特表 2015-537207 可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置及び対応するセンサ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2015-537207(P2015-537207A)

(43)【公表日】2015年12月24日

(54)【発明の名称】可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置及び対応するセンサ装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/12 20060101AFI20151201BHJP

   G01R 33/07 20060101ALI20151201BHJP

   G01R 33/09 20060101ALI20151201BHJP

   G01R 33/02 20060101ALI20151201BHJP

   G01B 7/30 20060101ALI20151201BHJP

   G01B 7/00 20060101ALI20151201BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/12 N

   G01R33/06 H

   G01R33/06 R

   G01R33/02 N

   G01D5/12 H

   G01B7/30 H

   G01B7/00 101H

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-540130(P2015-540130)

(86)(22)【出願日】2013年10月31日

(85)【翻訳文提出日】2015年6月30日

(86)【国際出願番号】EP2013072820

(87)【国際公開番号】WO2014072225

(87)【国際公開日】20140515

(31)【優先権主張番号】102012220139.4

(32)【優先日】2012年11月6日

(33)【優先権主張国】DE

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ

(71)【出願人】

【識別番号】390023711

【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100099483

【弁理士】

【氏名又は名称】久野 琢也

(72)【発明者】

【氏名】エドゥアート マイタート

(72)【発明者】

【氏名】マークス キーンツレ

(72)【発明者】

【氏名】マティアス キマーレ

(72)【発明者】

【氏名】クラウス ヴァルター

(72)【発明者】

【氏名】イェアク ズィーデントプフ

【テーマコード（参考）】

2F063

2F077

2G017

【Ｆターム（参考）】

2F063AA02

2F063AA35

2F063AA36

2F063BA06

2F063BA08

2F063CA16

2F063GA52

2F077AA21

2F077JJ01

2F077JJ03

2F077JJ08

2F077JJ09

2F077JJ23

2F077UU26

2F077WW08

2G017AC06

2G017AD53

2G017AD55

2G017BA14

(57)【要約】

本発明は、少なくとも１つの永久磁石（５）と、少なくとも１つの磁気量を検出する少なくとも１つのセンサエレメント（７）とを備えた、可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置（１ａ）であって、少なくとも１つの永久磁石（５）と少なくとも１つのセンサエレメント（７）とは互いに相対的に可動にかつ互いに間隔を置いて配置されており、前記可動構成部材の運動は、検出される少なくとも１つの磁気量を変化させ、この変化を、可動構成部材の回転角度及び／又は位置の検出に用いることができる、可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置に関する。本発明によれば、導磁性材料から製造された少なくとも１つのシールドエレメント（１０，１０ａ）が設けられていて、該シールドエレメントは、少なくとも１つの永久磁石（５）及び／又は少なくとも１つのセンサエレメント（７）を少なくとも部分的に取り囲むように配置されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの永久磁石（５，２５）と、少なくとも１つの磁気量を検出する少なくとも１つのセンサエレメント（７，２７）とを備えた、可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置であって、前記少なくとも１つの永久磁石（５，２５）と前記少なくとも１つのセンサエレメント（７，２７）とは互いに相対的に可動にかつ互いに間隔を置いて配置されており、前記可動構成部材（５８）の動きは、検出される少なくとも１つの磁気量を変化させ、この変化を、前記可動構成部材（５８）の回転角度及び／又は位置の検出に用いることができる、磁気的測定装置において、
導磁性材料から製造された少なくとも１つのシールドエレメント（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ）が設けられていて、該シールドエレメントは、前記少なくとも１つの永久磁石（５，２５）及び／又は前記少なくとも１つのセンサエレメント（７，２７）を少なくとも部分的に取り囲むように配置されていることを特徴とする、可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置。

【請求項2】

前記少なくとも１つのシールドエレメント（１０）は、円形又は角形の横断面を有するフレーム（１０ａ，１０ｃ，１０ｄ）として、又はＵ字形フレーム（１０ｅ）として、又は中空体（１０ｆ）として形成されている、請求項１記載の測定装置。

【請求項3】

フレーム（１０ａ，１０ｃ，１０ｄ）として形成された少なくとも１つのシールドエレメント（１０）は、閉じられて形成されている、又は間隙（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ）を備えて形成されている、請求項２記載の測定装置。

