JP2006208048A - 回転角検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁界の平行性や強度の設定自由度が高く、磁石と磁気センサの相対的な配置にずれが発生しても、回転角検出の精度低下を抑制できる回転角検出装置を提供する。
【解決手段】被検出体の回転軸Ａに連結されて回転すると共に、回転軸Ａに対して１８０度回転対称に配置されたＮ極とＳ極の着磁領域を有してなり、回転軸Ａに垂直な任意の面上において回転磁界を発生する磁石１１と、回転軸Ａ上に固定して配置され、磁石１１の発生する回転磁界を検出する磁気センサ２０とを有してなる回転角検出装置１０１であって、磁石１１におけるＮ極とＳ極の着磁領域が、回転軸Ａに垂直な所定の面上において、それぞれ、回転軸Ａを中心とする円Ｃ１から切り出される円周Ｃ１ｎおよびＣ１ｓを含んだ領域であって、中心Ａを通る所定の直線Ｂに対して、互いに線対称に離間して配置されてなる回転角検出装置とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被検出体の回転軸に連結された磁石の発生する回転磁界を磁気センサで検出する回転角検出装置に関する。

被検出体の回転軸に連結された磁石の発生する回転磁界を磁気センサで検出する回転角検出装置が、例えば、特開２００４−２７１４９５号公報（特許文献１）に開示されている。

図７に、被検出体の回転軸に連結された回転する磁石の発生する回転磁界を磁気センサで検出する、従来の回転角検出装置の例を示す。図７（ａ）は、回転角検出装置９０の模式的な断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＬ視図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）における着磁領域を抽出して示した図である。

図７に示す回転角検出装置９０は、磁石１０と磁気センサ２０を有している。

磁石１０はフェライトからなり、図７（ａ）に示すように、被検出体の回転軸Ａに連結される軸部１０ａと、軸部１０ａに一体的に形成された円柱状の鍔部１０ｂからなる。尚、磁石１０と磁気センサ２０は回転軸Ａ上の別位置に配置されており、磁石１０の軸部１０ａの先端１０ａｔが丸められて、磁気センサ２０に当接している。

磁石１０の鍔部１０ｂには、図中に太い破線で示したＮ極とＳ極の着磁領域が形成されている。磁石１０におけるＮ極とＳ極の着磁領域は、図７（ｃ）に示すように、回転軸Ａに垂直な所定のＸ−Ｙ面上において、回転軸Ａを中心とする２つの円Ｃ１，Ｃ２に挟まれた領域を、中心Ａを通る直線Ｔ１で２等分するように形成されている。Ｎ極とＳ極の着磁領域の大きさは、円Ｃ１がφ１６ｍｍ、円Ｃ２がφ５．２ｍｍ、厚さｔが４．５ｍｍである。

磁石１０では、図７（ａ），（ｂ）においてＮ極からＳ極に向かう矢印で示した磁界が生成されている。また、磁石１０は被検出体の回転軸Ａに連結されており、被検出体の回転に伴って回転するため、回転軸Ａに垂直な任意のＸ−Ｙ面上において、回転軸Ａを中心とする回転磁界が発生する。

一方、磁気センサ２０はホール素子等の磁電変換素子を有しており、図７（ａ）に示すように回転軸Ａ上に固定して配置され、磁石１０の発生する回転磁界を検出する。従って、これにより、磁石１０の連結先である被検出体の回転角度が検出される。尚、図７（ａ）において、符号２０ａはホール素子等の磁電変換素子が搭載されたセンサチップであり、符号２０ｂは保護のためのモールド樹脂である。回転角検出装置９０において、磁石１０の鍔部１０ｂにおけるＮ極とＳ極の着磁領域と磁気センサにおけるセンサチップ２０ａの間隔ｇは１．６ｍｍである。また、図７（ｂ）では、図を見やすくするため、センサチップ２０ａを点線で示した。
特開２００４−２７１４９５号公報

図７に示す回転角検出装置９０では、被検出体の回転角の検出にあたって、磁石１０と磁気センサ２０（センサチップ２０ａ）の相対的な配置精度が重要である。磁気センサ２０が磁石１０の回転軸Ａ上の設定位置に対して、図に示すＸＹ方向あるいはＺ方向のずれた位置に配置されると、磁気センサ２０の感知する磁界の方向および強度が回転軸Ａ上のそれと異なってくるため、被検出体の回転角の検出精度が低下する。

