JP2015224923A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可動物の位置を検出するにあたり、検出範囲を広くとることができる位置検出装置を提供する。【解決手段】位置検出装置２は、励磁コイル３と、金属ロータ５の角度を７２?の周期で検出できる３つの第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃとを備える。位置検出装置２は、金属ロータ５の絶対角を検出するのに必要となる２つの第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂと、これらに付与される磁界を変化させる距離可変部１０とを備える。第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂの出力組み合わせは、特定範囲検出コイル４の角度検出の周期である７２?ごとに異なる組み合わせをとるように設定される。位置検出装置２は、特定範囲検出コイル４の出力と、絶対位置検出コイル９の出力とに基づき、金属ロータ５の０〜３６０?の範囲の角度を検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、可動物の位置を検出する位置検出装置に関する。

従来、励磁コイルから複数の検出コイルに磁界をかけておき、金属ロータの回転に応じて検出コイルにかかる磁界の変化を検出することにより、可動物の位置を演算する位置検出装置（渦電流センサ）が周知である（特許文献１等参照）。この種の位置検出装置は、励磁コイル及び検出コイルが電磁結合され、金属ロータの回動位置に応じて検出コイルに現れる誘導起電力が変化することにより、誘導起電力の変化から可動物の回動位置が検出される。

特開２００２−３６５００６号公報

しかし、特許文献１の位置検出装置は、可動物の回動角度を検出するにあたり、ある特定の範囲の角度しか判定することができない問題があった。よって、可動物の回動位置を広範囲に亘り検出できる技術開発のニーズがあった。なお、検出対象とする位置は、前述の回動位置に限らず、例えば直線方向の位置など、種々の位置も含むこととする。

本発明の目的は、可動物の位置を検出するにあたり、検出範囲を広くとることができる位置検出装置を提供することにある。

前記問題点を解決する位置検出装置は、磁界を発生させる励磁コイルと、当該励磁コイルから発生する磁界を検出可能な１以上の特定範囲検出コイルと、当該特定範囲検出コイルに付与される磁界を可動物の位置に応じて変化させる金属体とを備えた構成において、前記金属体と同じ動きをとり、前記特定範囲検出コイルで検出できる範囲を区分けの単位にして、前記可動物の絶対位置を検出するのに用いる絶対位置検出コイルと前記金属体との間の距離を異ならせるように形成された複数の距離可変部と、前記距離可変部によりインダクタンスが変化し、前記特定範囲検出コイルの特定範囲信号から前記可動物の絶対位置を算出するのに必要となる絶対位置信号を出力可能な複数の前記絶対位置検出コイルと、前記特定範囲信号及び絶対位置信号の組み合わせにより、前記可動物の位置を演算する位置演算部とを備えた。

本構成によれば、特定範囲検出コイルの出力と絶対位置検出コイルの出力との組み合わせにより、可動物の位置を判定するので、例えば特定範囲検出コイルの出力のみで位置検出する場合に比べて、可動物の位置を広い範囲で検出することが可能となる。よって、可動物の位置を検出するにあたり、検出範囲を広くとることが可能となる。

前記位置検出装置において、複数の前記絶対位置検出コイルは、前記可動物の作動方向において、出力が同じタイミングで変化しない位置に配置されていることが好ましい。この構成によれば、複数の絶対位置検出コイルを好適な位置に配置して、可動物の位置をより正しく検出するのに有利となる。

前記位置検出装置において、前記可動物は、回動する部材であり、１以上の前記特定範囲検出コイルは、前記可動物の回動中心回りに並び配置され、複数の前記絶対位置検出コイルは、前記特定範囲検出コイルと別の位置において回動中心回りに並び配置され、複数の前記距離可変部は、前記絶対位置検出コイルと対向するように回動中心回りに並び配置され、前記位置演算部は、前記特定範囲信号及び絶対位置信号の組み合わせにより、前記可動物の回動位置を演算することが好ましい。この構成によれば、回動する可動物の位置を広範囲に亘って検出することが可能となる。

前記位置検出装置において、前記絶対位置検出コイルは、前記特定範囲検出コイルに対し、前記可動物の回動中心寄りの位置に配置されていることが好ましい。この構成によれば、絶対位置検出コイルを特定範囲検出コイルの内側に収めることが可能となるので、装置サイズを小型化するのに有利となる。

