(57)【要約】【課題】ロータに対する取り付け精度の許容度が高く、広範囲のロータ形状に対応可能で、高感度で高い回転角検出精度を有する回転角検出装置を提供する。【解決手段】バイアス磁界Ｂ１，Ｂ２を発生する磁石３１と、バイアス磁界Ｂ２の変化を検出する磁気センサ素子３２と、バイアス磁界Ｂ１，Ｂ２の磁束を誘導する磁束誘導部３４とを有してなり、磁束誘導部３４を通る磁束Ｂ１，Ｂ２の経路が、２つの環状経路が連結した８字形状の経路からなり、磁石３１と磁気センサ素子３２とが、それぞれ、２つの環状経路の所定位置に挿入配置されると共に、２つの環状経路のそれぞれに、磁束誘導部３４の隙間からなるギャップ３４Ｇ１，３４Ｇ２が形成され、ギャップ３４Ｇ１，３４Ｇ２の少なくとも一つが、ロー１０の最外周軌道に最近接して配置されてなる回転検出ギャップ３４Ｇ１である回転角検出装置３０とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するロータの最外周軌道に近接して配置され、バイアス磁界の変化により前記ロータの回転角を検出する回転角検出装置であって、
前記バイアス磁界を発生する磁石と、前記バイアス磁界の変化を検出する磁気センサ素子と、前記バイアス磁界の磁束を誘導する磁束誘導部とを有してなり、
前記磁束誘導部を通る磁束の経路が、２つの環状経路が連結した８字形状の経路からなり、
前記磁石と前記磁気センサ素子とが、それぞれ、前記２つの環状経路の所定位置に挿入配置されると共に、前記２つの環状経路のそれぞれに、前記磁束誘導部の隙間からなるギャップが形成され、
前記ギャップの少なくとも一つが、前記ロータの最外周軌道に最近接して配置されてなる回転検出ギャップであることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項２】
前記磁束誘導部の比透磁率が、１００以上であることを特徴とする請求項１に記載の回転角検出装置。
【請求項３】
前記磁束誘導部が、４２アロイ、パーマロイまたはスーパーマロイからなることを特徴とする請求項２に記載の回転角検出装置。
【請求項４】
前記回転検出ギャップ周りの磁束誘導部先端が、当該回転角検出装置のハウジングから突出形成されてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項５】
前記ロータに対向する前記回転検出ギャップ周りの磁束誘導部先端が、ロータの回転軸を中心とする円弧形状からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項６】
前記ロータに対向する前記回転検出ギャップ周りの磁束誘導部先端が、ロータに向かって先細に形成されてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項７】
前記回転するロータが、前記回転検出ギャップを横切ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項８】
前記回転検出ギャップが、前記環状経路の直線部に配置され、
前記回転するロータが、前記直線部を横切ることを特徴とする請求項７に記載の回転角検出装置。
【請求項９】
前記回転検出ギャップが、前記環状経路の角部に配置され、
前記回転するロータが、前記角部を横切ることを特徴とする請求項７に記載の回転角検出装置。
【請求項１０】
前記回転検出ギャップが、前記２つの環状経路のそれぞれに形成されてなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項１１】
前記磁石が、前記磁束誘導部に勘合配置されてなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項１２】
前記磁石が、前記８字形状の経路の交差部に配置されてなることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項１３】
前記磁石が、前記ロータから最遠方に配置されてなることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項１４】
前記磁気センサ素子が、前記ロータから最遠方に配置されてなることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項１５】
前記磁気センサ素子周りの磁束誘導部先端が、前記磁気センサ素子に向かって先細に形成されてなることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項１６】
前記磁気センサ素子が、ホール素子であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項１７】
前記磁気センサ素子が、磁気抵抗素子の組み合わせからなるブリッジであり、
当該ブリッジが、前記８字形状の経路の分岐点に配置されてなることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するロータの最外周軌道に近接して配置され、バイアス磁界の変化により前記ロータの回転角を検出する回転角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転するロータの最外周軌道に近接して配置され、バイアス磁界の変化により前記ロータの回転角を検出する回転角検出装置が、例えば、特開平１１−２３７２５６号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
図１４（ａ）は、特許文献１と同様の従来の回転角検出装置の例で、ロータ１０と回転角検出装置２０の模式的な配置図である。
【０００４】
図１４（ａ）に示す回転角検出装置２０は、回転検出用の差動型ＭＲＥセンサ２２ａ，２２ｂを有する回転角検出装置である。回転角検出装置２０のハウジング２３内には、２つのＭＲＥセンサ２２ａ，２２ｂと共に、バイアス磁界を発生する磁石２１が収容されている。回転角検出装置２０は、突起部１０ｔを有する回転するロータ１０の最外周軌道に近接して配置され、ロータ１０の回転に伴うバイアス磁界の変化により、ロータ１０の回転角を検出する。
【０００５】
図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の破線で囲った部分の拡大図で、図中の（Ａ）から（Ｄ）で示す各状態は、ロータ１０の突起部１０ｔが回転に伴って左から右に移動する様子を示している。
