DE19911702C2 - Drehwinkelsensor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Senso­ ren zum Erfassen eines Drehwinkels und insbesondere auf Sen­ soren, die einen Drehwinkel oder einen Öffnungsgrad eines Drosselventils, das in einem Luftansaugkrümmer eines Ver­ brennungsmotors eingebaut ist, erfassen.

Allgemein ausgedrückt ist ein Drosselventil in einem Luft­ ansaugkrümmer eines Verbrennungsmotors eingebaut, und ein Drehwinkelsensor erfaßt einen Öffnungswinkel des Drossel­ ventils. Ein Erfassungssignal des Drehwinkelsensors wird zu einer Motorsteuereinheit geleitet, wobei das Signal eine Ansaugluftmenge des Motors anzeigt. Die Motorsteuereinheit berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge, die der Ansaugluft­ menge entspricht. Der Drehwinkelsensor weist ein Potentio­ meter, das ein Widerstandselement und eine Bürste aufweist, zum Erfassen des Öffnungswinkels des Drosselventils auf. Die Bürste ist mit einer Drehwelle (einer Drosselwelle) verbun­ den. Wenn sich die Bürste auf dem Widerstandselement bewegt, kann der Öffnungswinkel des Drosselventils durch eine Wider­ standswertänderung des Widerstandselements erfaßt werden. Da jedoch die Bürste von dem Widerstandselement getrennt sein kann, besteht bei dem Erfassungssignal des Drehwinkelsensors die Möglichkeit, daß es plötzlich unterbrochen wird.

Wenn ferner die Bürste oder das Widerstandselement eine lan­ ge Zeitdauer verwendet werden, kann der Drehwinkelsensor seine Dauerhaftigkeit und seine Lebensdauer aufgrund des Verschleisses der Bürste oder des Widerstandselements nicht halten.

Die DE 197 00 046 A1 stellt beispielhaft einen Drehwinkelsen­ sor mit drei Polen dar, der ein erstes Joch, ein zweites Joch und ein drittes Joch, die einen Magnet umgeben, und ein erstes Hallelement, das zwischen dem ersten Joch und dem dritten Joch eingebaut ist, und ein zweites Hallelement auf­ weist, das zwischen dem zweiten Joch und dem dritten Joch eingebracht ist.

Der Drehwinkelsensor gemäß dem Stand der Technik ist hier in Fig. 9 gezeigt. Ein Drosselkörper 1 weist ein Drosselventil (nicht gezeigt) auf, das sich mit einer Ventilwelle 2 dreht. Der Drosselkörper weist ferner einen Befestigungsabschnitt 1A auf, der eine zylinderförmige Form bildet, die das vor­ stehende Ende der Ventilwelle 2 umgibt.

Der Befestigungsabschnitt 1A ist an einem zylinderförmigen Abschnitt 3A eines Jochbefestigungsbauglieds 3 befestigt. Die Ventilwelle 2 besteht aus einem sehr starken Metall­ material, das auf den Lagern in dem Drosselkörper 1 ange­ bracht ist.

Das Jochbefestigungsbauglied 3 umfaßt ein Gehäuse in Verbin­ dung mit dem Drosselkörper 1, das den zylinderförmigen Ab­ schnitt 3A, der sich in der Abwärtsrichtung öffnet, einen Aufteilungsabschnitt 3B, der das obere Ende des zylinderför­ migen Abschnitts 3A abdeckt, einen Schaltungsplatineneinbau­ raum 3C an dem oberen Abschnitt des Aufteilungsabschnitts 3B, einen Magneteinbauraum 3D an dem unteren Abschnitt des Aufteilungsabschnitts 3B und einen Verbinderabschnitt 3E aufweist, der in der Außendurchmesserrichtung des zylinder­ förmigen Abschnitts 3A vorsteht.

Ein Magnet 4 ist in dem Magneteinbauraum 3D des Jochbefesti­ gungsbauglieds 3 eingebaut. Der Magnet weist kreisförmig abgeschlossene Abschnitte in der Längenrichtung, parallel abgeschlossene Abschnitte in der Breitenrichtung und ein Durchgangsloch 4A auf, das sich in der axialen Richtung der Ventilwelle 2 erstreckt. Durch Einbringen und Klemmen des vorstehenden Endes der Ventilwelle 2 in das Durchgangsloch 4A wird der Magnet 4 an der Ventilwelle 2 befestigt.

