特許 6720032 回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6720032

(24)【登録日】2020年6月19日

(45)【発行日】2020年7月8日

(54)【発明の名称】回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 29/08 20060101AFI20200629BHJP

【ＦＩ】

   H02K29/08

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-176422(P2016-176422)

(22)【出願日】2016年9月9日

(65)【公開番号】特開2018-42421(P2018-42421A)

(43)【公開日】2018年3月15日

【審査請求日】2019年3月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000144027

【氏名又は名称】株式会社ミツバ

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(72)【発明者】

【氏名】森本 典樹

(72)【発明者】

【氏名】萩村 将巳

【審査官】 安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２２０４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２２０７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０７７０８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８７０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２９０２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ２９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のティースが周方向に並んで配置され、隣接する前記ティース間にスロットが形成されているステータと、
前記複数のティースに巻回され、相数が２相に設定されているコイルと、
前記ステータに対して回転可能に設けられ、周方向に沿って磁極が交互となるように配置された複数のマグネットを有するロータと、
複数の前記スロットのうちの何れかに配置され、前記マグネットの磁束を検出する第１磁気センサおよび第２磁気センサと、
前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサを収容するセンサケースと、
を備え、
Ｂ、Ｌ、Ｍ、ＮおよびＸを自然数とし、前記スロットの個数をＳとし、前記マグネットの磁極数をＰとし、
Ｘ＝９０（２Ｌ−１）／｛（３６０／Ｓ）×（Ｐ／２）｝
を満たすＬのうち、最少の値をＡとすると、
前記スロットの個数Ｓ、前記磁極数Ｐ、および前記第１磁気センサと前記第２磁気センサとの間の電気角θは、
Ｓ＝２Ｎ
Ｐ＝Ｓ±２
θ＝９０（２Ｂ−１）
Ｂ＜Ａ
を満たすように設定されており、
前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサの少なくとも何れか一方が前記スロットの周方向の中心からずれた位置に配置されるように前記センサケースに収容されており、
少なくとも１つの前記ティースには、前記スロット側の一部に、前記センサケースのうちの前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサの少なくとも何れか一方が収容された箇所を受け入れ可能な凹部が形成されていることを特徴とする回転電機。

【請求項2】

前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサは、１つの前記スロットに配置されており、該スロットを形成する２つの前記ティースに、前記凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。

【請求項3】

前記マグネットの磁束を検出する第３磁気センサを備え、
前記複数のマグネットのうちの１つは、
隣接する前記マグネットの磁極とは異極の主磁極部と、
隣接する前記マグネットの磁極と同極の副磁極部と、
を有し、
前記主磁極部と前記副磁極部とが前記ロータの回転軸線方向に隣接配置されており、
前記主磁極部に対応する位置に、前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサが配置されていると共に、前記副磁極部に対応する位置に、前記第３磁気センサが配置されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。

【請求項4】

前記第３磁気センサは、前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサが配置されている前記スロットと同一のスロットに配置されていることを特徴とする請求項３に記載の回転電機。

【請求項5】

複数のティースが周方向に並んで配置され、隣接する前記ティース間にスロットが形成されているステータと、
前記複数のティースに巻回され、相数が３相に設定されているコイルと、
前記ステータに対して回転可能に設けられ、周方向に沿って磁極が交互となるように配置された複数のマグネットを有するロータと、
複数の前記スロットのうちの何れかに配置され、前記マグネットの磁束を検出する第１磁気センサ、第２磁気センサおよび第３磁気センサと、
前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサおよび前記第３磁気センサを収容するセンサケースと、
を備え、
隣接する少なくとも２つの前記ティースが同相のティースに設定されており、
Ｂ、Ｃ、Ｍ、ＮおよびＸを自然数とし、前記スロットの個数をＳとし、前記マグネットの磁極数をＰとし、
Ｘ＝１２０Ｍ／｛（３６０／Ｓ）×（Ｐ／２）｝
を満たすＭのうち、最少の値をＡとすると、
前記スロットの個数Ｓ、前記磁極数Ｐ、前記第１磁気センサと前記第２磁気センサとの間の電気角θ１、および前記第２磁気センサと前記第３磁気センサとの間の電気角θ２は、
Ｓ＝３Ｎ
Ｓが偶数のとき、Ｐ＝Ｓ±２
Ｓが奇数のとき、Ｐ＝Ｓ±１
θ１＝１２０＋３６０（Ｂ−１）
θ２＝１２０＋３６０（Ｃ−１）
θ１＋θ２＜２４０Ａ
を満たすように設定されており、
前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサおよび前記第３磁気センサの少なくとも何れか１つが前記スロットの周方向の中心からずれた位置に配置されるように前記センサケースに収容されており、
少なくとも１つの前記ティースには、前記スロット側の一部に、前記センサケースのうちの前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサおよび前記第３磁気センサの何れかが収容された箇所を受け入れ可能な凹部が形成されていることを特徴とする回転電機。

