(57)【要約】【課題】回転体とホールＩＣとの間で避けられない同軸度が生じていても回転角度の高精度に検出する回転角度検出装置を提供する。【解決手段】要求される回転角度に設定された回転軸１５にマグネットＭＧを取着したキャップ２１を嵌着する際、マグネットＭＧに形成した目印溝間を結ぶ線分が筐体に形成されたボルトを螺着する一対のネジ穴を結ぶ線分とＺ方向から見て一致するようにキャップ２１を回転軸１５に嵌着する。ホールＩＣを備えたケース３１は、両支持突起３２の軸穴３３にボルトを挿入し、同ボルトを前記ネジ穴に螺着することによって筐体に固定される。ケース３１内のホールＩＣは、その検出面がマグネットＭＧと平行に配置され、検出面の中心点を回転軸１５の中心軸線Ｃ１が通過する。また、ホールＩＣの半導体基板に形成された一方の組みの２個のホール素子間を結ぶ線分が、目印溝間を結ぶ線分とＺ方向から見て一致する。【選択図】図３
2012083212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホールＩＣの検出面上を同検出面と平行な面上でマグネットを回転させるとともに、前記マグネットの回転中心の中心軸線がホールＩＣの検出面の中心軸線と一致するように、前記ホールＩＣと前記マグネットを相対配置し、前記回転するマグネットの磁場の方向を互いに直交する第１直交成分と第２直交成分として前記ホールＩＣにて検知し、前記第１直交成分と前記第２直交成分の比から磁場のベクトルとして前記マグネットの回転角を検出する回転角検出装置であって、
前記マグネットにＮＳ極の磁極方向を示す目印を設け、
前記マグネットの前記磁極方向を第一特定回転角度位置に設定し、
その設定位置にある前記マグネットに対し、前記ホールＩＣを、前記検出面の前記第１直交成分の検出方向又は前記第２直交成分の検出方向が前記マグネットに設けた前記目印のＮＳ極の磁極方向に対して前記第一特定回転角度位置の特定回転角度分を回転させた第二特定回転角度位置に前記マグネットの磁極方向に対して前記ホールＩＣの検出方向を前記特定回転角度分ずらして配置したことを特徴とする回転角度検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転角度検出装置において、
前記マグネットは、筐体に回転可能に支持された回転軸に軸端部に取着される有蓋筒状のキャップの蓋部外側面に取着され、
前記筐体は、前記マグネットに形成した前記目印の位置合わせ用の指標を設け、
前記ホールＩＣは、前記筐体に固定されるケースに収容され、
前記ケースは、前記筐体に固定された時、前記ホールＩＣの検出面のいずれかの検出方向が前記マグネットに設けた前記目印のＮＳ極の磁極方向に対して前記第一特定回転角度位置の特定回転角度分を回転させた前記第二特定回転角度位置の方向となるとともに、前記検出面の中心点と前記マグネットの中心点が一致するように、前記筐体に対して連結する連結部を設けたことを特徴とする回転角度検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回転角度検出装置において、
前記筐体に設けた前記マグネットの位置合わせ用の指標は、前記ケースに設けた前記筐体に対して連結する連結部のボルトと螺着するネジ穴であることを特徴とする回転角度検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の回転角度検出装置において、
前記マグネットは、円板形状のマグネットであって、その中心点を直交し一側にＮ極のＮ磁極領域、他側にＳ極のＳ磁極領域と２分する境界線上の２箇所に目印を形成したことを特徴とする回転角度検出装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の回転角度検出装置において、
蓋部外側面の外周縁には、中心点を挟んで相対向する２個のキャップ側の目印が形成され、
前記マグネットの２箇所に形成したマグネット側の目印は、その目印間の間隔を前記キャップ側の目印間の間隔と一致させたことを特徴とする回転角度検出装置。
【請求項６】
ホールＩＣの検出面上を同検出面と平行な面上でマグネットを回転させるとともに、前記マグネットの回転中心の中心軸線がホールＩＣの検出面の中心軸線と一致するように、前記ホールＩＣと前記マグネットを相対配置し、前記回転するマグネットの磁場の方向を互いに直交する第１直交成分と第２直交成分として前記ホールＩＣにて検知し、前記第１直交成分と前記第２直交成分の比から磁場のベクトルとして前記マグネットの回転角を検出する回転角検出装置であって、
前記マグネットは、筐体に回転可能に支持された回転軸に軸端部に取着される有蓋筒状のキャップの蓋部外側面に取着され、
前記キャップに前記マグネットのＮＳ極の磁極方向を示す目印を設け、
前記キャップを前記マグネットの前記磁極方向を第一特定回転角度位置に設定し、
