(57)【要約】【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つの特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃとを備える。位置検出装置２は、金属ロータ５の回動方向に並び配置された複数の巻線部１２を１組以上備えてなる第１絶対角検出コイル１１と、第１絶対角検出コイル１１と異なる位相の検出信号を出力する第２絶対角検出コイル１３とを備える。２つの絶対角検出コイル１１，１３の出力組み合わせは、特定範囲角検出コイル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、特定範囲角検出コイル４からの出力と、絶対角検出コイル１１，１３からの出力とに基づき、金属ロータ５の角度を演算する。【選択図】図１
2015094720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流が流される励磁コイルと、当該励磁コイルから発生する磁界を検出可能な１以上の特定範囲角検出コイルと、位置検出の対象である可動物の位置に応じて前記特定範囲角検出コイルに付与される磁界を変化させる金属体とを備えた位置検出装置において、
前記可動物の移動方向に並び配置された複数の巻線部を１組以上備えてなる第１絶対角検出コイルと、
当該第１絶対角検出コイルと異なる位相の検出信号を出力する第２絶対角検出コイルと、
前記第１絶対角検出コイルから出力される第１絶対角信号と前記第２絶対角検出コイルから出力される第２絶対角信号とから構築される組み合わせが、前記特定範囲角検出コイルから出力される交流波の特定範囲角信号に基づく位置検出の周期ごとに異なる組み合わせをとるように、前記第１絶対角検出コイル及び第２絶対角検出コイルに付与される磁界を変化させるべく前記金属体に形成された磁界変化付与部と、
前記特定範囲角信号、第１絶対角信号及び第２絶対角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。
【請求項２】
前記金属体は、回転する前記可動物と連動する金属ロータであり、同一組内の複数の前記巻線部は、前記金属ロータの回動方向に並び配置され、前記位置演算部は、前記可動物の回転位置を演算する
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記巻線部の組は、前記金属ロータの径方向に複数組並び配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記磁界変化付与部は、前記第１絶対角検出コイルに付与される磁界を変化させる第１磁界変化付与部と、前記第２絶対角検出コイルに付与される磁界を変化させる第２磁界変化付与部とを備えた
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。
【請求項５】
前記第１磁界変化付与部は、金属ロータの金属部と、前記金属ロータの回動方向に並び配置された複数の凹部とを備え、
複数の当該凹部は、前記金属ロータの回動方向においてサイズが順次変わっていくように凹設されている
ことを特徴とする請求項４に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記巻線部は、同一組において一対設けられるとともに、この組が前記金属ロータの径方向に並ぶように複数組設けられ、
一対を複数組並び配置してなる前記巻線部は、前記金属ロータに形成される突片において、一方の側に並ぶものが当該突片の一方の側壁に沿うように配置され、他方の側に並ぶものが該突片の他方の側壁に沿うように配置されている
ことを特徴とする請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記巻線部は、前記金属ロータの径方向外側に向かってコイル径が順に大きくなるように形成されている
ことを特徴とする請求項３〜６のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記第１絶対角検出コイル及び第２絶対角検出コイルは、前記金属ロータの径方向において前記励磁コイル及び特定範囲角検出コイルの内側に配置されている
ことを特徴とする請求項２〜７のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項９】
前記位置演算部は、複数の特定範囲角信号のうち、信号波形が直線状のものを２つ選択し、これら信号から前記可動物の位置を演算する
ことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６５００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決する位置検出装置は、電流が流される励磁コイルと、当該励磁コイルから発生する磁界を検出可能な１以上の特定範囲角検出コイルと、位置検出の対象である可動物の位置に応じて前記特定範囲角検出コイルに付与される磁界を変化させる金属体とを備えた構成において、前記可動物の移動方向に並び配置された複数の巻線部を１組以上備えてなる第１絶対角検出コイルと、当該第１絶対角検出コイルと異なる位相の検出信号を出力する第２絶対角検出コイルと、前記第１絶対角検出コイルから出力される第１絶対角信号と前記第２絶対角検出コイルから出力される第２絶対角信号とから構築される組み合わせが、前記特定範囲角検出コイルから出力される交流波の特定範囲角信号に基づく位置検出の周期ごとに異なる組み合わせをとるように、前記第１絶対角検出コイル及び第２絶対角検出コイルに付与される磁界を変化させるべく前記金属体に形成された磁界変化付与部と、前記特定範囲角信号、第１絶対角信号及び第２絶対角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。
【０００７】
本構成によれば、特定範囲角検出コイルの出力と第１絶対角検出コイルの出力と第２絶対各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、例えば特定範囲角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。
【０００８】
前記位置検出装置において、前記金属体は、回転する前記可動物と連動する金属ロータであり、同一組内の複数の前記巻線部は、前記金属ロータの回動方向に並び配置され、前記位置演算部は、前記可動物の回転位置を演算することが好ましい。この構成によれば、金属ロータの回動位置を広い範囲で検出することが可能となる。
【０００９】
前記位置検出装置において、前記巻線部の組は、前記金属ロータの径方向に複数組並び配置されていることが好ましい。この構成によれば、第１絶対角検出コイルから可動物の位置に応じた最適な信号を出力させ易くなるので、位置検出の精度確保に有利となる。
【００１０】
前記位置検出装置において、前記磁界変化付与部は、前記第１絶対角検出コイルに付与される磁界を変化させる第１磁界変化付与部と、前記第２絶対角検出コイルに付与される磁界を変化させる第２磁界変化付与部とを備えることが好ましい。この構成によれば、磁界変化付与部を第１絶対角検出コイル及び第２絶対角検出コイルの各々に設けるので、第１絶対角検出コイル及び第２絶対角検出コイルに、それぞれ適した変化の磁界を付与させ易くなる。
【００１１】
前記位置検出装置において、前記第１磁界変化付与部は、金属ロータの金属部と、前記金属ロータの回動方向に並び配置された複数の凹部とを備え、複数の当該凹部は、前記金属ロータの回動方向においてサイズが順次変わっていくように凹設されていることが好ましい。この構成によれば、第１磁界変化付与部を設けるにあたり、金属ロータに金属部と凹部を設けるという簡素な構造で実現することが可能となる。
【００１２】
前記位置検出装置において、前記巻線部は、同一組において一対設けられるとともに、この組が前記金属ロータの径方向に並ぶように複数組設けられ、一対を複数組並び配置してなる前記巻線部は、前記金属ロータに形成される突片において、一方の側に並ぶものが当該突片の一方の側壁に沿うように配置され、他方の側に並ぶものが該突片の他方の側壁に沿うように配置されていることが好ましい。この構成によれば、どの巻線が金属部に覆われ、どの巻線が凹部に覆われるのかを、精度よく切り替えるのに有利となる。
【００１３】
前記位置検出装置において、前記巻線部は、前記金属ロータの径方向外側に向かってコイル径が順に大きくなるように形成されていることが好ましい。この構成によれば、どの巻線が金属部に覆われ、どの巻線が凹部に覆われるのかを、精度よく切り替えるのに一層有利となる。
【００１４】
前記位置検出装置において、前記第１絶対角検出コイル及び第２絶対角検出コイルは、前記金属ロータの径方向において前記励磁コイル及び特定範囲角検出コイルの内側に配置されていることが好ましい。この構成によれば、絶対角検出コイルを径サイズの小さなもので済ますことが可能となる。
【００１５】
前記位置検出装置において、前記位置演算部は、複数の特定範囲角信号のうち、信号波形が直線状のものを２つ選択し、これら信号から前記可動物の位置を演算することが好ましい。この構成によれば、特定範囲角信号において直線的に変化する成分で位置検出することが可能となるので、可動物の位置を精度よく判定するのに有利となる。
【発明の効果】
【００１６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態の位置検出装置の概略構成図。
【図２】金属ロータの形状を示す平面図。
【図３】絶対角検出コイルの形状パターンを示す説明図。
【図４】位置検出装置の電気構成図。
【図５】ロータ角度と特定範囲角検出コイルの出力電圧との関係を示す波形図。
【図６】０°≦θ＜７２°のときの各コイル出力及び検出角度の波形変化図。
【図７】７２°≦θ≦１４４°のときの各コイル出力及び検出角度の波形変化図。
【図８】２８８°≦θ≦３６０°のときの各コイル出力及び検出角度の波形変化図。
【図９】０°≦θ＜３６０°の間の各絶対角検出コイルの出力変化図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、位置検出装置の一実施形態を図１〜図９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ものであることが好ましい。可動物１は、例えばスイッチやレバーなどが好ましい。
