JP2018078755A - バリアブルリラクタンス型レゾルバ - Google Patents

Abstract

【課題】励磁コイルが発生させる磁界に、同一磁極が点対称に配置されたモータロータの磁界が重ね合われても、電気誤差を発生させることのないレゾルバを提供すること。【解決手段】組数Ｐのティース対のうち、不使用ティース対２９を除く残りの組数Ｐ−１のティース対は、励磁コイル２６が巻回されている使用ティース対３０である。上記使用ティース対３０に含まれている２つの上記ティース２４には、互いに異なる磁極を発生させるように、それぞれ、上記励磁コイル２６が互いに逆向きに巻回されている。組数Ｐ−１の上記使用ティース対３０に含まれる上記ティース２４のうち、レゾルバロータ２１の軸芯１３の周方向に沿って隣り合う２つの上記ティース２４には、上記励磁コイル２６が互いに逆向きに巻回されている。【選択図】図４

Description

本発明は、バリアブルリラクタンス型レゾルバに関する。

従来、回転体の回転角を検出する回転角センサが知られている。回転角センサの用途は広範にわたり、例えば自動車の動力系における車輪速センサ、ハンドルの操舵角センサ等に使用される。また、ロボットや搬送機器等の回転駆動ユニット、自動組立機や計測機等のインデックステーブル、ＮＣ工作機械や専用機等の加工用インデックス等に使用される。過酷な環境で使用される回転角センサには、高い耐環境性が求められる。例えば、従来回転角センサに使用されてきた光学式エンコーダや磁気式エンコーダは、温度変化及び電磁場の影響を受け易く、耐環境性が低い。高い耐環境性を実現する回転角センサとしてレゾルバがある。レゾルバの１つとしてバリアブルリラクタンス型レゾルバ（以下「ＶＲ型レゾルバ」と称する。）が知られている。

ＶＲ型レゾルバは、レゾルバロータの回転に伴って磁気抵抗（リラクタンス）が変化することを利用して、回転角に応じた電圧を出力するものである。一般的なＶＲ型レゾルバにおいて、環状のレゾルバステータの各ティースには、励磁コイル及び２つの出力コイルが巻回されている。レゾルバステータの内側には、レゾルバロータが配置されている。レゾルバロータは、周方向において各ティースとの距離（磁気ギャップ）が異なる。励磁コイルは電流が流れることによって磁界を生じさせ、隣接するレゾルバロータとの間に磁路を形成する。レゾルバロータが回転することによって磁界の強度が変化する。出力コイルは、磁界の強度に基づいた電圧を出力する。

レゾルバロータが回転すると、磁路中の磁気抵抗が変化し、２つの出力コイルが出力する電圧は正弦波状又は余弦波状に変化する。レゾルバロータが１回転する間に、２つの出力コイルは正弦波状又は余弦波状の電圧を出力する。２つの出力コイルが出力した電圧が、例えば外部の信号処理回路によって信号処理されて、レゾルバロータの回転速度、回転角等が算出される。

レゾルバロータが１回転する間に出力される正弦波状又は余弦波状の電圧におけるサイクル数を軸倍角数ｎとして、各種のＶＲ型レゾルバが「ｎＸ」と称されて区別されている。例えば、レゾルバロータが１回転する間に２サイクルの正弦波状又は余弦波状の電圧が出力されるＶＲ型レゾルバは、「２Ｘ」と称される。軸倍角数ｎは、レゾルバロータの形状によって決定される。また、レゾルバステータのスロット数（ティース数）をＮとすると、ＶＲ型レゾルバは、Ｎ＝４ｎとなるように構成されることが一般的である。

特許文献１には、このようなＶＲ型レゾルバの一例が開示されている。

特開２０１３−２１７８５２

レゾルバがモータに近接して配置される場合、レゾルバロータに、モータロータのマグネットが発生させる磁界が影響して、以下のような問題を発生させている。

図９に示されるように、モータロータには、周方向に沿ってＮ極及びＳ極を交互に生じさせるマグネット１２０が配置されている。モータロータの磁極数ＭがＭ＝２ｍ（ｍ：偶数）の関係を満たすとき、モータロータにおける磁極の配置は、モータシャフトの軸芯に対して点対称となる。つまり、モータロータの周方向のどの位置においても、Ｎ極同士またはＳ極同士が点対称に配置されている。

