JP4311523B2 - ブラシレスレゾルバ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はブラシレスレゾルバに関し、特に、トランス部を設けないこととする新規な構成により、コスト低減を可能とするとともに任意の軸倍角を得ることのできるブラシレスレゾルバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転位置検出器の一つであるレゾルバは、励磁側巻線を交流電圧により励磁すると、回転角度によって出力側巻線において誘起される交流の出力電圧の位相もしくは振幅が変化することを利用して、回転機器の回転角度を検出するものである。作動原理はトランスと共通するが、トランスにおける鉄心がロータとステータに分かれている点が異なる。レゾルバは、高温、高振動等の環境下でも使用でき、故障しにくく、さらにノイズにも強いため、高度な信頼性を要求される機器の検出器として広く用いられている。
【０００３】
レゾルバのうち、ブラシレスレゾルバでは、ロータに信号を伝達する手段として、従前のブラシおよびスリップリングの代わりに、回転トランスを用いるのが一般的である。
【０００４】
図７は、従来のブラシレスレゾルバの構造を示す半断面図である。図において従来のブラシレスレゾルバは、ステータレゾルバ鉄心１３１ならびにステータレゾルバ巻線１３２からなるステータと、および、ロータレゾルバ鉄心１４１ならびにロータレゾルバ巻線１４２からなるロータとにより構成される検出部（以下、「レゾルバ部」ともいう。）と、ステータトランス１５１ならびにステータトランス巻線１５２からなるステータトランスと、および、ロータトランス１６１ならびにロータトランス巻線１６２からなるロータトランスとにより構成される回転トランス（以下、「トランス部」ともいう。）と、から主として構成される。
【０００５】
つまりブラシレスレゾルバは、回転角に応じた電圧が得られるレゾルバ部と、ロータへの信号伝達を目的とするトランス部とを主たる構成としており、これを製造面からみると、従来のブラシレスレゾルバのトランス部には円筒形状をした切削トランスが使用され、一方レゾルバ部には積層加工された積層鉄心が使用されており、ブラシレスレゾルバの製造の際、各部において使用される部品は異なり、それに対応して製造コストおよび工程数のかかるものだった。
【０００６】
また機能面からみると、ブラシレスレゾルバは、ステータトランス、ロータトランス、ロータ鉄心、ステータ鉄心によって磁気回路を構成し、ステータトランスおよびロータトランスからなるトランス部は、ステータ側からロータ側へレゾルバ励磁信号を非接触で伝達する機能のみを担い、一方ロータ鉄心およびレゾルバ鉄心からなるレゾルバ部は、回転角に応じたレゾルバ励磁信号の変調というレゾルバ本来の機能を担っていた。したがって、従来のブラシレスレゾルバにおいては、トランス部はレゾルバ本来の機能に寄与するものではなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来のブラシレスレゾルバでは、トランス部およびレゾルバ部において使用される部品が異なるため、製造コストの低減が困難であるという問題があった。また、トランス部はレゾルバのブラシレス化には寄与しているものの、レゾルバ本来の機能であるレゾルバ励磁信号の変調には寄与せず、むしろ、トランス部において発生する磁束がレゾルバ部と干渉しやすい方向に流れるため、レゾルバの回転角検出性能面からみた場合、性能阻害原因の一つとなることがあった。
【０００８】
他方、レゾルバ応用分野拡大の観点からは、ブラシレスレゾルバにおける回転角検出精度のさらなる性能改善、軸倍角選択自由度の増大、レゾルバ構成自由度の増大が求められていた。
【０００９】
ＶＲレゾルバの場合はロータは鉄心のみで構成され、部品点数、部品個数削減の効果はあるが、軸倍角選択の自由度拡大の中で、レゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られる特徴を有する軸倍角１のレゾルバをＶＲレゾルバで実現することは、そのロータ形状が回転中心に対して扁芯した形状をとることになるため不可能であった。
【００１０】
以上を踏まえて、本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を除き、コスト低減を可能とするとともに、軸倍角１を含む任意の軸倍角を得ることのできるブラシレスレゾルバを提供することである。すなわち製造面からは、部品点数および部品個数を削減することによってコスト低減を図り、軸倍角１を含む任意の軸倍角を得られることにより、軸倍角選択の自由度を増大し、検出精度の点で用途に応じた任意のレゾルバ構成の自由度を増大し、さらに性能面からは、励磁側の磁気回路と出力側の磁気回路の干渉を低減することができる、新規なブラシレスレゾルバを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は上記課題について鋭意検討した結果、従来レゾルバ励磁信号の非接触伝達のため設けていたトランス部を設けないこととする新規な構成をとり、ステータおよびロータにおける巻線構成等を検討することによって上記課題の解決が可能であることを見出し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求もしくは少なくとも開示される発明は、以下のとおりである。
【００１２】
（１） ステータ側からロータ側へレゾルバ励磁信号を非接触で伝達するための励磁信号伝達手段を兼ねるレゾルバ部を有するブラシレスレゾルバにおいて、該レゾルバ部は、スロットを有し巻線（「ロータ巻線」ともいう。）の施されたロータ鉄心からなるロータおよびスロットを有し巻線（「ステータ巻線」ともいう。）の施されたステータ鉄心からなるステータ、の一組から構成されており、
該ステータ巻線は、交流電圧により励磁されて該ロータにレゾルバ励磁信号を伝達するための巻線であるステータ励磁巻線部と、該ロータに顕現する検出すべき回転に応じた信号が出力される巻線であるステータ出力巻線部とからなり、該ステータ励磁巻線部は２相の巻線からなり、該ステータ励磁巻線部および該ステータ出力巻線部は同一の一の該ステータ鉄心上に設けられ、該ロータ巻線は、該ステータ励磁巻線部からのレゾルバ励磁信号伝達を受けるための巻線であるロータ励磁巻線と、該ステータ出力巻線部に出力信号を発生させるための巻線であるロータ出力巻線の計２相の巻線からなるロータ巻線部を構成しており、該ロータ励磁巻線および該ロータ出力巻線は同一の一の該ロータ鉄心上に設けられており、
該ステータ励磁巻線部と該ロータ励磁巻線からなる励磁機能ブロックにおける極対数をｍとしたとき、
（Ａ）該ステータ励磁巻線部において２相ともに励磁電圧が印加された場合には、該ロータの巻線には、
〔数式〕
Ｅ１＝Ｅsinωｔ、Ｅ２＝Ｅcosωｔ としたとき、
Ｅ３＝Ｋ１Ｅsin（ωｔ＋ｍθ）、Ｅ４＝Ｋ１Ｅcos（ωｔ＋ｍθ）
で表される２の信号Ｅ３およびＥ４が得られ、
（Ｂ）該ステータ励磁巻線部において１相のみに励磁電圧が印加された場合には、該ロータの巻線には、
〔数式〕
Ｅ３＝Ｋ１Ｅ１cos（ｍθ）、Ｅ４＝Ｋ１Ｅ１sin（ｍθ）
で表される２の信号Ｅ３およびＥ４が得られる巻線構造を備えることを特徴とする、ブラシレスレゾルバ（ただし、Ｋ１は変圧比、Ｅは入力信号、Ｅ１およびＥ２は励磁信号、ωは角速度、ｔは時間、θは回転角とする。）。
【００１３】
（２） ブラシレスレゾルバにおける励磁信号Ｅ１、Ｅ２、および出力信号Ｅ５、Ｅ６が、
（Ｉ）信号処理方式が２相励磁２相出力の場合は、
〔数式〕
Ｅ１＝Ｅsinωｔ−−−−〈１〉
Ｅ２＝Ｅcosωｔ−−−−〈２〉
Ｅ５＝ＫＥsin｛ωｔ＋（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈５〉
Ｅ６＝ＫＥcos｛ωｔ＋（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈６〉
で表され、ただしロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されている場合の出力信号は、
〔数式〕
Ｅ５＝ＫＥsin｛ωｔ＋（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈７〉
Ｅ６＝ＫＥcos｛ωｔ＋（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈８〉
で表されるものであり、
（II）信号処理方式が１相励磁２相出力の場合は、
〔数式〕
Ｅ１＝Ｅsinωｔ−−−−〈１〉
Ｅ５＝ＫＥ１cos｛（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈１１〉
Ｅ６＝ＫＥ１sin｛（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈１２〉
で表され、ただしロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されている場合の出力信号は、
〔数式〕
Ｅ５＝ＫＥ１cos｛（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈１３〉
Ｅ６＝ＫＥ１sin｛（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈１４〉
で表されるものであり、
（III）信号処理方式が２相励磁１相出力の場合は、
〔数式〕
Ｅ１＝Ｅsinωｔ−−−−〈１〉
Ｅ２＝Ｅcosωｔ−−−−〈２〉
Ｅ５＝ＫＥsin｛ωｔ＋（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈１７〉
で表されただしロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されている場合の出力信号は、
〔数式〕
Ｅ５＝ＫＥsin｛ωｔ＋（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈１８〉
で表されるものである、ことを特徴とする、（１）に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、Ｋは変圧比、Ｅは入力信号、ωは角速度、ｔは時間、θは回転角、ｍは前記励磁機能ブロックにおける極対数、ｎは前記出力機能ブロックにおける極対数、とする。）。
【００１５】
（３） ロータ軸またはケースの少なくともいずれか一方の具備が省かれていることを特徴とする、（１）または（２）に記載のブラシレスレゾルバ。
【００１８】
（４） 前記ステータ鉄心または前記ロータ鉄心の少なくともいずれか一方における鉄心のスロット数、前記ステータ励磁巻線部および前記ロータ励磁巻線からなる励磁機能ブロックにおける極対数、および、前記ステータ出力巻線部および前記ロータ出力巻線からなる出力機能ブロックにおける極対数、の組合せにおいて、これらのうち少なくともいずれか一つが任意に設定されていることにより、レゾルバ１回転に対してＮ倍の回転数の角度信号を得ることができることを特徴とする、（１）ないし（３）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、Ｎは１以上の整数であり、任意の数である。）。
【００１９】
（５） 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係が、ｍ−ｎ＝１、であり、前記ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されていることにより、レゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、軸倍角１のレゾルバが構成されることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。あるいは、
（５’）前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係が、ｍ−ｎ＝１、であり、前記ロータ内のロータ励磁巻線とロータ出力巻線の配線において相回転が逆相とされていることにより、レゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、軸倍角１のレゾルバが構成されることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
【００２０】