【請求項6】

前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサおよび前記第３磁気センサのうち、少なくとも２つの磁気センサは、１つの前記スロットに配置されており、該スロットを形成する２つの前記ティースに、前記凹部が形成されている
ことを特徴とする請求項５に記載の回転電機。

【請求項7】

前記マグネットの磁束を検出する第４磁気センサを備え、
前記複数のマグネットのうちの１つは、
隣接する前記マグネットの磁極とは異極の主磁極部と、
隣接する前記マグネットの磁極と同極の副磁極部と、
を有し、
前記主磁極部と前記副磁極部とが前記ロータの回転軸線方向に隣接配置されており、
前記主磁極部に対応する位置に、前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサおよび前記第３磁気センサが配置されていると共に、前記副磁極部に対応する位置に、前記第４磁気センサが配置されている
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の回転電機。

【請求項8】

前記第４磁気センサは、前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサおよび前記第３磁気センサの何れかが配置されている前記スロットと同一のスロットに配置されていることを特徴とする請求項７に記載の回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転電機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、自動二輪車等に用いられる回転電機として、エンジン始動機能と回生エネルギーによる回生発電機能の２つの機能を備えたものが知られている。この種の回転電機は、クランク軸に固定された有底筒状のロータ（回転子）と、エンジンのケースに固定されたステータ（固定子）と、を備えている。ロータの内周面側にはマグネットが設けられる一方、ステータには複数のコイルが巻装されたティースが放射状に設けられている。

【0003】

そして、ロータが回転することによりティースに流れる磁束が変化し、これが起電力となってコイルに電流が流れる。各コイルに流れる電流は、それぞれコイルと外部から延びるリード線とを接続することにより、このリード線を介してバッテリに蓄電されたり、付属電機機器に電力供給を行ったりする用途に用いられる。
また、ステータには、ロータの回転位置を検出する位置検出センサが設けられている。この位置検出センサによって検出された検出信号に基づいて、コイルの転流タイミング等を制御する。

【0004】

ここで、位置検出センサは、センサケース（センサホルダ）と、センサケースの内部に収納され、ロータの磁極の変化を検出する複数のホールＩＣと、センサケースの内部に収納され、各ホールＩＣと電気的に接続される回路基板と、を備えている。
センサケースは、一面に開口部を有する箱状のセンサケース本体（ケース体）と、センサケース本体から垂設された複数のホルダ片と、が一体成形されたものである。各ホルダ片は、それぞれ隣接するティース間に形成される複数のスロットに１つずつ挿入される。そして、センサケース本体に回路基板が収納されると共に、脚部にホールＩＣが収納される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−８９５８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、各ホールＩＣの位置は回転電機の仕様に応じて異なるため、仕様によっては１つのスロットに１つのホールＩＣ（脚部）を配置するように構成すると、位置検出センサ（センサケース）が大型化してしまう可能性がある。
例えば、コイルの相数が２相に設定された回転電機では、各ホールＩＣは、電気角で９０°の間隔をあけて配置する必要がある。

【0007】

また、２相の回転電機において、マグネットの磁極数が１４極に設定され、スロットの個数が１２個に設定された回転電機の場合、各々スロットの中心に１つのホールＩＣを配置しようとすると、ホールＩＣの間の角度が機械角で９０°になってしまう。このため、位置検出センサの占有スペース、センサケースが大型化するばかりか位置検出センサの製造コストが増大してしまう可能性があった。