その設定位置にある前記マグネットに対し、前記ホールＩＣを、前記検出面の前記第１直交成分の検出方向又は前記第２直交成分の検出方向が前記キャップに設けた前記目印のＮＳ極の磁極方向に対して前記第一特定回転角度位置の特定回転角度分を回転させた第二特定回転角度位置に前記マグネットの磁極方向に対して前記ホールＩＣの検出方向を前記特定回転角度分ずらして配置したことを特徴とする回転角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転角度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転体の回転中心軸に取着され、回転体とともにその回転中心軸を中心に回転するマグネットの回転角を検出することによって、回転体の回転角を検出するホールＩＣは、その検出面を回転するマグネットと平行に配置してマグネットの回転角度θを検出するようになっている（非特許文献１）。
【０００３】
図８に示すように、このホールＩＣ１と回転体２に取着されたマグネット３は、ホールＩＣ１の検出面１ａの中心点Ｐ０から垂直に伸びる中心軸線とマグネット３の回転中心軸（回転体２の回転中心軸線Ｃ０）とが一致するように相対配置される。これによって、ホールＩＣ１は、回転中心軸線Ｃ０を中心に回転するマグネット３の回転角度θを検出する。
【０００４】
ホールＩＣ１は、樹脂モールドされた半導体基板に形成された４個のホール素子を有し、その４個のホール素子が形成された半導体基板が検出面１ａと平行に配置され、検出面１ａと平行に回動するマグネット３の回転角度θを検出する。
【０００５】
マグネット３は、回転中心軸線Ｃ０を直交する境界線を境に一側にＮ極が形成され、他側にＳ極が形成されている。これによって、マグネット３が回転中心軸線Ｃ０を中心に回転すると、マグネット３の外部磁場のベクトルは同回転中心軸線Ｃ０を中心に回転する。
【０００６】
ホールＩＣ１は、４個のホール素子を、それぞれ２個１組とし、一方の組みの２個のホール素子にて、回転するマグネット３の外部磁場のＸ方向成分Ｂｘを検知し、他方の組みの２個のホール素子にて、回転するマグネット３の外部磁場のＹ方向成分Ｂｙを検知する。
【０００７】
そして、ホールＩＣ１は、検知したマグネット３の外部磁場のＸ方向成分ＢｘとＹ方向成分Ｂｙから、検出面１ａと平行に回転中心軸線Ｃ０を中心に回転するマグネット３の外部磁場のベクトル（回転角度θ）を下記の算出式を使って検出する。
【０００８】
θ＝ｔａｎ-1（Ｂｘ／Ｂｙ）
半導体基板に形成された４個のホール素子は、半導体基板の中心点（中心軸線線Ｃ０が垂直に通る点）を中心に９０°の等間隔に配置される。そして、それぞれの組の２個のホール素子を、中心点を挟んで対称位置に配置するとともに、両組の各ホール素子は共に中心点から等距離に配置されている。
【０００９】
さらに、４個のホール素子を形成した半導体基板には、集磁膜が形成されている。集磁膜は、検出面１ａに対して平行に回動するマグネット３から平行に出る外部磁場の向きを半導体基板の基板面に対して直交する方向に変え基板面に集磁させる膜である。これによって、一方の組みの２個のホール素子が検知するＸ方向成分Ｂｘ、及び、他方の組みの２個のホール素子が検知するＹ方向成分Ｂｙは、マグネット３の回転角度θによって相対的に変化する。
【００１０】
そして、これらＸ方向成分Ｂｘ及びＹ方向成分Ｂｙを検出し、上記式から、マグネット３の回転角度θに相対した検出電圧がホールＩＣ１から出力される。従って、ホールＩＣ１からの検出電圧を知ることでマグネット３（回転体２）の回転角度θを０〜３６０°の範囲で知ることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】メレキシス９０３１６ＩＣデータシート
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、マグネット３の回転角度θを高精度に検出するためには、ホールＩＣ１の検出面１ａの中心点Ｐ０から垂直に伸びる中心軸線とマグネット３の回転中心軸線Ｃ０とが位置ズレすることなく一致するように、ホールＩＣ１とマグネット３とを組み付ける必要がある。
【００１３】
ここで、ホールＩＣの中心軸線とマグネット３の回転中心軸線Ｃ０との位置ズレ量を同軸度という。この位置ズレは、（１）ホールＩＣ１とマグネット３との組み付け、（２）マグネットが持つ固有の磁極変位、（３）回転体の偏心回転、（４）振動している時のガタ等、に起因するもとがある。
【００１４】
しかしながら、いずれの場合も、この位置ズレ量（同軸度）をゼロにすることには限界があり、高精度の回転角度の検出は望めなかった。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、回転体とホールＩＣとの間で避けられない同軸度が生じていても回転角度を高精度に検出する回転角度検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明は、
