(57)【要約】【課題】ウインドサーフィンボードやヨット等におけるマストの回転角検出に好適な回転角検出装置を提供すること。【解決手段】  水上を滑走可能なボード又はデッキ側に取り付けられかつマスト回転軸を形成する連結部材に、前記マスト回転軸に交差する向きにＳ極及びＮ極を持つ態様で、取り付け可能である又は設けられる磁石と、マストにおける下端の中空の円筒状部内に、前記連結部材に取り付けられた又は設けられた前記磁石に前記マスト回転軸の方向で対向する態様で、取り付け可能である又は設けられる磁気検出部とを含む、回転角検出装置が開示される。【選択図】図５Ｂ
2019052992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上を滑走可能なボード又はデッキ側に取り付けられかつマスト回転軸を形成する連結部材に、前記マスト回転軸に交差する向きにＳ極及びＮ極を持つ態様で、取り付け可能である又は設けられる磁石と、
マストにおける下端の中空の円筒状部内に、前記連結部材に取り付けられた又は設けられた前記磁石に前記マスト回転軸の方向で対向する態様で、取り付け可能である又は設けられる磁気検出部とを含む、回転角検出装置。
【請求項２】
前記円筒状部内に挿入可能であり、前記磁気検出部を支持する支持部材と、
前記円筒状部の周面に形成される貫通穴を通って前記支持部材に係合可能である固定部材とを更に含む、請求項１に記載の回転角検出装置。
【請求項３】
前記マスト回転軸の方向で前記支持部材における前記固定部材の係合位置は、前記マスト回転軸の方向で前記磁気検出部と前記磁石との間の距離が所定範囲内になるように調整可能である、請求項２に記載の回転角検出装置。
【請求項４】
マストへの前記支持部材の組み付け時に用いられる付属部品でありかつ前記距離を決めるスペーサを更に含む、請求項３に記載の回転角検出装置。
【請求項５】
前記支持部材及び前記磁石のうちの一方を他方に向けて付勢する弾性部材を更に含む、請求項２〜４のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
【請求項６】
前記支持部材及び前記磁石のうちの一方は、他方に対向する側の表面が凸状の形態である、請求項２〜４のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
【請求項７】
前記支持部材及び前記磁石のうちの一方を他方に向けて付勢する弾性部材を更に含み、
前記支持部材及び前記磁石は、それぞれ、対向する側の表面が、嵌り合う凸凹状の形態である、請求項２〜４のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
【請求項８】
前記支持部材は、前記磁気検出部を内部に収容する形態であり、前記磁気検出部からの配線をマストの外部に取り出すための穴を有する、請求項２〜７のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
【請求項９】
前記磁気検出部による検出結果に基づいて、前記マスト回転軸まわりのマストの回転角を算出する処理装置を更に含む、請求項１〜８のうちのいずれか１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】
本開示は、回転角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検出体の回転に応じて回転する磁石を設け、磁石の回転によって変化する磁束の大きさを検出する磁電変換素子（磁気センサ）によって、被検出体の回転に応じた検出信号を出力する回転角検出装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2004-264094号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来技術は、ウインドサーフィンボードやヨット等におけるマストの回転角を検出するために適用することが難しい。ウインドサーフィンボードやヨット等では、外観に実質的に影響しない態様で、マストの回転角を検出できる回転角検出装置が有用となる。
【０００５】
そこで、１つの側面では、本発明は、ウインドサーフィンボードやヨット等におけるマストの回転角検出に好適な回転角検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの側面では、水上を滑走可能なボード又はデッキ側に取り付けられかつマスト回転軸を形成する連結部材に、前記マスト回転軸に交差する向きにＳ極及びＮ極を持つ態様で、取り付け可能である又は設けられる磁石と、
マストにおける下端の中空の円筒状部内に、前記連結部材に取り付けられた又は設けられた前記磁石に前記マスト回転軸の方向で対向する態様で、取り付け可能である又は設けられる磁気検出部とを含む、回転角検出装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
１つの側面では、本発明によれば、ウインドサーフィンボードやヨット等におけるマストの回転角検出に好適な回転角検出装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】ウインドサーフィンボードの説明図である。
【図１Ｂ】ヨットの説明図である。
