(57)【要約】【課題】信号ヨークの間に整流ヨークを配置することにより、漏れ磁束等の影響を抑え、検出信号にリニアに近い出力特性を与える。【解決手段】マグネット９の周囲には、その回動角θに応じてマグネット９との対向面積が変化する信号ヨーク１０，１１を設ける。そして、マグネット９の回動時には、信号ヨーク１０，１１の磁界をホール素子１２により回動角θとして検出する。また、信号ヨーク１０，１１の間には、磁性連結板１８により互いに連結された整流ヨーク１６，１７を設ける。これにより、信号ヨーク１０，１１と対向していない部位でマグネット９から発生する漏れ磁束を整流ヨーク１６，１７に吸収でき、漏れ磁束が信号ヨーク１０，１１を通過することにより検出信号の出力特性に歪み、誤差等が生じるのを防止できると共に、リニアに近い出力特性を得ることができる。【選択図】        図２
2004271451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットと、該マグネットの周囲に円弧状に配置された複数の信号ヨークと、該各信号ヨークと前記マグネットとを相対回転させる回動手段と、該回動手段による前記マグネットと各信号ヨークとの相対回転を磁界の変化として検出する磁気検出手段とからなる回動角検出装置において、
前記複数の信号ヨークの間には円弧状に延びて形成された複数の整流ヨークを設け、該各整流ヨーク間を磁性材料からなる連結部材を用いて連結する構成としたことを特徴とする回動角検出装置。
【請求項２】
前記連結部材は前記信号ヨークと整流ヨークとを取囲む筒状に形成してなる請求項１に記載の回動角検出装置。
【請求項３】
前記整流ヨークと連結部材とを前記磁性材料を用いて一体に形成してなる請求項１または２に記載の回動角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばシャフト等の回動角を磁気的に検出するのに好適に用いられる回動角検出装置に関し、特に自動車用エンジンのスロットルバルブの開度等を検出するようにした回動角検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えばシャフト等の回動角を検出する回動角検出装置としては、マグネットの回動角を磁界の変化によって検出するものがあり、このような磁気検出型の回動角検出装置は、例えばスロットルバルブの開度等を検出する回動角センサとして用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−１２２２０５号公報
【０００４】
この種の従来技術による回動角センサは、スロットルバルブの開閉動作に連動して回転するシャフトにマグネットが取付けられ、このマグネットの近傍には、マグネットの回転を磁界の変化として検出する例えばホール素子等の磁気検出手段が設けられている。
【０００５】
そして、回動角センサは、スロットルバルブの開閉動作に連動してマグネットが回動することにより、その回動角に応じた磁束密度の変化をホール素子によって検出し、スロットルバルブの開度に対応した検出信号をエンジン制御用のコントロールユニット等に出力するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、マグネットが回動するときに、その磁界の変化をホール素子等により回動角として検出する構成としている。しかし、マグネットから発生する磁界（磁束）は、想定された経路でホール素子を通過するだけでなく、磁束の一部は、ホール素子を通過しない漏れ磁束となって周囲の空間に発散したり、周囲の磁性部品等を介して回り込むようにホール素子に侵入することがある。
【０００７】
このため、従来技術では、漏れ磁束の影響等によって検出信号の出力特性に歪み、誤差等が生じ易くなるため、例えばセンサの出力特性を回動角に対してリニアに設定したり、検出精度を安定させるのが難しいという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明は、漏れ磁束等の影響によって検出信号の出力特性に歪み、誤差等が生じるのを防止でき、出力特性をほぼリニアに設定できると共に、検出精度や信頼性を向上できるようにした回動角検出装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明は、マグネットと、該マグネットの周囲に円弧状に配置された複数の信号ヨークと、該各信号ヨークと前記マグネットとを相対回転させる回動手段と、該回動手段による前記マグネットと各信号ヨークとの相対回転を磁界の変化として検出する磁気検出手段とからなる回動角検出装置に適用される。
