JP4743040B2 - 回転角度検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁束検出ギャップを通過する磁束密度を検出する磁気検出素子を用いて検出対象物の回転角度を検出する回転角度検出装置に関するものである。

［従来の技術］
従来より、ホールＩＣ等の磁気検出素子を用いて検出対象物（被検出物）の回転角度を検出する回転角度検出装置が公知である（例えば、特許文献１及び２参照）。
この回転角度検出装置は、スロットルバルブ等の検出対象物の回転に伴って回転するロータに固定されたマグネット１０１と、このマグネット１０１と共に磁気回路を形成する回転角度センサ１０２とを備えている。この回転角度センサ１０２は、磁気検出素子１０４の中心とマグネット１０１の回転中心とを結ぶ基準線および検出対象物の回転軸を含んだ平面を境にして面対称（左右対称）となるように２分割された一対の分割ヨーク（ステータコア）１０３、およびこれらの分割ヨーク１０３の対向部１１１間に形成された磁束検出ギャップを通過する磁束密度に応じて出力が変化するホールＩＣ等の磁気検出素子１０４等によって構成されている。

そして、回転角度センサ１０２は、マグネット１０１の回転角度に応じて磁束検出ギャップを通過する磁束密度（磁束検出ギャップに配置される磁気検出素子１０４を鎖交する磁束密度）が変化し、その磁束密度に応じて磁気検出素子１０４の出力が変化し、この磁気検出素子１０４の出力に基づいて検出対象物の回転角度を検出するようにしている。
ここで、一対の分割ヨーク１０３として、図１１に示したように、左右対称形状の開放型分割ヨークが使用されており、一端側に、磁束検出ギャップを隔てて対向する対向部１１１を有している。

そして、一対の分割ヨーク１０３は、図１１（ａ）に示したように、対向部１１１の図示下端部から、マグネット１０１との間に所定のエアギャップを形成するように延長されたヨーク開放側延長部１１２をそれぞれ有している。これらのヨーク開放側延長部１１２は、対向部１１１の図示下端部より磁気検出素子１０４から遠ざかる側に向けて図示左右方向に真っ直ぐに延びる肩部（直線部）１１３、この直線部１１３の両端部より略直角に折り曲げられた屈曲部１１４、この屈曲部１１４の図示下端部からヨーク開放端部１１６の先端面に向けて図示下方に真っ直ぐに延びる垂直部（直線部）１１５をそれぞれ有している（例えば、特許文献１参照）。

しかるに、特許文献１に記載の回転角度検出装置は、使用角度範囲のうちでマグネット１０１の回転角度が中間角度（例えば４０ｄｅｇ）と最大角度（例えば８０ｄｅｇ）との間で、磁気検出素子１０４から変曲点を有する膨らみのある出力が発生する。これは、マグネット１０１の回転角度が最大角度近傍の時に、マグネット１０１の磁極面との間にエアギャップを形成する直線部１１５が、屈曲部１１４の図示下端部からヨーク開放端部１１６の先端面に至るまで真っ直ぐに延びているからである。
すなわち、使用角度範囲の中間角度から最大角度に至るまで、マグネット１０１が回転しても、マグネット１０１の磁極面と直線部１１５の内側面との間に形成されるエアギャップが急激に増加する部分がなく、これにより磁気検出素子１０４から変曲点を有する膨らみのある出力が発生してしまうのである。したがって、使用角度範囲における中間角度と最大角度との間で、マグネット１０１の回転角度に対する磁気検出素子１０４の出力変化特性の直線性（リニアリティ）が低下してしまい、検出対象物の回転角度の検出精度が低下するという問題があった。

そこで、特許文献２に記載の回転角度検出装置においては、マグネット１０１の回転角度に対する磁気検出素子１０４の出力変化特性の直線性（リニアリティ）を向上させて回転角度の検出精度を向上させるという目的で、左右対称形状の開放型分割ヨークとして、図１１（ｂ）に示したような逆反り形状を採用している。
この一対の分割ヨーク１０３の各ヨーク開放側延長部１１２には、直線部１１３、この直線部１１３の両端部より逆反り部１２１に向けて逆Ｕ字状に湾曲する屈曲部１１９が設けられている。また、一対の分割ヨーク１０３の各逆反り部１２１は、マグネット側に凸な逆反り形状の円弧部を有している。
そして、特許文献２に記載の一対の分割ヨーク１０３の各逆反り部１２１は、マグネット１０１との間に形成されるエアギャップが最小となる位置を基準位置としたとき、この基準位置から磁気検出素子側の各屈曲部１１９の図示下端部に向けて所定の円弧長さ分だけ円弧状（逆反り形状）に湾曲するように延長されており、また、その基準位置から磁気検出素子側に対して反対側のヨーク開放端部１１６の先端面に向けて所定のヨーク開放側長さ（６ｍｍ）分だけ円弧状（逆反り形状）に湾曲するように延長されている。

この特許文献２に記載の回転角度検出装置は、一対の分割ヨーク１０３に屈曲部１１９および逆反り部１２１を有しているので、マグネット１０１が、マグネット１０１との間に形成されるエアギャップの最小状態からエアギャップが拡大する側に向けて所定の回転角度だけ回転すると、エアギャップが急激に増加する。これにより、使用角度範囲における中間角度と最大角度との間で、マグネット１０１の回転角度に対する磁気検出素子１０４の出力変化特性の直線性（リニアリティ）が改善され、検出対象物の回転角度の検出精度を向上させることができる。

［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献２に記載の回転角度検出装置（従来の技術）においては、一対の分割ヨーク１０３の逆反り部１２１のヨーク開放側長さを６ｍｍに設定している。
この場合、図５および図６（ｂ）に示したように、マグネット１０１の回転角度が使用角度範囲における最小角度（０ｄｅｇ）のとき、すなわち、マグネット１０１の板長さ方向の軸線と磁気検出素子１０４の板長さ方向の軸線とが直線上に位置するときには、マグネット１０１の一方の磁極（Ｎ極）→図示左側の分割ヨーク１０３の逆反り部１２１→図示左側の分割ヨーク１０３の屈曲部１１９→図示左側の分割ヨーク１０３の直線部１１３→マグネット１０１の他方の磁極（Ｓ極）の経路で磁束が流れる磁気回路（Ａ）が形成される。
また、マグネット１０１のＮ極→図示右側の分割ヨーク１０３の逆反り部１２１→図示右側の分割ヨーク１０３の屈曲部１１９→図示右側の分割ヨーク１０３の直線部１１３→マグネット１０１のＳ極の経路で磁束が流れる磁気回路（Ｂ）が形成される。このとき、磁束検出ギャップを磁束が通過しないため、磁気検出素子１０４の出力値は、図７に示したように、ほぼ０（ゼロ）となる。

次に、マグネット１０１を回転軸（回転中心）を中心にして回転角度０ｄｅｇの状態から４０ｄｅｇ分だけ図示左回転させ、マグネット１０１の回転角度を使用角度範囲における中間角度（４０ｄｅｇ）にした場合には、マグネット１０１のＮ極→図示左側の分割ヨーク１０３の逆反り部１２１→マグネット１０１のＳ極の経路で磁束が流れる磁気回路（Ａ）が形成される。
また、マグネット１０１のＮ極→図示右側の分割ヨーク１０３の逆反り部１２１→図示右側の分割ヨーク１０３の屈曲部１１９→図示右側の分割ヨーク１０３の直線部１１３→図示右側の分割ヨーク１０３の対向部１１１→磁気検出素子１０４→図示左側の分割ヨーク１０３の対向部１１１→図示左側の分割ヨーク１０３の直線部１１３→図示左側の分割ヨーク１０３の屈曲部１１９→図示左側の分割ヨーク１０３の逆反り部１２１→マグネット１０１のＳ極の経路で磁束が流れる磁気回路（Ｂ）が形成される。

このとき、磁束検出ギャップを磁束が通過するが、磁気検出素子１０４の出力に影響のない（関係しない）磁気回路（Ａ）を磁束が流れるため、磁束検出ギャップを通過する磁束量が少なくなり、磁気検出素子１０４を通過する磁束密度が減少し、磁気検出素子１０４の出力値は、図７に示したように、理想的な出力値よりも僅かに低下する。したがって、特許文献２に記載の回転角度検出装置（従来の技術）においては、使用角度範囲における中間角度（４０ｄｅｇ）のときに、マグネット１０１の回転角度に対する磁気検出素子１０４の出力変化特性の直線性（リニアリティ）が低下する。

次に、マグネット１０１を回転軸（回転中心）を中心にして回転角度４０ｄｅｇの状態から４０ｄｅｇ分だけ図示左回転させ、マグネット１０１の回転角度を使用角度範囲における最大角度（８０ｄｅｇ）にした場合には、マグネット１０１のＮ極→図示右側の分割ヨーク１０３の逆反り部１２１→図示左側の分割ヨーク１０３の逆反り部１２１→マグネット１０１のＳ極の経路で磁束が流れる磁気回路（Ａ）が形成される。
また、マグネット１０１のＮ極→図示右側の分割ヨーク１０３の逆反り部１２１→図示右側の分割ヨーク１０３の屈曲部１１９→図示右側の分割ヨーク１０３の直線部１１３→図示右側の分割ヨーク１０３の対向部１１１→磁気検出素子１０４→図示左側の分割ヨーク１０３の対向部１１１→図示左側の分割ヨーク１０３の直線部１１３→図示左側の分割ヨーク１０３の屈曲部１１９→図示左側の分割ヨーク１０３の逆反り部１２１→マグネット１０１のＳ極の経路で磁束が流れる磁気回路（Ｂ）が形成される。

このとき、磁束検出ギャップを磁束が通過するが、磁気検出素子１０４の出力に影響のない（関係しない）磁気回路（Ａ）を磁束が流れるため、磁束検出ギャップを通過する磁束量が少なくなり、磁気検出素子１０４を通過する磁束密度が減少し、磁気検出素子１０４の出力値は、図７に示したように、理想的な出力値よりも大きく低下する。したがって、特許文献２に記載の回転角度検出装置（従来の技術）においては、使用角度範囲における最大角度付近（８０ｄｅｇ）のときに、マグネット１０１の回転角度に対する磁気検出素子１０４の出力変化特性の直線性（リニアリティ）が低下してしまう。