【０００６】
（Ａ）状態では、突起部１０ｔが一点鎖線で示した磁石２１の中心線の左遠方にあるため、バイアス磁界は各ＭＲＥセンサ２２ａ，２２ｂ上で左右対称に傾いている。（Ｂ）状態では、突起部１０ｔが磁石２１の中心線に左側から近づいているため、バイアス磁界も全体的に左側に傾いている。（Ｃ）状態では、突起部１０ｔが磁石２１の中心線から右側に遠ざかっているため、バイアス磁界も全体的に右側に傾いている。（Ｄ）状態では、突起部１０ｔが磁石２１の中心線の右遠方にあるため、バイアス磁界は再び各ＭＲＥセンサ２２ａ，２２ｂ上で左右対称に傾いている。
【０００７】
図１４（ｃ）は、それぞれ、ロータの回転に伴う磁気振れ角信号、差動振れ角信号およびセンサ出力信号の経時変化を示す図である。
【０００８】
図１４（ｃ）において、上段は２つのＭＲＥセンサ２２ａ，２２ｂが検出した磁気振れ角信号の経時変化で、図中の破線で示した各位置が図１４（ｂ）の（Ａ）から（Ｄ）で示す各状態に対応する。中段は差動振れ角信号の経時変化で、上段の２つのＭＲＥセンサ２２ａ，２２ｂが検出した磁気振れ角信号の差（２２ｂ−２２ａ）を示している。下段はセンサ出力信号の経時変化で、中段の差動振れ角信号に対して一点鎖線で示した閾値が設定されており、差動振れ角信号と閾値の交点でセンサ出力信号が切り替わることで、下段の方形のセンサ出力信号が得られる。
【特許文献１】特開平１１−２３７２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１５（ａ），（ｂ）を用いて、図１４（ａ）〜（ｃ）に示した従来の回転角検出装置２０の問題点を説明する。
【００１０】
図１５（ａ）は、ロータ１０と従来の回転角検出装置２０との配置関係の詳細を模式的に示す図であり、図１５（ｂ）は、図１４（ｃ）の中段と同様の差動振れ角信号の経時変化を示す図である。
【００１１】
図１５（ａ）に示すように、回転角検出装置２０の検出精度を高めるためには、バイアス磁界の変化量を大きくするために、回転角検出装置２０の磁石２１を回転するロータ１０にできるだけ近接する必要がある。しかしながら、磁石２１の先端からハウジング２３の先端までの間は、２つのＭＲＥセンサ２２ａ，２２ｂを配置するための間隔ＨＧが必要である。また、回転角検出装置２０のハウジング２３をロータ１０の突起部１０ｔの最外周軌道に近接配置するにあたっても、形状の制約から近接配置するには限界がある限界があり、図中のエアギャップＡＧ１，（ＡＧ２），（ＡＧ３）が必要である。
【００１２】
図１５（ｂ）に示すように、エアギャップがＡＧ１からＡＧ２まで大きくなると、差動振れ角のピークが低下して、回転角の検出精度がＫ１からＫ２に悪化する。さらに、エアギャップがＡＧ３まで大きくなると、差動振れ角のピークが閾値以下になり、回転角が検出不能となる。従来の回転角検出装置２０における検出限界のエアギャップは、１．５ｍｍ程度であるが、ロータの形状によっては検出限界のエアギャップがさらに小さな値となる。このように、従来の回転角検出装置２０の取り付けには細心の注意が必要で、ロータに対する取り付け精度が悪いと回転角の検出精度が大きく劣化する。
【００１３】
そこで本発明は、回転するロータの最外周軌道に近接して配置され、バイアス磁界の変化によりロータの回転角を検出する回転角検出装置であって、ロータに対する取り付け精度の許容度が高く、広範囲のロータ形状に対応可能で、高感度で高い回転角検出精度を有する回転角検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、回転するロータの最外周軌道に近接して配置され、バイアス磁界の変化により前記ロータの回転角を検出する回転角検出装置であって、前記バイアス磁界を発生する磁石と、前記バイアス磁界の変化を検出する磁気センサ素子と、前記バイアス磁界の磁束を誘導する磁束誘導部とを有してなり、前記磁束誘導部を通る磁束の経路が、２つの環状経路が連結した８字形状の経路からなり、前記磁石と前記磁気センサ素子とが、それぞれ、前記２つの環状経路の所定位置に挿入配置されると共に、前記２つの環状経路のそれぞれに、前記磁束誘導部の隙間からなるギャップが形成され、前記ギャップの少なくとも一つが、前記ロータの最外周軌道に最近接して配置されてなる回転検出ギャップであることを特徴としている。
【００１５】
上記回転角検出装置では、磁石、磁束誘導部、回転検出ギャップおよびロータで、バイアス磁界の磁束の通る一つの環状経路が形成される。また、磁石、磁束誘導部、ギャップおよび磁気センサ素子で、バイアス磁界の磁束の通るもう一つの環状経路が形成される。上記構成の回転角検出装置においては、ロータの回転に伴って、バイアス磁界の作る磁束の上記２つの環状経路の分配割合が変化し、この磁束の分配割合の変化を磁気センサ素子により検出することで、ロータの回転角を検出することができる。
【００１６】
上記回転角検出装置においては、上記環状経路の所定位置に磁石が挿入配置されており、バイアス磁界の磁束を磁束誘導部により収束しているために、磁石の発生するバイアス磁界をロータの回転角検出に効率的に用いることができる。また、上記回転角検出装置では、磁石と磁気センサ素子は、基本的には上記２つの環状経路における任意の位置に挿入配置することができる。このため、回転角の検出端である回転検出ギャップは、磁石や磁気センサ素子の配置位置に邪魔されず、極限位置までロータに近づけることができる。これらにより、上記回転角検出装置は、ロータに対する取り付け精度の許容度が高く、広範囲のロータ形状に対応可能で、高感度で高い回転角検出精度を有する回転角検出装置とすることができる。
【００１７】
上記回転角検出装置における磁束誘導部は、当該回転角検出装置のハウジング材より比透磁率が高い材料であれば任意の材料を用いることができるが、通常用いられるロータの材料が鉄であることを考慮すると、請求項２に記載のように、前記磁束誘導部の比透磁率は、１００以上であることが好ましい。比透磁率が１００以上の材料としては、例えば請求項３に記載のように、４２アロイ、パーマロイまたはスーパーマロイを用いることができる。
【００１８】
上記回転角検出装置においては、回転検出ギャップ周りの磁束誘導部先端をハウジング材で完全に保護することも可能であるが、請求項４に記載のように、前記回転検出ギャップ周りの磁束誘導部先端が、当該回転角検出装置のハウジングから突出形成されてなるように構成することもできる。これによれば、回転検出ギャップ周りの磁束誘導部先端をハウジング材で完全に保護する場合に較べて、より広範囲のロータ形状に対応可能である。
