CN111551195B

CN111551195B - 分解器及马达

Info

Publication number: CN111551195B
Application number: CN202010083633.9A
Authority: CN
Inventors: 山本繁
Original assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Current assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2023-03-10
Anticipated expiration: 2040-02-07
Also published as: JP2020128911A; JP7182489B2; DE102020201024A1; CN111551195A

Abstract

本发明在使用四相的线圈的分解器中，谋求小型化及结构的简化，并且抑制由惯性增大导致的控制性下降。分解器(1)具备固定于轴(9)的转子(2)、以及与转子(2)对置配置的定子(3)。转子(2)具有与分解器(1)的轴倍角相同数量的凸极部(21)，定子(3)具有从环状的铁心(31)向径向突出设置且在周向上以规定间隔配置的4的倍数个的突极(5)和卷绕于各突极(5)的线圈(4)。作为线圈(4)，以相同数量设置电角0度的第一相线圈(4A)、电角90度的第二相线圈(4B)、电角180度的第三相线圈(4C)、以及电角270度的第四相线圈(4D)。突极(5)的个数比轴倍角的4倍的值少。

Description

分解器及马达

技术领域

本发明涉及对马达的转速、旋转角度进行检测的分解器、及具备该分解器的马达。

背景技术

以往，在马达(特别是无刷马达)上附设用于对其转速、旋转角度(旋转位置)进行检测的检测器(传感器)。作为检测器，存在分解器，该分解器由于角度分辨率及牢固性较高，因此被使用于例如车辆驱动用的马达、动力转向用的马达等。例如专利文献1公开了一种具备与马达的旋转轴一体旋转的转子、设有4n个(n是自然数)突极的定子、以及卷绕于各突极的线圈组的磁分解器。在该磁分解器中，以规定的电压对0°相线圈、90°相线圈、180°相线圈、270°相线圈这样的四相线圈进行励磁并运算，从而算出与转子的旋转位置和旋转速度相应的信号。

【在先技术文献】

专利文献1：日本特开平5-18980号公报

然而，为了从分解器获得电角，需要与马达的极对数相同数量或为马达的极对数的公约数的数量的轴倍角分解器。例如，在马达的极对数是7的情况下，作为分解器的轴倍角，能够采用与极对数相同数量的“7”或极对数的公约数的“1”。通常，在上述的专利文献1那样使用四相的线圈的分解器中，定子的突极的个数被设定为分解器的轴倍角的4倍。例如，在轴倍角是7的分解器中设置28个突极，在轴倍角是1的分解器中设置4个突极。

像这样，在马达的极对数是素数的情况下，具有分解器的轴倍角容易变大这样的特征，存在突极的个数容易增大这样的课题。由于在各突极卷绕线圈，因此，当突极的个数增大时必然会导致卷绕线圈的部位增加。而且，需要确保与卷绕线圈相应的空间，因此还关系到分解器的大型化，导致成本增加。另外，当分解器的转子直径变大时，惯性会增大，因此会导致控制性的下降。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的分解器是鉴于这样的课题而研究出的，其目的之一是在使用四相的线圈的分解器中，谋求小型化及结构的简化，并且抑制由惯性增大导致的控制性下降。另外，本发明的马达的目的之一是高精度地实施各种控制。需要说明的是，本发明不限于这些目的，实现由后述的具体实施方式所示的各结构带来的作用效果、且是利用以往的技术无法得到的作用效果也是本发明的目的。

用于解决课题的方案

(1)在此本发明的分解器具备固定于轴的转子、以及与所述转子对置配置的定子。所述转子具有与所述分解器的轴倍角相同数量的凸极部，所述定子具有从环状的铁心向径向突出设置且在周向上以规定间隔配置的4的倍数个的突极、以及卷绕于各个所述突极的线圈。所述分解器作为所述线圈，以相同数量具有电角0度的第一相线圈、电角90度的第二相线圈、电角180度的第三相线圈、以及电角270度的第四相线圈，所述突极的个数比所述轴倍角的4倍的值少。

(2)优选的是，在所述轴倍角与所述突极的个数的关系上，将机械角360度除以所述突极的个数得到的所述突极间的机械角设定为排除所述转子的电角成为60度乘以自然数所得到的值这一情况。

