JP2014122867A - Angle sensor - Google Patents

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JP2014122867A
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Hisashi Kino
久志 木野
Kazuhiro Nakamura
和弘 中村
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Aisan Industry Co Ltd
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Aisan Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the number of turns of a planar coil constituting a sensor stator, an area thereof outward in a radial direction without being subjected to limitation of a connecting line.SOLUTION: A sensor stator of an angle sensor constitutes an SIN signal detection coil 10, and is arranged in a circumferential direction, and includes a series of circular arc coils 10A to 10D connected in series via a connecting line 15 (15a to 15e). One end 10b of each of the circular arc coils 10A to 10D is connected to a positive electrode terminal 16 via the connecting line 15d, and the other end 10c is connected to a negative electrode terminal 17 via the connecting line 15e. The connecting lines 15a to 15e are arranged in a range running short of a circumference of the circular arc coils along an array of the circular arc coils 10A to 10D, and with one end 10a of the circular arc coils 10A to 10D used as a return point, the single connecting line 15e connected to the one end 10a thereof is arranged in a state of vertically overlapped with the other connecting lines 15a to 15d. The connecting lines 15a to 15e pass through a central part in a radial direction of the circular arc coils 10A to 10D, and are arranged in a state of being vertically overlapped with the circular arc coils 10A to 10D. A COS signal detection coil 20 is similarly configured.

Description

この発明は、モータやエンジン等の出力軸の回転角度を検出する角度センサに関する。   The present invention relates to an angle sensor that detects a rotation angle of an output shaft such as a motor or an engine.

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載されるレゾルバが知られている。このレゾルバは、レゾルバステータとレゾルバロータを備える。レゾルバステータは、SIN信号検出コイル及びCOS信号検出コイルからなる検出コイルとステータ側ロータリートランスとを含む。検出コイルとロータリートランスは、それぞれ同一のステータ基板上に形成された平面コイルにより構成される。検出コイルは円環状をなし、ロータリートランスは、その円環状の内側に配置される。ここで、検出コイルは複数の円弧状コイルを電気的に直列に接続することにより構成される。それら円弧状コイルを直列に接続する接続線(渡り線)は、円環状をなす検出コイルの外周側に検出コイルと隙間を隔てて配置される。   Conventionally, as this type of technology, for example, a resolver described in Patent Document 1 below is known. The resolver includes a resolver stator and a resolver rotor. The resolver stator includes a detection coil including a SIN signal detection coil and a COS signal detection coil, and a stator-side rotary transformer. The detection coil and the rotary transformer are each composed of a planar coil formed on the same stator substrate. The detection coil has an annular shape, and the rotary transformer is disposed inside the annular shape. Here, the detection coil is configured by electrically connecting a plurality of arc-shaped coils in series. A connecting wire (crossover wire) for connecting these arc-shaped coils in series is arranged on the outer peripheral side of the annular detecting coil with a gap from the detecting coil.

特開2012−163521号公報JP2012-163521A

ところが、特許文献1に記載されたレゾルバでは、接続線が、円環状をなす検出コイルの外側に検出コイルと隙間を隔てて配置されるので、その接続線が制約となって、検出コイルの巻数や面積を外側へ増やすことができなかった。このため、検出コイルの磁力アップを図ることが難しかった。仮に、接続線の配置をそのままにし、検出コイルの巻数や面積を外側へ増やしたとすると、検出コイルが接続線に近づくことになり、検出コイルから接続線への信号の回り込みが増えてレゾルバとして検出精度の低下を招くおそれがあった。   However, in the resolver described in Patent Document 1, since the connection line is arranged outside the detection coil having an annular shape with a gap from the detection coil, the connection line becomes a restriction, and the number of turns of the detection coil And the area could not be increased outward. For this reason, it is difficult to increase the magnetic force of the detection coil. If the number of turns and area of the detection coil is increased outside with the arrangement of the connection line as it is, the detection coil will be closer to the connection line, and the wraparound of the signal from the detection coil to the connection line will increase, and it will be detected as a resolver. There was a risk of reducing accuracy.

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、センサステータを構成する平面コイルの巻数や面積を接続線の制約を受けることなく径方向外側へ向けて増やすことを可能とした角度センサを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is to increase the number of turns and area of the planar coil constituting the sensor stator toward the outside in the radial direction without being restricted by the connection line. It is to provide an angle sensor.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、回転軸に取り付けられ、表面に平面コイルが形成されたセンサロータと、センサロータの表面に対し表面が対向して配置され、表面に平面コイルが形成されたセンサステータとを備えた角度センサであって、センサステータは、ステータ基板と、ステータ基板の上にて周方向に交互に配置され、渦巻状に巻回された順方向平面コイル及び順方向平面コイルに対し逆相となるように電気的に接続され渦巻状に巻回された逆方向平面コイルと、互いに隣接して配置され、外部装置に接続可能に設けられた正極端子及び負極端子とを含み、順方向平面コイルと逆方向平面コイルとが接続線を介して直列に接続されると共に、直列に接続された一連の平面コイルの両端のうち一端が接続線を介して正極端子に接続され、他端が接続線を介して負極端子に接続され、直列に接続された一連の平面コイルの配列に沿って1周に満たない範囲で接続線が配置されると共に、一連の平面コイルの一端を折り返し点としてその一端に接続された一本の接続線が折り返し接続線としてその他の接続線に対して上下に重なるように配置され、上下に重なるように配置された接続線が、直列に接続された一連の平面コイルと上下に重なるように配置されたことを趣旨とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with a sensor rotor attached to a rotating shaft and having a planar coil formed on a surface thereof, the surface facing the surface of the sensor rotor, An angle sensor including a sensor stator having a planar coil formed thereon, wherein the sensor stator is alternately disposed in the circumferential direction on the stator substrate and wound in a spiral shape on the stator substrate. A reverse planar coil that is electrically connected so as to be in reverse phase with respect to the planar coil and the forward planar coil and wound in a spiral shape, and a positive electrode that is disposed adjacent to each other and is connectable to an external device A forward plane coil and a reverse plane coil are connected in series via a connection line, and one end of both ends of a series of plane coils connected in series is connected via a connection line. The other end is connected to the positive electrode terminal, the other end is connected to the negative electrode terminal via the connection line, and the connection line is arranged in a range of less than one turn along the arrangement of a series of planar coils connected in series. One connection line connected to one end of the flat coil as a folding point is arranged so as to overlap vertically with respect to the other connection lines as a folding connection line, and so as to overlap vertically Is arranged so as to overlap vertically with a series of planar coils connected in series.

上記発明の構成によれば、上下に重なるように配置された接続線が、直列に接続された一連の平面コイルと上下に重なるように配置されるので、一連の平面コイルの巻数や面積が接続線による制約を受けなくなる。   According to the configuration of the present invention, the connecting wires arranged so as to overlap vertically are arranged so as to overlap vertically with the series of planar coils connected in series, so that the number of turns and the area of the series of planar coils are connected. No longer limited by lines.

上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上下に重なるように配置された接続線は、直列に接続された一連の平面コイルの径方向中央部を通るように配置されたことを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the connecting wires arranged so as to overlap each other are arranged in the radial direction of a series of planar coils connected in series. It is intended that it is arranged to pass through the central part.

上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、接続線が平面コイルの径方向中央部に配置されるので、平面コイルの径方向において接続線の位置が多少ずれても、平面コイルの磁束変化率が小さい。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to claim 1, since the connecting wire is arranged at the central portion in the radial direction of the planar coil, the position of the connecting wire is slightly shifted in the radial direction of the planar coil. However, the rate of change of magnetic flux of the planar coil is small.

上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、センサステータは、接続線を介して直列に接続された一連の平面コイルとして、互いに所定角度だけ位相をずらして配置されたSIN信号検出コイルとCOS信号検出コイルを備え、SIN信号検出コイルとCOS信号検出コイルのうち、一方の各平面コイルの一端が渦巻状の中心に配置され、他端が各平面コイルの径方向外側に配置され、一端及び他端が各平面コイルの周方向の中央の位置に配置され、各平面コイルの一端が各平面コイルの径方向中央部にて接続線に接続され、各平面コイルの他端が各平面コイルの径方向外側へ延びる渡り接続線を介して接続線に接続され、SIN信号検出コイルとCOS信号検出コイルのうち、他方の各平面コイルの一端が渦巻状の中心に配置され、他端が各平面コイルの径方向内側に配置され、一端及び他端が各平面コイルの周方向の中央の位置に配置され、各平面コイルの一端が各平面コイルの径方向中央部にて接続線に接続され、各平面コイルの他端が各平面コイルの径方向内側へ延びる渡り接続線を介して接続線に接続されることを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the sensor stator is formed as a series of planar coils connected in series via a connection line, at a predetermined angle from each other. The SIN signal detection coil and the COS signal detection coil are arranged out of phase, and one end of each planar coil of the SIN signal detection coil and the COS signal detection coil is arranged at the spiral center and the other end is Arranged on the outer side in the radial direction of each planar coil, one end and the other end are arranged at the center in the circumferential direction of each planar coil, and one end of each planar coil is connected to the connection line at the radial center of each planar coil The other end of each planar coil is connected to the connecting line via a crossover connecting line extending radially outward of each planar coil, and the other planar coil of the SIN signal detecting coil and the COS signal detecting coil. One end of each planar coil is disposed at the center of the spiral shape, the other end is disposed radially inward of each planar coil, one end and the other end are disposed at the center in the circumferential direction of each planar coil, and one end of each planar coil is The purpose is that the planar coil is connected to the connection line at the radial center of each planar coil, and the other end of each planar coil is connected to the connection line via a transitional connection line extending radially inward of each planar coil.

上記発明の構成によれば、請求項2に記載の発明の作用に加え、SIN信号検出コイルの渡り接続線がCOS信号検出コイルの接続線と交差しなくなり、COS信号検出コイルの渡り接続線がSIN信号検出コイルの接続線と交差しなくなる。   According to the configuration of the invention described above, in addition to the operation of the invention according to claim 2, the connecting line of the SIN signal detecting coil does not cross the connecting line of the COS signal detecting coil, and the connecting line of the COS signal detecting coil is It does not cross the connection line of the SIN signal detection coil.

請求項1に記載の発明によれば、センサステータを構成する平面コイルの巻数や面積を接続線の制約を受けることなく径方向外側へ向けて増やすことができる。その結果、平面コイルの磁力を増やすことができ、これによって平面コイルとして耐ノイズ性を向上させることができ、誤差性能を向上させることができる。   According to the first aspect of the present invention, the number of turns and the area of the planar coil constituting the sensor stator can be increased outward in the radial direction without being restricted by the connection line. As a result, the magnetic force of the planar coil can be increased, whereby the noise resistance of the planar coil can be improved and the error performance can be improved.

請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、平面コイルから接続線への信号の回り込みの影響を少なくすることができ、平面コイルの信号検出精度を向上させることができる。   According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, it is possible to reduce the influence of signal wraparound from the planar coil to the connection line, and improve the signal detection accuracy of the planar coil. Can be made.

請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明の効果に加え、SIN信号検出コイルとCOS信号検出コイルとの間で信号の回り込みを防止することができ、SIN信号検出コイル及びCOS信号検出コイルそれぞれの信号の検出精度を向上させることができる。   According to the third aspect of the invention, in addition to the effect of the second aspect of the invention, it is possible to prevent a signal from wrapping between the SIN signal detection coil and the COS signal detection coil. And the detection accuracy of each signal of the COS signal detection coil can be improved.

一実施形態に係り、角度センサを取り付けたモータの一部を示す断面図。Sectional drawing which shows a part of motor which concerns on one Embodiment and attached the angle sensor. 同実施形態に係り、角度センサに係る電気的構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electrical structure which concerns on the same embodiment and concerns on an angle sensor. 同実施形態に係り、センサステータの構成を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which concerns on the embodiment and shows the structure of a sensor stator. 同実施形態に係り、第1コイル層、第2コイル層、第1接続線層及び第2接続線層を上下に重ねて配置すると共に、その円環状内側にステータ側ロータリートランスを配置した状態を示す平面図。According to the embodiment, the first coil layer, the second coil layer, the first connection line layer, and the second connection line layer are arranged one above the other and the stator-side rotary transformer is arranged inside the annular shape. FIG. 同実施形態に係り、SIN信号検出コイルのパターンイメージを示す平面図。The top view which shows the pattern image of a SIN signal detection coil according to the embodiment. 同実施形態に係り、COS信号検出コイルのパターンイメージを示す平面図。The top view which shows the pattern image of a COS signal detection coil according to the embodiment. 同実施形態に係り、SIN信号検出コイルのパターンイメージの概略構成を示す平面図。The top view which shows schematic structure of the pattern image of a SIN signal detection coil concerning the embodiment. 同実施形態に係り、COS信号検出コイルのパターンイメージの概略構成を示す平面図。The top view which shows schematic structure of the pattern image of a COS signal detection coil according to the embodiment. 同実施形態に係り、SIN信号検出コイルを構成する円弧状コイルの一つを拡大して示す平面図。The top view which expands and shows one of the circular arc coils which comprise a SIN signal detection coil according to the same embodiment. 同実施形態に係り、図5の一つの円弧状コイルを拡大して示す平面図。The top view which expands and shows one circular-arc coil of FIG. 5 concerning the embodiment. 同実施形態に係り、図6の一つの円弧状コイルを拡大して示す平面図。The top view which expands and shows one circular-arc-shaped coil of FIG. 6 concerning the embodiment. 同実施形態に係り、第2コイル層等を示す平面図。The top view which concerns on the same embodiment and shows a 2nd coil layer. 同実施形態に係り、第1接続線層等を示す平面図。The top view which concerns on the same embodiment and shows a 1st connection line layer. 同実施形態に係り、第2接続線層等を示す平面図。The top view which concerns on the same embodiment and shows a 2nd connection line layer. 同実施形態に係り、図12におけるSIN第3コイルとSIN第2コイルの関係につき、それらの一部を抜き出して拡大して示す平面図。FIG. 13 is a plan view illustrating a relationship between the SIN third coil and the SIN second coil in FIG. 同実施形態に係り、第1コイル層等を示す平面図。The top view which concerns on the same embodiment and shows a 1st coil layer etc. FIG. 同実施形態に係り、図16におけるSIN第1コイルとSIN第4コイルの関係につき、それらの一部を抜き出して拡大して示す平面図。FIG. 17 is a plan view illustrating a relationship between the SIN first coil and the SIN fourth coil in FIG. 同実施形態に係り、センサロータの構成を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which concerns on the same embodiment and shows the structure of a sensor rotor.

