(57)【要約】【課題】  永久磁石の表面上の磨耗粉が磁気センサに接触することを抑制する技術を提供することである。【解決手段】  永久磁石は、磁気センサとともに用いられる永久磁石であって、前記磁気センサと対向する表面の全長に亘ってＳ極部分とＮ極部分との境界面上に配置されている溝を備えていてもよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気センサとともに用いられる永久磁石であって、
前記磁気センサと対向する表面の全長に亘ってＳ極部分とＮ極部分との境界面上に配置されている溝を備える、永久磁石。
【請求項２】
請求項１に記載の永久磁石であって、
前記溝の深さは、前記Ｓ極部分と前記Ｎ極部分の境界面に対して垂直に切断した断面において、前記境界面上で最大であり、前記境界面から離間するのに従って浅くなる、永久磁石。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の永久磁石であって、弁体の開度に合わせて磁束が変化する前記永久磁石と、
前記永久磁石の前記溝が配置されている前記表面と隙間を有して対向しており、前記磁束の変化を検出する前記磁気センサと、を備える開度検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の開度検出装置と、
前記開度検出装置を収容する収容室を備えており、流路を備える本体と、
前記流路内に配置されており、前記流路を開閉する前記弁体と、
前記収容室に収容されており、前記弁体を付勢するコイルスプリングと、を備えるスロットル装置。
【請求項５】
請求項４に記載のスロットル装置であって、さらに、
前記収容室に収容されており、前記磁気センサと前記永久磁石の隙間を囲む壁部を備え、
前記壁部は、前記コイルスプリングと前記永久磁石の間に配置されている、スロットル装置。
【請求項６】
請求項５に記載のスロットル装置であって、
前記本体は、
バルブ本体と、
前記バルブ本体の側面を覆うカバーであって、前記バルブ本体と前記カバーによって前記収容室を画定している前記カバーと、を備え、
前記壁部は、前記カバーの前記バルブ本体側の面と隙間を有して配置されており、
前記カバーは、前記コイルスプリングよりも前記コイルスプリングの半径方向内側に配置されており、前記バルブ本体側の面から前記バルブ本体に向かって伸びる環状部を備え、
前記環状部は、前記壁部と前記カバーの前記バルブ本体側の前記面との前記隙間を越えて伸びており、
前記環状部の前記バルブ本体側の端は、前記コイルスプリングの半径方向において前記壁部と重なって配置されている、スロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、開度検出装置を備えるスロットル装置を開示する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、スロットル装置が開示されている。スロットル装置は、吸気流路を備えるスロットルボディと、スロットルバルブと、スロットルシャフトと、コイルスプリングと、回転角センサと、永久磁石を備える。スロットルバルブは吸気流路を開閉する。スロットルシャフトは、スロットルバルブに連結している。コイルスプリングは、スロットルバルブの回転方向に、スロットルバルブを付勢する。回転角センサは、スロットルシャフトの一端と対向している。永久磁石は、回転角センサと隙間を有して配置されている。スロットルバルブが回転すると、永久磁石は、回転角センサの周りを、回転角センサと一定の隙間を維持して回転する。回転角センサは、永久磁石の回転による磁束の変化に基づいて、吸気流路の開度を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４０６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スロットル装置の小型化が求められている。スロットル装置の小型化を実現する場合、コイルスプリングを軸方向に小さくして、スロットル装置全体を小型化することが考えられる。この場合、コイルスプリングの素線同士の距離が狭くなる。この構成では、スロットルバルブの回転に伴い、互いに隣接するコイルスプリングの素線同士が近づいて接触することにより、素線同士で磨耗して、コイルスプリングから磨耗粉が発生する場合がある。この場合、磨耗粉は、永久磁石に引き寄せられ、回転角センサと対向している側の永久磁石の表面上に堆積する。永久磁石の表面上の磨耗粉が回転角センサに接触すると、回転角センサで吸気流路の開度を正確に検知することができない場合がある。
