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JPH0526610A - Throttle position sensor - Google Patents

Throttle position sensor

Info

Publication number
JPH0526610A
JPH0526610A JP18475091A JP18475091A JPH0526610A JP H0526610 A JPH0526610 A JP H0526610A JP 18475091 A JP18475091 A JP 18475091A JP 18475091 A JP18475091 A JP 18475091A JP H0526610 A JPH0526610 A JP H0526610A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
magnet
hall element
position sensor
magnetic path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18475091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruhiko Suzuki
治彦 鈴木
Kazuomi Ota
和臣 太田
Kimiaki Yamaguchi
公昭 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP18475091A priority Critical patent/JPH0526610A/en
Publication of JPH0526610A publication Critical patent/JPH0526610A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a throttle position sensor having high durability and capable of securing detection precision without individually compensating the output drift. CONSTITUTION:A pair of permanent magnets 15, 16 are arranged face to face across the rotary shaft Z of a shaft 5 at the tip of the shaft 5 rotated in conjunction with the rotary shaft Z of a throttle valve, and a pair of permanent magnets 17, 18 formed into a circular arc shape are provided in parallel on a circular arc centering on the rotary shaft Z of the shaft 5. The permanent magnets 15, 16 form the magnetic path from one face to the other face, and a throttle aperture detecting hold element 28 is provided on the magnetic path. The permanent magnets 17, 18 form the magnetic path between side faces parallel with the face perpendicular to the rotary shaft Z, and a hole element 22 detecting the idle state that the throttle valve is fully closed from the boundary position of both magnets 17, 18 is provided on the magnetic path.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のスロットル
バルブの回転軸に取り付けられ、スロットル開度及びス
ロットルバルブが全閉状態となる内燃機関のアイドル運
転を各々検出するスロットルポジションセンサに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a throttle position sensor attached to a rotary shaft of a throttle valve of an internal combustion engine for detecting a throttle opening and an idle operation of the internal combustion engine in which the throttle valve is in a fully closed state.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、内燃機関のスロットルバルブ
の開度とスロットルバルブが全閉状態となる内燃機関の
アイドル運転とを個々に検出するスロットルポジション
センサとして、例えば、実開昭59−41708号公報
に開示されている導電樹脂抵抗体の接点摺動による可変
抵抗器型のスロットルポジションセンサや、特開平2−
298802号公報に開示されている磁気検知方式によ
る非接触型のスロットルポジションセンサが知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a throttle position sensor for individually detecting an opening of a throttle valve of an internal combustion engine and an idle operation of the internal combustion engine in which the throttle valve is fully closed, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 59-41708. A variable resistor type throttle position sensor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2 (1999) -242242 by sliding contacts of a conductive resin resistor.
A non-contact type throttle position sensor based on a magnetic detection method disclosed in Japanese Patent No. 298802 is known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記可変抵抗
器型のスロットルポジションセンサは、導電樹脂抵抗体
上にて接点を摺動させるものであるため、使用に伴いそ
の摺動部分で劣化が生じ、耐久寿命に限界があるといっ
た問題があった。
However, since the variable resistor type throttle position sensor described above slides the contacts on the conductive resin resistor, the sliding portion is deteriorated with use. However, there was a problem that the durable life was limited.

【0004】一方、上記磁気検知方式によるスロットル
ポジションセンサは、非接触型であるため、耐久性が非
常に高く、上記問題は解決できるのであるが、従来のも
のでは、磁気抵抗素子を用いているため、各センサ毎に
検出特性の温度補償等を行わなければならず、生産性が
悪いといった問題があった。
On the other hand, the above-mentioned magnetic detection type throttle position sensor has a very high durability because it is a non-contact type and can solve the above problems. However, the conventional one uses a magnetoresistive element. Therefore, it is necessary to perform temperature compensation or the like on the detection characteristic for each sensor, which causes a problem of poor productivity.

【0005】即ち、まず磁気抵抗素子は、検出感度が低
いため、検出信号を増幅する増幅回路が使用されるが、
この検出信号の増幅により、温度等の要因による検出特
性のドリフトも増幅されてしまい、スロットルポジショ
ンセンサの出力ドリフトが大きくなる。一方磁気抵抗素
子は、Ni−Co強磁性合金薄膜等により互いに直交す
る方向に形成した一対のパターンにより磁界の方向を検
出するものであるが、各パターンを全く同じ条件で形成
することは困難であるため、そのドリフトが各素子毎に
異なる。このため上記のように磁気抵抗素子を用いた従
来の非接触型スロットルポジションセンサにおいて、検
出精度を確保するためには、各センサ毎に出力ドリフト
の温度補償等を行わなければならず、その生産性が低下
する。
That is, first, since the magnetoresistive element has low detection sensitivity, an amplification circuit for amplifying the detection signal is used.
Due to the amplification of this detection signal, the drift of the detection characteristics due to factors such as temperature is also amplified, and the output drift of the throttle position sensor becomes large. On the other hand, the magnetoresistive element detects the direction of the magnetic field by a pair of patterns formed of Ni-Co ferromagnetic alloy thin films or the like in directions orthogonal to each other, but it is difficult to form each pattern under exactly the same conditions. Therefore, the drift is different for each element. Therefore, in the conventional non-contact type throttle position sensor using the magnetoresistive element as described above, in order to secure the detection accuracy, it is necessary to perform temperature drift compensation for each sensor, etc. Sex decreases.

【0006】本発明はこうした問題に鑑みなされたもの
で、耐久性が高く、しかも個別に出力ドリフトの補償を
行なうことなく検出精度を確保することのできるスロッ
トルポジションセンサを提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to provide a throttle position sensor having high durability and capable of ensuring detection accuracy without individually compensating for output drift. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた本発明は、内燃機関のスロットルバル
ブの開度及び該スロットルバルブが全閉状態となる内燃
機関のアイドル運転を検出するスロットルポジションセ
ンサであって、上記スロットルバルブに連動して回転す
るシャフトを備え、該シャフトの先端に、上記シャフト
の回転軸を挟んで対向配設された一対の永久磁石からな
り、一方の磁石の対向面から他方の磁石の対向面へと磁
路を形成する開度検出用磁石と、上記シャフトの回転軸
を中心とする円弧に沿って並設された一対の円弧状の永
久磁石からなり、一方の磁石の上記シャフトの回転軸と
直交する面に平行な側面から他方の磁石の同側面へと磁
路を形成するアイドル検出用磁石と、を設けると共に、
上記開度検出用磁石を構成する上記一対の永久磁石間、
及び上記アイドル検出用磁石の上記側面から上記シャフ
トの軸方向に所定距離離れた位置に、夫々、上記各磁石
にて形成された磁路での磁界の方向を検出するホール素
子を設けたことを特徴とするスロットルポジションセン
サを要旨としている。
SUMMARY OF THE INVENTION That is, the present invention, which has been made to achieve the above object, detects an opening of a throttle valve of an internal combustion engine and an idle operation of the internal combustion engine in which the throttle valve is fully closed. A throttle position sensor, which includes a shaft that rotates in conjunction with the throttle valve, and is composed of a pair of permanent magnets arranged at the tip of the shaft so as to face each other with the rotation axis of the shaft interposed therebetween. An opening detection magnet that forms a magnetic path from the facing surface to the facing surface of the other magnet, and a pair of arc-shaped permanent magnets that are arranged in parallel along an arc centered on the rotation axis of the shaft, While providing an idle detection magnet that forms a magnetic path from a side surface parallel to a surface orthogonal to the rotation axis of the shaft of one magnet to the same side surface of the other magnet,
Between the pair of permanent magnets constituting the opening detection magnet,
And Hall elements for detecting the direction of the magnetic field in the magnetic path formed by each of the magnets are provided at positions separated from the side surface of the idle detection magnet in the axial direction of the shaft by a predetermined distance. The gist is the characteristic throttle position sensor.