以下、本発明の角度センサを具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。   DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, an embodiment of an angle sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に、この実施形態における角度センサ9を取り付けたモータ70の一部を断面図により示す。モータ70は、モータケース71と、モータケース71の開口部を覆うケースカバー72と、モータケース71に固定されたモータステータ73と、モータステータ73の内側に設けられたモータロータ74と、モータロータ74の中心に一体に設けられた回転軸としてのモータシャフト75と、モータケース71及びケースカバー72との間でモータシャフト75を回転可能に支持する一対の軸受76,77とを備える。   FIG. 1 is a sectional view showing a part of a motor 70 to which an angle sensor 9 according to this embodiment is attached. The motor 70 includes a motor case 71, a case cover 72 that covers the opening of the motor case 71, a motor stator 73 fixed to the motor case 71, a motor rotor 74 provided inside the motor stator 73, and the motor rotor 74. A motor shaft 75 as a rotation shaft provided integrally at the center, and a pair of bearings 76 and 77 that rotatably support the motor shaft 75 between the motor case 71 and the case cover 72 are provided.

モータケース71及びケースカバー72は、アルミニウム合金などを鋳造することにより形成される。モータステータ73は、コイル78を備え、モータケース71の内周に固定される。モータステータ73は、コイル78が通電されることで励磁され、磁力を発生する。   The motor case 71 and the case cover 72 are formed by casting an aluminum alloy or the like. The motor stator 73 includes a coil 78 and is fixed to the inner periphery of the motor case 71. The motor stator 73 is excited when the coil 78 is energized to generate a magnetic force.

モータロータ74は、永久磁石(図示略)を備える。モータロータ74は、モータステータ73との間で所定の隙間を介して保持される。通電によりモータステータ73を励磁することにより、モータロータ74がモータシャフト75と一体に回転して駆動力が得られる。   The motor rotor 74 includes a permanent magnet (not shown). The motor rotor 74 is held between the motor stator 73 via a predetermined gap. By energizing the motor stator 73 by energization, the motor rotor 74 rotates integrally with the motor shaft 75 to obtain driving force.

図1に示すように、角度センサ9は、ケースカバー72及びモータロータ74に設けられる。ケースカバー72には、角度センサ9を構成するセンサステータ7が固定される。モータロータ74には、角度センサ9を構成するセンサロータ8が固定される。モータケース71とケースカバー72を組み付けた状態で、センサロータ8とセンサステータ7は、所定の隙間GAを介して互いに表面が対向して配置される。この隙間GAを狭くすることで角度センサ9の検出精度を向上させることができる。隙間GAの大きさは、寸法公差や温度による寸法変化等を考慮して決定するのが好ましい。   As shown in FIG. 1, the angle sensor 9 is provided on the case cover 72 and the motor rotor 74. A sensor stator 7 constituting the angle sensor 9 is fixed to the case cover 72. A sensor rotor 8 constituting the angle sensor 9 is fixed to the motor rotor 74. In a state where the motor case 71 and the case cover 72 are assembled, the sensor rotor 8 and the sensor stator 7 are disposed so that the surfaces thereof face each other with a predetermined gap GA. By narrowing the gap GA, the detection accuracy of the angle sensor 9 can be improved. The size of the gap GA is preferably determined in consideration of dimensional tolerances, dimensional changes due to temperature, and the like.

図2に、角度センサ9に係る電気的構成をブロック図により示す。角度センサ9は、センサステータ7に設けられるSIN信号検出コイル10、COS信号検出コイル20及びステータ側ロータリートランス30と、センサロータ8に設けられる励磁コイル40及びロータ側ロータリートランス41とを備える。SIN信号検出コイル10とCOS信号検出コイル20は、所定角度だけ位相をずらして配置される。角度センサ9に接続された信号処理装置50は、励磁信号生成回路51、第1検波回路55、第2検波回路56及び演算機57を備える。励磁信号生成回路51は、ステータ側ロータリートランス30へ高周波(480kHz)の励磁信号を出力するようになっている。第1検波回路55は、SIN信号検出コイル10から出力されるSIN信号を入力するようになっている。第2検波回路56は、COS信号検出コイル20から出力されるCOS信号を入力するようになっている。演算機57は、第1及び第2の検波回路55,56から出力されるSIN信号及びCOS信号をそれぞれ入力するようになっている。   FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration related to the angle sensor 9. The angle sensor 9 includes a SIN signal detection coil 10, a COS signal detection coil 20 and a stator side rotary transformer 30 provided in the sensor stator 7, and an excitation coil 40 and a rotor side rotary transformer 41 provided in the sensor rotor 8. The SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 are arranged with their phases shifted by a predetermined angle. The signal processing device 50 connected to the angle sensor 9 includes an excitation signal generation circuit 51, a first detection circuit 55, a second detection circuit 56, and a calculator 57. The excitation signal generation circuit 51 outputs a high frequency (480 kHz) excitation signal to the stator side rotary transformer 30. The first detection circuit 55 receives the SIN signal output from the SIN signal detection coil 10. The second detection circuit 56 receives the COS signal output from the COS signal detection coil 20. The computing unit 57 inputs the SIN signal and the COS signal output from the first and second detection circuits 55 and 56, respectively.

上記した信号処理装置50において、励磁信号生成回路51で励磁信号が発生することにより、ステータ側ロータリートランス30及びロータ側ロータリートランス41を介して、ロータ側の励磁コイル40に励磁信号が入力される。この励磁信号の電流により発生する磁束により、ステータ側のSIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20に起電力(SIN信号及びCOS信号)が発生する。SIN信号検出コイル10で発生した起電力(SIN信号)の振幅変動と、COS信号検出コイル20で発生した起電力(COS信号)の振幅変動とを解析することにより、センサロータ8の回転位置を算出することができる。すなわち、第1検波回路55は、SIN信号検出コイル10で発生するSIN信号から、励磁信号の高周波成分を除去する。一方、第2検波回路56は、COS信号検出コイル20で発生するCOS信号から、励磁信号の高周波成分を除去する。そして、演算機57は、第1検波回路55の出力信号と第2検波回路56の出力信号との振幅の比から、センサロータ8の現在の角度位置を算出し、その算出結果を角度データとして出力するようになっている。上記したように、この実施形態では、1励磁2出力の角度センサ9が構成される。   In the signal processing device 50 described above, when an excitation signal is generated by the excitation signal generation circuit 51, the excitation signal is input to the rotor-side excitation coil 40 via the stator-side rotary transformer 30 and the rotor-side rotary transformer 41. . An electromotive force (SIN signal and COS signal) is generated in the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 on the stator side by the magnetic flux generated by the current of the excitation signal. By analyzing the amplitude fluctuation of the electromotive force (SIN signal) generated in the SIN signal detection coil 10 and the amplitude fluctuation of the electromotive force (COS signal) generated in the COS signal detection coil 20, the rotational position of the sensor rotor 8 is determined. Can be calculated. That is, the first detection circuit 55 removes the high frequency component of the excitation signal from the SIN signal generated by the SIN signal detection coil 10. On the other hand, the second detection circuit 56 removes the high frequency component of the excitation signal from the COS signal generated by the COS signal detection coil 20. Then, the computing unit 57 calculates the current angular position of the sensor rotor 8 from the amplitude ratio between the output signal of the first detection circuit 55 and the output signal of the second detection circuit 56, and uses the calculation result as angle data. It is designed to output. As described above, in this embodiment, the angle sensor 9 with one excitation and two outputs is configured.

次に、センサステータ7の構成について詳細に説明する。図3に、センサステータ7の構成を分解斜視図により示す。図3に示すように、センサステータ7は、下から順に、ステータ基板1、第1絶縁層2、第1コイル層3、第2絶縁層4、第2コイル層5、第3絶縁層6、第1接続線層11、第4絶縁層12、第2接続線層13及びオーバコート14を備える。ステータ基板1は、PPS樹脂により略円環板状に形成され、高い平面性を有する。ステータ基板1は、外周に3つの取付部1aと、1つのコネクタ部1bとを含む。第1絶縁層2は、略円環薄膜状をなし、ステータ基板1の上に形成される。第1コイル層3は、略円環状をなし、第1絶縁層2の上に形成される。第2絶縁層4は、略円環薄膜状をなし、第1コイル層3の上に形成される。第2コイル層5は、略円環状をなし、第2絶縁層4の上に形成される。第3絶縁層6は、略円環状をなし、第2コイル層5の上に形成される。第1接続線層11は、略C形状をなし、第3絶縁層6の上に形成される。第4絶縁層12は、略円環状をなし、第1接続線層11の上に形成される。第2接続線層13は、略C形状をなし、第4絶縁層12の上に形成される。オーバコート14は、略円環状をなし、第2接続線層13を覆うように形成される。   Next, the configuration of the sensor stator 7 will be described in detail. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the sensor stator 7. As shown in FIG. 3, the sensor stator 7 includes, in order from the bottom, the stator substrate 1, the first insulating layer 2, the first coil layer 3, the second insulating layer 4, the second coil layer 5, the third insulating layer 6, A first connection line layer 11, a fourth insulating layer 12, a second connection line layer 13, and an overcoat 14 are provided. The stator substrate 1 is formed in a substantially annular plate shape by PPS resin and has high planarity. Stator substrate 1 includes three attachment portions 1a and one connector portion 1b on the outer periphery. The first insulating layer 2 has a substantially annular thin film shape and is formed on the stator substrate 1. The first coil layer 3 has a substantially annular shape and is formed on the first insulating layer 2. The second insulating layer 4 has a substantially annular thin film shape and is formed on the first coil layer 3. The second coil layer 5 has a substantially annular shape and is formed on the second insulating layer 4. The third insulating layer 6 has a substantially annular shape and is formed on the second coil layer 5. The first connection line layer 11 has a substantially C shape and is formed on the third insulating layer 6. The fourth insulating layer 12 has a substantially annular shape and is formed on the first connection line layer 11. The second connection line layer 13 has a substantially C shape and is formed on the fourth insulating layer 12. The overcoat 14 has a substantially annular shape and is formed so as to cover the second connection line layer 13.

図3において、第1コイル層3、第2絶縁層4、第2コイル層5、第3絶縁層6、第1接続線層11、第4絶縁層12及び第2接続線層13により、上記したSIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20が構成される。すなわち、第2絶縁層4を間に挟んで上下に重ねて形成された第1コイル層3と第2コイル層5を第1接続線層11及び第2接続線層13を介して相互に接続することにより、平面コイルとしてのSIN信号検出コイル10とCOS信号検出コイル20がそれぞれ構成される。そして、図1に示すように、センサステータ7は、センサロータ8の表面に対して表面が対向するように配置される。そのセンサステータ7の表面にSIN信号検出コイル10とCOS信号検出コイル20が形成される。   In FIG. 3, the first coil layer 3, the second insulating layer 4, the second coil layer 5, the third insulating layer 6, the first connecting line layer 11, the fourth insulating layer 12, and the second connecting line layer 13 The SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 are configured. That is, the first coil layer 3 and the second coil layer 5 that are formed so as to overlap each other with the second insulating layer 4 interposed therebetween are connected to each other via the first connection line layer 11 and the second connection line layer 13. By doing so, the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 as planar coils are respectively configured. As shown in FIG. 1, the sensor stator 7 is disposed so that the surface thereof faces the surface of the sensor rotor 8. A SIN signal detection coil 10 and a COS signal detection coil 20 are formed on the surface of the sensor stator 7.

図4に、第1コイル層3、第2コイル層5、第1接続線層11及び第2接続線層13を上下に重ねて配置すると共に、その円環状内側にステータ側ロータリートランス30を配置した状態を平面図により示す。このロータリートランス30を除く各コイル層3,5及び各接続線層11,13により、上記したSIN信号検出コイル10とCOS信号検出コイル20が形成される。   In FIG. 4, the first coil layer 3, the second coil layer 5, the first connection line layer 11, and the second connection line layer 13 are arranged one above the other and the stator-side rotary transformer 30 is arranged inside the annular shape. This state is shown by a plan view. The SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 are formed by the coil layers 3 and 5 and the connection line layers 11 and 13 excluding the rotary transformer 30.

図5に、本発明の平面コイルとしてのSIN信号検出コイル10のパターンイメージを平面図により示す。図6に、本発明の平面コイルとしてのCOS信号検出コイル20のパターンイメージを平面図により示す。図5に示すように、SIN信号検出コイル10は、全体として略円環状をなし、電気角度で「180度」(機械角度で「90度」)ずつの位相位置に配置された4つの円弧状コイル10A,10B,10C,10Dを備える。各円弧状コイル10A〜10Dは、ステータ基板1の上にて周方向に配置される。各円弧状コイル10A〜10Dは、それらの径方向中央部を通るように配置された接続線15を介して直列に接続される。この接続線15の両端は、円弧状コイル10Bの外側にて互いに隣接して配置された正極端子16及び負極端子17に接続される。両端子16,17は、それぞれ外部装置に接続可能に設けられる。各円弧状コイル10A〜10Dは、後述するように、円周方向に2分割され、かつ径方向にも2分割されて構成されたコイル線を接続することにより形成される。   FIG. 5 is a plan view showing a pattern image of the SIN signal detection coil 10 as a planar coil of the present invention. FIG. 6 is a plan view showing a pattern image of the COS signal detection coil 20 as a planar coil of the present invention. As shown in FIG. 5, the SIN signal detection coil 10 has a substantially circular shape as a whole, and has four arcs arranged at phase positions of “180 degrees” in electrical angle (“90 degrees in mechanical angle”). Coils 10A, 10B, 10C, and 10D are provided. Each of the arcuate coils 10 </ b> A to 10 </ b> D is arranged on the stator substrate 1 in the circumferential direction. Each of the arcuate coils 10A to 10D is connected in series via a connecting line 15 arranged so as to pass through the radial center portion thereof. Both ends of the connection line 15 are connected to a positive terminal 16 and a negative terminal 17 which are disposed adjacent to each other outside the arc-shaped coil 10B. Both terminals 16 and 17 are provided so as to be connectable to an external device. As will be described later, each of the arcuate coils 10A to 10D is formed by connecting coil wires that are divided into two in the circumferential direction and divided into two in the radial direction.

