(57)【要約】      （修正有）【課題】回転移動する物体の回転位置を非接触でセンシングする手段を提供すること。【解決手段】軸方向に磁化されたリング状永久磁石を上下からそれぞれ２枚の磁性板で挟み込み、上下の磁性板の間で磁性板の両端部に上下２個ずつ突起状磁性体を設け、それぞれ上下２個の突起状磁性体の間のエアギャップに磁気感応素子を挿入する。これにより、リング状永久磁石からの磁束は、概ね突起状磁性体に絞り込まれ、磁気感応素子を通過する。この磁束量は、リング状永久磁石の回転角度にほぼ比例しており、磁気感応素子にて検出される信号出力より、リング状永久磁石の回転位置、従って、リング状永久磁石を支持する回転シャフトの回転位置を非接触でセンシングできる。【効果】磁束を効果的に磁気感応素子の装着部に集めることができるため、感度の高い高精度の非接触式回転位置センサが得られる。【選択図】図１
2006038872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絞り弁の一端部に取り付けられた環状もしくは半環状磁石、
前記絞弁が装備された本体に装着される樹脂カバー、
当該樹脂カバーに装着される補助カバー、
前記樹脂カバーと補助カバーとに取り付けられ、前記環状もしくは半環状磁石を挟んで磁路を形成する磁路形成部材、
前記磁路内にあって前記磁路を通る磁束を特定の箇所に集中させる磁束収束部、当該磁束収束部に取り付けられ、前記絞り弁の回転に伴う前記磁束収束部の磁束変化を検出する磁気感応素子、
からなる非接触式回転位置センサを有する絞弁組立体。
【請求項２】
請求項１に記載のものにおいて、
前記本体に装着され、前記絞弁を駆動するモータ、
前記モータと前記磁路との間に配置された磁性体、
からなる非接触式回転位置センサを有する絞弁組立体。
【請求項３】
請求項２に記載のものにおいて、
前記磁性体が前記モータの回転を前記絞弁の回転軸に伝達する歯車もしくはこの歯車の回転軸である非接触式回転位置センサを有する絞弁組立体。
【請求項４】
請求項１に記載のものにおいて、
前記樹脂カバーは前記絞弁が装着された回転軸が挿通する孔を有し、
前記樹脂カバー側に装着される磁性体には前記回転軸の直径より大きく、前記環状もしくは半環状磁石の直径より小さな孔がその中央に形成されており、
前記環状もしくは半環状磁石は前記孔を挿通した前記回転軸の端部に着自在に装着されている非接触式回転位置センサを有する絞弁組立体。
【請求項５】
永久磁石、
この永久磁石の発生する磁束を通す磁路部材、
当該磁路部材と前記永久磁石との相対的回転に伴う磁路内の磁束変化を検出すべく前記磁路内に配置された磁気感応素子、
前記磁路部材と前記永久磁石との相対的回転に伴う磁路内の磁束変化と回転角との間の非線型特性を調整すべく前記磁気通路に設けたスリット
を備えた非接触式回転位置センサ。
【請求項６】
永久磁石、
この永久磁石の発生する磁束を通す磁路部材、
当該磁路部材と前記永久磁石との相対的回転に伴う磁路内の磁束変化を検出すべく前記磁路内に配置された磁気感応素子、
前記磁路部材を通る磁束を前記磁気感応素子取り付け部に収束させるために前記磁路部材に設けた磁気抵抗部形成用スリット
を備えた非接触式回転位置センサ。
【請求項７】
永久磁石、
この永久磁石の発生する磁束を通す磁路部材、
当該磁路部材を通る磁束を特定の箇所に収束させるために前記磁路部材に設けた磁気収束部、
前記磁路部材と前記永久磁石との相対的回転に伴う磁路内の磁束変化を検出すべく前記磁気収束部に配置された磁気感応素子、
前記磁路部材に非接触状態で当該磁路部材を包囲する磁気シールド用磁性部材を備えた非接触式回転位置センサ。
【請求項８】