【００１０】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、複数の信号ヨークの間には円弧状に延びて形成された複数の整流ヨークを設け、該各整流ヨーク間を磁性材料からなる連結部材を用いて連結する構成としたことにある。
【００１１】
このように構成することにより、例えば複数の信号ヨークと複数の整流ヨークとによってマグネットを円形状に取囲むことができる。そして、マグネットの周囲には、信号ヨークと磁気検出手段とを介した検出用の閉磁路を形成できると共に、整流ヨークと連結部材とを介した整流用の閉磁路を形成することができる。
【００１２】
これにより、例えばマグネットが回動するときには、マグネットと信号ヨークとの対向面積が変化することにより、検出用の閉磁路を通過する磁界（磁束密度）の変化を磁気検出手段により回動角として検出することができる。この場合、マグネットのうち信号ヨークと対向していない部位には、整流ヨークを対向させることができるから、この部位から発生する余分な磁束（漏れ磁束）を整流ヨークにより吸収して整流用の閉磁路に導くことができる。
【００１３】
従って、マグネットから発生する漏れ磁束が検出用の閉磁路に侵入し、これによって検出信号の出力特性に歪み、誤差等が生じるのを防止でき、検出精度を安定させることができると共に、回動角に応じて変化する検出信号の出力に対してリニアな出力特性を与えることができる。
【００１４】
また、請求項２の発明によると、連結部材は信号ヨークと整流ヨークとを取囲む筒状に形成する構成としている。これにより、磁性材料からなる筒状の連結部材によってマグネット、信号ヨーク、磁気検出手段、整流ヨーク等の部品を取囲むことができるから、例えば外部の磁界変動、電波障害等が連結部材の内周側に侵入して各部品に悪影響を与えるのを抑制することができる。
【００１５】
この結果、検出用と整流用の閉磁路を外部の電磁気的な変動に対してシールドでき、これらの閉磁路を通過する磁界を安定した状態に保持できるから、回動角を高い精度で検出することができる。また、整流ヨーク用の連結部材を利用して電磁気的なシールドを容易に形成でき、専用のシールド部品等を設ける必要がないから、部品点数を削減することができる。
【００１６】
また、請求項３の発明によると、整流ヨークと連結部材とを磁性材料を用いて一体に形成する構成としている。これにより、整流ヨークと連結部材とを単一の磁性部材として容易に形成することができる。従って、装置全体の部品点数を削減でき、その組立作業等を効率よく行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による回動角検出装置を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
ここで、図１ないし図８は第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、スロットルバルブの開度を検出する回動角センサを例に挙げて述べる。
【００１９】
１は回動角センサの外郭をなすケーシングで、該ケーシング１は、図１、図２に示す如く、例えば樹脂材料等により有底の略筒状体として一体に形成され、略筒状の周壁部１Ａと、該周壁部１Ａの底面をなす底面部１Ｂと、周壁部１Ａの内周側に位置して該底面部１Ｂに突設され、後述する信号ヨーク１０，１１の磁極片部１０Ａ，１１Ａを保持するヨーク保持部１Ｃと、底面部１Ｂの外縁側から周壁部１Ａと軸方向の反対側に向けて延びる裾筒部１Ｄと、底面部１Ｂの中央側に突設された筒状の軸受保持部１Ｅとによって大略構成されている。
【００２０】
