旋轉角度檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及旋轉角度檢測裝置，特別地涉及根據磁鐵構件相對于磁電轉換元件的相對旋轉來檢測軸構件的旋轉角度的旋轉角度檢測裝置。
【背景技術】
[0002]以往，為了檢測例如汽車的制動踏板的操作量，已知具有檢測軸構件的旋轉角度的非接觸式的旋轉角度檢測裝置，例如，該旋轉角度檢測裝置具有以與磁電轉換元件相對的方式配置在軸構件上的磁鐵構件，根據磁電轉換元件相對于該磁鐵構件的相對旋轉來檢測軸構件的旋轉角度。例如，在下面的專利文獻I中公開了“一種旋轉角度檢測裝置，具有設置有磁傳感器的殼體、設置有與所述磁傳感器相對的磁鐵且能夠相對于所述殼體轉動的轉動構件、與被操作構件一起被操作進行轉動的軸構件，該旋轉角度檢測裝置能夠根據相對于所述磁鐵旋轉的所述磁傳感器的輸出信號的變化，檢測所述被操作構件的擺動角”(記載于專利文獻I的段落
[0001])。
[0003]另外，在下面的專利文獻2中公開了“一種旋轉角度傳感器，使在矢徑方向被磁化的圓板磁鐵旋轉，由相互配置成90度的X、Y磁電轉換元件感測由該圓板磁鐵產生的水平磁場中，并根據該Χ、Υ磁電轉換元件的輸出值來求得旋轉角度”(記載于專利文獻2的段落
[0016])，使用霍爾元件作為磁電轉換元件(記載于專利文獻2的段落
[0020])。
[0004]專利文獻I:日本特開2007-139458號公報
[0005]專利文獻2:日本特開2007-93280號公報
[0006]在上述專利文獻2中，以“提供一種旋轉角度傳感器，能夠使用少的磁電轉換元件實現(xiàn)低成本化，使結構簡，另外，在偏離圓板磁鐵的中心的位置也能夠配置磁電轉換元件，能夠抑制因磁電轉換元件與圓板磁鐵的相對錯位所引起的角度誤差”(記載于專利文獻2的段落
[0015])為目的，來確定磁電轉換元件的配置(記載于專利文獻2的段落
[0016]所述)。并且，具體的結構在圖1中公開，如段落
[0020]以及
[0021]所述，該旋轉角度傳感器構成為，使與磁電轉換元件即Χ、Υ霍爾元件相對且在矢徑方向被磁化的圓板磁鐵旋轉，由此由相互配置成90度的Χ、Υ霍爾元件感測產生的水平磁場，并且利用上述Χ、Υ霍爾元件的輸出值求得旋轉角度。
[0007]然而，為例抑制因磁電轉換元件與圓板磁鐵的相對錯位引起的角度誤差，不僅磁電轉換元件的配置，且盡可能地使提供給磁電轉換元件的平行磁場變寬也是有效的。另外，為例抑制生產成本，以更小體積的磁鐵來確保使霍爾IC動作所需要的磁通密度是有效的。此外，上述專利文獻I所述的旋轉角度檢測裝置的具體的結構在專利文獻I的圖2中被公開，如段落
[0013]?
