WO2022080098A1 - 回転角検出装置 - Google Patents

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WO2022080098A1
WO2022080098A1 PCT/JP2021/034683 JP2021034683W WO2022080098A1 WO 2022080098 A1 WO2022080098 A1 WO 2022080098A1 JP 2021034683 W JP2021034683 W JP 2021034683W WO 2022080098 A1 WO2022080098 A1 WO 2022080098A1
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magnet
rotation angle
magnetic
sensor
rotation
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PCT/JP2021/034683
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真 間瀬
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愛三工業株式会社
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    • G01D3/08—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for safeguarding the apparatus, e.g. against abnormal operation, against breakdown

Definitions

  • This disclosure relates to a rotation angle detection device.
  • the engine of a vehicle such as an automobile is equipped with an intake passage for introducing intake air into the engine.
  • the intake passage is provided with a throttle valve device for controlling the intake amount of the intake air amount.
  • the throttle valve device detects the opening degree of the valve by the rotation angle detecting device, and controls the amount of intake air to the engine by changing the opening degree of the valve according to the amount of depression of the accelerator pedal. ..
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-24102 discloses a conventional rotation angle detecting device.
  • the rotation angle detection device has a rotating magnet and a sensor (magnetic detection unit) at a position facing the rotating surface of the magnet, and detects a change in the magnetic field (direction of the magnetic flux line) due to the rotational movement of the magnet. Then, the rotation angle of the throttle valve is detected.
  • the magnet of the rotation angle detection device is an integral type, and the magnetic poles are magnetized in the radial direction in the direction orthogonal to the rotation axis of the magnet. Therefore, the north pole and the south pole of the magnet are set on the peripheral surface of the magnet.
  • a recess is formed on the rotating surface of the magnet.
  • the distribution of the magnetic flux lines applied to the sensor is made parallel so that the rotation angle of the throttle valve can be detected with high accuracy.
  • the magnet is an integral type, and the magnetizing direction of the magnetic pole is the radial direction of the rotation direction of the magnet, so that the magnetic path in the air becomes long. Therefore, the magnetic field strength applied to the sensor is weakened. As a result, when the angle is detected by the sensor, it is easily affected by the disturbance magnetic field, and the detection error may increase.
  • One embodiment of the present disclosure is a rotation angle detecting device including a rotating magnet and a sensor that detects a rotation angle by a change in the direction of a magnetic flux line generated from the magnet, and the magnet is along a rotation axis.
  • Two magnet bodies formed in a symmetrical shape on a surface are arranged as a set, and each magnet body has an N pole and an S pole magnetized in the direction of the axis of rotation, and each magnet body is magnetized.
  • the magnetic poles on the rotating surface facing the sensor in the above are arranged as magnetic poles different from each other, which is a rotation angle detecting device.
  • the magnet is arranged as a set of two magnet bodies formed in two symmetrically, and each magnet body is magnetized with N pole and S pole in the direction of the rotation axis.
  • the magnetic poles on the rotating surface facing the sensor are arranged as different magnetic poles.
  • FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the rotation angle detecting device of the portion seen by the arrow II in FIG. 1. It is a perspective view of the magnet which the rotation angle detection device of FIG. 2 has. It is an IV arrow view of the magnet of FIG. It is a V arrow view of the magnet of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of the magnet of FIG. It is sectional drawing of the magnet of the rotation angle detection apparatus which concerns on Embodiment 2, and is the sectional drawing corresponding to FIG.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing a magnetic path (magnetic flux line) when a magnet having no concave shape is used in the rotation angle detection device of the first embodiment. It is a conceptual diagram which shows the magnetic path (magnetic flux line) of the magnet in the rotation angle detection apparatus of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for showing the angular error which occurs in the magnetic flux line by the disturbance magnetic field in each magnet shown in FIGS. 9, 10 and 11.
  • the rotation angle detecting device 40 of the first embodiment detects, for example, the opening degree of the valve 20 of the throttle valve device 10 provided in the intake passage of the engine of a vehicle such as an automobile.
  • each direction in the following description indicates the direction of the illustrated member, and does not indicate the direction of the member mounted on the vehicle such as an automobile unless otherwise specified.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of the entire configuration of a throttle valve device 10 provided with a rotation angle detecting device 40.
  • the throttle valve device 10 is arranged on an intake flow path that communicates the intake port of the vehicle with the internal combustion engine.
  • the throttle valve device 10 opens and closes the intake flow path according to a command from the ECU (Electronic Control Unit) of the vehicle (not shown) to adjust the amount of air supplied to the internal combustion engine of the vehicle.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the throttle valve device 10 includes a case body 14 and a case body cover 16 as a valve case main body 12.
  • a storage chamber 34 in which the rotation angle detecting device 40 and the like are arranged is formed at the right position of the case body 14, and the case body cover 16 closes the right end of the storage chamber 34.
  • the case body 14 is made of aluminum alloy, and the case body cover 16 is made of resin.
  • a flow path 18 serving as an intake flow path of the vehicle is formed at a position on the left side of the case body 14 of the valve case main body 12, and the flow path 18 is formed so as to penetrate the case body 14. ing.
  • a valve 20 is arranged in this flow path 18.
  • the valve 20 has a circular flat plate shape.
  • the valve 20 is supported and arranged on the valve shaft 22.
  • the valve shaft 22 has a cylindrical shape.
  • the valve shaft 22 passes through the case body 14 and is disposed so as to project into the accommodation chamber 34.
  • the valve shaft 22 is rotatably supported by the case body 14. Therefore, the valve 20 is also rotatably supported by the case body 14 via the valve shaft 22 by the bearing 32 or the like. As a result, the valve 20 can rotate between the valve closed state in which the flow path 18 is closed and the valve open state in which the flow path 18 is opened, and opens and closes the flow path 18.
  • valve shaft 22 The right end of the valve shaft 22 is connected to the magnet 44 of the rotation angle detection device 40.
  • the valve 20 and the magnet 44 of the rotation angle detecting device 40 are connected to each other via the valve shaft 22 as an integral relationship in the rotation direction.
  • a coil spring 36, a throttle gear 38, an intermediate gear 30, an intermediate shaft 28, a motor gear 26, a motor 24, and the like are provided in the accommodation chamber 34 of the valve case main body 12.
  • the motor 24 of this embodiment is a DC motor.
