JP6532060B2 - Rotation angle detection device - Google Patents

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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。   The present invention relates to a rotation angle detection device that detects a rotation angle of a rotating body, and more particularly to a rotation angle detection device that detects a rotation angle using a permanent magnet and a magnetic detection element.

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。   A rotating body rotating around a rotation center axis is used in various devices in various fields. At that time, in many cases, it has become necessary to detect the rotation angle of the rotating body. In the rotation angle detection device for detecting the rotation angle of the rotating body, a contact type for detecting the rotation angle by bringing the rotor into contact with the rotating body and a non-contact type for detecting the rotation angle without contacting the rotating body Use any type of detection scheme. In particular, in recent years, a non-contact type detection system has been used which can achieve long life because it has no contact portion.

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。   In such non-contact type rotation angle detection devices, detection methods (magnetic detection types) having magnetic detection means using permanent magnets and magnetic detection elements have been increasing year by year. In this magnetic detection type detection method, in order to facilitate the electrical connection with the magnetic detection element, it is general to arrange the magnetic detection element on the fixed side and arrange the permanent magnet on the rotation side. .

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。   Patent Document 1 (Conventional Example 1) proposes a throttle position sensor 800 for detecting the throttle opening of an internal combustion engine such as a car as this magnetic detection type rotation angle detection device. FIG. 13 is a view for explaining a throttle position sensor 800 of Conventional Example 1, and is a cross-sectional view showing an internal configuration.

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。   A throttle position sensor 800 shown in FIG. 13 includes a hollow housing 801, a hollow rotor 805 rotatably supported by bearings and made of a magnetic material, a lever fixed to the rotor 805 and receiving rotation of a throttle valve, and A strip-like holder 825 housing a permanent magnet 815 magnetized in a direction orthogonal to the rotation axis (rotation center axis), a Hall element 821 disposed around the rotation axis of the rotor, and the Hall element 821 And are configured. The throttle position sensor 800 changes the magnetic field as the permanent magnet 815 rotates via the lever and rotor 805 as the throttle valve rotates, and the change in the magnetic field is detected by the Hall element 821 to It is configured to detect the opening degree. Thus, the size of the expensive permanent magnet 815 can be increased by arranging the magnetic detection element (Hall element 821) around the rotation axis and arranging the permanent magnet 815 so as to surround the magnetic detection element. It can be made smaller and the external size of the rotation angle detection device (throttle position sensor 800) can be made smaller.

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。   On the other hand, there is a rotation angle detection device of a type in which the magnetic detection means can not be disposed at the center of the rotation axis, and in Patent Document 2 (Conventional Example 2), a rotation detection device 900 provided in a lens barrel 918 such as a camera is proposed. It is done. FIG. 14 is a view for explaining a rotation detection device 900 according to Conventional Example 2, and FIG. 14 (a) is a perspective view showing an example of the rotation detection device 900 provided in the lens barrel 918. (B) is a perspective view which shows the example of the inside of the rotation detection apparatus 900. FIG.

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。   A rotation detection device 900 shown in FIG. 14A is mounted on the front side of a lens barrel 918 such as a digital video camera recorder, and the amount and direction of rotation of a manually operated focus lens 931 rotated by the user's hand. Detection is in progress.

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。   Further, as shown in FIG. 14B, the rotation detecting device 900 includes a rotating body 920 that holds the focus lens 931 and rotates about the optical axis OL, and a magnet 930 held inside the rotating body 920, And a magnetic detection sensor 950 disposed to the side of the magnet 930. For this reason, the magnetic detection means (the magnet 930 or the magnetic detection sensor 950) can not be disposed in the portion of the optical axis OL of the focus lens 931. Then, in the rotation detection device 900, the magnet 930 rotates with the rotation of the rotating body 920 rotated by the user's hand, and the rotation of the magnet 930 causes a change in the magnetic field. It is configured to detect and detect the amount of rotation and the direction of rotation of the focus lens 931. As described above, in the case where the magnetic detection means can not be disposed around the rotation axis, there is a problem that the expensive permanent magnet (magnet 930) has to be enlarged. That is, there is a problem that the cost becomes higher.

特開平6−74708号公報JP-A-6-74708 特開2001−255171号公報JP 2001-255171 A

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。   Furthermore, for example, when there is a metallic throttle bar at the center, such as a throttle of a steering wheel portion of a motorcycle, and a rotation angle of a grip disposed around the center is detected, it is permanent on the outside of the throttle bar. The problem of having to arrange a magnet, an expensive permanent magnet becoming larger, and becoming more expensive has become increasingly prominent.

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。   On the other hand, by dividing the permanent magnet into several parts to reduce one size and arranging the plurality of permanent magnets apart, an effect equivalent to the case of using one large permanent magnet is obtained. It is expected that the rotation angle detector can be manufactured more inexpensively. However, since the small divided permanent magnets are disposed apart from each other, there is a possibility that a region where the change of the magnetic field becomes small may occur and detection accuracy of the rotation angle may be poor or undetectable rotation angle may occur. The

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。   The present invention solves the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a rotation angle detection device with high detection accuracy, in which a plurality of permanent magnets are disposed apart from each other.

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おり、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。 In order to solve this problem, the rotation angle detection device of the present invention comprises a plurality of permanent magnets that rotate in conjunction with the rotational movement of a rotating body that rotates about a rotation center axis, and the generation of the permanent magnets In a rotation angle detection device comprising: a magnetic detection element that detects a magnetic field to be detected; and a processing unit that calculates a rotational angle of the rotating body based on a detection signal of the magnetic detection element, each of the plurality of permanent magnets The arc shape is obtained by dividing an annular shape along a virtual circle centered on the rotation center axis when viewed from the vertical plane side where the rotation center axis penetrates perpendicularly, and on the outer side of the rotating body The centers of the circular arc shapes are disposed at equal intervals at positions along the imaginary circle, and the plurality of permanent magnets are magnetized to a pair of S pole and N pole respectively, Among a plurality of permanent magnets, a center magnet and the center magnet The magnetic detection element is disposed to face the center magnet in an initial state, as viewed from the magnetic detection element side. The magnetized pole of the center magnet and the magnetized pole of the side magnet are different , and a plurality of the magnetic detection elements are provided, and one of the center magnet and two for each of the plurality of magnetic detection elements. so that the side magnets are characterized and arranged child said plurality of permanent magnets.