[0016]所述，在殼體主體上突出形成的突起部內容納有一對霍爾1C，與被罩構件旋轉自由地支撐的軸構件可傾斜地連接的轉動構件具有:磁軛主體、由非磁性體材料構成的磁鐵保持架，在該磁鐵保持架的內部容納支撐有永久磁鐵，這與專利文獻2中所述的磁電轉換元件與圓板磁鐵的關系不同。
【發(fā)明內容】
[0008]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種旋轉角度檢測裝置，具有以與磁電轉換元件相對的方式配置在軸構件上的磁鐵構件，根據該磁鐵構件相對于磁電轉換元件的相對旋轉來檢測軸構件的旋轉角度，該旋轉角度檢測裝置具有小型的磁鐵構件，該小型的磁鐵構件能夠使提供給磁電轉換元件的平行磁場的區(qū)域盡可能地變寬。
[0009]為了達到上述目的，本發(fā)明的旋轉角度檢測裝置，具有以與磁電轉換元件相對的方式配置在軸構件上的磁鐵構件，根據該磁鐵構件相對于所述磁電轉換元件的相對旋轉來檢測所述軸構件的旋轉角度，所述磁鐵構件具有形成為長方體的磁鐵，該長方體具有與所述軸構件的軸垂直的最大面，并且該磁鐵形成有在該長方體的一個最大面?zhèn)刃纬砷_口且與該長方體的短邊側的側面平行地延伸的槽，該磁鐵沿著所述槽被磁化。
[0010]在上述的旋轉角度檢測裝置中，所述磁鐵的槽具有矩形截面，該矩形截面的長邊側的中心線包括所述長方體的長邊側的側面的中心并且與所述長方體的短邊側的側面平行地延伸。另外，所述磁鐵的槽的寬度也可以設定為，所述長方體的長邊側的邊的長度的十五分之四?十五分之八。而且，所述磁鐵的槽的深度也可以設定為所述長方體的厚度的二分之一。
[0011]另外，在上述的旋轉角度檢測裝置中，所述磁鐵的槽形成為，在所述磁鐵的與所述磁電轉換元件相對配置一側的相反側的最大面?zhèn)刃纬砷_口。而且，所述磁鐵的所述長方體的短邊側的邊的長度可以為長邊側的邊的長度的三分之一。并且，所述軸構件一體形成有圓板部和軸部，所述磁鐵構件以與所述磁電轉換元件相對一側的面露出于表面的方式埋設在該圓板部中，所述軸部從該圓板部的中心垂直地延伸出。
[0012]本發(fā)明通過上述那樣的結構，能夠達到下面的效果。即，在本發(fā)明的旋轉角度檢測裝置中，磁鐵構件具有形成為長方體的磁鐵，該長方體具有與軸構件的軸垂直的最大面，并且該磁鐵形成有在該長方體的一個最大面?zhèn)刃纬砷_口且與長方體的短邊側的側面平行地延伸的槽，該磁鐵沿著該槽被磁化，因此，能夠由小型的磁鐵構件，使提供給磁電轉換元件的平行磁場的區(qū)域變寬。
[0013]在上述的旋轉角度檢測裝置中，磁鐵的槽具有矩形截面，該矩形截面的長邊側的中心線包括長方體的長邊側的側面的中心并且與長方體的短邊側的側面平行地延伸，由此能夠進一步使平行磁場的區(qū)域變寬。特別地，磁鐵的槽的寬度設定為長方體的長邊側的邊的長度的十五分之四?十五分之八，或者，深度為長方體的厚度的二分之一，則能夠確保穩(wěn)定的平行磁場的區(qū)域。
[0014]另外，在上述的旋轉角度檢測裝置中，磁鐵的槽在磁鐵的與磁電轉換元件相對一側的相反側的最大面?zhèn)刃纬砷_口，能夠確保穩(wěn)定的平行磁場的區(qū)域。而且，磁鐵的長方體的短邊側的邊的長度設定為長邊側的邊的長度的三分之一，能夠使平行磁場的區(qū)域變寬。并且，軸構件一體形成有圓板部和軸部，磁鐵構件以與磁電轉換元件相對一側的面露出于表面的方式埋設在圓板部中，軸部該圓板部的中心垂直地延伸出，能夠相對于磁電轉換元件來適當地配置磁鐵構件。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一個實施方式的磁鐵構件的立體圖。
[0016]圖2是表示本發(fā)明的一個實施方式的磁鐵構件與磁電轉換元件的關系的俯視圖。
[0017]圖3是本發(fā)明的一個實施方式的旋轉角度檢測裝置的剖視圖。
[0018]圖4是分離示出本發(fā)明的一個實施方式的殼體與支撐構件的剖視圖。