  • the motor gear 26 is made of metal, and the intermediate gear 30 and the throttle gear 38 are made of resin.
  • the motor 24 is arranged at the lower position and is driven according to the above-mentioned command from the ECU. Since the motor 24 is a DC motor, its drive is performed by electrically detecting the depression amount of the accelerator pedal (not shown), and the motor 24 is rotated stepwise according to the depression amount of the accelerator pedal.
  • the operating rotation of the motor 24 is transmitted by decelerating by meshing transmission between the motor gear 26 and the large diameter gear 30A of the intermediate gear 30 supported by the intermediate shaft 28.
  • the rotation transmitted to the intermediate gear 30 is further decelerated and transmitted to the throttle gear 38 by the meshing transmission between the small diameter gear 30B separately formed in the intermediate gear 30 and the throttle gear 38. Then, the rotation is transmitted to the valve shaft 22 which is integrally connected to the throttle gear 38 in the rotation direction, and the valve 20 is opened and closed.
  • a coil spring 36 is wound and arranged on the outer cylinder surface of the cylinder portion 38A of the throttle gear 38.
  • the coil spring 36 is spring-loaded and arranged via the throttle gear 38 and the valve shaft 22 so that the valve 20 is maintained at a position where the valve 20 is slightly opened from the fully closed state. Therefore, in the initial state in which the valve 20 is not rotated by the motor 24, the flow path 18 is in a slightly open state. Further, in the initial state, the coil spring 36 strands adjacent to each other are in contact with each other. When the throttle gear 38 rotates, the coil spring 36 is elastically deformed in the direction in which the coil diameter becomes smaller. As a result, the coil spring 36 acts to urge the valve 20 toward the initial state when the operation of the motor 24 is returned.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an enlarged portion of the rotation angle detecting device 40 of the portion II arrowed in the throttle valve device 10 of FIG.
  • the rotation angle detecting device 40 includes a magnet 44 and a sensor 50, and is arranged in a storage chamber 34 formed by a case body 14 and a case body cover 16.
  • the sensor 50 is fixedly installed in the recess 16A formed by being recessed from the inner side surface of the case body cover 16 forming the accommodation chamber 34.
  • the magnet 44 is rotatably and integrally connected to the right end of the valve shaft 22 on the same rotation axis X. Therefore, the valve 20 and the magnet 44 have an integral relationship in the rotational direction via the valve shaft 22.
  • the magnet 44 and the sensor 50 are arranged in a facing state with a slight gap X1 in the rotation axis X direction of the magnet 44.
  • the sensor 50 is a magnetic sensor in this embodiment, and is composed of a magnetic-electric conversion IC.
  • the magnetic sensor 50 detects the direction of the magnetic flux line of the magnet 44.
  • the direction of the magnetic flux line detected by the sensor 50 is transmitted to the ECU.
  • the ECU detects the opening state of the valve 20 (see FIG. 1) based on the change in the direction of the magnetic flux line transmitted from the sensor 50.
  • the magnet 44 is a permanent magnet.
  • the magnet 44 is shown in FIGS. 3 to 6.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the overall configuration of the magnet 44. 4 is an IV arrow view of FIG. 3,
  • FIG. 5 is a V arrow view of FIG. 3
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG.
  • the magnet 44 is composed of two magnet bodies 44A and 44B formed in a symmetrical shape on a surface Y (see FIG. 5) along the rotation axis X as a set.
  • One magnet body in the set of magnet bodies 44A and 44B is referred to as a first magnet body 44A
  • the other magnet body is referred to as a second magnet body 44B.
  • FIGS. 3 to 6 the magnet body on the left side in each figure is shown as the first magnet body 44A, and the magnet body on the right side is shown as the second magnet body 44B.
  • the first magnet body 44A and the second magnet body 44B have a symmetrical shape to the left and right with respect to the surface Y along the rotation axis X.
  • the first magnet body 44A and the second magnet body 44B are arranged with a slight gap D between the facing surfaces thereof.
  • the first magnet body 44A and the second magnet body 44B are both formed in a semicircular shape in rotational cross-sectional shape, and are arranged in combination to form a circular shape as a whole.
  • the surface on the side where the sensor 50 is arranged is the rotating surface
  • the surface on the opposite side is the rotating back surface.
  • the N pole and the S pole of both the first magnet body 44A and the second magnet body 44B are magnetized in the X direction of the rotation axis.
  • the first magnet body 44A is magnetized so that the rotating front surface side has an N pole and the rotating back surface side has an S pole
  • the second magnet body 44B has an S pole on the rotating front surface side and an S pole on the rotating back surface side. It is magnetized so that it becomes the north pole.
  • the magnetic poles of the rotating surfaces of the first magnet body 44A and the second magnet body 44B facing the sensor 50 are arranged as different magnetic poles from each other.
  • the flow of the magnetic flux line ⁇ flows from the first magnet body 44A toward the second magnet body 44B on the rotation front side, and flows from the second magnet body 44B on the rotation back side.
  • the magnetic flux flows from the second magnet body 44B toward the first magnet body 44A.
  • the shape of the rotating surface of the first magnet body 44A and the second magnet body 44B is an inclined surface 46 having a concave shape, as is well shown in FIGS. 3 and 6.
  • a first inclined surface 46A is formed on the rotating surface of the first magnet body 44A
  • a second inclined surface 46B is formed on the rotating surface of the second magnet body 44B.
  • both the first inclined surface 46A and the second inclined surface 46B have the same height of the outer peripheral surface, but are formed so as to be inclined like a mortar from the outer peripheral surface toward the center.
  • the inclined shapes of the first inclined surface 46A and the second inclined surface 46B of the first embodiment are linear inclined shapes from the outer peripheral surface to the center.
  • the first inclined surface 46A and the second inclined surface 46B are arranged so as to face each other. As a result, the length of the magnetic flux line passing through the sensor 50 between the first magnet body 44A and the second magnet body 44B is shorter than that in the case where the inclined surface is not formed.
  • a yoke 52 made of a magnetic material is arranged on the rotating back surfaces of the first magnet body 44A and the second magnet body 44B forming the magnet 44.
  • the yoke 52 is arranged in contact with the back surfaces of the first magnet body 44A and the second magnet body 44B, and is arranged as an integral shape across the first magnet body 44A and the second magnet body 44B.
  • the magnetic flux line ⁇ on the rotation back surface side of the magnet 44 passes through the yoke 52 as shown in FIGS. 4 and 6.