【0008】[0008]

【作用】このように構成された本発明のスロットルポジ
ションセンサにおいては、開度検出用磁石が、シャフト
の回転軸を挟んで磁路を形成するため、その形成された
磁路での磁界方向はシャフトの回転角度に応じて変化す
る。このため開度検出用磁石が形成する磁路に設けられ
たホール素子により、シャフトの回転角度,延いてはス
ロットルバルブの開度を検出できる。
In the throttle position sensor of the present invention thus constructed, the opening degree detecting magnet forms a magnetic path with the rotation axis of the shaft sandwiched between them. Therefore, the magnetic field direction in the formed magnetic path is It changes according to the rotation angle of the shaft. For this reason, the rotation angle of the shaft and thus the opening of the throttle valve can be detected by the Hall element provided in the magnetic path formed by the opening detection magnet.

【0009】一方アイドル検出用磁石は、シャフトの回
転軸を中心とする円弧に沿って並設された一対の円弧状
の永久磁石からなり、各磁石のシャフトの回転軸と直交
する面に平行な側面間で磁路を形成するため、その側面
上部では、両磁石の境界部分で磁界の方向が反転する。
このためその側面上部に設けられたホール素子にて、両
磁石の境界部分,延いてはシャフトの所定の回転位置を
検出でき、この位置をスロットルバルブの全閉位置に対
応させることにより、内燃機関のアイドル運転を検出で
きる。
On the other hand, the idle detection magnet is composed of a pair of arc-shaped permanent magnets arranged side by side along an arc centered on the rotation axis of the shaft, and is parallel to the plane orthogonal to the rotation axis of the shaft of each magnet. Since a magnetic path is formed between the side surfaces, the direction of the magnetic field is reversed at the boundary between both magnets at the upper portion of the side surface.
Therefore, the hall element provided on the upper portion of the side surface can detect a predetermined rotational position of the boundary portion of both magnets, and further the shaft, and by making this position correspond to the fully closed position of the throttle valve, The idle operation of can be detected.

【0010】またこのように本発明では、2個のホール
素子にてスロットルバルブの開度及び内燃機関のアイド
ル運転を検出するため、従来のように各センサ毎に温度
補償等の検出特性の補正を行なう必要がない。即ち、ま
ずホール素子は検出感度が高いため検出信号を大きく増
幅する必要がなく、また各素子毎の検出特性のばらつき
が少なく、その出力ドリフトは磁界強度に影響されない
ため、その出力信号レベルが大きくなるほど出力ドリフ
トによる検出誤差は小さくなる。このためホール素子に
印加する磁界の強度を高くすることにより、ホール素子
の出力信号レベルを大きくすれば、出力ドリフトによる
検出誤差を小さくすることが可能となり、従来のような
各センサ毎の検出特性の補正を行なう必要がなくなるの
である。
As described above, according to the present invention, since the opening of the throttle valve and the idle operation of the internal combustion engine are detected by the two Hall elements, the detection characteristics such as temperature compensation are corrected for each sensor as in the conventional case. You don't have to. That is, first of all, since the Hall element has high detection sensitivity, it is not necessary to greatly amplify the detection signal, and there is little variation in the detection characteristics of each element, and the output drift is not affected by the magnetic field strength, so the output signal level is large. The more the detection error due to the output drift becomes smaller. Therefore, if the output signal level of the Hall element is increased by increasing the strength of the magnetic field applied to the Hall element, it is possible to reduce the detection error due to output drift, and the detection characteristics of each sensor as in the past. There is no need to make corrections.

【0011】そしてこのためには、請求項2及び請求項
3に夫々記載の如く、開度検出用磁石が形成する磁路の
ホール素子位置での最大磁界強度を、0.15テスラー
以上にすることが好ましく、またアイドル検出用磁石が
形成する磁路のホール素子位置での最大磁界強度を、
0.12テスラー以上にすることが好ましい。
For this purpose, as described in claims 2 and 3, the maximum magnetic field strength at the Hall element position of the magnetic path formed by the opening detecting magnet is set to 0.15 Tesler or more. Preferably, the maximum magnetic field strength at the Hall element position of the magnetic path formed by the idle detection magnet,
It is preferably 0.12 Tesler or more.

【0012】[0012]

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図1は本実施例のスロットルポジションセンサ
の内部構成を表す断面図、図2は図1におけるA−A線
に沿った断面図、図3は図1におけるB−B−A線に沿
った断面図、図4はスロットルポジションセンサの底面
図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a sectional view showing the internal structure of the throttle position sensor of the present embodiment, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is taken along the line BBA in FIG. A sectional view and FIG. 4 are bottom views of the throttle position sensor.

【0013】図1〜図4に示す如く、本実施例のスロッ
トルポジションセンサは、中心部に円筒状の軸受取付部
1aが形成された中空のハウジング1を備えている。そ
してその軸受取付部1aには、同心円状で径の異なるベ
アリング3が圧入固定されており、ベアリング3には、
シャフト5が回転自在に収容されている。またシャフト
5の図1に示す下端部には、スロットルバルブの回転を
受けるレバー7が固設されており、このレバー7とハウ
ジング1との間にはコイルバネ9が設けられている。図
4に示す如く、このコイルバネ9の両端9a、9bは、
夫々、ハウジング1に形成された突起部1b及びレバー
7に形成された突起部7aに係止されており、コイルバ
ネ9は、スロットルバルブに連動して回動するレバー7
とシャフト5とをスロットルバルブの閉方向(矢印C方
向)に付勢する。
As shown in FIGS. 1 to 4, the throttle position sensor of this embodiment includes a hollow housing 1 having a cylindrical bearing mounting portion 1a formed in the center thereof. A bearing 3 having a concentric shape and a different diameter is press-fitted and fixed to the bearing mounting portion 1a.
The shaft 5 is rotatably accommodated. A lever 7 for receiving the rotation of the throttle valve is fixedly provided at the lower end portion of the shaft 5 shown in FIG. 1, and a coil spring 9 is provided between the lever 7 and the housing 1. As shown in FIG. 4, both ends 9a and 9b of the coil spring 9 are
The coil spring 9 is locked to the protrusion 1b formed on the housing 1 and the protrusion 7a formed on the lever 7, respectively, and the coil spring 9 is rotated in conjunction with the throttle valve.
And the shaft 5 in the closing direction of the throttle valve (direction of arrow C).

