JP2000121309A - 小型回転角度センサ - Google Patents
小型回転角度センサInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 平面形状が円形以外のマグネットを使用して
も、高精度の出力電圧特性領域が得られる小型回転角度
センサを提供する。 【解決手段】 ホール素子と付属回路とが小型一体化さ
れたハイブリッドホールＩＣ１０３と、ケース本体１０
０内に回転自在に設けられた回転軸２の上部に形成した
側溝３に嵌合されたマグネット１と、を備え、前記ハイ
ブリッドホ−ルＩＣ１０３が前記マグネット１の側面の
露出部に近接対向して垂直に保持され、前記回転軸２の
中心Ｏと前記マグネット１の中心Ｐとが偏心している構
成とする。
も、高精度の出力電圧特性領域が得られる小型回転角度
センサを提供する。 【解決手段】 ホール素子と付属回路とが小型一体化さ
れたハイブリッドホールＩＣ１０３と、ケース本体１０
０内に回転自在に設けられた回転軸２の上部に形成した
側溝３に嵌合されたマグネット１と、を備え、前記ハイ
ブリッドホ−ルＩＣ１０３が前記マグネット１の側面の
露出部に近接対向して垂直に保持され、前記回転軸２の
中心Ｏと前記マグネット１の中心Ｐとが偏心している構
成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転角度に基づく
磁界の変化を磁電変換素子等により非接触で検知して電
気信号に変換する非接触型の回転角度センサに係り、さ
らに詳しくは磁電変換素子のホール素子と付属回路とを
小型一体化したハイブリッドホールＩＣ（以下ＨＩＣと
いう）を使用した小型回転角度センサに関する。
磁界の変化を磁電変換素子等により非接触で検知して電
気信号に変換する非接触型の回転角度センサに係り、さ
らに詳しくは磁電変換素子のホール素子と付属回路とを
小型一体化したハイブリッドホールＩＣ（以下ＨＩＣと
いう）を使用した小型回転角度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】非接触型の回転角度センサは、衛星放送
テレビやロケット等の分野で回転、または揺動する送受
信アンテナ等の回転角度を制御する装置において、回転
角度を磁気的に非接触で検知して電気信号に変換する箇
所に用いられている。
テレビやロケット等の分野で回転、または揺動する送受
信アンテナ等の回転角度を制御する装置において、回転
角度を磁気的に非接触で検知して電気信号に変換する箇
所に用いられている。
【０００３】従来の回転角度センサは、図６（ｂ）に示
す様に、ケース本体１００内の中央下半分に回転自在に
２つのころがり軸受１０７，１０７で軸支された回転軸
１０１と、回転軸１０１の上部に嵌設されるマグネット
ホルダ１０６の側溝１０５に嵌合されるマグネット１０
２と、磁気を検出し磁界の強さに応じた電圧が発生する
図示しない磁電変換素子である十字形のホール素子と付
属回路とを小型一体化したハイブリッドホールＩＣ１０
３とにより主要部が構成されている。
す様に、ケース本体１００内の中央下半分に回転自在に
２つのころがり軸受１０７，１０７で軸支された回転軸
１０１と、回転軸１０１の上部に嵌設されるマグネット
ホルダ１０６の側溝１０５に嵌合されるマグネット１０
２と、磁気を検出し磁界の強さに応じた電圧が発生する
図示しない磁電変換素子である十字形のホール素子と付
属回路とを小型一体化したハイブリッドホールＩＣ１０
３とにより主要部が構成されている。
【０００４】このＨＩＣ１０３は、インジウムアンチモ
ン、シリコン等の半導体材料からなるホ−ル素子と、ホ
−ル素子の出力電圧を増幅する増幅回路や、温度変化に
出力電圧の誤差を補正する温度補償回路等からなる付属
回路が一体化されてＩＣ化されたもので、横断面形状が
長方形と長方形の長辺を下底とした逆台形を一体化した
形状に樹脂等でパッケージ化されている。また、このＨ
ＩＣ１０３は、マグネット１０２の側面の露出部に逆台
形の上底側の面を近接対向して垂直にケ−ス本体１００
内に保持されている。このＨＩＣ１０３には、外部を接
続する３本の端子１０４が植設されている。
ン、シリコン等の半導体材料からなるホ−ル素子と、ホ
−ル素子の出力電圧を増幅する増幅回路や、温度変化に
出力電圧の誤差を補正する温度補償回路等からなる付属
回路が一体化されてＩＣ化されたもので、横断面形状が
長方形と長方形の長辺を下底とした逆台形を一体化した
形状に樹脂等でパッケージ化されている。また、このＨ
ＩＣ１０３は、マグネット１０２の側面の露出部に逆台
形の上底側の面を近接対向して垂直にケ−ス本体１００
内に保持されている。このＨＩＣ１０３には、外部を接
続する３本の端子１０４が植設されている。
【０００５】このＨＩＣ１０３に対向するマグネット１
０２は、平面形状が円形である円柱であり、図６（ａ）
に示す様な、合成樹脂製のマグネットホルダ１０６を使