（６） 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係が、ｎ−ｍ＝１、であり、前記ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されていることにより、レゾルバ１回転により回転量が１回転分の角度信号が得られるレゾルバが構成されることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。あるいは、
（６’）前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係が、ｎ−ｍ＝１、であり、前記ロータ内のロータ励磁巻線とロータ出力巻線の配線において相回転が逆相とされていることにより、レゾルバ１回転により回転量が１回転分の角度信号が得られるレゾルバが構成されることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）
【００２１】
（７） 前記励磁機能ブロックにおけるレゾルバ励磁信号と前記出力機能ブロックにおける出力信号との間における磁束の干渉を防止するために、該励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、該出力機能ブロックにおける極対数ｎを異なる数とすることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
【００２２】
（８） 前記ステータ鉄心または前記ロータ鉄心の少なくともいずれか一方における鉄心のスロット数、前記励磁機能ブロックにおける極対数、および、前記出力機能ブロックにおける極対数、の組合せにおいて、これらのうち少なくともいずれか一つが任意に設定されていることにより、レゾルバ１回転に対してＮ倍の回転数の角度信号を得ることができることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、Ｎは１以上の整数であり、任意の数である。）。
【００２３】
（９） 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎが異なる数であることによって、励磁信号および出力信号の干渉を防止できることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
【００２４】
（１０） 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係は、その差が１となるように極対が構成されていることによってレゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、ｍとｎの関係がｍ−ｎ＝１ であり、前記ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されていることにより、回転方向が励磁信号と等しい軸倍角１の角度信号の発生が得られることを特徴とする、（９）に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。あるいは、
（１０’）前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係は、その差が１となるように極対が構成されていることによってレゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、ｍとｎの関係がｍ−ｎ＝１ であり、前記ロータ内のロータ励磁巻線とロータ出力巻線の配線において相回転が逆相とされていることにより、回転方向が励磁信号と等しい軸倍角１の角度信号の発生が得られることを特徴とする、（９）に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
【００２５】
（１１） 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係は、その差が１となるように極対が構成されていることによってレゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、ｍとｎの関係がｎ−ｍ＝１ であり、前記ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されていることにより、回転量が１回転分の角度信号の発生が得られることを特徴とする、（９）に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。あるいは、
（１１’）前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係は、その差が１となるように極対が構成されていることによってレゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、ｍとｎの関係がｎ−ｍ＝１ であり、前記ロータ内のロータ励磁巻線とロータ出力巻線の配線において相回転が逆相とされていることにより、回転量が１回転分の角度信号の発生が得られることを特徴とする、（９）に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
【００２６】
（１２） （１）ないし（１１）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバに用いるためのロータであって、該ロータは２相の巻線の施されたスロットを有する鉄心からなることを特徴とする、ブラシレスレゾルバ用ロータ。
【００２８】
つまり本発明は、コスト低減の課題を解決するために、従来レゾルバ励磁信号の非接触伝達のため設けていたトランス部を設けないこととし、また軸倍角１を含む任意の軸倍角を得るために、ステータおよびロータにおける巻線構成等を新規な構成とし、さらに励磁側の磁気回路と出力側の磁気回路の干渉を低減するためにも、ステータおよびロータにおける巻線構成等を新規な構成とする、という手段を講じたものである。
【００２９】
すなわち、ブラシレスレゾルバにおいて回転トランスを使用しないこととし、スロットを有するロータ鉄心とステータ鉄心の一組によりレゾルバを構成することで、コストを低減するものである。また、各鉄心には相互に９０°位相のずれた２相の巻線を施し、励磁巻線ならびに出力巻線の回転角、およびロータ鉄心ならびにステータ鉄心のスロット数の組合せを変えることにより、軸倍角１を含む任意の軸倍角を得るものである。係る構成により、軸倍角はスロット数および巻線構成によって決定されるため、ロータ鉄心形状が軸倍角によって限定されることはなく、扁芯などレゾルバ構成上とることのできない不利な形状でロータ鉄心を構成することなく、軸倍角１のレゾルバを構成することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。なお、同一機能を有する同一構成要素に対しては、先に説明した従来技術に係る図７も含めて、同一の符号を付して説明する。
【００３１】
【構成】
図１は、本発明のブラシレスレゾルバの構造を示す半断面図である。図において本発明のブラシレスレゾルバ１０は、ステータ３側からロータ４側へレゾルバ励磁信号を非接触で伝達するための励磁信号伝達手段と、検出すべき回転角に応じて該レゾルバ励磁信号を変調するためのレゾルバ部７と、を備え、該レゾルバ部７が該励磁信号伝達手段を兼ねるものであることを主たる構成とする。該レゾルバ部７は、スロットを有し、かつ巻線（以下「ロータ巻線」ともいう。）４４の施されたロータ鉄心４３からなるロータ４、および、スロットを有し、かつ巻線（以下、「ステータ巻線」ともいう。）３４の施されたステータ鉄心３３からなるステータ３、の一組から構成することができる。
【００３２】
すなわち本発明のブラシレスレゾルバは、レゾルバ励磁信号の非接触伝達のためのトランス部を備えず、回転角に応じたレゾルバ励磁信号変調のためのレゾルバ部７のみから主として構成される。
【００３３】
図において、前記ステータ巻線３４は、交流電圧により励磁されて前記ロータ４にレゾルバ励磁信号を伝達するための巻線であるステータ励磁巻線部３４１（図示せず。図２参照。）と、該ロータ４に顕現する検出すべき回転に応じた信号が出力される巻線であるステータ出力巻線部３４２（図示せず。図２参照。）とからなり、該ステータ励磁巻線部３４１および該ステータ出力巻線部３４２は、同一の一のステータ鉄心３３上に設けることとすることができる。一方、前記ロータ巻線４４は、該ステータ励磁巻線部３４１からのレゾルバ励磁信号伝達を受けるための巻線であるロータ励磁巻線４４１（図示せず。図２参照。）と、該ステータ出力巻線部３４２に出力信号を発生させるための巻線であるロータ出力巻線４４２（図示せず。図２参照。）とからなるロータ巻線部４４を構成しており、該ロータ励磁巻線４４１および該ロータ出力巻線４４２は同一の一のロータ鉄心４３上に設けられることとすることができる。該ステータ鉄心３３および該ロータ鉄心４３はともに、プレス加工により製造するものとすることができる。
【００３４】
図において本発明のブラシレスレゾルバの構造は、ステータ鉄心３３およびステータ巻線３４からなるステータ３を有し、かつ、ロータ鉄心４３およびロータ巻線４４からなるロータ４を有しており、該ステータ３および該ロータ４は、検出すべき回転角に応じて該レゾルバ励磁信号を変調するためのレゾルバ部７を成しており、さらに該ロータ４が設けられるロータ軸１、該ステータ巻線３４に接続されたリード線８、および該ステータ３ならびに該ロータ４を収容するケース２を備えることを基本的な構成とする。
【００３５】
しかし本発明においては、該ロータ軸１、または該ケース２の少なくともいずれか一方を備えないこととする構成をとることもできる。すなわち本発明のブラシレスレゾルバは、上述したレゾルバ構成をとる限り、該ロータ軸１を設けずに、あるいは該ケース２によりレゾルバ部を収容することをせずに、または該ロータ軸１も該ケース２もともに設けずに構成することができる。
【００３６】
【作用】
図１において本発明のブラシレスレゾルバは上述のように構成されているため、ステータ３側からロータ４側へのレゾルバ励磁信号の非接触伝達は、回転トランスではなくレゾルバ部７により行われ、検出すべき回転角に応じた該レゾルバ励磁信号の変調もまたレゾルバ部７によりなされる。該レゾルバ部７は、スロットを有ステータ巻線４４の施されたロータ鉄心４３からなるロータ４、および、スロットを有しロータ巻線３４の施されたステータ鉄心３３からなるステータ３、の一組のみから構成できるため、レゾルバ構成を簡素にし、製造コストを低減することができる。
【００３７】
図において前記ステータ巻線３４においては、これを構成するステータ励磁巻線部３４１（図示せず。図２参照。）が交流電圧により励磁されて前記ロータ４にレゾルバ励磁信号が伝達される。また、該ロータ４に顕現する検出すべき回転角度に応じた信号が、同じく該ステータ巻線３４を構成するステータ出力巻線部３４２（図示せず。図２参照。）に出力される。
【００３８】
つまり、該ステータ励磁巻線部３４１（図示せず。図２参照。）に交流電圧が印加され、これによって生じた磁束により、磁気回路を構成する後記ロータ励磁巻線４４１（図示せず。図２参照。）には電圧が励起されて電流が生じ、これと回路を構成する後記ロータ出力巻線４４２（図示せず。図２参照。）において出力される磁束が生じて、これと磁気回路を構成する前記ステータ出力巻線３４１（図示せず。図２参照。）に、検出すべき回転角度に応じた電圧が出力され、電気信号が発生する。
【００３９】
該ステータ励磁巻線部３４１および該ステータ出力巻線部３４２は、同一の一のステータ鉄心３３上に設けることができるため、製造工程において部品個数を最少にとどめ、製造コストを削減することができる。
【００４０】
一方、前記ロータ巻線４４においては、これを構成するロータ励磁巻線４４１（図示せず。図２参照。）が該ステータ励磁巻線部３４１からのレゾルバ励磁信号伝達を受ける。また、同じく該ロータ巻線４４を構成するロータ出力巻線４４２（図示せず。図２参照。）により、前記ステータ出力巻線部３４２において出力信号が発生させられる。
【００４１】
つまり、前記ステータ励磁巻線部３４１（図示せず。図２参照。）に交流電圧が印加され、これによって生じた磁束により、磁気回路を構成する該ロータ励磁巻線４４１（図示せず。図２参照。）には電圧が励起されて電流が生じ、これと回路を構成する該ロータ出力巻線４４２（図示せず。図２参照。）において出力される磁束が生じて、これと磁気回路を構成する前記ステータ出力巻線３４１（図示せず。図２参照。）に、検出すべき回転角度に応じた電圧が出力され、電気信号が発生する。
【００４２】
該ロータ励磁巻線４４１および該ロータ出力巻線４４２は、同一の一のステータ鉄心４３上に設けることができるため、製造工程において部品個数を最少にとどめ、製造コストを削減することができる。
【００４３】