レゾルバの軸倍角数ｎが４以上の偶数であれば、上述したように通常Ｎ＝４ｎとなるようにティース数Ｎが設定される。図１０に示されるように、このレゾルバロータの形状はモータシャフトの軸芯に対して点対称であり、励磁コイル１２６の巻きの向きの配置もモータシャフトの軸芯に対して点対称である。丸印で囲まれた文字Ｒ及び文字Ｌは、各ティースに巻回された励磁コイル１２６の巻線部分の巻きの向きを示している。ティース１２４をレゾルバロータ１２１から外向きに視たときに、例えば、文字Ｒで示される巻線部分の巻きの向きは、右回り向きであり、文字Ｌで示される巻線部分の巻きの向きは、左回り向きである。したがって、励磁コイル１２６が発生させる磁極の配置もモータシャフトの軸芯に対して点対称である。つまり、レゾルバロータの周方向のどの位置においても、Ｎ極同士またはＳ極同士が点対称に発生する。

前述のモータロータが発生させる磁界は、磁極が周方向に沿って交互に交代し且つ同一磁極が点対称に配置された磁界である。モータロータからレゾルバロータまでの距離が小さいと、モータロータのマグネットが発生させる磁極と同一の磁極が、レゾルバロータに発生する。この結果、レゾルバロータに、モータロータのマグネットにより、同一磁極が点対称に配置される。

前述されたモータロータ及びレゾルバが近接して配置されると、モータロータが発生させる磁界が、励磁コイルが発生させる磁界に重なる。モータロータが発生させる磁界及び励磁コイルが発生させる磁界の双方は、同一磁極が点対称に配置された磁界である。そのため、励磁コイルが発生させる磁界は、モータロータが発生させる磁界によって、均等に強められるか又は弱められる。その結果、出力コイルに発生する誘起電圧は、モータロータが発生させる磁界からの誘起電圧を含むことになる。したがって、モータロータが発生させる磁界は、電気誤差の原因となる。特に、モータロータのマグネットの磁界による誘起電圧は、モータロータの回転速度が高速になればなるほど大きくなる。したがって、モータロータの回転速度の高速化に伴って電気誤差は大きくなる。

従来、モータロータが発生させる磁界の影響をレゾルバから遮断するために、モータロータとレゾルバとの間に磁気シールドが設けられたり、モータロータとレゾルバとの距離が長くされたりしていた。しかしながら、これらの対策では、モータ又はレゾルバの形状が大きくなるか、モータ又はレゾルバのコストアップを招いてしまう。

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、励磁コイルが発生させる磁界に、同一磁極が点対称に配置されたモータロータの磁界が重ね合われても、電気誤差を発生させることのないレゾルバを提供することである。

(1) 本発明に係るバリアブルリラクタンス型レゾルバは、モータロータの磁極数ＭがＭ＝２ｍ（ｍは偶数）の関係を満たすモータに設けられるバリアブルリラクタンス型レゾルバであって、モータシャフトと同軸に取り付けられたロータと、ティース数Ｎのティースを有し、上記ティース数ＮがＮ＝２Ｐ（Ｐは偶数）且つＮ≧１６の関係を満たすステータと、複数の上記ティースに巻回された励磁コイル、第１出力コイル、及び第２出力コイルと、を備えており、上記ティース数Ｎの上記ティースは、組数Ｐのティース対からなっており、上記ティース対は、上記ロータの軸芯に対して点対称の位置関係にある２つの上記ティースであり、上記組数Ｐの上記ティース対のうち、１つの上記ティース対は、上記励磁コイルが巻回されていない不使用ティース対であり、上記組数Ｐの上記ティース対のうち、上記不使用ティース対を除く残りの組数Ｐ−１の上記ティース対は、上記励磁コイルが巻回されている使用ティース対であり、上記使用ティース対に含まれている２つの上記ティースには、互いに異なる磁極を発生させるように、それぞれ、上記励磁コイルが互いに逆向きに巻回されており、上記組数Ｐ−１の上記使用ティース対に含まれる上記ティースのうち、上記軸芯の周方向に沿って隣り合う２つの上記ティースには、上記励磁コイルが互いに逆向きに巻回されている。

上記構成によれば、使用ティース対に含まれている２つのティースには、互いに異なる磁極を発生させるように、それぞれ、励磁コイルが互いに逆向きに巻回されているので、励磁コイルは、異なる磁極を点対称に発生させる。ここで、励磁コイルが発生させる磁界に、同一磁極が点対称に配置されたモータロータのマグネットによる磁界が重ね合わされて、合成磁界が形成される。この合成磁界により、第１出力コイル及び第２出力コイルに誘起電圧が発生する。励磁コイルにおいて点対称の位置にある２つの巻線部分のうち、一方の巻線部分では合成磁界が強められ、他方の巻線部分では合成磁界が弱められる。誘起電圧は、一方の巻線部分の合成磁界によって強められ、他方の巻線部分の合成磁界によって弱められる。結果として、モータロータの磁界によって発生したノイズとしての誘起電圧は、打ち消される。したがって、励磁コイルが発生させる磁界に、同一磁極が点対称に配置されたモータロータの磁界が重ね合われても、電気誤差が発生しない。

