JP2002310609A

JP2002310609A - 回転角度検出装置

Info

Publication number: JP2002310609A
Application number: JP2001117129A
Authority: JP
Inventors: Yukari Tode; 結花利都出; Akihiro Daikoku; 晃裕大穀
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-04-16
Filing date: 2001-04-16
Publication date: 2002-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】信号の変化量が大きく、しかも外部磁界の影
響を受けにくい回転角度検出装置を提供する。【解決手段】磁性体からなる回転軸に固定され、かつ
外径の大きさが円周方向に徐々に変化する外周面を有す
る回転磁性体と、磁石および磁性体部材からなり、回転
磁性体と磁気的に結合を行う第１の端面および回転磁性
体の外周面と対向するように近接配置された第２の端面
を有する静止磁性体と、回転磁性体の外周面と静止磁性
体の第２の端面との間に配置された磁気センサで回転角
度検出装置を構成する。外周面から磁気センサまでの距
離の変化が磁気センサの出力にダイレクトに対応するの
で、出力信号の変化量が大きい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、モータなどの回
転機器の回転角度を検出する回転角度検出装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】回転機器で使用される回転角度検出装置
として、例えば特開平１０−３００４１４号公報に開示
されている無接触ポテンショメータをあげることができ
る。図１１にその断面を示す。回転軸１には磁性体で構
成された回転磁性体６が固定されている。回転磁性体６
の外周は、回転軸１の軸方向から見ると、螺旋状で、最
小半径部分と最大半径部分が存在する。

【０００３】ホール素子３は、裏面に磁性体９が固定さ
れ、空隙７を介して永久磁石８と対向している。永久磁
石８はホール素子３と対向する方向にＳ、Ｎと着磁され
ている。ホール素子３、永久磁石８および磁性体９は、
コ字状の非磁性体ホルダー１０によって保持され、外匣
１１はリード線１４が接続された回路基板１２と電子部
品搭載部１３を保護する。

【０００４】ここで回転軸１を回転させ、磁性体で構成
された回転磁性体６の外周部分が空隙７を移動すると、
ホール素子３に達する永久磁石８の磁束の量が変化す
る。空隙７に回転磁性体６の最小半径部分が位置すると
き、ホール素子３に達する磁束は最大になる。これに対
し、空隙７に回転磁性体６の最大半径部分が位置すると
き、永久磁石８からホール素子に向かう磁束のかなりの
部分が回転磁性体６によって遮ぎられ、ホール素子３に
達する磁束は最小になる。このように回転磁性体６の回
転角度によって、ホール素子３が捉える磁束の量が変化
するので、ホール素子３の出力から回転軸１の回転角度
を知ることが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した無接触ポテン
ショメータでは、磁性体を備えているにしても、永久磁
石の磁束は外部に多く漏れているうえに、回転磁性体の
外周面に対してほぼ平行に磁束が流れているため、回転
磁性体による磁束の遮りが不十分になり、信号強度その
ものが弱く、また信号の変化量も少なかった。その結
果、ノイズに弱いうえに外部磁界の影響を受けやすく、
例えばこの回転角度検出装置をモータに取り付けた場合
を想定すると、モータの磁界の影響を受けて測定精度が
低下するという不都合があった。

【０００６】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、信号の変化量が大きく、ノイズに
強い回転角度検出装置を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる回転角度
検出装置は、中心軸からの距離が円周方向に徐々に変化
する外周面を有する回転磁性体と、磁石および磁性体部
材からなり、回転磁性体と磁気的に結合を行う第１の端
面および回転磁性体の外周面と対向するように近接配置
された第２の端面を有する静止磁性体と、回転磁性体の
外周面と静止磁性体の第２の端面との間に配置された磁
気センサを備えている。

【０００８】静止磁性体の第１の端面は、磁性体で構成
された回転軸の円周面と近接配置されていてもよい。

【０００９】また、静止磁性体の第２の端面は、磁石の
端面であってもよい。

【００１０】また、回転磁性体の中心軸から外周面まで
の距離は、円周方向の角度に対して一次関数で表されて
もよい。

【００１１】また、あらかじめ測定しておいた回転磁性
体の回転角度と磁気センサーの出力信号の間の関係か
ら、回転角度に対して前記磁気センサの出力信号が実質
的に一次関数で表されるような回転角度と回転磁性体の
外周面から静止磁性体の弟２の端面までの距離の間の関
数を求め、当該関数に基づいて回転磁性体の中心軸から
外周面までの距離を決定してもよい。

