(57)【要約】【課題】ハウジングに磁気検出素子を簡便に実装可能な回転角検出装置を提供する。【解決手段】開口１４を有する収容部１３が形成されたハウジング１０と、収容部１３に収容された磁気検出素子２と、収容部１３の開口１４を覆う蓋部５５を有し、当該蓋部５５が開口１４を封止した状態でハウジング１０に取付けられたホルダ５０と、磁気検出素子２に対し蓋部５５を挟んで対向配置された永久磁石２０と、永久磁石２０を保持するとともに、ホルダ５０に取付けられてハウジング１０に対して回動可能に支持された回動部材３０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する収容部が形成されたハウジングと、
前記収容部に収容された磁気検出素子と、
前記収容部の前記開口を覆う蓋部を有し、当該蓋部が前記開口を封止した状態で前記ハウジングに取付けられたホルダと、
前記磁気検出素子に対し前記蓋部を挟んで対向配置された永久磁石と、
前記永久磁石を保持するとともに、前記ホルダに取付けられて前記ハウジングに対して回動可能に支持された回動部材と、を備える回転角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転角を検出するための回転角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車のアクセルペダルやブレーキペダル等の被操作部材の操作量を検出する際に、被操作部材に対する運転者の操作に連動して回動する回動部材の回転角を検出する回転角検出装置が用いられてきた。この種の回転角検出装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１の回転角検出装置は、磁気検出素子を内装するハウジングと、磁気検出素子に対向配置された永久磁石と、永久磁石を保持するとともにハウジングに対して回動可能に支持された回動部材とを備えている。回転角検出装置は、磁気検出素子に対する永久磁石の相対回転に応じて、回動部材の回転角を検出するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２４０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の回転角検出装置では、ハウジングのうち回動部材が配置される側とは反対の側に形成された収容部に、磁気検出素子を実装した基板が収容されている。収容部の開口はカバー体に被覆され、ハウジングとカバー体とを溶着することで当該開口が封止されている。このように、特許文献１の回転角度検出装置では、ハウジングに収容された磁気検出素子を保護するためのカバー体が必要になる。このため、回転角度検出装置は、部品点数や製造の際の組付け工数が増えてコストアップの要因となっていた。
【０００６】
上記実情に鑑み、ハウジングに磁気検出素子を簡便に実装可能な回転角検出装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る回転角検出装置の特徴構成は、開口を有する収容部が形成されたハウジングと、前記収容部に収容された磁気検出素子と、前記収容部の前記開口を覆う蓋部を有し、当該蓋部が前記開口を封止した状態で前記ハウジングに取付けられたホルダと、前記磁気検出素子に対し前記蓋部を挟んで対向配置された永久磁石と、前記永久磁石を保持するとともに、前記ホルダに取付けられて前記ハウジングに対して回動可能に支持された回動部材と、を備える点にある。
【０００８】
この構成によれば、ハウジングにおいて磁気検出素子が収容部に収容され、当該収容部が有する開口は、ホルダが有する蓋部によって封止される。すなわち、ホルダが収容部の開口のカバーを兼用することになる。これにより、回転角検出装置は、磁気検出素子を収容する収容部の開口を封止するためのカバー体が不要になるため、部品点数を削減することができる。また、ハウジングにホルダを組付ける際に蓋部によって収容部の開口の封止が可能であるため、回転角検出装置を製造する際の組付け工数を少なくすることができる。その結果、回転角検出装置はハウジングに磁気検出素子を簡便に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】回転角検出装置の断面図である。
【図２】回転角検出装置の分解斜視図である。
【図３】入力部材の斜視図である。
【図４】ハウジングにホルダが組付けられた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態では、一例として、自動車のアクセルペダルやブレーキペダル等の被操作部材９０の操作量を検出するために用いられる回転角検出装置１について説明する。
【００１１】
図１及び図２に示されるように、回転角検出装置１は、ハウジング１０、永久磁石２０、回動部材３０、入力部材４０、ホルダ５０、カバー部材６０、トーションバネ７０を備えて構成される。