また、上記構成によれば、励磁コイルが巻回されていない不使用ティース対が設けられているので、励磁コイルが互いに逆向きに巻回された使用ティース対を設けながら、励磁コイルによる磁極を周方向に沿って交互に発生させることができる。つまり、ティース数Ｎのスロットのレゾルバが実現される。

(2) 好ましくは、上記組数Ｐ−１の上記使用ティース対のうち、組数Ｐ／２−１の上記使用ティース対は、上記第１出力コイルが巻回されている第１使用ティース対であり、上記第１使用ティース対に含まれている２つの上記ティースには、上記第１出力コイルが互いに逆向きに巻回されており、上記組数Ｐ−１の上記使用ティース対のうち、上記組数Ｐ／２−１の上記第１使用ティース対を除く組数Ｐ／２の上記使用ティース対は、上記第２出力コイルが巻回されている第２使用ティース対であり、上記第２使用ティース対に含まれている２つの上記ティースには、上記第２出力コイルが互いに逆向きに巻回されている。

上記構成によれば、励磁コイルが巻回されていない不使用ティース対が設けられながら、第１出力コイル及び第２出力コイルが効率よく配置される。

(3) 好ましくは、上記軸芯の周方向に沿って、上記第１使用ティース対及び上記第２使用ティース対が交互に配置されている。

(4) 好ましくは、軸倍角数ｎがｎ＝４の関係を満たし、上記ティース数ＮがＮ＝１６の関係を満たす。

(5) 好ましくは、軸倍角数ｎがｎ＝１２の関係を満たし、上記ティース数ＮがＮ＝１６の関係を満たす。

(6) 好ましくは、軸倍角数ｎがｎ＝２０の関係を満たし、上記ティース数ＮがＮ＝１６の関係を満たす。

(7) 好ましくは、上記ロータが上記ステータの内側に配置されている。

本発明によれば、励磁コイルが発生させる磁界に、同一磁極が点対称に配置されたモータロータの磁界が重ね合われても、電気誤差が発生しない。

図１は、本発明の第１実施形態に係るレゾルバ１００が設けられたモータ１０の構成を示す模式図である。 図２は、第１実施形態に係るレゾルバ１００が設けられたモータ１０のモータロータ１７の模式図である。 図３は、第１実施形態に係るレゾルバ１００の構成を示す模式図である。 図４は、第１実施形態に係るレゾルバ１００において、励磁コイル２６、第１出力コイル２７、及び第２出力コイル２８によって形成される磁極を示す模式図である。 図５は、第２実施形態に係るレゾルバ２００が設けられたモータのモータロータ１７の模式図である。 図６は、第２実施形態に係るレゾルバ２００において、励磁コイル２６、第１出力コイル２７、及び第２出力コイル２８によって形成される磁極を示す模式図である。 図７は、第４実施形態に係るレゾルバ４００において、励磁コイル４２６、第１出力コイル４２７、及び第２出力コイル４２８によって形成される磁極を示す模式図である。 図８は、第５実施形態に係るレゾルバ５００において、励磁コイル２６、第１出力コイル２７、及び第２出力コイル２８によって形成される磁極を示す模式図である。 図９は、従来のレゾルバが設けられたモータのモータロータの模式図である。 図１０は、従来のレゾルバにおいて、励磁コイル１２６、第１出力コイル１２７、及び第２出力コイル１２８によって形成される磁極を示す模式図である。

以下、本発明の好ましい実施形態が説明される。なお、各実施形態は、本発明の一実施態様にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施態様が変更できることは言うまでもない。

［第１実施形態］
［モータ１０］
図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係るレゾルバ１００は、モータ１０に設けられている。モータ１０は、ブラシレスモータである。モータ１０は、例えばＥＰＳ（電動パワーステアリング）に搭載される。モータ１０は、モータ本体１１と制御部１２とを備える。モータ本体１１及び制御部１２は、電力ケーブル１４及びセンサケーブル１５によって電気的に接続されている。

モータ本体１１は、モータステータ１６と、モータロータ１７と、モータロータ１７に固定されたモータシャフト１８と、筐体１９と、を備える。モータシャフト１８には、レゾルバ１００が設けられている。モータロータ１７は、モータステータ１６の内側に配置されている。モータ１０は、インナーロータ型のモータである。モータ本体１１及びレゾルバ１００は、筐体１９内に配置されている。

