(57)【要約】【課題】センサロータを構成する円環状の平面コイルの径方向内側と径方向外側で巻数を均一とし、平面コイルで発生する磁束のバランスを改善し、検出誤差を低減すること。【解決手段】角度センサは、円環状の平面コイル２２を含むセンサロータと、センサロータの平面コイル２２に対し対向配置された円環状の平面コイルを含むセンサステータとを備える。センサロータの平面コイル２２は、円周方向に配置された２つの平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂを含み、一方の平面コイルパターン２６Ａが、他方の平面コイルパターン２６Ｂの磁界と逆方向の磁界を発生するように巻回される。両平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂは、径方向内側と径方向外側に円周方向へ延びる巻回パターン部２６Ａａ，２６Ａｂ，２６Ｂａ，２６Ｂｂを含み、径方向内側の巻回パターン部２６Ａａ，２６Ｂａの巻数と径方向外側の巻回パターン部２６Ａｂ，２６Ｂｂの巻数が同一となっている。【選択図】        図４
2014016271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取り付けられ、表面に円環状をなす平面コイルが形成されたセンサロータと、
前記平面コイルが、円周方向に並んで配置された複数の平面コイルパターンを含み、隣り合う二つの平面コイルパターンの一方が、他方の磁界とは逆方向の磁界を発生するように巻回されることと、
前記センサロータの前記表面に対し表面が隙間を介して対向して配置され、前記表面に円環状の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、
前記センサロータの前記複数の平面コイルパターンは、それぞれ前記回転軸を中心として配置され、それぞれ径方向内側と径方向外側に円周方向へ延びる巻回パターン部を含み、前記径方向内側の巻回パターン部の巻数と前記径方向外側の巻回パターン部の巻数が同一であることを特徴とする角度センサ。
【請求項２】
回転軸に取り付けられ、表面に円環状をなす平面コイルが形成されたセンサロータと、
前記平面コイルが、円周方向に並んで配置された第１の平面コイルパターンと第２の平面コイルパターンを含み、前記第２の平面コイルパターンが、前記第１の平面コイルパターンの磁界とは逆方向の磁界を発生するように巻回されることと、
前記センサロータの前記表面に対し表面が隙間を介して対向して配置され、前記表面に円環状の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、
前記センサロータの前記第１の平面コイルパターン及び前記第２の平面コイルパターンは、それぞれ前記回転軸を中心として配置され、それぞれ径方向内側と径方向外側に円周方向へ延びる巻回パターン部を含み、前記径方向内側の巻回パターン部の巻数と前記径方向外側の巻回パターン部の巻数が同一であることを特徴とする角度センサ。
【請求項３】
前記センサロータの前記平面コイルは、前記第１の平面コイルパターン及び前記第２の平面コイルパターンが設けられる領域の径方向内側に、前記第１の平面コイルパターン及び前記第２の平面コイルパターンと直列に接続される渦巻状に巻回されたロータリートランスコイルパターンを更に含み、
前記第１の平面コイルパターンと前記第２の平面コイルパターンは、前記ロータリートランスコイルパターンに近接して配置された渡り線パターンを介して接続され、前記渡り線パターンは、前記ロータリートランスコイルパターンの少なくとも一部を構成することを特徴とする請求項２に記載の角度センサ。
【請求項４】
前記第１の平面コイルパターン及び前記第２の平面コイルパターンは、それぞれ絶縁膜を介して重ねて配置される第１のコイルパターン層及び第２のコイルパターン層を含み、
前記両コイルパターン層が径方向へ延びる巻回パターン部を含み、前記両コイルパターン層の間の接続部が、前記径方向へ延びる巻回パターン部に設けられることを特徴とする請求項２又は３に記載の角度センサ。
【請求項５】
前記第１の平面コイルパターン及び前記第２の平面コイルパターンは、それぞれ絶縁膜を介して重ねて配置される第１のコイルパターン層及び第２のコイルパターン層を含み、
前記第１の平面コイルパターンを構成する径方向内側及び径方向外側の巻回パターン部と前記第２の平面コイルパターンを構成する径方向外側及び径方向内側の巻回パターン部が第１のコイルパターン層に形成され、前記第１の平面コイルパターンを構成する径方向外側及び径方向内側の巻回パターン部と前記第２の平面コイルパターンを構成する径方向内側及び径方向外側の巻回パターン部が第２のコイルパターン層に形成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、モータやエンジンの出力軸に対して設けられ、そ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に記載される回転トランス形レゾルバが知られている。このレゾルバは、固定側のコアと、固定側コアと隙間を介して対向配置され、シャフトと一体に回転する回転側コアとを備える。固定側コアには、一次側巻線が設けられ、回転側コアには二次側巻線が設けられる。これら一次側巻線と二次側巻線により回転トランス部が構成される。また、回転側コアには、励磁巻線が円環状に設けられ、固定側コアには、検出巻線が円環状に設けられる。これら励磁巻線と検出巻線により信号発生部が構成される。回転側コアの表面に対向する固定側コアの表面には、一次側巻線と検出巻線とを一体に形成した固定側シートコイルが固定される。また、回転側コアの表面には、二次側巻線と励磁巻線とを一体に形成した回転側シートコイルが固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１３６２１１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に記載のレゾルバでは、回転側シートコイルにつき、励磁巻線の巻数が円環状の内側と外側で不均一となっていた。このため、励磁巻線の全周にわたり一定の磁束を発生させることができず、レゾルバとして検出誤差の原因となっていた。
【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、センサロータを構成する円環状の平面コイルの径方向内側と径方向外側で巻数を均一とし、平面コイルで発生する磁束のバランスを改善し、検出誤差の低減を図る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、表面に円環状をなす平面コイルが形成されたセンサロータと、平面コイルが、円周方向に並んで配置された複数の平面コイルパターンを含み、隣り合う二つの平面コイルパターンの一方が、他方の磁界とは逆方向の磁界を発生するように巻回されることと、センサロータの表面に対し表面が隙間を介して対向して配置され、表面に円環状の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、センサロータの複数の平面コイルパターンは、それぞれ回転軸を中心として配置され、それぞれ径方向内側と径方向外側に円周方向へ延びる巻回パターン部を含み、径方向内側の巻回パターン部の巻数と径方向外側の巻回パターン部の巻数が同一であることを趣旨とする。
【０００７】
