JP5197456B2 - 回転角度検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、クローポール型の固定子を用いたＶＲ型の回転角度検出装置に関する。

これまでのＶＲ型の回転角度検出装置、例えば、ＶＲ型レゾルバの固定子コアは、軸中心に向かって伸びる複数の磁極を備えた構造を有している。この構造では、固定子コアの複数の磁極に巻線を巻回することにより複数のコイルが形成されている。そしてこの複数のコイルを利用して１相の励磁コイルと２相の出力コイルが構成される構造とされている。このようなＶＲ型レゾルバの構造は、例えば特許文献１に記載されている。

特開２００８−８２９９６号公報（図３）

従来のＶＲ型レゾルバでは、固定子コアの内周側に突出した複数の磁極に、励磁コイル、出力コイルを巻かなくてはならないので、巻線の工程が多く、製造工程が煩雑であるという問題があった。本発明は、巻線の工程が削減でき、製造工程がより簡略化できるＶＲ型回転角度検出装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、回転子と、この回転子の外側に配置された固定子とを備え、軸倍角がｎＸ（ｎは２以上の偶数）であるＶＲ型回転角度検出装置において、前記固定子は、第１のコイルを内蔵した第１のクローポール型固定子と、前記第１のコイルに対して位相差を有する出力が得られる第２のコイルを内蔵した第２のクローポール型固定子とを備え、前記第１のクローポール型固定子および前記第２のクローポール型固定子は、それぞれｎ個の磁極歯を有し、前記回転子は、前記第１のクローポール型固定子および前記第２のクローポール型固定子のそれぞれが備えた前記磁極歯に対向可能な突極を備えていることを特徴とする回転角度検出装置である。

請求項１に記載の発明によれば、第１のコイルおよび第２のコイルに周期的な励磁信号を供給した状態において、回転子が回転すると、回転子の突極と各固定子における上下の隣接した磁極歯の隙間部分との間の距離が周期的に変化する。これにより、第１のコイルおよび第２のコイルに位相差を有した周期的な磁気抵抗の変化が生じる。この磁気抵抗の変化により励磁信号が変調され、各相のコイルに位相差を有した電流が流れる。そしてこの各相に流れる電流の変化を示す２つの関数の関係から、回転子の角度が算出される。なお、請求項１に記載の発明には、更に第３（あるいはそれ以上）のクローポール型固定子を含む構成も含まれる。この場合、３つ以上の相の出力が得られ、各相の出力を記述する関数に基づいて、回転子の固定子に対する回転角が算出される。

請求項２に記載の発明は、回転子と、この回転子の外側に配置された固定子とを備え、軸倍角がｎＸ（ｎは２以上の偶数）であるＶＲ型回転角度検出装置において、前記固定子は、ｓｉｎ相コイルを内蔵した第１のクローポール型固定子と、前記ｓｉｎ相コイルに対して位相差が９０°ずれた出力が得られるｃｏｓ相コイルを内蔵した第２のクローポール型固定子とを備え、前記第１のクローポール型固定子および前記第２のクローポール型固定子は、それぞれｎ個の磁極歯を有し、前記回転子は、前記第１のクローポール型固定子および前記第２のクローポール型固定子のそれぞれが備えた前記磁極歯に対向可能な突極を備えていることを特徴とする回転角度検出装置である。