したがって、特許文献２に記載の回転角度検出装置（従来の技術）においては、使用角度範囲における中間角度付近から最大角度に至るまでの検出角度範囲で、磁気検出素子１０４に関係のない磁気回路（Ａ）を流れる磁束量（磁束漏れ量）が大きく、磁気検出素子１０４の出力が理想的な出力値よりも低下してしまうため、マグネット１０１の回転角度に対する磁気検出素子１０４の出力変化特性の直線性（リニアリティ）を向上させて、検出対象物の回転角度の検出精度を向上させるという目的で、上記の使用角度範囲で必要な磁気検出素子１０４の出力値を得るためにはマグネット１０１の体格（または磁力強度）を大きくする必要がある。これにより、回転角度検出装置の体格が大型化し、車両等への搭載性を悪化させるという問題が生じる。
米国特許第６７０７２９２号明細書（第７−１０頁、図１−図７） 特開２００５−３４５２５０号公報（第１−１３頁、図１−図７）

本発明の目的は、磁石の体格や磁力強度を大きくすることなく、磁気検出素子の出力を大きくすることのできる回転角度検出装置を提供することにある。また、磁石の回転角度に対する磁気検出素子の出力変化特性の直線性を向上させて、検出対象物の回転角度の検出精度を向上させることのできる回転角度検出装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、検出対象物の回転角度を検出する回転角度センサを、磁気回路の途中に形成される磁束検出ギャップに配置された磁気検出素子と、この磁気検出素子の中心と磁石の回転中心とを結ぶ基準線および検出対象物の回転軸を含んだ平面を境にして面対称（例えば左右対称）となるように２分割された一対の分割ヨークによって構成している。
そして、一対の分割ヨークの磁気検出素子側に対して反対側には、磁石との間に所定のエアギャップを形成するヨーク開放端部がそれぞれ設けられている。
そして、一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークと磁石との間に形成されるエアギャップが最小となる位置（一方の分割ヨークと磁石との間に最小エアギャップが形成される位置）を基準位置としたとき、検出対象物の使用角度範囲における、磁気検出素子が最大出力値を発生するときの磁石の回転角度での、磁石の外表面で磁気検出素子より最も遠い箇所と磁石の回転中心との間の、磁気検出素子側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離と、一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークのヨーク開放端部の先端と基準位置との間の、磁気検出素子側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離とが略一致するように、磁石に対して一対の分割ヨークを配置している。

これによって、磁石の回転中心よりも磁気検出素子側に対して反対側に延びるヨーク開放側長さを従来の技術と比べて大きく短縮することができるので、磁気検出素子の出力に影響のない（関係しない）磁気回路側の磁気抵抗を増加させることができる。これに伴って、磁石より出た磁束を磁気検出素子の出力に影響を及ぼす磁気回路側に集中させることができる。すなわち、磁束検出ギャップ（磁気検出素子）に関係のない磁気回路側の磁気抵抗を増加させることで、一対の分割ヨークを流れる磁束を磁束検出ギャップに集中させ、磁気検出素子に効率良く鎖交させることにより、従来の技術と比べて磁気検出素子の出力を大きくする。これにより、磁石の体格や磁力強度を大きくすることなく、検出対象物の使用角度範囲で必要な磁気検出素子の出力を得ることができる。したがって、回転角度検出装置全体の体格の大型化を抑えることができるので、回転角度検出装置の搭載スペースを容易に確保することができる。

また、磁石の回転角度が、検出対象物の使用角度範囲（検出角度範囲）における中間角度付近の時の、従来の技術に対する磁気検出素子の出力状態（効率）を、磁石の回転角度が、検出対象物の使用角度範囲（検出角度範囲）における最大角度付近の時の、従来の技術に対する磁気検出素子の出力状態（効率）よりも落とすことができるので、磁石の回転角度に対する磁気検出素子の出力変化特性の直線性（リニアリティ）を向上させることができる。したがって、検出対象物の使用角度範囲（検出角度範囲）全体に渡って、検出対象物の回転角度の検出精度を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、一対の分割ヨークの各ヨーク開放端部を、磁石を収容する磁石収容空間を隔てて対向して配置している。ここで、磁石として、その板長さ方向に着磁された板状マグネットを使用し、磁束検出ギャップを検出対象物の回転軸に対して垂直な半径方向に真っ直ぐに延びる一定幅のギャップとした場合には、板状マグネットの板長さ方向と磁束検出ギャップとが直交する際に、板状マグネットの板長さ方向の両磁極面（両着磁面）と一対の分割ヨークの各ヨーク開放端部との間に形成されるエアギャップが最小エアギャップとなる。

請求項３に記載の発明によれば、一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークのヨーク開放端部を、基準位置から磁気検出素子側に対して反対側（一対の分割ヨークの各ヨーク開放端部の先端）に向けて所定のヨーク開放側長さ分だけ延長している。
請求項４に記載の発明によれば、一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークのヨーク開放側長さとは、基準位置から一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークのヨーク開放端部の先端に至るまでの距離のことである。

請求項５に記載の発明によれば、磁石の板厚が１．５ｍｍで、磁石の板長さ方向に着磁された板状マグネットを採用している。なお、板状マグネットは、その板長さ方向が、検出対象物の回転軸（回転中心軸線）に対して垂直な半径方向に一致（対応）していても良い。この板状マグネットを用いた場合、一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークのヨーク開放側長さ（Ｌ）を、０ｍｍよりも長く、３．０ｍｍ以下の長さに設定している。
ここで、板状マグネットの回転角度に対する磁気検出素子の出力変化特性の直線性（リニアリティ）を向上させるためには、ヨーク開放側長さ（Ｌ）を０．５ｍｍから３．０ｍｍまでの範囲内に設定することが望ましい。また、ヨーク開放側長さ（Ｌ）を０．７ｍｍから２．０ｍｍまでの範囲内に設定することが更に望ましい。

請求項６に記載の発明によれば、一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークのヨーク開放側長さを、検出対象物の使用角度範囲における中間角度付近から最大角度付近に至るまでの範囲で、磁束検出ギャップに関係のない磁気回路側（磁石より出た磁束が磁束検出ギャップ（磁気検出素子）を通過しない磁気回路側）の磁気抵抗が、磁束検出ギャップに関係のある磁気回路側（磁石より出た磁束が磁束検出ギャップ（磁気検出素子）を通過する磁気回路側）の磁気抵抗よりも大きくなるように設定している。これにより、磁石の体格や磁力強度を大きくすることなく、検出対象物の使用角度範囲で必要な磁気検出素子の出力を得ることができる。

また、磁石の回転角度が、検出対象物の使用角度範囲（検出角度範囲）における中間角度付近の時の、従来の技術に対する磁気検出素子の出力状態（効率）を、磁石の回転角度が、検出対象物の使用角度範囲（検出角度範囲）における最大角度付近の時の、従来の技術に対する磁気検出素子の出力状態（効率）よりも落とすことができるので、磁石の回転角度に対する磁気検出素子の出力変化特性の直線性（リニアリティ）を向上させることができる。したがって、検出対象物の使用角度範囲（検出角度範囲）全体に渡って、検出対象物の回転角度の検出精度を向上させることができる。

請求項７に記載の発明によれば、磁石を、磁石内部の磁力線の向きが互いに平行となるように（平行）着磁することにより、検出対象物の使用角度範囲（検出角度範囲）を大きくとった場合でも、磁石の回転角度に対する磁気検出素子の出力変化特性の直線性（リニアリティ）を向上することができる。また、磁石の回転角度が中間角度付近から最大角度付近に向けて増加する際に、一対の分割ヨークを流れる磁束が磁束検出ギャップに集中するので、磁気検出素子に効率良く鎖交させることができ、磁気検出素子の出力が大きくなる。

請求項８に記載の発明によれば、一対の分割ヨークに、磁束検出ギャップを隔てて対向する垂直部（対向部）を設け、この垂直部を、上記の平面と平行に設置している。この場合、一対の分割ヨークの両垂直部間に形成される磁束検出ギャップに、磁石の回転中心と磁気検出素子の中心とが略同一軸線上に位置するように、磁気検出素子を配置しても良い。

請求項９に記載の発明によれば、一対の分割ヨークに、磁束検出ギャップを隔てて対向する垂直部（対向部）、およびこの垂直部の端部からヨーク開放端部の先端に向けて延長されたヨーク開放側延長部を設けている。
請求項１０に記載の発明によれば、ヨーク開放側延長部に、磁石側に凸な逆反り形状の円弧部を設けたことにより、使用角度範囲における中間角度と最大角度との間で、一対の分割ヨークの各ヨーク開放端部にストレート状の直線部を有する従来の技術と比べて、磁石の回転角度に対する磁気検出素子の出力変化特性の直線性（リニアリティ）を向上させることができる。したがって、検出対象物の使用角度範囲（検出角度範囲）全体に渡って、検出対象物の回転角度の検出精度を向上させることができる。

請求項１１に記載の発明によれば、ヨーク開放側延長部に、垂直部の端部より磁気検出素子から遠ざかる側に向けて真っ直ぐに延びる直線部、およびこの直線部の端部より磁石側に凸な逆反り形状の円弧部に向けて逆Ｕ字状に湾曲する屈曲部を設けている。
すなわち、ヨーク開放側延長部に屈曲部および円弧部を有し、円弧部が磁石より遠ざかる側に円弧状に形成されている。また、この円弧部に連なる屈曲部に磁石との間に形成されるエアギャップの中で最大エアギャップが形成されるので、磁石との間に形成されるエアギャップの最小状態からエアギャップが拡大する側に向けて磁石が所定の回転角度だけ回転すると、エアギャップが急激に増加する。これにより、使用角度範囲における中間角度と最大角度との間で、磁石の回転角度に対する磁気検出素子の出力変化特性の直線性（リニアリティ）を向上させることができる。したがって、検出対象物の使用角度範囲（検出角度範囲）全体に渡って、検出対象物の回転角度の検出精度を向上させることができる。
なお、一対の分割ヨークとして、上記の平面を境にして面対称（左右対称）となるように２分割され、且つ一対の分割ヨークの磁気検出素子側に対して反対側（片側）が開放された左右対称形状の開放型分割ヨークを用いても良い。そして、一対の分割ヨークに、直線部、屈曲部および円弧部よりなる「て」の字状の開放型分割部を設けても良い。

