(57)【要約】【課題】永久磁石と磁気センサの軸ずれによる出力値誤差を低減し、軸方向の磁気センサと永久磁石との離隔距離の許容範囲を拡大可能な非接触式回転角度検出装置を得る。【解決手段】測定対象の回転軸である出力軸６の軸端部に、Ｎ極，Ｓ極が径方向に位置するように設けられた永久磁石３２と、永久磁石３２に対し、出力軸６の軸方向に離間して対向配置された磁束方位検出型の磁気センサ３１とを備え、永久磁石３２は、中空部３２ａを有する筒状に形成されて出力軸６の軸端部に固定されている。【選択図】図２
2017090073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象である回転軸の軸端部に、Ｎ極，Ｓ極が前記回転軸の径方向に位置するように設けられた永久磁石と、
前記永久磁石に対し、前記回転軸の軸方向に離間して対向配置された磁束方位検出型の磁気センサとを備え、
前記永久磁石は、中空部を有する筒状に形成されて前記回転軸の前記軸端部に固定されていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の非接触式回転角度検出装置において、
前記永久磁石は、前記回転軸の軸方向において、前記磁気センサに対向する側端面が２極着磁されていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の非接触式回転角度検出装置において、
前記磁気センサは、ＧＭＲセンサで構成されていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の非接触式回転角度検出装置において、
前記回転軸の前記軸端部には、前記永久磁石の前記中空部に嵌合可能な凸部が形成され、前記中空部が前記凸部に嵌合されて位置決めされていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の非接触式回転角度検出装置において、
前記永久磁石の中心軸に直交する前記中空部の断面形状は、円形に形成されていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【請求項６】
請求項４に記載の非接触式回転角度検出装置において、
前記永久磁石の中心軸に直交する前記中空部の断面形状は、正方形または長方形に形成されていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転体の回転角度を、磁石と磁気センサを用いて非接触で検出する非接触式回転角度検出装置に関するものであり、例えば、シフトレバーによって選択したシフトレンジを、電気信号を介して設定するいわゆるシフトバイワイヤシステムを備えたレンジ切替え装置の出力軸の回転角度検出等に適用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転角度を非接触で検出する手段として、磁石と磁気センサを用いた回転角度検出装置が知られている。例えば、特許文献１には、エンジン用吸気制御装置の絞り弁のシャフトの回転角度を検出するために、吸気制御装置の内部に回転角度検出装置を組み込んだ技術が開示されている。図６は、その特許文献１の中に開示されている非接触式回転角度検出装置を模式的に図示したものである。また、図７は、図６の矢印Ｂ−Ｂに見た平面図である。
【０００３】
図６に示すように、測定対象となるシャフト５１の端部に、Ｎ極，Ｓ極が径方向になるように永久磁石５２が設けられ、この永久磁石５２と平行に所定の距離だけ離間して、筐体のカバー５３側に磁気抵抗素子からなるセンサ検出部５４ａを有する磁気センサ５４が設けられている。磁気センサ５４により永久磁石５２の磁束５５の方位の変化を検出することで、シャフト５１の回転角度を非接触で検出するように構成されている。
なお、図６では、以下での説明のために、磁気センサ５４の検出部中心と、被検出側のシャフト５１の回転中心軸すなわち磁石中心とのずれを、軸ずれＲ２として示している。また、磁束５５を破線で示し、図７には磁束安定領域の幅５５ａを示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５４６５４号公報（第３−４頁、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