【図２】ボードとマストとの間の接続部を示す概略断面図（マストの取り付け前の状態）である。
【図３】ボードとマストとの間の接続部を示す概略断面図（マストの取り付け状態）である。
【図４】一実施例による回転角検出装置の分解斜視図である。
【図５Ａ】回転角検出装置が取り付けられた状態での接続部を示す概略断面図（マストの取り付け前の状態）である。
【図５Ｂ】回転角検出装置が取り付けられた状態での接続部を示す概略断面図（マストの取り付け状態）である。
【図６】磁石の上面視を模式的に示す図である。
【図７】磁気センサと磁石との位置関係を示す上面図である。
【図８Ａ】回転角検出装置の信号処理系の一例を示す図である。
【図８Ｂ】回転角検出装置の信号処理系の他の一例を示す図である。
【図８Ｃ】回転角検出装置の信号処理系の他の一例を示す図である。
【図９】表示機器での出力例を示す図である。
【図１０Ａ】支持部材の組み付け方法の一例の説明図である。
【図１０Ｂ】図１０ＡのＱ１の拡大図である。
【図１１Ａ】支持部材の組み付け方法の他の例の説明図（その１）である。
【図１１Ｂ】支持部材の組み付け方法の他の例の説明図（その２）である。
【図１２Ａ】回転角検出装置が更に弾性部材を含む場合の一例の説明図である。
【図１２Ｂ】回転角検出装置が更に弾性部材を含む場合の他の一例の説明図である。
【図１３Ａ】磁石の上側の表面が凸状の形態である場合の説明図である。
【図１３Ｂ】支持部材の下側の表面が凸状の形態である場合の説明図である。
【図１４Ａ】回転角検出装置が中心ずれの低減機構の一例を備える場合の説明図である。
【図１４Ｂ】回転角検出装置が中心ずれの低減機構の他の一例を備える場合の説明図である。
【図１５】中心ずれの説明図である。
【図１６Ａ】一例による中心ずれの低減機構の動作の説明図である。
【図１６Ｂ】他の一例による中心ずれの低減機構の動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
【００１０】
以下で説明する一実施例による回転角検出装置は、ウインドサーフィンボードやヨット等におけるマストの回転角検出に好適である。
【００１１】
回転角検出装置が適用可能なウインドサーフィンボードやヨット等は、任意のタイプであるが、例えば、図１Ａに示すようなウインドサーフィンボード１や、図１Ｂに示すようなヨット２に適用可能である。
【００１２】
ウインドサーフィンボード１は、図１Ａに示すように、ボード１ａと、マスト１ｂとを含む。ボード１ａは、水上を滑走可能な部位である。マスト１ｂは、上下方向に延在し、帆１ｃを張るための棒状部材である。マスト１ｂは、矢印Ｒ１で示すように、回転可能である。
【００１３】
ヨット２は、図１Ｂに示すように、デッキ２ａと、マスト２ｂとを含む。デッキ２ａは、水上を滑走可能な部位である。マスト２ｂは、上下方向に延在し、帆２ｃを張るための棒状部材である。マスト２ｂは、矢印Ｒ２で示すように、回転可能である。
【００１４】
以下では、特に言及しない限り、ウインドサーフィンボード１に関する適用例を説明するが、ヨット２に関する適用例も実質的に同様である。
【００１５】
図２及び図３は、図１ＡのＱ部の説明図であり、ボード１ａとマスト１ｂとの間の接続部（連結部）を示す概略断面図である。図２は、マスト１ｂの取り付け直前の状態を模式的に示し、矢印Ｒ３は、取り付け方向を示す。図３は、マスト１ｂの取り付け状態を模式的に示す。図２には、互いに直交する３軸であるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が定義されている。Ｚ軸は、後述の連結シャフト３２の軸に対応する。以下、Ｚ軸の方向を、「上下方向」と称する場合がある。
【００１６】
マスト１ｂは、連結部材３を介して、ボード１ａに取り付けられる。連結部材３は、ボード１ａに取り付けられる。例えば連結部材３は、取り外し可能な態様でボード１ａに取り付けられる。連結部材３は、取り付け状態では、ボード１ａに対して変位不能である。即ち、連結部材３は、ボード１ａに固定された状態となる。
【００１７】
連結部材３は、例えばゴムにより形成される部位（後述のゴム部３０）を備え、ユニバーサルジョイントとして機能する。即ち、連結部材３は、ボード１ａに対するマスト１ｂのＸ軸まわりの回転とＹ軸まわりの回転の双方を許容する。これにより、ボード１ａに対してマスト１ｂを傾けることが可能である。
【００１８】
マスト１ｂは、連結部材３に対してＺ軸まわりに回転可能に連結される。尚、連結部材３に対する連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転により図１Ａに示した矢印Ｒ１による帆１ｃの回転が実現される。
【００１９】
本実施例では、一例として、連結部材３は、ゴム部３０と、連結シャフト３２を備える。ゴム部３０は、上述のように、連結部材３をユニバーサルジョイントとして機能させる。尚、ゴム部３０に代えて、機械的な回転機構が使用されてもよい。連結シャフト３２は、ゴム部３０の上部から上下方向に延在し、マスト回転軸の一例を形成する。マスト１ｂを連結部材３に取り付ける際に、連結シャフト３２にマスト１ｂの下端が連結される。連結シャフト３２は、上端部に、上下方向にオフセットした２つの係合周溝３３が形成される。係合周溝３３には、後述のストッパ１２が係合される。
【００２０】