(3)优选的是，所述轴倍角与所述突极的个数的关系设定为各相线圈相对于所述凸极部的电角相位偏移量的组合全部相同。即，优选的是，设定为所述第一相线圈相对于所述凸极部的电角相位偏移的组合、所述第二相线圈相对于所述凸极部的电角相位偏移的组合、所述第三相线圈相对于所述凸极部的电角相位偏移的组合、以及所述第四相线圈相对于所述凸极部的电角相位偏移的组合全部相同。需要说明的是，在此所说的“电角相位偏移”包括0(即没有相位偏移的状态)，“组合”包括单数。

(4)在该情况下，优选的是，所述突极在周向上等间隔配置。

(5)另外，优选的是，所述突极在周向上以不同的间隔配置。

(6)优选的是，所述突极的个数是12以上，在用直线将四相的所述线圈中的1个线圈作为对象线圈地在周向上相邻的同相的所述线圈彼此连结时形成的图形关于所述轴的旋转中心不是点对称形状、且用任意的直径将所述定子分成两部分时一定跨两方的区域的情况下，使用规定的匝数系数来设定该同相的线圈的各匝数。

(7)在此本发明的马达具备上述的(1)～(6)中任一项所述的分解器、与所述轴一体旋转的马达转子、以及固定于壳体的马达定子。

发明效果

根据本发明的分解器，通过将卷绕线圈的突极设为比轴倍角的4倍少的个数，能够谋求分解器的小型化及结构的简化。另外，由于能够防止转子直径的增大，因此能够抑制由惯性增大导致的控制性下降。

另外，根据本发明的马达，能够高精度地实施位置控制、速度控制之类的各种控制。

附图说明

图1是从轴向观察实施方式的分解器所得到的示意性的剖视图。

图2是表示实施方式的马达的示意性的剖视图。

图3是表示图1所示的分解器的电气系统的结构的电路图。

图4的(a)及(b)是用于说明图1所示的分解器的线圈的配置方法的图及表。

图5的(a)及(b)是用于说明实施方式的分解器的设定方法的示意图。

图6的(a)及(b)是用于说明实施方式的分解器的设定方法的示意图。

图7是用于对突极数是4的分解器的耐用性进行说明的示意图。

图8是用于对突极数是12的分解器的匝数分布进行说明的示意图。

图9是用于对突极数是16的分解器的匝数分布进行说明的示意图。

图10是从轴向观察变形例的分解器所得到的示意性的剖视图。

附图标记说明：

1、1a～1k 分解器；

1′不等间隔分解器(分解器)；

2 转子；

3 定子；

4 线圈；

4A 第一相线圈；

4B 第二相线圈；

4C 第三相线圈；

4D 第四相线圈；

5 突极；

9 轴；

10 马达；

11 马达定子；

12 马达转子；

13 壳体；

21 凸极部；

C 旋转中心；

K 匝数系数；

n 自然数；

s 突极数(突极的个数)；

x 轴倍角。

具体实施方式

参照附图对作为实施方式的分解器及马达进行说明。以下所示的实施方式只不过是例示，并非意图将以下的实施方式中未明示的各种变形、技术的适用排除。本实施方式的各结构能够在不脱离它们的主旨的范围内进行各种变形并实施。另外，能够根据需要进行取舍选择，或者能够适当组合。

[1.结构]

[1-1.分解器的基本构造]

本发明的分解器是可变磁阻型(VR型)的分解器。即，将与定子(分解器定子)的各突极对置的转子(分解器转子)的筒状外周面构成为距轴的旋转中心的距离在周向上周期地变动，利用由突极的径向内侧的端面与转子的筒状外周面之间的距离(气隙)的变化引起的分解器的输出信号(以下称为“分解器信号”)的变动来检测旋转角度。

图1是从轴向观察本实施方式的分解器1所得到的示意性的俯视图，仅轴9(旋转轴)用截面表示。本实施方式的分解器1组装于例如图2所示那样的马达10。马达10是具备固定于壳体13的马达定子11、与轴9一体旋转的马达转子12、以及内置于壳体13的分解器1的无刷马达(例如伺服马达)。分解器1配置于马达10的轴9上，对马达10的旋转角度(旋转位置)进行检测。在本实施方式中，例示轴倍角是7的内转子型的分解器1(作为7X构造的分解器1)。对轴倍角标注附图标记x。

如图1所示，分解器1具备固定于能够旋转的轴9的转子2、以及与转子2对置配置的定子3。由于本实施方式的分解器1是内转子型，因此在转子2的周围(径向外侧)与转子2对置配置定子3。在转子2的中央部形成有供轴9嵌合的安装孔2h，转子2的中心轴与旋转中心C一致。转子2例如是由强磁性体形成的多个环状的薄板(钢板)层叠而构成的。