磁束方位検出型の磁気センサは、被検出側に設けられた磁石の磁束方位の変化を検出して信号を出力するが、磁気センサの検出部中心と、被検出側の回転中心軸すなわち磁石中心がずれると、センサ出力値に誤差が生じるため、磁気センサと磁石との軸ずれをできる限り抑制する必要がある。但し、部品寸法のばらつきや軸受のがた等により、ある程度の軸ずれは許容せねばならず、したがって軸ずれが起こった場合でもセンサ出力への影響を最小限に抑える構成とすることが望ましい。
【０００６】
上記特許文献１に示すような従来の非接触式回転角度検出装置では、被検出側に設ける磁石にブロック状の中実永久磁石を採用している。このため、永久磁石５２と磁気センサ５４の軸ずれＲ２による出力値誤差を低減するために、軸と直交方向の磁束安定領域の幅５５ａを広げようとすれば、永久磁石５２の外形を拡大する必要がある。しかし、永久磁石５２が中実形状であるために、外形を拡大すれば磁石体積が大きく増加するため、部品がコストアップとなるという課題が生じる。
【０００７】
また、磁気センサ５４に高感度なＧＭＲ（Giant Magneto Resistive effect）センサを用いた場合、一定値以上の磁束を与えるとセンサが破損するため、磁束の上限値が定められているが、軸ずれＲ２をカバーするために永久磁石５２の外形を広げた場合、必然的に磁束が増加し、上限値を超えてしまう場合が起こるという問題が生じる。
さらに、外形拡大により、磁気センサ５４と永久磁石５２間の軸方向の離間距離Ｌ２の変化に対する磁束密度の変化が大きくなる（磁束密度の変化勾配が強くなる）ため、取付寸法のばらつき等による離間距離Ｌ２の距離変化の許容範囲が狭くなり、部品精度、組立精度を厳しく管理する必要が生じる。
【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、簡素な構成で永久磁石と磁気センサの径方向の軸ずれによる出力値への影響を低減し、軸方向の磁気センサと永久磁石との距離変化の許容範囲を拡大可能な非接触式回転角度検出装置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】
【０００９】
この発明に係る非接触式回転角度検出装置は、測定対象である回転軸の軸端部に、Ｎ極，Ｓ極が回転軸の径方向に位置するように設けられた永久磁石と、永久磁石に対し、回転軸の軸方向に離間して対向配置された磁束方位検出型の磁気センサとを備え、永久磁石は、中空部を有する筒状に形成されて回転軸の軸端部に固定されているものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の非接触式回転角度検出装置によれば、磁気センサと対向して、測定対象である回転軸の軸端部に設けられた永久磁石は、中空部を有する筒状に形成されて回転軸の軸端部に固定されているので、回転軸の軸線に直交方向の磁束安定領域が広がり、また、磁束が必要以上に増加することを抑制できる。さらに、軸方向の距離変化に対する磁束の変化勾配を緩やかにすることが可能となる。このため、部品寸法のばらつきや軸受のがた等により、回転軸の軸心と磁気センサの中心との軸ずれが発生しても、軸ずれによるセンサ出力値への影響を低減でき、また、軸方向の磁気センサと永久磁石との距離変化の許容範囲が広がり、寸法管理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の非接触式回転角度検出装置を使用したレンジ切替え装置を示す側面断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による非接触式回転角度検出装置を示す側面断面図である。
【図３】図２における矢視Ａ−Ａ方向の永久磁石部の平面図である。
【図４】磁気センサと永久磁石間の離間方向の磁束密度の勾配、および離間距離のばらつき許容範囲を説明する説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２による非接触式回転角度検出装置の永久磁石部の平面図である。
【図６】従来の非接触式回転角度検出装置を示す側面断面図である。
