本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的改良，所述旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置構(gòu)成為具備：磁鐵，其安裝于旋轉(zhuǎn)軸、且在與旋轉(zhuǎn)軸的軸線正交的恒定方向被磁化；和不旋轉(zhuǎn)的磁電轉(zhuǎn)換元件，其與所述磁鐵的端面對置配置，并與所述磁鐵協(xié)作以磁電轉(zhuǎn)換的方式檢測所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度。

背景技術(shù)：
所述旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置例如已知有專利文獻(xiàn)1所公開的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-19926號公報(bào)如圖3所示，以往的所述旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置中的實(shí)心圓柱狀的磁鐵010中，與磁電轉(zhuǎn)換元件015對置的端面010a形成為與旋轉(zhuǎn)軸2的軸線Y正交的平坦面。在這樣的磁鐵010的端面010a所面對的磁場M中，弓形的磁通f的曲率隨著遠(yuǎn)離磁鐵010的端面010a而減小，因此，當(dāng)為了實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的緊湊化而使磁電轉(zhuǎn)換元件015充分接近磁鐵010的端面010a時(shí)，由于環(huán)境溫度的變化和老化等，即使磁鐵010和磁電變換元件015的位置關(guān)系發(fā)生微小的偏移，磁電轉(zhuǎn)換元件015所感受到的磁也會變化，對旋轉(zhuǎn)角度的檢測精度造成影響。因此，在以往，為了使旋轉(zhuǎn)角度的檢測精度穩(wěn)定，而將磁電轉(zhuǎn)換元件015的磁感中心C02配置在離磁鐵010的端面010a較遠(yuǎn)的、弓形的磁通的曲率比較小的部位，但在這種情況下，旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的緊湊化變得困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供一種所述旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置，能夠使磁鐵的端面附近的磁通的曲率減小，并通過在該部位配置磁電轉(zhuǎn)換元件，能夠使所述旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置緊湊、且使旋轉(zhuǎn)角度檢測精度穩(wěn)定。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置構(gòu)成為具備：磁鐵，其安裝于旋轉(zhuǎn)軸、且在與旋轉(zhuǎn)軸的軸線正交的恒定方向被磁化；和不旋轉(zhuǎn)的磁電轉(zhuǎn)換元件，其與所述磁鐵的端面對置配置，并與所述磁鐵協(xié)作以磁電轉(zhuǎn)換的方式檢測所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的第一特征在于，在所述磁鐵的端面形成有凹曲面，以使與所述磁鐵的端面面對的磁場的磁通扁平化而靠近該磁鐵側(cè)。并且，在第一特征的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的第二特征在于，所述磁鐵為磁性合成樹脂制成，所述磁鐵模制成型在所述旋轉(zhuǎn)軸的端部。此外，在第一特征的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的第三特征在于，所述凹曲面形成為中心位于所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線上的凹狀球面，所述磁電轉(zhuǎn)換元件的磁感中心位于所述凹曲面的中心或者其附近。根據(jù)本發(fā)明的第一特征，與在磁鐵的端面形成凹曲面相應(yīng)地，面對磁鐵的端面的磁場的磁通向磁鐵側(cè)移位，該磁鐵的端面附近的磁通的曲率減小。