(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象と一体回転する円盤状の回転体の回転角度を検出対象の回転角度として検出する回転角度検出装置において、
前記回転体の円盤面には、当該円盤面の径方向へ延びる複数の溝をその回転方向に角度間隔をおいて設け、
前記回転体が回転したとき、前記溝の有無によって変化する前記回転体から発せられる磁界に応じた信号を生成する複数のセンサを前記円盤面に対向して設け、
前記センサにより生成される信号に基づき前記回転体の回転角度を求めるとともに、前記回転体の軸ずれの有無を検出する回転角度検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転角度検出装置において、
前記回転体の第１の円盤面には、複数の溝を第１の角度間隔で設け、
前記第１の円盤面と反対側の第２の円盤面には、複数の溝を前記第１の角度間隔とは異なる第２角度間隔で設け、
前記センサは、前記第１及び第２の円盤面にそれぞれ複数個が対向して設けられてなることを特徴とする回転角度検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回転角度検出装置において、
前記第１及び第２の円盤面に対向する前記センサは、それぞれ前記回転体の回転軸を挟んで互いに反対側に２つ設けられることを特徴とする回転角度検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回転角度検出装置において、
前記回転体の回転軸を挟んで設けられる２つのセンサの角度間隔は、前記溝の角度間隔と異なることを特徴とする回転角度検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転角度検出装置において、
前記回転体は、導電性材料からなり、
前記センサは、前記回転体の円盤面に交番磁界を付与することにより同円盤面に渦電流を発生させる励磁コイルと、前記回転体の円盤面に発生した渦電流に起因して生じる磁界の変化を検出する検出コイルとを備え、
前記検出コイルを通じて検出される磁界の変化に基づいて前記溝の近接を検知する渦電流探傷センサであることを特徴とする回転角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転角度を検出する回転角度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば自動車に搭載されるパワーステアリング装置やエアコンディショナなどでは、その駆動源となるモータとして、いわゆるブラシレスモータが使用されることが多い。このブラシレスモータは、一般に、永久磁石によって形成されるロータと、通電可能とされたコイルからなるステータとを有し、ステータに供給される電力に応じた電磁力をロータに作用させることでモータの回転軸を回転させるものである。そして、このブラシレスモータでは、通常、ロータの回転角度を検出する回転角度検出装置が設けられており、この回転角度検出装置を通じて検出されるロータの回転角度に基づいて上記ステータへの給電を制御し、これによってモータの回転軸の回転態様を制御するようにしている。
【０００３】
このようなロータ、あるいは回転軸等の回転体の回転角度を検出する回転角度検出装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この回転角度検出装置は、回転体と一体となって回転するパルスリングと、同パルスリングの外周面に対向して配置される励磁コイル、及び励磁コイルの内側に配置される検出コイルとを有している。ここで、パルスリングは磁性材料からなる部材であって、その回転方向に所定間隔で溝が形成されている。このように構成された回転角度検出装置では、励磁コイルによってパルスリングに渦電流を発生させ、当該渦電流により発生する磁束を検出コイルによって検出する。パルスリングには、所定間隔で溝が形成されているので、パルスリングが回転すると溝の有無によって渦電流に変化が生じる。この渦電流の変化に伴い、検出コイルで検出される磁束も変化する。この回転角度検出装置では、磁束の変化に応じて変化する検出コイルに誘起される電圧に基づいて、回転体の回転角度を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の回転角度検出装置では、パルスリングが回転した際に、パルスリングに形成された溝の有無により変化する磁界を検出することによって、回転角度の角度検出を行っている。