JP2013083484A - Angle sensor - Google Patents
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Abstract
【課題】センサステータを構成する接続線につき電磁ノイズの影響を受け難い角度センサを提供する。
【解決手段】角度センサは平面コイルが形成されたセンサロータと、その表面に対向配置され、多X型の平面コイル(10A〜10D)を含むセンサステータとを備える。センサステータのステータ基板上に設けられた順方向平面コイル10B,10Dと逆方向平面コイル10A,10Cとが接続線15a〜15eを介して直列に接続され、一連の平面コイル10A〜10Dの両端のうち一端が接続線15dを介して正極端子16に接続され、他端が接続線15aを介して負極端子17に接続される。接続線15a〜15eは、一連の平面コイル10A〜10Dの配列に沿って1周に満たない範囲で配置され、一連の平面コイルの一端10aを折り返し点として折り返し接続線15eがその他の接続線15a〜15dに沿って配置され負極端子17に接続される。
【選択図】図6An angle sensor is provided which is less susceptible to the influence of electromagnetic noise on connection wires constituting a sensor stator.
An angle sensor includes a sensor rotor in which a planar coil is formed, and a sensor stator that is disposed opposite to the surface and includes a multi-X planar coil (10A to 10D). Forward plane coils 10B and 10D and reverse plane coils 10A and 10C provided on the stator substrate of the sensor stator are connected in series via connection lines 15a to 15e, and are connected to both ends of the series of plane coils 10A to 10D. One end thereof is connected to the positive terminal 16 through the connection line 15d, and the other end is connected to the negative terminal 17 through the connection line 15a. The connection lines 15a to 15e are arranged in a range of less than one turn along the arrangement of the series of planar coils 10A to 10D, and the folded connection line 15e is the other connection line 15a with one end 10a of the series of planar coils as a folding point. Arranged along ˜15d and connected to the negative terminal 17.
[Selection] Figure 6
Description
この発明は、モータやエンジンの出力軸の回転角度を検出する角度センサに関する。 The present invention relates to an angle sensor that detects a rotation angle of an output shaft of a motor or an engine.
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載される扁平型レゾルバが知られている。この扁平型レゾルバは、固定側コアと、可動側コアと、固定側コアの表面に設けられた多X型の複数のシートコイルとを備える。そして、これら複数のシートコイルの間を接続する接続線が固定側コアをほぼ一周するように接続される。 Conventionally, as this type of technology, for example, a flat resolver described in Patent Document 1 below is known. This flat resolver includes a fixed-side core, a movable-side core, and a plurality of multi-X-type sheet coils provided on the surface of the fixed-side core. And the connection line which connects between these several sheet coils is connected so that a fixed side core may be made to make a round.
ところが、特許文献1に記載の扁平型レゾルバでは、シートコイルの間を接続する接続線が、実質的に大きなループを描く形になるため、アンテナとして作用し、外部からの電磁ノイズの影響を受けるおそれがあった。 However, in the flat resolver described in Patent Document 1, since the connection line connecting the sheet coils has a substantially large loop shape, it acts as an antenna and is affected by electromagnetic noise from the outside. There was a fear.
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接続線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を可能とした角度センサを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an angle sensor that makes it difficult to be affected by electromagnetic noise from the outside with respect to a connection wire constituting the sensor stator. It is in.
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、表面に多X型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、互いに隣接して配置され、外部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折り返し接続線がその他の接続線に沿って配置されて正極端子又は負極端子に接続されたことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with a sensor rotor attached to a rotating shaft and having a planar coil formed on a surface thereof, the surface facing the surface of the sensor rotor, And a sensor stator having a multi-X planar coil formed thereon, the sensor stator being alternately arranged in the circumferential direction on the stator substrate and wound in a spiral shape. The forward planar coil and the reverse planar coil wound in a spiral shape and electrically connected so as to be in reverse phase with respect to the forward planar coil are disposed adjacent to each other and provided to be connectable to the outside. A forward planar coil and a reverse planar coil are connected in series via a connection line, and one end of both ends of a series of planar coils connected in series is connected. Line And the other end is connected to the negative electrode terminal via the connection line, and the connection line is arranged in a range of less than one round along the array of the series of planar coils connected in series. The purpose is that the folded connection line connected to one end of the series of planar coils as the folding point is arranged along the other connection lines and connected to the positive terminal or the negative terminal.
上記発明の構成によれば、ステータ基板の上にて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平面コイルと逆方向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、端が接続線を介して負極端子に接続される。ここで、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折り返し接続線がその他の接続線に沿って配置されて正極端子又は負極端子に接続される。従って、直列に接続された一連の平面コイルの両端に接続された接続線につき、一端に接続された折り返し接続線がその他の接続線に沿って配置されるので、接続線が実質的にループアンテナを構成することがない。また、折り返し接続線がその他の接続線に沿って配置されるので、両者の間で電流が逆向きとなり、折り返し接続線に外部から侵入する電磁ノイズと、その他の接続線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。 According to the configuration of the above invention, one end of the series of forward planar coils and reverse planar coils arranged alternately in the circumferential direction on the stator substrate and connected in series is connected through the connecting line. The terminal is connected to the positive terminal, and the end is connected to the negative terminal via a connection line. Here, the connection line is arranged in a range of less than one turn along the arrangement of the series of planar coils connected in series, and the folded end connected to one end of the series of planar coils with the end as the folding point. The connection line is disposed along the other connection lines and connected to the positive terminal or the negative terminal. Therefore, for the connection lines connected to both ends of the series of planar coils connected in series, the folded connection line connected to one end is arranged along the other connection lines, so that the connection line is substantially a loop antenna. Does not make up. In addition, since the folded connection line is arranged along the other connection lines, the current is reversed between the two, and electromagnetic noise entering the folded connection line from the outside and electromagnetic waves entering the other connection line from the outside. Noise cancels each other.
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、折り返し接続線及びその他の接続線は、直列に接続された一連の平面コイルの径方向外側に隣接して配置されたことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 2 is the invention described in claim 1, wherein the folded connection wire and the other connection wires are disposed radially outside a series of planar coils connected in series. The purpose is that they are arranged adjacent to each other.
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、折り返し接続線及びその他の接続線が、直列に接続された一連の平面コイルの径方向外側に配置されるので、接続線の内側に配置された平面コイルに、外部から電磁ノイズが侵入し難くなる。また、折り返し接続線とその他の接続線が隣接して配置されるので、両者の間のスペースが小さくなる。 According to the configuration of the invention described above, in addition to the operation of the invention according to claim 1, the folded connection line and the other connection lines are arranged on the radially outer side of the series of planar coils connected in series. Electromagnetic noise is less likely to enter the planar coil arranged inside the wire from the outside. Further, since the folded connection line and the other connection lines are arranged adjacent to each other, the space between them is reduced.
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、折り返し接続線は、その他の接続線に対して絶縁層を介して上下に平行に重ねて配置されたことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the folded connection line is vertically and parallelly arranged with respect to the other connection lines via an insulating layer. The intent is that
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、折り返し接続線とその他の接続線とが上下に平行に重ねて配置されるので、両者の間のスペースが実質的にゼロとなる。 According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to claim 2, the folded connection line and the other connection lines are arranged in parallel in the vertical direction, so that the space between them is substantially reduced. It becomes zero.
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に記載の発明において、折り返し接続線は、その他の接続線に対して絶縁層を介して交互に方向を変えてツイスト状に交差するように配置されたことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the folded connection line is twisted by alternately changing the direction of the other connection line through an insulating layer. It is intended that it is arranged so as to intersect with each other.
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、折り返し接続線とその他の接続線とが交互に方向を変えてツイスト状に交差するように配置されるので、両者の間のスペースが小さくなり、外部からの電磁ノイズがより有効に打ち消し合う。 According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to claim 2, the folded connection line and the other connection lines are alternately arranged to be twisted so as to intersect with each other. The space between them becomes smaller, and electromagnetic noise from the outside cancels out more effectively.
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接続線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、平面コイルに対する外部からの電磁ノイズの影響を低減することができ、延いては角度センサとしての検出精度及び性能を向上させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the connection wire constituting the sensor stator can be made less susceptible to external electromagnetic noise, and the influence of external electromagnetic noise on the planar coil can be reduced. As a result, the detection accuracy and performance as an angle sensor can be improved.
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対し、接続線につき外部からの電磁ノイズの影響を更に受け難くすることができる。 According to the second aspect of the present invention, the connection line can be made less susceptible to external electromagnetic noise with respect to the effect of the first aspect of the invention.
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対し、接続線につき外部からの電磁ノイズの影響をより一層受け難くすることができる。 According to the third aspect of the invention, the effect of the invention of the second aspect can be made more difficult to be affected by external electromagnetic noise per connection line.
請求項4に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明の効果に対し、接続線につき外部からの電磁ノイズの影響をより一層受け難くすることができる。 According to the invention described in claim 4, the effect of the invention described in claim 2 can be made even less susceptible to the influence of electromagnetic noise from the outside per connection line.
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。 DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, an embodiment of an angle sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
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及びモータカバー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。 FIG. 1 is a sectional view showing a part of a motor 70 to which an angle sensor 9 according to this embodiment is attached. The motor 70 includes a motor case 71, a case cover 72 that covers the opening of the motor case 71, a motor stator 73 fixed to the motor case 71, a motor rotor 74 provided inside the motor stator 73, and the motor rotor 74. A motor shaft 75 as a rotating shaft integrally provided at the center, and a pair of bearings 76 and 77 that rotatably support the motor shaft 75 between the motor case 71 and the motor cover 72 are provided.
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。 The motor case 71 and the case cover 72 are formed by casting an aluminum alloy or the like. The motor stator 73 includes a coil 78 and is fixed to the inner periphery of the motor case 71. The motor stator 73 is excited when the coil 78 is energized to generate a magnetic force.
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。 The motor rotor 74 includes a permanent magnet (not shown). The motor rotor 74 is held between the motor stator 73 via a predetermined gap. By energizing the motor stator 73 by energization, the motor rotor 74 rotates integrally with the motor shaft 75 to obtain driving force.