【００１２】また、回転磁性体の外周面は、中心軸を螺
旋状に巻いていてもよい。

【００１３】また、回転磁性体の外周面に、シート状磁
石が固定されていてもよい。

【００１４】また、磁気センサの出力を、回転角度に対
して実質的に一次関数で表すように変換する手段を備え
ていてもよい。

【００１５】また、静止磁性体の第１の端面は、回転磁
性体の側面と近接して対向配置されていてもよい。

【００１６】また、中心軸からの距離が円周方向に徐々
に変化する外周面を有する回転磁石と、回転磁性体と磁
気的に結合を行う第１の端面および回転磁性体の外周面
と対向するように近接配置された第２の端面を有する静
止磁性体と、回転磁性体の外周面と静止磁性体の第２の
端面との間に配置された磁気センサを備えていてもよ
い。

【００１７】また、中心軸と垂直な面からの距離が円周
方向に徐々に変化する対向面を有する回転磁性体と、回
転磁性体と磁気的に結合を行う第１の端面および回転磁
性体の対向面と対向するように近接配置された第２の端
面を有する静止磁性体と、回転磁性体の対向面と静止磁
性体の第２の端面との間に配置された磁気センサを備え
ていてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１にかかる回転角度検出装置が装着されたモー
タの断面を表している。モータは固定子２２と回転子２
５から構成され、電力を供給すると、回転コア２３と回
転軸２４で構成される回転子２５が回転する。回転角度
検出装置は回転コア２３の右方に装着されている。

【００１９】図２は回転角度検出装置を表す斜視図であ
る。回転磁性体２６ａは、軟鉄などの透磁率の高い磁性
体で構成され、回転軸２４にネジ止め、接着、嵌め合い
などの方法で固定されている。磁性体部材２７も軟鉄な
どの磁性体で構成され、例えば筐体２１に保持されてい
る（図１参照）。磁性体部材２７には磁石２９が隣接し
て配置され、磁性体部材２７と磁石２９で静止磁性体３
０を構成する。静止磁性体３０の一方の端面３１ａは、
回転軸２４の円周面と対向するように、また他方の端面
３１ｂ（図２では磁石２９の端面）は回転磁性体２６ａ
の外周面３３ａと対向するように配置されている。

【００２０】回転軸２４は、全部が磁性体で構成されて
いる必要はないが、少なくとも静止磁性体３０の端面３
１ａと対向する部分から回転磁性体２６ａが固定されて
いる部分までは、静止磁性体３０と回転磁性体２６ａを
磁気的に結合するために、軟鉄などの透磁率の高い磁性
体で構成されている必要がある。静止磁性体３０の端面
３１ａから回転軸２４の円周面までの距離は、回転軸２
４が静止磁性体３０と接触しない範囲で、小さいほうが
望ましく、回転軸２４のブレの大きさなどを考慮してあ
らかじめ決められている。

【００２１】磁気センサ２８は、ホール素子や磁気抵抗
素子などで、回転磁性体２６ａの外周面３３ａと静止磁
性体３０の端面３１ｂとの間に配置される。磁気センサ
２８は、指向性があり、感度を高くするためには回転磁
性体２６ａの外周面３３ａまたは静止磁性体３０の端面
３１ｂと対向していることが望ましく、例えば接着など
の方法で静止磁性体３０の端面３１ｂ（図２では磁石２
９の端面）に固定されている。変換部３６は磁気センサ
２８と接続されており、回転軸２４の回転角度が読み取
れるように磁気センサ２８の出力を角度情報に変換す
る。

【００２２】図３は、回転磁性体２６ａを回転の中心軸
Ｐから見た状態を表している。回転磁性体２６ａの中央
部には円筒状の空洞部３２が存在し、この空洞部３２を
回転軸２４が貫通する。回転磁性体２６ａの回転の中心
軸Ｐと回転軸２４の中心軸は一致している。回転の中心
軸Ｐから外周面３３ａまでの距離Ｒは円周方向に徐々に
変化している。