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、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。 According to this, even when the small divided arc-shaped permanent magnets are arranged to be separated from each other, the rotation angle detection device of the present invention can form one permanent that is integrally formed within the measurement range. It is possible to obtain detection accuracy equal to or more than that in the case where the magnet is magnetized with a plurality of magnetic poles. In addition, since the permanent magnet divided into small pieces is used, it can be miniaturized and manufactured inexpensively. As a result, it is possible to provide a rotation angle detection device with high detection accuracy in which a plurality of permanent magnets are disposed separately. Further, the measurement range can be expanded by combining the rotation angles obtained from the plurality of magnetic detection elements. Also, a permanent magnet used as a center magnet for one magnetic detection element is used as a side magnet for another magnetic detection element, or another magnetic detection is used for a permanent magnet used as a side magnet for a magnetic detection element. It can also be used as a center magnet for the element, and the measurement range can be extended with fewer permanent magnets.

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。   In the rotation angle detection device according to the present invention, the magnetization direction of the plurality of permanent magnets is a first magnetization direction parallel to the rotation center axis, and the magnetic detection element is any one in the first magnetization direction. It is characterized in that it is disposed on one side so as to face the center magnet.

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。   According to this, the magnetic detection element is disposed on the side of the center magnet, and the external size in the radial direction can be reduced. In addition, the rotating body interlocked with the permanent magnet is disposed on the side side, and can be easily disposed with the magnetic detection element.

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。   In the rotation angle detection device according to the present invention, when viewed from the vertical plane side, in the initial state, a position corresponding to the center of the arc shape of the center magnet is a reference position, and the arc shape of the side magnet A position corresponding to the center is a separated position, a position where the center magnet is rotated from the initial state to move the center of the arc shape is a moved position, and the reference position and the moved position are the central axis of rotation. The angle to the angle is ± θ1 degrees, the angle between the separated position and the reference position to the rotation center axis is ± θ2 degrees, and both ends of the arc shape in the side magnet are the rotation center axis Assuming that the angle to be formed is θ3 degrees, XA and YA are constants, and XA is 1 ≦ XA ≦ 2.2, θ1 and θ2 have a relationship of θ1 ≦ θ2 ≦ XA × θ1 and θ3 is It is the relationship of θ3 = YA × θ1, θ Equation for minimizing the is characterized by YA = a XA-0.9.

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。   According to this, since θ1, θ2 and θ3 are determined so that the above-mentioned relational expression holds, it is possible to detect the rotation angle with higher accuracy. In particular, if θ3 (width size of the side magnet) is determined so that “YA = XA−0.9”, the width size of the side magnet becomes the smallest size. As a result, since the smallest permanent magnet can be used while securing detection accuracy, the size can be further reduced and the cost can be reduced.

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。   In the rotation angle detection device according to the present invention, the magnetization direction of the plurality of permanent magnets is a second magnetization direction in the radial direction orthogonal to the rotation center axis, and the magnetic detection element is a second magnetization direction. It is characterized by arrange | positioned so that the said center magnet may be opposed to the opposite side of the said rotation center axis in.

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。   According to this, the magnetic detection element is disposed on the outer side of the center magnet, and is disposed at a position where the change of the magnetic field is large when the permanent magnet is rotationally moved. Therefore, the magnetic detection element can more surely detect the change of the magnetic field, and the detection accuracy can be improved.

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。 In the rotation angle detection device according to the present invention, when viewed from the vertical plane side, in the initial state, a position corresponding to the center of the arc shape of the center magnet is a reference position, and the arc shape of the side magnet A position corresponding to the center is a separated position, a position where the center magnet is rotated from the initial state to move the center of the arc shape is a moved position, and the reference position and the moved position are the central axis of rotation. The angle to the angle is ± 4 degrees, the angle between the separated position and the reference position to the rotation center axis is ± 5 degrees, and both ends of the arc shape in the side magnet are the rotation center axis Assuming that the angle to be formed is θ6 degrees, XB and YB are constants, and when XB is 1 ≦ XB ≦ 1.4, θ4 and θ5 have a relationship of θ4 ≦ θ5 ≦ XB × θ4, θ6 is The relationship of θ6 = YB × θ4, θ Equation for minimizing the is characterized here is YB = 0.8 × XB 2 -0.3 × XB.

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。 According to this, since θ4, θ5 and θ6 are determined so that the above-mentioned relational expression holds, it is possible to detect a rotation angle with higher accuracy. In particular, when θ6 (the width size of the side magnet) is determined so that “YB = 0.8 × XB 2 −0.3 × XB”, the width size of the side magnet becomes the smallest size. As a result, since the smallest permanent magnet can be used while securing detection accuracy, the size can be further reduced and the cost can be reduced.

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。   According to the rotation angle detection device of the present invention, even when the small divided arc-shaped permanent magnets are arranged apart from each other, a plurality of magnetic poles can be formed on one permanent magnet integrally formed within the measurement range. It is possible to obtain detection accuracy equal to or higher than that in the case where the magnetizing is performed. In addition, since the permanent magnet divided into small pieces is used, it can be miniaturized and manufactured inexpensively. As a result, it is possible to provide a rotation angle detection device with high detection accuracy in which a plurality of permanent magnets are disposed separately.

