JP2007292502A - Rotation angle detecting apparatus - Google Patents
Rotation angle detecting apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007292502A JP2007292502A JP2006118217A JP2006118217A JP2007292502A JP 2007292502 A JP2007292502 A JP 2007292502A JP 2006118217 A JP2006118217 A JP 2006118217A JP 2006118217 A JP2006118217 A JP 2006118217A JP 2007292502 A JP2007292502 A JP 2007292502A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation angle
- magnetic circuit
- magnetic
- shield member
- permanent magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、磁束の方位の変化を検出することで回転体の回転角を検出する非接触センサを備えた回転角検出装置に関するものである。 The present invention relates to a rotation angle detection apparatus including a non-contact sensor that detects a rotation angle of a rotating body by detecting a change in the direction of magnetic flux.
従来、スロットルバルブの回転角度を検出する回転角検出装置として、回転体に固定される永久磁石と、この永久磁石のS極側に端面が固定された第1のヨークと、前記永久磁石のN極側に端面が固定されているとともに先端部が前記第1のヨークの先端部と対面した第2のヨークと、前記第1のヨークの前記先端部と前記第2のヨークの前記先端部との間に形成された空隙に配置しているとともに非回転体に固定される非接触センサとを備え、前記非接触センサが前記空隙において前記永久磁石で生じた磁束の方位の変化を検出することで、前記回転体の回転角を検出する回転角検出装置が知られている。 Conventionally, as a rotation angle detection device for detecting the rotation angle of a throttle valve, a permanent magnet fixed to a rotating body, a first yoke having an end face fixed to the S pole side of the permanent magnet, and N of the permanent magnet A second yoke having an end face fixed to the pole side and a tip portion facing the tip portion of the first yoke; the tip portion of the first yoke; and the tip portion of the second yoke; A non-contact sensor that is disposed in a gap formed between and fixed to a non-rotating body, and the non-contact sensor detects a change in the direction of magnetic flux generated in the permanent magnet in the gap. Thus, a rotation angle detection device for detecting the rotation angle of the rotating body is known.
しかしながら、上記回転角検出装置では、非接触センサは、周囲の一部が第1のヨーク及び第2のヨークで囲まれているだけなので、空間を伝播する電磁波が前記空隙の磁束に悪影響を与え、非接触センサからの出力信号が不安定になる等の問題点があった。 However, in the above rotation angle detection device, since the non-contact sensor is only partially surrounded by the first yoke and the second yoke, the electromagnetic wave propagating through the space adversely affects the magnetic flux in the gap. There are problems such as the output signal from the non-contact sensor becoming unstable.
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、外部からのノイズの影響が低減される等の回転角検出装置を得ることを目的とするものである。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a rotation angle detection device that can reduce the influence of external noise.
この発明に係る回転角検出装置は、磁性材料からなるヨーク及び対向して配置されているとともに同方向に磁極を揃えた一対の永久磁石とから構成され、内部空間に同方向に磁束が流れる筒形状の磁気回路と、前記内部空間に配置された非接触センサと、前記磁気回路に設けられ、外部から磁気回路の内部空間にノイズが侵入するのを防止するシールド部材とを備え、前記非接触センサは、回転体に取り付けられる前記磁気回路の回転に伴い前記磁束の方位の変化を検出することで、回転体の回転角を検出するようになっている。 A rotation angle detecting device according to the present invention is composed of a yoke made of a magnetic material and a pair of permanent magnets arranged opposite to each other and having magnetic poles aligned in the same direction, and a magnetic flux flows in the same direction in the internal space. A magnetic circuit having a shape; a non-contact sensor disposed in the internal space; and a shield member provided in the magnetic circuit for preventing noise from entering the internal space of the magnetic circuit from the outside. The sensor detects the rotation angle of the rotating body by detecting a change in the direction of the magnetic flux accompanying the rotation of the magnetic circuit attached to the rotating body.
この発明に係る回転角検出装置によれば、外部からのノイズの影響が低減される等の効果がある。 According to the rotation angle detection device of the present invention, there are effects such as the influence of noise from the outside being reduced.