【０００５】
本明細書では、永久磁石の表面上の磨耗粉が磁気センサに接触することを抑制する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書によって開示される永久磁石は、磁気センサとともに用いられる永久磁石であって、前記磁気センサと対向する表面の全長に亘ってＳ極部分とＮ極部分との境界面上に配置されている溝を備えていてもよい。
【０００７】
上記の構成によれば、磨耗粉は、永久磁石のＳ極部分とＮ極部分のそれぞれの磁束が交差する磁力の最も強い位置、即ちＳ極部分とＮ極部分の前記境界面上に配置されている溝に堆積する。このため、磁気センサと対向している永久磁石の表面上の磨耗粉が、磁気センサまで堆積することを抑制できる。この結果、磨耗粉が磁気センサに接触することを抑制できる。
【０００８】
前記永久磁石の前記溝の深さは、前記Ｓ極部分と前記Ｎ極部分の前記境界面に対して垂直に切断した断面において、前記境界面上で最大であり、前記境界面から離間するのに従って浅くなっていてもよい。この構成によれば、磁力の最も強いＳ極部分とＮ極部分の境界面上、即ち、摩耗粉が最も堆積される位置において、溝の深さを最も深くすることができる。
【０００９】
開度検出装置は、弁体の開度に合わせて磁束が変化する前記永久磁石と、前記永久磁石の前記溝が配置されている前記表面と隙間を有して対向しており、前記磁束の変化を検出する前記磁気センサを備えていてもよい。この構成によれば、永久磁石の表面上の磨耗粉が、磁気センサまで堆積することを抑制できる。この結果、磨耗粉が磁気センサに接触することを抑制できる。これにより、開度検出装置が磨耗粉の磁束を誤感知することを抑制できる。
【００１０】
スロットル装置は、前記開度検出装置を収容する収容室を備えており、流路を備える本体と、前記流路内に配置されており、前記流路を開閉する前記弁体と、前記収容室に収容されており、前記弁体を付勢するコイルスプリングを備えていてもよい。この構成によれば、永久磁石の表面上の磨耗粉が、磁気センサまで堆積することを抑制できる。この結果、磨耗粉が磁気センサに接触することを抑制できる。これにより、スロットル装置の流路の開度に誤差が生じることを抑制できる。
【００１１】
前記スロットル装置は、前記収容室に収容されており、前記磁気センサと前記永久磁石の隙間を囲む壁部を備え、前記壁部は、前記コイルスプリングと前記永久磁石の間に配置されていてもよい。この構成によれば、永久磁石とコイルスプリングの間に配置されている壁部によって、永久磁石と磁気センサの隙間に侵入する磨耗粉が減少する。このため、永久磁石の表面上の磨耗粉を減らすことができる。この結果、磨耗粉が磁気センサに接触することを抑制できる。これにより、スロットル装置の流路の開度に誤差が生じることを抑制できる。
【００１２】
前記スロットル装置において、前記本体は、バルブ本体と、前記バルブ本体の側面を覆うカバーであって、前記バルブ本体と前記カバーによって前記収容室を画定している前記カバーと、を備え、前記壁部は、前記カバーの前記バルブ本体側の面と隙間を有して配置されており、前記カバーは、前記コイルスプリングよりも前記コイルスプリングの半径方向内側に配置されており、前記バルブ本体側の面から前記バルブ本体に向かって伸びる環状部を備え、前記環状部は、前記壁部と前記カバーの前記バルブ本体側の前記面との前記隙間を越えて伸びており、前記環状部の前記バルブ本体側の端は、前記コイルスプリングの半径方向において前記壁部と重なって配置されていてもよい。