ホールＩＣの検出面上を同検出面と平行な面上でマグネットを回転させるとともに、前記マグネットの回転中心の中心軸線がホールＩＣの検出面の中心軸線と一致するように、前記ホールＩＣと前記マグネットを相対配置し、前記回転するマグネットの磁場の方向を互いに直交する第１直交成分と第２直交成分として前記ホールＩＣにて検知し、前記第１直交成分と前記第２直交成分の比から磁場のベクトルとして前記マグネットの回転角を検出する回転角検出装置であって、前記マグネットにＮＳ極の磁極方向を示す目印を設け、前記マグネットの前記磁極方向を第一特定回転角度位置に設定し、その設定位置にある前記マグネットに対し、前記ホールＩＣを、前記検出面の前記第１直交成分の検出方向又は前記第２直交成分の検出方向が前記マグネットに設けた前記目印のＮＳ極の磁極方向に対して前記第一特定回転角度位置の特定回転角度分を回転させた第二特定回転角度位置に前記マグネットの磁極方向に対して前記ホールＩＣの検出方向を前記特定回転角度分ずらして配置した。
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、ホールＩＣの検出面を第１直交成分の検出方向又は第２直交成分の検出方向がマグネットの磁極の向きと一致するように、マグネットの目印を見ながら、マグネットに対してホールＩＣを相対配置させることができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転角度検出装置において、前記マグネットは、筐体に回転可能に支持された回転軸に軸端部に取着される有蓋筒状のキャップの蓋部外側面に取着され、前記筐体は、前記マグネットに形成した前記目印の位置合わせ用の指標を設け、前記ホールＩＣは、前記筐体に固定されるケースに収容され、前記ケースは、前記筐体に固定された時、前記ホールＩＣの検出面のいずれかの検出方向が前記マグネットに設けた前記目印のＮＳ極の磁極方向に対して前記第一特定回転角度位置の特定回転角度分を回転させた前記第二特定回転角度位置の方向となるとともに、前記検出面の中心点と前記マグネットの中心点が一致するように、前記筐体に対して連結する連結部を設けた。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、回転軸に取着されるマグネットは、筐体に対してマグネットの磁極の向きを指標に合わせて取着でき、しかも、ケースを筐体に連結固定するだけで、ホールＩＣの検出面の検出方向をマグネットの磁極の向きと一致させることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転角度検出装置において、前記筐体に設けた前記マグネットの位置合わせ用の指標は、前記ケースに設けた前記筐体に対して連結する連結部のボルトと螺着するネジ穴である。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、回転軸に取着されるマグネットは、筐体に形成したネジ穴を指標としてマグネットの磁極の向きを合わせることができる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１に記載の回転角度検出装置において、前記マグネットは、円板形状のマグネットであって、その中心点を直交し一側にＮ極のＮ磁極領域、他側にＳ極のＳ磁極領域と２分する境界線上の２箇所に目印を形成した。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、ホールＩＣの検出面の検出方向をマグネットの磁極の向きと一致させるとき、マグネットＭＧの目印を見ながら、マグネットに対してホールＩＣを相対配置させることができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の回転角度検出装置において、蓋部外側面の外周縁には、中心点を挟んで相対向する２個のキャップ側の目印が形成され、前記マグネットの２箇所に形成したマグネット側の目印は、その目印間の間隔を前記キャップ側の目印間の間隔と一致させた。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、キャップの蓋部外側面の中心点とマグネットの中心点とが一致するように取着されることができる。従って、キャップ及びマグネットは回転軸の回転軸線を中心に回転する。