請求項１２に記載の発明によれば、磁石の回転中心を通り、検出対象物の回転軸に対して垂直な垂直線上に、磁気検出素子の中心が位置するように、一対の分割ヨーク間に形成される磁束検出ギャップに磁気検出素子を配置している。すなわち、磁石の回転中心と磁気検出素子の中心とが略同一軸線上に位置するように、磁束検出ギャップに磁気検出素子を配置している。
請求項１３に記載の発明によれば、磁気検出素子は、上記の平面と平行に両感磁面を有し、２分割された一対の分割ヨーク（の垂直部）間に形成された磁束検出ギャップに配置されている。ここで、磁束検出ギャップとは、その磁石側端部から磁石よりも遠ざかる側に向けて検出対象物の回転軸に対して垂直な半径方向に真っ直ぐに延びる一定幅のギャップのことである。
そして、磁石として、その板長さ方向に着磁された板状マグネットを採用した場合、板状マグネットの回転角度が使用角度範囲における最小角度の際、例えば板状マグネットの板長さ方向（着磁方向）と磁束検出ギャップの軸線方向とが直線上に一致（一直線上に位置）する時の、磁気検出素子の出力は最小出力状態となる。また、板状マグネットの回転角度が使用角度範囲における最大角度の際、例えば板状マグネットの板長さ方向（着磁方向）と磁束検出ギャップの軸線方向とが略直交する時の、磁気検出素子の出力は最大出力状態となる。

本発明を実施するための最良の形態は、磁石の体格や磁力強度を大きくすることなく、磁気検出素子の出力を大きくするという目的を、検出対象物の使用角度範囲（検出角度範囲）における磁気検出素子の出力が最大値となる場合の、磁石の回転角度を使用角度範囲の最大角度としたとき、磁石の回転角度が使用角度範囲の最大角度となった際の磁石の外表面で磁気検出素子より最も遠い箇所と磁石の回転中心との間の、磁気検出素子側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離と、一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークのヨーク開放端部の先端と基準位置との間の、磁気検出素子側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離とをほぼ合わせることで実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図８は本発明の実施例１を示したもので、図１は回転角度検出装置を示した図で、図２および図３は吸気モジュールを示した図である。

本実施例の内燃機関の制御装置（エンジン制御システム）は、例えば二輪自動車用エンジン（内燃機関：以下エンジンと言う）の燃焼室に向けて燃料を噴射供給する電子制御式燃料噴射装置と、エンジンの吸気系統に組み込まれた吸気モジュールと、これらの各システムを関連して制御するエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ：図示せず）とを備えている。その電子制御式燃料噴射装置は、電動式のフューエルポンプにより燃料（例えばガソリン）を一定の圧力に加圧してフューエルフィルタを介してインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）へ送り、最適なタイミングで燃料を噴射できるようにした装置（システム）である。

吸気モジュールは、二輪自動車等の車両のスロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品のスロットル操作量に基づいて、エンジンの燃焼室内に供給する吸入空気量（吸気量）を制御する吸気量制御装置（吸気通路開閉装置、システム）である。なお、スロットル操作量とは、四輪自動車においては、運転者のアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量）に相当する。

また、吸気モジュールは、エンジンの吸気ポートに接続するエンジン吸気管の途中に組み込まれたハウジングと、このハウジングの内部に開閉自在に収容されたスロットルバルブ（検出対象物）１と、このスロットルバルブ１と一体的に回動動作を行うバルブ軸であるシャフト２とを備えている。ここで、ハウジングは、エンジン吸気管の一部を構成する円筒形状のスロットルボデー１１等によって構成されている。ここで、スロットルボデー１１は、内部に断面円形状の吸気通路（以下スロットルボアと呼ぶ）１２が形成されたスロットルボア壁部（以下円筒部と呼ぶ）１３、およびこの円筒部１３の吸気流方向に対して直交する回転軸方向（シャフト２の軸線方向）の両側に円筒状の軸受け部１４等を有している。

本実施例の吸気モジュールは、スロットルボデー１１の円筒部１３の内部に開閉自在に収容されたバタフライ型バルブであるスロットルバルブ１を搭載している。このスロットルバルブ１は、その回転軸方向（直径方向）に延びるシャフト２に一体的に結合されている。このスロットルバルブ１は、吸入空気量を最小とする全閉位置から吸入空気量を最大とする全開位置までの使用角度範囲内において回転角度が変更されることで、エンジンの燃焼室内への吸入空気量を制御する。

シャフト２は、非磁性材料、例えば非磁性金属材料により略円柱形状に形成されている。そして、シャフト２の回転軸方向（軸線方向）の両端部は、スロットルボデー１１の円筒部１３の両側の軸受け部１４に回転自在に収容されている。このシャフト２の回転軸方向の一端部は、図示右側の軸受け部１４を貫通して、軸受け部１４に連なる円筒状のシャフト嵌合部１５の内部（中空部１６）に回転自在に収容されている。また、シャフト２の回転軸方向の一端部には、シャフト２の回転軸（回転中心軸線）に対して直交する直径方向の垂直線上に略一文字状の溝部１７が形成されている。

また、シャフト２の回転軸方向（軸線方向）の他端部は、図示左側の軸受け部１４を貫通して、スロットルボデー１１の外部に突出している。このシャフト２の回転軸方向の他端部には、アクセルレバー１８がかしめ等により固定されている。このアクセルレバー１８には、スロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品に連動するワイヤーケーブルが取り付けられている。また、スロットルボデー１１の円筒部１３とアクセルレバー１８との間には、アクセルレバー１８に対してスロットルバルブ１を全閉位置に戻す方向に付勢するスプリング荷重を与えるリターンスプリング１９が装着されている。

ここで、スロットルボデー１１は、非磁性材料（例えば熱可塑性樹脂等の樹脂材料）により樹脂一体成形（樹脂化）されている。このスロットルボデー１１の図示右側の軸受け部１４には、後述するスロットル開度センサ４を保持固定するセンサ保持部２１が一体的に形成されている。センサ保持部２１のうちの、スロットル開度センサ４の装着部（特にホールＩＣ５の装着部）より側方には、スロットル開度センサ４をセンサ保持部２１の所定の部位（特に磁束検出ギャップ）に挿入するための略長方形状のセンサ挿入孔２２が形成されている。このセンサ挿入孔２２の図示右端部は、開口している。これにより、センサ挿入孔２２の開口部は、ホールＩＣ５をセンサ保持部２１の所定の部位（特に磁束検出ギャップ）に挿入するためのセンサ挿入口として機能する。なお、センサ挿入孔２２の開口部は、ホールＩＣ５をセンサ保持部２１の所定の部位に組み付けた後に、樹脂材料よりなるカバープレート（センサカバー）２３をセンサ保持部２１の外壁面に熱溶着等により組み付けることで塞がれる。これにより、センサ保持部２１内に水分等の異物が侵入することを防止できる。

ここで、本実施例の吸気モジュールは、スロットルバルブ１の回転角度（バルブ角度、スロットル開度）を電気信号に変換し、ＥＣＵへどれだけスロットルバルブ１が開かれているかを出力する非接触式の回転角度検出装置（スロットル開度検出装置）を搭載している。この回転角度検出装置は、スロットルバルブ１のシャフト２の回転軸方向の一端部に固定された薄板状磁石（永久磁石：以下マグネットと呼ぶ）３と、このマグネット３と共に磁気回路を形成し、マグネット３の回転角度に対するホールＩＣ（後記する）の出力変化特性を利用してスロットルバルブ１の回転角度を検出するスロットル開度センサ（回転角度センサ）４とによって構成されている。
ここで、本実施例のＥＣＵは、スロットル開度センサ４の出力、つまりスロットル開度センサ４より出力された電気信号に対応した燃料噴射量を、エンジンの気筒に噴射供給するようにインジェクタの開弁期間を制御する噴射量制御を行うように構成されている。

マグネット３は、スロットル開度センサ４およびスロットルボデー（ハウジング）１１に対して相対回転するマグネットロータを構成するもので、検出対象物としてのスロットルバルブ１の回転に伴って回転するように、スロットルバルブ１のシャフト２の回転軸方向の一端部に保持固定されている。具体的には、スロットルバルブ１のシャフト２に形成された一文字状の溝部１７に接着剤等の固定手段を用いてマグネット３が保持固定されている。このマグネット３は、平面形状が正方形状（または長方形状）で、例えばサマリウム−コバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）磁石、ネオジウム（Ｎｄ）磁石等の希土類磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石が用いられ、長期間磁力を安定して発生し続ける直方体形状の永久磁石である。

本実施例のマグネット３は、板厚方向および板幅方向に対して略直交する板長さ方向の両端部が互いに極性が逆向きになるようにＮ極とＳ極とが着磁されている。また、マグネット３は、磁石内部の磁力線の向きが互いに平行となるように平行着磁されている。そして、マグネット３は、スロットルバルブ１のシャフト２の回転軸（回転中心軸線）に対して垂直な半径方向に着磁されている。これにより、マグネット３の着磁方向（板長さ方向）は、スロットルバルブ１のシャフト２の回転軸に対して垂直な直径方向と一致しており、マグネット３の板長さ方向の一方側の着磁面（磁極面）がＮ極とされ、また、マグネット３の板長さ方向の他方側の着磁面（磁極面）がＳ極とされている。