【請求項4】

前記間隙（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ）は、まっすぐな、又は段状の、又は斜めの、又はジグザグ状の輪郭を有している、請求項３記載の測定装置。

【請求項5】

前記少なくとも１つのシールドエレメント（１０）は、ポット（１０ｂ）として、又はフード（１０ｇ）として形成されている、請求項１記載の測定装置。

【請求項6】

測定値発信機（５０）と測定値受信機（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）とを備えた、可動構成部材の動きを検出するセンサ装置であって、請求項１から５までのいずれか１項記載の磁気的測定装置（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，２０ａ，２０ｂ）を有することを特徴とする、可動構成部材の動きを検出するセンサ装置。

【請求項7】

前記測定値受信機（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）は、前記少なくとも１つのセンサエレメント（７，２７）が配置されている第１のハウジング（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）を有している、請求項６記載のセンサ装置。

【請求項8】

前記測定値発信機（５０）は、前記少なくとも１つの永久磁石（５，２５）が配置されている第２のハウジング（５２）を有している、請求項６又は７記載のセンサ装置。

【請求項9】

前記第１のハウジング（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）は接続エレメント（４４）を介して、前記第２のハウジング（５２）に結合されている、請求項８記載のセンサ装置。

【請求項10】

前記少なくとも１つのシールドエレメント（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ）は、前記第１のハウジング（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）及び／又は前記第２のハウジング（５２）に組み込まれている、又は前記第１のハウジング（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）及び／又は前記第２のハウジング（５２）を少なくとも部分的に取り囲んでいる、請求項７から９までのいずれか１項記載のセンサ装置。

【請求項11】

前記少なくとも１つのシールドエレメント（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ）は、前記第１のハウジング（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）及び／又は前記第２のハウジング（５２）に適合されていて、少なくとも１つの切欠（１６）及び／又は可変の寸法を有している、請求項７から１０までのいずれか１項記載のセンサ装置。

【請求項12】

前記ハウジング（５２）は、少なくとも１つのシールドエレメント（１０，１０ｄ）が挿入されている空所（５４）を有している、請求項７から１１までのいずれか１項記載のセンサ装置。

【請求項13】

前記シールドエレメント（１０）は、前記空所（５４）よりも大きな外径を有して形成されており、緊張状態で前記空所（５４）内に挿入されている、請求項１２記載のセンサ装置。

【請求項14】

前記可動構成部材（５８）は、ペダル又はステラリングコラムに相当する、請求項６から１３までのいずれか１項記載のセンサ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

背景技術
本発明は、独立請求項１の上位概念に記載の可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置及び独立請求項６の上位概念に記載の可動構成部材の動きを検出するセンサ装置に関する。

【0002】

独国特許出願公開第１０２００９０５５１０４号明細書には、並進運動する構成部材のストロークを検出する磁界センサ装置が記載されている。記載された磁界センサ装置では、動かされる構成部材に設けられている磁石系の磁界の空間的な成分が、成分の方向において、検出しようとするストロークに亘って変化し、これにより定置型のセンサに対する構成部材の位置が適切に検出可能である。線形にかつ他の自由度において運動可能な構成部材に、磁石系の構成部材として少なくとも１つの磁石が設けられており、該磁石に対して所定の間隔を置いて向かい合って位置する、磁界方向を検出可能な少なくとも１つの定置型のセンサが対応配置されている。

【0003】

独国特許出願公開第１０２００７０２４８６７号明細書には、回転角度を非接触で検出する測定装置が記載されている。記載された測定装置は、第１の部材と、第２の部材とを有しており、第１の部材上には、回転軸線に対して半径方向に間隔を置いて磁石が配置されていて、第２の部材は、測定信号を発生させる磁界方向を検出可能なエレメントを有している。この場合、この磁界方向に敏感なエレメントと前記磁石とは、第１の部材と第２の部材との間の相対運動の際に、相対運動の円形軌道に対して接線方向に配置されており、前記磁石は、回転軸線に対して垂直に半径方向に配置された平面で半径方向に磁化されている、又は極性を与えられている。

【0004】

独国特許出願公開第１０２００８０２０１５３号明細書には、角度検出装置が記載されている。記載された装置は、回転中心点の周りに交互に配置されている少なくとも１つの磁気的なＮ極領域と少なくとも１つの磁気的なＳ極領域とを有した回転エレメントと、磁界検出部分とを有している。磁界検出部分は、磁石プレートと、この磁石プレートに対して垂直な方向で磁気的な成分の大きさを検出する検出エレメントとを有している。さらに記載された装置は、回転エレメントの回転角度を検出する計算ユニットを有している。磁界検出部分は、磁石プレートが、磁界強度が最大である第１の方向に対して垂直に向けられるように配置されており、磁界検出部分は、第１の方向と、磁気的なＮ極領域とＳ極領域とが周方向で配置されている方向に相当する第２の方向とで、磁気的な成分の大きさを検出する。

【0005】

発明の開示
本発明による独立請求項１の特徴を有する可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置及び本発明による独立請求項６の特徴を有する可動構成部材の動きを検出するセンサ装置は、これに対して、シールドエレメントによって外部磁界の影響を最小限にすることができるという利点を有している。

【0006】

本発明の実施形態により好適には、既存の設計内にシールドエレメントを簡単に組み込むことができるので、付加的な組み付け体積は必要ない。

【0007】

本発明の核心は、強磁性材料若しくは導磁性材料から成るシールドエレメントを使用することにある。このシールドエレメントは、磁界を検出する少なくとも１つのセンサエレメント及び／又は、磁界を発生させる少なくとも１つの磁石を少なくとも部分的に取り囲むように配置されている。従って、例えば、少なくとも１つのセンサエレメントと少なくとも１つの磁石とを取り囲むシールドエレメントを設けることができる。これに代えて、少なくとも１つのセンサエレメント又は少なくとも１つの磁石を取り囲むシールドエレメントを設けることができる。さらに、２つのシールドエレメントを設けることができ、この場合、第１のシールドエレメントは少なくとも１つのセンサエレメントを取り囲み、第２のシールドエレメントは少なくとも１つの磁石を取り囲んでいる。これにより、少なくとも１つの磁石による磁界の発生、及び／又は発生された磁界の、少なくとも１つのセンサエレメントによる検出を、外部磁界の影響から保護することができ、測定精度を向上させることができる。本発明の実施形態は、回転運動する構成部材の回転角度を検出することにも、並進運動する構成部材の位置を検出することにも使用することができる。

【0008】

本発明の実施形態は、可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置を提供し、この装置は、少なくとも１つの永久磁石と、少なくとも１つの磁気量を検出する少なくとも１つのセンサエレメントとを有している。少なくとも１つの永久磁石と少なくとも１つのセンサエレメントとは互いに相対的に可動にかつ互いに間隔を置いて配置されており、可動構成部材の動きは、検出される少なくとも１つの磁気量を変化させ、この変化は、可動構成部材の回転角度及び／又は位置の検出に用いることができる。本発明によれば、導磁性材料から製造された少なくとも１つのシールドエレメントが設けられていて、このシールドエレメントは、少なくとも１つの永久磁石及び／又は少なくとも１つのセンサエレメントを少なくとも部分的に取り囲むように配置されている。検出される少なくとも１つの磁気量を変化させるために、少なくとも１つのセンサ又は少なくとも１つの磁石は、可動構成部材に結合されている。

【0009】

本発明による磁気的測定装置は、好適には、測定値発信機と測定値受信機とを有する、可動構成部材の動きを検出するセンサ装置で使用される。

【0010】

従属請求項に記載された手段及び別の構成により、独立請求項１に記載された、可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置の有利な構成及び独立請求項６に記載された可動構成部材の動きを検出するセンサ装置の有利な構成が得られる。