  • the opening degree of the valve 20 of the throttle valve device 10 shown in FIG. 1 is detected by the rotation angle detecting device 40.
  • the valve 20 and the magnet 44 of the angle of rotation detection device 40 are integrated in the rotation direction via the valve shaft 22, and rotate integrally.
  • the sensor 50 detects a change in the magnetic field due to the rotational movement of the magnet 44, that is, a change in the direction of the magnetic flux line ⁇ , and grasps the opening degree of the valve 20.
  • the first magnet body 44A and the second magnet body 44B formed in two are arranged as a set.
  • the N and S poles of the magnet bodies 44A and 44B are magnetized in the X direction of the rotation axis, and the magnetic poles on the rotation surface of the magnet bodies 44A and 44B are different from each other.
  • the length of the magnetic flux line passing through the sensor 50 is shortened as compared with the case where the magnetism is performed in the radial direction as in the conventional case.
  • the reduction of the magnetic field strength passing through the sensor 50 is also suppressed. As a result, even when the sensor 50 is affected by the disturbance magnetic field, the detection error can be suppressed to a small value and the rotation angle can be detected with high accuracy.
  • the rotating surfaces of the first magnet body 44A and the second magnet body 44B on the side where the sensor 50 is arranged are inclined surfaces having a concave shape.
  • the rotating surface on the side where the sensor 50 is arranged has an inclined surface having a concave shape as described above, the length of the magnetic flux line passing through the sensor 50 can be further shortened, and the magnetic field strength can be increased. The reduction can be further suppressed, and the rotation angle can be detected more accurately.
  • the yoke 52 is arranged in contact with the magnet 44 on the back surface of the rotation.
  • the yoke 52 is made of a magnetic material such as iron.
  • the magnetic flux emitted from the rotating back surface of the magnet 44 passes through the yoke 52.
  • the first magnet body 44A and the second magnet body 44B are arranged with a gap.
  • the invalid region of the magnetic field due to the domain wall can be eliminated, the magnetic energy per volume can be effectively used, and the rotation angle can be detected more accurately.
  • FIG. 9 to 12 show a comparison between the conventional rotation angle detection device and the rotation angle detection device of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram showing a magnetic path (magnetic flux line) of a magnet in a conventional rotation angle detection device.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram showing a magnetic path (magnetic flux line) when a magnet having no concave shape is used in the rotation angle detection device of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram showing a magnetic path (magnetic flux line) of a magnet in the rotation angle detection device of the first embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram for showing the angle error generated in the magnetic flux line due to the disturbance magnetic field in each magnet shown in FIGS. 9 to 11.
  • FIG. 9 shows the arrangement of the conventional magnet 44P and the sensor 50.
  • the conventional magnet 44P has an integral shape with a circular cross section, and has a configuration in which the north pole and the south pole are magnetized in the radial direction. Therefore, the magnetic flux line of the magnet 44P shown in FIG. 9 flows from the N pole to the S pole of the outer peripheral surface in the circular cross section, and the magnetic flux line ⁇ passing through the sensor 50 flows across the entire magnet 44P, which is long. It becomes a magnetic flux line. Therefore, the strength of the magnetic field strength of the magnetic flux line ⁇ passing through the sensor 50 becomes weak.
  • FIG. 10 shows the magnet 44 of the first embodiment having a structure in which a concave inclined surface is not formed on the rotating surface. Therefore, in the magnet 44H shown in FIG. 10, the first magnet body 44HA and the second magnet body 44HB formed in two portions are arranged as a set, similarly to the magnet 44. A magnetic yoke 52 is arranged on the rotating back surface side of the magnet 44H as in the first embodiment.
  • the magnet bodies 44HA and 44HB of the first magnet body 44HA and the second magnet body 44HB are magnetized in the rotation axis X direction, and the magnetic poles on the rotation surface side are arranged as different magnetic poles from each other.
  • the magnetic poles on the rotating surface are such that the first magnet body 44HA has an N pole and the second magnet body 44HB has an S pole.
  • the basic arrangement of the magnet 44H shown in FIG. 10 is the same as that of the first embodiment as described above. Therefore, the magnetic flux line ⁇ flows from the rotating surface of the first magnet body 44HA to the rotating surface of the second magnet body 44HB, which is shorter than the length of the magnetic flux line in the case of the conventional magnet 44P shown in FIG. .. Therefore, the magnetic field strength of the magnetic flux line ⁇ when passing through the sensor 50 is stronger than that of the conventional magnet 44P shown in FIG.
  • FIG. 11 corresponds to the first embodiment, and the magnet 44 is illustrated in FIG. Therefore, the magnetic flux line on the rotating surface side flows from the inclined surface 46A of the first magnet body 44A to the inclined surface of the second magnet body 44B, and is therefore shorter than the magnet 44H shown in FIG. As a result, the magnetic field strength when passing through the sensor 50 becomes stronger.
  • FIG. 12 is a diagram for showing the difference in the angular error of the magnetic flux line generated by the disturbance magnetic field due to the difference in the morphology of the magnets 44, 44H, and 44P shown in FIGS. 9 to 11 described above.
  • the vertical axis of FIG. 12 shows the magnitude due to the difference in the magnetic field strength of the magnetic flux line ⁇ when passing through the sensor 50 in the magnets 44P, 44H, 44 of FIGS. 9 to 11. Therefore, the case of the magnet 44P having the conventional configuration (a) is the lowest, followed by the magnet 44H having the configuration (b), and the magnet 44 having the configuration (c) is shown to be the largest.
  • FIG. 12 shows the strength of the disturbance magnetic field J.
  • the disturbance magnetic field on the horizontal axis indicates that the disturbance magnetic field increases toward the left.
  • FIG. 12 shows the case where the disturbance magnetic field is J1.
  • FIG. 12 the angle change diagram of the magnetic flux line in the case of the magnet 44P of the conventional configuration (a) shown in FIG. 9 in the disturbance magnetic field J1 is shown by C1, and the angle error from the normal state is shown by ⁇ 1.
  • the angle change diagram of the magnetic flux line in the case of the magnet 44H of the configuration (b) shown in FIG. 10 is shown by C2, and the angle error from the normal state is shown by ⁇ 2.
  • the diagram of the change in the magnetic flux line in the case of the magnet 44 of the configuration (c) shown in FIG. 11 is shown by C3, and the angle error from the normal state is shown by ⁇ 3.