請求項２に記載の発明によれば、ｓｉｎ相コイルおよびｃｏｓ相コイルに周期的な励磁信号を供給した状態において、回転子が回転すると、回転子の突極と各固定子における上下の隣接した磁極歯の隙間部分との間の距離が周期的に変化する。これにより、ｓｉｎ相コイルおよびｃｏｓ相コイルに位相差が９０°ずれた周期的な磁気抵抗の変化が生じる。この磁気抵抗の変化により励磁信号が変調され、各相のコイルにｓｉｎ関数とｃｏｓ関数により記述される電流が流れる。この各相に流れる電流の変化を示す２つの関数の関係から、回転子の角度が算出される。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第１のクローポール型固定子のｎ個の磁極歯と、前記第２のクローポール型固定子のｎ個の磁極歯とは、周方向において互いに（機械角９０°／軸倍角ｎ）のずれを有して配置されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記回転子は、前記第１のクローポール型固定子の内側に配置されたｎ個の突極を外周に備えた第１の回転子と、前記第２のクローポール型固定子の内側に配置されたｎ個の突極を外周に備えた第２の回転子とを備え、前記第１の回転子の前記ｎ個の突極と前記第２の回転子の前記ｎ個の突極とは、周方向において（機械角９０°／ｎ）のずれを有していることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第１のクローポール型固定子のｎ個の磁極歯と、前記第２のクローポール型固定子のｎ個の磁極歯とは、周方向において互いにずれており、前記回転子は、前記第１のクローポール型固定子の内側に配置されたｎ個の突極を外周に備えた第１の回転子と、前記第２のクローポール型固定子の内側に配置されたｎ個の突極を外周に備えた第２の回転子とを備え、前記第１の回転子の前記ｎ個の突極と前記第２の回転子の前記ｎ個の突極とは、周方向においてずれていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、第１のコイルおよび第２のコイルに励磁信号を流すので、励磁用のコイルを専用に配置する必要がない。また、各コイルの数も従来の構造に比較すると削減される。このため、コイルの数を従来構造に比較して減らすことができ、巻線を巻く工程の工程数を減らすことができる。また、巻線作業も固定子に配置された軸中心方向に延在した突極に巻線を巻く作業ではなく、ボビンに巻線を巻く方法であるので、作業が行いやすくなる。このように、巻線の工程が削減でき、製造工程がより簡略化できる回転角度検出装置が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、ｓｉｎ相コイルとｃｏｓ相コイルとに励磁信号を流すので、励磁用のコイルを専用に配置する必要がない。また、ｓｉｎ相コイルとｃｏｓ相コイルの数も従来の構造に比較すると削減される。このため、コイルの数を従来構造に比較して減らすことができ、巻線を巻く工程の工程数を減らすことができる。また、巻線作業も固定子に配置された軸中心方向に延在した突極に巻線を巻く作業ではなく、ボビンに巻線を巻く方法であるので、作業が行いやすくなる。このように、巻線の工程が削減でき、製造工程がより簡略化できる回転角度検出装置が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、ｓｉｎ相側のクローポール型固定子の角度位置と、ｃｏｓ相側のクローポール型固定子の角度位置とを９０°／ｎずらすことで、ｓｉｎ相コイルとｃｏｓ相コイルとの間で、位相差が９０°ずれた出力を得ている。この構成では、２個のクローポール型固定子に対して一つの回転子を共有した構造にでき、回転子の構造がシンプルとなる。

請求項４に記載の発明によれば、ｓｉｎ相側のクローポール型固定子の角度位置と、ｃｏｓ相側のクローポール型固定子の角度位置とはずらさず、回転子を各固定子に対応させて２つ用意し、この２つの固定子を軸方向で９０°／ｎずらした角度位置とすることで、ｓｉｎ相コイルとｃｏｓ相コイルとの間で、位相差が９０°ずれた出力を得ている。この構成によれば、固定子をずらして連結する必要が無く、固定子側の構成がシンプルとなる。

請求項５に記載の発明によれば、ｓｉｎ相側のクローポール型固定子の角度位置と、ｃｏｓ相側のクローポール型固定子の角度位置とをずらし、更に回転子を各固定子に対応させて２つ用意し、この２つの固定子の角度位置をずらした構造とすることで、ｓｉｎ相コイルとｃｏｓ相コイルとの間で、位相差が９０°ずれた出力を得ている。この構成によれば、構造のバリエーションを増やすことができる。

第１の実施形態のＶＲ型レゾルバの軸方向から見た断面図（Ａ）および断面図（Ｂ）と、軸に垂直な方向から見た断面図（Ｃ）である。 第１の実施形態のＶＲ型レゾルバの構造を示す分解図である。 第１の実施形態の回路構成を示す回路ブロック図である。 第１の実施形態におけるｓｉｎ相コイルとｃｏｓ相コイルとから得られる出力波形型の概要を示す波形図である。 第２の実施形態のＶＲ型レゾルバの軸方向から見た断面図（Ａ）および断面図（Ｂ）と、軸に垂直な方向から見た断面図（Ｃ）である。

