部7A,7
Bの角度α1 と第1,第2の磁極片部8A,9Aの角度
α2 とを70°〜110°、好ましくは90°に設定し
たから、マグネット7を第1,第2の磁極片部8A,9
A間の初期位置O2 に配置したときに、マグネット7と
第1,第2の磁極片部8A,9Aとの対向面積を最も小
さくできる。また、マグネット7を初期位置O2 から周
方向右側,左側に回動したときに、このときの回動角θ
の応じてマグネット7と第1,第2の磁極片部8A,9
Aとの対向面積を増加させることができる。このため、
ヨーク8,9内の磁束密度を回動角θに応じて増加させ
ることができ、ホール素子13,14によって回動角θ
にほぼ比例した検出信号を出力することができる。
The convex arc surface portions 7A, 7 of the magnet 7
Since the angle .alpha.1 of B and the angle .alpha.2 of the first and second pole pieces 8A and 9A are set at 70.degree. To 110.degree., Preferably 90.degree., The magnet 7 is connected to the first and second pole pieces 8A. , 9
When the magnet 7 is disposed at the initial position O2 between A, the facing area between the magnet 7 and the first and second pole pieces 8A and 9A can be minimized. When the magnet 7 is rotated from the initial position O2 rightward and leftward in the circumferential direction, the rotation angle θ at this time is obtained.
And the first and second pole piece portions 8A, 9
The area facing A can be increased. For this reason,
The magnetic flux density in the yokes 8 and 9 can be increased in accordance with the rotation angle θ, and the Hall elements 13 and 14 allow the rotation angle θ
Can be output.

【0063】なお、前記実施の形態では第1,第2のオ
ーバハング部間に2個のホール素子13,14を配設す
る構成としたが、第1,第2のオーバハング部間には1
個のホール素子を配設し、この1個のホール素子によっ
て第1,第2のオーバハング部間を通過する磁束を検出
する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, two Hall elements 13 and 14 are provided between the first and second overhang portions. However, one Hall element 13 and 14 are provided between the first and second overhang portions.
A configuration may be employed in which a plurality of Hall elements are provided, and the magnetic flux passing between the first and second overhang portions is detected by the one Hall element.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項1の発明によ
れば、第1,第2のヨークの高さ寸法を、マグネットの
高さ寸法の2〜10倍に設定したから、マグネットを第
1,第2のヨークの高さ方向中央部側に配置し、第1,
第2のヨークに確実に対面させることができる。これに
より、マグネットからの磁束が軸方向下側等から外部へ
と漏れるのを防止でき、より多くの磁束をマグネットか
ら信号出力手段へと導くことができる。このため、信号
出力手段から出力される信号を大きくし、回動角の検出
感度を高めることができる。
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the height of the first and second yokes is set to be 2 to 10 times the height of the magnet. The first and second yokes are arranged at the center in the height direction,
The second yoke can be reliably faced. Accordingly, it is possible to prevent the magnetic flux from the magnet from leaking from the lower side in the axial direction to the outside, and to guide more magnetic flux from the magnet to the signal output unit. For this reason, the signal output from the signal output means can be increased, and the detection sensitivity of the rotation angle can be increased.

【0065】しかも、請求項1の発明は、2個のヨーク
によって2極方式の回動角検出装置を構成したから、3
個以上のヨークを用いた場合に比べて、回動角検出装置
全体を小型化することができると共に、構造を簡略化
し、製造コストを低減することができる。
Further, according to the first aspect of the present invention, the two-pole type rotation angle detecting device is constituted by two yokes.
Compared with the case where more than two yokes are used, the whole rotation angle detecting device can be reduced in size, the structure can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