因此，即使為了實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的緊湊化而將磁電轉(zhuǎn)換元件配置在接近磁鐵的部位，磁電轉(zhuǎn)換元件也能夠在磁通的曲率減小的部位感受到磁，因此，即使磁鐵和磁電轉(zhuǎn)換元件的位置關(guān)系有一些偏移，磁電轉(zhuǎn)換元件所感受到的磁的變化也極小，能夠使旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度的檢測精度穩(wěn)定，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的緊湊化和旋轉(zhuǎn)角度檢測精度的穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明的第二特征，磁鐵為磁性合成樹脂制成，該磁鐵模制成型在所述旋轉(zhuǎn)軸的端部，由此，不需要用于將磁鐵安裝到旋轉(zhuǎn)軸的螺釘、粘接、或鉚釘?shù)忍貏e的安裝手段，能夠使得制作容易、且實(shí)現(xiàn)成本的減低。而且，對磁性合成樹脂的磁化是在模制成型到旋轉(zhuǎn)軸后進(jìn)行的，因此，能夠準(zhǔn)確地設(shè)定旋轉(zhuǎn)軸的預(yù)定的基準(zhǔn)角度位置和磁鐵的磁化方向，能夠獲得高精度的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置。根據(jù)本發(fā)明的第三特征，所述凹狀曲面形成為中心位于所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線上的凹狀球面，通過使磁電轉(zhuǎn)換元件的磁感中心位于所述凹曲面的中心或者其附近，即使由于環(huán)境溫度的變化和老化等而在磁鐵和磁電轉(zhuǎn)換元件之間發(fā)生了一些偏移，放置有磁電轉(zhuǎn)換元件的磁場的狀態(tài)也幾乎不發(fā)生變化，能夠使旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度的檢測精度穩(wěn)定。附圖說明圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的縱向剖視圖。圖2是表示所述旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的磁鐵的端面周圍的磁場與磁電轉(zhuǎn)換元件的位置的關(guān)系的縱向剖視圖。圖3是表示以往的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的磁鐵的端面周圍的磁場和磁電轉(zhuǎn)換元件的位置的關(guān)系的縱向剖視圖。標(biāo)號說明f：磁通C1：磁鐵的凹狀球面的中心C2：磁電轉(zhuǎn)換元件的磁感中心M：磁場Y：旋轉(zhuǎn)軸的軸線2：旋轉(zhuǎn)軸5：旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置10：磁鐵10a：磁鐵的端面10b：凹狀球面15：磁電轉(zhuǎn)換元件具體實(shí)施方式在下文中，基于附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。首先，在圖1中，標(biāo)號1為構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)的一部分的節(jié)流閥體，在節(jié)流閥體內(nèi)部具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口連通的進(jìn)氣通道1a。以穿過進(jìn)氣通道1a的方式配置的旋轉(zhuǎn)軸2能夠自如旋轉(zhuǎn)地支承于該節(jié)流閥體1，在該旋轉(zhuǎn)軸2螺釘固定有用于開閉進(jìn)氣通道1a的蝴蝶型的節(jié)流閥3。在旋轉(zhuǎn)軸2的一端部連結(jié)有用于對節(jié)流閥3進(jìn)行手動(dòng)操作的節(jié)流桿或者用于自動(dòng)操作的電動(dòng)馬達(dá)(均未圖示。)，在旋轉(zhuǎn)軸2的另一端部連接有本發(fā)明的用于檢測節(jié)流閥3的開度的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置5。