【0011】

本発明による磁気的測定装置の好適な実施形態では、少なくとも１つのシールドエレメントは、例えば、円形又は角形の横断面を有するフレームとして、又はＵ字形フレームとして、又は中空体として形成されていて良い。フレームとして形成された少なくとも１つのシールドエレメントは、閉じられて構成されていて良い、又は間隙を備えて構成されていて良い。このフレームは例えば、エンボス加工又は溶接により閉じることができる。この間隙は例えば、まっすぐな、又は段状の、又は斜めの、又はジグザグ状の輪郭を有していて良い。この場合、間隙の輪郭は好適には、フレームが搬送中に互いに引っ掛からないように選択されている。センサ設計の構造的な要求に適合させるために、少なくとも１つのシールドエレメントは別の任意のジオメトリで形成されても良い。従って、少なくとも１つのシールドエレメントは、例えばポットとして又はフードとして構成されていても良い。

【0012】

本発明によるセンサ装置の好適な実施形態では、測定値受信機は、少なくとも１つのセンサエレメントが配置されている第１のハウジングを有していて良い。測定値発信機は、少なくとも１つの永久磁石が配置されている第２のハウジングを有していて良い。第１のハウジングを、例えば中空リベットとして形成されている接続エレメントを介して第２のハウジングに結合することができる。

【0013】

本発明によるセンサ装置の別の好適な実施形態では、少なくとも１つのシールドエレメントは、第１のハウジング及び／又は第２のハウジングに組み込まれることができ、又は第１のハウジング及び／又は第２のハウジングを少なくとも部分的に取り囲むことができる。少なくとも１つのシールドエレメントは、第１のハウジング及び／又は第２のハウジングに適合させることができ、少なくとも１つの切欠及び／又は可変の寸法を有していて良い。少なくとも１つのシールドエレメントは切欠を有していて良く、測定値発信機のハウジング及び／又は測定値受信機のハウジングに適合させることができるように、高さ及び／又は厚さを変更することができる。さらに、少なくとも１つのシールドエレメントは、第１のハウジング及び／又は第２のハウジングを部分的に、若しくは完全に取り囲むシールドフードとして、又は、第１のハウジング及び／又は第２のハウジングに組み込まれているシールドポットとして形成されていて良い。

【0014】

本発明によるセンサ装置の別の好適な実施形態では、ハウジングは、少なくとも１つのシールドエレメントが挿入されている空所を有していて良い。この場合、少なくとも１つのシールドエレメントは好適には、前記空所よりも大きな外径を有した、スリットを備えたフレームとして形成されており、緊張状態で前記空所内に挿入されている。

【0015】

本発明によるセンサ装置の別の好適な実施形態では、可動構成部材は、ペダル又はステラリングコラムに相当する。

【0016】

本発明の実施形態を図面に示し、以下に詳しく説明する。図面において同じ符号は、同じ機能若しくは類似の機能を有する構成部分若しくは部材を示す。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明による可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置の第１実施形態を概略的に示した断面図である。

【図2】本発明による可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置の第２実施形態を概略的に示した断面図である。

【図3】本発明による可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置の第３実施形態を概略的に示した断面図である。

【図4】本発明による可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置の第４実施形態を概略的に示した断面図である。

【図5】本発明による可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置の第５実施形態を概略的に示した断面図である。

【図6】本発明による可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置の第６実施形態を概略的に示した断面図である。

【図7】本発明による可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置用のシールドエレメントの第１実施形態を概略的に示した斜視図である。

【図8】本発明による可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置用のシールドエレメントの第２実施形態を概略的に示した斜視図である。

【図9】本発明による可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置用のシールドエレメントの第３実施形態を概略的に示した斜視図である。

【図10】本発明による可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置用のシールドエレメントの第４実施形態を概略的に示した図である。

