JP2018151159A - 相対位置検出装置、アクセルポジションセンサ及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】永久磁石部の大型化を抑制し、永久磁石部と磁気センサとの相対変位量を、広い範囲にわたって簡便に且つ精度良く検出する相対位置検出装置を提供する。【解決手段】互いに相対変位可能に配置された永久磁石部１７及びリニアホールＩＣ２２を備え、永久磁石部１７の少なくとも二つの磁極部１７ａ、１７ｂは、永久磁石部１７とリニアホールＩＣ２２との対向方向に磁極が互いに異なるように磁化され、かつ相対変位方向に並ぶ。永久磁石部１７は、二つの磁極部１７ａ、１７ｂの境界１７ｊを含む中央部分２７と、相対変位方向において中央部分２７の各片側に隣接する二つの非中央部分２８ａ、２８ｂとを有し、中央部分２７と非中央部分２８ａ、２８ｂとが、中央部分２７の断面積が非中央部分２８ａ、２８ｂの断面積よりも小さく、中央部分２７とリニアホールＩＣ２２との距離が非中央部分２８とリニアホールＩＣ２２との距離よりも長いという要件を満たす。【選択図】図６

Description

本発明は、相対位置検出装置、アクセルポジションセンサ及び車両に関する。

従来、特許文献１に開示された相対位置検出装置が知られている。前記相対位置検出装置は、互いに相対変位可能な磁石及びホールＩＣを備えている。前記ホールＩＣは、磁石の磁束密度が単調変化する範囲内に設けられている。前記ホールＩＣは、前記磁石の磁束密度の変化を検出する。具体的に、前記ホールＩＣは、前記磁石の磁束密度の大きさと比例する電圧を出力する。前記磁石には、磁石の厚さが前記相対変化方向の端面側に向けて小さくなるような傾斜面が形成されている。特許文献１に開示された相対位置検出装置によれば、磁石を長くすることなく、磁石とホールＩＣとの相対変位の検出範囲を効果的に長くできる。

特開２００６−１１２８８０号公報

特許文献１では、ホールＩＣが、磁石の磁束密度が単調変化する範囲内に設けられている。磁石の磁束密度が単調変化する範囲内では、ホールＩＣと磁石との相対変位量とホールＩＣの出力電圧とが実質的に比例する。そのため、磁石の磁束密度が単調変化する範囲内においては、ホールＩＣと磁石との相対変位量が簡便に且つ精度良く検出される。このように、ホールＩＣによって検出可能な磁束密度の範囲内で磁石の磁束密度が単調変化する範囲が長いことが望ましい。ホールＩＣと磁石との相対変位量が、広い範囲にわたって簡便に且つ精度良く検出されるからである。加えて、ホールＩＣと磁石との相対変位量に対して、ホールＩＣによって検出される磁石の磁束密度の変化が小さいことが望ましい。相対変位量の分解能が、広い範囲にわたって高まるからである。これらの点において、特許文献１に開示された相対位置検出装置には、改善の余地があった。

本発明は、永久磁石部の大型化を抑制しつつ、永久磁石部と磁気センサとの相対変位量を、広い範囲にわたって簡便に且つ精度良く検出でき、且つ相対変位量の分解能を高めることができる相対位置検出装置を提供することを目的とする。また、本発明は、前記相対位置検出装置を備えたアクセルポジションセンサを提供することを目的とする。さらに、本発明は、前記アクセルポジションセンサを備えた車両を提供することを目的とする。

本発明は、以下の構成を採用することができる。

（１） 相対位置検出装置であって、
前記相対位置検出装置は、互いに相対変位可能に配置された永久磁石部及び磁気センサを備え、
前記磁気センサは、前記永久磁石部と間隔を空けて対向し、前記永久磁石部の磁束密度の変化を前記永久磁石部と接触せずに検出するように構成され、検出可能な磁束密度の上限値及び下限値を有し、
前記永久磁石部は、少なくとも二つの磁極部を有し、前記二つの磁極部の各々は、前記永久磁石部と前記磁気センサとの対向方向に並ぶＮ極及びＳ極を有するように前記対向方向に磁化され、
前記永久磁石部は、前記二つの磁極部が前記永久磁石部と前記磁気センサとの相対変位方向に並び、且つ前記二つの磁極部において前記磁気センサと対向する磁極が互いに異なるように構成され、
前記永久磁石部は、前記二つの磁極部の境界を含む中央部分と、それぞれが前記相対変位方向において前記中央部分の各片側に隣接する二つの非中央部分とを有し、少なくとも一つの非中央部分が、前記永久磁石部と前記磁気センサとが互いに相対変位した時に前記磁気センサと対向するように構成され、
前記永久磁石部は、前記中央部分と、前記二つの非中央部分のうち、少なくとも前記磁気センサと対向可能な前記非中央部分とが、断面積に関する要件及び前記磁気センサとの距離に関する要件のうち、少なくとも一つの要件を満たすように構成され、前記断面積に関する要件は、前記相対変位方向と垂直な平面における前記中央部分の断面積が、前記相対変位方向と垂直な平面における前記非中央部分の断面積よりも小さいことであり、前記磁気センサとの距離に関する要件は、前記中央部分と前記磁気センサとが前記対向方向に並ぶ時における前記中央部分と前記磁気センサとの距離が、前記非中央部分と前記磁気センサとが前記対向方向に並ぶ時における前記非中央部分と前記磁気センサとの距離よりも長いことである。

以下においては、断面積に関する要件を、断面積要件ともいう。磁気センサとの距離に関する要件を、距離要件ともいう。

（１）の相対位置検出装置では、永久磁石部は、中央部分と、磁気センサと対向可能な非中央部分とが、断面積要件及び距離要件の少なくとも一方を満たす。そのため、（１）の相対位置検出装置は、永久磁石部の大型化を抑制しつつ、磁気センサによって検出可能な磁束密度の範囲内で永久磁石部の磁束密度が単調変化する範囲を長くできる。さらに、（１）の相対位置検出装置は、永久磁石部の大型化を抑制しつつ、磁気センサと永久磁石部との相対変位量に対して、磁気センサによって検出される永久磁石部の磁束密度の変化を小さくできる。従って、（１）の相対位置検出装置によれば、永久磁石部の大型化を抑制しつつ、永久磁石部と磁気センサとの相対変位量を、広い範囲にわたって簡便に且つ精度良く検出でき、且つ相対変位量に対する分解能を高めることができる。

（２） （１）の相対位置検出装置であって、
前記永久磁石部及び前記磁気センサのうち、一方は、軸線を中心として回転することにより、他方と相対変位するように構成されている。

（２）の相対位置検出装置によれば、相対変位量として回転角度を検出できる。即ち、（２）の相対位置検出装置によれば、永久磁石部の大型化を抑制しつつ、永久磁石部及び磁気センサのいずれか一方の回転角度を、広い範囲にわたって簡便に且つより精度良く検出でき、且つ回転角度の分解能を高めることができる。

（３） （２）の相対位置検出装置であって、
前記軸線は、前記永久磁石部の前記中央部分と前記非中央部分とが、少なくとも前記磁気センサとの距離に関する要件を満たす位置に定められている。

（３）の相対位置検出装置によれば、永久磁石部の大型化を抑制しつつ、永久磁石部及び磁気センサのいずれか一方の回転角度を、広い範囲にわたって簡便に且つより精度良く検出でき、且つ回転角度の分解能を高めることができる。

（４） （１）の相対位置検出装置であって、
前記永久磁石部は、前記中央部分の厚さが、前記非中央部分の厚さより小さくなるように構成されている。

（４）の相対位置検出装置によれば、永久磁石部の大型化を抑制しつつ、永久磁石部と磁気センサとの相対変位量を、広い範囲にわたって簡便に且つより精度良く検出でき、且つ相対変位量に対する分解能を高めることができる。