上記発明の構成によれば、センサロータにつき、円環状の平面コイルを構成する複数の平面コイルパターンの径方向内側の巻回パターン部の巻数と径方向外側の巻回パターン部の巻数が同一であるので、平面コイルとして径方向外側と径方向内側との間で巻数が均一となり、平面コイルの全周にわたって一定の磁束を発生させることが可能となる。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、回転軸に取り付けられ、表面に円環状をなす平面コイルが形成されたセンサロータと、平面コイルが、円周方向に並んで配置された第１の平面コイルパターンと第２の平面コイルパターンを含み、第２の平面コイルパターンが、第１の平面コイルパターンの磁界とは逆方向の磁界を発生するように巻回されることと、センサロータの表面に対し表面が隙間を介して対向して配置され、表面に円環状の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、センサロータの第１の平面コイルパターン及び第２の平面コイルパターンは、それぞれ回転軸を中心として配置され、それぞれ径方向内側と径方向外側に円周方向へ延びる巻回パターン部を含み、径方向内側の巻回パターン部の巻数と径方向外側の巻回パターン部の巻数が同一であることを趣旨とする。
【０００９】
上記発明の構成によれば、センサロータにつき、円環状の平面コイルを構成する第１及び第２の平面コイルパターンの径方向内側の巻回パターン部の巻数と径方向外側の巻回パターン部の巻数が同一であるので、平面コイルとして径方向外側と径方向内側との間で巻数が均一となり、平面コイルの全周にわたって一定の磁束を発生させることが可能となる。
【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、センサロータの平面コイルは、第１の平面コイルパターン及び第２の平面コイルパターンが設けられる領域の径方向内側に、第１の平面コイルパターン及び第２の平面コイルパターンと直列に接続される渦巻状に巻回されたロータリートランスコイルパターンを更に含み、第１の平面コイルパターンと第２の平面コイルパターンは、ロータリートランスコイルパターンに近接して配置された渡り線パターンを介して接続され、渡り線パターンは、ロータリートランスコイルパターンの少なくとも一部を構成す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、第１の平面コイルパターンと第２の平面コイルパターンを接続する渡り線パターンが、両コイルパターンが設けられる領域の径方向内側に配置されるロータリートランスコイルパターンに近接して配置され、そのロータリートランスコイルパターンの少なくとも一部を構成する。このため、渡り線パターンがコンパクトに配置されることとなり、ロータリートランスコイルパターンの信号伝達効率が良くなる。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、第１の平面コイルパターン及び第２の平面コイルパターンは、それぞれ絶縁膜を介して重ねて配置される第１のコイルパターン層及び第２のコイルパターン層を含み、両コイルパターン層が径方向へ延びる巻回パターン部を含み、両コイルパターン層の間の接続部が、径方向へ延びる巻回パターン部に設けられることを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、請求項２又は３に記載の発明の作用に加え、第１及び第２の平面コイルパターンをそれぞれ構成する第１及び第２のコイルパターン層の間の接続部が、両コイルパターン層の径方向へ延びる巻回パターン部に設けられる。このため、両コイルパターンの径方向外側及び径方向内側を外した部位に接続部が設けられるので、各平面コイルパターンの径方向外側と径方向内側との間で巻回パターン部のバランスがよくなる。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、第１の平面コイルパターン及び第２の平面コイルパターンは、それぞれ絶縁膜を介して重ねて配置される第１のコイルパターン層及び第２のコイルパターン層を含み、第１の平面コイルパターンを構成する径方向内側及び径方向外側の巻回パターン部と第２の平面コイルパターンを構成する径方向外側及び径方向内側の巻回パターン部が第１のコイルパターン層に形成され、第１の平面コイルパターンを構成する径方向外側及び径方向内側の巻回パターン部と第２の平面コイルパターンを構成する径方向内側及び径方向外側の巻回パターン部が第２のコイルパターン層に形成されることを趣旨とする。
【００１５】
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、第１のコイルパターン層と第２のコイルパターン層につき、径方向外側及び径方向内側の巻回パターン部の巻方が均一となり、第１及び第２の平面コイルパターンの構成が均一化する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、センサロータを構成する円環状の平面コイルの径方向内側と径方向外側で巻数を均一とし、平面コイルで発生する磁束のバランスを改善することができ、角度センサとして検出誤差を低減することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、センサロータを構成する円環状の平面コイルの径方向内側と径方向外側で巻数を均一とし、平面コイルで発生する磁束のバランスを改善することができ、角度センサとして検出誤差を低減することができる。
【００１８】
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、角度センサとしてＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、請求項２又は３に記載の発明の効果に加え、角度センサとして検出精度を向上させることができる。
【００２０】
請求項５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、角度センサとして検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係り、角度センサとそれを取り付けたモータを示す正断面図。
【図２】同実施形態に係り、角度センサを構成するセンサロータを示す平面図。
【図３】同実施形態に係り、角度センサを構成するセンサステータを示す平面図。
【図４】同実施形態に係り、センサロータの平面コイルを示す平面図。
【図５】同実施形態に係り、平面コイルを構成する第１のコイルパターン層及びロータリートランスコイルパターンを示す平面図。
【図６】同実施形態に係り、平面コイルを構成する第２のコイルパターン層及びロータリートランスコイルパターンを示す平面図。
【図７】同実施形態に係り、第１実施形態、第２実施形態及び第３の実施形態と従来例との誤差の違いを比較して示すグラフ。
【図８】第２実施形態に係り、センサロータの平面コイルを示す平面図。
【図９】同実施形態に係り、平面コイルを構成する第１のコイルパターン層及びロータリートランスコイルパターンを示す平面図。
【図１０】同実施形態に係り、平面コイルを構成する第２のコイルパターン層及びロータリートランスコイルパターンを示す平面図。
【図１１】第３実施形態に係り、センサロータの平面コイルを示す平面図。
【図１２】同実施形態に係り、平面コイルを構成する第１のコイルパターン層及びロータリートランスコイルパターンを示す平面図。
【図１３】同実施形態に係り、平面コイルを構成する第２のコイルパターン層及びロータリートランスコイルパターンを示す平面図。
【図１４】同実施形態に係り、第１のコイルパターン層、第２のコイルパターン層及びロータリートランスコイルパターンを接続するための接続線を示す平面図。
【図１５】第４実施形態に係り、センサロータの平面コイルを示す平面図。
