(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）の突極を有する強磁性体からなるステータと、
回転中心に対し非対称の外形を有し、前記ステータの中央部に位置すると共に該ステータの第１〜第Ｎの突極にその外周面を対向させて相対的に回転する強磁性体からなるロータと、
前記ステータの第１〜第Ｎの突極のそれぞれに巻かれその全てが直列に接続された第１〜第Ｎのコイルと、
この第１〜第Ｎのコイルの直列接続回路の両端に接続され、この直列接続回路中の前記コイルを交流励磁する励磁手段と、
前記ステータの第１〜第Ｎの突極と前記ロータとの相対位置によって変化する前記第１〜第Ｎのコイルのインダクタンスに基づいて前記ロータの回転角を検出する手段と
を備えたことを特徴とする回転角検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ステータに対して相対的に回転するロータの回転角を検出する回転角検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
〔従来例１〕
従来より、回転角検出器として、円環状抵抗体と回転接触子を用いたポテンショメータがある。図１８はこのポテンショメータの要部を示す図であり、１０１は円環状抵抗、１０２は接触子である。接触子１０２はその先端を円環状抵抗１０１に接して回転する。このポテンショメータでは、端子Ｐ１とＰ２との間の抵抗値を測定することにより、接触子１０２の回転角を検出することができる。
【０００３】
〔従来例２〕
図１９は特開平８−３２７３１１号公報（文献１）に示された回転角検出器の要部を示す斜視図である。この回転角検出器は、基台１０３に固定されたソレノイド状コイル（外側コイル）１０４と、この外側コイル１０４の内部に配置されたソレノイド状コイル（内側コイル）１０５とを有している。１０６は基台１０３から延出された回転軸であり、外側コイル１０４の中空部１０４ａを縦方向（コイル１０４の軸方向と直交する方向）に貫通し、その先端が外側コイル１０４の上部面１０４ｂより突き出ている。内側コイル１０５はその中空部１０５ａを縦方向（コイル１０５の軸方向と直交する方向）に貫通する回転軸１０６に固定されている。
【０００４】
この文献１に示された回転角検出器において、外側コイル１０４は、導線１０７を介して交流励磁され、交流磁界を発生する。この交流磁界により内側コイル１０５には誘導起電力が発生する。内側コイル１０５に発生する誘導起電力は中空部１０５ａを横切る磁束に比例する。この磁束は磁界の方向と内側コイル１０５の中心軸のなす角度差により変化し、誘導起電力もこの角度差により変化する。したがって、内側コイル１０５に誘起した誘導起電力を測定することにより、内側コイル１０５の外側コイル１０４に対する回転角、すなわち回転軸１０６の回転角を検出することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例１では、円環状抵抗１０１に接触子１０２の先端を接触回転させるため、円環状抵抗１０１や接触子１０２が摩耗するという問題があった。
これに対し、従来例２では、電磁誘導式（無接触式）であり機械的摺動部がなく、摩耗の問題は生じない。しかし、外側コイル（１次コイル）１０４と回転する内側コイル（２次コイル）１０５の他に出力信号取り出し用のフレキシブルな導線１０８が存在し、その構成が複雑となるという問題があった。また、内側コイル１０５に誘導起電力を生じさせるために相応の電力を必要とし、消費電力が大きいという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、無接触式で簡易構成、かつ消費電力の少ない耐久性に優れた回転角検出器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）の突極を有する強磁性体からなるステータと、回転中心に対し非対称の外形を有し、ステータの中央部に位置すると共に該ステータの第１〜第Ｎの突極にその外周面を対向させて相対的に回転する強磁性体からなるロータと、ステータの第１〜第Ｎの突極のそれぞれに巻かれその全てが直列に接続された第１〜第Ｎのコイルと、この第１〜第Ｎのコイルの直列接続回路の両端に接続され、この直列接続回路中の各コイルを交流励磁する励磁手段とを設け、ステータの第１〜第Ｎの突極とロータとの相対位置によって変化する第１〜第Ｎのコイルのインダクタンスに基づいてロータの回転角を検出するようにしたものである。