本発明によれば、可動物の位置を検出するにあたり、検出範囲を広くとることができる。

一実施形態の位置検出装置の構成図。 距離可変部の斜視図。 位置検出装置の電気構成図。 ０°≦０＜７２°のときの検出電圧（特定範囲信号、絶対位置信号）及び検出角度の出力波形図。 ７２°≦θ＜２８８°のときの検出電圧（特定範囲信号、絶対位置信号）及び検出角度の出力波形図。 ２８８°≦θ＜３６０°のときの検出電圧（特定範囲信号、絶対位置信号）及び検出角度の出力波形図。 検出電圧（絶対位置信号）及び検出角度の出力波形図。

以下、位置検出装置の一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
図１に示すように、例えばスイッチ装置等の車載装置は、車載装置において動くように設けられた可動物１の位置を検出可能な位置検出装置２を備える。位置検出装置２は、例えば回動する可動物１の回動位置を検出する回動位置検出装置である。可動物１は、例えばスイッチやレバーなどである。

位置検出装置２は、電流を通じて磁界（磁束）を発生させる励磁コイル３と、励磁コイル３から発生する磁界を検出可能な１以上の特定範囲検出コイル４と、特定範囲検出コイル４に付与される磁界を可動物１の位置に応じて変化させる金属体（以下、金属ロータ５と記す）とを備える。励磁コイル３及び特定範囲検出コイル４は、可動物１を支持する側に設けられる。金属ロータ５は、可動物１とともに回動するように設けられる。励磁コイル３に電流が流されると、電磁誘導により特定範囲検出コイル４に誘導起電力が発生する。

金属ロータ５は、可動物１と連動して回動中心Ｐ回りに回動する。金属ロータ５の外周には、ロータ本体６から金属ロータ５の径方向外側に突出する突片７が複数形成される。複数の突片７は、特定範囲検出コイル４に対向することにより、特定範囲検出コイル４に発生する誘導起電力を変化させる。複数の突片７は、金属ロータ５の回動方向（図１の矢印Ａ方向）において等間隔に配置される。金属ロータ５の外周には、前述の突片７と、隣同士の突片７によってできる凹部８とが、金属ロータ５の回動方向に沿って交互に等間隔に配置される。突片７は、例えば略扇形状に形成される。金属ロータ５は、可動物１と同一軸心上で回動する。

金属ロータ５の回動方向の平面をロータ回動方向平面（図１のＸ−Ｙ軸平面）としたとき、突片７のロータ回動方向平面における設定角度Ｒ１と、凹部８のロータ回動方向平面における設定角度Ｒ２とは、同じ角度とする。設定角度Ｒ１，Ｒ２は、例えば「３６°」である。

特定範囲検出コイル４は、４ａ〜４ｃの３つ設けられる。これら特定範囲検出コイル４は、可動物１の回動中心Ｐ回りに並び配置される。本例の場合、第２特定範囲検出コイル４ｂを中心にして、その両側に第１特定範囲検出コイル４ａ及び第３特定範囲検出コイル４ｃが配置される。第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃのそれぞれの設定角度（以降、ループ角度Ｒ３と記す）は、１組の突片７及び凹部８の角度範囲に合わせて、「７２°」である。これにより、１つあたりの特定範囲検出コイル４では、０°〜７２°の角度を検出することが可能である。

第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃは、金属ロータ５の回動方向に並び配置されるとともに、金属ロータ５の軸方向（図１の紙面奥行き方向）において所定量ずつ重ねて配置される。この場合、第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃは、車載装置（位置検出装置２）の基板（図示略）に形成されるのであれば、基板のスルーホール（図示略）を通じて互いに電気絶縁が確保された配置パターンにより、重ね配置される。第１特定範囲検出コイル４ａ及び第２特定範囲検出コイル４ｂの位相ずれは、例えば「２４°」であるとよい。第１特定範囲検出コイル４ａ及び第３特定範囲検出コイル４ｃの位相ずれは、例えば「２４°」であるとよい。

励磁コイル３は、３つの第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃを全て覆うことができる形状に形成される。本例の励磁コイル３は、金属ロータ５の回動方向に沿って円弧状に並び配置された第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃの配置パターンに合わせ、円弧状に折り曲げ形成される。励磁コイル３は、第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃと同じ基板上に形成される。

