(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出体に形成された平面部と、
該平面部に着磁方向一端の磁極面を平行に対向させた永久磁石と、
前記被検出体の回転軸を通り前記着磁方向に沿った基準線に対し線対称に配置され、前記被検出体の前記回転軸に平行に前記永久磁石から突出する一対の第１ヨークと、
前記永久磁石の前記第１ヨークが突出する面に対向し、前記第１ヨークの突出端との間に間隙をおいて配置した第２ヨークと、
前記間隙における前記第１ヨークのそれぞれに対応する検出ポイントに磁気感応部を位置させた磁気検出素子とからなり、
前記磁気検出素子が検出する前記回転軸に平行方向の磁束密度と前記回転軸および基準線に垂直方向の磁束密度とに基づいて前記被検出体の回転角度を演算することを特徴とする回転角度検出装置。
【請求項２】
前記磁気検出素子が、前記検出ポイント双方における前記回転軸に平行方向の磁束密度の差分と、前記回転軸および基準線に垂直方向の磁束密度の差分とを算出して、両差分に基づいて前記被検出体の回転角度を演算することを特徴とする請求項１に記載の回転角度検出装置。
【請求項３】
前記磁気検出素子が、前記検出ポイント双方における前記回転軸に平行方向の磁束密度の加算平均と、前記回転軸および基準線に垂直方向の磁束密度の加算平均とを算出して、両加算平均に基づいて前記被検出体の回転角度を演算することを特徴とする請求項１に記載の回転角度検出装置。
【請求項４】
前記一対の第１ヨークが、互いに平行に配置され、面で対向する平板状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載の回転角度検出装置。
【請求項５】
前記一対の第１ヨークが、互いに面で対向する平板状であり、対向する離間距離が前記平面部に対向する磁極面に近い側で大きく、遠い側で小さくなるように傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載の回転角度検出装置。
【請求項６】
被検出体の回転軸方向から見て、前記回転軸に平行な平面部を形成した前記被検出体に対置させて、前記被検出体の回転角度を検出する角度センサユニットであって、
直方体で、前記被検出体の回転軸を通り、当該回転軸と、前記被検出体が基準位置にあるときの前記平面部とに直交する基準線に沿う方向を着磁方向とし、前記基準線に沿う方向の一端と他端に磁極面を有する永久磁石と、
該永久磁石の着磁方向に沿った前記基準線を挟んで幅方向線対称に配置され、該永久磁石から前記回転軸に平行に突出する一対の第１ヨークと、
前記永久磁石の前記第１ヨークが突出する面に対向し、前記第１ヨークの突出端との間に間隙をおいて配置した第２ヨークと、
前記間隙における前記第１ヨークのそれぞれに対応する検出ポイントに磁気感応部を位置させた磁気検出素子とを有することを特徴とする角度センサユニット。
【請求項７】
前記永久磁石は射出成型により形成され、
前記第１ヨークは前記射出成型時にインサート成形されて前記永久磁石に保持されることを特徴とする請求項６に記載の角度センサユニット。
【請求項８】
前記永久磁石は少なくとも前記第１ヨークを保持した状態で着磁されることを特徴とする請求項６または７に記載の角度センサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検出体の回転角度を検出する回転角度検出装置、およびこれに用いる角度センサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転角度検出装置は、例えば自動車における変速機のシフト位置検出やアクセルあるいはブレーキペダルの踏込み角度検出に用いられ、近時は振動や温度変化、あるいは塵埃等の厳しい車載環境に適するものとして磁気方式のものに対する要求が高まっている。