（５） （１）の相対位置検出装置であって、
前記永久磁石部は、前記中央部分の幅が、前記非中央部分の幅より小さくなるように構成されている。

（５）の相対位置検出装置によれば、永久磁石部の大型化を抑制しつつ、永久磁石部と磁気センサとの相対変位量を、広い範囲にわたって簡便に且つより精度良く検出でき、且つ相対変位量に対する分解能を高めることができる。

（６） （１）の相対位置検出装置であって、
前記磁気センサとの距離に関する要件は、前記中央部分と前記磁気センサとが前記対向方向に並ぶ時における前記中央部分と前記磁気センサとの距離が、前記非中央部分と前記磁気センサとが前記対向方向に並ぶ時における前記非中央部分と前記磁気センサとの距離よりも長いことに加え、前記永久磁石部と前記磁気センサとの距離が、前記中央部分から前記非中央部分に向かうにつれて漸次減少することである。

（６）の相対位置検出装置によれば、永久磁石部の大型化を抑制しつつ、永久磁石部と磁気センサとの相対変位量を、広い範囲にわたって簡便に且つより精度良く検出でき、且つ相対変位量に対する分解能をより高めることができる。

（７） （１）の相対位置検出装置であって、
前記断面積に関する要件は、前記相対変位方向と垂直な平面における前記中央部分の断面積が、前記相対変位方向と垂直な平面における前記非中央部分の断面積よりも小さいことに加え、前記相対変位方向と垂直な平面における前記永久磁石部の断面積が、前記中央部分から前記非中央部分に向かうにつれて漸次増加することである。

（７）の相対位置検出装置によれば、永久磁石部の大型化を抑制しつつ、永久磁石部と磁気センサとの相対変位量を、広い範囲にわたって簡便に且つより精度良く検出でき、且つ相対変位量に対する分解能をより高めることができる。

（８） （１）の相対位置検出装置であって、
前記非中央部分は、前記相対変位方向における前記永久磁石部の端部を含む。

（８）の相対位置検出装置によれば、永久磁石部の大型化を抑制しつつ、永久磁石部と磁気センサとの相対変位量を、広い範囲にわたって簡便に且つより精度良く検出でき、且つ相対変位量に対する分解能をより高めることができる。

（９） アクセルポジションセンサであって
前記アクセルポジションセンサは、
（１）〜（８）のいずれか１の相対位置検出装置と、
ハンドルバーに設けられるように構成され、前記永久磁石部及び前記磁気センサの内の一方が設けられた支持部材と、
前記支持部材と相対変位可能に構成され、前記永久磁石部及び前記磁気センサの内の他方が設けられたアクセルグリップと
を備え、
前記アクセルポジションセンサは、前記支持部材に対する前記アクセルグリップの相対変位を前記相対位置検出装置によって検出するように構成されている。

（９）のアクセルポジションセンサによれば、永久磁石部の大型化を抑制しつつ、アクセルグリップとハンドルバーとの相対変位量を、広い範囲にわたって簡便に且つ精度良く検出でき、且つ相対変位量に対する分解能を高めることができる。従って、（９）のアクセルポジションセンサは、アクセルグリップの操作角を拡げることができるとともに、細かなアクセル操作を可能とすることができる。

（１０） 車両であって、
前記車両は、（９）のアクセルポジションセンサを備えている。

（１０）の車両によれば、アクセルグリップとハンドルバーとの相対変位量が、広い範囲にわたって簡便に且つ精度良く検出される。また、相対変位量に対する分解能が高い。従って、（１０）の車両は、アクセルグリップの操作角を拡げることができるとともに、細かなアクセル操作を可能とすることができる。

本発明によれば、永久磁石部の大型化を抑制しつつ、永久磁石部と磁気センサとの相対変位量を、広い範囲にわたって簡便に且つ精度良く検出でき、且つ相対変位量の分解能を高めることができる。

第一実施形態のアクセルポジションセンサを模式的に示す部分破断平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）は、アクセルグリップを模式的に示す縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 第一実施形態に係る分割筐体を模式的に示す斜視図である。 第一実施形態に係る検出部を模式的に示す平面図である。 （ａ）は、第一実施形態における永久磁石部とデジタルホールＩＣ及びリニアホールＩＣとの配置関係の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、永久磁石部の断面図である。 第一実施形態における永久磁石部とデジタルホールＩＣ及びリニアホールＩＣとの配置関係の一例を模式的に示す断面図である。 第一実施形態における永久磁石部とデジタルホールＩＣ及びリニアホールＩＣとの配置関係の一例を模式的に示す断面図である。 第一実施形態における永久磁石部とデジタルホールＩＣ及びリニアホールＩＣとの配置関係の一例を模式的に示す断面図である。 （ａ）は、第一実施形態に係るデジタルホールＩＣの位置における磁束密度の変化を示すグラフであり、（ｂ）は、デジタルホールＩＣから出力される第一検出信号の変化を示すグラフであり、（ｃ）は、第一実施形態に係るリニアホールＩＣの位置における磁束密度の変化を示すグラフであり、（ｄ）は、リニアホールＩＣから出力される第二検出信号の変化を示すグラフである。 （ａ）は、第一実施形態のアクセルポジションセンサにおける第一検出信号及び第二検出信号と、アクセルグリップ（永久磁石部）の回転角度との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、比較例のアクセルポジションセンサにおける第一検出信号及び第二検出信号と、アクセルグリップ（永久磁石部）の回転角度との関係を示すグラフである。 第一実施形態のアクセルポジションセンサにおける永久磁石部の磁束を模式的に示す説明図である。 第二実施形態における永久磁石部とデジタルホールＩＣ及びリニアホールＩＣとの配置関係の一例を模式的に示す断面図である。 第二実施形態における永久磁石部とデジタルホールＩＣ及びリニアホールＩＣとの配置関係の一例を模式的に示す断面図である。

本発明者は、上述した課題に対して、以下の検討を行った。

特許文献１の相対位置検出装置は、磁石とホールＩＣとの相対変位の検出範囲を長くすることを目的としている。そして、特許文献１の［発明の第一実施形態］の相対位置検出装置では、磁石が、相対変位方向における端面側に向けて磁石の厚さが小さくなるような傾斜面を備えている。また、特許文献１の［発明の第二実施形態］の相対位置検出装置では、磁石が、相対変位方向における端面側に磁性体を備えている。このように、特許文献１では、磁石とホールＩＣとの相対変位の検出範囲を長くするために、相対変位方向における磁石の端部の形状又は構造に工夫を施している。要するに、特許文献１では、相対変位方向における磁石の端部に着目されている。本発明者は、先ず、この従来の設計思想に従って、上述した課題の解決を試みた。しかし、磁石の端部に着目する従来の設計思想によっては、当業者にとって予測可能な程度の改善しか得られなかった。

そこで、本発明者は、従来の設計思想から発想を転換し、永久磁石部と磁気センサとの対向方向に磁化され且つ前記対向方向に並ぶＮ極及びＳ極を有する二つの磁極部を永久磁石部と磁気センサとの相対変位方向に並べた場合における二つの磁極部の境界近傍の磁場に着目した。そして、本発明者は、二つの磁極部の境界を含む中央部分と、少なくとも磁気センサと対向可能な非中央部分との間で、断面積についての関係及び前記磁気センサとの距離についての関係を適切に設定することに想到した。さらに、本発明者は、これらの関係の少なくとも一つを適切に設定することにより、永久磁石部と磁気センサとの相対変位量を、広い範囲にわたって簡便に且つ精度良く検出でき、且つ相対変位量の分解能を高めることができることを見出した。本発明は、上述した知見に基づいて完成した発明である。本発明は、従来の設計思想と異なる新たな発想に基づいており、当業者にとって従来の設計思想から予測できない程度の改善を得ることができる。

以下、第一実施形態について、図１〜図１２を参照して説明する。その後、第二実施形態について、図１３〜図１４を参照して説明する。第一実施形態では、断面積要件及び距離要件の両方が満たされる。第二実施形態では、断面積要件及び距離要件のうち、距離要件のみが満たされる。なお、本発明は、これらの例に限定されない。例えば、断面積要件及び距離要件のうち、断面積要件のみが満たされてもよい。

