JP2017090105A - 回転角度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の永久磁石を離間して配設した検出精度の良い回転角度検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】回転角度検出装置１００は、回転体ＲＢ１０に連動して回動する複数の永久磁石１１と磁気を検出する磁気検出素子１３と回転体ＲＢ１０の回転角度を算出する処理部１７とを備え、複数の永久磁石１１のそれぞれが、回転中心軸ＲＢｊを中心とした仮想の円に沿った円環形状を分割した円弧形状であるとともに、円弧形状の中央が仮想の円に沿った位置で等間隔になるように配設され、１対のＳ極とＮ極に着磁された複数の永久磁石１１の内、センタ磁石１１Ｃとセンタ磁石１１Ｃの両側に１つずつ配設されたサイド磁石１１Ｓとを有し、磁気検出素子１３が、初期状態において、センタ磁石１１Ｃと対向するように配設され、磁気検出素子１３側から見たときに、センタ磁石１１Ｃの着磁極とサイド磁石１１Ｓの着磁極とが異なっていることを特徴としている。【選択図】図２

Description

本発明は、回転体の回転角度を検出する回転角度検出装置に関し、特に、永久磁石と磁気検出素子を用いて回転角度を検出する回転角度検出装置に関する。

回転中心軸を中心に回転する回転体は、様々な分野で様々な機器に使用されている。その際に、回転体の回転角度を検出する必要が生じる場合が多々あった。そして、この回転体の回転角度を検出する回転角度検出装置では、回転角度の検出方法として、回転体と接触させて検出する接触タイプと、回転体とは非接触で検出する非接触タイプと、のいずれかのタイプの検出方式を用いている。特に、近年では、接触部分を有さないために長寿命化が図れる非接触タイプの検出方式が用いられるようになってきた。

このような非接触タイプの回転角度検出装置においては、永久磁石と磁気検出素子を用いた磁気検出手段を有した検出方式（磁気検出タイプ）が年々増加してきた。この磁気検出タイプの検出方式では、磁気検出素子との電気的な接続を容易にするため、固定側に磁気検出素子を配設し回転側に永久磁石を配設するのが一般的であった。

この磁気検出タイプの回転角度検出装置として、特許文献１（従来例１）では、自動車等の内燃機関のスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ８００が提案されている。図１３は、従来例１のスロットルポジションセンサ８００を説明する図であって、内部構成を表す断面図である。

図１３に示すスロットルポジションセンサ８００は、中空のハウジング８０１と、ベアリングにより回転自在に支持され磁性材料からなる中空のロータ８０５と、ロータ８０５に固設されスロットルバルブの回転を受けるレバーと、ロータの回転軸（回転中心軸）と直交する方向に着磁された永久磁石８１５と、ロータの回転軸を中心にして配設されたホール素子８２１と、ホール素子８２１を収納している帯状のホルダ８２５と、を備えて構成されている。そして、このスロットルポジションセンサ８００は、スロットルバルブの回転に伴いレバー及びロータ８０５を介して永久磁石８１５が回転することにより磁界に変化が生じ、この磁界の変化をホール素子８２１で検知して、スロットル開度を検出するように構成されている。このように回転軸を中心にして磁気検出素子（ホール素子８２１）を配設し、その周囲を取り囲むようにして永久磁石８１５を配設した構成にすることで、高価な永久磁石８１５のサイズをより小さくすることができ、回転角度検出装置（スロットルポジションセンサ８００）の外形サイズをより小型にすることができる。

一方、回転軸の中心に磁気検出手段を配設できないタイプの回転角度検出装置があり、特許文献２（従来例２）では、カメラ等のレンズ鏡筒９１８に設けられた回転検出装置９００が提案されている。図１４は、従来例２の回転検出装置９００を説明する図であって、図１４（ａ）は、レンズ鏡筒９１８に設けられた回転検出装置９００の一例を示す斜視図であり、図１４（ｂ）は、回転検出装置９００の内部の例を示す斜視図である。

図１４（ａ）に示す回転検出装置９００は、デジタルビデオカメラレコーダ等のレンズ鏡筒９１８の前側に装着され、ユーザの手により回転されるマニュアル操作式のフォーカスレンズ９３１の回転量及び回転方向の検出を行っている。

また、回転検出装置９００は、図１４（ｂ）に示すように、フォーカスレンズ９３１を保持し光軸ＯＬを中心として回転する回転体９２０と、回転体９２０の内側に保持されたマグネット９３０と、マグネット９３０の側方に配設された磁気検出センサ９５０と、を備えて構成されている。このため、フォーカスレンズ９３１の光軸ＯＬの部分には磁気検出手段（マグネット９３０或いは磁気検出センサ９５０）が配設できないようになっている。そして、回転検出装置９００は、ユーザの手により回転される回転体９２０の回転に伴いマグネット９３０が回転し、このマグネット９３０の回転により磁界に変化が生じ、この磁界の変化を磁気検出センサ９５０で検知して、フォーカスレンズ９３１の回転量及び回転方向を検出するように構成されている。このように回転軸を中心にして磁気検出手段を配設できない場合には、高価な永久磁石（マグネット９３０）を大きくしなければいけないという課題があった。すなわち、より高コストになってしまうという課題があった。

特開平６−７４７０８号公報 特開２００１−２５５１７１号公報

更に、例えば、自動二輪車のハンドル部分のスロットルのように、中心に金属性のスロットルバーがあり、その周囲に配置されたグリップの回転角度を検出するような場合には、スロットルバーの外側に永久磁石を配設しなければいけなく、高価な永久磁石がより大きくなり、高コストになるという課題が益々顕著になってきた。

一方、永久磁石をいくつかに分割して１つのサイズを小さくし、それら複数の永久磁石を離間させて配設する構成とすることで、大きな永久磁石を１つ用いた場合と同等の効果を持たせ、回転角度検出装置をより安価に作製するすることが期待される。しかしながら、小さく分割した永久磁石同士を離間させて配置させているので、磁界の変化が小さくなる領域が生じ、回転角度の検出精度が悪い、または検出できない不検出回転角度が発生する虞れがあった。

本発明は、上述した課題を解決するもので、複数の永久磁石を離間して配設した検出精度の良い回転角度検出装置を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の回転角度検出装置は、回転中心軸を中心として回動する回転体の回動動作に連動して回動する複数の永久磁石と、該永久磁石の発生する磁気を検出する磁気検出素子と、該磁気検出素子の検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を算出する処理部と、を備えた回転角度検出装置において、複数の前記永久磁石のそれぞれが、前記回転中心軸が垂直に貫く垂直平面側から見て、前記回転中心軸を中心とした仮想の円に沿った円環形状を分割した円弧形状であるとともに、前記回転体の外方側に位置し該円弧形状の中央が前記仮想の円に沿った位置で等間隔になるように配設され、前記複数の永久磁石がそれぞれ１対のＳ極とＮ極に着磁されており、前記複数の永久磁石の内、センタ磁石と、該センタ磁石の両側に１つずつ配設されたサイド磁石と、を有し、前記磁気検出素子が、初期状態において、前記センタ磁石と対向するように配設され、前記磁気検出素子側から見たときに、前記センタ磁石の着磁極と前記サイド磁石の着磁極とが異なっていることを特徴としている。