図において本発明のブラシレスレゾルバの構造は、該ロータ軸１、または該ケース２の少なくともいずれか一方を備えないこととし、すなわち本発明のブラシレスレゾルバは、上述したレゾルバ構成をとる限り、該ロータ軸１を設けずに、あるいは該ケース２によりレゾルバ部を収容することをせずに、または該ロータ軸１も該ケース２もともに設けずに構成することができるため、用途に応じた最小限の構成により、部品点数、部品個数を削減し、製造コストを低減することができる。
【００４４】
図１において、本発明のブラシレスレゾルバはトランス部を設けない構成であるため、従来のブラシレスレゾルバにおける問題であった、トランス部からレゾルバ部への磁気回路の干渉は解消され、レゾルバ性能は安定化されたものとなっている。
【００４５】
【構成】
図２は、本発明のブラシレスレゾルバ１０の構成を示す回路図であり、図２（ａ）はステータ３およびロータ４の各構成を示す結線図、図２（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。なお図２は、後述する２相励磁２相出力のレゾルバの構成を示すものでもあるが、ここでは、励磁側と出力側の適宜選択により、１相励磁２相出力、および２相励磁１相出力の信号処理方式をも選択し得る、本発明ブラシレスレゾルバの基本的構成として、説明する。
【００４６】
図２において本発明のブラシレスレゾルバ１０においては、前記ステータ３は、交流電圧により励磁されて前記ロータ４にレゾルバ励磁信号を伝達するための巻線であるステータ励磁巻線部３４１と、該ロータ４に顕現する検出すべき回転に応じた信号が出力される巻線であるステータ出力巻線部３４２とを有し、該ステータ励磁巻線部３４１または該ステータ出力巻線部３４２の少なくともいずれか一方が、相互に９０°位相のずれた２相の巻線を備えたものとして構成される。本発明においては、該ステータ励磁巻線部３４１および該ステータ出力巻線部３４２の双方とも回転角度に対して相互に位相のずれた２相の巻線を備えたものとして構成することができる。
【００４７】
図において、一方前記ロータ４は、該ステータ励磁巻線部３４１からのレゾルバ励磁信号伝達を受けるための巻線であるロータ励磁巻線４４１と、該ステータ出力巻線部３４２に出力信号を発生させるための巻線であるロータ出力巻線４４２とからなるロータ巻線部４４を有し、該ロータ励磁巻線４４１と該ロータ出力巻線４４２は、相互に９０°位相のずれた２相の巻線となるように構成される。
【００４８】
図において、前記ステータ励磁巻線部３４１および前記ステータ出力巻線部３４２は、いずれも回転角度に対して相互に位相のずれた２相の巻線、３４１１と３４１２、および３４２５と３４２６を備えており、励磁電圧を印加する相、および出力信号を取り出す相を選択することにより、２相励磁２相出力、１相励磁２相出力、または２相励磁１相出力の、３形式の信号処理方式を選択することができるように構成することができる。
【００４９】
図において本発明のブラシレスレゾルバは、前記ステータ鉄心３３または前記ロータ鉄心４３の少なくともいずれか一方における鉄心のスロット数、前記ステータ励磁巻線部３４１および前記ロータ励磁巻線４４１からなる励磁機能ブロックＢＲにおける極対数、および、前記ステータ出力巻線部３４２および前記ロータ出力巻線４４２からなる出力機能ブロックＢＳにおける極対数、の組合せにおいて、該スロット数、励磁機能ブロックＢＲにおける極対数、または該出力機能ブロックＢＳにおける極対数、のうち少なくともいずれか一つを任意に設定することにより、レゾルバ１回転に対してＮ倍の回転数の角度信号を得ることが可能な構成とすることができる。ただし、Ｎは１以上の整数（自然数）であり、任意の数である。
【００５０】
【作用】
図２において本発明のブラシレスレゾルバは上述のように構成されているため、前記ステータ３においては、前記ステータ励磁巻線部３４１は交流電圧により励磁されて、これにより前記ロータ４にレゾルバ励磁信号が伝達され、ステータ出力巻線部３４２では該ロータ４に顕現する検出すべき回転に応じた信号が出力される。
【００５１】
つまり、前記ステータ励磁巻線部３４１に交流電圧が印加され、これによって生じた磁束により、磁気回路を構成する該ロータ励磁巻線４４１には電圧が励起されて電流が生じ、これと回路を構成する該ロータ出力巻線４４２において出力される磁束が生じて、これと磁気回路を構成する前記ステータ出力巻線３４１に、検出すべき回転角度に応じた電圧が出力され、電気信号が発生する。
【００５２】
そして、該ステータ励磁巻線部３４１または該ステータ出力巻線部３４２の少なくともいずれか一方は、その備える２相の巻線においてその位相が相互に９０°ずれたものとなる。本発明においては、該ステータ励磁巻線部３４１および該ステータ出力巻線部３４２の双方とも、その備える２相の巻線（ステータ励磁巻線部３４１については巻線３４１１と３４１２、ステータ出力巻線部３４２については巻線３４２５と３４２６）においてその位相が相互に９０°ずれたものとすることができ、したがって、相互に位相のずれた２相の励磁電圧、および相互に位相のずれた２相の出力電圧を得ることができる。
【００５３】
図において、一方前記ロータ４においては、前記ロータ励磁巻線４４１により前記ステータ励磁巻線部３４１からのレゾルバ励磁信号伝達が受けられ、前記ロータ出力巻線４４２により前記ステータ出力巻線部３４２に出力信号が発生させられる。
【００５４】
つまり、前記ステータ励磁巻線部３４１に交流電圧が印加され、これによって生じた磁束により、磁気回路を構成する該ロータ励磁巻線４４１には電圧が励起されて電流が生じ、これと回路を構成する該ロータ出力巻線４４２において出力される磁束が生じて、これと磁気回路を構成する前記ステータ出力巻線３４１に、検出すべき回転角度に応じた電圧が出力され、電気信号が発生する。
【００５５】
該ロータ励磁巻線４４１と該ロータ出力巻線４４２は、その備える２相の巻線においてその位相が相互に９０°ずれたものとすることができ、したがって、相互に位相のずれた２相の電圧が得られる。
【００５６】
したがって、ステータ４において励磁電圧を印加する相、および出力信号を取り出す相が選択されることにより、２相励磁２相出力、１相励磁２相出力、または２相励磁１相出力の、３形式の信号処理方式が選択され得る。
【００５７】
また、前記スロット数、前記励磁機能ブロックＢＲにおける極対数、または前記該出力機能ブロックＢＳにおける極対数、のうち少なくともいずれか一つが任意に設定されて、レゾルバ１回転に対してＮ倍の回転数の角度信号が得られる。すなわち、前記ステータ鉄心３３のスロット数、前記ロータ鉄心４３のスロット数、該励磁機能ブロックＢＲにおける励磁巻線の構成、および該出力機能ブロックＢＳにおける出力巻線の構成が任意に設定されて、必要な軸倍角が設定される。これにより、軸倍角選択の自由度が増大し、その結果レゾルバ構成・設計の自由度が増大する。ただしＮは１以上の整数（自然数）であり、任意の数である。
【００５８】
図において本発明のブラシレスレゾルバはまた、前記励磁機能ブロックＢＲにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックＢＳにおける極対数ｎとの関係を、ｍ−ｎ＝１、とし、すなわち、該励磁機能ブロックＢＲにおける極対数ｍを該出力機能ブロックＢＳにおける極対数ｎよりも１対多く構成し、かつ前記ロータ４内のロータ励磁巻線４４１とロータ出力巻線４４２の配線において相回転を逆相とし、レゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られる軸倍角１のレゾルバとすることができる。
【００５９】
また、前記励磁機能ブロックＢＲにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックＢＳにおける極対数ｎとの関係を、ｎ−ｍ＝１、とし、すなわち、該励磁機能ブロックＢＲにおける極対数ｍを該出力機能ブロックＢＳにおける極対数ｎよりも１対少なく構成し、前記ロータ４内のロータ励磁巻線４４１とロータ出力巻線４４２の配線において相回転を逆相とし、レゾルバ１回転により回転方向が逆で回転量が１回転分の角度信号が得られるレゾルバとすることができる。
【００６０】
図において本発明のブラシレスレゾルバは、前記励磁機能ブロックＢＲにおけるレゾルバ励磁信号と前記出力機能ブロックＢＳにおける出力信号との間における磁束の干渉を防止するために、該励磁機能ブロックＢＲにおける極対数ｍと、該出力機能ブロックＢＳにおける極対数ｎを異なる数とする構成とすることができる。
【００６１】
【構成】
次に、上述した本発明ブラシレスレゾルバの基本的構成を踏まえ、各信号処理方式のブラシレスレゾルバの構成例について、説明する。
図３は、本発明のブラシレスレゾルバにおいて２相励磁２相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路図であり、図３（ａ）はステータおよびロータの各構成を示す結線図、図３（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。本構成において、ステータはステータ励磁巻線ａ（ｍ極対）、ステータ出力巻線ｃ（ｎ極対)、ロータはロータ励磁巻線ｂ（ｍ極対）、ロータ出力巻線ｄ（ｎ極対）にて構成される。Ｅ１、Ｅ２は励磁信号であり、Ｅ５、Ｅ６は出力信号である。理論式は数式１の〈１〉〜〈６〉のとおりである。数式中、Ｋ、Ｋ１、Ｋ２は変圧比、ωは角速度（ｒａｄ／ｓ）、ｔは時間（ｓ）、θは回転角（ｒａｄ）である。以下も同じである。
【００６２】
【００６３】
すなわち２相励磁２相出力の信号処理方式により、得られる出力信号Ｅ５およびＥ６は、それぞれ励磁信号Ｅ１およびＥ２と比べて（ｍ＋ｎ）θだけ位相のずれた信号である。
【００６４】
ここで、ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えて、相回転を変更すれば理論式は数式２の〈７〉、〈８〉にて表される。
【００６５】
【００６６】
すなわちこの場合、２相励磁２相出力の信号処理方式により、得られる出力信号Ｅ５およびＥ６は、それぞれ励磁信号Ｅ１およびＥ２と比べて（ｍ−ｎ）θだけ位相のずれた信号となる。
【００６７】
図４は、本発明のブラシレスレゾルバにおいて１相励磁２相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路図であり、図４（ａ）はステータおよびロータの各構成を示す結線図、図４（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。本構成において、ステータはステータ励磁巻線ａ（ｍ極対）、ステータ出力巻線ｃ（ｎ極対)、ロータはロータ励磁巻線ｂ（ｍ極対）、ロータ出力巻線ｄ（ｎ極対）にて構成される。Ｅ１は励磁信号であり、Ｅ５、Ｅ６は出力信号である。理論式は数式３の〈１１〉、〈１２〉のとおりである。
【００６８】
【００６９】
すなわち１相励磁２相出力の信号処理方式により、得られる出力信号Ｅ５およびＥ６は、励磁信号Ｅ１と比べて軸倍角は（ｍ＋ｎ）倍となり、すなわち１回転で（ｍ＋ｎ）回転分の角度信号が得られる。
【００７０】
ここで、ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えて、相回転を変更すれば理論式は数式４の〈１３〉、〈１４〉にて表される。
【００７１】
【００７２】
すなわちこの場合、１相励磁２相出力の信号処理方式により、得られる出力信号Ｅ５およびＥ６は、励磁信号Ｅ１と比べて軸倍角は（ｍ−ｎ）倍となり、すなわち１回転で（ｍ−ｎ）回転分の角度信号が得られる。
【００７３】
図５は、本発明のブラシレスレゾルバにおいて２相励磁１相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路図であり、図５（ａ）はステータおよびロータの各構成を示す結線図、図５（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。本構成において、ステータはステータ励磁巻線ａ（ｍ極対）、ステータ出力巻線ｃ（ｎ極対)、ロータはロータ励磁巻線ｂ（ｍ極対）、ロータ出力巻線ｄ（ｎ極対）にて構成される。Ｅ１、Ｅ２は励磁信号であり、Ｅ５は出力信号である。理論式は数式５の〈１７〉のとおりである。
【００７４】
【００７５】
すなわち２相励磁１相出力の信号処理方式により、得られる出力信号Ｅ５は、励磁信号Ｅ１、Ｅ２と比べて（ｍ＋ｎ）θだけ位相のずれた信号である。
【００７６】
ここで、ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えて、相回転を変更すれば理論式は数式６の〈１８〉にて表される。
【００７７】
【００７８】
すなわちこの場合、２相励磁１相出力の信号処理方式により、得られる出力信号Ｅ５は、励磁信号Ｅ１、Ｅ２と比べて（ｍ−ｎ）θだけ位相のずれた信号である。