转子2具有以与分解器1的轴倍角x相同的数量在周向上等间隔地排列的凸极部21。即，在本实施方式的转子2设置7个凸极部21。各凸极部21是形成为从将旋转中心C作为中心的假想圆(图1中是双点划线)向径向外侧呈圆弧状凸出的部位。全部的凸极部21是同一形状。由此，转子2的外周面2s呈距轴9的旋转中心C的距离在周向上周期地变动的筒状。

定子3具有环状的铁心31、从铁心31向径向突出设置且在周向上以规定间隔配置的多个突极5、以及卷绕于各突极5的线圈4。突极5的个数(以下称为“突极数s”)是4的倍数(4、8、12、16…)，被设定为比轴倍角x的4倍的值少。例如，在轴倍角x是7的分解器1中，突极数s被设定为比28少的值(4、8、12、16、20、24中的任一者)。关于即使像这样设定突极数s也能够与以往存在的使用四相线圈的分解器同样地输出根据气隙的变化而变动的分解器信号并检测旋转角度的理由，将在后面进行说明。

本实施方式的突极数s是12，在周向上等间隔(即机械角30度间隔)地配置。即，本实施方式的分解器1是等间隔分解器。各突极5具有从铁心31向径向内侧(向旋转中心C)延伸设置的齿部51和在齿部51的顶端部沿周向延伸的宽幅的壁部52，在俯视时呈大致T字状。齿部51是供线圈4卷绕的部位，壁部52是与转子2的外周面2s对置而接受磁通的部位。需要说明的是，在周向上相邻的突极5之间的空间被称为插槽6，突极数s与插槽6的个数相同。

在本实施方式的分解器1设置12个线圈4。各线圈4是被施加电流的输入线圈，在周向上相邻的突极5彼此间反向地卷绕。作为线圈4，电角0度的线圈4A(以下也称为“第一相线圈4A”)、电角90度的线圈4B(以下也称为“第二相线圈4B”)、电角180度的线圈4C(以下也称为“第三相线圈4C”)、以及电角270度的线圈4D(以下也称为“第四相线圈4D”)各自数量彼此相同地设置。即，各相线圈4A～4D的个数是突极数s的四分之一。

在本实施方式的分解器1中，第一相线圈4A、第二相线圈4B、第三相线圈4C、以及第四相线圈4D各自设置3个。同相的线圈4彼此串联连接。需要说明的是，关于各相线圈4A～4D的配置，将在后面进行说明。

各壁部52从齿部51的径向内侧的端部沿周向(旋转方向)向两侧延伸设置。全部的壁部52的周向长度相等地设置。各突极5的径向内侧的端面5s(壁部52的朝向径向内侧的面)位于以旋转中心C为中心的圆上。即，本实施方式的各突极5的端面5s均距旋转中心C等距离地配置，成为在旋转中心C具有中心的圆弧。在各端面5s与转子2的外周面2s之间设置气隙。

[1-2.分解器的电路结构]

图3是表示分解器1的电气系统的结构的电路图。如图3所示，卷绕于各突极5的同相的线圈4的各自的一端4e连接于交流电源40(励磁电源)的一端子40a，同相的线圈4的各自的另一端4f分别经由分流电阻41A～41D连接于交流电源40的另一端子40b。在各相线圈4A～4D与其分流电阻41A～41D之间分别设置输出端子42A～42D。

在此，从第一相线圈4A的输出端子42A输出sin波信号，从第三相线圈4C的输出端子42C输出与输出端子42A相反相位的sin波信号。另外，从第二相线圈4B的输出端子42B输出cos波信号，从第四相线圈4D的输出端子42D输出与输出端子42B相反相位的cos波信号。

从各相线圈4A～4D的输出端子42A～42D输出的sin波信号、cos波信号输入R/D(Resolver-Digital)转换器部7内。在R/D转换器部7内具备第一差动放大器71、第二差动放大器72、移相器73、以及加法器74，在加法器74的后续工序中与基准信号进行比较而进行角度运算处理。

在第一差动放大器71的正极输入端子及负极输入端子分别连接输出端子42A、42C，在第二差动放大器72的正极输入端子及负极输入端子分别连接输出端子42B、42D。在第二差动放大器72的输出端子连接使相位改变90度的移相器73。另外，第一差动放大器71的输出端子连接于加法器74的第一输入端子，移相器73的输出端子连接于加法器74的第二输入端子。由此，在R/D转换器部7进行输入信号的处理。

[1-3.轴倍角与突极数的关系]