ここで、周壁部１Ａの内周側には、後述のマグネット９、信号ヨーク１０，１１、ホール素子１２、整流ヨーク１６，１７、磁性連結板１８等を収容する凹状空間２が設けられ、該凹状空間２は板状の蓋体３により閉塞されている。また、周壁部１Ａの外周側には、例えばエンジン制御用のコントロールユニット（図示せず）等に接続されるコネクタ４と、外部の取付部位に取付けられる取付フランジ５とが設けられている。そして、コネクタ４の内部には、凹状空間２の内，外にわたって延びる複数本のピン端子４Ａ（１本のみ図示）が設けられている。
【００２１】
６はケーシング１内に回動可能に設けられた回動手段としての回動軸で、該回動軸６は軸受７を用いて軸受保持部１Ｅ内に取付けられ、底面部１Ｂを貫通して延びると共に、図２中の軸線Ｏ−Ｏ（軸心Ｏ）を中心として回動するものである。そして、回動軸６の一端側は凹状空間２の外部に突出し、この突出端側には後述のレバー１４が取付けられている。また、回動軸６の他端側は凹状空間２内に突出し、この突出端側には略円板状の回動板８が一体に形成されている。
【００２２】
９はケーシング１内に位置して回動板８上に固着されたマグネットで、該マグネット９は、例えば矩形状または小判状の板状体からなり、回動軸６の軸線Ｏ−Ｏに対して径方向の両側に延びると共に、軸方向に所定の厚さをもって形成されている。また、マグネット９は、径方向の両端側が軸心Ｏを中心として円弧状に延びる円弧面部９Ａ，９Ｂとして形成され、これらの円弧面部は、例えば一方の円弧面部９ＡがＮ極となり、他方の円弧面部９ＢがＳ極となっている。
【００２３】
１０，１１は例えば磁性金属材料等により形成された一対の信号ヨークで、該信号ヨーク１０，１１は、ケーシング１の凹状空間２内に位置してマグネット９を直径方向の両側から取囲むように配設され、ホール素子１２と協働してマグネット９の回動角を検出するものである。
【００２４】
ここで、信号ヨーク１０は、図３、図４に示す如く、回動軸６の軸心Ｏを中心として周方向に延びると共に所定の角度（例えば、約９０°程度）にわたって円弧状に形成された磁極片部１０Ａと、該磁極片部１０Ａから径方向内向きに屈曲して形成され、マグネット９の上側を覆う位置まで延びるオーバーハング部１０Ｂとより構成されている。また、信号ヨーク１１も同様に、円弧状の磁極片部１１Ａと、オーバーハング部１１Ｂとにより構成されている。
【００２５】
この場合、磁極片部１０Ａ，１１Ａは、図３中の軸心Ｏを中心とする円周Ｃに沿って配置され、その直径方向に離間すると共に、軸方向に所定の寸法をもって延びている。そして、磁極片部１０Ａ，１１Ａは、一方の磁極片部１０Ａがマグネット９の円弧面部９Ａと径方向の隙間をもって対向し、他方の磁極片部１１Ａが円弧面部９Ｂと径方向の隙間をもって対向すると共に、これら２箇所の対向面積はマグネット９の回動角θに対して比例的に変化する構成となっている。
【００２６】
また、オーバーハング部１０Ｂ，１１Ｂは、図２に示す如く、軸方向の隙間をもって互いに重なり合うように配置され、これらの間には後述のホール素子１２が配置されている。これにより、マグネット９のＮ極とＳ極との間には、図５、図６に示す如く、信号ヨーク１０，１１とホール素子１２と介した検出用の閉磁路（以下、検出用磁路Ｈｋという）が形成されている。
【００２７】
１２は磁気検出手段としてのホール素子で、該ホール素子１２は、図１、図２に示す如く、ケーシング１内に設けられた基板１３上に搭載されている。そして、ホール素子１２は、マグネット９と信号ヨーク１０，１１との対向面積に応じて検出用磁路Ｈｋ中の磁束密度が変化するときに、この磁束密度を検出してコネクタ４からコントロールユニット等に検出信号を出力するものである。
【００２８】
１４は回動軸６の一端側に固着されたレバーで、該レバー１４は、回動軸６から径方向に突出し、その突出端側はスロットルバルブ側のレバー（図示せず）等と係合されている。また、レバー１４には、マグネット９を初期位置（回動角θが零となる位置）に向けて付勢する戻しばね１５が取付けられている。
【００２９】
そして、スロットルバルブが開閉動作を行うときには、その動作がレバー１４を介して回動軸６に伝達され、回動軸６が戻しばね１５に抗してマグネット９と一緒に回動することにより、マグネット９と信号ヨーク１０，１１との間で対向面積（磁束密度）が変化し、この磁束密度の変化はホール素子１２によりスロットルバルブの開度（回動角）として検出される。