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding members and parts will be described with the same reference numerals.
実施の形態1.
図1は実施の形態1の回転角検出装置が組み込まれたエンジン用吸気制御装置1(以下、吸気制御装置と呼ぶ)の正面図、図2は図1の正断面図である。
この吸気制御装置1では、直流電流により駆動する駆動モータ12の軸に平歯車11が固定されている。この平歯車11には樹脂製の減速歯車10が歯合している。この減速歯車10は、扇形形状で樹脂製のスロットル歯車9が歯合している。このスロットル歯車9には、非磁性材料で構成されカップ状の有底部材13が埋設されている。
この有底部材13の内側には、ほぼ円筒形状の磁気回路6及びこの磁気回路6の外周壁面を覆ったシールド部材31が設けられている。
この磁気回路6、シールド部材31及び有底部材13は、インサート成形によりスロットル歯車9と一体化されている。有底部材13は、回転体であるシャフト4の端部に固定されている。このシャフト4は、吸気通路が形成されたボディ2に対して第1の軸受14a、第2の軸受14bを介して回転自在に支持されている。シャフト4には絞り弁3が固定されている。この絞り弁3は、スロットル歯車9を介して伝達されたスプリング5の弾性力により、常に吸気通路を閉じる方向に付勢されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a front view of an intake control device 1 for an engine (hereinafter referred to as an intake control device) in which the rotation angle detection device of Embodiment 1 is incorporated, and FIG. 2 is a front sectional view of FIG.
In this intake control device 1, a spur gear 11 is fixed to the shaft of a
Inside the bottomed
The
ボディ2の片面側には、平歯車11、減速歯車10及びスロットル歯車9を覆ったカバー7が設けられている。このカバー7には、磁気回路6とともに回転角検出装置を構成する、非接触センサ30がインサート成形により一体化されている。
A
上記磁気回路6は、図3に示すように、磁性材料からなり対向した一対の第1のヨーク部22、第2のヨーク部23と、例えば第1のヨーク部22の両端面側がN極、第2のヨーク部23の両端面側がS極になるように配置された、第1の永久磁石20及び第2の永久磁石21とから構成されている。
第1のヨーク部22及び第2のヨーク部23は、同一半円形状である。また、第1の永久磁石20及び第2の永久磁石21も同一形状である。
また、上記シールド部材31は、磁性導電材料の例えば炭素鋼で構成されており、外部から磁気回路6の内部空間に電磁波が侵入するのを防止している。
シールド部材31の有底部材13側の端部には、第1のヨーク部22及び第2のヨーク部23側に折り曲げられたかしめ部31aが周方向に等分間隔で形成されている。
シールド部材31のかしめ部31aを第1のヨーク部22及び第2のヨーク部23側に折り曲げ、かしめることで、シールド部材31と磁気回路6とは一体化される。このものは、有底部材13に嵌入され、インサート成形されることで、有底部材13と一体化される。
As shown in FIG. 3, the
The
The
At the end of the
The
非接触センサ30は、シャフト4の軸線上であって、また磁気回路6の内部空間の中心線上に設けられている。また、非接触センサ30の全体は、シールド部材31で囲まれている。
非接触センサ30は、第1の永久磁石20及び第2の永久磁石21からの磁束の方向を検出してシャフト4の回転角を検出する磁気抵抗素子が内蔵された磁気検出部と、第1の磁気検出部からの出力信号を演算処理する出力演算部とから構成されている。
The
The
上記構成の吸気制御装置では、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度センサ(図示せず)からのアクセル開度信号がエンジン制御装置(以下、ECUと呼ぶ)に入力される。ECUでは絞り弁3が所定の開度となるように駆動モータ12に通電し、駆動モータ12の軸が回転する。そして、軸と共に平歯車11、減速歯車10、スロットル歯車9が回転する。これにより、スロットル歯車9と一体のシャフト4が所定の回転角度だけ回転し、ボディ2に形成された吸気通路内において絞り弁3は所定の回転角度に保持される。