（１）第１の実施形態
（ＶＲ型回転角度検出装置の構造）
図１は、第１の実施形態のＶＲ型レゾルバの軸方向から見た断面図（Ａ）および断面図（Ｂ）と、軸に垂直な方向から見た断面図（Ｃ）である。図１（Ａ）は、図１（Ｃ）のＣ−Ｃ’の部分で切断した断面の形状が示されている。図１（Ｂ）は、図１（Ｃ）のＢ−Ｂ’の部分で切断した断面の形状が示されている。図１（Ｃ）は、図１（Ａ）および（Ｂ）におけるＡ−Ｏ−Ａ’の部分で切断した断面の形状が示されている。図２は、第１の実施形態のＶＲ型レゾルバの構造を示す分解図である。

図１および図２には、発明を利用した回転角度検出装置の一例として、軸倍角が４ＸのＶＲ型レゾルバ１００が示されている。ＶＲ型レゾルバ１００は、ｓｉｎ相側固定子１０１とｃｏｓ相側固定子１０２とを軸方向で重ねた構造の固定子部１０３（図２参照）を備えている。固定子部１０３の軸部分には、回転子１０４を収める空洞部分が形成され、そこに回転子１０４が回転可能な状態で収められた構造とされている。

以下、主に図２を参照してＶＲ型レゾルバ１００の構造について説明する。図２には、回転子１０４が示されている。回転子１０４は、図１に示すように、軸方向から見て等角に割り振られた部分に４つの突極を有した磁性材料（例えば珪素鋼材や低炭素鋼材）により構成されている。尚、本発明による回転子の構成は磁性材料に限定されるものではなく、構成要素として磁性材料が含まれていればよい。回転子１０４の軸中心には、図示省略した回転軸が固定され、この回転軸と共に回転子１０４は回転する。

（ｓｉｎ相側固定子１０１の構造）
図２に示されるように、ｓｉｎ相側固定子１０１は、ｓｉｎ相側ヨークＡ２０１を備えている。ｓｉｎ相側ヨークＡ２０１は、磁性材料（例えば珪素鋼材や低炭素鋼材）により構成された略円板形状を有している。ｓｉｎ相側ヨークＡ２０１は、外周に円環形状の壁が設けられ、中央に円形の開口が設けられ、この中央の開口の縁の軸中心を挟んだ位置に対向する２つの磁極歯であるｓｉｎ相側ヨークＡ歯２０１ａが配置されている。

ｓｉｎ相側ヨークＡ２０１外周の円環形状の壁とｓｉｎ相側ヨークＡ歯２０１ａとの間にｓｉｎ相側ボビン２０２が配置される。ｓｉｎ相側ボビン２０２は、絶縁性の材料（例えば樹脂材料）により構成され、その軸回りには、ｓｉｎ相コイル２０３が巻かれている。

ｓｉｎ相側ヨークＡ２０１との間で、ｓｉｎ相側ボビン２０２を挟み込む形でｓｉｎ相側ヨークＢ２０４が配置されている。ｓｉｎ相側ヨークＢ２０４は、ｓｉｎ相側ヨークＡ２０１と同様な材質および構造を有し、ｓｉｎ相側ヨークＡ２０１の上下を反転させ、軸回りに９０°回転させた状態で配置されている。すなわち、ｓｉｎ相側ヨークＢ２０４もｓｉｎ相側ヨークＡ２０１と同様な２つのｓｉｎ相側ヨークＢ歯２０４ａを備え、それらが下方に向いた状態とされている。ｓｉｎ相側ヨークＡ歯２０１ａとｓｉｎ相側ヨークＢ歯２０４ａとは、それぞれ上下から軸方向に延在し、また軸方向から見て、機械角で９０°ずれる関係（９０°捻れた位置関係）とされている。この構造によれば、各２つのｓｉｎ相側ヨークＡ歯２０１ａとｓｉｎ相側ヨークＢ歯２０４ａとは、隙間を有して上下から互い違いに位置した状態とされている。

（ｃｏｓ相側固定子１０２の構造）
図２に示されるように、ｃｏｓ相側固定子１０２は、ｓｉｎ相側固定子１０１と基本的には同様な構造を有している。詳しく説明すると、ｃｏｓ相側固定子１０２は、ｃｏｓ相側ヨークＡ３０１を備えている。ｃｏｓ相側ヨークＡ３０１は、磁性材料（例えば珪素鋼材や低炭素鋼材）により構成された略円板形状を有している。ｃｏｓ相側ヨークＡ３０１は、外周に円環形状の壁が設けられ、中央に円形の開口が設けられ、この中央の開口の縁に、軸中心を挟んだ位置で対向する２つの磁極歯であるｃｏｓ相側ヨークＡ歯３０１ａが配置されている。