【００３０】
１６，１７は例えば磁性金属材料等により形成された一対の整流ヨークで、該整流ヨーク１６，１７は、後述の如くマグネット９のうち信号ヨーク１０，１１と対向していない部位から発生する磁束（漏れ磁束）を吸収することにより、信号ヨーク１０，１１を通過する磁束を整流するものである。
【００３１】
ここで、整流ヨーク１６，１７は、図３、図４に示す如く、ケーシング１内に位置して信号ヨーク１０，１１の間に配設され、マグネット９を直径方向の両側から取囲むように配置されると共に、後述の磁性連結板１８を介してケーシング１内に取付けられている。
【００３２】
また、整流ヨーク１６は、回動軸６の軸心Ｏを中心として例えば７０〜９０°程度の角度（中心角）にわたって円弧状に形成された磁極片部１６Ａと、該磁極片部１６Ａの外周側から突出し、磁性連結板１８と連結される略Ｌ字状の連結部１６Ｂとにより構成されている。また、整流ヨーク１７も同様に、円弧状の磁極片部１７Ａと、連結部１７Ｂとにより構成されている。
【００３３】
そして、磁極片部１６Ａ，１７Ａは、図３中の円周Ｃ上で信号ヨーク１０，１１（磁極片部１０Ａ，１１Ａ）間の隙間を埋める位置に配設され、この位置で円周Ｃに沿って周方向に延びると共に、軸方向に所定の寸法を有している。これにより、４個の磁極片部１０Ａ，１１Ａ，１６Ａ，１７Ａは略円筒状に並んで配置され、マグネット９を全周にわたって取囲んでいる。
【００３４】
また、磁極片部１６Ａ，１７Ａは、マグネット９が回動するときに、一方の磁極片部１６Ａがマグネット９の円弧面部９Ａと径方向の隙間をもって対向し、他方の磁極片部１７Ａが円弧面部９Ｂと径方向の隙間をもって対向すると共に、これら２箇所の対向面積はマグネット９の回動角θに対して比例的に変化する。
【００３５】
１８はケーシング１の凹状空間２内に設けられた連結部材としての磁性連結板で、該磁性連結板１８は、例えば円弧状またはＣ字状に湾曲した磁性金属板等からなり、樹脂成形等の手段によってケーシング１内に固着されると共に、信号ヨーク１１、整流ヨーク１６，１７等の外周側に沿って周方向に延びている。また、磁性連結板１８の両端側には、整流ヨーク１６，１７の連結部１６Ｂ，１７Ｂが固着、連結されている。
【００３６】
これにより、マグネット９のＮ極とＳ極との間には、図５、図６に示す如く、整流ヨーク１６，１７と磁性連結板１８とを介した整流用の閉磁路（以下、整流用磁路Ｈｓという）が形成され、この整流用磁路Ｈｓは、マグネット９に対して検出用磁路Ｈｋと並列に配置されている。
【００３７】
そして、マグネット９から発生する磁束は、信号ヨーク１０，１１との対向部位で発生する磁束が検出用磁路Ｈｋを通過し、信号ヨーク１０，１１と対向していない部位で発生する磁束が整流用磁路Ｈｓを通過するようになる。従って、整流ヨーク１６，１７は、磁性連結板１８と協働してマグネット９の磁界を整流し、検出用磁路Ｈｋを通過する磁束の量がマグネット９と信号ヨーク１０，１１との対向面積に比例して変化するように設定するものである。
【００３８】
ここで、検出用磁路Ｈｋおよび整流用磁路Ｈｓを通過する磁束と、マグネット９の回動角θとの関係について述べる。
【００３９】
まず、検出用磁路Ｈｋは、図５、図６に示す如く、マグネット９の円弧面部９Ａ（Ｎ極）と信号ヨーク１０の磁極片部１０Ａとの間の磁気抵抗Ｒ１と、マグネット９の円弧面部９Ｂ（Ｓ極）と信号ヨーク１１の磁極片部１１Ａとの間の磁気抵抗Ｒ２と、ホール素子１２の位置におけるオーバーハング部１０Ｂ，１１Ｂ間の磁気抵抗Ｒｈとが直列に接続された磁気回路とみなすことができる。
【００４０】
そして、信号ヨーク１０側の磁気抵抗Ｒ１は、円弧面部９Ａと磁極片部１０Ａとの対向面積Ａと、これらの間に位置するエアギャップの寸法Ｇとを用いて下記数１の式のように表される。
【００４１】
【数１】
2004271451.tif 000003
【００４２】
また、対向面積Ａは、マグネット９の円弧面部９Ａ，９Ｂの外径をＤ、マグネット９の軸方向の厚さをｔ、円弧面部９Ａと磁極片部１０Ａとが軸心Ｏを中心として対向する角度（中心角）を対向角度θ′とすると、これらの外径Ｄ、厚さｔ、対向角度θ′を用いて下記数２の式のように表すことができる。