図２には、モータ１０のモータロータ１７が示されている。モータロータ１７は、モータシャフト１８に固定された８極のマグネット２０を備えている。マグネット２０は、磁石粒子が円筒状に焼結された永久磁石である。マグネット２０には、周方向にＮ極とＳ極とが交互に形成されている。マグネット２０では、同一磁極が点対称に配置されている。

モータ１０では、モータロータ１７の磁極数Ｍは、Ｍ＝２ｍの関係を満たしている。ｍは偶数である。モータロータ１７は、８極のマグネット２０を備えているので、モータロータ１７の磁極数Ｍは、８である。磁極数Ｍが８であるため、ｍは４である。

［レゾルバ１００］
図３に示されるように、レゾルバ１００は、レゾルバロータ２１及びレゾルバステータ２２を備えている。レゾルバ１００は、いわゆるバリアブルリラクタンス型レゾルバである。レゾルバロータ２１は、レゾルバステータ２２の内側に配置されている。つまり、レゾルバ１００は、インナーロータ型のレゾルバである。レゾルバロータ２１は、モータシャフト１８と同軸に取り付けられている。

レゾルバロータ２１は、無方向性電気鋼板が複数枚積層されてカシメ等により固定されて構成されている。レゾルバロータ２１の外周は、レゾルバロータ２１とレゾルバステータ２２とのギャップパーミアンスが、レゾルバロータ２１の回転方向の角度θに対して正弦波状に変化する形状に形成されている。レゾルバ１００は、４Ｘのレゾルバである。レゾルバ１００の軸倍角数ｎは、ｎ＝４の関係を満たしている。そのため、レゾルバロータ２１の外周は、軸倍角数に対応する角度である９０°（３６０°／４）毎に、周期的に同じ形状が繰り返されるように形成されている。レゾルバロータ２１は、軸倍角数４に対応して、軸芯１３から径方向に突出する４つの突起を有している。

図３に示されるように、レゾルバステータ２２は、ヨーク２３と、１６個のティース２４と、コイル群２５と、を備えている。ヨーク２３は、略円筒形状である。１６個のティース２４は、ヨーク２３の内周面から軸芯１３に向けて突出し、ヨーク２３の周方向に沿って等間隔に並んでいる。ヨーク２３及び１６個のティース２４は、無方向性電気鋼板が複数枚積層されてカシメ等により固定されて構成されている。

１６個のティース２４は、ヨーク２３の周方向に沿って並ぶ１番目のティース２４（１）から１６番目のティース２４（１６）よりなっている。ｉ番目のティース２４（ｉ）は、１番目のティース２４（１）からの順番ｉに対応するティース２４である。順番ｉは、１から１６までの数である。順番の異なるティース２４同士を区別する必要がない場合、総称としてのティース２４が用いられる。

レゾルバステータ２２のティース数Ｎについて、Ｎ＝２Ｐ且つＮ≧１６の関係が満たされている。Ｐは偶数である。レゾルバステータ２２では、ティース数Ｎが１６であり、Ｐは８である。ティース数Ｎのティース２４は、組数Ｐのティース対からなっている。ティース対は、レゾルバロータ２１の軸芯１３に対して点対称の位置関係にある２つのティース２４からなる。レゾルバステータ２２は、８組のティース対を備えている。

コイル群２５は、図４に示される励磁コイル２６、第１出力コイル２７、及び第２出力コイル２８の総体を指している。コイル群２５は、１６個のティース２４の一部に巻回されている。励磁コイル２６に所定の電圧が付与されることにより、第１出力コイル２７及び第２出力コイル２８からそれぞれ正弦波状又は余弦波状の出力電圧が得られる。第１出力コイル２７及び第２出力コイル２８は、互いの出力電圧の位相が異なるように巻回されている。つまり、第１出力コイル２７から正弦波状の電圧が出力される場合、第２出力コイル２８から余弦波状の電圧が出力される。逆もまた同様である。第１出力コイル２７及び第２出力コイル２８の出力電圧に基づいて、レゾルバロータ２１の回転角、すなわちモータシャフト１８の回転角度が検出されうる。

