JP2020003231A - レゾルバ - Google Patents

Abstract

【課題】第１コイル及び第２コイルの一方が他方に対して径方向に相対的にズレても、第１コイル及び第２コイルの一方で発生した磁界を他方で確実に検出するレゾルバを提供する。【解決手段】レゾルバ６は、第１電線３５Ａが螺旋状に配置されて構成された第１コイルと、第２電線４８Ａが螺旋状に配置されて構成され、第１コイルに対して軸線方向に対向し、第１コイルに対して軸線周りに相対的に回転可能な第２コイルと、を備え、第１電線及び第２電線の一方の少なくとも一部である第１部分４８ａＡは、第１部分を通る径方向Ｘにおいて、第１電線及び第２電線の他方の少なくとも一部である第２部分３５ａＡよりも幅が狭く、第２部分の一方側の端と他方側の端との範囲内に配置されている。【選択図】図７

Description

本発明は、レゾルバに関する。

従来、例えばモータ等のステータに対するロータの軸線周りの配置角度を検出するのにレゾルバが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１のレゾルバでは、励磁相パターン（第１コイル）と検出相パターン（第２コイル）とが軸線方向に対向するように配置されている。

特開平１１−３２５９６４号公報

しかしながら、検出相パターンが励磁相パターンに対して径方向に相対的にズレると、励磁相パターンで発生した磁界が検出相パターンで検出しにくいという問題がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、第１コイル及び第２コイルの一方が他方に対して径方向に相対的にズレても、第１コイル及び第２コイルの一方で発生した磁界を他方で確実に検出するレゾルバを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のレゾルバは、第１電線が螺旋状に配置されて構成された第１コイルと、第２電線が螺旋状に配置されて構成され、前記第１コイルに対して軸線方向に対向し、前記第１コイルに対して前記軸線周りに相対的に回転可能な第２コイルと、を備え、前記第１電線及び前記第２電線の一方の少なくとも一部である第１部分は、前記第１部分を通る径方向において、前記第１電線及び前記第２電線の他方の少なくとも一部である第２部分よりも幅が狭く、前記第２部分の一方側の端と他方側の端との範囲内に配置されていることを特徴としている。

この発明によれば、第１部分を通る径方向において、第２部分に対して第１部分が第２部分の一方側の端と他方側の端との範囲内で相対的にズレても、第１部分及び第２部分の一方で発生した磁界は他方で検出しやすい。従って、第１コイル及び第２コイルの一方が他方に対して径方向に相対的にズレても、第１コイル及び第２コイルの一方で発生した磁界を他方で確実に検出することができる。

また、上記のレゾルバにおいて、前記第２部分は、前記径方向において、前記第２部分の一方側の端と他方側の端との範囲内に連続的に配置されていてもよい。
この発明によれば、第１部分を通る径方向において、第２部分に対して第１部分が第２部分の一方側の端と他方側の端との範囲内で相対的にズレても、第１部分に対して軸線方向に対向する位置に第２部分が配置されている。従って、第１コイル及び第２コイルの一方が他方に対して径方向に相対的にズレても、第１コイル及び第２コイルの一方で発生した磁界を他方でより確実に検出することができる。

また、上記のレゾルバにおいて、前記第２部分には、前記第２部分の前記径方向の一方側の端と他方側の端との範囲内に隙間が形成されていてもよい。
この発明によれば、第２部分の径方向の一方側の端と他方側の端との範囲内に配置される第２部分を減らし、より少ない構成で、第１コイル及び第２コイルの一方で発生した磁界を他方で確実に検出することができる。

また、本発明の他のレゾルバは、第１電線が螺旋状に配置されて構成された第１コイルと、第２電線が螺旋状に配置されて構成され、前記第１コイルに軸線方向に対向し、前記第１コイルに対して前記軸線周りに相対的に回転可能な第２コイルと、を備え、前記軸線方向にみたときに、前記第１電線と前記第２電線とは交差していることを特徴としている。

この発明によれば、第１コイル及び第２コイルの一方が他方に対して径方向に所定の範囲内で相対的にズレても、第１電線の一部と第２電線の一部とが軸線方向に対向する。
従って、第１コイル及び第２コイルの一方が他方に対して径方向に相対的にズレても、第１コイル及び第２コイルの一方で発生した磁界を他方で確実に検出することができる。

また、本発明の他のレゾルバは、第１電線が螺旋状に配置されて構成された第１コイルと、第２電線が螺旋状に配置されて構成され、前記第１コイルに軸線方向に対向し、前記第１コイルに対して前記軸線周りに相対的に回転可能な第２コイルと、を備え、前記軸線方向にみたときに、所定の範囲の前記第１電線及び前記第２電線は、互いに蛇行するとともに重なっていることを特徴としている。

この発明によれば、蛇行させることで電線どうしが重なる長さを長くすることができ、所定の範囲のいずれの部分においても、第１電線及び第２電線の一方で発生した磁界はこの一方に対して軸線方向に対向する所定の範囲の第１電線及び第２電線の他方で確実に検出される。従って、レゾルバのＳＮ比を大きくすることができる。