特許文献１では、この回転角度検出装置を軸受に利用しているため、回転体の軸ずれの想定はされていない。しかし、この構成の回転角度検出装置を軸ずれが起き得るもの、例えば、モータなどに適用した場合、励磁コイルとパルスリングとの距離、あるいは検出コイルとパルスリングとの距離が変化することが想定される。検出コイルに誘起される電圧は、励磁コイルとパルスリングとの距離、あるいは検出コイルとパルスリングとの距離が変化することによっても変化する。このような状況では、検出コイルに誘起される電圧の変化が、軸ずれによるものであるのか、パルスリングの回転に伴う溝の有無の検出によるものであるのかが不明となるおそれがある。従って、これを解消するためには、回転体の軸ずれを検知する他のセンサを設ける必要があった。しかし、他のセンサを設けることは、部品点数の増加を招く。そこで、回転体の軸ずれを検出できる回転角度検出装置の開発が望まれていた。
【０００６】
本発明は、こうした実状を鑑みてなされたものであり、その目的は、回転角度の検出に用いる構成を利用して、回転体の軸ずれを検知可能とした回転角度検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、検出対象と一体回転する円盤状の回転体の回転角度を検出対象の回転角度として検出する回転角度検出装置において、前記回転体の円盤面には、当該円盤面の径方向へ延びる複数の溝をその回転方向に角度間隔をおいて設け、前記回転体が回転したとき、前記溝の有無によって変化する前記回転体から発せられる磁界に応じた信号を生成する複数のセンサを前記円盤面に対向して設け、前記センサにより生成される信号に基づき前記回転体の回転角度を求めるとともに、前記回転体の軸ずれの有無を検出することを要旨とする。
【０００８】
同構成によれば、円盤面に対向する複数のセンサを設けることにより、同センサは、回転体の軸ずれを検出することができる。また、この円盤面には径方向へ延びる溝が形成されている。センサは、この溝の有無の検出によって回転体の回転角度を検出する。さらに、センサは、回転体が軸ずれした場合には、センサと溝との対向する位置関係が変化することにより、その軸ずれを検出することができる。すなわち、本構成によれば、回転体の回転角度を検出するのに必要な構成により、回転体の軸ずれを検出することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転角度検出装置において、前記回転体の第１の円盤面には、複数の溝を第１の角度間隔で設け、前記第１の円盤面と反対側の第２の円盤面には、複数の溝を前記第１の角度間隔とは異なる第２角度間隔で設け、前記センサは、前記第１及び第２の円盤面にそれぞれ複数個が対向して設けられてなることを要旨とする。
【００１０】
同構成によれば、回転角度検出装置は、回転体の第１及び第２の円盤面に設けられる複数の溝の角度間隔が異なるため、双方から回転角度を検出することができる。このため、この回転角度検出装置では、回転体の１周（３６０°）における絶対角の算出が可能になる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転角度検出装置において、前記第１及び第２の円盤面に対向する前記センサは、それぞれ前記回転体の回転軸を挟んで互いに反対側に２つ設けられることを要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、回転体の回転軸が傾く軸ずれの場合、一方のセンサと回転体とが近接するとき、他方のセンサと回転体とは離間する。従って、一方のセンサには強い磁界が付与され、他方のセンサには弱い磁界が付与されることとなる。すなわち、同じ円盤面に対向する２つのセンサに付与される磁界の強さが異なる。このように、同じ円盤面に対向する２つのセンサが、回転体の回転軸を挟んで反対側に設けることによって、回転体の回転軸が傾く場合における軸ずれを、容易に検出することがきできる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の回転角度検出装置において、前記回転体の回転軸を挟んで設けられる２つのセンサの角度間隔は、前記溝の角度間隔と異なることを要旨とする。