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。It is a figure explaining the rotation angle detection apparatus of 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is a schematic diagram of the handle with which a rotation angle detection apparatus is mounted | worn. 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。It is a block diagram explaining the rotation angle detection apparatus of 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is sectional drawing in the II-II line shown in FIG. 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。It is a block diagram explaining the rotation angle detection apparatus of 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is the top view seen from Z 1 side shown in FIG. 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。It is a model figure used for the simulation in the rotation angle detection apparatus of 1st Embodiment of this invention, Comprising: The schematic diagram which showed the positional relationship of three permanent magnets and one magnetic detection element of this application. FIG. 4B is a schematic view showing the positional relationship between one permanent magnet and one magnetic detection element of the comparative example. 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。It is a graph of the result of simulation AA in the rotation angle detection device of the first embodiment of the present invention, FIG. 5 (a) is the result of the model of the present invention, and FIG. 5 (b) is the model of the comparative example. It is a result. 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。It is a graph of the result of simulation BB in the rotation angle detection apparatus of 1st Embodiment of this invention, Comprising: Fig.6 (a) is a result of the model of this application, FIG.6 (b) is a several permanent magnet. It is the result which showed the relation of each other. 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。It is a block diagram explaining the rotation angle detection apparatus of 2nd Embodiment of this invention, Comprising: It is sectional drawing in the II-II line when a rotation angle detection apparatus is applied to the handle shown in FIG. 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。It is a block diagram explaining the rotation angle detection apparatus of 2nd Embodiment of this invention, Comprising: It is the top view seen from Z 1 side shown in FIG. 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。It is a block diagram explaining the rotation angle detection apparatus of 2nd Embodiment of this invention, Comprising: It is the figure which showed the flow of the magnetic field in the cross-section block diagram shown in FIG. 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。It is a figure explaining the simulation result in the rotation angle detection apparatus of 2nd Embodiment of this invention, Comprising: Fig.10 (a) is a model figure used for simulation CC, Comprising: FIG.10 (b) is simulation CC It is the graph which showed the mutual relationship of several permanent magnets by the result of. 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。It is a block diagram explaining the modification 1 of the rotation angle detection apparatus of 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is the cross-section block diagram compared with FIG. 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。It is a block diagram explaining the modification 3 of the rotation angle detection apparatus of 2nd Embodiment of this invention, Comprising: It is the cross-section block diagram compared with FIG. 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。It is a figure explaining the throttle position sensor of the prior art example 1, Comprising: It is sectional drawing showing an internal structure. 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。It is a figure explaining the rotation detection apparatus of the prior art example 2, Comprising: Fig.14 (a) is a perspective view which shows an example of the rotation detection apparatus provided in the lens-barrel, FIG.14 (b) is rotation detection. It is a perspective view which shows the example inside an apparatus.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[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。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic view of a handle HN on which a rotation angle detection device 100 according to a first embodiment of the present invention is mounted. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II shown in FIG. FIG. 3 is a top plan view seen from the Z1 side shown in FIG. In FIG. 3, the flow of the magnetic field is indicated by a two-dot chain line in order to make the description easy to understand. 1 to 3 show a state in which a rotating body RB10 described later is rotated from a stationary position and located at an intermediate position of the rotational movement range of the rotating body RB10. Note that this intermediate position is in the initial state.

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。   The rotation angle detection device 100 according to the first embodiment of the present invention is attached to a portion of the steering wheel HN such as a two-wheeled motor vehicle or a three-wheeled motor vehicle as shown in FIG. It is used to detect the rotation of the grip portion SH). The rotation angle detection device 100 is incorporated in the handle HN between the root of the brake lever RV and the attachment portion of the grip portion SH.

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。   As shown in FIGS. 2 and 3, rotation angle detection apparatus 100 detects magnetism generated by three permanent magnets 11 interlocked with rotating body RB 10 rotated by the operation of the operator and three permanent magnets 11. A magnetic detection element 13 and a processing unit 17 that calculates the rotation angle of the rotating body RB 10 based on the detection signal of the magnetic detection element 13 are configured.

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。   First, the permanent magnet 11 of the rotation angle detection device 100 will be described. The permanent magnet 11 is made of a magnet such as a neodymium magnet, and as shown in FIGS. 2 and 3, it comprises a center magnet 11C and side magnets 11S disposed one on each side of the center magnet 11C. There is. The three permanent magnets 11 (one center magnet 11C, two side magnets 11S) are disposed on the outer side of the rotating body RB10 and engaged with the rotating body RB10 (not shown). 2) in synchronization with the rotational movement of the rotating body RB10, about the rotation center axis RBj of the rotating body RB10 shown in FIG.

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。   Further, each of the three permanent magnets 11 is a virtual centering on the rotation center axis RBj when viewed from the vertical plane side where the rotation center axis RBj vertically penetrates, that is, viewed from the Y direction side (state of FIG. 2) It becomes circular arc shape which divided ring shape along a circle of. In other words, with respect to a virtual ring locus RT centered on the rotation center axis RBj, it has a ring divided piece shape which is divided by overlapping with the ring locus RT. Then, each of the three permanent magnets 11 is disposed at equal intervals at positions along the imaginary circle centered on the rotation center axis RBj, with the center of the arc shape (the center of the ring divided piece shape) There is. That is, they are disposed such that the angle θ2 shown in FIG. 2 (the angle (central angle) between the reference position described later and the separated position with respect to the rotation center axis RBj) is the same.

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。   Here, the definition of the positional relationship between the center magnet 11C and the side magnet 11S will be briefly described.

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。   First, as shown in FIG. 2, in the initial state (in the middle position of the rotational movement range of the rotating body RB10) as seen from the vertical plane side (Y direction side) where the rotation center axis RBj penetrates perpendicularly, as shown in FIG. A position corresponding to the center of the arc shape (ring divided piece shape) is taken as a reference position. Next, the position where the center magnet 11C is rotated from the initial state to move the center of the arc shape is set as the movement position. At that time, the side magnet 11S also moves in the same direction and in the same moving distance. Next, in the initial state, the position where the side magnet 11S is disposed, that is, the position corresponding to the center of the arc shape (ring divided piece shape) of the side magnet 11S is taken as the separated position.

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。   Then, as shown in FIG. 2, the angle (central angle) that the reference position and the movement position make with the rotation center axis RBj is ± θ1 degree. This ± θ1 degree is an angle range of measurement in the rotation angle detection device 100. Further, an angle (central angle) formed by the separated position and the reference position with respect to the rotation center axis RBj is ± θ2 degrees. This θ2 degree is the arrangement position of the side magnet 11S in the rotation angle detection device 100. At this time, the direction from the reference position exists in one direction (rotation direction to the X1 side shown in FIG. 2) and the other direction (rotation direction to the X2 side shown in FIG. 2). , Plus (one direction) and minus (other direction) values. In the first embodiment of the present invention, since the rotation angle detection device 100 is used to detect the rotation of the operation portion (grip portion SH) of the throttle, the angle range of θ1 degrees is 15 ° ≦ θ1. It is about ≦ 90 °.

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。   Furthermore, the angle (central angle) that the both ends of the arc shape in the side magnet 11S make with the rotation center axis RBj is θ3 degrees. The θ3 degree is the width size of the side magnet 11S in the rotation angle detection device 100.

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。   As described above, the positional relationship between the center magnet 11C and the side magnet 11S is defined.

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。   As shown in FIG. 3, the three permanent magnets 11 arranged in this manner are respectively magnetized to a pair of S pole and N pole, and the magnetization direction of the three permanent magnets 11 is the rotation center The first magnetization direction MD1 (Y direction shown in FIG. 3) is parallel to the axis RBj.