【図１６】同実施形態に係り、平面コイルを構成する第１のコイルパターン層及びロータリートランスコイルパターンを示す平面図。
【図１７】同実施形態に係り、平面コイルを構成する第２のコイルパターン層及びロータリートランスコイルパターンを示す平面図。
【図１８】第５実施形態に係り、センサロータの平面コイルを示す平面図。
【図１９】同実施形態に係り、平面コイルを構成する第１の平面コイルパターン及びロータリートランスコイルパターンを示す平面図。
【図２０】同実施形態に係り、平面コイルを構成する第２の平面コイルパターン及びロータリートランスコイルパターンを示す平面図。
【図２１】同実施形態に係り、平面コイルを構成する第３の平面コイルパターン及びロータリートランスコイルパターンを示す平面図。
【図２２】同実施形態に係り、平面コイルを構成する第４の平面コイルパターン及びロータリートランスコイルパターンを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１実施形態＞
以下、本発明における角度センサを具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１に、この実施形態における角度センサ１と、それを取り付けたモータ２を正断面図により示す（以下、便宜上、図１の向きを正面図とする。）。モータ２は、略円盤形状の外観を有するモータハウジング１１と、モータハウジング１１に内包され、その内側中心にてベアリング１２，１３を介して回転可能に支持された回転軸１４と、モータハウジング１１の内側にて回転軸１４の外周上に固定されたモータロータ１５と、モータロータ１５の外周側にて、隙間５を介してモータハウジング１１の内側に固定されたモータステータ１６とを備える。モータステータ１６には、コイル１７が設けられる。
【００２４】
図１において、モータハウジング１１の下側には、角度センサ１を収容するための収容部１１ａが一体に形成される。この収容部１１ａは、回転軸１４及びベアリング１３を中心に略円環状の周壁から構成される。収容部１１ａの外周の一部には、外部と連通する連通孔１１ｂが形成される。
【００２５】
図１に示すように、モータ２の回転軸１４は、略円筒形状をなし、大径部１４ａ及び小径部１４ｂと、大径部１４ａと小径部１４ｂとの境目の段部１４ｃとを含む。大径部１４ａは、一方のベアリング１２に支持され、その外周にモータロータ１５が固定される。小径部１４ｂは、他方のベアリング１３に支持され、その先端部が収容部１１ａの底壁に形成された軸孔１１ｃから外部へ突出する。
【００２６】
図１に示すように、角度センサ１は、センサステータ６及びセンサロータ７を備える。センサロータ７は、モータハウジング１１の内側にて、回転軸１４の小径部１４ｂの外周に圧入され、リング状のストッパ８により固定される。また、センサステータ６は、モータハウジング１１の収容部１１ａの内側にて、回転軸１４を中心にしてセンサロータ７と対向するように配置され、モータハウジング１１の外側から複数のボルト９により固定される。収容部１１ａの底壁には、複数のボルト９を挿通させる複数の長孔１１ｄが形成される。この実施形態では、複数のボルト９と収容部１１ａとの間に、複数のボルト９を一体的に連結する略円環状をなす連結部材１０が介在する。
【００２７】
図２に、この実施形態の角度センサ１を構成するセンサロータ７を平面図により示す。図１及び図２に示すように、センサロータ７は、円環平板状をなす樹脂製のロータ基板２１と、そのロータ基板２１の表面２１ａに配置された平面コイル２２と、ロータ基板２１の内周側に一体的に設けられ、センサロータ７を回転軸１４の外周に取り付けて固定するために回転軸１４と接触する略円環状をなす環状金属部材２３とを含む。
【００２８】
ロータ基板２１は、ＰＰＳ樹脂等により形成される。環状金属部材２３は、ＳＵＳ等により形成される。平面コイル２２は、インクジェット等を使用した印刷によりロータ基板２１の表面２１ａ上に形成され、その上に絶縁膜が形成される。図２に示すように、環状金属部材２３は、その内周に一体に形成された１つの突起２３ａと、その外周に一体に形成された半径方へ突出する複数の凸部２３ｂとを含む。複数の凸部２３ｂは、等角度間隔に放射状に形成される。金属部材２３は、これら凸部２３ｂを含む外周部分にて、ロータ基板２１に対しインサート成形される。
【００２９】
そして、図１に示すように、センサロータ７は、そのロータ基板２１の表面２１ａ側がセンサステータ６の表面側と対向するように配置され、回転軸１４の小径部１４ｂの外周に取り付けられる。ここで、センサロータ７は、環状金属部材２３の内周が、回転軸１４の小径部１４ｂの外周に圧入されて段部１４ｃにて位置決めされた状態で、リング状のストッパ８により抜け止めされる。また、環状金属部材２３の突起２３ａは、小径部１４ｂに形成されたキー溝（図示略）に係合し、センサロータ７が回転軸１４に対して回り止めされる。このようにしてセンサロータ７が回転軸１４と一体回転可能に固定される。
【００３０】
図３に、この実施形態の角度センサ１を構成するセンサステータ６を平面図により示す。図１及び図３に示すように、センサステータ６は、樹脂により略円環平板状に形成され、表面３１ａに平面コイル３２が配置されたステータ基板３１と、ステータ基板３１の裏面に設けられた複数の固定用凸部３３と、ステータ基板３１の裏面側にて外周縁に沿って形成され、軸方向へ延びる外周リブ３４と、ステータ基板３１の中央部分に形成され、回転軸１４が貫通する貫通孔３１ｂと、ステータ基板３１の裏面側にて貫通孔３１ｂの内周縁に沿って形成され、軸方向へ延びる内周リブ３５と、ステータ基板３１から横方向（水平方向）を向いた一つのコネクタ部３６とを備える。外周リブ３４と複数の固定用凸部３３とは、連続して一体に形成される。図３に示すように、ステータ基板３１の表面３１ａに配置された平面コイル３２は、インクジェット等を使用した印刷により形成され、その上に絶縁膜が形成される。
【００３１】
図１に示すように、各固定用凸部３３（図１には１つのみ図示した。）は、円柱形状をなし、この実施形態では、ステータ基板３１の裏面にてその外周に沿って等角度間隔に配置される。各固定用凸部３３には、ネジ穴３７ａを有する金属ブッシュ３７が設けられる。この金属ブッシュ３７は、固定用凸部３３に対してインサート成形される。金属ブッシュ３７には、センサステータ６をモータハウジング１１に固定するためにボルト９が締め付けられるようになっている。
【００３２】
図１に示すように、コネクタ部３６には、複数の金属製ターミナル３９がインサート成形される。各ターミナル３９は、直角に折れ曲がって形成され、第１の端部３９ａがコネクタ部３６の中に配置され、第２の端部３９ｂがステータ基板３１に配置される。ステータ基板３１に配置された各第２の端部３９ｂには、平面コイル３２を構成するコイル線が接続される。
【００３３】
次に、センサステータ６及びセンサロータ７の平面コイル３２，２２について詳しく説明する。図３に示すように、センサステータ６の平面コイル３２は、検出コイルパターン４１とロータリートランスコイルパターン４２とを含む。検出コイルパターン４１は、巻き方向が順方向のＳＩＮ相コイルパターン４１Ａと逆方向のＣＯＳ相コイルパターン４１Ｂとを含む。それらコイルパターン４１Ａ，４１Ｂは、それぞれ円環状をなすように円周方向に配置される。ロータリートランスコイルパターン４２は、検出コイルパターン４１が設けられる領域の径方向内側に配置される。検出コイルパターン４１とロータリートランスコイルパターン４２の上には、略円環状をなす絶縁膜（図示略）が形成される。ＳＩＮ相コイルパターン４１Ａは、その外周に接続線４３を含む。この接続線４３の端部には、一対をなすターミナル４３ａ，４３ｂａが設けられる。同様に、ＣＯＳ相コイルパターン４１Ｂは、その外周に接続線４４を含む。この接続線４４の端部には、一対をなすターミナル４４ａ，４４ｂが設けられる。また、ロータリートランスコイルパターン４２も接続線４５を含み、その端に一対のターミナル４５ａ，４５ｂが設けられる。各接続線４３〜４５のターミナル４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂは、それぞれコネクタ部３６に設けられたターミナル３９に接続され、外部回路に接続されるようになっている。