【図７】図６における矢視Ｂ−Ｂ方向の永久磁石部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による非接触式回転角度検出装置を図に基づいて説明する。非接触式回転角度検出装置は、例えば、車両に搭載された自動変速機に取り付けられるレンジ切替え装置に使用されている。レンジ切替え装置は、運転者によって選択されるシフトレバー（レンジ選択手段）からのシフト信号（電気信号）に基づいて自動変速機側のシフトシャフトを回動することにより、所定のシフトレンジ（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ）を設定するように構成されている。
そこで、以下ではこのレンジ切替え装置に適用した場合を例に挙げて、非接触式回転角度検出装置を説明する。
【００１３】
図１は、本願発明の非接触式回転角度検出装置を適用したレンジ切替え装置を示す側面断面図であり、図２は、図１の中の非接触式回転角度検出装置の部分を示す側面断面図、図３は、図２における矢印Ａ−Ａ方向に見た永久磁石部の平面図である。
まず図１によりレンジ切替え装置１の概要から説明する。図１において、レンジ切替え装置１は、シフトレバー（図示せず）からのシフト信号に基づいて、外部コントロールユニットからの制御信号を受ける基板２と、制御信号に基づいて制御されるモータ３と、モータ３に連結された減速機構部４と、減速機構部４に連結されるレンジ切替え部５の出力軸６と、回転角度検出装置部３０とを備えている。なお、図１において、便宜上、上側をリア側、下側をフロント側として説明する。
【００１４】
レンジ切替え装置１のハウジングは、フロントボディ７とリアボディ８で構成されている。この中に収容されるモータ３は、永久磁石を用いたブラシレスモータであり、回転自在に支持されたロータ９と、このロータ９の回転中心と同軸上に配置されたステータ１０と、モータ３の中心軸となるモータシャフト１１とで構成されている。モータシャフト１１には、フロント軸受１２とリア軸受１３が組み付けられており、各軸受はボディ側の軸受固定部１４および軸受固定部１５に固定されている。
減速機構部４は、モータシャフト１１に形成した外歯にかみ合って回転する遊星歯車１６と、遊星歯車１６が内接してかみ合う内歯歯車１７と、遊星歯車１６の公転運動によりモータシャフト１１と同軸上で、モータシャフト１１とは別に回転する小歯車１８と、それにかみ合う内歯を有する大歯車１９とで構成されている。
【００１５】
大歯車１９の回動中心に、レンジ切替え部５の出力軸６が固定されている。この出力軸６は、レンジ切替え装置１のフロントボディ７の支持筒部７ａにおいて、その内側に設けられた軸受部材２０を介して回転自在に支承されており、大歯車１９とともに回動する。このように、出力軸６とモータシャフト１１の軸中心は離隔して配置され、小歯車１８と大歯車１９の配置を可能としている。
モータ３の回転を減速機構部４に伝達し、減速機構部４に連結されたレンジ切替え部５の出力軸６を回動させることによって、出力軸６に連結されたトランスミッション（図示せず）のシフトシャフト２１を所定の角度だけ回動させ、シフトレンジの切替えを行うように構成されている。
【００１６】
次に、本願発明の要部である、出力軸６の回転角度を検出する非接触式の回転角度検出装置部３０について、図２および図３を参照しながら説明する。
レンジ切替え装置１の基板２は、一面がレンジ切替え部５の出力軸６に対向して配置されており、基板２の出力軸６に対向する位置には、出力軸６の回転角度を検出するセンサ検出部３１ａを有する磁束方位検出型の磁気センサ３１が取り付けられている。
一方、磁気センサ３１に対向する出力軸６の軸端部には、中空部３２ａを有する筒状の永久磁石３２が、Ｎ極，Ｓ極を出力軸６の径方向に位置させて設けられている。なお、この出力軸６は、特許請求の範囲に記載の「回転軸」に相当するものである。
【００１７】
永久磁石３２の中空部３２ａは、その中心軸に直交する方向の断面形状が円形に形成されている。すなわち、永久磁石３２は円筒状をしている。永久磁石３２の出力軸６への取付けは、出力軸６の軸端部に、永久磁石３２の中空部３２ａに嵌合する大きさの凸部６ａを設けておき、この凸部６ａに中空部３２ａを嵌合させて位置決めされ、嵌合部が接着等の手段により固定されている。磁気センサ３１と永久磁石３２とは所定の間隔を空けて非接触に設けられている。
磁気センサ３１と永久磁石３２、およびそれらを制御する制御部（図示せず）により、回転角度検出装置部３０が構成されている。