【００１４】
２つのセンサから出力される信号が一致する場合、片方のセンサは、回転体の軸ずれのみを検出するセンサとなる。同構成によれば、２つのセンサから出力される信号には、ずれが生じる。すなわち、これにより、同一面に形成される溝から２通りの方法でもって回転体の回転角度を検出することができるので、回転体の角度を精度良く検出することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転角度検出装置において、前記回転体は導電性材料からなり、前記センサは、前記回転体の円盤面に交番磁界を付与することにより同円盤面に渦電流を発生させる励磁コイルと、前記回転体の円盤面に発生した渦電流に起因して生じる磁界の変化を検出する検出コイルとを備え、前記検出コイルを通じて検出される磁界の変化に基づいて前記溝の近接を検知する渦電流探傷センサであることを要旨とする。
【００１６】
同構成によれば、円筒状の導電性材料に溝を形成するのみで、回転角度の検出に適した回転体を容易に構成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、回転角度の検出に用いる構成を利用して、回転体の軸ずれを検知可能とした回転角度検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明における回転角度検出装置の一実施形態を示す概要図。
【図２】（ａ）は、同実施形態における回転体の左側の円盤面に対する渦電流探傷センサの搭載位置を示す平面図、（ｂ）は、同実施形態における回転体の右側の円盤面に対する渦電流探傷センサの搭載位置を示す平面図。
【図３】（ａ）は、渦電流探傷センサの構造並びに渦電流の流れ態様を模式的に示す斜視図、（ｂ）は、渦電流探傷センサの近傍に溝がある場合の渦電流の流れ態様を模式的に示す斜視図。
【図４】（ａ）は、回転体が軸ずれして同回転体と渦電流探傷センサとの距離が基準距離よりも離れた状態を示す斜視図、（ｂ）は、回転体が軸ずれして同回転体と渦電流探傷センサとの距離が基準距離よりも近い状態を示す斜視図。
【図５】（ａ）は、渦電流探傷センサと回転体との距離が標準的な場合、（ｂ）は、渦電流探傷センサと回転体との距離が離れた場合、又は渦電流探傷センサの近傍に溝がある場合、（ｃ）は、渦電流探傷センサと回転体との距離が近づいた場合における検出コイルに誘起される交流電圧の波形を示す図。
【図６】（ａ）は、励磁コイルに出力する交流電圧の波形を示す図、（ｂ）〜（ｅ）は、検出コイルに誘起される交流電圧の波形を示す図。
【図７】制御装置に格納されて回転体の絶対角度の算出に用いられる角度対応を示す図。
【図８】同実施形態における回転体の軸ずれ態様を示す斜視図。
【図９】（ａ）〜（ｆ）は、図８におけるＡ〜Ｆの各方向に回転体が軸ずれした場合の各検出コイルに誘起される交流電圧の波形を示す図。
【図１０】（ａ）は、図８におけるＥ方向に回転体が軸ずれした場合の同回転体の右側円盤面の平面図、（ｂ）は、図８におけるＦ方向に回転体が軸ずれした場合の同回転体の右側円盤面の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明にかかる回転角度検出装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示されるように、ブラシレスモータ１０のモータ軸１１には、同モータ軸１１と一体回転する回転体２０が設けられている。この回転体２０は導電性材料からなり円盤状をなす。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、回転体２０の左面（第１の円盤面）には、径方向に延びる５本の溝Ｄ（７２°毎に１本）が、同じく右面（第２の円盤面）には、径方向に延びる６本の溝Ｄ（６０°毎に１本）が、それぞれ形成されている。溝Ｄは、回転体２０の左面及び右面において、回転方向に一定間隔をおいて設けられている。
【００２０】
図１に示すように、回転体２０の左方及び右方には、合計４つの渦電流探傷センサ３０（３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ）が設けられている。渦電流探傷センサ３０Ａ，３０Ｂは、回転体２０の左面に、渦電流探傷センサ３０Ｃ，３０Ｄは、回転体２０の右面にそれぞれ対向している。渦電流探傷センサ３０Ａ，３０Ｂ及び渦電流探傷センサ３０Ｃ，３０Ｄは、モータ軸１１を挟んで反対側に設けられている。
【００２１】
渦電流探傷センサ３０は、励磁コイル３１とこれの内側に設けられる検出コイル３２とにより構成され、それらの軸方向は、回転体２０の円盤面（左面及び右面）に対して垂直方向（モータ軸１１の軸方向と同一）となるように設けられている。励磁コイル３１（３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ）は、交流電圧の供給に基づいて回転体２０の円盤面に対して交番磁界を印加して、当該回転体２０の表面（ここでは円盤面）に渦電流を発生させる。これに対して、検出コイル３２（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ）は、渦電流によって生じる磁界（交番磁界）に誘起されて交流電圧を出力する。検出コイル３２が誘起される交流電圧は、回転体２０の回転に伴う溝Ｄの有無により変化する。
【００２２】
各渦電流探傷センサ３０は、制御装置１２と電気的に接続されている。制御装置１２は、各励磁コイル３１への交流電圧の供給制御と、各検出コイル３２に誘起される交流電圧に基づき、回転体２０、すなわちモータ軸１１の回転角度の検出を行う。また、制御装置１２は、各検出コイル３２の検出結果に基づき、回転体２０の軸ずれの検出も行う。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、励磁コイル３１と検出コイル３２とは、同心円状に設けられる。今、モータ軸１１の上側に設けられる渦電流探傷センサ３０Ａの位置を回転体２０の軸心（モータ軸１１）に対して０°とすると、モータ軸１１の下側の渦電流探傷センサ３０Ｂは、１６２°（７２°＋７２°＋１８°（＝７２°／４））の位置に設けられる。すなわち、渦電流探傷センサ３０Ｂは、渦電流探傷センサ３０Ａに対して溝間隔（ここでは７２°）から４分の１周期だけ時計方向へずらした位置（１８°）に配置される。
【００２４】
一方、図２（ｂ）に示すように、モータ軸１１の上側に設けられる渦電流探傷センサ３０Ｃの位置を回転体２０の軸心に対して０°とすると、モータ軸１１の下側の渦電流探傷センサ３０Ｄは、１９５°（６０°＋６０°＋６０°＋１５°（＝６０°／４））の位置に設けられる。すなわち、渦電流探傷センサ３０Ｄは、渦電流探傷センサ３０Ｃに対して溝間隔（ここでは６０°）から４分の１周期だけ時計方向へずらした位置（１５°）に配置される。
【００２５】
次に、各渦電流探傷センサ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄと回転体２０との距離の検出原理、及び回転体２０に設けられる溝Ｄの検出原理について説明する。ここでは、渦電流探傷センサ３０Ａについて代表的に説明する。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、この渦電流探傷センサ３０Ａでは、一定の周波数の交流電圧の供給を通じて励磁コイル３１Ａが交番磁界を被検出体（ここでは、回転体２０）に付与する。これによって回転体２０の外周面の表面には渦電流Ｉｗが発生する。検出コイル３２Ａは、渦電流Ｉｗによって誘起される交番磁界と、励磁コイル３１Ａに供給される交流電圧によって誘起される交番磁界との合成磁界により、交流電圧が誘起される。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、渦電流探傷センサ３０Ａの直下又はその近傍に溝Ｄが存在しない場合には、回転体２０が回転した場合であっても、渦電流探傷センサ３０Ａと回転体２０の外周面との距離は一定（基準距離）となる。励磁コイル３１Ａに交流電圧を印加すると、回転体２０の表面に渦電流Ｉｗが発生する。このとき、検出コイル３２Ａには、この渦電流Ｉｗによって図５（ａ）に示す交流電圧が誘起される。すなわち、検出コイル３２Ａに誘起される交流電圧（振幅）は、渦電流探傷センサ３０Ａと回転体２０の円盤面との距離に応じた一定の値に保たれる。
【００２８】
図４（ａ）に示すように、回転体２０が軸ずれして、当該回転体２０の外周面と渦電流探傷センサ３０Ａとの距離が基準距離よりも大きくなる場合には、図５（ｂ）に示すように、検出コイル３２Ａに誘起される交流電圧（振幅）は、小さくなる。反対に、図４（ｂ）に示すように、回転体２０の外周面と渦電流探傷センサ３０Ａとの距離が基準距離よりも小さくなる場合には、図５（ｃ）に示すように、検出コイル３２Ａに誘起される交流電圧（振幅）は、大きくなる。
【００２９】
制御装置１２は、検出コイル３２Ａが誘起される交流電圧の大きさによって、回転体２０の外周面と検出コイル３２Ａとの距離を検出して、回転体２０の軸ずれを検出することができる。
【００３０】
また、検出コイル３２Ａに誘起される交流電圧の大きさは、溝Ｄの有無によっても変化する。図４（ｂ）に示すように、回転体２０が図示矢印方向に回転して、渦電流探傷センサ３０Ａの直下又はその近傍に溝Ｄなどが存在している場合には、渦電流Ｉｗの流れに変化が生じる。例えば、図３（ａ）に示す状態と比較すると、図３（ｂ）に示す状態では、渦電流Ｉｗの一部は溝Ｄによって遮断される。すなわち、渦電流Ｉｗが好適に流れる面積が減少する。渦電流Ｉｗによって生じる磁界の強さは、渦電流Ｉｗが流れる面積の大きさに比例する。従って、図３（ｂ）に示す状況では、検出コイル３２Ａに誘起される交流電圧（振幅）は、図５（ｂ）に示すように小さくなる。
【００３１】
このように、渦電流探傷センサ３０Ａでは、溝Ｄの有無を、検出コイル３２Ａに誘起される交流電圧の変化によって検出することができる。なお、回転体２０の軸ずれの検出及び溝Ｄの有無の検出は、各渦電流探傷センサ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄのいずれにおいても可能である。
【００３２】
次に、回転体２０の軸ずれが起きない前提で、回転体２０が回転したときの回転角度の検出態様について説明する。
制御装置１２から、図６（ａ）に示す波形の交流電圧が印加された各励磁コイル３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、各々が対おいする回転体２０の表面（円盤面）に渦電流を発生させる。この場合において、検出コイル３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の波形を、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）、及び図６（ｅ）にそれぞれ示す。
【００３３】
回転体２０の左面には、７２°毎に溝Ｄが形成されているので、検出コイル３２Ａ，３２Ｂに誘起される交流電圧の波形は、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、７２°毎に振幅が著しく小さくなる。また、検出コイル３２Ｂは、検出コイル３２Ａに対して溝Ｄの間隔の４分の１周期だけずらして配置されているため、検出コイル３２Ｂに誘起される交流電圧の波形は、検出コイル３２Ａに誘起される交流電圧の波形に対し、位相が４分の１周期分（１８°）ずれたものとなる。
【００３４】
回転体２０の右面には、６０°毎に溝Ｄが形成されているので、検出コイル３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の波形は、図６（ｄ）及び図６（ｅ）に示すように、６０°毎に振幅が著しく小さくなる。また、検出コイル３２Ｄは、検出コイル３２Ｃに対して溝Ｄの間隔の４分の１周期だけずらして配置されているため、検出コイル３２Ｄに誘起される交流電圧の波形は、検出コイル３２Ｃに誘起される交流電圧の波形に対し、位相が４分の１周期分（１５°）ずれたものとなる。
【００３５】
制御装置１２は、検出コイル３２Ａ，３２Ｂ及び検出コイル３２Ｃ，３２Ｄに誘起された交流電圧の波形に基づき、回転体２０の回転角度を算出する。制御装置１２は、まず回転体２０の左面及び右面において隣り合う２つの溝Ｄの間の角度範囲（７２°，６０°）における回転体２０の回転角度θ１，θ２を算出する。
【００３６】
本例では、検出コイル３２Ａ，３２Ｂは４分の１周期ずれた交流電圧（正弦波、余弦波）を出力する。制御装置１２は、これらから得られる電圧値Ｖを式（１）に適用することにより、回転方向において隣り合う２つの溝Ｄの間の角度範囲（７２°）における回転体２０の回転角度θ１を特定する。
【００３７】
θ＝ａｒｃｔａｎＶ・・・（１）
検出コイル３２Ａ，３２Ｂに誘起される電圧の波形は、４分の１周期ずれているので、この周期のずれから角度θ１を正確に特定することができる。検出コイル３２Ｃ，３２Ｄに誘起される電圧からも同様にして回転体２０の右面において隣り合う２つの溝Ｄの角度範囲（６０°）における回転体２０の回転角度θ２が求められる。
【００３８】
制御装置１２の記憶装置には、図７に示すような、角度対応表が格納されている。制御装置１２は、検出コイル３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の波形から特定された回転体２０の左面及び右面における回転角度θ１，θ２と、図７に示す角度対応表とから、回転体２０、すなわちモータ軸１１の１回転（３６０°）中の回転角度θを絶対値で検出する。例えば、回転体２０の左面における回転角度θ１が２４°、回転体２０の右面における回転角度θ２が３６°であった場合には、モータ軸１１の回転角度は９６°である。このように、左面及び右面において溝間隔の異なる回転体２０を採用することにより、モータ軸１１の回転角度（絶対角）を正確に算出することができる。
【００３９】
次に、モータ軸１１の軸ずれ（回転体２０の位置ずれ）が起きた場合について説明する。なお、図９（ａ）〜図９（ｆ）に示す各グラフの横軸は回転角度を、縦軸は検出電圧をそれぞれ示す。
【００４０】
図８に示すように、回転体２０が矢印Ａ方向に変位した場合には、当該回転体２０と渦電流探傷センサ３０Ａ，３０Ｂとの距離が近くなり、回転体２０と、渦電流探傷センサ３０Ｃ，３０Ｄとの距離が遠くなる。この場合、回転体２０の左面には、励磁コイル３１Ａ，３１Ｂから印加される磁界により誘起される渦電流Ｉｗが通常よりも多く流れる。従って、図９（ａ）の左側２列に示すように、この渦電流Ｉｗによって検出コイル３２Ａ，３２Ｂに誘起される交流電圧の電圧値は高くなる。一方、回転体２０の右面には、励磁コイル３１Ｃ，３１Ｄから印加される磁界により誘起される渦電流Ｉｗが通常よりも少なく流れる。従って、図９（ａ）の右側２列に示すように、この渦電流Ｉｗによって検出コイル３２Ａ，３２Ｂに誘起される交流電圧の電圧値は低くなる。すなわち、制御装置１２は、各検出コイル３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の波形が図９（ａ）に示す波形となった場合に、回転体２０が矢印Ａ方向に変位（軸ずれ）したことを検出することができる。
【００４１】
一方、回転体２０が矢印Ａ方向とは反対の矢印Ｂ方向に変位した場合には、当該回転体２０と渦電流探傷センサ３０Ａ，３０Ｂとの距離が遠くなり、回転体２０と渦電流探傷センサ３０Ｃ，３０Ｄとの距離が近くなる。すなわち、図９（ｂ）に示すように、検出コイル３２Ａ，３２Ｂに誘起される交流電圧の電圧値は低くなるとともに、検出コイル３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の電圧値は高くなる。従って、制御装置１２は、各検出コイル３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の波形が図９（ｂ）に示す波形となった場合に、回転体２０が矢印Ｂ方向に変位したことを検出することができる。
【００４２】
図８に示すように、回転体２０が矢印Ｃ方向に軸ずれ（傾斜）した場合には、当該回転体２０と渦電流探傷センサ３０Ｂ，３０Ｃとの距離が近くなり、回転体２０と、渦電流探傷センサ３０Ａ，３０Ｄとの距離が遠くなる。すなわち、図９（ｃ）に示すように、検出コイル３２Ｂ，３２Ｃに誘起される交流電圧の電圧値は低くなるとともに、検出コイル３２Ａ，３２Ｄに誘起される交流電圧の電圧値は高くなる。従って、制御装置１２は、各検出コイル３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の波形が図９（ｃ）に示す波形となった場合に、回転体２０が矢印Ｃ方向に軸ずれしたことを検出することができる。
【００４３】
一方、回転体２０が矢印Ｃ方向とは反対の矢印Ｄ方向に軸ずれした場合には、当該回転体２０と渦電流探傷センサ３０Ｂ，３０Ｃとの距離が遠くなり、回転体２０と渦電流探傷センサ３０Ａ，３０Ｄとの距離が近くなる。すなわち、図９（ｄ）に示すように、検出コイル３２Ｂ，３２Ｃに誘起される交流電圧の電圧値は低くなるとともに、検出コイル３２Ａ，３２Ｄに誘起される交流電圧の電圧値は高くなる。従って、制御装置１２は、各検出コイル３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の波形が図９（ｄ）に示す波形となった場合に、回転体２０が矢印Ｄ方向に軸ずれしたことを検出することができる。