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、ホールＩＣの検出面上を同検出面と平行な面上でマグネットを回転させるとともに、前記マグネットの回転中心の中心軸線がホールＩＣの検出面の中心軸線と一致するように、前記ホールＩＣと前記マグネットを相対配置し、前記回転するマグネットの磁場の方向を互いに直交する第１直交成分と第２直交成分として前記ホールＩＣにて検知し、前記第１直交成分と前記第２直交成分の比から磁場のベクトルとして前記マグネットの回転角を検出する回転角検出装置であって、前記マグネットは、筐体に回転可能に支持された回転軸に軸端部に取着される有蓋筒状のキャップの蓋部外側面に取着され、前記キャップに前記マグネットのＮＳ極の磁極方向を示す目印を設け、前記キャップを前記マグネットの前記磁極方向を第一特定回転角度位置に設定し、その設定位置にある前記マグネットに対し、前記ホールＩＣを、前記検出面の前記第１直交成分の検出方向又は前記第２直交成分の検出方向が前記キャップに設けた前記目印のＮＳ極の磁極方向に対して前記第一特定回転角度位置の特定回転角度分を回転させた第二特定回転角度位置に前記マグネットの磁極方向に対して前記ホールＩＣの検出方向を前記特定回転角度分ずらして配置した。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、ホールＩＣの検出面を第１直交成分の検出方向又は第２直交成分の検出方向がマグネットの磁極の向きと一致するように、キャップの目印を見ながら、マグネットに対してホールＩＣを相対配置させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、回転体とホールＩＣとの間で避けられない同軸度が生じていても回転角度を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ロータリーバルブ装置の全体図。
【図２】回転角度検出装置の取り付け状態を示す拡大斜視図。
【図３】回転角度検出装置の分解斜視図。
【図４】回転角度検出装置の分解斜視図。
【図５】ホールＩＣの外観斜視図。
【図６】ホール素子を説明するための斜視図。
【図７】マグネットの回転角度に対するホールＩＣの出力電圧を示す図。
【図８】ホールＩＣを使ったマグネットの回転角度を求めるためのホールＩＣとマグネットの配置関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の回転角度検出装置を、ロータリーバルブ装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、ロータリーバルブ装置１０の全体図を示し、その筐体１０ａに４つの第１〜第４流路１１〜１４が一方向（以下、Ｚ方向という）に並んで形成されている。第１〜第４流路１１〜１４は、その出口部１１ａ〜１４ａ内に、それぞれ対応する第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４が収容されている。
【００２９】
第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４は、第１〜第４流路１１〜１４の出口部１１ａ〜１４ａ内をＺ方向に貫通する回転軸１５（図３参照）に固着されている。そして、回転軸１５が同軸１５の中心軸線Ｃ１を中心に回転するとき、第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４も中心軸線Ｃ１を回転中心に回転する。
【００３０】
そして、中心軸線Ｃ１を中心として回転する第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４によって、第１〜第４流路１１〜１４の出口部１１ａ〜１４ａの開度が調整される。
回転軸１５は、その両側がロータリーバルブ装置１０の筐体１０ａに設けた軸受に回転可能に支持されているとともに、その両軸端部が筐体１０ａから突出されている。筐体１０ａから突出した回転軸１５の一側軸端部には、筐体１０ａに固設したモータ１６と駆動連結されている。そして、モータ１６の駆動に基づいて回転軸１５は回転し、第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４を回転させるようになっている。
【００３１】
一方、筐体１０ａから突出した回転軸１５の他側軸端部には、図２、図３、図４に示すように、回転角度検出装置２０が設けられている。
回転角度検出装置２０は、回転軸１５の他側軸端部に嵌着され回転軸１５と一体回転するキャップ２１と、筐体１０ａに固設され回転軸１５の回転角度を検出するケース３１とを備えている。
【００３２】
キャップ２１は、有蓋筒状の合成樹脂よりなり、その筒内に回転軸１５の他側軸端部が嵌着される。キャップ２１の蓋部２２の外側面２２ａは円形であって、その外側面２２ａの中心点を通る中心軸線は、回転軸１５の中心軸線Ｃ１と一致するように嵌着されるようになっている。また、蓋部２２の円形の外側面２２ａは、Ｚ方向に延びる中心軸線Ｃ１に対して垂直に交差する平面である。
【００３３】
従って、回転軸１５が回転する時、キャップ２１は回転軸１５の中心軸線Ｃ１を中心に回転することになる。
また、蓋部２２であって外側面２２ａの中心点を挟んで相対向する側縁には、同一形状の目印用のキャップ側目印溝２４が形成されている。
【００３４】