【００１８】
次に、図２および図３により、本願の非接触式回転角度検出装置の作用について説明する。図２では、磁気センサ３１のセンサ検出部３１ａの中心と永久磁石３２との軸方向の間隔を離間距離Ｌ１としている。また、磁気センサ３１は、基本的に出力軸６の軸心（＝永久磁石３２の軸心）に合わせて配置されているが、部品寸法のばらつきや組立精度等によって、センサ検出部３１ａの中心と永久磁石３２の軸心がずれる場合があるので、そのずれを軸ずれＲ１として表示している。永久磁石３２の磁束３３は、Ｎ極からＳ極に向けて図２および図３に破線で示すように分布する。
以下では、背景技術の項で説明した従来の非接触式回転角度検出装置（以下、従来装置と略す）の図６，図７と比較しながら説明する。
【００１９】
図４は、図２と図６における磁気センサの検出部と永久磁石との軸方向の離間距離Ｌ１，Ｌ２のばらつき許容範囲について説明する説明図である。磁気センサの近傍における、磁気センサと永久磁石の離間方向距離に対する磁束密度の大きさ（勾配）を曲線で表しており、曲線ａは図２の場合、曲線ｂは図６の場合である。
磁気センサは、適正に磁束の変化を検出できるために、検出部に通過する磁束の最低値と最大値の範囲が決められている。この範囲を、必要磁束範囲Ｒとして示す。
【００２０】
図２において、永久磁石３２には中空部３２ａを有し、外径を大きくできるので、従来装置を示す図６と比較すると、磁気センサ３１のセンサ検出部３１ａを、出力軸６の軸線に直交方向に通過する磁束３３の平行成分の範囲が比較的長く、かつ離間方向に変化する磁束密度の変化勾配が図４に曲線ａで示すように緩やかであるのに対し、従来装置では、図６に示すように、磁束５５の平行成分の範囲が狭く、また、図４の曲線ｂに示すように勾配も立っていることが分かる。このため本願発明では、必要磁束範囲Ｒに対するＬ１のばらつき許容範囲が広くなり、磁気センサ３１と永久磁石３２の軸方向の離間距離Ｌ１の設定範囲を広くしても、磁気センサ３１の出力への影響は少ないため、部品の寸法公差や組立公差の緩和が可能であるのに対し、従来装置では、必要磁束範囲Ｒに対するＬ２のばらつき許容範囲が狭いので、離間距離Ｌ２の設定範囲を狭くする必要があるため、部品の寸法公差や組立公差を厳しくしなければならない。
【００２１】
また、図２および図６の永久磁石部の平面図を示す図３，図７を比較すると、従来装置を示す図７では、シャフト５１の中心付近を通過する磁束安定領域の幅５５ａが狭く、図６に示す回転軸中心と磁気センサ５４の中心との軸ずれＲ２の許容範囲を狭く設定しなければならないが、本願発明を示す図３では、磁束安定領域の幅３３ａが広く、軸ずれＲ１の許容範囲を広く設定することが可能であるため、軸方向の離間距離と同様に、軸ずれ方向に関わる部品寸法公差や組立公差の緩和が可能となる。
【００２２】
また、磁気センサ３１に、検出感度に優れたＧＭＲセンサが用いられる場合があるが、ＧＭＲセンサは一定値以上の磁束を与えるとセンサが破損するため、磁束の上限値が定められている。図６のような中実形の永久磁石の場合、磁束密度の変化勾配を緩やかにするために外形を広げると必然的に磁束が増加し、ＧＭＲセンサの上限値を超えてしまう問題が生じるが、本願発明では、上述したように軸方向の磁束の変化勾配が従来装置より緩やかなので、必要磁束範囲Ｒから逸脱するのを抑制でき、このため、磁気センサ３１としてＧＭＲセンサの適用を容易にして、高感度な非接触式回転角度検出装置を容易に提供できる。
【００２３】
なお、これまでの説明では、軸ずれは、磁束と並行方向にずれている場合で説明したが、それに直交方向の軸ずれに対しても、従来装置より磁束安定領域が広がるので、有効である。
また、永久磁石３２は、径方向の両側がＮ極，Ｓ極に着磁されているが、さらに、永久磁石３２への着磁に当たって、出力軸６の軸方向において、磁気センサ３１に対向する側端面をねらって、すなわち、磁気センサ３１に近い側の端面の両側を、集中的に２極着磁するようにすれば、センサ検出部３１ａにより近い場所から、効率よく磁束を供給することができる。
【００２４】