  • the angle error due to the disturbance magnetic field shown in FIG. 12 is ⁇ 1> ⁇ 2> ⁇ 3, and the angle error due to the disturbance magnetic field J in the order of the magnet 44P shown in FIG. 9, the magnet 44H shown in FIG. 10, and the magnet 44 shown in FIG. It can be seen that is getting smaller. That is, according to the magnets 44 and 44H, even when the angle is detected by the sensor 50 in the rotation angle detection device 40, even if it is affected by a disturbance magnetic field, the detection error is suppressed to be smaller than before, and the rotation angle detection is performed with high accuracy. be able to. In particular, in the case of the magnet 44 having the concave shape of the inclined surface 46 on the rotating surface shown in FIG. 11, the detection error can be suppressed to the smallest, and the rotation angle can be detected with high accuracy.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the magnet 144 according to the second embodiment, and is a view corresponding to FIG. 6 of the first embodiment.
  • the basic embodiment of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, only the inclined surface 146 of the magnet 144 is different. Therefore, only the differences will be described, and the same configurations are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the magnet 144 shown in FIG. 7 has a curved inclined surface 146 instead of the inclined surface 46 of the first embodiment shown in FIG. Even when the inclined surface 146 has a curved shape as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the magnet 244 according to the third embodiment, and is a view corresponding to FIG. 6 of the first embodiment.
  • the basic embodiment of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, only the inclined surface 246 of the magnet 244 is different. Therefore, only the differences will be described, and the same configurations are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the magnet 244 shown in FIG. 8 has an inclined surface 246 having a two-stage straight polygonal line shape. Even when the inclined surface 246 is a two-step straight line bent line as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the rotation angle detecting device 40 is the case of the throttle valve device 10 provided in the intake passage of the engine of a vehicle such as an automobile, but it can be widely applied to other rotation angle detecting devices of the rotating shaft.
  • first magnet body 44A and the second magnet body 44B formed by dividing the magnet 44 of the rotation angle detection device 40 into two are arranged with a gap D, but the gap D is provided. It may be configured such that a separate magnet body is contacted and arranged without having the magnet body.
  • the rotating surface on the side where the sensor 50 of the magnet 44 is arranged is an inclined surface 46 having a concave shape, but it is not always necessary to form a concave shape. That is, the rotating surface on the side where the sensor 50 of the magnet 44 is arranged may have a planar shape.
  • the yoke 52 made of a magnetic material is arranged on the rotating back surface of the magnet 44 opposite to the rotating surface facing the sensor 50. However, if a predetermined magnetic field strength can be obtained without disposing the yoke 52, it is not always necessary to dispose the yoke 52.
  • the overall shape of the magnet 44 is a circular shape, but it may be a polygonal shape.
  • the first aspect is a rotation angle detection device including a rotating magnet and a sensor that detects a rotation angle by a change in the direction of a magnetic flux line generated from the magnet, wherein the magnet is a surface along a rotation axis.
  • Two magnet bodies formed in a symmetrical shape are arranged as a set, and each magnet body has an N pole and an S pole magnetized in the direction of the axis of rotation.
  • the rotation angle detecting device is such that the magnetic poles on the rotating surface facing the sensor are arranged as magnetic poles different from each other.
  • two magnet bodies formed in a symmetrical shape are arranged as a set, and each magnet body has an N pole and an S pole magnetized in the direction of the rotation axis.
  • the magnetic poles on the rotating surface facing the sensor are arranged as different magnetic poles.
  • the second aspect is the rotation angle detecting device of the first aspect, in which the magnet bodies are arranged with a gap between them.
  • the two magnet bodies are arranged with a gap between them.
  • the ineffective region of the magnetic field due to the domain wall can be eliminated, and the magnetic energy per volume can be effectively used.
  • the third aspect is the rotation angle detection device of the first aspect or the second aspect, and a yoke made of a magnetic material is formed on the rotation back surface of the magnet opposite to the rotation surface facing the sensor. Is a rotation angle detecting device arranged in contact with the magnet.
  • the yoke is arranged on the rotating back surface on the side opposite to the rotating surface on the sensor side of the magnet.
  • the flow of the magnetic flux on the back surface side of the rotation is performed through the yoke.
  • the fourth aspect is the rotation angle detection device according to any one of the first to third aspects, wherein the rotation surface of the magnet body has an inclined surface shape having a concave shape. Is.
  • the length of the magnetic path formed in the air can be shortened by forming the rotating surface of the magnet into an inclined surface shape. Therefore, the decrease in the magnetic field strength in the sensor portion can be further suppressed, and the rotation angle detection can be performed more accurately.