これによれば、本発明の回転角度検出装置は、小さく分割した円弧形状の永久磁石同士を離間させて配置させている場合であっても、測定範囲内で一体に形成された１個の永久磁石に複数の磁極で着磁した場合と同等或いはそれ以上の検出精度を得ることが可能である。しかも、小さく分割した永久磁石を用いているので、小型化されて安価に作製することができる。これらのことにより、複数の永久磁石を離間して配設した検出精度の良い回転角度検出装置を提供することができる。

また、本発明の回転角度検出装置は、前記複数の永久磁石の着磁方向が前記回転中心軸と平行な第１着磁方向であり、前記磁気検出素子が該第１着磁方向におけるいずれか一方側に前記センタ磁石と対向するように配設されていることを特徴としている。

これによれば、磁気検出素子がセンタ磁石の側方側に配設されることとなり、径方向における外形サイズを小さくすることができる。しかも永久磁石と連動する回転体に対しても側方側に配設されることとなり、磁気検出素子と容易に配設することができる。

また、本発明の回転角度検出装置は、前記垂直平面側から見て、前記初期状態において、前記センタ磁石の前記円弧形状の中央に相当する位置を基準位置とし、前記サイド磁石の前記円弧形状の中央に相当する位置を離間位置とし、前記初期状態から前記センタ磁石が回動して前記円弧形状の中央が移動した位置を移動位置とし、前記基準位置と該移動位置とが前記回転中心軸に対してなす角を±θ１度とし、前記離間位置と前記基準位置とが前記回転中心軸に対してなす角を±θ２度とし、前記サイド磁石における前記円弧形状の両端部が前記回転中心軸に対してなす角をθ３度とし、ＸＡ及びＹＡは定数であり、ＸＡを１≦ＸＡ≦２．２とした際に、θ１とθ２とがθ１≦θ２≦ＸＡ×θ１の関係であり、θ３がθ３＝ＹＡ×θ１の関係であり、θ３を最小にするための関係式が、ＹＡ＝ＸＡ−０．９であることを特徴としている。

これによれば、上述した関係式が成り立つように、θ１、θ２及びθ３を決めているので、より精度の高い回転角度を検出することができる。特に、“ＹＡ＝ＸＡ−０．９”となるようにして、θ３（サイド磁石の幅サイズ）を決めると、サイド磁石の幅サイズは最も小さいサイズとなる。このことにより、検出精度を確保しつつ、最も小さい永久磁石を用いることができるので、より小型化されてより安価に作製することができる。

また、本発明の回転角度検出装置は、前記複数の永久磁石の着磁方向が前記回転中心軸と直交する径方向の第２着磁方向であり、前記磁気検出素子が該第２着磁方向における前記回転中心軸の反対側に、前記センタ磁石と対向するように配設されていることを特徴としている。

これによれば、磁気検出素子がセンタ磁石の外方側に配設されることとなり、永久磁石が回動移動した際に、磁界の変化が大きい位置に配設されることとなる。このため、磁気検出素子がより確実に磁界の変化を検出でき、検出精度を向上させることができる。

また、本発明の回転角度検出装置は、前記垂直平面側から見て、前記初期状態において、前記センタ磁石の前記円弧形状の中央に相当する位置を基準位置とし、前記サイド磁石の前記円弧形状の中央に相当する位置を離間位置とし、前記初期状態から前記センタ磁石が回動して前記円弧形状の中央が移動した位置を移動位置とし、前記基準位置と該移動位置とが前記回転中心軸に対してなす角を±θ４度とし、前記離間位置と前記基準位置とが前記回転中心軸に対してなす角を±θ５度とし、前記サイド磁石における前記円弧形状の両端部が前記回転中心軸に対してなす角をθ６度とし、ＸＢ及びＹＢは定数であり、ＸＢを１≦ＸＢ≦１．４とした際に、θ４とθ５とがθ４≦θ５≦ＸＢ×θ４の関係であり、θ６がθ６＝ＹＢ×θ４の関係であり、θ６を最小にするための関係式が、ＹＢ＝０．８×ＸＢ²−０．３×ＸＢであるこことを特徴としている。

これによれば、上述した関係式が成り立つように、θ４、θ５及びθ６を決めているので、より精度の高い回転角度を検出することができる。特に、“ＹＢ＝０．８×ＸＢ²−０．３×ＸＢ”となるようにして、θ６（サイド磁石の幅サイズ）を決めると、サイド磁石の幅サイズは最も小さいサイズとなる。このことにより、検出精度を確保しつつ、最も小さい永久磁石を用いることができるので、より小型化されてより安価に作製することができる。

また、本発明の回転角度検出装置は、前記磁気検出素子が複数備えられており、前記複数の磁気検出素子のそれぞれに対して、１つの前記センタ磁石及び２つの前記サイド磁石となるように、前記複数の永久磁石を配設することを特徴としている。

これによれば、複数の磁気検出素子から得られる回転角度を組み合わせることにより、測定範囲を広げることができる。また、ある磁気検出素子に対してセンタ磁石として用いた永久磁石を別な磁気検出素子に対してサイド磁石として用いたり、ある磁気検出素子に対してサイド磁石として用いた永久磁石を別な磁気検出素子に対してセンタ磁石として用いることもでき、少ない永久磁石で測定範囲を広げることもできる。

本発明の回転角度検出装置は、小さく分割した円弧形状の永久磁石同士を離間させて配置させている場合であっても、測定範囲内で一体に形成された１個の永久磁石に複数の磁極で着磁した場合と同等或いはそれ以上の検出精度を得ることが可能である。しかも、小さく分割した永久磁石を用いているので、小型化されて安価に作製することができる。これらのことにより、複数の永久磁石を離間して配設した検出精度の良い回転角度検出装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の回転角度検出装置を説明する図であって、回転角度検出装置が装着されるハンドルの模式図である。 本発明の第１実施形態の回転角度検出装置を説明する構成図であって、図１に示すＩＩ−ＩＩ線における断面図である。 本発明の第１実施形態の回転角度検出装置を説明する構成図であって、図２に示すＺ１側から見た上面図である。 本発明の第１実施形態の回転角度検出装置におけるシミュレーションに用いたモデル図であって、図４（ａ）は、本願の３つの永久磁石と１つの磁気検出素子の位置関係を示した模式図であり、図４（ｂ）は、比較例の１つの永久磁石と１つの磁気検出素子の位置関係を示した模式図である。 本発明の第１実施形態の回転角度検出装置におけるシミュレーションＡＡの結果のグラフであって、図５（ａ）は、本願のモデルの結果であり、図５（ｂ）は、比較例のモデルの結果である。 本発明の第１実施形態の回転角度検出装置におけるシミュレーションＢＢの結果のグラフであって、図６（ａ）は、本願のモデルの結果であり、図６（ｂ）は、複数の永久磁石の互いの関係を示した結果である。 本発明の第２実施形態の回転角度検出装置を説明する構成図であって、図１に示すハンドルに回転角度検出装置が適用された際のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。 本発明の第２実施形態の回転角度検出装置を説明する構成図であって、図７に示すＺ１側から見た上面図である。 本発明の第２実施形態の回転角度検出装置を説明する構成図であって、図７に示す断面構成図に磁界の流れを示した図である。 本発明の第２実施形態の回転角度検出装置におけるシミュレーション結果を説明する図であって、図１０（ａ）は、シミュレーションＣＣに用いたモデル図であって、図１０（ｂ）は、シミュレーションＣＣの結果で複数の永久磁石の互いの関係を示したグラフである。 本発明の第１実施形態の回転角度検出装置の変形例１を説明する構成図であって、図２と比較した断面構成図である。 本発明の第２実施形態の回転角度検出装置の変形例３を説明する構成図であって、図７と比較した断面構成図である。 従来例１のスロットルポジションセンサを説明する図であって、内部構成を表す断面図である。 従来例２の回転検出装置を説明する図であって、図１４（ａ）は、レンズ鏡筒に設けられた回転検出装置の一例を示す斜視図であり、図１４（ｂ）は、回転検出装置の内部の例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の回転角度検出装置１００が装着されるハンドルＨＮの模式図である。図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線における断面構成図である。図３は、図２に示すＺ１側から見た上面構成図である。図３には、説明を分かり易くするために磁界の流れを２点鎖線で示している。また、図１ないし図３においては、後述する回転体ＲＢ１０が静止位置より回転されて、回転体ＲＢ１０の回動動作範囲の中間位置に位置している状態を示している。なお、この中間位置を初期状態としている。