【0008】

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、位置検出センサを小型化できると共に製造コストも低減できる回転電機を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するために、本発明に係る回転電機は、複数のティースが周方向に並んで配置され、隣接する前記ティース間にスロットが形成されているステータと、前記複数のティースに巻回され、相数が２相に設定されているコイルと、前記ステータに対して回転可能に設けられ、周方向に沿って磁極が交互となるように配置された複数のマグネットを有するロータと、複数の前記スロットのうちの何れかに配置され、前記マグネットの磁束を検出する第１磁気センサおよび第２磁気センサと、前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサを収容するセンサケースと、を備え、Ｂ、Ｌ、Ｍ、ＮおよびＸを自然数とし、前記スロットの個数をＳとし、前記マグネットの磁極数をＰとし、Ｘ＝９０（２Ｌ−１）／｛（３６０／Ｓ）×（Ｐ／２）｝を満たすＬのうち、最少の値をＡとすると、前記スロットの個数Ｓ、前記磁極数Ｐ、および前記第１磁気センサと前記第２磁気センサとの間の電気角θは、
Ｓ＝２Ｎ
Ｐ＝Ｓ±２
θ＝９０（２Ｂ−１）
Ｂ＜Ａ
を満たすように設定されており、前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサの少なくとも何れか一方が前記スロットの周方向の中心からずれた位置に配置されるように前記センサケースに収容されており、少なくとも１つの前記ティースには、前記スロット側の一部に、前記センサケースのうちの前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサの少なくとも何れか一方が収容された箇所を受け入れ可能な凹部が形成されていることを特徴とする。

【0010】

このように構成することで、コイルの相数が２相に設定されている回転電機であっても、第１磁気センサと第２磁気センサとの間の機械角をできる限り小さく設定できる。このため、第１磁気センサや第２磁気センサを保持するセンサケースを設けた場合であっても、このセンサケースを小型化できる。また、第１磁気センサや第２磁気センサで構成される位置検出センサの製造コストを低減できる。
さらに、第１磁気センサおよび第２磁気センサの少なくとも何れか一方を、スロットの周方向の中心からずれた位置に配置しつつ、対応するティースに第１磁気センサおよび第２磁気センサの何れか一方を受け入れ可能な凹部を形成することにより、凹部を必要最小限の大きさに抑えつつ、２つの磁気センサをそれぞれ所望のスロットに配置することができる。このため、回転電機の特性悪化を抑制しつつ、センサケースを小型化できる。

【0011】

本発明に係る回転電機において、前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサは、１つの前記スロットに配置されており、該スロットを形成する２つの前記ティースに、前記凹部が形成されていることを特徴とする。

【0012】

このように構成することで、センサケースを最小限にでき、位置検出センサの製造コストをさらに低減できる。

【0013】

本発明に係る回転電機は、前記マグネットの磁束を検出する第３磁気センサを備え、前記複数のマグネットのうちの１つは、隣接する前記マグネットの磁極とは異極の主磁極部と、隣接する前記マグネットの磁極と同極の副磁極部と、を有し、前記主磁極部と前記副磁極部とが前記ロータの回転軸線方向に隣接配置されており、前記主磁極部に対応する位置に、前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサが配置されていると共に、前記副磁極部に対応する位置に、前記第３磁気センサが配置されていることを特徴とする。

【0014】

このように構成することで、第１磁気センサおよび第２磁気センサに加え、第３磁気センサを用いてロータの円周上の絶対位置を検出することが可能になる。このため、例えば、回転電機によってエンジンの点火タイミングを制御することが可能になる。

【0015】

本発明に係る回転電機において、前記第３磁気センサは、前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサが配置されている前記スロットと同一のスロットに配置されていることを特徴とする。