【００３４】
図２に示すように、センサロータ７の平面コイル２２は、励磁コイルパターン２６とロータリートランスコイルパターン２７とを含む。励磁コイルパターン２６は、円環状をなすように円周方向に配置された４つのコイル部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに
分けることができる。ロータリートランスコイルパターン２７は、円環状をなす励磁コイルパターン２６が設けられる領域の径方向内側に配置される。励磁コイルパターン２６とロータリートランスコイルパターン２７の層の上には、略円環状をなす絶縁膜（図示略）が形成される。
【００３５】
図４に、センサロータ７の平面コイル２２を平面図により示す。図５に、平面コイル２２を構成する第１のコイルパターン層２９Ａ,２９Ｂ及びロータリートランスコイルパターン２７Ａを平面図により示す。図６に、平面コイル２２を構成する第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂ及びロータリートランスコイルパターン２７Ｂを平面図により示す。
【００３６】
図４に示すように、平面コイル２２を構成する励磁コイルパターン２６は、円周方向に並んで配置された第１の平面コイルパターン２６Ａ（図４に示す右側半円部分）と第２の平面コイルパターン２６Ｂ（図４に示す左側半円部分）を含む。第２の平面コイルパターン２６Ｂは、第１の平面コイルパターン２６Ａの磁界とは逆方向の磁界を発生するように巻回される。第１及び第２の平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂは、それぞれ回転軸１４を中心として、すなわち環状金属部材２３を中心として配置される。各平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂは、それぞれ径方向内側に円周方向へ延びる巻回パターン部２６Ａａ，２６Ｂａと、径方向外側に円周方向へ延びる巻回パターン部２６Ａｂ，２６Ｂｂとを含む。ここで、径方向内側の巻回パターン部２６Ａａ，２６Ｂａの巻数と径方向外側の巻回パターン部２６Ａｂ，２６Ｂｂの巻数は同一となっている。
【００３７】
図４に示すように、センサロータ７の平面コイル２２は、第１の平面コイルパターン２６Ａ及び第２の平面コイルパターン２６Ｂが設けられる領域の径方向内側に、両平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂと直列に接続される渦巻状に巻回されたロータリートランスコイルパターン２７を更に含む。第１の平面コイルパターン２６Ａと第２の平面コイルパターン２６Ｂは、ロータリートランスコイルパターン２７にそれぞれ近接して配置された渡り線パターン２８を介して接続される。この実施形態で、渡り線パターン２８は、ロータリートランスコイルパターン２７の一部を構成している。
【００３８】
図４に示す第１の平面コイルパターン２６Ａ及び第２の平面コイルパターン２６Ｂは、それぞれ絶縁膜（図示略）を介して重ねて配置される２層のコイルパターンにより構成される。すなわち、各平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂは、図５に示す第１のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂと、図６に示す第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂとを含む。すなわち、図４に示す右側半分の第１の平面コイルパターン２６Ａは、図５に示す右側半分の第１のコイルパターン層２９Ａと、図６に示す右側半分の第２のコイルパターン層３０Ａとから構成される。同様に、図４に示す左側半分の第２の平面コイルパターン２６Ｂは、図５に示す左側半分の第１のコイルパターン層２９Ｂと、図６に示す左側半分の第２のコイルパターン層３０Ｂとから構成される。右側半分の第１の平面コイルパターン２６Ａにつき、図５、図６に示すように、第１及び第２のコイルパターン層２９Ａ，３０Ａは、その円周方向の中間部に径方向へ延びる巻回パターン部２９Ａａ，３０Ａａを含む。そして、第１及び第２のコイルパターン層２９Ａ，３０Ａの間の接続部が、径方向へ延びる巻回パターン部２９Ａａ，３０Ａａに設けられる。同様に、左側半分の第２の平面コイルパターン２６Ｂにつき、図５、図６に示すように、第１及び第２のコイルパターン層２９Ｂ，３０Ｂは、その円周方向の中間部に径方向へ延びる巻回パターン部２９Ｂａ，３０Ｂａを含む。そして、第１及び第２のコイルパターン層２９Ｂ，３０Ｂの間の接続部が、径方向へ延びる巻回パターン部２９Ｂａ，３０Ｂａに設けられる。
【００３９】
ここで、第１の平面コイルパターン２６Ａと第２の平面コイルパターン２６Ｂの接続関係について図５及び図６を参照して説明する。図５において、第１のコイルパターン層２９Ａの第１部分（１）は、渡り線パターン２８に接続される。この第１部分（１）を出発したコイル線は、矢印Ｆ１の方向に巻かれ、同コイルパターン層２９Ａの上半分を巻回して第２部分（２）に至る。次に、第２部分（２）は、図６において、第２のコイルパターン層３０Ａの第３部分（３）に、絶縁膜（図示略）を透して接続される。第３部分（３）を出発したコイル線は、矢印Ｆ２の方向に巻かれ、同コイルパターン層３０Ａの上半分を巻回して第４部分（４）に至る。次に、コイル線は、矢印Ｆ３の方向に巻かれ、第２のコイルパターン層３０Ａの下半分を巻回して第５部分（５）に至る。次に、第５部分（５）は、図５において、第１のコイルパターン層２９Ａの第６部分（６）に、絶縁膜（図示略）を透して接続される。そして、コイル線は、矢印Ｆ４の方向に巻かれ、同コイルパターン層２９Ａの下半分を巻回して第７部分（７）に至る。
【００４０】
その後、第７部分（７）は、渡り線パターン２８を介して、図５において、左側半分の第１のコイルパターン層２９Ｂの第８部分（８）に接続される。そして、この第８部分（８）を出発したコイル線は、矢印Ｆ５の方向に巻かれ、第１のコイルパターン層２９Ｂの下半分を巻回して第９部分（９）に至る。次に、第９部分（９）は、図６において、左側半分の第２のコイルパターン層３０Ｂの第１０部分（１０）に、絶縁膜（図示略）を透して接続される。第１０部分（１０）を出発したコイル線は、矢印Ｆ６の方向に巻かれ、第２のコイルパターン層３０Ｂの下半分を巻回して第１１部分（１１）に至る。次に、コイル線は、矢印Ｆ７の方向に巻かれ、第２のコイルパターン層３０Ｂの上半分を巻回して第１２部分（１２）に至る。次に、第１２部分（１２）は、図５において、左側半分の第１のコイルパターン層２９Ｂの第１３部分（１３）に、絶縁膜（図示略）を透して接続される。そして、コイル線は、矢印Ｆ８の方向に巻かれ、第１のコイルパターン層２９Ｂの上半分を巻回して第１４部分（１４）に至る。そして、第１４部分（１４）は、渡り線パターン２８に接続される。このようにして、第１及び第２の平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂがロータリートランスコイルパターン２７を介して直列に接続される。
