(57)【要約】【課題】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。【解決手段】角度センサのセンサステータは、SIN信号検出コイル10を構成し、周方向に配置され、接続線15（15a〜15e）を介し直列に接続された一連の円弧状コイル10A〜10Dを含み、各円弧状コイル10A〜10Dの一端10bが接続線15dを介し正極端子16に接続され、他端10cが接続線15eを介し負極端子17に接続される。接続線15a〜15eは、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、円弧状コイル10A〜10Dの一端10aを折り返し点としその一端10aに接続された一本の接続線15eがその他の接続線15a〜15dに対し上下に重ねて配置される。接続線15a〜15eは、円弧状コイル10A〜10Dの径方向中央部を通り、円弧状コイル10A〜10Dと上下に重ねて配置される。COS信号検出コイル20も同様である。【選択図】        図４
2014122867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１６３５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【発明の効果】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】同実施形態に係り、第２コイル層等を示す平面図。
【図１３】同実施形態に係り、第１接続線層等を示す平面図。
【図１４】同実施形態に係り、第２接続線層等を示す平面図。
【図１５】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。
【図１６】同実施形態に係り、第１コイル層等を示す平面図。
【図１７】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。
【図１８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。）。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
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。
【符号の説明】
【００８３】
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）
【図１】
2014122867.tif 000003
【図２】
2014122867.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2014122867.tif 000007
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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