【００４３】
【数２】
2004271451.tif 000004
【００４４】
この場合、例えばマグネット９の円弧面部９Ａ，９Ｂと信号ヨーク１０，１１との対向角度θ′が零となるマグネット９の回動角（例えば、図５中に仮想線で示す位置）をマグネット９の初期位置とすれば、対向角度θ′は、マグネット９の回動角θとして置換えることができる。従って、これらを置換えて前記数２の式を数１の式に代入することにより、下記数３の式を得ることができる。
【００４５】
【数３】
2004271451.tif 000005
【００４６】
また、信号ヨーク１０，１１は、マグネット９の直径方向両側に配置されているため、信号ヨーク１１側の磁気抵抗Ｒ２は磁気抵抗Ｒ１と等しくなり（Ｒ２＝Ｒ１）、磁気抵抗Ｒｈは回動角θに対して一定値であるから、検出用磁路Ｈｋ全体の磁気抵抗Ｒｋは、下記数４の式のように表すことができる。
【００４７】
【数４】
2004271451.tif 000006
【００４８】
これにより、磁気抵抗Ｒｋの逆数である検出用磁路Ｈｋ全体のパーミアンス（１／Ｒｋ）は、前記数４の式から判るように、マグネット９の回動角θに対して１次関数に近い状態で変化し、例えば図７中に実線で示す特性線１９のように、回動角θに対してほぼ直線状に変化する。従って、検出用磁路Ｈｋを通過する磁束は、回動角θの変化に伴ってほぼ比例的に増減することが判る。
【００４９】
一方、整流用磁路Ｈｓの磁束について述べると、この整流用磁路Ｈｓは、マグネット９の円弧面部９Ａと整流ヨーク１６の磁極片部１６Ａとの間の磁気抵抗Ｒ３と、マグネット９の円弧面部９Ｂと整流ヨーク１７の磁極片部１７Ａとの間の磁気抵抗Ｒ４とが直列に接続された磁気回路とみなすことができる。
【００５０】
そして、整流ヨーク１６側の磁気抵抗Ｒ３は、前記数３の式の場合とほぼ同様に、マグネット９の外径Ｄおよび厚さｔ、エアギャップの寸法Ｇ、円弧面部９Ａと磁極片部１６Ａとの対向角度θ″を用いて、下記数５の式のように表される。
【００５１】
【数５】
2004271451.tif 000007
【００５２】
ここで、整流ヨーク１６の中心角をαとすれば、対向角度θ″は、図５から判るように、この中心角αとマグネット９の回動角θとを用いて、下記数６の式のように表すことができる。
【００５３】
【数６】
2004271451.tif 000008
【００５４】
また、整流ヨーク１７側の磁気抵抗Ｒ４は、磁気抵抗Ｒ３と等しくなるから（Ｒ４＝Ｒ３）、整流用磁路Ｈｓ全体の磁気抵抗Ｒｓは下記数７の式のようになる。
【００５５】
【数７】
2004271451.tif 000009
【００５６】
これにより、整流用磁路Ｈｓ全体のパーミアンス（１／Ｒｓ）は、前記数７の式から求めると、図７中に点線で示すように、例えばマグネット９の回動角θ＝αとなる位置で折曲がった山形状の特性線２０となる。従って、整流用磁路Ｈｓを通過する磁束は、回動角θの変化に伴って山形状に増減することが判る。
【００５７】
ここで、例えば信号ヨーク１０，１１の間に整流ヨーク１６，１７を配置していない場合には、信号ヨーク１０，１１の間でマグネット９から発生する漏れ磁束が浮遊状態となって検出用磁路Ｈｋに侵入し易くなり、この侵入現象は、前述した検出用磁路Ｈｋのパーミアンス（１／Ｒｋ）に対して、整流用磁路Ｈｓのパーミアンス（１／Ｒｓ）が加わった状態に相当する。
【００５８】
この結果、整流ヨーク１６，１７を配置していない場合には、検出用磁路のパーミアンスが、例えば図７中に示す２つの特性線１９，２０を加算した非線形な特性となるため、このパーミアンス特性に応じて回動角センサから出力される検出信号は、例えば図８中に仮想線で示す特性線１００のように、マグネットの回動角に対してＳ字状に大きく歪んだ非線形な出力特性となり易い。
【００５９】
これに対し、本実施の形態では、整流ヨーク１６，１７と磁性連結板１８とによって漏れ磁束を整流用磁路Ｈｓに吸収できるため、漏れ磁束による整流用磁路Ｈｓ側のパーミアンス特性（特性線２０）と、マグネット９の回動角θに対してリニアな特性をもつ検出用磁路Ｈｋ側のパーミアンス特性（特性線１９）とを分離することができ、検出用磁路Ｈｋのパーミアンス特性が漏れ磁束によって歪むのを防止することができる。