【００７９】
以上のように、本発明のブラシレスレゾルバにおいて、２相励磁２相出力、１相励磁２相出力、２相励磁１相出力の各信号処理方式のレゾルバを構成することができ、またその位相のずれを任意に構成し、励磁側および出力側における極対数ｍおよびｎの組合せを選択することにより、回転角θに対してＮ倍（軸倍角Ｎ）の角度信号を得ることができる。さらに鉄心のスロット数およびｍ、ｎの組合せにより、必要とするＮ倍の信号を得ることができる。
【００８０】
また、本発明のブラシレスレゾルバは、前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとを異なる数とすることによって、ステータとロータにおいてそれぞれ同一鉄心を用いる際の、励磁信号および出力信号の干渉を防止することができる。ここで、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。以下も同様である。
【００８１】
また、本発明のブラシレスレゾルバは、前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係を、その差が１となるように極を構成することによって、レゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られるように構成することができる。回転方向の等しい軸倍角１のレゾルバを得ようとする場合は、各ブロックにおける極対数ｍとｎの関係をｍ−ｎ＝１、となるように極を構成することにより、これを構成することができる。一方回転方向が逆で回転量が１回転分の角度信号を発生するレゾルバを得ようとする場合は、ｍとｎの関係をｎ−ｍ＝１、となるように極を構成するとともに、前記ロータ内のロータ励磁巻線とロータ出力巻線の配線において相回転を逆相とすることにより、これを構成することができる。
【００８２】
本発明のブラシレスレゾルバに用いられるロータは、上述のように２相の巻線の施されたスロットを有する鉄心からなるものであり、該２相の巻線は、レゾルバ信号変調のために相互に９０°位相がずれたものとして構成されており、これにより上述した本発明のブラシレスレゾルバにおけるさまざまな信号変調がなされる。
【００８３】
すなわち本発明のブラシレスレゾルバは、レゾルバ部として、２相の巻線からなるステータ励磁巻線部、ならびにステータ出力巻線部を構成する巻線が施されたステータ、およびロータ励磁巻線ならびにロータ出力巻線の計２相の巻線が施されたロータ、を有しており、該ステータ励磁巻線と該ロータ励磁巻線からなる励磁機能ブロックにおける極対数をｍとしたとき、該ロータには次のような信号が発生する。
【００８４】
（Ａ）該ステータ励磁巻線部において２相ともに励磁電圧が印加された場合には、該ロータの巻線においては、
〔数式〕Ｅ３＝Ｋ１Ｅsin（ωｔ＋ｍθ）、Ｅ４＝Ｋ１Ｅcos（ωｔ＋ｍθ）
で表される２の信号Ｅ３、Ｅ４が得られる。
（Ｂ）該ステータ励磁巻線部において１相のみに励磁電圧が印加された場合には、該ロータの巻線においては、
〔数式〕Ｅ３＝Ｋ１Ｅ１cos（ｍθ）、Ｅ４＝Ｋ１Ｅ１sin（ｍθ）
で表される２の信号Ｅ３、Ｅ４が得られる。これらの信号に基づいて、ステータ出力巻線部における出力信号Ｅ５、Ｅ６が決定される。各文字の意味は、先に述べたとおり、Ｋ１は変圧比、ＥおよびＥ１は励磁信号、ωは角速度、ｔは時間、θは回転角である。
【００８５】
【実施例】
本発明のブラシレスレゾルバにおける入出力巻線の構成を、１相励磁２相出力の場合（図４参照）を例に、以下に示す。ｍおよびｎの組み合わせを変えることにより、回転角度θに対してＮ（軸倍角Ｎ）倍の角度信号が得られる。このときＮ倍の信号は例にとどまらず、鉄心のスロット数およびｍ、ｎとの組み合わせにより、必要とするＮ倍の信号を得ることができる。以下の各式において、θは回転角度、ｍは励磁側極対数、ｎは出力側極対数である。
【００８６】
１．励磁側および出力側における極対数がそれぞれ、ｍ＝１、ｎ＝２の場合の出力信号は数式７に示したようになる。軸倍角は３となり、１回転で３回転分の角度信号が得られるブラシレスレゾルバが構成される。
【００８７】
【００８８】
２．励磁側および出力側における極対数がそれぞれ、ｍ＝３、ｎ＝１の場合の出力信号は数式８に示したようになる。軸倍角は４となり、１回転で４回転分の角度信号が得られるブラシレスレゾルバが構成される。
【００８９】
【００９０】
３．励磁側および出力側における極対数がそれぞれ、ｍ＝８、ｎ＝７で、相回転が逆の場合の出力信号は数式９に示したようになる。軸倍角は１となり、１回転で１回転分の角度信号が得られるブラシレスレゾルバが構成される。
【００９１】
【００９２】
４．励磁側および出力側における極対数がそれぞれ、ｍ＝１、ｎ＝２で、相回転が逆の場合の出力信号は数式１０に示したようになる。相回転が逆で、１回転で１回転分の角度信号が得られるブラシレスレゾルバが構成される。
【００９３】
【００９４】
図６は、上記実施例３．の構成のブラシレスレゾルバにおいて実測した、軸角度と出力信号レベルの関係を示すグラフ図である(ｍ＝８、ｎ＝７、 相回転逆の場合)。軸倍角は１となり、１回転で１回転分の角度信号が得られるブラシレスレゾルバが構成されていることが示されている。図において、横軸に表す軸角度の単位は、ｒａｄではなく、°（度）である。
【００９５】
【発明の効果】
本発明によれば、上述のように構成されているため、ブラシレスレゾルバの製造コストの低減を可能とするとともに、軸倍角１を含む任意の軸倍角を得ることができる。すなわち製造面からは、回転トランス部を不要とする簡素な構成により、部品個数あるいは部品点数、および製造工程数を削減することができ、製造コストを低減することができる。
【００９６】
また、軸倍角１を含む任意の軸倍角を、鉄心形状における扁芯など不利な構成をとることなく得ることができ、検出精度や検出分解能等の点で用途に応じた任意のレゾルバ構成をとることができる。すなわち、軸倍角選択自由度が増大し、可能な信号処理方式の多様性とも相まって、レゾルバ構成の自由度増大を図ることができる。
【００９７】
さらに性能面からは、トランス部不要の構成としたことにより、励磁側の磁気回路と出力側の磁気回路の干渉の問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のブラシレスレゾルバの構造を示す半断面図である。
【図２】 本発明のブラシレスレゾルバ１０の構成を示す回路図であり、図２（ａ）はステータ３およびロータ４の各構成を示す結線図、図２（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。
【図３】 本発明のブラシレスレゾルバにおいて２相励磁２相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路図であり、図３（ａ）はステータおよびロータの各構成を示す結線図、図３（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。
【図４】 本発明のブラシレスレゾルバにおいて１相励磁２相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路図であり、図４（ａ）はステータおよびロータの各構成を示す結線図、図４（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。
【図５】 本発明のブラシレスレゾルバにおいて２相励磁１相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路図であり、図５（ａ）はステータおよびロータの各構成を示す結線図、図５（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。
【図６】 実施例３．の構成のブラシレスレゾルバにおいて実測した、軸角度と出力信号レベルの関係を示すグラフ図である(ｍ＝８、ｎ＝７、 相回転逆の場合)。
【図７】 従来のブラシレスレゾルバの半断面図である。
【符号の説明】
１…軸、 ２…ケース、 ３…ステータ、 ４…ロータ、 ８…リード線、 １０…ブラシレスレゾルバ、 ３３…ステータ鉄心、 ３４…ステータ巻線、 ４３…ロータ鉄心、 ４４…ロータ巻線、 ３４１…ステータ励磁巻線部、 ３４２…ステータ出力巻線部、 ４４１…ロータ励磁巻線、 ４４２…ロータ出力巻線、 ３４１１、３４１２、３４２５、３４２６…ステータ巻線、 ＢＲ…励磁機能ブロック、 ＢＳ…出力機能ブロック、 Ｅ１、Ｅ２…励磁電圧、 Ｅ５、Ｅ６…出力電圧
【発明の属する技術分野】
本発明はブラシレスレゾルバに関し、特に、トランス部を設けないこととする新規な構成により、コスト低減を可能とするとともに任意の軸倍角を得ることのできるブラシレスレゾルバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転位置検出器の一つであるレゾルバは、励磁側巻線を交流電圧により励磁すると、回転角度によって出力側巻線において誘起される交流の出力電圧の位相もしくは振幅が変化することを利用して、回転機器の回転角度を検出するものである。作動原理はトランスと共通するが、トランスにおける鉄心がロータとステータに分かれている点が異なる。レゾルバは、高温、高振動等の環境下でも使用でき、故障しにくく、さらにノイズにも強いため、高度な信頼性を要求される機器の検出器として広く用いられている。
【０００３】
レゾルバのうち、ブラシレスレゾルバでは、ロータに信号を伝達する手段として、従前のブラシおよびスリップリングの代わりに、回転トランスを用いるのが一般的である。
【０００４】
図７は、従来のブラシレスレゾルバの構造を示す半断面図である。図において従来のブラシレスレゾルバは、ステータレゾルバ鉄心１３１ならびにステータレゾルバ巻線１３２からなるステータと、および、ロータレゾルバ鉄心１４１ならびにロータレゾルバ巻線１４２からなるロータとにより構成される検出部（以下、「レゾルバ部」ともいう。）と、ステータトランス１５１ならびにステータトランス巻線１５２からなるステータトランスと、および、ロータトランス１６１ならびにロータトランス巻線１６２からなるロータトランスとにより構成される回転トランス（以下、「トランス部」ともいう。）と、から主として構成される。
【０００５】
つまりブラシレスレゾルバは、回転角に応じた電圧が得られるレゾルバ部と、ロータへの信号伝達を目的とするトランス部とを主たる構成としており、これを製造面からみると、従来のブラシレスレゾルバのトランス部には円筒形状をした切削トランスが使用され、一方レゾルバ部には積層加工された積層鉄心が使用されており、ブラシレスレゾルバの製造の際、各部において使用される部品は異なり、それに対応して製造コストおよび工程数のかかるものだった。
【０００６】
また機能面からみると、ブラシレスレゾルバは、ステータトランス、ロータトランス、ロータ鉄心、ステータ鉄心によって磁気回路を構成し、ステータトランスおよびロータトランスからなるトランス部は、ステータ側からロータ側へレゾルバ励磁信号を非接触で伝達する機能のみを担い、一方ロータ鉄心およびレゾルバ鉄心からなるレゾルバ部は、回転角に応じたレゾルバ励磁信号の変調というレゾルバ本来の機能を担っていた。したがって、従来のブラシレスレゾルバにおいては、トランス部はレゾルバ本来の機能に寄与するものではなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来のブラシレスレゾルバでは、トランス部およびレゾルバ部において使用される部品が異なるため、製造コストの低減が困難であるという問題があった。また、トランス部はレゾルバのブラシレス化には寄与しているものの、レゾルバ本来の機能であるレゾルバ励磁信号の変調には寄与せず、むしろ、トランス部において発生する磁束がレゾルバ部と干渉しやすい方向に流れるため、レゾルバの回転角検出性能面からみた場合、性能阻害原因の一つとなることがあった。
【０００８】
他方、レゾルバ応用分野拡大の観点からは、ブラシレスレゾルバにおける回転角検出精度のさらなる性能改善、軸倍角選択自由度の増大、レゾルバ構成自由度の増大が求められていた。
【０００９】
ＶＲレゾルバの場合はロータは鉄心のみで構成され、部品点数、部品個数削減の効果はあるが、軸倍角選択の自由度拡大の中で、レゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られる特徴を有する軸倍角１のレゾルバをＶＲレゾルバで実現することは、そのロータ形状が回転中心に対して扁芯した形状をとることになるため不可能であった。
【００１０】