在節(jié)流閥體1的兩側(cè)面形成有向進(jìn)氣通道1a的半徑方向外側(cè)突出的一對圓筒狀的軸承套6(圖中僅示出其中一個(gè)。)，在該一個(gè)軸承套6的中空部、即在安裝孔6a壓入有將所述旋轉(zhuǎn)軸2支承為能夠自如旋轉(zhuǎn)的帶密封件的球軸承7的外圈7a，其壓入深度通過使外圈7a與安裝孔6a的底部6b抵接來進(jìn)行限制。所述旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置5由磁鐵10和安裝于軸承套6的磁電轉(zhuǎn)換單元11構(gòu)成，所述磁鐵10以位于所述安裝孔6a的中心部的方式與旋轉(zhuǎn)軸2的末端部結(jié)合。磁鐵10以與旋轉(zhuǎn)軸2的端部相同的直徑構(gòu)成為實(shí)心圓柱狀，且由磁性合成樹脂制成，磁鐵10模制成型在旋轉(zhuǎn)軸2的端部。這時(shí)，在磁鐵10的、與磁電轉(zhuǎn)換單元11的磁電轉(zhuǎn)換元件15對置的端面10a形成有凹曲面。在圖示示例中，所述凹曲面形成為中心C1位于旋轉(zhuǎn)軸2的軸線Y上的凹狀球面10b。并且，在旋轉(zhuǎn)軸2的外周面形成有固定槽12，磁鐵10的材料深入到所述固定槽12從而強(qiáng)化該旋轉(zhuǎn)軸2與磁鐵10的結(jié)合強(qiáng)度。所述磁鐵10在與旋轉(zhuǎn)軸2的軸線Y正交的恒定方向被磁化。由此，磁鐵10在其預(yù)定的直徑線上的對置位置具有N、S極。磁電轉(zhuǎn)換單元11由下述部分構(gòu)成：圓筒狀的封裝部13，其由絕緣性合成樹脂制成；連接器14，其以從封裝部13的外周面突出的方式一體成形于所述封裝部13；磁電轉(zhuǎn)換元件15，其埋設(shè)于中心部；以及多個(gè)信號端子17，其保持于連接器14以將所述元件的輸出信號取出到外部，磁電轉(zhuǎn)換元件15使用例如霍爾元件。所述磁電轉(zhuǎn)換元件15配置成其磁感中心C2位于所述磁鐵10的凹狀球面10b的中心C1或者其附近。由鋼板制成的圓筒狀的磁性筒體19通過基體上注射(out-sertmolding)成型而與圓筒狀的封裝部13的外周結(jié)合。在所述磁性筒體19設(shè)置有用于容納連接器14的根部的切口19a。所述磁性筒體19與封裝部13一同通過輕壓入而嵌裝到所述軸承套6的安裝孔6a中，并且所述磁性筒體19被配置成其內(nèi)端經(jīng)由墊片21而與所述球軸承7的外圈7a的外端面抵接。在所述軸承套6的周壁設(shè)置有定位槽23，所述定位槽23收納從封裝部13的外周面突出的連接器14的根部，并規(guī)定磁電轉(zhuǎn)換單元11向安裝孔6a的嵌裝位置，而且，在封裝部13的內(nèi)端面設(shè)有凹部24，所述凹部24以不接觸的方式收容所述磁鐵10。在所述軸承套6的外端面設(shè)置有卡定孔6c，該卡定孔6c經(jīng)由朝向外側(cè)的臺階部6d而與安裝孔6a的開口端相連。該卡定孔6c形成為比安裝孔6a的直徑大、且足夠淺，并且，臺階部6d與所述封裝部13和磁性筒體19的外端面形成在大致同一平面。在將磁電轉(zhuǎn)換單元11嵌裝到安裝孔6a后，將鋼板制成的磁性蓋板20壓入所述卡定孔6c直至磁性蓋板20按壓磁性筒體19的外端面為止。磁性蓋板20形成為從其外周朝向中心向外側(cè)隆起，具有擴(kuò)徑方向的彈性力，磁性蓋板20借助于其彈性力使外周緣進(jìn)入到卡定孔6c的內(nèi)周面，由此，磁性蓋板20被牢固固定于軸承套6。這樣，磁性蓋板20將磁電轉(zhuǎn)換單元11保持于安裝孔6a，并且將磁性筒體19保持成經(jīng)墊片21而與球軸承7的外圈7a抵接的狀態(tài)。對上述墊片21的板厚進(jìn)行選定，以便在磁鐵10和封裝部13之間留出預(yù)定的軸向間隙，換句話說，以便按照規(guī)定來設(shè)定磁鐵10和磁電轉(zhuǎn)換單元15之間的距離。而且，利用所述磁性筒體19和磁性蓋板20構(gòu)成覆蓋封裝部13的外周面和外端面的磁性罩26。另外，根據(jù)封裝部13的安裝狀態(tài)，在能夠按照規(guī)定設(shè)定磁鐵10和磁電轉(zhuǎn)換元件15之間的距離的情況下，無需所述墊片21。接下來，對本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說明。