磁界発生源としての永久磁石、磁路形成のための磁性体ヨーク、並びに磁場を検出するための磁気感応素子から構成される非接触式回転位置センサにおいて、前記非接触式回転位置センサの収納カバーに磁性体カバーを取り付けることにより、あるいは、前記非接触式回転位置センサ収納カバーの上に別途専用カバーを設け、その専用カバーに磁性体カバーを取り付けることにより、前記非接触式回転位置センサの近傍に配置される別の磁性体が、磁気感応素子で検出される磁束密度信号に影響を与えないようにしたことを特徴とする非接触式回転位置センサ。
【請求項９】
前記請求項１から８のいずれかに記載の非接触式回転位置センサにおいて、前記磁性板の突起状磁性体あるいは磁束を絞り込む部位の近くに、少なくとも一つの孔を設けたことを特徴とする非接触式回転位置センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば内燃機関のスロットルバルブ（絞弁）の回転軸の回転角度を検出する回転位置センサに関し、特に非接触式回転位置センサに関する。
【０００２】
また、本発明はそのような非接触式回転位置センサを備えた絞弁組立体に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のこの種の回転位置センサとしては日本特許第２８４２４８２号，日本特許第
２９２０１７９号，米国特許第５５２８１３９号，米国特許第５７８９９１７号および米国特許第６１３７２８８号に記載されたものが知られている。
【０００４】
これら従来技術では、永久磁石側を回転子とすると、固定子内の円周方向の磁束密度が、回転子の回転方向に対して線形的に分布していることに着目したものであり、固定子内の磁場分布が、磁石が取付けられた回転子の回転位置になるべく影響されないようにするために、回転子と固定子との対向面の形状に関しては、回転方向に対して垂直な方向の長さが均一になるように構成している。
【０００５】
【特許文献１】日本特許第２８４２４８２号
【特許文献２】日本特許第２９２０１７９号
【特許文献３】米国特許第５５２８１３９号
【特許文献４】米国特許第５７８９９１７号
【特許文献５】米国特許第６１３７２８８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように回転子と固定子との対向面の形状が制約を受けるために、センサを設置する対象機器に適した設計をする上で、設計自由度が低いという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、固定子側と回転子側における磁路の対向面の形状において、回転子の回転方向に対して垂直な方向の長さが均一でなくとも十分な性能が得られる非接触式回転位置センサを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明では、回転子を形成する環状または半環状永久磁石を挟んで例えば一対の磁性板によって固定子側磁路の一部を形成し、この固定子側磁路を通って形成される閉磁路の途中に磁束を集中させる絞り部としての磁束収束部を設け、当該磁束絞り部（収束部）に磁気感応素子を配置する。
【０００９】
また別の発明では環状または半環状永久磁石を絞弁の回転軸の端部に装着し、本体に装着される樹脂カバーにこの磁石を挟んで磁気通路を形成する磁性体組立体を装着し、この磁性体組立体には磁束収束部を設けてその磁束収束部に磁気感応素子を設置する。
【００１０】
具体的には環状または半環状永久磁石は回転軸に脱着自在に取り付けられ、磁性体組立体の一方には回転軸の径より大きく磁石の内径より小さい孔が中央に設けられている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、固定子側と回転子側における磁路の対向面の形状において、回転方向に対して直角な方向の長さが均一でなくとも、高い設計自由度を確保した上で、十分な性能が得られるという効果がある。また、磁束を効果的に磁気感応素子の装着部に集めることができるため、感度の高い高精度の非接触式回転位置センサが得られる。さらに、用いる永久磁石が回転軸方向に磁化されている場合、回転子側には、永久磁石以外の磁性材はなくとも、十分な検出感度が得られる。従って、回転子の慣性モーメントを減らすことができ、このため、回転駆動用のアクチュエータの負荷が軽減でき、回転子の応答性が向上するという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１から図４を用いて本発明の第一の実施例を説明する。