［第一実施形態］
図１は、第一実施形態のアクセルポジションセンサ２を模式的に示す部分破断平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。第一実施形態のアクセルポジションセンサ２は、相対位置検出装置１を備えている。アクセルポジションセンサ２は、鞍乗型電動車両としての電動二輪車（図示せず）に適用されている。鞍乗型電動車両は、電動三輪車であってもよい。鞍乗型電動車両の駆動源はモータである。電動二輪車は、本発明の「車両」の一例である。本発明の「車両」は、特に限定されない。車両は、例えば、駆動源がエンジンである自動二輪車又は自動三輪車等の鞍乗型車両であってもよい。

アクセルポジションセンサ２は、アクセルグリップ１１と、筐体１２とを備えている。筐体１２は、「支持部材」の一例である。アクセルグリップ１１は、ハンドルバー１０の一方側の端部付近に回転可能に設けられている。筐体１２は、ハンドルバー１０に設けられている。筐体１２は、チューブガイド部１１ａと対応する位置に位置している。アクセルグリップ１１のチューブガイド部１１ａは、車幅方向（図１中、左右方向）におけるアクセルグリップ１１の中央側の端部に形成されている。チューブガイド部１１ａは、筐体１２に対して相対回転可能な状態で、筐体１２に収容されている。このように、アクセルグリップ１１は、筐体１２と相対回転可能に設けられている。アクセルグリップ１１は、回転軸線Ｌ１を中心として所定範囲内で回転可能である。永久磁石部１７が、アクセルグリップ１１に設けられている。

筐体１２内では、収容部１２ｃが、リブ状の突起部１２ｄにより区画されている。筐体１２内には、検出部１３が設けられている。検出部１３は、アクセルグリップ１１の筐体１２に対する相対回転角度を検出するように構成されている。検出部１３は、アクセルグリップ１１のチューブガイド部１１ａに対向するように設けられている。検出部１３は、図２に示すように、電動自動二輪車の車体（図示せず）に設けられた制御部１４と、検出信号用配線１３ａにより接続されている。制御部１４は、駆動源（図示せず）を動作させる駆動源制御部１６と、制御信号用配線１４ａにより接続されている。

筐体１２は、一対の分割筐体１２ａ、１２ｂを備える。分割筐体１２ａ、１２ｂは、ハンドルバー１０をハンドルバー１０の直径方向の両側から挟んだ状態で互いに固定される。分割筐体１２ａ、１２ｂで形成される内部空間に、アクセルグリップ１１のチューブガイド部１１ａが回転可能に配置されている。

図３（ａ）は、アクセルグリップ１１を模式的に示す縦断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

アクセルグリップ１１は、チューブガイド部１１ａと、把持部１１ｂとを備える。チューブガイド部１１ａは、筐体１２の内部空間に配置される（図１及び図２参照）。把持部１１ｂは、筐体１２の外部に配置される。チューブガイド部１１ａは、アクセルグリップ１１の回転を規制するための回転規制部１１ｃを備える。チューブガイド部１１ａには、永久磁石部１７が設けられている。永久磁石部１７は、アクセルグリップ１１の回転軸線Ｌ１を中心とした略円弧形状を有する。略円弧形状の中心角は、例えば、９０°以上であり１８０°以下である。永久磁石部１７は、アクセルグリップ１１のチューブガイド部１１ａに設けられている。

図４は、第一実施形態に係る分割筐体１２ａを模式的に示す斜視図である。
分割筐体１２ａの内部には、図１及び図４に示すように、収容部１２ｃが、リブ状の突起部１２ｄにより区画されている。収容部１２ｃには、アクセルグリップ１１のチューブガイド部１１ａが配置される。突起部１２ｄは、アクセルグリップ１１の回転時にアクセルグリップ１１の回転規制部１１ｃと当接するように形成されている。回転規制部１１ｃが突起部１２ｄに当接することにより、アクセルグリップ１１の回転が規制される。これにより、アクセルグリップ１１は、後述するように、全閉位置θ_ｏから全開位置θ_ｍを通って回転限界位置θ_ｅまでの間で回転可能に構成されている。分割筐体１２ａの収容部１２ｃ及びその近傍には、検出部１３が設けられている。検出部１３は、永久磁石部１７（図１参照）により形成される検出用磁場の磁束密度を検出するように構成されている。なお、本実施形態では、全開位置θ_ｍと回転限界位置θ_ｅとが異なっている。これは、本発明の一例である。本発明では、全開位置θ_ｍと回転限界位置θ_ｅとが一致していてもよい。

図５は、第一実施形態に係る検出部１３を模式的に示す平面図である。図６（ａ）は、第一実施形態における永久磁石部１７とデジタルホールＩＣ２１及びリニアホールＩＣ２２との配置関係の一例を模式的に示す断面図である。図６（ｂ）は、永久磁石部１７の断面図である。図７〜図９は、第一実施形態における永久磁石部１７とデジタルホールＩＣ２１及びリニアホールＩＣ２２との配置関係の一例を模式的に示す断面図である。アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏから全開位置θ_ｍを通って回転限界位置θ_ｅまで移動するにつれて、永久磁石部１７は、図６（ａ）、図７、図８、図９に示す順に、デジタルホールＩＣ２１及びリニアホールＩＣ２２に対して相対変位する。図６（ａ）は、アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏに位置する時の永久磁石部１７を示す。図７は、永久磁石部１７の中央部分２７（図６（ｂ）参照）がリニアホールＩＣ２２と対向する時の永久磁石部１７を示す。図８は、アクセルグリップ１１が全開位置θ_ｍに位置する時の永久磁石部１７を示す。アクセルグリップ１１が全開位置θ_ｍに位置する時、永久磁石部１７の非中央部分２８ｂ（図６（ｂ）参照）は、リニアホールＩＣ２２と対向する。即ち、非中央部分２８ｂは、リニアホールＩＣ２２と対向可能である。図９は、アクセルグリップ１１が回転限界位置θ_ｅに位置する時の永久磁石部１７を示す。中央部分２７は、例えば、境界１７ｊを含み、方向Ａに並ぶＮ極部１７ｃとＳ極部１７ｅとの間を流れる磁束Ｅ_１（図１２参照）が出入りする部分を含む。非中央部分２８ａは、例えば、中央部分２７と隣接し、径方向Ｒに並ぶＮ極部１７ｃとＳ極部１７ｄとの間を流れる磁束Ｅ_２（図１２参照）が出入りする部分を含む。非中央部分２８ｂは、例えば、中央部分２７と隣接し、径方向Ｒに並ぶＮ極部１７ｆとＳ極部１７ｅとの間を流れる磁束Ｅ_２（図１２参照）が出入りする部分を含む。

本明細書では、アクセルポジションセンサ２が、アクセルグリップ１１の筐体１２（支持部材）に対する相対変位量として、アクセルグリップ１１の回転角度を検出する場合について説明している。相対位置検出装置１が検出する対象は、この例に限定されない。本明細書において、リニアホールＩＣ２２に対するアクセルグリップ１１の位置についての説明は、リニアホールＩＣ２２に対する永久磁石部１７の位置に読み替えられ得る。例えば、「アクセルグリップ１１が全開位置θ_ｍに位置する時」は、「永久磁石部１７が全開位置θ_ｍに位置する時」に読み替えられ得る。

リニアホールＩＣ２２は、本発明における「磁気センサ」の一例である。なお、デジタルホールＩＣ２１は、リニアホールＩＣ２２と同様に、磁気センサに相当する。即ち、本発明において、磁気センサの数は、特に限定されない。本実施形態のアクセルポジションセンサ２が備える相対位置検出装置１は、互いに相対回転可能に配置された永久磁石部１７及びリニアホールＩＣ２２を備える。本発明において、磁気センサは、リニアホールＩＣに限定されない。磁気センサは、例えば、ホール素子であってもよい。