【0066】また、請求項2の発明によれば、第1,第
2のヨーク間には磁束遮断部を設けたから、マグネット
の周囲をほぼ全周に亘って磁性材料によって取り囲んだ
場合に比べて、マグネットによる磁束がマグネットの外
周側に回り込む漏れ磁束の発生を抑制することができ
る。これにより、ヨークの磁束が外部に漏れ出るのを防
止し、より多くの磁束を信号出力手段へと導くことがで
き、回動角の検出感度を高めることができる。
Further, according to the second aspect of the present invention, since the magnetic flux blocking portion is provided between the first and second yokes, the magnetic material is surrounded almost all around the magnet by a magnetic material. Further, it is possible to suppress the generation of the leakage magnetic flux in which the magnetic flux by the magnet goes around the outer periphery of the magnet. Thereby, the magnetic flux of the yoke can be prevented from leaking to the outside, more magnetic flux can be guided to the signal output means, and the detection sensitivity of the rotation angle can be increased.

【0067】また、請求項3の発明によれば、第1,第
2のオーバハング部とマグネットとの間には軸方向隙間
を設けたから、マグネットからのヨーク内を通過せずに
オーバハング部に到達するショートカット磁束の発生を
防止することができる。これにより、ホール素子はヨー
ク内を通過する磁束密度を検出し、回動角に比例した信
号を出力することができ、回動角の検出精度を向上させ
ることができる。
According to the third aspect of the present invention, since an axial gap is provided between the first and second overhang portions and the magnet, the magnet reaches the overhang portion without passing through the yoke from the magnet. The occurrence of a short-circuit magnetic flux can be prevented. Accordingly, the Hall element can detect the magnetic flux density passing through the yoke and output a signal proportional to the rotation angle, thereby improving the detection accuracy of the rotation angle.

【0068】また、請求項4の発明によれば、第1,第
2の磁極片部とマグネットとの間には、径方向隙間を設
けたから、マグネットからの磁束が第1,第2の磁極片
部の周方向端部等からヨーク内に進入するのを減少させ
ることができる。これにより、信号出力手段は、回動角
に対してより線形な特性に近い検出信号を出力すること
ができ、回動角の検出精度を向上させることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, a radial gap is provided between the first and second magnetic pole pieces and the magnet, so that the magnetic flux from the magnet is supplied to the first and second magnetic poles. It is possible to reduce the entry into the yoke from the circumferential end or the like of the one part. Accordingly, the signal output unit can output a detection signal having a more linear characteristic with respect to the rotation angle, and can improve the detection accuracy of the rotation angle.

【0069】また、請求項5の発明によれば、第1,第
2の磁極片部を、マグネットの凸円弧面部と同軸に対向
する凹円弧面部をもって形成したから、第1の磁極片部
とマグネットとの対向面積を第2の磁極片部とマグネッ
トとの対向面積にほぼ等しくすることができる。このた
め、2つの対向面積を回動角に対応して変化させること
ができ、ヨーク内の磁束密度を回動角に対応してより大
きく変化させ、回動角の検出感度を高めることができ
る。
According to the fifth aspect of the present invention, the first and second magnetic pole piece portions are formed with concave arc surface portions coaxially opposed to the convex arc surface portions of the magnet. The area facing the magnet can be made substantially equal to the area facing the second pole piece and the magnet. Therefore, the two opposing areas can be changed in accordance with the rotation angle, and the magnetic flux density in the yoke can be changed more greatly in accordance with the rotation angle, and the detection sensitivity of the rotation angle can be increased. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a rotation angle detecting device according to an embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 2 is a plan view showing a part of a cover of the rotation angle detection device according to the embodiment, which is cut away.

【図3】実施の形態による第1のヨーク、第2のヨー
ク、マグネット等を示す図1中の矢示 III−III 方向か
らみた横断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a first yoke, a second yoke, a magnet, and the like according to the embodiment, as viewed from a direction indicated by arrows III-III in FIG.

【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。
FIG. 4 shows a magnet, a first yoke,
It is a perspective view showing a 2nd yoke etc.

【図5】実施の形態によるマグネット、第1のヨーク、
第2のヨーク等を示す平面図である。
FIG. 5 shows a magnet, a first yoke,
It is a top view which shows a 2nd yoke etc.