図４には、１６個のティース２４、励磁コイル２６、第１出力コイル２７、及び第２出力コイル２８が示されている。励磁コイル２６、第１出力コイル２７、及び第２出力コイル２８は、それぞれ、ティース２４に巻回された複数の巻線部分を有している。図４において、丸印で囲まれた文字Ｒ及び文字Ｌは、各ティース２４に巻回された励磁コイル２６の巻線部分の巻きの向きを示している。ティース２４をレゾルバロータ２１から外向きに視たときに、文字Ｒで示される巻きの向きは一方向きであり、文字Ｌで示される巻きの向きは、他方向きである。一方向きは他方向きとは逆の向きである。例えば、一方向きは右回り向きであり、他方向きは左回り向きである。巻きの向きが同一の巻線部分では、同一の磁極が発生する。巻きの向きが異なる巻線部分では、異なる磁極が発生する。

励磁コイル２６には交流電圧が印加されるので、励磁コイル２６の巻線部分から発生する磁界の極性は、周期的に逆転する。そのため、相互誘導により第１出力コイル２７及び第２出力コイル２８の巻線部分に発生する磁界の極性も、周期的に逆転する。例えば、ある瞬間には、文字Ｒで示される一方向きの巻線部分にＮ極性の磁界が発生し、文字Ｌで示される他方向きの巻線部分にＳ極性の磁界が発生する。別の瞬間には、文字Ｒで示される一方向きの巻線部分にＳ極性の磁界が発生し、文字Ｌで示される他方向きの巻線部分にＮ極性の磁界が発生する。

１６個のティース２４は、８組のティース対からなっている。８組のティース対は、１組の不使用ティース対２９と、７組の使用ティース対３０と、からなっている。不使用ティース対２９に含まれるティース２４には、励磁コイル２６、第１出力コイル２７、及び第２出力コイル２８のいずれもが巻回されていない。使用ティース対３０にティース２４には、励磁コイル２６が必ず巻回されている。７組の使用ティース対３０は、３組の第１使用ティース対３０Ａと、４組の第２使用ティース対３０Ｂと、からなっている。第１使用ティース対３０Ａに含まれるティース２４には、第１出力コイル２７が巻回されている。第２使用ティース対３０Ｂに含まれるティース２４には、第２出力コイル２８が巻回されている。第１使用ティース対３０Ａ及び第２使用ティース対３０Ｂを区別する必要がない場合、総称としての使用ティース対３０が用いられる。

ティース対、不使用ティース対２９、使用ティース対３０の組数は、ティース数Ｎに関連する偶数Ｐを用いて、以下の関係にある。組数Ｐのティース対は、１つの不使用ティース対２９と、組数Ｐ−１の使用ティース対３０とを含む。組数Ｐ−１の使用ティース対３０は、組数Ｐ／２−１の第１使用ティース対３０Ａと、組数Ｐ／２−１の第２使用ティース対３０Ｂと、を含む。第１実施形態に係るＰ＝８の場合、組数Ｐ−１は７組であり、組数Ｐ／２−１は３組であり、組数Ｐ／２は４組である。

励磁コイル２６は、７組の使用ティース対３０に含まれる１４個のティース２４のそれぞれに巻回されている。励磁コイル２６は、１番目のティース２４（１）、３番目のティース２４（３）、６番目のティース２４（６）、８番目のティース２４（８）、１０番目のティース２４（１０）、１２番目のティース２４（１２）、及び１５番目のティース２４（１５）に、文字Ｒで示される一方向きに巻回されている。一方向きは、例えば、ティース２４をレゾルバロータ２１から外向きに視たときに右回り向きである。また、励磁コイル２６は、２番目のティース２４（２）、４番目のティース２４（４）、７番目のティース２４（７）、９番目のティース２４（９）、１１番目のティース２４（１１）、１４番目のティース２４（１４）、及び１６番目のティース２４（１６）に、文字Ｌで示される他方向きに巻回されている。他方向きは、例えば、ティース２４をレゾルバロータ２１から外向きに視たときに左回り向きである。

励磁コイル２６は、各使用ティース対３０に含まれる２つのティース２４に、互いに逆向きに巻回されている。例えば、１番目のティース２４（１）及び９番目のティース２４（９）を含む使用ティース対３０において、励磁コイル２６は、１番目のティース２４（１）に文字Ｒで示される一方向きに巻回され、９番目のティース２４（９）に文字Ｌで示される他方向きに巻回されている。２番目のティース２４（２）及び１０番目のティース２４（１０）を含む使用ティース対３０において、励磁コイル２６は、２番目のティース２４（２）に文字Ｌで示される他方向きに巻回され、１０番目のティース２４（１０）に文字Ｒで示される一方向きに巻回されている。