本実施例では、一例として、マスト１ｂの下端は、本体部１０と接続端部１１とを含む。本体部１０及び接続端部１１は、ともに中空の筒状の形態であり、マスト１ｂの下端の中空の円筒状部を形成する。本体部１０は、例えば金属により形成され、接続端部１１は、例えば樹脂により形成される。本体部１０の周面には、帆１ｃの調整用等の貫通穴１４が形成される。貫通穴１４は、上下方向にオフセットしかつ周方向にオフセットして複数個所形成されている。接続端部１１は、連結シャフト３２を受け入れる中空部を有する。接続端部１１には、ストッパ１２が設けられる。ストッパ１２は、接続端部１１の中空部に突出し、図３に示すように、連結シャフト３２の係合周溝３３に係合する。ストッパ１２は、係合周溝３３に対して回転可能に係合される。マスト１ｂは、ストッパ１２が係合周溝３３に係合することで、連結シャフト３２に対して上下方向に実質的に変位不能且つ回転可能となる。尚、「実質的に変位不能」とは、ガタ分の変位を許容する趣旨である。
【００２１】
図４は、一実施例による回転角検出装置４０の分解斜視図である。図５Ａ及び図５Ｂは、回転角検出装置４０が取り付けられた状態での図１ＡのＱ部の説明図であり、ボード１ａとマスト１ｂとの間の接続部を示す概略断面図である。図５Ａは、マスト１ｂの取り付け直前の状態を模式的に示し、図５Ｂは、マスト１ｂの取り付け状態を模式的に示す。図６は、磁石４１の上面視を模式的に示す図である。図６には、Ｓ極及びＮ極が"Ｓ"及び"Ｎ"で示されている。図７は、磁気センサ４３１と磁石４１との位置関係を示す上面図である。
【００２２】
本実施例では、回転角検出装置４０は、好ましい一例として、多様な仕様のボード１ａやマスト１ｂに適用できるように、ボード１ａやマスト１ｂに後付けされる使用形態である。但し、変形例では、回転角検出装置４０の一部又は全部が、ボード１ａやマスト１ｂに一体化された状態で販売等されてもよい。
【００２３】
回転角検出装置４０は、図４、図５Ａ、及び図５Ｂに示すように、磁石４１と、磁気検出部４３とを含む。
【００２４】
磁石４１は、連結部材３に取り付け可能である。本実施例では、一例として、図５Ａ等に示すように、磁石４１は、連結部材３の連結シャフト３２の上部に取り付け可能である。磁石４１は、例えば接着剤等で連結シャフト３２に固定される。但し、変形例では、磁石４１は、連結シャフト３２と一体であってもよい。例えば、磁石４１は、連結シャフト３２の上部を着磁すること実現されてもよい。
【００２５】
磁石４１は、Ｚ軸に交差する向きにＳ極及びＮ極を有する。本実施例では、磁石４１は、図６に示すように、上面視でＳ極及びＮ極が連結シャフト３２の回転中心Ｏまわりに延在する。
【００２６】
尚、磁石４１の外形は任意であり、例えば図６に示すような矩形に限られず、円形等であってよい。例えば、磁石４１は、図６に示すように、連結シャフト３２の回転中心Ｏに対して同心に設けられ、回転中心Ｏに関してＳ極及びＮ極が対角位置関係となる形態であってよい。例えば、磁石４１は、上面視で回転中心Ｏを通る線分で２等分された部位がそれぞれＳ極とＮ極を形成してよい（図６参照）。
【００２７】
磁気検出部４３は、マスト１ｂに取り付け可能である。本実施例では、一例として、図５Ａ等に示すように、磁気検出部４３は、マスト１ｂの下端に取り付け可能である。磁気検出部４３は、マスト１ｂに対して変位不能に固定される。
【００２８】
磁気検出部４３は、磁気センサ４３１（図７参照）を含む。磁気センサ４３１は、AMR（Anisotropic-Magneto-Resistive、異方性磁気抵抗）素子やホール素子や、ＡＳＩＣ（Application-Specific Integrated Circuit）を含むチップの形態であってよい。例えば、磁気センサ４３１は、AMR素子とホール素子の双方を含んでよい。この場合、磁気センサ４３１は、0〜360°の回転角（連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角）を精度良く検出可能である。
【００２９】
磁気検出部４３は、図５Ｂ及び図７に模式的に示すように、Ｚ軸で磁石４１に対向する。マスト１ｂが連結シャフト３２まわりに回転すると、磁気検出部４３は、磁石４１に対して同様に回転する。即ち、磁石４１が磁気検出部４３に対して相対的に回転する。この結果、磁石４１が生成する磁界であって、磁気検出部４３における磁界が変化する。このようにして、磁気検出部４３は、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角に応じた電気信号（磁界の変化に応じた電気信号）を発生する。
【００３０】
回転角検出装置４０は、図４、図５Ａ、及び図５Ｂに示すように、組み付け性を高める観点から、好ましくは、支持部材５０と固定部材５５とを更に含む。
【００３１】
支持部材５０は、非磁性体材料（例えば樹脂）により形成される。支持部材５０は、磁気検出部４３を支持する。本実施例では、一例として、支持部材５０は、図４に示すように、磁気検出部４３を内部に収容する形態である。
【００３２】
より具体的には、支持部材５０は、図４、図５Ａ、及び図５Ｂに示すように、下側に底を有する円筒状の上部５１と、下側に底を有する円筒状の下部５２とが別体であり、上部５１と下部５２とが螺子等（図示せず）により結合される。
【００３３】