Das erste Joch 5 ist in dem Jochbefestigungsbauglied 3 ein­ gebaut. Das erste Joch 5 weist einen kreisförmigen Magnet­ abschnitt 5A gegenüber den kreisförmigen Abschnitten des Magneten 4 und einen Verlängerungsabschnitt 5B, der sich von dem Magnetabschnitt 5A zu dem Schaltungsplatineneinbauraum 3C erstreckt, und der wie der Buchstabe L geformt ist, auf. Der Verlängerungsabschnitt 5B deckt ein Hallelement 8 von oben ab. Der Verlängerungsabschnitt 5B des ersten Jochs 5 führt einen Magnetfluß von dem Magneten 4 zu dem ersten Hallelement 8.

Das zweite Joch 6 ist in dem Jochbefestigungsbauglied 3 ein­ gebaut. Das zweite Joch 6 weist einen kreisförmigen Magnet­ abschnitt 6A gegenüber den kreisförmigen Abschnitten des Ma­ gnetes 4 und einen Verlängerungsabschnitt 6B auf, der sich von dem Magnetabschnitt 6A zu dem Schaltungsplatineneinbau­ raum 3C erstreckt, und der wie der Buchstabe L geformt ist. Der Verlängerungsabschnitt 6B deckt ein Hallelement 9 von oben ab. Der Verlängerungsabschnitt 6B des zweiten Jochs 6 führt einen Magnetfluß von dem Magneten 4 zu dem zweiten Hallelement 9.

Das dritte Joch 7 ist in dem Jochbefestigungsbauglied 3 ein­ gebaut. Das dritte Joch 7 weist einen kreisförmigen Magnet­ abschnitt 7A gegenüber den kreisförmigen Abschnitten des Ma­ gneten 4 auf. Ein Verlängerungsabschnitt 7B erstreckt sich von dem Magnetabschnitt 7A entlang der Oberfläche einer Schaltungsplatine 10 an dem Aufteilungsabschnitt 3B des Jochbefestigungsabschnitts 3, wobei der Verlängerungsab­ schnitt 7B unterhalb der Verlängerungsabschnitte 5B, 6B angebracht ist.

Das erste Hallelement 8 einer ersten Signalausgabeeinrich­ tung ist an der Schaltungsplatine 10 angebracht, wobei die Schaltungsplatine zwischen dem Verlängerungsabschnitt 5B des ersten Jochs 5 und dem Verlängerungsabschnitt 7B des dritten Jochs 7 positioniert ist. Das erste Signal wird proportional zu einer Magnetflußdichte durch einen ersten geschlossenen Flußweg ausgegeben, der den Magneten 4, das erste Joch 5 und das dritte Joch 7 aufweist.

Das zweite Hallelement 9 für eine zweite Signalausgabeein­ richtung ist an der Schaltungsplatine 10 angebracht, die zwischen dem Verlängerungsabschnitt 6B des zweiten Jochs 6 und dem Verlängerungsabschnitt 7B des dritten Jochs 7 steht. Das zweite Signal wird proportional zu einer Magnetflußdich­ te durch einen zweiten geschlosssenen Flußweg ausgegeben, der den Magneten 4, das zweite Joch 6 und das dritte Joch 7 aufweist.

Die Schaltungsplatine 10 ist in dem Schaltungsplatinenein­ bauraum 3C eingebaut, der ein isolierendes Material, wie z. B. eine Keramik, umfaßt. Die Hallelemente 8, 9 sind auf der Schaltungsplatine 10 positioniert. Die Schaltungsplatine 10 ist mit dem Ende von mehr als einem Anschluß 11 verbunden, der sich hin zu dem Verbinder 3E erstreckt. Die Schaltungs­ platine 10 ist mit einer Signalverarbeitungsschaltung (nicht gezeigt) durch den Anschluß 11 verbunden.

Der Schaltungseinbauraum 3C des Jochbefestigungsbauglieds 3 ist mit einer Abdeckung 12 verschlossen, die eine Harzplatte sein kann. Eine Dichtung 13 ist zwischen der Abdeckung 12 und dem Schaltungseinbauraum 3C angebracht, wobei die Dich­ tung ein elastisches Bauglied umfaßt.

Eine Magnetabschirmplatte 14 ist in dem Aufteilungsabschnitt 3C des Jochbefestigungsbauglieds 3 vergraben, die einen Leckfluß unterbricht und den Effekt eines Leckmagnetfeldes zu den Hallelementen 8, 9 reduziert.

Bei dem oben erwähnten Drehwinkelsensor bewegt sich, wenn sich die Ventilwelle 2 zu den Drosselventilöffnungen dreht, der Magnet 4, der an der Ventilwelle 2 befestigt ist, eben­ falls. Dann ändert sich, da sich jedes Flächenverhältnis des kreisförmigen Abschnitts des Magneten 4 relativ zu dem kreisförmigen Magnetabschnitt 5A oder des kreisförmigen Abschnitts des Magneten 4 relativ zu dem kreisförmigen Magnet­ abschnitt 6A ändert, die Magnetflußdichte durch das Joch 5, 6.