この構成によれば、壁部とカバーのバルブ本体側の面の隙間を越えて伸びており、コイルスプリングの半径方向において壁部と重なって配置されている環状部によって、永久磁石と磁気センサの隙間に侵入する磨耗粉がさらに減少する。このため、永久磁石の表面上の磨耗粉をさらに減らすことができる。この結果、磨耗粉が磁気センサに接触することを抑制できる。これにより、スロットル装置の流路の開度に誤差が生じることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例のスロットル装置の断面図である。
【図２】実施例のスロットル装置の収容室に収容されている部分を拡大した断面図である。
【図３】実施例の永久磁石の斜視図である。
【図４】実施例のスロットルギアと永久磁石の斜視図である。
【図５】実施例のスロットル装置のカバーとスロットルギアと開度検出装置を取り出した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施例）
（スロットル装置の構成）
図１から図５を参照して、本実施例のスロットル装置１０について説明する。スロットル装置１０は、自動車等の内燃機関を備える車両に搭載される。スロットル装置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。スロットル装置１０は、図示省略した車両のエンジンコントロールユニット（Engine Control Unit：ＥＣＵ）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。
【００１５】
図１に示すように、スロットル装置１０は、本体１２と、弁体２０と、弁軸２２と、コイルスプリング３６と、スロットルギア４０と、開度検出装置４３と、中間ギア３０と、中間シャフト２８と、モータギア２６と、モータ２４を備える。また、図１は、スロットル装置１０を、後述する流路１８の中心軸に対して垂直に切断した場合のスロットル装置１０の断面図である。なお、図１において、見易さを優先して、後述する弁軸２２には、断面を示す平行斜線が省略されている。また、図１では、後述する弁体２０は、切断されていない。
【００１６】
（バルブ本体の構成）
本体１２は、バルブ本体１４と、カバー１６と、収容室３４を備える。バルブ本体１４は、アルミ合金製である。バルブ本体１４は、流路１８を備える。流路１８は、バルブ本体１４を貫通する。流路１８は、車両の吸気流路上に配置されている。バルブ本体１４には、カバー１６が配置されている。カバー１６は樹脂製である。カバー１６は、バルブ本体１４の流路１８と平行な側面を覆っている。バルブ本体１４とカバー１６によって、収容室３４が画定されている。カバー１６は、環状部４８を備える。環状部４８は、カバー１６のバルブ本体１４側の面に位置している。環状部４８は、円筒形状を有する。環状部４８は、カバー１６のバルブ本体１４側の面からバルブ本体１４に向かって伸びている。収容室３４は、弁軸２２の一端と、コイルスプリング３６と、スロットルギア４０と、開度検出装置４３と、中間ギア３０と、中間シャフト２８と、モータギア２６と、モータ２４を収容する。
【００１７】
流路１８内には、弁体２０が配置されている。弁体２０は、円形の平板形状を有する。弁体２０は、弁軸２２に支持されている。弁軸２２は、円柱形状を有する。弁軸２２の中心軸は、環状部４８の中心軸と一致する。弁軸２２は、バルブ本体１４内を通過して、収容室３４内に突出している。弁軸２２は、バルブ本体１４に回転可能に支持されている。このため、弁体２０は、弁軸２２を中心にしてバルブ本体１４に対して回転する。これにより、弁体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。
【００１８】