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。   Further, as shown in FIG. 3, the center magnet 11C and the side magnet 11S have different magnetization directions, and as shown in FIG. 2, when viewed from the magnetic detection element 13 side. (The state of the reference position in FIG. 2), the magnetized pole of the center magnet 11C and the magnetized pole of the side magnet 11S are different. Specifically, in FIG. 2, the magnetized pole of the center magnet 11 </ b> C is a south pole, and the magnetized pole of the side magnet 11 </ b> S is a north pole. As a result, as shown in FIG. 3, the flow of the magnetic field from the center magnet 11C to the left and right side magnets 11S and from the left and right side magnets 11S to the center magnet 11C is adjusted and formed.

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。   Next, the magnetic detection element 13 of the rotation angle detection device 100 will be described. The magnetic detection element 13 uses two Hall elements, and although not shown in detail, the magnetic detection element 13 is packaged with a thermosetting synthetic resin and mounted on a circuit board (not shown). The two Hall elements have sensitivity axes in the X and Y directions shown in FIG.

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。   Further, the magnetic detection element 13 is disposed to face the center magnet 11C in the initial state, and one side in the first magnetization direction MD1 of the center magnet 11C in the vicinity of the center magnet 11C (Y2 shown in FIG. Side). Thus, the magnetic detection element 13 is disposed on the side of the center magnet 11C, and the external size in the radial direction centering on the rotation center axis RBj can be reduced. In addition, the magnetic detection element 13 can be easily disposed because the magnetic body 13 is disposed on the side with respect to the rotating body RB 10 interlocked with the permanent magnet 11.

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。   Then, the magnetic detection element 13 detects a change in the magnetic field caused by the rotational movement of the three permanent magnets 11 by means of a two-axis Hall element to detect the rotational movement of the permanent magnet 11. In the first embodiment of the present invention, the magnetic detection element 13 is disposed on one side (Y2 side shown in FIG. 3) in the first magnetization direction MD1 of the center magnet 11C, but the present invention is not limited thereto. It may be disposed on the other side (the Y1 side shown in FIG. 3) in the first magnetization direction MD1.

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。   Finally, the processing unit 17 of the rotation angle detection device 100 is configured using an integrated circuit (IC, Integrated Circuit), and is connected to the magnetic detection element 13 (two Hall elements). The rotation angle of the rotating body RB10 is calculated based on the detection signal. The processing unit 17 is packaged together with the magnetic detection element 13 although not shown in detail.

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。   As described above, in the initial state, the rotation angle detection device 100 according to the first embodiment of the present invention has the arc-shaped center magnet 11C facing the magnetic detection element 13 and one each on both sides of the center magnet 11C. An arc-shaped side magnet 11S is provided, arranged at equal intervals, and viewed from the side of the magnetic detection element 13 (the state of FIG. 2), the magnetized pole of the center magnet 11C and The magnetic poles of the side magnets 11S are different from each other. As a result, even when the arc-shaped permanent magnets 11 divided into small pieces are arranged apart from each other, one magnet integrally formed in the measurement range is magnetized with a plurality of magnetic poles. It is possible to obtain equal or better detection accuracy. And since the permanent magnet 11 divided into small pieces is used, compared with the case where it forms with one big magnet, it can be miniaturized and it can manufacture at low cost.

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。
Furthermore, when arranging the center magnet 11C and the side magnet 11S, if the following relational expression 1 is established, it is possible to detect a rotation angle with higher accuracy.
<Relational expression 1>
XA and YA are constants,
Let XA be 1 ≦ XA ≦ 2.2,
θ1 and θ2 satisfy θ1 ≦ θ2 ≦ XA × θ1
When YA is set to YA <XA,
θ3 is θ3 = YA × θ1.
That is, the separated position (θ2) of the side magnet 11S is not less than the measurement angle range (θ1) of the rotation angle detection device 100 and 2.2 times or less of the measurement angle range (θ1), and the width size of the side magnet 11S ( θ3) may be determined in consideration of the measurement angle range (θ1) and the separated position (θ2) of the side magnet 11S.

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。   In particular, if the width size (θ3) of the side magnet 11S is determined such that the ratio of the width size (θ3) of the side magnet 11S to the measurement angle range (θ1) is “YA = XA−0.9” The width size (θ3) of the side magnet 11S at this time is the smallest. As a result, since the smallest magnet can be used while securing the detection accuracy, the size can be further reduced and the cost can be reduced.

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。   Next, in order to verify the effect of the rotation angle detection device 100 according to the first embodiment of the present invention, two types of simulations, simulation AA and simulation BB, were performed. Below, this verification result is explained.

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。   FIG. 4 is a model diagram used for the simulation, and FIG. 4A shows three permanent magnets 11 (one center magnet 11 C, two sides in the rotation angle detection device 100 according to the first embodiment of the present invention). FIG. 4B is a model M01 showing the positional relationship between the magnet 11S) and one magnetic detection element 13, and FIG. 4B shows one permanent magnet H11 and one magnetic detection element 13 in the rotation angle detection device H100 of the comparative example. It is model ME1 which showed positional relationship. In the model ME1 of the comparative example, as shown in FIG. 4B, only one permanent magnet H11 is used, and the shape has a semicircular ring shape of about 180 °. Further, the permanent magnet H11 is divided into three segments and magnetized at equal intervals (each 60 °).

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。   First, simulation AA will be described. In the simulation AA, in the model M01 of the rotation angle detection device 100, the measurement angle range (θ1) and the separated position (θ2) of the side magnet 11S shown in FIG. The width size (θ3) of the two center magnets 11C and the two side magnets 11S) was set to 25 °. The radius R1 of the inner arc of the permanent magnet 11 was set to 15.6 (mm), and the radius R2 of the outer arc of the permanent magnet 11 was set to 18.3 (mm). Further, the distance between the permanent magnet 11 and the magnetic detection element 13 was set to 2.55 (mm). On the other hand, in the model ME1 of the rotation angle detection device H100 of the comparative example, each size {measurement angle range (θ1), radius R1 of inner arc, radius R2 of outer arc at portions other than the number and shape of permanent magnets H11 described above The distance between the permanent magnet H11 and the magnetic detection element 13} is the same as that of the model M01 of the rotation angle detection device 100.

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。   Next, the results of simulation AA using the above model M01 and model ME1 will be described. FIG. 5 shows the result of simulation AA, and FIG. 5 (a) is a graph showing an example of the output value in model M01 of the present application, and FIG. 5 (b) shows the output value in model ME1 of the comparative example. FIG. The horizontal axis is a measurement angle range (θ1 degree), and the vertical axis is an output value from the magnetic detection element 13.

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。   As shown in FIG. 5A, the output value of the rotation angle detection device 100 according to the first embodiment of the present invention changes almost linearly in the measurement angle range (θ1 degree). With such excellent linearity (linearity), the processing unit 17 can easily correct it into an ideal straight line.