ｃｏｓ相側ヨークＡ３０１に対して、ｃｏｓ相側ボビン３０２を挟んだ位置にｃｏｓ相側ヨークＢ３０４が配置されている。ここで、ｃｏｓ相側ボビン３０２は、絶縁性の材料（例えば樹脂材料）により構成され、その軸回りには、ｃｏｓ相コイル３０３が巻かれている。

ｃｏｓ相側ヨークＢ３０４は、ｃｏｓ相側ヨークＡ３０１の上下を反転させ、軸回りに９０°回転させた状態で、配置されている。ｓｉｎ相側固定子１０１の場合と同様に、ｃｏｓ相側ヨークＡ３０１とｃｏｓ相側ヨークＢ３０４とは、間にｃｏｓ相側ボビン３０２を挟んだ状態で配置されている。そして、ｃｏｓ相側ヨークＡ歯３０１ａとｃｏｓ相側ヨークＢ歯３０４ａとは、それぞれ上下から軸方向に延在し、また軸方向から見て、機械角で９０°ずれる関係（９０°捻れた位置関係）とされている。この構造によれば、各２つのｃｏｓ相側ヨークＡ歯３０１ａとｃｏｓ相側ヨークＢ歯３０４ａとは、隙間を有して上下から互い違いに位置した状態とされている。

（固定子部１０３の構成）
固定子部１０３は、ｓｉｎ相側固定子１０１とｃｏｓ相側固定子１０２とを軸方向で軸を同じとして重ねた構造とされている。固定子部１０３の中央には、円形の開口が設けられ、そこに回転子１０４が回転可能な状態で収納される。なお、固定子部１０３は、図示省略したハウジング内に収納された状態で保持され、回転子１０４の図示省略した回転軸を構成する軸部材は、上記図示省略したハウジングにベアリングを介して回転可能な状態で取り付けられる。

図１に示すように、ｓｉｎ相側固定子１０１は、軸方向から見て、ｓｉｎ相側ヨークＡ歯２０１ａが２つと、ｓｉｎ相側ヨークＢ歯２０４ａが２つの計４つの磁極歯が、９０°ずれた４箇所の角度位置に位置する状態（図１（Ｂ）参照）とされている。一方、ｃｏｓ相側固定子１０２は、軸方向から見て、ｃｏｓ相側ヨークＡ歯３０１ａが２つと、ｃｏｓ相側ヨーク固定子Ｂ歯３０４ａが２つの計４つの磁極歯が、９０°ずれた４箇所の角度位置に位置する状態（図１（Ａ）参照）とされている。そして、ｓｉｎ相側固定子１０１とｃｏｓ相側固定子１０２とは、磁極歯の位置が（９０°／４）＝２２．５°ずれた位置関係となるように重ねられている。

（電気的な構成）
図３は、図１および図２に示すＶＲ型レゾルバ１００の電気的な構成を示す回路ブロック図である。図３には、ｓｉｎ相コイル２０３とｃｏｓ相コイル３０３の結線の状態が示されている。この例では、励磁電源４０１から予め決められた周期の励磁信号がｓｉｎ相コイル２０３とｃｏｓ相コイル３０３の両方に供給される。

ｓｉｎ相コイル２０３とｃｏｓ相コイル３０３のそれぞれには、電圧検出用の抵抗４０２と４０３とがそれぞれ直列に接続されている。ｓｉｎ相コイル２０３とｃｏｓ相コイル３０３のそれぞれに流れる電流は、抵抗４０２と４０３の部分で電圧信号に変換される。これら２相の電圧信号のそれぞれは、ｓｉｎ相出力およびｃｏｓ相出力として、増幅器４０４と４０５により増幅され、Ｒ／Ｄ変換器４０６に入力される。Ｒ／Ｄ変換器４０６は、これら２相の出力に基づいて、回転子１０４の回転角に関する情報を演算する。

（動作）
以下、図１〜図３に示すＶＲ型レゾルバの動作の一例を説明する。励磁電源４０１から、励磁のための周期電流をｓｉｎ相コイル２０３とｃｏｓ相コイル３０３に流した状態において、回転子１０４が回転する状態を考える。