本発明の第１実施形態の回転角度検出装置１００は、図１に示すような自動二輪や自動三輪等のハンドルＨＮの部分に取り付けられ、操作者（運転者）が操作するスロットルの操作部（把持部ＳＨ）の回転を検知するために用いられている。そして、回転角度検出装置１００は、ブレーキレバーＲＶの根元と把持部ＳＨの取付部分との間のハンドルＨＮに内蔵されている。

回転角度検出装置１００は、図２及び図３に示すように、操作者の操作により回動する回転体ＲＢ１０に連動する３つの永久磁石１１と、３つの永久磁石１１の発生する磁気を検出する磁気検出素子１３と、磁気検出素子１３の検出信号に基づいて回転体ＲＢ１０の回転角度を算出する処理部１７と、を備えて構成されている。

先ず、回転角度検出装置１００の永久磁石１１について説明する。永久磁石１１は、ネオジウム磁石等の磁石からなり、図２及び図３に示すように、センタ磁石１１Ｃと、センタ磁石１１Ｃの両側に１つずつ配設されたサイド磁石１１Ｓと、から構成されている。そして、３つの永久磁石１１（１つのセンタ磁石１１Ｃ、２つのサイド磁石１１Ｓ）は、回転体ＲＢ１０の外方側に配設されて、回転体ＲＢ１０と係合されており（図示はしていない）、図２に示す回転体ＲＢ１０の回転中心軸ＲＢｊを中心として、回転体ＲＢ１０の回動動作に連動して回動するようになっている。

また、３つの永久磁石１１のそれぞれは、回転中心軸ＲＢｊが垂直に貫く垂直平面側から見て、つまり、Ｙ方向側から見て（図２の状態）、回転中心軸ＲＢｊを中心とした仮想の円に沿った円環形状を分割した円弧形状となっている。言い換えると、回転中心軸ＲＢｊを中心とした仮想のリング軌跡ＲＴに対し、リング軌跡ＲＴと重なり分割されたリング分割片形状となっている。そして、３つの永久磁石１１のそれぞれは、円弧形状の中央（リング分割片形状の中央）が回転中心軸ＲＢｊを中心とした仮想の円に沿った位置で等間隔になるように配設されている。つまり、図２に示すθ２度（後述する基準位置と離間位置とが回転中心軸ＲＢｊに対してなす角（中心角））が同じ角度となるように配設されている。

ここで、センタ磁石１１Ｃとサイド磁石１１Ｓとの位置関係の定義について、簡単に説明する。

先ず、回転中心軸ＲＢｊが垂直に貫く垂直平面側（Ｙ方向側）から見て、初期状態（回転体ＲＢ１０の回動動作範囲の中間位置）において、図２に示すように、センタ磁石１１Ｃの円弧形状（リング分割片形状）の中央に相当する位置を基準位置とする。次に、初期状態からセンタ磁石１１Ｃが回動して円弧形状の中央が移動した位置を移動位置とする。その際には、同じ向きに同じ移動距離で、サイド磁石１１Ｓも移動する。次に、初期状態において、サイド磁石１１Ｓが配設されている位置、すなわちサイド磁石１１Ｓの円弧形状（リング分割片形状）の中央に相当する位置を離間位置とする。

そして、図２に示すように、基準位置と移動位置とが回転中心軸ＲＢｊに対してなす角（中心角）を±θ１度とする。この±θ１度が回転角度検出装置１００における測定の角度範囲となっている。また、離間位置と基準位置とが回転中心軸ＲＢｊに対してなす角（中心角）を±θ２度とする。このθ２度が回転角度検出装置１００におけるサイド磁石１１Ｓの配設位置となっている。この際に、基準位置からの方向が一方向（図２に示すＸ１側への回転方向）と他方向（図２に示すＸ２側への回転方向）と存在するので、θ１度とθ２度は、プラス（一方向）及びマイナス（他方向）の値を有するようになっている。なお、本発明の第１実施形態では、回転角度検出装置１００がスロットルの操作部（把持部ＳＨ）の回転を検知するために用いられているので、θ１度の角度範囲は、１５°≦θ１≦９０°程度となっている。

更に、サイド磁石１１Ｓにおける円弧形状の両端部が回転中心軸ＲＢｊに対してなす角（中心角）をθ３度とする。このθ３度が回転角度検出装置１００におけるサイド磁石１１Ｓの幅サイズとなっている。

以上のようにして、センタ磁石１１Ｃとサイド磁石１１Ｓとの位置関係について定義される。

このように配設された３つの永久磁石１１は、図３に示すように、それぞれ１対のＳ極とＮ極に着磁されているとともに、３つの永久磁石１１の着磁方向が回転中心軸ＲＢｊと平行な第１着磁方向ＭＤ１（図３に示すＹ方向）となっている。

また、センタ磁石１１Ｃとサイド磁石１１Ｓとは、図３に示すように、それぞれの着磁の向きが異なる向きとなっており、図２に示すように、磁気検出素子１３側から見たときに（図２の基準位置の状態）、センタ磁石１１Ｃの着磁極とサイド磁石１１Ｓの着磁極とが異なっている。具体的には、図２では、センタ磁石１１Ｃの着磁極がＳ極であり、サイド磁石１１Ｓの着磁極がＮ極である。これにより、図３に示すように、センタ磁石１１Ｃから左右のサイド磁石１１Ｓに、左右のサイド磁石１１Ｓからセンタ磁石１１Ｃに向けての磁界の流れが整えられて形成されるようになる。