従来の磁気方式による回転角度検出装置として、例えば特許第５１３１５３７号公報には、永久磁石のＮ極領域とＳ極領域とを回転中心の周りに交互に配置した回転部材と、回転部材に対して所定位置に配した板状の磁性プレートと、磁気検出素子とを有する構成が示され、磁性プレートにおける二方向の磁場成分の検出結果に基づいて回転部材の回転角度を演算するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１３１５３７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、上記従来の回転角度検出装置では、被検出体に対置させる角度センサユニットに永久磁石を備えた回転部材を含めると、当該回転部材を被検出体と連動して回転させるため、被検出体の回転を伝達する回転伝達機構が必要となり、被検出体や設置部位にかかる制約条件が多くなるとともに、回転伝達機構の機械的な誤差のため高い検出精度が得られない。
さらに、ケースに収納されて１個の製品をなす角度センサユニットとしては、内部的にも回転部材を収容する空間を気密に形成しながら位置精度良く保持しなければならないから、小型化が困難で、複雑な保持構造がコストも上昇させることになる。
【０００５】
また、回転伝達機構を不要とするため回転部材の軸心に被検出体を貫通させて両者を一体の結合体にするとしても、その結合のための精密加工にコストがかかることになり、角度センサユニット側のシールも困難となる。
あるいはまた、回転部材を廃して永久磁石を被検出体に取り付けることとしても、被検出体にその取り付け構造形成のため製造工程が複雑になるとともに、製造工程での鉄材を含む磁性物質の小片および微粉末の付着による磁気的なコンタミネーションに対する厳密な管理が要求される。
そして、被検出体の回転軸に偏芯が生じた場合には永久磁石の回転軸も位置ズレして磁気検出素子との相対的な位置関係が変化し、出力信号は変動することになる。
以上のようないずれの方策を採るとしても、永久磁石を被検出体と連動して回転させる構成では高い検出精度と低コストの両立は困難である。
【０００６】
したがって本発明は、上記従来の問題点に鑑み、永久磁石を回転させる構成を廃することにより、高い検出精度を得るとともに低コストで実現される回転角度検出装置およびこれに用いる角度センサユニット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】
【０００７】
本発明は、被検出体に形成された平面部と、
該平面部に着磁方向一端の磁極面を平行に対向させた永久磁石と、
被検出体の回転軸を通り着磁方向に沿った基準線に対し線対称に配置され、被検出体の回転軸に平行に永久磁石から突出する一対の第１ヨークと、
永久磁石の第１ヨークが突出する面に対向し、第１ヨークの突出端との間に間隙をおいて配置した第２ヨークと、
上記間隙における第１ヨークのそれぞれに対応する検出ポイントに磁気感応部を位置させた磁気検出素子とからなり、
磁気検出素子が検出する回転軸に平行方向の磁束密度と回転軸および基準線に垂直方向の磁束密度とに基づいて被検出体の回転角度を演算するものとした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被検出体の回転を平面部と第１ヨーク間の距離変化により検出するため、回転伝達機構を必要としない。そして永久磁石、第１ヨーク、第２ヨークおよび磁気検出素子を１個の角度センサユニットとすることができ、取り扱いが容易で、その内部に回転部材の複雑な保持構造や気密の収容空間も要しないので、全体を低コストおよび小型に構成でき、適用対象や設置部位にかかる自由度が大きいとともに、機械的な誤差から解放されて高い検出精度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】発明の第１の実施例を示す全体斜視図である。