【００１９】
位置検出装置２は、電流が印加される励磁コイル３と、励磁コイル３から発生する磁界を検出可能な１以上の特定範囲角検出コイル４と、位置検出の対象物である可動物１の位置に応じて特定範囲角検出コイル４に付与される磁界を変化させる金属体（以下、金属ロータ５と記す）とを備える。励磁コイル３及び特定範囲角検出コイル４は、可動物１が固定される側に設けられることが好ましい。金属ロータ５は、可動物１に設けられることが好ましい。
【００２０】
金属ロータ５は、可動物１と連動して回動中心Ｐ回りに回動することが好ましい。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が複数形成されることが好ましい。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とよい。金属ロータ５の外周には、隣同士の突片７の間に凹部８が形成される。よって、金属ロータ５の外周には、金属ロータ５の回動方向に沿って突片７及び凹部８が交互に等間隔配置される。突片７は、例えば略扇形状に形成されることが好ましい。金属ロータ５は、可動物１と同一軸心上で回動することが好ましい。
【００２１】
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、同じ角度とすることが好ましい。なお、設定角度Ｒ１，Ｒ２は、金属ロータ５の回動中心Ｐから突片７の一方の側壁９に延ばした線Ｌａと、金属ロータ５の回動中心Ｐから突片７の他方の側壁１０に延ばした線Ｌｂとがなす角度に相当する。設定角度Ｒ１，Ｒ２は、例えば「３６°」であることが好ましい。
【００２２】
特定範囲角検出コイル４は、例えば４ａ〜４ｃの３つ設けられることが好ましい。本例の場合、第１特定範囲角検出コイル４ａを中央にして、その両側に第２特定範囲角検出コイル４ｂ及び第３特定範囲角検出コイル４ｃが配置されるとする。特定範囲角検出コイル４の設定角度（以降、ループ角度Ｒｋと記す）は、例えば１組の突片７及び凹部８の角度範囲に合わせ、「７２°」であることが好ましい。つまり、１つあたりの特定範囲角検出コイル４では、０°〜７２°の角度を検出することが可能である。
【００２３】
特定範囲角検出コイル４ａ〜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Ｚ軸方向）において所定量ずつ重ねて配置されることが好ましい。特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃは、例えば車載装置（位置検出装置２）の基板（図示略）に形成されることが好ましく、これらを基板上に重ねて配置するならば、例えば基板のスルーホール（図示略）を用いて、互いの電気絶縁を確保するように形成するとよい。第１特定範囲角検出コイル４ａと第２特定範囲角検出コイル４ｂとの位相ずれは、例えば「２４°」であることが好ましい。第１特定範囲角検出コイル４ａと第３特定範囲角検出コイル４ｃとの位相ずれは、例えば「２４°」であることが好ましい。
【００２４】
励磁コイル３は、例えば複数の特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃを全て覆うように形成されることが好ましい。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特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃの配置パターンに合わせ、円弧状に曲げ形成されることが好ましい。励磁コイル３は、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃと同じ基板上に形成されるとよい。
【００２５】
位置検出装置２は、可動物１の移動方向に並び配置された複数の巻線部１２を１組以上備えてなる第１絶対角検出コイル１１と、第１絶対角検出コイル１１と異なる位相の検出信号を出力する第２絶対角検出コイル１３とを備える。また、位置検出装置２は、第１絶対角検出コイル１１から出力される第１絶対角信号Ｓａと第２絶対角検出コイル１３から出力される第２絶対角信号Ｓｂとから構築される組み合わせが、特定範囲角検出コイル４から出力される交流波の特定範囲角信号Ｓ１に基づく位置検出の周期ごとに異なる組み合わせをとるように、第１絶対角検出コイル１１及び第２絶対角検出コイル１３に付与される磁界を変化させるべく金属体（金属ロータ５）に形成された磁界変化付与部１４を備える。
【００２６】
同一組内の複数の巻線部１２は、例えば金属ロータ５の回動方向（図１の矢印Ａ方向）に並び配置されることが好ましい。巻線部１２の組は、金属ロータ５の径方向に複数組並び配置されることが好ましい。本例の場合、巻線部１２は、同一組内において例えば一対設けられ、かつ４組設けられている。つまり、巻線部１２を２つ備える組を４組設けて、巻線部１２を合計８つ備える。本例の場合、回動中心Ｐから最も遠い組を１２ａ，１２ｂとし、次に遠い組を１２ｃ，１２ｄとし、その次に遠い組を１２ｅ，１２ｆとし、回動中心Ｐに最も近い組を１２ｇ，１２ｈとする。