図1に示すように、ケースカバー72及びモータロータ74には、角度センサ9が設けられる。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は、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。寸法公差や温度による寸法変化等も考慮した上で隙間GAの大きさを決定するのが好ましい。 As shown in FIG. 1, the angle sensor 9 is provided on the case cover 72 and the motor rotor 74. A sensor stator 7 constituting the angle sensor 9 is fixed to the case cover 72. A sensor rotor 8 constituting the angle sensor 9 is fixed to the motor rotor 74. In a state where the motor case 71 and the case cover 72 are assembled, the sensor rotor 8 and the sensor stator 7 are disposed so that the surfaces thereof face each other with a predetermined gap GA. By narrowing the gap GA, the detection accuracy of the angle sensor 9 can be improved. It is preferable to determine the size of the gap GA in consideration of a dimensional tolerance, a dimensional change due to temperature, and the like.
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(SIN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。 FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration related to the angle sensor 9. The angle sensor 9 includes a SIN signal detection coil 10, a COS signal detection coil 20 and a stator side rotary transformer 30 provided in the sensor stator 7, and an excitation coil 40 and a rotor side rotary transformer 41 provided in the sensor rotor 8. The SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 are arranged with their phases shifted by a predetermined angle. The signal processing device 50 connected to the angle sensor 9 includes an excitation signal generation circuit 51, a first detection circuit 55, a second detection circuit 56, and a calculator 57. The excitation signal generation circuit 51 outputs a high frequency (480 kHz) excitation signal (SIN signal) to the stator side rotary transformer 30. The first detection circuit 55 receives the SIN signal output from the SIN signal detection coil 10. The second detection circuit 56 receives the COS signal output from the COS signal detection coil 20. The computing unit 57 inputs the SIN signal and the COS signal output from the first and second detection circuits 55 and 56, respectively.
上記した信号処理装置50において、励磁信号発生回路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。 In the signal processing device 50 described above, when an excitation signal is generated by the excitation signal generation circuit 51, the excitation signal is input to the rotor-side excitation coil 40 via the stator-side rotary transformer 30 and the rotor-side rotary transformer 41. . An electromotive force (SIN signal and COS signal) is generated in the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 on the stator side by the magnetic flux generated by the current of the excitation signal. By analyzing the amplitude fluctuation of the electromotive force (SIN signal) generated in the SIN signal detection coil 10 and the amplitude fluctuation of the electromotive force (COS signal) generated in the COS signal detection coil 20, the rotational position of the sensor rotor 8 is determined. Can be calculated. That is, the first detection circuit 55 removes the high frequency component of the excitation signal from the SIN signal generated by the SIN signal detection coil 10. On the other hand, the second detection circuit 56 removes the high frequency component of the excitation signal from the COS signal generated by the COS signal detection coil 20. Then, the computing unit 57 calculates the current angular position of the sensor rotor 8 from the amplitude ratio between the output signal of the first detection circuit 55 and the output signal of the second detection circuit 56, and uses the calculation result as angle data. Output.
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の構成を分解して斜視図により示す。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及びオーバコート6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。第1絶縁膜層2は、ステータ基板1の上に形成され、略円環薄膜状をなす。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コイル層3は、第1絶縁膜層2の表面に形成される。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、第2絶縁層4の上に形成される。オーバコート6は、第2コイル層5の上に形成され、同コイル層5を保護する。 Next, the configuration of the sensor stator 7 will be described in detail. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the sensor stator 7. As shown in FIG. 3, the sensor stator 7 includes a stator substrate 1, a first insulating layer 2, a first coil layer 3, a second insulating layer 4, a second coil layer 5, and an overcoat 6 in order from the bottom. The stator substrate 1 is formed in a substantially annular plate shape by PPS resin and has high planarity. The first insulating film layer 2 is formed on the stator substrate 1 and has a substantially annular thin film shape. Stator substrate 1 includes three attachment portions 1a and one connector portion 1b on the outer periphery. The first coil layer 3 is formed on the surface of the first insulating film layer 2. The second insulating layer 4 has a substantially annular thin film shape and is formed on the first coil layer 3. The second coil layer 5 is formed on the second insulating layer 4. The overcoat 6 is formed on the second coil layer 5 and protects the coil layer 5.
図3において、第1コイル層3、第2絶縁層4及び第2コイル層5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を相互に接続することにより、多X型の平面コイルとしてのSIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20がそれぞれ構成される。そして、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、そのセンサステータ7の表面にSIN信号検出コイル10及びCOS信号検出コイル20が形成される。 In FIG. 3, the first coil layer 3, the second insulating layer 4, and the second coil layer 5 constitute the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 described above. That is, by connecting the first coil layer 3 and the second coil layer 5 formed one above the other with the second insulating layer 4 interposed therebetween, the SIN signal detection coil as a multi-X type planar coil is connected. 10 and the COS signal detection coil 20 are configured. The sensor stator 7 is disposed so that the surface thereof faces the surface of the sensor rotor 8, and the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 are formed on the surface of the sensor stator 7.
図4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5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4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。周方向に配置された各円弧状コイル10A〜10Dは、それら円弧状コイル10A〜10Dの径方向外側に隣接して配置された接続線15を介して直列に接続される。この接続線15の両端は、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ものを接続することで形成される。 FIG. 4 is a plan view showing a pattern image of the SIN signal detection coil 10 as a planar coil of the present invention. FIG. 5 is a plan view showing a pattern image of the COS signal detection coil 20 as a planar coil of the present invention. As shown in FIG. 4, the SIN signal detection coil 10 has a generally annular shape as a whole, and is arranged in four arcs arranged at phase positions of “180 degrees” in electrical angle (“90 degrees in mechanical angle”). Coils 10A, 10B, 10C, and 10D are provided. Each of the arcuate coils 10 </ b> A to 10 </ b> D is arranged on the stator substrate 1 in the circumferential direction. The respective arcuate coils 10A to 10D arranged in the circumferential direction are connected in series via a connecting line 15 arranged adjacent to the outer side in the radial direction of the arcuate coils 10A to 10D. Both ends of the connection line 15 are connected to a positive terminal 16 and a negative terminal 17 that are arranged adjacent to each other. Both terminals 16 and 17 are provided so as to be connectable to the outside. As will be described later, each of the arcuate coils 10A to 10D is formed by connecting two parts that are divided in the circumferential direction and divided in the radial direction.
同様に、図5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。周方向に配置された各円弧状コイル20A〜20Dは、それら円弧状コイル20A〜20Dの径方向外側に隣接して配置された接続線25を介して直列に接続される。この接続線25の両端は、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。両端子26,27は、それぞれ外部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ものを接続することで形成される。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。 Similarly, as shown in FIG. 5, the COS signal detection coil 20 has a substantially annular shape as a whole, and is arranged at phase positions of “180 degrees” in electrical angle (“90 degrees in mechanical angle”). Two arcuate coils 20A, 20B, 20C, 20D are provided. Each of the arcuate coils 20 </ b> A to 20 </ b> D is arranged on the stator substrate 1 in the circumferential direction. The respective arcuate coils 20A to 20D arranged in the circumferential direction are connected in series via connection lines 25 arranged adjacent to the outer sides in the radial direction of the arcuate coils 20A to 20D. Both ends of the connection line 25 are connected to a positive terminal 26 and a negative terminal 27 arranged adjacent to each other. Both terminals 26 and 27 are provided so as to be connectable to the outside. As will be described later, each of the arcuate coils 20 </ b> A to 20 </ b> D is formed by connecting two parts that are divided in the circumferential direction and divided in the radial direction. The SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 are arranged on the same axis, and are arranged so that the phases of the coils 10 and 20 are shifted by “90 degrees” in electrical angle (“45 degrees in mechanical angle”).
図6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7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6に示すように、SIN信号検出コイル10は、ステータ基板1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としての順方向円弧状コイル10B,10D及び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、互いに隣接して配置され、外部に接続可能に設けられた正極端子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、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の外周にて、それらの配列に沿って1周に満たない範囲で配置される。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10aに接続された折り返し接続線として第2端接続線15eが、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4に示すように、折り返し接続線である第2端接続線15eは、その他の接続線15a〜15dに対して第2絶縁層4を介して上下に平行に重ねて配置される(図6では、便宜上横に並んで配置される。)。図4では、図6に示す各接続線15a〜15eを、まとめて接続線15として示す。 FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of a pattern image of the SIN signal detection coil 10. FIG. 7 is a plan view showing a schematic configuration of a pattern image of the COS signal detection coil 20. As shown in FIG. 6, the SIN signal detection coils 10 are alternately arranged in the circumferential direction on the stator substrate 1, and forward arcuate coils 10 </ b> B and 10 </ b> D as forward planar coils wound in a spiral shape. And reverse arcuate coils 10A and 10C as reverse plane coils that are spirally wound and electrically connected so as to be in reverse phase with respect to the forward plane coil, and arranged adjacent to each other, The positive electrode terminal 16 and the negative electrode terminal 17 provided so as to be connectable are included. The forward arcuate coils 10B and 10D and the reverse arcuate coils 10A and 10C are connected in series via intermediate connection lines 15a, 15b and 15c. One end of both ends of the series of arc-shaped coils 10A to 10D connected in series is connected to the positive terminal 16 via the first end connection line 15d, and the other end is connected to the negative terminal 17 via the second end connection line 15e. Connected to. Each connection line 15a-15e which comprises the connection line 15 is arrange | positioned in the range which is less than one circumference along those arrangement | sequences in the outer periphery of a series of arc-shaped coils 10A-10D connected in series. The second end connection line 15e is the other connection line, the intermediate connection lines 15a to 15c and the first connection line 15e as the return connection line connected to the one end 10a with the one end 10a of the series of arcuate coils 10A to 10D as the return point. It is arranged along the end connection line 15 d and connected to the negative terminal 17. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the second end connection line 15e, which is a folded connection line, is disposed so as to be parallel to the other connection lines 15a to 15d via the second insulating layer 4 in the vertical direction. (In FIG. 6, they are arranged side by side for convenience.) In FIG. 4, the connection lines 15 a to 15 e illustrated in FIG. 6 are collectively shown as the connection line 15.
図7に示すように、COS信号検出コイル20は、ステータ基板1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としての順方向円弧状コイル20B,20D及び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、互いに隣接して配置され、外部に接続可能に設けられた正極端子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、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。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の外周にて、それらの配列に沿って1周に満たない範囲で配置される。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第2端接続線25eが、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5に示すように、折り返し接続線である第2端接続線25eは、その他の接続線25a〜25dに対して第2絶縁層4を介して上下に平行に重ねて配置される(図7では、便宜上横に並んで配置される。)。図5では、図7に示す接続線25a〜25eを、まとめて接続線25として示す。 As shown in FIG. 7, the COS signal detection coils 20 are alternately arranged in the circumferential direction on the stator substrate 1, and forward arcuate coils 20 </ b> B and 20 </ b> D as forward planar coils wound in a spiral shape. And reverse arcuate coils 20A and 20C as reverse planar coils that are spirally wound and electrically connected in reverse phase with respect to the forward planar coil, and are arranged adjacent to each other and externally A positive terminal 26 and a negative terminal 27 are provided so as to be connectable. The forward arcuate coils 20B and 20D and the reverse arcuate coils 20A and 20C are connected in series via intermediate connection lines 25a, 25b, and 25c. One end of both ends of the series of arc-shaped coils 20A to 20D connected in series is connected to the positive terminal 26 via the first end connection line 25d, and the other end is connected to the negative terminal 27 via the second end connection line 25e. Connected to. Each connection line 25a-25e is arrange | positioned in the range which is less than one circumference along those arrangement | sequences in the outer periphery of a series of arc-shaped coils 20A-20D connected in series. The second end connection line 25e is the other connection line, the intermediate connection lines 25a to 25c and the first connection line 25e connected to the one end 20a, with the one end 20a of the series of arcuate coils 20A to 20D as the return point. It is arranged along the end connection line 25d and connected to the negative terminal 27. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the second end connection line 25e, which is a folded connection line, is arranged so as to be parallel to the other connection lines 25a to 25d in the vertical direction via the second insulating layer 4. (In FIG. 7, they are arranged side by side for convenience.) In FIG. 5, the connection lines 25 a to 25 e illustrated in FIG. 7 are collectively shown as the connection line 25.
図8に、各円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dの1つとして、円弧状コイル10A(20A)を代表的に抜き出し拡大して平面図により示す。図4、図6及び図8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には、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構成される。 In FIG. 8, as one of the arcuate coils 10A to 10D and 20A to 20D, the arcuate coil 10A (20A) is representatively extracted and enlarged and shown in a plan view. As shown in FIGS. 4, 6, and 8, one end 10 b and the other end 10 c of each of the arcuate coils 10 </ b> A to 10 </ b> D that constitute the SIN signal detection coil 10 Placed in position. That is, each of the arcuate coils 10A to 10D has a bilaterally symmetric shape around the symmetry axis L1 extending in the radial direction at the center position in the circumferential direction. One end 10b and the other end 10c of each of the arcuate coils 10A to 10D are disposed on the symmetry axis L1 of each of the arcuate coils 10A to 10D. And each arc-shaped coil 10A-10D connected to each connection line 15a-15e is comprised so that an electric current may enter from the center position of the circumferential direction, and an electric current may come out from the center position.
図8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の内側に配置され、他端10cは円弧状コイル10A〜10Dの外側に配置される。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変位部100aが形成される。 As shown in FIG. 8, for each of the arcuate coils 10A to 10D, one end 10b is arranged inside the arcuate coils 10A to 10D, and the other end 10c is arranged outside the arcuate coils 10A to 10D. And in order to make the arrangement | sequence of the coil wire group 100 which comprises each arc-shaped coil 10A-10D symmetrical about the symmetry axis L1, the arrangement | sequence of the coil wire group 100 is arranged between the one end 10b and the other end 10c. Displacement 100a is formed by displacing in the radial direction.
図6に示すように、SIN信号検出コイル10につき、接続線15a〜15eは、直列に接続された各円弧状コイル10A〜10Dの外周側に配置される。各円弧状コイル10A〜10Dにつき、接続線15a〜15eへ向けて一端10bから径方向へ伸びる第1渡り接続線15fと、接続線15a〜15eへ向けて他端10cから径方向へ伸びる第2渡り接続線15gとが設けられる。そして、これら第1渡り接続線15fと第2渡り接続線15gとが、図4に示すように、第2絶縁層4(図3参照)を介して上下に重なるように配置される。 As shown in FIG. 6, for the SIN signal detection coil 10, the connection lines 15 a to 15 e are arranged on the outer peripheral side of each arcuate coil 10 </ b> A to 10 </ b> D connected in series. For each of the arcuate coils 10A to 10D, a first connecting wire 15f extending in the radial direction from one end 10b toward the connecting wires 15a to 15e and a second extending in the radial direction from the other end 10c toward the connecting wires 15a to 15e. A connecting line 15g is provided. And these 1st crossover connection lines 15f and the 2nd crossover connection line 15g are arrange | positioned so that it may overlap with the upper and lower sides via the 2nd insulating layer 4 (refer FIG. 3), as shown in FIG.
同様に、図5、図7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は、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には、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構成される。 Similarly, as shown in FIGS. 5, 7, and 8, one end 20 b and the other end 20 c of each arcuate coil 20 </ b> A to 20 </ b> D that constitute the COS signal detection coil 20 are arranged in the circumferential direction of each arcuate coil 20 </ b> A to 20 </ b> D. It is arranged at the center position. That is, each of the arcuate coils 20A to 20D has a bilaterally symmetric shape around the symmetry axis L1 extending in the radial direction at the center position in the circumferential direction. One end 20b and the other end 20c of each arcuate coil 20A-20D are disposed on the axis of symmetry L1 of each arcuate coil 20A-20D. The arcuate coils 20A to 20D connected to the connection lines 25a to 25e are configured such that current enters from the center position in the circumferential direction and current flows from the center position.
図8に示すように、各円弧状コイル20A〜20Dにつき、一端20bは円弧状コイル20A〜20Dの内側に配置され、他端20cは円弧状コイル20A〜20Dの外側に配置される。そして、各円弧状コイル20A〜20Dを構成するコイル線群200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、コイル線群200の配列を径方向へ変位させ変位部200aが形成される。 As shown in FIG. 8, for each of the arcuate coils 20A to 20D, one end 20b is arranged inside the arcuate coils 20A to 20D, and the other end 20c is arranged outside the arcuate coils 20A to 20D. And in order to make the arrangement | sequence of the coil wire group 200 which comprises each circular-arc-shaped coil 20A-20D symmetrical about the symmetry axis L1, the arrangement | sequence of the coil wire group 200 is arranged between the one end 20b and the other end 20c. The displacement part 200a is formed by displacement in the radial direction.
図7に示すように、COS信号検出コイル20につき、接続線25a〜25eは、直列に接続された各円弧状コイル20A〜20Dの外周側に配置される。各円弧状コイル20A〜20Dにつき、接続線25a〜25eへ向けて一端20bから径方向へ伸びる第1渡り接続線25fと、接続線25a〜25eへ向けて他端20cから径方向へ伸びる第2渡り接続線25gとが設けられる。そして、これら第1渡り接続線25fと第2渡り接続線25gとが、図5に示すように、第2絶縁層4(図3参照)を介して上下に重なるように配置される。 As shown in FIG. 7, for the COS signal detection coil 20, the connection lines 25 a to 25 e are arranged on the outer peripheral side of each arcuate coil 20 </ b> A to 20 </ b> D connected in series. For each of the arcuate coils 20A to 20D, a first connecting wire 25f extending in the radial direction from one end 20b toward the connecting wires 25a to 25e, and a second extending in the radial direction from the other end 20c toward the connecting wires 25a to 25e. A connecting line 25g is provided. And these 1st crossover connection lines 25f and the 2nd crossover connection line 25g are arrange | positioned so that it may overlap with the upper and lower sides via the 2nd insulating layer 4 (refer FIG. 3), as shown in FIG.
図9に、第2コイル層5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9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9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。図10に、図9におけるSIN第2コイル12A〜12DとSIN第3コイル13A〜13Dのみを抜き出して平面図により示す。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。 FIG. 9 is a plan view showing the second coil layer 5. The coil pattern of the second coil layer 5 is formed by drawing conductive ink on the surface of the second insulating layer 4 by printing and then baking it. As shown in FIG. 9, the substantially circular second coil layer 5 includes four SIN second coils 12A, 12B, 12C, and 12D constituting the SIN signal detection coil 10, which are electrically connected to the outer peripheral side. They are arranged at different positions by “180 degrees” in angle (“90 degrees in machine angle”). As shown in FIG. 9, the second coil layer 5 includes four SIN third coils 13A, 13B, 13C, and 13D on the inner peripheral side, which are “180 degrees” in electrical angle on the inner peripheral side. They are arranged at different positions (“90 degrees in mechanical angle”). FIG. 10 is a plan view showing only the SIN second coils 12A to 12D and the SIN third coils 13A to 13D in FIG. These SIN third coils 13A to 13D are arranged at positions shifted in phase by 90 degrees in electrical angle (45 degrees in mechanical angle) with respect to SIN second coils 12A to 12D. .
図9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。図11に、図9におけるCOS第2コイル22A〜22DとCOS第3コイル23A〜23Dのみを抜き出して平面図により示す。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。 As shown in FIG. 9, COS third coils 23 </ b> C, 23 </ b> D, 23 </ b> A, and 23 </ b> B constituting the COS signal detection coil 20 are arranged on the inner peripheral side of the SIN second coils 12 </ b> A to 12 </ b> D. In addition, COS second coils 22B, 22C, 22D, and 22A constituting the COS signal detection coil 20 are arranged on the outer peripheral side of the SIN third coils 13A to 13D. 11, only the COS second coils 22A to 22D and the COS third coils 23A to 23D in FIG. 9 are extracted and shown in a plan view. These COS third coils 23A to 23D are arranged at positions shifted in phase by 90 degrees in electrical angle ("45 degrees in mechanical angle") with respect to the COS second coils 22A to 22D. .
図12に、図9及び図10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12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7本のコイル線121,122,123,124,125,126,127を備える。これらコイル線121〜127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121〜127は、それぞれ第1の端121a,122a,123a,124a,125a,126a,127aと、第2の端121b,122b,123b,124b,125b,126b,127bとを含む。同様に、SIN第3コイル13Aは、略矩形の1/4部分を構成する7本のコイル線131,132,133,134,135,136,137を備える。これらコイル線131〜137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131〜137は、それぞれ第1の端131a,132a,133a,134a,135a,136a,137aと、第2の端131b,132b,133b,134b,135b,136b,137bとを含む。 FIG. 12 shows the relationship between the SIN third coils 13A to 13D and the SIN second coils 12A to 12D in FIGS. 9 and 10, and only the SIN third coil 13A and the SIN second coil 12A are extracted and enlarged in plan view. Show. As shown in FIG. 12, the SIN second coil 12A includes seven coil wires 121, 122, 123, 124, 125, 126, and 127 that constitute a substantially rectangular quarter portion. These coil wires 121 to 127 are formed and arranged so as to increase sequentially from the inner peripheral side to the outer peripheral side. Each coil wire 121-127 includes a first end 121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a, 127a and a second end 121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b, 127b, respectively. Similarly, the SIN third coil 13A includes seven coil wires 131, 132, 133, 134, 135, 136, and 137 that constitute a substantially rectangular quarter portion. These coil wires 131 to 137 are formed and arranged so as to increase sequentially from the outer peripheral side to the inner peripheral side. Each coil wire 131 to 137 includes a first end 131a, 132a, 133a, 134a, 135a, 136a, 137a and a second end 131b, 132b, 133b, 134b, 135b, 136b, 137b, respectively.
