关于本实施方式的确保平行磁场的区域的内容，后面基于图1OA?图12所示的模拟结果进行说明。
[0046]图3?图9是表示具有上述的磁铁构件20的旋转角度检测装置的图，该旋转角度检测装置用于检测外部机构例如制动踏板的操作量。磁电转换元件10由例如一对霍尔IC构成，壳体I容纳该磁电转换元件10，将轴构件2支撑为能够旋转的支撑构件3与上述壳体I接合，构成复位弹簧4的螺旋弹簧的一端与轴构件2卡止，另一端与支撑构件3卡止。在例如防水连接器的连接器构件5与壳体I接合时，磁电转换元件10与连接器构件5电连接，并且磁电转换元件10相对于外部被密封。并且，当驱动杆6被固定在轴构件2上且与踏板杆PL接合时，构成制动踏板传感器。下面，具体地说明各构成构件。
[0047]首先，如图3以及图4所示，壳体I由合成树脂制成，具有主体部Ia与接合部lb，在主体部Ia上形成有元件室SC，在该元件室SC内至少容纳有磁电转换元件10。另外，在主体部Ia上以与元件室SC分离的方式形成有磁铁室MC，主体部Ia与合成树脂制的支撑构件3接合，使得磁铁构件20被容纳在该磁铁室MC内的与磁电转换元件10相对的位置。接合部Ib与主体部Ia—体形成，元件室SC只经由该接合部Ib与外部空间连通。因此，若连接器构件5以液密状与接合部Ib嵌合，则元件室SC成为密封空间。本实施方式的壳体I具有从主体部Ia—体地延伸的圆筒部lc，若对例如圆筒部Ic的整周进行激光焊接，则圆筒部Ic与支撑构件3紧密接触而与支撑构件3接合，从而磁铁室MC与外部空间隔离。
[0048]另一方面，如图5以及图6所示，支撑构件3形成有将轴构件2支撑为能够旋转的轴承部3a，在该轴承部3a的周围形成有环状凹部3b。在该环状凹部3b的周围形成有环状的竖立壁3c，该竖立壁3c与壳体I的圆筒部Ic的内周面嵌合。此外，从竖立壁3c延伸形成有多个(在本实施方式中为4个)突起3d，上述多个突起3d用于在圆筒部Ic与竖立壁3c嵌合时进行定位，在圆筒部Ic的内周面形成有与上述多个突起3d嵌合的凹部Id。而且，为了卡止复位弹簧4的端部4a，在环状凹部3b内延伸形成有俯视呈圆弧状的卡止突起3e。另外，从竖立壁3c形成向外侧的相互分离的方向延伸的一对凸缘部3f、3f，并且在一对凸缘部3f、3f上分别形成有安装孔3g、3g。
[0049]如图7所示，在轴构件2上由合成树脂一体形成有圆板部2a与轴部2b，图1所示的磁铁构件20被埋设在圆板部2a中。在轴部2b的顶端形成有所谓两个向对面形状的卡合部2c，该卡合部2c能够与形成于驱动杆6上的两个向对面形状的卡合孔6c(如图9所示)卡合。而且，为了卡止复位弹簧4的端部4b，在轴构件2的圆板部2a的下表面延伸形成有圆弧状的卡止突起2e，在俯视观察时，该卡止突起2e与支撑构件3的卡止突起3e为图5所示的位置关系。
[0050]S卩，驱动杆6具有向轴构件2的径向延伸的延伸部6a、与轴构件2的轴平行地延伸且与外部机构(踏板杆PL)卡合的卡合部6b，(通过卡合孔6c与卡合部2c的卡合)延伸部6a的一端固定在轴构件2上，延伸部6a的另一端向轴构件2的径向延伸，从而克服复位弹簧4的作用力驱动轴构件2进行旋转。此外，磁铁构件20如上(图1)述那样构成，磁电转换元件10具有一对霍尔IC(未图示)，通过一对霍尔IC检测根据轴构件2的旋转也即磁铁构件20的旋转角度变化而变化的平行磁场的角度变化，从而与磁场角度相对应的电压输出经由连接器构件5供给至外部设备(未图示)。
