JP7468387B2

JP7468387B2 - 角度検出装置

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Publication number: JP7468387B2
Application number: JP2021015042A
Authority: JP
Inventors: 佳孝西口; 辰吾清水; 健田中
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2024-04-16
Anticipated expiration: 2041-02-02
Also published as: JP2022118477A

Description

本発明は、被検出物の回転角度を検出する角度検出装置に関するものである。

この種の角度検出装置として、例えば特許文献１に記載された回転角度検出装置が従来から知られている。この特許文献１に記載された回転角度検出装置は、被検出物であるステアリングシャフトと一体的に回転する２つの主動歯車にそれぞれ噛合する第１及び第２の従動歯車を備えている。その第１の従動歯車には第１の磁石が固定され、第２の従動歯車には第２の磁石が固定されている。

また、回転角度検出装置は、第１の磁石と第２の磁石との間に、これらにより形成される合成磁界を検出する磁気センサと、制御装置であるＣＰＵとを備えている。そのＣＰＵは、磁気センサによって検出される合成磁界の強さに基づいてステアリングシャフトの回転角度を算出する。

特開２０１３－１２０１２５号公報

特許文献１の回転角度検出装置では、磁気センサは、第１の磁石と第２の磁石との間の空間内に分布する合成磁界を、その磁気センサが配置された特定箇所で捉える。そのため、磁気センサの組付け誤差や、車両の走行振動による磁気センサの位置ずれが生じた場合、それに起因して、磁気センサのセンサ出力が変動する。特に、第１および第２の磁石の回転軸方向に磁気センサが位置ずれした場合には、磁気センサのセンサ出力が大きく変動する。このように、特許文献１の回転角度検出装置には、例えば磁気センサのセンサ出力のロバスト性が低いなど、実用面で改善を要する点があった。発明者らの詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。

本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものであり、従来よりも角度検出装置の実用性を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の角度検出装置は、
被検出物（１１）の回転角度（θ）を検出する角度検出装置であって、
被検出物に連動して回転する第１主動歯車（１２）および第２主動歯車（１３）と、
第１主動歯車と噛合し、第１主動歯車に連動して一軸心（ＣＬ２）を中心に回転する第１従動歯車（１４）と、
第２主動歯車と噛合し、第２主動歯車に連動して一軸心を中心に第１従動歯車とは異なる回転速度で回転する第２従動歯車（１５）と、
第１従動歯車に固定され、着磁方向（ＭＤ１）を一軸心の径方向（Ｄ２ｒ）に向けながら第１従動歯車と一体回転する第１磁石（１８）と、
第２従動歯車に固定され、着磁方向（ＭＤ２）を径方向に向けながら第２従動歯車と一体回転する第２磁石（１９）と、
第１磁石と第２磁石とによって生じる合成磁界を検出する磁気センサ（２０）と、
互いに離れて配置され、第１従動歯車と一体回転し、軟磁性体で構成され、第１磁石が発生させる磁束を導く一対の第１ヨーク（２４、２５）と、
磁気センサによって検出された合成磁界の強さ（Ｂｃｐ）に基づいて被検出物の回転角度を算出する制御装置（２９）とを備え、
磁気センサは、一対の第１ヨークの相互間に配置され、一対の第１ヨークに鎖交する磁束を検出し、
一対の第１ヨークはそれぞれ、第１磁石を挟んでその第１磁石の着磁方向と平行な方向を向いて互いに対向する第１一端対向面（２４１ａ、２５１ａ）を有する第１一端部（２４１、２５１）と、磁気センサを挟んで径方向に互いに対向する第１延設面（２４２ａ、２５２ａ）を有する第１他端部（２４２、２５２）とを有し、
一対を成す第１延設面はそれぞれ、一軸心の軸方向（Ｄ２ａ）へ拡がっている。

このようにすれば、特許文献１の回転角度検出装置と比較して、磁気センサの配置位置およびその周辺での磁界の強さ（言い換えれば、磁束密度）を一対の第１ヨークによって平均化することができる。そのため、磁気センサの位置ずれの許容幅を拡大しつつ精度良く被検出物の回転角度を検出することが可能である。すなわち、磁気センサの位置ずれに対するセンサ出力のロバスト性が向上するので、それにより、角度検出装置の実用性の向上を図ることが可能である。

また、請求項８に記載の角度検出装置は、
被検出物（１１）の回転角度（θ）を検出する角度検出装置であって、
被検出物に連動して回転する第１主動歯車（１２）および第２主動歯車（１３）と、
第１主動歯車と噛合し、第１主動歯車に連動して一軸心（ＣＬ２）を中心に回転する第１従動歯車（１４）と、
第２主動歯車と噛合し、第２主動歯車に連動して一軸心を中心に第１従動歯車とは異なる回転速度で回転する第２従動歯車（１５）と、
第１従動歯車に固定され、着磁方向（ＭＤ１）を一軸心の径方向（Ｄ２ｒ）に向けながら第１従動歯車と一体回転する第１磁石（１８）と、
第２従動歯車に固定され、着磁方向（ＭＤ２）を径方向に向けながら第２従動歯車と一体回転する第２磁石（１９）と、
第１磁石と第２磁石とによって生じる合成磁界を検出する磁気センサ（２０）と、
互いに離れて配置され、磁気センサに対して相対的に変位しないように位置決めされ、第１ヨーク対向面（３０１、３１１）を有し、軟磁性体で構成された一対の第１ヨーク（３０、３１）と、
互いに離れて配置され、磁気センサに対して相対的に変位しないように位置決めされ、第２ヨーク対向面（３２１、３３１）を有し、軟磁性体で構成された一対の第２ヨーク（３２、３３）と、
磁気センサによって検出された合成磁界の強さ（Ｂｃｐ）に基づいて被検出物の回転角度を算出する制御装置（２９）とを備え、
第１磁石は、第２磁石に対し一軸心の軸方向（Ｄ２ａ）の一方側に配置され、
一対の第１ヨークと一対の第２ヨークと磁気センサは、第１磁石と第２磁石との間に配置され、
磁気センサは、径方向のうちの一つの方向である径第１方向（Ｒ１）に沿った向きの磁界の強さ（Ｂ１）と、径方向のうちの一つの方向であって径第１方向と交差する径第２方向（Ｒ２）に沿った向きの磁界の強さ（Ｂ２）とをそれぞれ検出できるように構成されており、
一対を成す第１ヨーク対向面は、磁気センサを挟んで径第１方向に互いに対向し、
一対を成す第２ヨーク対向面は、磁気センサを挟んで径第２方向に互いに対向し、
磁気センサは、一対を成す第１ヨーク対向面に鎖交する磁束と一対を成す第２ヨーク対向面に鎖交する磁束とを検出する。

このようにしても、特許文献１の回転角度検出装置と比較して、磁気センサの配置位置およびその周辺での磁界の強さを一対の第１ヨークによって平均化することができる。従って、上記した請求項１に記載の角度検出装置と同様に、磁気センサの位置ずれに対するセンサ出力のロバスト性の向上により、角度検出装置の実用性の向上を図ることが可能である。

また、請求項１１に記載の角度検出装置は、
被検出物（１１）の回転角度（θ）を検出する角度検出装置であって、
被検出物に連動して回転する第１主動歯車（１２）および第２主動歯車（１３）と、
第１主動歯車と噛合し、第１主動歯車に連動して一軸心（ＣＬ２）を中心に回転する第１従動歯車（１４）と、
第２主動歯車と噛合し、第２主動歯車に連動して一軸心を中心に第１従動歯車とは異なる回転速度で回転する第２従動歯車（１５）と、
第１従動歯車に固定され、一軸心の径方向（Ｄ２ｒ）の外側を向いて一軸心の周方向へ延びる外周面（１８ａ）を有し、その外周面上ではＳ極とＮ極とが周方向に交互に配置され、第１従動歯車と一体回転する磁石（１８）と、
互いに離れて配置され、第２従動歯車と一体回転し、軟磁性体で構成され、磁石が発生させる磁束を導く一対のヨーク（３５、３６）と、
一対のヨークの相互間に生じる磁界を検出する磁気センサ（２０）と、
磁気センサによって検出された磁界の強さに基づいて被検出物の回転角度を算出する制御装置（２９）とを備え、
一対のヨークはそれぞれ、磁石に対する径方向の外側に配置され外周面に対向する一端部対向面（３５１ａ、３６１ａ）を有する一端部（３５１、３６１）と、磁気センサを挟んで径方向に互いに対向する他端部（３５２、３６２）とを有し、第２従動歯車と一体回転することで磁気センサに対して回転し、
被検出物は、第１回転角度位置（ＰＡ１）から第２回転角度位置（ＰＡ２）までの回転角度で構成される所定の回転動作範囲（θｗ）内で回転動作するものであり、
被検出物が第１回転角度位置から第２回転角度位置まで回転動作した場合の磁石に対する一対のヨークの相対的な角度変化量（ΔＡｙｍ）は、９０degを磁石の極対数（Ｎｐｍ）で除した角度よりも小さい。

このようにすれば、磁気センサは一対のヨークの相互間に生じる磁界を検出するので、上記した請求項１に記載の角度検出装置と同様に、磁気センサの位置ずれに対するセンサ出力のロバスト性が、特許文献１の回転角度検出装置と比較して向上する。従って、角度検出装置の実用性の向上を図ることが可能である。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態の角度検出装置を示した斜視図である。第１実施形態の角度検出装置を分解して示した分解斜視図である。第１実施形態の角度検出装置が有する歯車の構成を示した斜視図である。第１実施形態において図１のIV－IV断面を示した断面図、すなわち、第１軸心と第２軸心とを含む断面を示した断面図である。第１実施形態において図４のV－V断面を示した断面図である。第１実施形態における図４のVI方向の矢視図であって、磁気センサと基板とを抜粋して示した図である。第１実施形態において、合成磁界の強さと被検出軸の回転角度との関係で構成された回転角度推定マップを示した図である。第１実施形態において、角度検出装置が有する制御装置と、その制御装置に対し電気的に接続される機器とを示したブロック図である。第１実施形態の角度検出装置のうち、第１磁石と第２磁石と一対の第１ヨークと一対の第２ヨークとを抜粋して示した斜視図である。第１実施形態の角度検出装置と第１比較例の角度検出装置との間で、磁気センサの検出点が正規位置から第２軸方向に０．５mm位置ずれした場合の誤差率を比較した図である。第２実施形態の角度検出装置を示した斜視図であって、図１に相当する図である。第２実施形態の角度検出装置を分解して示した分解斜視図であって、図２に相当する図である。第２実施形態において図１１のXIII－XIII断面を矢印XIIIaの方向視で示した断面図、すなわち、第１軸心と第２軸心とを含む断面を示した断面図であって、図４に相当する図である。第２実施形態において図１２の分解斜視図から磁気センサと基板と４つのヨークとを抜粋して示した斜視図である。第２実施形態における図１４のXV方向の矢視図、すなわち、第２軸方向の一方側から他方側へ向かう方向視で、磁気センサ、４つのヨーク、およびその周辺を示した矢視図である。第２実施形態において、第１磁石および第２磁石から生じる磁束の流れのイメージを示したイメージ図である。図１３と同じ断面において、磁気センサと基板と４つのヨークとが正規位置から第２軸方向の一方側に０．５mm位置ずれした場合を表した断面図である。第２実施形態の角度検出装置と第２比較例の角度検出装置との間で、磁気センサの検出点が正規位置から第２軸方向に０．５mm位置ずれした場合の誤差率を比較した図であって、図１０に相当する図である。第３実施形態の角度検出装置を示した斜視図であって、図１に相当する図である。第３実施形態において図１９のXX－XX断面を矢印XXaの方向視で示した断面図、すなわち、第１軸心と第２軸心とを含む断面を示した断面図であって、図４に相当する図である。第３実施形態において磁石と一対のヨークとを抜粋して示した斜視図であって、（ａ）では磁石と一対のヨークとを分解して表示し、（ｂ）では磁石と一対のヨークとを組み合わせた状態で表示した図である。第３実施形態において、第２軸方向の一方側から他方側へ向かう方向視で磁石と一対のヨークとを示した平面図であって、磁気センサに鎖交する磁束の磁束量が最大になる磁石と一対のヨークとの位置関係を示した図である。図２２のXXIII－XXIII断面を示した断面図である。第３実施形態において、第２軸方向の一方側から他方側へ向かう方向視で磁石と一対のヨークとを示した平面図であって、磁気センサに鎖交する磁束の磁束量が最小になる磁石と一対のヨークとの位置関係を示した図である。図２４のXXV－XXV断面を示した断面図である。第３実施形態において、図２３と同様の断面図を用いて、磁石から生じる磁束の流れのイメージを示したイメージ図である。図２６のXXVII部分を拡大して表示した拡大図である。第４実施形態における角度検出装置の正面図である。第４実施形態における角度検出装置の右側面図である。第４実施形態において図２９のXXX－XXX断面を示した断面図である。第４実施形態において図２８のXXXI－XXXI断面を示した断面図であって、被検出軸が基準状態にある場合の第１磁石の向きを表示した図である。第４実施形態における図２８のXXXII方向の矢視図であって、被検出軸が基準状態にある場合の第２磁石の向きを表示した図である。第４実施形態において、合算磁界強さと被検出軸の回転角度との関係で構成された回転角度推定マップを示した図であって、図７に相当する図である。第５実施形態における角度検出装置の正面図であって、図２８に相当する図である。第５実施形態における角度検出装置の右側面図であって、図２９に相当する図である。第５実施形態において図３４のXXXVI－XXXVI断面を示した断面図である。第６実施形態において、主軸心を含む断面で角度検出装置を切断した断面図であって、図３０に相当する図である。第６実施形態における図３７のXXXVIII方向の矢視図であって、第１磁石と第２磁石と第１従動歯車と第２従動歯車と磁気センサとを抜粋して示すと共に、被検出軸が基準状態にある場合の第１磁石の向きと第２磁石の向きとを表示した図である。第７実施形態における角度検出装置の正面図であって、図２８に相当する図である。第７実施形態において、図３９と同じ方向視で主軸心を含む断面を示した断面図であって、図３０に相当する図である。第７実施形態において図３９のXLI－XLI断面を示した断面図であって、図３１に相当する図である。第７実施形態における図３９のXLII方向の矢視図であって、図３２に相当する図である。第７実施形態において、後述の式Ｆ７、式Ｆ８から得られる角度Ｔと被検出軸の回転角度との関係を上段に示し、回転軸捩れ角度が零である場合の角度Ｔ_０と回転軸捩れ角度が零ではない場合に得られる角度Ｔとの関係を下段に示したグラフである。第８実施形態における角度検出装置の正面図であって、図３９に相当する図である。第８実施形態における角度検出装置の右側面図である。第８実施形態において図４５のXLVI－XLVI断面を示した断面図であって、図４０に相当する図である。第８実施形態における図４４のXLVII方向の矢視図であって、第１磁石と第２磁石と第１従動歯車と第２従動歯車と第１、第２磁気センサとを抜粋して示すと共に、被検出軸が基準状態にある場合の第１磁石の向きと第２磁石の向きとを表示した図である。第９実施形態における角度検出装置の正面図であって、図４４に相当する図である。第９実施形態における角度検出装置の右側面図であって、図４５に相当する図である。第９実施形態において図４９のL－L断面を示した断面図であって、図４６に相当する図である。第９実施形態における図４８のLI方向の矢視図であって、第１、第２磁石と第１、第２磁気センサとを抜粋して示すと共に、被検出軸が基準状態にある場合の第１磁石の向きと第２磁石の向きとを表示した図である。第９実施形態において、第１、第２磁石を部品単体で示した斜視図である。第１０実施形態における角度検出装置の正面図であって、図３９に相当する図である。第１０実施形態において、角度検出装置が有する制御装置が実行する制御処理を示したフローチャートである。第１１実施形態において、主軸心を含む断面で角度検出装置を切断した断面図であって、図４６に相当する図である。第２実施形態の変形例の１つである第１変形例において、磁気センサと基板と４つのヨークとを抜粋して示した斜視図であって、図１４に相当する図である。第２実施形態の変形例の１つである第２変形例において、磁気センサと基板と４つのヨークとを抜粋して示した斜視図であって、図１４に相当する図である。図５７のLVIII－LVIII断面を示した断面図である。図５７のLIX－LIX断面を示した断面図である。第３実施形態の変形例である第３変形例において、図２４のXXV－XXV断面に相当する断面に外乱磁界の磁束の流れを表示した断面図である。図６０に相当する断面図であって、図６０に示された補助ヨークが無い場合の外乱磁界の磁束の流れを表示した図である。第８実施形態の変形例である第４変形例において、主軸心を含む断面を示した断面図であって、図４６に相当する図である。

以下、図面を参照しながら、各実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１～図３に示すように、本実施形態の角度検出装置１０は、第１軸心ＣＬ１を中心に回転する被検出物としての被検出軸１１に取り付けられ、その被検出軸１１の回転角度θを検出する。その被検出軸１１は、例えば、車両の操舵機構の一部を構成しステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトである。角度検出装置１０は、被検出軸１１の１回転を超える回転範囲において被検出軸１１の回転角度θを検出できる。なお、図３では、各歯車１２、１３、１４、１５の歯の図示が省略されており、後述の図でも、簡潔な図示をするために、歯車の歯の図示は省略されることがある。

角度検出装置１０は、第１主動歯車１２、第２主動歯車１３、第１従動歯車１４、第２従動歯車１５、第１磁石１８、第２磁石１９、磁気センサ２０、基板２２、一対の第１ヨーク２４、２５、一対の第２ヨーク２６、２７、支持部材２８、および制御装置２９（図８参照）を備えている。

なお、図３には、第１軸心ＣＬ１のほかに、第２軸心ＣＬ２も示されている。この第２軸心ＣＬ２は、第１軸心ＣＬ１と平行な回転軸心であり、本開示の一軸心に対応する。本実施形態の説明では、第１軸心ＣＬ１の軸方向を第１軸方向Ｄ１ａと称し、第１軸心ＣＬ１の径方向を第１径方向Ｄ１ｒと称し、第２軸心ＣＬ２の軸方向を第２軸方向Ｄ２ａと称し、第２軸心ＣＬ２の径方向を第２径方向Ｄ２ｒと称する。また、図３の紙面上側は、第１軸方向Ｄ１ａの一方側であり且つ第２軸方向Ｄ２ａの一方側でもある。図３の紙面下側は、第１軸方向Ｄ１ａの他方側であり且つ第２軸方向Ｄ２ａの他方側でもある。

図１～図３に示すように、第１主動歯車１２と第２主動歯車１３は、被検出軸１１に連動して第１軸心ＣＬ１を中心に回転する外歯車である。具体的に、第１主動歯車１２と第２主動歯車１３はそれぞれ、被検出軸１１に対し相対回転不能に嵌合しており、第１軸心ＣＬ１を中心に被検出軸１１と一体回転する。第１主動歯車１２は、第２主動歯車１３に対し第１軸方向Ｄ１ａの一方側に並んで配置されている。

第１従動歯車１４は、第１主動歯車１２と噛合した外歯車であり、第１主動歯車１２に連動して第２軸心ＣＬ２を中心に回転する。第２従動歯車１５は、第２主動歯車１３と噛合した外歯車であり、第２主動歯車１３に連動して第２軸心ＣＬ２を中心に回転する。第２従動歯車１５は、第１従動歯車１４に対し第２軸方向Ｄ２ａの他方側に並んで配置されている。第１従動歯車１４と第２従動歯車１５は非磁性体で構成されている。

第１および第２主動歯車１２、１３と第１および第２従動歯車１４、１５のそれぞれの歯数、ピッチ円直径、およびモジュール数は、第１軸心ＣＬ１と第２軸心ＣＬ２とが互いに平行になるように設定される。但し、第１従動歯車１４と第２従動歯車１５とが被検出軸１１の回転に伴って互いに僅かに異なる回転速度（言い換えれば、角速度）で回転するように、上記の歯数、ピッチ円直径、およびモジュール数は設定される。

例えば本実施形態では、第１主動歯車１２の歯数は２９とされ、第１主動歯車１２のピッチ円直径は２９mmとされ、第２主動歯車１３の歯数は２８とされ、第２主動歯車１３のピッチ円直径は２８mmとされている。そして、第１従動歯車１４の歯数は２８とされ、第１従動歯車１４のピッチ円直径は２８mmとされ、第２従動歯車１５の歯数は２９とされ、第２従動歯車１５のピッチ円直径は２９mmとされている。

第１磁石１８と第２磁石１９はそれぞれ、第２径方向Ｄ２ｒに延びた棒状の永久磁石である。第１磁石１８の極対数と第２磁石１９の極対数は何れも１である。第１磁石１８と第２磁石１９は例えば部品単体としては同じものであり、第１磁石１８の強さと第２磁石１９の強さは同じである。

図２、図４、図５に示すように、第１磁石１８は、第１従動歯車１４に形成された溝に嵌め込まれ、第１従動歯車１４に固定されている。そのため、第１磁石１８は、その第１磁石１８の着磁方向ＭＤ１を第２径方向Ｄ２ｒに向けながら、第２軸心ＣＬ２を中心として第１従動歯車１４と一体回転する。

第２磁石１９は、第２従動歯車１５に形成された溝に嵌め込まれ、第２従動歯車１５に固定されている。そのため、第２磁石１９は、その第２磁石１９の着磁方向ＭＤ２を第２径方向Ｄ２ｒに向けながら、第２軸心ＣＬ２を中心として第２従動歯車１５と一体回転する。

また、第１および第２従動歯車１４、１５は第２軸心ＣＬ２を中心に回転可能であるが、第２軸方向Ｄ２ａには変位しないように支持されている。従って、第１磁石１８と第２磁石１９も第２軸方向Ｄ２ａには変位しない。

一対の第１ヨーク２４、２５は軟磁性体で構成されている。一対の第１ヨーク２４、２５は、互いに離れた状態で第１従動歯車１４に固定されている。従って、一対の第１ヨーク２４、２５は、第２軸心ＣＬ２を中心に第１従動歯車１４と一体回転する。一対の第１ヨーク２４、２５は、第１磁石１８周りから磁気センサ２０の周辺まで延びており、第１磁石１８が発生させる磁束を磁気センサ２０の周辺へと導く。