【００１３】
図１は本実施例の外観を示し、図２はその内部構造がわかるように示した図である。図１，図２に示すように、本実施例では、リング状（環状）の永久磁石１０およびリング状の永久磁石１０を支持するシャフト（回転軸）１５により回転子を形成し、リング状の永久磁石１０を磁性板（磁性体組立体）１１，１２，１３，１４で上下に挟み込む。
【００１４】
上側の磁性板１１，１２は、お互いに水平方向に離れて配置される。その結果両磁性板１１，１２の間にエアギャップ（ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２）が形成される。これは下側の磁性板１３，１４についても同様である。
【００１５】
磁性板１１，１２，１３，１４には、それぞれ磁束絞り部（磁束収束部）を形成する突起状磁性体１６，１７，１８，１９が配置され、突起状磁性体１６，１７の間にホール素子（磁気感応素子）２１を、また、突起状磁性体１８，１９の間にホール素子（磁気感応素子）２２を配置する。
【００１６】
磁束絞り部（磁束収束部）を形成する突起状磁性体１６，１７，１８，１９はエアーギャップａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２を挟んで互いに対象な位置で、且つ磁石１０の外周部位に形成される。この磁束絞り部（磁束収束部）を形成する突起状磁性体１６，１７，１８，１９は磁性板１１，１２，１３，１４と一体に形成したが、別体に形成しておいて後から接着あるいは溶接によって取り付けすることができる。
【００１７】
この実施例の正面図が図５（ｂ）に示されている。
【００１８】
磁性板１１，１３および１２，１４は均一なギャップＧ１を以って対面配置されている。
【００１９】
磁性板１１，１２と磁石１０の上面との間には均一な小ギャップｇ１が設けてあり、また磁性板１３，１４と磁石１０の下面との間には均一な小ギャップｇ２が設けられている。
【００２０】
その結果ギャップＧ１は磁石の厚みｔ１に、小ギャップｇ１，ｇ２を加えた大きさとなる。
【００２１】
また、突起状磁性体部１６，１７及び１８，１９の間のギャップは磁石１０の厚みｔ１より小さい。
【００２２】
磁性板１３，１４の中心に設けられたシャフト１５の挿通孔５１の径ｄは磁石１０の内径Ｄと同じか小さく設定されている。
【００２３】
この挿通孔５１の径ｄは磁石の外径Ｄ０より小さいことが最低限要求されるがどの程度小さくするかは磁路の条件で決定する。
【００２４】
また、磁性板１１，１２の中央の孔５２、及び小ギャップａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２はなくても良い。この実施例は後述する。
【００２５】
この磁性板（１１，１２及び１３，１４）の中央の孔の径ｄ、ｄ０は回転シャフト１５を磁路の一部として利用するか否かによって決定する。この回転シャフト１５が非磁性体の場合には磁性板の中央の孔５１，５２の径ｄ，ｄ０を磁石１０の内径Ｄより小さくすることに特別な性能の変化は見られないが、回転シャフト１５が磁性体の場合には磁気感応素子２１，２２の取り付け部の磁束が回転シャフト１５を通って漏洩する磁束の影響を受けるので、これを考慮して磁性板（１１，１２及び１３，１４）の中央の孔５１，５２の径ｄ，ｄ０が決定される。
【００２６】
回転シャフト１５を通る磁束を積極的に利用する場合は磁性板（１１，１２及び１３，１４）の中央の孔５１、５２の径ｄ，ｄ０は小さく設定される。逆に回転シャフト１５を通る磁束の影響を避ける場合は磁性板（１１，１２及び１３，１４）の中央の孔５１，