位置検出装置２は、特定範囲検出コイル４の特定範囲信号Ｓ１から可動物１の絶対角（本例は０°〜３６０°のロータ角度θ）を算出するのに必要となる絶対位置信号Ｓ２を出力可能な複数の絶対位置検出コイル９を備える。本例の絶対位置検出コイル９は、９ａ，９ｂの２つ設けられ、回動中心Ｐ回り（金属ロータ５の回動方向）に並び配置されている。第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂは、特定範囲検出コイル４と同一基板に設けられるとともに、ロータ径方向において、特定範囲検出コイル４よりも内側に配置される。第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂの設定角度（ループ角度Ｒ４）は、例えば「約３６°程度」に設定されている。

金属ロータ５の回動方向における第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂの位置関係は、金属ロータ５の回動に際して絶対位置信号Ｓ２が同じ変化波形をとらないような位置にずらし配置される。すなわち、第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂは、可動物１の作動方向（一例は図１の矢印Ａ方向）において、出力が同じタイミングで変化しない位置に配置されている。

図１及び図２に示すように、位置検出装置２は、特定範囲検出コイル４の設定角度（ループ角度Ｒ３）を区分けの単位にして、金属体（本例は金属ロータ５）及び絶対位置検出コイル９の間の距離が互いに異なるように形成された複数の距離可変部１０を備える。これら距離可変部１０は、第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂと対向するように回動中心Ｐ回りに並び配置されている。距離可変部１０は、例えば金属ロータ５（突片７）とともに回動する構成となっている。距離可変部１０は、ロータ回動方向に沿って略円環状に形成される。絶対位置検出コイル９が距離可変部１０に覆われると、絶対位置検出コイル９のインダクタンスが変化する。

本例の場合、距離可変部１０は、絶対位置検出コイル９との距離が近いものから順に、第１距離可変部１０ａ、第２距離可変部１０ｂ、第３距離可変部１０ｃ、第４距離可変部１０ｄ、第５距離可変部１０ｅの５つに分割されている。第１距離可変部１０ａ〜第５距離可変部１０ｅは、距離が１段階ずつ順に遠くなっていくように並び配置されている。それぞれの第１距離可変部１０ａ〜第５距離可変部１０ｅの設定角度Ｒ５（図１は第１距離可変部１０ａのＲ５のみ図示）、すなわち各々のロータ回動方向平面における設定角度Ｒ５は、例えば「７２°」である。

図３に示すように、位置検出装置２は、特定範囲信号Ｓ１及び絶対位置信号Ｓ２の組合せにより、可動物１の位置を演算する位置演算部１１を備える。位置演算部１１には、励磁回路１２を介して励磁コイル３が接続されている。励磁コイル３の電位の高い側には、電圧調整用の抵抗１３が接続される。励磁コイル３と電磁結合される第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃは、それぞれ検出回路１４ａ，１４ｂ，１４ｃを介して位置演算部１１に接続されている。検出回路１４ａ〜１４ｃは、例えば信号の増幅や変調等を行う回路であるとよい。

位置演算部１１は、励磁コイル３に交流電圧を印加することにより、励磁コイル３から磁界（磁束）を発生させ、相互誘導作用により、第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃに誘導起電力を発生させる。このとき、位置演算部１１は、検出回路１４ａを通じて第１特定範囲検出コイル４ａから第１特定範囲信号Ｓ１−ａを入力し、検出回路１４ｂを通じて第２特定範囲検出コイル４ｂから第２特定範囲信号Ｓ１−ｂを入力し、検出回路１４ｃを通じて第３特定範囲検出コイル４ｃから第３特定範囲信号Ｓ１−ｃを入力する。

第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂは、例えば自励式である。この場合、位置演算部１１は、励磁回路１５を介して、電圧調整用の抵抗１６、第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイルからなる直列回路に接続されている。第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂには、それぞれ検出回路１７ａ，１７ｂが接続され、検出回路１７ａ，１７ｂによってコイル間電圧が検出される。