【００２３】回転の中心軸Ｐから外周面３３ａまでの距
離Ｒは、角度θ（基準半径Ｒ０をなす位置Ｏから円周方
向に測った角度）と磁気センサ２８の出力が一対一で対
応するので、角度θに対し距離Ｒが単調に増加または減
少していることが望ましいが、楕円のように、回転軸が
一周する間に距離Ｒが増加と減少を繰り返す形状であっ
てもよい。楕円の場合、角度θと磁気センサ２８の出力
の関係は一価関数で表されず、回転軸が一周する間に同
じ出力値が４回検出されることになるので、信号の絶対
値を検出するだけではなく、信号の変化量も検出するこ
とが望ましい。また右半分は楕円、左半分は円というよ
うな、離心率の異なる楕円を組み合わせた形状でもよ
い。この場合、信号の絶対値と信号の変化量を併用すれ
ば、回転軸が一周する間にわたって絶対角度を検出でき
る。

【００２４】回転軸が一周する間、中心軸Ｐから外周面
３３ａまでの距離Ｒが、角度θに対し単純に増加または
減少する最も簡単な例は、距離Ｒが式（１）に示される
ように一次関数で表される場合である。Ｒ（θ）＝Ｒ０−ｋ・θ ・・・（１）ここで、ｋは定数である。中心軸Ｐから外周面３３ａま
での距離Ｒを角度θに対し２次関数などで表すことはも
ちろん可能であるが、一次関数で表せば、２次関数など
で表す場合に比べて回転磁性体２６ａの加工を容易に行
える。

【００２５】回転の中心軸Ｐから静止磁性体３０の端面
３１ｂまでの距離をＲｓとすると、回転磁性体２６ａの
外周面３３ａから静止磁性体３０の端面３１ｂまでの距
離ｄ（θ）は式（２）式で表される。ｄ（θ）＝Ｒｓ−Ｒ（θ）＝（Ｒｓ−Ｒ０）＋ｋ・θ ・・・（２）

【００２６】磁石２９の磁束は磁性体部材２７、回転軸
２４、回転磁性体２６ａで構成される磁気回路を通る。
この磁気回路において、回転軸２４の回転に伴い、外周
面３３ａから端面３１ｂまでの距離ｄが変化する。磁石
２９の磁束が流れる方向は外周面３３ａに対してほぼ垂
直で、このため距離ｄの変化が磁気センサ２８の出力に
ダイレクトに対応し、磁気センサ２８の出力信号には大
きな変化量が生じる。また磁性体部材２７、回転軸２４
および回転磁性体２６ａが磁性体で構成されているの
で、漏れ磁束が少ない。このため、出力信号そのものが
強く、ノイズに強い。

【００２７】ただし、磁気センサ２８の出力信号は回転
軸２４の回転角度φに対して、一般に直線関係にはな
い。図４は回転軸２４の回転角度φに対する磁気センサ
２８の出力信号の例を示している。変換部３６はこの出
力信号を、非線形素子などを用いて、回転角度に対して
一次関数で表されるように変換し、モータの制御部（図
示せず）にフィードバックする。

【００２８】外周面３３ａおよび端面３１ｂの幅は耐ノ
イズ性を高める上では広いほうが望ましいが、装置を小
型・軽量化する観点からは好ましくない。望ましい外周
面３３ａおよび端面３１ｂの幅は、外周面３３ａから端
面３１ｂまでの距離ｄと関係付けられる。距離ｄの最大
値をｄｍとすると、外周面３３ａおよび端面３１ｂの幅
はｄｍの０．５〜２倍であることが望ましく、０．８〜
１．５倍であればさらに望ましい。

【００２９】構成部品の多くは金属で構成されている。
これらは安価に生産または入手可能で、機械的強度も高
い。また、例えば、−４０〜１５０℃の環境温度で使用
することが可能である。