図13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13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13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。図14に、図13におけるSIN第1コイル11A〜11DとSIN第4コイル14A〜14Dのみを抜き出して平面図により示す。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。 FIG. 13 shows the first coil layer 3 in a plan view. The coil pattern of the first coil layer 3 is formed by drawing conductive ink on the surface of the first insulating layer 2 by printing and then baking. As shown in FIG. 13, the first coil layer 3 having a substantially annular shape includes four SIN first coils 11A, 11B, 11C, and 11D that constitute the SIN signal detection coil 10, and these are electrically connected to the outer peripheral side. They are arranged at different positions by “180 degrees” in angle (“90 degrees in machine angle”). Further, as shown in FIG. 13, the first coil layer 3 includes four SIN fourth coils 14A, 14B, 14C, and 14D constituting the SIN signal detection coil 10, and these are electrically angled on the inner peripheral side. “180 degrees” (“90 degrees in mechanical angle”) are arranged at different positions. FIG. 14 shows a plan view of only the SIN first coils 11A to 11D and the SIN fourth coils 14A to 14D in FIG. These SIN fourth coils 14A to 14D are arranged at positions that are out of phase with respect to the SIN first coils 11A to 11D by an electrical angle of "90 degrees" (mechanical angle of "45 degrees") counterclockwise. .
図13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。図15に、図13におけるCOS第1コイル21A〜21DとCOS第4コイル24A〜24Dのみを抜き出して平面図により示す。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。 As shown in FIG. 13, COS fourth coils 24 </ b> B, 24 </ b> C, 24 </ b> D, 24 </ b> A constituting the COS signal detection coil 20 are arranged on the inner peripheral side of the SIN first coils 11 </ b> A to 11 </ b> D. In addition, COS first coils 21C, 21D, 21A, and 21B that constitute the COS signal detection coil 20 are disposed on the outer peripheral side of the SIN fourth coils 14A to 14D. 15, only the COS first coils 21A to 21D and the COS fourth coils 24A to 24D in FIG. 13 are extracted and shown in a plan view. The COS first coils 21A to 21D are arranged at positions shifted in phase by 90 degrees in electrical angle (45 degrees in mechanical angle) with respect to the COS fourth coils 24A to 24D. .
図16に、図13及び図14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16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7本のコイル線111,112,113,114,115,116,117を備える。これらコイル線111〜117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111〜117は、それぞれ第1の端111a,112a,113a,114a,115a,116a,117aと、第2の端111b,112b,113b,114b,115b,116b,117bとを含む。同様に、SIN第4コイル14Aは、略矩形の1/4部分を構成する7本のコイル線141,142,143,144,145,146,147を備える。これらコイル線141〜147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141〜147は、それぞれ第1の端141a,142a,143a,144a,145a,146a,147aと、第2の端141b,142b,143b,144b,145b,146b,147bとを含む。 FIG. 16 is a plan view showing only the SIN first coil 11A and the SIN fourth coil 14A, with respect to the relationship between the SIN first coils 11A to 11D and the SIN fourth coils 14A to 14D in FIGS. Show. As shown in FIG. 16, the SIN first coil 11A includes seven coil wires 111, 112, 113, 114, 115, 116, and 117 that constitute a substantially rectangular quarter portion. These coil wires 111 to 117 are formed and arranged so as to increase sequentially from the inner peripheral side to the outer peripheral side. Each coil wire 111-117 includes a first end 111a, 112a, 113a, 114a, 115a, 116a, 117a and a second end 111b, 112b, 113b, 114b, 115b, 116b, 117b, respectively. Similarly, the SIN fourth coil 14 </ b> A includes seven coil wires 141, 142, 143, 144, 145, 146, and 147 that constitute a substantially rectangular quarter portion. These coil wires 141 to 147 are formed and arranged so as to increase sequentially from the outer peripheral side to the inner peripheral side. Each of the coil wires 141 to 147 includes a first end 141a, 142a, 143a, 144a, 145a, 146a, 147a, and a second end 141b, 142b, 143b, 144b, 145b, 146b, 147b, respectively.
図9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。また、図9に示すように、円環状に配置されたSIN第2コイル12A〜12D及びCOS第2コイル22A〜22Dの外側には、上記した各接続線15b,15c,25b,25d,25e及び各端子17,27が配置される。 As shown in FIG. 9, an annular coil 31 constituting the stator-side rotary transformer 30 is arranged inside the SIN third coils 13A to 13D and the COS third coils 23A to 23D arranged in an annular shape. The Further, as shown in FIG. 9, the connection lines 15 b, 15 c, 25 b, 25 d, 25 e and the SIN second coils 12 A to 12 D and the COS second coils 22 A to 22 D arranged in an annular shape Terminals 17 and 27 are arranged.
同様に、図13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。また、図13に示すように、円環状に配置されたSIN第1コイル11A〜11D及びCOS第1コイル21A〜21Dの外側には、各接続線15a,15c,15d,25a〜25e及び各端子16,26,35,36が配置される。 Similarly, as shown in FIG. 13, an annular coil 32 constituting a stator-side rotary transformer 30 is arranged inside the SIN fourth coils 14 </ b> A to 14 </ b> D and the COS fourth coils 24 </ b> A to 24 </ b> D arranged in an annular shape. Is placed. Further, as shown in FIG. 13, outside the SIN first coils 11A to 11D and the COS first coils 21A to 21D arranged in an annular shape, connection lines 15a, 15c, 15d, 25a to 25e and terminals are provided. 16, 26, 35, and 36 are arranged.
次に、図3〜図16を参照してSIN信号検出コイル10の構成を更に詳しく説明する。図10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、第1端接続線15dにより、第2絶縁層4に形成されたスルーホール4aを介して、図9及び図12に示すSIN第2コイル12Bのコイル線127の端部127aに接続される。SIN第2コイル12Bのコイル線127の端部127bは、第2絶縁層4のスルーホール4aを介して、図13及び図16に示すSIN第4コイル14Bのコイル線147の端部147bに接続される。SIN第4コイル14Bのコイル線147の端部147aは、第2絶縁層4のスルーホール4aを介して、図9及び図12に示すSIN第3コイル13Bのコイル線137の端部137aに接続される。SIN第3コイル13Bのコイル線137の端部137bは、第2絶縁層4のスルーホール4aを介して、図13及び図16に示すSIN第1コイル11Bのコイル線117の端部117bに接続される。このようにして、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の最外周のコイル線127,147,137,117により、最外周の巻き部(ターン)が構成される。 Next, the configuration of the SIN signal detection coil 10 will be described in more detail with reference to FIGS. A positive terminal 16 shown in FIG. 10 is a terminal for the SIN signal detection coil 10. The positive terminal 16 is connected to the end 127a of the coil wire 127 of the SIN second coil 12B shown in FIGS. 9 and 12 through the through hole 4a formed in the second insulating layer 4 by the first end connection line 15d. Connected to. The end 127b of the coil wire 127 of the SIN second coil 12B is connected to the end 147b of the coil wire 147 of the SIN fourth coil 14B shown in FIGS. 13 and 16 through the through hole 4a of the second insulating layer 4. Is done. The end 147a of the coil wire 147 of the SIN fourth coil 14B is connected to the end 137a of the coil wire 137 of the SIN third coil 13B shown in FIGS. 9 and 12 through the through hole 4a of the second insulating layer 4. Is done. The end portion 137b of the coil wire 137 of the SIN third coil 13B is connected to the end portion 117b of the coil wire 117 of the SIN first coil 11B shown in FIGS. 13 and 16 through the through hole 4a of the second insulating layer 4. Is done. In this way, the outermost winding portion (turn) is formed by the outermost coil wires 127, 147, 137, 117 of the SIN second coil 12B, the SIN fourth coil 14B, the SIN third coil 13B, and the SIN first coil 11B. ) Is configured.
また、図13及び図16に示すSIN第1コイル11Bのコイル線117の端部117aは、第2絶縁層4のスルーホール4aを介して、図9及び図12に示すSIN第2コイル12Bのコイル線126の端部126aに接続される。そして、上記した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の最外周のコイル線127,147,137,117と同様に、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のコイル線126,146,136,116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12B、SIN第4コイル14B、SIN第3コイル13B及びSIN第1コイル11Bの最内周のコイル線121,141,131,111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が時計回りの螺旋状コイルとして構成される。 Further, the end 117a of the coil wire 117 of the SIN first coil 11B shown in FIGS. 13 and 16 is connected to the SIN second coil 12B shown in FIGS. 9 and 12 through the through hole 4a of the second insulating layer 4. The coil wire 126 is connected to the end 126a. Similarly to the outermost coil wires 127, 147, 137, 117 of the SIN second coil 12B, the SIN fourth coil 14B, the SIN third coil 13B, and the SIN first coil 11B, the SIN second coil 12B, The coil wires 126, 146, 136, and 116 of the SIN fourth coil 14B, the SIN third coil 13B, and the SIN first coil 11B constitute an inner turn adjacent to the outermost periphery. Similarly, the inner coils are sequentially formed, and finally, the innermost coil wires 121, 141, 131 of the SIN second coil 12B, the SIN fourth coil 14B, the SIN third coil 13B, and the SIN first coil 11B. 111 constitute the innermost turn. In this way, the arc-shaped coil 10B is configured as a clockwise spiral coil by the SIN second coil 12B, the SIN fourth coil 14B, the SIN third coil 13B, and the SIN first coil 11B.