以上を踏まえて、本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を除き、コスト低減を可能とするとともに、軸倍角１を含む任意の軸倍角を得ることのできるブラシレスレゾルバを提供することである。すなわち製造面からは、部品点数および部品個数を削減することによってコスト低減を図り、軸倍角１を含む任意の軸倍角を得られることにより、軸倍角選択の自由度を増大し、検出精度の点で用途に応じた任意のレゾルバ構成の自由度を増大し、さらに性能面からは、励磁側の磁気回路と出力側の磁気回路の干渉を低減することができる、新規なブラシレスレゾルバを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は上記課題について鋭意検討した結果、従来レゾルバ励磁信号の非接触伝達のため設けていたトランス部を設けないこととする新規な構成をとり、ステータおよびロータにおける巻線構成等を検討することによって上記課題の解決が可能であることを見出し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求もしくは少なくとも開示される発明は、以下のとおりである。
【００１２】
（１） ステータ側からロータ側へレゾルバ励磁信号を非接触で伝達するための励磁信号伝達手段を兼ねるレゾルバ部を有するブラシレスレゾルバにおいて、該レゾルバ部は、スロットを有し巻線（「ロータ巻線」ともいう。）の施されたロータ鉄心からなるロータおよびスロットを有し巻線（「ステータ巻線」ともいう。）の施されたステータ鉄心からなるステータ、の一組から構成されており、
該ステータ巻線は、交流電圧により励磁されて該ロータにレゾルバ励磁信号を伝達するための巻線であるステータ励磁巻線部と、該ロータに顕現する検出すべき回転に応じた信号が出力される巻線であるステータ出力巻線部とからなり、該ステータ励磁巻線部は２相の巻線からなり、該ステータ励磁巻線部および該ステータ出力巻線部は同一の一の該ステータ鉄心上に設けられ、該ロータ巻線は、該ステータ励磁巻線部からのレゾルバ励磁信号伝達を受けるための巻線であるロータ励磁巻線と、該ステータ出力巻線部に出力信号を発生させるための巻線であるロータ出力巻線の計２相の巻線からなるロータ巻線部を構成しており、該ロータ励磁巻線および該ロータ出力巻線は同一の一の該ロータ鉄心上に設けられており、
該ステータ励磁巻線部と該ロータ励磁巻線からなる励磁機能ブロックにおける極対数をｍとしたとき、
（Ａ）該ステータ励磁巻線部において２相ともに励磁電圧が印加された場合には、該ロータの巻線には、
〔数式〕
Ｅ１＝Ｅsinωｔ、Ｅ２＝Ｅcosωｔ としたとき、
Ｅ３＝Ｋ１Ｅsin（ωｔ＋ｍθ）、Ｅ４＝Ｋ１Ｅcos（ωｔ＋ｍθ）
で表される２の信号Ｅ３およびＥ４が得られ、
（Ｂ）該ステータ励磁巻線部において１相のみに励磁電圧が印加された場合には、該ロータの巻線には、
〔数式〕
Ｅ３＝Ｋ１Ｅ１cos（ｍθ）、Ｅ４＝Ｋ１Ｅ１sin（ｍθ）
で表される２の信号Ｅ３およびＥ４が得られる巻線構造を備えることを特徴とする、ブラシレスレゾルバ（ただし、Ｋ１は変圧比、Ｅは入力信号、Ｅ１およびＥ２は励磁信号、ωは角速度、ｔは時間、θは回転角とする。）。
【００１３】
（２） ブラシレスレゾルバにおける励磁信号Ｅ１、Ｅ２、および出力信号Ｅ５、Ｅ６が、
（Ｉ）信号処理方式が２相励磁２相出力の場合は、
〔数式〕
Ｅ１＝Ｅsinωｔ−−−−〈１〉
Ｅ２＝Ｅcosωｔ−−−−〈２〉
Ｅ５＝ＫＥsin｛ωｔ＋（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈５〉
Ｅ６＝ＫＥcos｛ωｔ＋（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈６〉
で表され、ただしロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されている場合の出力信号は、
〔数式〕
Ｅ５＝ＫＥsin｛ωｔ＋（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈７〉
Ｅ６＝ＫＥcos｛ωｔ＋（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈８〉
で表されるものであり、
（II）信号処理方式が１相励磁２相出力の場合は、
〔数式〕
Ｅ１＝Ｅsinωｔ−−−−〈１〉
Ｅ５＝ＫＥ１cos｛（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈１１〉
Ｅ６＝ＫＥ１sin｛（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈１２〉
で表され、ただしロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されている場合の出力信号は、
〔数式〕
Ｅ５＝ＫＥ１cos｛（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈１３〉
Ｅ６＝ＫＥ１sin｛（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈１４〉
で表されるものであり、
（III）信号処理方式が２相励磁１相出力の場合は、
〔数式〕
Ｅ１＝Ｅsinωｔ−−−−〈１〉
Ｅ２＝Ｅcosωｔ−−−−〈２〉
Ｅ５＝ＫＥsin｛ωｔ＋（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈１７〉
で表されただしロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されている場合の出力信号は、
〔数式〕
Ｅ５＝ＫＥsin｛ωｔ＋（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈１８〉
で表されるものである、ことを特徴とする、（１）に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、Ｋは変圧比、Ｅは入力信号、ωは角速度、ｔは時間、θは回転角、ｍは前記励磁機能ブロックにおける極対数、ｎは前記出力機能ブロックにおける極対数、とする。）。
【００１５】
（３） ロータ軸またはケースの少なくともいずれか一方の具備が省かれていることを特徴とする、（１）または（２）に記載のブラシレスレゾルバ。
【００１８】
（４） 前記ステータ鉄心または前記ロータ鉄心の少なくともいずれか一方における鉄心のスロット数、前記ステータ励磁巻線部および前記ロータ励磁巻線からなる励磁機能ブロックにおける極対数、および、前記ステータ出力巻線部および前記ロータ出力巻線からなる出力機能ブロックにおける極対数、の組合せにおいて、これらのうち少なくともいずれか一つが任意に設定されていることにより、レゾルバ１回転に対してＮ倍の回転数の角度信号を得ることができることを特徴とする、（１）ないし（３）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、Ｎは１以上の整数であり、任意の数である。）。
【００１９】
（５） 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係が、ｍ−ｎ＝１、であり、前記ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されていることにより、レゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、軸倍角１のレゾルバが構成されることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。あるいは、
（５’）前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係が、ｍ−ｎ＝１、であり、前記ロータ内のロータ励磁巻線とロータ出力巻線の配線において相回転が逆相とされていることにより、レゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、軸倍角１のレゾルバが構成されることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
【００２０】
（６） 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係が、ｎ−ｍ＝１、であり、前記ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されていることにより、レゾルバ１回転により回転量が１回転分の角度信号が得られるレゾルバが構成されることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。あるいは、
（６’）前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係が、ｎ−ｍ＝１、であり、前記ロータ内のロータ励磁巻線とロータ出力巻線の配線において相回転が逆相とされていることにより、レゾルバ１回転により回転量が１回転分の角度信号が得られるレゾルバが構成されることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）
【００２１】
（７） 前記励磁機能ブロックにおけるレゾルバ励磁信号と前記出力機能ブロックにおける出力信号との間における磁束の干渉を防止するために、該励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、該出力機能ブロックにおける極対数ｎを異なる数とすることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
【００２２】
（８） 前記ステータ鉄心または前記ロータ鉄心の少なくともいずれか一方における鉄心のスロット数、前記励磁機能ブロックにおける極対数、および、前記出力機能ブロックにおける極対数、の組合せにおいて、これらのうち少なくともいずれか一つが任意に設定されていることにより、レゾルバ１回転に対してＮ倍の回転数の角度信号を得ることができることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、Ｎは１以上の整数であり、任意の数である。）。
【００２３】
（９） 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎが異なる数であることによって、励磁信号および出力信号の干渉を防止できることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
【００２４】
（１０） 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係は、その差が１となるように極対が構成されていることによってレゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、ｍとｎの関係がｍ−ｎ＝１ であり、前記ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されていることにより、回転方向が励磁信号と等しい軸倍角１の角度信号の発生が得られることを特徴とする、（９）に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。あるいは、
（１０’）前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係は、その差が１となるように極対が構成されていることによってレゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、ｍとｎの関係がｍ−ｎ＝１ であり、前記ロータ内のロータ励磁巻線とロータ出力巻線の配線において相回転が逆相とされていることにより、回転方向が励磁信号と等しい軸倍角１の角度信号の発生が得られることを特徴とする、（９）に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
【００２５】
（１１） 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係は、その差が１となるように極対が構成されていることによってレゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、ｍとｎの関係がｎ−ｍ＝１ であり、前記ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されていることにより、回転量が１回転分の角度信号の発生が得られることを特徴とする、（９）に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。あるいは、