【００３０】図１１に示した従来の回転角度検出装置と
実施の形態１にかかる回転角度検出装置を軸方向の厚さ
で比較してみると、前者では非磁性体ホルダー１０、回
転磁性体６および２層の空間で成り立っているのに対
し、後者では磁性体部材２７（厚さで空間２層に相当）
と１層の空間で成り立っているため、実施の形態１にか
かる回転角度検出装置は、従来の回転角度検出装置に比
べると、軸方向の厚さを薄くすることができる。このた
め軸方向に寸法上の余裕のない回転機器への組み込みが
可能である。

【００３１】なお、静止磁性体３０の端面３１ｂは外周
面３３ａと近接して配置されている必要があるが、磁石
２９の端面が静止磁性体３０の端面３１ｂである必要は
ない。静止磁性体３０に磁石２９が含まれていればよい
のであって、例えば磁性体部材２７を２分割しその間
に、磁石２９を挟んでも同様の効果を奏する。また、静
止磁性体３０が回転軸２４の円周面と対向する側に、磁
石２９を配置することもできる。この場合、磁石２９の
端面が静止磁性体３０の端面３１ａになる。

【００３２】また、静止磁性体３０は端面３１ａを通じ
て回転磁性体２６ａと磁気的に結合しているが、静止磁
性体３０の端面３１ａは回転軸２４の円周面と必ずしも
対向している必要はない。ここで磁気的に結合すると
は、磁石２９の磁束が静止磁性体３０から回転磁性体２
６ａにほとんど漏れることなく伝わることを意味する。
このため、例えば静止磁性体３０の端面３１ａを回転磁
性体２６ａの側面（回転磁性体の外周面３３ａと異なる
面）と対向させてもよい。この場合、静止磁性体３０の
形状が少し複雑になるが、回転軸２４を磁性体で構成す
る必要は無くなる。

【００３３】また、図１には回転角度検出装置をモータ
に装着した例を示したが、装着可能な回転機器はモータ
に限定されることはなく、ポテンショメータなど、広く
回転機器一般に装着可能である。また、回転角度検出装
置をモータの筐体の外部に設けることもできる。

【００３４】実施の形態２．実施の形態２は、実施の形
態１と構成は同じであるが、回転磁性体の外周形状に相
違がある。実施の形態２では、あらかじめ測定しておい
た回転磁性体の回転角度と磁気センサーの出力信号の間
の関係から、回転角度に対して磁気センサの出力信号が
実質的に一次関数で表されるような回転角度と回転磁性
体の外周面から静止磁性体の端面３１ｂまでの距離の間
の関数を求め、この関数に基づいて回転磁性体の中心軸
から外周面までの距離を決定する。

【００３５】例えば、図４に示した、あらかじめ測定し
ておいた回転磁性体２６ａの回転角度φと磁気センサ２
８の出力信号（ｆ）の間の関係ｆ（φ）を用いる。図４
では回転角度φと出力信号ｆの間の関係は非線形であ
る。この図から、回転角度φに対して、磁気センサの出
力信号ｆがｇ（φ）＝ｇ（ｆ（ｄ）,ｄ（φ））＝Ａ・φ＋Ｂ
（Ａ、Ｂは定数）とあらわされるような関数ｄ（φ）を求める。次いでそ
の関数ｄ（φ）に基づいて回転磁性体の中心軸Ｐから外
周面までの距離Ｒを決定し、外周面を加工する。

【００３６】上記手順に従って加工した回転磁性体２６
ｂ（図示せず）を用いて、回転角度φ[度]と出力信号ｆ
[Ｖ]の関係を測定した例を図５に示す。出力信号ｆは回
転角度φに対してほぼ線形で表されていることがわか
る。要求される回転角度の測定精度がそれほど高くなけ
れば、変換部３６で非線形処理を行う必要がなくなる。

【００３７】なお、回転角度の検出を高精度に行う必要
がある場合は、磁気センサ２８の個体差を吸収する微調
整用の補正項を、変換部３６のメモリに持たせることも
できる。

【００３８】実施の形態３．図６は実施の形態３にかか
る回転角度検出装置を示す斜視図である。実施の形態１
とは、回転磁性体の外周形状が異なる。回転磁性体２６
ｃの外周面３３ｃは中心軸（および回転軸２４）を螺旋
状に巻いている。図６には簡便のため、一段半で終わる
外周面３３ｃの例を示してあるが、巻き数は必要に応じ
て増やすことが出来る。