【００４１】
ここで、上記した角度センサ１の動作を簡単に説明する。モータ２の作動時に、所定の励磁信号発生回路で励磁信号が発生することにより、センサステータ６の接続線４５Ａ，４５Ｂ及びロータリートランスコイルパターン４２、センサロータ７のロータリートランスコイルパターン２７を介して、センサロータ７の励磁コイルパターン２６に励磁信号が供給される。この励磁信号の電流により励磁コイルパターン２６で磁束が発生し、その磁束によりセンサスタータ６のＳＩＮ相コイルパターン４１Ａ及びＣＯＳ相コイルパターン４１Ｂに起電力（ＳＩＮ  信号及びＣＯＳ信号）が発生する。そして、これらＳＩＮ相コイルパターン４１Ａで発生した起電力（ＳＩＮ信号）の振幅変動と、ＣＯＳ相コイルパターン４１Ｂで発生した起電力（ＣＯＳ信号）の振幅変動とを所定の検波回路でそれぞれ検波し、それら検波後の信号を所定の演算回路で解析することにより、センサロータ７の回転位置を算出することができる。このように角度センサ１により、回転軸１の回転角度を検出することができる。
【００４２】
以上説明したこの実施形態の角度センサ１によれば、センサロータ７につき、円環状の平面コイル２２の励磁コイルパターン２６を構成する第１及び第２の平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂの径方向内側の巻回パターン部２６Ａａ，２６Ｂａの巻数と径方向外側の巻回パターン部２６Ａｂ，２６Ｂｂの巻数が同一である。このため、平面コイル２２として、その径方向外側と径方向内側との間で巻数が均一となり、平面コイル２２の全周にわたって一定の磁束を発生させることが可能となる。この結果、センサロータ７の平面コイル２２で発生する磁束のバランスを改善することができ、角度センサ１として検出誤差を低減することができる。
【００４３】
図７に、第１実施形態、第２実施形態及び第３の実施形態と従来例との誤差の違いを比較してグラフにより示す。このグラフから明らかなように、０.５次誤差、１次誤差、１．５次誤差、２次誤差及び２.５次誤差のそれぞれにつき、この第１実施形態によれば、従来例に対して、誤差を半分以下に低減できることが分かる。この誤差の低減効果は、平面コイル２２の磁束バランスが改善できたことによるものと考えられる。ここで、「０.５次誤差」は、電気角度で７２０度周期の周期誤差意味する。「１次誤差」は、電気角度で３６０度周期の周期誤差を意味する。「１．５次誤差」は、電気角度で２４０度周期の周期誤差意味する。「２次誤差」は、電気角度で１８０度周期の周期誤差を意味する。そして、「２.５次誤差」は、電気角度で１４４度周期の周期誤差意味する。
【００４４】
また、この実施形態によれば、第１の平面コイルパターン２６Ａと第２の平面コイルパターン２６Ｂを接続する渡り線パターン２８が、両平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂが設けられる領域の径方向内側に配置されるロータリートランスコイルパターン２７に近接して配置され、そのロータリートランスコイルパターン２７の一部を構成している。このため、渡り線パターン２８がコンパクトに配置されることとなり、ロータリートランスコイルパターン２７の信号伝達効率が良くなる。この結果、角度センサ１としてＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００４５】
更に、この実施形態によれば、第１及び第２の平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂをそれぞれ構成する第１及び第２のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂ，３０Ａ，３０Ｂの間の接続部が、両コイルパターン層２９Ａ，２９Ｂ，３０Ａ，３０Ｂの径方向へ延びる巻回パターン部２９Ａａ，２９Ｂａ，３０Ａａ，３０Ｂａに設けられる。このため、両平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂの径方向外側及び径方向内側を外した部位に接続部が設けられるので、各平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂの径方向外側と径方向内側との間で巻回パターン部２９Ａａ，２９Ｂａ，３０Ａａ，３０Ｂａのバランスがよくなる。この意味でも、角度センサ１として検出精度を向上させることができる。
【００４６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明における角度センサを具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００４７】
なお、以下に説明する各実施形態において、前記第１実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
【００４８】
この実施形態では、センサロータ７の平面コイル２２の点で第１実施形態と構成が異なる。図８に、センサロータ７の平面コイル２２を平面図により示す。図９に、平面コイル２２を構成する第１のコイルパターン層２９Ａ,２９Ｂ及びロータリートランスコイルパターン２７Ａを平面図により示す。図１０に、平面コイル２２を構成する第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂ及びロータリートランスコイルパターン２７Ｂを平面図により示す。
【００４９】
図８に示すように、この実施形態では、平面コイル２２の励磁コイルパターン２６を構成する第１の平面コイルパターン２６Ａと第２の平面コイルパターン２６Ｂについて、第１の平面コイルパターン２６Ａを構成する２つのコイル部２６ａ，２６ｂのそれぞれが、渡り線パターン２８を介してロータリートランスコイルパターン２７に接続される。同様に、第２の平面コイルパターン２６Ｂを構成する２つのコイル部２６ｃ，２６ｄのそれぞれが、渡り線パターン２８を介してロータリートランスコイルパターン２７に接続される。ここで、各コイル部２６ａ〜２６ｄと渡り線パターン２８との接続部分は、各コイル部２６ａ〜２６ｄの径方向内側の巻回パターン部２６Ａａ，２６Ｂａの中間部に配置される。これら巻回パターン部２６Ａａ，２６Ｂａの中間部では、分布コイルの巻回切り替えのようにコイル線が一部傾斜するように形成される。なお、この実施形態では、第１及び第２のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂ，３０Ａ，３０Ｂの径方向へ延びる巻回パターン部２９Ａａ，２９Ｂａ，３０Ａａ，３０Ｂａにて、第１のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂと第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂとの間の接続部が設けられていない。その他の構成は、第１実施形態と基本的に同じである。
【００５０】