以上のように、実施の形態１による非接触式回転角度検出装置によれば、測定対象である回転軸の軸端部に、Ｎ極，Ｓ極が径方向に位置するように設けられた永久磁石と、永久磁石に対し、回転軸の軸方向に離間して対向配置された磁束方位検出型の磁気センサとを備え、永久磁石は、中空部を有する筒状に形成されて回転軸の軸端部に固定されているので、回転軸の軸線に直交方向の磁束安定領域が広がり、また、磁束が必要以上に増加することを抑制できる。さらに、軸線方向の距離変化に対する磁束の変化勾配を緩やかにすることが可能となる。このため、部品寸法のばらつきや軸受のがた等により、回転軸の軸心と磁気センサの中心との軸ずれが発生しても、軸ずれによるセンサ出力値への影響を低減でき、また、軸方向の磁気センサと永久磁石との距離変化の許容範囲広がり、寸法管理が容易となる。
【００２５】
また、永久磁石は、回転軸の軸方向において、磁気センサに対向する側端面が２極着磁されているので、センサ検出部により近い場所から磁束を供給することができ、不必要な部位への磁束漏れを極力低減することが可能となる。
【００２６】
また、磁気センサは、ＧＭＲセンサで構成されたものでは、容易に高感度なセンサが適用できるため、高感度な非接触式回転角度検出装置を容易に提供することができる。
【００２７】
また、回転軸の軸端部には、永久磁石の中空部に嵌合可能な凸部が形成され、中空部が凸部に嵌合されて位置決めされているので、回転軸に対する永久磁石の軸ずれを抑制しつつ、容易に固定することが可能となる。また、永久磁石の中空部で位置決めされ固定されているため、永久磁石の外形側を拘束する部材が必要なく、回転軸の外径を低減することが可能となる。
【００２８】
また、永久磁石の中心軸に直交する中空部の断面形状は、円形に形成されているので、永久磁石を回転軸に取り付ける際に、永久磁石の回転方向の位置決めを行う必要がなく、組み付けが容易となる。
【００２９】
実施の形態２．
図５は、実施の形態２による非接触式回転角度検出装置の磁石部の平面図であり、実施の形態１の図３に対応する図である。図５に示す部分以外は、実施の形態１の図１および図２と同等である。また、図３と同等部分は同一符号で示し、詳細な説明は省略する。
【００３０】
図５において、本実施の形態の永久磁石３５も、その中心部に中空部３５ａが設けられているが、永久磁石３５の中心軸に直交する中空部３５ａの断面形状は、正方形または長方形に形成されている。中空部３５ａの２面は磁束に並行である。また、中空部３５ａに嵌合する出力軸６の凸部６ａの断面形状も正方形もしくは長方形となっている。
永久磁石３５は、センサ側の端面を２極着磁しているため、出力軸６の中心付近のＮ極とＳ極間の距離が等しい区間が広がり、磁束安定領域の幅３３ａをより広く確保することが可能となるため、出力軸６の軸心とセンサ検出部３１ａ中心との軸ずれＲ１の許容範囲をより広く設定することが可能となる。
【００３１】
以上のように、実施の形態２による非接触式回転角度検出装置によれば、永久磁石の中心軸に直交する中空部の断面形状は、正方形または長方形に形成されているので、回転軸中心付近の磁束安定領域を、より広く確保することが可能となる。したがって、実施の形態１に比べ、より軸ずれに対する寸法管理が容易となる。
【００３２】
なお、本願発明の非接触式回転角度検出装置は、車両用のシフトレンジを切替えるレンジ切替え装置に適用した場合で説明したが、これに限定するものではなく、車両用の各種アクチュエータ、あるいは産業用ロボットや工作機械等の回転角度検出装置としても用いることができる。
また、本願発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略したりすることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  レンジ切替え装置、２  基板、３  モータ、４  減速機構部、５  レンジ切替え部、６  出力軸、６ａ  凸部、７  フロントボディ、７ａ  支持筒部、８  リアボディ、９  ロータ、１０  ステータ、１１  モータシャフト、１２  フロント軸受、１３  リア軸受、１４，１５  軸受固定部、１６  遊星歯車、１７  内歯歯車、１８  小歯車、１９  大歯車、２０  軸受部材、２１  シフトシャフト、３０  回転角度検出装置部、３１  磁気センサ、３１ａ  センサ検出部、３２，３５  永久磁石、３２ａ，３５ａ  中空部、３３  磁束、３３ａ  磁束安定領域の幅、５１  シャフト、５２  永久磁石、５３  カバー、５４  磁気センサ、５４ａ  センサ検出部、５５  磁束、５５ａ  磁束安定領域の幅