【0014】一方、ベアリング3の図1における上端と
シャフト5の間には、ウェーブ状の弾性のあるワッシャ
11が設けられ、図1に示すZ方向のガタが発生しない
ようにされている。またシャフト5の図1における上端
の中心には段付穴5aが形成され、その外側には鍔部5
bが形成されている。そして図3に示す如く、その段付
穴5aには、Nd−Fe−B系等の希土類からなる一対
の永久磁石15,16が対向配設され、鍔部5bには、
同じくNd−Fe−B系等の希土類からなる円弧状の永
久磁石17,18が、シャフト5の回転軸を中心とする
円弧上に並設されている。
On the other hand, a wave-like elastic washer 11 is provided between the upper end of the bearing 3 in FIG. 1 and the shaft 5 so as to prevent looseness in the Z direction shown in FIG. In addition, a stepped hole 5a is formed at the center of the upper end of the shaft 5 in FIG.
b is formed. As shown in FIG. 3, in the stepped hole 5a, a pair of permanent magnets 15 and 16 made of a rare earth element such as Nd-Fe-B system is disposed so as to face each other, and in the collar portion 5b,
Similarly, arc-shaped permanent magnets 17 and 18 made of a rare earth element such as Nd-Fe-B system are arranged side by side on an arc centered on the rotation axis of the shaft 5.

【0015】永久磁石15,16は、前述の開度検出用
磁石を構成するものであり、一方の磁石面から対向する
磁石面方向に磁路を形成するように着磁されている。ま
たこの永久磁石15,16は、段付穴5aの段部に磁力
及び接着により固定することにより、段付穴5aの底か
ら一定距離浮かせて取り付けられている。
The permanent magnets 15 and 16 compose the above-described opening degree detecting magnet, and are magnetized so as to form a magnetic path from one magnet surface toward the opposing magnet surface. Further, the permanent magnets 15 and 16 are fixed to the step portion of the stepped hole 5a by magnetic force and adhesion, so that the permanent magnets 15 and 16 are attached so as to be floated by a certain distance from the bottom of the stepped hole 5a.

【0016】一方永久磁石17,18は、前述のアイド
ル検出用磁石を構成するものであり、両磁石のシャフト
5の回転軸(図1に示すZ軸)と直交する面に平行な側
面間で磁路を形成するために、図3に示す如く、各磁石
17,18はその側面方向に着磁され、各々異なる磁極
面S,Nを同側にして、鍔部5bに磁力及び接着により
固定されている。
On the other hand, the permanent magnets 17 and 18 compose the above-mentioned idle detecting magnet, and between the side surfaces parallel to the plane orthogonal to the rotation axis (Z axis shown in FIG. 1) of the shaft 5 of both magnets. In order to form a magnetic path, as shown in FIG. 3, the magnets 17 and 18 are magnetized in the side direction thereof, and the different magnetic pole surfaces S and N are fixed to the flange portion 5b by magnetic force and adhesion. Has been done.

【0017】次に永久磁石15〜18の図1における上
方では、中央に突起部20aが形成され周囲にハウジン
グ1への取付穴20b(図2に示す)が形成された非磁
性の導電材からなるケース20が、取付穴20bをハウ
ジング1の突起1cにはめて熱かしめすることにより、
ハウジング1に固定されている。そしてケース20内に
は、ホール素子22,回路素子23,24,ターミナル
26が実装され、且つホール素子28を収納している樹
脂製のカラー29が熱かしめ等により固定されたプリン
ト基板30が、接着等により固定されている。
Next, above the permanent magnets 15 to 18 in FIG. 1, a non-magnetic conductive material having a protrusion 20a formed in the center and a mounting hole 20b (shown in FIG. 2) for mounting the housing 1 in the periphery is formed. The case 20 that is formed by mounting the mounting hole 20b on the protrusion 1c of the housing 1 and caulking it by heat
It is fixed to the housing 1. In the case 20, the hall element 22, the circuit elements 23 and 24, the terminal 26 are mounted, and the printed circuit board 30 in which the resin collar 29 housing the hall element 28 is fixed by heat staking or the like, It is fixed by adhesion.

【0018】ここでカラー29は、ホール素子28のプ
リント基板30への固定及び位置決めを行うためのもの
で、内側形状がホール素子28の樹脂モールド外形と同
形状で、外側形状がケース20の突起部20aの内側形
状と同形状で、且つプリント基板30への取付用突起を
有している。
Here, the collar 29 is for fixing and positioning the Hall element 28 to the printed circuit board 30, the inner shape is the same as the resin mold outer shape of the Hall element 28, and the outer shape is the protrusion of the case 20. It has the same shape as the inner shape of the portion 20 a and has a protrusion for attachment to the printed circuit board 30.

【0019】またホール素子22は、プリント基板30
の裏面(シャフト5側の面)の上記磁石17,18との
対向位置に設けられており、その中心より0〜2mm上
方には、直径1〜5mmの鋼球32が設けられている。
尚この鋼球32は、磁石17,18にて形成される磁界
をホール素子22に誘導するためのもので、例えば直径
1〜10mm,高さ1〜10mm程度の円錐状の磁性片
を使用してもよい。
The hall element 22 is a printed circuit board 30.
Is provided at a position facing the magnets 17 and 18 on the back surface (surface on the shaft 5 side), and a steel ball 32 having a diameter of 1 to 5 mm is provided 0 to 2 mm above the center thereof.
The steel ball 32 is for guiding the magnetic field formed by the magnets 17 and 18 to the Hall element 22. For example, a conical magnetic piece having a diameter of 1 to 10 mm and a height of 1 to 10 mm is used. May be.

【0020】また更にホール素子22,28の位置は、
ハウジング1,ケース20,プリント基板30,カラー
29の各寸法精度により決まるが、中央のホール素子2
8は、シャフト5の回転軸上で、永久磁石15,16の
中心がホール素子チップ中心となり、且つ図2に示す
X,Y成分の磁界に対して、感磁する位置にあるように
設計され、他方のホール素子22は、永久磁石17,1
8の図1における上方に一定距離おいた位置で、スロッ
トルバルブが全閉位置から開かれるアイドル境界の位置
にあるとき、一対の永久磁石17,18の境界上にホー
ル素子チップ中心があり、且つ図1に示すZ成分の磁界
に対して、感磁する位置にあるように設計されている。
Further, the positions of the Hall elements 22 and 28 are
The Hall element 2 at the center is determined by the dimensional accuracy of the housing 1, the case 20, the printed circuit board 30, and the collar 29.
8 is designed so that the centers of the permanent magnets 15 and 16 are the centers of the Hall element chips on the rotation axis of the shaft 5 and that the magnetic fields of the X and Y components shown in FIG. , The other Hall element 22 is a permanent magnet 17, 1
8 at a certain distance above in FIG. 1, when the throttle valve is at the position of the idle boundary opened from the fully closed position, the Hall element chip center is on the boundary of the pair of permanent magnets 17 and 18, and The magnetic field of the Z component shown in FIG. 1 is designed to be in a magnetically sensitive position.