磁電轉(zhuǎn)換元件15配置在磁鐵10的端面10a所面對的磁場M，磁電轉(zhuǎn)換元件15產(chǎn)生與其所感受到的磁對應(yīng)的電壓。而且，當(dāng)與旋轉(zhuǎn)軸2結(jié)合的磁鐵10根據(jù)節(jié)流閥3的開度變化而改變旋轉(zhuǎn)位置時(shí)，隨著磁鐵10的磁場M的方向相對于磁電轉(zhuǎn)換元件15的變化，磁電轉(zhuǎn)換元件15所感受到的磁量發(fā)生變化，因此，磁電轉(zhuǎn)換元件15的產(chǎn)生電壓發(fā)生變化，該電壓信號輸出到與信號端子17連接的電子控制單元，并在那里運(yùn)算成節(jié)流閥3的開度，該數(shù)據(jù)被應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射量、點(diǎn)火時(shí)期等的控制中。而且，關(guān)于模制成型在旋轉(zhuǎn)軸2的端部的合成樹脂制成的磁鐵10，在與磁電轉(zhuǎn)換元件15對置的端面10a形成有凹曲面，因此，如圖2所示，與作為所述凹曲面形成的凹狀球面10b的凹曲部分相應(yīng)地，磁鐵10的磁場M向磁鐵10側(cè)移位，其結(jié)果是，面對磁鐵10的端面10a的弓形的磁通f的曲率減小，特別是磁通f的中央部變得扁平。因此，即使為了實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置5的緊湊化，而將磁電轉(zhuǎn)換元件15配置在比以往的磁電轉(zhuǎn)換元件015的位置足夠接近磁鐵10的部位，磁電轉(zhuǎn)換元件15在磁通f扁平化了的部位仍會感受到磁，因此，即使磁鐵10和磁電轉(zhuǎn)換元件15的位置關(guān)系有一些偏移，磁電轉(zhuǎn)換元件15所感受到的磁的變化也極小，從而能夠使旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)角度的檢測精度穩(wěn)定。這樣，能夠滿足旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置5的緊湊化和旋轉(zhuǎn)角度檢測精度的穩(wěn)定性這兩方面。并且，在磁鐵10的端面10a形成有中心C1位于旋轉(zhuǎn)軸2的軸線Y上的凹狀球面10b，在凹狀球面10b的中心C1或者其附近配置磁電轉(zhuǎn)換元件15的磁感中心C2，因此，即使由于環(huán)境溫度的變化和老化而在磁鐵10和磁電轉(zhuǎn)換元件15之間發(fā)生一些傾斜，放置有磁電轉(zhuǎn)換元件15的磁場M的狀態(tài)也幾乎不會引起變化，能夠使旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)角度的檢測精度穩(wěn)定。而且，磁鐵10由磁性合成樹脂制成，且模制成型于旋轉(zhuǎn)軸2的端部，因此，不需要用于將磁鐵10安裝到旋轉(zhuǎn)軸2的螺釘、粘接、或鉚釘?shù)忍貏e的安裝手段，能夠使制作容易、且實(shí)現(xiàn)成本的降低。而且，對磁性合成樹脂的磁化在模制成型到旋轉(zhuǎn)軸2后進(jìn)行，因此，能夠準(zhǔn)確地設(shè)定旋轉(zhuǎn)軸2的預(yù)定的基準(zhǔn)角度位置和磁鐵10的磁化方向，能夠獲得高精度的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置5。本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不脫離其要旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更。例如，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置不限于節(jié)流閥3的開度檢測，而能夠應(yīng)用于各種機(jī)器的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置。并且，所述磁電轉(zhuǎn)換元件15也能夠由集成型磁電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成，所述集成型磁電轉(zhuǎn)換元件是內(nèi)裝使檢測軸相互交叉的多個(gè)磁電轉(zhuǎn)換元件而成的元件。