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。   On the other hand, in the rotation angle detection device H100 of the comparative example, as shown in FIG. 5B, in the measurement angle range (θ1 degree), the output value is changed to a curve having several inflection points . As described above, when the output value changes in a curvilinear manner, it is difficult not only to correct to an ideal straight line by the processing unit 17 but also to be unable to correct in some cases.

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。   From these results, in the rotation angle detection apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, a plurality of permanent magnets 11 are disposed apart from each other, and one permanent magnet H11 integrally formed within the measurement range is provided. An effect is obtained that it is possible to obtain detection accuracy equal to or higher than that in the case of magnetizing with a plurality of magnetic poles.

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。   Next, simulation BB will be described. The simulation BB was performed by varying the separated position (θ2) of the side magnet 11S and the width size (θ3) of the permanent magnet 11 using the model M01 shown in FIG. 4A. 6 is a simulation BB, and FIG. 6 (a) is a graph showing another example different from the output value shown in FIG. 5 (a), and FIG. 6 (b) is a graph showing three permanent magnets 11 Are a graph that summarizes the constant XA and constant YA that represent the mutual relationship of and the result of the obtained output value. The horizontal axis in FIG. 6B is a constant XA, and the vertical axis is a constant YA. In addition, the white circle shown in FIG.6 (b) is a result equivalent to the output value shown to Fig.5 (a), and the black circle is a result equivalent to the output value shown to Fig.6 (a).

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。   The rotation angle detection device 100 according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6A, has an output value in the measurement angle range (θ1 degree) depending on the relationship between the three permanent magnets 11. In some cases, a singular point PP (discontinuous point) may occur. However, except for the portion of the singular point PP, the output value changes linearly, which is different from the case of the curved output value having the inflection point as in the comparative example, by the processing unit 17 It is possible to correct to an ideal straight line including the portion of the singular point PP.

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。   On the other hand, as shown in FIG. 6B, the constant XA is 1 or more, that is, the separated position (θ2) of the side magnet 11S is the measurement angle range (θ1) or more of the rotation angle detection device 100, and the constant XA is 2.2. Hereinafter, the separated position (θ2) of the side magnet 11S is 2.2 times or less of the measurement angle range (θ1). Furthermore, the constant YA is set to 1.3 or less when "XA-0.9" or more.

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。   If it is this range mentioned above (portion of triangular cross hatching HB1 shown in FIG. 6 (b)), a value equivalent to the output value shown in FIG. 5 (a) can be obtained. In particular, when the width size (θ3) of the side magnet 11S is determined to be “θ1 × (XA−0.9)” (straight line LB1 shown in FIG. 6B), the width size of the side magnet 11S is most It becomes a small size. Thereby, the rotation angle detection apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention has an effect that the smallest magnet can be used while securing the detection accuracy.

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。   The effects of the rotation angle detection apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be collectively described below.

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。   In the initial state, the rotation angle detection device 100 according to the first embodiment of the present invention has an arc-shaped center magnet 11C facing the magnetic detection element 13 and an arc shape disposed one on each side of the center magnet 11C. Side magnets 11S are provided, arranged at equal intervals, and when viewed from the magnetic detection element 13 side, the magnetized pole of the center magnet 11C and the magnetized pole of the side magnet 11S are different. Configured. As a result, even when the arc-shaped permanent magnets 11 divided into small pieces are arranged apart from each other, one magnet integrally formed in the measurement range is magnetized with a plurality of magnetic poles. It is possible to obtain equal or better detection accuracy. And since the permanent magnet 11 divided into small pieces is used, compared with the case where it forms with one big magnet, it can be miniaturized and it can manufacture at low cost. As a result, it is possible to provide the rotation angle detection device 100 with high detection accuracy, in which the plurality of permanent magnets 11 are disposed apart from each other.

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。   Further, the magnetic detection element 13 is disposed on one side (the Y2 side shown in FIG. 3) in the first magnetization direction MD1 parallel to the rotation center axis RBj so as to face the center magnet 11C. Is disposed on the side of the center magnet 11C, and the external size in the radial direction about the rotation center axis RBj can be reduced. In addition, the magnetic detection element 13 can be easily disposed because the magnetic body 13 is disposed on the side with respect to the rotating body RB 10 interlocked with the permanent magnet 11.

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。   Further, since θ1, θ2 and θ3 are determined so that the above-mentioned relational expression holds, it is possible to detect a rotation angle with higher accuracy. In particular, when θ3 (the width size of the side magnet 11S) is determined so that YA = XA−0.9, the width size of the side magnet 11S becomes the smallest size. As a result, since the smallest magnet can be used while securing detection accuracy, the size can be further reduced and the cost can be reduced.

[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。
Second Embodiment
FIG. 7 is a configuration diagram for explaining the rotation angle detection device 200 according to the second embodiment of the present invention, and a cross section along line II-II when the rotation angle detection device 200 is applied to the handle HN shown in FIG. FIG. FIG. 8 is a top view seen from the Z1 side shown in FIG. FIG. 9 is a diagram showing the flow of the magnetic field in a cross-sectional view shown in FIG. 7 by a two-dot chain line. Moreover, the rotation angle detection apparatus 200 of 2nd Embodiment differs in the magnetization direction of the permanent magnet 21, and the arrangement | positioning position of the magnetic detection element 23 with respect to 1st Embodiment. About the same composition as a 1st embodiment, the same numerals are attached and detailed explanation is omitted. Also, in FIGS. 4 to 6, as in the first embodiment, the rotating body RB10 is rotated from the stationary position, and is shown at the middle position of the rotational movement range of the rotating body RB10. . Note that this intermediate position is in the initial state.

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。   The rotation angle detection device 200 according to the second embodiment of the present invention is attached to a portion of the steering wheel HN such as a two-wheeled motor vehicle or a three-wheeled motor vehicle as shown in FIG. 1 as in the first embodiment. It is used to detect the rotation of the operation part (gripping part SH) of the throttle operated by.

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。   As shown in FIGS. 7 and 8, rotation angle detection apparatus 200 detects magnetism generated by three permanent magnets 21 interlocked with rotating body RB10 rotated by the operation of the operator and by three permanent magnets 21. A magnetic detection element 23 and a processing unit 27 that calculates the rotation angle of the rotating body RB 10 based on the detection signal of the magnetic detection element 23 are configured.