ここで、第１の平面コイルパターン２６Ａと第２の平面コイルパターン２６Ｂの接続について図９及び図１０を参照して説明する。図９において、第１の平面コイルパターン２６Ａの右側半分を構成する第１のコイルパターン層２９Ａの第１部分（１）は、渡り線パターン２８に接続される。この第１部分（１）を出発したコイル線は、矢印Ｆ１の方向に巻かれ、第１のコイルパターン層２９Ａの下半分を巻回して第２部分２）に至る。次に、第２部分（２）は、図１０において、第１の平面コイルパターン２６Ａの右側半分を構成する第２のコイルパターン層３０Ａの第３部分（３）に、絶縁膜（図示略）を透して接続される。第３部分（３）を出発したコイル線は、矢印Ｆ２の方向に巻かれ、第２のコイルパターン層３０Ａの下半分を巻回して第４部分（４）に至る。次に、第４部分（４）は、図９において、第１のコイルパターン層２９Ａの第５部分（５）に、絶縁膜（図示略）を透して接続される。そして、第５部分（５）は、渡り線パターン２８を介して、第１のコイルパターン層２９Ａの第６部分（６）に接続される。そして、第６部分（６）を出発したコイル線は、矢印Ｆ３の方向に巻かれ、第１のコイルパターン層２９Ａの上半分を巻回して第７部分（７）に至る。次に、第７部分（７）は、図１０において、第２のコイルパターン層３０Ａの第８部分（８）に、絶縁膜（図示略）を透して接続される。第８部分（８）を出発したコイル線は、矢印Ｆ４の方向に巻かれ、第２のコイルパターン層３０Ａの上半分を巻回して第９部分（９）に至る。その後、第９部分（９）は、図９において、第１のコイルパターン層２９Ａの第１０部分（１０）に、絶縁膜（図示略）を透して接続される。その後、第１０部分（１０）は、渡り線パターン２８を介して、第２の平面コイルパターン２６Ｂの左側半分を構成する第１のコイルパターン層２９Ｂの第１１部分（１１）に接続される。
【００５１】
その後、図９において、第１１部分（１１）を出発したコイル線は、矢印Ｆ５の方向に巻かれ、第１のコイルパターン層２９Ｂの上半分を巻回して第１２部分（１２）に至る。次に、第１２部分（１２）は、図１０において、第２の平面コイルパターン２６Ｂの左側半分を構成する第２のコイルパターン層３０Ｂの第１３部分（１３）に、絶縁膜（図示略）を透して接続される。第１３部分（１３）を出発したコイル線は、矢印Ｆ６の方向に巻かれ、第２のコイルパターン層３０Ｂの上半分を巻回して第１４部分（１４）に至る。次に、第１４部分（１４）は、図９において、第１のコイルパターン層２９Ｂの第１５部分（１５）に、絶縁膜（図示略）を透して接続される。そして、第１５部分（１５）は、渡り線パターン２８を介して、第１のコイルパターン層２９Ｂの第１６部分（１６）に接続される。そして、第１６部分（１６）を出発したコイル線は、矢印Ｆ７の方向に巻かれ、第１のコイルパターン層２９Ｂの下半分を巻回して第１７部分（１７）に至る。次に、第１７部分（１７）は、図１０において、第２のコイルパターン層３０Ｂの第１８部分（１８）に、絶縁膜（図示略）を透して接続される。第１８部分（１８）を出発したコイル線は、矢印Ｆ８の方向に巻かれ、第２のコイルパターン層３０Ｂの下半分を巻回して第１９部分（１９）に至る。その後、第１９部分（１９）は、図９において、第１のコイルパターン層２９Ｂの第２０部分（２０）に、絶縁膜（図示略）を透して接続される。その後、第２０部分（２０）は、渡り線パターン２８を介して、第１のコイルパターン層２９Ａの第１部分（１）に戻る。このようにして、第１及び第２の平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂが渡り線パターン２８を介して直列に接続される。
【００５２】
以上説明したこの実施形態の角度センサ１によれば、第１実施形態と同等の作用効果を得ることができる。また、この実施形態では、励磁コイルパターン２６を構成する第１及び第２の平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂにつき、４つのコイル部２６ａ〜２６ｄのそれぞれがロータリートランスコイルパターン２７を構成する渡り線パターン２８に接続されるので、励磁コイルパターン２６が最も作製し易いものとなる。
【００５３】
図７のグラフから明らかなように、０.５次誤差、１次誤差及び２次誤差のそれぞれにつき、この第２実施形態によれば、従来例に対して誤差を低減できることが分かる。この誤差の低減効果は、第１実施形態と同様、平面コイル２２の磁束バランスが改善できたことによるものと考えられる。
【００５４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明における角度センサを具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００５５】
この実施形態では、センサロータ７の平面コイル２２の点で第１及び第２の実施形態と構成が異なる。図１１に、センサロータ７の平面コイル２２を平面図により示す。図１２に、平面コイル２２を構成する第１のコイルパターン層２９Ａ,２９Ｂ及びロータリートランスコイルパターン２７Ａを平面図により示す。図１３に、平面コイル２２を構成する第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂ及びロータリートランスコイルパターン２７Ｂを平面図により示す。図１４に、第１のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂ、第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂ及びロータリートランスコイルパターン２７Ａ，２７Ｂを接続するための接続線２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２９ｆを平面図により示す。
【００５６】
図１１〜図１４に示すように、この実施形態では、励磁コイルパターン２６を構成する第１の平面コイルパターン２６Ａと第２の平面コイルパターン２６Ｂについて、それらの巻回切り替えの位置が、第１及び第２のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂ，３０Ａ，３０Ｂの径方向へ延びる巻回パターン部２９Ａａ，２９Ｂａ，３０Ａａ，３０Ｂａに設定されている。また、その巻回パターン部２９Ａａ，２９Ｂａ，３０Ａａ，３０Ｂａに、ロータリートランスコイルパターン２７Ａ，２７Ｂと、第１及び第２のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂ，３０Ａ，３０Ｂとの間の接続部が設けられている。その他の構成は、第１実施形態と基本的に同じである。
【００５７】
ここで、第１の平面コイルパターン２６Ａと第２の平面コイルパターン２６Ｂの接続について図１２〜図１４を参照して説明する。図１２において、第１の平面コイルパターン２６Ａを構成する第１のコイルパターン層２９Ａは、コイル線の端部（ｆ２）を出発して矢印Ｆ１の方向へ巻かれ、同コイルパターン層２９Ａの下半分を巻回して巻回パターン部２９Ａａを経由し、同コイルパターン層２９Ａの上半分に至る。その後、第１のコイルパターン層２９Ａの上半分を矢印Ｆ２の方向へ巻かれ、端部（ｄ１）に至る。同様に、第２の平面コイルパターン２６Ｂを構成する第１のコイルパターン層２９Ｂは、コイル線の端部（ａ１）を出発して矢印Ｆ３の方向へ巻かれ、同コイルパターン層２９Ｂの下半分を巻回して巻回パターン部２９Ｂａを経由し、同コイルパターン層２９Ｂの上半分に至る。その後、第２のコイルパターン層２９Ｂの上半分を矢印Ｆ４の方向へ巻かれ、端部（ｃ１）に至る。また、ロータリートランスコイルパターン２７Ａは、端部（ｅ２）から端部（ｆ１）へ向けてコイル線が渦巻状に巻回される。
【００５８】
これに対し、図１３において、第１の平面コイルパターン２６Ａを構成する第２のコイルパターン層３０Ａは、コイル線の端部（ｄ２）を出発して矢印Ｆ５の方向へ巻かれ、同コイルパターン層３０Ａの上半分を巻回して巻回パターン部３０Ａａを経由し、同コイルパターン層３０Ａの下半分に至る。その後、第２のコイルパターン層３０Ａの下半分を矢印Ｆ６の方向へ巻かれ、端部（ｅ１）に至る。同様に、第２の平面コイルパターン２６Ｂを構成する第２のコイルパターン層３０Ｂは、コイル線の端部（ｂ１）を出発して矢印Ｆ７の方向へ巻かれ、同コイルパターン層３０Ｂの上半分を巻回して巻回パターン部３０Ｂａを経由し、同コイルパターン層２９Ｂの下半分に至る。その後、第２のコイルパターン層３０Ｂの下半分を矢印Ｆ８の方向へ巻かれ、端部（ａ２）に至る。また、ロータリートランスコイルパターン２７Ｂは、端部（ａ２）から端部（ｃ２）へ向けてコイル線が渦巻状に巻回される。