【図２】角度センサユニットの詳細を示す図である。
【図３】磁束線経路を示す説明図である。
【図４】シャフトの回転位置と角度センサユニットの関係を示す説明図である。
【図５】シャフトの回転角度に対する２方向の磁束密度の変化を示す図である。
【図６】２つの検出ポイントにおける磁束密度差分を示す図である。
【図７】磁束密度差分から求めた演算角度を示す図である。
【図８】変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を実施例により説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は第１の実施例の構成を示す全体斜視図である。図２は角度センサユニットを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、そして（Ｃ）は側面図である。
回転角度検出装置１は被検出体としての回転するシャフト２に角度センサユニット１０を対置して構成される。
【００１２】
まず、角度センサユニット１０について説明する。
図２に示すように、角度センサユニット１０は永久磁石１１に一対の第１ヨーク１８（１８ａ、１８ｂ）が組付けられており、これら第１ヨーク１８との間に所定間隙をおいて対向し永久磁石１１と平行に第２ヨーク２０が配置されている。
永久磁石１１は希土類の等方性ネオジムボンド磁石材料から射出成型で形成され、長さＬ、幅Ｗ、高さＨｍの直方体をなし、図２の（Ｃ）の側面図において左端がＳ極、右端がＮ極となっている。Ｓ極およびＮ極の各磁極面１２、１３の中心を通る直線を永久磁石１１の基準線Ｋとする。
【００１３】
一対の第１ヨーク１８は純鉄粉末からの焼結材で、平板形状の磁性体をなしている。各第１ヨーク１８ａ、１８ｂはその平板面が永久磁石１１のＳ極およびＮ極の磁極面１２、１３に対し垂直、すなわち基準線Ｋと平行で、図２の（Ａ）の平面図において永久磁石１１のＳ極寄りで基準線Ｋを挟んで線対称に位置し、Ｓ極の磁極面１２から等距離にある。そして、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、各第１ヨーク１８ａ、１８ｂは少なくとも永久磁石１１の下面１５から延びて第２ヨーク２０側へ突出している。第１ヨーク１８ａ、１８ｂ間の距離は２−４ｍｍ、第２ヨーク２０側への突出量は１−２ｍｍが好ましい。
なお、第１ヨーク１８は永久磁石１１の射出成型時にインサートされて永久磁石１１に結合保持され、永久磁石１１を貫通して第２ヨーク２０と反対側の上面１４からも突出しインサート時の掴み代となっている。
【００１４】
第２ヨーク２０はプレス鉄板からなる磁性体で、板面が第１ヨーク１８ａ、１８ｂの各下端面１９全面と対向するに十分な面積を有するとともに、とくに図２の（Ｃ）に示すように、第１ヨーク１８の下端面１９と対向する領域からさらに永久磁石１１の着磁方向ＭＤにおいてＳ極側へ延び、その前端面２１をＳ極の磁極面１２と面一、すなわち磁極面１２の延長上に一致させている。
【００１５】
第１ヨーク１８ａ、１８ｂと第２ヨーク２０間の空間には磁気の検出ポイントＰ（Ｐ１、Ｐ２）が設定され、当該検出ポイントＰに磁気感応部を一致させてホールＩＣ２４（２４ａ、２４ｂ）を配置してある。図示では各検出ポイントＰ１、Ｐ２に対応させて２個のホールＩＣを配置させてあるが、２箇所の検出ポイントＰ１、Ｐ２に対応して２つの磁気感応部を備えるホールＩＣであれば１個の配置で済む。