【００１２】
ハウジング１０には、磁気検出素子２が内装されている。ハウジング１０は、本体部１１と端子部１２とを有する。本体部１１と端子部１２とは、樹脂を用いて一体的に形成される。本体部１１には、開口１４を有する収容部１３が形成されており、収容部１３に磁気検出素子２が収容される。端子部１２には複数のリード端子５が露出した状態で配置される。磁気検出素子２は、磁気の大きさを検出可能な素子であり、例えばホール素子を用いて構成することが可能である。ホール素子の検出信号は微弱であるため、磁気検出素子２は、当該検出信号を増幅する増幅回路とホール素子とを一体化したホールＩＣとすると好適である。磁気検出素子２は基板４に実装され、上述した収容部１３に収容される。基板４には上述したリード端子５が接続され、このリード端子５を介して、回転角検出装置１の検出結果を外部に出力することが可能となる。
【００１３】
永久磁石２０は、磁気検出素子２に対向して配置される。永久磁石２０は、当該永久磁石２０の磁極に起因する磁束が磁気検出素子２を通るように、磁気検出素子２に対して所定の隙間を隔てた状態で対向配置される。永久磁石２０の材料は特に限定されず、例えばネオジム磁石、サマコバ磁石、アルニコ磁石、及びフェライト磁石等を広く用いることができる。また、永久磁石２０の製法も特に限定されず、ボンド磁石（プラスチック磁石）や焼結磁石等を広く用いることができる。永久磁石２０は、磁気検出素子２の検出感度との関係を考慮して適切なものを選定することが可能である。
【００１４】
本実施形態では、永久磁石２０は、円柱状のものが用いられ、軸方向一方の面に少なくとも一対の磁極（Ｎ極及びＳ極）が現れるように着磁される。これにより、磁気検出素子２の対向する面の磁極が後述する入力部材４０に対して入力される回転力に応じて変化させることができ、回転角検出装置１が回転角を検出することが可能となる。
【００１５】
回動部材３０は、永久磁石２０を保持すると共に、ハウジング１０に対して回動可能に支持される。回動部材３０は、磁石保持部３１と筒状部３２とを有する。磁石保持部３１と筒状部３２とは、樹脂成形により形成され、その際、永久磁石２０が内包された状態で一体成型される。これにより、磁石保持部３１が永久磁石２０を保持することが可能となる。磁石保持部３１は円板状に形成され、永久磁石２０は、円板状の磁石保持部３１の軸方向一方の面において円柱状の永久磁石２０の軸方向一方の面が露出した状態で保持される。筒状部３２は、磁石保持部３１と同軸芯上に円筒状で形成される。筒状部３２の内部（径方向内側）には、バネ収容室３３が形成される。回動部材３０は、ハウジング１０が端子部１２（端子部１２のリード端子５）を介して他の装置に接続された場合であっても、回動できるように設けられる。
【００１６】
入力部材４０は、回動部材３０と一体となって回動し、回転角検出装置１の検出対象である回転力が入力される。本実施形態では、上述したように永久磁石２０と回動部材３０とは一体成型されるが、この一体成形時に入力部材４０も一体成型すると好適である。これにより、入力部材４０に入力された回転力に応じて、入力部材４０、回動部材３０、永久磁石２０が一体となって回動することが可能となる。入力部材４０には被操作部材９０が連結固定される。これにより、入力部材４０に被操作部材９０の操作量に応じた回転力を入力することが可能となる。
【００１７】
図３に示されるように、本実施形態では、入力部材４０は、アーム部４１と、レバー部４２と、環状部４３とを有する。アーム部４１は、回動部材３０から外方に向けて延出するように形成される。回動部材３０の外方とは、回動部材３０の外周面から外側を向く方向である。より具体的は、回動部材３０を回動中心に沿って見た場合に、当該回動中心に対して直交する方向（径方向）にあたる。本実施形態では、アーム部４１は、当該直交する方向に沿って所定の長さで延出して形成される。レバー部４２は、アーム部４１の外側端において、アーム部４１の延出方向に対して直交する方向に屈曲して形成される。環状部４３は環状に形成される。本実施形態では、図３に示されるように、環状部４３は円環状に形成され、周方向の一部（図３の例では２カ所）に径方向内側に突出する突出部４４が設けられる。入力部材４０は、この環状部４３を介して回動部材３０と一体化される。これにより回動部材３０は入力部材４０に入力された回転力に応じて回動するが、上記突出部４４は入力部材４０と回動部材３０との接続強度を高めるよう機能する。
【００１８】
ホルダ５０は、回動部材３０を摺動可能に内嵌すると共に、ハウジング１０に支持される。ホルダ５０は、中心部に軸受部５１を有する本体部５２と、本体部５２から相反する方向に延出する一対のフランジ部５３とを有する。軸受部５１は、回動部材３０の磁石保持部３１が挿通可能な円筒状で形成される。軸受部５１は、その内周面が磁石保持部３１の外周面３４と少なくとも一部が当接する状態で回動部材３０が配置される。これにより、回動部材３０がホルダ５０に対して摺動可能な状態となる。本体部５２における軸受部５１の周囲には、環状凹部５４が形成される。ホルダ５０は樹脂成形され、ハウジング１０に位置決め固定される。したがって、入力部材４０、回動部材３０、永久磁石２０は一体となって、ハウジング１０に対して回動可能となる。