蓋部２２の外側面２２ａには、マグネットＭＧが取着されている。マグネットＭＧは、外形が、所定の厚みのある円板形状であって、その中心点Ｐ１を直交する境界線Ｌ１を境に一側にＮ極のＮ磁極領域Ａｎが、他側にＳ極のＳ磁極領域Ａｓが２分して形成されている。また、マグネットＭＧは、その中心点Ｐ１が蓋部２２の中心点と一致するように蓋部２２の外側面２２ａに取着されるようになっている。
【００３５】
詳述すると、円板形状のマグネットＭＧは、その外周縁であって中心点Ｐ１を挟んだ境界線Ｌ１上の２箇所を切り欠いて同一形状の目印用のマグネット側目印溝２５が形成されている。そして、この中心点Ｐ１を挟んで相対向する一対のマグネット側目印溝２５の間隔は、キャップ２１に形成した相対向する一対のキャップ側目印溝２４の間隔と一致するように形成されている。
【００３６】
そして、マグネットＭＧを蓋部２２の外側面２２ａに対して、マグネット側目印溝２５が蓋部２２に形成したキャップ側目印溝２４に一致するように位置合わせして取着される。この時、蓋部２２の相対向するキャップ側目印溝２４を結ぶ線分が、Ｚ方向から見て、マグネットＭＧの境界線Ｌ１と一致する。しかも、マグネットＭＧの中心点Ｐ１は、蓋部２２の外側面２２ａの中心点と一致する。
【００３７】
ケース３１は、両外側面に支持突起３２が形成され、その支持突起３２には軸穴３３が貫通形成されている。その支持突起３２の軸穴３３は、筐体１０ａから突出した回転軸１５の他側軸端部の両側位置に形成したネジ穴と位置合わせされる。そして、軸穴３３からボルト３４が貫挿され、同ボルト３４をネジ穴に螺着することによって、ケース３１は、筐体１０ａに対して固定される。
【００３８】
この時、ケース３１は、キャップ２１を取着した回転軸１５の他側軸端部を内包した状態で筐体１０ａに対して固定される。
ケース３１内には、図４に示すように、ホールＩＣ４０が配設されている。ホールＩＣ４０は、ケース３１の内側面に固定されたプリント配線基板ＰＷＡに実装されている。ホールＩＣ４０は、図５に示すように、その外形が四角形状であって、図６に示すように、４個のホール素子４１を形成した半導体基板ＳＵＢを樹脂モールドし、両側面から外部端子Ｔを延出させている。そして、ホールＩＣ４０は、両側面から延出した外部端子Ｔがプリント配線基板ＰＷＡに形成された電気回路に接続されている。
【００３９】
ホールＩＣ４０は、プリント配線基板ＰＷＡと反対側の面を検出面４０ａとし、その検出面４０ａが、マグネットＭＧを取着したキャップ２１の蓋部２２の外側面２２ａと平行となるように対向配置されている。この時、ホールＩＣ４０の検出面４０ａの中心点Ｐ２を、マグネットＭＧの中心点Ｐ１を通る回転軸１５の中心軸線Ｃ１が通過するようになっている。
【００４０】
樹脂モールドされた半導体基板ＳＵＢは、４個のホール素子４１を形成した基板面Ｓａが検出面４０ａ側にかつ平行に配置されているとともに、基板面Ｓａの中心点Ｐ３を検出面４０ａの中心点Ｐ２と一致させている。
【００４１】
基板面Ｓａに形成された４個のホール素子４１は、基板面Ｓａの中心点Ｐ３を中心に周方向に９０°の等間隔に配置されている。そして、中心点Ｐ３を挟んで相対向する２個のホール素子４１を１組とした組みを２つ作る。
【００４２】
ここで、一方の組みの２個のホール素子４１と他方の組みの２個のホール素子４１とを、区別するために、一方の組みの２個のホール素子４１の符号を「４１Ａ」と他方の組みの２個のホール素子４１の符号を「４１Ｂ」として表現する。
【００４３】
そして、一方の組みの２個のホール素子４１Ａ間を結ぶ線分は、回転軸１５の中心軸線Ｃ１と直交するとともに、Ｚ方向から見て、両支持突起３２に形成された一対の軸穴間を結ぶ線分と一致するようになっている。
【００４４】
なお、本実施形態では、説明の便宜上、ホール素子４１Ａ間を結ぶ線分が延びる方向をＸ方向とし、２個のホール素子４１Ｂ間を結ぶ線分が延びる方向をＹ方向とする。
４個のホール素子４１Ａ，４１Ｂを形成した基板面Ｓａには、集磁膜４２が形成されている。集磁膜４２は、基板面Ｓａと平行に回動するマグネットＭＧから平行に出る外部磁場の向きを基板面Ｓａに対して直交する方向に変え基板面Ｓａに集磁させる膜である。
【００４５】
そして、検出面４０ａと平行に回転軸１５の中心軸線Ｃ１を中心に回転するマグネットＭＧについて、一方の組みの２個のホール素子４１Ａは、回転するその時々のマグネットＭＧの外部磁場のＸ方向成分Ｂｘを検知し、他方の組みの２個のホール素子４１Ｂは、回転するその時々のマグネットＭＧの外部磁場のＹ方向成分Ｂｙを検知する。
【００４６】
これによって、ホールＩＣ４０は、検知したマグネットＭＧの外部磁場のＸ方向成分ＢｘとＹ方向成分Ｂｙから、検出面４０ａ（基板面Ｓａ）と平行に中心軸線Ｃ１を中心に回転するマグネットＭＧの外部磁場のベクトル（回転角度θ）を下記の算出式を使って検出する。
【００４７】
θ＝ｔａｎ-1（Ｂｘ／Ｂｙ）