また、上記のレゾルバにおいて、前記第１コイルは、第１励磁信号が入力される第１コイル第１部と、前記第１励磁信号とは電気角がずれた第２励磁信号が入力される第１コイル第２部と、を有してもよい。
この発明によれば、第１コイル第１部及び第１コイル第２部から複数種類の励磁信号を入力することにより、第１コイルに対する第２コイルの軸線Ｏ周りの相対的な変化量をより正確に検出することができる。

本発明のレゾルバによれば、第１コイル及び第２コイルの一方が他方に対して径方向に相対的にズレても、第１コイル及び第２コイルの一方で発生した磁界を他方で確実に検出することができる。

本発明の第１実施形態のレゾルバが設けられたブラシレスモータの縦断面図である。 図１のＡ部拡大図である。 同レゾルバの第１絶縁シート及び第１励磁コイルの平面図である。 同レゾルバの第２絶縁シート及び第２励磁コイルの平面図である。 同レゾルバの絶縁シート及び検出コイルの平面図である。 同レゾルバの第１電線の湾曲部及び第２電線の湾曲部の平面図である。 図６中の切断線Ｂ１−Ｂ１の断面図である。 従来の電線の幅及び距離等を説明する平面図である。 実施例の電線の幅及び距離等を説明する平面図である。 本発明の第１実施形態の変形例のレゾルバの第１電線の湾曲部及び第２電線の湾曲部の平面図である。 図１０中の切断線Ｂ２−Ｂ２の断面図である。 本発明の第２実施形態のレゾルバにおける第２絶縁シート及び第２励磁コイルの平面図である。 同レゾルバの絶縁シート及び検出コイルの平面図である。 同レゾルバの第１電線の湾曲部及び第２電線の湾曲部の平面図である。 図１４中の切断線Ｂ４−Ｂ４の断面図である。 本発明の第２実施形態の変形例のレゾルバの第２励磁コイル及び検出コイルの要部の平面図である。 本発明の第２実施形態の変形例のレゾルバの第２励磁コイル及び検出コイルの要部の平面図である。 本発明の第２実施形態の変形例のレゾルバの第２励磁コイル及び検出コイルの要部の平面図である。 図１８中の切断線Ｂ５−Ｂ５の断面図である。 本発明の第２実施形態の変形例のレゾルバの第２励磁コイル及び検出コイルの要部の平面図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
（ブラシレスモータ）
図１は、本実施形態に係るレゾルバ６が設けられたブラシレスモータ１の軸線Ｏ方向に沿う断面図（縦断面図）である。
図１に示すように、ブラシレスモータ１は、略有底筒状のモータケース２と、モータケース２の開口部２ａを閉塞する略円板状のブラケット３と、モータケース２内に収納されているモータステータ４と、モータステータ４に対して回転自在に設けられたモータロータ５と、モータロータ５の回転位置を検出するレゾルバ６と、を備えている。
なお、以下の説明では、モータロータ５の回転方向を周方向、軸線Ｏ方向及び周方向に直交するモータロータ５の径方向を単に径方向、と称する。
これら周方向、径方向は、レゾルバ６の周方向、径方向とそれぞれ一致する。

モータケース２の周壁２ｂには、内周面に、モータステータ４の外周面が嵌合固定されている。また、モータケース２の底壁２ｃには、径方向略中央に、モータステータ４側に向かって突出する軸受ハウジング７が設けられている。この軸受ハウジング７に、モータロータ５の回転軸１３の一端１３ａ側（図１における下側）を回転自在に支持するための軸受８が設けられている。

モータステータ４は、円筒状のモータステータコア９を有している。このモータステータコア９の外周面が、モータケース２の周壁２ｂの内周面に嵌合されている。モータステータコア９は、プレス加工によって略環状に打ち抜いた金属板（電磁鋼板）を軸線Ｏ方向に積層してなる。

モータステータコア９の内周面には、径方向内側に向かって突出する複数のティース１０が周方向に並んで形成されている。これらティース１０には、コイル１０ａが巻回されている。各コイル１０ａの端末部は、制御部を介して外部電源（いずれも不図示）に電気的に接続される。そして、制御部によって、各コイル１０ａに選択的に電流が供給される。各コイル１０ａに電流が供給されると、モータステータ４に所望の磁束が形成される。

ブラケット３の径方向略中央には、モータステータ４側に向かって突出する軸受ハウジング１１が設けられている。軸受ハウジング１１には、モータロータ５の回転軸１３の他端１３ｂ側（図１における上側）を回転自在に支持するための軸受１２が設けられている。
また、ブラケット３には、モータステータ４とは反対側の一面３ａに、凹部３ｂが形成されている。この凹部３ｂに、レゾルバ６の一方を構成するレゾルバステータ２１（図２参照）が固定されている。なお、レゾルバ６の詳細構造については、後述する。

モータロータ５は、両端側が各軸受８，１２に回転自在に支持されている回転軸１３と、回転軸１３のモータステータ４に対応する位置に固定されているモータロータコア１４と、を備えている。
モータロータコア１４は、円柱状に形成されている。モータロータコア１４は、プレス加工によって略環状に打ち抜いた金属板（電磁鋼板）を軸線Ｏ方向に積層してなる。