【００２７】
複数の巻線部１２において一方の側（紙面左側）に配置された巻線部１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇは、金属ロータ５の径方向に沿って並び配置されることが好ましい。また、複数の巻線部１２において他方の側（紙面右側）に配置された巻線部１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈも、金属ロータ５の径方向に沿って並び配置されることが好ましい。
【００２８】
磁界変化付与部１４は、第１絶対角検出コイル１１に付与される磁界を変化させる第１磁界変化付与部１４ａと、第２絶対角検出コイル１３に付与される磁界を変化させる第２磁界変化付与部１４ｂとを備えることが好ましい。なお、第２絶対角検出コイル１３及び第２磁界変化付与部１４ｂを必要とするのは、第１絶対角検出コイル１１及び第１磁界変化付与部１４ａの組では検出できない範囲の角度があり、この範囲の角度を第２絶対角検出コイル１３及び第２磁界変化付与部１４ｂで判定するためである。
【００２９】
第１磁界変化付与部１４ａは、金属ロータ５の金属部１５と、金属ロータ５の回動方向に並び配置された前述の複数の凹部８とを備えることが好ましい。金属部１５は、例えば金属ロータ５の回動時において、第１絶対角検出コイル１１と対向し得るロータ本体６の金属部分に相当する。金属部１５（金属ロータ５）は、例えば磁性体から形成されることが好ましい。
【００３０】
第１磁界変化付与部１４ａをなす凹部８は、５つの凹部８のうち１箇所を除く残りの４箇所を、深さを変えることによって形成されることが好ましい。つまり、第１磁界変化付与部１４ａをなす凹部８は、例えば凹部８の底を肉取りすることによって形成される切欠部であることが好ましい。複数の凹部８は、金属ロータ５の回動方向においてサイズが順に段階的に変わっていくように凹設されるとよい。なお、凹部８のサイズは、凹部８が切欠部であれば、切り欠きの深さに相当する。本例の場合、深さが浅い順に、第１凹部８ａ、第２凹部８ｂ、第３凹部８ｃ、第４凹部８ｄとする。ちなみに、凹部８は、切欠部に限らず、例えば孔や穴に変えてもよい。
【００３１】
第２絶対角検出コイル１３は、例えば１つの巻線部（コイル巻線）から形成されることが好ましい。第２絶対角検出コイル１３は、金属ロータ５の径方向において第１絶対角検出コイル１１よりも内側寄りの位置、すなわち回動中心Ｐ寄りの位置に配置されることが好ましい。第１絶対角検出コイル１１及び第２絶対角検出コイル１３は、金属ロータ５の径方向において励磁コイル３及び特定範囲角検出コイル４の内側に配置されることが好ましい。
【００３２】
第２磁界変化付与部１４ｂは、金属ロータ５の金属部１６と、金属ロータ５に形成された１つの凹部１７とを備えることが好ましい。金属部１６は、金属ロータ５の回動時において、第２絶対角検出コイル１３と対向し得るロータ本体６の金属部分に相当する。金属部１６（金属ロータ５）は、例えば磁性体から形成されることが好ましい。第２磁界変化付与部１４ｂの凹部１７は、例えば孔や穴であることが好ましい。例えば、凹部１７は、金属ロータ５の径方向において第１絶対角検出コイル１１よりも内側寄りの位置、すなわち回動中心Ｐ寄りの位置に配置されることが好ましい。
【００３３】
図２に示すように、一対を複数組並び配置してなる巻線部１２は、一方の側（紙面左側）に並ぶものが突片７の一方の側壁１０に沿うように配置され、他方の側に並ぶもの（紙面右側）が突片７の他方の側壁９に沿うように配置されることが好ましい。具体的には、巻線部１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇが側壁１０に沿うように配置され、巻線部１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈが側壁９に沿うように配置される。巻線部１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇと巻線部１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈとがなす設定角度Ｒａは、突片７の設定角度Ｒ１に合わせ、例えば「３６°」であることが好ましい。
【００３４】
図３に示すように、巻線部１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇのロータ回転平面における設定角度Ｒｂは、例えば突片７（凹部８）の設定角度Ｒ１（Ｒ２）の１／３であることが好ましい。つまり、設定角度Ｒｂは、例えば約「１２°」であることが好ましい。巻線部１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈのロータ回転平面における設定角度Ｒｃも、例えば突片７（凹部８）の設定角度Ｒ１（Ｒ２）の１／３であること（約「１２°」）が好ましい。
【００３５】