【００１９】
ホルダ５０は、収容部１３の開口１４を覆う第１蓋部５５（蓋部の一例）を本体部５２に有し、第１蓋部５５が開口１４を封止した状態でハウジング１０に取付けられている（図４参照）。例えば、ハウジング１０とホルダ５０とは、レーザ溶着等で互いが固着されて第１蓋部５５が収容部１３の開口１４を封止する。なお、図４ではホルダ５０を二点鎖線で示している。永久磁石２０は、磁気検出素子２に対しホルダ５０の第１蓋部５５を挟んで対向配置されている（図１参照）。
【００２０】
このように、回転角検出装置１は、ハウジング１０の収容部１３に磁気検出素子２が収容され、当該収容部１３の開口１４は、ホルダ５０の第１蓋部５５によって封止される。すなわち、ホルダ５０が収容部１３の開口１４のカバーを兼用することになる。これにより、回転角検出装置１は、磁気検出素子２を収容する収容部１３の開口１４を封止するための別途のカバー体が不要になるため、部品点数を削減することができる。また、ハウジング１０にホルダ５０を組付ける際に第１蓋部５５によって収容部１３の開口１４の封止が可能であるため、回転角検出装置１を製造する際の組付け工数を少なくすることができる。その結果、回転角検出装置１はハウジング１０に磁気検出素子２を簡便に実装することができる。
【００２１】
カバー部材６０は、回動部材３０を収容すると共に、ホルダ５０に支持される。カバー部材６０は、第２蓋部６１と、環状壁部６２と、フランジ部６３とを有する。カバー部材６０は、環状壁部６２がホルダ５０の環状凹部５４に嵌め込まれた状態でホルダ５０に支持される。この時、第２蓋部６１がホルダ５０に蓋をする状態となり、ホルダ５０とカバー部材６０とで回動部材収容空間６６が形成される。この回動部材収容空間６６内に回動部材３０が収容される。フランジ部６３は、第２蓋部６１から相反する方向に延出する一対で構成され、一対のフランジ部６３とホルダ５０の一対のフランジ部５３とが夫々位置決めした状態で固定される。このようなカバー部材６０は、第２蓋部６１と環状壁部６２とフランジ部６３とが樹脂成形により構成される。
【００２２】
トーションバネ７０は、回動部材３０とカバー部材６０とで形成されるバネ収容室３３に収容され、ハウジング１０に対する回動部材３０の回動方向の位置を所定の基準位置に戻すように付勢される。バネ収容室３３とは、上述したように筒状部３２の内部に形成され、第２蓋部６１で覆われた空間である。トーションバネ７０は、筒状に形成される。トーションバネ７０は、回動部材３０が入力部材４０に入力された回転力に応じて回動する際、回動部材３０がトーションバネ７０の付勢力に抗して回動するように配置される。したがって、所定の基準位置とは、トーションバネ７０に上記回転力が作用していない状態における位置にあたり、回動部材３０は上記回転力の入力に応じてトーションバネ７０の付勢力に抗しながら回動する。
【００２３】
トーションバネ７０の一端（第１端部７１）は、カバー部材６０に設けられる第１係止部６４に係止される。第１係止部６４は、バネ収容室３３の天面から突出する突起として形成することが可能である。一方、トーションバネ７０の他端（第２端部７２）は、回動部材３０に設けられる第２係止部６５に係止される。
【００２４】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、入力部材４０が、回動部材３０から外方に向けて延出するアーム部４１を有するとして説明したが、入力部材４０がアーム部４１を有さないように構成することも可能である。
【００２５】
上記実施形態では、トーションバネ７０の一端（第１端部７１）が、カバー部材６０に設けられる第１係止部６４に係止されるとして説明したが、第１係止部６４はカバー部材６０以外に設けることも可能である。
【００２６】
上記実施形態では、入力部材４０は、環状に形成された環状部４３を有するとして説明したが、入力部材４０は環状部４３を有さずに構成することも可能である。
【００２７】
本発明は、回転角を検出する回転角検出装置に用いることが可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１：回転角検出装置
２：磁気検出素子
４：基板
１０：ハウジング
１３：収容部
１４：開口
２０：永久磁石
３０：回動部材
４０：入力部材
５０：ホルダ
５５：第１蓋部（蓋部）
６０：カバー部材
７０：トーションバネ
【図１】
2019045204.tif 000003
【図２】
2019045204.tif 000004
【図３】
2019045204.tif 000005
【図４】
2019045204.tif 000006