【００１９】
上記回転角検出装置においては、例えば請求項５に記載のように、前記ロータに対向する前記回転検出ギャップ周りの磁束誘導部先端が、ロータの回転軸を中心とする円弧形状からなるように構成することができる。これによれば、当該磁束誘導部先端と回転するロータとの間で、等間隔で均一な磁束経路が構成されるため、安定した回転角の検出が可能となる。
【００２０】
また上記回転角検出装置においては、例えば請求項６に記載のように、前記ロータに対向する前記回転検出ギャップ周りの磁束誘導部先端が、ロータに向かって先細に形成されてなるように構成することも可能である。これによれば、磁束経路がロータに向かって先細に形成された磁束誘導部先端に収束するため、高精度の回転角の検出が可能となる。
【００２１】
さらに上記回転角検出装置においては、例えば請求項７に記載のように、前記回転するロータが、前記回転検出ギャップを横切るように構成することもできる。これによれば、ロータに対する当該回転角検出装置の取り付けの位置ずれによる影響を大幅に低減することができ、安定した回転角の検出が可能となる。
【００２２】
尚、この場合には、例えば請求項８に記載のように、前記回転検出ギャップが、前記環状経路の直線部に配置され、前記回転するロータが、前記直線部を横切るように構成することができる。また、請求項９に記載のように、前記回転検出ギャップが、前記環状経路の角部に配置され、前記回転するロータが、前記角部を横切るように構成することもできる。この場合には、回転するロータ周りにおいて当該回転角検出装置を一方の側に寄せて配置できるため、当該回転角検出装置の配置自由度が高められる。
【００２３】
また、上記回転角検出装置においては、請求項１０に記載のように、前記回転検出ギャップが、前記２つの環状経路のそれぞれに形成されてなるように構成することもできる。この２つの環状経路に配置された２つの回転検出ギャップによって、ロータの回転をより正確に捕捉することができると共に、ロータの回転方向の判別も可能となる。
【００２４】
請求項１１に記載のように、上記回転角検出装置における前記磁石は、前記磁束誘導部に勘合配置することができる。これによって、前記磁石を前記磁束誘導部へ簡単に組み付けることができる。
【００２５】
前記磁石は、例えば請求項１２に記載のように、前記８字形状の経路の交差部に配置されるように構成することができる。この場合には、磁石の発生するバイアス磁界の磁束を、例えば２つの環状経路にほぼ均等に振り分けて利用することができる。
【００２６】
また請求項１３に記載のように、前記磁石が、前記ロータから最遠方に配置されるように構成することもできる。この場合には、磁束誘導部を通らない漏れバイアス磁界とロータの回転による磁気的ノイズによる回転角検出への悪影響を低減することができる。
【００２７】
請求項１４に記載のように、上記回転角検出装置における前記磁気センサ素子は、前記ロータから最遠方に配置されるように構成することができる。この場合には、ロータの回転に伴う磁気的および電気的ノイズによる回転角検出への悪影響を低減することができる。
【００２８】
請求項１５に記載のように、上記回転角検出装置においては、前記磁気センサ素子周りの磁束誘導部先端が、前記磁気センサ素子に向かって先細に形成されるように構成することができる。これにより、磁気センサ素子へ向かう磁束を収束させて磁気センサ素子上での磁束密度を高めることができ、高感度の回転角の検出が可能となる。
【００２９】
請求項１６に記載のように、上記回転角検出装置においては、前記磁気センサ素子として、安価なホール素子を用いることができる。
【００３０】
また請求項１７に記載のように、前記磁気センサ素子として、磁気抵抗素子の組み合わせからなるブリッジを用い、当該ブリッジを、前記８字形状の経路の分岐点に配置されるように構成することで、磁気抵抗素子を用いた回転角の検出も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。
【００３２】
図１に、本発明の回転角検出装置の一例を示す。図１（ａ）は、回転角検出装置３０の構成と、突起部１０ｔを有するロータ１０に対する配置を拡大して示した模式図である。尚、ロータ１０に対する回転角検出装置３０の全体的な配置関係は、図１４（ａ）と同様である。また、図１（ｂ）と図１（ｃ）は、回転角検出装置３０によるロータ１０の回転角検出原理を説明する図である。
【００３３】
図１に示す回転角検出装置３０は、回転するロータ１０の最外周軌道に近接して配置され、バイアス磁界（磁束）Ｂ１，Ｂ２の変化によりロータ１０の回転角を検出する回転角検出装置である。
【００３４】
図１（ａ）に示すように、回転角検出装置３０は、バイアス磁界（磁束）Ｂ１，Ｂ２を発生する磁石３１と、バイアス磁界（磁束）Ｂ２の変化を検出する磁気センサ素子３２と、バイアス磁界Ｂ１，Ｂ２の磁束を誘導する磁束誘導部３４とを有しており、これらが非磁性材料の樹脂等からなるハウジング３３に収容されている。
【００３５】
磁束誘導部３４を有する回転角検出装置３０においては、磁束誘導部３４を通る磁束Ｂ１，Ｂ２の経路が、図示したように２つの環状経路が連結した８字形状の経路となっている。磁石３１と磁気センサ素子３２は、それぞれ、２つの環状経路の所定位置に挿入配置されている。また、回転角検出装置３０では、２つの環状経路のそれぞれに、磁束誘導部３４の隙間からなるギャップ３４Ｇ１，３４Ｇ２が形成されており、ギャップ３４Ｇ１が、ロータ１０の回転検出ギャップとして、ロータ１０の最外周軌道に最近接して配置されている。言い換えれば、図１（ａ）の回転角検出装置３０においては、磁石３１、磁束誘導部３４、回転検出ギャップ３４Ｇ１およびロータ１０で、バイアス磁界の磁束Ｂ１の通る一つの環状経路が形成されている。また、磁石３１、磁束誘導部３４、ギャップ３４Ｇ２および磁気センサ素子３２で、バイアス磁界の磁束Ｂ２の通るもう一つの環状経路が形成されている。尚、回転検出ギャップ３４Ｇ１を構成する磁束誘導部３４の先端面は、ハウジング３３の先端面と一致している。
【００３６】
上記構成の回転角検出装置３０においては、突起部１０ｔを有するロータ１０の回転に伴って、バイアス磁界の作る磁束Ｂ１，Ｂ２の上記２つの環状経路の分配割合が変化し、この磁束Ｂ１，Ｂ２の分配割合の変化を磁気センサ素子３２により検出することで、ロータ１０の回転角を検出することができる。尚、磁束Ｂ２の環状経路におけるギャップ３４Ｇ２は、回転検出ギャップ３４Ｇ１のある磁束Ｂ１の環状経路での磁束密度変化に従って、磁束密度を大きく変化させるために形成されたものである。