上部５１は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、上側では、本体部１０の内径よりわずかに小さい外径を有する。上部５１は、下側では、接続端部１１の上側の部位の内径よりわずかに小さい外径を有する。但し、変形例では、上部５１は、下側では、接続端部１１の上側の部位の内径より大きい外径を有してもよい。この場合、下部５２のみが上下方向で接続端部１１の位置まで挿入できる。
【００３４】
下部５２は、接続端部１１の上側の部位の内径よりわずかに小さい外径を有する。下部５２は、磁気センサ４３１（図７参照）を実装する基板４３２を受け入れる空間を有する。この空間に基板４３２を配置し、樹脂をモールドすることで磁気検出部４３が下部５２に固定された状態が実現される。即ち、磁気検出部４３は、例えば磁気センサ４３１（図７参照）を実装する基板４３２がモールド樹脂で封止される形態である。この際、基板４３２は、磁気センサ４３１のセンサ中心が連結シャフト３２の回転中心Ｏに位置合わせされる態様で下部５２内に配置される。下部５２は、磁気検出部４３からの配線４３５をマスト１ｂの外部に取り出すための穴５２１を有する。穴５２１は、図４に示すように、切欠きの形態であってもよい。配線４３５は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、マスト１ｂの貫通穴１４を通ってマスト１ｂの外部に引き出されてよい。この場合、マスト１ｂの既存の貫通穴１４を利用して配線４３５の引き出しが可能となる。
【００３５】
固定部材５５は、本体部１０の貫通穴１４を通って支持部材５０に係合可能である。固定部材５５は、貫通穴１４の径よりも僅かに小さい外径を有し、本体部１０の内部へと挿入可能である。固定部材５５は、例えば支持部材５０の周面に接着等により固定されてもよいし、支持部材５０の周面に螺子により固定されてもよい（後出の図１０Ｂ参照）。このようにして、マスト１ｂの既存の貫通穴１４を利用して支持部材５０を固定できる。
【００３６】
固定部材５５は、好ましくは、上下方向で支持部材５０の任意の位置に係合可能である。これにより、連結シャフト３２の長さ等がウインドサーフィンボード１の個体ごとや種類ごとに異なる場合でも、支持部材５０及びそれに伴い磁気検出部４３を上下方向の所望の位置に固定できる。このようにして、磁石４１と磁気検出部４３との間の上下方向の距離が、所望の距離（所定範囲内の距離）になるように調整可能となる。所定範囲は、磁気検出部４３による必要な検出精度が確保される範囲であり、予め試験等により導出される推奨範囲に対応してよい。
【００３７】
本実施例によれば、ウインドサーフィンボード１のマスト１ｂの回転角検出に好適な回転角検出装置４０が得られる。具体的には、回転角検出装置４０は、上述のように、マスト１ｂと連結部材３との間に設けられ、かつ、磁石４１及び磁気検出部４３がマスト１ｂ内の空間を利用して配置される。これにより、ウインドサーフィンボード１の外観に実質的に影響しない態様で、かつ、連結シャフト３２とマスト１ｂとの間の連結機能を損なうことがない態様で、磁石４１及び磁気検出部４３を成立させることができる。また、マスト１ｂ内の空間は、一般的なウインドサーフィンボードにおいて存在するので、回転角検出装置４０の汎用性を高めることができる。従って、回転角検出装置４０は、多様なウインドサーフィンボードやヨット等に適用できる。
【００３８】
次に、図８Ａ乃至図８Ｃ等を参照して、回転角検出装置４０の信号処理系について説明する。図８Ａ乃至図８Ｃは、信号処理系のバリエーションを示す図である。
【００３９】
回転角検出装置４０の信号処理系は、図８Ａ乃至図８Ｃに示すように、磁気検出部４３に電気的に接続される処理装置４００を含む。処理装置４００と磁気検出部４３との間の電気的な接続は、上述した配線４３５により実現される。但し、変形例では、処理装置４００と磁気検出部４３との間で無線通信が実現されてもよい。処理装置４００は、例えばウインドサーフィンボード１に取り外し可能に配置されてもよい。処理装置４００は、例えばマスト１ｂの適当な個所に固定されてもよい。尚、以下で説明する処理装置４００の機能の一部又は全部は、磁気検出部４３に内蔵されうるコンピュータにより実現されてもよい。
【００４０】
処理装置４００は、マイクロコンピュータ４０１（図８Ａ乃至図８Ｃでは「マイコン」と表記）を含む。
【００４１】
マイクロコンピュータ４０１は、磁気検出部４３（磁気センサ４３１）からの電気信号を処理し、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角を算出する。即ち、マイクロコンピュータ４０１は、磁気検出部４３による検出結果に基づいて、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角を算出する。
【００４２】
連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出結果は、多様な態様で利用可能である。
【００４３】
例えば、図８Ａに示す例では、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出結果は、処理装置４００のメモリ４０２に保持される。メモリ４０２は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやカード型のメモリ（例えばＳＤメモリカード）等であってよい。この場合、ユーザは、メモリ４０２からデータを読み出すことで、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出結果を確認や解析等できる。