５２の径ｄ，ｄ０は大きく設定される。しかし磁石１０の外径Ｄ０より孔の径ｄ，ｄ０を大きくすると磁石１０と磁性板（１１，１２及び１３，１４）との間のエアーギャップが大きくなって基本的磁束量が減少するので磁性板（１１，１２及び１３，１４）の中央の孔の径ｄ，ｄ０の上限は磁石１０の外径Ｄ０とするのが好ましい。
【００２７】
磁性部材（１１乃至１４，１６乃至１９、回転軸）のこのような形状や配置関係、各ギャップ（ｇ１，ｇ２，Ｇ１，Ｇ２）の寸法関係によって磁石の発生する磁束は磁気感応素子２１，２２が取り付けられた２個所のエアーギャップＧ２部に絞り込まれ、収束する。
【００２８】
回転シャフト１５を通る漏洩磁路は突起状磁性体部１６，１７及び１８，１９で極端な磁束の飽和が生じないよう調整するのに利用される。
【００２９】
ここで、ホール素子２１、あるいはホール素子２２は片方だけでも機能するが、故障時の相互のバックアップあるいは故障診断のチェック用に２個配置する。
【００３０】
ここで、リング状の永久磁石１０は、図３の矢印で示すように、概ね回転軸方向に着磁されている。リング状の永久磁石１０の磁化の向きは、回転方向１８０°の領域で上向きにその他の領域は下向きである。
【００３１】
このときの磁束密度ベクトルは、概略図４のような分布をなす。すなわち、リング状の永久磁石１０による磁場は、上下の磁性板１１，１２，１３，１４に分流され、突起状磁性体１６，１７，１８，１９並びにホール素子２１，２２を通過する。ホール素子２１，２２を通過する磁場の向きと強さは、リング状の永久磁石１０の回転位置によって変化する。
【００３２】
ここで、リング状の永久磁石１０の回転位置と、ホール素子２１を通過する磁束量との関係について、図５を用いて説明する。図５には、リング状の永久磁石１０における磁場の向きを示す。
【００３３】
この回転位置において、領域ａと領域ｂは、丁度同じ開き角度にあり、それぞれの領域の磁場の向きは、互いに反対の向きであり、領域ａと領域ｂからの磁束は互いに打ち消し合う。実際は、磁化分布の向きが反転する領域ａと領域ｃの境界付近は、磁化が弱まっているので、厳密には相殺しないが、概ね打ち消し合うと見て良い。
【００３４】
このため、残りの領域ｃにおける磁束の大部分が、突起状磁性体１６，１７を通過する。この量は、領域ｃの占める面積に比例している。
【００３５】
また、領域ｃの占める面積は、リング状の永久磁石１０の回転角度に比例する。従って、ホール素子２１で検出される磁束密度は、リング状の永久磁石１０の回転角度に概ね比例している。これにより、ホール素子２１で検出される磁束密度をセンシングすることにより、リング状の永久磁石１０の回転角度、すなわちシャフト１５の回転角度が検出できることになる。
【００３６】
なお、本実施例では、図１における磁性板１１，１２の間の間隔ａ１，ａ２，ｂ１，
ｂ２は、ａ１＝ａ２＝ｂ１＝ｂ２になっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ａ１＞ｂ１，ａ２＞ｂ２にしても良い。さらに、望ましくは、ａ１＝ａ２，ｂ１＝
ｂ２にした方が良い。ａ１＞ｂ１，ａ２＞ｂ２にすることにより、磁性体１１，１２間の磁気的カップリングが弱くなり、ホール素子２１で検出される磁束密度と、リング状の永久磁石１０の回転角度との間の直線関係が向上する。
【００３７】
上下の磁性板１１と１３，１２と１４は均一なギャップＧ１を保って対面している。上下の磁性板１１と１３，１２と１４は永久磁石１０との間に均一なギャップｇ１（上側ギャップ），ｇ２（下側ギャップ）を保って永久磁石１０と対面している。ギャップＧ１は永久磁石１０の厚さｔ１よりギャップｇ１＋ｇ２分だけ大きい。しかし、突起状磁性体
１６，１７及び１８，１９間のギャップｇ３，ｇ４は永久磁石１０の厚さより小さい。この構成によって永久磁石１０の磁束を突起状磁性体１６，１７及び１８，１９において収束させることができる。この意味において、突起状磁性体１６，１７及び１８，１９は磁気絞り部を形成する。つまり、磁性体板１１，１３及び１２，１４間に磁束の通り易い部分として突起状磁性体１６，１７及び１８，１９を設け、この部分に磁束を集中させることが本発明の原理である。