位置演算部１１は、第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂに交流電圧を印加し、第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂにおいて、金属ロータ５の回動位置に応じたインダクタンスの変化を発生させる。位置演算部１１は、検出回路１７ａを通じて第１絶対位置検出コイル９ａから第１絶対位置信号Ｓ２−ａを入力し、検出回路１７ｂを通じて第２絶対位置検出コイル９ｂから第２絶対位置信号Ｓ２−ｂを入力する。

位置演算部１１は、第１特定範囲信号Ｓ１−ａ、第２特定範囲信号Ｓ１−ｂ、第３特定範囲信号Ｓ１−ｃ、第１絶対位置信号Ｓ２−ａ及び第２絶対位置信号Ｓ２−ｂの組み合わせにより、可動物１の可動位置、すなわち金属ロータ５の回転角度（ロータ角度θ）を演算する。具体的にいうと、位置演算部１１は、第１特定範囲信号Ｓ１−ａ〜第３特定範囲信号Ｓ１−ｃから求めた検出角度θｋと、第１絶対位置信号Ｓ２−ａと、第２絶対位置信号Ｓ２−ｂとに基づき、可動物１のロータ角度θを演算する。

次に、図４〜図７を用いて、位置検出装置２の動作を説明する。
［０°≦θ＜７２°の角度検出の動作］
図４に示すように、同図の左端の位置検出装置２の位置を基準の「０°」とし、この基準位置から金属ロータ５が図中の矢印Ａ１方向に回動する場合を例にとる。励磁コイル３に交流電圧が印加されると、相互誘導作用によって第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃに誘導起電力が発生する。この状態において、金属ロータ５が回動中心Ｐ回りに回動をし始めると、金属ロータ５の突片７の位置に応じて、第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃの検出電圧（振幅）が交流波状（例えば正弦波状や三角波状）に変化する。すなわち、第１特定範囲信号Ｓ１−ａを基準としたとき、位相が「２４°」早い第２特定範囲信号Ｓ１−ｂが出力され、位相が「２４°」遅い第３特定範囲信号Ｓ１−ｃが出力される。

位置演算部１１は、第１特定範囲信号Ｓ１−ａ、第２特定範囲信号Ｓ１−ｂ及び第３特定範囲信号Ｓ１−ｃのうち、信号波形が直線状の領域のもの（領域Ｕに存在するもの）を２つ選択し、これら信号の差や和をとるなどして、特定範囲検出コイル４から演算できる可動物１の回動角度である検出角度θｋを演算する。例えば、ロータ角度θが約１２°〜約２４°の範囲では、Ｓ１−ｂ，Ｓ１−ｃを使用し、ロータ角度θが約２４°〜約３６°では、Ｓ１−ａ，Ｓ１−ｃを使用し、ロータ角度θが約３６°〜約４８°では、Ｓ１−ａ，Ｓ１−ｂを使用する。このようにして、位置演算部１１は、１周期７２°の範囲で検出角度θｋを演算できる。

第１絶対位置検出コイル９ａは、０°〜６０°の範囲のとき、距離が最も近い第１距離可変部１０ａに覆われているので、検出電圧（第１絶対位置信号Ｓ２−ａ）が低めの値の「Ｖ１」をとる。回転が進み、６０°〜７２°の範囲のとき、第１絶対位置検出コイル９ａは、距離が１段階遠い第２距離可変部１０ｂに覆われ始めるので、検出電圧（第１絶対位置信号Ｓ２−ａ）が「Ｖ１」から上昇していく。そして、ロータ角度θが７２°になると、第１絶対位置検出コイル９ａの全体が第２距離可変部１０ｂに覆われ、第１絶対位置信号Ｓ２−ａは、これまでよりも電圧が一段階高い「Ｖ２」となる。

第２絶対位置検出コイル９ｂは、０°〜２４°の範囲のとき、距離が最も近い第１距離可変部１０ａに覆われているので、検出電圧（第２絶対位置信号Ｓ２−ｂ）が低めの値の「Ｖ１」をとる。回転が進み、２４°〜３６°の範囲のとき、第２絶対位置検出コイル９ｂは、距離が１段階遠い第２距離可変部１０ｂに覆われ始めるので、検出電圧（第２絶対位置信号Ｓ２−ｂ）が「Ｖ１」から上昇していく。そして、３６°〜７２°の範囲のとき、第２絶対位置検出コイル９ｂの全体が第２距離可変部１０ｂで覆われ、第２絶対位置信号Ｓ２−ｂは上昇後の値である「Ｖ２」で維持される。