モータロータ５は、不図示のマグネットを備えている。このマグネットの磁束とモータステータ４に形成される磁束との間で、磁気的な吸引力や反発力が生じ、モータステータ４に対してモータロータ５が周方向に回転する。
なお、モータロータ５は、マグネットを備えなくてもよい。その場合は、モータロータ５は、モータステータ４の磁束との間の磁気的な吸引力で回転する。
また、モータロータコア１４の径方向略中央には、軸線Ｏ方向に貫通する貫通孔１４ａが形成されている。この貫通孔１４ａに回転軸１３が、例えば圧入等により固定されている。

回転軸１３のブラケット３側の他端１３ｂは、軸受１２を介して軸線Ｏ方向外側に突出されている。この突出した箇所に、レゾルバ６の他方を構成するレゾルバロータ２２（図２参照）が固定されている。

（レゾルバ）
図２は、図１のＡ部拡大図である。なお、図２以降では、説明を分かりやすくするために、各部の縮尺を適宜変更して示している。
図２に示すように、レゾルバ６は、いわゆるシートコイル型レゾルバである。レゾルバ６は、ブラケット３に固定されている円板状のレゾルバステータ２１と、レゾルバステータ２１のブラケット３とは反対側に所定間隔をあけて配置され、レゾルバステータ２１と軸線Ｏ方向で対向する円板状のレゾルバロータ２２と、を備えている。

（レゾルバステータ）
図２から図４に示すように、レゾルバステータ２１は、レゾルバステータ部２３と、レゾルバステータコア２４と、複数の絶縁シート（絶縁層）２５と、複数の第１励磁コイル（第１コイル第１部）２６と、複数の第２励磁コイル（第１コイル第２部）２７と、ステータトランスコイル（第１コイル）２８と、を備えている。なお、複数の第１励磁コイル２６及び複数の第２励磁コイル２７で、第１コイル２９を構成する。
図２に示すように、レゾルバステータ部２３は、円板状に形成されている。レゾルバステータ部２３の中央には、厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されている。

レゾルバステータ部２３は、軸線Ｏと同軸にブラケット３の凹部３ｂに接するように配置されている。レゾルバステータ部２３は、ブラケット３に固定されている。レゾルバステータ部２３の貫通孔内に、回転軸１３がレゾルバステータ２１に対して回転可能に配置されている。
レゾルバステータ部２３における貫通孔の開口周縁部には、ブラケット３とは反対側に向かって円筒部３１が突出形成されている。円筒部３１の内径は、回転軸１３の軸径よりも大きい。このような円筒部３１を介し、レゾルバステータ２１からレゾルバロータ２２側に回転軸１３の他端１３ｂが突出されている。

レゾルバステータ部２３のレゾルバロータ２２との対向面には、円筒部３１を避けた大部分に軸線Ｏ方向からみて円環状の凹部２３ａが形成されている。この凹部２３ａに、レゾルバステータコア２４が配置されている。なお、凹部２３ａはコイル等の位置決めを容易にするために設けており、レゾルバステータ部は平板状であってもよい。
レゾルバステータコア２４は磁性材料から成り、凹部２３ａの形状に対応するように、軸線Ｏ方向からみて円環状に形成されている。すなわち、レゾルバステータコア２４の径方向略中央には、円筒部３１が配置される開口部が形成されている。

図２に示すように、複数の絶縁シート２５は、本実施形態では２つの絶縁シート２５を備えている。
複数の絶縁シート２５は、軸線Ｏ方向に積層されている。複数の絶縁シート２５は、軸線Ｏと同軸に、レゾルバステータコア２４のレゾルバロータ２２側の面に配置されている。以下では、複数の絶縁シート２５を区別して言う場合には、レゾルバステータ部２３側からレゾルバロータ２２側に向かって、第１絶縁シート２５Ａ、第２絶縁シート２５Ｂと称する。

図３及び図４に示すように、第１絶縁シート２５Ａ及び第２絶縁シート２５Ｂは、レゾルバステータコア２４の形状に対応するように、それぞれ平坦な円環状に形成されている。絶縁シート２５Ａ，２５Ｂの厚さ（軸線Ｏ方向の長さ）は、互いに同等である（図２参照）。絶縁シート２５Ａ，２５Ｂには、径方向略中央に、円筒部３１が配置可能な開口部３０Ａ，３０Ｂがそれぞれ形成されている。なお、図３及び図４は、絶縁シート２５Ａ，２５Ｂを軸線Ｏ方向における回転軸１３の他端１３ｂ側から一端１３ａ側に向かってみた図である。
複数の絶縁シート２５は、例えばポリイミド樹脂で形成されている。

複数の第１励磁コイル２６は、例えばｓｉｎ励磁コイルであり、図３に示すように、本実施形態では２つの第１励磁コイル２６である第１励磁コイル２６Ａ及び第１励磁コイル２６Ｂを備えている。
図２に示すように、複数の第１励磁コイル２６は、第１絶縁シート２５Ａと第２絶縁シート２５Ｂとの間に配置されている（図２では、複数の第１励磁コイル２６のうち１つのみを示す）。
図３に示すように、第１励磁コイル２６Ａは、軸線Ｏ方向からみて半円状の渦巻きコイルにより形成されている。この例では、第１励磁コイル２６Ａは、第１電線３２Ａを、大きい半円状のループの内側に小さい半円状のループが形成されるように、かつ内側のループほど円周角が小さくなるように、２重巻きの螺旋状に配置して構成されている。各ループは、第１電線３２Ａを径方向に延ばした部分と、第１電線３２Ａを周方向に延ばした部分と、を互いに接続して構成されている。第１電線３２Ａは、第１絶縁シート２５Ａ上にエッチング等により形成されている。
螺旋状に配置された第１電線３２Ａの各端部には、第１絶縁シート２５Ａに形成されたスルーホール３３Ａがそれぞれ接続されている。