（１１’）前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係は、その差が１となるように極対が構成されていることによってレゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、ｍとｎの関係がｎ−ｍ＝１ であり、前記ロータ内のロータ励磁巻線とロータ出力巻線の配線において相回転が逆相とされていることにより、回転量が１回転分の角度信号の発生が得られることを特徴とする、（９）に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
【００２６】
（１２） （１）ないし（１１）のいずれかに記載のブラシレスレゾルバに用いるためのロータであって、該ロータは２相の巻線の施されたスロットを有する鉄心からなることを特徴とする、ブラシレスレゾルバ用ロータ。
【００２８】
つまり本発明は、コスト低減の課題を解決するために、従来レゾルバ励磁信号の非接触伝達のため設けていたトランス部を設けないこととし、また軸倍角１を含む任意の軸倍角を得るために、ステータおよびロータにおける巻線構成等を新規な構成とし、さらに励磁側の磁気回路と出力側の磁気回路の干渉を低減するためにも、ステータおよびロータにおける巻線構成等を新規な構成とする、という手段を講じたものである。
【００２９】
すなわち、ブラシレスレゾルバにおいて回転トランスを使用しないこととし、スロットを有するロータ鉄心とステータ鉄心の一組によりレゾルバを構成することで、コストを低減するものである。また、各鉄心には相互に９０°位相のずれた２相の巻線を施し、励磁巻線ならびに出力巻線の回転角、およびロータ鉄心ならびにステータ鉄心のスロット数の組合せを変えることにより、軸倍角１を含む任意の軸倍角を得るものである。係る構成により、軸倍角はスロット数および巻線構成によって決定されるため、ロータ鉄心形状が軸倍角によって限定されることはなく、扁芯などレゾルバ構成上とることのできない不利な形状でロータ鉄心を構成することなく、軸倍角１のレゾルバを構成することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。なお、同一機能を有する同一構成要素に対しては、先に説明した従来技術に係る図７も含めて、同一の符号を付して説明する。
【００３１】
【構成】
図１は、本発明のブラシレスレゾルバの構造を示す半断面図である。図において本発明のブラシレスレゾルバ１０は、ステータ３側からロータ４側へレゾルバ励磁信号を非接触で伝達するための励磁信号伝達手段と、検出すべき回転角に応じて該レゾルバ励磁信号を変調するためのレゾルバ部７と、を備え、該レゾルバ部７が該励磁信号伝達手段を兼ねるものであることを主たる構成とする。該レゾルバ部７は、スロットを有し、かつ巻線（以下「ロータ巻線」ともいう。）４４の施されたロータ鉄心４３からなるロータ４、および、スロットを有し、かつ巻線（以下、「ステータ巻線」ともいう。）３４の施されたステータ鉄心３３からなるステータ３、の一組から構成することができる。
【００３２】
すなわち本発明のブラシレスレゾルバは、レゾルバ励磁信号の非接触伝達のためのトランス部を備えず、回転角に応じたレゾルバ励磁信号変調のためのレゾルバ部７のみから主として構成される。
【００３３】
図において、前記ステータ巻線３４は、交流電圧により励磁されて前記ロータ４にレゾルバ励磁信号を伝達するための巻線であるステータ励磁巻線部３４１（図示せず。図２参照。）と、該ロータ４に顕現する検出すべき回転に応じた信号が出力される巻線であるステータ出力巻線部３４２（図示せず。図２参照。）とからなり、該ステータ励磁巻線部３４１および該ステータ出力巻線部３４２は、同一の一のステータ鉄心３３上に設けることとすることができる。一方、前記ロータ巻線４４は、該ステータ励磁巻線部３４１からのレゾルバ励磁信号伝達を受けるための巻線であるロータ励磁巻線４４１（図示せず。図２参照。）と、該ステータ出力巻線部３４２に出力信号を発生させるための巻線であるロータ出力巻線４４２（図示せず。図２参照。）とからなるロータ巻線部４４を構成しており、該ロータ励磁巻線４４１および該ロータ出力巻線４４２は同一の一のロータ鉄心４３上に設けられることとすることができる。該ステータ鉄心３３および該ロータ鉄心４３はともに、プレス加工により製造するものとすることができる。
【００３４】
図において本発明のブラシレスレゾルバの構造は、ステータ鉄心３３およびステータ巻線３４からなるステータ３を有し、かつ、ロータ鉄心４３およびロータ巻線４４からなるロータ４を有しており、該ステータ３および該ロータ４は、検出すべき回転角に応じて該レゾルバ励磁信号を変調するためのレゾルバ部７を成しており、さらに該ロータ４が設けられるロータ軸１、該ステータ巻線３４に接続されたリード線８、および該ステータ３ならびに該ロータ４を収容するケース２を備えることを基本的な構成とする。
【００３５】
しかし本発明においては、該ロータ軸１、または該ケース２の少なくともいずれか一方を備えないこととする構成をとることもできる。すなわち本発明のブラシレスレゾルバは、上述したレゾルバ構成をとる限り、該ロータ軸１を設けずに、あるいは該ケース２によりレゾルバ部を収容することをせずに、または該ロータ軸１も該ケース２もともに設けずに構成することができる。
【００３６】
【作用】
図１において本発明のブラシレスレゾルバは上述のように構成されているため、ステータ３側からロータ４側へのレゾルバ励磁信号の非接触伝達は、回転トランスではなくレゾルバ部７により行われ、検出すべき回転角に応じた該レゾルバ励磁信号の変調もまたレゾルバ部７によりなされる。該レゾルバ部７は、スロットを有ステータ巻線４４の施されたロータ鉄心４３からなるロータ４、および、スロットを有しロータ巻線３４の施されたステータ鉄心３３からなるステータ３、の一組のみから構成できるため、レゾルバ構成を簡素にし、製造コストを低減することができる。
【００３７】
図において前記ステータ巻線３４においては、これを構成するステータ励磁巻線部３４１（図示せず。図２参照。）が交流電圧により励磁されて前記ロータ４にレゾルバ励磁信号が伝達される。また、該ロータ４に顕現する検出すべき回転角度に応じた信号が、同じく該ステータ巻線３４を構成するステータ出力巻線部３４２（図示せず。図２参照。）に出力される。
【００３８】
つまり、該ステータ励磁巻線部３４１（図示せず。図２参照。）に交流電圧が印加され、これによって生じた磁束により、磁気回路を構成する後記ロータ励磁巻線４４１（図示せず。図２参照。）には電圧が励起されて電流が生じ、これと回路を構成する後記ロータ出力巻線４４２（図示せず。図２参照。）において出力される磁束が生じて、これと磁気回路を構成する前記ステータ出力巻線３４１（図示せず。図２参照。）に、検出すべき回転角度に応じた電圧が出力され、電気信号が発生する。
【００３９】
該ステータ励磁巻線部３４１および該ステータ出力巻線部３４２は、同一の一のステータ鉄心３３上に設けることができるため、製造工程において部品個数を最少にとどめ、製造コストを削減することができる。
【００４０】
一方、前記ロータ巻線４４においては、これを構成するロータ励磁巻線４４１（図示せず。図２参照。）が該ステータ励磁巻線部３４１からのレゾルバ励磁信号伝達を受ける。また、同じく該ロータ巻線４４を構成するロータ出力巻線４４２（図示せず。図２参照。）により、前記ステータ出力巻線部３４２において出力信号が発生させられる。
【００４１】
つまり、前記ステータ励磁巻線部３４１（図示せず。図２参照。）に交流電圧が印加され、これによって生じた磁束により、磁気回路を構成する該ロータ励磁巻線４４１（図示せず。図２参照。）には電圧が励起されて電流が生じ、これと回路を構成する該ロータ出力巻線４４２（図示せず。図２参照。）において出力される磁束が生じて、これと磁気回路を構成する前記ステータ出力巻線３４１（図示せず。図２参照。）に、検出すべき回転角度に応じた電圧が出力され、電気信号が発生する。
【００４２】
該ロータ励磁巻線４４１および該ロータ出力巻線４４２は、同一の一のステータ鉄心４３上に設けることができるため、製造工程において部品個数を最少にとどめ、製造コストを削減することができる。
【００４３】
図において本発明のブラシレスレゾルバの構造は、該ロータ軸１、または該ケース２の少なくともいずれか一方を備えないこととし、すなわち本発明のブラシレスレゾルバは、上述したレゾルバ構成をとる限り、該ロータ軸１を設けずに、あるいは該ケース２によりレゾルバ部を収容することをせずに、または該ロータ軸１も該ケース２もともに設けずに構成することができるため、用途に応じた最小限の構成により、部品点数、部品個数を削減し、製造コストを低減することができる。
【００４４】
図１において、本発明のブラシレスレゾルバはトランス部を設けない構成であるため、従来のブラシレスレゾルバにおける問題であった、トランス部からレゾルバ部への磁気回路の干渉は解消され、レゾルバ性能は安定化されたものとなっている。
【００４５】
【構成】
図２は、本発明のブラシレスレゾルバ１０の構成を示す回路図であり、図２（ａ）はステータ３およびロータ４の各構成を示す結線図、図２（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。なお図２は、後述する２相励磁２相出力のレゾルバの構成を示すものでもあるが、ここでは、励磁側と出力側の適宜選択により、１相励磁２相出力、および２相励磁１相出力の信号処理方式をも選択し得る、本発明ブラシレスレゾルバの基本的構成として、説明する。
【００４６】
図２において本発明のブラシレスレゾルバ１０においては、前記ステータ３は、交流電圧により励磁されて前記ロータ４にレゾルバ励磁信号を伝達するための巻線であるステータ励磁巻線部３４１と、該ロータ４に顕現する検出すべき回転に応じた信号が出力される巻線であるステータ出力巻線部３４２とを有し、該ステータ励磁巻線部３４１または該ステータ出力巻線部３４２の少なくともいずれか一方が、相互に９０°位相のずれた２相の巻線を備えたものとして構成される。本発明においては、該ステータ励磁巻線部３４１および該ステータ出力巻線部３４２の双方とも回転角度に対して相互に位相のずれた２相の巻線を備えたものとして構成することができる。
【００４７】
図において、一方前記ロータ４は、該ステータ励磁巻線部３４１からのレゾルバ励磁信号伝達を受けるための巻線であるロータ励磁巻線４４１と、該ステータ出力巻線部３４２に出力信号を発生させるための巻線であるロータ出力巻線４４２とからなるロータ巻線部４４を有し、該ロータ励磁巻線４４１と該ロータ出力巻線４４２は、相互に９０°位相のずれた２相の巻線となるように構成される。
【００４８】
図において、前記ステータ励磁巻線部３４１および前記ステータ出力巻線部３４２は、いずれも回転角度に対して相互に位相のずれた２相の巻線、３４１１と３４１２、および３４２５と３４２６を備えており、励磁電圧を印加する相、および出力信号を取り出す相を選択することにより、２相励磁２相出力、１相励磁２相出力、または２相励磁１相出力の、３形式の信号処理方式を選択することができるように構成することができる。
【００４９】
図において本発明のブラシレスレゾルバは、前記ステータ鉄心３３または前記ロータ鉄心４３の少なくともいずれか一方における鉄心のスロット数、前記ステータ励磁巻線部３４１および前記ロータ励磁巻線４４１からなる励磁機能ブロックＢＲにおける極対数、および、前記ステータ出力巻線部３４２および前記ロータ出力巻線４４２からなる出力機能ブロックＢＳにおける極対数、の組合せにおいて、該スロット数、励磁機能ブロックＢＲにおける極対数、または該出力機能ブロックＢＳにおける極対数、のうち少なくともいずれか一つを任意に設定することにより、レゾルバ１回転に対してＮ倍の回転数の角度信号を得ることが可能な構成とすることができる。ただし、Ｎは１以上の整数（自然数）であり、任意の数である。
【００５０】
【作用】
図２において本発明のブラシレスレゾルバは上述のように構成されているため、前記ステータ３においては、前記ステータ励磁巻線部３４１は交流電圧により励磁されて、これにより前記ロータ４にレゾルバ励磁信号が伝達され、ステータ出力巻線部３４２では該ロータ４に顕現する検出すべき回転に応じた信号が出力される。
【００５１】
つまり、前記ステータ励磁巻線部３４１に交流電圧が印加され、これによって生じた磁束により、磁気回路を構成する該ロータ励磁巻線４４１には電圧が励起されて電流が生じ、これと回路を構成する該ロータ出力巻線４４２において出力される磁束が生じて、これと磁気回路を構成する前記ステータ出力巻線３４１に、検出すべき回転角度に応じた電圧が出力され、電気信号が発生する。