ここで、マグネット３は、その回転中心を中心にして、スロットルバルブ１の全閉位置から全開位置に至るまでの使用角度範囲で、中空部１６、特にスロットル開度センサ４の内部に形成されるマグネット収容空間２４にて回転可能とされている。このため、本実施例では、スロットルバルブ１が全閉開度の際に、図６（ａ）および図８（ａ）に示したように、マグネット３の回転角度が、スロットルバルブ１の使用角度範囲（検出角度範囲）における最小角度（例えば０ｄｅｇ）となる。

また、スロットルバルブ１が中間開度の際に、図６（ａ）および図８（ｂ）に示したように、マグネット３の回転角度が、スロットルバルブ１の使用角度範囲における中間角度（例えば４０ｄｅｇ）となる。また、スロットルバルブ１が全開開度の際に、図６（ａ）および図８（ｃ）に示したように、マグネット３の回転角度が、スロットルバルブ１の使用角度範囲における最大角度（例えば８０ｄｅｇ）となる。なお、マグネット３の回転角度が最大角度の状態の時にマグネット３の外表面の中で、後述する磁気検出素子であるホールＩＣ５より最も遠い箇所（マグネット下端）には、エッジ部（マグネット最下端部）２５が設けられている。

本実施例のスロットル開度センサ４は、スロットルボデー（ハウジング）１１に固定されるステータを構成するもので、マグネット３の磁極面より出た磁束密度を検出するホールＩＣ５と、左右対称形状となるように２分割された分割部間にホールＩＣ５を配置した非円筒形状のステータコアとによって構成されている。ここで、ステータコアは、ホールＩＣ５の板厚方向の中心（以下ホールＩＣ中心と呼ぶ）とマグネット３の回転中心（以下マグネット中心と呼ぶ）とを結ぶ基準線およびスロットルバルブ１のシャフト２の回転軸（回転中心軸線）を含んだ平面を境にして面対称（左右対称）となるように２分割された分割部よりなる。なお、２分割された一方の第１分割部を第１分割ヨーク（第１ステータヨーク）６と呼び、また、２分割された他方の第２分割部を第２分割ヨーク（第２ステータヨーク）７と呼ぶ。そして、一対の第１、第２分割ヨーク６、７は、マグネット３の着磁面（磁極面）より出た磁束をホールＩＣ５に集中させるための磁性体である。

ホールＩＣ５は、磁気回路の途中、つまり一対の第１、第２分割ヨーク６、７間に形成される磁束検出ギャップを通過する磁束密度（ホールＩＣ５を鎖交する磁束密度）に応じて出力が変化する非接触式の磁気検出素子を構成するホール素子と、このホール素子の出力を増幅する増幅回路とを一体化したＩＣ（集積回路）であって、磁束検出ギャップを通過する磁束密度（ホールＩＣ５に鎖交する磁束密度）に対応した電圧信号を出力する。なお、ホールＩＣ５は、磁束密度に対する出力ゲイン調整、オフセット調整、温度特性の補正のプログラムを外部から電気トリミングする機能を有したり、断線、ショートの自己診断機能を有していても良い。

ホールＩＣ５は、マグネット中心を通り、スロットルバルブ１のシャフト２の回転軸（回転中心軸線）に対して垂直な垂直線上に中心が位置するように、磁束検出ギャップに配置されている。すなわち、ホールＩＣ５は、マグネット中心とホールＩＣ中心とが略同一軸線上に位置するように、磁束検出ギャップに配置されている。また、ホールＩＣ５は、ホールＩＣ中心とマグネット中心とを結ぶ基準線およびスロットルバルブ１のシャフト２の回転軸（回転中心軸線）を含んだ平面と平行に一定幅の両感磁面を有している。これらの両感磁面は、ホールＩＣ５の板厚方向の両側にそれぞれ設けられている。

ここで、本実施例では、センサ挿入孔２２からホールＩＣ５を差し込んで、一対の第１、第２分割ヨーク６、７間に形成される磁束検出ギャップにホールＩＣ５を嵌め込むことで、スロットルボデー１１のセンサ保持部２１の所定の位置に組み付けられる。これにより、ホールＩＣ５は、磁束検出ギャップに嵌め込まれて位置決めされ、ホールＩＣ５のリード線（２本の出力取出用端子および１本の電源供給（給電）端子）がセンサ保持部２１にインサート成形されたコネクタピン（ターミナル：図示せず）に抵抗溶接等の接合手段を用いて電気的および機械的に接続されている。

一対の第１、第２分割ヨーク６、７は、片側が開放された左右対称形状の開放型分割ヨークであって、鉄等の磁性材料（磁性体）によって形成されている。これらの第１、第２分割ヨーク６、７は、一端側（図示上方側）に、磁束検出ギャップを隔てて対向する対向部（垂直部）３１、４１をそれぞれ有し、これらの垂直部３１、４１間（磁束検出ギャップ）にホールＩＣ５が配置されている。２つの垂直部３１、４１の図示下端部には、互いに遠ざかる側に略直角（Ｌ字状）に折り曲げられた２つの屈曲部３２、４２が設けられている。これらの屈曲部３２、４２は、後述する各ヨーク開放側延長部３３、４３の対向側端部に接続している。

また、一対の第１、第２分割ヨーク６、７は、ホールＩＣ側に対して反対側（開放側）に、スロットルバルブ１の使用角度範囲における最大角度付近（例えば８０ｄｅｇ近傍）で、マグネット３の着磁方向の両端部（両着磁面）との間に所定のエアギャップ（例えば最小エアギャップ）を形成するヨーク開放端部３７、４７をそれぞれ有している。これらのヨーク開放端部３７、４７は、スロットルバルブ１のシャフト２の回転軸方向の一端部およびマグネット３を回転自在に収容する非円形状のマグネット収容空間（磁石収容空間）２４を隔てて対向して配置されている。２つのヨーク開放端部３７、４７の詳細は後述する。

また、一対の第１、第２分割ヨーク６、７は、２つの垂直部３１、４１の図示下端部である２つの屈曲部３２、４２から２つのヨーク開放端部３７、４７の先端に向けて延長された２つのヨーク開放側延長部３３、４３をそれぞれ有している。これらのヨーク開放側延長部３３、４３は、２つの屈曲部３２、４２を介して、２つの垂直部３１、４１の図示下端部に接続されている。また、２つのヨーク開放側延長部３３、４３は、スロットルバルブ１の使用角度範囲全体に渡ってマグネット３の着磁方向の両端部（両着磁面）との間に所定のエアギャップを形成する部分で、２つの垂直部３１、４１の図示下端部よりホールＩＣ５から遠ざかる側に向けて真っ直ぐに延びる２つの直線部（両肩部）３４、４４、これらの直線部３４、４４の図示左右端部よりホールＩＣ５から遠ざかる側に向けて逆Ｕ字状に湾曲する２つのＵ字部（Ｕ字状の屈曲部）３５、４５、およびこれらのＵ字部３５、４５よりホールＩＣ５から遠ざかる側に向けて円弧状に湾曲する２つの円弧部３６、４６をそれぞれ有している。

２つの垂直部３１、４１は、各々がホールＩＣ５の両感磁面に接触した状態で、磁束検出ギャップを隔てて互いに対向して配置されたホールＩＣ保持部である。これらの垂直部３１、４１は、上記の開放型分割部よりも板幅が小さく、ホールＩＣ中心とマグネット中心とを結ぶ基準線およびスロットルバルブ１のシャフト２の回転軸（回転中心軸線）を含んだ平面と平行に設置されている。また、２つの垂直部３１、４１は、２つの各直線部３４、４４の磁束検出ギャップ側の端部よりシャフト２およびマグネット３の回転中心軸線から遠ざかる側に略直角的に折り曲げられて設けられている。なお、一対の第１、第２分割ヨーク６、７は、少なくとも２つの垂直部３１、４１の対向面側がセンサ挿入孔２２内で露出するように、センサ保持部２１の内部にインサート成形されている。

２つの直線部３４、４４は、上記の平面に対して略直交する方向（水平方向、垂直方向）で、且つ互いに遠ざかる側に略ストレート状に垂直方向（図示左右方向）に延ばされている。また、２つの直線部３４、４４は、一対の第１、第２分割ヨーク６、７の中で、マグネット３の着磁方向の一端部（Ｎ極）より垂直方向に最も離れた位置に設けられており、マグネット３の着磁方向の一端部（Ｎ極）との間には、最も大きいエアギャップが形成される。また、２つのＵ字部３５、４５は、２つの直線部３４、４４の図示左右端部より２つの円弧部３６、４６に向けて略鋭角的に折り曲げられて円弧部３６、４６の図示上端部に繋がる円弧状の屈曲部である。これらのＵ字部３５、４５は、マグネット３との間に、マグネット３の着磁方向の両端部と一対の第１、第２分割ヨーク６、７の各内周面との間に形成される全エアギャップの中で最も大きい最大エアギャップを形成する。

２つのＵ字部３５、４５は、マグネット側に対して反対側に凸なＵ字状で、２つの直線部３４、４４の図示左右端部より２つの円弧部３６、４６に向けて逆Ｕ字状に湾曲している。また、円弧部３６、４６は、マグネット側に凸な逆反り形状の円弧部であって、Ｕ字部３５、４５の図示下端部よりホールＩＣ側に対して反対側（開放側）に円弧状に湾曲している。ここで、本実施例の第１分割ヨーク６は、直線部３４、Ｕ字部３５および円弧部３６よりなる略「逆て」の字状の開放型分割部を構成している。また、本実施例の第２分割ヨーク７は、直線部４４、Ｕ字部４５および円弧部４６よりなる略「て」の字状の開放型分割部を構成している。また、第１分割ヨーク６は、直線部３４およびＵ字部３５よりなる略「逆つ」の字状の分割部を構成し、第２分割ヨーク７は、直線部４４およびＵ字部４５よりなる略「つ」の字状の分割部を構成している。