如上所述，本实施方式的分解器1在突极数s比轴倍角x的4倍的值(4x)少的同时，发挥旋转角度的检测功能。以下，关于怎样设定分解器1的轴倍角x与突极数s的关系才能作为分解器成立，对其设定方法连同线圈4的配置方法一并进行说明。

首先，举出图1所示的“轴倍角x是7、突极数s是12”的分解器1的例子，关于在哪个突极5上卷绕哪个相的线圈4A～4D，使用图4的(a)及(b)进行说明。如图4的(a)所示，将12个突极5中的、位于图中右端的突极5的位置设为“基准位置”，对于各突极5按照逆时针的顺序标注1～12的编号(突极No.)。例如，从基准位置的突极5逆时针以机械角偏移30度的突极5设为“突极No.1”。需要说明的是，基准位置的突极5成为“No.12”。突极No.与机械角位置的关系如图4的(b)的表所示。

接着，求出与各突极5的机械角位置相对应的电角相位。电角相位与轴倍角x乘以机械角位置(机械角)所得到的值(积)相当，在积超过360的情况下，从该积减去360n(n是自然数)以成为360以下的值即可。例如，对于突极No.3而言，机械角位置是90度，电角相位成为270度(＝90×7-360)，对于突极No.6而言，机械角位置是180度，电角相位成为180度(＝180×7-360×3)。

接下来，选择相同数量的具有分别与电角0度、电角90度、电角180度、电角270最近的电角相位的突极5，将卷绕于各突极5的线圈4的相编号依次设为1、2、3、4。例如，对于图4的(a)及(b)所示的分解器1而言，具有与电角0度最近的电角相位的突极5是No.12(电角相位＝0)、No.7(电角相位＝30)、No.5(电角相位＝330)这3个，因此，将卷绕于这3个突极5的线圈4的相编号设为“1”。即，在这3个突极5上卷绕电角0度的第一相线圈4A。

同样，具有与电角90度最近的电角相位的突极5是No.9(电角相位＝90)、No.4(电角相位＝120)、No.2(电角相位＝60)这3个，因此，将卷绕于这3个突极5的线圈4的相编号设为“2”。在这3个突极5上卷绕电角90度的第二相线圈4B。

同样，具有与电角180度最近的电角相位的突极5是No.6(电角相位＝180)、No.1(电角相位＝210)、No.11(电角相位＝150)这3个，因此，将卷绕于这3个突极5的线圈4的相编号设为“3”。在这3个突极5上卷绕电角180度的第三相线圈4C。

同样，具有与电角270度最近的电角相位的突极5是No.3(电角相位＝270)、No.10(电角相位＝300)、No.8(电角相位＝240)这3个，因此，将卷绕于这3个突极5的线圈4的相编号设为“4”。在这3个突极5上卷绕电角270度的第四相线圈4D。

接着，求出各相线圈4A～4D的电角相位偏移量。例如，当着眼于相编号是1的3个突极5(No.12、No.7、No.5)时，由于突极No.12的电角相位是0度，因此，即使在该位置配置电角0度的线圈4A，也不会产生相位偏移。即，突极No.12的电角相位偏移量是“0”。另一方面，由于突极No.7的电角相位是30度，因此，当在该位置配置电角0度的线圈4A时，会产生30度的电角相位偏移。同样，由于突极No.5的电角相位是330度，因此，当在该位置配置电角0度的线圈4A时，会产生-30度的电角相位偏移。即，突极No.7的电角相位偏移量是“30”，突极No.5的电角相位偏移量是“-30”。

利用同样的方法，对相编号是2的3个突极5(No.9、No.4、No.2)、相编号是3的3个突极5(No.6、No.1、No.11)、相编号是4的3个突极5(No.3、No.10、No.8)，分别求出电角相位偏移量。需要说明的是，各相线圈4A～4D的电角相位偏移量相当于相对于转子2的凸极部21而言的电角下的相位偏移(转子电角相位)的大小。

在此，当着眼于各相线圈4A～4D的电角相位偏移量的组合时，全部成为相同的“0、30、-30”这样的组合。像这样，即使各相线圈4A～4D各自的线圈彼此存在电角相位偏移，只要其组合是四相全部相同，就能够检测各相线圈4A～4D的旋转角度，作为分解器成立。因此，分解器的轴倍角x与突极数s的关系被设定为使各相线圈相对于转子(具体而言，凸极部)的电角相位偏移量的组合全部相同。