次に、回転角度検出装置１００の磁気検出素子１３について説明する。磁気検出素子１３は、ホール素子を２つ用いており、詳細な図示はしていないが、熱硬化性の合成樹脂でパッケージングされて、図示していない回路基板に搭載されている。この２つのホール素子は、図３に示すＸ方向及びＹ方向にそれぞれ感度軸を有している。

また、磁気検出素子１３は、初期状態において、センタ磁石１１Ｃと対向するように配設され、センタ磁石１１Ｃの近傍で、センタ磁石１１Ｃの第１着磁方向ＭＤ１における一方側（図３に示すＹ２側）に配置されている。これにより、磁気検出素子１３がセンタ磁石１１Ｃの側方側に配設されることとなり、回転中心軸ＲＢｊを中心とした径方向における外形サイズを小さくすることができる。しかも永久磁石１１と連動する回転体ＲＢ１０に対しても側方側に配設されることとなり、磁気検出素子１３を容易に配設することができる。

そして、磁気検出素子１３は、３つの永久磁石１１の回動動作に伴う磁界の変化を２軸のホール素子により検出して、永久磁石１１の回動動作を検出している。なお、本発明の第１実施形態では、この磁気検出素子１３をセンタ磁石１１Ｃの第１着磁方向ＭＤ１における一方側（図３に示すＹ２側）に配設したが、これに限るものではなく、第１着磁方向ＭＤ１における他方側（図３に示すＹ１側）に配設しても良い。

最後に、回転角度検出装置１００の処理部１７は、集積回路（ＩＣ、Integrated Circuit）を用いて構成されており、磁気検出素子１３（２つのホール素子）に接続されて、磁気検出素子１３の検出信号に基づいて回転体ＲＢ１０の回転角度を算出している。この処理部１７は、詳細な図示はしていないが、磁気検出素子１３と併せてパッケージングされている。

以上に述べたように、本発明の第１実施形態の回転角度検出装置１００は、初期状態において、磁気検出素子１３と対向する円弧形状のセンタ磁石１１Ｃと、センタ磁石１１Ｃの両側に１つずつ配設された円弧形状のサイド磁石１１Ｓと、を備えて、等間隔になるように配設し、磁気検出素子１３側から見たときに（図２の状態）、センタ磁石１１Ｃの着磁極とサイド磁石１１Ｓの着磁極とが異なっているように構成した。これにより、小さく分割した円弧形状の永久磁石１１同士を離間させて配置させている場合であっても、測定範囲内で一体に形成された１個の磁石に複数の磁極で着磁した場合と同等或いはそれ以上の検出精度を得ることが可能である。しかも、小さく分割した永久磁石１１を用いているので、大きな磁石１個で形成する場合に比べて、小型化されて安価に作製することができる。

更に、センタ磁石１１Ｃ及びサイド磁石１１Ｓの配設に際し、以下の関係式１が成り立つようにすると、より精度の高い回転角度を検出することができる。
＜関係式１＞
ＸＡ及びＹＡは定数であり、
ＸＡを１≦ＸＡ≦２．２とし、
θ１とθ２とがθ１≦θ２≦ＸＡ×θ１であり、
ＹＡをＹＡ＜ＸＡとした際に、
θ３がθ３＝ＹＡ×θ１。
つまり、サイド磁石１１Ｓの離間位置（θ２）は、回転角度検出装置１００の測定角度範囲（θ１）以上であるとともに測定角度範囲（θ１）の２．２倍以下にし、サイド磁石１１Ｓの幅サイズ（θ３）は、測定角度範囲（θ１）とサイド磁石１１Ｓの離間位置（θ２）とを考慮して決めるのが良い。

特に、測定角度範囲（θ１）に対するサイド磁石１１Ｓの幅サイズ（θ３）の比率が“ＹＡ＝ＸＡ−０．９”となるようにして、サイド磁石１１Ｓの幅サイズ（θ３）を決めると、この時のサイド磁石１１Ｓの幅サイズ（θ３）が最も小さいサイズとなる。これにより、検出精度を確保しつつ、最も小さい磁石を用いることができるので、より小型化されてより安価に作製することができる。

次に、本発明の第１実施形態の回転角度検出装置１００における効果を検証するため、シミュレーションＡＡとシミュレーションＢＢの２種類のシミュレーションを行った。以下に、この検証結果について説明する。

図４は、シミュレーションに用いたモデル図であって、図４（ａ）は、本発明の第１実施形態の回転角度検出装置１００における３つの永久磁石１１（１つのセンタ磁石１１Ｃ、２つのサイド磁石１１Ｓ）と１つの磁気検出素子１３の位置関係を示したモデルＭ０１であり、図４（ｂ）は、比較例の回転角度検出装置Ｈ１００における１つの永久磁石Ｈ１１と１つの磁気検出素子１３の位置関係を示したモデルＭＥ１である。比較例のモデルＭＥ１では、図４（ｂ）に示すように、永久磁石Ｈ１１を１つのみ用いており、その形状が約１８０°の半円環状を有している。また、永久磁石Ｈ１１には、等間隔（それぞれ６０°）で、３つのセグメントに分けて着磁がされている。

先ず、シミュレーションＡＡについて説明する。シミュレーションＡＡでは、回転角度検出装置１００のモデルＭ０１において、図４（ａ）に示す測定角度範囲（θ１）及びサイド磁石１１Ｓの離間位置（θ２）を同じ角度の６０°とし、永久磁石１１（１つのセンタ磁石１１Ｃ、２つのサイド磁石１１Ｓ）の幅サイズ（θ３）を２５°として設定した。また、永久磁石１１の内側円弧の半径Ｒ１を１５．６（ｍｍ）とし、永久磁石１１の外側円弧の半径Ｒ２を１８．３（ｍｍ）として設定した。また、永久磁石１１と磁気検出素子１３との間隔距離を２．５５（ｍｍ）として設定した。一方、比較例の回転角度検出装置Ｈ１００のモデルＭＥ１では、上述した永久磁石Ｈ１１の個数や形状以外の部分において、各サイズ｛測定角度範囲（θ１）、内側円弧の半径Ｒ１、外側円弧の半径Ｒ２、永久磁石Ｈ１１と磁気検出素子１３との間隔距離｝は、回転角度検出装置１００のモデルＭ０１と同じにした。

次に、以上のモデルＭ０１及びモデルＭＥ１を用いたシミュレーションＡＡの結果について説明する。図５は、シミュレーションＡＡの結果であって、図５（ａ）は、本願のモデルＭ０１における出力値の一例を示すグラフであり、図５（ｂ）は、比較例のモデルＭＥ１における出力値を示すグラフである。横軸は、測定角度範囲（θ１度）であり、縦軸は、磁気検出素子１３からの出力値である。

本発明の第１実施形態の回転角度検出装置１００は、図５（ａ）に示すように、測定角度範囲（θ１度）において、その出力値がほぼ直線的に変化している。このような優れたリニアリティー（直線性）であれば、処理部１７によって、理想的な直線に容易に補正することができる。