また、磁石１０の軸部１０ａの先端１０ａｔはＮ極とＳ極の着磁領域および磁気センサ２０の近傍に位置し、この先端１０ａｔの突起が、Ｎ極からＳ極への平行な磁力線を乱す原因となり、これによっても被検出体の回転角の検出精度が低下する。さらに、磁石１０を被検出体の回転軸Ａへ取り付けるためネジ等が磁石１０の中心部に設けられることがあり、これが磁場を乱す原因になって、被検出体の回転角の検出精度が低下することもある。

そこで本発明は、被検出体の回転軸に連結された磁石の発生する回転磁界を磁気センサで検出する回転角検出装置であって、磁石の発生する磁界の平行性や強度の設定自由度が高く、磁石と磁気センサの相対的な配置にずれが発生しても、被検出体の回転角検出の精度低下を抑制できる回転角検出装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、被検出体の回転軸に連結されて被検出体の回転に伴って回転すると共に、前記回転軸に対して１８０度回転対称に配置されたＮ極とＳ極の着磁領域を有してなり、前記回転軸に垂直な任意の面上において、前記回転軸を中心とする回転磁界を発生する磁石と、前記回転軸上に固定して配置され、前記磁石の発生する回転磁界を検出する磁気センサとを有してなる回転角検出装置であって、前記磁石におけるＮ極とＳ極の着磁領域が、前記回転軸に垂直な所定の面上において、それぞれ、前記回転軸を中心とする円から切り出される円周を含んだ領域であって、前記中心を通る所定の直線に対して、互いに線対称に離間して配置されてなることを特徴としている。

従来の回転角検出装置においては、磁石のＮ極とＳ極の着磁領域が、回転軸に垂直な所定の面上において、回転軸を中心とする２つの円に挟まれた領域を、中心を通る直線で２等分するように形成されていた。従って、従来の回転角検出装置における磁石の作る磁界は、回転軸に垂直な任意の面上において、回転軸から遠ざかるにしたがって湾曲する形状となっていた。このため、磁気センサが設定位置である回転軸中心からずれた位置に配置されると、磁気センサの感知する磁界の方向および強度が回転軸中心にある場合と異なり、被検出体の回転角の検出精度が大きく低下した。

これに対して、上記回転角検出装置においては、磁石のＮ極とＳ極の着磁領域が、回転軸に垂直な所定の面上において、それぞれ、回転軸を中心とする円から切り出される円周を含んだ領域であって、中心を通る所定の直線に対して、互いに線対称に離間して配置されている。従って、上記の回転角検出装置における磁石の作る磁界は、回転軸に垂直な任意の面上において、回転軸から遠ざかっても、より平行に近い形状となっている。このため、磁気センサが設定位置である回転軸中心からずれた位置に配置された場合であっても、磁気センサの感知する磁界の方向および強度が回転軸中心にある場合とあまり変わらない。これにより、上記回転角検出装置では、被検出体の回転角検出の精度低下を抑制することができる。

上記回転角検出装置においては、例えば請求項２に記載のように、前記磁石におけるＮ極とＳ極の着磁領域が、それぞれ、前記円周と前記中心を通らない弦とで囲まれた領域からなるように構成することができる。

また、請求項３に記載のように、前記磁石におけるＮ極とＳ極の着磁領域が、それぞれ、前記円周と前記中心を通らない２本の直線とで囲まれた領域からなるように構成することもできる。これによれば、着磁領域を規定する上記２本の直線の交わり角を適宜設定することで、請求項２に記載の円周と中心を通らない弦（１本の直線）とで囲まれた着磁領域からなる磁石に較べて、回転軸に垂直な任意の面上において、回転軸から遠ざかる磁界の平行性や強度を微調整することができる。

さらに、請求項４に記載のように、前記磁石におけるＮ極とＳ極の着磁領域が、それぞれ、前記円周と前記中心を通らない３本の直線とで囲まれた領域からなるように構成することもできる。これによれば、上記着磁領域における３本の直線の交わり角と交わり位置を適宜設定することで、請求項３に記載の円周と中心を通らない２本の直線とで囲まれた領域からなる着磁領域に較べて、回転軸に垂直な任意の面上において、回転軸に近い位置での磁界の平行性や強度と回転軸から遠い位置での磁界の平行性や強度を好適にバランスさせることができる。