【0021】また上記各ホール素子22,28には、出
力1150mV(1T,5mA印加時),出力ドリフト
4mVの東芝社製のホール素子(THS106A,THS112)が使
用されており、永久磁石15,16は、ホール素子28
位置でのシャフト5の回転に応じたX,Y成分の最大磁
界強度が0.20テスラー(以下、単にTと記載す
る。)となるように着磁され、永久磁石17,18は、
ホール素子22位置のシャフト5の回転に応じたZ成分
の最大磁界強度が0.15Tとなるように着磁されてい
る。
Further, as the hall elements 22 and 28, hall elements (THS106A and THS112) manufactured by Toshiba Corporation having an output of 1150 mV (when applying 1 T and 5 mA) and an output drift of 4 mV are used, and permanent magnets 15 and 16 are used. Is the Hall element 28
The permanent magnets 17 and 18 are magnetized so that the maximum magnetic field strength of the X and Y components corresponding to the rotation of the shaft 5 at the position becomes 0.20 Tesler (hereinafter, simply referred to as T).
It is magnetized so that the maximum magnetic field strength of the Z component corresponding to the rotation of the shaft 5 at the position of the Hall element 22 is 0.15T.

【0022】次に上記ケース20には、4個の貫通コン
デンサ34が半田等により電気的に接続固定されてい
る。この貫通コンデンサ34は、プリント基板30に実
装された4個のターミナル26と、ハウジング1のコネ
クタ部35に埋没された4個のコネクタターミナル36
とを夫々接続するためのもので、これにより、プリント
基板30に実装された回路素子23,24に外部から電
源供給を行ない、回路素子23,24を動作させると共
に、この動作によって得られる検出信号を外部に取り出
すことが可能となる。
Next, four feedthrough capacitors 34 are electrically connected and fixed to the case 20 by soldering or the like. The feedthrough capacitor 34 includes four terminals 26 mounted on the printed circuit board 30 and four connector terminals 36 embedded in the connector portion 35 of the housing 1.
To connect the circuit elements 23 and 24 to the circuit board 23 and 24, respectively, to externally supply power to the circuit elements 23 and 24 to operate the circuit elements 23 and 24, and to obtain a detection signal obtained by this operation. Can be taken out.

【0023】また上記ケース20の図1における上方の
ハウジング開口部1dには、ゴムパッキン38が設けら
れ、更にその上に磁性材のカバー39を設けて、ハウジ
ング開口部1dの周縁を熱かしめすることにより、これ
ら各部が固定されている。またプリント基板30の図1
における上方には、低応力ゲルやヒューミシールのよう
な防湿剤40が充てん又は塗布され、ゴムパッキン38
により密閉されたケース20内部を湿気から保護するよ
うにされている。また図3に示す如く、ハウジング1の
外側の、シャフト5の回転軸を中心として対称な2ヶ所
には、ブッシュ41が埋没された相手取付部1eが形成
されている。
Further, a rubber packing 38 is provided in the housing opening 1d above the case 20 in FIG. 1, and a magnetic material cover 39 is further provided on the rubber packing 38 to heat crimp the periphery of the housing opening 1d. As a result, these parts are fixed. In addition, FIG.
The upper part of the rubber packing 38 is filled or coated with a moisture-proofing agent 40 such as a low stress gel or a Humi-Seal.
The inside of the case 20 sealed by is protected from moisture. Further, as shown in FIG. 3, mating attachment portions 1e in which the bushes 41 are embedded are formed at two locations on the outside of the housing 1 that are symmetrical with respect to the rotation axis of the shaft 5.

【0024】このように構成された本実施例のスロット
ルポジションセンサにおいては、レバー7がスロットル
バルブの回転軸に連結され、その回転に伴いシャフト5
が回転する。するとこの回転に伴い一対の永久磁石1
5,16が、ホール素子28の周りを回転するため、ホ
ール素子28の感磁面に対する磁界方向が図5(a)に
示すように変化する。
In the throttle position sensor of this embodiment constructed as described above, the lever 7 is connected to the rotary shaft of the throttle valve, and the shaft 5 is rotated with the rotation thereof.
Rotates. Then, with this rotation, the pair of permanent magnets 1
Since 5 and 16 rotate around the Hall element 28, the magnetic field direction with respect to the magnetic sensitive surface of the Hall element 28 changes as shown in FIG.

【0025】この結果、ホール素子28からの出力VH
は、次式(1)の如く変化し、 VH =VA ・sinθ …(1) 図5(b)に示す如く、シャフト5が−90°から+9
0°へ回転する間に、−VA から+VA へと正弦波上を
連続的に変化する。
As a result, the output VH from the Hall element 28
Changes according to the following equation (1): VH = VA.sin θ (1) As shown in FIG. 5B, the shaft 5 moves from −90 ° to +9.
While rotating to 0 °, it continuously changes on the sine wave from −VA to + VA.

【0026】また本実施例のスロットルポジションセン
サにおいては、シャフト5の回転に伴ない、永久磁石1
7,18が図6(a)に示す如く回転し、永久磁石1
7,18の境界面においてホール素子22の感磁面に対
する磁界方向が反転する。このためホール素子22から
の出力VH は、次式(2) の如く変化し、 VH =θ・VB/θA …(2) 図6(b)に示す如く、シャフト5が−θA°から+θA
°へ回転する間に、−VB から+VB へと一定の傾きに
て連続的に変化する。
Further, in the throttle position sensor of the present embodiment, the permanent magnet 1 is accompanied by the rotation of the shaft 5.
7 and 18 rotate as shown in FIG.
At the boundary surface between 7 and 18, the magnetic field direction with respect to the magnetic sensitive surface of the Hall element 22 is reversed. Therefore, the output VH from the Hall element 22 changes according to the following equation (2), and VH = θ · VB / θA (2) As shown in FIG. 6B, the shaft 5 moves from −θA ° to + θA
While rotating to °, it changes continuously from -VB to + VB with a constant slope.

