特許ウォッチ

公開番号2024043825
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-02
出願番号2022149026
出願日2022-09-20
発明の名称回転角検出装置
出願人株式会社アイシン
代理人個人,個人
主分類G01D 5/12 20060101AFI20240326BHJP(測定;試験)
要約【課題】回転角度を検出する構成を冗長化させる場合に、装置の大型化を抑制可能な回転角検出装置を提供する。
【解決手段】この回転角検出装置100は、検出コイル40および検出コイル50を含み、回転体10の回転による磁界の変化を検出する検出部20と、検出部20の検出コイル40および検出コイル50がコイルパターンとして形成されている基板70と、を備える。そして、検出部20の検出コイル40および検出コイル50の各々は、回転体10の回転角度を取得するために検出された磁界の変化を示す検出結果を別個に出力する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１検出コイルおよび第２検出コイルを含み、回転体の回転による磁界の変化を検出する検出部と、
前記検出部の前記第１検出コイルおよび前記第２検出コイルがコイルパターンとして形成されている基板と、を備え、
前記検出部の前記第１検出コイルおよび前記第２検出コイルの各々は、前記回転体の回転角度を取得するために検出された磁界の変化を示す検出結果を別個に出力する、回転角検出装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１検出コイルおよび前記第２検出コイルは、互いに積層されたコイルパターンとして前記基板に形成されている、請求項１に記載の回転角検出装置。
【請求項３】
前記検出部は、交流電流が流されることにより前記回転体に磁界を印加する第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを含み、
前記第１励磁コイルおよび前記第２励磁コイルの各々は、前記基板の主表面に沿って複数回巻回されたコイルパターンとして前記基板に形成されており、
前記第１励磁コイルは、自身のコイルパターンを形成する導体同士の離間距離よりも大きい距離だけ前記第１検出コイルから離間した状態で前記基板に形成されており、
前記第２励磁コイルは、自身のコイルパターンを形成する導体同士の離間距離よりも大きい距離だけ前記第２検出コイルから離間した状態で前記基板に形成されている、請求項２に記載の回転角検出装置。
【請求項４】
前記検出部は、交流電流が流されることにより前記回転体に磁界を印加する第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを含み、
前記第１検出コイルおよび前記第２検出コイルの各々と、前記第１励磁コイルおよび前記第２励磁コイルの各々とは、前記基板の主表面に沿って複数回巻回されたコイルパターンとして前記基板に形成されており、
前記第１検出コイルおよび前記第２検出コイル同士と、前記第１励磁コイルおよび前記第２励磁コイル同士との少なくとも一方は、前記基板の主表面に直交する方向から見て、コイルパターンが互いにずれた状態で互い違いに積層されて配置されるように前記基板に形成されている、請求項２または３に記載の回転角検出装置。
【請求項５】
前記第１検出コイルおよび前記第２検出コイル同士と、前記第１励磁コイルおよび前記第２励磁コイル同士との両方が、前記基板の主表面に直交する方向から見て、コイルパターンが互いにずれた状態で互い違いに配置されるように前記基板に形成されている、請求項４に記載の回転角検出装置。
【請求項６】
前記第１検出コイルは、前記基板の主表面に交差する方向の一方側に形成された表側第１検出コイルと、他方側に形成された裏側第１検出コイルとを有し、
前記第２検出コイルは、前記基板の主表面に交差する方向の一方側に形成された表側第２検出コイルと、他方側に形成された裏側第２検出コイルとを有し、
前記基板の主表面の一方側から、前記表側第１検出コイル、前記表側第２検出コイル、前記裏側第１検出コイル、および、前記裏側第２検出コイルの順に積層されている、請求項２または３に記載の回転角検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転角検出装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、回転角検出装置が知られている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、角度センサが複数設けられているモータ駆動システムが記載されている。複数の角度センサの各々は、電気自動車の車輪を駆動するモータのステータとロータとの間の相対回転角度を検出する。また、上記特許文献１では、角度センサとして、複数のコイルが設けられた角度センサであるレゾルバを用いる例が記載されている。そして、複数の角度センサは、モータの回転軸に沿う方向に並べて配置されている。また、上記特許文献１に記載のモータ駆動システムは、角度センサの検出する相対回転角度に基づいてモータの回転を制御するコントローラを備える。このコントローラは、複数の角度センサのうちの１つを選択して作動させるとともに、作動中の角度センサの異常が判断された場合に、複数の角度センサのうちの他の１つの角度センサに作動を切り替える。すなわち、上記特許文献１に記載のモータ駆動システムでは、回転角度を検出する構成の冗長化のために複数の角度センサが設けられている。
【０００４】
また、上記特許文献２には、コイルが形成されたプリント基板を備える回転角度検出センサが記載されている。この回転角度検出センサは、モータの回転軸であるシャフトと一体的に回転する回転板を備えている。そして、プリント基板は、回転板に対向するように配置されている。プリント基板に形成されたコイルは、基板の主表面に沿うように巻回されている。また、このコイルは、回転板の回転による磁界を受信して誘導電流を出力する回転角検出用のコイルを含む。上記特許文献２に記載の回転角度検出センサは、回転角検出用のコイルに生じる誘導電流をセンサＩＣにより検知することによって、回転角度の情報を外部に出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第５４８１２３６号公報
特開２０２１－７１３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上記特許文献１に記載のモータ駆動システムのように、回転角度を取得するための構成を冗長化させる場合には、モータの回転軸線方向に複数の角度センサを配置する必要がある。そのため、装置の回転軸線方向における大きさが大きくなるため、装置が大型化する。また、上記特許文献２には記載されていないが、上記特許文献２に記載の回転角度検出センサを冗長化する場合にも、各々コイルが形成された複数のプリント基板をモータの回転軸線方向に重ねて配置する必要があるため、装置が基板の厚み方向（回転軸線方向）に大型化すると考えられる。そのため、回転角度を検出する構成を冗長化させる場合に、装置の大型化を抑制することが望まれている。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、回転角度を検出する構成を冗長化させる場合に、装置の大型化を抑制可能な回転角検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における回転角検出装置は、第１検出コイルおよび第２検出コイルを含み、回転体の回転による磁界の変化を検出する検出部と、検出部の第１検出コイルおよび第２検出コイルがコイルパターンとして形成されている基板と、を備え、検出部の第１検出コイルおよび第２検出コイルの各々は、回転体の回転角度を取得するために検出された磁界の変化を示す検出結果を別個に出力する。
【０００９】
この発明の一の局面による回転角検出装置では、上記のように、検出部の第１検出コイルおよび第２検出コイルがコイルパターンとして形成されている基板を備える。そして、検出部の第１検出コイルおよび第２検出コイルの各々は、回転体の回転角度を取得するために検出された磁界の変化を示す検出結果を別個に出力する。これにより、回転体の回転による磁界の変化を示す検出結果を別個に出力する第１検出コイルおよび第２検出コイルが、共通の基板に配置されているので、第１検出コイルおよび第２検出コイルの各々を別個の基板に配置する場合と異なり、基板同士を接続する配線などを設ける必要を無くすことができる。そのため、第１検出コイルおよび第２検出コイルを、共通の基板に配置することによって、装置の大型化を抑制することができる。その結果、回転角度を検出する構成を冗長化させる場合に、装置の大型化を抑制することができる。
【００１０】
上記一の局面による回転角検出装置において、好ましくは、第１検出コイルおよび第２検出コイルは、互いに積層されたコイルパターンとして基板に形成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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