この状態において、ｓｉｎ相コイル２０３とｃｏｓ相コイル３０３には、図４に示す波形の電流が流れる。図４は、増幅器４０４によって増幅されるｓｉｎ相出力波形と、増幅器４０５によって増幅されるｃｏｓ相出力波形とを示す波形図である。図４において、ｋｏ、ｋｐは定数であり、ωtは励磁周波数、ｎは軸倍角（この場合は、ｎ＝４）である。

図４に示されるように、周期信号である励磁信号が、回転子１０４の回転周期をＴとした交番信号により変調された出力が、ｓｉｎ相出力波形（Ｉｓｉｎ）およびｃｏｓ相出力波形（Ｉｃｏｓ）として得られる。図４に示すｓｉｎ相出力波形（Ｉｓｉｎ）とｃｏｓ相出力波形（Ｉｃｏｓ）とから、回転子１０４の回転角θの情報が得られる。この回転角θを得る演算は、Ｒ／Ｄ変換器４０６において行われる。

図４に示すような出力波形が得られる原理について簡単に説明する。まず、ｓｉｎ相に着目して説明する。励磁信号（周期電流）が供給されると、互い違いに上下から延在し、隣接するｓｉｎ相側ヨークＡ歯２０１ａの一つとｓｉｎ相側ヨークＢ歯２０４ａの一つとの間の隙間を通る磁束が発生する。

この状態で回転子１０４が回転すると、回転子１０４の４つの突極が、この隙間部分の近くを繰り返し通過する。回転子１０４は磁性材料により構成されているから、上記隙間を通る磁束の磁路に回転子の突極が繰り返し現れる。したがって、この回転子１０４の突極の通過に伴い、上記磁極歯間における磁気抵抗が変化する。この磁気抵抗の変化は、回転子１０４の回転周期の影響を受けたものとなる。そして、この磁気抵抗の変化は、ｓｉｎ相コイル２０３に供給されている励磁信号に変調作用を及ぼし、図４に示すような回転子１０４の回転により変調されたｓｉｎ出力波形が得られる。

同様な原理により、図４に示すｃｏｓ出力波形も得られる。ただし、ｃｏｓ相側固定子１０２がｓｉｎ相側固定子１０１に対して、２２．５°回転した位置状態とされ、また回転子の突極は１周期（１回転）で４回、固定子側の上記磁極歯間の近くを通過するので、ｓｉｎ出力波形に対して２２．５°×４＝９０°の位相差を有したｃｏｓ出力波形がｃｏｓ相出力コイル３０３から得られる。

（優位性）
図１〜図３に示すＶＲ型レゾルバ１００は、磁極歯を上下に２つ計４つ備えたクローポール型の構造を有するｓｉｎ相側固定子１０１と、同様な構造を有し、磁極歯の位置が軸方向から見て、ｓｉｎ相側固定子１０１と９０°／ｎ（ｎは軸倍角）ずれた位置関係となるｃｏｓ相側固定子１０２を軸方向に重ねて固定子部１０３を構成している。そして、固定子部１０３の中央の空洞の部分にｎ個の突極を備えた磁性材料により構成される回転子１０４を回転可能な状態で配置し、各固定子のボビンに巻かれたｓｉｎ相コイルとｃｏｓ相コイルに励磁信号を供給し、ｓｉｎ相コイルとｃｏｓ相コイルに流れる電流の変化を計測し、回転子１０４の回転角に関する情報を得ている。

この構成によれば、コイルは、ｓｉｎ相コイル２０３とｃｏｓ相コイル３０３の二つだけで済む。このため、従来の構造に比較すればコイルの数が削減される。また、これらのコイルは、従来のような回転軸方向に突出した突極に巻く構造ではなく、ボビンに巻く構造であるので、コイルを巻く作業が簡素化される。また、固定子が２つ必要であるが、回転子は１つでよいので、回転子の構造を簡略化できる。

（２）第２の実施形態
ｓｉｎ相出力とｃｏｓ相出力とを得る構成として、回転子の側をｓｉｎ相側回転子とｃｏｓ相側回転子とし、これらｓｉｎ相側回転子とｃｏｓ相側回転子とを同一軸上において、機械角で９０°／ｎ（ｎは２の倍数で軸倍角の数）ずらした構造とする構成も可能である。