另外，为了作为分解器成立，必须能够选择相同数量的具有分别与电角0度、电角90度、电角180度、电角270度最近的电角相位的突极。基于该观点，反过来，明确作为分解器不成立的条件(以下称为“不可条件”)，以不满足全部的不可条件的方式设定轴倍角x和突极数s。

图5的(a)、(b)及图6的(a)、(b)是用于说明分解器的设定方法的示意图，示出了不可条件。如上所述，对于分解器需要将四相的线圈配置为各自数量彼此相同，有时无法根据突极的机械角位置与线圈的电角相位的关系来配置线圈。

例如，对于机械角360度除以突极数s所得到的突极的机械角(以下称为“相邻突极间的机械角”)以转子的电角来说与360度相等的情况，如图5的(a)所示，导致全部的线圈成为同相位，无法选择其他的三相的线圈。需要说明的是，相邻突极间的机械角能够记为360/s。在该机械角360/s与电角360度(机械角是360/x)相等的情况下，与图5的(a)所示的不可条件1符合。另外，在相邻突极间的机械角360/s与电角360度的自然数n倍的值(电角是720度、1080度、…)相等的情况下，也同样地与不可条件1符合。

因此，当用式子表示不可条件1时，如以下这样。

不可条件1：x＝ns(其中，n是自然数)

例如，对于“轴倍角x＝4、突极数s＝4”的组合、“轴倍角x＝8、突极数s＝4”的组合，作为分解器不成立。

另外，对于相邻突极间的机械角以转子的电角来说与180度相等的情况，如图5的(b)所示，只能选择例如电角0度的线圈及电角180度的线圈，无法选择其他的两相的线圈。即，在相邻突极间的机械角360/s与电角180度(机械角是360/2x)相等的情况下，与图5的(b)所示的不可条件2符合。另外，在相邻突极间的机械角360/s与电角180度的奇数倍的值(电角是540度、900度、…)相等的情况下，也同样地与不可条件2符合。

因此，当用式子表示不可条件2时，如以下这样。

不可条件2：2x＝(2n-1)s(其中，n是自然数)

例如，对于“轴倍角x＝4、突极数s＝8”的组合、“轴倍角x＝6、突极数s＝4”的组合，作为分解器不成立。需要说明的是，电角180度的偶数倍的值(电角是360度、720度等)与不可条件1符合。

另外，对于相邻突极间的机械角以转子的电角来说与120度相等的情况，如图6的(a)所示，能够选择例如电角0度的线圈、电角90度的线圈、电角270度的线圈，但无法选择1相的线圈。此外，在该情况下，可选择的三相的线圈相对于转子的电角相位偏移量的组合不相同。例如，如图6的(a)所示，在电角相位是0度的位置配置有线圈的情况下，0度线圈的相位偏移是0。与此相对，分别在电角相位是90度及270度的位置配置有线圈的情况下，90度线圈的相位偏移是30，270度线圈的相位偏移是-30，因此电角相位偏移量不一致。

即，在相邻突极间的机械角360/s与电角120度(机械角是360/3x)相等的情况下，与图6的(a)所示的不可条件3符合。另外，在相邻突极间的机械角360/s等于电角120度的自然数n倍(电角是240度、480度、600度、…)的情况下，也同样地与不可条件3符合，其中，该自然数n是除了3的倍数以外的数。

因此，当用式子表示不可条件3时，如以下这样。

不可条件3：3x＝n′s(其中，n′是除了3的倍数以外的自然数)

例如，对于“轴倍角x＝4、突极数s＝12”的组合、“轴倍角x＝8、突极数s＝12”的组合而言，作为分解器不成立。需要说明的是，电角120度乘以3的倍数所得到的值(3n倍后的值，即电角是360度、720度等)与不可条件1符合。

另外，对于相邻突极间的机械角以转子的电角来说与60度相等的情况，如图6的(b)所示，能够选择例如电角0度的线圈(图中的线圈6n)及电角180度的线圈(图中的线圈6n+3)。然而，电角90度及电角270度的各线圈的个数成为2个。具体而言，对于电角90度选择线圈6n+1和线圈6n+2，对于电角270度选择线圈6n+4和线圈6n+5。因此，四相全部的线圈的个数不相同，作为分解器不成立。

即，在相邻突极间的机械角360/s与电角60度(机械角是360/6x)相等的情况下，与图6的(b)所示的不可条件4符合。另外，在相邻突极间的机械角360/s等于电角60度乘以6n-1所得到的值或乘以6n-5所得到的值(电角是300度、420度、…)的情况下，也同样地与不可条件4符合。需要说明的是，在此6n-1及6n-5都用符号m表示。