巻線部１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇは、金属ロータ５の径方向外側に向かってコイル径が順に大きくなるように形成されることが好ましい。同様に、巻線部１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈも、金属ロータ５の径方向外側に向かってコイル径が順に大きくなるように形成されることが好ましい。巻線部１２ａ〜１２ｈは、巻線が例えば略四角形状に巻き形成されることが好ましい。この形状の場合、金属ロータ５の回動中心Ｐから延ばした鋭角をなす一対の直線をＬ１，Ｌ２としたとき、巻線部１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇの一方の辺２０が線Ｌ１上に乗り、これに対向する他方の辺２１が線Ｌ２上に乗ることが好ましい。また、金属ロータ５の回動中心Ｐから延ばした鋭角をなす他の一対の直線をＬ３，Ｌ４としたとき、巻線部１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈの一方の辺２２が線Ｌ３上に乗り、これに対向する他方の辺２３が線Ｌ４上に乗ることが好ましい。
【００３６】
第２絶対角検出コイル１３は、金属ロータ５の回動方向において、第１絶対角検出コイル１１に対して所定量ずれて配置されることが好ましい。第１絶対角検出コイル１１と第２絶対角検出コイル１３とがなす設定角度Ｒｄは、例えば約「３６°」程度であることが好ましい。絶対角検出コイル１３のロータ回転平面における設定角度Ｒｅは、例えば突片７（凹部８）の設定角度Ｒ１（Ｒ２）の１／２であることが好ましい。つまり、設定角度Ｒｅは、例えば約「１８°」であることが好ましい。凹部１７のロータ回転方向における設定角度Ｒｆは、例えば約「３０°」程度であることが好ましい。
【００３７】
図４に示すように、位置検出装置２は、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃ及び絶対角検出コイル１１，１３から入力する検出信号の組み合わせにより、可動物１の位置を演算する位置演算部２４を備える。位置演算部２４は、励磁回路２５を介して励磁コイル３に接続されることが好ましい。励磁コイル３の電位の高い側には、電圧調整用の抵抗２６が接続されるとよい。特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃは、それぞれ検出回路２７〜２９を介して位置演算部２４に接続されることが好ましい。検出回路２７〜２９は、例えば増幅や変調等を行う回路であるとよい。
【００３８】
位置演算部２４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、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃに誘導起電力を発生させる。このとき、位置演算部２４は、検出回路２７を通じて第１特定範囲角検出コイル４ａから第１特定範囲角信号Ｓ１−ａを入力し、検出回路２８を通じて第２特定範囲角検出コイル４ｂから第２特定範囲角信号Ｓ１−ｂを入力し、検出回路２９を通じて第３特定範囲角検出コイル４ｃから第３特定範囲角信号Ｓ１−ｃを入力する。
【００３９】
第１絶対角検出コイル１１及び第２絶対角検出コイル１３は、例えば自励式であることが好ましい。この場合、位置演算部２４は、励磁回路３０を介して、電圧調整用の抵抗３１と巻線部１２ａ〜１２ｈとからなる直列回路に接続され、励磁回路３２を介して、電圧調整用の抵抗３３と第２絶対角検出コイル１３とからなる直列回路に接続されることが好ましい。絶対角検出コイル１１，１３は、それぞれ検出回路３４，３５を介して、検出信号を位置演算部２４に出力することが好ましい。検出回路３４，３５は、例えば増幅や変調等を行う回路であるとよい。
【００４０】
位置演算部２４は、励磁コイル３に交流電圧を印加し、各絶対角検出コイル１１，１３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２４は、検出回路３４を通じて第１絶対角検出コイル１１から第１絶対角信号Ｓａを入力し、検出回路３５を通じて第２絶対角検出コイル１３から第２絶対角信号Ｓｂを入力する。
【００４１】
位置演算部２４は、特定範囲角信号Ｓ１−ａ，Ｓ１−ｂ，Ｓ１−ｃ及び絶対角信号Ｓａ，Ｓｂの組み合わせにより、可動物１の回動位置、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。つまり、位置演算部２４は、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃの出力に基づく位置の検出結果と、絶対角検出コイル１１，１３の出力に基づく位置の検出結果とを組み合わせることにより、可動物１の回動位置を演算する。
【００４２】
次に、図５〜図９を用いて、位置検出装置２の動作を説明する。
［特定範囲角検出コイルによる角度検出の動作］
図５に示すように、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３つの特定範囲角検出コイル４ａ〜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回りに回動すると、金属ロータ５の突片７の位置に応じて、各特定範囲角検出コイル４ａ〜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。つまり、第１特定範囲角検出コイル４ａから出力される第１特定範囲角信号Ｓ１−ａを基準としたとき、第２特定範囲角検出コイル４ｂから位相が「２４°」遅れた第２特定範囲角信号Ｓ１−ｂが出力され、第３特定範囲角検出コイル４ｃから位相が「２４°」早い第３特定範囲角信号Ｓ１−ｃが出力される。