磁束検出ギャップは、一対の第１、第２分割ヨーク６、７の各垂直部３１、４１間に形成されたギャップであり、そのマグネット側端部からマグネット３よりも遠ざかる側に向けて、スロットルバルブ１のシャフト２の回転軸（回転中心軸線）に対して垂直な半径方向に真っ直ぐに延びる一定幅のギャップである。この磁束検出ギャップには、マグネット中心とホールＩＣ中心とが同一軸線上に位置するように、ホールＩＣ５が配置されている。また、磁束検出ギャップは、マグネット３と２つのヨーク開放端部３７、４７とのエアギャップが最小となる位置関係の際に、マグネット３の着磁方向に対して、ホールＩＣ５の両感磁面に鎖交する磁束密度が比較的に大きくなる位置関係となるように、マグネット３と一対の第１、第２分割ヨーク６、７とで構成される磁気回路の途中に設けられている。

これにより、本実施例のホールＩＣ５は、マグネット３の板長さ方向（着磁方向）と磁束検出ギャップとが直線上に一致する際の、マグネット３の回転角度を、使用角度範囲における最小角度（例えば０ｄｅｇ）とし、マグネット３の板長さ方向（着磁方向）と磁束検出ギャップとが直交する際の、マグネット３の回転角度を、使用角度範囲よりも広い検出可能範囲における角度（例えば９０ｄｅｇ）としたとき、マグネット３の回転角度が９０ｄｅｇの時に、磁束検出ギャップを通過する磁束密度が最大となり、最大出力値を出力し、マグネット３の回転角度が０ｄｅｇの時に、磁束検出ギャップを通過する磁束密度が最小になり、最小出力値を出力する。

次に、一対の第１、第２分割ヨーク６、７の２つのヨーク開放側延長部３３、４３、特に２つの円弧部３６、４６および２つのヨーク開放端部３７、４７の詳細を図１ないし図８に基づいて説明する。ここで、図４はマグネット３の回転角度が使用角度範囲における最大角度の時の磁束の流れを示した図である。

２つのヨーク開放側延長部３３、４３は、一対の第１、第２分割ヨーク６、７の各ヨーク開放端側に、マグネット側に凸な逆反り形状の円弧部３６、４６をそれぞれ有している。本実施例では、２つのＵ字部３５、４５の図示下端部から２つのヨーク開放端部３７、４７の各先端面３８、４８に至るまでの、一対の第１、第２分割ヨーク６、７の各ヨーク開放端側に円弧部３６、４６がそれぞれ設けられている。つまり、２つのヨーク開放端部３７、４７には、円弧部３６、４６が含まれている。

ここで、本実施例の２つの円弧部３６、４６は、マグネット３の周りに配置され、このマグネット３の磁束を集める部分であって、ホールＩＣ側に対して反対側に、マグネット３との間に所定のエアギャップを形成する。また、２つの円弧部３６、４６および２つのＵ字部３５、４５は、エアギャップ最小状態からエアギャップが拡大する側に向けてマグネット３が所定の回転角度だけ回転するに従って、マグネット３の着磁方向の両着磁面と一対の第１、第２分割ヨーク６、７の内側面との間に形成されるエアギャップが急激に増加するように設けられている。そして、２つの円弧部３６、４６は、一対の第１、第２分割ヨーク６、７の各Ｕ字部３５、４５の図示下端部に向けて互いに遠ざかるように反り返るように設けられている。

そして、本実施例の回転角度検出装置は、マグネット３に対して一対の第１、第２分割ヨーク６、７の２つのヨーク開放側延長部３３、４３、特に２つの円弧部３６、４６および２つのヨーク開放端部３７、４７を図１および図４に示した位置関係となるように配置している。
それは、マグネット３の着磁方向の両着磁面と一対の第１、第２分割ヨーク６、７の内側面との間に形成されるエアギャップが最小となる位置を基準位置（マグネット３の回転中心軸線に対して垂直な垂直線が交差する位置：ヨーク開放側長さ０ｍｍ）としたとき、マグネット３の回転角度が使用角度範囲における最大角度の状態の時、すなわち、ホールＩＣ５が使用角度範囲における最大出力状態（最大出力値）の時の、マグネット３の回転角度（例えば８０ｄｅｇ）での、マグネット３のエッジ部（マグネット最下端部）２５とマグネット３の回転中心（マグネット中心）との間の、ホールＩＣ側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離と、２つの第１、第２分割ヨーク６、７のうちの少なくとも一方の第２分割ヨーク７のヨーク開放端部４７の先端面（開放側ヨーク先端面）４８と基準位置との間の、ホールＩＣ側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離とが略一致するように、マグネット３に対して一対の第１、第２分割ヨーク６、７を配置している。

ここで、マグネット３のエッジ部２５とマグネット中心との間の、ホールＩＣ側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離と、ヨーク開放端部４７の先端面４８と基準位置との間の、ホールＩＣ側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離とを略一致させるとは、マグネット３のエッジ部２５とヨーク開放端部４７の先端面４８との直線距離が、０ｍｍから１．５ｍｍまでの範囲、望ましくは１．１ｍｍから１．２ｍｍまでの範囲のことである。この範囲は、マグネット３の板厚によって変わる。つまり、マグネット３の板厚が厚くなる程、範囲は大きくなる。
また、２つの第１、第２分割ヨーク６、７のうちの少なくとも一方の第２分割ヨーク７のヨーク開放端部４７の先端面４８とは、マグネット３の板長さ方向（着磁方向）の両磁極面のうちで、使用角度範囲における最大角度（ホールＩＣ５が使用角度範囲における最大出力状態）の時に、図示下方側に位置する側の磁極面と対向する側（本例では第２分割ヨーク７）のヨーク開放端部４７の先端面４８のことである。

また、本実施例の回転角度検出装置は、マグネット３の回転角度が使用角度範囲よりも広い検出可能範囲における角度（例えば９０ｄｅｇ）の時に、マグネット３の着磁方向の両着磁面と一対の第１、第２分割ヨーク６、７の内側面との間に形成されるエアギャップが最小となる位置を基準位置（マグネット３の回転中心軸線に対して垂直な垂直線が交差する位置：ヨーク開放側長さ０ｍｍ）としたとき、この基準位置からホールＩＣ側の各Ｕ字部３５、４５の図示下端部に向けて所定の円弧長さ分だけ円弧状（逆反り形状）に湾曲するように延長されている。

また、一対の第１、第２分割ヨーク６、７の各ヨーク開放端部３７、４７は、その基準位置からホールＩＣ側に対して反対側（開放側）の先端面３８、４８に向けて所定のヨーク開放側長さ（Ｌ）分だけ円弧状（逆反り形状）に湾曲するように延長されている。ここで、ヨーク開放側長さ（Ｌ）とは、基準位置から２つのヨーク開放端部３７、４７の先端面３８、４８に至るまでの垂直方向の直線距離（２つのヨーク開放端部３７、４７の長さ）のことである。なお、基準位置から２つのヨーク開放端部３７、４７の先端面３８、４８に至るまでの距離を、２つのヨーク開放端部３７、４７の円弧の長さとしても良い。また、ヨーク開放端部３７を基準位置（Ｌ＝０ｍｍ）とし、ヨーク開放端部４７を所定のヨーク開放側長さ（Ｌ）分だけ長くしても良い。

次に、マグネット３の回転角度（ｄｅｇ）、および一対の第１、第２分割ヨーク６、７の各ヨーク開放端部３７、４７の長さを種々変化させて、磁束検出ギャップを通過する磁束密度、つまりホールＩＣ（ＩＣ部）５を鎖交する磁束密度がどのように変化するかについて調査した実験１について説明する。実験１は、マグネット３の回転角度（ｄｅｇ）に対して一対の第１、第２分割ヨーク６、７の各ヨーク開放端部３７、４７の長さ（ヨーク開放側長さ：Ｌ）を−１．５ｍｍ〜＋６．０ｍｍの範囲で変化させ、ＩＣ部磁束密度について調査したもので、その実験結果を図５のグラフに示した。

ここで、実験１で用いたマグネット３は、実施例１で使用する磁石と同様な規格で、その板厚および板幅が１．５ｍｍで、且つその板長さが５．４ｍｍで、その板長さ方向に着磁された薄板状マグネットであって、その板長さ方向が、スロットルバルブ１のシャフト２の回転軸（回転中心軸線）に対して垂直な半径方向に一致（対応）している。なお、マグネット３の板厚よりも板幅が長くても、また、短くてもどちらでも構わない。
また、一対の第１、第２分割ヨーク６、７の２つのヨーク開放側延長部３３、４３、特に２つの円弧部３６、４６および２つのヨーク開放端部３７、４７の板幅は、マグネット３と略同様な１．５ｍｍ程度のものを用いている。なお、実施例１のヨーク開放側長さ（Ｌ）は１．１ｍｍで、従来の技術（図１１（ｂ）参照）のヨーク開放側長さ（Ｌ）は６ｍｍである。

図５のグラフからも確認できるように、マグネット３の回転角度が使用角度範囲における「１０ｄｅｇ」の場合には、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が０ｍｍ〜３ｍｍの範囲よりも大きくても小さくても磁束密度が少なく、ホールＩＣ５の出力が小さくなる傾向にあることが分かる。なお、マグネット３の回転角度が「１０ｄｅｇ」の時で最も効率が良いのは、つまり磁束検出ギャップを通過する磁束量が最大となりホールＩＣ５の出力が最も大きくなるのは、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が２．５ｍｍの場合である。
また、マグネット３の回転角度が使用角度範囲における「２０ｄｅｇ」の場合には、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が０ｍｍ〜３ｍｍの範囲よりも大きくても小さくても磁束密度が少なく、ホールＩＣ５の出力が小さくなる傾向にあることが分かる。なお、マグネット３の回転角度が「２０ｄｅｇ」の時で最も効率が良いのは、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が３ｍｍの場合である。