In the intake control device having the above-described configuration, when the driver depresses the accelerator pedal, an accelerator opening signal from an accelerator opening sensor (not shown) is input to an engine control device (hereinafter referred to as ECU). In the ECU, the
一方、磁束方位検出型である非接触センサ30では、磁気検出部がシャフト4と一体に回転する第1の永久磁石20、第2の永久磁石21からの磁力線の方位を検出する。そして、磁気検出部からの出力信号が出力演算部で演算処理された後、ECUに絞り弁3の開度信号として送られる。この開度信号によってECUはどれだけ燃料をシリンダ内に噴射するかを判断する。
On the other hand, in the
上記構成の吸気制御装置1の回転角検出装置では、第1の永久磁石20から発生する磁束は、図3の矢印Aの方向に、即ち第1の永久磁石20のN極、第1のヨーク部22、内部空間、非接触センサ30、第2のヨーク部23及び第1の永久磁石20のS極により形成された磁気経路に沿って流れる。
また、第2の永久磁石21から発生する磁束は、図3の矢印Bの方向に、即ち第2の永久磁石21のN極、第1のヨーク部22、内部空間、非接触センサ30、第2のヨーク部
23及び第2の永久磁石21のS極により形成された磁気経路に沿って流れる。
In the rotation angle detection device of the intake control device 1 configured as described above, the magnetic flux generated from the first
Further, the magnetic flux generated from the second
このようにして、磁気回路30の内部空間では、第1の永久磁石20、第2の永久磁石21で発生する磁力線は互いに平行に流れており、非接触センサ30には、この平行な磁力線が通過している。
磁力線の回転範囲は、絞り弁3が全閉である0°から全開である90°の範囲であり、この範囲では、非接触センサ30は、絞り弁3の回転角度に対してそれぞれリニアリティに応答する。
Thus, in the internal space of the
The rotation range of the magnetic lines of force ranges from 0 ° when the
以上説明したように、この実施の形態による回転角検出装置によれば、磁気回路6の外周は、磁性導電材料で構成されたシールド部材31で覆われているので、透磁率が空気に近い永久磁石20、21を通じて電磁波ノイズが磁気回路6の内部空間に侵入するのを防止することができ、非接触センサ30の誤作動を防ぎ、出力信号の安定化を図ることができる。
また、非接触センサ30の全体は、シールド部材31で囲まれているので、電磁波ノイズが磁気回路6の内部空間に侵入するのがより防止され、出力信号のより安定化を図ることができる。
As described above, according to the rotation angle detection device according to this embodiment, the outer periphery of the
In addition, since the entire
なお、シールド部材31を例えばアルミニウム等の非磁性導電材料で構成してもよい。
この場合には、シールド部材31は、外部からの磁界が磁気回路30の内部空間に侵入するのを防止できないものの、磁気的なエアギャップとして作用し、第1のヨーク部22、第2のヨーク部23に沿って流れる永久磁石20、21からの磁界が外部に漏れるのを低減させることができる。
従って、シールド部材31の厚みを適宜厚くすることで、磁気回路6から有底部材13への磁気漏れを低減させることができ、有底部材13を敢えて高価な非磁性材料で構成する必要はなく、安価で加工性が良好な低炭素鋼等を用いることができるという効果がある。
The
In this case, although the
Therefore, by appropriately increasing the thickness of the
また、シールド部材31のかしめ部31aを利用して、シールド部材31と磁気回路6とは一体化され、このものは、有底部材13に嵌入し、金型内で位置決めされて、インサート成形されることで有底部材13とともに一体化されている。
従って、有底部材13とともに、シールド部材31及び磁気回路6は、樹脂材で簡単に一体成形されるとともに、スロットル歯車9も同時に形成される。
Further, the
Therefore, the
実施の形態2.