【図１】
2017090073.tif 000003
【図２】
2017090073.tif 000004
【図３】
2017090073.tif 000005
【図４】
2017090073.tif 000006
【図５】
2017090073.tif 000007
【図６】
2017090073.tif 000008
【図７】
2017090073.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月30日(2016.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象である回転軸の軸端部に、Ｎ極，Ｓ極が前記回転軸の径方向に位置するように設けられた永久磁石と、
前記永久磁石に対し、前記回転軸の軸方向に離間して対向配置された磁束方位検出型の磁気センサとを備え、
前記永久磁石は、中空部を有する筒状に形成され、その軸心を前記回転軸の軸心に合わせて前記軸端部に固定されており、前記磁気センサは、その中心を前記永久磁石の軸心に合わせて配置されていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の非接触式回転角度検出装置において、
前記永久磁石は、前記回転軸の軸方向において、前記磁気センサに対向する側端面が２極着磁されていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の非接触式回転角度検出装置において、
前記磁気センサは、ＧＭＲセンサで構成されていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の非接触式回転角度検出装置において、
前記回転軸の前記軸端部には、前記永久磁石の前記中空部に嵌合可能な凸部が形成され、前記中空部が前記凸部に嵌合されて位置決めされていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の非接触式回転角度検出装置において、
前記永久磁石の中心軸に直交する前記中空部の断面形状は、円形に形成されていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【請求項６】
請求項４に記載の非接触式回転角度検出装置において、
前記永久磁石の中心軸に直交する前記中空部の断面形状は、正方形または長方形に形成されていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この発明に係る非接触式回転角度検出装置は、測定対象である回転軸の軸端部に、Ｎ極，Ｓ極が回転軸の径方向に位置するように設けられた永久磁石と、永久磁石に対し、回転軸の軸方向に離間して対向配置された磁束方位検出型の磁気センサとを備え、永久磁石は、中空部を有する筒状に形成され、その軸心を回転軸の軸心に合わせて軸端部に固定されており、磁気センサは、その中心を永久磁石の軸心に合わせて配置されているものである。 
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この発明の非接触式回転角度検出装置によれば、磁気センサと対向して、測定対象である回転軸の軸端部に設けられた永久磁石は、中空部を有する筒状に形成され、その軸心を回転軸の軸心に合わせて軸端部に固定されており、磁気センサは、その中心を永久磁石の軸心に合わせて配置されているので、回転軸の軸線に直交方向の磁束安定領域が広がり、また、磁束が必要以上に増加することを抑制できる。さらに、軸方向の距離変化に対する磁束の変化勾配を緩やかにすることが可能となる。このため、部品寸法のばらつきや軸受のがた等により、回転軸の軸心と磁気センサの中心との軸ずれが発生しても、軸ずれによるセンサ出力値への影響を低減でき、また、軸方向の磁気センサと永久磁石との距離変化の許容範囲が広がり、寸法管理が容易となる。 
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