従って、上記請求項３および４に記載の回転角検出装置では、請求項２に記載の回転角検出装置に較べて、磁気センサの位置ずれに対する被検出体の回転角検出精度の低下をより抑制することができる。

上記した回転角検出装置は、磁石の発生する磁界の平行性や強度の設定自由度が高く、回転軸に垂直な任意の面上において磁界の平行性や強度を微調整することができる。従って、請求項５に記載のように、前記磁石と前記磁気センサが、前記回転軸上の別位置に配置されてなる場合に特に効果的である。

この磁石と磁気センサが回転軸上の別位置に配置されてなる回転角検出装置では、請求項６に記載のように、前記磁石におけるＮ極とＳ極の着磁領域の前記磁気センサと対向する端面が、前記回転軸に垂直な平面上にあるように構成することができる。

また、請求項７に記載のように、前記磁石におけるＮ極とＳ極の着磁領域の前記磁気センサと対向する端面が、前記回転軸を中心とし、前記磁気センサに向かって広がる円錐側面上にあるように構成してもよい。この場合には、磁気センサに向かって広がる円錐側面の広がり角を適宜設定することで、回転軸を含む面上における磁界の方向や強度を微調整することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。

図１に、被検出体の回転軸に連結された回転する磁石の発生する回転磁界を磁気センサで検出する、本発明の回転角検出装置の一例を示す。図１（ａ）は、回転角検出装置１０１の模式的な断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＬ視図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）における着磁領域を抽出して示した図である。尚、図１の回転角検出装置１０１において、図７の回転角検出装置９０と同様の部分については、同じ符号を付した。

図１に示す回転角検出装置１０１は、磁石１１と磁気センサ２０とを有している。

図１の回転角検出装置１０１における磁石１１も、図７の回転角検出装置９０における磁石１０と同様に、フェライトからなり、図１（ａ）に示すように、被検出体の回転軸Ａに連結される軸部１０ａと、軸部１０ａに一体的に形成された円柱状の鍔部１０ｂからなる。尚、磁石１１と磁気センサ２０は回転軸Ａ上の別位置に配置されており、磁石１１の軸部１０ａの先端１０ａｔが丸められて、磁気センサ２０に当接している。

磁石１１の鍔部１０ｂには、図中に太い破線で示したＮ極とＳ極の着磁領域が形成されている。磁石１１におけるＮ極とＳ極の着磁領域は、図１（ｃ）に示すように、回転軸に垂直な所定のＸ−Ｙ面上において、それぞれ、回転軸Ａを中心とする点線で示した円Ｃ１から切り出される円周Ｃ１ｎおよびＣ１ｓと、中心Ａを通らない弦Ｔ１ｎおよびＴ１ｓとで囲まれた領域となっている。従って、磁石１１のＮ極とＳ極の着磁領域は、図７（ｃ）に示す磁石１０のＮ極とＳ極の着磁領域と異なり、互いに離間して配置されている。尚、磁石１１のＮ極とＳ極の着磁領域は、回転軸Ａに対して１８０度回転対称に配置されており、また、図１（ｃ）の中心Ａを通る所定の直線Ｂに対して、互いに線対称に配置されている。また、Ｎ極とＳ極の着磁領域の大きさは、円Ｃ１がφ１６ｍｍ、厚さｔが４．５ｍｍである。

磁石１１では、図１（ａ），（ｂ）においてＮ極からＳ極に向かう矢印で示した磁界が生成されている。また、磁石１１は被検出体の回転軸Ａに連結されており、被検出体の回転に伴って回転するため、回転軸Ａに垂直な任意のＸ−Ｙ面上において、回転軸Ａを中心とする回転磁界が発生する。

図１の回転角検出装置１０１における磁気センサ２０は、図７の回転角検出装置９０における磁気センサ２０と同じもので、ホール素子等の磁電変換素子を有しており、図１（ａ）に示すように回転軸Ａ上に固定して配置され、磁石１１の発生する回転磁界を検出する。従って、これにより、磁石１１の連結先である被検出体の回転角度が検出される。尚、図１（ａ）において、符号２０ａはホール素子等の磁電変換素子が搭載されたセンサチップであり、符号２０ｂは保護のためのモールド樹脂である。回転角検出装置１０１において、磁石１１の鍔部１０ｂにおけるＮ極とＳ極の着磁領域と磁気センサにおけるセンサチップ２０ａの間隔ｇは１．６ｍｍである。また、図１（ｂ）では、図を見やすくするため、センサチップ２０ｂを点線で示した。