一方、比較例の回転角度検出装置Ｈ１００は、図５（ｂ）に示すように、測定角度範囲（θ１度）において、その出力値がいくつかの変曲点を有した曲線に変化している。このように出力値が曲線的に変化すると、処理部１７によって、理想的な直線に補正することが困難であるばかりでなく、場合によっては補正することができないという課題を有している。

これらの結果から、本発明の第１実施形態の回転角度検出装置１００は、複数の永久磁石１１を離間して配設して、測定範囲内で一体に形成された１個の永久磁石Ｈ１１に複数の磁極で着磁した場合と同等或いはそれ以上の検出精度を得ることが可能であるという効果を奏している。

次に、シミュレーションＢＢについて説明する。シミュレーションＢＢは、図４（ａ）に示すモデルＭ０１を用いて、サイド磁石１１Ｓの離間位置（θ２）と永久磁石１１の幅サイズ（θ３）を可変させて行った。図６は、シミュレーションＢＢであって、図６（ａ）は、図５（ａ）に示す出力値とは違う別の一例を示すグラフであり、図６（ｂ）は、３つの永久磁石１１の互いの関係を表す定数ＸＡ及び定数ＹＡと、得られた出力値の結果と、をまとめたグラフである。図６（ｂ）の横軸は、定数ＸＡであり、縦軸は、定数ＹＡである。なお、図６（ｂ）に示す白丸は、図５（ａ）に示す出力値と同等の結果であり、黒丸は、図６（ａ）に示す出力値と同等の結果である。

本発明の第１実施形態の回転角度検出装置１００は、図６（ａ）に示すように、３つの永久磁石１１の互いの関係によっては、測定角度範囲（θ１度）において、その出力値に特異点ＰＰ（不連続点）を有する場合が生じることがある。しかしながら、特異点ＰＰの部分を除くと、その出力値は直線的に変化しているので、比較例のような変曲点を有した曲線的な出力値の場合と違い、処理部１７によって、特異点ＰＰの部分も含めて充分に理想的な直線に補正することができる。

一方、図６（ｂ）に示すように、定数ＸＡが１以上、つまりサイド磁石１１Ｓの離間位置（θ２）が回転角度検出装置１００の測定角度範囲（θ１）以上で、定数ＸＡが２．２以下、つまりサイド磁石１１Ｓの離間位置（θ２）が測定角度範囲（θ１）の２．２倍以下にする。更に、定数ＹＡが“ＸＡ−０．９”以上で１．３以下にする。

上述したこの範囲（図６（ｂ）に示す三角形状のクロスハッチングＨＢ１の部分）であれば、図５（ａ）に示す出力値と同等の値が得られる。特に、サイド磁石１１Ｓの幅サイズ（θ３）を“θ１×（ＸＡ−０．９）”（図６（ｂ）に示す直線ＬＢ１）となるようにして決めると、サイド磁石１１Ｓの幅サイズは最も小さいサイズとなる。これにより、本発明の第１実施形態の回転角度検出装置１００は、検出精度を確保しつつ、最も小さい磁石を用いることができるという効果を奏している。

以上のように構成された本発明の第１実施形態の回転角度検出装置１００における、効果について、以下に纏めて説明する。

本発明の第１実施形態の回転角度検出装置１００は、初期状態において、磁気検出素子１３と対向する円弧形状のセンタ磁石１１Ｃと、センタ磁石１１Ｃの両側に１つずつ配設された円弧形状のサイド磁石１１Ｓと、を備えて、等間隔になるように配設し、磁気検出素子１３側から見たときに、センタ磁石１１Ｃの着磁極とサイド磁石１１Ｓの着磁極とが異なっているように構成した。これにより、小さく分割した円弧形状の永久磁石１１同士を離間させて配置させている場合であっても、測定範囲内で一体に形成された１個の磁石に複数の磁極で着磁した場合と同等或いはそれ以上の検出精度を得ることが可能である。しかも、小さく分割した永久磁石１１を用いているので、大きな磁石１個で形成する場合に比べて、小型化されて安価に作製することができる。これらのことにより、複数の永久磁石１１を離間して配設した検出精度の良い回転角度検出装置１００を提供することができる。

また磁気検出素子１３が回転中心軸ＲＢｊと平行な第１着磁方向ＭＤ１における一方側（図３に示すＹ２側）にセンタ磁石１１Ｃと対向するように配設されているので、磁気検出素子１３がセンタ磁石１１Ｃの側方側に配設されることとなり、回転中心軸ＲＢｊを中心とした径方向における外形サイズを小さくすることができる。しかも永久磁石１１と連動する回転体ＲＢ１０に対しても側方側に配設されることとなり、磁気検出素子１３を容易に配設することができる。

また、上述した関係式が成り立つように、θ１、θ２及びθ３を決めているので、より精度の高い回転角度を検出することができる。特に、ＹＡ＝ＸＡ−０．９となるようにして、θ３（サイド磁石１１Ｓの幅サイズ）を決めると、サイド磁石１１Ｓの幅サイズは最も小さいサイズとなる。このことにより、検出精度を確保しつつ、最も小さい磁石を用いることができるので、より小型化されてより安価に作製することができる。

［第２実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態の回転角度検出装置２００を説明する構成図であって、図１に示すハンドルＨＮに回転角度検出装置２００が適用された際のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。図８は、図７に示すＺ１側から見た上面図である。図９は、図７に示す断面構成図に磁界の流れを２点鎖線で示した図である。また、第２実施形態の回転角度検出装置２００は、第１実施形態に対し、永久磁石２１の着磁方向と磁気検出素子２３の配設位置が異なる。なお、第１実施形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、図４ないし図６においては、第１実施形態と同様に、回転体ＲＢ１０が静止位置より回転されて、回転体ＲＢ１０の回動動作範囲の中間位置に位置している状態を示している。なお、この中間位置を初期状態としている。

本発明の第２実施形態の回転角度検出装置２００は、第１実施形態と同様に、図１に示すような自動二輪や自動三輪等のハンドルＨＮの部分に取り付けられ、操作者（運転者）が操作するスロットルの操作部（把持部ＳＨ）の回転を検知するために用いられている。

回転角度検出装置２００は、図７及び図８に示すように、操作者の操作により回動する回転体ＲＢ１０に連動する３つの永久磁石２１と、３つの永久磁石２１の発生する磁気を検出する磁気検出素子２３と、磁気検出素子２３の検出信号に基づいて回転体ＲＢ１０の回転角度を算出する処理部２７と、を備えて構成されている。

先ず、回転角度検出装置２００の永久磁石２１について説明する。永久磁石２１は、サマリウムコバルト磁石等の磁石からなり、図７及び図８に示すように、センタ磁石２１Ｃと、センタ磁石２１Ｃの両側に１つずつ配設されたサイド磁石２１Ｓと、から構成されている。そして、３つの永久磁石２１（１つのセンタ磁石２１Ｃ、２つのサイド磁石２１Ｓ）は、回転体ＲＢ１０の外方側に配設されて、回転体ＲＢ１０と係合されており（図示はしていない）、図７に示す回転体ＲＢ１０の回転中心軸ＲＢｊを中心として、回転体ＲＢ１０の回動動作に連動して回動するようになっている。