一対の第２ヨーク２６、２７は軟磁性体で構成されている。一対の第２ヨーク２６、２７は、互いに離れた状態で第２従動歯車１５に固定されている。従って、一対の第２ヨーク２６、２７は、第２軸心ＣＬ２を中心に第２従動歯車１５と一体回転する。一対の第２ヨーク２６、２７は、第２磁石１９周りから磁気センサ２０の周辺まで延びており、第２磁石１９が発生させる磁束を磁気センサ２０の周辺へと導く。

このように、第１磁石１８が発生させる磁束と第２磁石１９が発生させる磁束とが磁気センサ２０の周辺へと導かれるので、磁気センサ２０の位置およびその周辺には、第１磁石１８と第２磁石１９とによって生じる合成磁界が生成される。

磁気センサ２０は、第１磁石１８と第２磁石１９とによって生じる合成磁界を検出するセンサである。この磁気センサ２０は、基板２２上に実装されており、第２軸心ＣＬ２上に設けられている。

また、磁気センサ２０は、第１従動歯車１４に対し第２軸方向Ｄ２ａの一方側に並んで配置されている。すなわち、磁気センサ２０と第１従動歯車１４と第２従動歯車１５は、第２軸方向Ｄ２ａの一方側から、磁気センサ２０、第１従動歯車１４、第２従動歯車１５の順に並んで配置されている。そして、磁気センサ２０と第１磁石１８と第２磁石１９も、第２軸方向Ｄ２ａの一方側から、磁気センサ２０、第１磁石１８、第２磁石１９の順に並んで配置されている。

磁気センサ２０が実装された基板２２は、銅箔などの配線パターンを有する電気基板である。その基板２２は、磁気センサ２０に対し第２軸方向Ｄ２ａの一方側に設けられている。そして、基板２２は、磁気センサ２０と制御装置２９に接続された電線とを電気的に接続すると共に、空気中にて磁気センサ２０の位置を固定する。すなわち、本実施形態では、磁気センサ２０と基板２２は回転せず、磁気センサ２０と基板２２とのそれぞれの配置および姿勢は固定されている。そのため、一対の第１ヨーク２４、２５と第１磁石１８と一対の第２ヨーク２６、２７と第２磁石１９は、被検出軸１１の回転に伴い、非回転の磁気センサ２０と基板２２とに対し回転する。

図４～図６に示すように、本実施形態の磁気センサ２０は例えばホールＩＣから構成されている。具体的に、磁気センサ２０は、径第１方向Ｒ１に沿った向きの磁界の強さＢ１と、径第２方向Ｒ２に沿った向きの磁界の強さＢ２とをそれぞれ第２軸心ＣＬ２上で検出できるように構成されている。その径第１方向Ｒ１と径第２方向Ｒ２はそれぞれ、第２径方向Ｄ２ｒのうちの一つの方向である。そして、径第２方向Ｒ２は、径第１方向Ｒ１と交差する方向、厳密には、その径第１方向Ｒ１に直交する方向である。

また、磁気センサ２０は、径第１方向Ｒ１に沿った向きの磁界の強さＢ１（別言すれば、径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１）を示す電気信号と、径第２方向Ｒ２に沿った向きの磁界の強さＢ２（別言すれば、径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２）を示す電気信号とを制御装置２９へ出力する。すなわち、磁気センサ２０は、径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１と径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２との両方を検出することで、第１磁石１８と第２磁石１９とによって生じる合成磁界の強さＢｃｐを検出する。

なお、図６において径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１を示す矢印の向きは、磁気センサ２０が検出する径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１の正方向を表している。そして、径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２を示す矢印の向きは、磁気センサ２０が検出する径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２の正方向を表している。

図１、図４、図５に示すように、第１ヨーク２４、２５および第２ヨーク２６、２７との関係では、磁気センサ２０は、一対の第１ヨーク２４、２５の相互間に配置され、かつ、一対の第２ヨーク２６、２７の相互間に配置されている。この配置により、磁気センサ２０は、一対の第１ヨーク２４、２５に鎖交する磁束と一対の第２ヨーク２６、２７に鎖交する磁束とを検出する。

具体的には、図１および図５に示すように、一対の第１ヨーク２４、２５は、第２軸心ＣＬ２を挟んで第１磁石１８の着磁方向ＭＤ１に並んで配置されている。例えば、一対の第１ヨーク２４、２５は、第２軸心ＣＬ２を挟んで対称形状を成すように配置されている。すなわち、一対の第１ヨーク２４、２５の一方である一方側第１ヨーク２４と、他方である他方側第１ヨーク２５は、部品単体としては互いに同じ物であり、第２軸心ＣＬ２を中心に対称配置されている。

また、一対の第１ヨーク２４、２５はそれぞれ、第１磁石１８側に設けられた第１一端部２４１、２５１と、磁気センサ２０側に設けられた第１他端部２４２、２５２とを有している。その第１一端部２４１、２５１はそれぞれ、第１磁石１８を挟んで第１磁石１８の着磁方向ＭＤ１と平行な方向を向いて互いに対向する第１一端対向面２４１ａ、２５１ａを有している。例えば、その一対を成す第１一端対向面２４１ａ、２５１ａの一方は、第１磁石１８の一端に対向して接触し、第１一端対向面２４１ａ、２５１ａの他方は、第１磁石１８の他端に対向して接触している。

一対の第１ヨーク２４、２５の第１他端部２４２、２５２はそれぞれ、磁気センサ２０を挟んで第２径方向Ｄ２ｒに互いに対向する第１延設面２４２ａ、２５２ａを有している。一対の第１ヨーク２４、２５は第１従動歯車１４を第２軸方向Ｄ２ａに貫通して延びており、その第１延設面２４２ａ、２５２ａは、第１従動歯車１４に対し第２軸方向Ｄ２ａの一方側に配置されている。従って、磁気センサ２０は、一対の第１ヨーク２４、２５のうち一対を成す第１延設面２４２ａ、２５２ａの相互間に配置されている。

一対を成す第１延設面２４２ａ、２５２ａはそれぞれ、第２軸方向Ｄ２ａへ拡がっている。そして、一対を成す第１延設面２４２ａ、２５２ａはそれぞれ、第２軸方向Ｄ２ａの長さが互いに等しくなるように形成されている。また、一対を成す第１延設面２４２ａ、２５２ａは、例えば、磁気センサ２０に接触することのない範囲内で、磁気センサ２０に近接するように配置されている。

一方、図１および図４に示すように、一対の第２ヨーク２６、２７は、第２軸心ＣＬ２を挟んで第２磁石１９の着磁方向ＭＤ２に並んで配置されている。例えば、一対の第２ヨーク２６、２７は、第２軸心ＣＬ２を挟んで対称形状を成すように配置されている。すなわち、一対の第２ヨーク２６、２７の一方である一方側第２ヨーク２６と、他方である他方側第２ヨーク２７は、部品単体としては互いに同じ物であり、第２軸心ＣＬ２を中心に対称配置されている。

また、一対の第２ヨーク２６、２７はそれぞれ、第２磁石１９側に設けられた第２一端部２６１、２７１と、磁気センサ２０側に設けられた第２他端部２６２、２７２とを有している。その第２一端部２６１、２７１はそれぞれ、第２磁石１９を挟んで第２磁石１９の着磁方向ＭＤ２と平行な方向を向いて互いに対向する第２一端対向面２６１ａ、２７１ａを有している。例えば、その一対を成す第２一端対向面２６１ａ、２７１ａの一方は、第２磁石１９の一端に対向して接触し、第２一端対向面２６１ａ、２７１ａの他方は、第２磁石１９の他端に対向して接触している。

一対の第２ヨーク２６、２７の第２他端部２６２、２７２はそれぞれ、磁気センサ２０を挟んで第２径方向Ｄ２ｒに互いに対向する第２延設面２６２ａ、２７２ａを有している。

一対の第２ヨーク２６、２７は第１従動歯車１４を第２軸方向Ｄ２ａに貫通して延びており、その第２延設面２６２ａ、２７２ａは、第１従動歯車１４に対し第２軸方向Ｄ２ａの一方側に配置されている。詳細には、第１従動歯車１４には、第２軸方向Ｄ２ａに貫通し第２軸心ＣＬ２を中心とした円弧状に延びる一対のスリット１４ａ、１４ｂが形成されている。そして、一対の第２ヨーク２６、２７の一方である一方側第２ヨーク２６は、一対のスリット１４ａ、１４ｂの一方である一方側スリット１４ａに挿通されている。これと同様に、一対の第２ヨーク２６、２７の他方である他方側第２ヨーク２７は、一対のスリット１４ａ、１４ｂの他方である他方側スリット１４ｂに挿通されている。

従って、磁気センサ２０は、一対の第２ヨーク２６、２７のうち一対を成す第２延設面２６２ａ、２７２ａの相互間に配置されている。また、一方側第２ヨーク２６は、一方側スリット１４ａ内で第２軸心ＣＬ２を中心に回転可能となっており、他方側第２ヨーク２７は、他方側スリット１４ｂ内で第２軸心ＣＬ２を中心に回転可能となっている。

一対を成す第２延設面２６２ａ、２７２ａはそれぞれ、第２軸方向Ｄ２ａへ拡がっている。そして、一対を成す第２延設面２６２ａ、２７２ａはそれぞれ、第２軸方向Ｄ２ａの長さが互いに等しくなるように形成されている。また、一対を成す第２延設面２６２ａ、２７２ａは、例えば、磁気センサ２０に接触することのない範囲内で、磁気センサ２０に近接するように配置されている。

ここで、第１延設面２４２ａ、２５２ａと第２延設面２６２ａ、２７２ａと磁気センサ２０との第２軸方向Ｄ２ａの位置関係については、図１、図４、図５に示すようになっている。すなわち、一対の第１延設面２４２ａ、２５２ａが第２軸方向Ｄ２ａに占める軸方向範囲Ｈ１ｙと、一対の第２延設面２６２ａ、２７２ａが第２軸方向Ｄ２ａに占める軸方向範囲Ｈ２ｙは何れも所定の軸方向重複範囲Ｈｙを含んでいる。言い換えると、第１延設面２４２ａ、２５２ａの軸方向範囲Ｈ１ｙと第２延設面２６２ａ、２７２ａの軸方向範囲Ｈ２ｙとの両方に重複する第２軸方向Ｄ２ａの範囲が、軸方向重複範囲Ｈｙに該当する。そして、磁気センサ２０は、その軸方向重複範囲Ｈｙに入るように配置されている。本実施形態では、磁気センサ２０の一部分が軸方向重複範囲Ｈｙに入っているが、例えば、磁気センサ２０の全部がその軸方向重複範囲Ｈｙに入っていても構わない。

例えば本実施形態では、４つの延設面２４２ａ、２５２ａ、２６２ａ、２７２ａが有する第２軸方向Ｄ２ａの一端は、第２軸方向Ｄ２ａでは互いに同じ位置にある。そして、その４つの延設面２４２ａ、２５２ａ、２６２ａ、２７２ａが有する第２軸方向Ｄ２ａの他端も、第２軸方向Ｄ２ａでは互いに同じ位置にある。従って、第１延設面２４２ａ、２５２ａの軸方向範囲Ｈ１ｙと第２延設面２６２ａ、２７２ａの軸方向範囲Ｈ２ｙと軸方向重複範囲Ｈｙは何れも同じになっている。

図１および図７に示すように、本実施形態の被検出軸１１は、上記したようにステアリングシャフトであるので、有限の回転範囲内で回転動作する。すなわち、被検出軸１１は、第１回転角度位置ＰＡ１から第２回転角度位置ＰＡ２までの回転角度で構成される所定の回転動作範囲θｗ内で回転動作するものである。この回転動作範囲θｗは、被検出軸１１の１回転を超える回転範囲である。

そして、第２軸心ＣＬ２の周方向における第１従動歯車１４の一対のスリット１４ａ、１４ｂの幅はそれぞれ、被検出軸１１が回転動作範囲θｗ内で回転動作する限り一対の第２ヨーク２６、２７の周方向移動を妨げないように定められている。そして、一対の第１ヨーク２４、２５は、第１従動歯車１４の一対のスリット１４ａ、１４ｂの両方から離れて配置されている。

従って、一対の第１ヨーク２４、２５は、被検出軸１１が回転動作範囲θｗ内で回転動作する限り、一対の第２ヨーク２６、２７から離れた状態を維持しながら回転する。また、第２ヨーク２６、２７側から見れば、一対の第２ヨーク２６、２７は、被検出軸１１が回転動作範囲θｗ内で回転動作する限り、一対の第１ヨーク２４、２５から離れた状態を維持しながら回転する。要するに、一対の第１ヨーク２４、２５と一対の第２ヨーク２６、２７は、被検出軸１１が回転動作範囲θｗ内で回転動作する限り、互いに離れた状態を維持しながら回転する。

図２、図４、図５に示すように、支持部材２８は、第１従動歯車１４と第２従動歯車１５との間に設けられ、第１従動歯車１４の回転中心と第２従動歯車１５の回転中心との間の芯ズレを防止する。従って、支持部材２８は、第１磁石１８の回転中心と第２磁石１９の回転中心との間の芯ズレも防止する。

具体的に、第１従動歯車１４には、第２軸方向Ｄ２ａの他方側を向いて開放され第２軸心ＣＬ２を中心とした円環状の第１環状溝１４ｃが形成されている。これに対し、第２従動歯車１５には、第２軸方向Ｄ２ａの一方側を向いて開放され第２軸心ＣＬ２を中心とした円環状の第２環状溝１５ｃが形成されている。この第２環状溝１５ｃは第１環状溝１４ｃと同径であり、第１環状溝１４ｃに対し対向するように開放されている。そして、支持部材２８は、第２径方向Ｄ２ｒを厚み方向とした円環形状を成し、第１環状溝１４ｃと第２環状溝１５ｃとの両方に嵌め込まれている。更に、支持部材２８は、第１環状溝１４ｃと第２環状溝１５ｃとの一方または両方に対し、第２軸心ＣＬ２を中心に回転可能となっている。

このような構成により、支持部材２８は、第１従動歯車１４と第２従動歯車１５との相対回転を許容しつつ、第１従動歯車１４と第２従動歯車１５との相対的な第２径方向Ｄ２ｒの変位を制限している。

図８に示す制御装置２９は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータで構成されており、非遷移的実体的記憶媒体であるＲＯＭ、ＲＡＭなどの半導体メモリに格納されたコンピュータプログラムを実行する。すなわち、制御装置２９は、そのコンピュータプログラムに従って種々の制御処理を実行する。

本実施形態では、制御装置２９は、磁気センサ２０によって検出された合成磁界の強さＢｃｐに基づいて被検出軸１１の回転角度θを算出する。具体的には、第１磁石１８と第２磁石１９とによって生じる合成磁界の強さＢｃｐを示す検出信号として、径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１（図６参照）を示す検出信号と径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２を示す検出信号との両方が、磁気センサ２０から制御装置２９へ逐次入力される。

そして、図７に示す合成磁界の強さＢｃｐと被検出軸１１の回転角度θとの関係で構成された回転角度推定マップＭＰ１が予め実験的に設定されており、制御装置２９は、その回転角度推定マップＭＰ１を記憶している。制御装置２９は、磁気センサ２０から得られた径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１と径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２とに基づき合成磁界の強さＢｃｐを下記式Ｆ１を用いて算出する。合成磁界の強さＢｃｐを算出すると、制御装置２９は、その合成磁界の強さＢｃｐに基づき、回転角度推定マップＭＰ１を用いて被検出軸１１の回転角度θを推定する。

なお、回転角度推定マップＭＰ１では、被検出軸１１の回転角度θに応じて、合成磁界の強さＢｃｐは図７の実線のように変化し、径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１は図７の二点鎖線のように変化し、径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２は図７の破線のように変化する。このことは、特許文献１から理解できる。

すなわち、被検出軸１１が回転すると、磁気センサ２０のうち磁界を検出する検出点では、第１磁石１８と第２磁石１９との相対角度変化によって、第１および第２磁石１８、１９の磁束は互いに強め合い又は弱め合う。そのため、径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１の振幅と径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２の振幅は、被検出軸１１の回転角度θに応じて連続的に変化する。そして、図７において、合成磁界の強さＢｃｐを示す実線は、径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１を示す二点鎖線と径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２を示す破線との包絡線として得られる。

上述したように、本実施形態によれば、図１、図２に示すように、第１磁石１８と第２磁石１９とによって生じる合成磁界を検出する磁気センサ２０は、一対の第１ヨーク２４、２５の相互間に配置され、その一対の第１ヨーク２４、２５に鎖交する磁束を検出する。従って、特許文献１の回転角度検出装置と比較して、磁気センサ２０の配置位置およびその周辺での磁界の強さ（言い換えれば、磁束密度）を一対の第１ヨーク２４、２５によって平均化することができる。

そのため、その第１ヨーク２４、２５に相当するヨークを備えていない特許文献１の回転角度検出装置と比較して、本実施形態では、磁気センサ２０の位置ずれの許容幅を拡大しつつ精度良く被検出軸１１の回転角度θを検出することが可能である。すなわち、磁気センサ２０の位置ずれに対するセンサ出力のロバスト性が向上するので、それにより、角度検出装置１０の実用性の向上を図ることが可能である。このことは、第２ヨーク２６、２７でも同様である。

（１）また、本実施形態によれば、図５に示すように、一対の第１ヨーク２４、２５は、第２軸心ＣＬ２を挟んで第１磁石１８の着磁方向ＭＤ１に並んで配置されている。従って、そのように第１ヨーク２４、２５が配置されない場合と比較して、第１磁石１８からの漏れ磁束を低減し、第１磁石１８から一対の第１ヨーク２４、２５への鎖交磁束量を増加させることができる。このことは、第２ヨーク２６、２７でも同様である。

（２）また、本実施形態によれば、図５に示すように、一対の第１ヨーク２４、２５はそれぞれ、第１一端対向面２４１ａ、２５１ａを有する第１一端部２４１、２５１と、第１延設面２４２ａ、２５２ａを有する第１他端部２４２、２５２とを有している。その一対を成す第１一端対向面２４１ａ、２５１ａは、第１磁石１８を挟んで第１磁石１８の着磁方向ＭＤ１と平行な方向を向いて互いに対向する。そして、一対を成す第１延設面２４２ａ、２５２ａは、磁気センサ２０を挟んで第２径方向Ｄ２ｒに互いに対向しており、第２軸方向Ｄ２ａへそれぞれ拡がっている。

従って、第１一端対向面２４１ａ、２５１ａの形状および配置により、第１磁石１８からの漏れ磁束を低減することができ、一対の第１ヨーク２４、２５への鎖交磁束量を増加させることができる。また、第１延設面２４２ａ、２５２ａにより、第１延設面２４２ａ、２５２ａの相互間で磁界の強さが平均化されるので、磁気センサ２０の配置自由度を向上させることが可能である。このことは、第２ヨーク２６、２７でも同様である。

（３）また、本実施形態によれば、図５および図９に示すように、一対を成す第１延設面２４２ａ、２５２ａはそれぞれ、第２軸方向Ｄ２ａの長さが互いに等しくなるように形成されている。これにより、その第１延設面２４２ａ、２５２ａの相互間に、第１磁石１８の着磁方向ＭＤ１に平行な磁界を形成できる。このことは、第２ヨーク２６、２７でも同様である。

（４）また、本実施形態によれば、図１、図４、図５に示すように、磁気センサ２０は、一対の第１ヨーク２４、２５の相互間に配置され、かつ、一対の第２ヨーク２６、２７の相互間に配置されている。そして、磁気センサ２０は、一対の第１ヨーク２４、２５に鎖交する磁束と一対の第２ヨーク２６、２７に鎖交する磁束とを検出する。従って、第１ヨーク２４、２５と第２ヨーク２６、２７との一方しか設けられていない場合と比較して、磁気センサ２０の配置位置およびその周辺での磁界の強さを、より平均化することができる。その結果、第２軸方向Ｄ２ａと第２径方向Ｄ２ｒとの何れへの磁気センサ２０の位置ずれに対してもセンサ出力のロバスト性を向上させることが可能である。

本実施形態では、図９に示すように、第１および第２ヨーク２４、２５、２６、２７の各延設面２４２ａ、２５２ａ、２６２ａ、２７２ａは何れも第２軸方向Ｄ２ａへ拡がった形状を成している。そのため、例えば磁気センサ２０が第２軸方向Ｄ２ａへ位置ずれしたことに起因して磁気センサ２０の検出点が点Ｐ１ａから点Ｐ１ｂへずれたとしても、磁気センサ２０が検出する径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１と径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２は殆ど変化しない。要するに、磁気センサ２０のセンサ出力は殆ど変化しない。従って、本実施形態では、特に第２軸方向Ｄ２ａへの磁気センサ２０の位置ずれに対しセンサ出力のロバスト性の向上が図られている。

なお、図９の点Ｐ１ａと点Ｐ１ｂとでは、第２径方向Ｄ２ｒの位置は同じであるが、第２軸方向Ｄ２ａの位置は異なる。また、点Ｐ１ａと点Ｐ１ｂは何れも、互いに対向する第１延設面２４２ａ、２５２ａの相互間に位置し、且つ、互いに対向する第２延設面２６２ａ、２７２ａの相互間に位置する。また、図９の破線矢印は、第１延設面２４２ａ、２５２ａに鎖交する磁束を示し、図９の二点鎖線矢印は、第２延設面２６２ａ、２７２ａに鎖交する磁束を示している。

ここで、本実施形態の角度検出装置１０と第１比較例の角度検出装置との間で、磁気センサ２０の検出点が正規位置から第２軸方向Ｄ２ａに０．５mm位置ずれした場合の誤差率を比較した結果を説明する。その第１比較例の角度検出装置は、特許文献１の構成と同様に第１および第２ヨーク２４、２５、２６、２７を備えておらず、第２軸方向Ｄ２ａにおける第１磁石１８と第２磁石１９との間に磁気センサ２０が配置されたものである。これらの点を除き、第１比較例の角度検出装置は本実施形態の角度検出装置１０と同様である。