【００５２】
そして、該ステータ励磁巻線部３４１または該ステータ出力巻線部３４２の少なくともいずれか一方は、その備える２相の巻線においてその位相が相互に９０°ずれたものとなる。本発明においては、該ステータ励磁巻線部３４１および該ステータ出力巻線部３４２の双方とも、その備える２相の巻線（ステータ励磁巻線部３４１については巻線３４１１と３４１２、ステータ出力巻線部３４２については巻線３４２５と３４２６）においてその位相が相互に９０°ずれたものとすることができ、したがって、相互に位相のずれた２相の励磁電圧、および相互に位相のずれた２相の出力電圧を得ることができる。
【００５３】
図において、一方前記ロータ４においては、前記ロータ励磁巻線４４１により前記ステータ励磁巻線部３４１からのレゾルバ励磁信号伝達が受けられ、前記ロータ出力巻線４４２により前記ステータ出力巻線部３４２に出力信号が発生させられる。
【００５４】
つまり、前記ステータ励磁巻線部３４１に交流電圧が印加され、これによって生じた磁束により、磁気回路を構成する該ロータ励磁巻線４４１には電圧が励起されて電流が生じ、これと回路を構成する該ロータ出力巻線４４２において出力される磁束が生じて、これと磁気回路を構成する前記ステータ出力巻線３４１に、検出すべき回転角度に応じた電圧が出力され、電気信号が発生する。
【００５５】
該ロータ励磁巻線４４１と該ロータ出力巻線４４２は、その備える２相の巻線においてその位相が相互に９０°ずれたものとすることができ、したがって、相互に位相のずれた２相の電圧が得られる。
【００５６】
したがって、ステータ４において励磁電圧を印加する相、および出力信号を取り出す相が選択されることにより、２相励磁２相出力、１相励磁２相出力、または２相励磁１相出力の、３形式の信号処理方式が選択され得る。
【００５７】
また、前記スロット数、前記励磁機能ブロックＢＲにおける極対数、または前記該出力機能ブロックＢＳにおける極対数、のうち少なくともいずれか一つが任意に設定されて、レゾルバ１回転に対してＮ倍の回転数の角度信号が得られる。すなわち、前記ステータ鉄心３３のスロット数、前記ロータ鉄心４３のスロット数、該励磁機能ブロックＢＲにおける励磁巻線の構成、および該出力機能ブロックＢＳにおける出力巻線の構成が任意に設定されて、必要な軸倍角が設定される。これにより、軸倍角選択の自由度が増大し、その結果レゾルバ構成・設計の自由度が増大する。ただしＮは１以上の整数（自然数）であり、任意の数である。
【００５８】
図において本発明のブラシレスレゾルバはまた、前記励磁機能ブロックＢＲにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックＢＳにおける極対数ｎとの関係を、ｍ−ｎ＝１、とし、すなわち、該励磁機能ブロックＢＲにおける極対数ｍを該出力機能ブロックＢＳにおける極対数ｎよりも１対多く構成し、かつ前記ロータ４内のロータ励磁巻線４４１とロータ出力巻線４４２の配線において相回転を逆相とし、レゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られる軸倍角１のレゾルバとすることができる。
【００５９】
また、前記励磁機能ブロックＢＲにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックＢＳにおける極対数ｎとの関係を、ｎ−ｍ＝１、とし、すなわち、該励磁機能ブロックＢＲにおける極対数ｍを該出力機能ブロックＢＳにおける極対数ｎよりも１対少なく構成し、前記ロータ４内のロータ励磁巻線４４１とロータ出力巻線４４２の配線において相回転を逆相とし、レゾルバ１回転により回転方向が逆で回転量が１回転分の角度信号が得られるレゾルバとすることができる。
【００６０】
図において本発明のブラシレスレゾルバは、前記励磁機能ブロックＢＲにおけるレゾルバ励磁信号と前記出力機能ブロックＢＳにおける出力信号との間における磁束の干渉を防止するために、該励磁機能ブロックＢＲにおける極対数ｍと、該出力機能ブロックＢＳにおける極対数ｎを異なる数とする構成とすることができる。
【００６１】
【構成】
次に、上述した本発明ブラシレスレゾルバの基本的構成を踏まえ、各信号処理方式のブラシレスレゾルバの構成例について、説明する。
図３は、本発明のブラシレスレゾルバにおいて２相励磁２相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路図であり、図３（ａ）はステータおよびロータの各構成を示す結線図、図３（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。本構成において、ステータはステータ励磁巻線ａ（ｍ極対）、ステータ出力巻線ｃ（ｎ極対)、ロータはロータ励磁巻線ｂ（ｍ極対）、ロータ出力巻線ｄ（ｎ極対）にて構成される。Ｅ１、Ｅ２は励磁信号であり、Ｅ５、Ｅ６は出力信号である。理論式は数式１の〈１〉〜〈６〉のとおりである。数式中、Ｋ、Ｋ１、Ｋ２は変圧比、ωは角速度（ｒａｄ／ｓ）、ｔは時間（ｓ）、θは回転角（ｒａｄ）である。以下も同じである。
【００６２】
すなわち２相励磁２相出力の信号処理方式により、得られる出力信号Ｅ５およびＥ６は、それぞれ励磁信号Ｅ１およびＥ２と比べて（ｍ＋ｎ）θだけ位相のずれた信号である。
【００６４】
ここで、ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えて、相回転を変更すれば理論式は数式２の〈７〉、〈８〉にて表される。
【００６５】
すなわちこの場合、２相励磁２相出力の信号処理方式により、得られる出力信号Ｅ５およびＥ６は、それぞれ励磁信号Ｅ１およびＥ２と比べて（ｍ−ｎ）θだけ位相のずれた信号となる。
【００６７】
図４は、本発明のブラシレスレゾルバにおいて１相励磁２相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路図であり、図４（ａ）はステータおよびロータの各構成を示す結線図、図４（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。本構成において、ステータはステータ励磁巻線ａ（ｍ極対）、ステータ出力巻線ｃ（ｎ極対)、ロータはロータ励磁巻線ｂ（ｍ極対）、ロータ出力巻線ｄ（ｎ極対）にて構成される。Ｅ１は励磁信号であり、Ｅ５、Ｅ６は出力信号である。理論式は数式３の〈１１〉、〈１２〉のとおりである。
【００６８】
すなわち１相励磁２相出力の信号処理方式により、得られる出力信号Ｅ５およびＥ６は、励磁信号Ｅ１と比べて軸倍角は（ｍ＋ｎ）倍となり、すなわち１回転で（ｍ＋ｎ）回転分の角度信号が得られる。
【００７０】
ここで、ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えて、相回転を変更すれば理論式は数式４の〈１３〉、〈１４〉にて表される。
【００７１】
すなわちこの場合、１相励磁２相出力の信号処理方式により、得られる出力信号Ｅ５およびＥ６は、励磁信号Ｅ１と比べて軸倍角は（ｍ−ｎ）倍となり、すなわち１回転で（ｍ−ｎ）回転分の角度信号が得られる。
【００７３】
図５は、本発明のブラシレスレゾルバにおいて２相励磁１相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路図であり、図５（ａ）はステータおよびロータの各構成を示す結線図、図５（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。本構成において、ステータはステータ励磁巻線ａ（ｍ極対）、ステータ出力巻線ｃ（ｎ極対)、ロータはロータ励磁巻線ｂ（ｍ極対）、ロータ出力巻線ｄ（ｎ極対）にて構成される。Ｅ１、Ｅ２は励磁信号であり、Ｅ５は出力信号である。理論式は数式５の〈１７〉のとおりである。
【００７４】
すなわち２相励磁１相出力の信号処理方式により、得られる出力信号Ｅ５は、励磁信号Ｅ１、Ｅ２と比べて（ｍ＋ｎ）θだけ位相のずれた信号である。
【００７６】
ここで、ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えて、相回転を変更すれば理論式は数式６の〈１８〉にて表される。
【００７７】
すなわちこの場合、２相励磁１相出力の信号処理方式により、得られる出力信号Ｅ５は、励磁信号Ｅ１、Ｅ２と比べて（ｍ−ｎ）θだけ位相のずれた信号である。
【００７９】
以上のように、本発明のブラシレスレゾルバにおいて、２相励磁２相出力、１相励磁２相出力、２相励磁１相出力の各信号処理方式のレゾルバを構成することができ、またその位相のずれを任意に構成し、励磁側および出力側における極対数ｍおよびｎの組合せを選択することにより、回転角θに対してＮ倍（軸倍角Ｎ）の角度信号を得ることができる。さらに鉄心のスロット数およびｍ、ｎの組合せにより、必要とするＮ倍の信号を得ることができる。
【００８０】
また、本発明のブラシレスレゾルバは、前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとを異なる数とすることによって、ステータとロータにおいてそれぞれ同一鉄心を用いる際の、励磁信号および出力信号の干渉を防止することができる。ここで、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。以下も同様である。
【００８１】
また、本発明のブラシレスレゾルバは、前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係を、その差が１となるように極を構成することによって、レゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られるように構成することができる。回転方向の等しい軸倍角１のレゾルバを得ようとする場合は、各ブロックにおける極対数ｍとｎの関係をｍ−ｎ＝１、となるように極を構成することにより、これを構成することができる。一方回転方向が逆で回転量が１回転分の角度信号を発生するレゾルバを得ようとする場合は、ｍとｎの関係をｎ−ｍ＝１、となるように極を構成するとともに、前記ロータ内のロータ励磁巻線とロータ出力巻線の配線において相回転を逆相とすることにより、これを構成することができる。
【００８２】
本発明のブラシレスレゾルバに用いられるロータは、上述のように２相の巻線の施されたスロットを有する鉄心からなるものであり、該２相の巻線は、レゾルバ信号変調のために相互に９０°位相がずれたものとして構成されており、これにより上述した本発明のブラシレスレゾルバにおけるさまざまな信号変調がなされる。
【００８３】
すなわち本発明のブラシレスレゾルバは、レゾルバ部として、２相の巻線からなるステータ励磁巻線部、ならびにステータ出力巻線部を構成する巻線が施されたステータ、およびロータ励磁巻線ならびにロータ出力巻線の計２相の巻線が施されたロータ、を有しており、該ステータ励磁巻線と該ロータ励磁巻線からなる励磁機能ブロックにおける極対数をｍとしたとき、該ロータには次のような信号が発生する。
【００８４】
（Ａ）該ステータ励磁巻線部において２相ともに励磁電圧が印加された場合には、該ロータの巻線においては、
〔数式〕Ｅ３＝Ｋ１Ｅsin（ωｔ＋ｍθ）、Ｅ４＝Ｋ１Ｅcos（ωｔ＋ｍθ）
で表される２の信号Ｅ３、Ｅ４が得られる。
（Ｂ）該ステータ励磁巻線部において１相のみに励磁電圧が印加された場合には、該ロータの巻線においては、
〔数式〕Ｅ３＝Ｋ１Ｅ１cos（ｍθ）、Ｅ４＝Ｋ１Ｅ１sin（ｍθ）
で表される２の信号Ｅ３、Ｅ４が得られる。これらの信号に基づいて、ステータ出力巻線部における出力信号Ｅ５、Ｅ６が決定される。各文字の意味は、先に述べたとおり、Ｋ１は変圧比、ＥおよびＥ１は励磁信号、ωは角速度、ｔは時間、θは回転角である。
【００８５】
【実施例】
本発明のブラシレスレゾルバにおける入出力巻線の構成を、１相励磁２相出力の場合（図４参照）を例に、以下に示す。ｍおよびｎの組み合わせを変えることにより、回転角度θに対してＮ（軸倍角Ｎ）倍の角度信号が得られる。このときＮ倍の信号は例にとどまらず、鉄心のスロット数およびｍ、ｎとの組み合わせにより、必要とするＮ倍の信号を得ることができる。以下の各式において、θは回転角度、ｍは励磁側極対数、ｎは出力側極対数である。
【００８６】
１．励磁側および出力側における極対数がそれぞれ、ｍ＝１、ｎ＝２の場合の出力信号は数式７に示したようになる。軸倍角は３となり、１回転で３回転分の角度信号が得られるブラシレスレゾルバが構成される。
【００８７】
２．励磁側および出力側における極対数がそれぞれ、ｍ＝３、ｎ＝１の場合の出力信号は数式８に示したようになる。軸倍角は４となり、１回転で４回転分の角度信号が得られるブラシレスレゾルバが構成される。
【００８９】