図5は、実施の形態2における回転角検出装置における、外周壁面をシールド部材31で覆った磁気回路6Aを示す平面図である。
この実施の形態では、永久磁石20A、21Aは、磁気回路6Aを周方向に沿って切断したときの断面形状が、径方向内側が外側より寸法が短い台形形状である。
また、第1のヨーク部22A、第2のヨーク部23Aのそれぞれの端面が、永久磁石20A、21Aの両端面と当接するように、傾斜している。
他の構成、実施の形態1と同じである。
FIG. 5 is a plan view showing the
In this embodiment, the
Further, the respective end surfaces of the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
この実施の形態では、実施の形態1の永久磁石20、21と同等の磁力特性を確保するために、同等の体積である永久磁石20A、21Aを用いた場合、永久磁石20A、21Aの内径側が外径側と比較して寸法が短い。
従って、透磁率が空気に近い永久磁石20A、21Aを通じて磁界ノイズが磁気回路6Aの内部空間に侵入する通路が狭くなり、磁気回路6A内への磁界ノイズの侵入をより防止することができる。
また、このものの場合、インサート成形時に、永久磁石20A、21Aが内径側へ移動するのは、第1のヨーク部22A、第2のヨーク部23Aの傾斜した端面で阻止され、インサート成形時における永久磁石20A、21Aの位置ずれは防止される。
その他の効果は、実施の形態1と同じである。
In this embodiment, when the
Therefore, the passage through which the magnetic field noise enters the internal space of the
Further, in this case, the
Other effects are the same as those of the first embodiment.
実施の形態3.
図6は、実施の形態3における回転角検出装置の要部断面図である。
この実施の形態では、シールド部材31Aが磁気回路6Bの内径側に配置されている。非磁性導電材料で構成されたシールド部材31Aは、両端部に周方向に間隔をおいて形成されたかしめ部31Aaがかしめ加工されて、第1のヨーク部22、第2のヨーク部23と一体化されている。
また、シャフト4側のかしめ部31Aaは、スロットルレバー40に形成された複数の孔40aを貫通した後かしめ加工されており、シールド部材31Aと一体化された磁気回路6Bは、スロットルレバー40と一体化されている。
このスロットルレバー40は金属製で、端部に扇形のスロットル歯車50が形成されている。
なお、このシールド部材31Aは、非磁性導電材料で構成されており、電界をシールドするものの、磁界は通過するので、永久磁石20、21により生じた磁気回路6Bの内部空間の磁力線の流れが、シールド部材31Aにより阻害されるようなことはない。
その他の構成は、実施の形態1と同様である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of the rotation angle detection device according to the third embodiment.
In this embodiment, the
The caulking portion 31Aa on the
The
Although this
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
この実施の形態では、実施の形態1、2のように、有底部材13とともに、シールド部材31及び磁気回路6、6Aを樹脂により一体化するインサート成形する工程が不要となる。
In this embodiment, as in the first and second embodiments, the insert molding step of integrating the
なお、この発明に係る回転角検出装置は、絞り弁の開度を検出するエンジン用吸気制御装置以外の各種の回転体の回転角を検出する装置にも適用することができるのは勿論である。
また、磁気回路は、対向して形成された一対の切欠き部を有したヨークと、この切欠き部に嵌着された永久磁石とから構成されていてもよい。
また、シールド部材31については、磁気回路6、6A、6Bの周壁面の全周を覆うことなく、透磁率が空気に近い永久磁石20A、21Aの全面のみを覆ってもよい。
Of course, the rotation angle detection device according to the present invention can also be applied to devices for detecting the rotation angles of various rotating bodies other than the engine intake control device for detecting the opening of the throttle valve. .
Further, the magnetic circuit may be composed of a yoke having a pair of notch portions formed to face each other and a permanent magnet fitted into the notch portion.
Moreover, about the
2 ボディ、3 絞り弁、4 シャフト、6,6A,6B 磁気回路、13 有底部材、20,20A 第1の永久磁石、21,21A 第2の永久磁石、22,22A 第1のヨーク部、23,23A 第2のヨーク部、30 非接触センサ、31,31A シールド部材、31a,31Aa かしめ部、40 スロットルレバー、40a 孔。 2 body, 3 throttle valve, 4 shaft, 6, 6A, 6B magnetic circuit, 13 bottomed member, 20, 20A first permanent magnet, 21, 21A second permanent magnet, 22, 22A first yoke portion, 23, 23A Second yoke portion, 30 Non-contact sensor, 31, 31A Shield member, 31a, 31Aa Caulking portion, 40 Throttle lever, 40a hole.