【００３７】
図１（ｂ），（ｃ）を用いて、回転角検出装置３０の動作原理を具体的に説明する。
【００３８】
図１（ｂ）に示すように、ロータ１０の突起部１０ｔが回転角検出装置３０の回転検出ギャップ３４Ｇ１から遠くにある場合には、磁束Ｂ１側の経路の磁気抵抗が大きいため磁束が通り難く、このため磁束Ｂ１が破線の矢印で示したように磁束密度の低い状態となっている。これと相反して、磁束Ｂ２側の経路では、ギャップ３４Ｇ２が小さく大部分が磁束誘導部３４の経路からなっているため、磁束Ｂ２が太い実線矢印で示したように磁束密度の高い状態となっている。
【００３９】
次に、図１（ｃ）に示すように、ロータ１０の回転に伴って突起部１０ｔが近づき回転検出ギャップ３４Ｇ１上を通り過ぎる際には、突起部１０ｔが磁束経路の一部となって磁束Ｂ１側の経路の磁気抵抗が低下して磁束が通り易くなるため、磁束Ｂ１が太い実線の矢印で示したように磁束密度の高い状態となる。これに相反して、磁束Ｂ２側の経路では、磁束Ｂ１側の経路の磁束密度が上昇した同じ分だけ磁束密度が低下し、磁束Ｂ２が図１（ｂ）の状態に較べて磁束密度の低い状態に変化する。この図１（ｂ）と図１（ｃ）における磁束Ｂ２の磁束密度変化を磁気センサ素子３２で検出して電気信号に変換し、ロータ１０の山谷を判別することで、ロータ１０の回転角が検出される。
【００４０】
図１（ａ）の回転角検出装置３０においては、磁束誘導部３４を中心とする環状経路の所定位置に磁石３１が挿入配置されており、バイアス磁界の磁束Ｂ１，Ｂ２を磁束誘導部３４により収束しているために、磁石３１の発生するバイアス磁界Ｂ１，Ｂ２をロータ１０の回転角検出に効率的に用いることができる。また、回転角検出装置３０では、磁石３１と磁気センサ素子３２は、基本的には磁束誘導部３４を中心とする２つの環状経路における任意の位置に挿入配置することができる。このため、回転角の検出端である回転検出ギャップ３４Ｇ１は、磁石３１や磁気センサ素子３２配置位置に邪魔されず、極限位置までロータ１０の突起部１０ｔに近づけることができる。言い換えれば、図１５（ａ）の従来の回転角検出装置２０において示した間隔ＨＧを無視することができると共に、図１（ａ）に示すエアギャップＡＧ４を限りなく小さくすることができる。これらにより、回転角検出装置３０は、ロータ１０に対する取り付け精度の許容度が高く、広範囲のロータ形状に対応可能で、高感度で高い回転角検出精度を有する回転角検出装置とすることができる。
【００４１】
上記回転角検出装置３０における磁束誘導部３４は、ハウジング３３の構成部材より比透磁率が高い材料であれば任意の材料を用いることができるが、通常用いられるロータ１０の材料が鉄であることを考慮すると、磁束誘導部３４の比透磁率は、１００以上であることが好ましい。比透磁率が１００以上の材料としては、例えば、４２アロイ、パーマロイまたはスーパーマロイを用いることができる。特に、４２アロイは半導体からなる磁気センサ素子３２と熱膨張係数が近いため好ましい。
【００４２】
上記回転角検出装置３０における磁石３１には、例えばフェライト磁石、希土類磁石、ネオジウム（Ｎｅ）−鉄（Ｆｅ）ボロン（Ｂ）磁石等の任意の永久磁石を用いることができる。図１（ａ）の回転角検出装置３０では、磁石３１が８字形状の経路の交差部に配置されている。これによって、磁石３１の発生するバイアス磁界の磁束Ｂ１，Ｂ２を、例えば２つの環状経路にほぼ均等に振り分けて利用することができる。
【００４３】
図２は、磁束誘導部３４への磁石３１の組み付け構造の一例を示す図で、図２（ａ）は組み付け前の状態を示す図であり、図２（ｂ）は組み付け後の状態を示す図である。図２（ａ），（ｂ）に示すように、回転角検出装置３０における磁石３１は磁束誘導部３４に勘合配置することができ、これによって磁石３１を磁束誘導部３４へ簡単に組み付けることができる。尚、図２（ａ），（ｂ）に示す磁石３１の組み付け構造を用いることで、磁束誘導部３４は一体構造で製作することができる。
【００４４】
一方、回転角検出装置３０にける磁気センサ素子３２としては、安価なホール素子を用いることができる。また、ホール素子以外にも、磁気抵抗素子（ＭＲＥ）、トンネル磁気抵抗素子（ＴＭＲ）、巨大磁気抵抗素子（ＧＭＲ）あるいはコイル等、磁気の変化を電気信号に変換する任意の磁電変換素子を使用することができる。また、これら磁電変換素子の使い方は、単独で使用してもよいし、ハーフブリッジやフルブリッジを構成して使用してもよい。図１（ａ）の回転角検出装置３０では、磁気センサ素子３２が、ロータ１０から最遠方に配置されている。これにより、ロータ１０の回転に伴う磁気的および電気的ノイズによる回転角検出への悪影響を低減することができる。
【００４５】
図３（ａ）〜（ｅ）は、磁束誘導部３４のへの磁気センサ素子３２の種々の取り付け方法を示す図である。
【００４６】
磁気センサ素子３２は、例えば図３（ａ）に示すように、非磁性材料である接着剤３５ａを用いて、ギャップ３４Ｇ２を構成する磁束誘導部３４の端面に直接固定する。接着剤３５ａは、応力の受けにくい接着剤（ビーズなどを入れた柔らかいもの）を使用する。
【００４７】
図３（ｂ）では、磁気センサ素子３２周りの磁束誘導部３４の先端が、磁気センサ素子３２に向かって先細に形成されている。これにより、磁気センサ素子３２へ向かう磁束Ｂ２を収束させて磁気センサ素子３２上での磁束密度を高めることができ、高感度の回転角の検出が可能となる。
【００４８】
図３（ｃ）においても、磁束誘導部３４の先端が磁気センサ素子３２に向かって先細に形成されているが、さらに磁束誘導部３４の端面形状が、磁気センサ素子３２を囲むように彎曲している。これにより、磁気センサ素子３２へ向かう磁束Ｂ２の平行性を高めて外部へ漏れる磁束を低減すると共に、磁気センサ素子３２上で磁束密度の均一性を高めることができる。
【００４９】
図３（ａ）〜（ｃ）では、いずれも磁気センサ素子３２が磁束Ｂ２に対して垂直に固定されていたが、図３（ｄ）に示すように、樹脂等の非磁性材料からなる保持部材３５ｂを用いて、磁気センサ素子３２が磁束Ｂ２に対して平行になるように固定することもできる。また、図３（ｅ）に示すように、傾斜面を有する保持部材３５ｃを用いて、磁気センサ素子３２が磁束Ｂ２に対して斜め配置になるように固定することもできる。
【００５０】
図４（ａ），（ｂ）に、別の回転角検出装置４０を示す。
【００５１】