このマグネットＭＧの回転角度θを算出することによって、回転軸１５の回転角度θ、即ち、第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４の開度を検出することができる。
【００４８】
次に、ロータリーバルブ装置１０に回転角度検出装置２０を組み付ける方法について説明する。
まず、ホールＩＣ４０について、回転するマグネットＭＧの回転角度θに対するホールＩＣ４０の出力電圧Ｖを実験等で検査する。
【００４９】
ここで、ホールＩＣ４０の検出面４０ａに対して、マグネットＭＧを平行に相対向配置するとともに、ホールＩＣ４０の２個のホール素子４１Ａ間を結ぶ線分とマグネットＭＧの境界線Ｌ１がＺ方向からみて一致するように配置する。この状態を、マグネットＭＧの回転角度θを０度とする。そして、中心軸線Ｃ１を中心に回転するマグネットＭＧのその時々の回転角度θに対するホールＩＣ４０の出力電圧Ｖを求める。
【００５０】
この検査により本出願人は、マグネットＭＧの回転角度θに対するホールＩＣ４０の出力電圧Ｖについて一定の規則性を見出した。
つまり、マグネットＭＧの回転角度θに対するホールＩＣ４０の出力電圧Ｖが、図７の特性線Ｋ０のように、線形にならず、特性線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３のようになることがわかった。
【００５１】
図７に示す特性線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３のように線形にならない理由は、検出面４０ａの中心点Ｐ２とマグネットＭＧの中心点Ｐ１が一致しない、即ち、検出面４０ａの中心点Ｐ２及びマグネットＭＧの中心点Ｐ１が、回転軸１５の中心軸線Ｃ１上になくて、位置ズレを起こしていることに起因する。
【００５２】
これは、位置ズレ量（同軸度）大きい特性線Ｋ３ほど、線形の特性線Ｋ０に対して変動が大きいことがわかった。
また、線形の特性線Ｋ０に対して変動する各特性線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、図７から明らかなように、ともに周期性をもって変動し、共に特定の回転角度帯で線形の特性線Ｋ０に向かって収束を繰り返していることもわかった。
【００５３】
つまり、図７において、位置ズレ量（同軸度）の大きさに左右されることなく、ホールＩＣ４０に対するマグネットＭＧの回転角度θが、０度、９０度、１８０度、２７０度、３６０度（以下、これらを特定回転角度位置という）になる時、特性線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の出力電圧Ｖは、大きく異なることなく共に線形の特性線Ｋ０と同じなることがわかった。
【００５４】
言い換えれば、位置ズレがあっても、ホールＩＣ４０は、マグネットＭＧの回転角度θが各特定回転角度位置にある時は、共に同じ値の特定回転角度位置に対する出力電圧Ｖを出力することがわかった。逆に、同軸度（位置ズレ量）による影響を受け易い回転角度帯が存在することもわかった。
【００５５】
従って、ホールＩＣ４０とマグネットＭＧの回転位置を高精度に検出したい回転位置（高精度回転検出位置）がある場合、マグネットＭＧの回転角度をその高精度回転検出位置の回転角度に合わせる。また、回転角度をその高精度回転検出位置に合わせたマグネットＭＧに対してホールＩＣ４０を、相対角度が各特定回転角度位置のいずれかになるように相対配置する。
【００５６】
これによって、マグネットＭＧが高精度回転検出位置に回転した時、マグネットＭＧの回転角度θはホールＩＣ４０に対して特定回転角度位置となる。その結果、ホールＩＣ４０は、位置ズレ量（同軸度）の大きさに左右されることなく、マグネットＭＧの高精度回転検出位置を高精度に検出することができる。
【００５７】
次に、以上の検査で得られた結果に基づいて、ロータリーバルブ装置１０に回転角度検出装置２０を組み付ける方法について説明する。
（ロータリーバルブ装置１０の回転軸１５の回転位置の設定）
まず、第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４の開度が最も高精度の検出が要求される開度位置になるように、第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４を固着した回転軸１５を回転させて、回転軸１５の回転位置を設定する。
【００５８】
これによって、回転軸１５の回転位置が設定されることによって、第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４は、その開度が第１〜第４流路１１〜１４の出口部１１ａ〜１４ａにおいて最も高精度の検出が要求される開度位置に設定される。
【００５９】
なお、最も高精度の検出が要求される開度位置は、第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４の共通の開度であってもよく、また、第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４のうちいずれか１つのバルブに対する開度であってもよい。