また、３つの永久磁石２１のそれぞれは、第１実施形態と同様に、回転中心軸ＲＢｊが垂直に貫く垂直平面側から見て、つまり、Ｙ方向側から見て（図７の状態）、回転中心軸ＲＢｊを中心とした仮想の円に沿った円環形状を分割した円弧形状となっている。言い換えると、回転中心軸ＲＢｊを中心とした仮想のリング軌跡ＲＴに対し、リング軌跡ＲＴと重なり分割されたリング分割片形状となっている。そして、３つの永久磁石２１のそれぞれは、円弧形状の中央（リング分割片形状の中央）が回転中心軸ＲＢｊを中心とした仮想の円に沿った位置で等間隔になるように配設されている。つまり、図７に示すθ５度（後述する基準位置と離間位置とが回転中心軸ＲＢｊに対してなす角（中心角））が同じ角度となるように配設されている。

ここで、センタ磁石２１Ｃとサイド磁石２１Ｓとの位置関係の定義について、第１実施形態と同様であるが、簡単に説明する。

先ず、回転中心軸ＲＢｊが垂直に貫く垂直平面側（Ｙ方向側）から見て、初期状態（回転体ＲＢ１０の回動動作範囲の中間位置）において、図７に示すように、センタ磁石２１Ｃの円弧形状（リング分割片形状）の中央に相当する位置を基準位置とする。次に、初期状態からセンタ磁石２１Ｃが回動して円弧形状の中央が移動した位置を移動位置とする。その際には、同じ向きに同じ移動距離で、サイド磁石２１Ｓも移動する。次に、初期状態において、サイド磁石２１Ｓが配設されている位置、すなわちサイド磁石２１Ｓの円弧形状（リング分割片形状）の中央に相当する位置を離間位置とする。

そして、図７に示すように、基準位置と移動位置とが回転中心軸ＲＢｊに対してなす角（中心角）を±θ４度とする。この±θ４度が回転角度検出装置２００における測定の角度範囲となっている。また、離間位置と基準位置とが回転中心軸ＲＢｊに対してなす角（中心角）を±θ５度とする。このθ５度が回転角度検出装置２００におけるサイド磁石２１Ｓの配設位置となっている。この際に、基準位置からの方向が一方向（図７に示すＸ１側への回転方向）と他方向（図７に示すＸ２側への回転方向）と存在するので、θ４度とθ５度は、プラス（一方向）及びマイナス（他方向）の値を有するようになっている。なお、本発明の第２実施形態においても、回転角度検出装置２００がスロットルの操作部（把持部ＳＨ）の回転を検知するために用いられているので、θ４度の角度範囲は、１５°≦θ４≦９０°程度となっている。

更に、サイド磁石２１Ｓにおける円弧形状の両端部が回転中心軸ＲＢｊに対してなす角（中心角）をθ６度とする。このθ６度が回転角度検出装置２００におけるサイド磁石２１Ｓの幅サイズとなっている。

以上のようにして、センタ磁石２１Ｃとサイド磁石２１Ｓとの位置関係について定義される。

このように配設された３つの永久磁石２１は、図７に示すように、それぞれ１対のＳ極とＮ極に着磁されているとともに、３つの永久磁石２１の着磁方向が回転中心軸ＲＢｊと直交する径方向の第２着磁方向ＭＤ２となっている。

また、センタ磁石２１Ｃとサイド磁石２１Ｓとは、図７に示すように、それぞれの着磁の向きが異なる向きとなっており、図８に示すように、磁気検出素子２３側から見たときに（図８の基準位置の状態）、センタ磁石２１Ｃの着磁極とサイド磁石２１Ｓの着磁極とが異なっている。具体的には、図８では、センタ磁石２１Ｃの着磁極がＮ極であり、サイド磁石２１Ｓの着磁極がＳ極である。これにより、図９に示すように、センタ磁石２１Ｃから左右のサイド磁石２１Ｓに、左右のサイド磁石２１Ｓからセンタ磁石２１Ｃに向けての磁界の流れが整えられて形成されるようになる。

次に、回転角度検出装置２００の磁気検出素子２３について説明する。磁気検出素子２３は、第１実施形態と同様に、ホール素子を２つ用いており、詳細な図示はしていないが、熱硬化性の合成樹脂でパッケージングされて、図示していない回路基板に搭載されている。この２つのホール素子は、図７に示すＸ方向及びＺ方向にそれぞれ感度軸を有している。

また、磁気検出素子２３は、初期状態において、センタ磁石２１Ｃと対向するように配設され、センタ磁石２１Ｃの近傍で、センタ磁石２１Ｃの第２着磁方向ＭＤ２における回転中心軸ＲＢｊの反対側に（図７に示すＺ１側）に配置されている。これにより、磁気検出素子２３が、センタ磁石２１Ｃの外方側に配設され、永久磁石２１が回動移動した際に、磁界の変化が大きい位置に配設されることとなる。このため、磁気検出素子２３がより確実に磁界の変化を検出することができる。

そして、磁気検出素子２３は、３つの永久磁石２１の回動動作に伴う磁界の変化を２軸のホール素子により検出して、永久磁石２１の回動動作を検出している。なお、本発明の第２実施形態では、この磁気検出素子２３をセンタ磁石２１Ｃの第２着磁方向ＭＤ２における回転中心軸ＲＢｊの反対側（図７に示すＺ１側）に配設したが、これに限るものではなく、第２着磁方向ＭＤ２における回転中心軸ＲＢｊ側（図７に示すＺ２側）で、回転体ＲＢ１０との間に配設しても良い。

最後に、回転角度検出装置２００の処理部２７は、第１実施形態と同様に、集積回路（ＩＣ、Integrated Circuit）を用いて構成されており、磁気検出素子２３（２つのホール素子）に接続されて、磁気検出素子２３の検出信号に基づいて回転体ＲＢ１０の回転角度を算出している。この処理部２７は、詳細な図示はしていないが、磁気検出素子２３と併せてパッケージングされている。

以上に述べたように、本発明の第２実施形態の回転角度検出装置２００は、初期状態において、磁気検出素子２３と対向する円弧形状のセンタ磁石２１Ｃと、センタ磁石２１Ｃの両側に１つずつ配設された円弧形状のサイド磁石２１Ｓと、を備えて、等間隔になるように配設し、磁気検出素子２３側から見たときに（図８の状態）、センタ磁石２１Ｃの着磁極とサイド磁石２１Ｓの着磁極とが異なっているように構成した。これにより、小さく分割した円弧形状の永久磁石２１同士を離間させて配置させている場合であっても、測定範囲内で一体に形成された１個の磁石に複数の磁極で着磁した場合と同等或いはそれ以上の検出精度を得ることが可能である。しかも、小さく分割した永久磁石２１を用いているので、大きな磁石１個で形成する場合に比べて、小型化されて安価に作製することができる。