因此，当用式子表示不可条件4时，如以下这样。

不可条件4：6x＝ms(其中，m＝6n-1及6n-5)

例如，对于“轴倍角x＝10、突极数s＝12”的组合、“轴倍角x＝14、突极数s＝12”的组合而言，作为分解器不成立。

需要说明的是，电角60度的2n倍的值(电角是120度、240度等)与不可条件3符合，电角60度的3n倍的值(电角是180度、360度等)与不可条件2符合，电角60度的6n倍的值(电角是360度、720度等)与不可条件1符合。换言之，在表示不可条件4的式子中，当将m扩大成全部的自然数n时，会包括上述的不可条件1～3。因此，在分解器的轴倍角x与突极数s的关系上，将相邻突极间的机械角设定为排除转子的电角成为60度乘以自然数n所得到的值这一情况。

[1-4.匝数分布]

在此，对提高分解器的耐用性的结构进行说明。如图1所示，对于在分解器1上各相线圈4A～4D都设置多个的情况，当各相线圈4A～4D的配置具有对称性时，抑制产生轴的径向变动、即轴振摆时的角度运算结果的变动。即，提高应对轴振摆的耐用性。

图7示出轴倍角x＝5、突极数s＝4的分解器1a的示意图和轴倍角x＝7、突极数s＝4的分解器1b的示图。对于这些分解器1a、1b，由于各相线圈4A～4D都只设置1个，因此在对置侧(隔着旋转中心C的相反侧)不存在同相的线圈4。例如，当着眼于用空心圆圈表示的第一相线圈4A时，在隔着经过旋转中心C并连结第二相线圈4B及第四相线圈4D的一直线(图中单点划线)的相对侧，不存在第一相线圈4A。因此，在转子的旋转中心C的位置稍微偏移的情况(产生轴振摆的情况)下，角度运算结果会产生变动。

与此相对，例如如图8、图9所示，在突极数s是12以上的分解器且在对置侧存在同相的线圈4的情况下，通过对其匝数进行设计，存在能够提高应对轴振摆的耐用性的情况。具体而言，在用直线将在周向上相邻的同相的线圈4彼此连结时形成的图形同时满足以下的条件1、2的情况下，通过在该线圈4的匝数设定时使用规定的匝数系数K，提高耐用性。

条件1：上述图形关于旋转中心C不是点对称形状

条件2：上述图形在用任意的直径将定子分成两部分时必须跨两方的区域

对于不满足条件1的情况，即在从轴向观察定子时同相的线圈4关于旋转中心C呈点对称地配置的情况下，无需对同相的线圈4的匝数进行设计，即使产生轴振摆也能够相互抵消。即，在不满足条件1的情况下，本来应对轴振摆的耐用性就较高，因此不使用匝数系数K。

对于不满足条件2的情况，即在对置侧不存在同相的线圈4的情况(线圈4的配置是偏置的情况)下，与图7所示的分解器1a、1b同样地无法相互抵消，因此不使用匝数系数K。需要说明的是，匝数系数K通过预先实验、模拟等来求出。

对于图8所示的分解器1f(轴倍角x＝5、突极数s＝12)及分解器1g(轴倍角x＝7、突极数s＝12)而言，例如用直线将在周向上相邻的第一相线圈4A彼此连结所得到的图形如图中实线所示那样是跨任意的直径的等腰三角形。另外，其他的相线圈4B～4D也同样是跨任意的直径的等腰三角形。因此，这些分解器1f、1g都同时满足上述的条件1、2。因此，例如，在分解器1f、1g中，当将位于图中右侧的第一相线圈4A的匝数设为Y1、将位于图中左侧的两个第一相线圈4A各自的匝数设为Y2时，匝数Y1被没定为匝数Y2乘以匝数系数K所得到的值(Y1＝Y2×K)。

另一方面，对于图8所示的分解器1h(轴倍角x＝11、突极数s＝12)而言，例如用直线将在周向上相邻的第一相线圈4A彼此连结所得到的图形如图中实线所示那样是不跨任意的直径的等腰三角形，因此不满足上述的条件2。因此，对于分解器1h，不使用匝数系数K设定匝数。