（回転軸１５へのキャップ２１の装着）
次に、第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４の開度が最も高精度の検出が要求される開度位置に設定された状態の回転軸１５であって、筐体１０ａから突出した回転軸１５の他側軸端部に対して、マグネットＭＧを取着したキャップ２１を嵌着する。
【００６０】
このキャップ２１を嵌着する際、蓋部２２にキャップ側目印溝２４と位置合わせ取着されたマグネットＭＧのＮ極のＮ磁極領域ＡｎとＳ極のＳ磁極領域Ａｓを２分する境界線Ｌ１が、筐体１０ａに形成されたボルト３４を螺着する一対のネジ穴を結ぶ線分とＺ方向から見て一致する（この位置を第一特定角度位置という）ように、キャップ２１を回転軸１５に対して嵌着する。
【００６１】
つまり、マグネットＭＧに形成した一対のマグネット側目印溝２５を一対のネジ穴と合わせながら行う。
（筐体１０ａへのケース３１の装着）
ホールＩＣ４０を備えたケース３１は、両外側面に形成された支持突起３２の軸穴３３にボルト３４を挿入し、同ボルト３４を筐体１０ａに形成したネジ穴に螺着することによって、筐体１０ａに固定される。
【００６２】
ケース３１を筐体１０ａに固定することによって、ケース３１内に配置されたホールＩＣ４０は、その検出面４０ａがマグネットＭＧと平行に配置されるとともに、検出面４０ａの中心点Ｐ２を回転軸１５の中心軸線Ｃ１が通過する。また、ホールＩＣ４０の半導体基板ＳＵＢに形成された一方の組みの２個のホール素子４１Ａ間を結ぶ線分が、筐体１０ａに形成された一対のネジ穴を結ぶ線分、即ち、マグネットＭＧのＮ極のＮ磁極領域ＡｎとＳ極のＳ磁極領域Ａｓを２分する境界線Ｌ１とＺ方向から見て一致する（この位置を第二特定角度位置という）。
【００６３】
筐体１０ａへのケース３１の装着が完了すると、ロータリーバルブ装置１０への回転角度検出装置２０の組み付けが完了する。
つまり、ホールＩＣ４０の検出面４０ａに対して、マグネットＭＧのＮＳ磁極の向きが、一方の組みの２個のホール素子４１Ａ間を結ぶ線分と直交する向き（Ｙ方向）となる。従って、ホールＩＣ４０に対するマグネットＭＧの回転角度θが、９０度という特定回転角度となり、ホールＩＣ４０は最も高精度の検出が要求される第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４の開度を、位置ズレ量（同軸度）の大きさに左右されることなく、高精度で検出することができる。
【００６４】
次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、回転軸１５を高精度回転検出位置に設定し、その高精度回転検出位置にある回転軸１５にマグネットＭＧを取着したキャップ２１を、同マグネットＭＧの境界線Ｌ１が、筐体１０ａに形成した一対のネジ穴を結ぶ線分とＺ方向から見て一致するように、回転軸１５に対して嵌着する。
【００６５】
そして、ホールＩＣ４０を備えたケース３１を、ホールＩＣ４０の検出面４０ａの中心点Ｐ２を回転軸１５の中心軸線Ｃ１が通過するとともに、ホールＩＣ４０の半導体基板ＳＵＢに形成された一方の組みの２個のホール素子４１Ａ間を結ぶ線分が、マグネットＭＧの境界線Ｌ１とＺ方向から見て一致するように、筐体１０ａに固設した。
【００６６】
つまり、マグネットＭＧのＮＳ磁極の向きを、ホールＩＣ４０に対するマグネットＭＧの回転角度θであって９０度という特定回転角度に合わせるようにした。
従って、ホールＩＣ４０は最も高精度の検出が要求される第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４の開度の時、ホールＩＣ４０に対するマグネットＭＧの回転角度θを９０度という特定回転角度にすることができる。
【００６７】
その結果、ホールＩＣ４０は最も高精度の検出が要求される第１〜第４ロータリーバルブＲＢ１〜ＲＢ４の開度を、位置ズレ量（同軸度）の大きさに左右されることなく、高精度に検出することができる。
（２）上記実施形態によれば、マグネットＭＧの外周縁あって中心点Ｐ１を挟んでＮ磁極領域ＡｎとＳ磁極領域Ａｓを２分する境界線Ｌ１上の２箇所に目印用のマグネット側目印溝２５を形成した。また、蓋部２２であって外側面２２ａの中心点を挟んで相対向する側縁に、目印用のキャップ側目印溝２４を形成した。
【００６８】
従って、マグネットＭＧをキャップ２１に対して位置合わせが高精度にしかも簡単にできる。しかも、最も高精度の検出が要求される回転位置に設定された状態の回転軸１５に対して、キャップ２１を特定回転角度の位置に簡単に配置固定することができる。
【００６９】
また、キャップ２１を特定回転角度の位置に配置固定するとき、マグネットＭＧのＮ磁極領域ＡｎとＳ磁極領域Ａｓを２分する境界線Ｌ１が、筐体１０ａに形成されたボルト３４を螺着する一対のネジ穴を結ぶ線分と一致するように、キャップ２１を回転軸１５に対して嵌着した。