図２に示すように、弁軸２２の収容室３４側の端には、スロットルギア４０が連結されている。図２は、図１のスロットル装置１０の断面図において、弁軸２２の収容室３４に収容されている部分を拡大した図である。スロットルギア４０は樹脂製である。スロットルギア４０は、カバー１６と隙間を有して配置されている。スロットルギア４０は、弁軸２２を介して、バルブ本体１４に回転可能に支持されている。スロットルギア４０は、弁軸２２の中心軸を中心にして回転する。即ち、スロットルギア４０が回転すると、弁体２０が弁軸２２を中心に回転する。スロットルギア４０は、壁部４２を備える。壁部４２は、円筒形状を有する。壁部４２の中心軸は、弁軸２２の中心軸と一致する。壁部４２は、スロットルギア４０のカバー１６に対向する面に配置されている。壁部４２の内周面の直径は、環状部４８の外周面の直径より大きい。壁部４２は、環状部４８の外周面と隙間を有して配置されている。壁部４２は、スロットルギア４０のカバー１６に対向する面からカバー１６に向かって伸びている。壁部４２は、カバー１６のバルブ本体１４側の面と若干の隙間を有して配置されている。壁部４２とカバー１６の隙間の壁部４２の半径方向内側には、環状部４８が配置されている。
【００１９】
図１に示すように、スロットルギア４０には、中間ギア３０が噛み合っている。中間ギア３０は樹脂製である。中間ギア３０は、中間シャフト２８に連結されている。中間ギア３０は、中間シャフト２８を介して、バルブ本体１４に回転可能に支持されている。中間ギア３０には、モータギア２６が噛み合っている。モータギア２６は樹脂製である。モータギア２６は、モータ２４の駆動軸に連結されている。モータ２４は、ステッピングモータである。モータ２４は、ＥＣＵからの指令に従って駆動する。モータ２４が駆動すると、モータ２４の駆動軸が段階的に回転する。この結果、スロットルギア４０は、モータギア２６と中間ギア３０を介して回転する。これにより、弁体２０は、弁軸２２を中心に回転する。
【００２０】
（コイルスプリングの構成）
スロットルギア４０には、コイルスプリング３６が取り付けられている。コイルスプリング３６の内側には、弁軸２２が配置されている。コイルスプリング３６の中心軸は、弁軸２２の中心軸と一致する。コイルスプリング３６よりもコイルスプリング３６の半径方向内側には、環状部４８と壁部４２が配置されている。コイルスプリング３６は、スロットルギア４０を介して、弁体２０を全閉状態から開弁されている位置に維持されるように設けられている。このため、弁体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４０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、弁体２０を初期状態に向けて付勢する。
【００２１】
（永久磁石の構成）
開度検出装置４３は、永久磁石４４と磁気センサ５０を備える。図３に示すように、永久磁石４４は、円柱形状を有しており、外周面の一部に平面が設けられている。永久磁石４４は、一対のＳ極部分４４ａとＮ極部分４４ｂを有する。一対のＳ極部分４４ａとＮ極部分４４ｂは、一点鎖線で示される境界面ＢＤで区切られている。永久磁石４４は、溝４６を備える。溝４６は、永久磁石４４の表面４４ｃに配置されている。溝４６は、境界面ＢＤ上に配置されている。永久磁石４４の表面４４ｃにおいて、溝４６は、境界面ＢＤの全長に亘って連続している。溝４６は、境界面ＢＤに対して垂直に切断した永久磁石４４の断面において、Ｖ字形状を有している。溝４６の深さは、境界面ＢＤ上において最大であり、境界面ＢＤから離間するのに従って、徐々に浅くなる。境界面ＢＤにおいて、溝４６の深さは、境界面ＢＤの全長に亘って一定である。
【００２２】
図１、図２、及び図４に示すように、永久磁石４４は、壁部４２の内周側に配置されている。永久磁石４４は、スロットルギア４０に取り付けられている。永久磁石４４の中心軸は、弁軸２２の中心軸と一致する。これにより、スロットルギア４０の回転に伴い、永久磁石４４の磁束の向きが変化する。永久磁石４４の側面は、壁部４２に囲まれている。壁部４２は、永久磁石４４とコイルスプリング３６の間に配置されている。壁部４２は、永久磁石４４の表面４４ｃを越えて、カバー１６側まで伸びている。永久磁石４４の表面４４ｃは、環状部４８と対向している。