用している。このマグネットホルダ１０６は、左半分が
略扇形、右半分が円形の形状をしており、回転軸１０１
の上部に嵌設されてマグネット１０２を側溝１０５に嵌
合させて保持するようになっている。
０２は、平面形状が円形である円柱であり、図６（ａ）
に示す様な、合成樹脂製のマグネットホルダ１０６を使
用している。このマグネットホルダ１０６は、左半分が
略扇形、右半分が円形の形状をしており、回転軸１０１
の上部に嵌設されてマグネット１０２を側溝１０５に嵌
合させて保持するようになっている。
【０００６】以上の構成からなる本発明の小型回転角度
センサの作用について述べる。アクチュエ−タから図示
しないア−ムシャフト等を介して回転力が回転軸１０１
に伝達されると回転軸１０１と一体的にマグネット１０
２が回転してその磁界が変化する。磁界が変化すると、
ＨＩＣ１０３の受ける磁力線の数（磁界の強度）が変化
し、マグネット１０２の側面の露出部に近接して垂直に
保持したＨＩＣ１０３中のホ−ル素子１０３Ａに磁力線
の数の変化に応じた電圧が発生し、これを図７に示す様
にＨＩＣ１０３中の増幅回路１０３Ｂで増幅して出力電
圧としてＨＩＣ１０３の端子１０４から外部に出力す
る。従って、この出力電圧の変化を検出することにより
回転角度を検出することができる。
センサの作用について述べる。アクチュエ−タから図示
しないア−ムシャフト等を介して回転力が回転軸１０１
に伝達されると回転軸１０１と一体的にマグネット１０
２が回転してその磁界が変化する。磁界が変化すると、
ＨＩＣ１０３の受ける磁力線の数（磁界の強度）が変化
し、マグネット１０２の側面の露出部に近接して垂直に
保持したＨＩＣ１０３中のホ−ル素子１０３Ａに磁力線
の数の変化に応じた電圧が発生し、これを図７に示す様
にＨＩＣ１０３中の増幅回路１０３Ｂで増幅して出力電
圧としてＨＩＣ１０３の端子１０４から外部に出力す
る。従って、この出力電圧の変化を検出することにより
回転角度を検出することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
非接触型の回転角度センサは、平面形状が円形のマグネ
ット１０２を使用する場合には、マグネットホルダ１０
６を必ず設ける必要があり、その設置スペ−スが大きい
ため回転角度センサ本体が大きくなるという問題があっ
た。さらに、回転軸の中心とマグネットの中心との位置
関係により、実用上使用できる出力電圧特性領域である
回転角度対出力電圧比の直線部分（有効電気角）が敏感
に変化するので、その直線部分を得るためには位置決め
精度を高める必要があり、そのために、ストッパ１０８
を必要としたが、このストッパ１０８はマグネットホル
ダ１０６径よりさらに外部へはみ出されるので回転角度
センサ本体がさらに大きくなるという問題があった。
非接触型の回転角度センサは、平面形状が円形のマグネ
ット１０２を使用する場合には、マグネットホルダ１０
６を必ず設ける必要があり、その設置スペ−スが大きい
ため回転角度センサ本体が大きくなるという問題があっ
た。さらに、回転軸の中心とマグネットの中心との位置
関係により、実用上使用できる出力電圧特性領域である
回転角度対出力電圧比の直線部分（有効電気角）が敏感
に変化するので、その直線部分を得るためには位置決め
精度を高める必要があり、そのために、ストッパ１０８
を必要としたが、このストッパ１０８はマグネットホル
ダ１０６径よりさらに外部へはみ出されるので回転角度
センサ本体がさらに大きくなるという問題があった。
【０００８】本発明は、以上の従来技術の問題点に鑑み
てなされたものであって、回転角度センサ本体を小さく
することができ、平面形状が種々のマグネットを使用し
ても、実用上使用できる出力電圧特性領域である回転角
度対出力電圧比の直線部分が得られる小型回転角度セン
サを提供することを目的とする。
てなされたものであって、回転角度センサ本体を小さく
することができ、平面形状が種々のマグネットを使用し
ても、実用上使用できる出力電圧特性領域である回転角
度対出力電圧比の直線部分が得られる小型回転角度セン
サを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の要旨とするところは、ホール素子と付属回路
とが小型一体化されたＨＩＣと、ケース本体内に回転自
在に設けられた回転軸の上部に形成した側溝に嵌合され
たマグネットと、を備え、前記ＨＩＣが前記マグネット
の側面の露出部に近接対向して垂直に保持され、前記回
転軸の中心と前記マグネットの中心とが偏心しているこ
とを特徴とするものである。上記の構成により、回転軸
の中心とマグネットの中心を好適に偏心させることによ
り、小型回転角度センサの実用上使用できる出力電圧特
性領域である回転角度対出力電圧比の直線部分を得るこ
とが可能となるものである。また、マグネットの平面形
状が円形以外のものは従来必要であったマグネットホル