以上のように、実施の形態１による非接触式回転角度検出装置によれば、測定対象である回転軸の軸端部に、Ｎ極，Ｓ極が径方向に位置するように設けられた永久磁石と、永久磁石に対し、回転軸の軸方向に離間して対向配置された磁束方位検出型の磁気センサとを備え、永久磁石は、中空部を有する筒状に形成され、その軸心を回転軸の軸心に合わせて軸端部に固定されており、磁気センサは、その中心を永久磁石の軸心に合わせて配置されているので、回転軸の軸線に直交方向の磁束安定領域が広がり、また、磁束が必要以上に増加することを抑制できる。さらに、軸線方向の距離変化に対する磁束の変化勾配を緩やかにすることが可能となる。このため、部品寸法のばらつきや軸受のがた等により、回転軸の軸心と磁気センサの中心との軸ずれが発生しても、軸ずれによるセンサ出力値への影響を低減でき、また、軸方向の磁気センサと永久磁石との距離変化の許容範囲広がり、寸法管理が容易となる。
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月3日(2017.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象である回転軸の軸端部に、Ｎ極，Ｓ極が前記回転軸の径方向に位置するように設けられた永久磁石と、
前記永久磁石に対し、前記回転軸の軸方向に離間して対向配置された磁束方位検出型の磁気センサとを備え、
前記永久磁石は、中空部を有する筒状に形成され、その軸心を前記回転軸の軸心に合わせて前記軸端部に固定され、前記回転軸の軸方向において、前記磁気センサに対向する側端面が２極着磁されており、
前記磁気センサは、ＧＭＲセンサで構成されて、その中心を前記永久磁石の軸心に合わせて配置されていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触式回転角度検出装置において、
前記回転軸の前記軸端部には、前記永久磁石の前記中空部に嵌合可能な凸部が形成され、前記中空部が前記凸部に嵌合されて位置決めされていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の非接触式回転角度検出装置において、
前記永久磁石の中心軸に直交する前記中空部の断面形状は、円形に形成されていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【請求項４】
請求項２に記載の非接触式回転角度検出装置において、
前記永久磁石の中心軸に直交する前記中空部の断面形状は、正方形または長方形に形成されていることを特徴とする非接触式回転角度検出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この発明に係る非接触式回転角度検出装置は、測定対象である回転軸の軸端部に、Ｎ極，Ｓ極が回転軸の径方向に位置するように設けられた永久磁石と、永久磁石に対し、回転軸の軸方向に離間して対向配置された磁束方位検出型の磁気センサとを備え、永久磁石は、中空部を有する筒状に形成され、その軸心を回転軸の軸心に合わせて軸端部に固定され、回転軸の軸方向において、磁気センサに対向する側端面が２極着磁されており、磁気センサは、ＧＭＲセンサで構成されて、その中心を永久磁石の軸心に合わせて配置されているものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この発明の非接触式回転角度検出装置によれば、磁気センサと対向して、測定対象である回転軸の軸端部に設けられた永久磁石は、中空部を有する筒状に形成され、その軸心を回転軸の軸心に合わせて軸端部に固定され、回転軸の軸方向において、磁気センサに対向する側端面が２極着磁されており、磁気センサは、ＧＭＲセンサで構成されて、その中心を永久磁石の軸心に合わせて配置されているので、回転軸の軸線に直交方向の磁束安定領域が広がり、また、磁束が必要以上に増加することを抑制できる。さらに、軸方向の距離変化に対する磁束の変化勾配を緩やかにすることが可能となる。このため、部品寸法のばらつきや軸受のがた等により、回転軸の軸心と磁気センサの中心との軸ずれが発生しても、軸ずれによるセンサ出力値への影響を低減でき、また、軸方向の磁気センサと永久磁石との距離変化の許容範囲が広がり、寸法管理が容易となる。
また、磁気センサに対向する側端面が２極着磁されていることで、センサ検出部により近い場所から磁束を供給でき、不必要な部位への磁束漏れを極力低減することが可能となる。