更に、センタ磁石２１Ｃ及びサイド磁石２１Ｓの配設に際し、以下の関係式２が成り立つようにすると、より精度の高い回転角度を検出することができる。
＜関係式２＞
ＸＢ及びＹＢは定数であり、
ＸＢを１≦ＸＢ≦１．４とし、
θ４とθ５とがθ４≦θ５≦ＸＢ×θ４であり、
ＹＢをＹＢ＜ＸＢとした際に、
θ６がθ６＝ＹＢ×θ４。
つまり、サイド磁石２１Ｓの離間位置（θ５）は、回転角度検出装置２００の測定角度範囲（θ４）以上であるとともに測定角度範囲（θ４）の１．４倍以下にし、サイド磁石２１Ｓの幅サイズ（θ６）は、測定角度範囲（θ４）とサイド磁石２１Ｓの離間位置（θ５）とを考慮して決めるのが良い。

特に、測定角度範囲（θ４）に対するサイド磁石２１Ｓの幅サイズ（θ６）の比率が“ＹＢ＝０．８×ＸＢ²−０．３×ＸＢ”となるようにして、サイド磁石２１Ｓの幅サイズ（θ６）を決めると、この時のサイド磁石２１Ｓの幅サイズ（θ６）が最も小さいサイズとなる。これにより、検出精度を確保しつつ、最も小さい磁石を用いることができるので、より小型化されてより安価に作製することができる。

次に、本発明の第２実施形態の回転角度検出装置２００における効果を検証するため、シミュレーションＣＣを行った。以下に、この検証結果について説明する。

図１０は、本発明の第２実施形態の回転角度検出装置２００におけるシミュレーションＣＣの結果を説明する図であって、図１０（ａ）は、シミュレーションＣＣに用いたモデルＭ０２であって、図１０（ｂ）は、３つの永久磁石２１の互いの関係を表す定数ＸＢ及び定数ＹＢと、得られた出力値の結果と、をまとめたグラフである。図１０（ｂ）の横軸は、定数ＸＢであり、縦軸は、定数ＹＢである。なお、図１０（ｂ）に示す白丸は、第１実施形態と同様に、図５（ａ）に示す出力値と同等の結果であり、黒丸は、図６（ａ）に示す出力値と同等の結果である。

シミュレーションＣＣでは、回転角度検出装置２００のモデルＭ０２において、第１実施形態と同様に、図１０（ａ）に示す測定角度範囲（±θ４）を±６０°とし、永久磁石２１の内側円弧の半径Ｒ１を１５．６（ｍｍ）とし、永久磁石２１の外側円弧の半径Ｒ２を１８．３（ｍｍ）とし、永久磁石２１と磁気検出素子２３との間隔距離を２．５５（ｍｍ）として設定した。そして、サイド磁石２１Ｓの離間位置（θ５）と永久磁石２１の幅サイズ（θ６）を可変させて行った。

その結果、図１０（ｂ）に示すクロスハッチングＨＢ２の範囲であれば、図５（ａ）に示す出力値と同等の値が得られる。つまり、サイド磁石２１Ｓの離間位置（θ５）が回転角度検出装置２００の測定角度範囲（θ４）以上（定数ＸＢが１以上）で、サイド磁石２１Ｓの離間位置（θ５）が測定角度範囲（θ４）の１．４倍以下（定数ＸＢが１．４以下）にし、定数ＹＢが“ＹＢ＝０．８×ＸＢ²−０．３×ＸＢ”以上で１．１５以下にするのが良い。特に、サイド磁石２１Ｓの幅サイズ（θ６）を“θ４×（０．８×ＸＢ²−０．３×ＸＢ）”（図１０（ｂ）に示す直線ＬＢ２）となるようにして決めると、サイド磁石２１Ｓの幅サイズは最も小さいサイズとなる。これにより、本発明の第２実施形態の回転角度検出装置２００は、検出精度を確保しつつ、最も小さい磁石を用いることができるという効果を奏している。

以上のように構成された本発明の第２実施形態の回転角度検出装置２００における、効果について、以下に纏めて説明する。

本発明の第２実施形態の回転角度検出装置２００は、初期状態において、磁気検出素子２３と対向する円弧形状のセンタ磁石２１Ｃと、センタ磁石２１Ｃの両側に１つずつ配設された円弧形状のサイド磁石２１Ｓと、を備えて、等間隔になるように配設し、磁気検出素子２３側から見たときに、センタ磁石２１Ｃの着磁極とサイド磁石２１Ｓの着磁極とが異なっているように構成した。これにより、小さく分割した円弧形状の永久磁石２１同士を離間させて配置させている場合であっても、測定範囲内で一体に形成された１個の永久磁石２１に複数の磁極で着磁した場合と同等或いはそれ以上の検出精度を得ることが可能である。しかも、小さく分割した永久磁石２１を用いているので、大きな磁石１個で形成する場合に比べて、小型化されて安価に作製することができる。これらのことにより、複数の永久磁石２１を離間して配設した検出精度の良い回転角度検出装置２００を提供することができる。

磁気検出素子２３が回転中心軸ＲＢｊと直交する第２着磁方向ＭＤ２で回転中心軸ＲＢｊの反対側にセンタ磁石２１Ｃと対向するように配設されているので、磁気検出素子２３が、センタ磁石２１Ｃの外方側に配設され、永久磁石２１が回動移動した際に、磁界の変化が大きい位置に配設されることとなる。このため、磁気検出素子２３がより確実に磁界の変化を検出でき、検出精度を向上させることができる。

また、上述した関係式が成り立つように、θ４、θ５及びθ６を決めているので、より精度の高い回転角度を検出することができる。特に、ＹＢ＝０．８×ＸＢ²−０．３×ＸＢとなるようにして、θ６（サイド磁石２１Ｓの幅サイズ）を決めると、サイド磁石２１Ｓの幅サイズは最も小さいサイズとなる。このことにより、検出精度を確保しつつ、最も小さい磁石を用いることができるので、より小型化されてより安価に作製することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

図１１は、本発明の第１実施形態の回転角度検出装置１００の変形例１を説明する構成図であって、図２と比較した回転角度検出装置Ｄ１００の断面構成図である。図１２は、本発明の第２実施形態の回転角度検出装置２００の変形例３を説明する構成図であって、図７と比較した回転角度検出装置Ｅ２００の断面構成図である。

＜変形例１＞＜変形例２＞
上記第１実施形態では、１つのセンタ磁石１１Ｃ及び２つのサイド磁石１１Ｓの永久磁石１１と１つの磁気検出素子１３との組合せを１組、用いて構成したが、これに限るものではなく、複数組を用いても良い。例えば、図１１に示すように、１つのセンタ磁石Ｄ１Ｃ及び２つのサイド磁石Ｄ１Ｓの永久磁石Ｄ１と１つの磁気検出素子Ｄ１３との組合せを２組、用いた構成でも良い｛変形例１｝。これにより、２つの磁気検出素子Ｄ１３から得られる回転角度を組み合わせることにより、少ない永久磁石Ｅ１で測定範囲を広げることができる。なお、上記第２実施形態の構成においても、複数組を用いて構成しても良い｛変形例２｝。