【００５９】
ここで、第１のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂ及び第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂと、ロータリートランスコイルパターン２７Ａ，２７Ｂとを接続するには、図１２に示す第１のコイルパターン層２９Ｂの端部（ａ１）と、図１３に示す第２のコイルパターン層３０Ｂの端部（ａ２）とを、図１４に示す接続線２５ａを介して接続する。また、図１２示す第１のコイルパターン層２９Ｂの端部（ｃ１）を、図１４に示す接続線２５ｃを介して、図１３に示す第２のコイルパターン層３０Ｂに対応するロータリートランスコイルパターン２７Ｂの端部（ｃ２）に接続する。また、図１２に示す第１のコイルパターン層２９Ａの端部（ｄ１）を、図１３に示す第２のコイルパターン層３０Ａの端部（ｄ２）に、図１４に示す接続線２５ｄを介して接続する。更に、図１２に示す第１のコイルパターン総２９Ａの端部（ｆ１）とそれに対応するロータリートランスコイルパターン２７Ａの端部（ｆ２）とを、接続線２５ｆを介して接続する。加えて、図１３に示す第２のコイルパターン層３０Ｂの端部（ｂ１）とそれに対応するロータリートランスコイルパターン２７Ｂの端部（ｂ２）とを、図１４に示す接続線２５ｂを介して接続する。また、図１３に示す第２のコイルパターン層３０Ａの端部（ｅ１）と、図１２に示すロータリートランスコイルパターン２７Ａの端部（ｅ２）とを、図１４に示す接続線２５ｅを介して接続する。
【００６０】
上記の接続関係では、第１のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂは、第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂと同一層に設けられるロータリートランスコイルパターン２７Ｂに接続される。その逆に、第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂは、第１のコイルパターン層２０Ａ，２９Ｂと同一層に設けられるロータリートランスコイルパターン２７Ａに接続される。ここで、上下２層のロータリートランスコイルパターン２７Ａ，２７Ｂは、絶縁膜（図示略）を介して互いに独立している。
【００６１】
以上説明したこの実施形態の角度センサ１によれば、第１実施形態と同等の作用効果を得ることができる。特に、この実施形態では、第１及び第２のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂ，３０Ａ，３０Ｂとロータリートランスコイルパターン２７Ａ，２７Ｂとの間の接続部が、両コイルパターン層２９Ａ，２９Ｂ，３０Ａ，３０Ｂの径方向へ延びる巻回パターン部２９Ａａ，２９Ｂａ，３０Ａａ，３０Ｂａに設けられるので、各平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂの径方向外側と径方向内側との間で巻回パターン部２９Ａａ，２９Ｂａ，３０Ａａ，３０Ｂａのバランスがよくなる。この意味で、角度センサ１として検出精度を向上させることができる。
【００６２】
図７のグラフから明らかなように、１.５次誤差、２次誤差及び２.５次誤差のそれぞれにつき、この第３実施形態によれば、従来例に対して、誤差を低減できることが分かる。この誤差の低減効果は、第１実施形態と同様、平面コイル２２の磁束バランスが改善できたことによるものと考えられる。
【００６３】
＜第４実施形態＞
次に、本発明における角度センサを具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００６４】
この実施形態では、センサロータ７の平面コイル２２の点で第１〜第３の実施形態と構成が異なる。図１５に、センサロータ７の平面コイル２２を平面図により示す。図１６に、平面コイル２２を構成する第１のコイルパターン層２９Ａ,２９Ｂ及びロータリートランスコイルパターン２７Ａを平面図により示す。図１７に、平面コイル２２を構成する第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂ及びロータリートランスコイルパターン２７Ｂを平面図により示す。
【００６５】
図１５に示す平面コイル２２は、図１６に示す第１のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂの上に、図１７に示す第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂを、絶縁巻（図示略）を介して重ねることにより形成される。すなわち、平面コイル２２の励磁コイルパターン２６を構成する第１の平面コイルパターン２６Ａ及び第２の平面コイルパターン２６Ｂは、絶縁膜（図示略）を介して重ねて配置される第１のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂ及び第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂを含む。第１の平面コイルパターン２６Ａを構成する径方向内側の巻回パターン部２６Ａａ及び径方向外側の巻回パターン部２６Ａｂと、第２の平面コイルパターン２６Ｂを構成する径方向外側の巻回パターン部２６Ｂｂ及び径方向内側の巻回パターン部２６Ｂａが第１のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂに形成される。また、第１の平面コイルパターン２６Ａを構成する径方向外側の巻回パターン部２６Ａｂ及び径方向内側の巻回パターン部２６Ａａと第２の平面コイルパターン２６Ｂを構成する径方向内側の巻回パターン部２６Ｂａ及び径方向外側の巻回パターン部２６Ｂｂが第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂに形成される。そして、第１の平面コイルパターン２６Ａを構成する径方向内側及び径方向外側の巻回パターン部２６Ａａ，２６Ａｂが内側と外側で対応するように、第２の平面コイルパターン２６Ｂを構成する径方向内側及び径方向外側の巻回パターン部２６Ｂａ，２６Ｂｂが内側と外側で対応するように、第１のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂの上に、第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂが絶縁膜（図示略）を介して重ねて配置される。
【００６６】
ここで、第１のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂとロータリートランスコイルパターン２７Ａとの接続関係を図１６に示す。ロータリートランスコイルパターン２７Ａは、その第１部分（１）を始点として矢印Ｆ１の方向へ所定の数だけ巻回された後、第１のコイルパターン層２９Ｂの第２部分（２）に接続される。第１のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂは、第２部分（２）を始点として矢印Ｆ２の方向へ所定の数だけ巻回され、第３部分（３）に至る。つまり、この実施形態では、同一層に形成される第１のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂとロータリーコイルパターン２７Ａとが途切れることなく一続きに接続される。