【００２３】
（磁気センサの構成）
図５に示すように、環状部４８の内周側には、磁気センサ５０が配置されている。図５は、図１のスロットル装置１０の断面図において、カバー１６と、スロットルギア４０と、開度検出装置４３を取り出した図である。磁気センサ５０は、環状部４８に囲まれている。環状部４８は、磁気センサ５０の表面を越えて、永久磁石４４側まで伸びている。環状部４８のバルブ本体１４側の端、即ち永久磁石４４側の端は、永久磁石４４と若干の隙間を有して配置されている。環状部４８は、壁部４２とカバー１６の隙間を越えて伸びている。環状部４８の永久磁石４４側の端は、コイルスプリング３６の半径方向において壁部４２と重なって配置されている。磁気センサ５０は、永久磁石４４の表面４４ｃと隙間を有して対向している。磁気センサ５０と永久磁石４４の隙間は、壁部４２によって囲まれている。
【００２４】
磁気センサ５０は、永久磁石４４の磁束の向きを検出する。磁気センサ５０は、検出した永久磁石４４の磁束の向きを、ＥＣＵに送信する。ＥＣＵは、磁気センサ５０から送信された永久磁石４４の磁束の向きの変化に基づいて、流路１８の開度を検出する。
【００２５】
（スロットル装置の動作）
次に、スロットル装置１０の動作について説明する。モータ２４がＥＣＵからの駆動開始の指令を取得すると、指令に従って駆動する。この結果、モータギア２６が回転されて、中間ギア３０を介してスロットルギア４０が回転される。これにより、弁体２０が、弁軸２２を中心に回転され、流路１８の開度が制御される。磁気センサ５０は、スロットルギア４０の回転に伴い回転している永久磁石４４の磁束の向きを検出し、ＥＣＵに送信する。これにより、ＥＣＵが流路１８の開度を検出する。
【００２６】
（効果）
スロットルギア４０の回転に伴い、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。この結果、互いに接触しているコイルスプリング３６が擦れ合って、コイルスプリング３６の素線同士で磨耗する。これにより、コイルスプリング３６から、磨耗粉が発生する。磨耗粉は、永久磁石４４に引き寄せられる。特に、磨耗粉は、磁力の最も強い部分である永久磁石４４のＳ極部分４４ａとＮ極部分４４ｂの境界面ＢＤに引き寄せられ、堆積する。本実施例では、溝４６は、永久磁石４４の表面４４ｃに配置されており、境界面ＢＤ上に配置されている。このため、磨耗粉は、溝４６に堆積する。この結果、永久磁石４４の表面４４ｃ上の磨耗粉が、磁気センサ５０まで堆積することを抑制できる。これにより、磨耗粉が磁気センサ５０に接触することを抑制できる。さらに、永久磁石４４と磁気センサ５０の隙間を狭くすることができ、スロットル装置１０を小型化することができる。
【００２７】
また、溝４６の深さは、境界面ＢＤ上において最大であり、境界面ＢＤから離間するのに従って、徐々に浅くなる。この構成では、摩耗粉が最も堆積される境界面ＢＤ上において、溝４６が最も深くされている。この結果、例えば、境界面ＢＤに垂直方向の深さが一定の溝を設けるよりも、溝４６を小さくすることができる。
【００２８】
また、開度検出装置４３は、永久磁石４４と磁気センサ５０を備える。永久磁石４４は、境界面ＢＤ上に配置される溝４６を備える。このため、永久磁石４４の表面４４ｃ上の磨耗粉が、磁気センサ５０まで堆積することを抑制できる。この結果、磨耗粉が磁気センサ５０に接触することを抑制できる。これにより、開度検出装置４３が、磨耗粉の磁束を誤感知することを抑制できる。
【００２９】
また、スロットル装置１０は、流路１８を備える本体１２と開度検出装置４３を備える。このため、開度検出装置４３が、磨耗粉の磁束を誤感知することを抑制できる。この結果、スロットル装置１０の流路１８の開度に誤差が生じることを抑制できる。
【００３０】