図５は、第２の実施形態のＶＲ型レゾルバの軸方向から見た断面図（Ａ）および断面図（Ｂ）と、軸に垂直な方向から見た断面図（Ｃ）である。図５は、図１に対応している。図５には、本発明を利用したＶＲ型レゾルバ５００が示されている。ＶＲ型レゾルバ５００が、図１に示すＶＲ型レゾルバ１００と異なるのは、ｓｉｎ相側固定子とｃｏｓ相側固定子の相対角度位置の関係、回転子の構造の２点である。それ以外は、固定子側の構成の細部や回路構成は、両者で共通である。よって、以下では、異なる構成の部分について説明する。

図５に示すＶＲ型レゾルバ５００では、図１に示すＶＲ型レゾルバ１００と同様な構成を有するｓｉｎ相側固定子１０１とｃｏｓ相側固定子１０２を備えている。ＶＲレゾルバ５００では、ＶＲレゾルバ１００の場合と異なり、ｓｉｎ相側固定子１０１とｃｏｓ相側固定子１０２は、軸方向から見て磁極歯の位置が一致するように重ねられている。つまり、軸方向から見て、ｓｉｎ相側固定子１０１の磁極歯とｃｏｓ相側固定子１０２の磁極歯とが重なる位置関係となるように、ｓｉｎ相側固定子１０１とｃｏｓ相側固定子１０２が重ねられている。

一方、ＶＲレゾルバ５００は、回転子５０１をｓｉｎ相側回転子５０１ａとｃｏｓ相側回転子５０１ｂとを軸方向で重ねた構造としている。これら二つの回転子は、４つの突極を備えた強磁性材料により構成され、軸方向から見て、機械角度位置が（９０°／４）＝２２．５°ずれた位置関係とされている。

この構成によれば、図４に示すのと同様な出力波形が得られる。図５に示すＶＲ型レゾルバ５００は、２つの出力コイル（この例では励磁コイルも兼ねる）に誘導される出力の位相差を生じさせる方法として、固定子側の磁極をずらす（図１の例）のではなく、回転子側の磁極をずらしたものであり、動作の原理は、図１に示す例の場合と同じである。この例では、固定子側の構成が簡素化される優位性がある。

（他の構成）
軸倍角はｎ＝４に限定されず、ｎ＝２やｎ＝６も可能である。この場合、（９０°／ｎ）の計算式を用いて、ｓｉｎ相側固定子とｃｏｓ相側固定子の角度差、あるいはｓｉｎ相側回転子とｃｏｓ相側回転子との角度差を設定すればよい。

第１の実施形態では、ｓｉｎ相側固定子とｃｏｓ相側固定子の機械的な角度差を９０°／ｎとし、ｓｉｎ相側回転子とｃｏｓ相側回転子との機械的な角度差を設けない構成とすることで、ｓｉｎ相出力とｃｏｓ相出力を得るようにしている。また、第２の実施形態では、ｓｉｎ相側固定子とｃｏｓ相側固定子の機械的な角度差を設けない構成とし、ｓｉｎ相側回転子とｃｏｓ相側回転子との機械的な角度差を９０°／ｎとしている。

この構成の応用として、ｓｉｎ相側固定子とｃｏｓ相側固定子との間で機械的な角度差を設け、且つ、ｓｉｎ相側回転子とｃｏｓ相側回転子との間においても機械的な角度差を設け、両角度差の合計を９０°／ｎとすることで、ｓｉｎ相コイルにｓｉｎ相出力を誘起させ、ｃｏｓ相コイルにｃｏｓ相出力を誘起させる構成も可能である。

すなわち、ｓｉｎ相コイルとｃｏｓ相コイルとから位相差が９０°ずれた誘導電流を得る他の方法として、突極の機械角の位置がずれた２つの固定子を用いる構成において、更にｓｉｎ相コイルとｃｏｓ相コイルとの機械角の位置をずらし、２種類の角度のずれの合計により、ｓｉｎ相コイルとｃｏｓ相コイルとから位相差が９０°ずれた誘導電流を得るようにする方法も可能である。

以上が本発明を利用した出力の相数が２であるＶＲ型レゾルバの例であるが、出力の相数を３以上とした回転角度検出装置に本発明を適用することもできる。この場合、クローポール型固定子を出力の相数に合わせた数とし、それを軸方向に並べて配置した構造とすればよい。