検出部１３は、平板状の回路基板２０に設けられる。回路基板２０は、基板ホルダ１８に支持される。基板ホルダ１８は、分割筐体１２ａに固定される。回路基板２０には、磁性体１９が埋設されている。磁性体１９は、鉄等の金属からなる。回路基板２０自体が磁性体であってもよい。また、回路基板２０の下に磁性体が設けられてもよい。これにより、デジタルホールＩＣ２１及びリニアホールＩＣ２２が磁性体１９と永久磁石部１７との間に配置される。永久磁石部１７により形成される検出用磁場の磁束が磁性体１９に向けて集められる。その結果、デジタルホールＩＣ２１及びリニアホールＩＣ２２により磁束密度を検出させ易い。また、外部からの磁束が磁性体１９により遮断される。誤動作の発生が抑制される。

回路基板２０には、図５に示すように、細幅部２０ａが設けられている。細幅部２０ａは、分割筐体１２ａの収容部１２ｃに配置されている。細幅部２０ａに、検出部１３を構成するデジタルホールＩＣ２１と、リニアホールＩＣ２２とが設けられている。デジタルホールＩＣ２１は、永久磁石部１７と間隔を空けて対向するように設けられている。リニアホールＩＣ２２は、永久磁石部１７と間隔を空けて対向するように設けられている。デジタルホールＩＣ２１及びリニアホールＩＣ２２は、図６（ａ）に示すように、永久磁石部１７とデジタルホールＩＣ２１及びリニアホールＩＣ２２との相対回転方向Ａに間隔を空けて並ぶように配置されている。方向Ａは、アクセルグリップ１１の回転方向と同じである。デジタルホールＩＣ２１及びリニアホールＩＣ２２は、アクセルグリップ１１の回転軸線Ｌ１と直交する方向に並んでいる。デジタルホールＩＣ２１及びリニアホールＩＣ２２は、永久磁石部１７と接触せずに永久磁石部の磁束密度を検出するように構成されている。方向Ａは、永久磁石部１７とリニアホールＩＣ２２との相対変位方向の一例である。

永久磁石部１７は、二つの磁極部１７ａ、１７ｂを備える。永久磁石部１７は、二つの磁極部１７ａ、１７ｂを有するように物理的に一体的に作製されている。二つの磁極部１７ａ、１７ｂは、相対回転方向Ａに隣接している。二つの磁極部１７ａ、１７ｂは互いに接触している。磁極部１７ａは、アクセルグリップ１１の全閉位置θ_ｏから全開位置θ_ｍに向かって回転する方向Ａの下流側に位置する。磁極部１７ｂは、方向Ａの上流側に位置する。磁極部１７ａ及び磁極部１７ｂは、アクセルグリップ１１の径方向Ｒに磁化されている。磁極部１７ａは、Ｎ極部１７ｃと、Ｓ極部１７ｄとを有する。Ｎ極部１７ｃは、径方向Ｒの外側に位置する。Ｓ極部１７ｄは、径方向Ｒの内側に位置する。磁極部１７ｂは、Ｓ極部１７ｅと、Ｎ極部１７ｆとを有する。Ｓ極部１７ｅは、径方向Ｒの外側に位置する。Ｎ極部１７ｆは、径方向Ｒの内側に位置する。そのため、永久磁石部１７は、全閉位置θ_ｏから全開位置θ_ｍに向かう方向Ａに、Ｎ極部１７ｃとＳ極部１７ｅとが並ぶように構成されている。径方向Ｒは、永久磁石部１７とリニアホールＩＣ２２との対向方向の一例である。

永久磁石部１７は、例えば、略円弧形状を有し且つ厚さ及び幅が略一定となるように構成されている。永久磁石部１７は、材料としての永久磁石が、二つの磁極部１７ａ、１７ｂの境界１７ｊを含む部分の厚さが小さくなるように加工されることにより形成されている。永久磁石部１７は、図６（ｂ）に示すように、中央部分２７と、二つの非中央部分２８ａ、２８ｂとを有する。本実施形態において、中央部分２７は、材料としての永久磁石の厚さよりも厚さが小さい部分である。非中央部分２８ａ、２８ｂは、材料としての永久磁石の厚さが略維持されている部分である。なお、永久磁石部１７の厚さは、径方向Ｒを基準として定められる。永久磁石部１７の幅は、回転軸線Ｌ１の方向を基準として定められる。

中央部分２７は、二つの磁極部１７ａ、１７ｂの境界１７ｊを含む。二つの非中央部分２８ａ、２８ｂは、方向Ａにおいて中央部分２７の各片側と隣接する。非中央部分２８ａは、方向Ａにおける中央部分２７の下流側に位置する。非中央部分２８ｂは、方向Ａにおける中央部分２７の上流側に位置する。全閉位置θ_ｏを基準として、リニアホールＩＣ２２と非中央部分２８ｂとが対向する時のリニアホールＩＣ２２と永久磁石部１７との相対変位量（回転角度）は、リニアホールＩＣ２２と中央部分２７とが対向する時のリニアホールＩＣ２２と永久磁石部１７との相対変位量（回転角度）よりも大きい。このような関係を有する中央部分２７と非中央部分２８ｂとが、断面積要件及び距離要件の少なくとも一方を満たす。

中央部分２７の厚さＷ_１は、非中央部分２８ａの厚さＷ_２よりも小さい。中央部分２７の厚さＷ_１は、非中央部分２８ｂの厚さＷ_２よりも小さい。なお、永久磁石部１７において、中央部分２７の幅と、非中央部分２８ａ、２８ｂの幅とは同じである。従って、中央部分２７の断面積は、非中央部分２８ａの断面積よりも小さい。中央部分２７の断面積は、非中央部分２８ｂの断面積よりも小さい。永久磁石部１７は、断面積要件を満たすように構成されている。ここでいう断面積は、方向Ａと垂直な平面における断面積をいう。また、ここでいう断面積は、実際に存在している永久磁石部１７の断面積をいう。従って、本発明における断面積は、ゼロより大きい値である。

永久磁石部１７の厚さは、図７及び図８に示すように、中央部分２７から非中央部分２８ｂに向かうにつれて、漸次増加している。従って、永久磁石部１７の断面積は、中央部分２７から非中央部分２８ｂに向かうにつれて、漸次増加している。なお、本発明において、中央部分と非中央部分との境界が明確に定められる必要はない。言い換えれば、永久磁石部１７は、二つの磁極部１７ａ、１７ｂとの境界１７ｊが存在する部分（中央部分２７）と、断面積要件及び距離要件の少なくとも一方を満たすことができる部分（非中央部分２８ｂ）を有するように構成されていればよい。なお、永久磁石部１７は、径方向Ｒに磁化された磁極部を有する複数の磁石体が組み合わせられることにより構成されていてもよい。二つの磁極部１７ａ、１７ｂは隣接しているが、本発明において、隣り合う二つの磁極部は、必ずしも接触している必要はない。

中央部分２７とリニアホールＩＣ２２とが径方向Ｒに並ぶ時における中央部分２７とリニアホールＩＣ２２との距離Ｑ_１は、非中央部分２８ｂとリニアホールＩＣ２２とが径方向Ｒに並ぶ時における非中央部分２８ｂとリニアホールＩＣ２２との距離Ｑ_２よりも長い（図７及び図８参照）。永久磁石部１７は、距離要件を満たすように構成されている。永久磁石部１７とリニアホールＩＣ２２との距離は、中央部分２７から非中央部分２８ｂに向かうにつれて、漸次減少している。

デジタルホールＩＣ２１は、図６に示す状態で、永久磁石部１７における二つの磁極部１７ａ、１７ｂの境界１７ｊと径方向Ｒに実質的に並ぶように配置されている。より正確には、全閉位置θ_ｏ近傍には、アクセルグリップ１１の遊びが設けられている。そのため、デジタルホールＩＣ２１は、境界１７ｊ近傍の僅かにＮ極部１７ｃ側に対応した位置に位置している。