ダが不要になり、回転角度センサ本体の小型化が可能と
なるものである。
の本発明の要旨とするところは、ホール素子と付属回路
とが小型一体化されたＨＩＣと、ケース本体内に回転自
在に設けられた回転軸の上部に形成した側溝に嵌合され
たマグネットと、を備え、前記ＨＩＣが前記マグネット
の側面の露出部に近接対向して垂直に保持され、前記回
転軸の中心と前記マグネットの中心とが偏心しているこ
とを特徴とするものである。上記の構成により、回転軸
の中心とマグネットの中心を好適に偏心させることによ
り、小型回転角度センサの実用上使用できる出力電圧特
性領域である回転角度対出力電圧比の直線部分を得るこ
とが可能となるものである。また、マグネットの平面形
状が円形以外のものは従来必要であったマグネットホル
ダが不要になり、回転角度センサ本体の小型化が可能と
なるものである。
【００１０】また、請求項２に記載した発明は、前記マ
グネットの平面形状を半円形としたことを特徴とするも
のである。
グネットの平面形状を半円形としたことを特徴とするも
のである。
【００１１】さらに、請求項３に記載した発明は、前記
マグネットの平面形状を円弧状の台形としたことを特徴
とするものである。
マグネットの平面形状を円弧状の台形としたことを特徴
とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る非接触型の回
転角度センサにおける本発明の実施の形態を図１乃至図
７に基づいて詳述する。図１の（ａ）は本発明の第一実
施の形態である小型回転角度センサのマグネットの平面
形状が半円形である場合の横断面図、（ｂ）は図１
（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は本発明の第一実施の形
態である小型回転角度センサのマグネットの外形斜視
図、（ｄ）は本発明の第一実施の形態である小型回転角
度センサのマグネットの平面形状が半円形である場合の
全体斜視図である。図２の（ａ）は本発明の第一実施の
形態である小型回転角度センサの回転軸の中心とマグネ
ットの中心が一致する場合の磁力線の軌跡、（ｂ）は本
発明の第一実施の形態である小型回転角度センサの回転
軸の中心とマグネットの中心が偏心する場合の磁力線の
軌跡である。
転角度センサにおける本発明の実施の形態を図１乃至図
７に基づいて詳述する。図１の（ａ）は本発明の第一実
施の形態である小型回転角度センサのマグネットの平面
形状が半円形である場合の横断面図、（ｂ）は図１
（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は本発明の第一実施の形
態である小型回転角度センサのマグネットの外形斜視
図、（ｄ）は本発明の第一実施の形態である小型回転角
度センサのマグネットの平面形状が半円形である場合の
全体斜視図である。図２の（ａ）は本発明の第一実施の
形態である小型回転角度センサの回転軸の中心とマグネ
ットの中心が一致する場合の磁力線の軌跡、（ｂ）は本
発明の第一実施の形態である小型回転角度センサの回転
軸の中心とマグネットの中心が偏心する場合の磁力線の
軌跡である。
【００１３】図３（ａ）は本発明の第二実施の形態であ
る小型回転角度センサのマグネットの平面形状が円弧状
の台形である場合の横断面図、（ｂ）は図３（ａ）のＡ
−Ａ断面図、（ｃ）は本発明の第二実施の形態である小
型回転角度センサのマグネットの外形斜視図。（ｄ）は
本発明の第二実施の形態である小型回転角度センサのマ
グネットの平面形状が円弧状の台形である場合の全体斜
視図である。図４の（ａ）は本発明の第二実施の形態で
ある小型回転角度センサの回転軸の中心とマグネットの
中心が一致する場合の磁力線の軌跡、（ｂ）は本発明の
第二実施の形態である小型回転角度センサの回転軸の中
心とマグネットの中心が偏心する場合の磁力線の軌跡で
ある。図５は本発明の実施の形態である小型回転角度セ
ンサの出力電圧特性図である。
る小型回転角度センサのマグネットの平面形状が円弧状
の台形である場合の横断面図、（ｂ）は図３（ａ）のＡ
−Ａ断面図、（ｃ）は本発明の第二実施の形態である小
型回転角度センサのマグネットの外形斜視図。（ｄ）は
本発明の第二実施の形態である小型回転角度センサのマ
グネットの平面形状が円弧状の台形である場合の全体斜
視図である。図４の（ａ）は本発明の第二実施の形態で
ある小型回転角度センサの回転軸の中心とマグネットの
中心が一致する場合の磁力線の軌跡、（ｂ）は本発明の
第二実施の形態である小型回転角度センサの回転軸の中
心とマグネットの中心が偏心する場合の磁力線の軌跡で
ある。図５は本発明の実施の形態である小型回転角度セ
ンサの出力電圧特性図である。
【００１４】本発明の小型回転角度センサの構成は、図
６（ｂ）に示す従来の構成と同じ構成から要素が多いの
で、以下同じ部材については同じ符号を付け説明する。
小型回転角度センサは、ケース本体１００内の中央下半