Jedes Lochelement 8, 9 gibt ein Signal aus, das proportional zu der Magnetflußdichte zu der Signalverarbeitungsschaltung durch die Schaltungsplatine 10 und den Anschluß 11 ist. Da­ her wird die Ventilwellenöffnung durch die Signalverarbei­ tungsschaltung erfaßt.

Nebenbei bemerkt erfordert dies bei dem oben erwähnten Dreh­ winkelsensor, da die Magnetabschirmplatte 14 in dem Auftei­ lungsabschnitt 3B des Jochbefestigungsbauglieds 3 vergraben ist, Vorbereitungen für viele Teile. Wenn ferner das Jochbe­ festigungsbauglied 3 hergestellt wird, bewirkt dies Schwie­ rigkeiten bei der Herstellbarkeit, da die Magnetabschirm­ platte 14 in den Aufteilungsabschnitt 3 geformt werden muß.

Zusätzlich sind die Lochelemente 8, 9 auf der Schaltungspla­ tine 10 des Schaltungseinbauraums 3C enthalten, der oberhalb des Aufteilungsabschnitte 3B des Jochbefestigungsbauglieds 3 positioniert ist. Wenn das Jochbefestigungsbauglied 3 an dem zylinderförmigen Befestigungsabschnitt 1A des Drosselkörpers 1 angebracht ist, führt dies zu einer unerwünscht erhöhten Größe des Sensors.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Drehwinkelsensor zu schaffen, der den Effekt des Leckmagnet­ felds reduzieren, die Erfassungsempfindlichkeit der Drossel­ ventilöffnung verbessern und durch Reduzieren der Teilezahl miniaturisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch einen Drehwinkelsensor gemäß An­ spruch 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht des Drehwinkelsensors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 2 eine horizontale Schnittansicht in der Richtung der Pfeile II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des ersten Jochs, des zweiten Jochs, des dritten Jochs und des Magneten gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 4 eine Draufsicht des ersten Jochs, des zweiten Jochs, des dritten Jochs und des Magneten gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des ersten Jochs, des zweiten Jochs, des dritten Jochs und des Magneten gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 6 eine Draufsicht des ersten Jochs, des zweiten Jochs, des dritten Jochs und des Magneten gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des ersten Jochs, des zweiten Jochs, des dritten Jochs und des Magneten gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des ersten Jochs, des zweiten Jochs, des dritten Jochs und des Magneten gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung; und

Fig. 9 eine vertikale Schnittansicht eines Drehwinkelsen­ sors gemäß dem Stand der Technik.

Eine detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist im folgenden angegeben. Ein er­ stes Ausführungsbeispiel zeigt einen Drehwinkelsensor, der in den Fig. 1-4 gezeigt ist.

Ein Jochbefestigungsbauglied 21 bildet die Außenform des Drehwinkelsensors, der ein Gehäuse in Verbindung mit dem Drosselkörper 1 umfaßt. Das Jochbefestigungsbauglied 21 weist einen zylindrischen Abschnitt 21A, der sich in der Ab­ wärtsrichtung öffnet, einen Aufteilungsabschnitt 21B, der das obere Ende des zylindrischen Abschnitts 21A abdeckt, einen Verbinderabschnitt 21C, der von der Außendurchmesser­ richtung des zylinderförmigen Abschnitts 21A vorsteht, auf.

Ein Magnet 22 ist in dem zylindrischen Abschnitt 21A einge­ baut. Der Magnet 22 weist Magnetpole in beiden Seiten der Längenrichtung auf. Ferner weist der Magnet 22 kreisförmig abgeschlossene Abschnitte 22A, 22B in der Längenrichtung, parallel abgeschlossene Abschnitte 22C, 22D in der Breiten­ richtung und ein Durchgangsloch 22E auf, das sich in der axialen Richtung der Ventilwelle 2 erstreckt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Durch Einbringen und Klemmen des vorstehenden Endes einer Ventilwelle 2 in das Durchgangsloch 22E ist der Magnet 22 an der Ventilwelle 2 befestigt.

Ein erstes Joch 23 ist in dem Jochbefestigungsbauglied 21 eingebaut. Das erste Joch 23 weist einen kreisförmigen Ma­ gnetabschnitt 23A auf, der sich in einem Winkel erstreckt, und der einen konstanten Zwischenraum relativ zu dem kreis­ förmig abgeschlossenen Abschnitt 22A des Magneten 22 bildet. Das erste Joch 23 weist ferner einen Verlängerungsabschnitt 23B auf, der sich von dem Ende des kreisförmigen Abschnitts 23A in einer Richtung entlang des Umfangs zu einem kreisför­ migen Magnetabschnitt 25A eines dritten Jochs 25, wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt, erstreckt. Die Spitze des Verlängerungsabschnitts 23B ist relativ zu dem kreisförmigen Magnet­ abschnitt 25A des dritten Jochs 25 in der Richtung entlang des Außendurchmessers positioniert. Der Verlängerungsab­ schnitt 23B des ersten Jochs 23 führt einen Magnetfluß von dem Magneten 22 zu einem ersten Signalausgabeelement 27.