[0019]圖5是表示本發(fā)明的一個實施方式的支撐構件的俯視圖。
[0020]圖6是表示本發(fā)明的一個實施方式的軸構件安裝在支撐構件上的狀態(tài)的俯視圖。[0021 ]圖7是表示本發(fā)明的一個實施方式的軸構件的立體圖。
[0022]圖8是表示本發(fā)明的一個實施方式的旋轉角度檢測裝置的立體圖。
[0023]圖9是分解示出本發(fā)明的一個實施方式的旋轉角度檢測裝置的立體圖。
[0024]圖10A、10B是對比示出本發(fā)明的一個實施方式的磁鐵構件與以往的磁鐵構件所形成的平行磁場區(qū)域的模擬結果的分布圖。
[0025]圖11A、11B是對比示出本發(fā)明的一個實施方式的磁鐵構件與比較例所形成的平行磁場區(qū)域的模擬結果的分布圖。
[0026]圖12是對比示出本發(fā)明的一個實施方式的磁鐵構件與比較例所形成的平行磁場區(qū)域的模擬結果的分布圖。
[0027]其中，附圖標記說明如下:
[0028]I 殼體
[0029]Ia主體部
[0030]Ib接合部[0031 ]2軸構件
[0032]3支撐構件
[0033]4復位彈簧
[0034]5連接器構件
[0035]6驅動桿
[0036]10磁電轉換元件
[0037]20磁鐵構件
[0038]SC元件室
[0039]MC磁鐵室
[0040]PL踏板桿[0041 ]200 磁鐵
[0042]204 槽
【具體實施方式】
[0043]下面，參照【附圖說明】本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式。圖1?圖9涉及本發(fā)明的一個實施方式，如圖3所示，根據磁鐵構件20相對于磁電轉換元件10的相對旋轉來檢測軸構件2的旋轉角度的非接觸式的旋轉角度檢測裝置的磁鐵構件20在圖1中放大表示。如圖1所示，磁鐵構件20具有磁鐵200，該磁鐵200在由最大面(用代表附圖標記201來表示平行的兩面)、長邊側的側面(用代表附圖標記202表示平行的兩面)、短邊側的側面(用代表附圖標記203表示平行的兩面)所構成的長方體上形成有槽204，該槽204朝向一個的最大面201側開口且與短邊側的側面203平行地延伸，該磁鐵200被沿著槽204磁化。在圖1中用白色空心箭頭MG表示磁化方向，用(N)以及(S)表示磁化后的磁極。
[0044]在本實施方式中，磁鐵200的短邊側的邊的長度B為長邊側的邊的長度A的三分之一。并且，磁鐵200的槽204的截面為矩形，該槽204的長邊側的中心線包括長邊側的側面202的中心且與短邊側的側面203平行地延伸。另外，槽204的寬度D設定為磁鐵200的長邊側的邊的長度A的三分之一，深度E設定為磁鐵200的厚度C的二分之一。如圖1所示，槽204形成為，在磁鐵200的與磁電轉換元件10相對配置的一側的相反側的最大面201側(圖1的下側)形成開口。此外，如后所述，上述的尺寸關系基于模擬結果設定，并不限定于精確的值，也可以是包括近似的值、大致二分之一、大致三分之一等，但關于槽204的寬度D，如后所述，只要槽204的寬度D被設定為磁鐵200的長邊側的邊的長度A的十五分之四?十五分之八，就能夠使用，因此，在該范圍內，如上所述，寬度D設定為長邊側的邊的長度A的三分之一。
[0045]通過上述的磁鐵構件20，在磁電轉換元件10附近形成平行的磁場。并且，在磁鐵構件20以軸構件2的軸(在圖1中用Z表示)為中心被驅動進行旋轉時，如圖2中的點畫線箭頭所示，磁鐵構件20產生的平行磁場相對于固定位置(如圖3所示)的磁電轉換元件10相對旋轉，例如在旋轉角度成為Θ時的磁場強度B的X方向分量Bx與Y方向分量By由磁電轉換元件10檢測。于是，從磁電轉換元件1輸出與磁場方向成正比的信號，來運算旋轉角度Θ。可知在因晃動等磁電轉換元件10的位置移動至平行磁場的區(qū)域(在圖2中用Pmf表示)的外側的情況下會產生誤差，因此優(yōu)選地，提供給磁電轉換元件10的平行磁場的區(qū)域盡可能寬。