同様に、図6に示すように、COS信号検出コイル20は、全体として略円環状をなし、電気角度で「180度」(機械角度で「90度」)ずつの位相位置に配置された4つの円弧状コイル20A,20B,20C,20Dを備える。各円弧状コイル20A〜20Dは、ステータ基板1の上にて周方向に配置される。各円弧状コイル20A〜20Dは、それらの径方向中央部を通るように配置された接続線25を介して直列に接続される。この接続線25の両端は、円弧状コイル20Dの外側にて互いに隣接して配置された正極端子26及び負極端子27に接続される。この接続線25は、図4に示すように、上記した接続線15に沿って配置される。両端子26,27は、それぞれ外部装置に接続可能に設けられる。各円弧状コイル20A〜20Dは、後述するように、円周方向に2分割され、かつ径方向にも2分割されて構成されたコイル線を接続することにより形成される。SIN信号検出コイル10とCOS信号検出コイル20は、同軸上に配置され、両コイル10,20の位相が電気角度で「90度」(機械角度で「45度」)ずれるように配置される。   Similarly, as illustrated in FIG. 6, the COS signal detection coil 20 has a substantially annular shape as a whole, and is arranged at phase positions of “180 degrees” in electrical angle (“90 degrees in mechanical angle”). Two arcuate coils 20A, 20B, 20C, 20D are provided. Each of the arcuate coils 20 </ b> A to 20 </ b> D is arranged on the stator substrate 1 in the circumferential direction. Each of the arcuate coils 20A to 20D is connected in series via a connection line 25 arranged so as to pass through the radial center portion thereof. Both ends of the connection line 25 are connected to a positive terminal 26 and a negative terminal 27 arranged adjacent to each other outside the arc-shaped coil 20D. As shown in FIG. 4, the connection line 25 is disposed along the connection line 15 described above. Both terminals 26 and 27 are provided so as to be connectable to an external device. As will be described later, each of the arcuate coils 20A to 20D is formed by connecting coil wires that are divided into two in the circumferential direction and also divided into two in the radial direction. The SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 are arranged on the same axis, and are arranged so that the phases of the coils 10 and 20 are shifted by “90 degrees” in electrical angle (“45 degrees in mechanical angle”).

図7に、SIN信号検出コイル10のパターンイメージの概略構成を平面図により示す。図8に、COS信号検出コイル20のパターンイメージの概略構成を平面図により示す。図7に示すように、SIN信号検出コイル10は、渦巻状に巻回された順方向平面コイルとしての順方向円弧状コイル10B,10Dと、渦巻状に巻回され順方向平面コイルに対し逆相となるように電気的に接続された逆方向平面コイルとしての逆方向円弧状コイル10A,10Cと、正極端子16及び負極端子17とを含む。順方向円弧状コイル10B,10Dと逆方向円弧状コイル10A,10Cとは、周方向に交互に配置される。正極端子16と負極端子17は、順方向円弧状コイル10Bの外周側にて互いに隣接して配置される。順方向円弧状コイル10B,10Dと逆方向円弧状コイル10A,10Cとは、中間接続線15a,15b,15cを介して直列に接続される。直列に接続された一連の円弧状コイル10A〜10Dの両端のうち一端は第1端接続線15dを介して正極端子16に接続され、他端は第2端接続線15eを介して負極端子17に接続される。接続線15を構成する各接続線15a〜15eは、直列に接続された一連の円弧状コイル10A〜10Dと間に第3絶縁層6を介在させて上下に重なるように配置され、円弧状コイル10A〜10Dの配列に沿って1周に満たない範囲で配置される。(図7では、便宜上、各接続線15a〜15eを各円弧状コイル10A〜10Dの外周側に配置して示す。)一連の円弧状コイル10A〜10Dの一端10aは折り返し点となる。この一端10a(折り返し点)に接続された折り返し接続線としての第2端接続線15eは、その他の接続線である中間接続線15a〜15c及び第1端接続線15dに沿って配置されて負極端子17に接続される。この実施形態では、図5に示すように、折り返し接続線としての第2端接続線15eは、その他の接続線15a〜15dに対して第4絶縁層12を間に介在させて上下に重なるように配置される(図7では、便宜上、横に並んで示す。)。図5では、図7に示す各接続線15a〜15eを、まとめて接続線15として示す。   FIG. 7 is a plan view showing a schematic configuration of a pattern image of the SIN signal detection coil 10. FIG. 8 shows a schematic configuration of a pattern image of the COS signal detection coil 20 in a plan view. As shown in FIG. 7, the SIN signal detection coil 10 includes a forward arc coil 10B, 10D as a forward planar coil wound in a spiral shape, and a spiral wound in the reverse direction with respect to the forward planar coil. It includes reverse arc-shaped coils 10A and 10C as reverse planar coils that are electrically connected so as to be in phase, and a positive electrode terminal 16 and a negative electrode terminal 17. The forward arcuate coils 10B and 10D and the reverse arcuate coils 10A and 10C are alternately arranged in the circumferential direction. The positive electrode terminal 16 and the negative electrode terminal 17 are disposed adjacent to each other on the outer peripheral side of the forward arcuate coil 10B. The forward arcuate coils 10B and 10D and the reverse arcuate coils 10A and 10C are connected in series via intermediate connection lines 15a, 15b and 15c. One end of both ends of the series of arc-shaped coils 10A to 10D connected in series is connected to the positive terminal 16 via the first end connection line 15d, and the other end is connected to the negative terminal 17 via the second end connection line 15e. Connected to. The connection lines 15a to 15e constituting the connection line 15 are arranged so as to overlap each other with a third insulating layer 6 interposed between a series of arc-shaped coils 10A to 10D connected in series. It arrange | positions in the range which is less than 1 round along the arrangement | sequence of 10A-10D. (In FIG. 7, for the sake of convenience, the connection lines 15a to 15e are arranged on the outer peripheral side of each of the arcuate coils 10A to 10D.) One end 10a of the series of arcuate coils 10A to 10D serves as a turning point. The second end connection line 15e as a return connection line connected to the one end 10a (turnback point) is disposed along the intermediate connection lines 15a to 15c and the first end connection line 15d as other connection lines, and is a negative electrode. Connected to terminal 17. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the second end connection line 15e as the folded connection line overlaps the other connection lines 15a to 15d with the fourth insulating layer 12 interposed therebetween. (In FIG. 7, they are shown side by side for convenience.) In FIG. 5, the connection lines 15 a to 15 e illustrated in FIG. 7 are collectively shown as the connection line 15.

図8に示すように、COS信号検出コイル20は、渦巻状に巻回された順方向平面コイルとしての順方向円弧状コイル20B,20Dと、渦巻状に巻回され順方向平面コイルに対し逆相となるように電気的に接続された逆方向平面コイルとしての逆方向円弧状コイル20A,20Cと、正極端子26及び負極端子27とを含む。順方向円弧状コイル20B,20Dと逆方向円弧状コイル20A,20Cとは、周方向に交互に配置される。正極端子26と負極端子27は、順方向円弧状コイル20Dの外周側にて互いに隣接して配置される。順方向円弧状コイル20B,20Dと逆方向円弧状コイル20A,20Cとは、中間接続線25a,25b,25cを介して直列に接続される。直列に接続された一連の円弧状コイル20A〜20Dの両端のうち一端は第1端接続線25dを介して正極端子26に接続され、他端は第2端接続線25eを介して負極端子27に接続される。接続線25を構成する各接続線25a〜25eは、直列に接続された一連の円弧状コイル20A〜20Dと間に第3絶縁層6を介在させて上下に重なるように配置され、円弧状コイル20A〜20Dの配列に沿って1周に満たない範囲で配置される。(図8では、便宜上、各接続線25a〜25eを各円弧状コイル20A〜20Dの外周側に配置して示す。)一連の円弧状コイル20A〜20Dの一端20aは折り返し点となる。この一端20a(折り返し点)に接続された折り返し接続線として第2端接続線25eは、その他の接続線である中間接続線25a〜25c及び第1端接続線25dに沿って配置されて負極端子27に接続される。この実施形態では、図6に示すように、折り返し接続線としての第2端接続線25eは、その他の接続線25a〜25dに対して第4絶縁層12を間に介在させて上下に重なるように配置される(図8では、便宜上、横に並んで示す。)。図6では、図8に示す接続線25a〜25eを、まとめて接続線25として示す。   As shown in FIG. 8, the COS signal detection coil 20 includes a forward arcuate coil 20B, 20D as a forward planar coil wound in a spiral shape, and a spiral wound reversely with respect to the forward planar coil. It includes reverse arc-shaped coils 20A and 20C as reverse planar coils that are electrically connected so as to be in phase, and a positive electrode terminal 26 and a negative electrode terminal 27. The forward arcuate coils 20B and 20D and the reverse arcuate coils 20A and 20C are alternately arranged in the circumferential direction. The positive electrode terminal 26 and the negative electrode terminal 27 are disposed adjacent to each other on the outer peripheral side of the forward arcuate coil 20D. The forward arcuate coils 20B and 20D and the reverse arcuate coils 20A and 20C are connected in series via intermediate connection lines 25a, 25b, and 25c. One end of both ends of the series of arc-shaped coils 20A to 20D connected in series is connected to the positive terminal 26 via the first end connection line 25d, and the other end is connected to the negative terminal 27 via the second end connection line 25e. Connected to. The connection lines 25a to 25e constituting the connection line 25 are arranged so as to overlap each other with a third insulating layer 6 interposed between a series of arc-shaped coils 20A to 20D connected in series. It arrange | positions in the range which is less than 1 round along the arrangement | sequence of 20A-20D. (In FIG. 8, for the sake of convenience, the connection wires 25a to 25e are arranged on the outer peripheral side of the arcuate coils 20A to 20D.) One end 20a of the series of arcuate coils 20A to 20D serves as a turning point. A second end connection line 25e as a folded connection line connected to the one end 20a (folding point) is disposed along the intermediate connection lines 25a to 25c and the first end connection line 25d, which are other connection lines, and is a negative terminal. 27. In this embodiment, as shown in FIG. 6, the second end connection line 25e as the folded connection line overlaps with the other connection lines 25a to 25d with the fourth insulating layer 12 interposed therebetween. (In FIG. 8, they are shown side by side for convenience.) In FIG. 6, the connection lines 25 a to 25 e illustrated in FIG. 8 are collectively shown as the connection line 25.

図9に、SIN信号検出コイル10を構成する各円弧状コイル10A〜10Dの1つとして、円弧状コイル10Aを代表的に抜き出し、拡大して平面図により示す。図5、図7及び図9に示すように、各円弧状コイル10A〜10Dの一端10b及び他端10cは、各円弧状コイル10A〜10Dの周方向の中央の位置に配置される。すなわち、各円弧状コイル10A〜10Dは、その周方向の中央の位置にて、半径方向へ伸びる対称軸L1を中心にほぼ左右対称形状をなす。各円弧状コイル10A〜10Dの一端10b及び他端10cは、各円弧状コイル10A〜10Dの対称軸L1の上に配置される。そして、各接続線15a〜15eに接続された各円弧状コイル10A〜10Dは、その周方向の中央の位置から電流が入り、その中央の位置から電流が出るようになっている。   In FIG. 9, as one of the arc-shaped coils 10A to 10D constituting the SIN signal detecting coil 10, the arc-shaped coil 10A is representatively extracted, enlarged, and shown in a plan view. As shown in FIGS. 5, 7, and 9, one end 10 b and the other end 10 c of each of the arcuate coils 10 </ b> A to 10 </ b> D are disposed at a center position in the circumferential direction of each of the arcuate coils 10 </ b> A to 10 </ b> D. That is, each of the arcuate coils 10A to 10D has a substantially bilaterally symmetric shape around the symmetry axis L1 extending in the radial direction at the center position in the circumferential direction. One end 10b and the other end 10c of each of the arcuate coils 10A to 10D are disposed on the symmetry axis L1 of each of the arcuate coils 10A to 10D. And each arc-shaped coil 10A-10D connected to each connection line 15a-15e receives an electric current from the center position of the circumferential direction, and comes out of an electric current from the center position.

図9に示すように、各円弧状コイル10A〜10Dにつき、一端10bは円弧状コイル10A〜10Dの中心に配置され、他端10cは円弧状コイル10A〜10Dの円弧の外側に配置される。これにより円弧状コイル10A〜10Dが外巻きとなっている。そして、各円弧状コイル10A〜10Dを構成するコイル線群100の配列を対称軸L1を中心に対称とするために、一端10bと他端10cとの間にて、コイル線群100の配列を径方向へ変位させる変位部100aが形成される。   As shown in FIG. 9, for each of the arcuate coils 10 </ b> A to 10 </ b> D, one end 10 b is arranged at the center of the arcuate coils 10 </ b> A to 10 </ b> D, and the other end 10 c is arranged outside the arc of the arcuate coils 10 </ b> A to 10 </ b> D. As a result, the arc-shaped coils 10A to 10D are externally wound. And in order to make the arrangement | sequence of the coil wire group 100 which comprises each arc-shaped coil 10A-10D symmetrical about the symmetry axis L1, the arrangement | sequence of the coil wire group 100 is arranged between the one end 10b and the other end 10c. A displacement portion 100a that is displaced in the radial direction is formed.

図5に示すように、SIN信号検出コイル10において、接続線15(15a〜15e)は、直列に接続された一連の円弧状コイル10A〜10Dと上下に重なるように、かつ、一連の円弧状コイル10A〜10Dの径方向中央部を通るように配置される。また、図7に示すように、各円弧状コイル10A〜10Dにおいて、外側の他端10cから接続線15a〜15eへ向けて径方向へ伸びる渡り接続線15fが設けられる。   As shown in FIG. 5, in the SIN signal detection coil 10, the connection lines 15 (15a to 15e) overlap with a series of arcuate coils 10A to 10D connected in series, and a series of arcuate shapes. It arrange | positions so that the radial direction center part of the coils 10A-10D may be passed. In addition, as shown in FIG. 7, each arcuate coil 10 </ b> A to 10 </ b> D is provided with a connecting wire 15 f extending in the radial direction from the outer other end 10 c toward the connecting wires 15 a to 15 e.