励磁コイル２６は、７組の使用ティース対３０に含まれる１４個のティース２４のうち、レゾルバロータ２１の周方向に沿って隣り合う２つのティース２４に、互いに逆向きに巻回されている。例えば、励磁コイル２６は、３番目のティース２４（３）に文字Ｒで示される一方向きに巻回され、４番目のティース２４（４）に文字Ｌで示される他方向きに巻回されている。３番目のティース２４（３）における巻きの向きは、４番目のティース２４（４）における巻きの向きと逆向きである。また、励磁コイル２６は、６番目のティース２４（６）に文字Ｒで示される一方向きに巻回されている。不使用ティース対２９を挟んだ４番目のティース２４（４）及び６番目のティース２４（６）の間で、４番目のティース２４（４）における巻きの向きは、６番目のティース２４（６）における巻きの向きと逆向きである。

第１出力コイル２７は、第１使用ティース対３０Ａに含まれる２つのティース２４に、互いに逆向きに巻回されている。例えば、７番目のティース２４（７）及び１５番目のティース２４（１５）を含む第１使用ティース対３０Ａにおいて、第１出力コイル２７は、７番目のティース２４（７）に文字Ｌで示される他方向きに巻回され、１５番目のティース２４（１５）に文字Ｒで示される一方向きに巻回されている。

第２出力コイル２８は、第２使用ティース対３０Ｂに含まれる２つのティース２４に、互いに逆向きに巻回されている。例えば、８番目のティース２４（８）及び１６番目のティース２４（１６）を含む第２使用ティース対３０Ｂにおいて、第２出力コイル２８は、８番目のティース２４（８）に文字Ｒで示される一方向きに巻回され、１６番目のティース２４（１６）に文字Ｌで示される他方向きに巻回されている。

レゾルバロータ２１の周方向に沿って、第１使用ティース対３０Ａ及び第２使用ティース対３０Ｂが交互に配置されている。つまり、第１出力コイル２７の巻線部分及び第２出力コイル２８の巻線部分が、周方向に沿って交互に配置されている。

［第１実施形態の作用効果］
第１実施形態に係るレゾルバ１００によれば、使用ティース対３０に含まれている２つのティース２４には、互いに異なる磁極を発生させるように、それぞれ、励磁コイル２６が互いに逆向きに巻回されているので、励磁コイル２６は、異なる磁極を点対称に発生させる。ここで、励磁コイル２６が発生させる磁界に、同一磁極が点対称に配置されたモータロータ１７のマグネット２０による磁界が重ね合わされて、合成磁界が形成される。この合成磁界により、第１出力コイル２７及び第２出力コイル２８に誘起電圧が発生する。励磁コイル２６において点対称の位置にある２つの巻線部分のうち、一方の巻線部分では合成磁界が強められ、他方の巻線部分では合成磁界が弱められる。誘起電圧は、一方の巻線部分の合成磁界によって強められ、他方の巻線部分の合成磁界によって弱められる。結果として、モータロータ１７の磁界によって発生したノイズとしての誘起電圧は、打ち消される。したがって、励磁コイル２６が発生させる磁界に、同一磁極が点対称に配置されたモータロータ１７の磁界が重ね合われても、電気誤差が発生しない。

また、励磁コイル２６が巻回されていない不使用ティース対２９が設けられながら、第１出力コイル２７及び第２出力コイル２８が効率よく配置される。

［第２実施形態］
図５、図６を参照して、第２実施形態に係るレゾルバ２００が説明される。第２実施形態に係るレゾルバ２００は、軸倍角数ｎにおいて、第１実施形態に係るレゾルバ１００とは異なっている。他の点においては、第２実施形態に係るレゾルバ２００は、第１実施形態に係るレゾルバ１００と同一の構成を有している。同一の構成については、その説明が省略されている。

第２実施形態では、磁極数Ｍ、軸倍角数ｎ、ティース数Ｎは、以下の関係を満たしている。磁極数Ｍは、Ｍ＝２４の関係を満たしている。ｍ＝１２である。軸倍角数ｎは、ｎ＝１２の関係を満たしている。ティース数Ｎは、Ｎ＝１６の関係を満たしている。

図５には、第２実施形態に係るレゾルバ２００が設けられたモータのモータロータ２１７が示されている。モータロータ２１７は、磁極数２４に対応して、モータシャフト１８に固定された２４極のマグネット２２０を備えている。マグネット２２０には、周方向にＮ極とＳ極とが交互に形成されている。マグネット２２０では、同一磁極が点対称に配置されている。

図６に示されるように、第２実施形態に係るレゾルバロータ２２１は、軸倍角数１２に対応して、軸芯１３から径方向に突出する１２個の突起を有している。なお、第２実施形態に係るレゾルバ２００のレゾルバステータ２２の構成は、第１実施形態に係るレゾルバ１００のレゾルバステータ２２の構成と同一である。第２実施形態に係るレゾルバ２００のティース数Ｎは、Ｎ＝１６の関係を満たしている。