また、マグネット３の回転角度が使用角度範囲における「３０ｄｅｇ」の場合には、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲よりも大きくても小さくても磁束密度が少なく、ホールＩＣ５の出力が小さくなる傾向にあることが分かる。なお、マグネット３の回転角度が「３０ｄｅｇ」の時で最も効率が良いのは、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が３ｍｍの場合である。
また、マグネット３の回転角度が使用角度範囲における中間角度である「４０ｄｅｇ」の場合には、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲よりも大きくても小さくても磁束密度が少なく、ホールＩＣ５の出力が小さくなる傾向にあることが分かる。なお、マグネット３の回転角度が「４０ｄｅｇ」の時で最も効率が良いのは、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が２．５ｍｍの場合である。

また、マグネット３の回転角度が使用角度範囲における「５０ｄｅｇ」の場合には、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が０ｍｍ〜３ｍｍの範囲よりも大きくても小さくても磁束密度が少なく、ホールＩＣ５の出力が小さくなる傾向にあることが分かる。なお、マグネット３の回転角度が「５０ｄｅｇ」の時で最も効率が良いのは、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が１．５ｍｍの場合である。
また、マグネット３の回転角度が使用角度範囲における「６０ｄｅｇ」の場合には、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が０ｍｍ〜３ｍｍの範囲よりも大きくても小さくても磁束密度が少なく、ホールＩＣ５の出力が小さくなる傾向にあることが分かる。なお、マグネット３の回転角度が「６０ｄｅｇ」の時で最も効率が良いのは、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が２ｍｍの場合である。

また、マグネット３の回転角度が使用角度範囲における「７０ｄｅｇ」の場合には、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が０ｍｍ〜３ｍｍの範囲よりも大きくても小さくても磁束密度が少なく、ホールＩＣ５の出力が小さくなる傾向にあることが分かる。なお、マグネット３の回転角度が「７０ｄｅｇ」の時で最も効率が良いのは、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が２ｍｍの場合である。
また、マグネット３の回転角度が使用角度範囲における最大角度である「８０ｄｅｇ」の場合には、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が０ｍｍ〜３ｍｍの範囲よりも大きくても小さくても磁束密度が少なく、ホールＩＣ５の出力が小さくなる傾向にあることが分かる。なお、マグネット３の回転角度が「８０ｄｅｇ」の時で最も効率が良いのは、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が１．５ｍｍの場合である。
また、マグネット３の回転角度が使用角度範囲外の「９０ｄｅｇ」の場合には、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が０ｍｍ〜３ｍｍの範囲よりも大きくても小さくても磁束密度が少なく、ホールＩＣ５の出力が小さくなる傾向にあることが分かる。なお、マグネット３の回転角度が「９０ｄｅｇ」の時で最も効率が良いのは、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が１．５ｍｍの場合である。

したがって、図５のグラフからも確認できるように、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が０．５ｍｍから３ｍｍまでの範囲では、マグネット３の回転角度に関わらず、磁束密度が多くなるので効率が良く、また、ヨーク開放側長さ（Ｌ）が０．７ｍｍから３ｍｍまでの範囲では、マグネット３の回転角度に関わらず、磁束密度が更に多くなるので効率が更に良好となる傾向にあることが分かる。特にヨーク開放側長さ（Ｌ）が１．１ｍｍから２ｍｍまでの範囲では、効率が最も良好となる傾向にあることが分かる。そこで、実施例１では、図６（ａ）に示したように、ヨーク開放側長さ（Ｌ）を１．１ｍｍに設定している。

また、本実施例の回転角度検出装置においては、ヨーク開放側長さ（Ｌ）を最適な値に設定することで、一対の第１、第２分割ヨーク６、７の各ヨーク開放端部３７、４７の長さ、つまりヨーク開放側長さ（Ｌ）を、スロットルバルブ１の使用角度範囲における中間角度（例えば４０ｄｅｇ）付近から最大角度付近（例えば８０ｄｅｇ）に至るまでの範囲で、磁束検出ギャップに関係のない磁気回路（Ａ）側の磁気抵抗が、磁束検出ギャップに関係のある磁気回路（Ｂ）側の磁気抵抗よりも大きくなるように設定している。これにより、マグネット３の体格や磁力強度を大きくすることなく、スロットルバルブ１の使用角度範囲で必要なホールＩＣ５の出力を得ることができる。なお、磁気回路（Ａ）側とは、図６および図８に示したように、マグネット３の板長さ方向（着磁方向）の一方側の磁極面より出た磁束が磁束検出ギャップ（ホールＩＣ５）を通過しない磁気回路側のことである。また、磁気回路（Ｂ）側とは、マグネット３の板長さ方向（着磁方向）の一方側の磁極面より出た磁束が磁束検出ギャップ（ホールＩＣ５）を通過する磁気回路側のことである。

［実施例１の作用］
次に、本実施例の回転角度検出装置を備えた吸気モジュールの作用を図１ないし図８に基づいて簡単に説明する。

運転者によってスロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品が操作されると、スロットル操作部品にワイヤーケーブルを介して連結されたアクセルレバー１８が回転する。これに伴って、運転者のスロットル操作量に応じてスロットルバルブ１がシャフト２の軸心（回転軸）を中心にして回転する。これにより、エンジンの燃焼室に連通するスロットルボア１２が開かれるので、エンジン回転速度が運転者のスロットル操作量に対応した速度に変更される。このとき、スロットル開度センサ４のホールＩＣ５より出力された電気信号（センサ信号）を入力したＥＣＵは、電子制御式燃料噴射装置に必要な制御目標値（燃料噴射時期や燃料噴射量等）を演算する。

ＥＣＵは、例えば吸気圧センサによってスロットルバルブ１よりも吸気流方向の下流側の吸気管圧力を検出して間接的に吸入空気量を演算し、この演算した吸入空気量と計測したエンジン回転速度とから基本噴射時間（基本噴射量）を計算する。そして、この基本噴射時間に、スロットル開度センサ４のホールＩＣ５の出力値に応じた補正量（噴射量補正量）を加味して最終噴射時間（燃料噴射量、目標噴射量）を決定する。また、ＥＣＵは、エンジンの吸気工程前に燃料噴射が終了するように燃料噴射時期（タイミング、目標噴射時期）および燃料噴射量を最適化している。

次に、マグネット３の回転角度を、スロットルバルブ１の使用角度範囲における最小角度（例えば０ｄｅｇ）から中間角度（例えば４０ｄｅｇ）を経て最大角度（例えば８０ｄｅｇ）に至るまでの範囲で変化させて、ホールＩＣ５の出力がどのように変化するかについて調査した実験２について説明する。実験２は、マグネット３の回転角度を変化させ、ホールＩＣ５の出力状態について調査したもので、その実験結果を図７のグラフに示した。

図７のグラフにおいて、太い実線は、ヨーク開放側長さ（Ｌ）を１．１ｍｍに設定した実施例１の回転角度検出装置の実験結果を示し、屈曲点の有る細い実線は、ヨーク開放側長さ（Ｌ）を６ｍｍに設定した従来の技術（特許文献２に記載の回転角度検出装置）を示す。
ここで、実施例１の回転角度検出装置においては、スロットル開度センサ４のホールＩＣ５に対して磁力を与えるマグネット３として、その板厚および板幅が１．５ｍｍで、且つその板長さが５．４ｍｍで、その板長さ方向に平行着磁された直方体形状の永久磁石を使用し、スロットル開度センサ４の一対の第１、第２分割ヨーク６、７として、片側が開放された開放ヨークを使用している。

そして、エンジンのアイドル運転時、つまりスロットルバルブ１の全閉時（スロットル開度が０％の時）には、スロットルバルブ１のシャフト２の回転軸方向の一端部に保持固定されたマグネット３の回転角度が、スロットルバルブ１の使用角度範囲（検出角度範囲）における最小角度（例えば０ｄｅｇ）となる。この場合には、マグネット３の板長さ方向の軸線とホールＩＣ５の板長さ方向の軸線とが直線上に位置する（図６（ａ）および図８（ａ）参照）。

そして、ヨーク開放側長さ（Ｌ）を１．１ｍｍに設定した実施例１の場合、図１、図４、図６（ａ）および図８（ａ）に示したように、マグネット３の着磁方向（板長さ方向）の一方側の磁極（例えばＮ極またはＳ極）→第１分割ヨーク６のヨーク開放側延長部３３（ヨーク開放端部３７の先端面３８→円弧部３６→Ｕ字部３５→直線部３４）→マグネット３の着磁方向（板長さ方向）の他方側の磁極（例えばＳ極またはＮ極）の経路で、マグネット３の磁極面より出た磁束が流れる磁気回路（Ａ）が形成される。また、マグネット３のＮ極（またはＳ極）→第２分割ヨーク７のヨーク開放側延長部４３（ヨーク開放端部４７の先端面４８→円弧部４６→Ｕ字部４５→直線部４４）→マグネット３のＳ極（またはＮ極）の経路で、マグネット３の磁極面より出た磁束が流れる磁気回路（Ｂ）が形成される。

このとき、磁束検出ギャップ（ホールＩＣ５）を磁束が通過しないため、ホールＩＣ５の出力は、図７のグラフに示したように、ほぼ０（ゼロ）となる。あるいはマグネット３の着磁方向に対して、磁束検出ギャップを通過する磁束密度（ホールＩＣ５に鎖交する磁束密度）が比較的に小さくなる位置関係となる。したがって、スロットルバルブ１の使用角度範囲（検出角度範囲）における最小角度（例えば０ｄｅｇ）の場合には、図７のグラフからも確認できるように、マグネット３の回転角度に対するホールＩＣ５の出力がほぼ０となる。