【００４４】
また、図８Ｂに示す例では、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出結果は、処理装置４００Ｂの通信モジュール４０３により、外部装置４３０に送信される。通信モジュール４０３から外部装置４３０への送信は、オンラインであってもオフラインであってもよい。外部装置４３０は、例えばユーザのＰＣ(Personal Computer)や、スマートフォンなどの携帯端末、タブレット端末、ウエアラブル端末等であり得る。また、外部装置４３０は、外部のサーバであってもよい。通信モジュール４０３から外部装置４３０への送信は、例えば有線による通信路、無線による通信路、又はこれらの組み合わせで実現されてよい。無線による通信路に係るネットワークは、例えば、携帯電話の無線通信網、インターネット、World Wide Web、VPN（Virtual Private Network）、WAN（Wide Area Network）、又はこれらの任意の組み合わせ等を含んでもよい。
【００４５】
また、図８Ｃに示す例では、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出結果は、処理装置４００Ｂに電気的に接続される表示機器４０５に出力される。表示機器４０５への出力は、オンラインであってもオフラインであってもよい。表示機器４０５は、ユーザのスマートフォンなどの携帯端末やタブレット端末の表示部により実現されてもよいし、ウインドサーフィンボード１に取り付け可能な専用の表示機器であってもよい。
【００４６】
尚、図８Ｃに示す例において、表示機器４０５には、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出結果に代えて又は加えて、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の最適値を表す支援情報が出力されてもよい。最適値は、例えばマイクロコンピュータ４０１により進行方向や風向きなどの外部情報に基づいて導出されてもよい。
【００４７】
図９は、図８Ｃに示す例に係る表示機器４０５での出力例を示す図である。図９には、表示機器４０５の表示領域９００は、表示領域９０１と、表示領域９０２とを含む。表示領域９０１には、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の現状を示す概略上面図が示される。表示領域９０２には、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の時系列データ（現時点までの所定期間にわたる時系列データ)が示される。
【００４８】
ユーザは、図９に示すように、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角を数値（図９では"α"が数値となる）として得ることができるので、感覚などに頼ることなく、セーリング技術の向上を効率的に図ることが可能となりうる。例えば、ボード１ａとマスト１ｂとの相対角度の把握が可能となり、効率よく推進力を得ることが可能となる。また、回転角の情報を提示することで、ユーザが効率の良い推進力を確保する条件（姿勢、重心位置、腕や足への負荷など）を把握することができ、上達スピードの向上を図ることができる。尚、図９には、実績のデータが示されるが、最適値のデータが併せて表示されてもよい。
【００４９】
次に、図１０Ａ乃至図１１Ｂを参照して、支持部材５０の組み付け方法（後付け方法）について説明する。
【００５０】
図１０Ａは、支持部材５０の組み付け方法の一例の流れを３つの状態で示す概略断面図であり、図１０Ｂは、図１０ＡのＱ１の拡大図である。
【００５１】
図１０Ａでは、連結シャフト３２の上部に磁石４１が取り付けられ、その後、マスト１ｂが連結シャフト３２に取り付けられた状態１０００が示される。図１０Ａでは、更に、状態１０００の後の状態として、本体部１０の上部の開口(図示せず)から、磁気検出部４３を保持した支持部材５０が挿入された状態１００１が示される。状態１００１では、支持部材５０は、例えば重力でマスト１ｂの下方に至っており、支持部材５０（下部５２）の下面が磁石４１の上面と当接している。図１０Ａでは、更に、状態１００１の後の状態として、貫通穴１４を通る固定部材５５により支持部材５０が固定された状態１００２が示される。図１０Ｂに示す例では、支持部材５０は、木ねじなどの螺子７００であり、螺子７００は、支持部材５０と固定部材５５とを貫通する態様でねじ込まれる。本実施例では、一例として、螺子７００は、支持部材５０の上部５１の小径部位にねじ込まれる。但し、変形例では、螺子７００は、支持部材５０の下部にねじ込まれてもよい。いずれの場合でも、固定部材５５が支持部材５０に固定される。固定部材５５の上下方向の変位は本体部１０の貫通穴１４内で拘束されるため、支持部材５０及びそれに伴い磁気検出部４３の、本体部１０に対する上下方向の変位が拘束される。
