JP2008128857A - 回転角検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この発明に係る回転角検出装置は、シャフトに固定されるとともに、永久磁石7がインサート成形で一体化されて構成されたインサート成形体20と、このインサート成形体20に形成された内部空間に配置された非接触センサとを備え、非接触センサは、永久磁石7で発生する磁力線の方位を検出することで、シャフトの回転角を検出する回転角検出装置において、永久磁石7は、円筒形状であり、インサート成形体20が成形された後に、内部空間に平行な磁力線が発生するように着磁される。
【選択図】図6
Description
このものの場合、非接触センサの検出精度の向上を図るために、それぞれ単体の永久磁石の形状を円弧形状にして、平行磁界を得ている。
また、一対の永久磁石が周方向の所定の位置に配置されないと、磁束の方位に誤差が生じ、それを避けるために、成形金型において永久磁石の位置決め機構、位置決め部品を設けなければならないという問題点もあった。
さらに、着磁された永久磁石をインサート部品としてインサート成形体を成形する際には、永久磁石が成形金型に吸着し、インサート成形の作業性が悪いという問題点もあった。
前記永久磁石は、円筒形状であり、前記インサート成形体が成形された後に、前記内部空間に平行な磁力線が一方向に発生するように着磁されている。
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、吸気制御装置と略称する)の正面図、図2は図1の吸気制御装置を示す正断面図である。
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2の軸に平歯車3が固定されている。この平歯車3には樹脂製の減速歯車4が歯合している。この減速歯車4は、インサート成形体20のスロットル歯車部5が歯合している。
このインサート成形体20は、金属プレート6と、円筒形状の等方性の永久磁石7と、この永久磁石7の外周面に面接触した円筒形状のヨーク8とがインサート成形により一体化されており、また扇形形状のスロットル歯車部5を縁部に有している。
スロットル歯車部5を形成する樹脂は、永久磁石7及びヨーク8の端面と金属プレート6との間に介在して高インピーダンス部材22を形成しており、また永久磁石7の内壁面を覆って保護層21を形成している。
この金属プレート6は、孔9が嵌入可能に予め形成されたシャフト11の端部に嵌入された後、端部をカシメ、潰すことでシャフト11に固定されている。この回転体であるシャフト11は、吸気通路が形成されたボディ12に対して第1の軸受13、第2の軸受14を介して回転自在に支持されている。シャフト11にはスロットル弁15が固定されている。このスロットル弁15は、スプリング16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。
永久磁石7は、図5において、内周側の下半周をN極、内周側の上半周をS極、外周側の下半周をS極、外周側の上半周をN極の2極着磁されており、永久磁石7の磁束流れは、内周側のN極から永久磁石7の内部空間を通過して内周側のS極に入る。その後、S極で左右に分岐した磁束は、ヨーク8を半周流れて元のN極に戻る。
永久磁石7の内部空間では、中央部において磁力線が平行な平行磁界が生じている。
図6は永久磁石7が着磁される様子を示す図である。空心の着磁コイル30の中心部にインサート成形体20を載置し、この後着磁コイル30に電流を流し、着磁コイル30の空心に平行磁界を生じさせることで、永久磁石7は、内部空間の中央部において磁力線が平行な平行磁界が生じるように着磁される。
また、対向した一対の永久磁石を用いた場合に生じる永久磁石同士の位置ずれが原因となる、平行磁界の指向性の低下が防止される。
また、永久磁石7は、2極の磁極形成が同時に行われるので、例えば個々の異なるロットで着磁された一対の永久磁石を用いた場合に生じる永久磁石同士の磁束量のばらつきが発生するようなことはなく、均一な平行磁界を確保し易い。
また、永久磁石7は、インサート成形体の成形後に着磁されるので、着磁された永久磁石をインサート部品としてインサート成形する際に生じる、永久磁石への異物の付着、永久磁石の成形金型への吸着は発生せず、インサート成形の作業性が向上する。
また、スロットル歯車部5と永久磁石7で生じる平行磁界との角度関係は、着磁装置の着磁方向を変えることで変えることができる。従って、非接触センサ18とスロットル歯車部5とが異なるレイアウトの吸気制御装置に対しても、永久磁石7が着磁される前のインサート成形体20を共通化でき、着磁方向のみの変更で対応することができ、吸気制御装置の新たな展開が容易となる。
図7は実施の形態2の吸気制御装置1のインサート成形体20が着磁される様子を示す図である。
この実施の形態では、着磁ヨーク32及び着磁ヨーク32に巻装された着磁コイル30を備えた着磁装置31のうち、着磁ヨーク32及び着磁コイル30が永久磁石7の内側に設置されており、永久磁石7は、着磁装置31の作動により内側から与えられる着磁磁界により着磁される。
着磁ヨーク32は、図7に示すように、両側に円弧形状の着磁部33を有しており、この着磁部33に対向した永久磁石7の領域が着磁される。
他の構成は、実施の形態1と同じである。
他の作用、効果については、実施の形態1と同じである。
また、上記実施の形態1,2では、永久磁石7の外周に、磁気通路としての機能を果たし、また磁束の外部への漏れ量を低減させるヨーク8を備えた回転角検出装置について説明したが、この発明は、ヨーク8を有しない回転角検出装置にも適用できるのは勿論である。
Claims (6)
- 回転体に固定されるとともに、永久磁石がインサート成形で一体化されて構成されたインサート成形体と、
このインサート成形体に形成された内部空間に配置された非接触センサとを備え、
前記非接触センサは、前記永久磁石で発生する磁力線の方位を検出することで、前記回転体の回転角を検出する回転角検出装置において、
前記永久磁石は、円筒形状であり、前記インサート成形体が成形された後に、前記内部空間に平行な磁力線が発生するように着磁されることを特徴とする回転角検出装置。 - 前記永久磁石の外側には、外壁面に面接触した円筒形状のヨークが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の回転角検出装置。
- 前記永久磁石は、等方性磁石であることを特徴とする請求項1または2に記載の回転角検出装置。
- 前記永久磁石は、外側から与えられる着磁磁界により着磁されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の回転角検出装置。
- 前記永久磁石は、内側から与えられる着磁磁界により着磁されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の回転角検出装置。
- 前記インサート成形体は、駆動モータからの駆動により回転するスロットル歯車部を有しており、このスロットル歯車部の回転により、エンジンの空気量を調整するスロットル弁が作動することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の回転角検出装置。
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