Claims (6)
前記内部空間に配置された非接触センサと、
前記磁気回路に設けられ、外部から磁気回路の内部空間にノイズが侵入するのを防止するシールド部材とを備え、
前記非接触センサは、回転体に取り付けられる前記磁気回路の回転に伴い前記磁束の方位の変化を検出することで、回転体の回転角を検出することを特徴とする回転角検出装置。 A cylindrical magnetic circuit composed of a yoke made of a magnetic material and a pair of permanent magnets arranged opposite to each other and having magnetic poles aligned in the same direction, and the magnetic flux flows in the same direction in the internal space;
A non-contact sensor disposed in the internal space;
A shield member that is provided in the magnetic circuit and prevents noise from entering the internal space of the magnetic circuit from the outside;
The non-contact sensor detects a rotation angle of the rotating body by detecting a change in the direction of the magnetic flux with the rotation of the magnetic circuit attached to the rotating body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006118217A JP4249758B2 (en) | 2006-04-21 | 2006-04-21 | Rotation angle detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006118217A JP4249758B2 (en) | 2006-04-21 | 2006-04-21 | Rotation angle detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007292502A true JP2007292502A (en) | 2007-11-08 |
JP4249758B2 JP4249758B2 (en) | 2009-04-08 |
Family
ID=38763256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006118217A Expired - Fee Related JP4249758B2 (en) | 2006-04-21 | 2006-04-21 | Rotation angle detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4249758B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009145076A (en) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Hitachi Cable Ltd | Rotation angle detector |
CN114026382A (en) * | 2019-06-28 | 2022-02-08 | 株式会社电装 | Rotation angle detecting device |
-
2006
- 2006-04-21 JP JP2006118217A patent/JP4249758B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009145076A (en) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Hitachi Cable Ltd | Rotation angle detector |
CN114026382A (en) * | 2019-06-28 | 2022-02-08 | 株式会社电装 | Rotation angle detecting device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4249758B2 (en) | 2009-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3983722B2 (en) | Engine intake control device | |
JP4046746B2 (en) | Rotation angle detector | |
JP4294036B2 (en) | Rotation angle detector | |
KR100424375B1 (en) | Non-contact rotational position sensor and throttle valve assembly including non-contact rotational position sensor | |
JP3893907B2 (en) | Intake control device for internal combustion engine | |
JP2008128823A (en) | Apparatus for detecting rotation angle | |
JP2005048671A (en) | Engine intake control device | |
US6930477B1 (en) | Rotation angle detection device | |
JP2009145293A (en) | Non-contact type rotational angle detection apparatus and manufacturing method thereof | |
US20150185047A1 (en) | Position sensing apparatus | |
JP3539299B2 (en) | Rotation angle detector | |
JP4249758B2 (en) | Rotation angle detector | |
JP2008128857A (en) | Rotation angle detecting apparatus | |
JP5720961B2 (en) | Position detection device | |
JP2004332603A (en) | Rotation angle detection device, electronic control throttle valve device, manufacturing method for sensor detecting rotation angle of throttle valve stem, and internal combustion engine | |
JP4879711B2 (en) | Rotation angle sensor and throttle device | |
JP4215783B2 (en) | Throttle valve control device for internal combustion engine | |
JP5720962B2 (en) | Position detection device | |
JP3855763B2 (en) | Rotation angle detector | |
JP4883026B2 (en) | Rotation angle detector | |
JP2004257894A (en) | Rotation angle detection device | |
US20230349685A1 (en) | Rotation Angle Detecting Device | |
JP2006038872A (en) | Throttle valve assembly having noncontact type rotation position sensor | |
JP2004271451A (en) | Rotational angle detector | |
US9605977B2 (en) | Rotation position detection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080908 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081014 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081211 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090113 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090115 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4249758 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |