JP2016114424A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】励磁コイルを複数系統設ける場合であっても、励磁コイルの巻き方を簡素に済ませ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１は、励磁コイル３との磁界の相互誘導作用によって検出コイルから出力される検出信号を基に、被検出部の回動位置を検出する。位置検出装置１に複数（複数系統）の励磁コイル３を設けるにあたって、基板６の第１層６ａに第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂを設け、基板６の第２層６ｂに第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂを設け、これらを被検出部の回動方向（矢印Ｒ方向）において規定量回転させて配置する。【選択図】図２

Description

本発明は、被検出部の回動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、被検出部（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被検出部の回動位置が検出される。

特開２００２−３６５００６号公報

ところで、励磁コイルが作動不良に陥ってしまうことに対する対策として、励磁コイルを複数設ける、すなわち複数系統としておくことが検討されている。こうすれば、ある系統の励磁コイルが作動不良となっても、他の正常な系統の励磁コイルによって検出コイルに磁界がかかるので、継続して位置を検出することが可能となる。しかし、この対策をとるにあたって、励磁コイルを基板に複雑な形状でパターン形成しなくてはならないのであれば、実施に際して支障を来してしまう問題があった。

本発明の目的は、励磁コイルを複数系統設ける場合であっても、励磁コイルの巻き方を簡素に済ませ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、電流が流されて励磁される複数の励磁コイルと、当該励磁コイルから出力される磁界を検出可能な複数の検出コイルと、位置検出の対象である回動式の被検出部の回動位置に応じて前記検出コイルに付与される磁界を変化させる金属部とを備え、前記検出コイルの検出信号を基に前記被検出部の回動位置を検出する構成において、複数の前記励磁コイルは、基板の第１層に設けられた１以上の第１層励磁コイルと、前記基板の第２層に設けられた１以上の第２層励磁コイルとを備え、前記第１層励磁コイル及び第２層励磁コイルは、前記被検出部の回動方向において規定量回転させた位置に配置されている。

本構成によれば、位置検出装置に複数（複数系統）の励磁コイルを設けるにあたって、基板の第１層に第１層励磁コイルを設け、基板の第２層に第２層励磁コイルを設け、これらを被検出部の回動方向において規定量回転させて配置する。このため、励磁コイルを複数（複数系統）設けてフェールセーフを確保する場合であっても、励磁コイルを基板のスルーホールを用いた巻線パターンとする必要がない。よって、励磁コイルの巻き方が簡素で済む。

前記位置検出装置において、前記第１層励磁コイル及び第２層励磁コイルは、ともに同じ数だけ複数設けられ、前記複数の第１層励磁コイル同士は、前記被検出部の回動の軸心を中心に対称配置され、同じく前記複数の第２層励磁コイル同士も、前記被検出部の回動の軸心を中心に対称配置されていることが好ましい。この構成によれば、複数設けた励磁コイルを均等配置するので、励磁コイルの磁界をバランスよく出力させるのに有利となる。

前記位置検出装置において、前記検出コイルは、前記被検出部の回動位置を検出することができる範囲に相当する検出ループが、前記金属部の回動方向の全周に亘って複数配置された形状に形成され、前記第１層励磁コイル及び第２層励磁コイルは、前記検出ループが配設された角度の範囲であるループ角度に対し、これと同じ角度に形成されていることが好ましい。この構成によれば、第１層励磁コイル及び第２層励磁コイルを検出コイルと同じ大きさとするので、励磁コイルの磁界を効率よく検出コイルにかけるのに有利となる。

前記位置検出装置において、前記検出コイルは、複数で１組をなし、同一組において、前記被検出部の回動位置を検出することができる範囲に相当する検出ループを特定の位相ずつずらして配置され、これを複数組備えており、前記検出コイルの検出信号を基に前記被検出部の位置を演算する位置演算部は、前記検出コイルの組ごとに複数設けられることにより、各組単位で前記被検出部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、検出コイルの組を複数系統設けたので、ある系統の検出コイルの組が作動不良になっても、他の系統の検出コイルの組で位置演算を継続することが可能となる。よって、フェールセーフの確保に有利となる。

前記位置検出装置において、複数組設けられた前記検出コイルの検出信号、又は被検出部の回動位置の演算結果を基に、前記励磁コイルの作動不良の有無を監視する異常監視部を備えることが好ましい。この構成によれば、励磁コイルに作動不良が発生したときに、それを位置検出装置において認識することが可能となる。よって、励磁コイルが作動不良になったときに実施すべき対応をとることが可能となる。

本発明によれば、位置検出装置において、励磁コイルを複数系統設ける場合であっても、励磁コイルの巻き方を簡素に済ませることができる。

一実施形態の位置検出装置の構成図。 励磁コイルの外観を模式的に示す斜視図。 位置検出装置の電気構成図。 被検出部が回転したときの検出コイルの出力変化を示す電圧波形図。 ある系統の励磁コイルが作動不良に陥った状態を示す模式図。 従来位置付けの励磁コイルの巻き方を示す概略図。

以下、位置検出装置の一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、位置検出装置１は、回動する被検出部２の回動位置（回転位置）を検出するものであって、例えば車載機器の操作位置検出に使用される。本例の位置検出装置１は、電流が流されて励磁される複数の励磁コイル３と、励磁コイル３から出力される磁界（磁束）を検出可能な複数の検出コイル４と、位置検出の対象である回動式の被検出部２の回動位置に応じて検出コイル４に付与される磁界を変化させる金属部５とを備える。被検出部２は、金属部５（本例は金属ロータ）が取り付けられて、金属部５と一体回動する。

図２に示すように、本例の励磁コイル３は、基板６の第１層６ａに設けられた１以上の第１層励磁コイル３１と、基板６の第２層６ｂに設けられた１以上の第２層励磁コイル３２とを備える。第１層励磁コイル３１及び第２層励磁コイル３２は、ともに同じ数だけ複数（２つずつの計４つ）設けられている。本例の場合、第１層励磁コイル３１は、一方を３１ａとし、他方を３１ｂとする。また、第２層励磁コイル３２は、一方を３２ａとし、他方を３２ｂとする。

第１層励磁コイル３１及び第２層励磁コイル３２は、被検出部２の回動方向（図２の矢印Ｒ方向）において規定量回転させた位置に配置されている。本例の場合、第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂの組と、第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂの組とは、被検出部２の回動方向において９０°回転させた位置に配置されている。これら第１層励磁コイル３１同士は、被検出部２の回動の軸心Ｐを中心に対称配置されている。これら第２層励磁コイル３２同士は、被検出部２の回動の軸心Ｐを中心に対称配置されている。

図１に戻り、検出コイル４は、金属部５の回動方向（図１の矢印Ｒ方向）において全周に亘り配置されることで環状に形成されている。本例の検出コイル４は、３つで１組をなすコイル群を計４組備えることにより、計１２個設けられている。なお、図１の例においては、ある１組の検出コイル４の３つのみ図示しており、それぞれを第１検出コイル４ａ、第２検出コイル４ｂ及び第３検出コイル４ｃとする。

それぞれの検出コイル４は、検出コイル４の出力が１周期となる検出ループ１０を、金属部５の回動方向（図１の矢印Ｒ方向）に複数（本例は５つ）並べたコイル形状をなしている。各検出ループ１０は、配線を略八の字に這わせた形状に形成された単位コイルのことをいい、例えばループ角度θｋが「７２°」に設定されている。同一組の３つの検出コイル４は、ある１つの検出コイル４を基準コイルしたときに、残りの１つが基準コイルに対して位相が「２４°」異なる位置に配置され、もう１つが基準コイルに対して位相が「４８°」異なる位置に配置されている。なお、同一組の３つの検出コイル４や各組の検出コイル４は、同一基板上に設けられてもよいし、異なる基板に設けられてもよい。また、励磁コイル３及び検出コイル４は、同一基板上に設けられてもよいし、異なる基板に設けられてもよい。

金属部５の外周には、ロータ本体５ａから径方向外側に突出する突片５ｂが複数形成されている。複数の突片５ｂは、金属部５の回動方向（図１の矢印Ｒ方向）において等間隔に配置されている。金属部５の外周には、隣同士の突片５ｂの間に空隙部５ｃが形成され、金属部５の回動方向において突片５ｂ及び空隙部５ｃが交互に等間隔配置される。突片５ｂは、例えば略扇状に形成されている。突片５ｂの配設角度θ１と空隙部５ｃの配設角度θ２とは、ループ角度θｋの１／２の値（「３６°」）に形成されている。金属部５は、被検出部２と同一の軸心Ｐ回りに回動する。

図２に示すように、第１層励磁コイル３１のループ角度θａと第２層励磁コイル３２のループ角度θｂとは、ともに検出コイル４のループ角度θｋの２倍の値（本例は１４４°）に設定されている。これにより、第１層励磁コイル３１及び第２層励磁コイル３２は、略扇状（略半円形状）の巻線形状をとる。第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂの隣同士の間隔は、これら第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂが軸心Ｐを中心に対称配置されるように、「３６°」に設定されている。第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂの隣同士の間隔は、これら第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂが軸心Ｐを中心に対称配置されるように、「３６°」に設定されている。

図３に示すように、位置検出装置１は、検出コイル４の検出信号Ｓ１を基に被検出部２の回動位置を演算する位置演算部１１を備える。本例の位置演算部１１は、検出コイル４の組ごとに複数（本例は４つ）設けられている。具体的にいうと、第１位置演算部１１ａは、検出回路１２ａを介して第１検出コイル４ａ、第２検出コイル４ｂ及び第３検出コイル４ｃに接続されている。第２位置演算部１１ｂは、検出回路１２ｂを介して第４検出コイル４ｄ、第５検出コイル４ｅ及び第６検出コイル４ｆに接続されている。第３位置演算部１１ｃは、検出回路１２ｃを介して第７検出コイル４ｇ、第８検出コイル４ｈ及び第９検出コイル４ｉに接続されている。第４位置演算部１１ｄは、検出回路１２ｄを介して第１０検出コイル４ｊ、第１１検出コイル４ｋ及び第１２検出コイル４ｌに接続されている。

第１層励磁コイル３１ａは、発振回路１３ａから励磁回路１４ａを介して入力する交流電圧により励磁されて、検出コイル４にかける磁界を発生する。第１層励磁コイル３１ｂは、発振回路１３ｂから励磁回路１４ｂを介して入力する交流電圧により励磁されて、検出コイル４にかける磁界を発生する。第２層励磁コイル３２ａは、発振回路１３ｃから励磁回路１４ｃを介して入力する交流電圧により励磁されて、検出コイル４にかける磁界を発生する。第２層励磁コイル３２ｂは、発振回路１３ｄから励磁回路１４ｄを介して入力する交流電圧により励磁されて、検出コイル４にかける磁界を発生する。

位置検出装置１は、位置検出装置１の作動に関する異常を監視する異常監視部２５を備える。本例の異常監視部２５は、複数組設けられた検出コイル４から入力する検出信号Ｓ１を基に、位置検出装置１の異常有無を監視する。本例の異常監視部２５は、第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂ及び第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂの異常を監視した上で、その異常の態様に応じた処理を実行する。

次に、図４〜図６を用いて、位置検出装置１の動作を説明する。
［正常時の位置検出動作］
図４に示すように、特定の組の３つの検出コイル（ここでは、第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃ）の位置検出について述べる。第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂ及び第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂに交流電圧が印加されると、相互誘導作用によって第１検出コイル４ａ〜第３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、金属部５が回動中心の軸心Ｐ回りに回動すると、金属部５の突片５ｂの位置に応じて、第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃから出力される検出電圧（振幅）が交流波状（例えば正弦波や三角波状）に変化する。すなわち、第１検出コイル４ａから出力される第１検出信号Ｓ１−ａを基準としたとき、第２検出コイル４ｂからは、第１検出信号Ｓ１−ａよりも位相が「２４°」遅れた第２検出信号Ｓ１−ｂが出力され、第３検出コイル４ｃからは、第１検出信号Ｓ１−ａよりも位相が「４８°」遅れた第３検出信号Ｓ１−ｃが出力される。

第１位置演算部１１ａは、第１検出信号Ｓ１−ａ〜第３検出信号Ｓ１−ｃのうち、信号波形が直線状（略直線状）の領域にあるもの（領域Ｕに存在するもの）を２つ選択し、これら信号の例えば差や和をとって、被検出部２の回動位置に応じた検出角度θｒを演算する。すなわち、ロータ角度（金属部７の回動角度）が０°〜６°のときには、第２検出信号Ｓ１−ｂと第３検出信号Ｓ１−ｃとを使用し、ロータ角度が６°〜１８°のときには、第１検出信号Ｓ１−ａと第２検出信号Ｓ１−ｂとを使用し、ロータ角度が１８°〜３０°のときには、第１検出信号Ｓ１−ａと第３検出信号Ｓ１−ｃとを使用する。このようにして、第１位置演算部１１ａは、１周期が７２°の検出角度θｒを演算する。