【００５２】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示す組み付け方法によれば、支持部材５０と磁石４１とは上下方向に当接する態様で対向するので、磁気検出部４３と磁石４１との間の上下方向の距離を最小化できる。これにより、磁気検出部４３の検出感度が良好となり、回転角の検出精度を高めることができる。
【００５３】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、支持部材５０の組み付け方法の他の例の流れを５つの状態で示す概略断面図である。
【００５４】
図１１Ａでは、連結シャフト３２の上部に磁石４１及びスペーサ６０が取り付けられ、その後、マスト１ｂが連結シャフト３２に取り付けられた状態１１００が示される。スペーサ６０は、磁石４１の上面に取り外し可能に取り付けられる。例えば、スペーサ６０は、磁石４１の上面に仮接着等されてもよい。尚、図１１Ａ及び図１１Ｂでは、スペーサ６０は、付属部品として回転角検出装置４０の構成要素になる。図１１Ａでは、更に、状態１１００の後の状態として、本体部１０の上部の開口(図示せず)から、磁気検出部４３を保持した支持部材５０が挿入された状態１１０１が示される。状態１１０１では、支持部材５０は、例えば重力でマスト１ｂの下方に至っており、支持部材５０の下面がスペーサ６０の上面と当接している。図１１Ａでは、更に、状態１１０１の後の状態として、貫通穴１４を通る固定部材５５により支持部材５０が固定された状態１１０２が示される。固定方法は、図１０Ｂを参照して上述した通りであってよい。
【００５５】
図１１Ｂでは、更に、状態１１０２の後の状態として、マスト１ｂが連結シャフト３２から外され、スペーサ６０が磁石４１から取り除かれた状態１１０３が示される。尚、取り外されたマスト１ｂには、支持部材５０が上述したように固定されたままである。図１１Ｂでは、更に、状態１１０３の後の状態として、支持部材５０が上述したように固定されたマスト１ｂが連結シャフト３２に取り付けられた状態１１０４が示される。この場合、磁気検出部４３と支持部材５０とは、上下方向で当接せず、所定距離（スペーサ６０の板厚分の距離）だけ離れて対向する。この結果、磁気検出部４３と磁石４１との間は、スペーサ６０の板厚と支持部材５０の下部５２の板厚との合計分の距離だけ離される。
【００５６】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示す組み付け方法によれば、支持部材５０と磁石４１とは上下方向に所定距離だけ離れて対向させることができる。そして、適切な板厚のスペーサ６０を用いることで、磁気検出部４３と磁石４１との間の上下方向の距離を所望の距離に調整することが容易である。これにより、支持部材５０と磁石４１との間の回転方向の摩耗（摺動による摩耗）の可能性を無くしつつ、磁気検出部４３における必要な検出感度を確保できる。
【００５７】
次に、図１２以降を参照して、回転角検出装置４０の構成要素のバリエーションについて説明する。
【００５８】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、回転角検出装置４０が更に弾性部材を含む場合の説明図である。図１２Ａ及び図１２Ｂは、説明用の概略断面図であり、連結シャフト３２の上部と支持部材５０の下部５２が、一部だけが模式的に示される。また、磁気検出部４３及び弾性部材８０、８１についても模式的に示される。
【００５９】
図１２Ａに示す例では、弾性部材８０は、磁気検出部４３及びそれに伴い支持部材５０（下部５２）を、連結シャフト３２の上部の磁石４１に向けて付勢する。弾性部材８０は、例えばスプリングの形態であり、上端が上部５１に支持され、下端が磁気検出部４３に支持される。支持部材５０の下部５２は、上部５１に対して上下方向に変位可能に接続される（例えば上下方向のスライド式の嵌合による接続）。弾性部材８０は、例えば、支持部材５０と磁石４１とが当接するときに僅かに縮み方向に弾性変形してよい。これにより、磁気検出部４３と磁石４１との間の上下方向の距離を最小化した状態を安定的に維持できる。
【００６０】
図１２Ｂに示す例では、弾性部材８１は、磁石４１を支持部材５０（下部５２）及びそれに伴い磁気検出部４３に向けて付勢する。弾性部材８１は、例えばスプリングの形態であり、上端が磁石４１に支持され、下端が連結シャフト３２の上部に支持される。弾性部材８１は、例えば、支持部材５０と磁石４１とが当接するときに僅かに縮み方向に弾性変形してよい。これにより、磁気検出部４３と磁石４１との間の上下方向の距離を最小化した状態を安定的に維持できる。
【００６１】
図１３Ａ及び図１３Ｂは、支持部材及び磁石のうちの一方は、他方に対向する側の表面が凸状の形態である場合の説明図である。図１３Ａ及び図１３Ｂは、説明用の概略断面図であり、連結シャフト３２の上部と支持部材５０、５０Ｂの下部５２、５２Ｂが、一部だけが模式的に示される。
【００６２】
図１３Ａに示す例では、磁石４１Ａは、上側の表面が凸状の形態である。例えば、磁石４１Ａは、上側が半球状に形成される。この場合、磁石４１Ａは、下部５２に当接して対向してもよいし、下部５２から離れて対向してもよい。磁石４１Ａが下部５２に当接する場合、点接触が実現されるので、マスト１ｂの回転の際の摩耗を低減できる。
【００６３】