この発明によれば、ステータに対してロータが相対的に回転すると、ロータが回転中心に対し非対称の外形を有しているため、ステータの第１〜第Ｎの突極とロータとの間の磁路のリラクタンスがロータの回転角に応じて変化し、このリラクタンスの変化に応じて第１〜第Ｎの突極のそれぞれに巻かれた第１〜第Ｎのコイルのインダクタンスが変化し、この第１〜第Ｎのコイルのインダクタンスの変化からロータの回転角を無接触で検出することができる。なお、第１〜第Ｎのコイルのインダクタンスの変化は、コイルの両端の電圧から検出することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態に基づき詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１はこの発明の一実施の形態を示す回転角検出器の要部を示す平面図である。同図において、１は強磁性体からなるステータ、２は同じく強磁性体からなるロータである。ロータ２はステータ１の中央部に配置されている。
【０００９】
ステータ１の平面図を図２（ａ）に、図２（ａ）におけるII−II線断面図を図２（ｂ）に示す。ステータ１は、厚さｔ１のリング状平板とされ、その内周面に１２０゜間隔で中心Ｏ１に向かう突極１−１，１−２，１−３が形成されている。突極１−１，１−２，１−３は同一形状でその先端は半径Ｒ０の曲面とされている。
【００１０】
ロータ２の平面図を図３（ａ）に示す。図３（ｂ）は図３（ａ）をＡ方向から見た図、図３（ｃ）は図３（ａ）をＢ方向から見た図である。ロータ２は厚さｔ２，半径Ｒ１の円板とされ、図３（ａ）における左半分には、厚さｔ２の中央部をｔ３の幅で深さｄ１だけ抉った形の半径Ｒ２（Ｒ２＜Ｒ１）の外周面が形成されている。図３（ａ）における右半分の半径Ｒ１の外周面２−１を第１の外周面、左半分の半径Ｒ２の外周面２−２を第２の外周面とする。ロータ２の中心部には貫通孔２−３が形成されている。
【００１１】
図１に示した平面図において、ロータ２は、後述する回転角の検出動作の説明を分かり易くするために、図３（ｂ）におけるIII −III 線断面の外形のみを示している。また、図１には示していないが、図４に示すように、ステータ１の上下にはヨーク４，４が設けられている。また、ロータ２には、その貫通孔２−３に回転軸３が挿通固定されている。ステータ１の中心Ｏ１とロータ２の中心Ｏ２とは一致しており（Ｏ＝Ｏ１＝Ｏ２）、ステータ１の突極１−１，１−２，１−３の先端の曲面の半径Ｒ０はロータ２の第１の外周面２−１の半径Ｒ１よりも僅かに大きい。図４は図１におけるＣ−Ｏ−Ｄ断面を示している。図５（ａ）にヨーク４の平面図を、図５（ｂ）に図５（ａ）におけるＶ−Ｖ線断面図を示す。
【００１２】
ヨーク４はその平面形状がステータ１の平面形状と同一とされている。すなわち、ヨーク４にはステータ１の突極１−１，１−２，１−３に対応する突部４−１，４−２，４−３が形成されており、この突部４−１，４−２，４−３がステータ１の突極１−１，１−２，１−３にｈ１の空隙を隔てて重なるように、ステータ１の上下面にヨーク４，４が固定されている。
【００１３】
ステータ１の突極１−１，１−２，１−３には、コイル５−１，５−２，５−３が巻かれている。コイル５−１，５−２，５−３は１本の導線を突極１−１，１−２，１−３に順次巻回して行くことによって形成されている。すなわち、コイル５−１，５−２，５−３は直列に接続されており、この直列接続回路の両端には図６に示すように固定周波数の定電圧交流電源１３が接続されている。また、コイル５−１の両端の電圧Ｖ１を検出器６−１によって検出し、コイル５−２の両端の電圧Ｖ２を検出器６−２によって検出し、コイル５−３の両端の電圧Ｖ３を検出器６−３によって検出し、データ処理部７へ与えるようにしている。