Ein zweites Joch 24 ist in dem Jochbefestigungsbauglied 21 eingebaut. Das zweite Joch 24 weist einen kreisförmigen Ma­ gnetabschnitt 24A auf, der sich in einem Winkel erstreckt, der einen konstanten Zwischenraum relativ zu dem kreisförmig abgeschlossenen Abschnitt 22A des Magneten 22 aufweist. Das zweite Joch 24 weist ferner einen Verlängerungsabschnitt 24B auf, der sich von dem Ende des kreisförmigen Magentab­ schnitts 24A in einer Richtung entlang des Umfangs zu dem kreisförmigen Magnetabschnitt 25A des dritten Jochs 25 er­ streckt. Die Spitze des Verlängerungsabschnitts 24B ist relativ zu dem kreisförmigen Magnetabschnitt 25A des dritten Jochs 25 in der Richtung entlang des Außendurchmessers posi­ tioniert. Der Verlängerungsabschnitt 24B des zweiten Jochs 24 führt einen Magnetfluß von dem Magneten 22 zu einem zwei­ ten Signalausgabeelement 28.

Das dritte Joch 25 ist in dem zylindrischen Abschnitt 21A des Jochbefestigungsbauglieds 21 vergraben und wird mit ei­ nem leichten Zwischenraum zu den kreisförmigen Magnetab­ schnitten 23A, 24A in der Richtung des Umfangs gehalten. Das dritte Joch 25 weist den kreisförmigen Magnetabschnitt 25A auf, der sich um etwa 180° ausdehnt.

Wenn der Mittelabschnitt des kreisförmig abgeschlossenen Ab­ schnitts 22A an einem Mittelpunkt zwischen dem kreisförmigen Magnetabschnitt 23A und dem kreisförmigen Magnetabschnitt 24A positioniert ist, zeigt der Drehwinkel ±θ des Magneten 22 (die Ventilwelle 2) einen "0"-Punkt, wie in Fig. 2 ge­ zeigt. Wenn sich der Magnet 22 nach rechts dreht, zeigt der Drehwinkel eine positive Richtung (+θ). Wenn sich der Magnet 22 nach links dreht, zeigt der Drehwinkel eine negative Richtung (-θ). Der Magnet 22 (die Ventilwelle 2) kann sich um ±45° drehen, und wenn der Drehwinkel θ +45° ist, ent­ spricht derselbe einer Maximalöffnung des Drosselventils.

Eine Magentabschirmplatte 26 und das dritte Joch 25 weisen einen Einzelstückaufbau auf. Die Magnetabschirmplatte 26 ist mit einem Ende des kreisförmigen Magnetabschnitts 25A in der Richtung der Länge gekoppelt und bildet einen Halbkreis (ei­ ne Fächerform). Die Magnetabschirmplatte 26 reduziert den Effekt des Leckmagnetflusses nach außen durch Leiten eines Leckmagnetflusses von dem Magneten 22.

Das erste Signalausgabeelement 27 für eine erste Signalaus­ gabeeinrichtung ist zwischen der Außenseite des kreisförmi­ gen Magnetabschnitts 25A des dritten Jochs 25 und dem Ver­ längerungsabschnitt 23B des ersten Jochs 23, wie in den Fig. 3, 4 gezeigt, angebracht. Das erste Signal wird proportional zu einer Magnetflußdichte durch einen ersten geschlossenen Flußweg, der den Magneten 22, das erste Joch 23 und das dritte Joch 25 umfaßt, ausgegeben.

Das zweite Signalausgabeelement 28 für eine zweite Signal­ ausgabeeinrichtung ist zwischen der Außenseite des kreisför­ migen Magnetabschnitts 25A des dritten Jochs 25 und dem Ver­ längerungsabschnitt 24B des zweiten Jochs 24 angebracht. Das zweite Signal wird proportional zu einer Magnetflußdichte durch einen zweiten geschlossenen Fußweg, der den Magneten 22, das zweite Joch 24 und das dritte Joch 25 umfaßt, aus­ gegeben.

Mehr als ein Anschluß 29 erstreckt sich in einem Verbinder­ abschnitt 21C des Jochbefestigungsbauglieds 21, das mit dem ersten Signalausgabeelement 27 und dem zweiten Signalausga­ beelement 28 mit einem Zuleitungsdraht (nicht gezeigt) ver­ bunden ist.