また、図6及び図8に示すように、COS信号検出コイル20を構成する各円弧状コイル20A〜20Dの一端20b及び他端20cも、SIN信号検出コイル10を構成する各円弧状コイル10A〜10Dと同様に、各円弧状コイル20A〜20Dの周方向の中央の位置に配置される。すなわち、各円弧状コイル20A〜20Dは、その周方向の中央の位置にて、半径方向へ伸びる対称軸L1を中心に左右対称形状をなす。各円弧状コイル20A〜20Dの一端20b及び他端20cは、各円弧状コイル20A〜20Dの対称軸L1の上に配置される。そして、各接続線25a〜25eに接続された各円弧状コイル20A〜20Dは、その周方向の中央の位置から電流が入り、その中央の位置から電流が出るようになっている。   Further, as shown in FIGS. 6 and 8, one end 20 b and the other end 20 c of each arcuate coil 20 </ b> A to 20 </ b> D constituting the COS signal detection coil 20 are also each arcuate coil 10 </ b> A to 10 </ b> A constituting the SIN signal detection coil 10. Similarly to 10D, each arcuate coil 20A to 20D is arranged at the center position in the circumferential direction. That is, each of the arcuate coils 20A to 20D has a bilaterally symmetric shape around the symmetry axis L1 extending in the radial direction at the center position in the circumferential direction. One end 20b and the other end 20c of each arcuate coil 20A-20D are disposed on the axis of symmetry L1 of each arcuate coil 20A-20D. And each arc-shaped coil 20A-20D connected to each connection line 25a-25e receives an electric current from the center position of the circumferential direction, and comes out of an electric current from the center position.

ただし、各円弧状コイル20A〜20Dでは、一端20bは、円弧状コイル10A〜10Dと同様、円弧状コイル20A〜20Dの中心に配置されるが、他端20cは円弧状コイル20A〜20Dの円弧の内側に配置される。これにより円弧状コイル20A〜20Dが内巻きとなっている。そして、各円弧状コイル20A〜20Dを構成するコイル線群の配列を対称軸L1を中心に対称とするために、一端20bと他端20cとの間にて、各円弧状コイル10A〜10Dと同様、コイル線群の配列を径方向へ変位させる変位部(図示略)が形成される。   However, in each of the arcuate coils 20A to 20D, one end 20b is arranged at the center of the arcuate coils 20A to 20D as in the arcuate coils 10A to 10D, but the other end 20c is an arc of the arcuate coils 20A to 20D. Placed inside. Thereby, the arc-shaped coils 20A to 20D are internally wound. And in order to make the arrangement | sequence of the coil wire group which comprises each arc-shaped coil 20A-20D symmetrical about the symmetry axis L1, each arc-shaped coil 10A-10D between the one end 20b and the other end 20c, Similarly, a displacement portion (not shown) that displaces the array of coil wire groups in the radial direction is formed.

図6に示すように、COS信号検出コイル20において、接続線25(25a〜25e)は、直列に接続された一連の円弧状コイル20A〜20Dと上下に重なるように、かつ、一連の円弧状コイル20A〜20Dの径方向中央部を通るように配置される。また、図8に示すように、各円弧状コイル20A〜20Dにおいて、内側の他端20cから接続線25a〜25eへ向けて径方向へ伸びる接続線25fが設けられる。   As shown in FIG. 6, in the COS signal detection coil 20, the connection lines 25 (25a to 25e) overlap vertically with a series of arcuate coils 20A to 20D connected in series, and a series of arcuate shapes. It arrange | positions so that the radial direction center part of the coils 20A-20D may be passed. Further, as shown in FIG. 8, each arcuate coil 20 </ b> A to 20 </ b> D is provided with a connection line 25 f extending in the radial direction from the inner other end 20 c toward the connection lines 25 a to 25 e.

図10に、図5の円弧状コイル10Dを拡大して平面図により示す。図11に、図6の円弧状コイル20Bを拡大して平面図により示す。この実施形態では、図10に示すように、SIN信号検出コイル10を構成する各円弧状コイル10A〜10Dが外巻きをなすことから、他端10c(10a)と各接続線15a〜15eとを接続する渡り接続線15fが、SIN信号検出コイル10(円弧状コイル10A〜10D)の径方向外側へ向けて延びる。これに対し、図11に示すように、COS信号検出コイル20を構成する各円弧状コイル20A〜20Dが内巻きをなすことから、他端20c(20a)と各接続線25a〜25eを接続する渡り接続線25fが、COS信号検出コイル20(円弧状コイル20A〜20D)の径方向内側へ向けて延びている。   FIG. 10 is an enlarged plan view of the arcuate coil 10D shown in FIG. FIG. 11 is an enlarged plan view of the arcuate coil 20B shown in FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 10, each of the arcuate coils 10A to 10D constituting the SIN signal detection coil 10 is externally wound, so that the other end 10c (10a) and each of the connection lines 15a to 15e are connected. The connecting connection line 15f to be connected extends outward in the radial direction of the SIN signal detection coil 10 (arc-shaped coils 10A to 10D). On the other hand, as shown in FIG. 11, each arc-shaped coil 20A-20D constituting the COS signal detection coil 20 has an inner winding, so that the other end 20c (20a) and each connection line 25a-25e are connected. The crossover connection line 25f extends toward the inside in the radial direction of the COS signal detection coil 20 (arc-shaped coils 20A to 20D).

すなわち、図10に示すように、この実施形態では、SIN信号検出コイル10の各円弧状コイル10A〜10Dの一端10bが渦巻状の中心に配置され、他端10c(10a)が各円弧状コイル10A〜10Dの径方向外側に配置される。また、一端10b及び他端10c(10a)が各円弧状コイル10A〜10Dの周方向の中央の位置に配置される。そして、各円弧状コイル10A〜10Dの一端10bが各円弧状コイル10A〜10Dの径方向中央部にて中間接続線15a〜15cに接続され、各円弧状コイル10A〜10Dの他端10c(10a)が各円弧状コイル10A〜10Dの径方向外側へ延びる渡り接続線15fを介して第2端接続線15eに接続される。   That is, as shown in FIG. 10, in this embodiment, one end 10b of each arc-shaped coil 10A to 10D of the SIN signal detection coil 10 is arranged at the spiral center, and the other end 10c (10a) is each arc-shaped coil. It arrange | positions at the radial direction outer side of 10A-10D. Moreover, the one end 10b and the other end 10c (10a) are arrange | positioned in the center position of the circumferential direction of each arc-shaped coil 10A-10D. Then, one end 10b of each arcuate coil 10A to 10D is connected to the intermediate connection lines 15a to 15c at the radial center of each arcuate coil 10A to 10D, and the other end 10c (10a) of each arcuate coil 10A to 10D. ) Is connected to the second end connection line 15e via a cross connection line 15f extending radially outward of each of the arcuate coils 10A to 10D.

また、図11に示すように、COS信号検出コイル20の各円弧状コイル20A〜20Dの一端20bが渦巻状の中心に配置され、他端20c(20a)が各円弧状コイル20A〜20Dの径方向内側に配置される。また、一端20b及び他端20c(20a)が各円弧状コイル20A〜20Dの周方向の中央の位置に配置され、各円弧状コイル20A〜20Dの一端20bが各円弧状コイル20A〜20Dの径方向中央部にて接続線25a〜25dに接続され、各円弧状コイル20A〜20Dの他端20c(20a)が各円弧状コイル20A〜20Dの径方向内側へ延びる渡り接続線25fを介して第2端接続線25eに接続される。   Further, as shown in FIG. 11, one end 20b of each arc-shaped coil 20A-20D of the COS signal detection coil 20 is disposed at the center of the spiral shape, and the other end 20c (20a) is a diameter of each arc-shaped coil 20A-20D. Arranged inside the direction. Moreover, the one end 20b and the other end 20c (20a) are arrange | positioned in the center position of the circumferential direction of each arc-shaped coil 20A-20D, and the one end 20b of each arc-shaped coil 20A-20D is the diameter of each arc-shaped coil 20A-20D. The other ends 20c (20a) of the respective arcuate coils 20A to 20D are connected to the connecting wires 25a to 25d at the central portion in the direction, and are connected via the connecting wires 25f extending inward in the radial direction of the respective arcuate coils 20A to 20D. Connected to the two-end connection line 25e.

上記のようにSIN信号検出コイル10の渡り接続線15fとCOS信号検出コイル20の渡り接続線25fを内外異なる方向へ向けて配置することにより、SIN信号検出コイル10の渡り接続線15fがCOS信号検出コイル20の接続線25(25a〜25e)と交差しないように、また、COS信号検出コイル20の渡り接続線25fがSIN信号検出コイル10の接続線15(15a〜15e)と交差しないようになっている。   As described above, the transition connection line 15f of the SIN signal detection coil 10 and the transition connection line 25f of the COS signal detection coil 20 are arranged in different directions, so that the transition connection line 15f of the SIN signal detection coil 10 becomes the COS signal. Do not cross the connection line 25 (25a to 25e) of the detection coil 20, and do not cross the connection line 25f of the COS signal detection coil 20 to the connection line 15 (15a to 15e) of the SIN signal detection coil 10. It has become.

図12に、第2コイル層5等を平面図により示す。図13に、第1接続線層11等を平面図により示す。図14に、第2接続線層13等を平面図により示す。第2コイル層5のコイルパターンは、第2絶縁層4の表面に導電性インクを印刷により描画した後、焼成することにより形成される。図12に示すように、略円環状をなす第2コイル層5は、SIN信号検出コイル10を構成する4個のSIN第2コイル12A,12B,12C,12Dを備え、それらが外周側に電気角度で「180度」(機械角度で「90度」)ずつ異なる位置に配置される。また、図12に示すように、第2コイル層5は、内周側に4個のSIN第3コイル13A,13B,13C,13Dを備え、それらが内周側に電気角度で「180度」(機械角度で「90度」)ずつ異なる位置に配置される。これらSIN第3コイル13A〜13Dは、SIN第2コイル12A〜12Dに対して、時計回りに電気角度で「90度」(機械角度で「45度」)だけ位相がずれた位置に配置される。   FIG. 12 is a plan view showing the second coil layer 5 and the like. FIG. 13 is a plan view showing the first connection line layer 11 and the like. FIG. 14 is a plan view showing the second connection line layer 13 and the like. The coil pattern of the second coil layer 5 is formed by drawing conductive ink on the surface of the second insulating layer 4 by printing and then baking it. As shown in FIG. 12, the second coil layer 5 having a substantially annular shape includes four SIN second coils 12A, 12B, 12C, and 12D that constitute the SIN signal detection coil 10, which are electrically connected to the outer peripheral side. They are arranged at different positions by “180 degrees” in angle (“90 degrees in machine angle”). Further, as shown in FIG. 12, the second coil layer 5 includes four SIN third coils 13A, 13B, 13C, and 13D on the inner peripheral side, which are “180 degrees” in electrical angle on the inner peripheral side. They are arranged at different positions (“90 degrees in mechanical angle”). These SIN third coils 13A to 13D are arranged at positions shifted in phase by 90 degrees in electrical angle (45 degrees in mechanical angle) with respect to SIN second coils 12A to 12D. .

図12に示すように、SIN第2コイル12A〜12Dの内周側には、COS信号検出コイル20を構成するCOS第3コイル23C,23D,23A,23Bが配置される。また、SIN第3コイル13A〜13Dの外周側には、COS信号検出コイル20を構成するCOS第2コイル22B,22C,22D,22Aが配置される。これらCOS第3コイル23A〜23Dは、COS第2コイル22A〜22Dに対して、時計回りに電気角度で「90度」(機械角度で「45度」)だけ位相がずれた位置に配置される。   As shown in FIG. 12, COS third coils 23 </ b> C, 23 </ b> D, 23 </ b> A, and 23 </ b> B constituting the COS signal detection coil 20 are arranged on the inner peripheral side of the SIN second coils 12 </ b> A to 12 </ b> D. In addition, COS second coils 22B, 22C, 22D, and 22A constituting the COS signal detection coil 20 are arranged on the outer peripheral side of the SIN third coils 13A to 13D. These COS third coils 23A to 23D are arranged at positions shifted in phase by 90 degrees in electrical angle ("45 degrees in mechanical angle") with respect to the COS second coils 22A to 22D. .

図12に示すように、円環状に配置されたSIN第3コイル13A〜13D及びCOS第3コイル23A〜23Dの内側には、ステータ側のロータリートランス30を構成する円環状のコイル31が配置される。   As shown in FIG. 12, an annular coil 31 constituting the stator-side rotary transformer 30 is arranged inside the SIN third coils 13A to 13D and the COS third coils 23A to 23D arranged in an annular shape. The

図15に、図12におけるSIN第3コイル13A〜13DとSIN第2コイル12A〜12Dの関係につき、SIN第3コイル13AとSIN第2コイル12Aのみを抜き出して拡大して平面図により示す。図15に示すように、SIN第2コイル12Aは、略矩形の1/4部分を構成する10本のコイル線120,121,122,123,124,125,126,127,128,129を備える。これらコイル線120〜129は、内周側から外周側へ順次大きくなるように形成され、配置される。各コイル線120〜129は、それぞれ第1の端120a,121a,122a,123a,124a,125a,126a,127a,128a,129aと、第2の端120b,121b,122b,123b,124b,125b,126b,127b,128b,129bとを含む。   FIG. 15 is a plan view showing the relationship between the SIN third coils 13A to 13D and the SIN second coils 12A to 12D in FIG. 12, with only the SIN third coil 13A and the SIN second coil 12A extracted and enlarged. As shown in FIG. 15, the SIN second coil 12A includes ten coil wires 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, and 129 that constitute a substantially rectangular quarter portion. . These coil wires 120 to 129 are formed and arranged so as to increase sequentially from the inner peripheral side to the outer peripheral side. Each of the coil wires 120 to 129 includes a first end 120a, 121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a, 127a, 128a, 129a and a second end 120b, 121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b, 127b, 128b, 129b.

同様に、図15に示すように、SIN第3コイル13Aは、略矩形の1/4部分を構成する10本のコイル線130,131,132,133,134,135,136,137,138,139を備える。これらコイル線130〜139は、外周側から内周側へ順次大きくなるように形成され、配置される。各コイル線130〜139は、それぞれ第1の端130a,131a,132a,133a,134a,135a,136a,137a,138a,139aと、第2の端130b,131b,132b,133b,134b,135b,136b,137b,138b,139bとを含む。   Similarly, as shown in FIG. 15, the SIN third coil 13A includes ten coil wires 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, which constitute a substantially rectangular quarter portion. 139. These coil wires 130 to 139 are formed and arranged so as to increase sequentially from the outer peripheral side to the inner peripheral side. Each of the coil wires 130 to 139 includes a first end 130a, 131a, 132a, 133a, 134a, 135a, 136a, 137a, 138a, 139a and a second end 130b, 131b, 132b, 133b, 134b, 135b, 136b, 137b, 138b, 139b.

図16に、第1コイル層3を平面図により示す。第1コイル層3のコイルパターンは、第1絶縁層2の表面に導電性インクを印刷により描画した後、焼成することにより形成される。図16に示すように、略円環状をなす第1コイル層3は、SIN信号検出コイル10を構成する4個のSIN第1コイル11A,11B,11C,11Dを備え、それらが外周側にて電気角度で「180度」(機械角度で「90度」)ずつ異なる位置に配置される。また、図16に示すように、第1コイル層3は、SIN信号検出コイル10を構成する4個のSIN第4コイル14A,14B,14C,14Dを備え、それらが内周側にて電気角度で「180度」(機械角度で「90度」)ずつ異なる位置に配置される。これらSIN第4コイル14A〜14Dは、SIN第1コイル11A〜11Dに対して反時計回りに電気角度で「90度」(機械角度で「45度」)だけ位相がずれた位置に配置される。   FIG. 16 is a plan view showing the first coil layer 3. The coil pattern of the first coil layer 3 is formed by drawing conductive ink on the surface of the first insulating layer 2 by printing and then baking. As shown in FIG. 16, the substantially coiled first coil layer 3 includes four SIN first coils 11A, 11B, 11C, and 11D that constitute the SIN signal detection coil 10, which are arranged on the outer peripheral side. They are arranged at different positions by “180 degrees” in electrical angle (“90 degrees in mechanical angle”). Further, as shown in FIG. 16, the first coil layer 3 includes four SIN fourth coils 14A, 14B, 14C, and 14D constituting the SIN signal detection coil 10, which are electrically angled on the inner peripheral side. Are arranged at different positions by "180 degrees" (mechanical angle "90 degrees"). These SIN fourth coils 14A to 14D are arranged at positions that are out of phase with respect to the SIN first coils 11A to 11D by an electrical angle of "90 degrees" (mechanical angle of "45 degrees") counterclockwise. .

図16に示すように、SIN第1コイル11A〜11Dの内周側には、COS信号検出コイル20を構成するCOS第4コイル24B,24C,24D,24Aが配置される。また、SIN第4コイル14A〜14Dの外周側には、COS信号検出コイル20を構成するCOS第1コイル21C,21D,21A,21Bが配置される。これらCOS第1コイル21A〜21Dは、COS第4コイル24A〜24Dに対して、時計回りに電気角度で「90度」(機械角度で「45度」)だけ位相がずれた位置に配置される。   As shown in FIG. 16, COS fourth coils 24 </ b> B, 24 </ b> C, 24 </ b> D, 24 </ b> A constituting the COS signal detection coil 20 are arranged on the inner peripheral side of the SIN first coils 11 </ b> A to 11 </ b> D. In addition, COS first coils 21C, 21D, 21A, and 21B that constitute the COS signal detection coil 20 are disposed on the outer peripheral side of the SIN fourth coils 14A to 14D. The COS first coils 21A to 21D are arranged at positions shifted in phase by 90 degrees in electrical angle (45 degrees in mechanical angle) with respect to the COS fourth coils 24A to 24D. .

図16に示すように、円環状に配置されたSIN第4コイル14A〜14D及びCOS第4コイル24A〜24Dの内側には、ステータ側のロータリートランス30を構成する円環状のコイル32が配置される。   As shown in FIG. 16, an annular coil 32 constituting the stator-side rotary transformer 30 is arranged inside the SIN fourth coils 14 </ b> A to 14 </ b> D and the COS fourth coils 24 </ b> A to 24 </ b> D arranged in an annular shape. The

図17に、図16におけるSIN第1コイル11A〜11DとSIN第4コイル14A〜14Dの関係につき、SIN第1コイル11AとSIN第4コイル14Aのみを抜き出して拡大して平面図により示す。図17に示すように、SIN第1コイル11Aは、略矩形の1/4部分を構成する10本のコイル線110,111,112,113,114,115,116,117,118,119を備える。これらコイル線110〜119は、内周側から外周側へ順次大きくなるように形成され、配置される。各コイル線110〜119は、それぞれ第1の端110a,111a,112a,113a,114a,115a,116a,117a,118a,119aと、第2の端110b,111b,112b,113b,114b,115b,116b,117b,11f8b,119bとを含む。   FIG. 17 is a plan view illustrating the relationship between the SIN first coils 11A to 11D and the SIN fourth coils 14A to 14D in FIG. 16, with only the SIN first coil 11A and the SIN fourth coil 14A extracted and enlarged. As shown in FIG. 17, the SIN first coil 11A includes ten coil wires 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, and 119 constituting a substantially rectangular quarter portion. . These coil wires 110 to 119 are formed and arranged so as to increase sequentially from the inner peripheral side to the outer peripheral side. Each of the coil wires 110 to 119 includes a first end 110a, 111a, 112a, 113a, 114a, 115a, 116a, 117a, 118a, 119a and a second end 110b, 111b, 112b, 113b, 114b, 115b, 116b, 117b, 11f8b, and 119b.

同様に、図17に示すように、SIN第4コイル14Aは、略矩形の1/4部分を構成する10本のコイル線140,141,142,143,144,145,146,147,148,149を備える。これらコイル線140〜149は、外周側から内周側へ順次大きくなるように形成され、配置される。各コイル線140〜149は、それぞれ第1の端140a,142a,143a,144a,145a,146a,147a,148a,149aと、第2の端140b,141b,142b,143b,144b,145b,146b,147b,148b,149bとを含む。   Similarly, as shown in FIG. 17, the SIN fourth coil 14A includes ten coil wires 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, constituting a substantially rectangular quarter portion. 149. These coil wires 140 to 149 are formed and arranged so as to increase sequentially from the outer peripheral side to the inner peripheral side. Each of the coil wires 140 to 149 includes a first end 140a, 142a, 143a, 144a, 145a, 146a, 147a, 148a, 149a and a second end 140b, 141b, 142b, 143b, 144b, 145b, 146b, 147b, 148b, 149b.

次に、SIN信号検出コイル10の構成を更に詳しく説明する。図13に示す正極端子16は、SIN信号検出コイル10のための端子である。この正極端子16は、図7、図13及び図14に示す第1端接続線15d及び第1渡り接続線15fにより、図12及び図15に示すSIN第2コイル12Cのコイル線129の端部129aに接続される。SIN第2コイル12Cのコイル線129の端部129bは、図16及び図17に示すSIN第4コイル14Cのコイル線149の端部149bに接続される。SIN第4コイル14Cのコイル線149の端部149aは、図12及び図15に示すSIN第3コイル13Cのコイル線139の端部139aに接続される。SIN第3コイル13Cのコイル線130の端部139bは、図16及び図17に示すSIN第1コイル11Cのコイル線119の端部119bに接続される。このようにして、SIN第2コイル12C、SIN第4コイル14C、SIN第3コイル13C及びSIN第1コイル11Cの最外周のコイル線129,149,139,119により、最外周の巻き部(ターン)が構成される。ここで、第1コイル層3のコイル線149,119と第2コイル層5のコイル線129,139との接続は、第2絶縁層4のスルーホール4aを介して行われる(以下において同様。)。   Next, the configuration of the SIN signal detection coil 10 will be described in more detail. A positive terminal 16 shown in FIG. 13 is a terminal for the SIN signal detection coil 10. The positive terminal 16 is connected to the end of the coil wire 129 of the SIN second coil 12C shown in FIGS. 12 and 15 by the first end connection line 15d and the first crossover connection line 15f shown in FIGS. 129a. The end 129b of the coil wire 129 of the SIN second coil 12C is connected to the end 149b of the coil wire 149 of the SIN fourth coil 14C shown in FIGS. The end 149a of the coil wire 149 of the SIN fourth coil 14C is connected to the end 139a of the coil wire 139 of the SIN third coil 13C shown in FIGS. The end 139b of the coil wire 130 of the SIN third coil 13C is connected to the end 119b of the coil wire 119 of the SIN first coil 11C shown in FIGS. In this way, the outermost winding portions (turns) are formed by the outermost coil wires 129, 149, 139, and 119 of the SIN second coil 12C, the SIN fourth coil 14C, the SIN third coil 13C, and the SIN first coil 11C. ) Is configured. Here, the coil wires 149 and 119 of the first coil layer 3 and the coil wires 129 and 139 of the second coil layer 5 are connected through the through holes 4a of the second insulating layer 4 (the same applies hereinafter). ).

また、図16及び図17に示すSIN第1コイル11Cのコイル線119の端部119aは、図12及び図15に示すSIN第2コイル12Cのコイル線128の端部128aに接続される。そして、上記したSIN第2コイル12C、SIN第4コイル14C、SIN第3コイル13C及びSIN第1コイル11Cの最外周のコイル線129,149,139,119と同様に、SIN第2コイル12C、SIN第4コイル14C、SIN第3コイル13C及びSIN第1コイル11Cのコイル線128,148,138,118により、最外周に隣接する内側のターンが構成される。同様に、順次内側のコイルが構成され、最終的に、SIN第2コイル12C、SIN第4コイル14C、SIN第3コイル13C及びSIN第1コイル11Cの最内周のコイル線120,140,130,110により最内周のターンが構成される。このようにして、SIN第2コイル12C、SIN第4コイル14C、SIN第3コイル13C及びSIN第1コイル11Cにより、円弧状コイル10Cが時計回りの螺旋状コイルとして構成される。   Further, the end 119a of the coil wire 119 of the SIN first coil 11C shown in FIGS. 16 and 17 is connected to the end 128a of the coil wire 128 of the SIN second coil 12C shown in FIGS. Then, similarly to the outermost coil wires 129, 149, 139, and 119 of the SIN second coil 12C, the SIN fourth coil 14C, the SIN third coil 13C, and the SIN first coil 11C, the SIN second coil 12C, The inner turns adjacent to the outermost periphery are constituted by the coil wires 128, 148, 138, 118 of the SIN fourth coil 14C, the SIN third coil 13C, and the SIN first coil 11C. Similarly, inner coils are sequentially formed, and finally, the innermost coil wires 120, 140, and 130 of the SIN second coil 12C, the SIN fourth coil 14C, the SIN third coil 13C, and the SIN first coil 11C. , 110 constitute the innermost turn. In this manner, the arc-shaped coil 10C is configured as a clockwise spiral coil by the SIN second coil 12C, the SIN fourth coil 14C, the SIN third coil 13C, and the SIN first coil 11C.

上記した円弧状コイル10Cの最内周のターンを構成するSIN第1コイル11Cのコイル線110の端部110aは、図7及び図13に示す中間接続線15aを介して、図12及び図15に示すSIN第2コイル12Dの最内周のコイル線120の端部120aに接続される。SIN第2コイル12Dのコイル線120の端部120bは、図16及び図17に示すSIN第4コイル14Dのコイル線140の端部140bに接続される。SIN第4コイル14Dのコイル線140の端部140aは、図12及び図15に示すSIN第3コイル13Dのコイル線130の端部130aに接続される。SIN第3コイル13Dのコイル線130の端部130bは、図16及び図17に示すSIN第1コイル11Dのコイル線110の端部110bに接続される。このようにして、SIN第2コイル12D、SIN第4コイル14D、SIN第3コイル13D及びSIN第1コイル11Dの最内周のコイル線120,140,130,110により、最内周のターンが構成される。   The end 110a of the coil wire 110 of the SIN first coil 11C constituting the innermost turn of the arc-shaped coil 10C described above is shown in FIGS. 12 and 15 through the intermediate connection line 15a shown in FIGS. Is connected to the end 120a of the innermost coil wire 120 of the SIN second coil 12D. The end 120b of the coil wire 120 of the SIN second coil 12D is connected to the end 140b of the coil wire 140 of the SIN fourth coil 14D shown in FIGS. The end 140a of the coil wire 140 of the SIN fourth coil 14D is connected to the end 130a of the coil wire 130 of the SIN third coil 13D shown in FIGS. The end 130b of the coil wire 130 of the SIN third coil 13D is connected to the end 110b of the coil wire 110 of the SIN first coil 11D shown in FIGS. In this way, the innermost turns of the innermost coil wires 120, 140, 130, and 110 of the SIN second coil 12D, the SIN fourth coil 14D, the SIN third coil 13D, and the SIN first coil 11D Composed.

また、図16及び図17に示すSIN第1コイル11Dのコイル線110の端部110aは、図12及び図15に示すSIN第2コイル12Dのコイル線121の端部121aに接続される。そして、上記したSIN第2コイル12D、SIN第4コイル14D、SIN第3コイル13D及びSIN第1コイル11Dの最内周のコイル線120,140,130,110と同様に、SIN第2コイル12D、SIN第4コイル14D、SIN第3コイル13D及びSIN第1コイル11Dのコイル線121,141,131,111により、最内周に隣接する外側のターンが構成される。同様に、順次外側のコイルが構成され、最終的に、SIN第2コイル12D、SIN第4コイル14D、SIN第3コイル13D及びSIN第1コイル11Dの最外周のコイル線129,149,139,119により最外周のターンが構成される。このようにして、SIN第2コイル12D、SIN第4コイル14D、SIN第3コイル13D及びSIN第1コイル11Dにより、円弧状コイル10Dが反時計回りの螺旋状コイルとして構成される。   Also, the end 110a of the coil wire 110 of the SIN first coil 11D shown in FIGS. 16 and 17 is connected to the end 121a of the coil wire 121 of the SIN second coil 12D shown in FIGS. The SIN second coil 12D is the same as the innermost coil wires 120, 140, 130, 110 of the SIN second coil 12D, the SIN fourth coil 14D, the SIN third coil 13D, and the SIN first coil 11D. The outer turns adjacent to the innermost circumference are constituted by the coil wires 121, 141, 131, 111 of the SIN fourth coil 14D, the SIN third coil 13D, and the SIN first coil 11D. Similarly, outer coils are sequentially formed, and finally, the outermost coil wires 129, 149, 139, SIN second coil 12D, SIN fourth coil 14D, SIN third coil 13D, and SIN first coil 11D are formed. 119 constitutes the outermost turn. In this manner, the arc-shaped coil 10D is configured as a counterclockwise spiral coil by the SIN second coil 12D, the SIN fourth coil 14D, the SIN third coil 13D, and the SIN first coil 11D.

同様にして、SIN第1コイル11A、SIN第3コイル13A、SIN第4コイル14A及びSIN第2コイル12Aにより、円弧状コイル10Aが時計回りの螺旋状コイルとして構成される。また、SIN第2コイル12B、SIN第4コイル14B、SIN第3コイル13B及びSIN第1コイル11Bにより、円弧状コイル10Bが反時計回りの螺旋状コイルとして構成される。   Similarly, the arc-shaped coil 10A is configured as a clockwise spiral coil by the SIN first coil 11A, the SIN third coil 13A, the SIN fourth coil 14A, and the SIN second coil 12A. Further, the arc-shaped coil 10B is configured as a counterclockwise spiral coil by the SIN second coil 12B, the SIN fourth coil 14B, the SIN third coil 13B, and the SIN first coil 11B.

このように構成される4個の円弧状コイル10A,10B,10C,10Dにより、略円環状をなすSIN信号検出コイル10が構成される。   The four arc-shaped coils 10A, 10B, 10C, and 10D configured as described above constitute a SIN signal detection coil 10 that has a substantially annular shape.

COS信号検出コイル20についても、円周方向に分割された4個の円弧状コイル20A,20B,20C,20Dにより構成される。そして、1つの円弧状コイル20Aは、COS第1コイル21A、COS第2コイル22A、COS第3コイル23A及びCOS第4コイル24Aにより構成される。ここで、COS第1コイル21A及びCOS第4コイル24Aは、図16に示すように第1コイル層3に形成され、COS第2コイル22A及びCOS第3コイル23Aは、図12に示すように第2コイル層5に形成される。   The COS signal detection coil 20 is also composed of four arcuate coils 20A, 20B, 20C, and 20D that are divided in the circumferential direction. One arcuate coil 20A includes a COS first coil 21A, a COS second coil 22A, a COS third coil 23A, and a COS fourth coil 24A. Here, the COS first coil 21A and the COS fourth coil 24A are formed in the first coil layer 3 as shown in FIG. 16, and the COS second coil 22A and the COS third coil 23A are as shown in FIG. It is formed on the second coil layer 5.

残りの円弧状コイル20B,20C,20Dの構成についても、基本的には、上記した円弧状コイル20Aと同様である。COS信号検出コイル20は、図13及び図14に示す正極端子26及び負極端子27に接続される。COS信号検出コイル20を構成する2つの円弧状コイル20A,20Cは、第1コイル層3と第2コイル層5とを行き来しつつ、時計回りの螺旋状コイルとして構成される。また、COS信号検出コイル20を構成する他の2つの円弧状コイル20B,20Dは、第1コイル層3と第2コイル層5とを行き来しつつ、反時計回りの螺旋状コイルとして構成される。   The configuration of the remaining arcuate coils 20B, 20C, and 20D is basically the same as that of the arcuate coil 20A described above. The COS signal detection coil 20 is connected to the positive terminal 26 and the negative terminal 27 shown in FIGS. 13 and 14. The two arcuate coils 20A and 20C constituting the COS signal detection coil 20 are configured as a clockwise spiral coil while going back and forth between the first coil layer 3 and the second coil layer 5. Further, the other two arc-shaped coils 20B and 20D constituting the COS signal detection coil 20 are configured as a counterclockwise spiral coil while going back and forth between the first coil layer 3 and the second coil layer 5. .

図12及び図16に示すコイル31及びコイル32は、ステータ側ロータリートランス30を構成し、図13及び図14に示すように渡り接続線33,34を介して端子35,36に接続される。   The coils 31 and 32 shown in FIGS. 12 and 16 constitute the stator-side rotary transformer 30 and are connected to the terminals 35 and 36 via the cross connection lines 33 and 34 as shown in FIGS. 13 and 14.

次に、センサロータ8の構成について詳細に説明する。図18に、センサロータ8の構成を分解斜視図により示す。図18に示すように、センサロータ8は、下からロータ基板61と、ロータ基板61の表面に形成された第1コイル層62と、第1コイル層62の上に形成された絶縁層63と、絶縁層63の上に形成された第2コイル層64と、第2コイル層64の上に形成された保護膜であるオーバコート65とを備える。   Next, the configuration of the sensor rotor 8 will be described in detail. FIG. 18 is an exploded perspective view showing the configuration of the sensor rotor 8. As shown in FIG. 18, the sensor rotor 8 includes a rotor substrate 61 from below, a first coil layer 62 formed on the surface of the rotor substrate 61, and an insulating layer 63 formed on the first coil layer 62. The second coil layer 64 formed on the insulating layer 63 and the overcoat 65 which is a protective film formed on the second coil layer 64 are provided.

ロータ基板61は、アルミ又は真鍮等の非磁性導電性金属により円環板状に形成され、中心に円形の孔61aを有する。ロータ基板61の表面には、凹部61bが形成される。この凹部61bには、PPS等の樹脂が充填され、その樹脂が凝固している。   The rotor substrate 61 is formed in a circular plate shape from a nonmagnetic conductive metal such as aluminum or brass, and has a circular hole 61a at the center. A recess 61 b is formed on the surface of the rotor substrate 61. The recess 61b is filled with a resin such as PPS, and the resin is solidified.

絶縁層63及びオーバコート65は、絶縁材料により円環薄膜状に形成される。絶縁層63には、所々にスルーホール63aが形成される。   The insulating layer 63 and the overcoat 65 are formed in an annular thin film shape by an insulating material. Through holes 63a are formed in the insulating layer 63 in various places.

第1コイル層62は、全体で円環状をなすように配置された4個の平面コイルとしての円弧状コイル62a,62b,62c,62dを備える。第2コイル層64も、全体で円環状をなすように配置された4個の平面コイルとしての円弧状コイル64a,64b,64c,64dを備える。第1コイル層62を構成する円弧状コイル62a〜62dの一端は、ロータ側ロータリートランス41を構成するコイル41aに接続される。4個の円弧状コイル62a〜62dの他端は、絶縁層63のスルーホール63aを通って、第2コイル層64を構成する円弧状コイル64a〜64dの一端に接続される。4個の円弧状コイル64a〜64dの他端は、ロータ側ロータリートランス41を構成するコイル41bに接続される。コイル41aの他端とコイル41bの他端とは、絶縁層63のスルーホール63aを介して接続される。   The first coil layer 62 includes arcuate coils 62a, 62b, 62c, and 62d as four planar coils arranged so as to form an annular shape as a whole. The second coil layer 64 also includes arcuate coils 64a, 64b, 64c, and 64d as four planar coils arranged so as to form an annular shape as a whole. One ends of the arc-shaped coils 62 a to 62 d constituting the first coil layer 62 are connected to the coil 41 a constituting the rotor-side rotary transformer 41. The other ends of the four arc-shaped coils 62 a to 62 d are connected to one end of the arc-shaped coils 64 a to 64 d constituting the second coil layer 64 through the through hole 63 a of the insulating layer 63. The other ends of the four arc-shaped coils 64 a to 64 d are connected to a coil 41 b that constitutes the rotor-side rotary transformer 41. The other end of the coil 41a and the other end of the coil 41b are connected via a through hole 63a in the insulating layer 63.

上記した第1コイル層62を構成する4個の円弧状コイル62a〜62d及び第2コイル層64を構成する4個の円弧状コイル64a〜64dにより、励磁コイル40が構成される。   The exciting coil 40 is configured by the four arc-shaped coils 62 a to 62 d constituting the first coil layer 62 and the four arc-shaped coils 64 a to 64 d constituting the second coil layer 64.

以上説明したこの実施形態の角度センサ9によれば、図7に示すように、センサステータ7を構成するSIN信号検出コイル10につき、周方向に交互に配置されて直列に接続された一連の順方向円弧状コイル10B,10Dと逆方向円弧状コイル10A,10Cの両端のうち、一端が第1端接続線15dを介して正極端子16に接続され、他端が第2端接続線15eを介して負極端子17に接続される。ここで、一連の円弧状コイル10A〜10Dの配列に沿って1周に満たない範囲で各接続線15a〜15eが配置される。また、一連の円弧状コイル10A〜10Dの一端10aを折り返し点として、その一端aに接続された折り返し接続線としての第2端接続線15eが、その他の接続線15a〜15dに対し上下に重なるように配置されて負極端子17に接続される。従って、一連の円弧状コイル10A〜10Dの配列に沿って1周に満たない範囲で各接続線15a〜15eが配置されるので、接続線15a〜15eの全体が実質的にループアンテナを構成することがない。このため、接続線15a〜15eの全体に対し、外部からの電磁ノイズの影響を受け難くすることができる。また、第2端接続線15eが、その他の接続線15a〜15dに対し上下に重なるように配置されるので、第2端接続線15eとその他の接続線15a〜15dとの間で電流が逆向きとなり、第2端接続線15eに外部から侵入する電磁ノイズと、その他の接続線15a〜15dに外部から侵入する電磁ノイズとが互いに打ち消し合う。このため、SIN信号検出コイル10に対し、外部からの電磁ノイズの影響を低減することができる。   According to the angle sensor 9 of this embodiment described above, as shown in FIG. 7, the SIN signal detection coils 10 constituting the sensor stator 7 are alternately arranged in the circumferential direction and connected in series. Of both ends of the direction arcuate coils 10B and 10D and the reverse arcuate coils 10A and 10C, one end is connected to the positive terminal 16 via the first end connection line 15d and the other end is connected to the second end connection line 15e. To the negative terminal 17. Here, each connection line 15a-15e is arrange | positioned in the range which is less than 1 round along the arrangement | sequence of a series of arc-shaped coils 10A-10D. Further, with the one end 10a of the series of arcuate coils 10A to 10D as a turning point, a second end connecting line 15e as a turning connecting line connected to the one end a overlaps with the other connecting lines 15a to 15d. Are arranged and connected to the negative terminal 17. Therefore, since each connection line 15a-15e is arrange | positioned in the range which is less than 1 round along the arrangement | sequence of a series of arc-shaped coils 10A-10D, the whole connection line 15a-15e substantially comprises a loop antenna. There is nothing. For this reason, it can be made hard to receive the influence of the electromagnetic noise from the outside with respect to the whole connecting wires 15a-15e. Further, since the second end connection line 15e is arranged so as to overlap vertically with respect to the other connection lines 15a to 15d, the current is reversed between the second end connection line 15e and the other connection lines 15a to 15d. The electromagnetic noise entering from the outside into the second end connection line 15e and the electromagnetic noise entering from the outside into the other connection lines 15a to 15d cancel each other. For this reason, it is possible to reduce the influence of external electromagnetic noise on the SIN signal detection coil 10.

また、この実施形態の角度センサ9によれば、図8に示すように、センサステータ7を構成するCOS信号検出コイル20につき、周方向に交互に配置されて直列に接続された一連の順方向円弧状コイル20B,20Dと逆方向円弧状コイル20A,20Cの両端のうち、一端が第1端接続線25dを介して正極端子26に接続され、他端が第2端接続線25eを介して負極端子27に接続される。ここで、一連の円弧状コイル20A〜20Dの配列に沿って1周に満たない範囲で接続線25a〜25eが配置される。また、一連の円弧状コイル20A〜20Dの一端20aを折り返し点として、その一端20aに接続された折り返し接続線としての第2端接続線25eが、その他の接続線25a〜25dに対し上下に重なるように配置されて負極端子27に接続される。従って、一連の円弧状コイル20A〜20Dの配列に沿って1周に満たない範囲で各接続線25a〜25eが配置されるので、接続線25a〜25eの全体が実質的にループアンテナを構成することがない。このため、接続線25a〜25eの全体に対し、外部からの電磁ノイズの影響を受け難くすることができる。また、第2端接続線25eが、その他の接続線25a〜25dに対し上下に重なるように配置されるので、第2端接続線25eとその他の接続線25a〜25dとの間で電流が逆向きとなり、第2端接続線25eに外部から侵入する電磁ノイズと、その他の接続線25a〜25dに外部から侵入する電磁ノイズとが互いに打ち消し合う。このため、COS信号検出コイル20に対し、外部からの電磁ノイズの影響を低減することができる。そして、このようにSIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20への電磁ノイズの影響を低減できるので、角度センサ9としての検出精度及び性能を向上させることができる。   Further, according to the angle sensor 9 of this embodiment, as shown in FIG. 8, a series of forward directions in which the COS signal detection coils 20 constituting the sensor stator 7 are alternately arranged in the circumferential direction and connected in series. Of both ends of the arcuate coils 20B and 20D and the arcuate coils 20A and 20C in the reverse direction, one end is connected to the positive terminal 26 via the first end connection line 25d and the other end is connected to the second end connection line 25e. Connected to the negative terminal 27. Here, the connection lines 25a to 25e are arranged in a range of less than one turn along the arrangement of the series of arcuate coils 20A to 20D. Also, with one end 20a of the series of arcuate coils 20A to 20D as a turning point, a second end connecting line 25e as a turning connecting line connected to the one end 20a overlaps the other connecting lines 25a to 25d vertically. Are arranged and connected to the negative terminal 27. Accordingly, since the connection lines 25a to 25e are arranged in a range of less than one turn along the arrangement of the series of arcuate coils 20A to 20D, the entire connection lines 25a to 25e substantially constitute a loop antenna. There is nothing. For this reason, it can be made hard to receive the influence of the electromagnetic noise from the outside with respect to the whole connection lines 25a-25e. Further, since the second end connection line 25e is arranged so as to overlap vertically with respect to the other connection lines 25a to 25d, the current is reversed between the second end connection line 25e and the other connection lines 25a to 25d. The electromagnetic noise entering from the outside into the second end connection line 25e and the electromagnetic noise entering from the outside into the other connection lines 25a to 25d cancel each other. For this reason, it is possible to reduce the influence of external electromagnetic noise on the COS signal detection coil 20. Since the influence of electromagnetic noise on the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 can be reduced as described above, the detection accuracy and performance of the angle sensor 9 can be improved.

この実施形態では、上下に重なるように配置された接続線15(15a〜15e),25(25a〜25e)が、直列に接続された一連の円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dと上下に重なるように配置されるので、一連の円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dの巻数や面積が接続線15(15a〜15e),25(25a〜25e)による制約を受けなくなる。このため、SIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20のそれぞれにつき、各円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dの巻数や面積を接続線15a〜15e,25a〜25eの制約を受けることなく径方向外側へ向けて増やすことができる。例えば、この実施形態では、従来例の各円弧状コイルに対し、各円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dの巻数を、7から10へ増やすことができた。また、巻数や面積を増やせることから、各円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dそれぞれの磁力を増やすことができ、外部ノイズの影響を少なくすることができる。その結果、SIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20として耐ノイズ性を向上させることができ、誤差性能を向上させることができる。   In this embodiment, connecting lines 15 (15a to 15e) and 25 (25a to 25e) arranged to overlap each other are vertically connected to a series of arcuate coils 10A to 10D and 20A to 20D connected in series. Since they are arranged so as to overlap, the number of turns and the area of the series of arcuate coils 10A to 10D, 20A to 20D are not restricted by the connection lines 15 (15a to 15e) and 25 (25a to 25e). Therefore, for each of the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20, the number of turns and the area of each of the arcuate coils 10A to 10D and 20A to 20D can be reduced without being restricted by the connection lines 15a to 15e and 25a to 25e. It can be increased toward the outside in the direction. For example, in this embodiment, the number of turns of each of the arc-shaped coils 10A to 10D and 20A to 20D can be increased from 7 to 10 for each arc-shaped coil of the conventional example. Further, since the number of turns and the area can be increased, the magnetic force of each of the arcuate coils 10A to 10D and 20A to 20D can be increased, and the influence of external noise can be reduced. As a result, the noise resistance of the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 can be improved, and the error performance can be improved.

この実施形態では、SIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20のそれぞれにつき、接続線15(15a〜15e),25(25a〜25e)が、一連の円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dと上下に重なるように配置されるので、接続線15(15a〜15e),25(25a〜25e)の下側に配置された一連の円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dに対し、外部から電磁ノイズが侵入し難くなる。また、折り返し接続線としての第2端接続線15e,25eとその他の接続線15a〜15d,25a〜25dとが上下に重なるように配置されるので、第2端接続線15e,25eとその他の接続線15a〜15d,25a〜25dとの間の面積が実質的にゼロとなる。このため、それら接続線15a〜15e,25a〜25eにつき、外部からの電磁ノイズの影響を受け難くすることができる。   In this embodiment, for each of the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20, the connection lines 15 (15a to 15e) and 25 (25a to 25e) are a series of arcuate coils 10A to 10D and 20A to 20D. Since they are arranged so as to overlap each other, electromagnetic waves are externally applied to the series of arc-shaped coils 10A to 10D and 20A to 20D arranged below the connection lines 15 (15a to 15e) and 25 (25a to 25e). Noise is less likely to enter. Further, since the second end connection lines 15e and 25e as the folded connection lines and the other connection lines 15a to 15d and 25a to 25d are arranged so as to overlap vertically, the second end connection lines 15e and 25e and other The area between the connection lines 15a to 15d and 25a to 25d becomes substantially zero. For this reason, it is possible to make the connection lines 15a to 15e and 25a to 25e less susceptible to external electromagnetic noise.

この実施形態では、接続線15(15a〜15e),25(25a〜25e)が各円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dの径方向中央部に配置されるので、各円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dの径方向に接続線15a〜15e,25a〜25eの位置が多少ずれても、各円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dの磁束変化率が小さい。このため、各円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dから接続線15(15a〜15e),25(25a〜25e)への信号の回り込みの影響を少なくすることができ、SIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20それぞれの信号の検出精度を向上させることができる。   In this embodiment, since the connecting wires 15 (15a to 15e) and 25 (25a to 25e) are arranged at the center portions in the radial direction of the arcuate coils 10A to 10D and 20A to 20D, the arcuate coils 10A to 10D are arranged. , 20A to 20D, even if the positions of the connecting lines 15a to 15e and 25a to 25e are slightly shifted, the magnetic flux change rates of the respective arcuate coils 10A to 10D and 20A to 20D are small. For this reason, it is possible to reduce the influence of signal wraparound from the arcuate coils 10A to 10D and 20A to 20D to the connection lines 15 (15a to 15e) and 25 (25a to 25e). The detection accuracy of each signal of the COS signal detection coil 20 can be improved.

この実施形態では、SIN信号検出コイル10の渡り接続線15fがCOS信号検出コイル20の接続線25a〜25eと交差しなくなり、COS信号検出コイル20の渡り接続線25fがSIN信号検出コイル10の接続線15a〜15eと交差しなくなる。このため、SIN信号検出コイル10とCOS信号検出コイル20との間で信号の回り込みを防止することができ、SIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20それぞれの信号の検出精度を向上させることができる。   In this embodiment, the connection line 15 f of the SIN signal detection coil 10 does not intersect the connection lines 25 a to 25 e of the COS signal detection coil 20, and the connection line 25 f of the COS signal detection coil 20 is connected to the SIN signal detection coil 10. No longer intersects with the lines 15a-15e. For this reason, it is possible to prevent the signal from wrapping between the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20, and to improve the detection accuracy of the signals of the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20. it can.

加えて、この実施形態の角度センサ9によれば、センサステータ7のSIN信号検出コイル10につき、接続線15a〜15fを介して直列に接続された各円弧状コイル10A〜10Dのそれぞれが、その周方向の中央の位置にて半径方向へ伸びる対称軸L1を中心に対称形状をなしている。また、接続線15a〜15fに接続される各円弧状コイル10A〜10Dの一端10b及び他端10cが、対称軸L1の上に配置される。従って、各円弧状コイル10A〜10Dに対する電流の出入りに対し、各円弧状コイル10A〜10Dの形状の対称性が良くなる。このため、各円弧状コイル10A〜10Dのそれぞれにつき、磁束密度を均等化させることができ、SIN信号検出コイル10の検出精度を向上させることができ、延いては角度センサ9として検出精度及び性能を向上させることができる。この作用効果は、COS信号検出コイル20についても同様である。   In addition, according to the angle sensor 9 of this embodiment, each of the arc-shaped coils 10A to 10D connected in series via the connection lines 15a to 15f with respect to the SIN signal detection coil 10 of the sensor stator 7 A symmetric shape is formed around the symmetry axis L1 extending in the radial direction at the center position in the circumferential direction. Further, one end 10b and the other end 10c of each of the arcuate coils 10A to 10D connected to the connection lines 15a to 15f are disposed on the symmetry axis L1. Therefore, the symmetry of the shape of each of the arcuate coils 10A to 10D is improved with respect to the current flowing in and out of the arcuate coils 10A to 10D. For this reason, the magnetic flux density can be equalized for each of the arcuate coils 10A to 10D, the detection accuracy of the SIN signal detection coil 10 can be improved, and the detection accuracy and performance of the angle sensor 9 can be improved. Can be improved. This effect is the same for the COS signal detection coil 20.

この実施形態によれば、各円弧状コイル10A〜10Dを構成するコイル線群100の配列を対称軸L1を中心に対称とするために、各円弧状コイル10A〜10Dの一端10bと他端10cとの間にて、コイル線群100の配列を変位部100aにて径方向へ変位させているので、コイル線群100の配列の対称性が良くなる。このため、各円弧状コイル10A〜10Dの磁束密度を更に均等化させることができ、SIN信号検出コイル10の検出精度を更に向上させることができ、延いては角度センサ9として検出精度及び性能を更に向上させることができる。この作用効果は、COS信号検出コイル20についても同様である。   According to this embodiment, in order to make the arrangement of the coil wire group 100 constituting each of the arcuate coils 10A to 10D symmetrical about the symmetry axis L1, one end 10b and the other end 10c of each arcuate coil 10A to 10D. Since the arrangement of the coil wire group 100 is displaced in the radial direction by the displacement portion 100a, the symmetry of the arrangement of the coil wire group 100 is improved. Therefore, the magnetic flux density of each of the arcuate coils 10A to 10D can be further equalized, the detection accuracy of the SIN signal detection coil 10 can be further improved, and the detection accuracy and performance of the angle sensor 9 can be improved. Further improvement can be achieved. This effect is the same for the COS signal detection coil 20.

この実施形態の角度センサ9によれば、センサステータ7とセンサロータ8を備え、そのセンサステータ7が、ステータ基板1、第1絶縁層2、第1コイル層3、第2絶縁層4、第2コイル層5、第3絶縁層6、第1接続線層11、第4絶縁層12、第2接続線層13及びオーバコート14により構成される。ここで、第2絶縁層4を間に挟んで形成された第1コイル層3及び第2コイル層5により、SIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20が構成される。そして、SIN信号検出コイル10を構成する各円弧状コイル10A〜10Dが、円周方向に2分割され、かつ径方向にも2分割されて構成されたコイル線を接続することで形成される。すなわち、各円弧状コイル10A〜10Dは、外周側にSIN第1コイル11A〜11DとSIN第2コイル12A〜12Dが配置され、内周側にSIN第3コイル13A〜13DとSIN第4コイル14A〜14Dが配置される。また、SIN第1コイル11A〜11DとSIN第3コイル13A〜13Dが円周方向において対向して配置され、SIN第2コイル12A〜12DとSIN第4コイル14A〜14Dが円周方向において対向して配置される。また、SIN第1コイル11A〜11DとSIN第4コイル14A〜14Dが第1コイル層3に配置され、SIN第2コイル12A〜12DとSIN第3コイル13A〜13Dが第2コイル層5に配置される。従って、ステータ基板1が、円周方向において、波打ち状に変形している場合であっても、SIN第1コイル11A〜11D(SIN第4コイル14A〜14D)とSIN第2コイル21A〜21D(SIN第3コイル13A〜13D)とが、波打ち状の変形により発生する誤差を打ち消し合うこととなる。この意味でも、検出誤差の少ない高精度な角度センサ9を実現することができる。この作用効果は、COS信号検出コイル20についても同様である。   According to the angle sensor 9 of this embodiment, the sensor stator 7 and the sensor rotor 8 are provided, and the sensor stator 7 includes the stator substrate 1, the first insulating layer 2, the first coil layer 3, the second insulating layer 4, the first 2 coil layer 5, third insulating layer 6, first connection line layer 11, fourth insulation layer 12, second connection line layer 13, and overcoat 14. Here, the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 are configured by the first coil layer 3 and the second coil layer 5 formed with the second insulating layer 4 interposed therebetween. And each arc-shaped coil 10A-10D which comprises the SIN signal detection coil 10 is formed by connecting the coil wire divided | segmented into 2 in the circumferential direction and divided into 2 in the radial direction. That is, in each of the arcuate coils 10A to 10D, the SIN first coils 11A to 11D and the SIN second coils 12A to 12D are disposed on the outer peripheral side, and the SIN third coils 13A to 13D and the SIN fourth coil 14A are disposed on the inner peripheral side. ~ 14D are arranged. Further, the SIN first coils 11A to 11D and the SIN third coils 13A to 13D are arranged to face each other in the circumferential direction, and the SIN second coils 12A to 12D and the SIN fourth coils 14A to 14D are opposed to each other in the circumferential direction. Arranged. Further, the SIN first coils 11A to 11D and the SIN fourth coils 14A to 14D are arranged in the first coil layer 3, and the SIN second coils 12A to 12D and the SIN third coils 13A to 13D are arranged in the second coil layer 5. Is done. Therefore, even if the stator substrate 1 is deformed in a wavy shape in the circumferential direction, the SIN first coils 11A to 11D (SIN fourth coils 14A to 14D) and the SIN second coils 21A to 21D ( SIN third coils 13 </ b> A to 13 </ b> D) cancel out errors caused by the wavy deformation. In this sense, it is possible to realize a highly accurate angle sensor 9 with little detection error. This effect is the same for the COS signal detection coil 20.

この実施形態では、SIN第1コイル11A〜11DとSIN第3コイル13A〜13Dとの組と、COS第2コイル22A〜22DとCOS第4コイル24A〜24Dとの組が、それぞれ円周方向において同じ位置にあり、SIN第2コイル12A〜12DとSIN第4コイル14A〜14Dとの組と、COS第1コイル21A〜21Dと第3コイル23A〜23Dとの組が、それぞれ円周方向において同じ位置にある。従って、SIN信号検出コイル10とCOS信号検出コイル20との位置関係を、励磁コイル40に対して、常に一定とすることができる。   In this embodiment, a set of SIN first coils 11A to 11D and SIN third coils 13A to 13D and a set of COS second coils 22A to 22D and COS fourth coils 24A to 24D are respectively arranged in the circumferential direction. At the same position, the set of the SIN second coils 12A to 12D and the SIN fourth coils 14A to 14D and the set of the COS first coils 21A to 21D and the third coils 23A to 23D are the same in the circumferential direction. In position. Therefore, the positional relationship between the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 can be always constant with respect to the excitation coil 40.

この実施形態では、SIN第1コイル11A〜11DとSIN第2コイル12A〜12Dとが、第2絶縁層4に形成されたスルーホール4aを介して接続される。また、SIN第2コイル12A〜12DとSIN第4コイル14A〜14Dとが、第2絶縁層4に形成されたスルーホール4aを介して接続される。また、SIN第4コイル14A〜14DとSIN第3コイル13A〜13Dとが、第2絶縁層4に形成されたスルーホール4aを介して接される。更に、SIN第3コイル13A〜13DとSIN第1コイル11A〜11Dとが、第2絶縁層4に形成されたスルーホール4aを介して接続される。同様に、COS第1コイル21A〜21DとCOS第2コイル22A〜22Dとが、第2絶縁層4に形成されたスルーホール4aを介して接続される。また、COS第2コイル22A〜22DとCOS第4コイル24A〜24Dとが、第2絶縁層4に形成されたスルーホール4aを介して接続される。また、COS第4コイル24A〜24DとCOS第3コイル23A〜23Dとが、第2絶縁層4に形成されたスルーホール4aを介して接続される。更に、COS第3コイル23A〜23DとCOS第1コイル21A〜21Dとが、第2絶縁層4に形成されたスルーホール4aを介して接続される。これにより、SIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20を容易かつ高い位置精度で製造することができる。ここで、ステータ基板1に円周方向の変形によりギャップ(凹凸)ができて、SIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20が受ける磁束密度が部分的に異なることがある。この場合でも、SIN信号検出コイル10(SIN第1コイル11A〜11D、SIN第2コイル12A〜12D、SIN第3コイル13A〜13D、SIN第4コイル14A〜14D)の全体として、誤差を確実かつ精確に相殺することができる。   In this embodiment, the SIN first coils 11 </ b> A to 11 </ b> D and the SIN second coils 12 </ b> A to 12 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. The SIN second coils 12 </ b> A to 12 </ b> D and the SIN fourth coils 14 </ b> A to 14 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. The SIN fourth coils 14 </ b> A to 14 </ b> D and the SIN third coils 13 </ b> A to 13 </ b> D are in contact with each other through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. Furthermore, the SIN third coils 13 </ b> A to 13 </ b> D and the SIN first coils 11 </ b> A to 11 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. Similarly, the COS first coils 21 </ b> A to 21 </ b> D and the COS second coils 22 </ b> A to 22 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. Further, the COS second coils 22 </ b> A to 22 </ b> D and the COS fourth coils 24 </ b> A to 24 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. Further, the COS fourth coils 24 </ b> A to 24 </ b> D and the COS third coils 23 </ b> A to 23 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. Further, the COS third coils 23 </ b> A to 23 </ b> D and the COS first coils 21 </ b> A to 21 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. Thereby, the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 can be manufactured easily and with high positional accuracy. Here, a gap (unevenness) is formed in the stator substrate 1 by deformation in the circumferential direction, and the magnetic flux density received by the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 may be partially different. Even in this case, the SIN signal detection coil 10 (SIN first coils 11A to 11D, SIN second coils 12A to 12D, SIN third coils 13A to 13D, SIN fourth coils 14A to 14D) as a whole is reliably and error-free. It can be accurately offset.

この実施形態で、第1コイル層3及び第2コイル層5は、導電性インクを絶縁層2,4の上に印刷により描画してから焼成することで形成される。従って、第1コイル層3と第2コイル層5に、焼成により偏差が生じる場合であっても、上記構成により、SIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20の抵抗値がそれぞれ平均化され、抵抗値を互いに相殺でき、検出精度の低下を少なくすることができる。   In this embodiment, the first coil layer 3 and the second coil layer 5 are formed by drawing conductive ink on the insulating layers 2 and 4 and then firing. Therefore, even if a deviation occurs in the first coil layer 3 and the second coil layer 5 by firing, the resistance values of the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 are averaged by the above configuration, The resistance values can be offset from each other, and a decrease in detection accuracy can be reduced.

この実施形態では、位相の異なるSIN信号検出コイル10とCOS信号検出コイル20とが1つの検出コイルを構成している。このため、所定の磁界に対して一定の誘起電圧を発生することができ、高精度な角度センサ9を得ることができる。   In this embodiment, the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 having different phases constitute one detection coil. For this reason, a constant induced voltage can be generated with respect to a predetermined magnetic field, and a highly accurate angle sensor 9 can be obtained.

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A part of structure can also be changed suitably and implemented in the range which does not deviate from the meaning of invention.

例えば、前記実施形態では、SIN信号検出コイル10の各円弧状コイル10A〜10Dを外巻きとし、その他端10c(10a)を各円弧状コイル10A〜10Dの径方向外側へ延びる渡り接続線15fを介して第2端接続線15eに接続し、COS信号検出コイル20の各円弧状コイル20A〜20Dを内巻きとし、その他端20c(20a)を各円弧状コイル20A〜20Dの径方向内側へ延びる渡り接続線25fを介して第2端接続線25eに接続するように構成した。これに対し、SIN信号検出コイル10の各円弧状コイル10A〜10Dを内巻きとし、その他端10c(10a)を各円弧状コイル10A〜10Dの径方向内側へ延びる渡り接続線15fを介して第2端接続線15eに接続し、COS信号検出コイル20の各円弧状コイル20A〜20Dを外巻きとし、その他端20c(20a)を各円弧状コイル20A〜20Dの径方向外側へ延びる渡り接続線25fを介して第2端接続線25eに接続するように構成することもできる。   For example, in the embodiment described above, the connecting wire 15f is formed such that the arc-shaped coils 10A to 10D of the SIN signal detection coil 10 are externally wound and the other end 10c (10a) extends radially outward of the arc-shaped coils 10A to 10D. To the second end connection line 15e, the arc-shaped coils 20A to 20D of the COS signal detection coil 20 are internally wound, and the other end 20c (20a) extends radially inward of the arc-shaped coils 20A to 20D. It was configured to be connected to the second end connection line 25e via the crossover connection line 25f. On the other hand, the arc-shaped coils 10A to 10D of the SIN signal detection coil 10 are internally wound, and the other end 10c (10a) is connected to the arc-shaped coils 10A to 10D via a connecting line 15f extending radially inward. A connecting line connected to the two-end connecting line 15e, the arc-shaped coils 20A to 20D of the COS signal detection coil 20 are wound externally, and the other end 20c (20a) extends radially outward of the arc-shaped coils 20A to 20D. It can also be configured to connect to the second end connection line 25e via 25f.

前記実施形態では、SIN第1コイル11A〜11DとSIN第4コイル14A〜14Dとを第1コイル層3に形成し、SIN第2コイル12A〜12DとSIN第3コイル13A〜13Dとを第2コイル層5に形成した。これに対し、SIN第1コイル11A〜11DとSIN第4コイル14A〜14Dとを第2コイル層5に形成し、SIN第2コイル12A〜12DとSIN第3コイル13A〜13Dとを第1コイル層3に形成しても良い。   In the embodiment, the SIN first coils 11A to 11D and the SIN fourth coils 14A to 14D are formed in the first coil layer 3, and the SIN second coils 12A to 12D and the SIN third coils 13A to 13D are second. The coil layer 5 was formed. On the other hand, the SIN first coils 11A to 11D and the SIN fourth coils 14A to 14D are formed in the second coil layer 5, and the SIN second coils 12A to 12D and the SIN third coils 13A to 13D are the first coil. The layer 3 may be formed.

前記実施形態では、COS第1コイル23A〜23DとCOS第4コイル24A〜24Dとを第1コイル層3に形成し、COS第2コイル22A〜22DとCOS第3コイル23A〜23Dとを第2コイル層5に形成した。これに対し、COS第1コイル21A〜21DとCOS第4コイル24A〜24Dとを第2コイル層5に形成し、COS第2コイル22A〜22DとCOS第3コイル23A〜23Dとを第1コイル層3に形成しても良い。   In the embodiment, the COS first coils 23A to 23D and the COS fourth coils 24A to 24D are formed in the first coil layer 3, and the COS second coils 22A to 22D and the COS third coils 23A to 23D are the second. The coil layer 5 was formed. In contrast, the COS first coils 21A to 21D and the COS fourth coils 24A to 24D are formed in the second coil layer 5, and the COS second coils 22A to 22D and the COS third coils 23A to 23D are formed to the first coil. The layer 3 may be formed.

また、前記実施形態では、1励磁2出力の角度センサ9について説明したが、本発明を、2励磁1出力の角度センサに適用することもできる。   In the above embodiment, the angle sensor 9 with one excitation and two outputs has been described. However, the present invention can also be applied to an angle sensor with two excitations and one output.

この発明は、モータやエンジン等の回転軸の回転角度を検出するために利用することができる。   The present invention can be used to detect a rotation angle of a rotation shaft of a motor, an engine, or the like.

1 ステータ基板
7 センサステータ
8 センサロータ
9 角度センサ
10 SIN信号検出コイル
10A 逆方向円弧状コイル
10B 順方向円弧状コイル
10C 逆方向円弧状コイル
10D 順方向円弧状コイル
10a 一端(折り返し点)
10b 一端
10c 他端
15 接続線
15a 中間接続線(その他の接続線)
15b 中間接続線(その他の接続線)
15c 中間接続線(その他の接続線)
15d 第1端接続線(その他の接続線)
15e 第2端接続線(折り返し接続線)
15f 渡り接続線
16 正極端子
17 負極端子
20 COS信号検出コイル
20A 逆方向円弧状コイル
20B 順方向円弧状コイル
20C 逆方向円弧状コイル
20D 順方向円弧状コイル
20a 一端(折り返し点)
20b 一端
20c 他端
25 接続線
25a 中間接続線(その他の接続線)
25b 中間接続線(その他の接続線)
25c 中間接続線(その他の接続線)
25d 第1端接続線(その他の接続線)
25e 第2端接続線(折り返し接続線)
25f 渡り接続線
26 正極端子
27 負極端子
62a 円弧状コイル(平面コイル)
62b 円弧状コイル(平面コイル)
62c 円弧状コイル(平面コイル)
62d 円弧状コイル(平面コイル)
64a 円弧状コイル(平面コイル)
64b 円弧状コイル(平面コイル)
64c 円弧状コイル(平面コイル)
64d 円弧状コイル(平面コイル)
75 モータシャフト(回転軸)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator board | substrate 7 Sensor stator 8 Sensor rotor 9 Angle sensor 10 SIN signal detection coil 10A Reverse arc-shaped coil 10B Forward arc-shaped coil 10C Reverse arc-shaped coil 10D Forward arc-shaped coil 10a One end (folding point)
10b one end 10c other end 15 connection line 15a intermediate connection line (other connection lines)
15b Intermediate connection line (other connection lines)
15c Intermediate connection line (other connection lines)
15d First end connection line (other connection lines)
15e Second end connection line (folded connection line)
15f Crossover connection line 16 Positive terminal 17 Negative terminal 20 COS signal detection coil 20A Reverse arc coil 20B Forward arc coil 20C Reverse arc coil 20D Forward arc coil 20a One end (turning point)
20b one end 20c other end 25 connection line 25a intermediate connection line (other connection lines)
25b Intermediate connection line (other connection lines)
25c Intermediate connection line (other connection lines)
25d First end connection line (other connection lines)
25e Second end connection line (folded connection line)
25f Crossover connection line 26 Positive terminal 27 Negative terminal 62a Arc coil (planar coil)
62b Arc coil (planar coil)
62c Arc-shaped coil (planar coil)
62d Arc-shaped coil (planar coil)
64a Arc coil (planar coil)
64b Arc-shaped coil (planar coil)
64c Arc-shaped coil (planar coil)
64d arc coil (planar coil)
75 Motor shaft (rotating shaft)

Claims (3)

回転軸に取り付けられ、表面に平面コイルが形成されたセンサロータと、
前記センサロータの前記表面に対し表面が対向して配置され、前記表面に平面コイルが形成されたセンサステータと
を備えた角度センサであって、
前記センサステータは、ステータ基板と、前記ステータ基板の上にて周方向に交互に配置され、渦巻状に巻回された順方向平面コイル及び前記順方向平面コイルに対し逆相となるように電気的に接続され渦巻状に巻回された逆方向平面コイルと、互いに隣接して配置され、外部装置に接続可能に設けられた正極端子及び負極端子とを含み、
前記順方向平面コイルと前記逆方向平面コイルとが接続線を介して直列に接続されると共に、前記直列に接続された一連の平面コイルの両端のうち一端が接続線を介して前記正極端子に接続され、他端が接続線を介して前記負極端子に接続され、
前記直列に接続された一連の平面コイルの配列に沿って1周に満たない範囲で前記接続線が配置されると共に、前記一連の平面コイルの一端を折り返し点としてその一端に接続された一本の前記接続線が折り返し接続線としてその他の前記接続線に対して上下に重なるように配置され、
前記上下に重なるように配置された接続線が、前記直列に接続された一連の平面コイルと上下に重なるように配置された
ことを特徴とする角度センサ。
A sensor rotor attached to a rotating shaft and having a planar coil formed on the surface;
An angle sensor comprising: a sensor stator having a surface disposed opposite to the surface of the sensor rotor and having a planar coil formed on the surface;
The sensor stator is alternately arranged in a circumferential direction on the stator substrate and the stator substrate, and is electrically wound so as to be in reverse phase with respect to the forward planar coil wound in a spiral shape and the forward planar coil. A reverse planar coil wound in a spiral shape, and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal arranged adjacent to each other and provided so as to be connectable to an external device,
The forward planar coil and the backward planar coil are connected in series via a connection line, and one end of both ends of the series of planar coils connected in series is connected to the positive terminal via a connection line. Connected, the other end is connected to the negative terminal via a connection line,
The connection line is arranged in a range of less than one turn along the arrangement of the series of planar coils connected in series, and one wire connected to one end of the series of planar coils as a turning point The connection line is arranged so as to overlap vertically with respect to the other connection lines as a folded connection line,
An angle sensor characterized in that a connecting line arranged so as to overlap vertically is arranged so as to overlap vertically with the series of planar coils connected in series.
前記上下に重なるように配置された接続線は、前記直列に接続された一連の平面コイルの径方向中央部を通るように配置されたことを特徴とする請求項1に記載の角度センサ。   2. The angle sensor according to claim 1, wherein the connection lines arranged so as to overlap vertically are arranged so as to pass through a central portion in a radial direction of the series of planar coils connected in series. 前記センサステータは、前記接続線を介して直列に接続された一連の平面コイルとして、互いに所定角度だけ位相をずらして配置されたSIN信号検出コイルとCOS信号検出コイルを備え、
前記SIN信号検出コイルと前記COS信号検出コイルのうち、一方の前記各平面コイルの一端が渦巻状の中心に配置され、他端が前記各平面コイルの径方向外側に配置され、前記一端及び前記他端が前記各平面コイルの周方向の中央の位置に配置され、前記各平面コイルの前記一端が前記各平面コイルの径方向中央部にて前記接続線に接続され、前記各平面コイルの他端が前記各平面コイルの径方向外側へ延びる渡り接続線を介して前記接続線に接続され、
前記SIN信号検出コイルと前記COS信号検出コイルのうち、他方の前記各平面コイルの一端が渦巻状の中心に配置され、他端が前記各平面コイルの径方向内側に配置され、前記一端及び前記他端が前記各平面コイルの周方向の中央の位置に配置され、前記各平面コイルの前記一端が前記各平面コイルの径方向中央部にて前記接続線に接続され、前記各平面コイルの他端が前記各平面コイルの径方向内側へ延びる渡り接続線を介して前記接続線に接続される
ことを特徴とする請求項2に記載の角度センサ。
The sensor stator includes a SIN signal detection coil and a COS signal detection coil arranged as a series of planar coils connected in series via the connection line, with the phases shifted from each other by a predetermined angle,
Of the SIN signal detection coil and the COS signal detection coil, one end of each of the planar coils is disposed at a spiral center, and the other end is disposed on the radially outer side of each of the planar coils. The other end is disposed at a central position in the circumferential direction of each planar coil, and the one end of each planar coil is connected to the connection line at the radial center of each planar coil. An end is connected to the connection line via a cross connection line extending radially outward of each planar coil,
Of the SIN signal detection coil and the COS signal detection coil, one end of each of the other planar coils is disposed at the spiral center, and the other end is disposed radially inward of each of the planar coils. The other end is disposed at a central position in the circumferential direction of each planar coil, and the one end of each planar coil is connected to the connection line at the radial center of each planar coil. The angle sensor according to claim 2, wherein an end is connected to the connection line via a cross connection line extending inward in the radial direction of each planar coil.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021056176A (en) * 2019-10-02 2021-04-08 多摩川精機株式会社 Plane encoder
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