磁気センサ２０の検出点が第２軸方向Ｄ２ａに０．５mm位置ずれした場合の誤差率は、図１０に示すように、第１比較例の角度検出装置では０．７１％であったのに対し、本実施形態の角度検出装置１０では０．０８％であった。この誤差率からも、本実施形態では、磁気センサ２０の位置ずれに対しセンサ出力のロバスト性が向上していることが判る。なお、誤差率とは、被検出軸１１の回転角度θの真値に対する誤差の割合であり、その真値とは、磁気センサ２０が位置ずれしていない正規位置にある場合に得られる被検出軸１１の回転角度θである。

（５）また、本実施形態によれば、図１、図４、図５に示すように、第１延設面２４２ａ、２５２ａの軸方向範囲Ｈ１ｙと、第２延設面２６２ａ、２７２ａの軸方向範囲Ｈ２ｙは何れも所定の軸方向重複範囲Ｈｙを含んでいる。そして、磁気センサ２０は、その軸方向重複範囲Ｈｙに入るように配置されている。従って、その軸方向重複範囲Ｈｙでは、第１磁石１８と第２磁石１９とによって生じる合成磁界が均一化されているので、磁気センサ２０の位置ずれに対するセンサ出力のロバスト性を向上させることができる。

（６）また、本実施形態によれば、図１および図７に示すように、一対の第１ヨーク２４、２５は、被検出軸１１が回転動作範囲θｗ内で回転動作する限り、一対の第２ヨーク２６、２７から離れた状態を維持しながら回転する。別言すれば、一対の第１ヨーク２４、２５と一対の第２ヨーク２６、２７は、被検出軸１１が回転動作範囲θｗ内で回転動作する限り、互いに離れた状態を維持しながら回転する。従って、被検出軸１１の回転動作範囲θｗ内の全域において、磁気センサ２０の位置ずれに対するセンサ出力のロバスト性を確保することができる。

（７）また、本実施形態によれば、図１および図２に示すように、第１従動歯車１４には、第２軸方向Ｄ２ａに貫通し第２軸心ＣＬ２を中心とした円弧状に延びる一方側スリット１４ａと他方側スリット１４ｂとが形成されている。そして、一対の第２ヨーク２６、２７のうちの一方側第２ヨーク２６は、第２軸心ＣＬ２を中心として回転可能に一方側スリット１４ａに挿通されている。これと同様に、一対の第２ヨーク２６、２７のうちの他方側第２ヨーク２７は、第２軸心ＣＬ２を中心として回転可能に他方側スリット１４ｂに挿通されている。

従って、第２磁石１９および第２ヨーク２６、２７の回転を妨げずに、第２磁石１９が発生させる磁束を第１従動歯車１４を超えて第２軸方向Ｄ２ａの一方側へ導けるので、磁気センサ２０を第１従動歯車１４に対する第２軸方向Ｄ２ａの一方側に配置できる。すなわち、磁気センサ２０の配置自由度を向上させることが可能である。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。このことは後述の実施形態の説明においても同様である。

図１１～図１３に示すように、本実施形態では、角度検出装置１０は、図２の一対の第１ヨーク２４、２５に替えて一対の第１ヨーク３０、３１を備え、図２の一対の第２ヨーク２６、２７に替えて一対の第２ヨーク３２、３３を備えている。また、本実施形態では、磁気センサ２０および基板２２のそれぞれの配置が、第１実施形態と異なっている。また、本実施形態では、磁気センサ２０、基板２２、一対の第１ヨーク３０、３１、一対の第２ヨーク３２、３３、および支持部材２８は何れも回転しない。すなわち、磁気センサ２０、基板２２、一対の第１ヨーク３０、３１、一対の第２ヨーク３２、３３、および支持部材２８のそれぞれの配置および姿勢は固定されている。これらの点で本実施形態は第１実施形態と異なっている。

具体的に本実施形態では、第１磁石１８および第２磁石１９はそれぞれ、極対数が１であるという点では第１実施形態と同様であるが、棒状ではなく、第２軸心ＣＬ２を中心とした円盤状を成している。

また、第１実施形態と同様に、本実施形態でも、第１磁石１８と第２磁石１９は第２軸方向Ｄ２ａに並んで配置され、第１磁石１８は、第２磁石１９に対し第２軸方向Ｄ２ａの一方側に配置されている。そして、第１磁石１８は、第１従動歯車１４に固定され第１従動歯車１４と一体回転し、第２磁石１９は、第２従動歯車１５に固定され第２従動歯車１５と一体回転する。

また、第１および第２従動歯車１４、１５は第２軸方向Ｄ２ａには変位しないように回転可能に支持されているので、第１磁石１８と第２磁石１９も第２軸方向Ｄ２ａには変位しない。従って、第１磁石１８と第２磁石１９はそれぞれ、磁気センサ２０と基板２２と一対の第１ヨーク３０、３１と一対の第２ヨーク３２、３３とに対し第２軸方向Ｄ２ａに相対変位しないように、第２軸心ＣＬ２を中心に回転する。

また、第１磁石１８と第２磁石１９は、第１および第２従動歯車１４、１５が停止していても回転していても、磁気センサ２０、基板２２、一対の第１ヨーク３０、３１、および一対の第２ヨーク３２、３３から離れている。

本実施形態の各歯車１２、１３、１４、１５の歯数は、それぞれ第１実施形態と同じであるので、本実施形態でも第１実施形態と同様に、第２従動歯車１５は、第１従動歯車１４とは異なる回転速度で回転する。

本実施形態でも、第１実施形態と同様に、磁気センサ２０は第２軸心ＣＬ２上に設けられており、基板２２上に実装されている。詳細に言うと、本実施形態の基板２２は、第２軸方向Ｄ２ａに向いた実装面２２１を有し、その実装面２２１上に磁気センサ２０は実装されている。例えば、磁気センサ２０は、その磁気センサ２０のうち磁界を検出する検出点が第２軸心ＣＬ２上に位置するように設けられている。

本実施形態の一対の第１ヨーク３０、３１と一対の第２ヨーク３２、３３は軟磁性体で構成されている。例えば、一対の第１ヨーク３０、３１と一対の第２ヨーク３２、３３は何れも同じ材料で構成されている。

また、一対の第１ヨーク３０、３１、および一対の第２ヨーク３２、３３は、磁気センサ２０が実装された基板２２の実装面２２１上に実装されている。つまり、磁気センサ２０と一対の第１ヨーク３０、３１と一対の第２ヨーク３２、３３は何れも基板２２の実装面２２１に固定されている。従って、一対の第１ヨーク３０、３１と一対の第２ヨーク３２、３３は、磁気センサ２０に対して相対的に変位しないように位置決めされている。

図１４および図１５に示すように、一対の第１ヨーク３０、３１は、径第１方向Ｒ１を厚み方向とした板形状を成している。そして、一対の第２ヨーク３２、３３は、径第２方向Ｒ２を厚み方向とした板形状を成している。

本実施形態の一対の第１ヨーク３０、３１と一対の第２ヨーク３２、３３とである４つのヨーク３０、３１、３２、３３は、互いに離れて配置され、電気的に絶縁された状態で基板２２上に実装されている。また、その４つのヨーク３０、３１、３２、３３は、例えば、磁気センサ２０に接触することのない範囲内で、磁気センサ２０に近接するように配置されている。

また、磁気センサ２０、基板２２、一対の第１ヨーク３０、３１、および一対の第２ヨーク３２、３３は、第２軸方向Ｄ２ａにおいて第１磁石１８と第２磁石１９との間に配置されている。従って、磁気センサ２０の位置およびその周辺には、第１磁石１８と第２磁石１９とによって生じる合成磁界が生成される。そのため、本実施形態でも第１実施形態と同様に、磁気センサ２０は、第１磁石１８と第２磁石１９とによって生じる合成磁界を検出する。例えば、磁気センサ２０は、その磁気センサ２０の検出点が第１磁石１８と第２磁石１９とのそれぞれから等距離に位置するように配置されている。

なお、本実施形態でも第１実施形態と同様に、磁気センサ２０は、径第１方向Ｒ１に沿った向きの磁界の強さＢ１と、径第２方向Ｒ２に沿った向きの磁界の強さＢ２とをそれぞれ第２軸心ＣＬ２上で検出できるように構成されている。

また、一対の第１ヨーク３０、３１は、磁気センサ２０を挟んで第２径方向Ｄ２ｒに並んで基板２２上に配置され、一対の第２ヨーク３２、３３も、磁気センサ２０を挟んで第２径方向Ｄ２ｒに並んで基板２２上に配置されている。詳細には、一対の第１ヨーク３０、３１は、磁気センサ２０を挟んで径第１方向Ｒ１に並んで基板２２上に配置され、一対の第２ヨーク３２、３３は、磁気センサ２０を挟んで径第２方向Ｒ２に並んで基板２２上に配置されている。

従って、一対の第１ヨーク３０、３１は、磁気センサ２０を挟んで第２径方向Ｄ２ｒに互いに対向する第１ヨーク対向面３０１、３１１を有している。詳細には、その一対を成す第１ヨーク対向面３０１、３１１は、磁気センサ２０を挟んで径第１方向Ｒ１に互いに対向する。従って、一対を成す第１ヨーク対向面３０１、３１１はそれぞれ、径第１方向Ｒ１に垂直な面として形成されており、言い換えれば、径第１方向Ｒ１に向いた磁気センサ２０の検出面と平行に形成されている。

これと同様に、一対の第２ヨーク３２、３３は、磁気センサ２０を挟んで第２径方向Ｄ２ｒに互いに対向する第２ヨーク対向面３２１、３３１を有している。詳細には、その一対を成す第２ヨーク対向面３２１、３３１は、第１ヨーク対向面３０１、３１１に対し第２軸心ＣＬ２の周方向へずれた位置に設けられ、磁気センサ２０を挟んで径第２方向Ｒ２に互いに対向する。従って、一対を成す第２ヨーク対向面３２１、３３１はそれぞれ、径第２方向Ｒ２に垂直な面として形成されており、言い換えれば、径第２方向Ｒ２に向いた磁気センサ２０の検出面と平行に形成されている。

このような各ヨーク３０、３１、３２、３３の配置により、磁気センサ２０は、一対の第１ヨーク３０、３１に鎖交する磁束と一対の第２ヨーク３２、３３に鎖交する磁束とを検出する。詳細には、磁気センサ２０は、一対を成す第１ヨーク対向面３０１、３１１に鎖交する磁束と一対を成す第２ヨーク対向面３２１、３３１に鎖交する磁束とを検出する。

また、一対の第１ヨーク３０、３１はそれぞれ、第２軸方向Ｄ２ａに対称な形状を成しているので、一対を成す第１ヨーク対向面３０１、３１１もそれぞれ、第２軸方向Ｄ２ａに対称な形状を成している。例えば、その第１ヨーク対向面３０１、３１１はそれぞれ、短辺または長辺が第２軸方向Ｄ２ａに沿って延びる長方形形状を成している。

これと同様に、一対の第２ヨーク３２、３３もそれぞれ、第２軸方向Ｄ２ａに対称な形状を成しているので、一対を成す第２ヨーク対向面３２１、３３１もそれぞれ、第２軸方向Ｄ２ａに対称な形状を成している。例えば、その第２ヨーク対向面３２１、３３１もそれぞれ、短辺または長辺が第２軸方向Ｄ２ａに沿って延びる長方形形状を成している。

また、４つのヨーク３０、３１、３２、３３は何れも等しい形状を有している。すなわち、４つのヨーク３０、３１、３２、３３の配置および姿勢はそれぞれ異なるものの、その４つのヨーク３０、３１、３２、３３は部品単体としては同じ物になっている。

例えば、一対の第１ヨーク３０、３１は、径第１方向Ｒ１を法線方向として第２軸心ＣＬ２を含む仮想の平面に対し、互いに対称になるように設けられている。そして、一対の第２ヨーク３２、３３は、径第２方向Ｒ２を法線方向として第２軸心ＣＬ２を含む仮想の平面に対し、互いに対称になるように設けられている。

図１３および図１４に示すように、基板２２の実装面２２１に対する第１ヨーク対向面３０１、３１１の高さＨ１ｆと、実装面２２１に対する第２ヨーク対向面３２１、３３１の高さＨ２ｆは何れも、実装面２２１に対する磁気センサ２０の高さＨｓに比して大きい。

図１２および図１３に示すように、本実施形態の支持部材２８は、第１実施形態と同様に第１従動歯車１４の円環状の第１環状溝１４ｃと第２従動歯車１５の円環状の第２環状溝１５ｃとの両方に嵌め込まれている。

但し、第１実施形態とは異なり、本実施形態の支持部材２８は、円環形状ではなく、円環形状が部分的に切り欠かれた断面Ｃ字形状を成している。また、支持部材２８は回転しないので、第１従動歯車１４と第２従動歯車１５は支持部材２８に対し相対回転する。

また、支持部材２８は第１および第２環状溝１４ｃ、１５ｃに嵌め込まれているので、支持部材２８と第１および第２磁石１８、１９のそれぞれとの間の距離は、一定に保持されている。なお、図１２では、判りやすい図示とするために、支持部材２８を仮想的に透明化して図示している。

本実施形態の制御装置２９は、第１実施形態と同様に、磁気センサ２０によって検出された合成磁界の強さＢｃｐに基づいて被検出軸１１の回転角度θを算出する。詳細に言うと、本実施形態でも径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１と径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２は、図７に示すように被検出軸１１の回転角度θに応じて変化する。そのため、本実施形態でも第１実施形態と同様に、制御装置２９は、合成磁界の強さＢｃｐに基づき、図７の回転角度推定マップＭＰ１を用いて被検出軸１１の回転角度θを推定する。

上述したように、本実施形態によれば、図１２および図１５に示すように、一対の第１ヨーク３０、３１は磁気センサ２０に対して相対的に変位しないように位置決めされ、その磁気センサ２０を挟んで第２径方向Ｄ２ｒに互いに対向する第１ヨーク対向面３０１、３１１を有している。そして、一対の第１ヨーク３０、３１と磁気センサ２０は第１磁石１８と第２磁石１９との間に配置され、磁気センサ２０は、一対を成す第１ヨーク対向面３０１、３１１に鎖交する磁束を検出する。

従って、特許文献１の回転角度検出装置と比較して、磁気センサ２０の配置位置およびその周辺での磁界の強さを一対の第１ヨーク３０、３１によって平均化することができる。そのため、その第１ヨーク３０、３１に相当するヨークを備えていない特許文献１の回転角度検出装置と比較して、本実施形態では、磁気センサ２０の位置ずれの許容幅を拡大しつつ精度良く被検出軸１１の回転角度θを検出することが可能である。すなわち、本実施形態でも第１実施形態と同様に、磁気センサ２０の位置ずれに対するセンサ出力のロバスト性が向上するので、それにより、角度検出装置１０の実用性の向上を図ることが可能である。このことは、第２ヨーク３２、３３でも同様である。

また、図１２および図１３に示すように、４つのヨーク３０、３１、３２、３３および磁気センサ２０が第１磁石１８と第２磁石１９との間に配置されているので、その４つのヨーク３０、３１、３２、３３が第１磁石１８と第２磁石１９との一方の磁束を引き寄せるなどの不均一さを抑制できる。

（１）また、本実施形態によれば、図１３および図１４に示すように、一対の第１ヨーク３０、３１はそれぞれ、第２軸方向Ｄ２ａに対称な形状を成している。これにより、一対の第１ヨーク３０、３１が第２軸方向Ｄ２ａに非対称である場合と比較して、第１ヨーク３０、３１が引き寄せる磁束が第２軸方向Ｄ２ａに不均一になることに起因した合成磁界のアンバランスを抑制できる。このことは、第２ヨーク３２、３３でも同様である。

（２）また、本実施形態によれば、図１５に示すように、磁気センサ２０は、径第１方向Ｒ１に沿った向きの磁界の強さＢ１と、径第２方向Ｒ２に沿った向きの磁界の強さＢ２とをそれぞれ検出できるように構成されている。そして、一対を成す第１ヨーク対向面３０１、３１１は、径第１方向Ｒ１に互いに対向する。従って、そのように第１ヨーク対向面３０１、３１１が互いに対向していない場合と比較して、磁気センサ２０の位置ずれに対するセンサ出力のロバスト性を向上させることができる。このことは、第２ヨーク３２、３３でも同様である。

（３）また、本実施形態によれば、図１２および図１５に示すように、一対の第２ヨーク３２、３３は第１磁石１８と第２磁石１９との間に配置され、磁気センサ２０を挟んで径第２方向Ｒ２に互いに対向する第２ヨーク対向面３２１、３３１を有している。そして、磁気センサ２０は、一対を成す第１ヨーク対向面３０１、３１１に鎖交する磁束と、一対を成す第２ヨーク対向面３２１、３３１に鎖交する磁束とを検出する。

従って、径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１の検出と径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２の検出とのそれぞれに対し、磁気センサ２０の位置ずれに対するセンサ出力のロバスト性を向上させることができる。また、一対の第１ヨーク３０、３１と一対の第２ヨーク３２、３３にはそれぞれ、外部磁界が磁気センサ２０に鎖交することを抑制する効果もある。

例えば、４つのヨーク３０、３１、３２、３３は第１および第２磁石１８、１９の磁束を引き寄せ、それと共に、図１６に示すように、一対の第１ヨーク３０、３１の相互間および一対の第２ヨーク３２、３３の相互間において磁束密度を均一化するよう作用する。そのため、４つのヨーク３０、３１、３２、３３によって磁界が均一化されたエリアであれば磁気センサ２０の位置ずれがあったとしてもセンサ出力の変動を抑制できる。

具体的に例示すると、磁気センサ２０が第２軸方向Ｄ２ａへ位置ずれしたことに起因して磁気センサ２０の検出点が図１６の点Ｐ２ａから点Ｐ２ｂへずれたとしても、磁気センサ２０が検出する径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１と径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２は殆ど変化しない。要するに、磁気センサ２０のセンサ出力は殆ど変化しない。従って、本実施形態でも第１実施形態と同様に、特に第２軸方向Ｄ２ａへの磁気センサ２０の位置ずれに対しセンサ出力のロバスト性の向上が図られている。

なお、図１６の点Ｐ２ａと点Ｐ２ｂとでは、第２径方向Ｄ２ｒの位置は同じであるが、第２軸方向Ｄ２ａの位置は異なる。また、点Ｐ２ａと点Ｐ２ｂは何れも、互いに対向する第１ヨーク対向面３０１、３１１の相互間に位置し、且つ、互いに対向する第２ヨーク対向面３２１、３３１の相互間に位置する。また、図１６の破線は、第１磁石１８から生じる磁束を示し、図９の二点鎖線は、第２磁石１９から生じる磁束を示している。

ここで、本実施形態の角度検出装置１０と第２比較例の角度検出装置との間で、図１７に示すように磁気センサ２０の検出点が正規位置から第２軸方向Ｄ２ａに０．５mm位置ずれした場合の誤差率を比較した結果を説明する。具体的に、その磁気センサ２０の検出点が正規位置から第２軸方向Ｄ２ａに０．５mm位置ずれした場合とは、磁気センサ２０と基板２２と４つのヨーク３０、３１、３２、３３とが正規位置から第２軸方向Ｄ２ａの一方側に０．５mm位置ずれした場合である。

なお、第２比較例の角度検出装置は、特許文献１の構成と同様に第１および第２ヨーク３０、３１、３２、３３を備えていないものである。これらの点を除き、第２比較例の角度検出装置は本実施形態の角度検出装置１０と同様である。

磁気センサ２０の検出点が第２軸方向Ｄ２ａに０．５mm位置ずれした場合の誤差率は、図１８に示すように、第２比較例の角度検出装置では０．７１％であったのに対し、本実施形態の角度検出装置１０では０．２８％であった。この誤差率からも、本実施形態では、磁気センサ２０の位置ずれに対しセンサ出力のロバスト性が向上していることが判る。なお、本実施形態での誤差率の定義は、第１実施形態での誤差率の定義と同様である。

（４）また、本実施形態によれば、図１２および図１５に示すように、一対の第１ヨーク３０、３１と一対の第２ヨーク３２、３３は何れも等しい形状を有している。従って、例えば４つのヨーク３０、３１、３２、３３の形状が不均一である場合と比較して、磁気センサ２０の位置およびその周辺において磁界の不均一さが抑制される。その結果として、磁気センサ２０の位置ずれに対するセンサ出力のロバスト性を向上させることができる。

（５）また、本実施形態によれば、図１４および図１５に示すように、基板２２の実装面２２１に対する第１ヨーク対向面３０１、３１１の高さＨ１ｆは、実装面２２１に対する磁気センサ２０の高さＨｓに比して大きい。そして、実装面２２１に対する第２ヨーク対向面３２１、３３１の高さＨ２ｆも、実装面２２１に対する磁気センサ２０の高さＨｓに比して大きい。

従って、例えば磁気センサ２０は基板２２の実装面２２１から多少浮き上がって固定されても、一対を成す第１ヨーク対向面３０１、３１１の相互間、および一対を成す第２ヨーク対向面３２１、３３１の相互間から外れない。そのため、第２軸方向Ｄ２ａへの磁気センサ２０の位置ずれに対するセンサ出力のロバスト性を向上させることができる。

（６）また、本実施形態によれば、図１２および図１３に示すように、第１磁石１８と第２磁石１９はそれぞれ、一対の第１ヨーク３０、３１に対し第２軸方向Ｄ２ａに相対変位しないように、第２軸心ＣＬ２を中心に回転する。これにより、一対の第１ヨーク３０、３１のそれぞれに鎖交する磁界が安定するので、磁気センサ２０の位置ずれに対するセンサ出力のロバスト性を向上させることができる。このことは、第２ヨーク３２、３３でも同様である。