＜変形例３＞
上記第２実施形態では、１つのセンタ磁石２１Ｃ及び２つのサイド磁石２１Ｓの永久磁石２１と１つの磁気検出素子２３との組合せを１組、用いて構成したが、これに限るものではく、複数の永久磁石Ｅ１と複数の磁気検出素子Ｅ２３とを組み合わせて数組、構成しても良い。例えば、図１２に示すように、５つの永久磁石Ｅ１と２つの磁気検出素子Ｅ２３を用いて、ＥＦ組、ＥＧ組と、２組を構成しても良い。つまり、１つの磁気検出素子Ｅ２３に対して用いたサイド磁石Ｅ１Ｓを、別なもう1つの磁気検出素子Ｅ２３に対してにサイド磁石Ｅ１Ｓとして用いて、永久磁石Ｅ１を共用している｛変形例３｝。これにより、少ない永久磁石Ｅ１で測定範囲を広げることができる。

＜変形例４＞＜変形例５＞＜変形例６＞
また、同様にして、４つの永久磁石Ｅ１と２つの磁気検出素子Ｅ２３を用いて、２組の組合せを構成することができる。つまり、１つの磁気検出素子Ｅ２３に対してセンタ磁石Ｅ１Ｃとして用いた永久磁石Ｅ１を、別なもう1つの磁気検出素子Ｅ２３に対してサイド磁石Ｅ１Ｓとして用いるとともに、１つの磁気検出素子Ｅ２３に対してサイド磁石Ｅ１Ｓとして用いた永久磁石Ｅ１を、別なもう1つの磁気検出素子Ｅ２３に対してセンタ磁石Ｅ１Ｃとして用いて、永久磁石Ｅ１を共用している｛変形例４｝。なお、上記第１実施形態の構成においても、変形例３の構成にしても良いし｛変形例５｝、変形例４の構成にしても良い｛変形例６｝。

＜変形例７＞
上記実施形態では、磁気検出素子１３及び磁気検出素子２３としてホール素子を用いたが、これに限るものではなく、例えば、ＧＭＲ(Giant Magneto Resistive)素子、ＭＲ(Magneto Resistive)素子、ＡＭＲ(Anisotropic Magneto Resistive)素子、ＴＭＲ(Tunnel Magneto Resistive)素子等であっても良い。

＜変形例８＞
上記実施形態では、自動二輪や自動三輪等のハンドルＨＮの把持部ＳＨに設けられたスロットルの部分に好適に適用したが、これに限るものではなく、回転する部分であれば適用が可能である。

本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

１１、２１、Ｄ１、Ｅ１ 永久磁石
１１Ｃ、２１Ｃ、Ｄ１Ｃ、Ｅ１Ｃ センタ磁石
１１Ｓ、２１Ｓ、Ｄ１Ｓ、Ｅ１Ｓ サイド磁石
１３、２３、Ｄ１３、Ｅ２３ 磁気検出素子
１７、２７ 処理部
ＲＢ１０ 回転体
ＲＢｊ 回転中心軸
ＭＤ１ 第１着磁方向
ＭＤ２ 第２着磁方向
１００、２００、Ｄ１００、Ｅ２００ 回転角度検出装置

Claims (6)

1. 回転中心軸を中心として回動する回転体の回動動作に連動して回動する複数の永久磁石と、
   該永久磁石の発生する磁気を検出する磁気検出素子と、
   該磁気検出素子の検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を算出する処理部と、を備えた回転角度検出装置において、
   複数の前記永久磁石のそれぞれは、前記回転中心軸が垂直に貫く垂直平面側から見て、前記回転中心軸を中心とした仮想の円に沿った円環形状を分割した円弧形状であるとともに、前記回転体の外方側に位置し該円弧形状の中央が前記仮想の円に沿った位置で等間隔になるように配設され、
   前記複数の永久磁石は、それぞれ１対のＳ極とＮ極に着磁されており、
   前記複数の永久磁石の内、センタ磁石と、該センタ磁石の両側に１つずつ配設されたサイド磁石と、を有し、
   前記磁気検出素子は、初期状態において、前記センタ磁石と対向するように配設され、
   前記磁気検出素子側から見たときに、前記センタ磁石の着磁極と前記サイド磁石の着磁極とが異なっていることを特徴とする回転角度検出装置。
2. 前記複数の永久磁石の着磁方向は、前記回転中心軸と平行な第１着磁方向であり、
   前記磁気検出素子は、該第１着磁方向におけるいずれか一方側に前記センタ磁石と対向するように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の回転角度検出装置。
3. 前記垂直平面側から見て、
   前記初期状態において、前記センタ磁石の前記円弧形状の中央に相当する位置を基準位置とし、前記サイド磁石の前記円弧形状の中央に相当する位置を離間位置とし、
   前記初期状態から前記センタ磁石が回動して前記円弧形状の中央が移動した位置を移動位置とし、
   前記基準位置と該移動位置とが前記回転中心軸に対してなす角を±θ１度とし、
   前記離間位置と前記基準位置とが前記回転中心軸に対してなす角を±θ２度とし、
   前記サイド磁石における前記円弧形状の両端部が前記回転中心軸に対してなす角をθ３度とし、
   ＸＡ及びＹＡは定数であり、
   ＸＡを１≦ＸＡ≦２．２とした際に、
   θ１とθ２とは、θ１≦θ２≦ＸＡ×θ１の関係であり、
   θ３は、θ３＝ＹＡ×θ１の関係であり、
   θ３を最小にするための関係式が、ＹＡ＝ＸＡ−０．９
   であることを特徴とする請求項２に記載の回転角度検出装置。
4. 前記複数の永久磁石の着磁方向は、前記回転中心軸と直交する径方向の第２着磁方向であり、
   前記磁気検出素子は、該第２着磁方向における前記回転中心軸の反対側に、前記センタ磁石と対向するように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の回転角度検出装置。
5. 前記垂直平面側から見て、
   前記初期状態において、前記センタ磁石の前記円弧形状の中央に相当する位置を基準位置とし、前記サイド磁石の前記円弧形状の中央に相当する位置を離間位置とし、
   前記初期状態から前記センタ磁石が回動して前記円弧形状の中央が移動した位置を移動位置とし、
   前記基準位置と該移動位置とが前記回転中心軸に対してなす角を±θ４度とし、
   前記離間位置と前記基準位置とが前記回転中心軸に対してなす角を±θ５度とし、
   前記サイド磁石における前記円弧形状の両端部が前記回転中心軸に対してなす角をθ６度とし、
   ＸＢ及びＹＢは定数であり、
   ＸＢを１≦ＸＢ≦１．４とした際に、
   θ４とθ５とは、θ４≦θ５≦ＸＢ×θ４の関係であり、
   θ６は、θ６＝ＹＢ×θ４の関係であり、
   θ６を最小にするための関係式が、ＹＢ＝０．８×ＸＢ²−０．３×ＸＢ
   であることを特徴とする請求項４に記載の回転角度検出装置。
6. 前記磁気検出素子が複数備えられており、
   前記複数の磁気検出素子のそれぞれに対して、１つの前記センタ磁石及び２つの前記サイド磁石となるように、前記複数の永久磁石を配設することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の回転角度検出装置。