【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、ホール素子を示す縦断面図である。
FIG. 6 shows a magnet, a first yoke,
It is a longitudinal section showing a 2nd yoke and a hall element.

【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。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an arrangement relationship among a magnet, a first yoke, a second yoke, and a Hall element used in the rotation angle detection device.

【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。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a rotation angle and a detection signal output from a Hall element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 8A1 第1の凹円弧面部 8B 第1のオーバハング部 9 第2のヨーク 9A 第2の磁極片部 9A1 第2の凹円弧面部 9B 第2のオーバハング部 11 磁束遮断部 13,14 ホール素子(信号出力手段) Gs 軸方向隙間 Gr 径方向隙間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 7 Magnet 7A, 7B Convex arc surface part 8 1st yoke 8A 1st pole piece 8A1 1st concave arc surface 8B 1st overhang part 9 2nd yoke 9A 2nd pole piece 9A1 2nd 9B Second overhang portion 11 Magnetic flux cut-off portion 13, 14 Hall element (signal output means) Gs axial gap Gr radial gap

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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互いに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
ング部間に設けられ、前記マグネットと第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信号出力手
段とを備え、 前記第1,第2のヨークの軸方向の高さ寸法を前記マグ
ネットの高さ寸法の2〜10倍に設定する構成としてな
る回動角検出装置。
1. A magnet rotatably provided, and first and second overhangs extending radially inward from first and second magnetic pole pieces radially opposed to each other with the magnet interposed therebetween. A first and a second yoke, which are formed by overlapping each other on the center of rotation of the magnet, and a first and a second overhanging portion that constitute the first and the second yokes, Signal output means for outputting a signal corresponding to the facing area of the magnet and the first and second yokes, wherein the height of the first and second yokes in the axial direction is set to A rotation angle detection device configured to be set to 2 to 10 times.
【請求項2】 前記第1,第2の磁極片部間には、前記
第1,第2の磁極片部間で周方向に向う磁束を遮断する
磁束遮断部を設ける構成としてなる請求項1に記載の回
動角検出装置。
2. A structure in which a magnetic flux blocking portion for blocking a magnetic flux directed in a circumferential direction between the first and second magnetic pole pieces is provided between the first and second magnetic pole pieces. 3. The rotation angle detection device according to 1.
【請求項3】 前記第1,第2のオーバハング部とマグ
ネットとの間には、マグネットから信号出力手段に向う
磁束を遮断するため、1.5〜10mmの軸方向隙間を
設けてなる請求項1または2に記載の回動角検出装置。
3. An axial gap of 1.5 to 10 mm is provided between the first and second overhang portions and the magnet to block a magnetic flux from the magnet to the signal output means. 3. The rotation angle detection device according to 1 or 2.
【請求項4】 前記第1,第2の磁極片部とマグネット
との間には、2〜5mmの径方向隙間を設けてなる請求
項1,2または3に記載の回動角検出装置。
4. The rotation angle detecting device according to claim 1, wherein a radial gap of 2 to 5 mm is provided between the first and second magnetic pole pieces and the magnet.
【請求項5】 前記マグネットは、該マグネットの回動
中心を挟んで互いに異なる磁極となった両端面を凸円弧
面部として形成し、前記第1,第2の磁極片部は、前記
マグネットの回動中心に対して各凸円弧面部と同軸に対
向する凹円弧面部をもって形成してなる請求項1,2,
3または4に記載の回動角検出装置。
5. The magnet according to claim 5, wherein both end surfaces having different magnetic poles with respect to a center of rotation of the magnet are formed as convex arcuate surface portions, and the first and second magnetic pole pieces are formed by turning the magnet. 3. A method according to claim 1, wherein said concave arc surface portion coaxially opposing each convex arc surface portion with respect to the moving center.
The rotation angle detection device according to 3 or 4.
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