【００１４】
この回転角検出器では、ロータ２が回転中心Ｏに対し非対称の外形を有しているため、ロータ２が回転すると、ステータ１の突極１−１，１−２，１−３とロータ２との間の磁路、すなわちステータ１の突極１−１，１−２，１−３とロータ２およびヨーク４，４の突部４−１，４−２，４−３で構成される磁路のリラクタンスがロータ２の回転角に応じて変化し、このリラクタンスの変化に応じて突極１−１，１−２，１−３に巻かれたコイル５−１，５−２，５−３のインダクタンスが変化し、コイル５−１，５−２，５−３の両端の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、その合計値は一定だが、各々の値が相対的に変化する。
【００１５】
図７（ａ）〜（ｆ）にロータ２の反時計方向への回転状況を示す。図７（ａ）ではロータ２の第１の外周面２−１がステータ１の突極１−１および１−２に対向しており、ロータ２の第２の外周面２−２がステータ１の突極１−３に対向している。この状態において、コイル５−１，５−２の両端の電圧Ｖ１，Ｖ２は高く、コイル５−３の両端の電圧Ｖ３は低い。この時のロータ２の回転角を０゜とする。図８にロータ２の回転角とコイル５−１，５−２，５−３の両端の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の関係を示す。ロータ２の回転角０゜でのコイル５−１，５−２の両端の電圧Ｖ１，Ｖ２はＶＭとなり、コイル５−３の両端の電圧Ｖ３はＶＬとなる（ＶＨ＞ＶＬ）。
【００１６】
図７（ａ）の状態からロータ２が反時計方向へ回転すると、突極１−２に対してロータ２の第２の外周面２−２が対向し始める。これにより、突極１−２とロータ２およびヨーク４，４の突部４−２で構成される磁路のリラクタンスが変化し、このリラクタンスの変化に応じて突極１−２に巻かれたコイル５−２のインダクタンスが変化し、コイル５−２の両端の電圧Ｖ２が低下し始める。
【００１７】
図７（ａ）の状態からロータ２が反時計方向へ６０゜回転した状態を図７（ｂ）に示す。この状態、すなわち回転角６０゜では、ロータ２の第１の外周面２−１が突極１−１に対向し、ロータ２の第２の外周面２−２が突極１−２，１−３に対向する。このため、コイル５−１の両端の電圧Ｖ１がＶＨ、コイル５−２，５−３の両端の電圧Ｖ２，Ｖ３がＶＬとなる（図８に示すｔ１点）。
【００１８】
図７（ｂ）の状態からロータ２が反時計方向へ回転すると、突極１−３に対してロータ２の第１の外周面２−１が対向し始める。これにより、突極１−３とロータ２およびヨーク４，４の突部４−３で構成される磁路のリラクタンスが変化し、このリラクタンスの変化に応じて突極１−３に巻かれたコイル５−３のインダクタンスが変化し、コイル５−３の両端の電圧Ｖ３が上昇し始める。
【００１９】
図７（ｂ）の状態からロータ２が反時計方向へ６０゜回転した状態を図７（ｃ）に示す。この状態、すなわち回転角１２０゜では、ロータ２の第１の外周面２−１が突極１−１，１−３に対向し、ロータ２の第２の外周面２−２が突極１−２に対向する。このため、コイル５−１，５−３の両端の電圧Ｖ１，Ｖ３がＶＭ、コイル５−２の両端の電圧Ｖ２がＶＬとなる（図８に示すｔ２点）。
【００２０】
図７（ｃ）の状態からロータ２が反時計方向へ回転すると、突極１−１に対してロータ２の第２の外周面２−２に対向し始める。これにより、突極１−１とロータ２およびヨーク４，４の突部４−１で構成される磁路のリラクタンスが変化し、このリラクタンスの変化に応じて突極１−１に巻かれたコイル５−１のインダクタンスが変化し、コイル５−１の両端の電圧Ｖ１が低下し始める。
【００２１】
図７（ｃ）の状態からロータ１が反時計方向へ６０゜回転した状態を図７（ｄ）に示す。この状態、すなわち回転角１８０゜では、ロータ２の第１の外周面２−１が突極１−３に対向し、ロータ２の第２の外周面２−２が突極１−１，１−２に対向する。このため、コイル５−１，５−２の両端の電圧Ｖ１，Ｖ２がＶＬ、コイル５−３の両端の電圧Ｖ３がＶＨとなる（図８に示すｔ３点）。
【００２２】
以下、同様にして、回転角２４０゜では（図７（ｅ））、コイル５−１の両端の電圧Ｖ１がＶＬ、コイル５−２，５−３の両端の電圧Ｖ２，Ｖ３がＶＭとなり（図８に示すｔ４点）、回転角３００゜では（図７（ｆ））、コイル５−１，５−３の両端の電圧Ｖ１，Ｖ３がＶＬ、コイル５−２の両端の電圧Ｖ２がＶＨとなり（図８に示すｔ５点）、回転角３６０゜では（図７（ａ））、コイル５−１，５−２の両端の電圧Ｖ１，Ｖ２がＶＭ、コイル５−３の両端の電圧Ｖ３がＶＬとなる（図８に示すｔ６点）。
【００２３】
図８から分かるように、コイル５−１，５−２，５−３の両端に発生する電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、ロータ２の回転角により異なる組み合わせの値となる。したがって、コイル５−１，５−２，５−３の両端に発生する電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を測定し、これをデータ処理すれば、ロータ２の回転角を知ることができる。
データ処理部７は、検出器６−１，６−２，６−３からの電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を入力とし、この電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の値から図８に示した特性に従ってロータ２の回転角を求める。
【００２４】
データ処理部７における回転角の計算は、ハード回路により行わせるようにしてもよいが、マイクロプロセッサなどによるソフト演算で行えば、回路構成が簡単となる。図９にマイクロプロセッサを用いた場合のデータ処理部７の概略構成を示す。同図において、７−１はＣＰＵ、７−２はＲＯＭ、７−３はＲＡＭ、７−４，７−５はインターフェイスであり、ＣＰＵ７−１はインターフェイス７−４を介する電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を入力とし、ＲＯＭ７−２に格納されたプログラムに従ってＲＡＭ７−３にアクセスしながら回転角の算出を行う。この場合、ＲＡＭ７−３には、図８に示した電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と回転角との関係を予め格納しておく。
【００２５】
なお、この実施の形態では、ステータ１の上下にヨーク４を設けるようにしたが、上側あるいは下側にのみヨーク４を設けるようにしてもよい。また、ヨーク４は突部４−１，４−２，４−３を設けたリング状としなくてもよく、すなわちステータ１の突極１−１，１−２，１−３に対して１つの繋がったヨークとしなくてもよく、突極１−１，１−２，１−３毎に独立したヨークを設けるようにしてもよい。また、ステータ１とヨーク４とは別体とせず、一体としてもよい。
【００２６】
また、ロータ２の外形は、必ずしも図に示したような形としなくてもよい。すなわち、回転中心に対し非対称の外形を有すればよく、例えばロータ２の外形を真円とし、この真円を偏心させて回転させるようにしてもよい。また、ロータ２を回転させるようにしたが、ステータ１を回転させるようにしてもよい。但し、この場合、コイル５−１，５−２，５−３には、例えばスリップリングを介して電源を供給する等の必要があるため、構造が少し複雑になる。
【００２７】
〔実施の形態２〕
実施の形態１では、突極の数を３つとしたが、測定対象角度が１８０゜以下であれば、突極の数を２つとすることも可能である。図１０に突極の数を２つとした回転角検出器の要部を示す。この例では、ステータ８の内周面に１８０゜間隔で突極８−１，８−２が形成されている。この突極８−１，８−２にコイル１０−１，１０−２が巻かれている。ロータ９はその外周面の１／４が小径とされている。すなわち、ロータ９は、その外周面の３／４が半径Ｒ１の第１の外周面９−１とされ、残る１／４が半径Ｒ２の第２の外周面９−２とされている。この場合、第２の外周面９−２の外形が回転中心Ｏに対し非対称の外形となっている。ステータ８の上下には図示してはいないが同一平面形状のヨークが設けられている。
【００２８】