【図11】本発明による可動構成部材の動きを検出する磁気的測定装置用のシールドエレメントの第５実施形態を概略的に示した図である。

【図12】本発明による可動構成部材の動きを検出するセンサ装置の第１実施形態を、組み付け前の状態で概略的に示した斜視図である。

【図13】本発明による可動構成部材の動きを検出するセンサ装置の第１実施形態を、部分的に組み付けられた状態で概略的に示した斜視図である。

【図14】本発明による可動構成部材の動きを検出するセンサ装置の第１実施形態を、組み付けられた状態で概略的に示した断面図である。

【図15】本発明による可動構成部材の動きを検出するセンサ装置の第２実施形態を、組み付けられた状態で概略的に示した斜視図である。

【図16】本発明による可動構成部材の動きを検出するセンサ装置の第３実施形態を、組み付けられた状態で概略的に示した断面図である。

【0018】

発明の実施の形態
回転する軸の角度を検出するために、先行技術により、この軸に同心な磁石の回転運動を検出することが公知である。このために、回転軸線を中心とした磁気ベクトルの回転は、それを検出可能な磁石センサ、例えばＡＭＲセンサ及び／又はＧＭＲセンサ、ホールセンサ、組み込まれた磁界コンセントレータを備えたホールセンサ等によって検出される。使用されるセンサエレメントには、回転する磁気ベクトルの検出が重要である。例えば、センサエレメントの前で回転する、円形磁石として形成された磁石では、磁気ベクトルも回転する。このような回転運動は、その前に位置する、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）の一部であって、磁石表面に対して平行な磁気ベクトルを検出するセンサエレメントによって検出される。このような検出は、２次元的又は３次元的なホールセンサでは、方向付けられた磁束密度のアークタンジェント関数（Arcus-Tangens-Funktion）を介して間接的な角度検出により行われる。このようなホールセンサは、３６０°にわたる円形磁石の角度位置を一義的に検出することができる。ＡＭＲセンサは、直接的な角度検出を可能とし、磁気ベクトルの角度を本質的に直接検出する。角度検出若しくはストローク検出用の装置は、車両における、車両ブレーキシステムのための様々な操作装置において、ヘッドライト光軸調整において、又は軸の角度位置検出において使用され、特に、ブレーキペダルにおける運転者の制動意志を検出することに、若しくはアクセルペダルにおける運転者の加速意志を検出することに使用することができる。例えば、電流を流された導体により生じる外部磁界の作用下では、磁束密度に影響が与えられるので、信号のずれが生じる恐れがある。

【0019】

並進的に動くスライダの位置を検出するために、このスライダに連結されている少なくとも１つの磁石の並進運動を検出することができる。このために、少なくとも１つの磁石に沿った磁気ベクトルの回転が、それを検出可能な磁石センサによって検出される。このセンサは例えばＡＭＲセンサ及び／又はＧＭＲセンサ、ホールセンサ、組み込まれた磁界コンセントレータを備えたホールセンサ、又は別の２次元的な又は３次元的なホールセンサ又はＡＭＲセンサとして形成されている。センサエレメントには、回転する磁気ベクトルの検出が重要である。従って例えば並進運動する棒磁石を使用することができる。棒磁石の摺動により、所定の点に関する磁界ベクトルの方向付けが変化する。磁界ベクトルのこのような方向付けの変化を、少なくとも１つのセンサエレメントによって検出して用いることができる。このような検出は、２次元的な又は３次元的なホールセンサエレメントでは、磁束密度のアークタンジェントの形成を介して行われ、若しくは間接的な角度検出は、平坦でない磁界成分を介して行われる。このようなホールセンサは、３６０°にわたる円形磁石の角度位置を一義的に検出することができる。

【0020】

図１〜図６に示されたように、可動の構成部材の動きを検出する本発明による磁気的測定装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，２０ａ，２０ｂの図示した実施形態は、磁気的なＮ極領域Ｎと磁気的なＳ極領域Ｓとを有した少なくとも１つの永久磁石５，２５と、少なくとも１つの磁気量を検出するセンサエレメント７，２７とを有している。少なくとも１つの永久磁石５，２５と少なくとも１つのセンサエレメント７，２７とは互いに相対的に可動にかつ互いに間隔を置いて配置されており、可動構成部材の動きは、検出される少なくとも１つの磁気量を変化させ、この変化は、可動の構成部材の回転角度及び／又は位置の検出に用いることができる。本発明によれば、導磁性材料から製造された少なくとも１つのシールドエレメント１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇが設けられていて、該シールドエレメントは、少なくとも１つの永久磁石５，２５及び／又は少なくとも１つのセンサエレメント７，２７を少なくとも部分的に取り囲むように配置されている。