上記した円弧状コイル10Bの最内周のターンを構成するSIN第1コイル11Bのコイル線111の端部111aは、図13に示す中間接続線15aを介して、図9及び図12に示すSIN第2コイル12Aの最内周のコイル線121の端部121aに接続される。SIN第2コイル12Aのコイル線121の端部121bは、第2絶縁層4のスルーホール4aを介して、図13及び図16に示すSIN第4コイル14Aのコイル線141の端部141bに接続される。SIN第4コイル14Aのコイル線141の端部141aは、第2絶縁層4のスルーホール4aを介して、図9及び図12に示すSIN第3コイル13Aのコイル線131の端部131aに接続される。SIN第3コイル13Aのコイル線131の端部131bは、第2絶縁層4のスルーホール4aを介して、図13及び図16に示すSIN第1コイル11Aのコイル線111の端部111bに接続される。このようにして、SIN第2コイル12A、SIN第4コイル14A、SIN第3コイル13A及びSIN第1コイル11Aの最内周のコイル線121,141,131,111により、最内周のターンが構成される。 The end 111a of the coil wire 111 of the SIN first coil 11B constituting the innermost turn of the arc-shaped coil 10B described above is connected to the SIN shown in FIGS. 9 and 12 via the intermediate connection line 15a shown in FIG. It is connected to the end 121a of the innermost coil wire 121 of the second coil 12A. The end 121b of the coil wire 121 of the SIN second coil 12A is connected to the end 141b of the coil wire 141 of the SIN fourth coil 14A shown in FIGS. 13 and 16 through the through hole 4a of the second insulating layer 4. Is done. The end portion 141a of the coil wire 141 of the SIN fourth coil 14A is connected to the end portion 131a of the coil wire 131 of the SIN third coil 13A shown in FIGS. 9 and 12 through the through hole 4a of the second insulating layer 4. Is done. The end 131b of the coil wire 131 of the SIN third coil 13A is connected to the end 111b of the coil wire 111 of the SIN first coil 11A shown in FIGS. 13 and 16 through the through hole 4a of the second insulating layer 4. Is done. In this way, the innermost turns are caused by the innermost coil wires 121, 141, 131, 111 of the SIN second coil 12A, the SIN fourth coil 14A, the SIN third coil 13A, and the SIN first coil 11A. Composed.
また、図13及び図16に示すSIN第1コイル11Aのコイル線111の端部111aは、第2絶縁層4のスルーホール4aを介して、図9及び図12に示すSIN第2コイル12Aのコイル線122の端部122aに接続される。そして、上記したSIN第2コイル12A、SIN第4コイル14A、SIN第3コイル13A及びSIN第1コイル11Aの最内周のコイル線121,141,131,111と同様に、SIN第2コイル12A、SIN第4コイル14A、SIN第3コイル13A及びSIN第1コイル11Aのコイル線122,142,132,112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12A、SIN第4コイル14A、SIN第3コイル13A及びSIN第1コイル11Aの最外周のコイル線127,147,137,117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12A、SIN第4コイル14A、SIN第3コイル13A及びSIN第1コイル11Aにより、円弧状コイル10Aが反時計回りの螺旋状コイルとして構成される。 Further, the end 111a of the coil wire 111 of the SIN first coil 11A shown in FIGS. 13 and 16 is connected to the end of the SIN second coil 12A shown in FIGS. 9 and 12 through the through hole 4a of the second insulating layer 4. The coil wire 122 is connected to the end 122a. Similarly to the innermost coil wires 121, 141, 131, 111 of the SIN second coil 12A, the SIN fourth coil 14A, the SIN third coil 13A, and the SIN first coil 11A, the SIN second coil 12A. The coil wires 122, 142, 132, and 112 of the SIN fourth coil 14A, the SIN third coil 13A, and the SIN first coil 11A constitute an outer turn adjacent to the innermost periphery. Similarly, outer coils are sequentially formed, and finally, the outermost coil wires 127, 147, 137, SIN second coil 12A, SIN fourth coil 14A, SIN third coil 13A, and SIN first coil 11A. 117 is the outermost turn. In this manner, the arc-shaped coil 10A is configured as a counterclockwise spiral coil by the SIN second coil 12A, the SIN fourth coil 14A, the SIN third coil 13A, and the SIN first coil 11A.
同様にして、SIN第1コイル11D、SIN第3コイル13D、SIN第4コイル14D及びSIN第2コイル12D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。また、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。 Similarly, the arc-shaped coil 10D is configured as a counterclockwise spiral coil by the SIN first coil 11D, the SIN third coil 13D, the SIN fourth coil 14D, and the SIN second coil 12D. Further, the arc-shaped coil 10C is configured as a clockwise spiral coil by the SIN second coil 12C, the SIN fourth coil 14C, the SIN third coil 13C, and the SIN first coil 11C.
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。 The four arc-shaped coils 10A, 10B, 10C, and 10D configured as described above constitute a SIN signal detection coil 10 that has a substantially annular shape.
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13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9に示すように第2コイル層5に形成される。 The COS signal detection coil 20 is also composed of four arcuate coils 20A, 20B, 20C, and 20D that are divided in the circumferential direction. One arcuate coil 20A includes a COS first coil 21A, a COS second coil 22A, a COS third coil 23A, and a COS fourth coil 24A. Here, the COS first coil 21A and the COS fourth coil 24A are formed in the first coil layer 3 as shown in FIG. 13, and the COS second coil 22A and the COS third coil 23A are as shown in FIG. It is formed on the second coil layer 5.
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9及び図13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。 The configuration of the remaining arcuate coils 20B, 20C, and 20D is basically the same as that of the arcuate coil 20A described above. The COS signal detection coil 20 is connected to the positive terminal 26 and the negative terminal 27 shown in FIGS. The two arcuate coils 20A and 20C constituting the COS signal detection coil 20 are configured as a clockwise spiral coil while going back and forth between the first coil layer 3 and the second coil layer 5. Further, the other two arc-shaped coils 20B and 20D constituting the COS signal detection coil 20 are configured as a counterclockwise spiral coil while going back and forth between the first coil layer 3 and the second coil layer 5. .
図17に、図9に示すコイル31を抜き出して平面図により示す。図18に、図13に示すコイル32を抜き出して平面図により示す。これらコイル31,32は、ステータ側ロータリートランス30を構成し、図18及び図13に示す端子35,36に接続される。 FIG. 17 is a plan view of the coil 31 shown in FIG. FIG. 18 is a plan view of the extracted coil 32 shown in FIG. These coils 31 and 32 constitute a stator-side rotary transformer 30 and are connected to terminals 35 and 36 shown in FIGS. 18 and 13.
次に、センサロータ8の構成について詳細に説明する。図19に、センサロータ8の構成を分解して斜視図により示す。図19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。 Next, the configuration of the sensor rotor 8 will be described in detail. FIG. 19 is an exploded perspective view showing the configuration of the sensor rotor 8. As shown in FIG. 19, the sensor rotor 8 includes a rotor substrate 61 from below, a first coil layer 62 formed on the surface of the rotor substrate 61, and an insulating layer 63 formed on the first coil layer 62. The second coil layer 64 formed on the insulating layer 63 and the overcoat 65 which is a protective film formed on the second coil layer 64 are provided.
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。 The rotor substrate 61 is formed in a circular plate shape from a nonmagnetic conductive metal such as aluminum or brass, and has a circular hole 61a at the center. A recess 61 b is formed on the surface of the rotor substrate 61. The recess 61b is filled with a resin such as PPS, and the resin is solidified.
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。 The insulating layer 63 and the overcoat 65 are formed in an annular thin film shape by an insulating material. Through holes 63a are formed in the insulating layer 63 in various places.
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を介して接続されている。 The first coil layer 62 includes four arc-shaped coils 62a, 62b, 62c, and 62d arranged so as to form an annular shape as a whole. The second coil layer 64 also includes four arcuate coils 64a, 64b, 64c, and 64d arranged so as to form an annular shape as a whole. One ends of the arc-shaped coils 62 a to 62 d constituting the first coil layer 62 are connected to the coil 41 a constituting the rotor-side rotary transformer 41. The other ends of the four arc-shaped coils 62 a to 62 d are connected to one end of the arc-shaped coils 64 a to 64 d constituting the second coil layer 64 through the through hole 63 a of the insulating layer 63. The other ends of the four arc-shaped coils 64 a to 64 d are connected to a coil 41 b that constitutes the rotor-side rotary transformer 41. The other end of the coil 41 a and the other end of the coil 41 b are connected via a through hole 63 a in the insulating layer 63.
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。 The exciting coil 40 is configured by the four arc-shaped coils 62 a to 62 d constituting the first coil layer 62 and the four arc-shaped coils 64 a to 64 d constituting the second coil layer 64.
以上説明したこの実施形態の角度センサ9によれば、図6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、ステータ基板1の上にて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を備える。これら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(第2端接続線)15eが、その他の接続線15a〜15dに沿って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の両端に接続された接続線15a〜15eにつき、その一端10aに接続された折り返し接続線(第2端接続線)15eが、その他の接続線15a〜15dに沿って配置されるので、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、折り返し接続線(第2端接続線)15eが、その他の接続線15a〜15dに沿って配置されるので、両者15e,15a〜15dの間で電流が逆向きとなり、折り返し接続線(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。 According to the angle sensor 9 of this embodiment described above, the SIN signal detection coils 10 constituting the sensor stator 7 are alternately arranged in the circumferential direction on the stator substrate 1 in series as shown in FIG. A series of forward arcuate coils 10B and 10D and reverse arcuate coils 10A and 10C connected to each other. Of both ends of the series of arc-shaped coils 10A to 10D connected in series, one end is connected to the positive terminal 16 via the first end connection line 15d, and the other end is connected to the negative electrode via the second end connection line 15e. Connected to terminal 17. Here, each connection line 15a-15e is arrange | positioned in the range which is less than 1 round along the arrangement | sequence of a series of arc-shaped coils 10A-10D. Further, with one end 10a of the series of arcuate coils 10A to 10D as a turning point, a folded connection line (second end connection line) 15e connected to the one end a is disposed along the other connection lines 15a to 15d. To the negative terminal 17. Accordingly, of the connection lines 15a to 15e connected to both ends of the series of arcuate coils 10A to 10D, the folded connection line (second end connection line) 15e connected to the one end 10a is replaced with the other connection lines 15a to 15d. Therefore, the entire connection lines 15a to 15e do not substantially constitute a loop antenna. For this reason, it can be made hard to receive the influence of the electromagnetic noise from the outside with respect to the whole connecting wires 15a-15e. Further, since the folded connection line (second end connection line) 15e is arranged along the other connection lines 15a to 15d, the current is reversed between the two connection lines 15e and 15a to 15d, and the folded connection line (first connection line) Electromagnetic noise entering from the outside into the two-end connecting line) 15e and electromagnetic noise entering from the outside into the other connecting lines 15a to 15d cancel each other. For this reason, it is possible to reduce the influence of external electromagnetic noise on the SIN signal detection coil 10.