[0051]参照图9说明上述的旋转角度检测装置的组装工序。首先，在支撑构件3的环状凹部3b内容纳复位弹簧4，该复位弹簧4的端部4a与卡止突起3e卡止。接着，轴构件2的轴部2b容纳在支撑构件3的轴承部3a内，并且复位弹簧4的端部4b与轴构件2的卡止突起2e卡止，在环状的竖立壁3c内容纳轴构件2的圆板部2a时，则成为图4的下部分所示的状态，而且，图4的上部分所示的壳体I与支撑构件3接合。即，形成于壳体I的圆筒部Ic的各凹部Id与形成于支撑构件3的竖立壁3c的各突起3d嵌合，圆筒部Ic相对于竖立壁3c嵌合到规定的位置，然后，对圆筒部Ic的整周进行激光焊接。由此，壳体I与支撑构件3紧密接合，从而形成图3所示的磁铁室MC。
[0052]接着，磁电转换元件10被容纳在壳体I的主体部Ia内，并且保持在与磁铁构件20相对的位置。然后，在主体部Ia内，连接器构件5与构成磁电转换元件10的一对霍尔IC(未图示)电连接，并且该连接器构件5与接合部Ib嵌合液密状，如图3所示，形成密封空间的元件室SC。而且，驱动杆6的卡合孔6c与轴构件2的卡合部2c卡合接合，轴构件2根据驱动杆6的摆动被驱动进行旋转。
[0053]如图3所示，上述结构的旋转角度检测装置，驱动杆6的卡合部6b与踏板杆PL卡合。此时，处于驱动杆6借助复位弹簧4的作用力按压踏板杆PL的状态，因此，踏板杆PL被保持在预定的初始位置。若从该状态操作踏板杆PL，则驱动杆6以轴构件2(轴部2b)的轴为中心摆动，轴构件2克服复位弹簧4的作用力驱动轴构件2进行旋转，因此，被埋设在轴构件2的圆板部2a中的磁铁构件20以轴部2b的轴为中心旋转。即，被(与壳体I一体的)支撑构件3支撑的磁铁构件20与被容纳支撑在壳体I内的磁电转换元件10相对旋转，由磁电转换元件10内的一对霍尔IC检测根据该旋转角度变化而变化的平行磁场的角度变化。于是，与磁场角度对应的电压输出经由连接器构件5供给至外部设备(未图示)。
[0054]构成上述的旋转角度检测装置的磁铁构件20的磁铁200形成图1那样，来确保提供给磁电转换元件10的平行磁场的检测区域，特别地，形成有槽204的部分比其它部分薄(体积小)，由于磁力线集中在槽204的附近，所以平行磁场的区域变宽，从而能够以小型构件确保稳定的平行磁场的检测区域。下面，基于对本实施方式与以往的磁铁所进行的图10A、10B所示的模拟结果来进行说明。在图1OA中用空白区域(阴影以外的区域)表示本实施方式的磁铁构件20形成的X-Z面的平行磁场的区域(S卩，与磁化方向平行的区域)，在图1OB中用空白区域(阴影以外的区域)表示例如专利文献2所述的圆板磁铁形成的X-Z面的平行磁场的区域。
[0055]在图1OA以及图1OB中，用实线所表示的矩形区域为检测区域，在图1OA中不包括(不是平行磁场)的阴影区域，因此，不易受到X方向的偏差的影响，从而能够确保稳定的平行磁场的检测区域。此外，由于在Y方向上都相同，所以省略说明。而且，若比较在距磁铁的距离相同的地点获得规定的磁通密度的磁铁的体积，本实施方式的磁铁200的体积为圆板磁铁体积的二分之一以下，并且，与圆板磁铁相比，所需要的磁铁材料少，从而能够抑制生产成本。
[0056]接着，说明在确定本实施方式的磁铁200的形状时所进行的模拟结果。图1lA是磁铁200的短边侧的边的长度B设定为长边侧的边的长度A的三分之一的情况，图1lB是磁铁200的短边侧的边的长度B设定为长边侧的边的长度A的二分之一的情况，在图11A、图1lB中，分别用空白区域(阴影以外的区域)表示磁化后的X-Z面的平行磁场的区域，用矩形的实线表示检测区域，但在图1lA中，不易受到X方向的偏差的影响，从而能够确保稳定的平行磁场的检测区域。