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。   First, the permanent magnet 21 of the rotation angle detection device 200 will be described. The permanent magnet 21 is made of a magnet such as samarium cobalt magnet and, as shown in FIGS. 7 and 8, includes a center magnet 21C and side magnets 21S disposed one on each side of the center magnet 21C. ing. The three permanent magnets 21 (one center magnet 21C and two side magnets 21S) are disposed on the outer side of the rotating body RB10 and engaged with the rotating body RB10 (not shown). 7) in synchronization with the rotational movement of the rotating body RB10, about the rotation center axis RBj of the rotating body RB10 shown in FIG.

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。   Further, as in the first embodiment, each of the three permanent magnets 21 rotates as viewed from the vertical plane side where the rotation center axis RBj penetrates perpendicularly, that is, viewed from the Y direction side (state in FIG. 7) It has an arc shape obtained by dividing an annular shape along a virtual circle centered on the central axis RBj. In other words, with respect to a virtual ring locus RT centered on the rotation center axis RBj, it has a ring divided piece shape which is divided by overlapping with the ring locus RT. Then, each of the three permanent magnets 21 is arranged at equal intervals at positions along the imaginary circle centered on the rotation center axis RBj, with the center of the arc shape (the center of the ring divided piece shape) There is. That is, they are arranged such that the angle θ5 (the angle (central angle) formed by the reference position and the separated position described later with respect to the rotation center axis RBj) shown in FIG. 7 is the same.

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。   Here, the definition of the positional relationship between the center magnet 21C and the side magnet 21S is similar to that of the first embodiment, but will be briefly described.

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。   First, as shown in FIG. 7, in the initial state (in the middle position of the rotational movement range of the rotating body RB10) as viewed from the vertical plane side (Y direction side) where the rotation center axis RBj penetrates perpendicularly, as shown in FIG. A position corresponding to the center of the arc shape (ring divided piece shape) is taken as a reference position. Next, the position where the center magnet 21C is rotated from the initial state to move the center of the arc shape is set as the movement position. At that time, the side magnet 21S also moves in the same direction and in the same moving distance. Next, in the initial state, the position where the side magnet 21S is disposed, that is, the position corresponding to the center of the arc shape (ring divided piece shape) of the side magnet 21S is taken as the separated position.

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。   Then, as shown in FIG. 7, the angle (central angle) that the reference position and the movement position make with the rotation center axis RBj is ± 4 degrees. This ± θ4 degree is an angle range of measurement in the rotation angle detection device 200. Further, the angle (central angle) formed by the separated position and the reference position with respect to the rotation center axis RBj is ± 5 degrees. The θ5 degree is the arrangement position of the side magnet 21S in the rotation angle detection device 200. At this time, the direction from the reference position exists in one direction (rotation direction to the X1 side shown in FIG. 7) and the other direction (rotation direction to the X2 side shown in FIG. 7). , Plus (one direction) and minus (other direction) values. Also in the second embodiment of the present invention, since the rotation angle detection device 200 is used to detect the rotation of the operation portion (grip portion SH) of the throttle, the angle range of θ4 degrees is 15 ° ≦ It is about θ4 ≦ 90 °.

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。   Furthermore, the angle (central angle) that the both ends of the arc shape in the side magnet 21S make with the rotation center axis RBj is θ6 degrees. The θ6 degree is the width size of the side magnet 21S in the rotation angle detection device 200.

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。   As described above, the positional relationship between the center magnet 21C and the side magnet 21S is defined.

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。   As shown in FIG. 7, the three permanent magnets 21 arranged in this manner are respectively magnetized to a pair of S pole and N pole, and the magnetization direction of the three permanent magnets 21 is the rotation center The second magnetization direction MD2 in the radial direction orthogonal to the axis RBj is obtained.

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。   Further, as shown in FIG. 7, the center magnet 21C and the side magnet 21S have different magnetization directions, and as shown in FIG. 8, when viewed from the magnetic detection element 23 side. (The state of the reference position in FIG. 8), the magnetized pole of the center magnet 21C and the magnetized pole of the side magnet 21S are different. Specifically, in FIG. 8, the magnetized pole of the center magnet 21C is the N pole, and the magnetized pole of the side magnet 21S is the S pole. As a result, as shown in FIG. 9, the flow of the magnetic field from the center magnet 21C to the left and right side magnets 21S and from the left and right side magnets 21S to the center magnet 21C is adjusted and formed.

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。   Next, the magnetic detection element 23 of the rotation angle detection device 200 will be described. Similar to the first embodiment, the magnetic detection element 23 uses two Hall elements, and although not shown in detail, it is packaged with a thermosetting synthetic resin and is not shown. Mounted on the. The two Hall elements have sensitivity axes in the X direction and the Z direction shown in FIG.

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。   In the initial state, the magnetic detection element 23 is disposed to face the center magnet 21C, and in the vicinity of the center magnet 21C, on the opposite side of the rotation center axis RBj in the second magnetization direction MD2 of the center magnet 21C. (It is arrange | positioned at Z1 side shown in FIG. 7). As a result, the magnetic detection element 23 is disposed on the outer side of the center magnet 21C, and is disposed at a position where the change in the magnetic field is large when the permanent magnet 21 is rotationally moved. For this reason, the magnetic detection element 23 can detect the change of the magnetic field more reliably.

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。   Then, the magnetic detection element 23 detects a change in the magnetic field caused by the rotational movement of the three permanent magnets 21 by means of a two-axis Hall element to detect the rotational movement of the permanent magnet 21. In the second embodiment of the present invention, the magnetic detection element 23 is disposed on the opposite side (Z1 side shown in FIG. 7) of the rotation center axis RBj in the second magnetization direction MD2 of the center magnet 21C. The present invention is not limited to the above, and it may be disposed between the rotational axis RBj in the second magnetization direction MD2 (the Z2 side shown in FIG. 7) and the rotating body RB10.

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。   Finally, as in the first embodiment, the processing unit 27 of the rotation angle detection device 200 is configured using an integrated circuit (IC, Integrated Circuit), and is connected to the magnetic detection element 23 (two Hall elements). Then, the rotation angle of the rotating body RB10 is calculated based on the detection signal of the magnetic detection element 23. The processing unit 27 is packaged together with the magnetic detection element 23 though not shown in detail.