【0016】

このように構成することで、３つの磁気センサを備えた位置検出センサを小型化できると共に、製造コストを低減できる。

【0017】

本発明に係る回転電機は、複数のティースが周方向に並んで配置され、隣接する前記ティース間にスロットが形成されているステータと、前記複数のティースに巻回され、相数が３相に設定されているコイルと、前記ステータに対して回転可能に設けられ、周方向に沿って磁極が交互となるように配置された複数のマグネットを有するロータと、複数の前記スロットのうちの何れかに配置され、前記マグネットの磁束を検出する第１磁気センサ、第２磁気センサおよび第３磁気センサと、前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサおよび前記第３磁気センサを収容するセンサケースと、を備え、隣接する少なくとも２つの前記ティースが同相のティースに設定されており、Ｂ、Ｃ、Ｍ、ＮおよびＸを自然数とし、前記スロットの個数をＳとし、前記マグネットの磁極数をＰとし、Ｘ＝１２０Ｍ／｛（３６０／Ｓ）×（Ｐ／２）｝を満たすＭのうち、最少の値をＡとすると、前記スロットの個数Ｓ、前記磁極数Ｐ、前記第１磁気センサと前記第２磁気センサとの間の電気角θ１、および前記第２磁気センサと前記第３磁気センサとの間の電気角θ２は、
Ｓ＝３Ｎ
Ｓが偶数のとき、Ｐ＝Ｓ±２
Ｓが奇数のとき、Ｐ＝Ｓ±１
θ１＝１２０＋３６０（Ｂ−１）
θ２＝１２０＋３６０（Ｃ−１）
θ１＋θ２＜２４０Ａ
を満たすように設定されており、前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサおよび前記第３磁気センサの少なくとも何れか１つが前記スロットの周方向の中心からずれた位置に配置されるように前記センサケースに収容されており、少なくとも１つの前記ティースには、前記スロット側の一部に、前記センサケースのうちの前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサおよび前記第３磁気センサの何れかが収容された箇所を受け入れ可能な凹部が形成されていることを特徴とする。

【0018】

このように構成することで、コイルの相数が３相に設定されている回転電機であっても、第１磁気センサと第２磁気センサとの間の機械角、および第２磁気センサと第３磁気センサとの間の機械角をできる限り小さく設定できる。このため、第１磁気センサ、第２磁気センサおよび第３磁気センサを保持するセンサケースを設けた場合であっても、このセンサケースを小型化できる。また、第１磁気センサ、第２磁気センサおよび第３磁気センサで構成される位置検出センサの製造コストを低減できる。
さらに、第１磁気センサ、第２磁気センサおよび第３磁気センサの少なくとも何れかを、スロットの周方向の中心からずれた位置に配置しつつ、対応するティースに第１磁気センサ、第２磁気センサおよび第３磁気センサの何れかを受け入れ可能な凹部を形成することにより、凹部を必要最小限の大きさに抑えつつ、３つの磁気センサをそれぞれ所望のスロットに配置することができる。このため、回転電機の特性悪化を抑制しつつ、センサケースを小型化できる。

【0019】

本発明に係る回転電機において、前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサおよび前記第３磁気センサのうち、少なくとも２つの磁気センサは、１つの前記スロットに配置されており、該スロットを形成する２つの前記ティースに、前記凹部が形成されていることを特徴とする。

【0020】

このように構成することで、センサケースを最小限にでき、位置検出センサの製造コストをさらに低減できる。

【0021】

本発明に係る回転電機は、前記マグネットの磁束を検出する第４磁気センサを備え、前記複数のマグネットのうちの１つは、隣接する前記マグネットの磁極とは異極の主磁極部と、隣接する前記マグネットの磁極と同極の副磁極部と、を有し、前記主磁極部と前記副磁極部とが前記ロータの回転軸線方向に隣接配置されており、前記主磁極部に対応する位置に、前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサおよび前記第３磁気センサが配置されていると共に、前記副磁極部に対応する位置に、前記第４磁気センサが配置されていることを特徴とする。

【0022】

このように構成することで、第１磁気センサ、第２磁気センサおよび第３磁気センサに加え、第４磁気センサを用いてロータの円周上の絶対位置を検出することが可能になる。このため、例えば、回転電機によってエンジンの点火タイミングを制御することが可能になる。

【0023】

本発明に係る回転電機において、前記第４磁気センサは、前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサおよび前記第３磁気センサの何れかが配置されている前記スロットと同一のスロットに配置されていることを特徴とする。

【0024】

このように構成することで、４つの磁気センサを備えた位置検出センサを小型化できると共に、製造コストを低減できる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、コイルの相数が２相や３相に設定されている回転電機であっても、各磁気センサの間の機械角をできる限り小さく設定できる。このため、各センサを保持するセンサケースを設けた場合であっても、このセンサケースを小型化できる。また、各磁気センサで構成される位置検出センサの製造コストを低減できる。
さらに、各磁気センサの少なくとも何れかを、スロットの周方向の中心からずれた位置に配置しつつ、対応するティースにその磁気センサを受け入れ可能な凹部を形成することにより、凹部を必要最小限の大きさに抑えつつ、各磁気センサをそれぞれ所望のスロットに配置することができる。このため、回転電機の特性悪化を抑制しつつ、センサケースを小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の第１実施形態における回転電機の断面図である。