なお、この例では、第１励磁コイル２６Ａが第１電線３２Ａを２重巻きの螺旋状に配置したものであるとしたが、第１励磁コイル２６Ａの構成はこれに限定されず、第１電線３２Ａを１重巻きの螺旋状、及び３重巻き以上の螺旋状に配置したもの等であるとしてもよい。
第１励磁コイル２６Ａは、第１電線３２Ａに所定の向きに電流が流れたときにレゾルバロータ２２側が第１極になるように巻かれている。なお、第１極は、第１電線３２Ａに流れる電流の向きにより、Ｎ極及びＳ極の間で切り替わる。

第１励磁コイル２６Ｂは、第１励磁コイル２６Ａと同様に形成されているが、第１電線３２Ｂに所定の向きに電流が流れたときにレゾルバロータ２２側が、第１極とは反対の第２極になるように巻かれている。第１電線３２Ｂの幅及び第１電線３２Ａの幅は、互いに同等である。
螺旋状に配置された第１電線３２Ｂの各端部には、第１絶縁シート２５Ａに形成されたスルーホール３３Ｂがそれぞれ接続されている。

第１励磁コイル２６Ａ及び第１励磁コイル２６Ｂは、全体として円環状に形成され、軸線Ｏと同軸に配置されている。
第１励磁コイル２６Ａと第１励磁コイル２６Ｂとは、スルーホール３３Ａ，３３Ｂ及び図示しないリード線等を介して互いに電気的に直列に接続されている。第１励磁コイル２６Ａ及び第１励磁コイル２６Ｂは、制御部を介して外部電源に電気的に接続される。

複数の第２励磁コイル２７は、例えばｃｏｓ励磁コイルであり、図４に示すように、本実施形態では２つの第２励磁コイル２７である第２励磁コイル２７Ａ及び第２励磁コイル２７Ｂを備えている。
図２に示すように、複数の第２励磁コイル２７は、第２絶縁シート２５Ｂのレゾルバロータ２２に対向する面に配置されている（図２では、複数の第２励磁コイル２７のうち１つのみを示す）。

図４に示すように、第２励磁コイル２７Ａは、第１励磁コイル２６Ａと同様に、第１電線３５Ａが螺旋状に配置されて構成されている。第１電線３５Ａの幅は、第１電線３２Ａ，３２Ｂの幅よりも広い。第２励磁コイル２７Ａは、第１電線３５Ａに所定の向きに電流が流れたときにレゾルバロータ２２側が第１極になるように巻かれている。第２励磁コイル２７Ａは、第１励磁コイル２６Ａに対して軸線Ｏ周りに機械角で９０°ずれた位置に配置されている。なお、本実施例は１軸倍角のレゾルバであるが、Ｎ軸倍角のレゾルバ（Ｎは２以上の整数）の場合、９０°／Ｎずれた位置に配置する。
螺旋状に配置された第１電線３５Ａの各端部には、第２絶縁シート２５Ｂに形成されたスルーホール３６Ａがそれぞれ接続されている。

第２励磁コイル２７Ｂは、第１励磁コイル２６Ｂと同様に形成されていて、第１電線３５Ｂに所定の向きに電流が流れたときにレゾルバロータ２２側が第２極になるように巻かれている。第１電線３５Ｂの幅及び第１電線３５Ａの幅は、互いに同等である。なお、第１電線３２Ａ，３２Ｂの幅を、第１電線３５Ａ，３５Ｂの幅と同等に広くしてもよい。
螺旋状に配置された第１電線３５Ｂの各端部には、第２絶縁シート２５Ｂに形成されたスルーホール３６Ｂがそれぞれ接続されている。

第２励磁コイル２７Ａ及び第２励磁コイル２７Ｂは、全体として円環状に形成され、軸線Ｏと同軸に配置されている。
第２励磁コイル２７Ａと第２励磁コイル２７Ｂとは、スルーホール３６Ａ，３６Ｂ及び図示しないリード線等を介して互いに電気的に直列に接続されている。第２励磁コイル２７Ａ及び第２励磁コイル２７Ｂは、制御部を介して外部電源に電気的に接続される。

図２に示すように、ステータトランスコイル２８は、第２絶縁シート２５Ｂのレゾルバロータ２２に対向する面に配置されている。図４に示すように、ステータトランスコイル２８は、第１電線３７が螺旋状に配置されて構成されている。ステータトランスコイル２８は、軸線Ｏと同軸に第２励磁コイル２７Ａ，２７Ｂの径方向内側に配置されている。
ステータトランスコイル２８は、リード線３８等を介して制御部に電気的に接続される。
なお、ステータトランスコイル２８は、第１絶縁シート２５Ａと第２絶縁シート２５Ｂとの間に配置されていてもよいし、第２絶縁シート２５Ｂのレゾルバロータ２２に対向する面、及び、第１絶縁シート２５Ａと第２絶縁シート２５Ｂとの間にそれぞれ配置されていてもよい。