【0021】

さらに図１〜図６に示されたように、少なくとも１つのシールドエレメント１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇは、少なくとも１つのシールドエレメント１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇの高さ方向軸線若しくは長手方向軸線が、例えばｘ方向に沿った磁束密度Ｂｘと、ｙ方向に沿った磁束密度Ｂｙとから規定される高感度平面に対して好適には垂直に位置するように配置されている。

【0022】

図１〜図４に示した実施形態では、本発明による磁気的測定装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、回転軸線３を中心として回転運動する構成部材（図示せず）の回転角度を検出するために使用される。この構成部材には少なくとも１つの永久磁石５が連結されている。選択的な実施形態（図示せず）では、センサエレメント７が、回転運動する構成部材（図示せず）に接続されていて、少なくとも１つの永久磁石５は定置に配置されている。

【0023】

図５、図６に示した実施形態では、本発明による磁気的測定装置２０ａ，２０ｂが、運動方向９に沿って並進運動する構成部材（図示せず）の位置を検出するために使用される。この構成部材には少なくとも１つの永久磁石２５が連結されている。選択的な実施形態（図示せず）では、センサエレメント２７が、並進運動する構成部材（図示せず）に接続されていて、少なくとも１つの永久磁石２５は定置に配置されている。

【0024】

図１によりさらに判るように、シールドエレメント１０は、図示した第１の実施形態では、円形又は角形の横断面を有する、上方及び下方で開放されたフレーム１０ａ若しくは中空体として形成されており、センサエレメント７と永久磁石５とを取り囲んでいる。

【0025】

図２によりさらに判るように、シールドエレメント１０は、図示した第２の実施形態では、円形又は角形の横断面を有する、下方で開放されたポット１０ｂ若しくは中空体として形成されており、センサエレメント７と永久磁石５とを取り囲んでいる。

【0026】

図３によりさらに判るように、シールドエレメント１０は、図示した第３の実施形態では、円形又は角形の横断面を有する、上方及び下方で開放されたフレーム１０ｃとして形成されており、センサエレメント７だけを取り囲んでいる。

【0027】

図４によりさらに判るように、シールドエレメント１０は、図示した第４の実施形態では、円形又は角形の横断面を有する、上方及び下方で開放されたフレーム１０ｄとして形成されており、永久磁石５だけを取り囲んでいる。

【0028】

図５によりさらに判るように、シールドエレメント１０は、図示した第５の実施形態では、角形の横断面を有する、下方で開放されたポット１０ｅ若しくはＵ字形フレームとして形成されており、センサエレメント２７を完全に取り囲んでいて、永久磁石２５を部分的に取り囲んでいる。

【0029】

図６によりさらに判るように、シールドエレメント１０は、図示した第６の実施形態では、角形の横断面を有する、環状体若しくは前方及び後方で開放された中空体として形成されており、センサエレメント２７と永久磁石２５とを取り囲んでいる。

【0030】

図７〜図１１に示したように、図示した実施形態では、フレームとして形成されたシールドエレメント１０はそれぞれ１つの基体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅを有していて、これらの基体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅには間隙１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅが設けられている。

【0031】

図７によりさらに判るように、図示したシールドエレメント１０の基体１２ａは、円形の横断面と、段状の輪郭を有した間隙１４ａとを有している。

【0032】

図８によりさらに判るように、図示したシールドエレメント１０の基体１２ｂは、角形の横断面と、斜めの輪郭を有した間隙１４ｂとを有している。

【0033】

図９によりさらに判るように、図示したシールドエレメント１０の基体１２ｃは、角形の横断面と、斜めの輪郭を有した間隙１４ｃとを有している。さらに、基体１２ｃの２つの側面は異なる高さを有しており、基体１２ｃの別の２つの側面には切欠１６が設けられている。