【００３９】実施の形態３にかかる回転軸２４は、アク
チュエータの回転軸などで、スロットが形成され、一方
向に回転するのではなく、正転と反転を繰り返す。正転
・反転に伴い回転軸２４は軸方向を前後（図６に示した
矢印の方向）に移動し、それに伴い回転磁性体２６ｃも
前後に移動する。回転軸２４が一回転以上回転しても外
周面３３ｃと磁気センサ２８の距離が回転軸２４の回転
角度によって異なるので、巻き数に応じた回転角度を検
出することができる。例えば３回巻いていれば、１０８
０度までの回転角度を一つの装置で検出できる。

【００４０】実施の形態４．実施の形態１とは、回転磁
性体の周囲に磁石が固定されている点が異なる。実施の
形態４にかかる回転磁性体２６ｄは、図７に示すよう
に、シート状磁石３４が回転磁性体２６ａの周囲に接着
材等で固定されている。シート状磁石３４は補助磁石
で、磁気センサ２８を通る磁束密度を高め、その結果、
出力信号および耐ノイズ性が高まる。シート状磁石３４
の磁極はシート面に対して垂直な方向（図７の矢印の方
向）を向いていることが、補助磁石の効果を一定にする
上で好ましい。

【００４１】なお、シート状磁石３４を固定するのは回
転磁性体２６ａに限られるわけではなく、実施の形態
２、３、６で開示される回転磁性体にも適用できる。

【００４２】実施の形態５．実施の形態５では、図８に
示すように、全体が着磁している回転磁石２６ｅを用い
る。回転磁石２６ｅの着磁方向は、回転の中心軸から放
射状に外方（または内方）に向いていることが好まし
く、その磁力を、実施の形態４と同様、補助的に用い
る。回転磁石２６ｅは、中心軸からの距離（外径）が円
周方向に徐々に変化する外周面３３ｅを有している。

【００４３】回転磁石２６ｅを形成するには、例えばＦ
ＤＤ（Floppy Disk Drive）用モータコアを作成するよ
うに、回転磁石２６ｅの形状を持つ金型を用いてボンド
磁石（結合材で磁石粉末を結合させた磁石）を成型すれ
ばよい。この方法は、焼結磁石を着磁するよりも容易に
しかも安価に回転磁石２６ｅを作成できる。なおボンド
磁石の中でもフェライト型は特に安価に作成するのに適
している。

【００４４】回転磁石２６ｅは磁束密度を増すので、磁
気センサ２８の出力および耐ノイズ性が高まる。なお、
回転磁石２６ｅをネオジ磁石のように強力な磁力を持つ
磁石で構成すると、回転磁石２６ｅの磁束だけで磁気セ
ンサ２８から十分な強度の出力信号が得られるため、磁
石２９を省くことができる。また、全ての実施の形態に
おいて、回転軸２４および磁性体部材２７を着磁させる
ことも可能である。

【００４５】実施の形態６．実施の形態６にかかる回転
磁性体２６ｆは、図９に示したように、静止磁性体３０
の端面３１ｂと対向して配置される対向面３３ｆを有し
ており、この対向面３３ｆは、回転磁性体２６ｆの回転
の中心軸Ｐと垂直な面（例えば回転磁性体２６ｆの底
面）からの距離が円周方向に次第に変化するように加工
されている。図１０は回転磁性体２６ｆが回転軸２４に
取り付けられた状態を示している。

【００４６】磁性体部材２７の形状は実施の形態１から
５で説明したものとはかなり異なるが、磁性体部材２７
と磁石２９で静止磁性体３０を構成し、静止磁性体３０
の一方の端面３１ａが、回転磁性体２６ｆと磁気的に結
合するために、磁性体で構成される回転軸２４の円周面
と所定間隔を隔てて対向していることは同様である。