【００７０】
従って、ケース３１を筐体１０ａにボルトまで固定するだけで、簡単にホールＩＣ４０をマグネットＭＧに対して特定回転角度に相対角度配置することができる。
（３）上記実施形態によれば、マグネットＭＧに形成した一対のマグネット側目印溝２５をマグネットＭＧのＮ磁極領域ＡｎとＳ磁極領域Ａｓを２分する境界線Ｌ１上に形成した。これによって、マグネットＭＧの境界線Ｌ１を筐体１０ａに形成されたボルト３４を螺着する一対のネジ穴を結ぶ線分とＺ方向から見て一致させる場合、マグネットＭＧに形成した一対のマグネット側目印溝２５を一対のネジ穴にそれぞれ位置合わせするだけで、簡単に高精度の位置合わせができる。
【００７１】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、マグネット側目印溝２５を、マグネットＭＧのＮ磁極領域ＡｎとＳ磁極領域Ａｓを２分する境界線Ｌ１上の２箇所に形成した。これを、マグネットＭＧのＮ磁極領域ＡｎとＳ磁極領域Ａｓを２分する境界線Ｌ１に対して中心点Ｐ１を中心に９０度回動した線上の２箇所にマグネット側目印溝を形成してもよい。
【００７２】
勿論、マグネットＭＧの境界線Ｌ１を起点の９０度の間隔でマグネットＭＧの外周縁に複数マグネット側目印溝２５を形成してもよい。
・上記実施形態では、マグネットＭＧの外周縁を切り欠いてマグネット側目印溝２５を形成したが、溝に限定されるものではなく、例えば、マークを付して実施してもよい。
【００７３】
・上記実施形態では、回転角度検出装置２０をロータリーバルブ装置１０に具体化したが、それ以外の機器であって回転角度の検出する必要とする機器に具体化してもよい。
・上記実施形態では、キャップ２１を回転軸１５に嵌着するときの位置合わせにおいて、ボルト３４を螺着する一対のネジ穴を結ぶ線分を目印に、その線分と一致するようにキャップ２１を回転軸１５に嵌着する。これを、一対のネジ穴に替えて、回転軸１５の他側軸端部の周辺の筐体１０ａに一対の目印を付して実施してもよい。
【００７４】
この場合、ホールＩＣ４０は、筐体１０ａにボルト３４で固定された時、その一対の目印間を結ぶ線分に対して、半導体基板ＳＵＢに形成された一方の組みのホール素子４１Ａ間を結ぶ線分、または、他方の組みのホール素子４１Ｂ間を結ぶ線分と、Ｚ方向から見て一致するように、ケース３１に配置される必要がある。
【００７５】
・上記実施形態では、キャップ２１を介してマグネットＭＧを回転軸１５に取着した。これを、キャップ２１を省略し、直接、マグネットＭＧを取着して実施してもよい。
・上記実施形態では、マグネットＭＧに目印としてのマグネット側目印溝２５を形成した。これを、キャップ２１のみに磁極方向を指標する突起、溝、マーク等の目印を設けて実施してもよい。
【００７６】
この場合、キャップ２１に取着されるマグネットＭＧは、等方性磁石であって、キャップ２１に取着する前は磁化されていない磁性体である。そして、キャップ２１に取着した後に、その磁性体を目印に合わせて着磁してマグネットＭＧを形成する。
【００７７】
従って、ホールＩＣ４０の検出面４０ａを、外部磁場のＸ方向成分ＢｘとＹ方向成分Ｂｙの検出方向がマグネットＭＧの磁極の向きと一致するように、キャップ２１に形成した目印を見ながら、簡単にマグネットＭＧに対してホールＩＣ４０を相対配置させることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０…ロータリーバルブ装置、１０ａ…筐体、１５…回転軸、２０…回転角度検出装置、２１…キャップ、２２…蓋部、２４…キャップ側目印溝（目印）、２５…マグネット側目印溝（目印）、３１…ケース、３２…支持突起（連結部）、３３…軸穴（連結部）、３４…ボルト（連結部）、４０…ホールＩＣ、４０ａ…検出面、４１，４１Ａ，４１Ｂ…ホール素子、４２…集磁膜、Ｔ…外部端子、Ｖ…出力電圧、Ａｎ…Ｎ磁極領域、Ａｓ…Ｓ磁極領域、Ｃ１…中心軸線、Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３…特性線、Ｌ１…境界線、ＭＧ…マグネット、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…中心点、Ｓａ…基板面、ＰＷＡ…プリント配線基板、ＳＵＢ…半導体基板、ＲＢ１〜ＲＢ４…第１〜第４ロータリーバルブ。
【図１】
2012083212.tif 000003
【図２】
2012083212.tif 000004
【図３】
2012083212.tif 000005
【図４】
2012083212.tif 000006
【図５】
2012083212.tif 000007
【図６】
2012083212.tif 000008
【図７】
2012083212.tif 000009
【図８】
2012083212.tif 000010