また、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COS信号検出コイル20につき、ステータ基板1の上にて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を備える。これら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(第2端接続線)25eが、その他の接続線25a〜25dに沿って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の両端に接続された接続線25a〜25eにつき、その一端20aに接続された折り返し接続線(第2端接続線)25eが、その他の接続線25a〜25dに沿って配置されるので、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、折り返し接続線(第2端接続線)25eが、その他の接続線25a〜25dに沿って配置されるので、両者25e,25a〜25dの間で電流が逆向きとなり、折り返し接続線(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1としての検出精度及び性能を向上させることができる。 Further, according to the angle sensor 9 of this embodiment, as shown in FIG. 7, the COS signal detection coils 20 constituting the sensor stator 7 are alternately arranged in the circumferential direction on the stator substrate 1 in series. A series of connected forward arcuate coils 20B, 20D and reverse arcuate coils 20A, 20C are provided. Of both ends of the series of arc-shaped coils 20A to 20D connected in series, one end is connected to the positive terminal 26 via the first end connection line 25d, and the other end is connected to the negative electrode via the second end connection line 25e. Connected to terminal 27. Here, the connection lines 25a to 25e are arranged in a range of less than one turn along the arrangement of the series of arcuate coils 20A to 20D. Further, with one end 20a of the series of arcuate coils 20A to 20D as a turning point, a turning connection line (second end connecting line) 25e connected to the one end 20a is disposed along the other connecting lines 25a to 25d. Connected to the negative terminal 27. Accordingly, of the connection lines 25a to 25e connected to both ends of the series of arcuate coils 20A to 20D, the folded connection line (second end connection line) 25e connected to the one end 20a is replaced with the other connection lines 25a to 25d. Therefore, the entire connection lines 25a to 25e do not substantially constitute a loop antenna. For this reason, it can be made hard to receive the influence of the electromagnetic noise from the outside with respect to the whole connection lines 25a-25e. Further, since the folded connection line (second end connection line) 25e is arranged along the other connection lines 25a to 25d, the current is reversed between the two connection lines 25e and 25a to 25d, and the folded connection line (first The electromagnetic noise entering from the outside into the two-end connecting line) 25e and the electromagnetic noise entering from the outside into the other connecting lines 25a to 25d cancel each other. For this reason, it is possible to reduce the influence of external electromagnetic noise on the COS signal detection coil 20. Since the influence of electromagnetic noise on the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 can be reduced as described above, the detection accuracy and performance of the angle sensor 1 can be improved.
また、この実施形態では、SIN信号検出コイル10につき、折り返し接続線(第2端接続線)15e及びその他の接続線15a〜15dが、直列に接続された一連の円弧状コイル10A〜10Dの径方向外側に配置されるので、接続線15a〜15dの内側に配置された一連の円弧状コイル10A〜10D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(第2端接続線)15eとその他の接続線15a〜15dが上下に隣接して配置されるので、折り返し接続線(第2端接続線)15eとその他の接続線15a〜15dとの間のスペースが小さくなる。この意味で、接続線15a〜15eにつき、外部からの電磁ノイズの影響を更に受け難くすることができる。このことは、COS信号検出コイル20の接続線25a〜25eについても同様である。 Further, in this embodiment, for the SIN signal detection coil 10, the diameter of the series of arcuate coils 10A to 10D in which the folded connection line (second end connection line) 15e and the other connection lines 15a to 15d are connected in series. Since it arrange | positions in the direction outer side, electromagnetic noise becomes difficult to penetrate | invade from the exterior with respect to a series of circular-arc coils 10A-10D arrange | positioned inside connection line 15a-15d. Further, since the folded connection line (second end connection line) 15e and the other connection lines 15a to 15d are arranged adjacent to each other in the vertical direction, the folded connection line (second end connection line) 15e and the other connection lines 15a to 15a are arranged. The space between 15d is reduced. In this sense, the connection lines 15a to 15e can be made less susceptible to external electromagnetic noise. The same applies to the connection lines 25a to 25e of the COS signal detection coil 20.
特に、この実施形態では、折り返し接続線(第2端接続線)15eとその他の接続線15a〜15dとが上下に平行に重ねて配置されるので、折り返し接続線(第2端接続線)15eとその他の接続線15a〜15dとの間の面積が実質的にゼロとなる。このため、接続線15a〜15eにつき、外部からの電磁ノイズの影響をより一層受け難くすることができる。このことは、COS信号検出コイル20の接続線25a〜25eについても同様である。 In particular, in this embodiment, the folded connection line (second end connection line) 15e and the other connection lines 15a to 15d are arranged so as to be overlapped in parallel vertically, so the folded connection line (second end connection line) 15e. And the other connection lines 15a to 15d are substantially zero in area. For this reason, it is possible to make the connection lines 15a to 15e less susceptible to external electromagnetic noise. The same applies to the connection lines 25a to 25e of the COS signal detection coil 20.
図20に、この実施形態の角度センサ1につき、誤差成分(サイクル)と誤差角度(DEG)との関係をグラフにより示す。図21に、対比例の角度センサ(接続線がループアンテナ状に配置されたもの。)につき、誤差成分(サイクル)と誤差角度(DEG)との関係をグラフにより示す。図20と図21を比較して明らかなように、本実施形態の角度センサ1及び対比例の角度センサとも、誤差成分「0〜2」の間で1次誤差が生じることが分かるが、本実施形態の角度センサ1では、対比例の角度センサに対して、1次誤差を「60%」ほど低減できたことが分かる。この意味から、本実施形態の角度センサ1によれば、外部からの電磁ノイズの影響を低減できることが分かる。 FIG. 20 is a graph showing the relationship between the error component (cycle) and the error angle (DEG) for the angle sensor 1 of this embodiment. FIG. 21 is a graph showing the relationship between the error component (cycle) and the error angle (DEG) with respect to the proportional angle sensor (the connection line is arranged in a loop antenna shape). As is clear from comparison between FIG. 20 and FIG. 21, it can be seen that both the angle sensor 1 of this embodiment and the proportional angle sensor cause a primary error between the error components “0 to 2”. In the angle sensor 1 of the embodiment, it can be seen that the primary error can be reduced by “60%” with respect to the proportional angle sensor. In this sense, it can be seen that the angle sensor 1 of the present embodiment can reduce the influence of external electromagnetic noise.
加えて、この実施形態の角度センサ1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〜15g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す。また、接続線15a〜15g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。したがって、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。同様に、センサステータ7のCOS信号検出コイル20につき、接続線25a〜25gを介して直列に接続された各円弧状コイル20A〜20D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す。また、接続線25a〜25gに接続される各円弧状コイル20A〜20Dの一端20b及び他端20cが、対称軸L1の上に配置される。したがって、各円弧状コイル20A〜20Dに対する電流の出入りに対し、各円弧状コイル20A〜20D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,20A〜20D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及びCOS信号検出コイル20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1として検出精度及び性能を向上させることができる。 In addition, according to the angle sensor 1 of this embodiment, each of the arc-shaped coils 10A to 10D connected in series via the connection lines 15a to 15g per the SIN signal detection coil 10 of the sensor stator 7 A symmetric shape is formed around a symmetric axis L1 extending in the radial direction at a central position in the circumferential direction. Further, one end 10b and the other end 10c of each of the arcuate coils 10A to 10D connected to the connection lines 15a to 15g are arranged on the symmetry axis L1. Therefore, the symmetry of the shape of each of the arcuate coils 10A to 10D is improved with respect to the current flowing in and out of the arcuate coils 10A to 10D. Similarly, for each COS signal detection coil 20 of the sensor stator 7, each of the arcuate coils 20A to 20D connected in series via the connection lines 25a to 25g is moved in the radial direction at the center position in the circumferential direction. A symmetrical shape is formed around the extending symmetry axis L1. Moreover, the one end 20b and the other end 20c of each arc-shaped coil 20A-20D connected to the connection lines 25a-25g are arrange | positioned on the symmetry axis L1. Therefore, the symmetry of the shape of each of the arcuate coils 20A to 20D is improved with respect to the current flowing in and out of the arcuate coils 20A to 20D. Therefore, the magnetic flux density can be equalized for each of the arcuate coils 10A to 10D and 20A to 20D, the detection accuracy of the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 can be improved, and Thus, the detection accuracy and performance of the angle sensor 1 can be improved.
この実施形態によれば、各円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dを構成するコイル線群100,200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,20A〜20Dの一端10b,20bと他端10c,20cとの間にて、コイル線群100,200の配列を変位部100a,200aにて径方向へ変位させているので、コイル線群100,200の配列の対称性も良くなる。このため、各円弧状コイル10A〜10D,20A〜20D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及びCOS信号検出コイル20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1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。 According to this embodiment, in order to make the arrangement of the coil wire groups 100 and 200 constituting the arc-shaped coils 10A to 10D and 20A to 20D symmetrical about the symmetry axis L1, the arc-shaped coils 10A to 10D, Since the arrangement of the coil wire groups 100, 200 is displaced in the radial direction by the displacement portions 100a, 200a between the one end 10b, 20b and the other end 10c, 20c of 20A to 20D, the coil wire group 100, The symmetry of 200 arrays is also improved. For this reason, the magnetic flux densities of the respective arc-shaped coils 10A to 10D and 20A to 20D can be further equalized, and the detection accuracy of the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 can be further improved. The angle sensor 1 can further improve the detection accuracy and performance.