【００４７】磁石２９の磁束は磁性体部材２７、回転軸
２４、回転磁性体２６ｆで構成される磁気回路を通る。
この磁気回路において、回転軸２４の回転に伴い、対向
面３３ｆから端面３１ｂまでの距離ｄ１が変化する。磁
石２９の磁束が流れる方向は対向面３３ｆに対してほぼ
垂直で、このため距離ｄ１の変化が磁気センサ２８の出
力にダイレクトに対応し、磁気センサ２８の出力信号に
は大きな変化量が生じる。また磁性体部材２７、回転軸
２４および回転磁性体２６ｆが磁性体で構成されている
ので、漏れ磁束が少ない。このため、出力信号そのもの
が強く、ノイズに強い。

【００４８】なお、実施の形態１〜６には、静止磁性体
３０の端面３１ａが回転軸２４の円周面と対向している
例を示したが、静止磁性体３０の端面３１ａを回転軸２
４の端面３７（図１０参照）に対向して配置させること
も出来る。また、実施の形態３〜６では変換部３６の説
明を省略しているが、必要に応じて変換部３６を設ける
ことができることは言うまでもない。

【００４９】

【発明の効果】本発明にかかる回転角度検出装置は、中
心軸からの距離が円周方向に徐々に変化する外周面を有
する回転磁性体と、磁石および磁性体部材からなり、回
転磁性体と磁気的に結合を行う第１の端面および回転磁
性体の外周面と対向するように近接配置された第２の端
面を有する静止磁性体と、回転磁性体の外周面と静止磁
性体の第２の端面との間に配置された磁気センサを備え
ているので信号強度の変化量が大きく、またノイズに強
い。

【００５０】静止磁性体の第１の端面を、磁性体で構成
された回転軸の円周面と近接配置させることにより、回
転磁性体と静止磁性体が磁気的に結合する。

【００５１】また、静止磁性体の第２の端面を、磁石の
端面にすることにより、静止磁性体を分割する必要がな
くなる。

【００５２】また、回転磁性体の中心軸から外周面まで
の距離を、円周方向の角度に対して一次関数で表すこと
により、回転磁性体の加工を容易に行える。

【００５３】また、あらかじめ測定しておいた回転磁性
体の回転角度と磁気センサーの出力信号の間の関係か
ら、回転角度に対して前記磁気センサの出力信号が実質
的に一次関数で表されるような回転角度と回転磁性体の
外周面から静止磁性体の弟２の端面までの距離の間の関
数を求め、当該関数に基づいて回転磁性体の中心軸から
外周面までの距離を決定することにより、出力信号は回
転角度に対してほぼ線形で表される。

【００５４】また、回転磁性体の外周面が、中心軸を螺
旋状に巻くことにより、３６０度以上の回転角度を検出
できる。

【００５５】また、回転磁性体の外周面に、シート状磁
石を固定することにより信号強度を高めることができ
る。

【００５６】また、磁気センサの出力を、回転角度に対
して実質的に一次関数で表すように変換する手段を備え
ていることにより、出力信号を回転角度に対してほぼ線
形で表すことができる。

【００５７】また、静止磁性体の第１の端面を、回転磁
性体の側面と近接して対向配置させることにより、回転
軸を磁性体で構成する必要がなくなる。

【００５８】また、中心軸からの距離が円周方向に徐々
に変化する外周面を有する回転磁石と、回転磁性体と磁
気的に結合を行う第１の端面および回転磁性体の外周面
と対向するように近接配置された第２の端面を有する静
止磁性体と、回転磁性体の外周面と静止磁性体の第２の
端面との間に配置された磁気センサを備えていることに
より信号強度の変化量を大きくできる。

【００５９】また、中心軸と垂直な面からの距離が円周
方向に徐々に変化する対向面を有する回転磁性体と、回
転磁性体と磁気的に結合を行う第１の端面および回転磁
性体の対向面と対向するように近接配置された第２の端
面を有する静止磁性体と、回転磁性体の対向面と静止磁
性体の第２の端面との間に配置された磁気センサを備え
ていることにより信号強度の変化量が大きく、またノイ
ズに強い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１にかかる回転角度検出装置を装
着したモータの断面図である。