【００４３】
位置演算部２４は、複数（本例は３つ）の特定範囲角信号Ｓ１−ａ，Ｓ１−ｂ，Ｓ１−ｃのうち、信号波形が直線状のもの（領域Ｕに存在するもの）を２つ選択し、これら信号の例えば差や和をとって、可動物１の回動位置に応じた検出角度θｒを演算する。例えば、ロータ角度θが６°〜１８°のときには、Ｓ１−ａとＳ１−ｂを使用し、ロータ角度θが１８°〜３０°のときには、Ｓ１−ａとＳ１−ｃとを使用する。このようにして、位置演算部２４は、１周期が７２°の検出角度θｒを演算できる。
【００４４】
［０°≦θ＜７２°の角度検出の動作］
図６に示すように、同図の左端の位置検出装置２の図を基準の「０°」とし、この基準位置から金属ロータ５が回動したとする。０°≦θ＜７２°の範囲のとき、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃから出力される検出電圧（特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃ）は、図５で図示した例と同じ規則性の電圧変化をとる。つまり、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃは、７２°を１周期として、Ｓ１−ａとＳ１−ｂとで位相が２４°ずれ、Ｓ１−ａとＳ１−ｃとで位相が２４°ずれた信号で出力される。
【００４５】
０°≦θ＜７２°の範囲のとき、第２絶対角検出コイル１３は、０°〜１８°の範囲で凹部１７が離れて行き、金属ロータ５（金属部１６）に徐々に覆われるようになる。このため、第２絶対角検出コイル１３からは、０°から１８°に亘って徐々に低くなっていき、その後一定となる検出電圧（第２絶対角信号Ｓｂ）が出力される。同範囲のとき、第１絶対角検出コイル１１は、６２°から７２°の範囲で巻線部１２ａの対向位置に第１凹部８ａが位置し、巻線部１２ａが金属ロータ５（金属部１５）で覆われなくなる。このため、第１絶対角検出コイル１１からは、最初は一定であるもの６２°から７２°に亘り徐々に高くなっていき、最終的にＶ１となる検出電圧（第１絶対角信号Ｓａ）が出力される。
【００４６】
位置演算部２４は、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃ及び絶対角信号Ｓａ，Ｓｂの組み合わせにより、０°≦θ＜７２°の範囲のロータ角度θを演算する。つまり、位置演算部２４は、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃと、７２°の周期ごとにユニークな値の組み合わせをとる絶対角信号Ｓａ，Ｓｂとにより、０°≦θ＜７２°の範囲のロータ角度θを演算する。
【００４７】
［７２°≦θ＜１４４°の角度検出の動作］
図７に示すように、金属ロータ５が７２°≦θ＜１４４°の範囲を回動したとする。同範囲のとき、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃから出力される検出電圧（特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃ）は、図６と同じ電圧変化をとる。
【００４８】
７２°≦θ＜１４４°の範囲のとき、例えばθが９８°を超えると、巻線部１２ａの一部分が金属ロータ５に覆われ始めるが、逆に今度は巻線部１２ｂが金属ロータ５に覆われなくなっていくので、トータルで見て１巻線が金属ロータ５に覆われない状態が維持される。そして、第１絶対角検出コイル１１は、１３４°〜１４４°の範囲で、巻線部１２ａに加え、さらにもう１つの巻線部１２ｃが金属ロータ５（金属部１５）で覆われなくなる。このため、第１絶対角検出コイル１１からは、最初は一定のＶ１をとるものの１３４°から１４４°に亘り徐々に高くなっていき、最終的にＶ２となる検出電圧（第１絶対角信号Ｓａ）が出力される。なお、同範囲のとき、第２絶対角検出コイル１３は、金属ロータ５（金属部１６）に覆われた状態が維持される。よって、同範囲においても、第２絶対角検出コイル１３からは、０°≦θ＜７２°のときと同じ値の検出電圧（第２絶対角信号Ｓｂ）が出力され続ける。
【００４９】
位置演算部２４は、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃ及び絶対角信号Ｓａ，Ｓｂの組み合わせにより、７２°≦θ＜１４４°の範囲のロータ角度θを演算する。つまり、位置演算部２４は、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃと、７２°の周期ごとにユニークな値の組み合わせをとる絶対角信号Ｓａ，Ｓｂとにより、７２°≦θ＜１４４°の範囲のロータ角度θを演算する。
【００５０】
［１４４°≦θ＜２８８°の角度検出の動作］