【００３８】
なお、本センサを低コストで生産する場合、各部位の取り付け精度は±０.２mm 程度であることを考えると、本実施例において、リング状の永久磁石１０と上下の磁性板１１，１２，１３，１４の間のエアギャップの幅を、それぞれ０.５mm 以上、望ましくは１mm前後にした方が、取り付け誤差によるセンサの特性への影響を小さくできる。このことは、以下に示す他の実施例においても共通事項である。
【００３９】
磁性材は多かれ少なかれ、磁気ヒステリシス特性を有しており、一般的に０.５Ｔ あるいは１Ｔを超えると、磁気ヒステリシス効果が次第に顕著になってくる。回転位置センサの回転位置精度を高精度にするためには、磁気ヒステリシスは極力小さい範囲で使うのが望ましい。従って、磁性材内部、代表的には磁性板１１，１２，１３，１４の内部の磁束密度が０.５Ｔ 以下であることが望ましい。このことは、以下に示す他の実施例においても共通事項である。
【００４０】
なお、本実施例では、永久磁石はリング状であるが、円盤状のものでも、同様の機能を持たせることができる。
【００４１】
図６から図９の図を用いて本発明の第二の実施例を示す。図６は本実施例の外観を示し、図７はその内部構造がわかるように示した図である。図６，図７に示すように、本実施例は、先の第一の実施例と殆ど構造は変わらないが、唯一、上部の磁性板３０が１枚ものになっている点が異なる。リング状の永久磁石１０からの磁束を分岐して、突起状磁性体１６，１７と突起状磁性体１８，１９に分流するためには、上下の磁性板のうち、どちらかに水平方向エアギャップがあれば良い。この例では、下の磁性板１３，１４で水平方向エアギャップを形成している。図８はリング状の永久磁石１０の磁化分布を示しており、図９は磁束密度ベクトル分布の様子を示している。
【００４２】
本実施例では、リング状の永久磁石１０の上部で磁路が形成されるため、突起状磁性体１６，１７と突起状磁性体１８，１９に分流する磁束の量が減少するものの、上部の磁性板３０は１枚もので良いため、部品数が減り、製作し易いという効果がある。また、回転位置センサを下部の面で固定する場合、上部は外側になるが、外側からの磁性体の侵入によるセンサ出力への影響が軽減できるという効果もある。
【００４３】
本発明の第三の実施例を図１０に示す。本実施例は、先の第一の実施例の構造において、磁性板１１，１２に、穴３１，３２を設けたものである。穴の形状やサイズにより、磁性板１１，１２の磁路における磁気抵抗分布を調整できる。これにより、第一の実施例の回転位置センサよりも、ホール素子で検出される磁束密度と回転角度の間の直線性が改善されるという効果をもつ。また、磁性板１３，１４にも同様な穴をあけて、この直線性をさらに改善することもできる。なお、ここでは、各磁性板に１個の穴を設けた場合を示したが、本発明はこれに限定するものではなく、２個あるいは複数個の穴を用いても良い。以下も同様である。
【００４４】
本発明の第四の実施例を図１１に示す。本実施例は、第二の実施例の構造において、磁性板３０に、穴３１，３２を設けたものである。本実施例では、第二の実施例に対して、ホール素子で検出される磁束密度と回転角度の間の直線性が改善される効果をもつ。
【００４５】
本発明の第五の実施例を図１２に示す。本実施例は、本発明の第一の実施例において、図２の２極に磁化されたリング状の永久磁石１０を、１極の半割の永久磁石１０ａに置き換えたものである。永久磁石１０ａは、回転軸方向上向きあるいは下向きに着磁されている。この場合、磁性板１１に進入する磁束は、概ね永久磁石１０ａの磁性板１１への垂直投射面積に比例、この垂直投射面積は永久磁石１０ａの回転角度に比例している。このため、ホール素子２１で検出される磁束密度は、永久磁石１０ａの回転角度に比例する。これにより、ホール素子２１で検出される磁束密度をセンシングすることにより、リング状の永久磁石１０ａの回転角度、すなわちシャフト１５の回転角度が検出できる。