金属部５の回動時には、第４検出コイル４ｄ〜第６検出コイル４ｆの組、第７検出コイル４ｇ〜第９検出コイル４ｉの組、第１０検出コイルｊ〜第１２検出コイル４ｌの組も、第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃの組と同様の波形変化をとる検出信号Ｓ１が出力される。よって、第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃと同様に、第４検出コイル４ｄ〜第６検出コイル４ｆの組と、第７検出コイル４ｇ〜第９検出コイル４ｉの組と、第１０検出コイル４ｊ〜第１２検出コイル４ｌの組とでも、１周期７２°の角度演算が実行される。

具体的に述べると、第２位置演算部１１ｂは、第４検出コイル４ｄ〜第６検出コイルから入力する第４検出信号Ｓ１−ｄ、第５検出信号Ｓ１−ｅ及び第６検出信号Ｓ１−ｆを基に検出角度θｒを演算する。第３位置演算部１１ｃは、第７検出コイル４ｇ〜第９検出コイル４ｉから入力する第７検出信号Ｓ１−ｇ、第８検出信号Ｓ１−ｈ及び第９検出信号Ｓ１−ｉを基に検出角度θｒを演算する。第４位置演算部１１ｄは、第１０検出コイル４ｊ〜第１２検出コイル４ｌから入力する第１０検出信号Ｓ１−ｊ、第１１検出信号Ｓ１−ｋ及び第１２検出信号Ｓ１−ｌを基に検出角度θｒを演算する。

位置検出装置１は、第１位置演算部１１ａ〜第４位置演算部１１ｄの演算結果を基に、被検出部２の回動位置を検出する。具体的にいうと、位置検出装置１は、第１位置演算部１１ａ〜第４位置演算部１１ｄの４つの演算結果の特定の１つを用いて、被検出部２の回動位置（回転角度）を算出する。

異常監視部２５は、複数組設けられた検出コイル４から入力する検出信号Ｓ１を基に、第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂ及び第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂに異常が発生していないか否かを逐次監視する。具体的には、複数存在する検出コイル４のうちの特定の１つ又は１組について、検出信号Ｓ１が規定範囲内の値をとるか否かを監視する。ここでは、位置検出装置１の正常作動を想定しているので、検出信号Ｓ１（振幅）が正常値をとる。すなわち、異常監視部２５は、検出信号Ｓ１が規定範囲内に収まることを確認し、第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂ及び第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂに異常はないと判断する。これにより、位置検出装置１は、通常通りの作動により、被検出部２の角度演算を実行する。

［異常時の位置検出動作］
図５に、４つの励磁コイル３のうちの１つ（一例は第１励磁コイル３１ａ）が作動を停止（一例はオープン故障）してしまった例を図示する。ところで、本例の励磁コイル３（第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂ及び第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂ）は、１つ又は複数のいずれかが出力停止してしまっても、検出コイル４（第１検出コイル４ａ〜第１２検出コイル４ｌ）の出力比が変化しないように配置されている。このため、仮に１つの励磁コイル３がオープン故障等により出力停止してしまっても、故障前と故障後とで同様の角度演算の演算結果を得ることが可能となる。よって、励磁コイル３が１つ故障しても、角度演算を継続することが可能となる。

ところで、第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂ及び第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂの複数（例えば２つや３つ）が故障したとき、検出コイル４（第１検出コイル４ａ〜第１２検出コイル４ｌ）の出力比は変わらないものの、励磁コイル３の磁界が大幅に低下するので、検出コイル４の各々の出力値自体が一定量低くなり、規定範囲から外れる。よって、異常監視部２５は、検出コイル４の検出信号（検出電圧）Ｓ１が規定値（閾値）以下になったことを検出すると、その旨を報知するようにしてもよい。この報知例としては、例えば車両側での「警告」や「車両の緊急停止」などがある。

［励磁コイルの巻線形状の簡素化］
図６に、従来位置付けの励磁コイル３の巻き方を図示する。従来位置付けの励磁コイル３の場合、励磁コイル３を複数系統とするには、基板６の第１層６ａ及び第２層６ｂの両方にコイル巻線をパターン形成する必要がある。具体的に述べると、１系統目の励磁コイル３については、第１層６ａに巻線部４１ａを設けて、第２層６ｂにも巻線部４１ｂを設け、これらを基板６のスルーホール４２で繋ぐ。また、２系統目の励磁コイル３も同様に、第１層の巻線部４３ａ、第２層の巻線部４３ｂ及びスルーホール４４がパターン形成される。このように、励磁コイル３を複数系統にするにあたっては、基板６のスルーホール４２，４４を使用しなければならず、励磁コイル３の巻線形状が複雑化してしまう問題があった。