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。   As described above, in the initial state, the rotation angle detection device 200 of the second embodiment of the present invention has the arc-shaped center magnet 21C facing the magnetic detection element 23, and one each on both sides of the center magnet 21C. An arc-shaped side magnet 21S is provided, arranged at equal intervals, and viewed from the magnetic detection element 23 side (the state of FIG. 8), the magnetized pole of the center magnet 21C and The magnetic poles of the side magnets 21S are different from each other. As a result, even when the arc-shaped permanent magnets 21 divided into small pieces are arranged separately from each other, one magnet integrally formed in the measurement range is magnetized with a plurality of magnetic poles. It is possible to obtain equal or better detection accuracy. Moreover, since the permanent magnet 21 divided into small pieces is used, it can be miniaturized and manufactured at low cost as compared with the case where it is formed by one large magnet.

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。
Furthermore, when arranging the center magnet 21C and the side magnet 21S, if the following relational expression 2 is established, it is possible to detect a rotation angle with higher accuracy.
<Relational equation 2>
XB and YB are constants,
Let XB be 1 ≦ XB ≦ 1.4,
θ4 and θ5 satisfy θ4 ≦ θ5 ≦ XB × θ4,
When YB is YB <XB,
θ6 is θ6 = YB × θ4.
That is, the separated position (θ5) of the side magnet 21S is not less than the measurement angle range (θ4) of the rotation angle detection device 200 and 1.4 times or less of the measurement angle range (θ4), and the width size of the side magnet 21S ( θ6) may be determined in consideration of the measurement angle range (θ4) and the separated position (θ5) of the side magnet 21S.

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。 In particular, the width size of the side magnet 21S is set such that the ratio of the width size (θ6) of the side magnet 21S to the measurement angle range (θ4) is “YB = 0.8 × XB 2 −0.3 × XB”. If θ6) is determined, the width size (θ6) of the side magnet 21S at this time is the smallest. As a result, since the smallest magnet can be used while securing the detection accuracy, the size can be further reduced and the cost can be reduced.

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。   Next, simulation CC was performed in order to verify the effect in rotation angle detection apparatus 200 of a 2nd embodiment of the present invention. Below, this verification result is explained.

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。   FIG. 10 is a view for explaining the result of simulation CC in the rotation angle detection apparatus 200 of the second embodiment of the present invention, and FIG. 10 (a) is a model M02 used for the simulation CC. (B) is the graph which put together the result of the obtained output value with the constant XB and constant YB which represent the relationship of the three permanent magnets 21 mutually. The horizontal axis of FIG. 10B is the constant XB, and the vertical axis is the constant YB. The white circle shown in FIG. 10 (b) is the same result as the output value shown in FIG. 5 (a) as in the first embodiment, and the black circle is equivalent to the output value shown in FIG. 6 (a) Is the result of

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。   In the simulation CC, in the model M02 of the rotation angle detection device 200, the measurement angle range (± θ4) shown in FIG. 10A is ± 60 ° as in the first embodiment, and the radius of the inner arc of the permanent magnet 21 R1 is set to 15.6 (mm), radius R2 of the outer arc of permanent magnet 21 is set to 18.3 (mm), and the distance between permanent magnet 21 and magnetic detection element 23 is set to 2.55 (mm) . Then, the separation position (θ5) of the side magnet 21S and the width size (θ6) of the permanent magnet 21 were varied.

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。 As a result, in the range of the cross hatching HB2 shown in FIG. 10B, a value equivalent to the output value shown in FIG. 5A can be obtained. That is, the separation position (θ5) of the side magnet 21S is the measurement angle range (θ4) when the separation position (θ5) of the side magnet 21S is the measurement angle range (θ4) or more of the rotation angle detection device 200 (constant XB is 1 or more). It is preferable to set the constant YB to 1.4 times or less (constant XB is 1.4 or less) and constant YB is “YB = 0.8 × XB 2 −0.3 × XB” or more and 1.15 or less. In particular, when the width size (θ6) of the side magnet 21S is determined to be “θ4 × (0.8 × XB 2 −0.3 × XB)” (straight line LB2 shown in FIG. The width size of the magnet 21S is the smallest. As a result, the rotation angle detection device 200 according to the second embodiment of the present invention has an effect that the smallest magnet can be used while securing detection accuracy.

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。   The effects of the rotation angle detection apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention configured as described above will be collectively described below.

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。   In the initial state, the rotation angle detection device 200 according to the second embodiment of the present invention has an arc-shaped center magnet 21C facing the magnetic detection element 23 and an arc shape provided one on each side of the center magnet 21C. Side magnets 21S are provided at equal intervals, and when viewed from the magnetic detection element 23 side, the magnetized pole of the center magnet 21C and the magnetized pole of the side magnet 21S are different. Configured. As a result, even in the case where the arc-shaped permanent magnets 21 divided into small pieces are arranged to be separated from each other, one permanent magnet 21 integrally formed within the measurement range is magnetized by a plurality of magnetic poles. It is possible to obtain detection accuracy equal to or more than that in the case. Moreover, since the permanent magnet 21 divided into small pieces is used, it can be miniaturized and manufactured at low cost as compared with the case where it is formed by one large magnet. As a result, it is possible to provide the rotation angle detection device 200 with high detection accuracy, in which the plurality of permanent magnets 21 are disposed apart from each other.

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。   Since the magnetic detection element 23 is disposed opposite to the center magnet 21C on the opposite side of the rotation central axis RBj in the second magnetization direction MD2 orthogonal to the rotation central axis RBj, the magnetic detection element 23 is a center magnet It is disposed on the outer side of 21 C, and is disposed at a position where the change of the magnetic field is large when the permanent magnet 21 is rotationally moved. For this reason, the magnetic detection element 23 can detect the change of the magnetic field more reliably, and the detection accuracy can be improved.

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。 Further, since θ4, θ5 and θ6 are determined so that the above-described relational expression holds, it is possible to detect a rotation angle with higher accuracy. In particular, when θ6 (the width size of the side magnet 21S) is determined so that YB = 0.8 × XB 2 −0.3 × XB, the width size of the side magnet 21S becomes the smallest size. As a result, since the smallest magnet can be used while securing detection accuracy, the size can be further reduced and the cost can be reduced.

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。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented, for example, as follows, and these embodiments also fall within the technical scope of the present invention.

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。   FIG. 11 is a configuration diagram for explaining a modification 1 of the rotation angle detection device 100 according to the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional configuration diagram of the rotation angle detection device D100 compared to FIG. FIG. 12 is a configuration diagram for explaining a modification 3 of the rotation angle detection device 200 according to the second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional configuration diagram of the rotation angle detection device E200 compared to FIG.