Bei dem oben erwähnten ersten Ausführungsbeispiel weist der Drehwinkelsensor drei Pole auf, die das Joch 23, 24 und 25 aufweisen. Wenn sich die Ventilwelle 2 dreht, dreht sich der kreisförmig abgeschlossene Abschnitt 22B des Magneten 22 in­ nerhalb der Drehwinkel ±θ (±45-Grad), der ebenfalls mit ei­ nem konstanten Zwischenraum zu den kreisförmigen Magnetab­ schnitten 23A, 24A, wie in Fig. 2 gezeigt ist, gehalten wird. Der kreisförmig abgeschlossene Abschnitt 22A des Ma­ gneten 22 ist relativ zu dem kreisförmigen Magnetabschnitt 23A, 24A positioniert, und der gesamte kreisförmig abge­ schlossene Abschnitt 22B ist zu dem kreisförmigen Magnet­ abschnitt 25A positioniert. Daher wird ein Magnetfluß des Magneten 22 durch das erste Joch 23 und das dritte Joch 25 zu dem ersten Signalausgabeelement 27 und durch das zweite Joch 24 und das dritte Joch 25 zu dem zweiten Signalausgabe­ element 28 geführt. Das erste Signal wird von dem ersten Signalausgabeelement 27 ausgegeben, das der Magnetflußdichte durch die Joche 23, 25 entspricht. Das zweite Signal wird von dem zweiten Signalausgabeelement 28 ausgegeben, das der Magnetflußdichte durch die Joche 24, 25 entspricht. Außerdem ist die Signalverarbeitungsschaltung mit dem Äußeren durch einen Verbinderabschnitt 21C verbunden, der Erfassungssigna­ le ausgibt, die den Drehwinkeln ±θ entsprechen, indem das erste Signal und das zweite Signal manipuliert werden, und daher kann derselbe Drehwinkel +θ der Ventilwelle 2 erfas­ sen.

Ferner weist bei dem oben erwähnten ersten Ausführungsbei­ spiel die Magnetabschirmplatte 26 und der kreisförmige Ma­ gnetabschnitt 25A des dritten Jochs einen Einzelstückaufbau auf. Da die Magnetabschirmplatte 26 in dem Aufteilungsab­ schnitt 21B des Jochbefestigungsbauglieds 21 vergraben ist, eliminiert dies die Notwendigkeit der Magnetabschirmplatte an der Seite des dritten Jochs, wie es im Stand der Technik gezeigt ist. Dies bedeutet eine reduzierte Anzahl von Teilen und verbessert die Bequemlichkeit der Herstellbarkeit.

Auf der anderen Seite werden, da die Magnetabschirmplatte 26 den Leckfluß des Magneten 22 zu dem ersten Joch 23 oder dem zweiten Joch 24 unterdrücken kann, sowohl das erste Signal als auch das zweite Signal von den Signalausgabeelementen 27, 28 nicht durch Schwankungen des Leckflusses beeinflußt.

Da ferner das erste Signalausgabeelement 27 zwischen dem Äußeren des kreisförmigen Magnetabschnitts 25A des dritten Jochs 25 und dem Verlängerungsabschnitt 23B des ersten Jochs 23 angebracht ist, und das zweite Signalausgabeelement 28 zwischen dem Äußeren des kreisförmigen Magnetabschnitts 25A des dritten Jochs 25 und dem Verlängerungsabschnitt 24B des zweiten Jochs 24 angebracht ist, kann die Magnetabschirm­ platte 26 den Effekt des Leckflusses zu dem Verlängerungs­ abschnitt 23B des ersten Jochs 23 und dem Verlängerungsab­ schnitt 24B des Jochs 24 unterbrechen, und kann den Effekt des Leckflusses zu den Signalausgabeelementen 27, 28 zum genauen Erfassen von Drehwinkeln ±θ reduzieren.

Da außerdem das erste Signalausgabeelement 27 zwischen dem Äußeren des kreisförmigen Magnetabschnitts 25A des dritten Jochs 25 und dem Verlängerungsabschnitt 23B des ersten Jochs 23 angebracht ist, und das zweite Signalausgabeelement 28 zwischen dem Äußeren des kreisförmigen Magnetabschnitts 25A des dritten Jochs 25 und dem Verlängerungsabschnitt 24B des zweiten Jochs 24 angebracht ist, kann das Jochbefestigungs­ bauglied 21 dünner als im Stand der Technik hergestellt wer­ den, der Signalausgabeelemente an dem Jochbefestigungsbau­ glied anbringt. Dies bedeutet eine Größenreduktion des ge­ samten Drehwinkelsensors.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 5 bis 6 ge­ zeigt, weist das erste Joch 31 einen kreisförmigen Magnetab­ schnitt 31A und einen Verlängerungsabschnitt 31B auf, der sich von einem Ende des kreisförmigen Magnetabschnitts 31A zu und entlang des Äußeren eines kreisförmigen Magnetab­ schnitts 33A des dritten Jochs 33 erstreckt.