【0027】次にこうした出力特性の得られる各ホール
素子22,28を動作させて、検出信号を取り出すため
の検出回路は、上記回路素子23,24及びプリント基
板30に形成された回路パターン等により、図7に示す
如く構成されている。即ち、本実施例のスロットルポジ
ションセンサの検出回路は、正の温度特性を有する感温
抵抗器R1と抵抗器R2〜R6とからなり,ホール素子
22,28駆動のための基準電圧V1を発生する温度補
償回路50、演算増幅器OP1と抵抗器R7とからな
り,温度補償回路50からの基準電圧V1に基づきホー
ル素子28を定電流駆動する駆動回路52、演算増幅器
OP2,OP3と抵抗器R9〜R11とからなり,ホー
ル素子28の各出力端子電圧を通過させるバッファ回路
54、演算増幅器OP4とトランジスタTR1と抵抗器
R12〜R18とからなり,バッファ回路54を通過し
てきた各出力端子電圧を差動増幅する差動増幅回路5
6、演算増幅器OP5と抵抗器R19,R20とからな
り,抵抗器R19,R20により電源電圧VCCを分圧し
た基準電圧V2により差動増幅回路56の増幅出力電位
を増加させる基準電圧生成回路58、コンデンサC1及
び抵抗器R21,R22からなり,差動増幅回路56か
らの増幅出力をスロットルバルブの開度を表すスロット
ル開度信号VLとして外部に出力するフィルタ回路6
0、演算増幅器OP6と抵抗器R23とからなり,温度
補償回路50からの基準電圧V1に基づきホール素子2
2を定電流駆動する駆動回路62、演算増幅器OP7と
抵抗器R24〜R27とからなり,ホール素子22の各
出力端子電圧を差動増幅する差動増幅回路64、演算増
幅器OP8と抵抗器R28,R29とからなり,抵抗器
R28,R29により電源電圧VCCを分圧した基準電圧
V3により差動増幅回路64の増幅出力電位を増加させ
る基準電圧生成回路66、演算増幅器OP9と抵抗器R
30〜R34とからなり,差動増幅回路64からの増幅
出力と抵抗器R30,R31により電源電圧VCCを分圧
した基準電圧V4とを大小比較するコンパレータ68、
及び、スイッチングトランジスタTR2と抵抗器R3
5,R36とからなり,コンパレータ68による比較結
果をスロットルバルブが全閉状態(即ちアイドル運転)
か否かを表すアイドル信号VIとして外部に出力する出
力回路70により構成されている。
Next, the detection circuit for operating the Hall elements 22 and 28 which can obtain such output characteristics to take out the detection signal depends on the circuit patterns formed on the circuit elements 23 and 24 and the printed circuit board 30. , Is constructed as shown in FIG. That is, the detection circuit of the throttle position sensor of this embodiment is composed of the temperature sensitive resistor R1 having positive temperature characteristics and the resistors R2 to R6, and generates the reference voltage V1 for driving the Hall elements 22 and 28. A driving circuit 52 including a temperature compensating circuit 50, an operational amplifier OP1 and a resistor R7, which drives the Hall element 28 with a constant current based on the reference voltage V1 from the temperature compensating circuit 50, operational amplifiers OP2 and OP3, and resistors R9 to R11. And a buffer circuit 54 that allows each output terminal voltage of the Hall element 28 to pass, an operational amplifier OP4, a transistor TR1, and resistors R12 to R18. Each output terminal voltage that has passed through the buffer circuit 54 is differentially amplified. Differential amplifier circuit 5
6. A reference voltage generation circuit 58 which includes an operational amplifier OP5 and resistors R19 and R20, and which increases the amplified output potential of the differential amplifier circuit 56 by a reference voltage V2 obtained by dividing the power supply voltage Vcc by the resistors R19 and R20. A filter circuit 6 including a capacitor C1 and resistors R21 and R22, which outputs the amplified output from the differential amplifier circuit 56 to the outside as a throttle opening signal VL representing the opening of the throttle valve.
0, an operational amplifier OP6 and a resistor R23, and the Hall element 2 based on the reference voltage V1 from the temperature compensation circuit 50.
2, a drive circuit 62 for driving constant current, an operational amplifier OP7 and resistors R24 to R27, a differential amplifier circuit 64 for differentially amplifying each output terminal voltage of the Hall element 22, an operational amplifier OP8 and a resistor R28, R29, a reference voltage generating circuit 66 for increasing the amplified output potential of the differential amplifier circuit 64 by a reference voltage V3 obtained by dividing the power supply voltage Vcc by resistors R28, R29, an operational amplifier OP9 and a resistor R.
Comparing the amplified output from the differential amplifier circuit 64 with the reference voltage V4 obtained by dividing the power supply voltage VCC by the resistors R30 and R31,
And the switching transistor TR2 and the resistor R3
5, R36, and the comparison result by the comparator 68 indicates that the throttle valve is fully closed (that is, idle operation).
The output circuit 70 outputs the idle signal VI indicating whether or not to the outside.

【0028】このため当該検出回路からは、図8に示す
如く、スロットルバルブの開度に応じて変化するスロッ
トル開度信号VLとスロットルバルブの開度が0となる
境界で反転するアイドル信号VIが出力されることとな
る。尚図7において、コンデンサC2,C3は、ノイズ
除去用のコンデンサである。
Therefore, as shown in FIG. 8, the detection circuit outputs a throttle opening signal VL which changes according to the opening of the throttle valve and an idle signal VI which is inverted at the boundary where the opening of the throttle valve becomes zero. It will be output. In FIG. 7, capacitors C2 and C3 are noise removing capacitors.

【0029】ここで本実施例の温度補償回路50は、感
温抵抗器R1と抵抗器R2,R3,R4とによりブリッ
ジ回路を構成し、その一端に電源電圧VCCを印加し、他
端を接地(Gnd)して、抵抗器R5,R6によりその回
路分圧を検出することにより、基準電圧V1を生成する
ようにされている。これは、基準電圧V1の温度に対す
る傾きを、ホール素子22,28の温度特性に対応して
自由に設定できるようにするためである。
The temperature compensating circuit 50 of this embodiment comprises a temperature sensitive resistor R1 and resistors R2, R3 and R4 to form a bridge circuit, one end of which is applied with a power supply voltage VCC and the other end of which is grounded. (Gnd), and the reference voltage V1 is generated by detecting the circuit voltage division by the resistors R5 and R6. This is because the inclination of the reference voltage V1 with respect to the temperature can be freely set in accordance with the temperature characteristics of the Hall elements 22 and 28.

【0030】即ち、従来用いられている温度補償回路
は、図9(a)に示す如く、感温抵抗器r1と抵抗器r
2,r3とを単に直列に接続したものであるため、その
抵抗器r2と抵抗器r3の抵抗値により温度に対する基
準電圧V1の傾きを設定することはできるものの、抵抗
器r2,r3の設定が有限であるため、傾きの設定に自
由度がなく、その傾きをホール素子の温度特性にマッチ
させることは困難であった。そこで本実施例では、温度
補償回路を上記のようにブリッジ回路にて構成すること
により、各抵抗器の抵抗値を選択して、例えば図9
(b)に示す範囲D内で温度に対する基準電圧V1の傾
きを無限に設定することができるようにし、これによっ
て基準電圧V1をホール素子22,28の温度特性に対
応して自由に設定できるようにしたのである。
That is, the temperature compensating circuit which has been conventionally used is, as shown in FIG. 9A, a temperature sensitive resistor r1 and a resistor r.
Since the resistors r2 and r3 are simply connected in series, the slope of the reference voltage V1 with respect to temperature can be set by the resistance values of the resistors r2 and r3, but the resistors r2 and r3 cannot be set. Since it is finite, there is no freedom in setting the inclination, and it was difficult to match the inclination with the temperature characteristics of the Hall element. Therefore, in this embodiment, the temperature compensating circuit is configured by the bridge circuit as described above, so that the resistance value of each resistor is selected.
In the range D shown in (b), the slope of the reference voltage V1 with respect to the temperature can be set to infinity so that the reference voltage V1 can be freely set in accordance with the temperature characteristics of the Hall elements 22 and 28. I did it.

【0031】また本実施例では、ホール素子22の各出
力端子の電圧差を差動増幅回路64にて増幅した後、コ
ンパレータ68にて基準電圧V4と比較することにより
アイドル信号VIを得るようにしているが、これはアイ
ドル運転の判定精度を向上するためである。
Further, in this embodiment, after the voltage difference between the output terminals of the Hall element 22 is amplified by the differential amplifier circuit 64, the idle signal VI is obtained by comparing with the reference voltage V4 by the comparator 68. However, this is to improve the determination accuracy of the idle operation.