<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}。
<Modification 1><Modification2>
In the first embodiment, one set of the combination of the permanent magnet 11 of one center magnet 11C and two side magnets 11S and one magnetic detection element 13 is used. However, the present invention is not limited thereto. You may use a set. For example, as shown in FIG. 11, two sets of combinations of permanent magnets D1 of one center magnet D1C and two side magnets D1S and one magnetic detection element D13 may be used {Modified Example 1}. As a result, by combining the rotation angles obtained from the two magnetic detection elements D13, the measurement range can be expanded with a small number of permanent magnets E1. Also in the configuration of the second embodiment, a plurality of sets may be used {Modification 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。
<Modification 3>
In the second embodiment, one set of the combination of the permanent magnet 21 of one center magnet 21C and two side magnets 21S and one magnetic detection element 23 is used. However, the present invention is not limited to this. The permanent magnet E1 and the plurality of magnetic detection elements E23 may be combined to form several sets. For example, as shown in FIG. 12, an EF set, an EG set, and two sets may be configured using five permanent magnets E1 and two magnetic detection elements E23. That is, the side magnet E1S used for one magnetic detection element E23 is used as the side magnet E1S for another magnetic detection element E23 and the permanent magnet E1 is shared {Modification 3 }. As a result, the measurement range can be expanded with a small number of permanent magnets E1.

<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}。
<Modification 4><Modification5><Modification6>
Also, in the same manner, a combination of two sets can be configured using four permanent magnets E1 and two magnetic detection elements E23. That is, the permanent magnet E1 used as the center magnet E1C for one magnetic detection element E23 is used as the side magnet E1S for another magnetic detection element E23, and for one magnetic detection element E23. The permanent magnet E1 used as the side magnet E1S is used as the center magnet E1C with respect to another magnetic detection element E23, and the permanent magnet E1 is shared {Modification 4}. Also in the configuration of the first embodiment, the configuration of the third modification may be made {Modification 5}, and the configuration of the fourth modification may be made {Modification 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。
<Modification 7>
In the above embodiment, Hall elements are used as the magnetic detection element 13 and the magnetic detection element 23. However, the present invention is not limited thereto. For example, GMR (Giant Magneto Resistive) elements, MR (Magneto Resistive) elements, AMR (Anisotropic Magneto) It may be a Resistive element, a TMR (Tunnel Magneto Resistive) element, or the like.

<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。
<Modification 8>
In the above-mentioned embodiment, although it applied suitably to the portion of the throttle provided in grip part SH of steering wheel HN, such as motorcycles and three-wheeled vehicles, it is not restricted to this and application is possible if it is a rotating part .

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。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.

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
11, 21, D1, E1 Permanent magnets 11C, 21C, D1C, E1C Center magnets 11S, 21S, D1S, E1S Side magnets 13, 23, D13, E23 Magnetic detection elements 17, 27 Processing unit RB10 Rotor RBj Central axis of rotation MD1 First magnetization direction MD2 Second magnetization direction 100, 200, D100, E200 Rotation angle detection device

Claims (5)

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おり、
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回転角度検出装置。
A plurality of permanent magnets that rotate in conjunction with the rotational movement of the rotating body that rotates about the central axis of rotation;
A magnetic detection element for detecting the magnetism generated by the permanent magnet;
A processing unit configured to calculate a rotation angle of the rotating body based on a detection signal of the magnetic detection element;
Each of the plurality of permanent magnets has an arc shape obtained by dividing an annular shape along a virtual circle centered on the central axis of rotation, as viewed from the vertical plane side where the central axis of rotation penetrates perpendicularly, It is disposed on the outer side of the rotating body, and is disposed so that the center of the arc shape is equally spaced at a position along the imaginary circle,
The plurality of permanent magnets are respectively magnetized to a pair of S pole and N pole,
Among the plurality of permanent magnets, it has a center magnet and side magnets disposed one on each side of the center magnet,
The magnetic detection element is disposed to face the center magnet in an initial state,
When viewed from the magnetic detection element side, the magnetized pole of the center magnet and the magnetized pole of the side magnet are different ,
A plurality of the magnetic detection elements are provided,
Wherein for each of a plurality of magnetic detection elements, one of the such that the center magnet and two of the side magnets, the rotation angle detecting device comprising a disposed child said plurality of permanent magnets.
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。
The magnetization direction of the plurality of permanent magnets is a first magnetization direction parallel to the rotation center axis,
The rotation angle detection device according to claim 1, wherein the magnetic detection element is disposed on one side in the first magnetization direction so as to face the center magnet.
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。
Seen from the vertical plane side,
In the initial state, a position corresponding to the center of the arc shape of the center magnet is set as a reference position, and a position corresponding to the center of the arc shape of the side magnet is set as the separated position.
From the initial state, the center magnet is pivoted to move the center of the arc shape to a moving position,
The angle between the reference position and the movement position with respect to the rotation center axis is ± θ1 degree,
The angle between the separated position and the reference position with respect to the rotation center axis is ± θ2 degrees,
The angle between both ends of the arc shape in the side magnet and the rotation center axis is θ3 degrees,
XA and YA are constants,
When XA is 1 ≦ XA ≦ 2.2,
θ1 and θ2 have a relationship of θ1 ≦ θ2 ≦ XA × θ1
θ3 has a relationship of θ3 = YA × θ1,
The relational expression for minimizing θ3 is YA = XA−0.9.
The rotation angle detection device according to claim 2, characterized in that:
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。
The magnetization direction of the plurality of permanent magnets is a second magnetization direction in the radial direction orthogonal to the rotation center axis,
The rotation angle detection device according to claim 1, wherein the magnetic detection element is disposed on the opposite side of the rotation center axis in the second magnetization direction so as to face the center magnet. .
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。
Seen from the vertical plane side,
In the initial state, a position corresponding to the center of the arc shape of the center magnet is set as a reference position, and a position corresponding to the center of the arc shape of the side magnet is set as the separated position.
From the initial state, the center magnet is pivoted to move the center of the arc shape to a moving position,
The angle between the reference position and the movement position with respect to the rotation center axis is ± 4 degrees,
The angle between the separated position and the reference position with respect to the rotation center axis is ± 5 degrees,
The angle between the two end portions of the arc shape in the side magnet and the rotation center axis is θ 6 degrees,
XB and YB are constants,
When XB is 1 ≦ XB ≦ 1.4,
θ4 and θ5 have a relationship of θ4 ≦ θ5 ≦ XB × θ4,
θ6 has a relationship of θ6 = YB × θ4,
The relational expression for minimizing θ 6 is YB = 0.8 × XB2−0.3 × XB
The rotation angle detection device according to claim 4, wherein
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