位置演算部１１は、第１特定範囲信号Ｓ１−ａ〜第３特定範囲信号Ｓ１−ｃと、第１絶対位置信号Ｓ２−ａと、第２絶対位置信号Ｓ２−ｂとの組み合わせを基に、０°〜７２°の間のロータ角度θを演算する。具体的にいうと、位置演算部１１は、第１特定範囲信号Ｓ１−ａ〜第３特定範囲信号Ｓ１−ｃから求まる検出角度θｋと、６０°〜７２°のときに値が「Ｖ１→Ｖ２」に変化する第１絶対位置信号Ｓ２−ａと、２４°〜３６°のときに値が「Ｖ１→Ｖ２」に変化する第２絶対位置信号Ｓ２−ｂとの組み合わせを基に、０°〜７２°の間のロータ角度θを演算する。

［７２°≦θ＜２８８°の角度検出の動作］
図５に示すように、７２°≦θ＜２８８°のとき、第１特定範囲信号Ｓ１−ａ、第２特定範囲信号Ｓ１−ｂ及び第３特定範囲信号Ｓ１−ｃは、０°≦θ＜７２°のときと同様の変化を７２°ごとにとる。また、７２°≦θ＜２８８°のとき、第１絶対位置信号Ｓ２−ａ及び第２絶対位置信号Ｓ２−ｂは、電圧の大きさが異なること、具体的には、覆われる距離可変部１０との距離が遠くなるほど検出電圧がＶ２→Ｖ３→Ｖ４→Ｖ５と大きくなることを除き、０°≦θ＜７２°のときと同様の変化を７２°ごとにとる。このように、７２°≦θ＜２８８°のときの角度検出は、０°≦θ＜７２°のときと基本的に同様であるので、説明を省略する。

［２８８°≦θ＜３６０°の角度検出の動作］
図６に示すように、２８８°≦θ＜３６０°のとき、第１特定範囲検出コイル４ａ、第２特定範囲検出コイル４ｂ及び第３特定範囲検出コイル４ｃは、０°≦θ＜７２°のときと同様の変化をとる。すなわち、２８８°≦θ＜３６０°のとき、第１特定範囲信号Ｓ１−ａ、第２特定範囲信号Ｓ１−ｂ及び第３特定範囲信号Ｓ１−ｃは、０°≦θ＜７２°のときと同様の波形変化をとる。

第１絶対位置検出コイル９ａは、２８８°〜３４８°の範囲のとき、距離が最も遠い第５距離可変部１０ｅに覆われているので、検出電圧（第１絶対位置信号Ｓ２−ａ）が最も高い「Ｖ５」をとる。回転が進み、３４８°〜３６０°の範囲のとき、第１絶対位置検出コイル９ａは、距離が最も近い第１距離可変部１０ａに覆われ始めるので、検出電圧（第１絶対位置信号Ｓ２−ａ）が「Ｖ５」から低下していく。そして、ロータ角度θが３６０°になると、第１絶対位置検出コイル９ａの全体が第１距離可変部１０ａに覆われ、第１絶対位置信号Ｓ２−ａは最も低い元の「Ｖ１」をとる。

第２絶対位置検出コイル９ｂは、２８８°〜３１２°の範囲のとき、距離が最も遠い第５距離可変部１０ｅに覆われているので、検出電圧（第２絶対位置信号Ｓ２−ｂ）が最も高い「Ｖ５」をとる。回転が進み、３１２°〜３２４°の範囲のとき、第２絶対位置検出コイル９ｂは、距離が最も近い第１距離可変部１０ａに覆われ始めるので、検出電圧（第２絶対位置信号Ｓ２−ｂ）が「Ｖ５」から低下していく。そして、３２４°〜３６０°の範囲のとき、第２絶対位置検出コイル９ｂの全体が第１距離可変部１０ａで覆われ、第２絶対位置信号Ｓ２−ｂは最も低い元の「Ｖ１」をとる。