Das zweite Joch 32 weist einen kreisförmigen Magnetabschnitt 32A und einen Verlängerungsabschnitt 32B auf, der sich von einem Ende des kreisförmigen Magnetabschnitts 32A zu und entlang des Äußeren eines kreisförmigen Magnetabschnitts 33A des dritten Jochs 33 erstreckt.

Das dritte Joch 33 weist den kreisförmigen Magnetabschnitt 33A auf, der mit einem leichten Zwischenraum relativ zu den Verlängerungsabschnitten 31B, 32B in einer Richtung entlang des Umfangs gehalten wird. Das dritte Joch 33 weist ferner Plattenvorstände 33B, 33B auf, die sich von dem kreisförmi­ gen Magnetabschnitt 33A in der Richtung zu dem Umfang des kreisförmigen Magnetabschnitts 32A erstrecken. Jeder der Plattenvorstände 33B, 33B erstreckt sich radial zu dem Ver­ längerungsabschnitt 31B des ersten Jochs 31 oder dem Ver­ längerungsabschnitt 32B des zweiten Jochs 32, die in der Axialrichtung versetzt sind.

Eine Magnetabschirmplatte 34 und das dritte Joch 33 weisen einen Einzelstückaufbau auf. Die Magnetabschirmplatte 34 ist auf dem oberen Ende des kreisförmigen Magnetabschnitts 33A gebildet und weist eine Fächerform auf. Die Magnetabschirm­ platte 34 reduziert den Effekt eines Leckmagnetflusses zum dem Äußeren durch Weiterleiten eines Leckmagnetflusses von dem Magneten 22.

Ein erstes Signalausgabeelement 35 für eine erste Signalaus­ gabeeinrichtung ist zwischen dem Plattenvorstand 33B des dritten Jochs 33 und dem Verlängerungsabschnitt 31B des er­ sten Jochs 31 angebracht. Die Magnetflußerfassungsrichtung des ersten Signalausgabeelements 35 ist in der Richtung der Achse angebracht.

Ein zweites Signalausgabeelement 36 für eine zweite Signal­ ausgabeeinrichtung ist zwischen dem Plattenvorstand 33B des dritten Jochs 33 und dem Verlängerungsabschnitt 32B des zweiten Jochs 32 angebracht. Die Magnetflußerfassungsrich­ tung des zweiten Signalausgabeelements 36 ist in der Rich­ tung der Achse angebracht.

Bei dem oben erwähnten zweiten Ausführungsbeispiel besitzt der Drehwinkelsensor ähnliche Effekte wie das erste Ausführungsbeispiel. Außerdem kann derselbe, da die Magnetpolrich­ tung des Magneten 22 gerade zu der Magnetflußerfassungsrich­ tung der Signalausgabeelemente 35, 36 verläuft, den Effekt des Leckmagnetflusses besser als das erste Ausführungsbei­ spiel reduzieren.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 7 gezeigt ist, weist ein drittes Joch 41 einen kreisförmigen Magnetab­ schnitt 41A auf, der mit einem leichten Zwischenraum relativ zu dem Verlängerungsabschnitt 23B des ersten Jochs 23 und dem Verlängerungsabschnitt 24B des zweiten Jochs 24 entlang der Richtung des Umfangs gehalten wird.

Eine Magnetabschirmplatte 42 und das dritte Joch 41 weisen einen Einzelstückaufbau auf. Die Magnetabschirmplatte 42 ist auf dem oberen Ende des kreisförmigen Magnetabschnitts 41A gebildet, wobei die Abschirmplatte die Form des Buchstaben "U" aufweist, und eine Kerbe aufweist, die einen Wellenein­ bringabschnitt 42A aufweist. Die Magnetabschirmplatte 42 verhindert ein Lecken des Magnetflusses des Magneten 22 nach außen.

Ein erstes Signalausgabeelement 43 für die Signalausgabeein­ richtung ist zwischen dem kreisförmigen Magnetabschnitt 41A des dritten Jochs 41 und dem Verlängerungsabschnitt 23B des ersten Jochs 23 angebracht.

Ein zweites Signalausgabeelement 44 für die zweite Signal­ ausgabeeinrichtung ist zwischen dem kreisförmigen Magnetab­ schnitt 41A des dritten Jochs 41 und dem Verlängerungsab­ schnitt 24B des zweiten Jochs 24 eingebracht.