コイル１０−１，１０−２は直列に接続されており、この直列接続回路の両端には図１１に示すように固定周波数の定電圧交流電源１３が接続されている。また、コイル１０−１の両端の電圧Ｖ１を検出器１１−１によって検出し、コイル１０−２の両端の電圧Ｖ２を検出器１０−２によって検出し、データ処理部１２へ与えるようにしている。
【００２９】
この回転角検出器では、ロータ９が回転中心Ｏに対し非対称の外形を有しているため、ロータ９が回転すると、ステータ８の突極８−１，８−２とロータ９との間の磁路のリラクタンスがロータ９の回転角に応じて変化し、このリラクタンスの変化に応じて突極８−１，８−２に巻かれたコイル１０−１，１０−２のインダクタンスが変化し、コイル１０−１，１０−２の両端の電圧Ｖ１，Ｖ２は、その合計値は一定だが、各々の値が相対的に変化する。
【００３０】
図１２（ａ）〜（ｄ）にロータ９の反時計方向への回転状況を示す。図１２（ａ）ではロータ９の第１の外周面９−１がステータ８の突極８−１に対向しており、ロータ９の第２の外周面９−２がステータ８の突極８−２に対向している。この状態において、コイル１０−１の両端の電圧Ｖ１は高く、コイル１０−２の両端の電圧Ｖ２は低い。この時のロータ９の回転角を０゜とする。図１３にロータ９の回転角とコイル１０−１，１０−２の両端の電圧Ｖ１，Ｖ２の関係を示す。ロータ９の回転角０゜でのコイル１０−１の両端の電圧Ｖ１はＶＨとなり、コイル１０−２の両端の電圧Ｖ２はＶＬとなる（ＶＨ＞ＶＬ）。
【００３１】
図１２（ａ）の状態からロータ９が反時計方向へ回転すると、突極８−２に対してロータ９の第１の外周面９−１が対向し始める。これにより、突極８−２とロータ９との間の磁路のリラクタンスが変化し、このリラクタンスの変化に応じて突極８−２に巻かれたコイル１０−２のインダクタンスが変化し、コイル１０−２の両端の電圧Ｖ２が上昇し始める。
【００３２】
図１２（ａ）の状態からロータ２が反時計方向へ９０゜回転した状態を図１２（ｂ）に示す。この状態、すなわち回転角９０゜では、ロータ９の第１の外周面９−１が突極８−１，８−２に共に対向する。このため、コイル１０−１，１０−２の両端の電圧Ｖ１，Ｖ２が共にＶＭとなる（図１３に示すｔ１点）。
【００３３】
図１２（ｂ）の状態からロータ９が反時計方向へ回転すると、突極８−１に対してロータ９の第２の外周面９−２が対向し始める。これにより、突極８−１とロータ９との間の磁路のリラクタンスが変化し、このリラクタンスの変化に応じて突極８−１に巻かれたコイル１０−１のインダクタンスが変化し、コイル１０−１の両端の電圧Ｖ１が低下し始める。
【００３４】
図１２（ｂ）の状態からロータ２が反時計方向へ９０゜回転した状態を図１２（ｃ）に示す。この状態、すなわち回転角１８０゜では、ロータ９の第１の外周面９−１が突極８−２に対向し、第２の外周面９−２が突極８−１に対向する。
このため、コイル１０−１の両端の電圧Ｖ１がＶＬ、コイル１０−２の両端の電圧Ｖ２がＶＨとなる（図１３に示すｔ２点）。
【００３５】
以下、同様にして、回転角２７０゜では（図１２（ｄ））、コイル１０−１，１０−２の両端の電圧Ｖ１，Ｖ２が共にＶＭとなり（図１３に示すｔ３点）、回転角３６０゜では（図１２（ａ））、コイル１０−１の両端の電圧Ｖ１がＶＨ、コイル１０−２の両端の電圧Ｖ２がＶＬとなる（図１３に示すｔ４点）。
【００３６】
図１３から分かるように、コイル１０−１，１０−２の両端に発生する電圧Ｖ１，Ｖ２は、１８０゜を超えると同じ組み合わせの値が生じるが、０〜１８０゜の範囲では全て異なる組み合わせの値となる。したがって、コイル５−１，５−２の両端に発生する電圧Ｖ１，Ｖ２を測定し、これをデータ処理すれば、ロータ２の回転角を０〜１８０゜の範囲で知ることができる。データ処理部１２は、検出器１１−１，１１−２からの電圧Ｖ１，Ｖ２を入力とし、この電圧Ｖ１，Ｖ２の値から図１３に示した特性（０〜１８０゜の範囲の特性）に従ってロータ９の回転角を求める。
【００３７】
この実施の形態２においても、ステータ９の上側あるいは下側にのみヨークを設けるようにしてもよく、ステータ９の突極９−１，９−２毎に独立したヨークを設けたり、ステータ９とヨークとを一体としたり、ロータ９の外形を真円としこの真円を偏心させて回転させるようにしたり、ステータ９側を回転させるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００３８】