分に回転自在に２つのころがり軸受１０７，１０７で軸
支された回転軸１０１と、回転軸１０１の上部に嵌設さ
れる側溝１０５に嵌合されるマグネット１０２と、磁気
を検出し磁界の強さに応じた電圧が発生する図示しない
十字形のホ−ル素子１０３Ａと付属回路とを小型一体化
したＨＩＣ１０３により、主要部が構成されている。
６（ｂ）に示す従来の構成と同じ構成から要素が多いの
で、以下同じ部材については同じ符号を付け説明する。
小型回転角度センサは、ケース本体１００内の中央下半
分に回転自在に２つのころがり軸受１０７，１０７で軸
支された回転軸１０１と、回転軸１０１の上部に嵌設さ
れる側溝１０５に嵌合されるマグネット１０２と、磁気
を検出し磁界の強さに応じた電圧が発生する図示しない
十字形のホ−ル素子１０３Ａと付属回路とを小型一体化
したＨＩＣ１０３により、主要部が構成されている。
【００１５】以上の構成からなる本発明の小型回転角度
センサの作用について述べる。アクチュエ−タから図示
しないア−ムシャフト等を介して回転力が回転軸１０１
に伝達されると回転軸１０１と一体的にマグネット１０
２が回転してその磁界が変化する。磁界が変化すると、
ＨＩＣ１０３の受ける磁力線の数（磁界の強度）が変化
し、マグネット１０２の側面の露出部に近接して垂直に
保持したＨＩＣ１０３中のホ−ル素子１０３Ａに磁力線
の数の変化に応じた電圧が発生し、これを図７に示す様
にＨＩＣ１０３中の増幅回路１０３Ｂで増幅して出力電
圧としてＨＩＣ１０３の端子１０４から外部に出力す
る。従って、この出力電圧の変化を検出することにより
回転角度が検出される。
センサの作用について述べる。アクチュエ−タから図示
しないア−ムシャフト等を介して回転力が回転軸１０１
に伝達されると回転軸１０１と一体的にマグネット１０
２が回転してその磁界が変化する。磁界が変化すると、
ＨＩＣ１０３の受ける磁力線の数（磁界の強度）が変化
し、マグネット１０２の側面の露出部に近接して垂直に
保持したＨＩＣ１０３中のホ−ル素子１０３Ａに磁力線
の数の変化に応じた電圧が発生し、これを図７に示す様
にＨＩＣ１０３中の増幅回路１０３Ｂで増幅して出力電
圧としてＨＩＣ１０３の端子１０４から外部に出力す
る。従って、この出力電圧の変化を検出することにより
回転角度が検出される。
【００１６】本発明の第一実施の形態である小型回転角
度センサは、図１に示す様に、平面形状が半円形のマグ
ネット１を回転軸２の上部の側溝３に嵌合させ、回転軸
の中心Ｏとマグネットの中心Ｐ（ここでは半円形のマグ
ネットの実像と鏡像を一体化した略平面形状が円形の図
形の中心）とを適宜に偏心させて、ＨＩＣ１０３をマグ
ネット１の側面に近接対向させて垂直に保持して回転角
度を測定している小型回転角度センサである。この小型
回転角度センサは、半円形のマグネット１で前記円形の
マグネット１０２と同等な特性を得ることができるもの
であり、前記円形のマグネット１０２に比べて大きさが
半分になり、回転軸２に対して収納性が良いので、前記
円形のマグネット１０２の正確な位置決めのために使用
したマグネットホルダ１０６が不要となるものである。
そのため、回転軸２の上部の構造が単純化され、しかも
コストも低減されるものである。さらに、マグネット１
も回転軸２の外径より外部に突出しないので一層の小型
化が可能になる。
度センサは、図１に示す様に、平面形状が半円形のマグ
ネット１を回転軸２の上部の側溝３に嵌合させ、回転軸
の中心Ｏとマグネットの中心Ｐ（ここでは半円形のマグ
ネットの実像と鏡像を一体化した略平面形状が円形の図
形の中心）とを適宜に偏心させて、ＨＩＣ１０３をマグ
ネット１の側面に近接対向させて垂直に保持して回転角
度を測定している小型回転角度センサである。この小型
回転角度センサは、半円形のマグネット１で前記円形の
マグネット１０２と同等な特性を得ることができるもの
であり、前記円形のマグネット１０２に比べて大きさが
半分になり、回転軸２に対して収納性が良いので、前記
円形のマグネット１０２の正確な位置決めのために使用
したマグネットホルダ１０６が不要となるものである。
そのため、回転軸２の上部の構造が単純化され、しかも
コストも低減されるものである。さらに、マグネット１
も回転軸２の外径より外部に突出しないので一層の小型
化が可能になる。
【００１７】次に、本発明の第一実施の形態である回転
軸の中心とマグネットの中心とを偏心させた場合の小型
回転角度センサの作用を図２に基づいて説明する。ま
ず、図２（ａ）に示す様に、回転軸の中心Ｏとマグネッ
トの中心Ｐを一致させた場合の磁力線の軌跡は、図２
（ａ）に示す様に、理想的な軌跡４に対して実際の軌跡
５が一致しないため、ＨＩＣ１０３の出力電圧特性は図
５の破線Ｑで示す様な曲線の出力電圧特性となり、小型
回転角度センサの実用上使用できる出力電圧特性領域
で、回転角度対出力電圧比のカ−ブが大きく、直線精度
の低いものとなる。