Bei dem oben erwähnten dritten Ausführungsbeispiel weist der Drehwinkelsensor ähnliche Effekte wie derselbe des ersten Ausführungsbeispiels auf. Zusätzlich ist, da die Magnetab­ schirmplatte 42 den Welleneinbringabschnitt 42A aufweist, eine Ventilwelle 2' an dem Magneten 22 befestigt, und die­ selbe kann von dem Drehwinkelsensor nach außen vorstehen.

Daher kann ein Offen/Geschlossen-Betrieb des Drosselventils durch Einbauen einer Hysterese-erzeugenden Struktur auf dem oberen Ende des Drosselventils stabil gemacht werden.

Bei einem vierten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 8 gezeigt ist, weist das dritte Joch 51 einen kreisförmigen Magnetab­ schnitt 51A auf, der mit einem leichten Zwischenraum relativ zu dem kreisförmigen Magnetabschnitt 31A des ersten Jochs 31 und dem kreisförmigen Magnetabschnitt 32A des zweiten Jochs 32 in der Richtung des Umfangs gehalten wird. Das dritte Joch 51 weist ferner Plattenvorstände 51B, 51B auf, die sich von dem kreisförmigen Magnetabschnitt 51A erstrecken.

Eine Magnetabschirmplatte 52 und das dritte Joch 51 weisen einen Einzelstückaufbau auf. Die Magnetabschirmplatte 52 ist an dem oberen Ende des kreisförmigen Magnetabschnitts 51A gebildet, wobei die Abschirmplatte die Form des Buchstaben "U" und eine Kerbe aufweist, die ein Welleneinbringabschnitt 52A ist. Die Magnetabschirmplatte 52 verhindert das Lecken des Magnetflusses des Magneten 22 nach außen.

Ein erstes Signalausgabeelement 53 für die erste Signalaus­ gabeeinrichtung ist zwischen dem Plattenvorstand 51B des dritten Joches 51 und dem Verlängerungsabschnitt 31B des er­ sten Joches 31 angebracht.

Ein zweites Signalausgabeelement 54 für die zweite Signal­ ausgabeeinrichtung ist zwischen dem Plattenvorstand 51B des dritten Joches 51 und dem Verlängerungsabschnitt 32B des zweiten Joches 32 angebracht.

Bei dem oben erwähnten vierten Ausführungsbeispiel weist der Drehwinkelsensor ähnliche Effekte wie derselbe des zweiten Ausführungsbeispiels auf. Zusätzlich ist, da die Magnetab­ schirmplatte 52 den Welleneinbringabschnitt 52A aufweist, eine Ventilwelle 2' an dem Magneten 22 befestigt, die von dem Drehwinkelsensor nach außen vorstehen kann. Daher kann ein Offen/Geschlossen-Betrieb des Drosselventils durch Einbauen einer Hysterese-erzeugenden Struktur an dem oberen Ende des Drosselventils stabil gemacht werden.

Das Gehäuse kann ferner eine untere Platte, die als ein Deckel an dem zylinderförmigen Abschnitt 21A des Jochbefe­ stigungsbauglieds 21 wirkt, anstelle des Drosselkörpers 1 und des Jochbefestigungsbauglieds 21 für das Gehäuse in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen umfassen. In diesem Fall ist ein Offen/Geschlossen-Hebel an der Seite des Joch­ befestigungsbauglieds 21 angebracht, der sich relativ zu der Ventilwelle 2 öffnen/schließen kann.

Claims (9)

1. Drehwinkelsensor, der folgende Merkmale aufweist:
ein Gehäuse (1, 21);
einen Magneten (22), der in dem Gehäuse positioniert ist, wobei der Magnet (22) ein erstes Magnetpolende und ein zweites Magnetpolende aufweist;
ein erstes und ein zweites Joch (23, 24; 31, 32), die in einem ersten vorbestimmten Abstand relativ zu dem ersten Magnetpolende des Magneten (22) positioniert sind;
ein drittes Joch (25; 33; 41; 51), das in einem vorbe­ stimmten Abstand relativ zu dem zweiten Magnetpolende des Magneten (22) positioniert ist,;
ein erstes Signalausgabeelement (27; 35; 43; 53), das zwi­ schen dem dritten Joch (25; 33; 41; 51) und einem Verlän­ gerungsabschnitt (238; 31B) des ersten Jochs (23; 31) po­ sitioniert ist, wobei das erste Signalausgabeelement (27; 35; 43; 53) ein erstes Signal ausgibt, das einem Flächen­ verhältnis zwischen dem Magneten (22) und dem ersten Joch (23; 31) entspricht,
ein zweites Signalausgabeelement (28; 36; 44; 54), das zwischen dem dritten Joch (25; 33; 41; 51) und einem Ver­ längerungsabschnitt (24B; 32B) des zweiten Jochs (24; 32) positioniert ist, wobei das zweite Signalausgabeelement (28; 36; 44; 54) ein zweites Signal ausgibt, das einem Flächenverhältnis zwischen dem Magneten (22) und dem zwei­ ten Joch (24; 32) entspricht; und
einen Magnetabschirmabschnitt (26; 34; 42; 52), der ober­ halb des Magneten (22) positioniert ist, wobei der Magnet­ abschirmabschnitt (26; 34; 42; 52) einen Leckmagnetfluß des Magneten (22) unterbricht,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verlängerungsabschnitt (23B; 31B) des ersten Jochs (23; 31) seitlich bezüglich des Magneten (22) positioniert ist, und der Verlängerungs­ abschnitt (24B; 32B) des zweiten Jochs (24; 32) seitlich bezüglich des Magneten (22) positioniert ist.