１４４°≦θ＜２８８°の角度検出の動作は、前述した０°≦θ＜７２°の角度検出の動作や、７２°≦θ＜１４４°の角度検出の動作と基本的に同じであるので、説明を省略する。
【００５１】
［２８８°≦θ＜３６０°の角度検出の動作］
図８に示すように、金属ロータ５が２８８°≦θ＜３６０°の範囲を回動したとする。同範囲のときも、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃから出力される検出電圧（特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃ）は、図６と同じ電圧変化をとる。
【００５２】
２８８°≦θ＜３６０°の範囲のとき、第２絶対角検出コイル１３は、３３０°〜３４８°の範囲で凹部１７が対向に位置し、金属ロータ５（金属部１６）で覆われなくなる。このため、第２絶対角検出コイル１３からは、最初は一定であるものの３３０°から３４８°に亘り徐々に高くなっていく検出電圧（第２絶対角信号Ｓｂ）が出力される。そして、θが３４８°を超えると、第２絶対角信号Ｓｂは一定値をとる。同範囲のとき、第１絶対角検出コイル１１の全ての巻線部１２ａ〜１２ｈは、３５０°〜３６０°の範囲で金属ロータ５（金属部１５）に覆われるようになる。このため、第１絶対角検出コイル１１からは、最初は一定値をとるものの、３５０°から３６０°に亘り徐々に低くなっていく検出電圧（第１絶対角信号Ｓａ）が出力される。
【００５３】
位置演算部２４は、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃ及び絶対角信号Ｓａ，Ｓｂの組み合わせにより、２８８°≦θ＜３６０°の範囲のロータ角度θを演算する。つまり、位置演算部２４は、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃと、７２°の周期ごとにユニークな値の組み合わせをとる絶対角信号Ｓａ，Ｓｂとにより、２８８°≦θ＜３６０°の範囲のロータ角度θを演算する。
【００５４】
［０°〜３６０°の角度検出の動作のまとめ］
図９に、０°〜３６０°の角度検出のまとめを図示する。２つの絶対角検出コイル１１，１３の出力組み合わせは、「０°〜７２°」、「７２°〜１４４°」、「１４４°〜２１６°」、「２１６°〜２８８°」、「２８８°〜３６０°」ごとに、各々異なるパターンをとることが分かる。このため、３つの特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃの出力組み合わせが７２°ごとの繰り返しとなる場合であっても、２つの絶対角検出コイル１１，１３の組み合わせを確認すれば、これらを識別することが可能である。よって、本例のように、３つの特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃと２つの絶対角検出コイル１１，１３とを使用して角度検出すれば、０〜３６０°の１回転を検出することが可能である。
【００５５】
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、第１絶対角検出コイル１１及び第２絶対角検出コイル１３を省略して、特定範囲角検出コイル４のみで可動物１の回動位置を検出する方式を考える。この場合、特定範囲角検出コイル４の検出範囲（ループ角度Ｒｋ）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に第１絶対角検出コイル１１及び第２絶対角検出コイル１３を設けて、特定範囲角検出コイル４の出力と絶対角検出コイル１１，１２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、特定範囲角検出コイル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。
【００５６】
（２）特定範囲角検出コイル４の１つひとつは、ループ角度Ｒｋが７２°の狭い角度のコイルである。本例の場合、このような狭い角度のコイルを使用しても、可動物１の位置を３６０°で検出することができる。
【００５７】
（３）位置検出の対象である金属体を金属ロータ５としたので、金属ロータ５の回動位置を広い範囲（０°〜３６０°）で検出することができる。
（４）巻線部１２の組は、金属ロータ５の径方向に複数組並び配置されている。よって、第１絶対角検出コイル１１から可動物１の回動位置に応じた最適な信号を出力させ易くなるので、位置検出の精度確保に有利となる。
【００５８】
（５）磁界変化付与部１４は、第１絶対角検出コイル１１用の第１磁界変化付与部１４ａと、第２絶対角検出コイル１３用の第２磁界変化付与部１４ｂとを備える。このように、磁界変化付与部１４を第１絶対角検出コイル１１及び第２絶対角検出コイル１３各々に設けるので、第１絶対角検出コイル１１及び第２絶対角検出コイル１３に、それぞれ適した変化の磁界を付与させ易くなる。
【００５９】
（６）磁界変化付与部１４は、金属ロータ５に設けた金属部１５，１６と凹部８，１７とからなる。よって、磁界変化付与部１４を金属ロータ５に設けるにあたり、金属ロータ５に金属部１５，１６と凹部８，１７とを設けるという簡素な構造で実現することができる。
【００６０】