次に、マグネット３をその回転中心を中心にして回転角度０ｄｅｇの状態から４０ｄｅｇ分だけ図示左回転させ、マグネット３の回転角度を４０ｄｅｇにした場合には、図１、図４、図６（ａ）および図８（ｂ）に示したように、マグネット３のＮ極（またはＳ極）→第１分割ヨーク６のヨーク開放側延長部３３（ヨーク開放端部３７の先端面３８→円弧部３６）→マグネット３のＳ極（またはＮ極）の経路で、マグネット３の磁極面より出た磁束が流れる磁気回路（Ａ）が形成される。また、マグネット３のＮ極（またはＳ極）→第２分割ヨーク７のヨーク開放側延長部４３（ヨーク開放端部４７の先端面４８→円弧部４６→Ｕ字部４５→直線部４４）→屈曲部４２→垂直部４１→ホールＩＣ５→垂直部３１→屈曲部３２→第１分割ヨーク６のヨーク開放側延長部３３（直線部３４→Ｕ字部３５→円弧部３６）→マグネット３のＳ極（またはＮ極）の経路で、マグネット３の磁極面より出た磁束が流れる磁気回路（Ｂ）が形成される。
このとき、マグネット３の着磁方向に対して、磁束検出ギャップを通過する磁束密度（ホールＩＣ５に鎖交する磁束密度）が比較的に中程度となる位置関係となる。これにより、スロットルバルブ１およびマグネット３の回転角度に対するホールＩＣ５の出力は、図７のグラフに示したように、変化量に応じリニアに出力が増加する。

次に、マグネット３をその回転中心を中心にして回転角度４０ｄｅｇの状態から４０ｄｅｇ分だけ図示左回転させ、マグネット３の回転角度を８０ｄｅｇにした場合には、図１、図４、図６（ａ）および図８（ｃ）に示したように、マグネット３のＮ極（またはＳ極）→第２分割ヨーク７のヨーク開放側延長部４３（円弧部４６→Ｕ字部４５→直線部４４）→屈曲部４２→垂直部４１→ホールＩＣ５→垂直部３１→屈曲部３２→第１分割ヨーク６のヨーク開放側延長部３３（直線部３４→Ｕ字部３５→円弧部３６）→マグネット３のＳ極（またはＮ極）の経路で、マグネット３の磁極面より出た磁束が流れる磁気回路（Ｂ）が形成される。なお、図４に示したように、磁気回路（Ａ）も形成されるが、ヨーク開放側長さ（Ｌ）を１．１ｍｍに設定しているため、従来の技術（ヨーク開放側長さ（Ｌ）が６ｍｍ）と比べてヨーク開放側長さ（Ｌ）が極端に短く、磁気回路（Ｂ）側の磁気抵抗よりも磁気回路（Ａ）側の磁気抵抗が非常に大きくなる。このため、マグネット３の磁極面より出た磁束の殆どは、磁気回路（Ｂ）を流れる。

［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の回転角度検出装置においては、マグネット３より磁束を与えられる一対の第１、第２分割ヨーク６、７に、マグネット３との間に所定のエアギャップ（マグネット３の回転角度が増加するに従って狭くなる可変エアギャップ）を形成する２つのヨーク開放側延長部３３、４３をそれぞれ設けている。また、２つのヨーク開放側延長部３３、４３に、スロットルバルブ１の使用角度範囲における最大角度付近で、マグネット３との間に最小エアギャップを形成する２つの円弧部３６、４６および２つのヨーク開放端部３７、４７をそれぞれ設けている。

そして、本実施例の回転角度検出装置においては、ホールＩＣ５が使用角度範囲における最大出力状態の時、すなわち、マグネット３の回転角度が使用角度範囲における最大角度（例えば８０ｄｅｇ）の時の、マグネット３のエッジ部２５とマグネット中心との間の、ホールＩＣ側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離と、ヨーク開放端部４７の先端面４８と基準位置との間の、ホールＩＣ側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離とが略一致するように、マグネット３に対して一対の第１、第２分割ヨーク６、７を配置している。また、一対の第１、第２分割ヨーク６、７のヨーク開放側長さ（Ｌ）を最適な値（例えば１．１ｍｍ）に設定している。

これによって、基準位置から先端面３８、４８に至るまでの直線距離、つまり２つのヨーク開放端部３７、４７の長さに相当するヨーク開放側長さ（Ｌ）を、従来の技術（ヨーク開放側長さ（Ｌ）が６ｍｍのもの）と比べて大きく短縮することができる。
これにより、スロットルバルブ１の使用角度範囲、特に使用角度範囲における中間角度付近から最大角度付近に至るまでの角度範囲において、ホールＩＣ５の出力に影響を及ぼす磁気回路（Ｂ）側の磁気抵抗に比べて、ホールＩＣ５の出力に影響のない（関係しない）磁気回路（Ａ）側の磁気抵抗が増加する。このため、マグネット３の板長さ方向（着磁方向）の一方側の磁極面より出た磁束を、磁気回路（Ｂ）側に集中させることができる。

すなわち、一対の第１、第２分割ヨーク６、７の２つのヨーク開放側延長部３３、４３を流れる磁束を磁束検出ギャップに集中させて、ホールＩＣ５に効率良く鎖交させることにより、従来の技術と比べてホールＩＣ５の出力を大きくする。これにより、マグネット３の体格や磁力強度を大きくすることなく、スロットルバルブ１の使用角度範囲で必要なホールＩＣ５の出力を得ることができる。
したがって、回転角度検出装置全体の体格の大型化を抑えることができるので、回転角度検出装置の搭載スペースを容易に確保することができる。また、マグネット３の体格や磁力強度を大きくすることなく、マグネット３の回転角度に対するホールＩＣ５の出力変化特性の直線性（リニアリティ）を向上させることができるので、スロットルバルブ１の回転角度の検出精度を向上させることができる。

また、本実施例の回転角度検出装置においては、ホールＩＣ中心とマグネット中心とを結ぶ基準線およびスロットルバルブ１のシャフト２の回転軸（回転中心軸線）を含んだ平面を境にして面対称（左右対称）となるように２分割された一対の第１、第２分割ヨーク６、７の片側、つまりホールＩＣ側に対して反対側を開放している。
そして、スロットルバルブ１の使用角度範囲におけるホールＩＣ５の出力が最大出力状態となる場合の、マグネット３の回転角度を使用角度範囲の最大角度としたとき、マグネット３の回転角度が使用角度範囲の最大角度となった際のマグネット３の回転角度（例えば８０ｄｅｇ）での、マグネット３のエッジ部２５とマグネット中心との間の、ホールＩＣ側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離と、ヨーク開放端部４７の先端面４８と基準位置との間の、ホールＩＣ側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離とをほぼ合わせている。

このような構成を採用した場合には、図７のグラフに示したように、従来の技術の使用角度範囲における中間角度付近でのホールＩＣ５の出力よりも、実施例１の使用角度範囲における中間角度付近でのホールＩＣ５の出力（例えば中間出力値）の方が所定の増加分（中間角度付近の効率α）だけ、マグネット３の回転角度に対するホールＩＣ５の出力が大きくなる。
また、図７のグラフに示したように、従来の技術の使用角度範囲における最大角度付近でのホールＩＣ５の出力よりも、実施例１の使用角度範囲における最大角度付近でのホールＩＣ５の出力（例えば最大出力値）の方が所定の増加分（最大角度付近の効率β）だけ、マグネット３の回転角度に対するホールＩＣ５の出力が大きくなる。
ここで、スロットルバルブ１の使用角度範囲（検出角度範囲）を大きくとる場合、使用角度範囲における中間角度付近の効率αを、使用角度範囲における最大角度付近の効率βよりも落とすことができる。これによって、図７のグラフに示したように、マグネット３の回転角度に対するホールＩＣ５の出力変化特性の直線性（リニアリティ）を向上させることができるので、スロットルバルブ１の使用角度範囲（検出角度範囲）全体に渡って、スロットルバルブ１の回転角度の検出精度を向上させることができる。

図９および図１０は本発明の実施例２を示したもので、図９および図１０は回転角度検出装置を示した図である。

実施例１では、ホールＩＣ中心とマグネット中心とを結ぶ基準線およびスロットルバルブ１のシャフト２の回転軸（回転中心軸線）を含んだ平面に直交し、マグネット中心を通る水平線（垂直線）Ｓに平行となるように、一対の第１、第２分割ヨーク６、７のヨーク開放端部３７、４７の先端面３８、４８を形成している。
本実施例では、実施例１と異なり、一対の第１、第２分割ヨーク６、７のヨーク開放端部３７、４７の先端面（開放側ヨーク先端面）３８、４８を、上記の水平線（垂直線）Ｓに対して若干傾斜するように形成している。

また、本実施例の回転角度検出装置においては、マグネット３の着磁方向の両着磁面と一対の第１、第２分割ヨーク６、７の内側面との間に形成されるエアギャップが最小となる位置を基準位置としたとき、ホールＩＣ５が使用角度範囲における最大出力状態の時、すなわち、マグネット３の回転角度が使用角度範囲における最大角度（例えば８０ｄｅｇ）の時の、マグネット３のエッジ部２５とマグネット中心との間の、ホールＩＣ側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離と、第２分割ヨーク７のヨーク開放端部４７の円弧部４６の先端エッジ部（開放側ヨーク先端）４９と基準位置との間の、ホールＩＣ側に対して反対側に向かう基準線と平行な直線距離とが略一致するように、マグネット３に対して一対の第１、第２分割ヨーク６、７を配置している。

また、本実施例の回転角度検出装置は、マグネット３の回転角度が使用角度範囲よりも広い検出可能範囲における角度（例えば９０ｄｅｇ）の時に、上記の基準位置からホールＩＣ側に対して反対側（開放側）のヨーク開放端部３７、４７の先端面３８、４８または先端エッジ部３９、４９に向けて所定のヨーク開放側長さ（Ｌ）分だけ円弧状（逆反り形状）に延長されている。そして、本実施例では、ヨーク開放側長さ（Ｌ）を、実施例１と同様な値に設定している。これによって、実施例１と同様な作用効果を達成することができる。

［変形例］
本実施例では、本発明の回転角度検出装置を、スロットルバルブ１の回転角度に相当するスロットル開度を検出するスロットル開度検出装置に適用しているが、本発明の回転角度検出装置を、アクセルペダルの踏み込み量に相当するアクセル開度を検出するアクセル開度検出装置に適用しても良い。また、本発明の回転角度検出装置を、ハウジング内に形成される流体流路を開閉するバルブ（排気ガス還流量制御弁等の空気流量制御弁の弁体）の回転角度を検出する回転角度検出装置に適用しても良い。また、本発明の回転角度検出装置を、スロットルバルブ１を電動モータ等の動力源の駆動力を利用して開弁駆動するものに用いても良い。