【００４６】
本発明の第六の実施例を図１３に示す。本実施例は、本発明の第二の実施例において、図７の２極に磁化されたリング状の永久磁石１０を、１極の半割の永久磁石１０ａに置き換えたものである。永久磁石１０ａから発生した磁束は、磁性板３０に進入し、突起状磁性体１７，１９の方に分流し、それぞれ、ホール素子２１，２２並びに、突起状磁性体
１６，１８を通過して、磁性板１３，１４に進入し、永久磁石１０ａにもどる磁路を形成する。突起状磁性体１７，１９への磁束の分流比は、永久磁石１０ａの磁性板１３への垂直投射面の面積と永久磁石１０ａの磁性板１４への垂直投射面の比率でほぼ決まる。このため、ホール素子２１で検出される磁束密度は、永久磁石１０ａの回転角度に比例する。これにより、ホール素子２１で検出される磁束密度をセンシングすることにより、リング状の永久磁石１０ａの回転角度、すなわちシャフト１５の回転角度が検出できる。
【００４７】
本発明の第七の実施例を図１４に示す。本実施例では、リング状の永久磁石１０，磁性ヨーク３５、およびリング状の永久磁石１０を支持するシャフト１５により回転子を形成し、リング状の永久磁石１０を外側から包囲する磁性板３１および磁性板３１のエアギャップに挿入されたホール素子２１，２２により固定子を形成する。リング状の永久磁石
１０は、半径方向に着磁されており、外周面上を一周にわたって見た場合、２極に磁化されている。すなわち、周方向１８０°の範囲において、半径方向外向きに、その他の領域は半径方向内向きに磁化されている。磁性板３１の回転子に最も近い磁極を形成する磁性板部位３１ａには、リング状の永久磁石１０からの磁束を集める役割をしており、磁性板部位３１ａにおける磁場分布が直接ホール素子２１，２２の信号出力に影響を与えるものではないため、磁性板部位３１ａがリング状の永久磁石１０に直接対向する面３１ｂの形状は、リング状の永久磁石１０の回転方向に均一である必要性はない。磁性板部位３１ａで集められた磁束は、磁性板部位３１ｃを通過した後、ホール素子２１を通過して、もう一方の磁性板部位３１ｃおよび磁性板部位３１ａを通過して、リング状の永久磁石１０にもどる。本実施例では、磁性板部位３１ａと磁性板部位３１ｃが同一平面上にある場合であるが、本発明はこれに限定されない。図１４において、磁性板部位３１ｃをリング状の永久磁石１０の手前あるいは、背後を通るように三次元的に構成しても良い。
【００４８】
本発明の第八の実施例を図１６に示す。本実施例は、本発明の第一の実施例において、突起状磁性体１６，１７，１８，１９の代わりに、図１５に示した磁性板５０，５１に、突起部位５０ａ，５１ａを設け、突起部位５０ａ，５１ａを磁性板５０の面に対して概ね垂直に曲げたものを用いて、図１６に示すように、リング状の永久磁石１０を上下から挟み込む。このとき、間にホール素子２１，２２を挟み込むことにより、第一の実施例と実質的に等価な磁路を形成でき、非接触式回転位置センサの機能を有することができる。本実施例によれば、第一の実施例における磁性板１１，１２，１３，１４に突起状磁性体
１６，１７，１８，１９を配置する形状に比べ、磁性板５０、５１の打ち抜きと、突起部位５０ａ，５１ａの曲げ加工のみで済むため、生産性が上がるという効果がある。
【００４９】
本発明の第一の実施例を実機に適用した第九の実施例について説明する。図１７において、回転角を検出すべき対象装置の収納カバー４１には回転軸を外に出すための回転軸貫通用穴４２が設けられており、収納カバー４１の外表面上に、突起状磁性体１６，１８が取り付けられた磁性板１３，１４、ホール素子２１，２２を装着する。対象装置の回転軸には、リング状の永久磁石１０とシャフト１５が一体となったものを取り付ける。さらに、その外側に磁性板１１，１２と回転位置センサ収納カバー４０が一体となったものを取り付ける。一体にする方法としては、例えば、回転位置センサ収納カバー４０を樹脂製にして、インサートモールドによる磁性板と樹脂との一体成形加工が生産性に優れている。