【００６０】
これにより、回動角センサから検出用磁路Ｈｋのパーミアンス特性に応じて検出信号が出力されるときには、例えば図８中に実線で示す特性線２１のように、検出信号をマグネット９の回動角θに応じてほぼ比例的に変化させることができ、特性線２１の歪み、誤差等を小さく抑制できると共に、検出信号に対してほぼリニアに近い出力特性を与えることができる。
【００６１】
本実施の形態による回動角センサは上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００６２】
まず、自動車用エンジン等のスロットルバルブが開閉動作を行うと、その動作がレバー１４を介して回動軸６に伝達され、回動軸６がマグネット９と一緒に回動することにより、その回動角θに応じてマグネット９と信号ヨーク１０，１１との対向面積が変化する。これにより、検出用磁路Ｈｋを通過する磁束が対向面積に応じて変化するため、この磁束密度の変化をホール素子１２により回動角θとして検出でき、回動角センサからスロットルバルブの開度に応じた検出信号を出力することができる。
【００６３】
この場合、マグネット９のうち信号ヨーク１０，１１と対向していない部位で発生する余分な磁束は、整流用磁路Ｈｓによって吸収できるから、センサの検出用磁路Ｈｋには、マグネット９と信号ヨーク１０，１１との対向部位で発生する磁束のみを安定的に通過させることができ、検出用磁路Ｈｋに漏れ磁束が侵入して検出信号の出力特性に歪み、誤差等が生じるのを防止することができる。
【００６４】
かくして、本実施の形態によれば、信号ヨーク１０，１１の間には、磁性連結板１８により連結された整流ヨーク１６，１７を設ける構成としたので、これらのヨーク１０，１１，１６，１７によってマグネット９を円形状に取囲むことができ、マグネット９のＮ極とＳ極との間には、信号ヨーク１０，１１およびホール素子１２を介した検出用磁路Ｈｋと、整流ヨーク１６，１７および磁性連結板１８を介した整流用磁路Ｈｓとを互いに並列に形成することができる。
【００６５】
これにより、マグネット９が回動するときには、マグネット９のうち信号ヨーク１０，１１と対向していない部位から発生する漏れ磁束を整流用磁路Ｈｓに導くことができ、この漏れ磁束が検出用磁路Ｈｋに侵入して検出信号の出力特性に歪み、誤差等が生じるのを防止することができる。
【００６６】
この結果、検出用磁路Ｈｋには、信号ヨーク１０，１１との対向部位でマグネット９から発生する磁束だけを通過させることができ、その磁束密度をマグネット９の回動角θに対してほぼ比例的に変化させることができる。そして、非線形成分の原因となる漏れ磁束を整流用磁路Ｈｓに吸収できるから、回動角に応じて変化する検出信号の出力特性がリニアに近い特性となるように容易に設定することができる。従って、マグネット９の回動角を高い精度で検出でき、その検出精度や信頼性を向上させることができる。
【００６７】
また、磁性連結板１８を樹脂成形等の手段によってケーシング１内に固定するようにしたので、整流ヨーク１６，１７と磁性連結板１８とをケーシング１内に容易に取付けることができ、これらの組立作業を効率よく行うことができる。
【００６８】
次に、図９ないし図１１は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、連結部材によってマグネット、信号ヨークおよび整流ヨークを取囲む構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６９】
３１は回動角センサのケーシング１に取付けられた磁性蓋体で、該磁性蓋体３１は、第１の実施の形態の蓋体３とほぼ同様に、ケーシング１の凹状空間２を閉塞し、外部のダスト等に対してマグネット９、信号ヨーク１０，１１、ホール素子１２、整流ヨーク１６，１７等からなる各部品を保護している。
【００７０】