ところで、金属ロータ５の１周が終了する間際、すなわちロータ角度θが３４８°〜３６０°の範囲のとき、第１絶対位置信号Ｓ２−ａが「Ｖ５」から「Ｖ１」に戻る変化をとるので、第１絶対位置信号Ｓ２−ａのみでは、７２°ごとの繰り返しをとる検出角度θｋを０°〜３６０°の範囲で仕分けすることができない。そこで、本例は、第２絶対位置検出コイル９ｂを設け、第１絶対位置信号Ｓ２−ａのみでは判定できない範囲を、第２絶対位置信号Ｓ２−ｂによって判定可能とすることにより、０°〜３６０°の角度演算を可能としている。

位置演算部１１は、第１特定範囲信号Ｓ１−ａ〜第３特定範囲信号Ｓ１−ｃと、第１絶対位置信号Ｓ２−ａと、第２絶対位置信号Ｓ２−ｂとの組み合わせを基に、２８８°〜３６０°の間のロータ角度θを演算する。具体的にいうと、位置演算部１１は、第１特定範囲信号Ｓ１−ａ〜第３特定範囲信号Ｓ１−ｃから求まる検出角度θｋと、３４８°〜３６０°のときに値が「Ｖ５→Ｖ１」に変化する第１絶対位置信号Ｓ２−ａと、３１２°〜３２４°のときに値が「Ｖ５→Ｖ１」に変化する第２絶対位置信号Ｓ２−ｂとの組み合わせを基に、２８８°〜３６０°の間のロータ角度θを演算する。

図７に、本例のロータ角度θの演算方法についてのまとめを図示する。第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃの３つの出力の組み合わせからは、７２°の範囲で角度（検出角度θｋ）を検出することができる。検出角度θｋは、７２°ごとの繰り返しとなる。第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂの２つの出力の組み合わせは、０°〜７２°、７２°〜１４４°、１４４°〜２１６°、２１６°〜２８８°、２８８°〜３６０°のそれぞれで異なる組み合わせをとるので、検出角度θｋを０°〜３６０°の絶対値で識別できる。このように、第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃ、第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂの組み合わせから、ロータ角度θを０〜３６０°の範囲で検出できることが分かる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）例えば、絶対位置検出コイル９を省略して、特定範囲検出コイル４のみで可動物１の回動位置を検出する場合を考える。このときは、特定範囲検出コイル４の検出範囲（ループ角度Ｒ３）である０°〜７２°でしか可動物１の角度を検出することができない。一方、本例の場合、位置検出装置２に絶対位置検出コイル９を設けて、特定範囲検出コイル４の出力と絶対位置検出コイル９の出力との組み合わせにより、可動物１の回動位置を判定するので、特定範囲検出コイル４だけのときよりも、可動物１の角度を広い範囲で検出することができる。よって、可動物１の位置を検出するにあたり、検出範囲を広くとることができる。

（２）絶対位置検出コイル９及び距離可変部１０の間の距離の変化によって絶対位置検出コイル９の出力に変化を生じさせるので、位置検出装置２の装置構成を簡素化するのに有利となる。

（３）第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂは、可動物１の回動方向において、距離可変部１０の切り替わりに際して出力が同じタイミングで変化しない位置に配置されている。よって、これら第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂを好適な位置に配置して、可動物１の位置をより正しく検出するのに有利となる。

（４）位置検出装置２を回動検出型としたので、回動する可動物１の回動位置を広範囲に亘って検出することができる。
（５）絶対位置検出コイル９は、特定範囲検出コイル４に対し、回動中心Ｐ寄りの位置に配置されている。よって、絶対位置検出コイル９を特定範囲検出コイル４の内側に収めることが可能となるので、位置検出装置２の装置サイズを小型化するのに有利となる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・距離可変部１０は、環状（円環状）に限定されず、例えば円板等の板形状に変更可能である。

・距離可変部１０は、例えば同じ厚さの板材を高さ方向にずらし配置した部材としてもよい。
・第１絶対位置検出コイル９ａ及び第２絶対位置検出コイル９ｂは、設定角度Ｒ１，Ｒ２が異なっていてもよい。

・励磁コイル３は、特定範囲検出コイル４を一部のみ覆う形状パターンをとってもよい。また、全く覆っていない形状パターンでもよい。
・励磁コイル３は、絶対位置検出コイル９を覆う形状パターンをとってもよい。