また、壁部４２は、収容室３４に収容されている。壁部４２は、永久磁石４４とコイルスプリング３６の間に配置されている。壁部４２は、永久磁石４４の表面４４ｃを越えて、カバー１６側まで伸びており、永久磁石４４と磁気センサ５０の隙間を囲む。このため、壁部４２によって、磨耗粉が永久磁石４４と磁気センサ５０の隙間に侵入することを抑制できる。この結果、永久磁石４４の表面４４ｃ上の磨耗粉を減らすことができる。これにより、磨耗粉が磁気センサ５０に接触することを抑制でき、スロットル装置１０の流路１８の開度に誤差が生じることを抑制できる。
【００３１】
コイルスプリング３６の半径方向内側に配置されている環状部４８は、カバー１６のバルブ本体１４側の面に位置している。環状部４８は、スロットルギア４０のカバー１６に対向する面からカバー１６に向かって伸びている壁部４２とカバー１６の隙間を越えて、磁気センサ５０の表面を越えて、永久磁石４４側まで伸びている。環状部４８の永久磁石４４側の端は、コイルスプリング３６の半径方向において壁部４２と重なって配置されている。環状部４８は、壁部４２とカバー１６の隙間の壁部４２の半径方向内側に配置されている。このため、環状部４８によって、壁部４２とカバー１６の隙間を通過した磨耗粉が、永久磁石４４と磁気センサ５０の隙間に侵入することを抑制できる。この結果、永久磁石４４の表面４４ｃ上の磨耗粉を減らすことができる。これにより、磨耗粉が磁気センサ５０に接触することを抑制でき、スロットル装置１０の流路１８の開度に誤差が生じることを抑制できる。
【００３２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００３３】
（変形例）
（１）上記の実施例では、溝４６の形状は、上記の実施例に記載したＶ字形状に限らない。例えば、溝４６は、境界面ＢＤに対して垂直に切断した永久磁石４４の断面において、半円形状を有しており、境界面ＢＤから離間するのに従って、徐々に浅くなっていてもよい。
【００３４】
（２）上記の実施例では、境界面ＢＤにおいて、溝４６の深さは、境界面ＢＤの全長に亘って一定である。しかしながら、溝４６の深さは、境界面ＢＤの全長に亘って一定でなくてもよい。例えば、境界面ＢＤにおいて、溝４６の深さは、永久磁石４４の中央から離間するのに従って、徐々に浅くなっていてもよい。
【００３５】
（３）上記の実施例では、壁部４２が環状部４８の外周面と隙間を有して配置されている。しかしながら、壁部４２が環状部４８の外周面以外と隙間を有して配置されていてもよい。例えば、壁部４２が環状部４８の内周面と隙間を有して配置されていてもよい。
【００３６】
（４）上記の実施例では、カバー１６は、１個の環状部４８を備える。しかしながら、カバー１６は、２個の環状部を備えていてもよい。例えば、カバー１６は、環状部４８と、壁部４２の外周面と隙間を有して配置される環状部を備えていてもよい。
【００３７】
（５）永久磁石４４の形状は、上記の実施例に記載した円柱形状に限らない。例えば、永久磁石４４は、角柱形状であってもよい。
【００３８】
本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３９】
１０    ：スロットル装置
１２    ：本体
１４    ：バルブ本体
１６    ：カバー
１８    ：流路
２０    ：弁体
２２    ：弁軸
２４    ：モータ
２６    ：モータギア
２８    ：中間シャフト
３０    ：中間ギア
３４    ：収容室
３６    ：コイルスプリング
４０    ：スロットルギア
４２    ：壁部
４３    ：開度検出装置
４４    ：永久磁石
４４ａ  ：Ｓ極部分
４４ｂ  ：Ｎ極部分
４４ｃ  ：表面
４６    ：溝
４８    ：環状部
５０    ：磁気センサ
ＢＤ    ：境界面
【図１】
2019138290.tif 000003
【図２】
2019138290.tif 000004
【図３】
2019138290.tif 000005
【図４】
2019138290.tif 000006
【図５】
2019138290.tif 000007