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Abstract

回転角検出装置（４０）は、回転する磁石（４４）と、磁石（４４）から発生する磁束線αの方向変化によって回転角を検出するセンサ（５０）とを備える。そして、磁石（４４）は、回転軸線（Ｘ）に沿った面で対称形状に２分割形成された第１磁石体（４４Ａ）と第２磁石体（４４Ｂ）が一組として配設されており、２分割形成された各磁石体（４４Ａ，４４Ｂ）は、回転軸線Ｘ方向にＮ極とＳ極が着磁されており、各磁石体（４４Ａ，４４Ｂ）におけるセンサ（５０）と対向する回転表面の磁極は互いに異なった磁極として配設されている。その結果、センサ（５０）を通る磁束線αの長さを短くして磁界強度の低下を抑制すると共に、外乱磁界による磁束線の角度誤差の抑制を図ることができる。

Description

回転角検出装置
　本開示は、回転角検出装置に関する。
　自動車等車両のエンジンには、エンジンに吸入空気を導入するための吸気通路が備えられる。そして、この吸気通路には、吸入空気量の吸入量を制御するためのスロットルバルブ装置が備えられる。スロットルバルブ装置は、そのバルブの開度を回転角検出装置により検出し、アクセルペダルの踏込み量に応じてバルブの開度を変更することによりエンジンへの吸入空気量を制御するようになっている。
　特開２０２０－２４１０２号公報は従来の回転角検出装置を開示している。前記回転角検出装置は、回転移動する磁石と、磁石の回転表面に対向する位置にセンサ（磁気検出部）とを有し、磁石の回転移動に伴う磁界の変化（磁束線の方向）を検出してスロットルバルブの回転角を検出するようになっている。なお、前記回転角検出装置の磁石は、一体形であり、磁極は磁石の回転軸線に対して直交する方向の径方向に着磁されている。このため、磁石のＮ極及びＳ極は磁石の周面に設定される構成となっている。なお、特開２０２０－２４１０２号公報では、磁石の回転表面には凹部が形成されている。
　これにより、前記回転角検出装置では、センサに印加される磁束線の分布を平行にして、スロットルバルブの回転角度検出を精度良く行うようにしている。
　しかしながら、前記回転角検出装置にあっては、磁石は一体形であり、磁極の着磁方向は磁石の回転方向の径方向であるため、空気中の磁路が長くなる。このため、センサに印加される磁界強度が弱くなる。これにより、センサによる角度検出の際、外乱磁界の影響を受けやすく、検出誤差が大きくなる虞がある。
　そのため、センサによる角度検出の際、外乱磁界の影響を受ける場合でも、検出誤差を小さく抑え、回転角検出を精度良く行うことができる回転角検出装置が求められている。
　本開示の一形態は、回転する磁石と、前記磁石から発生する磁束線の方向変化によって回転角を検出するセンサと、を備える回転角検出装置であって、前記磁石は、回転軸線に沿った面で対称形状に２分割形成された２つの磁石体が一組として配設されており、前記各磁石体は、回転軸線方向にＮ極とＳ極が着磁されており、前記各磁石体における前記センサと対向する回転表面の磁極は互いに異なった磁極として配設されている、回転角検出装置である。
　前記形態によると、磁石は、対称形状に２分割形成された２つの磁石体が一組として配設されており、各磁石体は回転軸線方向にＮ極とＳ極が着磁されており、センサと対向する回転表面の磁極は互いに異なった磁極として配設されて構成されている。これにより、従来の一つの磁石体に磁極が回転軸線の径方向に着磁されている場合の磁石と比較して、磁極が切り替わる中央部分における磁界の無効領域を発生することがないため、よりセンサ部分における磁界強度を強くすることが可能となる。そして、センサが外乱磁界の影響を受ける場合でも、検出誤差を小さく抑え、回転角検出を精度良く行うことができる。
実施形態１に係る回転角検出装置を備えたスロットルバルブ装置の断面図である。 図１におけるII矢視部分の回転角検出装置を拡大して示す断面図である。 図２の回転角検出装置が有する磁石の斜視図である。 図３の磁石のIV矢視図である。 図３の磁石のV矢視図である。 図３の磁石のVI-VI線矢視断面図である。 実施形態２に係る回転角検出装置の磁石の断面図であり、図６に対応する断面図である。 実施形態３に係る回転角検出装置の磁石の断面図であり、図６に対応する断面図である。 従来の回転角検出装置における磁石の磁路（磁束線）を示す概念図である。 実施形態１の回転角検出装置において凹形状が形成されていない磁石を用いた場合の磁路（磁束線）を示す概念図である。 実施形態１の回転角検出装置における磁石の磁路（磁束線）を示す概念図である。 図９，１０，１１に示す各磁石における外乱磁界による磁束線に生じる角度誤差を示すための図である。
　以下、本明細書に開示の回転角検出装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。実施形態１の回転角検出装置４０は、例えば、自動車等車両のエンジンの吸気通路に備えられるスロットルバルブ装置１０のバルブ２０の開度を検出する。
　なお、以下の説明における各方向は、図示された部材の方向を示すものであり、特に指定しない限り、自動車等車両に搭載した状態の部材の方向を示すものではない。
　先ず、スロットルバルブ装置１０の全体構成を説明する。図１は回転角検出装置４０を備えたスロットルバルブ装置１０の全体構成の断面図を示す。スロットルバルブ装置１０は、車両の吸気口と内燃機関を連通する吸気流路上に配置される。スロットルバルブ装置１０は、図示省略した車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）からの指令に従って吸気流路を開閉して、車両の内燃機関への送気量を調節する。
　図１に示すように、スロットルバルブ装置１０は、バルブケース本体１２としてケース体１４とケース体カバー１６とを備える。図１で見て、ケース体１４の右方位置には、回転角検出装置４０等が配設される収容室３４が形成されており、この収容室３４の右端を塞ぐようにケース体カバー１６が配設されている。なお、ケース体１４はアルミ合金製であり、ケース体カバー１６は樹脂製である。
　図１で見て、バルブケース本体１２のケース体１４の左方位置には、車両の吸気流路となる流路１８が形成されており、流路１８はケース体１４を貫通して形成されている。この流路１８にはバルブ２０が配置されている。バルブ２０は円形の平板形状である。バルブ２０は弁軸２２に支持されて配設される。弁軸２２は円柱形状である。
　弁軸２２は、ケース体１４内を通過して、収容室３４内に突出して配設される。弁軸２２は、ケース体１４に回転可能に支持される。このため、バルブ２０も、弁軸２２を介してケース体１４に軸受３２等により回転可能に支持される。これにより、バルブ２０は、流路１８を閉塞する閉弁状態と、流路１８を開放する開弁状態との間で回転可能であり、流路１８を開閉する。
　弁軸２２の右端部は回転角検出装置４０の磁石４４と連結されている。これにより、弁軸２２を介してバルブ２０と回転角検出装置４０の磁石４４とは回転方向に一体的関係として連結されている。