図４（ａ），（ｂ）は、回転角検出装置４０の構成と、回転角検出装置４０に対してロータ１０の突起部１０ｔが異なる位置にある場合の磁束Ｂ１，Ｂ２の様子を示している。尚、図４（ａ），（ｂ）の回転角検出装置４０において、図１（ａ）〜（ｃ）の回転角検出装置３０と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００５２】
図１（ａ）〜（ｃ）の回転角検出装置３０では、回転検出ギャップ３４Ｇ１を構成する磁束誘導部３４の先端面がハウジング３３の先端面と一致していた。このように、回転検出ギャップ３４Ｇ１周りの磁束誘導部３４先端をハウジング３３材で完全に保護することも可能である。
【００５３】
一方、図４（ａ），（ｂ）に示す回転角検出装置４０では、回転検出ギャップ４４Ｇ１周りの磁束誘導部４４先端が、ハウジング４３から突出形成されている。尚、図４（ａ），（ｂ）の回転角検出装置４０によるロータ１０の回転角検出原理は、図１（ａ）〜（ｃ）の回転角検出装置３０と同様であり、その説明は省略する。
【００５４】
図４（ａ），（ｂ）の回転角検出装置４０のように、回転検出ギャップ４４Ｇ１周りの磁束誘導部４４先端をハウジング４３から突出形成することで、ハウジングによる制約が少なくなる。このため、図１（ａ）〜（ｃ）の回転角検出装置３０のように回転検出ギャップ３４Ｇ１周りの磁束誘導部３４先端をハウジング３３材で完全に保護する場合に較べて、ハウジング形状を変えることなく、以下に示すようにより広範囲のロータ形状やロータとの位置関係に対応可能となる。
【００５５】
図５（ａ），（ｂ）に、別の回転角検出装置５０，６０を示す。尚、図５（ａ），（ｂ）の回転角検出装置５０，６０において、図１（ａ）〜（ｃ）の回転角検出装置３０と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００５６】
図５（ａ），（ｂ）に示すロータ１１は、回転角検出装置５０，６０に対向する突起部１１ｔの先端面が、円弧形状になっている。
【００５７】
図５（ａ）に示す回転角検出装置５０においても、図４（ａ），（ｂ）の回転角検出装置４０と同様に、回転検出ギャップ５４Ｇ１を構成する磁束誘導部５４の先端が、ハウジング５３から突出するように形成されている。一方、図５（ａ）の回転角検出装置５０においは、図４（ａ），（ｂ）の回転角検出装置４０と異なり、ロータ１１（突起部１１ｔ）に対向する回転検出ギャップ５４Ｇ１周りの磁束誘導部５４先端が、ロータ１１の回転軸Ｃを中心とする円弧形状になっている。これにより、磁束誘導部５４先端と回転するロータ１１との間で、磁束誘導部５４とロータ１１の間のギャップが一定で均一な磁束経路が構成されるため、安定した回転角の検出が可能となる。
【００５８】
図５（ｂ）に示す回転角検出装置６０においても、回転検出ギャップ６４Ｇ１を構成する磁束誘導部６４の先端が、ハウジング６３から突出するように形成されている。回転角検出装置６０においは、ロータ１１（突起部１１ｔ）に対向する回転検出ギャップ６４Ｇ１周りの磁束誘導部６４先端が、ロータ１１に向かって先細に形成されている。これにより、磁束経路がロータ１１に向かって先細に形成された磁束誘導部６４先端に収束するため、高感度で高精度の回転角の検出が可能となる。
【００５９】
尚、図５（ａ），（ｂ）の回転角検出装置５０，６０によるロータ１１の回転角検出原理は、図１（ａ）〜（ｃ）の回転角検出装置３０と同様であり、その説明は省略する。また、図５（ａ），（ｂ）の回転角検出装置５０，６０では、磁束誘導部５４，６４の先端がハウジング５３，６３から突出するように形成されているが、図１（ａ）〜（ｃ）の回転角検出装置３０と同様に、ロータ１１と対向する磁束誘導部５４，６４の先端（面）がハウジング５３，６３の先端面と一致するようにして保護してもよい。
【００６０】
図６（ａ），（ｂ）および図７（ａ），（ｂ）に、それぞれ、別の回転角検出装置７０，８０を示す。図６（ａ），（ｂ）および図７（ａ），（ｂ）は、それぞれ、回転角検出装置７０，８０の構成と、回転角検出装置７０，８０に対してロータ１２の突起部１２ｔが異なる位置にある場合の磁束Ｂ１，Ｂ２の様子を示している。尚、図６（ａ），（ｂ）および図７（ａ），（ｂ）の回転角検出装置７０，８０において、図１（ａ）〜（ｃ）の回転角検出装置３０と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００６１】
図６（ａ），（ｂ）および図７（ａ），（ｂ）に示す回転角検出装置７０，８０においても、それぞれ、回転検出ギャップ７４Ｇ１，８４Ｇ１を構成する磁束誘導部７４，８４の先端が、ハウジング７３，８３から突出するように形成されている。また、回転角検出装置７０，８０においては、いずれも、回転するロータ１２（突起部１２ｔ）が、回転検出ギャップ７４Ｇ１，８４Ｇ１を横切るように配置されている。これにより、ロータ１２に対する回転角検出装置７０，８０の取り付けの位置ずれによる影響を大幅に低減することができ、安定した回転角の検出が可能となる。
【００６２】
尚、図６（ａ），（ｂ）に示す回転角検出装置７０では、回転検出ギャップ７４Ｇ１が、磁束Ｂ１の環状経路の直線部に配置され、回転するロータ１２が、直線部を横切るように構成されている。言い換えれば、回転検出ギャップ７４Ｇ１は、ロータ１２の突起部１２ｔを挟む構造となっている。また、この回転検出ギャップ７４Ｇ１がロータ１２の突起部１２ｔを挟む構造においては、他の構造の回転角検出装置に較べて、ロータ厚が薄い場合やロータ径が小さい場合にも検出能力を十分に確保することができる。
【００６３】
一方、図７（ａ），（ｂ）に示す回転角検出装置８０では、回転検出ギャップ８４Ｇ１が、磁束Ｂ１の環状経路の角部に配置され、回転するロータ１２が、角部を横切るように構成されている。この場合には、回転するロータ１２周りにおいて、回転角検出装置８０を一方の側に寄せて配置できる。このため、図７（ａ），（ｂ）の回転角検出装置８０は、図６（ａ），（ｂ）の回転角検出装置７０に較べて、配置自由度が高い。
【００６４】
尚、図６（ａ），（ｂ）および図７（ａ），（ｂ）に示す回転角検出装置７０，８０によるロータ１２の回転角検出原理は、図１（ａ）〜（ｃ）の回転角検出装置３０と同様であり、その説明は省略する。
【００６５】
図８（ａ），（ｂ）に、別の回転角検出装置９０を示す。
【００６６】