また、磁性蓋体３１は、図１０に示す如く、例えば冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）等の磁性材料を用いて板状に形成され、後述する磁性リング３４の軸方向の端部側（上側）に配置されると共に、磁性リング３４の内部空間を上側から覆っている。そして、磁性蓋体３１は、磁性リング３４と協働して前述した各部品を外部の磁界変動等からシールドするものである。
【００７１】
３２，３３はケーシング１内に位置して信号ヨーク１０，１１の間に配設された一対の整流ヨークで、該整流ヨーク３２，３３は、第１の実施の形態とほぼ同様に、例えば磁性金属材料等からなり、マグネット９を直径方向の両側から取囲むと共に、マグネット９から発生する漏れ磁束を吸収するものである。
【００７２】
そして、整流ヨーク３２は、信号ヨーク１０，１１に沿った円周上で円弧状に延びる磁極片部３２Ａと、該磁極片部３２Ａの外周側から突出し、磁性リング３４と連結される略Ｔ字状の連結部３２Ｂとにより構成されている。また、整流ヨーク３３も同様に、磁極片部３３Ａと連結部３３Ｂとにより構成されている。
【００７３】
３４は整流ヨーク３２，３３を磁気的に連結する連結部材としての磁性リングで、該磁性リング３４は、図９ないし図１１に示す如く、例えば冷間圧延鋼板等の磁性材料を用いて円筒状（切れ目無しの環状またはＣ字状）に形成されている。そして、磁性リング３４は、第１の実施の形態の磁性連結板１８とほぼ同様に、整流ヨーク１６，１７を磁気的に連結し、これらと共に整流用磁路を形成しているものである。
【００７４】
また、磁性リング３４は、マグネット９、信号ヨーク１０，１１、整流ヨーク１６，１７等の部品を径方向外側から取囲んで配置され、磁性蓋体３１と協働して凹状空間２内の各部品を覆っている。
【００７５】
そして、これらの磁性蓋体３１と磁性リング３４とは、例えばケーシング１の外部で磁界の変動が生じると、この変動磁界による磁束を磁性蓋体３１や磁性リング３４の内部に導き、ケーシング１内の凹状空間２を迂回して通過させる。これにより、磁性蓋体３１と磁性リング３４とは、外部の磁界変動がケーシング１内に伝播するのを阻止し、凹状空間２内の各部品を外部の磁界変動に対して遮蔽するものである。
【００７６】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、磁性蓋体３１と磁性リング３４とを設ける構成としたので、これらの部材によって凹状空間２内の各部品を取囲むことができる。
【００７７】
これにより、例えば外部の磁界変動、電波障害（特に、自動車用エンジンに搭載されたインジェクタや電動モータから発生する低周波の磁界変動）等が磁性リング３４の内周側に侵入し、検出用磁路や整流用磁路に悪影響を与えるのを防止でき、これらの閉磁路を外部の電磁気的な変動に対してシールドすることができる。従って、自動車等の車両に搭載した場合でも、ケーシング１内の磁界を安定した状態に保持でき、回動角を高い精度で検出することができる。
【００７８】
また、整流ヨーク３２，３３用の連結部材である磁性リング３４を利用して電磁気的なシールドを容易に形成でき、専用のシールド部品等を設ける必要がないから、センサの部品点数を削減でき、コストダウンを図ることができる。
【００７９】
次に、図１２および図１３は本発明による第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、整流ヨークと連結部材とを一体に形成する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８０】
４１は回動角センサのケーシング１に取付けられた磁性蓋体で、該磁性蓋体４１は、前記第２の実施の形態とほぼ同様に、磁性材料を用いて板状に形成され、後述の磁性リング４５と協働して凹状空間２内の各部品を外部の磁界変動等からシールドするものである。
【００８１】
４２は例えば樹脂成形等の手段によりケーシング１内に固着して設けられた環状磁性体で、該環状磁性体４２は、図１３に示す如く、例えば冷間圧延鋼板等の磁性金属材料をプレス加工することにより、後述の整流ヨーク４３，４４と磁性リング４５とが一体に形成されている。
【００８２】
４３，４４は信号ヨーク１０，１１の間に設けられた一対の整流ヨークで、該整流ヨーク４３，４４は、第１の実施の形態とほぼ同様に、マグネット９から発生する漏れ磁束を吸収するものである。