【００５０】
なお、これまでの実施例では、磁性板１１，１２，１３，１４，３０は矩形状の板で例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の形状、例えば、円盤型や、半円盤型，扇型，台形型等いずれの形状でも良い。
【００５１】
本発明も含めて、永久磁石を使った各種の非接触式回転位置センサが存在するが、対象装置に組み込んだ場合、非接触式回転位置センサの近傍に磁性体が配置される可能性があり、ホール素子等の磁気感応素子の出力信号に影響を与えてしまう。そこで、第十の実施例として、図１８に示すように、非接触式回転位置センサ１０００の収納カバー４０に、磁性体をとりつけたシールドカバー４５を取り付けることにより、外部磁性体によるホール素子等の磁気感応素子の出力信号への影響を小さくすることができるという効果がある。
【００５２】
図１９，図２０に基づき本発明になる非接触式回転位置センサを取り付けた絞弁組立体の一例を説明する。
【００５３】
本体２０１に回転シャフト（回転軸）２０３（シャフト１５に相当）が回転可能に支承されている。２００は本体の空気流路の開口面積を制御する絞り弁で、ねじにより回転シャフト２０３に固定されている。２０２は樹脂カバーで、本体２０１にねじ（２１０ａ−２１０ｃ）により固定されている。
【００５４】
樹脂カバー２０２には貫通孔２０４が形成されている。回転シャフト２０３の先端はこの孔２０４を通って樹脂カバー２０２の外に延びる。
【００５５】
樹脂カバー２０２の孔２０４の周りには四角形の凹所が形成されており、この凹所を形成する樹脂カバーの外壁面には中央に孔５１を有する磁性板１３，１４が接着により貼り付けられている。磁性板１３，１４は水平方向に分割されており図１に示すエアーギャップ（ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２）と同様のギャップが両者間に設けられている。
【００５６】
樹脂カバー２０２が本体２０１に装着された状態で回転シャフト２０３の先端はこの磁性板１３，１４も越えて外に延びている。
【００５７】
中心に取付け孔を備えた樹脂材製の取り付けピース１１０に環状もしくは半環状磁石
１０が固定されており、この取り付けピース１１０の中心孔に回転シャフト２０３の先端を圧入し両者を固定する。
【００５８】
このように構成することにより、回転シャフト２０３の先端に磁性板１３，１４の中央の孔孔５１の直径より大きい外径を有する磁石１０を磁性板１３，１４の外側に取付けることができる。
【００５９】
４０は樹脂カバー２０４の凹所に対応する部分を覆う樹脂性の補助カバーである。
【００６０】
この補助カバー４０の内側には磁性板１３，１４に対面する位置に磁性板１１，１２が接着剤で貼り付けられて、固定される。磁性板１３，１４に形成された突起状磁性部材
１６，１８と、磁性板１１，１２に形成された突起状磁性部材１７，１９は補助カバー
４０を樹脂カバー２０２に取り付けた状態で一対のギャップＧ２を形成する。
【００６１】
このギャップＧ２には磁気感応素子としてのホール素子２１，２２が装着されている。
【００６２】
かくして、先の図１乃至図５（ａ），（ｂ）に示した非接触センサを絞り弁の回転シャフトの端部に形成することができる。
【００６３】
実施例では本体２０１にはモータ２０７が装着されており、中間ギア２０５，回転シャフト２０３に固定された最終段ギア２０６を介して絞弁軸２０３にモータ２０７のトルクが伝達されるよう構成されている。
【００６４】
２０８は中間ギア２０５を支承する固定軸である。本実施例では中間ギア２０５は樹脂材製とし、最終段ギア２０６を焼結合金製としている。これはモータ２０７の発生する電磁ノイズが磁性体性の最終段ギア２０６で吸収され、センサの磁気回路に影響を及ぼすのを抑制することができる。