（レゾルバロータ）
図２に示すように、レゾルバロータ２２は、レゾルバロータ部４１と、レゾルバロータコア４２と、絶縁シート４３と、複数の検出コイル（第２コイル）４４と、ロータトランスコイル（第２コイル）４５と、を備えている。
レゾルバロータ部４１は、円板状に形成されている。レゾルバロータ部４１の中央には、厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔には、回転軸１３の他端１３ｂ側が圧入等により固定されている。これにより、回転軸１３とレゾルバロータ２２とが一体となって軸線Ｏ周りに回転する。

レゾルバロータ部４１のレゾルバステータ２１との対向面には、径方向中央の大部分に、凹部４１ａが形成されている。この凹部４１ａに、レゾルバロータコア４２が配置されている。
レゾルバロータコア４２は磁性材料により形成されており、前述のレゾルバステータコア２４と同様に形成されている。
図２及び図５に示すように、絶縁シート４３は、レゾルバロータコア４２の形状に対応するように、それぞれ平坦な円環状に形成されている。なお、図５は、絶縁シート４３を軸線Ｏ方向における回転軸１３の他端１３ｂ側から一端１３ａ側に向かってみた図である。
図２に示すように、絶縁シート４３は、軸線Ｏと同軸に、レゾルバロータコア４２のレゾルバステータ２１側の面に配置されている。図５に示すように、絶縁シート４３には、径方向略中央に、回転軸１３が配置可能な開口部４７が形成されている。

複数の検出コイル４４は、２つの検出コイル４４である検出コイル４４Ａ及び検出コイル４４Ｂを備えている。検出コイル４４Ａ，４４Ｂは、半円状に形成されている。
検出コイル４４Ａは、第１励磁コイル２６Ａと同様に、第２電線４８Ａが螺旋状に配置されて構成されている。検出コイル４４Ｂは、第１励磁コイル２６Ｂと同様に、第２電線４８Ｂが螺旋状に配置されて構成されている。第２電線４８Ａ，４８Ｂの幅は、第１電線３５Ａ，３５Ｂの幅よりも狭い。検出コイル４４Ａ及び検出コイル４４Ｂは、全体として軸線Ｏと同軸の円環状に形成されている。
図２に示すように、検出コイル４４は、第１励磁コイル２６及び第２励磁コイル２７に対して軸線Ｏ方向にそれぞれ対向している。

ここで、図４に示す第１電線３５Ａが周方向に延びる部分である湾曲部（第２部分）３５ａＡを例にとって詳細に説明する。湾曲部３５ａＡは、第１電線３５Ａの一部である。
さらに、図５に示す第２電線４８Ａが周方向に延びる部分である湾曲部（第１部分）４８ａＡを例にとって詳細に説明する。湾曲部４８ａＡは、第２電線４８Ａの一部である。
なお、第２部分が第１電線３５Ａの全体であってもよいし、第１部分が第２電線４８Ａの全体であってもよい。

図６は、第１電線３５Ａの湾曲部３５ａＡ及び第２電線４８Ａの湾曲部４８ａＡを軸線Ｏ方向にみた平面図である。方向Ｘは、湾曲部３５ａＡを通る径方向を示している。図６では、湾曲部３５ａＡ，４８ａＡの一部を近似的に直線状に示している。図７は、図６中の切断線Ｂ１−Ｂ１の断面図である。なお、図７中には、レゾルバステータ２１の第２絶縁シート２５Ｂ、及びレゾルバロータ２２の絶縁シート４３も示している。
図６及び図７に示すように、方向Ｘにおいて、湾曲部３５ａＡは、湾曲部３５ａＡの一方側の端と他方側の端との範囲内に連続的に配置されている。すなわち、この例では、湾曲部３５ａＡに隙間等は形成されていない。湾曲部４８ａＡ及び湾曲部３５ａＡは、軸線Ｏ方向に対向している。
方向Ｘにおいて、湾曲部４８ａＡは、湾曲部３５ａＡよりも幅（方向Ｘの長さ）が狭い。湾曲部４８ａＡは、湾曲部３５ａＡの一方側の端と他方側の端との範囲内に配置されている。

図２及び図５に示すように、ロータトランスコイル４５は、ステータトランスコイル２８と同様に構成されている。図５に示すように、ロータトランスコイル４５は、第２電線５０が螺旋状に配置されて構成されている。
図２に示すように、ロータトランスコイル４５は、軸線Ｏと同軸に、絶縁シート４３のレゾルバステータ２１側の面に配置されている。ロータトランスコイル４５は、ステータトランスコイル２８に対して軸線Ｏ方向に対向している。

検出コイル４４とロータトランスコイル４５とは、図示しないリード線等を介して電気的に直列に接続されている。
回転軸１３とレゾルバロータ２２とが一体となって回転することにより、検出コイル４４及びロータトランスコイル４５は、第１励磁コイル２６及び第２励磁コイル２７に対して軸線Ｏ周りに相対的に回転可能である。