・凹部８は、例えば切り込みの深さを変えることで形成された形状パターンとしてもよい。
・隣同士の突片７の間は、切り欠かれた凹部８に限らず、例えばロータ軸方向に所定量凹設された穴や、貫通した孔に変更してもよい。

・第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃは、基板の厚み方向にコイルパターンが全く重なっていない形状としてもよい。
・絶対位置検出コイル９のサイズ（コイル断面積方向のサイズ）は、種々の値に変更可能である。但し、サイズがあまりに大きいと、距離可変部１０の切り替わりに際し、コイル出力が変化する状態が長く続いてしまうので、適度な大きさに設定するのが好ましい。

・絶対位置検出コイル９は、金属ロータ５の径方向において特定範囲検出コイル４の外側に配置されてもよい。
・特定範囲検出コイル４や絶対位置検出コイル９の個数や、設定角度Ｒ１〜Ｒ５の値は、他に適宜変更してもよい。

・第１特定範囲検出コイル４ａ〜第３特定範囲検出コイル４ｃの位相のずれ量は、「２４°」に限らず、他の値に変更してもよい。
・絶対位置検出コイル９は、自励式に限らず、他励式に変更してもよい。

・位置検出装置２は、直線移動する可動物１を検出するものでもよい。
・位置検出装置２は、種々の機器や装置に適用可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。

（イ）前記位置検出装置において、前記金属体及び距離可変部は、前記可動物側に設けられ、前記励磁コイル、特定範囲検出コイル及び絶対位置検出コイルは、前記可動物を支持する側に設けられている。この構成によれば、可動物の作動時、金属体及び距離可変部を動かすことになるので、コイル群は固定としておくことが可能となる。

（ロ）前記位置検出装置において、前記位置演算部は、複数の前記特定範囲信号において、直線状をとる領域の出力を用いて前記位置を演算する。この構成によれば、可動物の位置を、より正しく演算するのに有利となる。

（ハ）前記位置検出装置において、複数の前記特定半角検出コイルは、一部分が重ねられて配置されている。この構成によれば、装置サイズの小型化に有利となる。

１…可動物、２…位置検出装置、３…励磁コイル、４（４ａ〜４ｃ）…特定範囲検出コイル、５…金属体の一例である金属ロータ、９（９ａ，９ｂ）…絶対位置検出コイル、１０（１０ａ〜１０ｅ）…距離可変部、１１…位置演算部、Ｓ１（Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃ）…特定範囲信号、Ｓ２（Ｓ２−ａ，Ｓ２−ｂ）…絶対位置信号、Ｐ…回動中心。

Claims (4)

1. 磁界を発生させる励磁コイルと、当該励磁コイルから発生する磁界を検出可能な１以上の特定範囲検出コイルと、当該特定範囲検出コイルに付与される磁界を可動物の位置に応じて変化させる金属体とを備えた位置検出装置において、
   前記金属体と同じ動きをとり、前記特定範囲検出コイルで検出できる範囲を区分けの単位にして、前記可動物の絶対位置を検出するのに用いる絶対位置検出コイルと前記金属体との間の距離を異ならせるように形成された複数の距離可変部と、
   前記距離可変部によりインダクタンスが変化し、前記特定範囲検出コイルの特定範囲信号から前記可動物の絶対位置を算出するのに必要となる絶対位置信号を出力可能な複数の前記絶対位置検出コイルと、
   前記特定範囲信号及び絶対位置信号の組み合わせにより、前記可動物の位置を演算する位置演算部と
   を備えたことを特徴とする位置検出装置。
2. 複数の前記絶対位置検出コイルは、前記可動物の作動方向において、出力が同じタイミングで変化しない位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
3. 前記可動物は、回動する部材であり、
   １以上の前記特定範囲検出コイルは、前記可動物の回動中心回りに並び配置され、
   複数の前記絶対位置検出コイルは、前記特定範囲検出コイルと別の位置において回動中心回りに並び配置され、
   複数の前記距離可変部は、前記絶対位置検出コイルと対向するように回動中心回りに並び配置され、
   前記位置演算部は、前記特定範囲信号及び絶対位置信号の組み合わせにより、前記可動物の回動位置を演算する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
4. 前記絶対位置検出コイルは、前記特定範囲検出コイルに対し、前記可動物の回動中心寄りの位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。