【図2】本発明の第１実施形態におけるステータとロータとを軸方向からみた概略構成図である。

【図3】本発明の第１実施形態におけるロータヨークの内周面側の展開図である。

【図4】本発明の第１実施形態におけるステータおよび位置検出センサの斜視図である。

【図5】本発明の第１実施形態における位置検出センサの分解斜視図である。

【図6】本発明の第２実施形態におけるステータとロータとを軸方向からみた概略構成図である。

【図7】本発明の第２実施形態におけるロータヨークの内周面側の展開図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0028】

（第１実施形態）
（回転電機）
図１は、回転電機１の断面図である。図２は、回転電機１を構成するステータ３とロータ５とを軸方向からみた概略構成図である。
図１、図２に示すように、回転電機１は、自動二輪車等の車両用エンジンの始動発電機として用いられるものであって、２相ブラシレス型の回転電機である。回転電機１は、エンジンブロック２に固定されるステータ３と、エンジンのクランクシャフト４に固定されるロータ５と、ロータ５の回転位置を検出する位置検出センサ６と、ステータ３に巻回されているコイル７と、を備えている。
なお、以下の説明において、回転電機１におけるロータ５の回転軸方向を単に軸方向と称し、ロータ５の回転方向を周方向と称し、軸方向および周方向に直交するロータ５の径方向を単に径方向と称して説明する。

【0029】

（ロータ）
ロータ５は、強磁性部材からなる金属製プレートを適宜成形加工することにより略有底筒状に形成されたロータヨーク８を備えている。ロータヨーク８は、底部８ａと、底部８ａの外周縁からエンジンブロック２側に向かって屈曲延出する円筒部８ｂと、底部８ａの径方向中央から円筒部８ｂと同一方向に向かって屈曲延出するボス筒部８ｃと、を備えている。

【0030】

ボス筒部８ｃには、クランクシャフト４の先端が挿入されている。さらに、このクランクシャフト４がボルト１０によってボス筒部８ｃに締結固定されている。これにより、クランクシャフト４とロータ５とが一体となって回転する。
円筒部８ｂの内周面には、複数（本第１実施形態では１４個）のマグネット９が周方向に等間隔で配置されている。

【0031】

図３は、ロータヨーク８の内周面側の展開図である。
同図に示すように、複数のマグネット９は、１つを除き他の全てのマグネット９は、ロータ５の回転軸中心に向く側の面（内側面）がＮ極とＳ極の何れかに着磁されている。そして、１つのマグネット９ｃは、内側面がＳ極に着磁された主磁極部１１９の一端側に、内側面がＮ極に着磁された短尺な副磁極部１２９が設けられている。
なお、以下の説明では、図３中、内側面全域がＮ極に着磁されているマグネット９をＮ極マグネット９ａ、内側面全域がＳ極に着磁されているマグネット９をＳ極マグネット９ｂ、主磁極部１１９と副磁極部１２９とを備えたマグネット９を２極マグネット９ｃと称する。

【0032】

ここで、ロータ５は、隣接する特定の一組のＳ極マグネット９ｂの間に２極マグネット９ｃが配置され、他の隣接するＳ極マグネット９ｂ間にＮ極マグネット９ａが配置されている。
したがって、ロータ５の内周側は、軸方向一端側（図３中上端側）以外では、Ｎ極とＳ極が交互に現れる。一方、軸方向一端側では、２極マグネット９ｃの副磁極部１２９および、その前後（周方向の前後）のマグネット３個分だけＮ極が連続して現れる。
後に詳述するように、マグネット９の軸方向の一端側の領域は、エンジンの点火タイミングを検出するためのターゲットとして用いられ、マグネット９の軸方向の残余の領域は、主に、コイル７の転流タイミングを検出するためのターゲットとして用いられる。

【0033】

（ステータ）
図４は、ステータ３および位置検出センサ６の斜視図である。
図１、図２、図４に示すように、ステータ３は、例えば電磁鋼板を積層してなるステータ鉄心１１と、ステータ鉄心１１に巻回される複数のコイル７とを備えている。ステータ鉄心１１は、略円環状に形成された本体部１２と、この本体部１２の外周面から径方向外側に向かって放射状に突出する複数（本第１実施形態では１２個）のティース部１３と、を有している。
本体部１２には、周方向に等間隔で軸方向に貫通する複数の貫通孔１２ａが形成されている。この貫通孔１２ａにボルト１８が挿入され、さらにこのボルト１８がエンジンブロック２に螺入される。これにより、エンジンブロック２にステータ鉄心１１が締結固定される。