軸の中心とマグネットの中心とを偏心させた場合の小型
回転角度センサの作用を図２に基づいて説明する。ま
ず、図２（ａ）に示す様に、回転軸の中心Ｏとマグネッ
トの中心Ｐを一致させた場合の磁力線の軌跡は、図２
（ａ）に示す様に、理想的な軌跡４に対して実際の軌跡
５が一致しないため、ＨＩＣ１０３の出力電圧特性は図
５の破線Ｑで示す様な曲線の出力電圧特性となり、小型
回転角度センサの実用上使用できる出力電圧特性領域
で、回転角度対出力電圧比のカ−ブが大きく、直線精度
の低いものとなる。
【００１８】一方、回転軸の中心Ｏとマグネットの中心
Ｐを好適に偏心させた場合の磁力線の軌跡は、図２
（ｂ）に示す様に、理想的な軌跡４に対して、実際の軌
跡５も同一の軌跡となり、図５の実線Ｒで示す様な、小
型回転角度センサの実用上使用できる出力電圧特性領域
で、回転角度対出力電圧比の直線部分が得られるもので
ある。
Ｐを好適に偏心させた場合の磁力線の軌跡は、図２
（ｂ）に示す様に、理想的な軌跡４に対して、実際の軌
跡５も同一の軌跡となり、図５の実線Ｒで示す様な、小
型回転角度センサの実用上使用できる出力電圧特性領域
で、回転角度対出力電圧比の直線部分が得られるもので
ある。
【００１９】上述のように、本発明の小型回転角度セン
サは、平面形状が円形のマグネットを半円形に変えるこ
とにより、位置決め用のマグネットホルダが不要となり
小型化が可能となり、しかも回転軸の中心とマグネット
の中心とを適宜に偏心すれば直線部分（有効電気角）が
得られるものである。
サは、平面形状が円形のマグネットを半円形に変えるこ
とにより、位置決め用のマグネットホルダが不要となり
小型化が可能となり、しかも回転軸の中心とマグネット
の中心とを適宜に偏心すれば直線部分（有効電気角）が
得られるものである。
【００２０】次に、本発明に係る非接触型の小型回転角
度センサの第二実施の形態を図３乃至図５に基づいて詳
述する。
度センサの第二実施の形態を図３乃至図５に基づいて詳
述する。
【００２１】本発明に係る第二実施の形態である小型回
転角度センサは、図３に示す様に、平面形状が台形と台
形の下底を一辺とする弓形を一体化した円弧状の台形の
マグネット６を回転軸７の上部の側溝８に嵌合させ、回
転軸の中心Ｏとマグネットの中心Ｐ（ここでは円弧状の
台形のマグネットの実像と鏡像を一体化した略平面形状
が長方形を長方形の一辺からなる２つの同じ弓形で挟ん
だ図形の中心）とを適宜に偏心させて、ＨＩＣ１０３を
マグネット６の側面に近接対向させて垂直に保持して回
転角度を測定している小型回転角度センサである。この
小型回転角度センサも前記円形のマグネット１０２に比
べてマグネット６が小型化され、前期マグネットホルダ
１０６が不要となるので、回転軸７の上部構造が単純化
され、一層の小型化とコストの低減が可能になるもので
ある。
転角度センサは、図３に示す様に、平面形状が台形と台
形の下底を一辺とする弓形を一体化した円弧状の台形の
マグネット６を回転軸７の上部の側溝８に嵌合させ、回
転軸の中心Ｏとマグネットの中心Ｐ（ここでは円弧状の
台形のマグネットの実像と鏡像を一体化した略平面形状
が長方形を長方形の一辺からなる２つの同じ弓形で挟ん
だ図形の中心）とを適宜に偏心させて、ＨＩＣ１０３を
マグネット６の側面に近接対向させて垂直に保持して回
転角度を測定している小型回転角度センサである。この
小型回転角度センサも前記円形のマグネット１０２に比
べてマグネット６が小型化され、前期マグネットホルダ
１０６が不要となるので、回転軸７の上部構造が単純化
され、一層の小型化とコストの低減が可能になるもので
ある。
【００２２】次に、本発明の第二実施の形態である小型
回転角度センサの回転軸の中心とマグネットの中心とを
偏心させた場合の作用を図４に基づいて説明する。ま
ず、図４（ａ）に示す様に、回転軸の中心Ｏとマグネッ
トの中心Ｐを一致させた場合の磁力線の軌跡は、図４
（ａ）に示す様に、理想的な軌跡９に対して実際の軌跡
１０が一致しないため、ＨＩＣ１０３の出力電圧特性は
図５の破線Ｑで示す様な曲線の出力電圧特性となり、小
型回転角度センサの実用上使用できる出力電圧特性領域
で、回転角度対出力電圧比のカ−ブが大きく、直線精度
が低くなる。
回転角度センサの回転軸の中心とマグネットの中心とを
偏心させた場合の作用を図４に基づいて説明する。ま
ず、図４（ａ）に示す様に、回転軸の中心Ｏとマグネッ
トの中心Ｐを一致させた場合の磁力線の軌跡は、図４
（ａ）に示す様に、理想的な軌跡９に対して実際の軌跡
１０が一致しないため、ＨＩＣ１０３の出力電圧特性は
図５の破線Ｑで示す様な曲線の出力電圧特性となり、小
型回転角度センサの実用上使用できる出力電圧特性領域
で、回転角度対出力電圧比のカ−ブが大きく、直線精度
が低くなる。
【００２３】一方、回転軸の中心Ｏとマグネットの中心
Ｐを好適に偏心させた場合の磁力線の軌跡は、図４
（ｂ）に示す様に、理想的な軌跡９に対して、実際の軌