一方、本例の場合は、各系統の励磁コイル３（第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂ及び第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂ）を略扇状（略半円形状）の巻線形状とし、第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂと第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂとを被検出部２の回動方向（図１の矢印Ｒ方向）において９０°回転させた配置位置とした。このため、励磁コイル３を「３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ」の４系統設けた場合であっても、基板６のスルーホール４２，４４を用いずに済むので、励磁コイル３の巻線形状の簡素化に有利となる。また、本例は、励磁コイル３の各系統を半巻きとし、全体では計２巻きとしながら、励磁コイル３の４系統を実現することも可能となる。

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）位置検出装置１に複数（複数系統）の励磁コイル３を設けるにあたって、基板６の第１層６ａに第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂを設け、基板６の第２層６ｂに第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂを設け、これらを被検出部２の回動方向（図１の矢印Ｒ方向）において規定量回転させて配置する。このため、励磁コイル３を複数（複数系統）設けてフェールセーフを確保する場合であっても、励磁コイル３を基板６のスルーホール４２，４４を用いた巻線パターンとする必要がない。よって、励磁コイル３の巻き方を簡素化することができる。

（２）第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂ及び第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂは、ともに同じ数だけ複数設けられ、複数の第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂ同士は、被検出部２の回動の軸心Ｐを中心に対称配置され、複数の第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂ同士も、被検出部２の回動の軸心Ｐを中心に対称配置されている。よって、複数設けられた励磁コイル３が均等配置されるので、励磁コイル３の磁界をバランスよく出力させるのに有利となる。

（３）検出コイル４は、自身において検出可能な角度範囲に相当する略八の字の検出ループ１０を、金属部５（被検出部２）の回動方向の全周に亘って複数配置された形状に形成される。そして、第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂ及び第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂは、検出コイル４のループ角度θｋと同じ角度（本例は７２°）に形成されている。よって、第１層励磁コイル３１ａ，３１ｂ及び第２層励磁コイル３２ａ，３２ｂの設定角度を検出ループ１０と一致させるので、励磁コイル３の磁界を効率よく検出コイル４にかけるのに有利となる。

（４）検出コイル４は、複数（本例は３つ）で１組をなし、同一組において検出ループ１０を特定の位相（本例は２４°）ずつずらして配置され、これを複数組（本例は４組）備える。そして、位置演算部１１を検出コイル４の組みごとに複数設け、各位置演算部１１で被検出部２の回動位置を演算させる。このため、仮に、ある系統の検出コイル４の組が作動不良になっても、他の系統の検出コイル４の組で位置演算を継続することが可能となる。よって、フェールセーフの確保に有利となる。

（５）位置検出装置１には、励磁コイル３の作動不良の有無を判定することが可能な異常監視部２５が設けられる。このため、励磁コイル３に作動不良が発生したときに、それを位置検出装置１において認識することが可能となる。よって、励磁コイル３が作動不良になったときに実施すべき対応、例えばエラー通知や車両の緊急停止などを的確に実行することができる。

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。
・異常監視部２５は、励磁コイル３の作動不良の有無を、第１位置演算部１１ａ〜第４位置演算部１１ｄの演算結果から判定してもよい。具体的には、演算結果が他と規定値以上ことなるとき、ある励磁コイル３に作動不良が発生したと判断するようにしてもよい。

・異常監視部２５は、励磁コイル３の作動不良を監視する動作をとることに限定されない。例えば、検出コイル４が作動不良に陥ったときには、検出コイル４の出力が通常とは異なる値をとるので、これを異常監視部２５で監視するようにして、検出コイル４の作動不良の有無を判定してもよい。

・検出コイル４は、各組において位相位置が同一であることに限定されず、被検出部２の回動方向において所定量ずつずれて配置されてもよい。
・検出コイル４は、１組のみ形成されるものでもよい。

・検出コイル４は、検出ループ１０が略八の字の形状のものに限らず、他の形状に適宜変更することが可能である。
・１組あたりの検出コイル４の個数は、３つに限らず、他の値に変更可能である。