また、本実施形態によれば、４つのヨーク３０、３１、３２、３３は磁気センサ２０に対して相対的に変位しないように位置決めされている。従って、例えば４つのヨーク３０、３１、３２、３３と基板２２とを一体モールドするなど、その４つのヨーク３０、３１、３２、３３を容易に配置することが可能である。

以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。

図１９および図２０に示すように、本実施形態では、角度検出装置１０は、図２の一対の第２ヨーク２６、２７に替えて一対のヨーク３５、３６を備えているが、図２の一対の第１ヨーク２４、２５に対応するヨークを備えていない。また、角度検出装置１０は、第２磁石１９と支持部材２８とを備えていない。また、本実施形態では、磁気センサ２０および基板２２の配置が、第１実施形態と異なっている。これらの点で本実施形態は第１実施形態と異なっている。なお、本実施形態では第２磁石１９が設けられていないので、第１磁石１８を単に磁石１８とも称する。

具体的に本実施形態では、磁石１８は、極対数が１であるという点では第１実施形態の第１磁石１８と同様であるが、棒状ではなく、第２軸心ＣＬ２を中心とした円盤状を成している。

従って、磁石１８は、第２径方向Ｄ２ｒの外側を向いて第２軸心ＣＬ２の周方向Ｄ２ｃ（図２２参照）へ延びる外周面１８ａである磁石外周面１８ａを有している。この磁石外周面１８ａは、磁石１８の全周にわたって、第２軸心ＣＬ２を中心とした円環状に形成されている。従って、図２１に示すように、磁石外周面１８ａ上では、磁石１８のＳ極とＮ極とが、第２軸心ＣＬ２の周方向Ｄ２ｃに交互に配置されている。

図２０および図２１に示すように、本実施形態の磁石１８は、第１実施形態の第１磁石１８と同様に、第１従動歯車１４内に嵌め込まれて第１従動歯車１４に固定されおり、第１従動歯車１４と一体回転する。すなわち、磁石１８は、その磁石１８の着磁方向ＭＤ１を第２径方向Ｄ２ｒに向けながら、第２軸心ＣＬ２を中心として第１従動歯車１４と一体回転する。そして、磁石１８と第１従動歯車１４は、第２従動歯車１５に対し第２軸方向Ｄ２ａの一方側に配置されている。

また、第１および第２従動歯車１４、１５は第２軸方向Ｄ２ａには変位しないように回転可能に支持されているので、第１従動歯車１４に固定された磁石１８は、磁気センサ２０と、第２従動歯車１５に固定された一対のヨーク３５、３６とに対して第２軸方向Ｄ２ａには変位しない。

本実施形態でも、第１実施形態と同様に、磁気センサ２０は第２軸心ＣＬ２上に設けられており、基板２２上に実装されている。本実施形態の基板２２および磁気センサ２０も、第１実施形態と同様、回転しない非回転部材である。

例えば、本実施形態の磁気センサ２０は、その磁気センサ２０のうち磁界を検出する検出点が第２軸心ＣＬ２上に位置するように設けられている。磁気センサ２０と基板２２は、第２従動歯車１５に対し第２軸方向Ｄ２ａの他方側に配置されている。

本実施形態の一対のヨーク３５、３６は軟磁性体で構成されている。例えば、一対のヨーク３５、３６は何れも同じ材料で構成されている。例えば、一対のヨーク３５、３６は、第２軸心ＣＬ２を挟んで第２径方向Ｄ２ｒに互いに対称な形状を成すように形成されている。

また、一対のヨーク３５、３６は、互いに離れた状態で第２従動歯車１５にそれぞれ固定されている。従って、一対のヨーク３５、３６は、第２軸心ＣＬ２を中心に第２従動歯車１５と一体回転する。そして、一対のヨーク３５、３６は、その第２従動歯車１５と一体回転することで、磁気センサ２０に対して回転する。

一対のヨーク３５、３６はそれぞれ、第２従動歯車１５を第２軸方向Ｄ２ａへ貫通するように形成されており、磁石１８周りから磁気センサ２０の周辺まで延びている。これにより、図２２および図２３に示すように、一対のヨーク３５、３６はそれぞれ、磁石１８が発生させる磁束を磁気センサ２０の周辺へと導く。図２３の矢印Ｍｘは、一対のヨーク３５、３６に導かれて磁気センサ２０を貫通する磁束を表している。

詳細には、図２０、図２２、図２３に示すように、一対のヨーク３５、３６はそれぞれ、第２従動歯車１５に対し第２軸方向Ｄ２ａの一方側に設けられたヨーク一端部３５１、３６１と、第２従動歯車１５に対し第２軸方向Ｄ２ａの他方側に設けられたヨーク他端部３５２、３６２とを有している。

そのヨーク一端部３５１、３６１はそれぞれ、磁石１８に対する第２径方向Ｄ２ｒの外側に配置され磁石外周面１８ａに対向する一端部対向面３５１ａ、３６１ａを有している。詳細には、その一対を成す一端部対向面３５１ａ、３６１ａはそれぞれ、第２軸心ＣＬ２を中心とした円弧状に延びている。一対を成す一端部対向面３５１ａ、３６１ａはそれぞれ、本実施形態では磁石外周面１８ａに対し第２径方向Ｄ２ｒに僅かな隙間をあけて離れているが、磁石外周面１８ａに対し摺動可能に接触していてもよい。

また、ヨーク他端部３５２、３６２はそれぞれ、ヨーク３５、３６のうち磁気センサ２０近傍で第２径方向Ｄ２ｒの内側へ向かって延びた先端部分として構成されている。従って、ヨーク他端部３５２、３６２はそれぞれ、磁気センサ２０を挟んで第２径方向Ｄ２ｒに互いに対向する。詳細には、ヨーク他端部３５２、３６２はそれぞれ、第２径方向Ｄ２ｒの内側を向いた端面３５２ａ、３６２ａを有しており、その端面３５２ａ、３６２ａ同士が、磁気センサ２０を挟んで第２径方向Ｄ２ｒに互いに対向している。例えば、一対を成すヨーク他端部３５２、３６２は、磁気センサ２０に接触することのない範囲内で、磁気センサ２０に近接するように配置されている。

このようにして、磁石１８が発生させる磁束が一対のヨーク３５、３６によって磁気センサ２０の周辺へと導かれるので、その導かれた磁束は、図２３の矢印Ｍｘで示すように磁気センサ２０を貫通する。そして、磁気センサ２０は、ヨーク他端部３５２、３６２の相互間に生じる磁界を検出する。

具体的には、第１実施形態と同様に、磁気センサ２０は、径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１（図６参照）と、径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２とをそれぞれ第２軸心ＣＬ２上で検出できるように構成されている。そして、磁気センサ２０は、径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１と径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２との両方を検出することで、ヨーク他端部３５２、３６２の相互間に生じる磁界の強さを検出する。

本実施形態では、被検出軸１１の回転に伴って一対のヨーク３５、３６と磁石１８とが相対回転し、例えば一対のヨーク３５、３６と磁石１８との位置関係が図２２および図２３に示すようになった場合に、磁気センサ２０に鎖交する磁束の磁束量は最大になる。すなわち、一対のヨーク３５、３６の一端部対向面３５１ａ、３６１ａが互いに対向する対向方向Ｄｏｃが磁石１８の着磁方向ＭＤ１に対し平行になる回転位置に、一対のヨーク３５、３６の回転位置がなった場合に、磁気センサ２０に鎖交する磁束の磁束量は最大になる。

その一方で、例えば一対のヨーク３５、３６と磁石１８との位置関係が図２４および図２５に示すようになった場合に、磁気センサ２０に鎖交する磁束の磁束量は最小になる。すなわち、一端部対向面３５１ａ、３６１ａの対向方向Ｄｏｃが磁石１８の着磁方向ＭＤ１に対し垂直になる回転位置に、一対のヨーク３５、３６の回転位置がなった場合に、磁気センサ２０に鎖交する磁束の磁束量は最小になる。

このような磁束の磁束量の変化から判るように、一対のヨーク３５、３６が有するヨーク他端部３５２、３６２の相互間に生じる磁界は、第２軸心ＣＬ２まわりの磁石１８と一対のヨーク３５、３６との相対角度変化に応じて変化する。そして、磁気センサ２０は、そのヨーク他端部３５２、３６２の相互間に生じる磁界の変化を検出する。

本実施形態の制御装置２９は、磁気センサ２０によって検出された磁界の強さに基づいて被検出軸１１の回転角度θを算出する。詳細に言うと、本実施形態でも、磁気センサ２０が検出する径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１と径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２は、図７に示すように被検出軸１１の回転角度θに応じて変化する。従って、ヨーク他端部３５２、３６２の相互間に生じる磁界の強さは、図７に示される合成磁界の強さＢｃｐと同様に算出することが可能である。

そのため、本実施形態の制御装置２９は、磁気センサ２０が検出する径第１方向Ｒ１の磁界強さＢ１と径第２方向Ｒ２の磁界強さＢ２とに基づき、図７の回転角度推定マップＭＰ１と同様のマップを用いて被検出軸１１の回転角度θを推定する。

図７および図２０に示すように、本実施形態の被検出軸１１も、第１実施形態と同様に、第１回転角度位置ＰＡ１から第２回転角度位置ＰＡ２までの回転角度で構成される所定の回転動作範囲θｗ内で回転動作するものである。そして、本実施形態の角度検出装置１０は、例えば各歯車１２、１３、１４、１５の歯数や磁石１８の極対数Ｎｐｍの設定により、「ΔＡｙｍ＜９０／Ｎｐｍ」という不等式の関係が守られるように構成されている。

上記の不等式において、ΔＡｙｍは、被検出軸１１が第１回転角度位置ＰＡ１から第２回転角度位置ＰＡ２まで回転動作した場合に一対のヨーク３５、３６が磁石１８に対し相対回転して角度変化する相対的な角度変化量である。別言すると、ΔＡｙｍは、被検出軸１１が第１回転角度位置ＰＡ１から第２回転角度位置ＰＡ２まで回転動作した場合の磁石１８に対する一対のヨーク３５、３６の相対的な角度変化量である。要するに、ΔＡｙｍは、磁石１８に対する一対のヨーク３５、３６の相対的な最大角度変化量である。また、Ｎｐｍは磁石１８の極対数である。また、上記の不等式における角度変化量ΔＡｙｍの単位は［deg］である。

すなわち、本実施形態では、被検出軸１１が第１回転角度位置ＰＡ１から第２回転角度位置ＰＡ２まで回転動作した場合の磁石１８に対する一対のヨーク３５、３６の相対的な角度変化量ΔＡｙｍは、９０[deg]を磁石１８の極対数Ｎｐｍで除した角度よりも小さい。本実施形態では磁石１８の極対数Ｎｐｍは１であるので、上記の角度変化量ΔＡｙｍは９０[deg]よりも小さい。

上述したように、本実施形態によれば、図２０および図２１に示すように、一対のヨーク３５、３６は第２従動歯車１５と一体回転し、第１従動歯車１４と一体回転する磁石１８が発生させる磁束を導く。一対のヨーク３５、３６のヨーク一端部３５１、３６１はそれぞれ、磁石１８に対する第２径方向Ｄ２ｒの外側に配置され磁石外周面１８ａに対向する一端部対向面３５１ａ、３６１ａを有する。一方、一対のヨーク３５、３６のヨーク他端部３５２、３６２は、磁気センサ２０を挟んで第２径方向Ｄ２ｒに互いに対向する。そして、磁気センサ２０は、一対のヨーク３５、３６の相互間に生じる磁界を検出する。

従って、本実施形態でも磁気センサ２０は一対のヨーク３５、３６の相互間に生じる磁界を検出するので、第１実施形態と同様に、ヨーク３５、３６、磁石１８、または磁気センサ２０の位置ずれに対するセンサ出力のロバスト性が、特許文献１の回転角度検出装置と比較して向上する。そのため、角度検出装置１０の実用性の向上を図ることが可能である。

本実施形態では、図２６および図２７に示すように、一対のヨーク３５、３６は、ヨーク他端部３５２、３６２の相互間において磁束密度を均一化するよう作用する。そのため、例えば磁気センサ２０が第２軸方向Ｄ２ａへ位置ずれしたことに起因して磁気センサ２０の検出点が図２７の点Ｐ３ａから点Ｐ３ｂへずれたとしても、磁気センサ２０が検出する磁界の強さは殆ど変化しない。

要するに、磁気センサ２０のセンサ出力は殆ど変化しない。従って、本実施形態でも第１実施形態と同様に、特に第２軸方向Ｄ２ａへの磁気センサ２０の位置ずれに対しセンサ出力のロバスト性の向上が図られている。

なお、図２７の点Ｐ３ａと点Ｐ３ｂとでは、第２径方向Ｄ２ｒの位置は同じであるが、第２軸方向Ｄ２ａの位置は異なる。また、点Ｐ３ａと点Ｐ３ｂは何れも、互いに対向するヨーク他端部３５２、３６２の端面３５２ａ、３６２ａの相互間に位置する。また、図２６および図２７では、磁石１８が発生させる磁束の流れが複数の矢印で表されている。

（１）また、本実施形態によれば、被検出軸１１が図７の第１回転角度位置ＰＡ１から第２回転角度位置ＰＡ２まで回転動作した場合の磁石１８に対する一対のヨーク３５、３６の相対的な角度変化量ΔＡｙｍは、９０[deg]を磁石１８の極対数Ｎｐｍで除した角度よりも小さい。このようにその角度変化量ΔＡｙｍが限定されているので、磁気センサ２０のセンサ出力から一意に被検出軸１１の回転角度θを推定できる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。

図２８～図３０に示すように、本実施形態の角度検出装置１０は、主軸心ＣＬｍを中心に回転する被検出物としての被検出軸１１に取り付けられ、その被検出軸１１の回転角度θを検出する。本実施形態の被検出軸１１も、例えばステアリングシャフトである。

従って、本実施形態の被検出軸１１も、第１実施形態と同様に、１回転を超える有限の回転範囲内で回転動作する。具体的には第１実施形態と同様に、被検出軸１１は、第１回転角度位置ＰＡ１から第２回転角度位置ＰＡ２までの回転角度で構成される所定の回転動作範囲θｗ（図３３参照）内で回転動作するものである。そして、角度検出装置１０は、被検出軸１１の１回転を超えるその回転動作範囲θｗの全域において被検出軸１１の回転角度θを検出できる。なお、図２９の破線矢印は、第２磁石４４からの磁束の流れを示している。

本実施形態の角度検出装置１０は、主動歯車４１、従動歯車４２、第１磁石４３、第２磁石４４、保持部４５、磁気センサ２０、および制御装置２９（図８参照）を備えている。本実施形態の被検出軸１１、従動歯車４２、および保持部４５はそれぞれ非磁性体で構成されている。

なお、図２８には、回転軸心として、主軸心ＣＬｍのほかに副軸心ＣＬｓも示されている。この副軸心ＣＬｓは、主軸心ＣＬｍに交差する回転軸心であり、厳密に言えば、主軸心ＣＬｍに直交する回転軸心である。そして、主軸心ＣＬｍと副軸心ＣＬｓは所定の仮想平面ＰＬmsに含まれる。本実施形態の説明では、主軸心ＣＬｍの軸方向を主軸心軸方向ＤＭａと称し、主軸心ＣＬｍの径方向を主軸心径方向ＤＭｒと称し、図３１の主軸心ＣＬｍの周方向を主軸心周方向ＤＭｃと称する。また、図２８の副軸心ＣＬｓの軸方向を副軸心軸方向ＤＳａと称し、副軸心ＣＬｓの径方向を副軸心径方向ＤＳｒと称し、図３２の副軸心ＣＬｓの周方向を副軸心周方向ＤＳｃと称する。

また、図２８の紙面上側は、主軸心軸方向ＤＭａの一方側であり、図２８の紙面下側は、主軸心軸方向ＤＭａの他方側である。

図２８と図３１との間では、図示された第１磁石４３の回転位置に差異があるが、これは、図３１において、被検出軸１１が後述の基準状態にある場合の第１磁石４３の向きを表示するためである。そして、図２８と図３２との間では、図示された第２磁石４４の回転位置に差異があるが、これは、図３２において、被検出軸１１が後述の基準状態にある場合の第２磁石４４の向きを表示するためである。

図２８～図３０に示すように、主動歯車４１と従動歯車４２は、互いに噛合する傘歯車である。主動歯車４１は、被検出軸１１に連動して主軸心ＣＬｍを中心に回転する。具体的に、主動歯車４１は、被検出軸１１に対し相対回転不能に嵌合しており、主軸心ＣＬｍを中心に被検出軸１１と一体回転する。

第１磁石４３は、主軸心ＣＬｍを中心とした円環状を成し、被検出軸１１の外周に固定されている。従って、第１磁石４３は、主軸心ＣＬｍを中心に被検出軸１１と一体回転する。すなわち、主軸心ＣＬｍは第１磁石４３の回転軸心でもある。

第１磁石４３は、主軸心径方向ＤＭｒの外側を向いて主軸心周方向ＤＭｃへ延びる第１磁石外周面４３ａを有している。この第１磁石外周面４３ａは、第１磁石４３の全周にわたって、主軸心ＣＬｍを中心とした円環状に形成されている。従って、図２８および図３１に示すように、第１磁石外周面４３ａ上では、第１磁石４３のＳ極とＮ極とが、主軸心周方向ＤＭｃに交互に配置されている。

また、本実施形態の第１磁石４３の極対数は１であり、第１磁石４３は、その第１磁石４３の着磁方向ＭＤａを主軸心径方向ＤＭｒに向けながら、主軸心ＣＬｍを中心として被検出軸１１と一体回転する。

従動歯車４２は、主動歯車４１に連動して副軸心ＣＬｓを中心に回転する。主動歯車４１と従動歯車４２との歯数比は一対一ではなく、一対一から僅かにずれている。そのため、主動歯車４１と従動歯車４２は、被検出軸１１の回転に伴って互いに僅かに異なる回転速度で回転する。

図２８に示すように本実施形態では、第１磁石４３と副軸心ＣＬｓと主動歯車４１は、主軸心軸方向ＤＭａの一方側から、第１磁石４３、副軸心ＣＬｓ、主動歯車４１の順に並んで配置されている。

図３０および図３２に示すように、第２磁石４４は、副軸心ＣＬｓを中心とした円環状を成し、従動歯車４２の外周に固定されている。従って、第２磁石４４は、副軸心ＣＬｓを中心に従動歯車４２と一体回転する。すなわち、副軸心ＣＬｓは第２磁石４４の回転軸心でもある。例えば、第１磁石４３の強さと第２磁石４４の強さは同じである。

第２磁石４４は、副軸心径方向ＤＳｒの外側を向いて副軸心周方向ＤＳｃへ延びる第２磁石外周面４４ａを有している。この第２磁石外周面４４ａは、第２磁石４４の全周にわたって、副軸心ＣＬｓを中心とした円環状に形成されている。従って、第２磁石外周面４４ａ上では、第２磁石４４のＳ極とＮ極とが、副軸心周方向ＤＳｃに交互に配置されている。

また、本実施形態の第２磁石４４の極対数は１であり、第２磁石４４は、その第２磁石４４の着磁方向ＭＤｂを副軸心径方向ＤＳｒに向けながら、副軸心ＣＬｓを中心として従動歯車４２と一体回転する。従って、第２磁石４４は、被検出軸１１の回転に伴って、第１磁石４３とは僅かに異なる回転速度で回転する。

図２８～図３０に示すように、本実施形態の磁気センサ２０は、第１実施形態の磁気センサ２０と同様の物であるが、第１実施形態と比較して本実施形態では、磁気センサ２０の配置および姿勢が異なっている。

本実施形態の磁気センサ２０は、第１実施形態と同様に、例えばホールＩＣから構成されている。磁気センサ２０は、第１磁石４３の径方向外側かつ第２磁石４４の径方向外側に配置されている。磁気センサ２０は、例えば空気中に配置されている。

詳細には図３０に示すように、磁気センサ２０は、主軸心軸方向ＤＭａでの第１磁石４３の第１軸方向範囲Ｖ１ａと副軸心軸方向ＤＳａでの第２磁石４４の第２軸方向範囲Ｖ２ａとの両方に含まれる重複領域Ｖ１２ａ内に少なくとも部分的に入るように配置されている。その第１軸方向範囲Ｖ１ａとは、第１磁石４３が主軸心軸方向ＤＭａに占める範囲であり、第２軸方向範囲Ｖ２ａとは、第２磁石４４が副軸心軸方向ＤＳａに占める範囲である。

そして、図３２に示すように、磁気センサ２０は、第１磁石４３が第１方向ＤＡ１に占める幅Ｗ１ａと第２磁石４４が第１方向ＤＡ１に占める幅Ｗ２ａとのうち小さい方の幅内にも少なくとも部分的に入るように配置されている。その第１方向ＤＡ１とは、主軸心ＣＬｍと副軸心ＣＬｓとの両方に垂直な方向である。例えば本実施形態では、磁気センサ２０は、その磁気センサ２０の全体が第１方向ＤＡ１の第１磁石４３の幅Ｗ１ａと第１方向ＤＡ１の第２磁石４４の幅Ｗ２ａとの両方に入るように配置されている。

更に磁気センサ２０の配置について詳細に言うと、図３０に示すように、磁気センサ２０は、仮想の第１直線Ｌ１ａが磁気センサ２０内を横切り且つ仮想の第２直線Ｌ２ａも磁気センサ２０内を横切るように配置されている。その第１直線Ｌ１ａは、主軸心ＣＬｍと副軸心ＣＬｓとを含む仮想平面ＰＬms（図２９参照）に含まれ第１磁石４３の中心点ＭＣ１ａを通って主軸心ＣＬｍに垂直に延びる仮想直線である。そして、第２直線Ｌ２ａは、上記の仮想平面ＰＬmsに含まれ第２磁石４４の中心点ＭＣ２ａを通って副軸心ＣＬｓに垂直に延びる直線である。なお、各磁石４３、４４の中心点ＭＣ１ａ、ＭＣ２ａはそれぞれ、磁石４３、４４の体積中心であってもよいし、磁石４３、４４の重心であってもよい。