【0034】

各ティース部１３の先端部には、この先端部から周方向両側に張り出す爪片１４が設けられている。また、隣接するティース部１３間に、それぞれスロット１５が形成される。すなわち、本第１実施形態では、スロット１５が１２個形成されている。
また、各ティース部１３には、これらティース部１３の周囲を覆う樹脂製のインシュレータ１９が装着されている。そして、スロット１５内にコイル７が挿入され、インシュレータ１９の上から各ティース部１３にコイル７が巻回される。

【0035】

また、図２に詳示するように、ティース部１３は、２相のうちのＡ相が周方向に隣接する３つのティース部１３に連続して割り当てられていると共に、２相のうちのＢ相が周方向に隣接する３つのティース部１３に連続して割り当てられている。さらに、ティース部１３は、３つのＡ相と３つのＢ相とが周方向に交互に配置されるように割り当てられている。すなわち、ティース部１３は、周方向にＡ相、Ａ相、Ａ相、Ｂ相、Ｂ相、Ｂ相、Ａ相、Ａ相、Ａ相、Ｂ相、Ｂ相、Ｂ相の順に割り当てられている。そして、各ティース部１３に巻回されたコイル７の端末部は、不図示の制御機器に電気的に接続される。

【0036】

ここで、複数のティース部１３のうち、所定の隣接する２つのティース部１３（本第１実施形態では、隣接する２つのＡ相のティース部１３）の爪片１４には、これら２つのティース部１３によって形成されるスロット１５側の一部に、それぞれ切欠き部１６が形成されている。また、この切欠き部１６に対応するように、インシュレータ１９にも切欠き部１９ａが形成されている。２つの切欠き部１６（切欠き部１９ａ）は、爪片１４の軸方向中央よりもやや外側から軸方向外側端に至る間に形成されている。２つの切欠き部１６によって、周方向で隣接する２つの爪片１４に跨る略長方形状の嵌合溝１７が形成される。この嵌合溝１７に、位置検出センサ６の一部が嵌合される。
なお、以下の説明では、爪片１４に切欠き部１６が形成される２つのティース部１３を他のティース部１３と区別するために特定ティース部１３Ａと称する。

【0037】

（位置検出センサ）
図５は、位置検出センサ６の分解斜視図である。
図４、図５に示すように、位置検出センサ６は、ステータ鉄心１１の軸方向一端側に配置される樹脂製のセンサケース６０と、このセンサケース６０内に収納される２つの回路基板５５Ａ，５５Ｂ（第１回路基板５５Ａ、第２回路基板５５Ｂ）とにより構成されている。
なお、以下の説明では、位置検出センサ６の向きは、この位置検出センサ６をステータ鉄心１１に配置した状態での向きとする。つまり、以下の説明でいう軸方向、周方向、径方向は、回転電機１におけるロータ５の軸方向、周方向、径方向と一致する。

【0038】

各回路基板５５Ａ，５５Ｂは、その面方向が周方向に沿うように配置される。各回路基板５５Ａ，５５Ｂは、それぞれ略Ｔ字状に形成されており、軸方向に沿って長くなるように形成された挿入部５６と、挿入部５６の軸方向外側端に一体成形され、周方向に沿って長くなるように形成されたセンサ線接続部５７とにより構成されている。

【0039】

第１回路基板５５Ａの挿入部５６には、径方向外側の面（ロータ５のマグネット９と対向する面）に、第１ホールＩＣ５０ａおよび第２ホールＩＣ５０ｂが軸方向に並ぶように表面実装されている。また、第２回路基板５５Ｂの挿入部５６には、径方向外側の面に、第３ホールＩＣ５０ｃが表面実装されている。また、第２ホールＩＣ５０ｂと第３ホールＩＣ５０ｃは、軸方向で同一高さとなるように実装されている。

【0040】

より具体的には、図３に示すように、各ホールＩＣ５０ａ〜５０ｃのうち、第１ホールＩＣ５０ａは、ロータヨーク８の内周面における軸方向一端側に対峙する位置Ｍ１に配置され、第２ホールＩＣ５０ｂおよび第３ホールＩＣ５０ｃは、ロータヨーク８の内周面における軸方向略中央に対峙する位置Ｍ２に配置されている。