・励磁コイル３の個数は、第１層励磁コイル３１が２つ、第２層励磁コイル３２が２つの計４つに限定されず、他の個数に変更可能である。
・励磁コイル３（第１層励磁コイル３１及び第２層励磁コイル３２）は、軸心Ｐを中心に対称配置されることに限らず、非対称としてもよい。

・第１層励磁コイル３１及び第２層励磁コイル３２の形状は、略扇形状に限定されず、例えば半円形など、他の形状に変形することが可能である。
・第１層励磁コイル３１及び第２層励磁コイル３２は、検出コイル４のループ角度θｋの２倍以外の設定角度に形成されてもよい。

・第１層励磁コイル３１と第２層励磁コイル３２とで、形状や設定角度を変更してもよい。
・金属部５は、径方向外側に飛び出す突片を有する形状に限らず、例えば平板状の金属板の所定箇所に孔が空いた形状など、他の形状に変更することが可能である。

・基板６は、多層基板としてもよい。
・可動側にコイル群が取り付けられていて、固定側に金属部５が取り付けられてもよい。

・第１層励磁コイル３１ａを第１位置演算部１１ａに接続し、第１層励磁コイル３１ｂを第２位置演算部１１ｂに接続し、第２層励磁コイル３２ａを第３位置演算部１１ｃに接続し、第２層励磁コイル３２ｂを第４位置演算部１１ｄに接続することにより、各励磁コイル３の動作を、それぞれ対応する位置演算部１１によって管理してもよい。

・位置検出装置１は、種々の機器や装置に適用することが可能である。
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、前記位置演算部は、前記検出コイルから入力する前記検出信号において、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、被検出部の回動位置を、より正しく演算するのに有利となる。

（ロ）前記位置検出装置において、複数の前記検出コイルは、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…位置検出装置、２…被検出部、３…励磁コイル、４（４ａ〜４ｌ）…検出コイル、５…金属部、６…基板、６ａ…第１層、６ｂ…第２層、１０…検出ループ、１１（１１ａ〜１１ｄ）…位置演算部、２５…異常監視部、３１（３１ａ，３１ｂ）…第１層励磁コイル、３２（３２ａ，３２ｂ）…第２層励磁コイル、Ｓ１（Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｌ）…検出信号、Ｒ…回動方向、Ｐ…軸心、θｋ…ループ角度。

Claims (5)

1. 電流が流されて励磁される複数の励磁コイルと、当該励磁コイルから出力される磁界を検出可能な複数の検出コイルと、位置検出の対象である回動式の被検出部の回動位置に応じて前記検出コイルに付与される磁界を変化させる金属部とを備え、前記検出コイルの検出信号を基に前記被検出部の回動位置を検出する位置検出装置において、
   複数の前記励磁コイルは、基板の第１層に設けられた１以上の第１層励磁コイルと、前記基板の第２層に設けられた１以上の第２層励磁コイルとを備え、
   前記第１層励磁コイル及び第２層励磁コイルは、前記被検出部の回動方向において規定量回転させた位置に配置されている
   ことを特徴とする位置検出装置。
2. 前記第１層励磁コイル及び第２層励磁コイルは、ともに同じ数だけ複数設けられ、前記複数の第１層励磁コイル同士は、前記被検出部の回動の軸心を中心に対称配置され、同じく前記複数の第２層励磁コイル同士も、前記被検出部の回動の軸心を中心に対称配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
3. 前記検出コイルは、前記被検出部の回動位置を検出することができる範囲に相当する検出ループが、前記金属部の回動方向の全周に亘って複数配置された形状に形成され、
   前記第１層励磁コイル及び第２層励磁コイルは、前記検出ループが配設された角度の範囲であるループ角度に対し、これと同じ角度に形成されている
   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. 前記検出コイルは、複数で１組をなし、同一組において、前記被検出部の回動位置を検出することができる範囲に相当する検出ループを特定の位相ずつずらして配置され、これを複数組備えており、
   前記検出コイルの検出信号を基に前記被検出部の位置を演算する位置演算部は、前記検出コイルの組ごとに複数設けられることにより、各組単位で前記被検出部の回動位置を演算する
   ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
5. 複数組設けられた前記検出コイルの検出信号、又は被検出部の回動位置の演算結果を基に、前記励磁コイルの作動不良の有無を監視する異常監視部を備えた
   ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。