図８（ａ），（ｂ）は、回転角検出装置９０の構成と、回転角検出装置９０に対してロータ１２の突起部１２ｔが異なる位置にある場合の磁束Ｂ３，Ｂ４の様子を示している。尚、図８（ａ），（ｂ）の回転角検出装置９０において、図６（ａ），（ｂ）の回転角検出装置７０と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００６７】
図６（ａ），（ｂ）の回転角検出装置７０では、磁石３１が８字形状の経路の交差部に配置され、磁気センサ素子３２がロータ１２から最遠方に配置されていた。これに対して、図８（ａ），（ｂ）の回転角検出装置９０では、磁石３１がロータ１２から最遠方に配置されている。このため、図８（ａ），（ｂ）の回転角検出装置９０では、磁束誘導部７４を通る磁束Ｂ３，Ｂ４の経路が、図示したように２つの環状経路が連結した８字形状の経路となっている。すなわち、回転角検出装置９０においては、磁石３１、磁束誘導部７４、回転検出ギャップ７４Ｇ１およびロータ１２で、バイアス磁界の磁束Ｂ３の通る一つの環状経路が形成されている。また、磁石３１、磁束誘導部７４、ギャップ７４Ｇ２および磁気センサ素子３２で、バイアス磁界の磁束Ｂ４の通るもう一つの環状経路が形成されている。
【００６８】
図８（ａ）に示すように、ロータ１２の突起部１２ｔが回転角検出装置９０の回転検出ギャップ７４Ｇ１を横切っていない場合は、磁束Ｂ３側の経路の磁気抵抗が大きいため、磁束Ｂ３が破線の矢印で示したように磁束密度の低い状態となっている。これと相反して、磁束Ｂ４側の経路では、磁束Ｂ４が太い実線矢印で示したように磁束密度の高い状態となっている。
【００６９】
次に、図８（ｂ）に示すように、ロータ１２の回転に伴って突起部１２ｔが回転検出ギャップ７４Ｇ１を横切る際には、突起部１２ｔが磁束経路の一部となって磁束Ｂ３側の経路の磁気抵抗が低下するため、磁束Ｂ３が太い実線の矢印で示したように磁束密度の高い状態となる。これに相反して、磁束Ｂ４側の経路では、磁束Ｂ４が図８（ａ）の状態に較べて磁束密度の低い状態に変化する。この図８（ａ）と図８（ｂ）における磁束Ｂ４の磁束密度変化を磁気センサ素子３２で検出することにより、ロータ１２の回転角が検出される。
【００７０】
図８（ａ），（ｂ）の回転角検出装置９０では、磁石３１がロータ１２から最遠方に配置されているため、磁束誘導部７４を通らない漏れバイアス磁界とロータ１２の回転による磁気的ノイズによる回転角検出への悪影響を低減することができる。
【００７１】
図９（ａ），（ｂ）に、別の回転角検出装置１００を示す。
【００７２】
図９（ａ），（ｂ）は、回転角検出装置１００の構成と、回転角検出装置１００に対してロータ１２の突起部１２ｔが異なる位置にある場合の磁束Ｂ５，Ｂ６の様子を示している。尚、図９（ａ），（ｂ）の回転角検出装置１００において、図６（ａ），（ｂ）の回転角検出装置７０と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００７３】
図９（ａ），（ｂ）の回転角検出装置１００では、磁束Ｂ５，Ｂ６からなる２つの環状経路に３つのギャップ１０４Ｇ１，１０４Ｇ３，１０４Ｇ３が形成されており、回転検出ギャップ１０４Ｇ１と同じ磁束Ｂ５の環状経路に、磁気センサ素子３２が挿入配置されている。すなわち、回転角検出装置１００においては、磁石３１、磁束誘導部１０４、回転検出ギャップ１０４Ｇ１、ロータ１２、ギャップ１０４Ｇ２および磁気センサ素子３２で、バイアス磁界の磁束Ｂ５の通る一つの環状経路が形成されている。また、磁石３１、磁束誘導部１０４、およびギャップ１０４Ｇ３で、バイアス磁界の磁束Ｂ６の通るもう一つの環状経路が形成されている。尚、回転検出ギャップ１０４Ｇ１とギャップ１０４Ｇ３周りの磁束誘導部１０４は、ハウジング１０３から突出するように形成されている。
【００７４】
図９（ａ）に示すように、ロータ１２の突起部１２ｔが回転角検出装置１００の回転検出ギャップ１０４Ｇ１を横切っていない場合は、磁束Ｂ５側の経路と磁束Ｂ６側の経路の磁気抵抗は同程度の大きさである。従って、磁束Ｂ５の磁束密度と磁束Ｂ６の磁束密度も同程度の大きさとなっている。
【００７５】
次に、図９（ｂ）に示すように、ロータ１２の回転に伴って突起部１２ｔが回転検出ギャップ１０４Ｇ１を横切る際には、突起部１２ｔが磁束経路の一部となって磁束Ｂ５側の経路の磁気抵抗が低下するため、磁束Ｂ５が太い実線の矢印で示したように磁束密度の高い状態となる。これに相反して、磁束Ｂ６側の経路では、磁束密度が図８（ａ）の状態に較べて低い状態に変化する。この図８（ａ）と図８（ｂ）における磁束Ｂ５の磁束密度変化を磁気センサ素子３２で検出することにより、ロータ１２の回転角が検出される。
【００７６】
以上のように、回転検出ギャップ１０４Ｇ１と磁気センサ素子３２が同じ磁束Ｂ５の環状経路にある回転角検出装置１００においても、ロータ１２の回転角の検出が可能である。
【００７７】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、図９（ａ），（ｂ）に示した回転角検出装置１００を、別のロータ１０の回転角検出に適用した例である。図１０（ａ）〜（ｃ）は、回転角検出装置１００に対してロータ１０の突起部１０ｔが異なる位置にある場合の磁束Ｂ５，Ｂ６の様子を示している。
【００７８】
図９（ａ），（ｂ）の回転角検出装置１００をロータ１２の回転角検出に適用する例では、ギャップ１０４Ｇ１のみが、ロータ１２の最外周軌道に最近接して配置されてなる回転検出ギャップとして機能していた。これに対して、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す回転角検出装置１００をロータ１０の回転角検出に適用する例では、ギャップ１０４Ｇ１とギャップ１０４Ｇ３の両者が、ロータ１０の最外周軌道に最近接して配置されてなる回転検出ギャップとして機能する。
【００７９】
図１０（ａ）に示すように、ロータ１０の突起部１０ｔが回転角検出装置１００の回転検出ギャップ１０４Ｇ１，１０４Ｇ３から遠い位置にある場合は、磁束Ｂ５側の経路と磁束Ｂ６側の経路の磁気抵抗は同程度の大きさである。従って、磁束Ｂ５の磁束密度と磁束Ｂ６の磁束密度も同程度の大きさとなっている。
【００８０】
次に、図１０（ｂ）に示すように、ロータ１０の回転に伴って突起部１０ｔが回転検出ギャップ１０４Ｇ１上を通り過ぎる際には、突起部１０ｔが磁束経路の一部となって磁束Ｂ５側の経路の磁気抵抗が低下するため、磁束Ｂ５が太い実線の矢印で示したように磁束密度の高い状態となる。これに相反して、磁束Ｂ６側の経路では、磁束密度が図１０（ａ）の状態に較べて低い状態に変化する。
【００８１】