【００４４】
図８に示すように、回転体２０が矢印Ｅ方向（上方）及び矢印Ｆ方向（下方）に軸ずれ（変位）した場合には、励磁コイル３１によって誘起される渦電流Ｉｗが流れることのできる面積が変化する。例えば、回転体２０の右面において、回転体２０が矢印Ｅ方向に変位した場合、図１０（ａ）に示すように、渦電流探傷センサ３０Ｃと回転体２０の軸（モータ軸１１）との距離が近くなる一方、渦電流探傷センサ３０Ｄと回転体２０の軸（モータ軸１１）との距離が遠くなる。また、回転体２０が矢印Ｆ方向に変位した場合、図１０（ｂ）に示すように、渦電流探傷センサ３０Ｃと回転体２０の軸（モータ軸１１）との距離が遠くなる一方、渦電流探傷センサ３０Ｄと回転体２０の軸（モータ軸１１）との距離が近くなる。
【００４５】
回転体２０の溝Ｄは、円盤の中心から径方向に放射状に延びるように形成されているので、渦電流探傷センサ３０Ｃ，３０Ｄが、回転体２０の軸（モータ軸１１）に近づくほど、渦電流Ｉｗが流れる範囲が狭くなり、回転体２０の軸から離れる（回転体２０の縁部に近づく）ほど、渦電流Ｉｗが流れる範囲が広くなる。すなわち、渦電流探傷センサ３０Ｃ，３０Ｄが、回転体２０の軸に近づくほど、検出コイル３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の電圧値が低くなり、回転体２０の軸から離れるほど、検出コイル３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の電圧値が高くなる。これは、回転体２０の左面においても同様のことが言える。
【００４６】
従って、回転体２０が矢印Ｅ方向に軸ずれした場合には、図９（ｅ）に示すように、検出コイル３２Ａ，３２Ｃに誘起される交流電圧の電圧値は低くなるとともに、検出コイル３２Ｂ，３２Ｄに誘起される交流電圧の電圧値は高くなる。従って、制御装置１２は、各検出コイル３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の波形が図９（ｅ）に示す波形となった場合に、回転体２０が矢印Ｅ方向に軸ずれしたことを検出することができる。
【００４７】
一方、回転体２０がＥ方向とは反対の矢印Ｆ方向へ軸ずれした場合には、各検出コイル３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の増減傾向は、矢印Ｅ方向に軸ずれした場合とは、反対となる。すなわち、図９（ｆ）に示すように、検出コイル３２Ｂ，３２Ｄに誘起される交流電圧の電圧値は低くなるとともに、検出コイル３２Ａ，３２Ｃに誘起される交流電圧の電圧値は高くなる。従って、制御装置１２は、各検出コイル３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の波形が図９（ｆ）に示す波形となった場合に、回転体２０が矢印Ｆ方向に軸ずれしたことを検出することができる。
【００４８】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）回転体２０の左右両側の円盤面にそれぞれ異なる角度間隔を有し径方向に延びて形成される複数の溝Ｄと、この両円盤面にそれぞれ対向する２組の渦電流探傷センサ３０Ａ，３０Ｂ及び渦電流探傷センサ３０Ｃ，３０Ｄとを備える。これら各渦電流探傷センサ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄを構成する各検出コイル３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧に基づき、回転体２０の回転角度を検出するとともに、回転体２０の軸ずれも検知することができる。
【００４９】
（２）回転体２０の円盤面に設けられる溝Ｄの角度間隔が左側の円盤面と右側の円盤面とで異なるため、回転体２０の左側の円盤面に対向して設けられる検出コイル３２Ａ，３２Ｂと、回転体２０の右側の円盤面に対向して設けられる検出コイル３２Ｃ，３２Ｄとの双方に誘起される交流電圧から隣り合う溝Ｄの間における回転体２０の回転角度を検出することができる。このため、この回転角度検出装置では、回転体の１周（３６０°）における絶対角の算出ができる。
【００５０】