［第３実施形態］
第３実施形態に係るレゾルバが説明される。第３実施形態に係るレゾルバは、軸倍角数ｎにおいて、第１実施形態に係るレゾルバ１００とは異なっている。他の点においては、第３実施形態に係るレゾルバは、第１実施形態に係るレゾルバ１００と同一の構成を有している。同一の構成については、その説明が省略されている。

第３実施形態では、磁極数Ｍ、軸倍角数ｎ、ティース数Ｎは、以下の関係を満たしている。磁極数Ｍは、Ｍ＝４０の関係を満たしている。ｍ＝２０である。軸倍角数ｎは、ｎ＝２０の関係を満たしている。ティース数Ｎは、Ｎ＝１６の関係を満たしている。

［第４実施形態］
図７を参照して、第４実施形態に係るレゾルバ４００が説明される。第４実施形態に係るレゾルバ４００は、軸倍角数ｎ及びティース数Ｎにおいて、第１実施形態に係るレゾルバ１００とは異なっている。他の点においては、第４実施形態に係るレゾルバ４００は、第１実施形態に係るレゾルバ１００と同一の構成を有している。同一の構成については、その説明が省略されている。

第４実施形態では、磁極数Ｍ、軸倍角数ｎ、ティース数Ｎは、以下の関係を満たしている。磁極数Ｍは、Ｍ＝１２の関係を満たしている。ｍ＝６である。軸倍角数ｎは、ｎ＝６の関係を満たしている。ティース数Ｎは、Ｎ＝２４の関係を満たしている。

図７に示されるように、第４実施形態に係るレゾルバロータ４２１は、軸倍角数６に対応して、軸芯１３から径方向に突出する６個の突起を有している。

図７に示されるように、第４実施形態に係るレゾルバステータ４２２は、２４個のティース４２４を備えている。レゾルバステータ４２２は、励磁コイル４２６、第１出力コイル４２７、及び第２出力コイル４２８を備えている。２４個のティース４２４は、１２組のティース対からなっている。１２組のティース対は、１組の不使用ティース対４２９と、１１組の使用ティース対４３０と、からなっている。１１組の使用ティース対４３０は、５組の第１使用ティース対４３０Ａと、６組の第２使用ティース対４３０Ｂと、からなっている。第１使用ティース対４３０Ａ及び第２使用ティース対４３０Ｂを区別する必要がない場合、総称としての使用ティース対４３０が用いられる。

励磁コイル４２６は、１１組の使用ティース対４３０に含まれる２２個のティース４２４のうち、レゾルバロータ４２１の周方向に沿って隣り合う２つのティース４２４に、互いに逆向きに巻回されている。第１出力コイル４２７は、第１使用ティース対４３０Ａに含まれる２つのティース４２４に、互いに逆向きに巻回されている。第２出力コイル４２８は、第２使用ティース対４３０Ｂに含まれる２つのティース４２４に、互いに逆向きに巻回されている。レゾルバロータ４２１の周方向に沿って、第１使用ティース対４３０Ａ及び第２使用ティース対４３０Ｂが交互に配置されている。

［第５実施形態］
図８を参照して、第５実施形態に係るレゾルバ５００が説明される。第５実施形態に係るレゾルバ５００は、軸倍角数ｎ及びティース数Ｎにおいて、第１実施形態に係るレゾルバ１００とは異なっている。他の点においては、第５実施形態に係るレゾルバ５００は、第１実施形態に係るレゾルバ１００と同一の構成を有している。同一の構成については、その説明が省略されている。

第５実施形態では、磁極数Ｍ、軸倍角数ｎ、ティース数Ｎは、以下の関係を満たしている。磁極数Ｍは、Ｍ＝３６の関係を満たしている。ｍ＝１８である。軸倍角数ｎは、ｎ＝１８の関係を満たしている。ティース数Ｎは、Ｎ＝２４の関係を満たしている。

図８に示されるように、第５実施形態に係るレゾルバロータ５２１は、軸倍角数１８に対応して、軸芯１３から径方向に突出する１８個の突起を有している。第５実施形態に係るレゾルバステータ４２２は、第４実施形態に係るレゾルバステータ４２２と同一である。

［変形例］
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。第１から第５実施形態に係るレゾルバ１００から５００の各構成要素に関して、実施の形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換、及び追加が行われてもよい。また、上記レゾルバ１００から５００の各構成要素の形状及び大きさも、実施の形態に応じて、適宜、設定されてよい。例えば、以下の変更が可能である。