ホールＩＣ２４は磁気感応部が検出する２方向の磁束密度に基づいて所定の演算を行う。これについては後述する。
第２ヨーク２０の下面２２から永久磁石１１の上面１４までの高さを角度センサユニットの検出面高さＨｓと呼ぶ。
【００１６】
上述した永久磁石１１、第１ヨーク１８、第２ヨーク２０およびホールＩＣ２４が図示省略のケースに収納されて、角度センサユニット１０は独立した１個の製品の形態をなし、取り扱いが容易である。
角度センサユニット１０内には可動部材がないので、これを収容する空間も必要ないとともに、各部品の相対位置を精度良く組み付けることができる。したがってまた、ケースはシール樹脂などによる封止タイプも可能で、これにより、各部品の高精度の位置関係を安定に保持することができる。
なお、磁石１１の着磁は第１ヨーク１８を保持した状態、さらには第２ヨークおよびホールＩＣ２４とともに組み上げられてケースに収納された状態で行うのが好ましい。組み立ての各作業段階での磁気的なコンタミネーションのおそれが解消され、工程管理が容易となる。
【００１７】
次に、被検出体である鉄材のシャフト２には、図１に示すように、その円柱の一部を切削して高さ（平面部高さ）Ｈｚ、幅（平面部幅）Ｗｚの平面部３を形成してある。
角度センサユニット１０はその永久磁石１１のＳ極の磁極面１２および第２ヨーク２０の前端面２１をシャフト２の平面部３に対向させて配置される。永久磁石１１の磁極面１２、１３の各中心を通る基準線Ｋはシャフト２の回転軸Ｃｓを横切るとともに、回転軸Ｃｓに対して垂直となるように設定される。
また、平面部高さＨｚは角度センサユニット１０の検出面高さＨｓ（図２の（Ｂ）参照）および想定されるシャフト２の回転軸Ｃｓ方向の位置ズレ量との加算値より大きく設定される。
これにより、図３に示すように、永久磁石１１による磁束線ＪはＮ極から第１ヨーク１８を経由して第２ヨーク２０を通り、さらにシャフト２を経由してＳ極に戻る経路を辿る。そして検出ポイントＰにおいてホールＩＣ２４が磁束密度を検出する。
【００１８】
図４はシャフト２の回転軸Ｃｓ方向から見たシャフト２と角度センサユニット１０の配置関係を示す。（Ａ）はシャフト２の平面部３が永久磁石１１のＳ極の磁極面１２と平行になっている状態を示し、これをシャフト２の回転の基準位置とする。
（Ｂ）はシャフト２が基準位置から時計（右）回りに回転した状態で、例えば−４５ｄｅｇ（度）など負の値をとる。そして、（Ｃ）は基準位置から反時計（左）回りに回転した状態で、例えば（＋）４５ｄｅｇなど正の値をとる。
ここで、永久磁石１１の基準線Ｋと平行に延びる向きをＸ方向、シャフト２の回転軸Ｃｓと平行に延びる向きをＺ方向、そしてこれらと直交しシャフトの基準位置における平面部３と平行に延びる向きをＹ方向とする。
角度センサユニット１０のホールＩＣ２４ａ、２４ｂは対応する検出ポイントＰ１、Ｐ２におけるＺ方向とＹ方向の２方向の磁束密度を検出する。
【００１９】
先の図３に示した磁束線Ｊの経路は図２の（Ａ）のように第１ヨーク１８ａ、１８ｂが離間しているために第１ヨーク１８ａを通る経路と第１ヨーク１８ｂを通る経路の２系統に分かれ、この２つの経路間では第１ヨーク１８ａ、１８ｂとシャフト２の平面部３間の距離（Ｘ方向）がシャフト２の回転に伴って変化する。
すなわち、シャフト２が基準位置（０ｄｅｇ）にあるときは第１ヨーク１８ａと平面部３間の距離と、第１ヨーク１８ｂと平面部３間の距離とは等しいが、シャフト２が基準位置から時計回り（−４５ｄｅｇ方向）に回転するときは第１ヨーク１８ａと平面部３間の距離が短くなる一方、第１ヨーク１８ｂと平面部３間の距離は長くなる。逆に、シャフト２が基準位置から反時計回り（＋４５ｄｅｇ方向）に回転するときは第１ヨーク１８ａと平面部３間の距離が長くなる一方、第１ヨーク１８ｂと平面部３間の距離は短くなる。