【0032】即ち、ホール素子を用いた近接スイッチ等
の従来の判定回路をアイドル判定に適用すると、図10
(a)に示す如く、ホール素子22の出力端子電圧を、
演算増幅器OP11と抵抗器r4,r5とからなるコン
パレータに入力することとなるが、この構成では、図1
0(b)に示す如く、ホール素子22の出力{図に示す
直線A}を直接比較するため、電圧変動等によって図に
一点鎖線で示すスレッシュレベルが変動すると、コンパ
レータ出力が反転する角度位置も△θA 変動する。そこ
で本実施例では、差動増幅回路64を用いてホール素子
出力を増幅することにより、コンパレータ68への入力
信号の傾きを図に示す直線Bに示す如く大くし、これに
よりスレッシュレベルの変動に伴う検出誤差を、△θA
から△θB に改善して、アイドル運転の判定精度を確保
しているのである。
That is, when a conventional determination circuit such as a proximity switch using a Hall element is applied to idle determination, FIG.
As shown in (a), the output terminal voltage of the Hall element 22 is
It is input to the comparator including the operational amplifier OP11 and the resistors r4 and r5.
As shown in FIG. 0 (b), since the output of the Hall element 22 (the straight line A shown in the figure) is directly compared, when the threshold level indicated by the alternate long and short dash line in the figure changes due to a voltage change or the like, the angular position at which the comparator output is inverted is also changed. △ θ A fluctuates. Therefore, in the present embodiment, by amplifying the Hall element output using the differential amplifier circuit 64, the slope of the input signal to the comparator 68 is made large as shown by the straight line B in the figure, which causes fluctuations in the threshold level. The associated detection error is ΔθA
It has improved from ΔθB to ΔθB to ensure the determination accuracy of idle operation.

【0033】以上説明したように本実施例のスロットル
ポジションセンサにおいては、スロットルバルブの開度
及びスロットルバルブが全閉状態となる内燃機関のアイ
ドル運転を2個のホール素子22,28により検出する
よう構成されている。そしてホール素子28位置でのシ
ャフト5の回転に応じた最大磁界強度が0.20Tに設
定されているため、図5に示したホール素子出力VA に
対する出力ドリフトの比率が低減され、ホール素子28
の出力ドリフト△VH (本実施例では4mV)による回
転角度の検出誤差△θ1 は、次式(3) のように1.0°
となり、組み付け誤差等を見込んでも角度精度1.5°
以内を実現できる。
As described above, in the throttle position sensor of this embodiment, the two hall elements 22 and 28 detect the opening of the throttle valve and the idle operation of the internal combustion engine in which the throttle valve is fully closed. It is configured. Since the maximum magnetic field strength corresponding to the rotation of the shaft 5 at the position of the Hall element 28 is set to 0.20T, the ratio of the output drift to the Hall element output VA shown in FIG.
The detection error Δθ1 of the rotation angle due to the output drift ΔVH (4 mV in this embodiment) is 1.0 ° as expressed by the following equation (3).
Therefore, the angular accuracy is 1.5 ° even if the assembly error is taken into consideration.
Can be achieved within.

【0034】 △θ1=sin-1(△VH/VA)=sin-1{△VH/(VH・B1)} =sin-1{4/(1150・0.20)}=1.0° …(3) 但し、この(3)式は、前記(1)式を変形して得られる式で
あり、VH はホール素子定格出力(1T,5mA印加
時)、B1 はホール素子28位置での最大磁界強度を夫
々表している。
Δθ1 = sin−1 (ΔVH / VA) = sin−1 {ΔVH / (VH · B1)} = sin−1 {4 / (1150 · 0.20)} = 1.0 ° (3) However, this equation (3) is an equation obtained by modifying the above equation (1), where VH is the rated output of the Hall element (at 1T, 5mA applied) and B1 is the maximum at the Hall element 28 position. The magnetic field strength is shown.

【0035】またホール素子22位置でのシャフト5の
回転に応じた最大磁界強度が0.15Tに設定されてい
るため、図6に示したホール素子出力VB に対する出力
ドリフトの比率も低減され、ホール素子22の出力ドリ
フト△VH (本実施例では4mV)によるアイドル運転
の検出誤差△θ2 は、次式(4) のように0.23°とな
り、組み付け誤差等を見込んでも角度精度0.3°以内
を実現できる。
Since the maximum magnetic field strength corresponding to the rotation of the shaft 5 at the position of the Hall element 22 is set to 0.15T, the ratio of the output drift to the Hall element output VB shown in FIG. The detection error Δθ2 of the idle operation due to the output drift ΔVH (4 mV in this embodiment) of the element 22 is 0.23 ° as in the following formula (4), and the angle accuracy is 0.3 ° even if the assembly error and the like are considered. Can be achieved within.

【0036】 △θ2=(△VH・θA)/VB=(△VH・θA)/(VH・B2) ={(4・10)/(1150・0.20)}=0.23° …(4) 但し、この(4)式は、前記(2)式を変形して得られる式で
あり、B2 はホール素子22位置での最大磁界強度、θ
A は図6(b)の実験データから得られた値を夫々表し
ている。
Δθ2 = (ΔVH · θA) / VB = (ΔVH · θA) / (VH · B2) = {(4 · 10) / (1150 · 0.20)} = 0.23 ° ( 4) However, this equation (4) is an equation obtained by modifying the above equation (2), and B2 is the maximum magnetic field strength at the position of the Hall element 22, θ
A represents the values obtained from the experimental data of FIG. 6 (b), respectively.

【0037】このため、本実施例のスロットルポジショ
ンセンサによれば、従来のように検出精度を確保するた
めに各センサ毎に温度補償等の検出特性の補正を行なう
必要がなく、その生産性を向上することができる。尚本
実施例では、スロットル開度の検出に用いるホール素子
28位置での最大磁界強度を0.20Tとし、アイドル
運転の検出に用いるホール素子22位置での最大磁界強
度を0.15Tとしたが、各ホール素子位置での最大磁
界強度を更に大きくすれば、ホール素子の出力ドリフト
の影響を少なくして、検出精度をより向上することがで
きる。またこの値としては必ずしも本実施例のようにす
る必要はなく、使用するホール素子の特性にもよるが、
各種ホール素子を用いた実験の結果、ホール素子28位
置での最大磁界強度を0.15T以上、ホール素子22
位置での最大磁界強度を0.12T以上とすれば、スロ
ットルポジションセンサとしての角度精度を確保できる
ことがわかった。
Therefore, according to the throttle position sensor of this embodiment, it is not necessary to correct the detection characteristic such as temperature compensation for each sensor in order to secure the detection accuracy as in the conventional case, and the productivity is improved. Can be improved. In this embodiment, the maximum magnetic field strength at the position of the Hall element 28 used for detecting the throttle opening is 0.20T and the maximum magnetic field strength at the position of the Hall element 22 used for detecting the idle operation is 0.15T. By further increasing the maximum magnetic field strength at each Hall element position, the influence of the output drift of the Hall element can be reduced and the detection accuracy can be further improved. Further, this value does not necessarily have to be as in the present embodiment, and depends on the characteristics of the Hall element used,
As a result of an experiment using various Hall elements, the maximum magnetic field strength at the position of the Hall element 28 is 0.15 T or more,
It has been found that if the maximum magnetic field strength at the position is set to 0.12T or more, the angle accuracy of the throttle position sensor can be secured.