第１から第５実施形態では、特定の磁極数Ｍ、軸倍角数ｎ、ティース数Ｎにおけるレゾルバが説明されている。磁極数Ｍ、軸倍角数ｎ、ティース数Ｎが上述の関係を満たす限り、他の磁極数Ｍ、軸倍角数ｎ、ティース数Ｎが採用されてもよい。上述の関係は、磁極数ＭがＭ＝２ｍ（ｍは偶数）の関係を満たし且つティース数ＮがＮ＝２Ｐ（Ｐは偶数）の関係を満たすことである。ここで、軸倍角数ｎは、磁極数Ｍの半値である偶数ｍと同一の値である。

第１から第５実施形態に係るレゾルバは、レゾルバロータがレゾルバステータの内側に配置されたインナーロータ型のレゾルバである。レゾルバとしては、レゾルバロータがレゾルバステータの外側に配置されたレゾルバであってもよい。この場合、レゾルバが設けられるモータも、アウターロータ型のモータとなる。

１７、２１７・・・モータロータ
２０、２２０・・・マグネット
２１、２２１、４２１、５２１・・・レゾルバロータ
２２、４２２・・・レゾルバステータ
２４、４２４・・・ティース
２６、４２６・・・励磁コイル
２７、４２７・・・第１出力コイル
２８、４２８・・・第２出力コイル
２９、４２９・・・不使用ティース対
３０、４３０・・・使用ティース対
３０Ａ、４３０Ａ・・・第１使用ティース対
３０Ｂ、４３０Ｂ・・・第２使用ティース対
１００、２００、４００、５００・・・レゾルバ

Claims (7)

1. モータロータの磁極数ＭがＭ＝２ｍ（ｍは偶数）の関係を満たすモータに設けられるバリアブルリラクタンス型レゾルバであって、
   モータシャフトと同軸に取り付けられたロータと、
   ティース数Ｎのティースを有し、上記ティース数ＮがＮ＝２Ｐ（Ｐは偶数）且つＮ≧１６の関係を満たすステータと、
   複数の上記ティースに巻回された励磁コイル、第１出力コイル、及び第２出力コイルと、を備えており、
   上記ティース数Ｎの上記ティースは、組数Ｐのティース対からなっており、それぞれの上記ティース対は、上記ロータの軸芯に対して点対称の位置関係にある２つの上記ティースであり、
   上記組数Ｐの上記ティース対のうち、１つの上記ティース対は、上記励磁コイルが巻回されていない不使用ティース対であり、
   上記組数Ｐの上記ティース対のうち、上記不使用ティース対を除く残りの組数Ｐ−１の上記ティース対は、上記励磁コイルが巻回されている使用ティース対であり、
   上記使用ティース対に含まれている２つの上記ティースには、互いに異なる磁極を発生させるように、それぞれ、上記励磁コイルが互いに逆向きに巻回されており、
   上記組数Ｐ−１の上記使用ティース対に含まれる上記ティースのうち、上記軸芯の周方向に沿って隣り合う２つの上記ティースには、上記励磁コイルが互いに逆向きに巻回されているバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
2. 上記組数Ｐ−１の上記使用ティース対のうち、組数Ｐ／２−１の上記使用ティース対は、上記第１出力コイルが巻回されている第１使用ティース対であり、
   上記第１使用ティース対に含まれている２つの上記ティースには、上記第１出力コイルが互いに逆向きに巻回されており、
   上記組数Ｐ−１の上記使用ティース対のうち、上記組数Ｐ／２−１の上記第１使用ティース対を除く組数Ｐ／２の上記使用ティース対は、上記第２出力コイルが巻回されている第２使用ティース対であり、
   上記第２使用ティース対に含まれている２つの上記ティースには、上記第２出力コイルが互いに逆向きに巻回されている請求項１に記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
3. 上記軸芯の周方向に沿って、上記第１使用ティース対及び上記第２使用ティース対が交互に配置されている請求項２に記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
4. 軸倍角数ｎがｎ＝４の関係を満たし、
   上記ティース数ＮがＮ＝１６の関係を満たす請求項１から３のいずれかに記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
5. 軸倍角数ｎがｎ＝１２の関係を満たし、
   上記ティース数ＮがＮ＝１６の関係を満たす請求項１から３のいずれかに記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
6. 軸倍角数ｎがｎ＝２０の関係を満たし、
   上記ティース数ＮがＮ＝１６の関係を満たす請求項１から３のいずれかに記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
7. 上記ロータが上記ステータの内側に配置されている請求項１から６のいずれかに記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。

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