図７に示す従来の回転角検出装９０においては、磁石１０のＮ極とＳ極の着磁領域が、回転軸Ａに垂直な所定のＸ−Ｙ面上において、回転軸Ａを中心とする２つの円Ｃ１，Ｃ２に挟まれた領域を、中心Ａを通る直線Ｔ１で２等分するように形成されていた。従って、従来の回転角検出装置９０における磁石１０の作る磁界は、回転軸Ａに垂直な任意のＸ−Ｙ面上において、図７（ｂ）に示すように、回転軸Ａから遠ざかるにしたがって湾曲する形状となっていた。このため、磁気センサ２０が設定位置である回転軸中心ＡからＸＹ方向にずれた位置に配置されると、磁気センサ２０の感知する磁界の方向および強度が回転軸中心Ａにある場合と異なり、被検出体の回転角の検出精度が大きく低下した。

これに対して、図１に示す回転角検出装置１０１においては、磁石１１のＮ極とＳ極の着磁領域が、回転軸Ａに垂直な所定のＸ−Ｙ面上において、それぞれ、回転軸Ａを中心とする円Ｃ１から切り出される円周Ｃ１ｎおよびＣ１ｓと、中心Ａを通らない弦Ｔ１ｎおよびＴ１ｓとで囲まれた領域となっている。従って、回転角検出装置１０１における磁石１１の作る磁界は、回転軸Ａに垂直な任意のＸ−Ｙ面上において、図１（ｂ）に示すように、回転軸Ａから遠ざかっても、図７（ｂ）に較べてより平行に近い形状となっている。このため、磁気センサ２０が設定位置である回転軸中心ＡからＸＹ方向にずれた位置に配置された場合であっても、磁気センサ２０の感知する磁界の方向および強度が回転軸中心Ａにある場合とあまり変わらない。これにより、図１に示す本発明の回転角検出装置１０１においては、被検出体の回転角検出の精度低下を抑制することができる。

図２は、図７に示す従来の回転角検出装置９０と図１に示す本発明の回転角検出装置１０１とで、磁気センサ２０の位置ずれが発生した場合における被検出体の回転角の検出精度を比較した結果である。尚、図１の回転角検出装置１０１では、図１（ｃ）に示すＮ極とＳ極の着磁領域の離間長さａを５．２ｍｍに設定している。

図２に示すように、図１に示す本発明の回転角検出装置１０１では、図７に示す従来の回転角検出装９０と比較して、磁気センサ２０の同じ位置ずれに対して、被検出体の回転角検出における角度ずれが約１／４に低減されている。

図３と図４に、被検出体の回転軸に連結された回転する磁石の発生する回転磁界を磁気センサで検出する、本発明の回転角検出装置に関する別の例を示す。

図３（ａ）は、回転角検出装置１０２の模式的な断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＬ視図であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）における着磁領域を抽出して示した図である。また、図４（ａ）は、回転角検出装置１０３の模式的な断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＬ視図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）における着磁領域を抽出して示した図である。尚、図３と図４の回転角検出装置１０２，１０３において、図１の回転角検出装置１０１と同様の部分については、同じ符号を付した。

図３および図４に示す回転角検出装置１０２，１０３と図１に示す回転角検出装置１０１とでは、それぞれ、磁石１１〜１３におけるＮ極とＳ極の着磁領域の形状のみが異なっている。