本実施例では、磁石として、板状または柱状のマグネット３を用いたが、磁石として、細い針状または細い棒状の磁石を用いても良い。特に、互いに極性が逆向きになるように着磁される板長さ方向の両端部が細ければ細い程、マグネット３の回転角度に対するホールＩＣ５の出力電圧のリニアリティ（ホールＩＣ５の出力変化特性の直線性）を改善できる。なお、マグネット３として、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｂ粉末を焼結した樹脂磁石を用いても良い。また、磁石として、通電されると起磁力を発生する電磁石を用いても良い。また、磁石として、永久磁石とロータコア（磁性体）とで構成されるマグネットロータを用いても良い。

本実施例では、非接触式の磁気検出素子として、ホールＩＣ５を用いた例を説明したが、非接触式の磁気検出素子として、ホール素子単体や、磁気抵抗素子を用いても良い。また、本実施例では、一対の第１、第２分割ヨーク６、７の基準位置からホールＩＣ側に対して反対側（開放側）のヨーク開放端部３７、４７の先端面３８、４８に向けて所定のヨーク開放側長さ（Ｌ）分だけ円弧状に延長しているが、一対の第１、第２分割ヨーク６、７の基準位置からホールＩＣ側に対して反対側（開放側）のヨーク開放端部３７、４７の先端面３８、４８に向けて所定のヨーク開放側長さ（Ｌ）分だけ直線状に延長しても良い。つまり、一対の第１、第２分割ヨーク６、７の基準位置から円弧部３６、４６の接線方向に直線状に延長しても良い。

本実施例では、検出対象物の使用角度範囲として、０ｄｅｇ〜８０ｄｅｇを採用しているが、検出対象物の使用角度範囲として、−４０ｄｅｇ〜＋４０ｄｅｇ、−８０ｄｅｇ〜０ｄｅｇ等を採用しても良い。また、スロットルバルブ１の開弁作動方向を、マグネット３の回転中心を中心にして図示左回転方向としているが、スロットルバルブ１の開弁作動方向を、マグネット３の回転中心を中心にして図示右回転方向としても良い。また、検出対象物の使用角度範囲を実施例１及び２よりも大きくしても良い。この場合には、検出対象物の使用角度範囲として、０ｄｅｇ〜９０ｄｅｇ、−８０ｄｅｇ〜＋８０ｄｅｇ等を用いる。

回転角度検出装置を示した斜視図である（実施例１）。 吸気モジュールを示した断面図である（実施例１）。 図２のＹ−Ｙ断面図である（実施例１）。 回転角度検出装置を示した正面図である（実施例１）。 マグネットの回転角度に対するＩＣ部磁束密度とヨーク開放側長さとの関係を示したグラグである（実施例１、従来の技術）。 （ａ）は実施例１の磁束の流れを示した説明図で、（ｂ）は従来の技術の磁束の流れを示した説明図である（実施例１、従来の技術）。 マグネットの回転角度に対するホールＩＣの出力変化特性を示したグラフである（実施例１、従来の技術）。 （ａ）は０ｄｅｇの時の磁束の流れを示した説明図で、（ｂ）は４０ｄｅｇの時の磁束の流れを示した説明図で、（ｃ）は８０ｄｅｇの時の磁束の流れを示した説明図である（従来の技術、実施例１）。 回転角度検出装置を示した正面図である（実施例２）。 回転角度検出装置を示した正面図である（実施例２）。 （ａ）は特許文献１に記載の回転角度検出装置を示した斜視図で、（ｂ）は特許文献２に記載の回転角度検出装置を示した斜視図である（従来の技術）。

符号の説明

１ スロットルバルブ（検出対象物）
２ シャフト
３ マグネット（磁石）
４ スロットル開度センサ（回転角度センサ）
５ ホールＩＣ（非接触式の磁気検出素子）
６ 第１分割ヨーク（磁性体の第１分割部）
７ 第２分割ヨーク（磁性体の第２分割部）
２４ マグネット収容空間（磁石収容空間）
２５ マグネットのエッジ部（磁石の外表面で磁気検出素子より最も遠い箇所）
３１ 第１分割ヨークの垂直部（対向部）
３３ 第１分割ヨークのヨーク開放側延長部
３４ 第１分割ヨークの直線部（肩部）
３５ 第１分割ヨークのＵ字部（屈曲部）
３６ 第１分割ヨークの円弧部
３７ 第１分割ヨークのヨーク開放端部
３８ 第１分割ヨークのヨーク開放端部（円弧部）の先端面
３９ 第１分割ヨークのヨーク開放端部（円弧部）の先端エッジ部
４１ 第２分割ヨークの垂直部（対向部）
４３ 第２分割ヨークのヨーク開放側延長部
４４ 第２分割ヨークの直線部（肩部）
４５ 第２分割ヨークのＵ字部（屈曲部）
４６ 第２分割ヨークの円弧部
４７ 第２分割ヨークのヨーク開放端部
４８ 第２分割ヨークのヨーク開放端部（円弧部）の先端面
４９ 第２分割ヨークのヨーク開放端部（円弧部）の先端エッジ部

Claims (13)

1. （ａ）検出対象物の回転に伴って回転すると共に、前記検出対象物の回転軸に対して垂直な半径方向に着磁された磁石と、
   （ｂ）この磁石と共に磁気回路を形成し、前記検出対象物の回転角度を検出する回転角度センサと
   を備えた回転角度検出装置において、
   前記回転角度センサは、前記磁気回路の途中に形成される磁束検出ギャップを通過する磁束密度に応じて出力が変化する磁気検出素子と、
   この磁気検出素子の中心と前記磁石の回転中心とを結ぶ基準線および前記検出対象物の回転軸を含んだ平面を境にして面対称となるように２分割された一対の分割ヨークとを有し、
   前記一対の分割ヨークは、前記磁束検出ギャップに前記磁気検出素子を配置し、この磁気検出素子側に対して反対側に、前記磁石との間に所定のエアギャップを形成するヨーク開放端部をそれぞれ有し、
   前記一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークと前記磁石との間に形成されるエアギャップが最小となる位置を基準位置としたとき、
   前記検出対象物の使用角度範囲における、前記磁気検出素子が最大出力値を発生するときの前記磁石の回転角度での、
   前記磁石の外表面で前記磁気検出素子より最も遠い箇所と前記磁石の回転中心との間の、前記磁気検出素子側に対して反対側に向かう前記基準線と平行な直線距離と、
   前記一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークのヨーク開放端部の先端と前記基準位置との間の、前記磁気検出素子側に対して反対側に向かう前記基準線と平行な直線距離と
   が略一致するように、前記磁石に対して前記一対の分割ヨークを配置したことを特徴とする回転角度検出装置。
2. 請求項１に記載の回転角度検出装置において、
   前記一対の分割ヨークの各ヨーク開放端部は、前記磁石を収容する磁石収容空間を隔てて対向して配置されていることを特徴とする回転角度検出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の回転角度検出装置において、
   前記一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークのヨーク開放端部は、前記基準位置から前記磁気検出素子側に対して反対側に向けて所定のヨーク開放側長さ分だけ延長されていることを特徴とする回転角度検出装置。
4. 請求項３に記載の回転角度検出装置において、
   前記一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークのヨーク開放側長さとは、前記基準位置から前記一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークのヨーク開放端部の先端に至るまでの距離のことであることを特徴とする回転角度検出装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の回転角度検出装置において、
   前記磁石は、その板厚が１．５ｍｍで、その板長さ方向に着磁された板状マグネットであって、
   この板状マグネットの場合、前記一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークのヨーク開放側長さをＬとしたとき、
   前記ヨーク開放側長さは、０ｍｍ＜Ｌ≦３．０ｍｍの関係を満足するように設定されていることを特徴とする回転角度検出装置。
6. 請求項３ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の回転角度検出装置において、
   前記一対の分割ヨークのうちの少なくとも一方の分割ヨークのヨーク開放側長さは、前記検出対象物の使用角度範囲における中間角度付近から最大角度付近に至るまでの範囲で、前記磁束検出ギャップに関係のない磁気回路側の磁気抵抗が、前記磁束検出ギャップに関係のある磁気回路側の磁気抵抗よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする回転角度検出装置。
7. 請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の回転角度検出装置において、
   前記磁石は、前記磁石内部の磁力線の向きが互いに平行となるように着磁されていることを特徴とする回転角度検出装置。
8. 請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の回転角度検出装置において、
   前記一対の分割ヨークは、前記磁束検出ギャップを隔てて対向する垂直部を有し、
   前記垂直部は、前記平面と平行に設置されていることを特徴とする回転角度検出装置。
9. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の回転角度検出装置において、
   前記一対の分割ヨークは、前記磁束検出ギャップを隔てて対向する垂直部、およびこの垂直部の端部から前記ヨーク開放端部の先端に向けて延長されたヨーク開放側延長部を有していることを特徴とする回転角度検出装置。
10. 請求項９に記載の回転角度検出装置において、
    前記ヨーク開放側延長部は、前記磁石側に凸な逆反り形状の円弧部を有していることを特徴とする回転角度検出装置。
11. 請求項１０に記載の回転角度検出装置において、
    前記ヨーク開放側延長部は、前記垂直部の端部より前記磁気検出素子から遠ざかる側に向けて真っ直ぐに延びる直線部、およびこの直線部の端部より前記円弧部に向けて逆Ｕ字状に湾曲する屈曲部を有していることを特徴とする回転角度検出装置。
12. 請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の回転角度検出装置において、 前記磁気検出素子は、前記磁石の回転中心を通り、前記検出対象物の回転軸に対して垂直な垂直線上に中心を有していることを特徴とする回転角度検出装置。
13. 請求項１ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の回転角度検出装置において、 前記磁気検出素子は、前記平面と平行に両感磁面を有していることを特徴とする回転角度検出装置。
    

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