【図２】実施の形態１にかかる回転角度検出装置を表
す斜視図である。

【図３】実施の形態１にかかる回転磁性体の形状を示
す図である。

【図４】実施の形態１にかかる回転角度検出装置の出
力信号を示す図である。

【図５】実施の形態２にかかる回転角度検出装置の出
力信号を示す図である。

【図６】実施の形態３にかかる回転角度検出装置を示
す斜視図である。

【図７】実施の形態４にかかる回転磁性体を示す斜視
図である。

【図８】実施の形態５にかかる回転磁石を示す斜視図
である。

【図９】実施の形態６にかかる回転磁性体を表す斜視
図である。

【図１０】実施の形態６にかかる回転角度検出装置を
表す斜視図である。

【図１１】従来の回転角度検出装置を装着した無接触
ポテンショメータの断面図である。

【符号の説明】

２４回転軸、２５回転子、２６ａ〜ｄ、ｆ回転磁
性体、２６ｅ回転磁石２７ａ、ｂ静止磁性体、２８磁気センサ、２９磁
石、３０静止磁性体３１ａ、ｂ静止磁性体の端面、３２空洞部、３３ａ
〜ｅ外周面３３ｆ対向面、３４シート状磁石、３６変換部、
θ 角度、φ 回転角度Ｐ中心軸、Ｒ回転の中心軸から外周面までの距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F063 AA35 BA30 CA08 DA05 GA53 GA54 KA01 2F077 AA21 CC02 JJ01 JJ02 JJ08 JJ09 JJ22 VV01 5H611 AA01 BB01 BB08 PP05 QQ03 RR02 UA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心軸からの距離が円周方向に徐々に変
化する外周面を有する回転磁性体と、磁石および磁性体
部材からなり、前記回転磁性体と磁気的に結合を行う第
１の端面および前記回転磁性体の外周面と対向するよう
に近接配置された第２の端面を有する静止磁性体と、前
記回転磁性体の外周面と前記静止磁性体の第２の端面と
の間に配置された磁気センサを備えてなる回転角度検出
装置。
【請求項２】静止磁性体の第１の端面は、磁性体で構
成された回転軸の円周面と近接配置されていることを特
徴とする請求項１記載の回転角度検出装置。
【請求項３】静止磁性体の第２の端面は、磁石の端面
であることを特徴とする請求項１記載の回転角度検出装
置。
【請求項４】回転磁性体の中心軸から外周面までの距
離は、円周方向の角度に対して一次関数で表されること
を特徴とする請求項１記載の回転角度検出装置。
【請求項５】あらかじめ測定しておいた回転磁性体の
回転角度と磁気センサーの出力信号の間の関係から、前
記回転角度に対して前記磁気センサの出力信号が実質的
に一次関数で表されるような前記回転角度と回転磁性体
の外周面から静止磁性体の弟２の端面までの距離の間の
関数を求め、当該関数に基づいて回転磁性体の中心軸か
ら外周面までの距離が決定されていることを特徴とする
請求項１記載の回転角度検出装置。
【請求項６】回転磁性体の外周面は、中心軸を螺旋状
に巻いていることを特徴とする請求項１記載の回転角度
検出装置。
【請求項７】回転磁性体の外周面に、シート状磁石が
固定されていることを特徴とする請求項１記載の回転角
度検出装置。
【請求項８】磁気センサの出力を、回転角度に対して
実質的に一次関数で表すように変換する手段を備えてな
る請求項１記載の回転角度検出装置。
【請求項９】静止磁性体の第１の端面は、回転磁性体
の側面と近接して対向配置されていることを特徴とする
請求項１記載の回転角度検出装置。
【請求項１０】中心軸からの距離が円周方向に徐々に
変化する外周面を有する回転磁石と、前記回転磁性体と
磁気的に結合を行う第１の端面および前記回転磁性体の
外周面と対向するように近接配置された第２の端面を有
する静止磁性体と、前記回転磁性体の外周面と前記静止
磁性体の第２の端面との間に配置された磁気センサを備
えてなる回転角度検出装置。
【請求項１１】中心軸と垂直な面からの距離が円周方
向に徐々に変化する対向面を有する回転磁性体と、前記
回転磁性体と磁気的に結合を行う第１の端面および前記
回転磁性体の対向面と対向するように近接配置された第
２の端面を有する静止磁性体と、前記回転磁性体の対向
面と前記静止磁性体の第２の端面との間に配置された磁
気センサを備えてなる回転角度検出装置。