【００６５】
この効果は、中間ギア２０５や中間ギア２０５の回転を支承する固定軸２０８を磁性材で形成することによっても得られる。
【００６６】
なお、最終段ギア２０６が磁性材で構成された場合、回転シャフトを通る漏洩磁束の磁気通路の一部として作用することを考慮する必要がある。
【００６７】
また、最終段ギアが樹脂材製であっても、回転シャフトに固定する固定力を得るために中心部に金属部分が必要であり、この金属部分が磁性材で構成される場合は同様に磁石
１０の回転シャフトを通って漏洩する漏洩磁束の磁気通路となるのでその磁気的作用を考慮する必要がある。
【００６８】
これらの点を考慮して磁性体１３，１４の中央穴５１の直径あるいは、最終段ギア側磁性材部と磁性板１３，１４との間のギャップが設定される必要がある。
【００６９】
本実施例では、磁石１０と磁性板１３，１４との間のエアギャップＧ２が磁性板１３，１４と回転シャフト２０３間のエアギャップ、磁性板と最終段ギア２０６側の磁性部材との間のエアーギャップのいずれよりも小さく成るよう構成し、回転シャフト２０３を通る漏洩磁束ができるだけ少なくなるよう設定した。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第一の実施例の外観を示す図である。
【図２】本発明の第一の実施例の内部構造を示す図である。
【図３】本発明の第一の実施例の構成部品であるリング状の永久磁石の磁化分布を示す図である。
【図４】本発明の第一の実施例における磁束密度ベクトル分布を示す図である。
【図５】（ａ）は本発明の第一の実施例における非接触回転位置センサの動作原理を説明する図である。（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙを断面した概念図である。
【図６】本発明の第二の実施例の外観を示す図である。
【図７】本発明の第二の実施例の内部構造を示す図である。
【図８】本発明の第二の実施例の構成部品であるリング状の永久磁石の磁化分布を示す図である。
【図９】本発明の第二の実施例における磁束密度ベクトル分布を示す図である。
【図１０】本発明の第三の実施例の外観を示す図である。
【図１１】本発明の第四の実施例の外観を示す図である。
【図１２】本発明の第五の実施例の内部構造を示す図である。
【図１３】本発明の第六の実施例の内部構造を示す図である。
【図１４】本発明の第七の実施例の内部構造を示す図である。
【図１５】本発明の第八の実施例に用いる磁性板の加工前の形状を示す図である。
【図１６】本発明の第八の実施例の内部構造を示す図である。
【図１７】本発明の第九の実施例の内部構造を示す図である。
【図１８】本発明の第十の実施例の内部構造を示す図である。
【図１９】図２０のＸ−Ｘ線に沿った断面の概念図（寸法形状，位置関係は必ずしも一致しないが機能的には同一部材を備えている）。
【図２０】本発明の非接触式回転位置センサを取り付けた絞弁組立体の一実施例を示す分解斜視図。
【符号の説明】
【００７１】
１０，１０ａ…永久磁石、１１，１２，１３，１４，３０，３１，５０，５１…磁性板、１５…シャフト、１６，１７，１８，１９…突起状磁性体、２１，２２…ホール素子、３１ａ，３１ｃ…磁性板部位、３１ｂ…磁性板部位３１ａがリング状の永久磁石１０に直接対向する面、３５…磁性ヨーク、４０…収納カバー、４１…対象装置の収納カバー、
４２…回転軸貫通用穴、４５…シールドカバー、５０ａ，５１ａ…突起部位、１００，
２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００…非接触式回転位置センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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