　なお、バルブケース本体１２の収容室３４内には、その他、コイルスプリング３６、スロットルギア３８、中間ギア３０、中間シャフト２８、モータギア２６、モータ２４等が備えられている。本実施形態のモータ２４は、ＤＣモータである。また、モータギア２６は金属製であり、中間ギア３０、スロットルギア３８は樹脂製である。
　図１で見て、モータ２４は下方部位置に配設されており、前述したＥＣＵからの指令に従って駆動する。モータ２４はＤＣモータであることから、その駆動は、不図示のアクセルペダルの踏込み量を電気的に検知して行われ、アクセルペダルの踏込み量に応じて、モータ２４を段階的に回転する。
　モータ２４の作動回転は、モータギア２６と中間シャフト２８に支持された中間ギア３０の大径ギア３０Ａとの噛合伝達により減速して伝えられる。中間ギア３０に伝えられた回転は、中間ギア３０に別に形成された小径ギア３０Ｂとスロットルギア３８との噛合伝達により、更に減速してスロットルギア３８に伝えられる。そして、スロットルギア３８と回転方向に一体的連結関係とされている弁軸２２に回転が伝えられて、バルブ２０の開閉作動が行われる。
　なお、スロットルギア３８の筒部３８Ａの外筒面にはコイルスプリング３６が巻装されて配設されている。コイルスプリング３６は、スロットルギア３８及び弁軸２２を介して、バルブ２０を全閉状態から若干開弁されている位置に維持されるようにばね付勢されて配設される。このため、バルブ２０がモータ２４によって回転されていない初期状態では、流路１８は、若干開いた状態とされている。また、初期状態では、互いに隣接するコイルスプリング３６素線同士は、接触している。スロットルギア３８が回転すると、コイルスプリング３６は、コイル径の小さくなる方向に弾性変形される。これにより、コイルスプリング３６は、モータ２４の作動が戻される状態ではバルブ２０を初期状態に向けて付勢するように働く。
　次に、回転角検出装置４０について説明する。図２は図１のスロットルバルブ装置１０におけるII矢視部分の回転角検出装置４０の箇所を摘出して拡大して示す断面図である。回転角検出装置４０は、磁石４４とセンサ５０とからなり、ケース体１４とケース体カバー１６により形成される収容室３４内に配設される。センサ５０は収容室３４を形成するケース体カバー１６の内側面から凹んで形成される凹部１６Ａ内に固定して設置される。磁石４４は、図２で見て、弁軸２２の右端部に同じ回転軸線Ｘ上に回転的に一体的に連結されて配設されている。したがって、バルブ２０と磁石４４とは弁軸２２を介して回転方向に一体的関係にある。なお、磁石４４とセンサ５０は、磁石４４の回転軸線Ｘ方向に若干の隙間Ｘ１を置いて対面状態として配置されている。
　センサ５０は、本実施形態では磁気センサであり、磁電変換ＩＣで構成されている。磁気センサ５０は、磁石４４の磁束線の向きを検出する。センサ５０により検出された磁束線の向きは、ＥＣＵに送信される。ＥＣＵはセンサ５０から送信された磁束線の向きの変化に基づいて、バルブ２０（図１参照）の開度状態を検出する。
　次に、磁石４４について説明する。磁石４４は永久磁石である。磁石４４は、図３～図６に示される。図３は磁石４４の全体構成を示す斜視図である。図４は図３のIV矢視図、図５は図３のV矢視図、図６は図３のVI- VI線矢視断面図である。磁石４４は回転軸線Ｘに沿った面Ｙ（図５参照）で対称形状に２分割形成された２つの磁石体４４Ａ、４４Ｂが一組として配設されて構成されている。一組の磁石体４４Ａ、４４Ｂにおける一方の磁石体を第１磁石体４４Ａとし、他方の磁石体を第２磁石体４４Ｂとする。図３～図６においては、各図における左側の磁石体が第１磁石体４４Ａ、右側の磁石体が第２磁石体４４Ｂとして示されている。
　図３から図６の各図に良く示されるように、第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂは、回転軸線Ｘに沿った面Ｙに対して左右に対称形状とされている。そして、第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂとは、その対向面間は僅かな隙間Ｄを有して配設されている。第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂは、回転断面形状が共に半円形状に形成されており、組み合わせて配設されることにより全体形状としては円形形状となっている。
　一組の磁石体の第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂは、センサ５０が配設される側の面が回転表面となっており、反対側の面が回転裏面となっている。そして、第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂは、共に回転軸線Ｘ方向にＮ極とＳ極が着磁されている。図４に示されるように、第１磁石体４４Ａは回転表面側がＮ極、回転裏面側がＳ極となるように着磁されており、第２磁石体４４Ｂは回転表面側がＳ極、回転裏面側がＮ極となるように着磁されている。したがって、第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂにおけるセンサ５０と対向する回転表面の磁極は互いに異なった磁極として配設されている。この結果、本実施形態では、磁束線αの流れは、図４及び図６に示されるように、回転表面側では第１磁石体４４Ａから第２磁石体４４Ｂに向けて流れ、回転裏面側では回転裏面側では第２磁石体４４Ｂから第１磁石体４４Ａに向けて流れる。
　なお、第１磁石体４４Ａ及び第２磁石体４４Ｂの回転表面の形状は、図３及び図６に良く示されるように、凹形状となる傾斜面４６となっている。第１磁石体４４Ａの回転表面には第１傾斜面４６Ａが形成され、第２磁石体４４Ｂの回転表面には第２傾斜面４６Ｂが形成されている。図３に良く示されるように、第１傾斜面４６Ａ及び第２傾斜面４６Ｂとも、外周面の高さは同じであるが、この外周面から中心に向けてすり鉢状に傾斜して形成されている。そして、本第１実施形態の第１傾斜面４６Ａ及び第２傾斜面４６Ｂの傾斜形状は、図６に良く示されるように、外周面から中心まで直線の傾斜形状とされている。そして、第１傾斜面４６Ａと第２傾斜面４６Ｂとは、対面して配置されている。その結果、第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂ間のセンサ５０を通過する磁束線の長さは、傾斜面が形成されていない場合に比べ、短くなる。
　磁石４４を形成する第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂの回転裏面には、磁性体で構成されたヨーク５２が配置されている。ヨーク５２は第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂの裏面に接して配置されており、第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂに跨って一体的形状として配置されている。その結果、磁石４４の回転裏面側の磁束線αは、図４及び図６に示されるように、ヨーク５２を通る形態となる。