【0034】

図１０によりさらに判るように、図示したシールドエレメント１０の基体１２ｄは、角形又は円形の横断面と、まっすぐな輪郭を有した間隙１４ｄとを有している。

【0035】

図１１によりさらに判るように、図示したシールドエレメント１０の基体１２ｅは、角形又は円形の横断面と、ジグザグ状の輪郭を有した間隙１４ｅとを有している。

【0036】

図１２〜図１６により判るように、可動の構成部材５８の運動検出のための本発明によるセンサ装置３０ａ，３０ｂ，３０ｃの図示した実施形態は、それぞれ１つの測定値発信機５０と、測定値受信機４０ａ，４０ｂ，４０ｃとを有している。図１２〜図１６によりさらに判るように、測定値受信機４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、少なくとも１つのセンサエレメント７が配置されている第１のハウジング４２ａ，４２ｂ，４２ｃを有している。測定値発信機５０は、少なくとも１つの永久磁石５が配置されている第２のハウジング５２を有している。さらに、第１のハウジング４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、例えば中空リベットとして形成された接続エレメント４４を介して第２のハウジング５２に結合されている。車両にセンサ装置３０ａ，３０ｂ，３０ｃを取り付けるために、中空リベット内にねじが通され、適合する収容部内でねじ固定される。

【0037】

図１２〜図１６によりさらに判るように、本発明によるセンサ装置３０ａ，３０ｂ，３０ｃの図示した実施形態は、ブレーキペダル又はアクセルペダルにおける運転者の意志を検出するために、ペダル（図示せず）に連結されている操作レバー５８の回転運動の検出に使用される。図１２〜図１６によりさらに判るように、測定値発信機５０は図示した実施形態では同一に形成されている。この場合、少なくとも１つの永久磁石５に結合された軸は操作レバー５８によって、ペダル（図示せず）の戻しばね５９の力に抗して回転される。永久磁石５の上方には、磁気的エアギャップを成す所定の間隔を置いて、好適にはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）として形成されている少なくとも１つのセンサエレメント７が位置している。少なくとも１つのセンサエレメント７は、少なくとも１つの永久磁石５の回転運動に基づき変化する少なくとも１つの磁気量を検出する。これにより少なくとも１つのセンサエレメント７は、ＡＳＩＣの後続の評価回路に信号を送り、この信号は、操作レバー５８が通過した絶対的な回転角度へと変換される。

【0038】

図１２〜図１６によりさらに判るように、測定値発信機５０のハウジング５２は空所５４を有していて、この空所５４内には、円形の横断面を有し、かつスリットが設けられたフレーム１０ｄとして形成されたシールドエレメント１０，１０ｄが挿入されている。好適には、シールドエレメント１０，１０ｄは、空所５４よりも大きな外径を有して形成されており、緊張状態で空所５４内に挿入され位置決めされる。更に空所５４内にはシール部材５６が配置されており、このシール部材５６はシールドエレメント１０，１０ｄの内壁に当接している。

【0039】

図１２〜図１４にさらに判るように、本発明によるセンサ装置３０ａの図示した第１の実施形態は１つのシールドエレメント１０，１０ｄしか有しておらず、このシールドエレメント１０，１０ｄは、測定値発信機５０の第２のハウジング５２内に、少なくとも１つの永久磁石５を取り囲むように配置されている。

【0040】

図１５によりさらに判るように、本発明によるセンサ装置３０ｂの図示した第２の実施形態は、測定値発信機５０の第２のハウジング５２内に配置されたシールドエレメント１０，１０ｄの他に、フード１０ｇとして形成された別のシールドエレメント１０を有している。このシールドエレメント１０，１０ｇは、測定値受信機４０ｂの第１のハウジング４２ｂを、従って少なくとも１つのセンサエレメント７を部分的に取り囲んでいる。

【0041】

図１６によりさらに判るように、本発明によるセンサ装置３０ｃの図示した第３の実施形態は、測定値発信機５０の第２のハウジング５２内に配置されたシールドエレメント１０，１０ｄの他に、ポット１０ｂとして形成された別のシールドエレメント１０を有している。このシールドエレメント１０，１０ｂは、測定値受信機４０ｃの第１のハウジング４２ｃに組み込まれていて、少なくとも１つのセンサエレメント７を取り囲んでいる。

【0042】

本発明の実施形態により、少なくとも１つのシールドエレメントによって、外部磁界からの影響を最小化することができ、既存のハウジング設計内にシールドエレメントを簡単に組み込むことができるので、付加的な組み付け体積は必要ない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【国際調査報告】