このように磁気センサ２０は配置されているので、磁気センサ２０の位置およびその周辺には、第１磁石４３と第２磁石４４とによって生じる合成磁界が生成される。

図２８～図３０に示すように、磁気センサ２０は、その第１磁石４３と第２磁石４４とによる合成磁界のうち、図２９の第１方向ＤＡ１の成分である第１磁界成分Ｂφと、図２８の第２方向ＤＡ２の成分である第２磁界成分Ｂｒとを検出する。磁気センサ２０は、その第１磁界成分Ｂφを示す電気信号と第２磁界成分Ｂｒを示す電気信号とを制御装置２９へ出力する。

上記の第２方向ＤＡ２とは、主軸心ＣＬｍおよび副軸心ＣＬｓのそれぞれに対して傾き且つ第１方向ＤＡ１に垂直な方向である。例えば、図２８に示すように第２方向ＤＡ２は、第１方向ＤＡ１に沿った方向視で主軸心ＣＬｍと副軸心ＣＬｓとに挟まれる４つの挟み角度のうち磁気センサ２０を含んだ領域を画定する挟み角度を等角に二分する直線に沿った方向とされている。すなわち、図２８の副軸心軸方向ＤＳａに対する第２方向ＤＡ２の傾斜角度αｒはπ／４［rad］とされている。

なお、図２８および図２９において第１磁界成分Ｂφを示す矢印の向きは、磁気センサ２０が検出する第１磁界成分Ｂφの正方向を表している。そして、第２磁界成分Ｂｒを示す矢印の向きは、磁気センサ２０が検出する第２磁界成分Ｂｒの正方向を表している。

図３０に示すように、保持部４５と磁気センサ２０は、回転しない非回転部材である。保持部４５は、磁気センサ２０を定位置に保持すると共に、従動歯車４２を回転可能に支持する。

本実施形態の制御装置２９は、図８の第１実施形態の制御装置２９と同様にマイクロコンピュータで構成されている。図８および図２８に示すように、本実施形態の制御装置２９は、磁気センサ２０によって検出された第１磁界成分Ｂφと第２磁界成分Ｂｒとに基づいて被検出軸１１の回転角度θを算出する。

具体的には、第１磁界成分Ｂφ（図２８参照）を示す検出信号と第２磁界成分Ｂｒを示す検出信号との両方が、磁気センサ２０から制御装置２９へ逐次入力される。そして、制御装置２９は、磁気センサ２０から得られた第１磁界成分Ｂφと第２磁界成分Ｂｒとに基づき、その第１磁界成分Ｂφと第２磁界成分Ｂｒとを併せた合算磁界強さＢφｒを下記式Ｆ２を用いて算出する。

また、合算磁界強さＢφｒと被検出軸１１の回転角度θとの関係で構成された回転角度推定マップＭＰ２（図３３参照）が予め実験的に設定されており、制御装置２９は、その回転角度推定マップＭＰ２を記憶している。その回転角度推定マップＭＰ２は、第１実施形態の回転角度推定マップＭＰ１と同様のものである。制御装置２９は、上記式Ｆ２を用いて合算磁界強さＢφｒを算出すると、その合算磁界強さＢφｒに基づき、回転角度推定マップＭＰ２を用いて被検出軸１１の回転角度θを推定する。

なお、回転角度推定マップＭＰ２では、被検出軸１１の回転角度θに応じて、合算磁界強さＢφｒは図３３の実線のように変化し、第１磁界成分Ｂφは図３３の二点鎖線のように変化し、第２磁界成分Ｂｒは図３３の破線のように変化する。このことは、特許文献１から理解できる。そして、図３３において、合算磁界強さＢφｒを示す実線は、第１磁界成分Ｂφを示す二点鎖線と第２磁界成分Ｂｒを示す破線との包絡線として得られる。

ここで、第１および第２磁界成分Ｂφ、Ｂｒについて詳述すると、被検出軸１１の回転角度θと従動歯車４２の回転角度θｓとに基づき、第１磁界成分Ｂφは下記式Ｆ３から算出され、第２磁界成分Ｂｒは下記式Ｆ４から算出される。下記式Ｆ３中の定数ｋφと下記式Ｆ４中の定数ｋｒはそれぞれ、図３３に示される第１磁界成分Ｂφの振幅と第２磁界成分Ｂｒの振幅とが互いに揃うように実験的に設定される。なお、本実施形態で示される計算式の中で用いられる角度の単位は、特段の記載がない限り［rad］である。

但し、被検出軸１１の回転角度θが零である基準状態に被検出軸１１がある場合には、従動歯車４２の回転角度θｓは零である。具体的に、その被検出軸１１が基準状態にある場合には、第１磁石４３は図３１に示した向きになっており、第１磁石４３の着磁方向ＭＤａは副軸心軸方向ＤＳａと平行になっている。また、被検出軸１１が基準状態にある場合には、第２磁石４４は図３２に示した向きになっており、第２磁石４４の着磁方向ＭＤｂは主軸心軸方向ＤＭａと平行になっている。

また、図３１の矢印ＲＴ１ａは被検出軸１１の回転角度θの正方向を示し、図３２の矢印ＲＴ２ａは従動歯車４２の回転角度θｓの正方向を示している。また、上記式Ｆ３に含まれる「ｋφ・ｓｉｎθ」、「ｋφ・ｓｉｎθｓ」、上記式Ｆ４に含まれる「ｋｒ・ｃｏｓθ」、および「ｋｒ・ｃｏｓθｓ」はそれぞれ、図３１または図３２に、矢印の向きを正方向として表示されている。また、主動歯車４１の歯数Ｚｍと従動歯車４２の歯数Ｚｓとの比を「Ｚｍ：Ｚｓ＝ｎｓ：１」とすると、従動歯車４２の回転角度θｓは「θｓ＝ｎｓ×θ」になる。この式の中の歯数比ｎｓは１ではない。

また、被検出軸１１は図３３の回転動作範囲θｗ内で回転動作するので、角度検出装置１０は、その回転動作範囲θｗの全域にわたって、被検出軸１１の回転角度θを検出する必要がある。そのため、角度検出装置１０は、下記式Ｆ５を満たすように構成されている。下記式Ｆ５を満たすことにより、上記式Ｆ２から算出された合算磁界強さＢφｒに基づき回転角度推定マップＭＰ２を用いて被検出軸１１の回転角度θを一意に決定できる。

なお、上記式Ｆ５中のθｓｗは、被検出軸１１の回転動作範囲θｗに対応した従動歯車４２の回転動作範囲である。すなわち、従動歯車４２の回転動作範囲θｓｗは、被検出軸１１が図３３の第１回転角度位置ＰＡ１から第２回転角度位置ＰＡ２まで回転動作した場合に従動歯車４２が回転する回転動作範囲である。

上記式Ｆ５は、上記の「θｓ＝ｎｓ×θ」という関係式を加味することにより、下記式６のように変形される。

上述したように、本実施形態によれば、図２８～図３０に示すように、主動歯車４１は、主軸心ＣＬｍを中心に回転する被検出軸１１に連動して回転し、従動歯車４２は、その主動歯車４１と噛合し、主軸心ＣＬｍに交差する副軸心ＣＬｓを中心に第１磁石４３とは異なる回転速度で回転する。第１磁石４３は被検出軸１１と一体回転し、第２磁石４４は従動歯車４２と一体回転する。そして、磁気センサ２０は、第１磁石４３の径方向外側かつ第２磁石４４の径方向外側に配置されている。

このような構成により、本実施形態の角度検出装置１０で必須の構成とされる歯車は、主動歯車４１と従動歯車４２との２つである。すなわち、本実施形態の角度検出装置１０では、必須の構成とされる歯車の数を、特許文献１の回転角度検出装置と比較して少なくできる。従って、角度検出装置１０の構成部品数の削減により、角度検出装置１０の実用性の向上を図ることが可能である。

また、主軸心軸方向ＤＭａは副軸心径方向ＤＳｒのうちの１つの方向に該当するので、被検出軸１１の回転動作範囲θｗが拡大しても、本実施形態の角度検出装置１０では、例えば第１実施形態の構成と比較して主軸心径方向ＤＭｒへ大きくなりにくい。すなわち、本実施形態によれば、角度検出装置１０の小型化を図りやすい。

（１）また、本実施形態によれば、図３０に示すように、磁気センサ２０は、主軸心軸方向ＤＭａでの第１磁石４３の第１軸方向範囲Ｖ１ａと副軸心軸方向ＤＳａでの第２磁石４４の第２軸方向範囲Ｖ２ａとの両方に含まれる重複領域Ｖ１２ａ内に少なくとも部分的に入るように配置されている。そして、図３２に示すように、磁気センサ２０は、第１磁石４３が第１方向ＤＡ１に占める幅Ｗ１ａと第２磁石４４が第１方向ＤＡ１に占める幅Ｗ２ａとのうち小さい方の幅内にも少なくとも部分的に入るように配置されている。

従って、被検出軸１１の回転に伴って、第１磁石４３からの磁束の磁束密度変化と第２磁石４４からの磁束の磁束密度変化との両方が強く現れる箇所に磁気センサ２０が配置される。そのため、磁気センサ２０の検出感度の向上を図ることが可能である。

（２）また、本実施形態によれば、磁気センサ２０は、第１磁石４３の中心点ＭＣ１ａと第２磁石４４の中心点ＭＣ２ａとに対し、図３０に示すように配置されている。すなわち、磁気センサ２０は、主軸心ＣＬｍと副軸心ＣＬｓとを含む仮想平面ＰＬms（図２９参照）に含まれ第１磁石４３の中心点ＭＣ１ａを通って主軸心ＣＬｍに垂直に延びる仮想の第１直線Ｌ１ａが磁気センサ２０内を横切るように配置されている。そして、磁気センサ２０は、上記の仮想平面ＰＬmsに含まれ第２磁石４４の中心点ＭＣ２ａを通って副軸心ＣＬｓに垂直に延びる仮想の第２直線Ｌ２ａが磁気センサ２０内を横切るようにも配置されている。これにより、角度検出装置１０の体格が主軸心径方向ＤＭｒに拡大することを抑制できる。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第４実施形態と異なる点を主として説明する。

図３４～図３６に示すように本実施形態では、第１磁石４３の極数が第２磁石４４の極数と異なっている。

例えば第１磁石４３の極数は６極であり、第２磁石４４の極数は４極である。この場合、主動歯車４１の角速度に対し従動歯車４２の角速度が約１．５倍になるように、各歯車４１、４２の歯数を設定できる。

（１）従って、第１磁石４３の極数が第２磁石４４の極数とが同じ場合と比較して、本実施形態では従動歯車４２と第２磁石４４とを小径化できるので、角度検出装置１０を主軸心軸方向ＤＭａに小型化することが可能である。なお、被検出軸１１の回転角度θに応じて第１および第２磁界成分Ｂφ、Ｂｒを図３３のように変化させるために、従動歯車４２の角速度を主動歯車４１の角速度に対し１．５倍ちょうどにはしない。

以上説明したことを除き、本実施形態は第４実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第４実施形態と共通の構成から奏される効果を第４実施形態と同様に得ることができる。

（第６実施形態）
次に、第６実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第４実施形態と異なる点を主として説明する。

図３７に示すように、本実施形態の角度検出装置１０は、第４実施形態の角度検出装置１０が備える構成要素に加え、第１主動歯車３９と第１従動歯車４０とを備えている。また、本実施形態の説明では、第１主動歯車３９との区別のため主動歯車４１を第２主動歯車４１と称し、第１従動歯車４０との区別のため従動歯車４２を第２従動歯車４２と称する。

すなわち、本実施形態の角度検出装置１０は、第１主動歯車３９、第１従動歯車４０、第２主動歯車４１、第２従動歯車４２、第１磁石４３、第２磁石４４、保持部４５、磁気センサ２０、および制御装置２９（図８参照）を備えている。本実施形態の第１従動歯車４０、第２従動歯車４２、および保持部４５はそれぞれ非磁性体で構成されている。

なお、図３７には、回転軸心として、主軸心ＣＬｍと副軸心ＣＬｓのほかに第１副軸心ＣＬ１ｓも示されている。本実施形態の説明では、第１副軸心ＣＬ１ｓとの区別のため副軸心ＣＬｓを第２副軸心ＣＬｓと称する。

図３７に示す第１副軸心ＣＬ１ｓは、主軸心ＣＬｍに交差する回転軸心であり、厳密に言えば、主軸心ＣＬｍに直交する回転軸心である。また、本実施形態では、第１副軸心ＣＬ１ｓは第２副軸心ＣＬｓと平行である。そして、主軸心ＣＬｍと第１副軸心ＣＬ１ｓと第２副軸心ＣＬｓは所定の仮想平面ＰＬms（図３８参照）に含まれる。

また、本実施形態の説明では、第４実施形態と同様に、主軸心ＣＬｍの軸方向を主軸心軸方向ＤＭａと称し、主軸心ＣＬｍの径方向を主軸心径方向ＤＭｒと称し、主軸心ＣＬｍの周方向を主軸心周方向ＤＭｃと称する。それに加え、本実施形態の説明では、図３７の第１副軸心ＣＬ１ｓの軸方向を第１副軸心軸方向ＤＳ１ａと称し、第１副軸心ＣＬ１ｓの径方向を第１副軸心径方向ＤＳ１ｒと称し、図３８の第１副軸心ＣＬ１ｓの周方向を第１副軸心周方向ＤＳ１ｃと称する。

また、図３７の第２副軸心ＣＬｓの軸方向を第２副軸心軸方向ＤＳａと称し、第２副軸心ＣＬｓの径方向を第２副軸心径方向ＤＳｒと称し、図３８の第２副軸心ＣＬｓの周方向を第２副軸心周方向ＤＳｃと称する。すなわち、本実施形態の第２副軸心軸方向ＤＳａは第４実施形態の副軸心軸方向ＤＳａと同じであり、本実施形態の第２副軸心径方向ＤＳｒは第４実施形態の副軸心径方向ＤＳｒと同じであり、本実施形態の第２副軸心周方向ＤＳｃは第４実施形態の副軸心周方向ＤＳｃと同じである。

第１主動歯車３９と第１従動歯車４０は、互いに噛合する傘歯車である。第１主動歯車３９は、被検出軸１１に連動して主軸心ＣＬｍを中心に回転する。具体的に、第１主動歯車３９は、被検出軸１１に対し相対回転不能に嵌合しており、主軸心ＣＬｍを中心に被検出軸１１と一体回転する。第１主動歯車３９は、第２主動歯車４１に対し主軸心軸方向ＤＭａの一方側に配置されている。

第１従動歯車４０は、第１主動歯車３９に連動して第１副軸心ＣＬ１ｓを中心に回転する。また、第２従動歯車４２は、第４実施形態と同様に、第２主動歯車４１に連動して第２副軸心ＣＬｓを中心に回転する。

但し、第２従動歯車４２は、第１従動歯車４０とは僅かに異なる回転速度で第２副軸心ＣＬｓを中心に回転する。例えば、第１主動歯車３９の歯数Ｚ１ｍと第１従動歯車４０の歯数Ｚ１ｓと第２主動歯車４１の歯数Ｚｍと第２従動歯車４２の歯数Ｚｓとの比は「Ｚ１ｍ：Ｚ１ｓ：Ｚｍ：Ｚｓ＝１：１：ｎｓ：１」と表され、歯数比ｎｓは１ではない。

図３７および図３８に示すように、本実施形態の第１磁石４３の配置は第４実施形態と異なっており、第１磁石４３は被検出軸１１に固定されていない。すなわち、本実施形態の第１磁石４３は、第１副軸心ＣＬ１ｓを中心とした円環状を成し、第１従動歯車４０の外周に固定されている。従って、第１磁石４３は、第１副軸心ＣＬ１ｓを中心に第１従動歯車４０と一体回転する。そのため、第１磁石４３と第２磁石４４は、被検出軸１１の回転に伴って、互いに僅かに異なる回転速度で回転する。

また、本実施形態の第１磁石外周面４３ａは、第１副軸心径方向ＤＳ１ｒの外側を向いて第１副軸心周方向ＤＳ１ｃへ延びるように形成されている。そして、第１磁石外周面４３ａは、第１磁石４３の全周にわたって、第１副軸心ＣＬ１ｓを中心とした円環状に形成されている。従って、第１磁石外周面４３ａ上では、第１磁石４３のＳ極とＮ極とが、第１副軸心周方向ＤＳ１ｃに交互に配置されている。

また、第１磁石４３は、その第１磁石４３の着磁方向ＭＤａを第１副軸心径方向ＤＳ１ｒに向けながら、第１副軸心ＣＬ１ｓを中心として第１従動歯車４０と一体回転する。例えば本実施形態でも、第１磁石４３の強さと第２磁石４４の強さは同じである。

第２磁石４４は第１磁石４３に対し主軸心軸方向ＤＭａに並んで配置され、磁気センサ２０は第１磁石４３と第２磁石４４との間に配置されている。具体的には、第１磁石４３と磁気センサ２０と第２磁石４４は、主軸心軸方向ＤＭａの一方側から、第１磁石４３、磁気センサ２０、第２磁石４４の順に並んで配置されている。

詳細には、本実施形態の磁気センサ２０は、第１磁石４３と第２磁石４４との間において、第１磁石４３の第１軸方向範囲Ｖ１ｂと第２磁石４４の第２軸方向範囲Ｖ２ｂとの両方に含まれる重複領域Ｖ１２ｂ内に少なくとも部分的に入るように配置されている。その第１軸方向範囲Ｖ１ｂとは、第１磁石４３が第１副軸心軸方向ＤＳ１ａに占める範囲である。また、第２軸方向範囲Ｖ２ｂとは、第２磁石４４が第２副軸心軸方向ＤＳａに占める範囲であり、すなわち、図３７の第２軸方向範囲Ｖ２ｂは、第４実施形態における第２軸方向範囲Ｖ２ａ（図３０参照）と同じである。例えば本実施形態では、図３７に示すように、磁気センサ２０の全体が重複領域Ｖ１２ｂ内に入っている。

また、図３８に示すように、磁気センサ２０は、第１副軸心ＣＬ１ｓに沿った方向視で主軸心ＣＬｍに垂直な方向ＤＭｖの第１磁石４３の幅Ｗ１ｂ内に少なくとも部分的に入るように配置されている。それと共に、磁気センサ２０は、第２副軸心ＣＬｓに沿った方向視で主軸心ＣＬｍに垂直な方向ＤＭｖの第２磁石４４の幅Ｗ２ｂ内にも少なくとも部分的に入るように配置されている。例えば本実施形態では、磁気センサ２０の全体が、上記第１磁石４３の幅Ｗ１ｂ内に入り且つ第２磁石４４の幅Ｗ２ｂ内にも入るように配置されている。

更に磁気センサ２０の配置について詳細に言うと、図３７および図３８に示すように、磁気センサ２０は、仮想の第１直線Ｌ１ｂが磁気センサ２０内を横切り且つ仮想の第２直線Ｌ２ｂも磁気センサ２０内を横切るように配置されている。その第１直線Ｌ１ｂは、図３８の仮想平面ＰＬmsに含まれ第１磁石４３の中心点ＭＣ１ａを通って第１副軸心ＣＬ１ｓに垂直に延びる仮想直線である。そして、第２直線Ｌ２ｂは、上記の仮想平面ＰＬmsに含まれ第２磁石４４の中心点ＭＣ２ａを通って第２副軸心ＣＬｓに垂直に延びる直線である。なお、本実施形態の第２直線Ｌ２ｂは、第４実施形態の第２直線Ｌ２ａ（図３０参照）と同じである。

このように磁気センサ２０は配置されているので、本実施形態でも第４実施形態と同様に、磁気センサ２０の位置およびその周辺には、第１磁石４３と第２磁石４４とによって生じる合成磁界が生成される。

図３７および図３８に示すように、本実施形態の磁気センサ２０は、第４実施形態と同様に、第１磁界成分Ｂφと第２磁界成分Ｂｒとを検出する。

但し、本実施形態では第４実施形態と異なり、磁気センサ２０が検出する第１磁界成分Ｂφは、第１磁石４３と第２磁石４４とによって生じる合成磁界のうちの第１方向ＤＢ１の成分である。そして、その第１方向ＤＢ１とは、第１副軸心ＣＬ１ｓまたは第２副軸心ＣＬｓに垂直かつ主軸心ＣＬｍに垂直な方向である。本実施形態では、第１副軸心ＣＬ１ｓと第２副軸心ＣＬｓは平行であるので、第１方向ＤＢ１は、第１副軸心ＣＬ１ｓと第２副軸心ＣＬｓとの両方に対し垂直な方向となっている。また、磁気センサ２０が検出する第２磁界成分Ｂｒは、第１磁石４３と第２磁石４４とによって生じる合成磁界のうち、主軸心ＣＬｍに平行な第２方向ＤＢ２の成分である。

本実施形態の制御装置２９は、第４実施形態と同様に、上記式Ｆ２を用いて合算磁界強さＢφｒを算出し、その合算磁界強さＢφｒに基づき、回転角度推定マップＭＰ２（図３３参照）を用いて被検出軸１１の回転角度θを推定する。

なお、図３８において第１磁界成分Ｂφを示す矢印の向きは、本実施形態の磁気センサ２０が検出する第１磁界成分Ｂφの正方向を表している。そして、第２磁界成分Ｂｒを示す矢印の向きは、本実施形態の磁気センサ２０が検出する第２磁界成分Ｂｒの正方向を表している。

また、図３８の矢印ＲＴ１ｂは、被検出軸１１の回転角度θの正方向へ被検出軸１１が回転したときの第１従動歯車４０の回転方向を示している。図３８の矢印ＲＴ２ｂは、被検出軸１１の回転角度θの正方向へ被検出軸１１が回転したときの第２従動歯車４２の回転方向、すなわち、第２従動歯車４２の回転角度θｓの正方向を示している。また、被検出軸１１が上記した基準状態にある場合には、第１磁石４３と第２磁石４４はそれぞれ図３８に示した向きになる。なお、図３７の矢印ＲＴ１ａは被検出軸１１の回転角度θの正方向を示している。