前記したように、図１の回転角検出装置１０１においては、磁石１１のＮ極とＳ極の着磁領域が、回転軸Ａに垂直な所定のＸ−Ｙ面上において、それぞれ、回転軸Ａを中心とする円Ｃ１から切り出される円周Ｃ１ｎおよびＣ１ｓと、中心Ａを通らない弦（１本の直線）Ｔ１ｎおよびＴ１ｓとで囲まれた領域となっていた。これに対して、図３の回転角検出装置１０２においては、磁石１２のＮ極とＳ極の着磁領域が、回転軸Ａに垂直な所定のＸ−Ｙ面上において、それぞれ、回転軸Ａを中心とする円Ｃ１から切り出される円周Ｃ１ｎおよびＣ１ｓと、中心Ａを通らない２本の直線Ｔ１ｎ，Ｔ２ｎおよびＴ１ｓ，Ｔ２ｓとで囲まれた領域となっている。また、図４の回転角検出装置１０３においては、磁石１３のＮ極とＳ極の着磁領域が、回転軸Ａに垂直な所定のＸ−Ｙ面上において、それぞれ、回転軸Ａを中心とする円Ｃ１から切り出される円周Ｃ１ｎおよびＣ１ｓと、中心Ａを通らない３本の直線Ｔ１ｎ，Ｔ２ｎ，Ｔ３ｎおよびＴ１ｓ，Ｔ２ｓ，Ｔ３ｓとで囲まれた領域となっている。

図３に示す回転角検出装置１０２の磁石１２は、着磁領域を規定する２本の直線Ｔ１ｎ，Ｔ２ｎおよびＴ１ｓ，Ｔ２ｓの交わり角を適宜設定することができる。これによって、回転軸Ａに垂直な任意のＸ−Ｙ面上において、回転軸Ａから遠ざかる磁界の平行性や強度を微調整することができる。従って、図３（ｂ）に示すように、回転角検出装置１０２では、図１（ｂ）に示す回転角検出装置１０１に較べて、回転軸Ａに近い磁界と回転軸Ａから遠い磁界の平行性や強度を揃えることができる。尚、図３（ｃ）に示すように、磁石１２のＮ極とＳ極の着磁領域は、回転軸Ａに対して１８０度回転対称であると共に、中心Ａを通る直線Ｂに対して互いに線対称である。このため、ｎ極とｓ極の着磁領域は、中心Ａを通る直線Ｂに垂直な直線に対しても線対称である。従って、ｎ極とｓ極の着磁領域を規定する直線Ｔ１ｎ，Ｔ２ｎおよびＴ１ｓ，Ｔ２ｓの交わり角は互いに等しい。

また、図４に示す回転角検出装置１０３の磁石１３は、着磁領域を規定する３本の直線Ｔ１ｎ，Ｔ２ｎ，Ｔ３ｎおよびＴ１ｓ，Ｔ２ｓ，Ｔ３ｓの交わり角と交わり位置を適宜設定することができる。これによって、回転軸Ａに垂直な任意のＸ−Ｙ面上において、回転軸Ａに近い位置での磁界の平行性や強度と回転軸Ａから遠い位置での磁界の平行性や強度を好適にバランスさせることができる。従って、図４（ｂ）に示すように、回転角検出装置１０３では、図３（ｂ）に示す回転角検出装置１０２に較べて、回転軸Ａに近い磁界と回転軸Ａから遠い磁界の平行性や強度をさらにバランスさせることができる。尚、図４（ｃ）に示すように、磁石１３のＮ極とＳ極の着磁領域は、回転軸Ａに対して１８０度回転対称であると共に、中心Ａを通る直線Ｂに対して互いに線対称である。このため、ｎ極とｓ極の着磁領域は、中心Ａを通る直線Ｂに垂直な直線に対しても線対称である。従って、ｎ極とｓ極の着磁領域を規定する直線Ｔ１ｎ，Ｔ２ｎ，Ｔ３ｎおよびＴ１ｓ，Ｔ２ｓ，Ｔ３ｓの交わり角は互いに等しく、交わり位置は中心Ａを通る直線Ｂとそれに垂直な直線に対して線対称である。

図５（ａ），（ｂ）は、図４に示す回転角検出装置１０３において、着磁領域を規定する３本の直線Ｔ１ｎ，Ｔ２ｎ，Ｔ３ｎおよびＴ１ｓ，Ｔ２ｓ，Ｔ３ｓの交わり角と交わり位置を変えて、磁気センサ２０の位置ずれが発生した場合における被検出体の回転角の検出精度を測定した結果である。図５（ａ）は、図４（ｃ）に示す３本の直線Ｔ１ｎ，Ｔ２ｎ，Ｔ３ｎおよびＴ１ｓ，Ｔ２ｓ，Ｔ３ｓの交わり角に関連する長さｂについて比較した結果であり、図５（ｂ）は、図４（ｃ）に示す３本の直線Ｔ１ｎ，Ｔ２ｎ，Ｔ３ｎおよびＴ１ｓ，Ｔ２ｓ，Ｔ３ｓの交わり位置に関連する長さｃについて比較した結果である。