図１０（ａ）は、第一実施形態に係るデジタルホールＩＣ２１の位置における磁束密度の変化を示すグラフである。図１０（ｂ）は、デジタルホールＩＣ２１から出力される第一検出信号の変化を示すグラフである。図１０（ｃ）は、第一実施形態に係るリニアホールＩＣ２２の位置における磁束密度の変化を示すグラフである。図１０（ｄ）は、リニアホールＩＣ２２から出力される第二検出信号の変化を示すグラフである。なお、図１０（ａ）、（ｃ）において、実線は、第一実施形態における磁束密度を示す。二点鎖線は、比較例として、特許文献１における磁束密度を示す。なお、正の磁束密度は、ホールＩＣの感磁面に入射する方向に流れる磁束の磁束密度を示す。負の磁束密度は、ホールＩＣの感磁面から出射する方向に流れる磁束の磁束密度を示す。従って、磁束密度がゼロでない時、ホールＩＣは磁束密度を検出している。

アクセルグリップ１１を全閉位置θ_ｏから全開位置θ_ｍを通って回転限界位置θ_ｅまで回転させたとき、デジタルホールＩＣ２１が受ける磁束密度は、図１０（ａ）に示すように変化する。デジタルホールＩＣ２１は、アクセルグリップ１１と筐体１２とが相対変位する全範囲において永久磁石部１７からの磁力を実質的に常に受けるように構成されている。ここで「実質的に」は、磁束の向き（磁束密度の正負）が切り替わる位置が「常に」から除外されてもよいことを意味する。磁束の向き（磁束密度の正負）が切り替わる位置は極めて小さく、その影響は無視できる。デジタルホールＩＣ２１が磁力を実質的に常に受けるので、外部から磁力が作用したとしても、その影響が少なくなる。その結果、誤動作の発生が抑制される。なお、デジタルホールＩＣ２１は、アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏから少なくとも全開位置θ_ｍまで変位する時に永久磁石部１７からの磁力を実質的に常に受けるように構成されていてもよい。

デジタルホールＩＣ２１によって検出された磁束密度が所定の閾値Ｔ_１以上のとき、デジタルホールＩＣ２１は、電圧Ｖ_１１の第一検出信号を出力する。デジタルホールＩＣ２１によって検出された磁束密度が閾値Ｔ_１未満のとき、デジタルホールＩＣ２１は、電圧Ｖ_１０の第一検出信号を出力する。ここでは、電圧Ｖ_１０は０Ｖである。本実施形態において閾値Ｔ_１は負の値であるが、本発明はこの例に限定されない。

リニアホールＩＣ２２は、図６（ａ）に示すように、アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏに位置する時に永久磁石部１７のＮ極部１７ｃと対向する。リニアホールＩＣ２２は、図８に示すように、アクセルグリップ１１が全開位置θ_ｍに位置する時に永久磁石部１７のＳ極部１７ｅと対向する。このように、アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏから全開位置θ_ｍまで回転するとき、リニアホールＩＣ２２が受ける磁束密度は、図１０（ｃ）に示すように変化する。図１０に示す磁束密度は、アクセルグリップ１１の回転角の角度θの増加につれて、単調変化している。

このように、リニアホールＩＣ２２は、アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏから回転限界位置θ_ｅまで回転するときにリニアホールＩＣ２２が受ける磁束密度が単調変化する位置に配置されている。なお、本発明では、リニアホールＩＣ２２は、アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏから少なくとも全開位置θ_ｍまで回転するときにリニアホールＩＣ２２が受ける磁束密度が単調変化する位置に配置されていてもよい。

本実施形態において、磁束密度が単調変化する位置は、磁束密度が単調減少する位置である。但し、本発明は、この例に限定されない。磁束密度が単調変化する位置は、磁束密度が単調増加する位置であってもよい。なお、磁束密度が単調減少する位置は、アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏから全開位置θ_ｍまで変位する時にリニアホールＩＣ２２によって検出される磁束密度が、途中で最小値になることなく、減少する位置である。また、磁束密度が単調増加する位置は、アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏから全開位置θ_ｍまで変位する時にリニアホールＩＣ２２によって検出される磁束密度が、途中で最大値になることなく、増加する位置である。磁束密度の単調変化は、磁束密度の漸次増加又は漸次減少であってもよい。

リニアホールＩＣ２２によって検出された磁束密度が所定の閾値Ｔ_２以上のとき、リニアホールＩＣ２２は、電圧Ｖ_２０の第二検出信号を出力する。ここでは、電圧Ｖ_２０は０Ｖである。リニアホールＩＣ２２によって検出された磁束密度が所定の閾値Ｔ_２未満であるとき、リニアホールＩＣ２２は、磁束密度に負比例する電圧Ｖ_２θの第二検出信号を出力する。電圧Ｖ_２θは磁束密度に対して負比例するので、磁束密度の減少に対する電圧Ｖ_２θの増加は線形性を示す。アクセルグリップ１１が全開位置θ_ｍに位置する時、リニアホールＩＣ２２は、電圧Ｖ_２θｍの第二検出信号を出力する。本実施形態において、閾値Ｔ_２は正の値であるが、本発明はこの例に限定されない。

リニアホールＩＣ２２には、検出可能な磁束密度の上限値及び下限値が定められている。「上限値」は正の値である。「下限値」は負の値である。図１０（ｃ）では、検出可能な磁束密度の下限値Ｔ_ｍが示されている。リニアホールＩＣ２２は、アクセルグリップ１１が全開位置θ_ｍに位置する時に永久磁石部１７から下限値Ｔ_ｍの磁束密度を受ける位置に配置されている。

リニアホールＩＣ２２は、所定の下限値Ｔ_ｍより小さい負の磁束密度を検出しない。そのため、リニアホールＩＣ２２が所定の下限値Ｔ_ｍより小さい負の磁束密度を受けた場合、リニアホールＩＣ２２は、電圧Ｖ_２θｍの第二検出信号を出力する。

制御部１４は、デジタルホールＩＣ２１から第一検出信号（図１０（ｂ））を受信する。制御部１４は、リニアホールＩＣ２２から第二検出信号（図１０（ｄ））を受信する。制御部１４は、第一検出信号の電圧がＶ_１０であり且つ第二検出信号の電圧がＶ_２０より大きい時に、第二検出信号の電圧に対応する制御信号を駆動源制御部１６に出力する。駆動源制御部１６は、制御信号に基づいて、電動自動二輪車の駆動源としてのモータ（図示せず）を動作させる。

第一検出信号の電圧がＶ_１０であり且つ第二検出信号の電圧がＶ_２０より大きいという要件が満たされない時には、制御部１４は、モータへの給電が行われないように駆動源制御部１６を制御する。具体的に、制御部１４は、例えば、モータへの給電を停止するための制御信号を送信する。制御部１４は、例えば、モータを動作させるための制御信号の駆動源制御部１６への送信を停止する。

第一実施形態のアクセルポジションセンサ２を備えた電動自動二輪車における駆動源制御部１６によるモータの制御について、図１０（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏから回転角度θ_１までの間に位置する時、図１０（ａ）に示すように、デジタルホールＩＣ２１の位置における磁束密度が閾値Ｔ_１以上である。そのため、デジタルホールＩＣ２１は、図１０（ｂ）に示すように、電圧Ｖ_１１の第一検出信号を出力する。この時、図１０（ｃ）に示すように、リニアホールＩＣ２２の位置における磁束密度は閾値Ｔ_２以上である。そのため、リニアホールＩＣ２２は、図１０（ｄ）に示すように、電圧Ｖ_２０の第二検出信号を出力する。制御部１４は、検出信号用配線１３ａを介して、電圧Ｖ_１１の第一検出信号と電圧Ｖ_２０の第二検出信号を受信する。従って、制御部１４は、モータへの給電を停止するための制御信号を、制御信号用配線１４ａを介して、駆動源制御部１６に送信する。