跡１０も同一の軌跡となり、図５の実線Ｒで示す様な、
小型回転角度センサの実用上使用できる出力電圧特性領
域で、回転角度対出力電圧比の直線部分が得られるもの
である。
Ｐを好適に偏心させた場合の磁力線の軌跡は、図４
（ｂ）に示す様に、理想的な軌跡９に対して、実際の軌
跡１０も同一の軌跡となり、図５の実線Ｒで示す様な、
小型回転角度センサの実用上使用できる出力電圧特性領
域で、回転角度対出力電圧比の直線部分が得られるもの
である。
【００２４】上述のように、本発明の小型回転角度セン
サは、平面形状が円形のマグネットを円弧状の台形に変
えることにより、位置決め用のマグネットホルダが不要
となり小型化が可能となり、しかも回転軸の中心とマグ
ネットの中心とを適宜に偏心すれば直線部分（有効電気
角）が得られるものである。
サは、平面形状が円形のマグネットを円弧状の台形に変
えることにより、位置決め用のマグネットホルダが不要
となり小型化が可能となり、しかも回転軸の中心とマグ
ネットの中心とを適宜に偏心すれば直線部分（有効電気
角）が得られるものである。
【００２５】上記の実施の形態によれば、回転軸の中心
Ｏとマグネットの中心Ｐとを適宜偏心させれば、マグネ
ットの形状が円形でなくとも、小型回転角度センサの出
力電圧特性領域において直線部分を得られることを十分
可能とするものである。
Ｏとマグネットの中心Ｐとを適宜偏心させれば、マグネ
ットの形状が円形でなくとも、小型回転角度センサの出
力電圧特性領域において直線部分を得られることを十分
可能とするものである。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかな様に本発明によ
れば、以下の様な効果を奏するものである。 （１）マグネットの形状を変えても回転軸の中心とマグ
ネットの中心とを好適に偏心すれば直線部分（有効電気
角）が従来のもの以上になる小型回転角度センサが得ら
れる。 （２）マグネットを半円形にすることにより、回転軸か
らのはみ出しを無くすことができ、一層の小型化が図れ
ると共にマグネットを装着する回転軸の上部構造が単純
化され、コストの低減が図れる。 （３）マグネットの平面形状を円形とは異なるものに変
えることにより、正確な位置決めに必要なストッパやマ
グネットホルダが不要となり、回転角度センサ本体が小
型化される。また、回路部品が少なくなり、組み立てに
手間がかからなくなり、製品コストも安価になる。
れば、以下の様な効果を奏するものである。 （１）マグネットの形状を変えても回転軸の中心とマグ
ネットの中心とを好適に偏心すれば直線部分（有効電気
角）が従来のもの以上になる小型回転角度センサが得ら
れる。 （２）マグネットを半円形にすることにより、回転軸か
らのはみ出しを無くすことができ、一層の小型化が図れ
ると共にマグネットを装着する回転軸の上部構造が単純
化され、コストの低減が図れる。 （３）マグネットの平面形状を円形とは異なるものに変
えることにより、正確な位置決めに必要なストッパやマ
グネットホルダが不要となり、回転角度センサ本体が小
型化される。また、回路部品が少なくなり、組み立てに
手間がかからなくなり、製品コストも安価になる。
【図１】（ａ）本発明の第一実施の形態である小型回転
角度センサのマグネットの平面形状が半円形である場合
の横断面図。 （ｂ）図１（ａ）のＡ−Ａ断面図。 （ｃ）本発明の第一実施の形態である小型回転角度セン
サのマグネットの外形斜視図。 （ｄ）本発明の第一実施の形態である小型回転角度セン
サのマグネットの平面形状が半円形である場合の全体斜
視図。
角度センサのマグネットの平面形状が半円形である場合
の横断面図。 （ｂ）図１（ａ）のＡ−Ａ断面図。 （ｃ）本発明の第一実施の形態である小型回転角度セン
サのマグネットの外形斜視図。 （ｄ）本発明の第一実施の形態である小型回転角度セン
サのマグネットの平面形状が半円形である場合の全体斜
視図。
【図２】（ａ）本発明の第一実施の形態である小型回転
角度センサの回転軸の中心とマグネットの中心が一致す
る場合の磁力線の軌跡。 （ｂ）本発明の第一実施の形態である小型回転角度セン
サの回転軸の中心とマグネットの中心が偏心する場合の
磁力線の軌跡。
角度センサの回転軸の中心とマグネットの中心が一致す
る場合の磁力線の軌跡。 （ｂ）本発明の第一実施の形態である小型回転角度セン
サの回転軸の中心とマグネットの中心が偏心する場合の
磁力線の軌跡。
【図３】（ａ）本発明の第二実施の形態である小型回転
角度センサのマグネットの平面形状が円弧状の台形であ
る場合の横断面図。 （ｂ）図３（ａ）のＡ−Ａ断面図。 （ｃ）本発明の第二実施の形態である小型回転角度セン
サのマグネットの外形斜視図。 （ｄ）本発明の第二実施の形態である小型回転角度セン
サのマグネットの平面形状が円弧状の台形である場合の
全体斜視図。
角度センサのマグネットの平面形状が円弧状の台形であ