2. Drehwinkelsensor gemäß Anspruch 1, bei dem der Magnetab­ schirmabschnitt (26; 34; 42; 52) und das dritte Joch (25; 33; 41) aus einem Einzelstückaufbau einstückig gebildet sind.

3. Drehwinkelsensor gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem das zweite Magnetpolende des Magneten (22) eine im wesentli­ chen kreisförmige Fläche aufweist, und das dritte Joch (25; 33; 41; 51) einen im wesentlichen kreisförmigen Mag­ netabschnitt (25A; 33A; 41A; 51A) aufweist, der sich in dem vorbestimmten Abstand relativ zu der kreisförmigen Fläche des zweiten Magnetpolendes erstreckt.

4. Drehwinkelsensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Magnetabschirmabschnitt (26; 34) eine im wesentli­ chen halbkreisförmige Form aufweist.

5. Drehwinkelsensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Magnetabschirmabschnitt (42; 52) im wesentlichen eine U-Form aufweist und eine Kerbe als einen Wellenein­ bringabschnitt (42A; 52A) aufweist.

6. Drehwinkelsensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das erste und das zweite Joch (23, 24; 31, 32) jeweils einen kreisförmigen Magnetabschnitt (23A, 24A; 31A, 32A) aufweisen, und bei dem sich die Verlängerungsabschnitte (23B, 24B; 31B; 32B) des ersten und des zweiten Jochs (23, 24; 31, 32) von den kreisförmigen Magnetabschnitten (23A, 24A; 31A, 32A) des ersten bzw. des zweiten Jochs (23, 24; 31, 32) entlang einer Richtung eines Umfangs des kreisför­ migen Magnetabschnitts (25A; 33A; 41A; 51A) des dritten Jochs (25; 33; 41; 51) erstrecken.

7. Drehwinkelsensor gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem der kreisförmige Magnetabschnitt (25A; 41A) des drit­ ten Jochs (25; 41) bezüglich des Magneten (22) seitlich zwischen dem Magneten (22) und dem Verlängerungsabschnitt (23B) des ersten Jochs (23) positioniert ist, und ferner bezüglich des Magneten (22) seitlich zwischen dem Magneten (22) und dem Verlängerungsabschnitt (24B) des zweiten Jochs (24) positioniert ist;
wobei das erste Signalausgabeelement (27; 43) bezüglich des Magneten (22) seitlich zwischen dem kreisförmigen Mag­ netabschnitt (25A; 41A) des dritten Jochs (25; 41) und dem ersten Joch (23) positioniert ist; und
wobei das zweite Signalausgabeelement (28; 44) bezüglich des Magneten (22) seitlich zwischen dem kreisförmigen Ab­ schnitt (25A; 41A) des dritten Jochs (25; 41) und dem zweiten Joch (24) positioniert ist.

8. Drehwinkelsensor gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, der ferner folgende Merkmale aufweist:
mindestens ein Vorstandbauglied (33B; 51B), das an dem kreisförmigen Magnetabschnitt (33A; 51A) des dritten Jochs (33; 51) positioniert ist;
wobei das erste Signalausgabeelement (35; 53) zwischen dem Vorstandbauglied (33B; 51B) des dritten Jochs (33; 51) und dem Verlängerungsabschnitt (31B) des ersten Jochs (31) an­ gebracht ist; und
das zweite Signalausgabeelement (36; 54) zwischen dem Vor­ standbauglied (33B; 51B) des dritten Jochs (31; 51) und dem Verlängerungsabschnitt (32B) des zweiten Jochs (32) angebracht ist.

9. Drehwinkelsensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem jeder der Verlängerungsabschnitte (23B, 24B; 31B, 32B) in einem größeren radialen Abstand von dem Magneten (22) positioniert ist als der jeweilige kreisförmige Magnetab­ schnitt (23A, 24A; 31A, 32A) des ersten und des zweiten Jochs.