例えば、位相差が１２０°の３相出力であれば、３個のクローポール型固定子を軸方向に並べて配置し、各固定子に対応した回転子（勿論共通の回転子でも構わない）を配置した構造とすればよい。この場合、機械角度位置が（１２０°／ｎ）（ｎは軸倍角の数）で順次ずれるように固定子の構造または回転子の構造（あるいはその両方）を調整すればよい。このように、機械的角度位置のずれは、汎用的に、位相差／ｎにより算出することができる。

本発明は、ＶＲ型の回転角度検出装置に利用することができる。

１００…ＶＲ型レゾルバ、１０１…ｓｉｎ相側固定子、１０２…ｃｏｓ相側固定子、１０３…固定子部、１０４…回転子、２０１…ｓｉｎ相側ヨークＡ、２０１ａ…ｓｉｎ相側ヨークＡ歯、２０２…ｓｉｎ相側ボビン、２０３…ｓｉｎ相コイル、２０４…ｓｉｎ相側ヨークＢ、２０４ａ…ｓｉｎ相側ヨークＢ歯、３０１…ｃｏｓ相側ヨークＡ、３０１ａ…ｃｏｓ相側ヨークＡ歯、３０２…ｃｏｓ相側ボビン、３０３…ｃｏｓ相コイル、３０４…ｃｏｓ相側ヨークＢ、３０４ａ…ｃｏｓ相側ヨークＢ歯、４０１…励磁電源、４０２，４０３…抵抗、４０４，４０５…増幅器、４０６…Ｒ／Ｄ変換器、５００…ＶＲレゾルバ、５０１…回転子、５０１ａ…ｓｉｎ相側回転子、５０１ｂ…ｃｏｓ相側回転子。

Claims (5)

1. 回転子と、この回転子の外側に配置された固定子とを備え、軸倍角がｎＸ（ｎは２以上の偶数）であるＶＲ型回転角度検出装置において、
   前記固定子は、第１のコイルを内蔵した第１のクローポール型固定子と、前記第１のコイルに対して位相差を有する出力が得られる第２のコイルを内蔵した第２のクローポール型固定子とを備え、
   前記第１のクローポール型固定子および前記第２のクローポール型固定子は、それぞれｎ個の磁極歯を有し、
   前記回転子は、前記第１のクローポール型固定子および前記第２のクローポール型固定子のそれぞれが備えた前記磁極歯に対向可能な突極を備えていることを特徴とする回転角度検出装置。
2. 回転子と、この回転子の外側に配置された固定子とを備え、軸倍角がｎＸ（ｎは２以上の偶数）であるＶＲ型回転角度検出装置において、
   前記固定子は、ｓｉｎ相コイルを内蔵した第１のクローポール型固定子と、前記ｓｉｎ相コイルに対して位相差が９０°ずれた出力が得られるｃｏｓ相コイルを内蔵した第２のクローポール型固定子とを備え、
   前記第１のクローポール型固定子および前記第２のクローポール型固定子は、それぞれｎ個の磁極歯を有し、
   前記回転子は、前記第１のクローポール型固定子および前記第２のクローポール型固定子のそれぞれが備えた前記磁極歯に対向可能な突極を備えていることを特徴とする回転角度検出装置。
3. 前記第１のクローポール型固定子のｎ個の磁極歯と、前記第２のクローポール型固定子のｎ個の磁極歯とは、周方向において互いに（機械角９０°／軸倍角ｎ）のずれを有して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の回転角度検出装置。
4. 前記回転子は、前記第１のクローポール型固定子の内側に配置されたｎ個の突極を外周に備えた第１の回転子と、前記第２のクローポール型固定子の内側に配置されたｎ個の突極を外周に備えた第２の回転子とを備え、
   前記第１の回転子の前記ｎ個の突極と前記第２の回転子の前記ｎ個の突極とは、周方向において（機械角９０°／ｎ）のずれを有していることを特徴とする請求項２に記載の回転角度検出装置。
5. 前記第１のクローポール型固定子のｎ個の磁極歯と、前記第２のクローポール型固定子のｎ個の磁極歯とは、周方向において互いにずれており、
   前記回転子は、前記第１のクローポール型固定子の内側に配置されたｎ個の突極を外周に備えた第１の回転子と、前記第２のクローポール型固定子の内側に配置されたｎ個の突極を外周に備えた第２の回転子とを備え、
   前記第１の回転子の前記ｎ個の突極と前記第２の回転子の前記ｎ個の突極とは、周方向においてずれていることを特徴とする請求項２に記載の回転角度検出装置。

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