この第１ヨーク１８ａ、１８ｂと平面部３間の距離変化により、検出ポイントＰ１、Ｐ２におけるＺ方向磁束密度とＹ方向磁束密度の変化にも差異が生じる。
【００２０】
図５は、シャフト２を回転させたときに検出された磁束密度の変化を示すグラフで、（Ａ）は検出ポイントＰ１の検出結果、（Ｂ）は検出ポイントＰ２の検出結果である。
測定に用いた角度センサユニット１０は、回転角度範囲９０ｄｅｇほどを想定した直径１１ｍｍのシャフト２に対して、永久磁石１１は磁極面１２、１３の高さ（Ｈｍ）５ｍｍ、幅（Ｗ）２０ｍｍ、長さ（Ｌ）１３ｍｍのサイズを有し、第１ヨーク１８ａ、１８ｂはそれぞれ長さ６ｍｍ、高さ８ｍｍ、板厚１．４ｍｍで、第２ヨーク２０側および反対側への突出量はいずれも１．５ｍｍとして基準線Ｋを挟んだ第１ヨーク１８ａ、１８ｂ間の距離が２．５ｍｍ、また第２ヨーク２０は長さ７．５ｍｍ、幅１０ｍｍ、板厚１ｍｍである。ホールＩＣ２４には２つの磁気感応部を備えるａｍｓＡＧ製ＡＳ５４０３を用いた。
直径１１ｍｍのシャフト２には平面部幅（Ｗｚ）１０．２５ｍｍ、平面部高さ（Ｈｚ）３０ｍｍの平面部３を形成した。シャフト２の基準位置における平面部３と永久磁石１１のＳ極の磁極面１２との距離は５ｍｍである。
【００２１】
図５の（Ａ）において、Ｂｚ１は検出ポイントＰ１におけるＺ方向の磁束密度、Ｂｙ１は検出ポイントＰ１におけるＹ方向の磁束密度である。また、図５の（Ｂ）において、Ｂｚ２は検出ポイントＰ２におけるＺ方向の磁束密度、Ｂｙ２は検出ポイントＰ２におけるＹ方向の磁束密度である。それぞれシャフト２の回転角度θtに対して所定の曲線を描いている。
【００２２】
ホールＩＣ２４は次式でＺ方向磁束密度差分ΔＢｚおよびＹ方向磁束密度差分ΔＢｙを算出すると、図６に示す差分結果を得る。
ΔＢｚ＝Ｂｚ２−Ｂｚ１
ΔＢｙ＝Ｂｙ２−Ｂｙ１
そしてさらに、ホールＩＣ２４はこれらのＺ方向磁束密度差分ΔＢｚとＹ方向磁束密度差分ΔＢｙから、次式により演算角度θｃを求める。
θｃ＝Ａｒｃｔａｎ（ΔＢｚ／ΔＢｙ）
【００２３】
図７は演算角度θｃを示すグラフである。シャフト２の回転角度−４５ｄｅｇから＋４５ｄｅｇの全域でほぼ直線を示し、演算角度θｃがシャフト２の回転角度と比例関係にあることがわかる。これにより、ホールＩＣ２４が検出信号として出力する演算角度θｃに所定の係数を掛ければ実際のシャフト２の回転角度θtとなるから、演算角度θｃをもって実質的にシャフト２の回転角度が得られたことになる。
そして、求められた演算角度θｃを所定の電気信号に変換して出力する。
【００２４】
なお、シャフト２の平面部高さＨｚを検出面高さＨｓと回転軸Ｃｓ方向の位置ズレ量との加算値より大きく設定してあるので、Ｚ方向の位置ズレによっては何らの影響も受けない。
また、上述の測定に用いた具体例では、Ｙ方向の位置ズレに対しても、位置ズレ量が＋−０．５ｍｍの範囲において演算角度θｃの変動は＋−０．５％以下であり、従来の回転する永久磁石を有する回転角度検出装置の一般的な変動＋−１．５％程度と比較して優れた対位置ズレ特性を有することを示した。
すなわち、シャフトの位置ズレによる検出特性の変動がないか、あるいは小さく抑えられるので、いわゆる高いロバスト性を有している。
【００２５】
また、外部からの磁気ノイズについても、シャフト２の回転軸Ｃｓを通る永久磁石１１の基準線Ｋ（Ｘ方向）に対して第１ヨーク１８ａ、１８ｂを線対称に配置してあるので、Ｘ方向の磁気ノイズによる磁束密度の変動量は検出ポイントＰ１、Ｐ２間で同等であり、磁束密度の差分に基づく演算角度θｃは影響を受けない。Ｚ方向の磁気ノイズについても同様であり、これら２方向の磁気ノイズに対して極めて大きな耐性を有している。