アクセルグリップ１１が回転角度θ_１から回転角度θ_２までの間に位置する時、図１０（ａ）に示すように、デジタルホールＩＣ２１の位置における磁束密度は、負の値であり、閾値Ｔ_１より小さい。そのため、デジタルホールＩＣ２１は、図１０（ｂ）に示すように、電圧Ｖ_１０の第一検出信号を出力する。この時、図１０（ｃ）に示すように、リニアホールＩＣ２２の位置における磁束密度は、閾値Ｔ_２以上である。そのため、リニアホールＩＣ２２は、図１０（ｄ）に示すように、第二検出信号Ｖ_２０を出力する。従って、制御部１４は、モータへの給電を停止するための制御信号を、駆動源制御部１６に送信する。

アクセルグリップ１１が回転角度θ_２から全開位置θ_ｍまでの間に位置する時、図１０（ａ）に示すように、デジタルホールＩＣ２１の位置における磁束密度は、負の値であり、閾値Ｔ_１より小さい。そのため、デジタルホールＩＣ２１は、図１０（ｂ）に示すように、電圧Ｖ_１０の第一検出信号を出力する。この時、図１０（ｃ）に示すように、リニアホールＩＣ２２の位置における磁束密度はＴ_２より小さい。そのため、リニアホールＩＣ２２は、図１０（ｄ）に示すように、電圧Ｖ_２θの第二検出信号を出力する。電圧Ｖ_２θの第二検出信号は、検出信号用配線１３ａを介して制御部１４に送信される。従って、制御部１４は、電圧Ｖ_２θの第二検出信号に対応する制御信号を駆動源制御部１６に出力する。駆動源制御部１６は、電圧Ｖ_２θの第二検出信号に対応する制御信号に基づいて、モータを動作させる。

アクセルグリップ１１が全開位置θ_ｍにある時、デジタルホールＩＣ２１は、電圧Ｖ_１０の第一検出信号を出力する。この時、リニアホールＩＣ２２は、電圧Ｖ_２θｍの第二検出信号を出力する。制御部１４は、電圧Ｖ_２θｍの第二検出信号に対応する制御信号を駆動源制御部１６に出力する。駆動源制御部１６は、電圧Ｖ_２θｍの第二検出信号に対応する制御信号に基づいて、モータを動作させる。

アクセルグリップ１１が回転限界位置θ_ｅにある時、デジタルホールＩＣ２１は、電圧Ｖ_１０の第一検出信号を出力する。この時、図１０（ｃ）に示すように、リニアホールＩＣ２２の位置における磁束密度は、負の値であり、下限値Ｔ_ｍより小さい。しかし、リニアホールＩＣ２２は、下限値Ｔ_ｍより小さい磁束密度を検出しない。そのため、リニアホールＩＣ２２は、図１０（ｄ）に示すように、電圧Ｖ_２θｍの第二検出信号を出力する。電圧Ｖ_２θｍの第二検出信号は、検出信号用配線１３ａを介して制御部１４に送信される。従って、制御部１４は、電圧Ｖ_２θｍの第二検出信号に対応する制御信号を駆動源制御部１６に出力する。駆動源制御部１６は、電圧Ｖ_２θｍの第二検出信号に対応する制御信号に基づいて、モータを動作させる。このように、本実施形態では、リニアホールＩＣ２２は、アクセルグリップ１１が全開位置θ_ｍから回転限界位置θ_ｅまでの範囲にある時、全開位置θ_ｍに対応する電圧Ｖ_２θｍの第二検出信号を出力する。

図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、アクセルグリップ１１の回転角度がθ_２より大きい時、モータは、電圧Ｖ_２θの第二検出信号に基づいて制御される。アクセルグリップ１１の回転角度がθ_２より小さい時には、モータへの給電が停止される。アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏから全開位置θ_ｍまで変位する時、リニアホールＩＣ２２は、中央部分２７と径方向Ｒに並ぶ位置から、非中央部分２８ｂと径方向Ｒに並ぶ位置まで変位する。本発明は、この例に限定されない。例えば、リニアホールＩＣ２２は、アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏから全開位置θ_ｍまで変位する時、非中央部分２８ａと径方向Ｒに並ぶ位置から、非中央部分２８ｂと径方向Ｒに並ぶ位置まで変位するように構成されていてもよい。

アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏにある時、リニアホールＩＣ２２は、方向Ａの上流側に位置する非中央部分２８ｂよりも、中央部分２７に近い。アクセルグリップ１１が全開位置θ_ｍにある時、リニアホールＩＣ２２は、中央部分２７よりも、非中央部分２８ｂに近い。

以上、アクセルポジションセンサ２によれば、第一検出信号及び第二検出信号の組合せにより、アクセルグリップ１１の回転角度が検出される。そのため、デジタルホールＩＣ２１及びリニアホールＩＣ２２のいずれかに誤動作が生じた時には、制御部１４は、モータへの給電を停止するための制御信号を出力する。従って、相対変位量の検出の確実性が確保されることができる。

図１０（ａ）及び図１０（ｃ）に示すように、第一実施形態における磁束密度の変化（実線）は、比較例における磁束密度の変化（二点破線）よりも、広い範囲にわたって緩やかである。そのため、第一実施形態における第一検出信号及び第二検出信号と、比較例における第一検出信号及び第二検出信号との間には、顕著な相違が生じる。その相違について、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）を参照して説明する。

図１１（ａ）は、第一実施形態のアクセルポジションセンサにおける第一検出信号及び第二検出信号と、アクセルグリップ（永久磁石部）の回転角度との関係を示すグラフである。図１１（ｂ）は、比較例のアクセルポジションセンサにおける第一検出信号及び第二検出信号と、アクセルグリップ（永久磁石部）の回転角度との関係を示すグラフである。

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示されるように、第一実施形態における全開位置θ_ｍの回転角度は、比較例における全開位置θ_ｍの回転角度よりも大きい。従って、アクセルポジションセンサ２によれば、アクセルグリップ１１とハンドルバー１０との相対変位量を、広い範囲にわたって簡便に且つ精度良く検出できる。また、第一実施形態における回転角度に対する第二検出信号の電圧の変化は、比較例における回転角度に対する第二検出信号の電圧の変化よりも小さい。従って、アクセルポジションセンサ２によれば、アクセルグリップ１１とハンドルバー１０との相対変位量に対する分解能を高めることができる。その結果、第一実施形態のアクセルポジションセンサ２によれば、アクセルグリップ１１の操作角を拡げることができるとともに、細かなアクセル操作を可能とすることができる。

図１２は、第一実施形態のアクセルポジションセンサ２における永久磁石部１７の磁束を模式的に示す説明図である。図１２では、説明の便宜上、円弧状の永久磁石部１７が線状に変形された状態が示されている。永久磁石部１７は、リニアホールＩＣ２２に対して、方向Ａに相対移動可能である。図１２では、永久磁石部１７とリニアホールＩＣ２２との相対移動によりリニアホールＩＣ２２がリニアホールＩＣ２２´まで移動する状態を示している。

中央部分２７の厚さＷ_１は、非中央部分２８ａ、２８ｂの厚さＷ_２よりも小さい。永久磁石部１７の幅は一定である。従って、中央部分２７の断面積は、非中央部分２８ａ、２８ｂの断面積よりも小さい。そのため、中央部分２７の磁束Ｅ_１の磁束密度は、非中央部分２８ａ、２８ｂの磁束Ｅ_２の磁束密度よりも小さい。中央部分２７の磁束Ｅ_１は、方向Ａに並ぶＮ極部１７ｃとＳ極部１７ｅとの間を流れる。非中央部分２８ａの磁束Ｅ_２は、径方向Ｒに並ぶＮ極部１７ｃとＳ極部１７ｄとの間を流れる。非中央部分２８ｂの磁束Ｅ_２は、径方向Ｒに並ぶＮ極部１７ｆとＳ極部１７ｅとの間を流れる。言い換えると、永久磁石部１７とリニアホールＩＣ２２とが対向する領域において互いに隣り合う二つの磁極部１７ａ、１７ｂ間で流れる磁束Ｅ_１の磁束密度が、二つの磁極部１７ａ、１７ｂの各々において流れる磁束Ｅ_２の磁束密度よりも小さい。