次に、図１０（ｃ）に示すように、ロータ１０の回転に伴って突起部１０ｔが回転検出ギャップ１０４Ｇ３上を通り過ぎる際には、突起部１０ｔが磁束経路の一部となって磁束Ｂ６側の経路の磁気抵抗が低下するため、磁束Ｂ６が太い実線の矢印で示したように磁束密度の高い状態となる。これに相反して、磁束Ｂ５側の経路では、磁束密度が図１０（ａ）の状態に較べて低い状態に変化する。
【００８２】
この図１０（ａ）〜（ｃ）における磁束Ｂ５の磁束密度変化を磁気センサ素子３２で検出することにより、ロータ１０の回転角が検出される。
【００８３】
図１１（ａ），（ｂ）は、磁気センサ素子３２が挿入されているギャップ１０４Ｇ３におけるバイアス磁界Ｂ５の強さの経時変化を、模式的に示したグラフである。図１１（ａ），（ｂ）は、それぞれ、ロータ１０の正回転［図１０（ａ）→（ｂ）→（ｃ）］と逆回転［図１０（ｃ）→（ｂ）→（ａ）］に対応している。
【００８４】
図１１（ａ），（ｂ）からわかるように、隣接して配置された２つの回転検出ギャップ１０４Ｇ１，１０４Ｇ３上をロータ１０の突起部１０ｔが通過する際には、バイアス磁界Ｂ５の強さが急激に反転する。また、バイアス磁界Ｂ５の山と谷の出現順序を見ることで、回転方向の判別も可能である。
【００８５】
以上のようにして、図１０（ａ）〜（ｃ）の回転角検出装置１００では、２つの環状経路に配置された２つの回転検出ギャップ１０４Ｇ１，１０４Ｇ３によって、ロータ１０の回転をより正確に捕捉することができると共に、ロータ１０の回転方向の判別も可能である。
【００８６】
図１２（ａ）〜（ｄ）に、磁気センサ素子として磁気抵抗素子の組み合わせからなるブリッジを用いた、別の回転角検出装置１１０を示す。
【００８７】
図１２（ａ），（ｂ）は、回転角検出装置１１０の構成と、回転角検出装置１１０に対してロータ１２の突起部１２ｔが異なる位置にある場合の磁束Ｂ３，Ｂ４の様子を示している。また、図１２（ｃ）は磁気抵抗素子３２ｍａ，３２ｍｂの組み合わせからなるブリッジの等価回路図であり、図１２（ｄ）は、図１２（ｃ）のブリッジの中点電位の経時変化を示す図である。尚、図１２（ａ）〜（ｄ）の回転角検出装置１１０において、図８（ａ），（ｂ）の回転角検出装置９０と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００８８】
図１２（ａ）〜（ｄ）に示す回転角検出装置１１０においては、磁気センサ素子３２ｍとして、磁気抵抗素子３２ｍａ，３２ｍｂの組み合わせからなるブリッジが用いられ、この磁気抵抗素子３２ｍａ，３２ｍｂからなるブリッジが、磁束Ｂ３，Ｂ４の８字形状の経路である磁束誘導部１１４の分岐点に配置されている。尚、磁束Ｂ４の環状経路におけるギャップ１１４Ｇ２は、回転検出ギャップ１１４Ｇ１のある磁束Ｂ３の環状経路での磁束密度変化に従って、磁束密度を大きく変化させるために形成されたものである。
【００８９】
図１２（ａ）の左図に示すように、ロータ１２の突起部１２ｔが回転角検出装置１１０の回転検出ギャップ１１４Ｇ１を横切っていない場合は、磁束Ｂ３側の経路の磁気抵抗が大きいため、磁束Ｂ３が破線の矢印で示したように磁束密度の低い状態となっている。これと相反して、磁束Ｂ４側の経路では、磁束Ｂ４が太い実線矢印で示したように磁束密度の高い状態となっている。このため、図１２（ａ）の右図に示すように、磁気センサ素子３２ｍにおいては、磁気抵抗素子３２ｍｂの抵抗値が高く、磁気抵抗素子３２ｍａの抵抗値が低い状態となる。従って、図１２（ｃ）の中点電位は、図１２（ｄ）中に（ａ）状態で示した低い値となる。
【００９０】
次に、図１２（ｂ）に示すように、ロータ１２の回転に伴って突起部１２ｔが回転検出ギャップ１１４Ｇ１を横切る際には、突起部１２ｔが磁束経路の一部となって磁束Ｂ３側の経路の磁気抵抗が低下する。このため、磁束Ｂ３の磁束密度が図１２（ａ）の状態に較べて高い状態となる。これに相反して、磁束Ｂ４側の経路では、磁束密度が図１２（ａ）の状態に較べて低い状態に変化する。このため、図１２（ｂ）の右図に示すように、磁気センサ素子３２ｍにおいては、磁気抵抗素子３２ｍｂの抵抗値が図１２（ａ）の状態より低く、磁気抵抗素子３２ｍａの抵抗値が図１２（ａ）の状態より高い状態となる。従って、図１２（ｃ）の中点電位は、図１２（ｄ）中に（ｂ）状態で示した高い値となる。
【００９１】
このようにして、図１２（ａ）〜（ｄ）に示す回転角検出装置１１０においては、図１２（ｄ）の中点電位の経時変化より、ロータ１２の回転角が検出される。
【００９２】
図１３（ａ）〜（ｅ）に、磁気センサ素子として磁気抵抗素子の組み合わせからなるブリッジを用いた、別の回転角検出装置１２０を示す。
【００９３】
図１３（ａ）〜（ｃ）は、回転角検出装置１２０の構成と、回転角検出装置１２０に対してロータ１０の突起部１０ｔが異なる位置にある場合の磁束Ｂ５，Ｂ６の様子を示している。また、図１３（ｄ）は磁気抵抗素子３２ｎａ，３２ｎｂの組み合わせからなるブリッジの等価回路図であり、図１３（ｅ）は、図１３（ｄ）のブリッジの中点電位の経時変化を示す図である。尚、図１３（ａ）〜（ｅ）の回転角検出装置１２０において、図１０（ａ）〜（ｃ）の回転角検出装置１００と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００９４】
図１３（ａ）〜（ｅ）に示す回転角検出装置１２０においては、磁気センサ素子３２ｎとして、磁気抵抗素子３２ｎａ，３２ｎｂの組み合わせからなるブリッジが用いられ、この磁気抵抗素子３２ｎａ，３２ｎｂからなるブリッジが、磁束Ｂ５，Ｂ６の８字形状の経路である磁束誘導部１２４の分岐点に配置されている。尚、２つのギャップ１２４Ｇ１，１２４Ｇ２は、いずれも回転検出ギャップである。
【００９５】
図１３（ａ）の上図に示すように、ロータ１０の突起部１０ｔが回転検出ギャップ１２４Ｇ１，１２４Ｇ２から遠い位置にある場合は、磁束Ｂ５と磁束Ｂ６の磁束密度がほぼ等しい。このため、図１３（ａ）の下図に示すように、磁気センサ素子３２ｎにおいては、磁気抵抗素子３２ｎａと磁気抵抗素子３２ｎｂの抵抗値もほぼ等しい。従って、図１３（ｄ）の中点電位は、図１３（ｅ）中に（ａ）状態で示した低い値となる。
【００９６】