本実施形態の保持部４５は、磁気センサ２０を定位置に保持すると共に、第１従動歯車４０と第２従動歯車４２とをそれぞれ回転可能に支持する。

上述したように、本実施形態によれば、第１従動歯車４０は第１主動歯車３９と噛合し、主軸心ＣＬｍに交差する第１副軸心ＣＬ１ｓを中心に回転し、第１磁石４３は、その第１従動歯車４０と一体回転する。第２従動歯車４２は第２主動歯車４１と噛合し、主軸心ＣＬｍに交差する第２副軸心ＣＬｓを中心に回転し、第２磁石４４は、その第２従動歯車４２と一体回転する。そして、磁気センサ２０は、第１磁石４３と第２磁石４４との間に配置され、第１磁石４３と第２磁石４４とによって生じる合成磁界のうちの第１磁界成分Ｂφと第２磁界成分Ｂｒとを検出する。

このような構成により、第１磁石４３を回転させる構造と第２磁石４４を回転させる構造とを互いに似た構造にできるので、角度検出装置１０において構成部品の共通化を図りやすい。例えば、第１磁石４３と第２磁石４４とを同じ部品にすることも可能であり、延いては、角度検出装置１０の低コスト化を図ることが可能である。

（１）また、本実施形態によれば、磁気センサ２０は、図３７の第１磁石４３の第１軸方向範囲Ｖ１ｂと第２磁石４４の第２軸方向範囲Ｖ２ｂとの両方に含まれる重複領域Ｖ１２ｂ内に少なくとも部分的に入るように配置されている。そして、磁気センサ２０は、第１副軸心ＣＬ１ｓに沿った方向視で第１磁石４３の幅Ｗ１ｂ内にも少なくとも部分的に入り、且つ、第２副軸心ＣＬｓに沿った方向視で第２磁石４４の幅Ｗ２ｂ内にも少なくとも部分的に入るように配置されている。

（２）また、本実施形態によれば、図３７および図３８に示ように、図３８の仮想平面ＰＬmsに含まれ第１磁石４３の中心点ＭＣ１ａを通って第１副軸心ＣＬ１ｓに垂直に延びる仮想の第１直線Ｌ１ｂは、磁気センサ２０内を横切る。そして、仮想平面ＰＬmsに含まれ第２磁石４４の中心点ＭＣ２ａを通って第２副軸心ＣＬｓに垂直に延びる仮想の第２直線Ｌ２ｂも、磁気センサ２０内を横切る。このような磁気センサ２０の配置により、角度検出装置１０の体格が主軸心径方向ＤＭｒに拡大することを抑制できる。

なお、本実施形態は第４実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第５実施形態と組み合わせることも可能である。

（第７実施形態）
次に、第７実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第４実施形態と異なる点を主として説明する。

前述の第４実施形態では、第１磁石４３と第２磁石４４とによって生じる合成磁界に対応した磁界を検出することで被検出軸１１の回転角度θを推定する。これに対し、本実施形態では、第１磁石４３によって生じる磁界と第２磁石４４によって生じる磁界とを各々検出することで被検出軸１１の回転角度θを推定する。また、本実施形態では、後述の第１回転軸１１１と第２回転軸１１２との間に生じる捩れ角度Ｔｗを算出する。以下の説明では、その捩れ角度Ｔｗを回転軸捩れ角度Ｔｗとも称する。

図３９および図４０に示すように、本実施形態では第４実施形態との比較で、被検出軸１１の構成が異なっている。具体的に、本実施形態の被検出軸１１は、第１回転軸１１１と第２回転軸１１２と弾性軸部材１１３とを有し、主軸心ＣＬｍを中心に回転する。その第１回転軸１１１と第２回転軸１１２と弾性軸部材１１３は何れも、主軸心ＣＬｍを中心とした軸部である。

そして、第１回転軸１１１は、第２回転軸１１２に対し弾性軸部材１１３を介して主軸心軸方向ＤＭａに直列に連結されている。詳細には、弾性軸部材１１３は、主軸心軸方向ＤＭａにおける弾性軸部材１１３の一方側の端部にて、第１回転軸１１１に対し第１固定部材１１１ａを介して相対回転不能に連結されている。それと共に、弾性軸部材１１３は、主軸心軸方向ＤＭａにおける弾性軸部材１１３の他方側の端部にて、第２回転軸１１２に対し第２固定部材１１２ａを介して相対回転不能に連結されている。

また、弾性軸部材１１３は、トーションバーとして機能するものであり、主軸心ＣＬｍまわりに捩じられるように弾性変形可能な構成になっている。なお、本実施形態では、弾性軸部材１１３の弾性捩じり変形に起因して第１回転軸１１１と第２回転軸１１２との間に回転差が生じることがあるので、被検出軸１１の回転角度θとは、第１回転軸１１１の回転角度θを意味するものとする。従って、被検出軸１１の回転角度θと第１回転軸１１１の回転角度θは同じである。

本実施形態では、角度検出装置１０は、図２８の磁気センサ２０に替えて、図３９および図４０に示すように第１磁気センサ５１と第２磁気センサ５２とを備えている。更に、本実施形態の角度検出装置１０は第１保持部５３を備えている。なお、図３９に示される矢印ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３はそれぞれ、被検出軸１１が正方向に回転したときの第１磁石４３、主動歯車４１、第２磁石４４それぞれの回転方向を示している。

その第１保持部５３は非磁性体で構成されており、第１磁気センサ５１を定位置に保持している。なお、第１保持部５３との区別のため、保持部４５を第２保持部４５と称する。その第２保持部４５は、第２磁気センサ５２を定位置に保持すると共に、従動歯車４２を回転可能に支持する。要するに本実施形態では、第１保持部５３と第２保持部４５と第１磁気センサ５１と第２磁気センサ５２は、非回転部材である。

主動歯車４１は、被検出軸１１のうち第２回転軸１１２に連動して主軸心ＣＬｍを中心に回転する。具体的に、主動歯車４１は、第２回転軸１１２に対し相対回転不能に嵌合しており、主軸心ＣＬｍを中心に第２回転軸１１２と一体回転する。

また、第１磁石４３は、被検出軸１１のうち第１回転軸１１１の外周に固定されているので、主軸心ＣＬｍを中心に第１回転軸１１１と一体回転する。

本実施形態の第１および第２磁気センサ５１、５２は、第４実施形態の磁気センサ２０と同様の物であり、例えば空気中に配置されているが、その第４実施形態の磁気センサ２０と比較して配置および姿勢が異なっている。

図４０および図４１に示すように、第１磁気センサ５１は、第１磁石４３の径方向外側に配置されている。そして、図３９に示すように、第１磁気センサ５１は、第１磁石４３が主軸心軸方向ＤＭａに占める第１軸方向範囲Ｖ１ａ内に少なくとも部分的に入るように配置されている。例えば本実施形態では、第１磁気センサ５１の全体が第１軸方向範囲Ｖ１ａ内に入っている。

このような配置により、図４１に示すように、第１磁気センサ５１は、第１磁石４３によって生じる磁界のうち、主軸心周方向ＤＭｃの成分である第１周方向磁界成分Ｂｍφと、主軸心径方向ＤＭｒの成分である第１径方向磁界成分Ｂｍｒとを検出する。第１磁気センサ５１は、その第１周方向磁界成分Ｂｍφを示す電気信号と第１径方向磁界成分Ｂｍｒを示す電気信号とを制御装置２９へ出力する。

なお、図４１において第１周方向磁界成分Ｂｍφを示す矢印の向きは、第１磁気センサ５１が検出する第１周方向磁界成分Ｂｍφの正方向を表している。そして、第１径方向磁界成分Ｂｍｒを示す矢印の向きは、第１磁気センサ５１が検出する第１径方向磁界成分Ｂｍｒの正方向を表している。

図４０および図４２に示すように、第２磁気センサ５２は、第２磁石４４の径方向外側に配置されている。そして、図３９に示すように、第２磁気センサ５２は、第２磁石４４が副軸心軸方向ＤＳａに占める第２軸方向範囲Ｖ２ａ内に少なくとも部分的に入るように配置されている。例えば本実施形態では、第２磁気センサ５２の全体が第２軸方向範囲Ｖ２ａ内に入っている。

このような配置により、図４２に示すように、第２磁気センサ５２は、第２磁石４４によって生じる磁界のうち、副軸心周方向ＤＳｃの成分である第２周方向磁界成分Ｂｓφと、副軸心径方向ＤＳｒの成分である第２径方向磁界成分Ｂｓｒとを検出する。第２磁気センサ５２は、その第２周方向磁界成分Ｂｓφを示す電気信号と第２径方向磁界成分Ｂｓｒを示す電気信号とを制御装置２９へ出力する。

なお、図４２において第２周方向磁界成分Ｂｓφを示す矢印の向きは、第２磁気センサ５２が検出する第２周方向磁界成分Ｂｓφの正方向を表している。そして、第２径方向磁界成分Ｂｓｒを示す矢印の向きは、第２磁気センサ５２が検出する第２径方向磁界成分Ｂｓｒの正方向を表している。

本実施形態の制御装置２９は、図８の第１実施形態の制御装置２９と同様にマイクロコンピュータで構成されている。本実施形態の制御装置２９は、第１磁気センサ５１によって検出された第１周方向磁界成分Ｂｍφと第１径方向磁界成分Ｂｍｒと第２磁気センサ５２によって検出された第２周方向磁界成分Ｂｓφと第２径方向磁界成分Ｂｓｒとに基づいて、回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとを算出する。

なお、制御装置２９による回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとの算出では、次のことが前提とされる。すなわち、被検出軸１１が基準状態にある場合には、従動歯車４２の回転角度θｓは零である。また、被検出軸１１が基準状態にある場合には、第１磁石４３は図４１に示した向きになっており、第１磁石４３の着磁方向ＭＤａは副軸心軸方向ＤＳａと平行になっている。また、被検出軸１１が基準状態にある場合には、第２磁石４４は図４２に示した向きになっており、第２磁石４４の着磁方向ＭＤｂは主軸心軸方向ＤＭａと平行になっている。本実施形態の被検出軸１１の基準状態とは、被検出軸１１の回転角度θが零であり且つ回転軸捩れ角度Ｔｗも零である状態である。

また、図４１の矢印ＲＴ１ａは被検出軸１１の回転角度θの正方向を示し、図４２の矢印ＲＴ２ａは従動歯車４２の回転角度θｓの正方向を示している。また、第１回転軸１１１が第２回転軸１１２に対し図４１の矢印ＲＴ１ａの方向へ回転した場合が、回転軸捩れ角度Ｔｗの正方向とされる。また、制御装置２９が算出に用いる各磁界成分Ｂｍφ、Ｂｍｒ、Ｂｓφ、Ｂｓｒの正方向は上記したとおりである。制御装置２９による算出の前提は以上である。

制御装置２９による回転軸捩れ角度Ｔｗの算出について説明すると、具体的には、第１周方向磁界成分Ｂｍφ（図４１参照）を示す検出信号と第１径方向磁界成分Ｂｍｒを示す検出信号とが、第１磁気センサ５１から制御装置２９へ逐次入力される。それと共に、第２周方向磁界成分Ｂｓφ（図４２参照）を示す検出信号と第２径方向磁界成分Ｂｓｒを示す検出信号とが、第２磁気センサ５２から制御装置２９へ逐次入力される。

そして、制御装置２９は、その得られた各磁界成分Ｂｍφ、Ｂｍｒ、Ｂｓφ、Ｂｓｒに基づき、下記式Ｆ７を用いて角度Ｔｄを算出し、その算出した角度Ｔｄに基づき下記式Ｆ８を用いて角度Ｔを算出する。角度Ｔを算出すると、制御装置２９は、その角度Ｔに基づき下記式Ｆ９を用いて回転軸捩れ角度Ｔｗを算出する。なお、本実施形態で示される計算式の中で用いられる角度の単位は、特段の記載がない限り［rad］である。

ここで、上記式Ｆ７において、定数ｋ１は、被検出軸１１の回転中における右辺第１項中の「ｋ１・Ｂｓφ」の振幅と「Ｂｓｒ」の振幅とが同じになるように、予め実験的に設定されている。また、定数ｋ２は、被検出軸１１の回転中における右辺第２項中の「ｋ２・Ｂｍφ」の振幅と「Ｂｍｒ」の振幅とが同じになるように、予め実験的に設定されている。また、歯数比ｎｓは１ではなく、主動歯車４１の歯数Ｚｍと従動歯車４２の歯数Ｚｓとに基づき、上記式Ｆ１０を満たすように算出される。また、上記式Ｆ９の中の角度Ｔ_０は、回転軸捩れ角度Ｔｗが零である場合の角度Ｔであり、予め実験的に算出されている。

本実施形態で示されるarctan関数は、任意の値Ｙに対し「－π／２＜arctanＹ＜π／２」の範囲の値を返す関数である。そのため、従動歯車４２の回転角度θｓと歯数比ｎｓとから得られる「１／ｎｓ・arctan（tanθs）」と、被検出軸１１の回転角度θから得られる「arctan（tanθ）」は、被検出軸１１の回転角度θに応じて図４３（ａ）に示すように一定範囲内で増減する。そして、上記式Ｆ７、式Ｆ８から得られる角度Ｔは、図４３（ａ）に示すように回転角度θが大きくなるほど段階的に大きくなり、角度Ｔ_０も同様である。なお、図４３のグラフ横軸に示された被検出軸１１の回転角度θ_０は、回転軸捩れ角度Ｔｗが零である場合の被検出軸１１の回転角度θである。

また、図４３（ｂ）に示すように、上記式Ｆ７、式Ｆ８から得られる角度Ｔは、回転軸捩れ角度Ｔｗが大きくなるほど、回転軸捩れ角度Ｔｗが零である場合の角度Ｔ_０からグラフ縦軸方向へ離れるように変化する。そのように変化した場合における角度Ｔと角度Ｔ_０との差分が、上記式Ｆ９から判るように回転軸捩れ角度Ｔｗとして算出される。

また、制御装置２９が算出する回転軸捩れ角度Ｔｗには限度があり、回転軸捩れ角度Ｔｗの最大値を最大捩れ角度Ｔｗｍａｘとした場合に、制御装置２９は、その最大捩れ角度Ｔｗｍａｘが下記式Ｆ１１を満たす範囲内で回転軸捩れ角度Ｔｗを算出する。

上記式Ｆ１１の角度差Ｔｃは、図４３（ｂ）に示すように段階的に変化する角度Ｔの１段分の角度差であり、この角度差Ｔｃは、回転軸捩れ角度Ｔｗと回転角度θとの何れにもよらず一定値である。詳細に言うと、その式Ｆ１１の角度差Ｔｃは、歯数比ｎｓに基づき、「Ｔｃ＝（１－１／ｎｓ）×π」という計算式から算出できる。

なお、図４３（ｂ）に示すように角度Ｔ_０は被検出軸１１の回転角度θに応じて段階的に変化するので、上記式Ｆ９に用いられる角度Ｔ_０は一定値ではない。しかし、被検出軸１１の回転角度θには上限値と下限値とがあるので、上記式Ｆ９において採用されうる角度Ｔ_０の候補の数は有限である。そして、最大捩れ角度Ｔｗｍａｘには上記式Ｆ１１の制限がある。そこで、制御装置２９は、上記式Ｆ９において角度Ｔ_０の複数の候補のそれぞれについて右辺「Ｔ_０－Ｔ」を算出し、その算出した複数の「Ｔ_０－Ｔ」のうち「Ｔ_０－Ｔ」の絶対値が最小になる角度Ｔ_０の候補を選択する。そして、制御装置２９は、その選択した角度Ｔ_０の候補と上記式Ｆ８から得られる角度Ｔとに基づき、上記式Ｆ９を用いて回転軸捩れ角度Ｔｗを算出する。

制御装置２９は、上記のようにして回転軸捩れ角度Ｔｗを算出すると、続いて、被検出軸１１の回転角度θを算出するために、先ず、制御装置２９は、各磁界成分Ｂｍφ、Ｂｍｒ、Ｂｓφ、Ｂｓｒに基づき、下記式Ｆ１２を用いて角度θｄを算出し、その算出した角度θｄに基づき下記式Ｆ１３を用いて角度θｃを算出する。角度θｃを算出すると、制御装置２９は、その角度θｃと回転軸捩れ角度Ｔｗとに基づき下記式Ｆ１４を用いて被検出軸１１の回転角度θを算出する。下記式Ｆ１２の中の定数ｋ１、ｋ２はそれぞれ、上記式Ｆ７のものと同じである。

なお、図４１に示すように、第１周方向磁界成分Ｂｍφと被検出軸１１の回転角度θは「Ｂｍφ∝sinθ」の関係にあり、第１径方向磁界成分Ｂｍｒと被検出軸１１の回転角度θは「Ｂｍｒ∝cosθ」の関係にある。また、図４２に示すように、第２周方向磁界成分Ｂｓφと従動歯車４２の回転角度θｓは「Ｂｓφ∝sinθｓ」の関係にあり、第２径方向磁界成分Ｂｓｒと従動歯車４２の回転角度θｓは「Ｂｓｒ∝cosθｓ」の関係にある。これらの関係に基づき、上記式Ｆ７と上記式Ｆ１２は導出されている。

上述したように、本実施形態によれば、図３９および図４０に示すように、角度検出装置１０は主動歯車４１と従動歯車４２とを、前述の第４実施形態と同様に備えている。従って、必須の構成とされる歯車の数を、第４実施形態と同様に特許文献１の回転角度検出装置と比較して少なくできる。従って、角度検出装置１０の構成部品数の削減により、角度検出装置１０の実用性の向上を図ることが可能である。

そして、本実施形態では、第１回転軸１１１と第２回転軸１１２との間に生じる回転軸捩れ角度Ｔｗが算出されるので、その回転軸捩れ角度Ｔｗに基づき、被検出軸１１に掛かるトルクを容易に算出することが可能である。

（１）また、本実施形態によれば、図３９に示すように、第１磁気センサ５１は、第１磁石４３が主軸心軸方向ＤＭａに占める第１軸方向範囲Ｖ１ａ内に少なくとも部分的に入るように配置されている。従って、被検出軸１１の回転に伴って、第１磁石４３からの磁束の磁束密度変化が強く現れる箇所に第１磁気センサ５１が配置される。そのため、第１磁気センサ５１の検出感度の向上を図ることが可能である。

（２）また、本実施形態によれば、図３９に示すように、第２磁気センサ５２は、第２磁石４４が副軸心軸方向ＤＳａに占める第２軸方向範囲Ｖ２ａ内に少なくとも部分的に入るように配置されている。従って、被検出軸１１の回転に伴って、第２磁石４４からの磁束の磁束密度変化が強く現れる箇所に第２磁気センサ５２が配置される。そのため、第２磁気センサ５２の検出感度の向上を図ることが可能である。

（第８実施形態）
次に、第８実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第７実施形態と異なる点を主として説明する。

図４４～図４６に示すように、本実施形態の角度検出装置１０は、第７実施形態の角度検出装置１０が備える構成要素に加え、第１主動歯車３９と第１従動歯車４０とを備えている。また、本実施形態の説明では、第１主動歯車３９との区別のため主動歯車４１を第２主動歯車４１と称し、第１従動歯車４０との区別のため従動歯車４２を第２従動歯車４２と称する。

すなわち、本実施形態の角度検出装置１０は、第１主動歯車３９、第１従動歯車４０、第２主動歯車４１、第２従動歯車４２、第１磁石４３、第２磁石４４、保持部４５、第１磁気センサ５１、第２磁気センサ５２、および制御装置２９（図８参照）を備えている。本実施形態の第１従動歯車４０、第２従動歯車４２、および保持部４５はそれぞれ非磁性体で構成されている。

なお、図４４には、回転軸心として、主軸心ＣＬｍと副軸心ＣＬｓのほかに第１副軸心ＣＬ１ｓも示されている。本実施形態の説明では、第１副軸心ＣＬ１ｓとの区別のため副軸心ＣＬｓを第２副軸心ＣＬｓと称する。

図４４に示す第１副軸心ＣＬ１ｓは、主軸心ＣＬｍに交差する回転軸心であり、厳密に言えば、主軸心ＣＬｍに直交する回転軸心である。また、本実施形態では、第１副軸心ＣＬ１ｓは第２副軸心ＣＬｓと平行である。そして、主軸心ＣＬｍと第１副軸心ＣＬ１ｓと第２副軸心ＣＬｓは所定の仮想平面ＰＬmsに含まれる。

また、本実施形態の説明では、第７実施形態と同様に、主軸心ＣＬｍの軸方向を主軸心軸方向ＤＭａと称し、主軸心ＣＬｍの径方向を主軸心径方向ＤＭｒと称し、主軸心ＣＬｍの周方向を主軸心周方向ＤＭｃ（図４１参照）と称する。それに加え、本実施形態の説明では、図４４の第１副軸心ＣＬ１ｓの軸方向を第１副軸心軸方向ＤＳ１ａと称し、第１副軸心ＣＬ１ｓの径方向を第１副軸心径方向ＤＳ１ｒと称し、図４５の第１副軸心ＣＬ１ｓの周方向を第１副軸心周方向ＤＳ１ｃと称する。

また、図４４の第２副軸心ＣＬｓの軸方向を第２副軸心軸方向ＤＳａと称し、第２副軸心ＣＬｓの径方向を第２副軸心径方向ＤＳｒと称し、図４５の第２副軸心ＣＬｓの周方向を第２副軸心周方向ＤＳｃと称する。すなわち、本実施形態の第２副軸心軸方向ＤＳａは第７実施形態の副軸心軸方向ＤＳａと同じであり、本実施形態の第２副軸心径方向ＤＳｒは第７実施形態の副軸心径方向ＤＳｒと同じであり、本実施形態の第２副軸心周方向ＤＳｃは第７実施形態の副軸心周方向ＤＳｃと同じである。