　次に実施形態１の作用効果について説明する。図１に示すスロットルバルブ装置１０のバルブ２０の開度の検出は、回転角検出装置４０により行われる。図１及び図２に示すようにバルブ２０と回転角検出装置４０の磁石４４とは弁軸２２を介して回転方向に一体的とされており、一体的に回転する。この磁石４４の回転移動に伴う磁界の変化、すなわち磁束線αの方向変化をセンサ５０により検出し、バルブ２０の開度を把握する。
　実施形態１の回転角検出装置４０の磁石４４は、図３～図６に示すように、２分割形成された第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂが一組として配設されており、各磁石体４４Ａ、４４Ｂは回転軸線Ｘ方向にＮ極とＳ極が着磁されており、各磁石体４４Ａ、４４Ｂにおける回転表面の磁極は互いに異なった磁極とされている。これにより、従来のように径方向に着磁されている場合と比較して、センサ５０を通過する磁束線の長さが短くなる。また、磁極が切り替わる中央部分における磁界の無効領域を発生することがないため、センサ５０を通過する磁界強度の低減も抑制される。その結果、センサ５０が外乱磁界の影響を受ける場合でも、検出誤差を小さく抑え、回転角度検出を精度良く行うことができる。
　また、実施形態１の磁石４４は、センサ５０が配設される側の第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂの回転表面は、凹形状となる傾斜面とされている。このようにセンサ５０が配設される側の回転表面に凹形状となる傾斜面とされる場合には、センサ５０を通過する磁束線の長さを一層短くすることができて、磁界強度の低減をより一層抑制することができ、より回転角度検出を精度良く行うことができる。
　更に、実施形態１の磁石４４は、回転裏面にヨーク５２が磁石４４に接して配置されている。ヨーク５２は鉄等の磁性体で形成されている。これにより、磁石４４の回転裏面から出る磁束はヨーク５２に通ることになる。これにより、磁界強度の低下の抑制を図ることができる。すなわち、空気中を通過することになるセンサ５０側の磁界強度の低下の抑制を図ることができて、センサ５０が外乱磁界の影響を受ける場合でも、より検出誤差を小さく抑えることができる。したがって、この構成を取ることによっても、回転角度検出をより一層精度良く行うことができる。
　更に、実施形態１の磁石４４は、第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂは隙間を有して配設されている。これにより、磁壁による磁界の無効領域をなくして、体積当たりの磁気エネルギーを有効利用することができ、より一層、回転角度検出を精度良く行うことができる。
　図９から図１２は、従来の回転角検出装置と本開示の回転角検出装置の違いを比較して示すものである。図９は従来の回転角検出装置における磁石の磁路（磁束線）を示す概念図である。図１０は実施形態１の回転角検出装置において凹形状が形成されていない磁石を用いた場合の磁路（磁束線）を示す概念図である。図１１は実施形態１の回転角検出装置における磁石の磁路（磁束線）を示す概念図である。図１２は図９から図１１に示す各磁石における外乱磁界による磁束線に生じる角度誤差を示すための図である。
　先ず図９に示す構成（ａ）について説明する。図９は、従来の磁石４４Ｐとセンサ５０の配置を示す。従来の磁石４４Ｐは断面円形の一体形状で、Ｎ極とＳ極が径方向に着磁されている構成である。このため、図９に示される磁石４４Ｐの磁束線は、円形断面における外周面のＮ極からＳ極に流れることになり、センサ５０を通る磁束線αは磁石４４Ｐ全体を横切った流れとなり、長い磁束線となる。したがって、センサ５０を通る磁束線αの磁界強度の強さは弱くなる。
　次に図１０に示す構成（ｂ）について説明する。図１０は、実施形態１の磁石４４において、回転表面に凹形状の傾斜面が形成されていない構成のものである。したがって、図１０に示される磁石４４Ｈも磁石４４と同様に、２分割形成された第１磁石体４４ＨＡと第２磁石体４４ＨＢとが一組として配設されている。なお、磁石４４Ｈの回転裏面側には、実施形態１と同様に磁性体のヨーク５２が配置されている。
　そして、第１磁石体４４ＨＡと第２磁石体４４ＨＢの各磁石体４４ＨＡ、４４ＨＢは回転軸線Ｘ方向に着磁されており、回転表面側の磁極は互いに異なった磁極として配設されている。図１０の磁石４４Ｈの場合における回転表面の磁極は、第１磁石体４４ＨＡがＮ極とされ、第２磁石体４４ＨＢがＳ極とされている。
　図１０に示される磁石４４Ｈの基本的配置形態は、上述したように実施形態１と同様の配置となっている。そのため、磁束線αは第１磁石体４４ＨＡの回転表面から第２磁石体４４ＨＢの回転表面に流れることになり、図９に示す従来の磁石４４Ｐの場合の磁束線の長さに比べて短くなる。したがって、図９に示す従来の磁石４４Ｐの場合に比べ、センサ５０を通過する際の磁束線αの磁界強度は強くなる。
　次に図１１に示す構成（ｃ）について説明する。図１１は実施形態１に相当し、磁石４４は図６に図示されたものである。そのため、回転表面側の磁束線は、第１磁石体４４Ａの傾斜面４６Ａから第２磁石体４４Ｂの傾斜面に流れるため、図１０に示される磁石４４Ｈよりも、より短くなる。その結果、センサ５０を通る際の磁界強度は強くなる。
　次に、図９から図１１に基づいて図１２を説明する。図１２は上述した図９から図１１に示す磁石４４、４４Ｈ、４４Ｐの形態の違いにより、外乱磁界により生じる磁束線の角度誤差の違いを示すための図である。図１２の縦軸は図９から図１１の磁石４４Ｐ、４４Ｈ、４４におけるセンサ５０を通過する際の磁束線αの磁界強度の違いによる大きさを示したものである。したがって、従来の構成（ａ）である磁石４４Ｐの場合が最も低く、次に構成（ｂ）の磁石４４Ｈとなり、構成（ｃ）の磁石４４が最も大きく示されている。
　図１２の横軸は外乱磁界Ｊの強さが示されている。横軸の外乱磁界は左方向に行くにしたがって外乱磁界が大きくなることを示している。図１２には外乱磁界がＪ１の場合を示す。
　図１２において、外乱磁界Ｊ１における図９で示される従来の構成（ａ）の磁石４４Ｐの場合の磁束線の角度変化線図がＣ１で示され、正常状態との角度誤差はβ１で示される。同様に、図１０で示される構成（ｂ）の磁石４４Ｈの場合の磁束線の角度変化線図がＣ２で示され、正常状態との角度誤差はβ２で示される。同様に、図１１で示される構成（ｃ）の磁石４４の場合の磁束線の変化の線図がＣ３で示され、正常状態との角度誤差はβ３で示される。
　図１２に示される外乱磁界による角度誤差は、β１＞β２＞β３となっており、図９に示す磁石４４Ｐ、図１０に示す磁石４４Ｈ、図１１に示す磁石４４の順に外乱磁界Ｊによる角度誤差が小さくなっていることが分かる。すなわち、磁石４４、４４Ｈによれば、回転角検出装置４０におけるセンサ５０による角度検出の際、外乱磁界の影響を受ける場合でも、従来に比べ、検出誤差を小さく抑え、回転角度検出を精度良く行うことができる。特に、図１１に示す回転表面に傾斜面４６の凹形状を備えた磁石４４の場合は、最も検出誤差を小さく抑えることができて、回転角度検出を精度良く行うことができる。