（レゾルバの作用）
次に、以上のように構成されたレゾルバ６の作用について説明する。
制御部は、予めに外部電源より第１励磁コイル２６及び第２励磁コイル２７に励磁信号を入力する。より具体的には、第１励磁コイル２６に第１励磁信号であるｓｉｎ相の電圧を入力し、第２励磁コイル２７に、第１励磁信号とは電気角がずれた第２励磁信号であるｃｏｓ相の電圧を入力する。これにより、各励磁コイル２６，２７に電流が生じ、それに伴ってレゾルバステータ２１に交番磁束が発生する。この交番磁束により、レゾルバロータ２２の検出コイル４４に誘起電圧が生じる。この誘起電圧と第１励磁コイル２６に供給されるｓｉｎ相の励磁信号との位相のずれは、第１励磁コイル２６及び第２励磁コイル２７に対する検出コイル４４の軸線Ｏ周りの変化量に応じて変化する。そして、誘起電圧により検出コイル４４に交番電流が流れる。

検出コイル４４はロータトランスコイル４５と直列に接続され、検出コイル４４とロータトランスコイル４５で閉回路が構成されているので、ロータトランスコイル４５にも電流が流れる。すると、レゾルバロータ２２に交番磁束が発生する。この交番磁束により、レゾルバステータ２１のステータトランスコイル２８に誘起電圧が生じ（電磁誘導により）る。ステータトランスコイル２８で発生した誘起電圧は、信号として制御部に出力される。

ところで、モータステータ４に対してモータロータ５が軸線Ｏ周りに回転することにより、レゾルバステータ２１に対してレゾルバロータ２２が回転する。レゾルバロータ２２が回転して、レゾルバステータ２１に対するレゾルバロータ２２の位置が変化すると、励磁コイル２６，２７に入力する高周波の入力信号に対して、検出コイル４４から出力される出力信号は回転位置に応じた位相差を持つことになる。
この位相差を検出することにより、制御部は、第１励磁コイル２６及び第２励磁コイル２７に対する検出コイル４４の軸線Ｏ周りの変化量、すなわち、モータステータ４に対するモータロータ５の回転位置を検出する。

第１励磁コイル２６及び第２励磁コイル２７に対して検出コイル４４が軸線Ｏ周りに回転する際に、方向Ｘにおいて、湾曲部３５ａＡに対して湾曲部４８ａＡが湾曲部３５ａＡの一方側の端と他方側の端との範囲内で相対的にズレても、湾曲部３５ａＡで発生した磁界は湾曲部４８ａＡで検出しやすい。

以上説明したように、本実施形態のレゾルバ６によれば、第１励磁コイル２６及び第２励磁コイル２７及び検出コイル４４の一方が他方に対して方向Ｘに相対的にズレても、励磁コイル２６，２７で発生した磁界を検出コイル４４で確実に検出することができる。
方向Ｘにおいて、湾曲部３５ａＡは、湾曲部３５ａＡの一方側の端と他方側の端との範囲内に連続的に配置されている。方向Ｘにおいて、湾曲部３５ａＡに対して湾曲部４８ａＡが湾曲部３５ａＡの一方側の端と他方側の端との範囲内で相対的にズレても、湾曲部４８ａに対して軸線Ｏ方向に対向する位置に湾曲部３５ａＡが配置されている。従って、励磁コイル２６，２７が検出コイル４４に対して方向Ｘ、すなわち径方向に相対的にズレても、励磁コイル２６，２７で発生した磁界を検出コイル４４でより確実に検出することができる。すなわち、鎖交磁束の変動が小さくなる。

第１コイル２９が、複数の第１励磁コイル２６及び複数の第２励磁コイル２７を備えている。複数の第１励磁コイル２６及び複数の第２励磁コイル２７から複数種類の励磁信号を入力することにより、複数の第１励磁コイル２６及び複数の第２励磁コイル２７に対する複数の検出コイル４４の軸線Ｏ周りの相対的な変化量をより正確に検出することができる。
一般的なコアに巻線を巻き付けるステータを用いたレゾルバで使用される、５〜２０ｋＨｚ（キロヘルツ）程度の周波数帯域では、励磁コイルから検出コイルに磁束が向かうが、本実施形態で励磁信号として用いられる電圧は、例えば５００ｋＨｚ〜２ＭＨｚ程度のより高い高周波である。このため、軸線Ｏ方向にみて励磁コイルと検出コイルの位置がズレると、検出コイルが受ける磁束が大きく減少する。このため、軸線Ｏ方向にみて第１電線と第２電線とが重なるように配置することが好ましい。

なお、第２部分がレゾルバステータ２１の第１電線３５Ａの湾曲部３５ａＡであり、第１部分がレゾルバロータ２２の第２電線４８Ａの湾曲部４８ａＡであるとした。しかし、第２部分がレゾルバロータ２２の第２電線４８Ａの湾曲部であり、第１部分がレゾルバステータ２１の第１電線３５Ａの湾曲部である等としてもよい。すなわち、レゾルバステータ２１の湾曲部が、レゾルバロータ２２の湾曲部よりも幅が狭く構成されてもよい。
ステータトランスコイル２８の第１電線３７及びロータトランスコイル４５の第２電線５０が、第２励磁コイル２７の第１電線３５Ａ及び検出コイル４４の第２電線４８Ａと同様に構成されてもよい。