この実施形態によれば、各円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dにつき、外周側に配置された接続線15a〜15e,25a〜25eへ向けて一端10b,20bから伸びる第1渡り接続線15f,25fと、同じく接続線15a〜15e,25a〜25eへ向けて他端10c,20cから伸びる第2渡り接続線15g,20gとが第2絶縁層4(図3参照)を介して上下に重なるように配置される。したがって、第1渡り接続線15f,25fと第2渡り接続線15g,25gとの間で電流が逆向きとなり、第1渡り接続線15f,25fに外部から侵入する電磁ノイズと、第2渡り接続線15g,25g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、第1渡り接続線15f,25fと第2渡り接続線15g,25gの部分で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、各円弧状コイル10A〜10D,20A〜20Dに対する外部からの電磁ノイズの影響を低減することができ、延いては角度センサ1としての検出精度及び性能をより一層向上させることができる。 According to this embodiment, for each arcuate coil 10A to 10D, 20A to 20D, the first crossover connection line 15f extending from the one end 10b or 20b toward the connection line 15a to 15e or 25a to 25e disposed on the outer peripheral side. , 25f, and second connecting connection lines 15g and 20g extending from the other ends 10c and 20c toward the connection lines 15a to 15e and 25a to 25e, respectively, overlap with each other through the second insulating layer 4 (see FIG. 3). Are arranged as follows. Therefore, the current is reversed between the first crossover connection lines 15f and 25f and the second crossover connection lines 15g and 25g, and electromagnetic noise that enters the first crossover connection lines 15f and 25f from the outside and the second crossover connection line. Electromagnetic noises that enter the lines 15g and 25g from each other cancel each other. For this reason, it can be made hard to receive the influence of the electromagnetic noise from the outside in the part of the 1st crossover connection lines 15f and 25f and the 2nd crossover connection lines 15g and 25g, and with respect to each arcuate coil 10A-10D and 20A-20D. The influence of electromagnetic noise from the outside can be reduced, and as a result, the detection accuracy and performance of the angle sensor 1 can be further improved.
図22に、電気角度に対する角度センサの出力波形の関係をグラフより示す。図22において、太線は本実施形態に係る波形を示し、実線は対比例(各円弧状コイルの対称性が改善されていないタイプ)に係る波形を示し、破線は理想波形を示す。このグラフから明らかなように、本実施形態に係る波形は、理想波形にほぼ一致し、対称性が良く、誤差性能が向上していることが分かる。これに対し、対比例に係る波形は、そのピーク部分が理想波形から大きくずれており、対称性が悪く、誤差性能が良くないことが分かる。この意味から、本実施形態の角度センサ1によれば、誤差性能を改善することができ、検出精度を向上できることが分かる。 FIG. 22 is a graph showing the relationship of the output waveform of the angle sensor with respect to the electrical angle. In FIG. 22, the thick line indicates the waveform according to the present embodiment, the solid line indicates the waveform according to the proportionality (type in which the symmetry of each arc-shaped coil is not improved), and the broken line indicates the ideal waveform. As is apparent from this graph, the waveform according to the present embodiment substantially matches the ideal waveform, has good symmetry, and has improved error performance. On the other hand, the waveform of the proportional waveform has a peak portion greatly deviated from the ideal waveform, which shows that the symmetry is poor and the error performance is not good. In this sense, it can be seen that the angle sensor 1 of the present embodiment can improve error performance and improve detection accuracy.
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及びオーバコート6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もの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。 According to the angle sensor 9 of this embodiment, the sensor stator 7 and the sensor rotor 8 are provided, and the sensor stator 7 includes the stator substrate 1, the first insulating layer 2, the first coil layer 3, the second insulating layer 4, the first It is composed of two coil layers 5 and an overcoat 6. Here, the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 are configured by the first coil layer 3 and the second coil layer 5 formed with the second insulating layer 4 interposed therebetween. And each arc-shaped coil 10A-10D which comprises the SIN signal detection coil 10 is formed by connecting what was divided into 2 by the circumferential direction, and was also divided by 2 in the radial direction. That is, in each of the arcuate coils 10A to 10D, the SIN first coils 11A to 11D and the SIN second coils 12A to 12D are disposed on the outer peripheral side, and the SIN third coils 13A to 13D and the SIN fourth coil 14A are disposed on the inner peripheral side. ~ 14D are arranged. Further, the SIN first coils 11A to 11D and the SIN third coils 13A to 13D are arranged to face each other in the circumferential direction, and the SIN second coils 12A to 12D and the SIN fourth coils 14A to 14D are opposed to each other in the circumferential direction. Arranged. Further, the SIN first coils 11A to 11D and the SIN fourth coils 14A to 14D are arranged in the first coil layer 3, and the SIN second coils 12A to 12D and the SIN third coils 13A to 13D are arranged in the second coil layer 5. Is done.
さらに、COS信号検出コイル20を構成する各円弧状コイル20A〜20Dが、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ものを接続することで形成される。すなわち、各円弧状コイル20A〜20Dは、外周側にCOS第1コイル21A〜21DとCOS第2コイル22A〜22Dが配置され、内周側にCOS第3コイル23A〜23DとCOS第4コイル24A〜24Dが配置される。そして、COS第1コイル21A〜21DとCOS第3コイル23A〜23Dが円周方向において対向して配置され、COS第2コイル22A〜22DとCOS第4コイル24A〜24Dが円周方向において対向して配置される。また、COS第1コイル21A〜21DとCOS第4コイル24A〜24Dが第1コイル層3に配置される。されに、COS第2コイル22A〜22DとCOS第3コイル23A〜23Dが第2コイル層5に配置される。したがって、ステータ基板1それ自体が、円周方向において、波打ち等の変形を成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、波打ち等の変形により発生する誤差を打ち消し合うこととなる。同様に、COS第1コイル21A〜21D(COS第4コイル24A〜24D)とCOS第2コイル22A〜22D(COS第3コイル23A〜23D)とが、波打ち等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。 Furthermore, each arc-shaped coil 20A-20D which comprises the COS signal detection coil 20 is formed by connecting what was divided into 2 by the circumferential direction, and was also divided by 2 in the radial direction. That is, each arcuate coil 20A-20D has COS first coils 21A-21D and COS second coils 22A-22D arranged on the outer peripheral side, and COS third coils 23A-23D and COS fourth coil 24A on the inner peripheral side. ~ 24D are arranged. The COS first coils 21A to 21D and the COS third coils 23A to 23D are arranged to face each other in the circumferential direction, and the COS second coils 22A to 22D and the COS fourth coils 24A to 24D face each other in the circumferential direction. Arranged. Further, the COS first coils 21 </ b> A to 21 </ b> D and the COS fourth coils 24 </ b> A to 24 </ b> D are arranged in the first coil layer 3. In addition, the COS second coils 22 </ b> A to 22 </ b> D and the COS third coils 23 </ b> A to 23 </ b> D are disposed in the second coil layer 5. Therefore, even if the stator substrate 1 itself is deformed in the circumferential direction such as undulation, the SIN first coils 11A to 11D (SIN fourth coils 14A to 14D) and the SIN second coil 21A to 21D (SIN third coils 13A to 13D) cancel out errors caused by deformation such as undulation. Similarly, the COS first coils 21A to 21D (COS fourth coils 24A to 24D) and the COS second coils 22A to 22D (COS third coils 23A to 23D) cancel out errors caused by deformation such as undulations. It will be. In this sense, it is possible to realize a highly accurate angle sensor 9 with little detection error.
すなわち、SIN第1コイル11A〜11Dが第1コイル層3に形成され、SIN第2コイル12A〜12Dが第2コイル層5に形成され、SIN第3コイル13A〜13Dが第2コイル層5に形成され、SIN第4コイル14A〜14Dが第1コイル層3に形成される。このため、第1コイル層3に形成されるSIN第1コイル11A〜11D及びSIN第4コイル14A〜14Dと、第2コイル層5に形成されるSIN第2コイル12A〜12D及びSIN第3コイル13A〜13Dとで、ステータ基板1の円周方向における変形によるギャップにより、受ける磁束密度が異なる場合でも、全体の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)として、誤差を相殺することができる。 That is, the SIN first coils 11A to 11D are formed in the first coil layer 3, the SIN second coils 12A to 12D are formed in the second coil layer 5, and the SIN third coils 13A to 13D are formed in the second coil layer 5. The SIN fourth coils 14 </ b> A to 14 </ b> D are formed on the first coil layer 3. Therefore, the SIN first coils 11A to 11D and the SIN fourth coils 14A to 14D formed on the first coil layer 3, and the SIN second coils 12A to 12D and the SIN third coil formed on the second coil layer 5 Even if the magnetic flux density received by 13A to 13D differs due to a gap caused by deformation of the stator substrate 1 in the circumferential direction, the entire SIN signal detection coil 10 (SIN first coils 11A to 11D, SIN second coils 12A to 12D). , The third SIN coils 13A to 13D and the fourth SIN coils 14A to 14D) can cancel errors.
同様に、COS第1コイル21A〜21Dが第1コイル層3に形成され、COS第2コイル22A〜22Dが第2コイル層5に形成され、COS第3コイル23A〜23Dが第2コイル層5に形成され、COS第4コイル24A〜24Dが第1コイル層3に形成される。このため、第1コイル層3に形成されるCOS第1コイル21A〜21D及びCOS第4コイル24A〜24Dと、第2コイル層5に形成されるCOS第2コイル22A〜22D及びCOS第3コイル23A〜23Dとで、円周方向における変形によるギャップにより、受ける磁束密度が異なる場合でも、全体のCOS信号検出コイル20(COS第1コイル21A〜21D、COS第2コイル22A〜22D、COS第3コイル23A〜23D、COS第4コイル24A〜24D)として、誤差を相殺することができる。 Similarly, the COS first coils 21 </ b> A to 21 </ b> D are formed on the first coil layer 3, the COS second coils 22 </ b> A to 22 </ b> D are formed on the second coil layer 5, and the COS third coils 23 </ b> A to 23 </ b> D are formed on the second coil layer 5. The COS fourth coils 24 </ b> A to 24 </ b> D are formed in the first coil layer 3. Therefore, the COS first coils 21A to 21D and the COS fourth coils 24A to 24D formed on the first coil layer 3, and the COS second coils 22A to 22D and the COS third coil formed on the second coil layer 5 are formed. Even if the received magnetic flux density is different due to a gap due to deformation in the circumferential direction, the entire COS signal detection coil 20 (COS first coils 21A to 21D, COS second coils 22A to 22D, COS third As the coils 23A to 23D and the COS fourth coils 24A to 24D), the error can be canceled.