（７）一対を複数組並び配置してなる巻線部１２は、一方の側に並ぶもの（１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇ）が突片７の一方の側壁１０に沿うように配置され、他方の側に並ぶもの（１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈ）が突片７の他方の側壁９に沿うように配置される。よって、どの巻線部１２ａ〜１２ｈが金属部１５，１６に覆われ、どの巻線部１２ａ〜１２ｈが凹部８，１７に覆われるのかを、精度よく切り替えるのに有利となる。
【００６１】
（８）複数の巻線部１２は、金属ロータ５の径方向外側に向かってコイル径が順に大きくなるように形成される。よって、どの巻線部１２ａ〜１２ｈが金属部１５，１６に覆われ、どの巻線部１２ａ〜１２ｈが凹部８，１７に覆われるのかを、精度よく切り替えるのに一層有利となる。
【００６２】
（９）第１絶対角検出コイル１１及び第２絶対角検出コイル１３は、金属ロータ５の径方向において励磁コイル３及び特定範囲角検出コイル４の内側に配置される。よって、絶対角検出コイル１１，１３の径サイズを小さなもので済ますことができる。
【００６３】
（１０）位置演算部２４は、複数の特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃのうち、信号波形が直線状をとるものを２つ選択し、これら信号から可動物１の位置を演算する。よって、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃにおいて直線的に変化する成分で位置検出することが可能となるので、可動物１の位置を精度よく判定するのに有利となる。
【００６４】
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。
・励磁コイル３は、特定範囲角検出コイル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。
【００６５】
・励磁コイル３は、絶対角検出コイル１１を覆う形状パターンをとってもよい。
・金属ロータ５の外周に複数の空隙部を切り欠き形成し、金属ロータ５の回動方向に等間隔に並ぶ突片７及び空隙部の有り無しにより、特定範囲角検出コイル４から所望の信号を出力させてもよい。
【００６６】
・凹部８，１７は、金属ロータ５の外周を切り欠いて形成される形状に限定されない。例えば、凹部８ａ〜８ｄは、金属ロータ５の軸方向に貫設された孔でもよい。
・特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃは、基板の厚み方向にコイルパターンが重ねられていない形状でもよい。
【００６７】
・絶対角検出コイル１１は、金属ロータ５の径方向において励磁コイル３及び特定範囲角検出コイル４の外側に配置されてもよい。
・特定範囲角検出コイル４及び絶対角検出コイル１１の個数は、種々の個数に適宜変更可能である。
【００６８】
・第１絶対角検出コイル１１の巻線部１２の組数は、４組に限定されず、これ以外の組数を採用してもよい。
・特定範囲角検出コイル４及び絶対角検出コイル１１の形状やサイズは、実施形態に記載した以外の値に適宜変更可能である。
【００６９】
・特定範囲角信号Ｓ１及び絶対角信号Ｓａ，Ｓｂの周期は、実施形態に記載した以外の値に適宜変更可能である。
・磁界変化付与部１４は、第１磁界変化付与部１４ａ及び第２磁界変化付与部１４ｂが集約された構造（形状）でもよい。
【００７０】
・絶対角検出コイル１１は、自励式に限らず、他励式としてもよい。
・磁界変化付与部１４は、絶対角検出コイル１１，１３に付与される磁界を変化させられるものであれば、種々の構造や形状が採用できる。
【００７１】
・第１絶対角検出コイル１１は、例えば巻線部１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇが１つの巻線部から形成され、巻線部１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈが１つの巻線部から形成されてもよい。
【００７２】
・位置検出装置２は、直線移動する可動物１の位置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。
【符号の説明】
【００７３】
１…可動物、２…位置検出装置、３…励磁コイル、４（４ａ〜４ｃ）…特定範囲角検出コイル、５…金属体の一例である金属ロータ、７…突片、８，１７…凹部、９，１０…突片の側壁、１１…第１絶対角検出コイル、１２（１２ａ〜１２ｈ）…巻線部、１３…第２絶対角検出コイル、１４…磁界変化付与部、１４ａ…第１磁界変化付与部、１４ｂ…第２磁界変化付与部、１５，１６…金属部、２４…位置演算部、Ｓ１…特定範囲角信号、Ｓａ…第１絶対角信号、Ｓｂ…第２絶対角信号、Ａ…可動物の移動方向の一例である金属ロータの回動方向。
【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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