〔参考例〕
実施の形態１では突極の数を３つとし、実施の形態２では突極の数を２つとしたが、さらに突極の数を増やしてもよい。図１４に参考例として突極の数を１つとした回転検出器の要部を示す。この例では、円環状のステータ１４の内周面に１つの突極１４−１を形成し、この突極１４−１にコイル１６を巻回している。
【００３９】
ロータ１５はその外周面の半径がＰ１位置から反時計方向へ徐々に大径とされている。これにより、ロータ１５の外形が全領域において、回転中心Ｏに対して非対称の形となっている。ステータ１４の上下には図示してはいないが同一平面形状のヨークが設けられている。
【００４０】
図１５に示すように、コイル１６には固定周波数の定電圧交流電源１３が接続されており、コイル１６に流れる電流Ｉ１を検出器２０によって検出し、データ処理部２１へ与えるようにしている。
【００４１】
この回転角検出器では、ロータ１５が回転中心Ｏに対し非対称の外形を有しているため、ロータ１５が回転すると、ステータ１４の突極１４−１とロータ１５との間の磁路のリラクタンスがロータ１５の回転角に応じて変化し、このリラクタンスの変化に応じて突極１４−１に巻かれたコイル１６のインダクタンスが変化し、コイル１６を流れる電流Ｉ１が変化する。
【００４２】
この場合、ロータ５の外周面の半径がＰ１位置より反時計方向へ徐々に大径とされているので、ロータ１５が時計方向へ回転するにつれて突極１４−１とロータ１５の外周面との対向間隙が狭まり、コイル１６を流れる電流Ｉ１は直線的に徐々に大きくなる（図１６参照）。データ処理部２１は、検出器２０からの電流Ｉ１を入力とし、この電流Ｉ１の値から図１６に示した特性に従ってロータ１５の回転角を求める。
【００４３】
この参考例においても、ステータ１４の上側あるいは下側にのみヨークを設けるようにしてもよく、ステータ１４の突極１４−１に対して独立したヨークを設けたり、ステータ１４とヨークとを一体としたり、ロータ１５の外形を真円としこの真円を偏心させて回転させるようにしたり、ステータ１４側を回転させるようにしてもよいことは言うまでもない。また、ステータ１４は、必ずしも円環状としなくてもよい。
【００４４】
また、上述した実施の形態１，２および参考例では、電源として定電圧交流電源１３を使用したが、定電流交流電源を使用するようにしてもよい。
例えば、図１７（ａ）に示すように、参考例のコイル１６に対して固定周波数の定電流交流電源１３’を接続し、この定電流交流電源１３’からコイル１６へ定電流ｉを供給するようにしてもよい。この場合、コイル１６のインダクタンスの変化によってコイル１６の両端の電圧Ｖ１が変化するので、この電圧Ｖ１の値からロータ１５の回転角を検出することができる。
【００４５】
また、図１７（ｂ）に示すように、実施の形態１の直列接続されたコイル５−１，５−２，５−３に固定周波数の定電流交流電源１３’を接続し、この定電流交流電源１３’からコイル５−１，５−２，５−３へ定電流ｉを供給するようにしてもよい。この場合、コイル５−１，５−２，５−３のインダクタンスの変化によってコイル５−１，５−２，５−３の両端の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が変化するので、この電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の値からロータ２の回転角を検出することができる。
【００４７】