さらに、本実施形態では、中央部分２８とリニアホールＩＣ２２との間の距離Ｑ１が、非中央部分２８ｂとリニアホールＩＣ２２との間の距離Ｑ２よりも長い。そのため、リニアホールＩＣ２２は、方向Ａに並ぶＮ極部１７ｃとＳ極部１７ｅとの間の磁束Ｅ_１を受け難く、径方向Ｒに並ぶＮ極部１７ｆとＳ極部１７ｅとの間の磁束Ｅ_２を受け難い。

リニアホールＩＣ２２は、アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏから全開位置θ_ｍへ向かう過程において、磁束Ｅ_１を受けた後に磁束Ｅ_２を受けるように配置されている。この時、リニアホールＩＣ２２は、磁束Ｅ_１→Ｅ_２の順に磁束を受ける。その結果、本実施形態では、図１０（ｃ）に示したように、磁束密度が緩やかに変化する領域を長くできる。従って、第一実施形態のアクセルポジションセンサ２によれば、アクセルグリップ１１の操作角を拡げることができるとともに、細かなアクセル操作を可能とすることができる。なお、本発明では、リニアホールＩＣ２２が、アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏから全開位置θ_ｍへ向かう過程において、磁束Ｅ_２→Ｅ_１→Ｅ_２の順に磁束を受けるように配置されていてもよい。

アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏに位置する時に、リニアホールＩＣ２２は、非中央部分２８ａに対向してもよく、中央部分２７に対向してもよく、非中央部分２８ｂに対向してもよい。アクセルグリップ１１が全開位置θ_ｍに位置する時に、リニアホールＩＣ２２は、非中央部分２８ａに対向してもよく、中央部分２７に対向してもよく、非中央部分２８ｂに対向してもよい。実施形態に示す全閉位置θ_ｏ及び全開位置θ_ｍは、本発明の好ましい一例である。実施形態に示すように、リニアホールＩＣ２２は、アクセルグリップ１１が全閉位置θ_ｏから全開位置θ_ｍまで移動する時に、常に永久磁石部１７と対向することが好ましい。

［第二実施形態］
次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態では、第一実施形態の構成に相当する構成に対して、第一実施形態と同様の符号が付されている。第一実施形態と第二実施形態とでは、永久磁石部１７の形状が異なるが、他の構成は同じである。以下においては、主に、永久磁石部１７について説明する。

図１３及び図１４は、第二実施形態における永久磁石部１７とデジタルホールＩＣ２１及びリニアホールＩＣ２２との配置関係の一例を模式的に示す断面図である。図１３は、永久磁石部１７の中央部分２７がリニアホールＩＣ２２と対向する時の永久磁石部１７を示す。図１４は、永久磁石部１７の非中央部分２８ｂがリニアホールＩＣ２２と対向する時の永久磁石部１７を示す。

第二実施形態の永久磁石部１７は、中心Ｌ２を中心としてリニアホールＩＣ２２側に突出する円弧形状を有している。第二実施形態の永久磁石部１７の厚さは一定である。即ち、中央部分２７の厚さＷ_１と、非中央部分２８ａ、２８ｂの厚さＷ_２とは同じ又は実質的に同じである。

円弧形状を有する永久磁石部１７の中心Ｌ２は、回転軸線Ｌ１と異なる位置に位置している。図１３に示すように、径方向Ｒにおいて、永久磁石部１７と中心Ｌ２との距離は、永久磁石部１７と回転軸線Ｌ１との距離よりも長い。このように、永久磁石部１７は、アクセルグリップ１１に対して偏心するように配置されている。そのため、中央部分２７とリニアホールＩＣ２２とが径方向に並ぶ時の距離Ｑ１は、非中央部分２８ｂとリニアホールＩＣ２２とが径方向に並ぶ時の距離Ｑ２よりも長い。そのため、リニアホールＩＣ２２は、方向Ａに並ぶＮ極部１７ｃとＳ極部１７ｅとの間の磁束Ｅ_１を受け難く、径方向Ｒに並ぶＮ極部１７ｆとＳ極部１７ｅとの間の磁束Ｅ_２を受け難い。その結果、第二実施形態では、磁束密度が緩やかに変化する領域を長くできる。従って、第二実施形態のアクセルポジションセンサ２によれば、アクセルグリップ１１の操作角を拡げることができるとともに、細かなアクセル操作を可能とすることができる。

以上、第一実施形態及び第二実施形態について説明したが、本発明は、上述した例に限定されない。例えば、本発明では、以下のような形態が採用されてもよい。

第一実施形態及び第二実施形態における磁極の配置は、本発明の一例である。本発明では、上述した例においてＳ極とＮ極とが入れ替えられた形態が採用されてもよい。即ち、図１０（ａ）、（ｃ）では、回転角度（相対変位量）の増加に伴い、磁束密度が小さくなる例が説明されているが、本発明では、回転角度（相対変位量）の増加に伴い、磁束密度が大きくなってもよい。磁気センサは、例えば、磁束密度と比例する電圧を出力できるように構成されている。ここでいう比例は、正比例であってもよく、負比例であってもよい。磁気センサの出力は、磁束密度の変化に対して線形性を有する。磁気センサは、検出可能な磁束密度の上限値及び下限値を有する。本発明では、永久磁石部と磁気センサとの相対変位量に対する磁気センサの出力（電圧）の変化が、広い範囲で緩やかになる。従って、磁気センサが、検出可能な磁束密度の上限値及び下限値を有するにも関わらず、永久磁石部と磁気センサとの相対変位量を、広い範囲にわたって簡便に且つ精度良く検出でき、且つ相対変位量の分解能を高めることができる。

相対位置検出装置１は、互いに相対変位可能に構成された第一部材及び第二部材の相対変位量を検出する。永久磁石部１７は、第一部材に設けられる。磁気センサとしてのリニアホールＩＣ２２が、第二部材に設けられる。永久磁石部１７とリニアホールＩＣ２２との相対変位量を検出することにより、第一部材と第二部材との相対変位量を検出する。第一実施形態及び第二実施形態のアクセルポジションセンサ２において、「支持部材」としての筐体１２は、第一部材の一例である。アクセルグリップ１１は、第二部材の一例である。筐体１２に永久磁石部１７が設けられ、アクセルグリップ１１にリニアホールＩＣ２２が設けられてもよい。また、相対位置検出装置１において、第一部材及び第二部材は、互いに相対変位可能に構成されていれば、上述した例に限定されない。即ち、相対位置検出装置１は、必ずしも、アクセルポジションセンサ２に設けられる必要はない。

上述した実施形態では、断面積要件について、中央部分２７と非中央部分２８ｂとで、永久磁石部１７の幅が一定であり且つ永久磁石部１７の厚さＷが異なっている。従って、中央部分２７の厚さＷ_１が、非中央部分２８ｂの厚さＷ_２よりも小さい。但し、本発明は、この例に限定されない。中央部分２７と非中央部分２８ｂとで、永久磁石部１７の厚さＷが一定であり且つ永久磁石部１７の幅が異なっていてもよい。この場合、中央部分２７の幅が、非中央部分２８ｂの幅よりも小さい。また、中央部分２７と非中央部分２８ｂとで、永久磁石部１７の厚さ及び幅が異なっていてもよい。この場合、中央部分２７の断面積が、非中央部分２８ｂの断面積よりも小さくなっていればよい。