【００６７】
同様に、第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂとロータリートランスコイルパターン２７Ｂとの接続関係を図１７に示す。ロータリートランスコイルパターン２７Ｂは、その第１部分（１）を始点として矢印Ｆ１の方向へ所定の数だけ巻回された後、第２のコイルパターン層３０Ｂの第２部分（２）に接続される。第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂは、第２部分（２）を始点として矢印Ｆ２の方向へ所定の数だけ巻回され、第３部分（３）に至る。つまり、この実施形態では、同一層に形成される第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂとロータリーコイルパターン２７Ｂとが途切れることなく一続きに接続される。
【００６８】
以上説明したこの実施形態の角度センサ１によれば、第１のコイルパターン層２９Ａ，２９Ｂと第２のコイルパターン層３０Ａ，３０Ｂにつき、径方向内側及び径方向外側の巻回パターン部２６Ａａ，２６Ｂａ，２６Ａｂ，２６Ｂｂの巻数が均一となり、第１及び第２の平面コイルパターン２６Ａ，２６Ｂの構成が均一化する。その意味で、センサロータ７を構成する円環状の平面コイル２２で発生する磁束のバランスを改善することができ、角度センサ１として検出精度を向上させることができる。
【００６９】
＜第５実施形態＞
次に、本発明における角度センサを具体化した第５実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００７０】
この実施形態では、センサロータ７の平面コイル２２の点で第１〜第４の実施形態と構成が異なる。図１８に、センサロータ７の平面コイル２２を平面図により示す。図１９に、平面コイル２２を構成する第１の平面コイルパターン２６Ａ及びロータリートランスコイルパターン２７Ａを平面図により示す。図２０に、平面コイル２２を構成する第２の平面コイルパターン２６Ｂ及びロータリートランスコイルパターン２７Ｂを平面図により示す。図２１に、平面コイル２２を構成する第３の平面コイルパターン２６Ｃ及びロータリートランスコイルパターン２７Ｃを平面図により示す。図２２に、平面コイル２２を構成する第４の平面コイルパターン２６Ｄ及びロータリートランスコイルパターン２７Ｄを平面図により示す。
【００７１】
この実施形態では、平面コイル２２が、円周方向に並んで配置された四つの平面コイルパターン２６Ａ〜２６Ｄを含む。四つの平面コイルパターン２６Ａ〜２６Ｄのうち隣り合う二つの平面コイルパターン２６Ａ〜２６Ｄの一方が、他方の磁界とは逆方向の磁界を発生するように巻回される。四つの平面コイルパターン２６Ａ〜２６Ｄは、それぞれ回転軸１４を中心として配置される。各平面コイルパターン２６Ａ〜２６Ｄは、それぞれ径方向内側と径方向外側に円周方向へ延びる巻回パターン部２６Ａａ，２６Ａｂ，２６Ｂａ，２６Ｂｂ，２６Ｃａ，２６Ｃｂ，２６Ｄａ，２６Ｄｂを含む。径方向内側の巻回パターン部２６Ａａ，２６Ｂａ，２６Ｃａ，２６Ｄａの巻数と径方向外側の巻回パターン部２６Ａｂ，２６Ｂｂ，２６Ｃｂ，２６Ｄｂの巻数が同一となっている。
【００７２】
各平面コイルパターン２６Ａ〜２６Ｄが設けられる領域の径方向内側に、各平面コイルパターン２６Ａ〜２６Ｄのそれぞれと直列に接続される渦巻状に巻回されたロータリートランスコイルパターン２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄが設けられる。各平面コイルパターン２６Ａ〜２６Ｄは、互いに９０°ずつずれた状態で円環状に配置されると共に、各平面コイルパターン２６Ａ〜２６Ｄに対応した４つのロータリートランスコイルパターン２７Ａ〜２７Ｄは、互いに上下に重なって配置されている。各平面コイルパターン２６Ａ〜２６Ｄと、それに対応する個々のロータリートランスコイルパターン２７Ａ〜２７Ｄは、接続線５５を介して直列に接続される。ここで、各平面コイルパターン２６Ａ〜２６Ｄと対応するロータリートランスコイルパターン２７Ａ〜２７Ｄとの接続部分は、各平面コイルパターン２６Ａ〜２６Ｄの径方向内側の巻回パターン部２６Ａａ，２６Ｂａ，２６Ｃａ，２６Ｄａの中間部に配置される。これら巻回パターン部２６Ａａ，２６Ｂａ，２６Ｃａ，２６Ｄａの中間部では、分布コイルの巻回切り替えのようにコイル線が一部傾斜するように形成される。
【００７３】
以上説明したこの実施形態の角度センサ１によれば、センサロータ７につき、円環状の平面コイル２２を構成する四つの平面コイルパターン２６Ａ〜２６Ｄの径方向内側の巻回パターン部２６Ａａ，２６Ｂａ，２６Ｃａ，２６Ｄａの巻数と径方向外側の巻回パターン部２６Ａｂ，２６Ｂｂ，２６Ｃｂ，２６Ｄｂの巻数が同一であるので、平面コイル２２の全体として径方向外側と径方向内側との間で巻数が均一となり、平面コイル２２の全周にわたって一定の磁束を発生させることが可能となる。この結果、センサロータ７の平面コイル２２で発生する磁束のバランスを改善することができ、角度センサ１として検出誤差を低減することができる。
【００７４】
なお、この発明は前記各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。
【００７５】
前記実施形態では、モータ２の回転軸１４に角度センサ１を設けたが、自動車用エンジンのクランクシャフトに対応して角度センサを設けることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
この発明は、モータやエンジンの回転角度の検出に利用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  角度センサ
２  モータ
５  隙間
６  センサステータ
７  センサロータ
１４  回転軸
２１ａ  表面
２２  平面コイル
２６  励磁コイルパターン
２６Ａ  第１の平面コイルパターン
２６Ａａ  径方向内側の巻回パターン部
２６Ａｂ  径方向外側の巻回パターン部
２６Ｂ  第２の平面コイルパターン
２６Ｂａ  径方向内側の巻回パターン部
２６Ｂｂ  径方向外側の巻回パターン部
２７  ロータリートランスコイルパターン
２７Ａ  ロータリートランスコイルパターン
２７Ｂ  ロータリートランスコイルパターン
２８  渡り線パターン
２９Ａ  第１のコイルパターン層
２９Ａａ  径方向へ延びる巻回パターン部
２９Ｂ  第１のコイルパターン層
２９Ｂａ  径方向へ延びる巻回パターン部
３０Ａ  第２のコイルパターン層
３０Ａａ  径方向へ延びる巻回パターン部
３０Ｂ  第２のコイルパターン層
３０Ｂａ  径方向へ延びる巻回パターン部
３１ａ  表面
３２  平面コイル
【図１】
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【図７】
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【図１４】
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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１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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