第１主動歯車３９と第１従動歯車４０は、互いに噛合する傘歯車である。第１主動歯車３９は、第１回転軸１１１に連動して主軸心ＣＬｍを中心に回転する。具体的に、第１主動歯車３９は、第１回転軸１１１に対し相対回転不能に嵌合しており、主軸心ＣＬｍを中心に第１回転軸１１１と一体回転する。第１主動歯車３９は、第２主動歯車４１に対し主軸心軸方向ＤＭａの一方側に配置されている。

第１従動歯車４０は、第１主動歯車３９に連動して第１副軸心ＣＬ１ｓを中心に回転する。

また、第２従動歯車４２は、第７実施形態と同様に、第２主動歯車４１に連動して第２副軸心ＣＬｓを中心に回転する。但し、本実施形態の第２従動歯車４２は、第７実施形態の従動歯車４２（図３９参照）との比較で逆向きに回転する。

そして、第２従動歯車４２は、第１従動歯車４０とは僅かに異なる回転速度で第２副軸心ＣＬｓを中心に回転する。例えば、第１主動歯車３９の歯数Ｚ１ｍと第１従動歯車４０の歯数Ｚ１ｓと第２主動歯車４１の歯数Ｚｍと第２従動歯車４２の歯数Ｚｓとの比は、下記式Ｆ１５で表され、下記式Ｆ１５の中の歯数比ｎｓは１ではない。

図４４～図４６に示すように、本実施形態の第１磁石４３の配置は第７実施形態と異なっており、第１磁石４３は被検出軸１１に固定されていない。具体的に、本実施形態の第１磁石４３の配置は、上述した第６実施形態の第１磁石４３（図３７参照）の配置と同じになっている。従って、本実施形態の第１磁石外周面４３ａの向きも、上述した第６実施形態の第１磁石外周面４３ａ（図３７参照）の向きと同じになっている。例えば本実施形態でも、第１磁石４３の強さと第２磁石４４の強さは同じである。

また、本実施形態の第１磁石４３は、第２磁石４４に対し主軸心軸方向ＤＭａの一方側に並んで配置されている。第１磁気センサ５１は、第１磁石４３の径方向外側に配置されているが、詳しくは、第１磁石４３に対し主軸心軸方向ＤＭａの一方側に並んで配置されている。そして、第２磁気センサ５２は、第２磁石４４の径方向外側に配置されているが、詳しくは、第２磁石４４に対し主軸心軸方向ＤＭａの他方側に並んで配置されている。

すなわち、第１磁気センサ５１と第１磁石４３と第２磁石４４と第２磁気センサ５２は、主軸心軸方向ＤＭａの一方側から、第１磁気センサ５１、第１磁石４３、第２磁石４４、第２磁気センサ５２の順に並んで配置されている。

詳細には、図４４に示すように、第１磁気センサ５１は、第１副軸心軸方向ＤＳ１ａに第１磁石４３が占める第１軸方向範囲Ｖ１ｂ内に少なくとも部分的に入るように配置されている。例えば本実施形態では、第１磁気センサ５１の全体が第１軸方向範囲Ｖ１ｂ内に入っている。ここで確認的に述べるが、第１磁石４３は第１副軸心ＣＬ１ｓを中心に回転するので、第１副軸心軸方向ＤＳ１ａは第１磁石４３の回転軸心の軸方向であると言える。

このような配置により、図４４～図４６に示すように、第１磁気センサ５１は、第１磁石４３によって生じる磁界のうち、第１副軸心周方向ＤＳ１ｃの成分である第１周方向磁界成分Ｂｍφと、第１副軸心径方向ＤＳ１ｒの成分である第１径方向磁界成分Ｂｍｒとを検出する。第１磁気センサ５１は、その第１周方向磁界成分Ｂｍφを示す電気信号と第１径方向磁界成分Ｂｍｒを示す電気信号とを制御装置２９へ出力する。

なお、図４５および図４７において第１周方向磁界成分Ｂｍφを示す矢印の向きは、第１磁気センサ５１が検出する第１周方向磁界成分Ｂｍφの正方向を表している。そして、第１径方向磁界成分Ｂｍｒを示す矢印の向きは、第１磁気センサ５１が検出する第１径方向磁界成分Ｂｍｒの正方向を表している。

図４４に示すように、第２磁気センサ５２は、第２磁石４４の第２軸方向範囲Ｖ２ｂ内に少なくとも部分的に入るように配置されている。その第２軸方向範囲Ｖ２ｂとは、第２磁石４４が第２副軸心軸方向ＤＳａに占める範囲であり、すなわち、図４４の第２軸方向範囲Ｖ２ｂは、第７実施形態における第２軸方向範囲Ｖ２ａ（図３９参照）と同じである。例えば本実施形態では、第２磁気センサ５２の全体が第２軸方向範囲Ｖ２ｂ内に入っている。ここで確認的に述べるが、第２磁石４４は第２副軸心ＣＬｓを中心に回転するので、第２副軸心軸方向ＤＳａは第２磁石４４の回転軸心の軸方向であると言える。

このような配置により、図４４～図４６に示すように、本実施形態の第２磁気センサ５２は、第７実施形態と同様に、第２磁石４４によって生じる磁界のうち第２周方向磁界成分Ｂｓφと第２径方向磁界成分Ｂｓｒとを検出する。第２磁気センサ５２は、その第２周方向磁界成分Ｂｓφを示す電気信号と第２径方向磁界成分Ｂｓｒを示す電気信号とを制御装置２９へ出力する。

なお、図４５および図４７において第２周方向磁界成分Ｂｓφを示す矢印の向きは、第２磁気センサ５２が検出する第２周方向磁界成分Ｂｓφの正方向を表している。そして、第２径方向磁界成分Ｂｓｒを示す矢印の向きは、第２磁気センサ５２が検出する第２径方向磁界成分Ｂｓｒの正方向を表している。

本実施形態の制御装置２９は、第７実施形態と同様に、回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとを算出する。すなわち、制御装置２９は、第１磁気センサ５１によって検出された第１周方向磁界成分Ｂｍφと第１径方向磁界成分Ｂｍｒと第２磁気センサ５２によって検出された第２周方向磁界成分Ｂｓφと第２径方向磁界成分Ｂｓｒとに基づいて、回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとを算出する。

要するに、本実施形態における回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとの算出には、第７実施形態と同様に上記式Ｆ７～式Ｆ９、式Ｆ１１～式Ｆ１４が用いられる。そして、本実施形態では、上記式Ｆ１０に替えて上記式Ｆ１５が用いられる。

なお、図４４の矢印ＲＴ１ａは被検出軸１１の回転角度θの正方向を示している。従って、図４７の矢印ＲＴ１ｂは、被検出軸１１の回転角度θの正方向へ被検出軸１１が回転したときの第１従動歯車４０の回転方向を示している。そして、図４７の矢印ＲＴ２ｂは、被検出軸１１の回転角度θの正方向へ被検出軸１１が回転したときの第２従動歯車４２の回転方向、すなわち、第２従動歯車４２の回転角度θｓの正方向を示している。また、被検出軸１１が上記した基準状態にある場合には、第１磁石４３と第２磁石４４はそれぞれ図４７に示した向きになる。本実施形態の回転軸捩れ角度Ｔｗの正方向は第７実施形態と同様である。

本実施形態の保持部４５は、第１磁気センサ５１と第２磁気センサ５２とを定位置に保持すると共に、第１従動歯車４０と第２従動歯車４２とをそれぞれ回転可能に支持する。

上述したように、本実施形態によれば、角度検出装置１０が有する歯車３９、４０、４１、４２の構成は、上述した第６実施形態とほぼ同様である。従って、その第６実施形態と同様に、角度検出装置１０において構成部品の共通化を図りやすい。例えば、第１磁石４３と第２磁石４４とを同じ部品にすることも可能であり、延いては、角度検出装置１０の低コスト化を図ることが可能である。

（１）また、本実施形態によれば、図４４に示すように、第１磁気センサ５１は、第１磁石４３が第１副軸心軸方向ＤＳ１ａに占める第１軸方向範囲Ｖ１ｂ内に少なくとも部分的に入るように配置されている。従って、被検出軸１１の回転に伴って、第１磁石４３からの磁束の磁束密度変化が強く現れる箇所に第１磁気センサ５１が配置される。そのため、第１磁気センサ５１の検出感度の向上を図ることが可能である。

（２）また、本実施形態によれば、図４４に示すように、第２磁気センサ５２は、第２磁石４４が第２副軸心軸方向ＤＳａに占める第２軸方向範囲Ｖ２ｂ内に少なくとも部分的に入るように配置されている。従って、被検出軸１１の回転に伴って、第２磁石４４からの磁束の磁束密度変化が強く現れる箇所に第２磁気センサ５２が配置される。そのため、第２磁気センサ５２の検出感度の向上を図ることが可能である。

以上説明したことを除き、本実施形態は第７実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第７実施形態と共通の構成から奏される効果を第７実施形態と同様に得ることができる。

（第９実施形態）
次に、第９実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第８実施形態と異なる点を主として説明する。

図４８～図５０に示すように、本実施形態では、第１および第２磁気センサ５１、５２の配置が第８実施形態と異っている。

具体的に図４９～図５１に示すように、第１磁石４３は、その第１磁石４３の着磁方向ＭＤａを第１副軸心径方向ＤＳ１ｒに向けながら、第１副軸心ＣＬ１ｓを中心として第１従動歯車４０と一体回転する。また、第２磁石４４は、その第２磁石４４の着磁方向ＭＤｂを第２副軸心径方向ＤＳｒに向けながら、第２副軸心ＣＬｓを中心として第２従動歯車４２と一体回転する。従って、第２磁石４４は、被検出軸１１の回転に伴って、第１磁石４３とは僅かに異なる回転速度で回転する。これらの点では、本実施形態は第８実施形態と同様である。

但し、本実施形態では第８実施形態に対して異なり、本実施形態の第１磁石４３と第２磁石４４はそれぞれ、図５２に示すように円盤状である。そして、図４８～図５０に示すように、本実施形態では第１磁石４３は、第１従動歯車４０に形成された窪み内に嵌め込まれ、第２磁石４４は、第２従動歯車４２に形成された窪み内に嵌め込まれている。なお、図５２の破線矢印は磁束の流れを示している。

本実施形態の第１磁気センサ５１は、第１磁石４３に対し第１副軸心軸方向ＤＳ１ａに並んで配置されている。すなわち、第１磁気センサ５１は、第１副軸心ＣＬ１ｓ上で第１磁石４３に対し並んで配置されている。

このような配置により、第１磁気センサ５１は、第１磁石４３によって生じる磁界のうち第１磁石第１磁界成分Ｂｍｙと第１磁石第２磁界成分Ｂｍｚとを検出する。第１磁気センサ５１は、その第１磁石第１磁界成分Ｂｍｙを示す電気信号と第１磁石第２磁界成分Ｂｍｚを示す電気信号とを制御装置２９へ出力する。

図５０および図５１に示すように、その第１磁石第１磁界成分Ｂｍｙは、第１磁石４３によって生じる磁界のうち、第１副軸心径方向ＤＳ１ｒの１つの方向に該当する第１の一方向ＤＳ１ｒａの磁界成分である。また、第１磁石第２磁界成分Ｂｍｚは、第１磁石４３によって生じる磁界のうち、第１副軸心径方向ＤＳ１ｒの１つの方向に該当する第１の他方向ＤＳ１ｒｂの磁界成分である。その第１の他方向ＤＳ１ｒｂは、第１の一方向ＤＳ１ｒａに交差する方向、厳密には、第１の一方向ＤＳ１ｒａに垂直な方向である。

なお、図５１において第１磁石第１磁界成分Ｂｍｙを示す矢印の向きは、第１磁気センサ５１が検出する第１磁石第１磁界成分Ｂｍｙの正方向を表している。そして、第１磁石第２磁界成分Ｂｍｚを示す矢印の向きは、第１磁気センサ５１が検出する第１磁石第２磁界成分Ｂｍｚの正方向を表している。

図５０および図５１に示すように、第２磁気センサ５２は、第２磁石４４に対し第２副軸心軸方向ＤＳａに並んで配置されている。すなわち、第２磁気センサ５２は、第２副軸心ＣＬｓ上で第２磁石４４に対し並んで配置されている。

このような配置により、第２磁気センサ５２は、第２磁石４４によって生じる磁界のうち第２磁石第１磁界成分Ｂｓｙと第２磁石第２磁界成分Ｂｓｚとを検出する。第２磁気センサ５２は、その第２磁石第１磁界成分Ｂｓｙを示す電気信号と第２磁石第２磁界成分Ｂｓｚを示す電気信号とを制御装置２９へ出力する。

その第２磁石第１磁界成分Ｂｓｙは、第２磁石４４によって生じる磁界のうち、第２副軸心径方向ＤＳｒの１つの方向に該当する第２の一方向ＤＳｒａの磁界成分である。また、第２磁石第２磁界成分Ｂｓｚは、第２磁石４４によって生じる磁界のうち、第２副軸心径方向ＤＳｒの１つの方向に該当する第２の他方向ＤＳｒｂの磁界成分である。その第２の他方向ＤＳｒｂは、第２の一方向ＤＳｒａに交差する方向、厳密には、第２の一方向ＤＳｒａに垂直な方向である。

本実施形態の制御装置２９は、第８実施形態と同様に、回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとを算出する。但し、本実施形態の制御装置２９は、第１磁気センサ５１によって検出された第１磁石第１磁界成分Ｂｍｙと第１磁石第２磁界成分Ｂｍｚと第２磁気センサ５２によって検出された第２磁石第１磁界成分Ｂｓｙと第２磁石第２磁界成分Ｂｓｚとに基づいて、回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとを算出する。

なお、制御装置２９による回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとの算出では、次のことが前提とされる。すなわち、被検出軸１１が基準状態にある場合には、第２従動歯車４２の回転角度θｓは零である。また、被検出軸１１が基準状態にある場合には、第１磁石４３は図５１に示した向きになっており、第１磁石４３の着磁方向ＭＤａは主軸心軸方向ＤＭａと平行になっている。また、被検出軸１１が基準状態にある場合には、第２磁石４４は図５１に示した向きになっており、第２磁石４４の着磁方向ＭＤｂも主軸心軸方向ＤＭａと平行になっている。本実施形態の被検出軸１１の基準状態とは、第８実施形態と同様に、被検出軸１１の回転角度θが零であり且つ回転軸捩れ角度Ｔｗも零である状態である。

また、図４８および図４９の矢印ＲＴ１ａは被検出軸１１の回転角度θの正方向を示している。従って、図５１の矢印ＲＴ１ｂは、被検出軸１１の回転角度θの正方向へ被検出軸１１が回転したときの第１従動歯車４０の回転方向を示している。そして、図５１の矢印ＲＴ２ｂは、被検出軸１１の回転角度θの正方向へ被検出軸１１が回転したときの第２従動歯車４２の回転方向、すなわち、第２従動歯車４２の回転角度θｓの正方向を示している。本実施形態の回転軸捩れ角度Ｔｗの正方向は第８実施形態と同様である。制御装置２９による算出の前提は以上である。

本実施形態の制御装置２９による回転軸捩れ角度Ｔｗの算出について説明すると、具体的には、第１磁石第１磁界成分Ｂｍｙを示す検出信号と第１磁石第２磁界成分Ｂｍｚを示す検出信号とが、第１磁気センサ５１から制御装置２９へ逐次入力される。それと共に、第２磁石第１磁界成分Ｂｓｙを示す検出信号と第２磁石第２磁界成分Ｂｓｚを示す検出信号とが、第２磁気センサ５２から制御装置２９へ逐次入力される。

そして、制御装置２９は、その得られた各磁界成分Ｂｍｙ、Ｂｍｚ、Ｂｓｙ、Ｂｓｚに基づき、下記式Ｆ１６を用いて角度Ｔｄを算出し、その算出した角度Ｔｄに基づき下記式Ｆ１７を用いて角度Ｔを算出する。角度Ｔを算出すると、制御装置２９は、その角度Ｔに基づき下記式Ｆ１８を用いて回転軸捩れ角度Ｔｗを算出する。なお、本実施形態で示される計算式の中で用いられる角度の単位は、特段の記載がない限り［rad］である。

ここで、上記式Ｆ１６の中の歯数比ｎｓは１ではなく、上記式Ｆ１５を満たすように算出される。また、上記式Ｆ１８の中の角度Ｔ_０は、第８実施形態と同様であり、すなわち回転軸捩れ角度Ｔｗが零である場合の角度Ｔであり、予め実験的に算出されている。

また、本実施形態でも第８実施形態と同様に、制御装置２９は、最大捩れ角度Ｔｗｍａｘが上記式Ｆ１１を満たす範囲内で回転軸捩れ角度Ｔｗを算出する。従って、上記式Ｆ１８を用いた回転軸捩れ角度Ｔｗの算出方法は、第７実施形態で説明した上記式Ｆ９での回転軸捩れ角度Ｔｗの算出方法と同様である。

本実施形態の制御装置２９は、上記のようにして回転軸捩れ角度Ｔｗを算出すると、続いて、被検出軸１１の回転角度θを算出するために、先ず、制御装置２９は、各磁界成分Ｂｍｙ、Ｂｍｚ、Ｂｓｙ、Ｂｓｚに基づき、下記式Ｆ１９を用いて角度θｄを算出する。そして、制御装置２９は、その算出した角度θｄに基づき下記式Ｆ２０を用いて角度θｃを算出する。角度θｃを算出すると、制御装置２９は、その角度θｃと回転軸捩れ角度Ｔｗとに基づき下記式Ｆ２１を用いて被検出軸１１の回転角度θを算出する。

上述したように、本実施形態によれば、角度検出装置１０が有する歯車３９、４０、４１、４２の構成は、上述した第８実施形態とほぼ同様である。従って、その第８実施形態と同様に、角度検出装置１０において構成部品の共通化を図りやすい。例えば、第１磁石４３と第２磁石４４とを同じ部品にすることも可能であり、延いては、角度検出装置１０の低コスト化を図ることが可能である。

以上説明したことを除き、本実施形態は第８実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第８実施形態と共通の構成から奏される効果を第８実施形態と同様に得ることができる。

（第１０実施形態）
次に、第１０実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第７実施形態と異なる点を主として説明する。

図５３に示すように、本実施形態の角度検出装置１０は、第１および第２磁気センサ５１、５２を第７実施形態と同様に備えるが、それに加え、磁気センサ２０を備えている。本実施形態の磁気センサ２０は、第４実施形態の磁気センサ２０（図２８参照）と同じものであり、その磁気センサ２０の配置も第４実施形態と同様である。なお、本実施形態の説明では、第１および第２磁気センサ５１、５２との区別のため、磁気センサ２０を第３磁気センサ２０と称する。

また、本実施形態の制御装置２９（図８参照）は、第７実施形態と同様に回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとを算出する。但し、本実施形態の制御装置２９は、図５４のフローチャートに示された制御処理により、回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとを算出する。

図５４に示すように、制御装置２９は、まず、ステップＳ０１にて、第１および第２磁気センサ５１、５２のセンサ出力に基づき回転軸捩れ角度Ｔｗを算出する。すなわち、制御装置２９は、第７実施形態と同様に、上記式Ｆ７～式Ｆ９を用いて回転軸捩れ角度Ｔｗを算出する。

ステップＳ０１に続くステップＳ０２では、制御装置２９は、被検出軸１１に捩れが発生しているか否かを判定する。具体的には、制御装置２９は、回転軸捩れ角度Ｔｗが零か否かを判定する。

このステップＳ０２において、回転軸捩れ角度Ｔｗが零であると判定された場合、すなわち、被検出軸１１に捩れが無いと判定された場合には、ステップＳ０３へ進む。その一方で、回転軸捩れ角度Ｔｗが零ではないと判定された場合、すなわち、被検出軸１１に捩れが発生していると判定された場合には、ステップＳ０４へ進む。

ステップＳ０３では、制御装置２９は、第３磁気センサ２０のセンサ出力に基づき被検出軸１１の回転角度θを算出する。すなわち、制御装置２９は、第４実施形態と同様に、上記式Ｆ２を用いて合算磁界強さＢφｒを算出し、その算出した合算磁界強さＢφｒに基づき、回転角度推定マップＭＰ２（図３３参照）を用いて被検出軸１１の回転角度θを推定する。

ステップＳ０４では、制御装置２９は、回転軸捩れ角度Ｔｗと第３磁気センサ２０のセンサ出力とに基づき被検出軸１１の回転角度θを算出する。すなわち、制御装置２９は、第４実施形態と同様に、上記式Ｆ２を用いて合算磁界強さＢφｒを算出する。そして、制御装置２９は、その算出した合算磁界強さＢφｒと回転軸捩れ角度Ｔｗとに基づき、所定の回転角度推定マップを用いて被検出軸１１の回転角度θを推定する。

このステップＳ０４で用いられる回転角度推定マップは、例えば合算磁界強さＢφｒと回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとの関係を示したマップであり、予め実験的に設定されている。

上記のステップＳ０３、Ｓ０４では、合算磁界強さＢφｒに基づいた回転角度θの算出と併せて、制御装置２９は、第７実施形態と同様に、上記式Ｆ１２～式Ｆ１４を用いて被検出軸１１の回転角度θを算出してもよい。そのようにした場合には、制御装置２９は、上記式Ｆ１２～式Ｆ１４を用いて得られた回転角度θと、合算磁界強さＢφｒに基づいて得られた回転角度θとを比較し、それらの回転角度θの差が所定の許容差以内であるか否かを確認する。

このようにすれば、その回転角度θの差が所定の許容差以内である場合には、合算磁界強さＢφｒに基づいて得られた回転角度θが精度の高い値であると認識することができる。その一方で、その回転角度θの差が所定の許容差よりも大きい場合には、例えば、制御装置２９は、被検出軸１１の回転角度θの算出にエラーが生じた可能性があると認識することができる。要するに、制御装置２９は、被検出軸１１の回転角度θを良好な精度で算出することができる。

（第１１実施形態）
次に、第１１実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第８実施形態と異なる点を主として説明する。