ここで、従来における電線の幅及び距離等、実施例の電線の幅及び距離等について、図８及び図９を用いて説明する。
この分野の技術の現状として、以下の事項が挙げられる。
・銅箔厚み１２．５μｍ（マイクロメートル）のフレキシブル基板のパターンの幅と間隔の最小値は、それぞれ３０μｍである。
・一般的な軸受（深溝玉軸受）の転動体と軌道輪との隙間である内部間隔は、例えば、軸受の内径が８０ｍｍ以下なら最大３０μｍ以下である。

図８に示すように、従来の一般的な電線１０１の幅λ１は６０μｍ（マイクロメートル）であり、電線１０１間の間隔λ２は６０μｍである。このため、電線１０１間のピッチＰ１は、１２０μｍである。

図９に示すように、実施例のレゾルバでは、湾曲部３５ａＡ間のピッチ、及び湾曲部４８ａＡ間のピッチをピッチＰ１にそれぞれ維持しながら、湾曲部３５ａＡの幅λ３を９０μｍ、湾曲部４８ａＡの幅λ５を３０μｍにそれぞれしている。このため、湾曲部３５ａＡ間の間隔λ４は３０μｍであり、湾曲部４８ａＡ間の間隔λ６は９０μｍである。
このため、湾曲部３５ａＡに対して湾曲部４８ａＡが方向Ｘに３０μｍ相対的にズレても、湾曲部３５ａＡ及び湾曲部４８ａＡは、軸線Ｏ方向に重なる。

なお、以下に示す（１）式や、（２）式を満たすように、湾曲部３５ａＡの幅λ３、及び湾曲部４８ａＡの幅λ５を規定してもよい。
（λ３−λ５）／２≧３０μｍ ・・（１）
λ３／λ５≧３ ・・（２）

なお、本実施形態では、図１０及び図１１に示すレゾルバ６Ａのように、湾曲部３５ａＡには、湾曲部３５ａＡの方向Ｘの一方側の端と他方側の端との範囲内に隙間３５ｂＡが形成されていてもよい。隙間３５ｂＡは、湾曲部３５ａＡを軸線Ｏ方向に貫通している。
この隙間３５ｂＡにより、湾曲部３５ａＡは、湾曲部３５ｃＡ及び湾曲部３５ｄＡという２つの電線に分割される。湾曲部３５ｃＡ及び湾曲部３５ｄＡは、互いに並列に接続されてもよいし、互いに直列に接続されてもよい。
この変形例では、湾曲部３５ａＡの方向Ｘの一方側の端と他方側の端との範囲内に配置される湾曲部３５ａＡを減らし、より少ない構成で、湾曲部３５ａＡで発生した磁界を湾曲部４８ａＡで確実に検出することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１２から図２０を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１２は、本実施形態のレゾルバ５５の第２絶縁シート２５Ｂ及び第２励磁コイル５７の平面図である。第２励磁コイル５７は、第１電線５８を、矩形波状かつ全体として環状に配置して構成されている。第２励磁コイル５７は、第１電線５８を径方向に延ばした部分と、第１電線５８を周方向に延ばした部分と、を互いに接続して構成されている。
図１３は、本実施形態のレゾルバ５５の絶縁シート４３及び検出コイル６１の平面図である。検出コイル６１は、第２電線６２を、矩形波状かつ全体として環状に配置して構成されている。
ここで、図１２に示す第１電線５８が周方向に延びる部分である湾曲部５８ａを例にとって詳細に説明する。そして、図１３に示す第２電線６２が周方向に延びる部分である湾曲部６２ａを例にとって詳細に説明する。なお、図１２及び図１３は、絶縁シート２５Ｂ，４３を軸線Ｏ方向における回転軸１３の他端１３ｂ側から一端１３ａ側に向かってみた図である。

図１４は、第１電線５８の湾曲部５８ａ及び第２電線６２の湾曲部６２ａを軸線Ｏ方向にみた平面図である。図１５は、図１４中の切断線Ｂ４−Ｂ４の断面図である。
図１４に示すように、湾曲部５８ａ，６２ａはそれぞれ三角波状に形成されている。図１４に示す軸線Ｏ方向にみたときに、第１電線５８の湾曲部５８ａと第２電線６２の湾曲部６２ａとは交差している。湾曲部５８ａ及び湾曲部６２ａは、互いに線対称である。

検出コイル６１が第２励磁コイル５７に対して方向Ｘに所定の範囲内で相対的にズレても、第１電線５８の一部と第２電線６２の一部とが軸線Ｏ方向に対向する。具体的には、例えば、検出コイル６１が第２励磁コイル５７に対して方向Ｘの一方側Ｘ１に移動し、距離Ｌ１が狭まると、検出コイル６１の湾曲部６２ａの第１部分６２ａ１が第２励磁コイル５７に近づいたことにより受ける磁束は増加する。一方で、検出コイル６１の湾曲部６２ａの第２部分６２ａ２と第２励磁コイル５７との距離Ｌ２は広がる。
これにより、検出コイル６１が第２励磁コイル５７から受ける磁束は一部では増加し、その他の一部では減少するため、検出コイル６１が受ける総磁束量としては増加分と減少分で相殺し、変動が抑制される。