る場合の横断面図。 （ｂ）図３（ａ）のＡ−Ａ断面図。 （ｃ）本発明の第二実施の形態である小型回転角度セン
サのマグネットの外形斜視図。 （ｄ）本発明の第二実施の形態である小型回転角度セン
サのマグネットの平面形状が円弧状の台形である場合の
全体斜視図。
【図４】（ａ）本発明の第二実施の形態である小型回転
角度センサの回転軸の中心とマグネットの中心が一致す
る場合の磁力線の軌跡。 （ｂ）本発明の第二実施の形態である小型回転角度セン
サの回転軸の中心とマグネットの中心が偏心する場合の
磁力線の軌跡。
角度センサの回転軸の中心とマグネットの中心が一致す
る場合の磁力線の軌跡。 （ｂ）本発明の第二実施の形態である小型回転角度セン
サの回転軸の中心とマグネットの中心が偏心する場合の
磁力線の軌跡。
【図５】本発明の実施の形態である小型回転角度センサ
の出力電圧特性図。
の出力電圧特性図。
【図６】（ａ）従来の回転角度センサの横断面図。 （ｂ）図６（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図７】従来の回転角度センサの測定原理説明図。
１ 半円形のマグネット ２ 回転軸 ３ 側溝 ４ 理想的な軌跡 ５ 実際の軌跡 ６ 円弧状の台形のマグネット ７ 回転軸 ８ 側溝 ９ 理想的な軌跡 １０ 実際の軌跡 １０３ ＨＩＣ（ハイブリッドホ−ルＩＣ） Ｏ 回転軸の中心 Ｐ マグネットの中心 Ｑ 破線 Ｒ 実線 Ｓ 磁極のＳ極 Ｎ 磁極のＮ極
Claims (3)
- 【請求項１】 ホール素子と付属回路とが小型一体化さ
れたハイブリッドホールＩＣと、ケース本体内に回転自
在に設けられた回転軸の上部に形成した側溝に嵌合され
たマグネットと、を備え、 前記ハイブリッドホールＩＣが前記マグネットの側面の
露出部に近接対向して垂直に保持され、前記回転軸の中
心と前記マグネットの中心とが偏心していることを特徴
とする小型回転角度センサ。 - 【請求項２】 前記マグネットの平面形状を半円形とし
たことを特徴とする請求項１に記載の小型回転角度セン
サ。 - 【請求項３】 前記マグネットの平面形状を円弧状の台
形としたことを特徴とする請求項１に記載の小型回転角
度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29049498A JP3637217B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 小型回転角度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29049498A JP3637217B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 小型回転角度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000121309A true JP2000121309A (ja) | 2000-04-28 |
| JP3637217B2 JP3637217B2 (ja) | 2005-04-13 |
Family
ID=17756759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29049498A Expired - Lifetime JP3637217B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 小型回転角度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3637217B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1441204A2 (en) | 2003-01-22 | 2004-07-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Angle sensor |
| US7179143B2 (en) | 2003-02-19 | 2007-02-20 | Honda Motor Co., Ltd. | Outboard motor steering system |
| JP2012518172A (ja) * | 2009-02-17 | 2012-08-09 | シーティーエス・コーポレーション | 回転式位置センサー |
| WO2013046118A1 (en) | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Hero MotoCorp Limited | Position detecting device for two wheeler side stand |
| KR101268917B1 (ko) | 2011-09-29 | 2013-05-29 | 대성전기공업 주식회사 | 밸브용 액츄에이터 |