図１３Ｂに示す例では、支持部材５０Ｂの下部５２Ｂは、下側の表面が凸状の形態である。この場合、磁石４１は、下部５２Ｂに当接して対向してもよいし、下部５２Ｂから離れて対向してもよい。磁石４１が下部５２Ｂに当接する場合、点接触が実現されるので、マスト１ｂの回転の際の摩耗を低減できる。
【００６４】
尚、図１３Ａ及び図１３Ｂに示す例においては、図１２Ａ及び図１２Ｂに示した弾性部材８０を備えることも可能である。
【００６５】
図１４Ａ及び図１４Ｂは、回転角検出装置４０が中心ずれの低減機構を備える場合の説明図である。図１４Ａ及び図１４Ｂは、説明用の概略断面図であり、連結シャフト３２の上部と支持部材５０Ｃ、５０Ｄの下部５２Ｃ、５２Ｄが、一部だけが模式的に示される。また、磁気検出部４３及び弾性部材８３、８４についても模式的に示される。
【００６６】
図１４Ａに示す例では、弾性部材８３は、磁石４１Ｃを支持部材５０Ｃ（下部５２Ｃ）及びそれに伴い磁気検出部４３に向けて付勢する。弾性部材８３は、例えばスプリングの形態であり、上端が磁石４１Ｃに支持され、下端が連結シャフト３２の上部に支持される。弾性部材８３は、例えば、支持部材５０Ｃと磁石４１Ｃとが当接するときに僅かに縮み方向に弾性変形してよい。これにより、磁気検出部４３と磁石４１Ｃとの間の上下方向の距離を最小化した状態を安定的に維持できる。
【００６７】
また、図１４Ａに示す例では、磁石４１Ｃ及び下部５２Ｃは、嵌り合う凸凹状の形態である。具体的には、磁石４１Ｃは、上側の表面が凹状（下側に凹む凹状）の形態であり、下部５２Ｃは、下側の表面が凸状の形態である。下部５２Ｃの凸状は、磁石４１Ｃの凹状の形態に嵌る形態である。
【００６８】
図１４Ｂに示す例では、弾性部材８４は、磁石４１Ｄを支持部材５０Ｄ（下部５２Ｄ）及びそれに伴い磁気検出部４３に向けて付勢する。弾性部材８４は、例えばスプリングの形態であり、上端が磁石４１Ｄに支持され、下端が連結シャフト３２の上部に支持される。弾性部材８４は、例えば、支持部材５０Ｄと磁石４１Ｄとが当接するときに僅かに縮み方向に弾性変形してよい。これにより、磁気検出部４３と磁石４１Ｄとの間の上下方向の距離を最小化した状態を安定的に維持できる。
【００６９】
また、図１４Ｂに示す例では、磁石４１Ｄ及び下部５２Ｄは、嵌り合う凸凹状の形態である。具体的には、磁石４１Ｄは、上側の表面が凸状の形態であり、下部５２Ｄは、下側の表面が凹状（上側に凹む凹状）の形態である。磁石４１Ｄの凸状は、下部５２Ｄの凹状の形態に嵌る形態である。
【００７０】
図１４Ａ及び図１４Ｂに示す例によれば、連結シャフト３２の回転中心Ｏに対して磁気センサ４３１のセンサ中心がずれる"中心ずれ"を低減する機構（中心ずれの低減機構）が実現される。
【００７１】
具体的には、図１５の概略断面図（図５Ｂに示した例に係る概略断面図）で模式的に示すように、連結シャフト３２とマスト１ｂとの間には僅かなガタ（クリアランス）があり、かかるガタに起因して、連結シャフト３２の軸Ｉに対してマスト１ｂの軸Ｉ'が僅かに傾斜しうる。このような傾斜が生じると、連結シャフト３２の回転中心Ｏに対して磁気センサ４３１のセンサ中心がずれる"中心ずれ"が生じる可能性がある。"中心ずれ"が生じると、回転角の検出精度が悪化する虞がある。
【００７２】
この点、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す例によれば、中心ずれの低減機構を備えるので、"中心ずれ"が生じる可能性を低減できる。具体的には、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、連結シャフト３２の軸Ｉに対してマスト１ｂの軸Ｉ'が僅かに傾斜した場合でも、それに追従する態様で、磁石４１Ｃ及び磁石４１Ｄが傾斜できる。例えば、図１５Ａに示す例では、弾性部材８３により付勢される磁石４１Ｃの上側の凹状の表面に沿って、下部５２Ｃの凸状が移動すると、磁石４１Ｃが軸Ｉに対して傾斜する。このとき、磁石４１Ｃは、軸Ｉに対するマスト１ｂの軸Ｉ'の傾斜と同じ方向に傾斜する。この結果、"中心ずれ"が生じる可能性を低減できる。同様に、図１５Ｂに示す例では、弾性部材８４により付勢される磁石４１Ｄの上側の凸状が、下部５２Ｄの下側の凹状の表面に沿って移動すると、磁石４１Ｄが軸Ｉに対して傾斜する。このとき、磁石４１Ｄは、軸Ｉに対するマスト１ｂの軸Ｉ'の傾斜と同じ方向に傾斜する。この結果、"中心ずれ"が生じる可能性を低減できる。
【００７３】
尚、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す例では、弾性部材８３、８４は、磁石４１Ｃ、４１Ｄ側に設けられるが、図１２Ａに示した例と同様に、弾性部材８３、８４は、下部５２Ｃ、５２Ｄ側に設けられてもよい。
【００７４】
また、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す例では、簡易な構成で中心ずれの低減機構を実現しているが、これに限られない。例えばオルダム継手を用いて、同様の中心ずれの低減機構を実現してもよい。
【００７５】
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【００７６】
なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
［付記１］