另外，对于图9所示的分解器1i(轴倍角x＝5、突极数s＝16)及分解器1k(轴倍角x＝7、突极数s＝16)而言，例如用直线将在周向上相邻的第一相线圈4A彼此连结所得到的图形如图中实线所示那样是跨任意的直径的梯形。另外，其他的相线圈4B～4D也同样地是跨任意的直径的梯形。因此，这些分解器1i、1k都同时满足上述的条件1、2。因此，在分解器1i、1k中，也与上述的分解器1f、1g同样地使用匝数系数K来设定各相线圈4A～4D的匝数，由此能够谋求耐用性的提高。

另一方面，对于图9所示的分解器1j(轴倍角x＝6、突极数s＝16)而言，例如用直线将在周向上相邻的第一相线圈4A彼此连结所得到的图形如图中实线所示那样是长方形，因此不满足上述的条件1。因此，对于分解器1j，将各相线圈4A～4D的匝数设定为相同即可。

[2.作用、效果]

(1)在上述的分解器中，通过将卷绕线圈4的突极5设为比轴倍角的4倍少的个数(即对突极5留出间隔)，能够谋求分解器的小型化及结构的简化。另外，由于能够防止转子直径的增大，因此能够抑制由惯性增大导致的控制性下降。

(2)根据上述的分解器，作为轴倍角x及突极数s的组合，在突极数s是4的倍数时，通过将相邻突极间的机械角中“转子的电角成为60度乘以自然数n所得到的值这一情况”排除，能够使简易的结构的分解器成立。

(3)另外，在上述的分解器中，轴倍角x与突极数s的关系被设定为各相线圈4A～4D相对于凸极部21的电角相位偏移量的组合全部相同。因此，即使存在相对于转子(凸极部21)而言的相位偏移，也能够通过将该相位偏移的组合在四相的线圈4A～4D中设为全部相同，使作为简易的结构的分解器成立。

(4)此外，通过将电角相位偏移量的组合设定为全部相同，例如如图1所示，能够将分解器1的突极5在周向上等间隔配置。即，由于能够将相邻突极间的机械角设为全部相同，因此能够谋求分解器1的进一步小型化及结构的简化。

(5)另外，在突极数s是12以上的分解器中，在同时满足上述的条件1、2的情况下使用匝数系数K来设定线圈4的匝数，由此能够提高应对轴振摆的耐用性。例如，如图8所示的分解器1f、1g那样，在各相线圈4A～4D的配置是在轴向观察时呈跨任意直径的等腰三角形的情况下，通过使用相对于底边侧的匝数而言顶点侧的匝数变多这样的匝数系数K来设定匝数，能够实现耐用性较高的分解器。

(6)另外，若是具备上述的分解器的马达，由于能够高精度地检测转子(即轴9)的旋转角度，能够高精度地实施例如位置控制、速度控制之类的各种控制。

[3.变形例]

上述的分解器的多个突极在周向上等间隔配置，但分解器的突极也可以在周向上以不同的间隔配置。以下，将在周向上相邻的突极间的间隔不均等的分解器1′还称为不等间隔分解器1′。图10例示的是轴倍角x＝7、突极数s＝12的不等间隔分解器1′。需要说明的是，在以下的说明中，对于与上述的实施方式同样的结构标注同样的附图标记，省略重复的说明。

在不等间隔分解器1′中，突极5的机械角位置设定在与转子电角相位一致的位置。即，各相线圈4A～4D的电角相位偏移量全部是0，各相线圈4A～4D的电角相位偏移量的组合全部相同。例如，当着眼于卷绕电角0度的第一相线圈4A的突极5时，将这些突极5与旋转中心C相连的3条直线L5、L7、L12(图中虚线)都经过凸极部21的顶端(凸极部21的切线沿与转子2的半径正交的方向延伸的位置)。

对于图10所示那样的不等间隔分解器1′，说明突极5的机械角位置的设定方法。首先，与上述的等间隔分解器1同样，将1个突极5的位置设为“基准位置”，对于各突极5标注突极No.。接着，求出与各突极5的机械角位置对应的电角相位。然后，选择相同数量的具有分别与电角0度、电角90度、电角180度、电角270度最近的电角相位的突极5，将卷绕于所选择的各突极5的线圈4的相编号依次设为1、2、3、4。至此，如图4的(b)所示的表那样。

此外，对于不等间隔分解器1′，以使各相线圈4A～4D的电角相位偏移量成为0的方式使突极5的机械角位置沿周向错开。例如，当着眼于相编号是1的3个突极5〔图4的(b)中的突极No.12、No.7、No.5〕时，突极No.5及突极No.7的电角相位偏移量不为0。因此，以使上述两个突极5的电角相位都为0的方式使机械角位置沿周向错开。