（３）検出コイル３２Ａ，３２Ｂは、回転体２０の回転軸を挟んで設けられる。また、検出コイル３２Ｃ，３２Ｄも回転体２０の回転軸を挟んで設けられる。このため、回転体２０の回転軸が傾いた場合、一方の検出コイル３２Ａ（３２Ｃ）に誘起される交流電圧の電圧値（振幅）の大きさが増大すれば、他方の検出コイル３２Ｂ（３２Ｄ）に誘起される交流電圧の電圧値の大きさは減少する。これにより、回転体２０の回転軸の傾きを、容易に検出することがきできる。
【００５１】
（４）渦電流探傷センサ３０Ｂは、渦電流探傷センサ３０Ａが設けられる位置から１６２°ずれた位置に、渦電流探傷センサ３０Ｄは、渦電流探傷センサ３０Ｃが設けられる位置から１９５°ずれた位置にそれぞれ設けられる。渦電流探傷センサ３０Ｂは、渦電流探傷センサ３０Ａに対し回転体２０の左側の円盤面に形成される溝Ｄの角度間隔７２°の４分の１周期だけずれて配置される。渦電流探傷センサ３０Ｄは、渦電流探傷センサ３０Ｃに対し回転体２０の右側の円盤面に形成される溝Ｄの角度間隔６０°の４分の１周期だけずれて配置される。このため、検出コイル３２Ａ，３２Ｂに誘起される交流電圧の波形は、４分の１周期ずれる。また、検出コイル３２Ｃ，３２Ｄに誘起される交流電圧の波形は、４分の１周期ずれる。従って、制御装置１２は、２組の渦電流探傷センサ３０Ａ，３０Ｂ及び渦電流探傷センサ３０Ｃ，３０Ｄから、回転体２０の左面及び右面において、隣り合う溝Ｄの間における回転体２０の２つの回転角度を算出する。そして、制御装置１２は、これら２つの回転角度を組み合わせて、回転体２０の１周（３６０°）における絶対角を算出することができる。
【００５２】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００５３】
・上記実施形態では、回転体２０の両側の円盤面に形成される溝Ｄの間隔は、一定間隔としたが、必ずしも一定でなくてもよい。
【００５４】
・上記実施形態において、回転体２０の左側の円盤面には５本、右側の円盤面には６本の溝Ｄを形成したが、溝Ｄの本数はこれに限らない。例えば、溝Ｄの本数を増やすほど、回転角度を検出できる分解能が増加するため、回転体２０の回転角度をより細かく検出することが可能となる。
【００５５】
・上記実施形態において、この回転角度検出装置は、モータ軸１１に設けられるものに限らない。例えば、軸受、その他回転軸など、回転するものであれば、本発明を適用することができる。
【００５６】
・上記実施形態において、回転体２０の片側の円盤面を面一に形成してもよい。すなわち、溝Ｄを省略してもよい。この場合、面一に形成した円盤面と対向する渦電流探傷センサを省略してもよい。このように構成した場合であっても、制御装置１２は、回転体２０の隣り合う溝Ｄの間における回転角度及び軸ずれを検出することができる。
【００５７】
・上記実施形態において、渦電流探傷センサ３０Ｂは、渦電流探傷センサ３０Ａに対して１６２°、渦電流探傷センサ３０Ｃは、渦電流探傷センサ３０Ａに対し１９５°、それぞれずれた位置に配置されたが、渦電流探傷センサ３０Ｂ，３０Ｃが配置される位置はこれに限らない。検出コイル３２Ａと検出コイル３２Ｂ，３２Ｃとが出力する波形に位相差がでるように配置すればよい。なお、上記実施形態で述べたように、検出コイル３２Ｂ，３２Ｃに誘起される交流電圧の波形と、検出コイル３２Ａに誘起される交流電圧の波形とを４分の１周期ずらすためには、検出コイル３２Ｂは、検出コイル３２Ａから１８°±７２°×Ｘ（Ｘは整数）、検出コイル３２Ｄは、検出コイル３２Ｃから１５°±６０°×Ｘ（Ｘは整数）の位置に配置すればよい。
【符号の説明】
【００５８】
θ…回転角度（絶対角）、θ１，θ２…回転角度、Ｄ…溝、Ｖ…電圧値、Ｉｗ…渦電流、１０…ブラシレスモータ、１１…モータ軸、１２…制御装置、２０…回転体、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ…渦電流探傷センサ、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ…励磁コイル、３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ…検出コイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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