　次に、実施形態２について説明する。図７は実施形態２に係る磁石１４４の断面図であり、実施形態１の図６に対応した図である。本実施形態の基本的形態は実施形態１と同じであり、磁石１４４の傾斜面１４６が異なっているのみである。したがって、相違点のみについて説明し、同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。
　図７に示す磁石１４４は、図６に示す実施形態１の傾斜面４６の代わりに、湾曲形状の傾斜面１４６を有する。このように傾斜面１４６を湾曲形状とした場合においても、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。
　次に、実施形態３について説明する。図８は実施形態３に係る磁石２４４の断面図であり、実施形態１の図６に対応した図である。本実施形態の基本的形態は実施形態１と同じであり、磁石２４４の傾斜面２４６が異なっているのみである。したがって、相違点のみについて説明し、同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。
　図８に示す磁石２４４は、２段階の直線の折れ線形状からなる傾斜面２４６を有する。このように傾斜面２４６を２段階の直線の折れ線形とした場合においても、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。
　上述した種々の実施形態は、本開示の代表例であって本開示を限定するものではなく、その要旨を逸脱しない限り様々な変更が可能である。また、上述した付加的な特徴は、別々に又は他の特徴と一緒に組み合わせることができる。
　例えば、回転角検出装置４０は、自動車等車両のエンジンの吸気通路に備えられるスロットルバルブ装置１０の場合であったが、その他の回転軸の回転角検出装置にも広く適用可能なものである。
　また、回転角検出装置４０の磁石４４を２分割して形成される第１磁石体４４Ａと第２磁石体４４Ｂは、隙間Ｄを有して配設される構成であったが、隙間Ｄを有することなく、別体の磁石体を接して配設する構成であっても良い。
　また、磁石４４のセンサ５０が配設される側の回転表面は凹形状となる傾斜面４６とされているが、必ずしも凹形状を形成する必要はない。すなわち、磁石４４のセンサ５０が配設される側の回転表面は平面形状とする構成であっても良い。
　また、磁石４４におけるセンサ５０と対向する回転表面と反対側の回転裏面には、磁性体で構成されたヨーク５２が配設される構成であった。しかし、ヨーク５２を配設しなくても所定の磁界強度が得られる場合には、必ずしもヨーク５２を配設する構成を取らなくても良い。
　また、磁石４４の全体形状は、円形形状であったが、多角形状であっても良い。
　本開示では様々な態様で技術の開示を行った。第１の態様は、回転する磁石と、前記磁石から発生する磁束線の方向変化によって回転角を検出するセンサと、を備える回転角検出装置であって、前記磁石は、回転軸線に沿った面で対称形状に２分割形成された２つの磁石体が一組として配設されており、前記各磁石体は、回転軸線方向にＮ極とＳ極が着磁されており、前記各磁石体における前記センサと対向する回転表面の磁極は互いに異なった磁極として配設されている、回転角検出装置である。
　上記第１の態様によれば、磁石は、対称形状に２分割形成された２つの磁石体が一組として配設されており、各磁石体は回転軸線方向にＮ極とＳ極が着磁されており、センサと対向する回転表面の磁極は互いに異なった磁極として配設されて構成されている。これにより、従来の一つの磁石体に磁極が回転軸線の径方向に着磁されている場合の磁石と比較して、磁極が切り替わる中央部分における磁界の無効領域を発生することがないため、よりセンサ部分における磁界強度を強くすることが可能となる。そして、センサが外乱磁界の影響を受ける場合でも、検出誤差を小さく抑え、回転角検出を精度良く行うことができる。
　第２の態様は、第１の態様の回転角検出装置であって、前記磁石体は相互間に隙間を有して配設されている、回転角検出装置である。
　上記第２の態様によれば、２つの磁石体は相互間に隙間を有して配設される。これにより、磁壁による磁界の無効領域をなくして、体積当たりの磁気エネルギーを有効利用することができる。
　第３の態様は、第１の態様または第２の態様の回転角検出装置であって、前記磁石における前記センサと対向する回転表面と反対側の回転裏面には、磁性体で構成されたヨークが前記磁石に接して配置されている、回転角検出装置である。
　上記第３の態様によれば、磁石のセンサ側の回転表面とは反対側の回転裏面にはヨークが配設される。これにより、回転裏面側の磁束の流れはヨークを通じて行われる。回転裏面側の磁束の流れがヨークを通じて行われることにより、回転表面側の空気中を通過する磁束線の強度の低減を図ることができ、磁界強度の低下の抑制を図ることができる。その結果、空気中を通過することになるセンサ側の磁界強度の低下の抑制を図ることができて、センサが外乱磁界の影響を受ける場合でも、より検出誤差を小さく抑えることができて、一層、回転角検出を精度良く行うことができる。
　第４の態様は、第１～第３の態様のいずれか一つの回転角検出装置であって、前記磁石体の回転表面は、凹形状となる傾斜面形状とされている、回転角検出装置である。
　上記第４の態様によれば、磁石の回転表面を傾斜面形状とすることにより、空気中に形成される磁路の長さを短くすることができる。このため、センサ部分における磁界強度の低下をより抑制することができて、回転角検出をより精度良く行うことができる。

Claims (4)

  1. 　回転する磁石と、前記磁石から発生する磁束線の方向変化によって回転角を検出するセンサと、を備える回転角検出装置であって、
    　前記磁石は、回転軸線に沿った面で対称形状に２分割形成された２つの磁石体が一組として配設されており、
    　前記各磁石体は、回転軸線方向にＮ極とＳ極が着磁されており、
    　前記各磁石体における前記センサと対向する回転表面の磁極は互いに異なった磁極として配設されている、回転角検出装置。
  2. 　請求項１に記載の回転角検出装置であって、
    　前記磁石体は相互間に隙間を有して配設されている、回転角検出装置。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の回転角検出装置であって、
    　前記磁石における前記センサと対向する回転表面と反対側の回転裏面には、磁性体で構成されたヨークが前記磁石に接して配置されている、回転角検出装置。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回転角検出装置であって、
    　前記磁石体の回転表面は、凹形状となる傾斜面形状とされている、回転角検出装置。
PCT/JP2021/034683 2020-10-14 2021-09-22 回転角検出装置 WO2022080098A1 (ja)

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