第一実施形態では、中央部分２７と、磁極部１７ｂの非中央部分２８ｂ及び磁極部１７ａの非中央部分２８ｂとが、断面積要件及び距離要件の両方を満たしている。第二実施形態では、中央部分２７と、磁極部１７ｂの非中央部分２８ｂ及び磁極部１７ａの非中央部分２８ｂとが、断面積要件を満たさず、距離要件を満たす。しかし、本発明は、この例に限定されない。永久磁石部１７は、例えば、中央部分２７と、磁極部１７ｂの非中央部分２８ｂとが、断面積要件及び距離要件のうち、少なくとも一方の要件を満たすように構成されていてもよい。但し、本発明では、永久磁石部１７は、中央部分２７と、磁極部１７ｂの非中央部分２８ｂ及び磁極部１７ａの非中央部分２８ｂとが、断面積要件及び距離要件のうち、少なくとも一方の要件を満たすように構成されていることが好ましい。言い換えると、磁極部１７ａと磁極部１７ｂとは、境界１７ｊを基準として実質的に対称であることが好ましい。ここでいう「実質的に」とは、例えば、設計上の公差及び製造上の誤差等が許容されることを意味する。

第一実施形態及び第二実施形態では、径方向Ｒに対向する永久磁石部１７とリニアホールＩＣ２２とが、永久磁石部１７が回転軸線Ｌ１を中心として回転することにより、相対回転方向Ａに相対移動する。即ち、永久磁石部１７とリニアホールＩＣ２２とが、ラジアルギャップを有している。相対回転方向Ａは、永久磁石部１７とリニアホールＩＣ２２との相対変位方向の一例である。径方向Ｒは、永久磁石部１７とリニアホールＩＣ２２との対向方向の一例である。但し、本発明は、この例に限定されない。本発明では、永久磁石部と磁気センサとが、アキシャルギャップを有していてもよい。この場合、永久磁石部と磁気センサとが回転軸線方向に対向する。永久磁石部と磁気センサとの一方が回転軸線を中心として回転する。これにより、永久磁石部と磁気センサとが相対回転方向に相対移動する。なお、永久磁石部と磁気センサとは、所定範囲内で相対的に直線往復運動するように構成されていてもよい。

上述した実施形態では、アクセルポジションセンサ２が、一つのデジタルホールＩＣ２１と一つのリニアホールＩＣ２２を含む一つの検出系を有している。しかし、本発明は、この例に限定されない。アクセルポジションセンサは、複数の検出系を有していてもよい。一つの検出系に故障が生じても、アクセルポジションセンサは、他の検出系により動作を継続できる。この場合、各検出系は、少なくとも一つの磁気センサを有する。ここでいう、少なくとも一つの磁気センサの一例は、少なくとも一つのデジタルホールＩＣである。また、少なくとも一つの磁気センサの一例は、少なくとも一つのデジタルホールＩＣと、少なくとも一つのリニアホールＩＣとである。

前記実施形態および変形例は、適宜に組み合わせることが可能である。ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではない。ここに示されかつ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、本発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。この開示は本発明の原理の実施形態を提供するものと見なされるべきである。それらの実施形態は、本発明をここに記載しかつ／又は図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、実施形態がここに記載されている。ここに記載した実施形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ、改良及び／又は変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。

１ 相対位置検出装置
２ アクセルポジションセンサ
１０ ハンドルバー
１１ アクセルグリップ
１２ 筐体（支持部材）
１３ 検出部
１４ 制御部
１７ 永久磁石部
１７ａ、１７ｂ 磁極部
１９ 磁性体
２１ デジタルホールＩＣ
２２ リニアホールＩＣ（磁気センサ）
２７ 中央部分
２８ 非中央部分
Ｖ_１０，Ｖ_１１ 第一検出信号
Ｖ_２０，Ｖ_２θ，Ｖ_２θｍ 第二検出信号
θ_ｏ 全閉位置
θ_ｍ 全開位置
θ_ｅ 回転限界位置

Claims (10)

1. 相対位置検出装置であって、
   前記相対位置検出装置は、互いに相対変位可能に配置された永久磁石部及び磁気センサを備え、
   前記磁気センサは、前記永久磁石部と間隔を空けて対向し、前記永久磁石部の磁束密度の変化を前記永久磁石部と接触せずに検出するように構成され、検出可能な磁束密度の上限値及び下限値を有し、
   前記永久磁石部は、少なくとも二つの磁極部を有し、前記二つの磁極部の各々は、前記永久磁石部と前記磁気センサとの対向方向に並ぶＮ極及びＳ極を有するように前記対向方向に磁化され、
   前記永久磁石部は、前記二つの磁極部が前記永久磁石部と前記磁気センサとの相対変位方向に並び、且つ前記二つの磁極部において前記磁気センサと対向する磁極が互いに異なるように構成され、
   前記永久磁石部は、前記二つの磁極部の境界を含む中央部分と、それぞれが前記相対変位方向において前記中央部分の各片側に隣接する二つの非中央部分とを有し、少なくとも一つの非中央部分が、前記永久磁石部と前記磁気センサとが互いに相対変位した時に前記磁気センサと対向するように構成され、
   前記永久磁石部は、前記中央部分と、前記二つの非中央部分のうち、少なくとも前記磁気センサと対向可能な前記非中央部分とが、断面積に関する要件及び前記磁気センサとの距離に関する要件のうち、少なくとも一つの要件を満たすように構成され、前記断面積に関する要件は、前記相対変位方向と垂直な平面における前記中央部分の断面積が、前記相対変位方向と垂直な平面における前記非中央部分の断面積よりも小さいことであり、前記磁気センサとの距離に関する要件は、前記中央部分と前記磁気センサとが前記対向方向に並ぶ時における前記中央部分と前記磁気センサとの距離が、前記非中央部分と前記磁気センサとが前記対向方向に並ぶ時における前記非中央部分と前記磁気センサとの距離よりも長いことである。
2. 請求項１に記載の相対位置検出装置であって、
   前記永久磁石部及び前記磁気センサのうち、一方は、軸線を中心として回転することにより、他方と相対変位するように構成されている。
3. 請求項２に記載の相対位置検出装置であって、
   前記軸線は、前記永久磁石部の前記中央部分と前記非中央部分とが、少なくとも前記磁気センサとの距離に関する要件を満たす位置に定められている。
4. 請求項１に記載の相対位置検出装置であって、
   前記永久磁石部は、前記中央部分の厚さが、前記非中央部分の厚さより小さくなるように構成されている。
5. 請求項１に記載の相対位置検出装置であって、
   前記永久磁石部は、前記中央部分の幅が、前記非中央部分の幅より小さくなるように構成されている。
6. 請求項１に記載の相対位置検出装置であって、
   前記磁気センサとの距離に関する要件は、前記中央部分と前記磁気センサとが前記対向方向に並ぶ時における前記中央部分と前記磁気センサとの距離が、前記非中央部分と前記磁気センサとが前記対向方向に並ぶ時における前記非中央部分と前記磁気センサとの距離よりも長いことに加え、前記永久磁石部と前記磁気センサとの距離が、前記中央部分から前記非中央部分に向かうにつれて漸次減少することである。
7. 請求項１に記載の相対位置検出装置であって、
   前記断面積に関する要件は、前記相対変位方向と垂直な平面における前記中央部分の断面積が、前記相対変位方向と垂直な平面における前記非中央部分の断面積よりも小さいことに加え、前記相対変位方向と垂直な平面における前記永久磁石部の断面積が、前記中央部分から前記非中央部分に向かうにつれて漸次増加することである。
8. 請求項１に記載の相対位置検出装置であって、
   前記非中央部分は、前記相対変位方向における前記永久磁石部の端部を含む。
9. アクセルポジションセンサであって
   前記アクセルポジションセンサは、
   請求項１〜８のいずれか１に記載の相対位置検出装置と、
   ハンドルバーに設けられるように構成され、前記永久磁石部及び前記磁気センサの内の一方が設けられた支持部材と、
   前記支持部材と相対変位可能に構成され、前記永久磁石部及び前記磁気センサの内の他方が設けられたアクセルグリップと
   を備え、
   前記アクセルポジションセンサは、前記支持部材に対する前記アクセルグリップの相対変位を前記相対位置検出装置によって検出するように構成されている。
10. 車両であって、
    前記車両は、請求項９に記載のアクセルポジションセンサを備えている。

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