３．励磁側および出力側における極対数がそれぞれ、ｍ＝８、ｎ＝７で、相回転が逆の場合の出力信号は数式９に示したようになる。軸倍角は１となり、１回転で１回転分の角度信号が得られるブラシレスレゾルバが構成される。
【００９１】
４．励磁側および出力側における極対数がそれぞれ、ｍ＝１、ｎ＝２で、相回転が逆の場合の出力信号は数式１０に示したようになる。相回転が逆で、１回転で１回転分の角度信号が得られるブラシレスレゾルバが構成される。
【００９３】
図６は、上記実施例３．の構成のブラシレスレゾルバにおいて実測した、軸角度と出力信号レベルの関係を示すグラフ図である(ｍ＝８、ｎ＝７、 相回転逆の場合)。軸倍角は１となり、１回転で１回転分の角度信号が得られるブラシレスレゾルバが構成されていることが示されている。図において、横軸に表す軸角度の単位は、ｒａｄではなく、°（度）である。
【００９５】
【発明の効果】
本発明によれば、上述のように構成されているため、ブラシレスレゾルバの製造コストの低減を可能とするとともに、軸倍角１を含む任意の軸倍角を得ることができる。すなわち製造面からは、回転トランス部を不要とする簡素な構成により、部品個数あるいは部品点数、および製造工程数を削減することができ、製造コストを低減することができる。
【００９６】
また、軸倍角１を含む任意の軸倍角を、鉄心形状における扁芯など不利な構成をとることなく得ることができ、検出精度や検出分解能等の点で用途に応じた任意のレゾルバ構成をとることができる。すなわち、軸倍角選択自由度が増大し、可能な信号処理方式の多様性とも相まって、レゾルバ構成の自由度増大を図ることができる。
【００９７】
さらに性能面からは、トランス部不要の構成としたことにより、励磁側の磁気回路と出力側の磁気回路の干渉の問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のブラシレスレゾルバの構造を示す半断面図である。
【図２】 本発明のブラシレスレゾルバ１０の構成を示す回路図であり、図２（ａ）はステータ３およびロータ４の各構成を示す結線図、図２（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。
【図３】 本発明のブラシレスレゾルバにおいて２相励磁２相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路図であり、図３（ａ）はステータおよびロータの各構成を示す結線図、図３（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。
【図４】 本発明のブラシレスレゾルバにおいて１相励磁２相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路図であり、図４（ａ）はステータおよびロータの各構成を示す結線図、図４（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。
【図５】 本発明のブラシレスレゾルバにおいて２相励磁１相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路図であり、図５（ａ）はステータおよびロータの各構成を示す結線図、図５（ｂ）はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図である。
【図６】 実施例３．の構成のブラシレスレゾルバにおいて実測した、軸角度と出力信号レベルの関係を示すグラフ図である(ｍ＝８、ｎ＝７、 相回転逆の場合)。
【図７】 従来のブラシレスレゾルバの半断面図である。
【符号の説明】
１…軸、 ２…ケース、 ３…ステータ、 ４…ロータ、 ８…リード線、 １０…ブラシレスレゾルバ、 ３３…ステータ鉄心、 ３４…ステータ巻線、 ４３…ロータ鉄心、 ４４…ロータ巻線、 ３４１…ステータ励磁巻線部、 ３４２…ステータ出力巻線部、 ４４１…ロータ励磁巻線、 ４４２…ロータ出力巻線、 ３４１１、３４１２、３４２５、３４２６…ステータ巻線、 ＢＲ…励磁機能ブロック、 ＢＳ…出力機能ブロック、 Ｅ１、Ｅ２…励磁電圧、 Ｅ５、Ｅ６…出力電圧
Claims (7)
- ステータ側からロータ側へレゾルバ励磁信号を非接触で伝達するための励磁信号伝達手段を兼ねるレゾルバ部を有するブラシレスレゾルバにおいて、該レゾルバ部は、スロットを有し巻線（「ロータ巻線」ともいう。）の施されたロータ鉄心からなるロータおよびスロットを有し巻線（「ステータ巻線」ともいう。）の施されたステータ鉄心からなるステータ、の一組から構成されており、
該ステータ巻線は、交流電圧により励磁されて該ロータにレゾルバ励磁信号を伝達するための巻線であるステータ励磁巻線部と、該ロータに顕現する検出すべき回転に応じた信号が出力される巻線であるステータ出力巻線部とからなり、該ステータ励磁巻線部は２相の巻線からなり、該ステータ励磁巻線部および該ステータ出力巻線部は同一の一の該ステータ鉄心上に設けられ、該ロータ巻線は、該ステータ励磁巻線部からのレゾルバ励磁信号伝達を受けるための巻線であるロータ励磁巻線と、該ステータ出力巻線部に出力信号を発生させるための巻線であるロータ出力巻線の計２相の巻線からなるロータ巻線部を構成しており、該ロータ励磁巻線および該ロータ出力巻線は同一の一の該ロータ鉄心上に設けられており、該ステータ励磁巻線部と該ロータ励磁巻線からなる励磁機能ブロックにおける極対数をｍとしたとき、
（Ａ）該ステータ励磁巻線部において２相ともに励磁電圧が印加された場合には、該ロータの巻線には、
〔数式〕
Ｅ１＝Ｅsinωｔ、Ｅ２＝Ｅcosωｔ としたとき、
Ｅ３＝Ｋ１Ｅsin（ωｔ＋ｍθ）、Ｅ４＝Ｋ１Ｅcos（ωｔ＋ｍθ）
で表される２の信号Ｅ３およびＥ４が得られ、
（Ｂ）該ステータ励磁巻線部において１相のみに励磁電圧が印加された場合には、該ロータの巻線には、
〔数式〕
Ｅ３＝Ｋ１Ｅ１cos（ｍθ）、Ｅ４＝Ｋ１Ｅ１sin（ｍθ）
で表される２の信号Ｅ３およびＥ４が得られる巻線構造を備えており（ただし、Ｋ１は変圧比、Ｅは入力信号、Ｅ１およびＥ２は励磁信号、ωは角速度、ｔは時間、θは回転角とする。）、さらに、ブラシレスレゾルバにおける励磁信号Ｅ１、Ｅ２、および出力信号Ｅ５、Ｅ６が、
（Ｉ）信号処理方式が２相励磁２相出力の場合は、
〔数式〕
Ｅ１＝Ｅsinωｔ−−−−〈１〉
Ｅ２＝Ｅcosωｔ−−−−〈２〉
Ｅ５＝ＫＥsin｛ωｔ＋（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈５〉
Ｅ６＝ＫＥcos｛ωｔ＋（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈６〉
で表され、ただしロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されている場合の出力信号は、
〔数式〕
Ｅ５＝ＫＥsin｛ωｔ＋（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈７〉
Ｅ６＝ＫＥcos｛ωｔ＋（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈８〉
で表されるものであり、
（II）信号処理方式が１相励磁２相出力の場合は、
〔数式〕
Ｅ１＝Ｅsinωｔ−−−−〈１〉
Ｅ５＝ＫＥ１cos｛（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈１１〉
Ｅ６＝ＫＥ１sin｛（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈１２〉
で表され、ただしロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されている場合の出力信号は、
〔数式〕
Ｅ５＝ＫＥ１cos｛（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈１３〉
Ｅ６＝ＫＥ１sin｛（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈１４〉
で表されるものであり、
（III）信号処理方式が２相励磁１相出力の場合は、
〔数式〕
Ｅ１＝Ｅsinωｔ−−−−〈１〉
Ｅ２＝Ｅcosωｔ−−−−〈２〉
Ｅ５＝ＫＥsin｛ωｔ＋（ｍ＋ｎ）θ｝−−−−〈１７〉
で表されただしロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されている場合の出力信号は、
〔数式〕
Ｅ５＝ＫＥsin｛ωｔ＋（ｍ−ｎ）θ｝−−−−〈１８〉
で表されるものであることを特徴とする、ブラシレスレゾルバ（ただし、Ｋ１およびＫは変圧比、Ｅ１およびＥ２は励磁信号、Ｅは入力信号、ωは角速度、ｔは時間、θは回転角、ｍは前記励磁機能ブロックにおける極対数、ｎは前記出力機能ブロックにおける極対数、とする。）。 - 前記ステータ鉄心または前記ロータ鉄心の少なくともいずれか一方における鉄心のスロット数、前記ステータ励磁巻線部および前記ロータ励磁巻線からなる励磁機能ブロックにおける極対数、および、前記ステータ出力巻線部および前記ロータ出力巻線からなる出力機能ブロックにおける極対数、の組合せにおいて、これらのうち少なくともいずれか一つが任意に設定されていることにより、レゾルバ１回転に対してＮ倍の回転数の角度信号を得ることができることを特徴とする、請求項１に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、Ｎは１以上の整数であり、任意の数である。）。
- 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係が、ｍ−ｎ＝１、であり、前記ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されていることにより、レゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、軸倍角１のレゾルバが構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
- 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと、前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係が、ｎ−ｍ＝１、であり、前記ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されていることにより、レゾルバ１回転により回転量が１回転分の角度信号が得られるレゾルバが構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
- 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係は、その差が１となるように極対が構成されていることによってレゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、ｍとｎの関係がｍ−ｎ＝１ であり、前記ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されていることにより、回転方向が励磁信号と等しい軸倍角１の角度信号の発生が得られ、極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎが異なる数であることによって、励磁信号および出力信号の干渉を防止できることを特徴とする、請求項１または２に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
- 前記励磁機能ブロックにおける極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎとの関係は、その差が１となるように極対が構成されていることによってレゾルバ１回転により１回転分の角度信号が得られ、ｍとｎの関係がｎ−ｍ＝１ であり、前記ロータ内の入力と出力コイル間の配線を変えたことによって出力される信号の符号が変更されていることにより、回転量が１回転分の角度信号の発生が得られ、極対数ｍと前記出力機能ブロックにおける極対数ｎが異なる数であることによって、励磁信号および出力信号の干渉を防止できることを特徴とする、請求項１または２に記載のブラシレスレゾルバ（ただし、ｍ、ｎはともに、正の整数であり、任意の数である。）。
- 請求項１ないし６のいずれかに記載のブラシレスレゾルバに用いるためのロータであって、該ロータは２相の巻線の施されたスロットを有する鉄心からなることを特徴とする、ブラシレスレゾルバ用ロータ。
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