【0038】また次に本実施例では、各ホール素子2
2,28位置にて磁路を形成するための永久磁石15〜
18に、Nd−Fe−B系等の希土類からなる永久磁石
を使用しているが、これは希土類からなる永久磁石が大
きな磁界強度を得ることができるためであり、これによ
り、使用する永久磁石を小型化して、スロットルポジシ
ョンセンサの小型・軽量化を図ることができる。
Next, in this embodiment, each Hall element 2
Permanent magnet 15 for forming a magnetic path at positions 2, 28
A permanent magnet made of a rare earth element such as Nd-Fe-B is used for No. 18. This is because the permanent magnet made of a rare earth element can obtain a large magnetic field strength. The throttle position sensor can be made smaller and lighter in size.

【0039】また本実施例では、ホール素子22の近傍
に磁界誘導用の鋼球32を設けているため、鋼球32を
設けない場合に比べて永久磁石17,18によるホール
素子22位置での最大磁界強度を高くすることができ、
これによっても使用する永久磁石を小型化して、スロッ
トルポジションセンサの小型・軽量化を図ることができ
る。尚実験の結果、本実施例のように直径1.5mmの
鋼球32を使用した場合には、ホール素子22位置での
最大磁界強度が30%高くなり、直径6mm,高さ6m
mの円錐形磁性片を使用すれば、ホール素子22位置で
の最大磁界強度が55%高くなることがわかった。
Further, in this embodiment, since the steel ball 32 for guiding the magnetic field is provided in the vicinity of the hall element 22, the position of the hall element 22 by the permanent magnets 17 and 18 is larger than that in the case where the steel ball 32 is not provided. The maximum magnetic field strength can be increased,
This also makes it possible to reduce the size and weight of the throttle position sensor by reducing the size of the permanent magnet used. As a result of the experiment, when the steel ball 32 having a diameter of 1.5 mm is used as in this embodiment, the maximum magnetic field strength at the position of the hall element 22 is increased by 30%, and the diameter is 6 mm and the height is 6 m.
It was found that the maximum magnetic field strength at the position of the Hall element 22 was increased by 55% by using the conical magnetic piece of m.

【0040】また更に本実施例では、ホール素子22,
28や回路素子23,24等を実装したプリント基板3
0を、非磁性の導電材からなるケース20に収納し、更
にこのケース20を磁性材からなカバー39にてハウジ
ング1内に収納して、プリント基板30のターミナル2
6とコネクタターミナル36とを貫通コンデンサ34に
て接続しているため、ケース20とカバー39にて外部
からの電磁波を遮へいし、貫通コンデンサ34によりコ
ネクタターミナル36からの電磁波の侵入を防ぐことが
でき、外部からの電磁波の影響を受けることなくスロッ
トルバルブの開度及びアイドル運転を検出することがで
き、これによっても検出精度を向上できる。
Furthermore, in the present embodiment, the Hall element 22,
Printed circuit board 3 on which 28, circuit elements 23, 24, etc. are mounted
0 is housed in a case 20 made of a non-magnetic conductive material, and this case 20 is further housed in a housing 1 by a cover 39 made of a magnetic material, and the terminal 2 of the printed circuit board 30 is accommodated.
6 and the connector terminal 36 are connected by the feedthrough capacitor 34, the case 20 and the cover 39 shield electromagnetic waves from the outside, and the feedthrough capacitor 34 can prevent the electromagnetic wave from entering from the connector terminal 36. The opening degree of the throttle valve and the idle operation can be detected without being affected by electromagnetic waves from the outside, which also improves the detection accuracy.

【0041】また本実施例では、ホール素子28をカラ
ー29に収納してプリント基板30に固定しているた
め、ホール素子28の位置決めが容易である。また、カ
ラー29により、長時間の使用に伴う温度・振動ストレ
スによるホール素子28のリードのシャフト回転方向へ
のねじれを防止することができるため、スロットルポジ
ションセンサの耐久性も確保できる。
Further, in this embodiment, since the hall element 28 is housed in the collar 29 and fixed to the printed circuit board 30, the hall element 28 can be easily positioned. Further, the collar 29 can prevent the lead of the Hall element 28 from twisting in the shaft rotation direction due to temperature / vibration stress due to long-term use, and therefore the durability of the throttle position sensor can be secured.

【0042】また更に本実施例では、シャフト5をベア
リング3を介してハウジング1に固定しているため、シ
ャフト5の回転方向への組み付けガタをベアリング3に
より低減でき、レバー7に何らかの外力が加わることに
より生ずるシャフト5のかたぎによるホール素子出力変
動を低減できる。
Further, in the present embodiment, since the shaft 5 is fixed to the housing 1 via the bearing 3, the play of assembling the shaft 5 in the rotating direction can be reduced by the bearing 3, and some external force is applied to the lever 7. It is possible to reduce the fluctuation of the Hall element output caused by the shaft 5 caused by this.

【0043】ここで上記実施例では、ホール素子28の
プリント基板30への組付けに、樹脂製のカラー29を
用いたが、図11〜図13に示す如く、カラー29の代
わりに、非磁性の導電材からなるホルダ71にてホール
素子28を収納し、ホルダ71をプリント基板30に固
定するようにしてもよい。尚図11はホルダ71を使用
したスロットルポジションセンサの内部構成を表す断面
図、図12は図11におけるE−E線に沿った断面図、
図3は図12におけるF−F線に沿った断面図である。
Here, in the above embodiment, the resin collar 29 is used for assembling the hall element 28 to the printed board 30, but as shown in FIGS. 11 to 13, instead of the collar 29, a non-magnetic material is used. The Hall element 28 may be housed in the holder 71 made of a conductive material, and the holder 71 may be fixed to the printed circuit board 30. 11 is a sectional view showing the internal structure of the throttle position sensor using the holder 71, FIG. 12 is a sectional view taken along the line EE in FIG. 11,
FIG. 3 is a sectional view taken along the line FF in FIG.

【0044】そしてこの場合、電磁波の侵入をホルダ7
1にて防止することができるため、ケースには、上記実
施例のケース20の突起部20aにホルダ71挿通用の
穴73を設けた、偏平な(即ち突起のない)ケース75
を使用することができ、ケース75の製造及び取扱を簡
単に行なうことができるようになる。また図13に示す
如く、ホルダ71にラッチ71aを形成して、ホール素
子28をホルダ71の壁に押し付けて固定するようにす
れば、ホール素子28のプリント基板30への組み付け
を簡単にすることができる他、ホール素子28の長時間
の使用に伴う温度・振動ストレスによるリード線ねじれ
防止効果を、上記実施例のカラー29以上とすることが
できる。
In this case, the intrusion of electromagnetic waves is prevented by the holder 7
Therefore, the flat case (i.e., no projection) case 75 in which the projection 20a of the case 20 of the above-described embodiment is provided with the hole 73 for inserting the holder 71 is provided.
Can be used, and the case 75 can be easily manufactured and handled. Further, as shown in FIG. 13, by forming a latch 71a on the holder 71 and pressing the Hall element 28 against the wall of the holder 71 to fix it, the Hall element 28 can be easily assembled to the printed circuit board 30. In addition to the above, the effect of preventing the twisting of the lead wire due to the temperature / vibration stress associated with the long-term use of the Hall element 28 can be made equal to or greater than the collar 29 of the above-described embodiment.