図５（ａ）に示すように、ｂ＝１．０ｍｍの回転角検出装置１０３ｓとｂ＝２．０ｍｍの回転角検出装置１０３ｔは、どちらも、図２に示した回転角検出装１０１と比較して、磁気センサ２０の同じ位置ずれに対して、被検出体の回転角検出における角度ずれが約１／３に低減されている。また、ｂ＝２．０ｍｍの回転角検出装置１０３ｔは、ｂ＝１．０ｍｍの回転角検出装置１０３ｓに較べて、磁気センサ２０の同じ位置ずれに対して、わずかに被検出体の回転角検出における角度ずれが低減されている。

また、図５（ｂ）に示すように、ｃ＝３．０ｍｍの回転角検出装置１０３ｕは、ｃ＝５．２ｍｍの回転角検出装置１０３ｓに較べて、磁気センサ２０の同じ位置ずれに対して、わずかに被検出体の回転角検出における角度ずれが約１／１０に低減されている。

以上のように、図３と図４に示す回転角検出装置１０２，１０３は、図１に示す回転角検出装置１０１に較べて、磁気センサの位置ずれに対する被検出体の回転角検出精度の低下をより抑制することができる。

図６に、本発明における別の回転角検出装置の例を示す。図６（ａ）は、回転角検出装置１０４の模式的な断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＬ視図である。尚、図６の回転角検出装置１０４において、図１の回転角検出装置１０１と同様の部分については、同じ符号を付した。

図１および図２，３の回転角検出装置１０１〜１０３では、いずれも、図１（ａ），図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、磁石１１〜１３におけるＮ極とＳ極の着磁領域の磁気センサ２０と対向する端面が、回転軸Ａに垂直な平面上にあった。これに対して図６の回転角検出装置１０４では、磁石１４の鍔部１０ｃにおけるＮ極とＳ極の着磁領域の磁気センサ２０と対向する端面が、回転軸Ａを中心とし、磁気センサ２０に向かって広がる円錐側面上にある。

図６に示す回転角検出装置１０４においては、磁気センサ２０に向かって広がる円錐側面の広がり角に関係した図６（ａ）中の長さｄを適宜設定することで、回転軸Ａを含むＸ（Ｙ）−Ｚ面上における磁界の方向や強度を微調整することができる。

上記した回転角検出装置１０１〜１０４は、いずれも、磁石の発生する磁界の平行性や強度の設定自由度が高く、回転軸Ａに垂直な任意のＸ−Ｙ面上および回転軸Ａを含むＸ（Ｙ）−Ｚ面上において、磁界の平行性や強度を微調整することができる。また、平行な磁力線を乱す原因となる磁石の軸部１０ａの先端１０ａｔや磁石を被検出体の回転軸Ａへ取り付けるためネジ等がある場合においても、磁石の大きさと磁気センサ２０に対する相対位置、および図４（ｃ）と図６（ａ）に示す４つの長さａ〜ｄを適宜設定することで、被検出体の回転角の検出精度低下を抑制することができる。

以上のようにして、上記回転角検出装置１０１〜１０４は、被検出体の回転軸に連結された磁石の発生する回転磁界を磁気センサで検出する回転角検出装置であって、磁石の発生する磁界の平行性や強度の設定自由度が高く、磁石と磁気センサの相対的な配置にずれが発生しても、被検出体の回転角検出の精度低下を抑制できる回転角検出装置となっている。

尚、上記回転角検出装置１０１〜１０４における磁石１１〜１４の着磁領域は、いずれも、回転軸Ａに垂直な所定のＸ−Ｙ面上において、それぞれ、回転軸Ａを中心とする円Ｃ１から切り出される円周Ｃ１ｎおよびＣ１ｓと、中心Ａを通らない１〜３本の直線とで囲まれた領域となっていた。しかしながら本発明はこれに限らず、磁石のＮ極とＳ極の着磁領域が、回転軸Ａに対して１８０度回転対称に配置され、回転軸Ａに垂直な所定の面上において中心を通る所定の直線に対して互いに線対称に離間して配置されていれば、回転軸Ａを中心とする円Ｃ１から切り出される円周Ｃ１ｎおよびＣ１ｓと、中心Ａを通らない任意本数の直線あるいは曲線とで囲まれた領域であってもよい。