其结果是，如图10中的虚线L5所示，突极No.5的机械角位置与转子电角相位一致，如图10中的虚线L7所示，突极No.7的机械角位置与转子电角相位一致。这些突极5(No.5及No.7)的机械角位置是假定为设有轴倍角x的4倍的值(28个)的突极时的、突极的机械角位置。即，该设定方法可以说是从28个突极中选择12个，对16个留出间隔的设定方法。需要说明的是，对于相编号2～4的其他的突极5也利用同样的方法决定机械角位置即可。

即使是这样的不等间隔分解器1′，也能够将卷绕线圈4的突极5设为比轴倍角的4倍少的个数(即对突极5留出间隔)，能够谋求分解器1′的小型化及结构的简化。另外，由于能够防止转子直径的增大，因此能够抑制由惯性增大导致的控制性下降。需要说明的是，图10例示了轴倍角x是7、突极数s是12的分解器1′，但与上述的实施方式同样，对于其他的轴倍角x、突极数s的分解器也能够适用。另外，还能够将乘以匝数系数K来设定线圈4的匝数的上述方法适用于不等间隔分解器。通过适用与上述的实施方式同样的结构，能够得到与上述的效果同样的效果。

[4.其他]

上述的分解器1、1′的各要素(转子2的凸极部21、定子3的突极5)的形状、结构不限定于上述的内容。例如，转子2可以不是层叠构造，突极5的形状可以不是T字状。另外，上述的电路结构也是一例，可以具备上述的结构以外的电路。

上述的分解器是内转子型(定子在转子的径向外侧与转子对置配置的构造)，但对于外转子型(定子在转子的径向内侧与转子对置配置的构造)的分解器，也可以适用上述的结构。另外，也可以不是定子在转子的径向上与转子对置配置的分解器，对于定子在转子的轴向上与转子对置配置的分解器(所谓的轴向间隙构造)，也可以适用上述的结构。即，也可以是在转子上设置与轴倍角相同数量的凸极部、在定子上设置4的倍数个的突极、在各突极卷绕有数量彼此相同的第一相线圈、第二相线圈、第三相线圈、第四相线圈的轴向间隙构造的分解器。即使是这样的结构，也能够通过将突极数设定为比转子的轴倍角的4倍少，来获得与上述的实施方式同样的作用效果。

Claims

1.一种分解器，其具备固定于轴的转子、以及与所述转子对置配置的定子，其特征在于，

所述转子具有与所述分解器的轴倍角相同数量的凸极部，

所述定子具有从环状的铁心向径向突出设置且在周向上以规定间隔配置的4的倍数个的突极、以及卷绕于各个所述突极的线圈，

作为所述线圈，以相同数量具有电角0度的第一相线圈、电角90度的第二相线圈、电角180度的第三相线圈、以及电角270度的第四相线圈，

所述第一相线圈、所述第二相线圈、所述第三相线圈及所述第四相线圈电并联连接，所述第一相线圈、所述第二相线圈、所述第三相线圈及所述第四相线圈各自的一端连接于励磁电源，各自的另一端连接于电阻器，用于角度运算处理的信号从所述第一相线圈至第四相线圈分别与各自的所述电阻器之间的各输出端子输出，

所述突极的个数比所述轴倍角的4倍的值少，且是12以上，

所述突极的个数与所述线圈的个数相同，

在各个所述突极上仅卷绕有所述第一相线圈至第四相线圈中的一个，

在所述轴倍角与所述突极的个数的关系上，将机械角360度除以所述突极的个数得到的所述突极间的机械角设定为排除所述转子的电角成为60度乘以自然数所得到的值这一情况，

在用直线将在周向上相邻的同相的所述线圈彼此连结时形成的图形关于所述轴的旋转中心不是点对称形状、且用任意的直径将所述定子分成两部分时一定跨两方的区域的情况下，使用规定的匝数系数来设定该同相的线圈的各匝数。

2.根据权利要求1所述的分解器，其特征在于，

所述突极在周向上等间隔配置，

所述轴倍角是7，所述突极的个数是12，

所述轴倍角与所述突极的个数的关系设定为各相线圈相对于所述凸极部的电角相位偏移量的组合全部相同。

3.根据权利要求1所述的分解器，其特征在于，

所述突极在周向上以不同的间隔配置，

各相线圈相对于所述凸极部的电角相位偏移量设定为全部是0。

4.一种马达，其特征在于，

该马达具备：

权利要求1～3中任一项所述的分解器；

与所述轴一体旋转的马达转子；以及

固定于壳体的马达定子。