【００２６】
本実施例では、シャフト２が発明における被検出体に該当し、永久磁石１１におけるＳ極の磁極面１２が着磁方向一端の磁極面に該当する。
永久磁石の下面１５が「第１ヨークが突出する面」に該当し、第１ヨーク１８の下端面１９が突出下端に該当する。
ホールＩＣ２４が磁気検出素子に該当し、Ｚ方向の磁束密度Ｂｚ１、Ｂｚ２が回転軸に平行方向の磁束密度に、そしてＹ方向の磁束密度Ｂｙ１、Ｂｙ２が回転軸および基準線に垂直方向の磁束密度に該当する。
【００２７】
第１の実施例は以上のように構成され、シャフト２に形成された平面部３と、平面部３にＳ極の磁極面１２を平行に対向させた永久磁石１１と、シャフト２の回転軸Ｃｓを通り永久磁石１１の着磁方向ＭＤに沿った基準線Ｋに対し線対称に配置され、回転軸Ｃｓに平行に永久磁石１１から突出する一対の第１ヨーク１８（１８ａ、１８ｂ）と、永久磁石１１の第１ヨーク１８が突出する下面１５に対向し、第１ヨーク１８の下端面１９との間に間隙をおいて配置した第２ヨーク２０と、上記間隙における第１ヨーク１８ａ、１８ｂのそれぞれに対応する検出ポイントＰ１、Ｐ２に磁気感応部を位置させたホールＩＣ２４とからなり、ホールＩＣ２４が検出する回転軸Ｃｓに平行なＺ方向の磁束密度Ｂｚ１、Ｂｚ２と回転軸Ｃｓおよび基準線Ｋに垂直なＹ方向の磁束密度Ｂｙ１、Ｂｙ２とに基づいてシャフト２の回転角度を演算するものとした。
シャフト２の回転を平面部３と第１ヨーク１８間の距離変化により検出するため、回転伝達機構を必要とせず、また永久磁石１１、第１ヨーク１８、第２ヨーク２０およびホールＩＣ２４を１個の角度センサユニット１０とすることができ、その内部に回転部材の複雑な保持構造や気密の収容空間も要しない。これにより、全体を低コストおよび小型に構成でき、適用対象や設置部位にかかる自由度が大きいとともに、機械的な誤差から解放されて高い検出精度が得られる。
（請求項１および６に対応する効果）
【００２８】
ホールＩＣ２４では検出ポイントＰ１、Ｐ２双方におけるＺ方向の磁束密度の差分と、Ｙ方向の磁束密度の差分とを算出して、両差分に基づいてシャフト２の回転角度を求めるので、シャフト２の回転軸の位置ズレによる検出特性の変動が抑えられ、外部磁気ノイズに対しても同様で、高いロバスト性を有する。（請求項２に対応する効果）
第１の実施例では第１ヨーク１８ａ、１８ｂを基準線Ｋを挟んで互いに平行に配置しているので、この面からも磁気ノイズの影響を受けない。（請求項４に対応する効果）
【００２９】
永久磁石１１は射出成型により形成され、第１ヨーク１８は射出成型時にインサートされて永久磁石１１に保持されるから、個別に成型後の永久磁石に第１ヨーク１８を組み付ける場合に比較して精密な組み付け構造を要せず、ガタ等発生のおそれなく、製造が容易である。（請求項７に対応する効果）
また、永久磁石１１は第１ヨーク１８を保持した状態、あるいは角度センサユニットにまでアセンブリされた後で着磁することにより、組み立て工程を経るなかでの磁力特性の変動や磁性コンタミネーションが避けられる。（請求項８に対応する効果）
【００３０】
次に図８は角度センサユニット１０における第１ヨークの配置にかかる変形例を示す。
第１ヨーク１８ａ、１８ｂは第１の実施例と同様に、永久磁石１１の基準線Ｋに対して線対称に配置されるが、互いの離間距離が平面部３に対向する磁極面１２に近い側で大きく、遠い側で小さくなるように傾斜して、上方（Ｚ方向）から見たときハの字をなしている。その他の構成は第１の実施例と同じである。
【００３１】