| WO2014049744A1 (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-03 | 株式会社安川電機 | エンコーダ及びモータ |
| JP2014081314A (ja) * | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Hamamatsu Koden Kk | 回転角検出装置 |
| WO2015004873A1 (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 回転角度検出装置 |
| WO2015057058A3 (en) * | 2013-10-18 | 2015-07-02 | Sencio B.V. | Integrated circuit package |
| CN106059239A (zh) * | 2015-04-07 | 2016-10-26 | Lg伊诺特有限公司 | 感测单元和使用感测单元的马达 |
-
1998
- 1998-10-13 JP JP29049498A patent/JP3637217B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1441204A2 (en) | 2003-01-22 | 2004-07-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Angle sensor |
| US7129700B2 (en) | 2003-01-22 | 2006-10-31 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Angle sensor |
| EP1441204A3 (en) * | 2003-01-22 | 2007-04-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Angle sensor |
| US7179143B2 (en) | 2003-02-19 | 2007-02-20 | Honda Motor Co., Ltd. | Outboard motor steering system |
| JP2012518172A (ja) * | 2009-02-17 | 2012-08-09 | シーティーエス・コーポレーション | 回転式位置センサー |
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| WO2014049744A1 (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-03 | 株式会社安川電機 | エンコーダ及びモータ |
| JP2014081314A (ja) * | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Hamamatsu Koden Kk | 回転角検出装置 |
| WO2015004873A1 (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 回転角度検出装置 |
| JPWO2015004873A1 (ja) * | 2013-07-10 | 2017-03-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 回転角度検出装置 |
| US9739639B2 (en) | 2013-07-10 | 2017-08-22 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Rotation angle detection device |
| WO2015057058A3 (en) * | 2013-10-18 | 2015-07-02 | Sencio B.V. | Integrated circuit package |
| US9754913B2 (en) | 2013-10-18 | 2017-09-05 | Sencio B.V. | Integrated circuit package |
| CN106059239A (zh) * | 2015-04-07 | 2016-10-26 | Lg伊诺特有限公司 | 感测单元和使用感测单元的马达 |
| CN106059239B (zh) * | 2015-04-07 | 2021-03-30 | Lg伊诺特有限公司 | 感测单元和使用感测单元的马达 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3637217B2 (ja) | 2005-04-13 |
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