本発明の回転角検出装置の一例で、（ａ）は、回転角検出装置の模式的な断面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＬ視図であり、（ｃ）は、（ｂ）における着磁領域を抽出して示した図である。 図７に示す従来の回転角検出装と図１に示す本発明の回転角検出装とで、磁気センサの位置ずれが発生した場合における被検出体の回転角の検出精度を比較した結果である。 本発明における別の回転角検出装置の例で、（ａ）は、回転角検出装置の模式的な断面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＬ視図であり、（ｃ）は、（ｂ）における着磁領域を抽出して示した図である。 本発明における別の回転角検出装置の一例で、（ａ）は、回転角検出装置の模式的な断面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＬ視図であり、（ｃ）は、（ｂ）における着磁領域を抽出して示した図である。 （ａ），（ｂ）は、図４の回転角検出装置において、着磁領域を規定する３本の直線の交わり角と交わり位置を変えて、磁気センサの位置ずれが発生した場合における被検出体の回転角の検出精度を測定した結果である。 本発明における別の回転角検出装置の例で、（ａ）は回転角検出装置の模式的な断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＬ視図である。 従来の回転角検出装置の例で、（ａ）は、回転角検出装置の模式的な断面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＬ視図であり、（ｃ）は、（ｂ）における着磁領域を抽出して示した図である。

符号の説明

９０，１０１〜１０４ 回転角検出装置
１０〜１４ 磁石
１０ａ 軸部
１０ａｔ 先端
１０ｂ，１０ｃ 鍔部
２０ 磁気センサ
２０ａ センサチップ
２０ｂ モールド樹脂
Ａ 回転軸（中心）
Ｃ１，Ｃ２ 円
Ｃ１ｎ，Ｃ１ｓ 円周
Ｔ１，Ｔ１ｎ，Ｔ２ｎ，Ｔ３ｎ，Ｔ１ｓ，Ｔ２ｓ，Ｔ３ｓ 直線

Claims (7)

1. 被検出体の回転軸に連結されて被検出体の回転に伴って回転すると共に、前記回転軸に対して１８０度回転対称に配置されたＮ極とＳ極の着磁領域を有してなり、前記回転軸に垂直な任意の面上において、前記回転軸を中心とする回転磁界を発生する磁石と、
   前記回転軸上に固定して配置され、前記磁石の発生する回転磁界を検出する磁気センサとを有してなる回転角検出装置であって、
   前記磁石におけるＮ極とＳ極の着磁領域が、
   前記回転軸に垂直な所定の面上において、それぞれ、前記回転軸を中心とする円から切り出される円周を含んだ領域であって、
   前記中心を通る所定の直線に対して、互いに線対称に離間して配置されてなることを特徴とする回転角検出装置。
2. 前記磁石におけるＮ極とＳ極の着磁領域が、それぞれ、前記円周と前記中心を通らない弦とで囲まれた領域からなることを特徴とする請求項１に記載の回転角検出装置。
3. 前記磁石におけるＮ極とＳ極の着磁領域が、それぞれ、前記円周と前記中心を通らない２本の直線とで囲まれた領域からなることを特徴とする請求項１に記載の回転角検出装置。
4. 前記磁石におけるＮ極とＳ極の着磁領域が、それぞれ、前記円周と前記中心を通らない３本の直線とで囲まれた領域からなることを特徴とする請求項１に記載の回転角検出装置。
5. 前記磁石と前記磁気センサが、前記回転軸上の別位置に配置されてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
6. 前記磁石におけるＮ極とＳ極の着磁領域の前記磁気センサと対向する端面が、前記回転軸に垂直な平面上にあることを特徴とする請求項５に記載の回転角検出装置。
7. 前記磁石におけるＮ極とＳ極の着磁領域の前記磁気センサと対向する端面が、前記回転軸を中心とし、前記磁気センサに向かって広がる円錐側面上にあることを特徴とする請求項５に記載の回転角検出装置。

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