【００８３】
また、整流ヨーク４３は、信号ヨーク１０，１１に沿った円周上で円弧状に延びると共に軸方向に延びて形成された磁極片部４３Ａと、該磁極片部４３Ａの軸方向の端部側から径方向外向きに略Ｌ字状に屈曲して形成され、先端側が磁性リング４５に連結された連結部４３Ｂとにより構成されている。また、整流ヨーク４４も同様に、磁極片部４４Ａと連結部４４Ｂとにより構成されている。
【００８４】
４５は整流ヨーク４３，４４を磁気的に連結する連結部材としての磁性リングで、該磁性リング４５は、第２の実施の形態とほぼ同様に、マグネット９、信号ヨーク１０，１１、整流ヨーク４３，４４等の部品を径方向外側から取囲んで配置されている。そして、磁性リング４５は、整流ヨーク４３，４４と共に整流用磁路を形成すると共に、磁性蓋体４１と協働して凹状空間２内の各部品を外部の磁界変動に対して遮蔽するものである。
【００８５】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１，第２の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、整流ヨーク４３，４４と磁性リング４５とを単一の環状磁性体４２として容易に形成でき、装置全体の部品点数を削減できると共に、その組立作業等を効率よく行うことができる。
【００８６】
なお、前記各実施の形態では、一対の信号ヨーク１０，１１を用いる場合を例に挙げて述べた。しかし、本発明はこれに限らず、例えば３個以上の信号ヨークを円形状に並べて配置する構成としてもよく、これらの信号ヨーク間の隙間の個数に対応して３個以上の整流ヨークを設ける構成としてもよい。
【００８７】
また、実施の形態では回動角センサによりスロットルバルブの開閉動作を検出する場合を例に挙げて述べた。しかし、本発明はこれに限らず、可動部位の回動角をシャフト等を介して検出する各種の回動角センサに適用でき、例えば自動車等のアクセルペダルに対する踏込み操作量を回動角として検出するアクセルセンサ等に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による回動角センサを一部破断して示す正面図である。
【図２】図１中の矢示ＩＩ−ＩＩ方向からみた回動角センサの縦断面図である。
【図３】マグネット、信号ヨーク、整流ヨーク等を図２中の矢示ＩＩＩ−ＩＩＩ方向からみた部分拡大断面図である。
【図４】信号ヨーク、整流ヨークおよび磁性連結板を示す斜視図である。
【図５】マグネット、信号ヨーク、整流ヨーク、ホール素子等の配置関係を示す模式的構成図である。
【図６】回動角センサの検出用磁路と整流用磁路とを等価的な磁気回路として示す回路図である。
【図７】マグネットの回動角と検出用磁路、整流用磁路のパーミアンスとの関係を示す特性線図である。
【図８】マグネットの回動角とセンサの検出信号との関係を示す特性線図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による回動角センサを一部破断して示す正面図である。
【図１０】図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた回動角センサの縦断面図である。
【図１１】信号ヨーク、整流ヨークおよび磁性リングを示す斜視図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態による回動角センサを一部破断して示す正面図である。
【図１３】信号ヨークと環状磁性体とを示す斜視図である。
【符号の説明】
１  ケーシング
２  凹状空間
３  蓋体
６  回動軸（回動手段）
９  マグネット
１０，１１  信号ヨーク
１２  ホール素子（磁気検出手段）
１６，１７，３２，３３，４３，４４  整流ヨーク
１８  磁性連結板（連結部材）
３１，４１  磁性蓋体
３４，４５  磁性リング（連結部材）
４２  環状磁性体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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