図５５に示すように、本実施形態の角度検出装置１０は、第１および第２磁気センサ５１、５２を第８実施形態と同様に備えるが、それに加え、磁気センサ２０を備えている。本実施形態の磁気センサ２０は、第６実施形態の磁気センサ２０（図３７参照）と同じものであり、その磁気センサ２０の配置も第６実施形態と同様である。なお、本実施形態の説明では、第１および第２磁気センサ５１、５２との区別のため、磁気センサ２０を第３磁気センサ２０と称する。

また、本実施形態の制御装置２９（図８参照）は、第８実施形態と同様に回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとを算出する。例えば、本実施形態の制御装置２９は、第１０実施形態と同様にして、回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとを算出する。

なお、本実施形態の第２従動歯車４２と第２磁石４４は、第８実施形態の第２従動歯車４２および第２磁石４４（図４６参照）との比較で逆向きに回転する。このことを加味して、上記式Ｆ７、式Ｆ１２中の各磁界成分Ｂｍφ、Ｂｍｒ、Ｂｓφ、Ｂｓｒの正方向を定めれば、上記式Ｆ７～式Ｆ９、式Ｆ１１～式Ｆ１５を本実施形態でも用いることができる。

（他の実施形態）

（１）上述の第１実施形態では、図２に示すように、角度検出装置１０は、一対の第１ヨーク２４、２５と一対の第２ヨーク２６、２７とを備えているが、これは一例である。例えば、角度検出装置１０は、一対の第１ヨーク２４、２５と一対の第２ヨーク２６、２７とのうち一方を備えるが他方を備えていないという構成も考え得る。このことは、第２実施形態の角度検出装置１０が備えるヨーク３０、３１、３２、３３に関しても同様である。

（２）上述の第１実施形態では、図１、図４、図５に示すように、第１延設面２４２ａ、２５２ａの軸方向範囲Ｈ１ｙと第２延設面２６２ａ、２７２ａの軸方向範囲Ｈ２ｙは何れも同じ範囲になっているが、これは一例である。例えば、それらの軸方向範囲Ｈ１ｙ、Ｈ２ｙは、その一方が他方に対し部分的に重複するように形成されていても差し支えない。

（３）上述の第１実施形態では、図４に示すように、磁気センサ２０と第１従動歯車１４と第２従動歯車１５は、第２軸方向Ｄ２ａの一方側から、磁気センサ２０、第１従動歯車１４、第２従動歯車１５の順に並んで配置されているが、これは一例である。例えば、各ヨーク２４、２５、２６、２７の形状によっては、磁気センサ２０が第２軸方向Ｄ２ａにおいて第１磁石１８と第２磁石１９との間の位置に配置されていることも考え得る。

（４）上述の第２実施形態では、図１４に示すように、一対の第１ヨーク３０、３１は径第１方向Ｒ１を厚み方向とした平板状であり、一対の第２ヨーク３２、３３は径第２方向Ｒ２を厚み方向とした平板状であるが、これは一例である。例えば、一対の第１ヨーク３０、３１と一対の第２ヨーク３２、３３はそれぞれ、図５６に示す形状であってもよい。その図５６に示す例では、一対の第１ヨーク３０、３１と一対の第２ヨーク３２、３３はそれぞれ、第２軸方向Ｄ２ａを厚み方向とした平板状であり、第２径方向Ｄ２ｒの外側の端縁が円弧状に湾曲した形状を成している。

また、別の例として、一対の第１ヨーク３０、３１と一対の第２ヨーク３２、３３はそれぞれ、図５７に示す形状であってもよい。その図５７に示す例では、図５７～図５９に示すように、一対の第１ヨーク３０、３１と一対の第２ヨーク３２、３３はそれぞれ、第２軸方向Ｄ２ａを厚み方向とした２枚の平板状の板部と、第２径方向Ｄ２ｒの内側の端に設けられた連結部とを有している。そして、その２枚の板部は第２軸方向Ｄ２ａに間隔をあけて積層配置され、連結部は、その積層配置された２枚の板部を第２径方向Ｄ２ｒの内側の端で第２軸方向Ｄ２ａにつないでいる。更に、その２枚の板部は、第２径方向Ｄ２ｒの外側の端縁が円弧状に湾曲した形状を成している。

（５）上述の第３実施形態では、図２０に示すように、一対を成すヨーク他端部３５２、３６２はそれぞれ、ヨーク３５、３６のうち第２径方向Ｄ２ｒの内側へ向かって延びた先端部分として構成されているが、これは一例である。

例えば、そのヨーク他端部３５２、３６２はそれぞれ、第２径方向Ｄ２ｒの内側へ向かって延びた部分から第２軸方向Ｄ２ａへ折り曲げられた先端部分で構成されていてもよい。そのようにすれば、ヨーク他端部３５２、３６２はそれぞれ、第２軸方向Ｄ２ａへ延びて互いに対向する他端部対向面を有し、磁気センサ２０は、その他端部対向面の相互間の磁束を検出する。

（６）上述の第３実施形態では、図２０に示すように、第２軸方向Ｄ２ａにおける磁石１８と磁気センサ２０との間には、非磁性体である第２従動歯車１５は設けられているが、磁性体は設けられていない。これは一例であり、例えば図６０に示すように、角度検出装置１０は、磁石１８と磁気センサ２０との間に配置され磁性体で構成された補助ヨーク３７を備えていてもよい。その補助ヨーク３７は、第２軸方向Ｄ２ａを厚み方向として第２径方向Ｄ２ｒへ拡がる板状を成している。例えば、補助ヨーク３７は、第２従動歯車１５に固定されている。

例えばその補助ヨーク３７が設けられていない場合には、例えば図６１に示すように、一対のヨーク３５、３６から外れて漏れ出た磁束などの外乱磁界が磁気センサ２０に鎖交する。これに対し、図６０に示すように補助ヨーク３７が設けられている場合には、その補助ヨーク３７は、外乱磁界を引き寄せるので、磁気センサ２０に鎖交する外乱磁界を低減することができる。なお、図２４の矢印Ｃ１と、図６０および図６１の記号Ｃ２、Ｃ３は、外乱磁界の磁束の流れを表している。

（７）上述の第１実施形態では、例えば図４において紙面上側の主動歯車１２が第１主動歯車と称され、紙面下側の主動歯車１３が第２主動歯車と称されているが、これは一例である。例えば主動歯車１２、１３に用いられる「第１」、「第２」の呼称を第１実施形態と比較して逆にしても差し支えない。これと同様に、従動歯車１４、１５、磁石１８、１９、およびヨーク２４、２５、２６、２７に用いられる「第１」、「第２」の呼称も、第１実施形態と比較してそれぞれ逆にして差し支えない。このような角度検出装置１０の構成要素に用いられる「第１」、「第２」の呼称の取扱いについては、第２実施形態以降でも同様である。

（８）上述の第６実施形態では、図３７に示すように、磁気センサ２０の全体が重複領域Ｖ１２ｂ内に入っているが、これは一例である。その重複領域Ｖ１２ｂ内に磁気センサ２０の全体が入っていてもよいし、磁気センサ２０の一部分が入っているだけでもよい。このことは、第６実施形態以外の実施形態における磁気センサ２０、５１、５２と重複領域Ｖ１２ａ、Ｖ１２ｂまたは軸方向範囲Ｖ１ａ、Ｖ１ｂ、Ｖ２ａ、Ｖ２ｂとの位置関係についても同様である。

（９）上述の第７実施形態において、回転軸捩れ角度Ｔｗは、上記式Ｆ７～式Ｆ９を用いて算出されるが、これは一例である。例えば第４実施形態における被検出軸１１の回転角度θの算出と同様に、回転軸捩れ角度Ｔｗは、予め実験的に設定された捩れ角度推定マップを用いて各磁界成分Ｂｍφ、Ｂｍｒ、Ｂｓφ、Ｂｓｒに基づいて算出されても差し支えない。このことは、第８～第１１実施形態における回転軸捩れ角度Ｔｗの算出に関しても同様である。

（１０）上述の第７実施形態において、被検出軸１１の回転角度θは、上記式Ｆ１２～式Ｆ１４を用いて算出されるが、これは一例である。例えば第４実施形態と同様に、被検出軸１１の回転角度θは、予め実験的に設定された回転角度推定マップを用いて各磁界成分Ｂｍφ、Ｂｍｒ、Ｂｓφ、Ｂｓｒと回転軸捩れ角度Ｔｗとに基づいて算出されても差し支えない。このことは、第８、第９実施形態における被検出軸１１の回転角度θの算出に関しても同様である。

（１１）上述の第８実施形態では、図４６に示すように角度検出装置１０は複数の歯車３９、４０、４１、４２を備えているが、これは一例である。例えば図６２に示すように、角度検出装置１０がそれらの歯車３９、４０、４１、４２を備えていない構成も想定できる。

その図６２の例では、第１磁石４３は、第１回転軸１１１に対し相対回転不能に嵌合しており、主軸心ＣＬｍを中心に第１回転軸１１１と一体回転する。第２磁石４４は、第２回転軸１１２に対し相対回転不能に嵌合しており、主軸心ＣＬｍを中心に第２回転軸１１２と一体回転する。そのため、第１磁石４３と第２磁石４４は、主軸心ＣＬｍを中心に、互いに同じ回転速度で回転する。

例えば第１磁石４３と第２磁石４４の極対数はそれぞれ１であり、第１磁石４３の着磁方向ＭＤａと第２磁石４４の着磁方向ＭＤｂは何れも、主軸心径方向ＤＭｒとなっている。

また、第８実施形態と同様に図６２の例でも、第１磁気センサ５１は第１磁石４３の径方向外側に配置され、第２磁気センサ５２は第２磁石４４の径方向外側に配置されている。

この図６２の例でも、回転軸捩れ角度Ｔｗと被検出軸１１の回転角度θとを算出することができる。但し、第１磁石４３と第２磁石４４は互いに同じ回転速度で回転するので、検出可能な回転角度θの範囲は、被検出軸１１の１回転未満である。

このような歯車３９、４０、４１、４２が無い構成により、角度検出装置１０の機械的構造の簡素化を図ることができる。

（１２）なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。

また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。

また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

１１被検出軸（被検出物）
１２第１主動歯車
１３第２主動歯車
１４第１従動歯車
１５第２従動歯車
１８第１磁石
１９第２磁石
２０磁気センサ
２４、２５第１ヨーク
２９制御装置

Claims

被検出物（１１）の回転角度（θ）を検出する角度検出装置であって、
前記被検出物に連動して回転する第１主動歯車（１２）および第２主動歯車（１３）と、
前記第１主動歯車と噛合し、前記第１主動歯車に連動して一軸心（ＣＬ２）を中心に回転する第１従動歯車（１４）と、
前記第２主動歯車と噛合し、前記第２主動歯車に連動して前記一軸心を中心に前記第１従動歯車とは異なる回転速度で回転する第２従動歯車（１５）と、
前記第１従動歯車に固定され、着磁方向（ＭＤ１）を前記一軸心の径方向（Ｄ２ｒ）に向けながら前記第１従動歯車と一体回転する第１磁石（１８）と、
前記第２従動歯車に固定され、着磁方向（ＭＤ２）を前記径方向に向けながら前記第２従動歯車と一体回転する第２磁石（１９）と、
前記第１磁石と前記第２磁石とによって生じる合成磁界を検出する磁気センサ（２０）と、
互いに離れて配置され、前記第１従動歯車と一体回転し、軟磁性体で構成され、前記第１磁石が発生させる磁束を導く一対の第１ヨーク（２４、２５）と、
前記磁気センサによって検出された前記合成磁界の強さ（Ｂｃｐ）に基づいて前記被検出物の回転角度を算出する制御装置（２９）とを備え、
前記磁気センサは、前記一対の第１ヨークの相互間に配置され、前記一対の第１ヨークに鎖交する磁束を検出し、
前記一対の第１ヨークはそれぞれ、前記第１磁石を挟んで該第１磁石の着磁方向と平行な方向を向いて互いに対向する第１一端対向面（２４１ａ、２５１ａ）を有する第１一端部（２４１、２５１）と、前記磁気センサを挟んで前記径方向に互いに対向する第１延設面（２４２ａ、２５２ａ）を有する第１他端部（２４２、２５２）とを有し、
一対を成す前記第１延設面はそれぞれ、前記一軸心の軸方向（Ｄ２ａ）へ拡がっている、角度検出装置。
一対を成す前記第１延設面はそれぞれ、前記軸方向の長さが互いに等しくなるように形成されている、請求項１に記載の角度検出装置。
互いに離れて配置され、前記第２従動歯車と一体回転し、軟磁性体で構成され、前記第２磁石が発生させる磁束を導く一対の第２ヨーク（２６、２７）を備え、
前記磁気センサは、前記一対の第１ヨークの相互間かつ前記一対の第２ヨークの相互間に配置され、前記一対の第１ヨークに鎖交する磁束と前記一対の第２ヨークに鎖交する磁束とを検出する、請求項１または２に記載の角度検出装置。
被検出物（１１）の回転角度（θ）を検出する角度検出装置であって、
前記被検出物に連動して回転する第１主動歯車（１２）および第２主動歯車（１３）と、
前記第１主動歯車と噛合し、前記第１主動歯車に連動して一軸心（ＣＬ２）を中心に回転する第１従動歯車（１４）と、
前記第２主動歯車と噛合し、前記第２主動歯車に連動して前記一軸心を中心に前記第１従動歯車とは異なる回転速度で回転する第２従動歯車（１５）と、
前記第１従動歯車に固定され、着磁方向（ＭＤ１）を前記一軸心の径方向（Ｄ２ｒ）に向けながら前記第１従動歯車と一体回転する第１磁石（１８）と、
前記第２従動歯車に固定され、着磁方向（ＭＤ２）を前記径方向に向けながら前記第２従動歯車と一体回転する第２磁石（１９）と、
前記第１磁石と前記第２磁石とによって生じる合成磁界を検出する磁気センサ（２０）と、
互いに離れて配置され、前記第１従動歯車と一体回転し、軟磁性体で構成され、前記第１磁石が発生させる磁束を導く一対の第１ヨーク（２４、２５）と、
互いに離れて配置され、前記第２従動歯車と一体回転し、軟磁性体で構成され、前記第２磁石が発生させる磁束を導く一対の第２ヨーク（２６、２７）と、
前記磁気センサによって検出された前記合成磁界の強さ（Ｂｃｐ）に基づいて前記被検出物の回転角度を算出する制御装置（２９）とを備え、
前記磁気センサは、前記一対の第１ヨークの相互間かつ前記一対の第２ヨークの相互間に配置され、前記一対の第１ヨークに鎖交する磁束と前記一対の第２ヨークに鎖交する磁束とを検出する、角度検出装置。
互いに離れて配置され、前記第２従動歯車と一体回転し、軟磁性体で構成され、前記第２磁石が発生させる磁束を導く一対の第２ヨーク（２６、２７）を備え、
前記磁気センサは、前記一対の第１ヨークの相互間かつ前記一対の第２ヨークの相互間に配置され、前記一対の第１ヨークに鎖交する磁束と前記一対の第２ヨークに鎖交する磁束とを検出し、
前記一対の第２ヨークはそれぞれ、前記第２磁石を挟んで該第２磁石の着磁方向と平行な方向を向いて互いに対向する第２一端対向面（２６１ａ、２７１ａ）を有する第２一端部（２６１、２７１）と、前記磁気センサを挟んで前記径方向に互いに対向する第２延設面（２６２ａ、２７２ａ）を有する第２他端部（２６２、２７２）とを有し、
一対を成す前記第２延設面はそれぞれ前記軸方向へ拡がっており、
一対を成す前記第１延設面と一対を成す前記第２延設面とのそれぞれが前記軸方向に占める範囲（Ｈ１ｙ、Ｈ２ｙ）は何れも所定の軸方向重複範囲（Ｈｙ）を含み、
前記磁気センサは、前記軸方向重複範囲に入るように配置されている、請求項１または２に記載の角度検出装置。
前記被検出物は、所定の回転動作範囲（θｗ）内で回転動作するものであり、
前記一対の第１ヨークは、前記被検出物が前記回転動作範囲内で回転動作する限り、前記一対の第２ヨークから離れた状態を維持しながら回転する、請求項３ないし５のいずれか１つに記載の角度検出装置。
前記磁気センサと前記第１従動歯車と前記第２従動歯車は、前記一軸心の軸方向（Ｄ２ａ）の一方側から、前記磁気センサ、前記第１従動歯車、前記第２従動歯車の順に並んで配置され、
前記第１従動歯車には、前記軸方向に貫通し前記一軸心を中心とした円弧状に延びる一対のスリット（１４ａ、１４ｂ）が形成され、
前記一対の第２ヨークの一方は、前記一軸心を中心に回転可能に前記一対のスリットの一方に挿通され、
前記一対の第２ヨークの他方は、前記一軸心を中心に回転可能に前記一対のスリットの他方に挿通されている、請求項３ないし６のいずれか１つに記載の角度検出装置。
被検出物（１１）の回転角度（θ）を検出する角度検出装置であって、
前記被検出物に連動して回転する第１主動歯車（１２）および第２主動歯車（１３）と、
前記第１主動歯車と噛合し、前記第１主動歯車に連動して一軸心（ＣＬ２）を中心に回転する第１従動歯車（１４）と、
前記第２主動歯車と噛合し、前記第２主動歯車に連動して前記一軸心を中心に前記第１従動歯車とは異なる回転速度で回転する第２従動歯車（１５）と、
前記第１従動歯車に固定され、着磁方向（ＭＤ１）を前記一軸心の径方向（Ｄ２ｒ）に向けながら前記第１従動歯車と一体回転する第１磁石（１８）と、
前記第２従動歯車に固定され、着磁方向（ＭＤ２）を前記径方向に向けながら前記第２従動歯車と一体回転する第２磁石（１９）と、
前記第１磁石と前記第２磁石とによって生じる合成磁界を検出する磁気センサ（２０）と、
互いに離れて配置され、前記磁気センサに対して相対的に変位しないように位置決めされ、第１ヨーク対向面（３０１、３１１）を有し、軟磁性体で構成された一対の第１ヨーク（３０、３１）と、
互いに離れて配置され、前記磁気センサに対して相対的に変位しないように位置決めされ、第２ヨーク対向面（３２１、３３１）を有し、軟磁性体で構成された一対の第２ヨーク（３２、３３）と、
前記磁気センサによって検出された前記合成磁界の強さ（Ｂｃｐ）に基づいて前記被検出物の回転角度を算出する制御装置（２９）とを備え、
前記第１磁石は、前記第２磁石に対し前記一軸心の軸方向（Ｄ２ａ）の一方側に配置され、
前記一対の第１ヨークと前記一対の第２ヨークと前記磁気センサは、前記第１磁石と前記第２磁石との間に配置され、
前記磁気センサは、前記径方向のうちの一つの方向である径第１方向（Ｒ１）に沿った向きの磁界の強さ（Ｂ１）と、前記径方向のうちの一つの方向であって前記径第１方向と交差する径第２方向（Ｒ２）に沿った向きの磁界の強さ（Ｂ２）とをそれぞれ検出できるように構成されており、
一対を成す前記第１ヨーク対向面は、前記磁気センサを挟んで前記径第１方向に互いに対向し、
一対を成す前記第２ヨーク対向面は、前記磁気センサを挟んで前記径第２方向に互いに対向し、
前記磁気センサは、一対を成す前記第１ヨーク対向面に鎖交する磁束と一対を成す前記第２ヨーク対向面に鎖交する磁束とを検出する、角度検出装置。
前記一対の第１ヨークと前記一対の第２ヨークは何れも等しい形状を有している、請求項８に記載の角度検出装置。
前記磁気センサと前記一対の第１ヨークと前記一対の第２ヨークとが固定され前記軸方向に向いた実装面（２２１）を有する基板（２２）を備え、
前記実装面に対する前記第１ヨーク対向面の高さ（Ｈ１ｆ）、および前記実装面に対する前記第２ヨーク対向面の高さ（Ｈ２ｆ）は何れも、前記実装面に対する前記磁気センサの高さ（Ｈｓ）に比して大きい、請求項８または９に記載の角度検出装置。
被検出物（１１）の回転角度（θ）を検出する角度検出装置であって、
前記被検出物に連動して回転する第１主動歯車（１２）および第２主動歯車（１３）と、
前記第１主動歯車と噛合し、前記第１主動歯車に連動して一軸心（ＣＬ２）を中心に回転する第１従動歯車（１４）と、
前記第２主動歯車と噛合し、前記第２主動歯車に連動して前記一軸心を中心に前記第１従動歯車とは異なる回転速度で回転する第２従動歯車（１５）と、
前記第１従動歯車に固定され、前記一軸心の径方向（Ｄ２ｒ）の外側を向いて前記一軸心の周方向へ延びる外周面（１８ａ）を有し、該外周面上ではＳ極とＮ極とが前記周方向に交互に配置され、前記第１従動歯車と一体回転する磁石（１８）と、
互いに離れて配置され、前記第２従動歯車と一体回転し、軟磁性体で構成され、前記磁石が発生させる磁束を導く一対のヨーク（３５、３６）と、
前記一対のヨークの相互間に生じる磁界を検出する磁気センサ（２０）と、
前記磁気センサによって検出された前記磁界の強さに基づいて前記被検出物の回転角度を算出する制御装置（２９）とを備え、
前記一対のヨークはそれぞれ、前記磁石に対する前記径方向の外側に配置され前記外周面に対向する一端部対向面（３５１ａ、３６１ａ）を有する一端部（３５１、３６１）と、前記磁気センサを挟んで前記径方向に互いに対向する他端部（３５２、３６２）とを有し、前記第２従動歯車と一体回転することで前記磁気センサに対して回転し、
前記被検出物は、第１回転角度位置（ＰＡ１）から第２回転角度位置（ＰＡ２）までの回転角度で構成される所定の回転動作範囲（θｗ）内で回転動作するものであり、
前記被検出物が前記第１回転角度位置から前記第２回転角度位置まで回転動作した場合の前記磁石に対する前記一対のヨークの相対的な角度変化量（ΔＡｙｍ）は、９０degを前記磁石の極対数（Ｎｐｍ）で除した角度よりも小さい、角度検出装置。