次に、図１３（ｂ）に示すように、ロータ１０の回転に伴って突起部１０ｔが回転検出ギャップ１２４Ｇ１上を通り過ぎる際には、突起部１０ｔが磁束経路の一部となって磁束Ｂ５側の経路の磁気抵抗が低下する。このため、磁束Ｂ５の磁束密度が図１３（ａ）の状態に較べて高い状態となる。これに相反して、磁束Ｂ６側の経路では、磁束密度が図１３（ａ）の状態に較べて低い状態に変化する。このため、図１３（ｂ）の下図に示すように、磁気センサ素子３２ｎにおいては、磁気抵抗素子３２ｎａの抵抗値が図１３（ａ）の状態より高く、磁気抵抗素子３２ｎｂの抵抗値が図１３（ａ）の状態より低い状態となる。従って、図１３（ｄ）の中点電位は、図１３（ｅ）中に（ｂ）状態で示した低い値となる。
【００９７】
次に、図１３（ｃ）に示すように、ロータ１０の回転に伴って突起部１０ｔが回転検出ギャップ１２４Ｇ２上を通り過ぎる際には、突起部１０ｔが磁束経路の一部となって磁束Ｂ６側の経路の磁気抵抗が低下する。このため、磁束Ｂ６の磁束密度が図１３（ａ）の状態に較べて高い状態となる。これに相反して、磁束Ｂ５側の経路では、磁束密度が図１３（ａ）の状態に較べて低い状態に変化する。このため、図１３（ｃ）の下図に示すように、磁気センサ素子３２ｎにおいては、磁気抵抗素子３２ｎａの抵抗値が図１３（ａ）の状態より低く、磁気抵抗素子３２ｎｂの抵抗値が図１３（ａ）の状態より高い状態となる。従って、図１３（ｄ）の中点電位は、図１３（ｅ）中に（ｃ）状態で示した高い値となる。
【００９８】
このようにして、図１３（ａ）〜（ｃ）に示す回転角検出装置１２０においては、図１３（ｅ）の中点電位の経時変化より、ロータ１０の回転角が検出される。
【００９９】
以上のようにして、上記した本発明の回転角検出装置は、いずれも回転するロータの最外周軌道に近接して配置され、バイアス磁界の変化によりロータの回転角を検出する回転角検出装置であって、ロータに対する取り付け精度の許容度が高く、広範囲のロータ形状に対応可能で、高感度で高い回転角検出精度を有する回転角検出装置となっている。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の回転角検出装置の一例で、（ａ）は、回転角検出装置の構成とロータに対する配置を拡大して示した模式図である。（ｂ）と（ｃ）は、（ａ）の回転角検出装置によるロータの回転角検出原理を説明する図である。
【図２】磁束誘導部への磁石の組み付け構造の一例を示す図で、（ａ）は組み付け前の状態を示す図であり、（ｂ）は組み付け後の状態を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、磁束誘導部のへの磁気センサ素子の種々の取り付け方法を示す図である。
【図４】本発明における別の回転角検出装置の例で、（ａ），（ｂ）は、回転角検出装置の構成と、回転角検出装置に対してロータの突起部が異なる位置にある場合の磁束の様子を示している。
【図５】（ａ），（ｂ）は、本発明における別の回転角検出装置の例である。
【図６】本発明における別の回転角検出装置の例で、（ａ），（ｂ）は、回転角検出装置の構成と、回転角検出装置に対してロータの突起部が異なる位置にある場合の磁束の様子を示している。
【図７】本発明における別の回転角検出装置の例で、（ａ），（ｂ）は、回転角検出装置の構成と、回転角検出装置に対してロータの突起部が異なる位置にある場合の磁束の様子を示している。
【図８】本発明における別の回転角検出装置の例で、（ａ），（ｂ）は、回転角検出装置の構成と、回転角検出装置に対してロータの突起部が異なる位置にある場合の磁束の様子を示している。
【図９】本発明における別の回転角検出装置の例で、（ａ），（ｂ）は、回転角検出装置の構成と、回転角検出装置に対してロータの突起部が異なる位置にある場合の磁束の様子を示している。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、図９に示した回転角検出装置を、別のロータの回転角検出に適用した例である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、図１０におけるバイアス磁界の強さの経時変化を模式的に示したグラフで、（ａ），（ｂ）は、それぞれ、ロータの正回転と逆回転に対応している。
【図１２】本発明における別の回転角検出装置の例で、（ａ），（ｂ）は、回転角検出装置の構成と、回転角検出装置に対してロータの突起部が異なる位置にある場合の磁束の様子を示している。また、（ｃ）は磁気抵抗素子の組み合わせからなるブリッジの等価回路図であり、（ｄ）は（ｃ）のブリッジの中点電位の経時変化を示す図である。
【図１３】本発明における別の回転角検出装置の例で、（ａ）〜（ｃ）は、回転角検出装置の構成と、回転角検出装置に対してロータの突起部が異なる位置にある場合の磁束の様子を示している。また、（ｄ）は磁気抵抗素子の組み合わせからなるブリッジの等価回路図であり、（ｅ）は（ｄ）のブリッジの中点電位の経時変化を示す図である。
【図１４】従来の回転角検出装置の例で、（ａ）は、ロータと回転角検出装置の模式的な配置図である。（ｂ）は、（ａ）の破線で囲った部分の拡大図で、図中の各状態は、ロータの突起部が回転に伴って左から右に移動する様子を示している。（ｃ）は、それぞれ、ロータの回転に伴う磁気振れ角信号、差動振れ角信号およびセンサ出力信号の経時変化を示す図である。
【図１５】（ａ）は、ロータと図１４の回転角検出装置との配置関係の詳細を模式的に示す図であり、（ｂ）は、図１４（ｃ）の中段と同様の差動振れ角信号の経時変化を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０〜１２  ロータ
１０ｔ〜１２ｔ  突起部
２０，３０，・・・  ，１２０  回転角検出装置
２１，３１  磁石
２２ａ，２２ｂ，３２，３２ｍ，３２ｎ  磁気センサ素子
３４，４４，・・・  ，１２４  磁束誘導部
３４Ｇ１，３４Ｇ２，４４Ｇ１，・・・  ，１２４Ｇ２  ギャップ
Ｂ１〜Ｂ６  バイアス磁界（磁束）
【図１】
2006220506.tif 000003
【図２】
2006220506.tif 000004
【図３】
2006220506.tif 000005
【図４】
2006220506.tif 000006
【図５】
2006220506.tif 000007
【図６】
2006220506.tif 000008
【図７】
2006220506.tif 000009
【図８】
2006220506.tif 000010
【図９】
2006220506.tif 000011
【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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