なお、上述において、定電圧交流電源１３の「定電圧値」や定電流交流電源１３’の「定電流値」は、必ずしも「一定不変の値」である必要はない。すなわち、「印加した電圧の値」又は「同・電流の値」が分かりさえすれば、それに対する各コイル電圧の比を測定することにより、この比から回転角を知ることも可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、ステータに対してロータが相対的に回転すると、ロータが回転中心に対し非対称の外形を有しているため、ステータの突極とロータとの間の磁路のリラクタンスがロータの回転角に応じて変化し、このリラクタンスの変化に応じて突極に巻かれたコイルのインダクタンスが変化し、このインダクタンスの変化からロータの回転角が無接触で検出されるものとなる。このため、摩擦の問題が生じず、耐久性に優れたものとなる。また、従来例２のような２次コイルを必要とせず、フレキシブル導線の必要がなく、消費電力も少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る回転角検出器の一実施の形態（実施の形態１）の要部を示す平面図である。
【図２】  この回転角検出器に用いるステータの平面図および側断面図である。
【図３】  この回転角検出器に用いるロータの平面図および側面図である。
【図４】  この回転角検出器の組立状態を示す断面図（図１におけるＣ−Ｏ−Ｄ断面図）である。
【図５】  この回転角検出器に用いるヨークの平面図および側断面図である。
【図６】  この回転角検出器の電気回路を示す図である。
【図７】  この回転角検出器のロータの反時計方向への回転状況を示す図である。
【図８】  この回転角検出器のロータの回転角と各コイルの両端の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３との関係を示す図である。
【図９】  マイクロプロセッサを用いた場合のデータ処理部の概略構成を示す図である。
【図１０】  本発明に係る回転角検出器の他の実施の形態（実施の形態２）の要部を示す平面図である。
【図１１】  この回転角検出器の電気回路を示す図である。
【図１２】  この回転角検出器のロータの反時計方向への回転状況を示す図である。
【図１３】  この回転角検出器のロータの回転角と各コイルの両端の電圧Ｖ１，Ｖ２との関係を示す図である。
【図１４】  本発明に係る回転角検出器の他の実施の形態（実施の形態３）の要部を示す平面図である。
【図１５】  実施の形態３においてコイルに流れる電流から回転角を検出するようにした場合の電気回路を示す図である。
【図１６】  この回転角検出器のロータの回転角とコイルに流れる電流Ｉ１との関係を示す図である。
【図１７】  実施の形態３や実施の形態１において定電流交流電源を使用した場合の電気回路の要部を示す図である。
【図１８】  従来の回転角検出器（ポテンショメータ）の要部を示す図である。
【図１９】  特開平８−３２７３１１号公報（文献１）に示された回転角検出器の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…ステータ、１−１，１−２，１−３…突極、２…ロータ、２−１…第１の外周面、２−２…第２の外周面、３…回転軸、４…ヨーク、５−１，５−２，５−３…コイル、６−１，６−２，６−３…検出器、７…データ処理部、８…ステータ、８−１，８−２…突極、９…ロータ、９−１…第１の外周面、９−２…第２の外周面、１０−１，１０−２…コイル、１１−１，１１−２…検出器、１２…データ処理部、１３…定電圧交流電源、１３’…定電流交流電源、１４…ステータ、１４−１…突極、１５…ロータ、１６…コイル、１７…直列抵抗、１８…検出器、１９…データ処理部、２０…検出器、２１…データ処理部。
【図１】
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【図２】
0004523147.tif 000003
【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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【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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【図１９】
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