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の組と、COS第2コイル22A〜22DとCOS第4コイル24A〜24Dの組が、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の組と、COS第1コイル21A〜21Dと第3コイル23A〜23Dの組が、円周方向において同じ位置にある。したがって、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。 In this embodiment, the set of the SIN first coils 11A to 11D and the SIN third coils 13A to 13D and the set of the COS second coils 22A to 22D and the COS fourth coils 24A to 24D are at the same position in the circumferential direction. Yes, a set of the SIN second coils 12A to 12D and the SIN fourth coils 14A to 14D and a set of the COS first coils 21A to 21D and the third coils 23A to 23D are at the same position in the circumferential direction. Therefore, the positional relationship between the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 can be always constant with respect to the excitation coil 40.
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。したがって、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。このため、ステータ基板1の円周方向における変形によるギャップにより、受ける磁束密度が異なる場合でも、全体の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)として、誤差を確実かつ精確に相殺することができる。 In this embodiment, the SIN first coils 11 </ b> A to 11 </ b> D and the SIN second coils 12 </ b> A to 12 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. The SIN second coils 12 </ b> A to 12 </ b> D and the SIN fourth coils 14 </ b> A to 14 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. The SIN fourth coils 14 </ b> A to 14 </ b> D and the SIN third coils 13 </ b> A to 13 </ b> D are in contact with each other through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. Furthermore, the SIN third coils 13 </ b> A to 13 </ b> D and the SIN first coils 11 </ b> A to 11 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. Similarly, the COS first coils 21 </ b> A to 21 </ b> D and the COS second coils 22 </ b> A to 22 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. Further, the COS second coils 22 </ b> A to 22 </ b> D and the COS fourth coils 24 </ b> A to 24 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. Further, the COS fourth coils 24 </ b> A to 24 </ b> D and the COS third coils 23 </ b> A to 23 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. Further, the COS third coils 23 </ b> A to 23 </ b> D and the COS first coils 21 </ b> A to 21 </ b> D are connected through a through hole 4 a formed in the second insulating layer 4. Therefore, the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 can be easily manufactured with high positional accuracy. For this reason, even when the received magnetic flux density differs due to a gap caused by deformation in the circumferential direction of the stator substrate 1, the entire SIN signal detection coil 10 (SIN first coils 11A to 11D, SIN second coils 12A to 12D, SIN first) As the three coils 13A to 13D and the SIN fourth coils 14A to 14D), it is possible to cancel the error reliably and accurately.
この実施形態では、第1コイル層3及び第2コイル層5が、導電性インクを絶縁層2,4の上に印刷により描画した後、焼成することで形成される。したがって、焼成により、第1コイル層3と第2コイル層5に偏差がある場合でも、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、検出精度を劣化させることが少なくなる。 In this embodiment, the first coil layer 3 and the second coil layer 5 are formed by drawing conductive ink on the insulating layers 2 and 4 and then baking. Therefore, even if there is a deviation between the first coil layer 3 and the second coil layer 5 due to firing, the resistance values of the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 are averaged by the above configuration, and the resistance value is They can cancel each other, and the detection accuracy is less deteriorated.
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が、1つの検出コイルを構成するので、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、高精度の角度センサ9を得ることができる。 In this embodiment, since the SIN signal detection coil 10 and the COS signal detection coil 20 constitute one detection coil, it is possible to generate a constant induced voltage with respect to a predetermined magnetic field, and the highly accurate angle sensor 9. Can be obtained.
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。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A part of structure can also be changed suitably and implemented in the range which does not deviate from the meaning of invention.
例えば、前記実施形態では、SIN信号検出コイル10の接続線15につき、折り返し接続線(第2端接続線)15eを、その他の接続線15a〜15dに対して第2絶縁層4を介して上下に平行に重ねて配置した。これに対し、図23に接続線15a〜15eの一部の配置状態を拡大して平面図により示すように、折り返し接続線(第2端接続線)15eを、その他の接続線15a〜15dに対して第2絶縁層4(図3参照)を介して交互に方向を変えてツイスト状に偶数回交差するように配置することもできる。この場合は、折り返し接続線(第2端接続線)15eとその他の接続線15a〜15dとが交互に方向を変えてツイスト状に交差するように配置されるので、両者15e,15a〜15dの間のスペースが小さくなり、外部からの電磁ノイズがより有効に打ち消し合う。このため、接続線15a〜15eにつき外部からの電磁ノイズの影響をより一層受け難くすることができる。COS信号検出コイル20の接続線25についても同様である。 For example, in the above-described embodiment, the connection line 15 of the SIN signal detection coil 10 is vertically connected to the other connection lines 15a to 15d via the second insulating layer 4 with respect to the other connection lines 15a to 15d. Placed in parallel with each other. On the other hand, as shown in a plan view in which a part of the connection lines 15a to 15e is enlarged in FIG. 23, the folded connection line (second end connection line) 15e is changed to the other connection lines 15a to 15d. On the other hand, the direction can be changed alternately via the second insulating layer 4 (see FIG. 3) so as to cross the twist evenly. In this case, the folded connection line (second end connection line) 15e and the other connection lines 15a to 15d are arranged so as to alternately change directions and intersect in a twisted manner, so that both the 15e and 15a to 15d The space between them becomes smaller, and electromagnetic noise from the outside cancels out more effectively. For this reason, it is possible to make the connection lines 15a to 15e less susceptible to external electromagnetic noise. The same applies to the connection line 25 of the COS signal detection coil 20.
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。 In the embodiment, the SIN first coils 11A to 11D and the SIN fourth coils 14A to 14D are formed in the first coil layer 3, and the SIN second coils 12A to 12D and the SIN third coils 13A to 13D are second coils. Layer 5 was formed. On the other hand, the SIN first coils 11A to 11D and the SIN fourth coils 14A to 14D are formed in the second coil layer 5, and the SIN second coils 12A to 12D and the SIN third coils 13A to 13D are formed in the first coil layer. 3 may be formed.
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。 In the embodiment, the COS first coils 23A to 23D and the COS fourth coils 24A to 24D are formed in the first coil layer 3, and the COS second coils 22A to 22D and the COS third coils 23A to 23D are the second coil. Layer 5 was formed. In contrast, the COS first coils 21A to 21D and the COS fourth coils 24A to 24D are formed in the second coil layer 5, and the COS second coils 22A to 22D and the COS third coils 23A to 23D are formed to the first coil layer. 3 may be formed.
また、前記実施形態では、1励磁2出力のレゾルバについて説明したが、本発明を、2励磁1出力のレゾルバに適用することもできる。 In the above embodiment, the resolver with one excitation and two outputs has been described. However, the present invention can be applied to a resolver with two excitations and one output.
この発明は、モータやエンジン等の回転軸の回転角度の検出に利用することができる。 The present invention can be used to detect the rotation angle of a rotation shaft of a motor, an engine, or the like.
1 ステータ基板
3 第1コイル層(平面コイル)
4 第2絶縁層
5 第2コイル層(平面コイル)
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(平面コイル)
10a 一端
10A (逆方向)円弧状コイル(逆方向平面コイル)
10B (順方向)円弧状コイル(順方向平面コイル)
10C (逆方向)円弧状コイル(逆方向平面コイル)
10D (順方向)円弧状コイル(順方向平面コイル)
15 接続線
15a 中間接続線
15b 中間接続線
15c 中間接続線
15d 第1端接続線
15e 第2端接続線(折り返し接続線)
16 正極端子
17 負極端子
20 COS信号検出コイル(平面コイル)
20a 一端
20A (逆方向)円弧状コイル(逆方向平面コイル)
20B (順方向)円弧状コイル(順方向平面コイル)
20C (逆方向)円弧状コイル(逆方向平面コイル)
20D (順方向)円弧状コイル(順方向平面コイル)
25 接続線
25a 中間接続線
25b 中間接続線
25c 中間接続線
25d 第1端接続線
25e 第2端接続線(折り返し接続線)
26 正極端子
27 負極端子
40 励磁コイル(平面コイル)
62 第1コイル層(平面コイル)
64 第2コイル層(平面コイル)
75 モータシャフト(回転軸)
1 Stator Substrate 3 First Coil Layer (Plane Coil)
4 Second insulating layer 5 Second coil layer (planar coil)
7 Sensor stator 8 Sensor rotor 9 Angle sensor 10 SIN signal detection coil (planar coil)
10a One end 10A (reverse direction) arc-shaped coil (reverse direction planar coil)
10B (forward direction) arc-shaped coil (forward direction planar coil)
10C (reverse direction) arc coil (reverse planar coil)
10D (forward) arc-shaped coil (forward planar coil)
15 connection line 15a intermediate connection line 15b intermediate connection line 15c intermediate connection line 15d first end connection line 15e second end connection line (folded connection line)
16 Positive terminal 17 Negative terminal 20 COS signal detection coil (planar coil)
20a One end 20A (reverse direction) arc-shaped coil (reverse direction planar coil)
20B (forward direction) arc-shaped coil (forward direction planar coil)
20C (Reverse direction) Arc coil (Reverse direction planar coil)
20D (forward direction) arc coil (forward direction planar coil)
25 connection line 25a intermediate connection line 25b intermediate connection line 25c intermediate connection line 25d first end connection line 25e second end connection line (folded connection line)
26 Positive terminal 27 Negative terminal 40 Exciting coil (planar coil)
62 First coil layer (planar coil)
64 Second coil layer (planar coil)
75 Motor shaft (rotating shaft)
Claims (4)
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、前記表面に多X型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渦巻状に巻回され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た逆方向平面コイルと、互いに隣接して配置され、外部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折り返し接続線がその他の接続線に沿って配置されて前記正極端子又は前記負極端子に接続された
ことを特徴とする角度センサ。 A sensor rotor attached to a rotating shaft and having a planar coil formed on the surface;
An angle sensor comprising: a sensor stator having a surface opposed to the surface of the sensor rotor and having a multi-X type planar coil formed on the surface;
The sensor stator is alternately arranged in the circumferential direction on the stator substrate and the stator substrate, and the forward planar coil wound in a spiral shape and the spiral wound in the reverse direction with respect to the forward planar coil. A reverse planar coil electrically connected so as to be in phase, and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal that are arranged adjacent to each other and provided so as to be connectable to the outside,
The forward planar coil and the backward planar coil are connected in series via a connection line, and one end of both ends of the series of planar coils connected in series is connected to the positive terminal via a connection line. Connected, the other end is connected to the negative terminal via a connection line,
The connection line is arranged in a range of less than one turn along the array of the series of planar coils connected in series, and the folded connection is connected to one end of the series of planar coils as a folding point An angle sensor, wherein a line is disposed along another connection line and connected to the positive terminal or the negative terminal.
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