第１ヨーク１８の傾斜を大きくするほど磁気ノイズの影響を受けるようになるが、例えば挟み角３０ｄｅｇ（基準線Ｋに対して各１５ｄｅｇ）などに傾斜させることによりシャフト２のＺ方向およびＹ方向の磁束密度の変化が大きくなり、それにより検出感度が高くなることから、バランスを考慮して傾斜角度を設定することができる。（請求項５に対応する効果）
【実施例２】
【００３２】
第２の実施例は、角度センサユニット１０を第１の実施例と同一構造としながら、検出ポイントＰ（Ｐ１、Ｐ２）において検出する磁束密度の処理を異ならせたものである。
前実施例では磁束密度の差分演算を用いたが、検出ポイントＰに印加される磁束密度が小さい場合、磁束密度の差分も小さくなり演算角度θｃの値が小さくなってしまうおそれがある。
そこで、本実施例では、差分演算の代わりに加算平均演算を用いるものとした。
【００３３】
すなわち、検出ポイントＰ１におけるＺ方向の磁束密度をＢｚ１、Ｙ方向の磁束密度をＢｙ１とし、検出ポイントＰ２におけるＺ方向の磁束密度をＢｚ２、Ｙ方向の磁束密度をＢｙ２として、Ｚ方向磁束密度平均μＢｚ、Ｙ方向磁束密度平均μＢｙを次式で算出する。
μＢｚ＝（Ｂｚ１＋Ｂｚ２）／２
μＢｙ＝（Ｂｙ１＋Ｂｙ２）／２
そして、これらの平均値を用いて次式により演算角度θｃを求める。
θｃ＝Ａｒｃｔａｎ（μＢｚ／μＢｙ）
これらの演算も検出ポイントＰにおける磁束密度を検出するホールＩＣ２４に行わせることができ、求められた演算角度θｃを所定の電気信号に変換して出力させる。
【００３４】
この第２の実施例によれば、第１の実施例と比較して、検出感度がより良くなり、検出ポイントＰに印加される磁束密度が小さい場合や磁束密度の差分が小さい場合でも大きな値の演算角度θｃを得ることができる。したがってシャフト２の解像度の高い回転角度が得られる。（請求項３に対応する効果）
なお、第２の実施例においても、第１ヨーク１８ａ、１８ｂの配置について図８の変形例を採用することができる。
【００３５】
実施の形態では、第１ヨーク１８を永久磁石１１の射出成型時に同時にインサートして一体化するものとしたが、永久磁石形成後に組み付ける場合には、第１ヨーク１８の形状、サイズに合わせた孔を永久磁石１１に形成しておき、挿入するものとする。
また、シャフト２の平面部３には永久磁石１１のＳ極の磁極面１２を対向させたが、極性は問わず、Ｎ極の磁極面１３を平面部３に対向させて磁束線Ｊの流れを逆向きとしてもよい。この場合は第２ヨーク２０の平面部３に対向する端縁をＮ極の磁極面１３と面一になるように延ばすのが好ましい。
【符号の説明】
【００３６】
１    回転角度検出装置
２    シャフト
３    平面部
１０    角度センサユニット
１１    永久磁石
１２、１３    磁極面
１４    上面
１５    下面
１８、１８ａ、１８ｂ    第１ヨーク
１９    下端面
２０    第２ヨーク
２１    前端面
２２    下面
２４、２４ａ、２４ｂ    ホールＩＣ
Ｃｓ    回転軸
Ｈｓ    検出面高さ
Ｈｚ    平面部高さ
Ｊ    磁束線
Ｋ    基準線
ＭＤ    着磁方向
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２    検出ポイント
Ｗｚ    平面部幅
【図１】
0006632333.tif 000002
【図２】
0006632333.tif 000003
【図３】
0006632333.tif 000004
【図４】
0006632333.tif 000005
【図５】
0006632333.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0006632333.tif 000009