[发明专利]非接触式旋转角度检测传感器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于35USC119要求日本专利申请No.2007-320167的优先 权，该申请的公开通过参引合并于此。

技术领域

本发明涉及一种使用磁性响应元件的非接触式旋转角度检测传感 器。

背景技术

提供一种使用磁性响应元件的非接触式旋转角度检测传感器，其 能小型化构造并没有由杂质引起的接触不良的可能性。例如，这种检 测传感器是适于检测车辆中加速器踏板的压下角度或检测响应变速杆 的操作而旋转的轴的旋转角度的非接触式旋转角度检测传感器。

例如，日本专利特开No.5-505883公开了这种非接触式旋转角度 检测传感器的传统技术。

如图12中所示，如日本专利特开No.5-505883中所示的传统非接 触式旋转角度检测传感器100构造为使得环形永磁体103通过后磁轭 102附接到作为旋转角度的检测对象的轴(旋转元件)101，并且磁通聚集 磁轭104设置为以恒定间隙围绕环形永磁体103的外周面。

传统非接触式旋转角度检测传感器100通过孔IC106来检测当旋 转元件101旋转时由于环形永磁体103的磁场变化，并基于所检测的 磁场变化来检测旋转元件101的旋转角度。

发明内容

然而，由于环形永磁体103以这样的方式磁化，即磁极沿磁体103 的周向方向改变，所以当检测范围大于预定范围，例如90度或更大时， 磁体103的直线性(输出精度)由于磁波形(表面磁通密度的波形)的特性 而降低。此问题被认为是由下列情形引起。也就是说，当检测角移出 预定范围时，通过孔IC106的磁通量增加，从而使孔IC106中的磁通 的变化率相对小。即每单位角度的磁通变化量不是恒定的(变化量改 变)。

用于解决此问题的措施的示例包括如下方式：使磁通聚集磁轭形 成椭圆形或者改变磁通聚集磁轭与环形永磁体之间的间隙，但这只是 理论上的措施。考虑到产品的制造或机械间隙的变化，例如将此措施 实际应用到用于车辆大规模生产的检测传感器的情形在技术上是困难 的。

基于上文所述，存在对克服上述传统技术中的问题的非接触式旋 转角度检测传感器的需求。本发明解决传统技术中的这种需求以及其 它需求，根据此公开，本发明对于本领域的技术人员将变得显而易见。

因此，本发明的目的是提供一种直线性(输出精度)优良的非接触式 旋转角度检测传感器。

根据本发明一方面的非接触式旋转检测传感器包括：环形永磁体， 其与被检测元件一体旋转，并且环形永磁体的磁极沿永磁体的周向方 向变化；环形第一磁轭，用于以恒定间隙围绕环形永磁体的外周面； 环形第二磁轭，用于以恒定间隙围绕第一磁轭的外周面；以及磁性响 应元件，其设置在形成于第一磁轭内的间隙中，其中第一磁轭的轴向 高度沿第一磁轭的周向方向改变。

本发明的优点

根据本发明的所述方面，通过间隙的磁通量与没通过间隙的磁通 量的比率改变，而且在第一磁轭中流动的磁通量本身由于第一磁轭的 高度周向变化而改变。因此，磁性响应元件基于这两种变化输出信号， 从而能获得信号输出对旋转角度的高直线性。

附图说明

根据下面参照附图作出的详细描述，本发明的其它目的、特征和 优点将变得更加明显，在附图中，相同的部件通过相同的附图标记表 示，并且其中：

图1是显示根据本发明实施例的非接触式旋转角度检测传感器的 分解透视图；

图2是显示根据本发明实施例的非接触式旋转角度检测传感器的 说明图；

图3(A)是沿图2中的线A-A截取的剖视图；

图3(B)是沿图2中的线B-B截取的剖视图；

图4是显示根据本发明实施例的旋转角度检测传感器的环形永磁 体的图示；

图5(A)是显示根据本发明实施例的旋转角度检测传感器的内部磁 通聚集磁轭的透视图；

图5(B)是显示当沿图5(A)中的A箭头方向观看时，旋转角度检测 传感器的内部磁通聚集磁轭的一半的图示；

图5(C)是显示当沿图5(A)中的B箭头方向观看时，旋转角度检测 传感器的内部磁通聚集磁轭的图示；

图6是说明根据本发明实施例的旋转角度检测传感器中的磁通流 动的图示；