なお、図１６に示すように、図１４及び図１５に示す第２励磁コイル５７及び検出コイル６１に対して、第２励磁コイル５７の周方向に延びる部分５８ｂは、直線状に形成されてもよい。
図１７に示すように、第２励磁コイル５７の周方向に延びる部分５８ｃ、及び第２電線６２の周方向に延びる部分６２ｃは、それぞれ正弦波状に形成されていてもよい。
図１６及び図１７のように構成しても、本実施形態のレゾルバ５５と同様の効果を奏することができる。

図１８及び図１９に示すレゾルバ６５のように、軸線Ｏ方向にみたときに、所定の範囲の第２励磁コイル６６の第１電線６７、及び検出コイル６９の第２電線７０は、互いに蛇行するとともに重なっていてもよい。この変形例では、第１電線６７及び第２電線７０は、それぞれ三角波状に形成されている。
本変形例のレゾルバ６５では、蛇行させることで電線６７，７０どうしが重なる長さを長くすることができ、所定の範囲のいずれの部分においても、第１電線６７で発生した磁界はこの第１電線６７に対して軸線Ｏ方向に対向する第２電線７０で確実に検出される。
特に５００ｋＨｚ〜２ＭＨｚ程度の高周波帯域では、電線６７，７０付近に磁束が生じやすいため、レゾルバ６５のＳＮ比を大きくすることができる。

なお、この変形例では、図２０に示すレゾルバ７５のように、第２励磁コイル７６の第１電線７７、及び検出コイル７９の第２電線８０は、それぞれ正弦波状に形成されていてもよい。

以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。

例えば、前記第１実施形態及び第２実施形態のレゾルバでは、第１コイルである第１励磁コイル及び第２励磁コイルを入力に用いたが、第２コイルである検出コイルを入力に用いてもよい。
このとき、入力信号は１相（例えばｓｉｎ相の電圧信号）となり、出力信号が２相（例えばｓｉｎ相とｃｏｓ相の電圧信号）となり、励磁コイルは検出コイルに、検出コイルは励磁コイルになる。

つまり、ステータトランスコイルに入力信号を印可して流れる電流によって交番磁束が生じ、ロータトランスコイルはステータトランスコイルで生じた交番磁束を受けて誘起電圧を生じる。これによって、ロータトランスコイルに交番電流が流れ、ロータトランスコイルと直列に接続される励磁コイル（第１実施形態で検出コイルであるもの）に交番電流が流入することで、交番磁束を生じる。この励磁コイルに生じた交番磁束が第１検出コイル（第１実施形態で第１励磁コイルであるもの）、第２検出コイル（第１実施形態で第２励磁コイルであるもの）にそれぞれ誘起電圧を生じ、これらが出力信号となる。そして、これら２つの出力信号からロータの回転位置を求めることができる。

６，６Ａ，５５，６５，７５ レゾルバ
２６ 第１励磁コイル（第１コイル第１部）
２７，５７，６６，７６ 第２励磁コイル（第１コイル第２部）
２８ ステータトランスコイル（第１コイル）
２９ 第１コイル
３２Ａ，３２Ｂ，３７，５８，６７，７７ 第１電線
３５ａＡ 湾曲部（第２部分）
３５ｂＡ 隙間
４４，６１，６９，７９ 検出コイル（第２コイル）
４８Ａ，４８Ｂ，６２，７０，８０ 第２電線
４８ａＡ 湾曲部（第１部分）
Ｘ 方向（第１部分を通る径方向）

Claims (6)

1. 第１電線が螺旋状に配置されて構成された第１コイルと、
   第２電線が螺旋状に配置されて構成され、前記第１コイルに対して軸線方向に対向し、前記第１コイルに対して前記軸線周りに相対的に回転可能な第２コイルと、
   を備え、
   前記第１電線及び前記第２電線の一方の少なくとも一部である第１部分は、前記第１部分を通る径方向において、前記第１電線及び前記第２電線の他方の少なくとも一部である第２部分よりも幅が狭く、前記第２部分の一方側の端と他方側の端との範囲内に配置されているレゾルバ。
2. 前記第２部分は、前記径方向において、前記第２部分の一方側の端と他方側の端との範囲内に連続的に配置されている請求項１に記載のレゾルバ。
3. 前記第２部分には、前記第２部分の前記径方向の一方側の端と他方側の端との範囲内に隙間が形成されている請求項１に記載のレゾルバ。
4. 第１電線が螺旋状に配置されて構成された第１コイルと、
   第２電線が螺旋状に配置されて構成され、前記第１コイルに軸線方向に対向し、前記第１コイルに対して前記軸線周りに相対的に回転可能な第２コイルと、
   を備え、
   前記軸線方向にみたときに、前記第１電線と前記第２電線とは交差しているレゾルバ。
5. 第１電線が螺旋状に配置されて構成された第１コイルと、
   第２電線が螺旋状に配置されて構成され、前記第１コイルに軸線方向に対向し、前記第１コイルに対して前記軸線周りに相対的に回転可能な第２コイルと、
   を備え、
   前記軸線方向にみたときに、所定の範囲の前記第１電線及び前記第２電線は、互いに蛇行するとともに重なっているレゾルバ。
6. 前記第１コイルは、
   第１励磁信号が入力される第１コイル第１部と、
   前記第１励磁信号とは電気角がずれた第２励磁信号が入力される第１コイル第２部と、
   を有する請求項１から５のいずれか一項に記載のレゾルバ。

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