水上を滑走可能なボード又はデッキ側に取り付けられかつマスト回転軸を形成する連結部材に、前記マスト回転軸に交差する向きにＳ極及びＮ極を持つ態様で、取り付け可能である又は設けられる磁石と、
マストにおける下端の中空の円筒状部内に、前記連結部材に取り付けられた又は設けられた前記磁石に前記マスト回転軸の方向で対向する態様で、取り付け可能である又は設けられる磁気検出部とを含む、回転角検出装置。
［付記２］
前記円筒状部内に挿入可能であり、前記磁気検出部を支持する支持部材と、
前記円筒状部の周面に形成される貫通穴を通って前記支持部材に係合可能である固定部材とを更に含む、付記１に記載の回転角検出装置。
［付記３］
前記マスト回転軸の方向で前記支持部材における前記固定部材の係合位置は、前記マスト回転軸の方向で前記磁気検出部と前記磁石との間の距離が所定範囲内になるように調整可能である、付記２に記載の回転角検出装置。
［付記４］
マストへの前記支持部材の組み付け時に用いられる付属部品でありかつ前記距離を決めるスペーサを更に含む、付記３に記載の回転角検出装置。
［付記５］
前記支持部材及び前記磁石のうちの一方を他方に向けて付勢する弾性部材を更に含む、付記２〜４のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
［付記６］
前記支持部材及び前記磁石のうちの一方は、他方に対向する側の表面が凸状の形態である、付記２〜４のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
［付記７］
前記支持部材及び前記磁石のうちの一方を他方に向けて付勢する弾性部材を更に含み、
前記支持部材及び前記磁石は、それぞれ、対向する側の表面が、嵌り合う凸凹状の形態である、付記２〜４のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
［付記８］
前記支持部材は、前記磁気検出部を内部に収容する形態であり、前記磁気検出部からの配線をマストの外部に取り出すための穴を有する、付記２〜７のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
［付記９］
前記磁気検出部は、磁気センサを実装する基板がモールド樹脂で封止される形態である、付記８に記載の回転角検出装置。
［付記１０］
前記磁気検出部による検出結果に基づいて、前記マスト回転軸まわりのマストの回転角を算出する処理装置を更に含む、付記１〜９のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
【符号の説明】
【００７７】
１  ウインドサーフィンボード
１ａ  ボード
１ｂ  マスト
２  ヨット
２ａ  デッキ
２ｂ  マスト
３  連結部材
１０  本体部
１１  接続端部
１２  ストッパ
１４  貫通穴
３０  ゴム部
３２  連結シャフト
３３  係合周溝
４０  回転角検出装置
４１、４１Ａ、４１Ｃ、４１Ｄ  磁石
４３  磁気検出部
５０、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ  支持部材
５１  上部
５２、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ  下部
５５  固定部材
６０  スペーサ
８０、８１、８３、８４  弾性部材
４００、４００Ｂ  処理装置
４０１  マイクロコンピュータ
４０２  メモリ    
４０３  通信モジュール
４０５  表示機器
４３０  外部装置
４３１  磁気センサ
４３２  基板
４３５  配線
５２１  穴
７００  螺子
【図１Ａ】
2019052992.tif 000003
【図１Ｂ】
2019052992.tif 000004
【図２】
2019052992.tif 000005
【図３】
2019052992.tif 000006
【図４】
2019052992.tif 000007
【図５Ａ】
2019052992.tif 000008
【図５Ｂ】
2019052992.tif 000009
【図６】
2019052992.tif 000010
【図７】
2019052992.tif 000011
【図８Ａ】
2019052992.tif 000012
【図８Ｂ】
2019052992.tif 000013
【図８Ｃ】
2019052992.tif 000014
【図９】
2019052992.tif 000015
【図１０Ａ】
2019052992.tif 000016
【図１０Ｂ】
2019052992.tif 000017
【図１１Ａ】
2019052992.tif 000018
【図１１Ｂ】
2019052992.tif 000019
【図１２Ａ】
2019052992.tif 000020
【図１２Ｂ】
2019052992.tif 000021
【図１３Ａ】
2019052992.tif 000022
【図１３Ｂ】
2019052992.tif 000023
【図１４Ａ】
2019052992.tif 000024
【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
2019052992.tif 000027
【図１６Ｂ】
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