【0045】尚図11〜13に示した本実施例のスロッ
トルポジションセンサにおいては、上記説明部分と、ケ
ース75とプリント基板30とがスクリュボルト77に
てハウジング1に固定されている点とが、上記実施例と
異なるだけであり、それ以外は上記実施例のスロットル
ポジションセンサと同様であるので、これ以上の説明は
省略する。
In addition, in the throttle position sensor of this embodiment shown in FIGS. 11 to 13, the above-described portion and the point that the case 75 and the printed circuit board 30 are fixed to the housing 1 by the screw bolt 77, It is the same as the throttle position sensor of the above-mentioned embodiment except for the difference from the above-mentioned embodiment, and therefore the further description is omitted.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のスロット
ルポジションセンサによれば、非接触型のセンサである
ため、耐久性を確保することができると共に、従来の非
接触型センサのように、検出精度を確保するために各セ
ンサ毎に出力ドリフトの温度補償等を行なう必要がない
ため、その生産性を向上できる。
As described above in detail, according to the throttle position sensor of the present invention, since it is a non-contact type sensor, it is possible to ensure durability and to use it like a conventional non-contact type sensor. Since it is not necessary to perform temperature compensation of the output drift for each sensor in order to ensure the detection accuracy, the productivity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施例のスロットルポジションセンサの内部
構成を表す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a throttle position sensor of an embodiment.

【図2】 図1におけるA−A線に沿った断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

【図3】 図1におけるB−B−A線に沿った断面図で
ある。
3 is a cross-sectional view taken along the line B-B-A in FIG.

【図4】 スロットルポジションセンサの底面図であ
る。
FIG. 4 is a bottom view of a throttle position sensor.

【図5】 ホール素子28によるスロットル開度の検出
動作を説明する動作説明図である。
FIG. 5 is an operation explanatory diagram illustrating a detection operation of a throttle opening degree by a hall element 28.

【図6】 ホール素子22によるアイドル検出動作を説
明する動作説明図である。
FIG. 6 is an operation explanatory diagram illustrating an idle detection operation by the hall element 22.

【図7】 検出回路の構成を表す電気回路図である。FIG. 7 is an electric circuit diagram showing a configuration of a detection circuit.

【図8】 図7の検出回路により得られる検出信号特性
を表す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing detection signal characteristics obtained by the detection circuit of FIG.

【図9】 図7における温度補償回路の動作説明図であ
る。
9 is an explanatory diagram of the operation of the temperature compensation circuit in FIG.

【図10】 図7におけるアイドル判定用の回路の動作
説明図である。
FIG. 10 is an operation explanatory diagram of the idle determination circuit in FIG. 7.

【図11】 ホルダ71を使用したスロットルポジショ
ンセンサの内部構成を表す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a throttle position sensor using a holder 71.

【図12】 図11におけるE−E線に沿った断面図で
ある。
12 is a cross-sectional view taken along the line EE in FIG.

【図13】 図12におけるF−F線に沿った断面図で
ある。
13 is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ハウジング 3…ベアリング 5…シャフト
7…レバー 15,16,17,18…永久磁石 20…ケース 22,28…ホール素子 26…ターミナル 29
…カラー 30…プリント基板 32…鋼球 34…貫通コ
ンデンサ 36…コネクタターミナル 38…ゴムパッキン
39…カバー 50…温度補償回路 52,62…駆動回路 54
…バッファ回路 56,64…差動増幅回路 58,66…基準電圧生
成回路 60…フィルタ回路 68…コンパレータ 70…
出力回路 71…ホルダ 75…ケース
1 ... Housing 3 ... Bearing 5 ... Shaft
7 ... Lever 15, 16, 17, 18 ... Permanent magnet 20 ... Case 22, 28 ... Hall element 26 ... Terminal 29
... Color 30 ... Printed circuit board 32 ... Steel ball 34 ... Through-through capacitor 36 ... Connector terminal 38 ... Rubber packing
39 ... Cover 50 ... Temperature compensation circuit 52, 62 ... Drive circuit 54
... buffer circuits 56, 64 ... differential amplifier circuits 58, 66 ... reference voltage generation circuit 60 ... filter circuit 68 ... comparator 70 ...
Output circuit 71 ... Holder 75 ... Case

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関のスロットルバルブの開度及び
該スロットルバルブが全閉状態となる内燃機関のアイド
ル運転を検出するスロットルポジションセンサであっ
て、 上記スロットルバルブに連動して回転するシャフトを備
え、 該シャフトの先端に、 上記シャフトの回転軸を挟んで対向配設された一対の永
久磁石からなり、一方の磁石の対向面から他方の磁石の
対向面へと磁路を形成する開度検出用磁石と、 上記シャフトの回転軸を中心とする円弧に沿って並設さ
れた一対の円弧状の永久磁石からなり、一方の磁石の上
記シャフトの回転軸と直交する面に平行な側面から他方
の磁石の同側面へと磁路を形成するアイドル検出用磁石
と、 を設けると共に、 上記開度検出用磁石を構成する上記一対の永久磁石間、
及び上記アイドル検出用磁石の上記側面から上記シャフ
トの軸方向に所定距離離れた位置に、夫々、上記各磁石
にて形成された磁路での磁界の方向を検出するホール素
子を設けたことを特徴とするスロットルポジションセン
サ。
1. A throttle position sensor for detecting an opening of a throttle valve of an internal combustion engine and an idle operation of the internal combustion engine in which the throttle valve is in a fully closed state, comprising a shaft which rotates in conjunction with the throttle valve. , An opening degree detection that comprises a pair of permanent magnets arranged at the tip of the shaft so as to face each other with the axis of rotation of the shaft interposed therebetween, and forms a magnetic path from the facing surface of one magnet to the facing surface of the other magnet Magnet, and a pair of arc-shaped permanent magnets arranged side by side along an arc centered on the rotation axis of the shaft. From one side surface of the magnet parallel to the surface orthogonal to the rotation axis of the shaft to the other An idle detection magnet that forms a magnetic path on the same side of the magnet, and between the pair of permanent magnets that form the opening detection magnet,
And Hall elements for detecting the direction of the magnetic field in the magnetic path formed by each of the magnets are provided at positions separated from the side surface of the idle detection magnet in the axial direction of the shaft by a predetermined distance. A characteristic throttle position sensor.
【請求項2】 上記開度検出用磁石が形成する磁路の、
上記ホール素子位置での最大磁界強度が、0.15テス
ラー以上であることを特徴とする請求項1に記載のスロ
ットルポジションセンサ。
2. A magnetic path formed by the opening detection magnet,
The throttle position sensor according to claim 1, wherein the maximum magnetic field strength at the position of the Hall element is 0.15 Tesler or more.
【請求項3】 上記アイドル検出用磁石が形成する磁路
の、上記ホール素子位置での最大磁界強度が、0.12
テスラー以上であることと特徴とする請求項1に記載の
スロットルポジションセンサ。
3. The maximum magnetic field strength of the magnetic path formed by the idle detection magnet at the position of the Hall element is 0.12.
The throttle position sensor according to claim 1, wherein the throttle position sensor is a Tesler or more.
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