[0057]而且，关于槽204相对于上述的磁铁200的长边侧的边的长度(图1中的A)的宽度(图1中的D)的设定，在图12中示出，在磁铁200的长边侧的边的长度A固定为15_的状态，将槽204的宽度D在3mm?9mm的范围内以每次增加Imm的情况下的模拟结果。在图12中，对于D=3?9的各种情况，用空白区域(阴影以外的区域)表示磁化后的X-Z面的平行磁场的区域，用矩形的实线表示检测区域。其结果，除了图12所示的D = 3、9的情况外，在D = 4?8的情况下，都能够在使用范围内确保平行磁场。因此，磁铁200可以设定为，槽204的宽度D为长边侧的边的长度A的十五分之四?十五分之八，在上述的实施方式中，宽度D被设定为该范围内的三分之一。
【主权项】
1.一种旋转角度检测装置，具有以与磁电转换元件相对的方式配置在轴构件上的磁铁构件，根据该磁铁构件相对于所述磁电转换元件的相对旋转来检测所述轴构件的旋转角度，其特征在于， 所述磁铁构件具有形成为长方体的磁铁，该长方体具有与所述轴构件的轴垂直的最大面，并且该磁铁形成有在该长方体的一个最大面侧形成开口且与该长方体的短边侧的侧面平行地延伸的槽，该磁铁沿着所述槽被磁化。2.如权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，所述磁铁的槽具有矩形截面，该矩形截面的长边侧的中心线包括所述长方体的长边侧的侧面的中心且与所述长方体的短边侧的侧面平行地延伸。3.如权利要求2所述的旋转角度检测装置，其特征在于，所述磁铁的槽的宽度设定为，所述长方体的长边侧的边的长度的十五分之四?十五分之八。4.如权利要求2或3所述的旋转角度检测装置，其特征在于，所述磁铁的槽的深度设定为所述长方体的厚度的二分之一。5.如权利要求1?4中任一项所述的旋转角度检测装置，其特征在于，所述磁铁的槽形成为，在所述磁铁的与所述磁电转换元件相对配置一侧的相反侧的最大面侧形成开口。6.如权利要求1?5中任一项所述的旋转角度检测装置，其特征在于，所述磁铁的所述长方体的短边侧的边的长度为长边侧的边的长度的三分之一。7.如权利要求1?6中任一项所述的旋转角度检测装置，其特征在于，所述轴构件一体形成有圆板部和轴部，所述磁铁构件以与所述磁电转换元件相对一侧的面露出于表面的方式埋设在该圆板部中，所述轴部从该圆板部的中心垂直地延伸出。
【专利摘要】本发明提供具有小型的磁铁构件的旋转角度检测装置，能够使提供给磁电转换元件的平行磁场的区域尽可能地大。该旋转角度检测装置根据磁铁构件(20)相对于磁电转换元件(10)的相对旋转来检测轴构件的旋转角度，磁铁构件具有形成为长方体的磁铁(200)，该长方体具有与轴构件的轴垂直的最大面，并且磁铁(200)形成有在该长方体的一侧的最大面(201)侧形成开口且与长方体的短边侧的侧面(203)平行地延伸的槽(204)。并且，该磁铁沿着该槽被磁化。
【IPC分类】G01B7/30
【公开号】CN105627910
【申请号】CN201510802071
【发明人】上野翔太, 松尾敏之, 伏见慎祐
【申请人】爱信精机株式会社
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年11月19日
【公告号】EP3023745A1, US20160146633