【0041】

換言すれば、第２ホールＩＣ５０ｂ、および第３ホールＩＣ５０ｃは、ロータ５の回転方向（周方向）で同一線上に配置されている。一方、第１ホールＩＣ５０ａは、第２ホールＩＣ５０ｂ、および第３ホールＩＣ５０ｃが配置されている線上からずれた位置に配置されている。また、第１のホールＩＣ５０ａと第２のホールＩＣ５０ｂは、互いにロータ５の回転方向と直交する方向、つまり、軸方向で同一線上に位置するように配置されている。

【0042】

これにより、第１のホールＩＣ５０ａは、２極マグネット９ｃの副磁極部１２９を通る高さで各極マグネット９ａ，９ｂ，９ｃの磁束の切り替わりを検出する。一方、第２ホールＩＣ５０ｂ、および第３ホールＩＣ５０ｃは、２極マグネット９ｃの主磁極部１１９を通る高さで各極マグネット９ａ，９ｂ，９ｃの磁束の切り替わりを検出する。

【0043】

図４、図５に戻り、各回路基板５５Ａ，５５Ｂのセンサ線接続部５７には、周方向略中央に、それぞれ２つのセンサ線用スルーホール５８ａが形成されている。これらセンサ線用スルーホール５８ａに、不図示のセンサ線の一端が挿入され、はんだ付け等により各回路基板５５Ａ，５５Ｂに接続される。一方、センサ線の他端は、制御機器（何れも不図示）に電気的に接続される。
さらに、センサ線接続部５７の周方向一側には、それぞれ２つのリード線用スルーホール５８ｂが形成されている。これらリード線用スルーホール５８ｂに、不図示のリード線の端末が２つの回路基板５５Ａ，５５Ｂを跨るように接続される。

【0044】

センサケース６０は樹脂により形成されており、各回路基板５５Ａ，５５Ｂが収納されるセンサホルダ７０と、センサホルダ７０に取り付けられ、このセンサホルダ７０からの各回路基板５５Ａ，５５Ｂの抜けを防止するセンサ押え９０と、センサホルダ７０が挿入される外枠部材２０と、により構成されている。
センサホルダ７０は、ベース部７１と、このベース部７１から軸方向他端側（図４、図５における下側）に向かって突設されたホルダ本体７２とが一体成形されたものである。

【0045】

ベース部７１は、軸方向からみて長円形状となるように形成され、且つステータ鉄心１１の外周に沿うように僅かに湾曲形成されている。ベース部７１の外周縁には、ホルダ本体７２とは反対側に向かって突出する周壁７６が立設されている。この周壁７６は、外枠部材２０にセンサホルダ７０を挿入する際のインロー部７６ａとして機能すると共に、センサホルダ７０にセンサ押え９０を取り付ける際のインロー部７６ｂとして機能する。

【0046】

また、ベース部７１には、各回路基板５５Ａ，５５Ｂの挿入部５６を挿通可能な２つの開口部７３が形成されている。また、各開口部７３の径方向内側には、それぞれガイド壁７４が軸方向一方（図４、図５における上側）に向かって突設されている。このガイド壁７４は、各回路基板５５Ａ，５５Ｂから延びる不図示のセンサ線をセンサケース６０の外部へと導くためのものである。各ガイド壁７４には、それぞれ２つの凹部７４ａが周方向に並んで形成されている。凹部７４ａは、略半円状に形成されており、各凹部７４ａ上を不図示のセンサ線が通る。

【0047】

ホルダ本体７２は、ベース部７１の開口部７３が連通する略有底筒状に形成されている。また、ホルダ本体７２は、ステータ３のティース部１３に形成されている嵌合溝１７に対応するように形成されている。すなわち、嵌合溝１７にホルダ本体７２が挿入される。嵌合溝１７にホルダ本体７２を挿入した状態では、このホルダ本体７２の径方向外側の面と、ティース部１３の爪片１４の径方向外側の面とが面一になる。
また、ホルダ本体７２は、ベース部７１の２つの開口部７３の間に、不図示の仕切り壁が形成されており、開口部７３毎に回路基板５５Ａ，５５Ｂを収納できるようになっている。

【0048】

また、ホルダ本体７２のベース部７１とは反対側端（先端）には、保持部７７が軸方向に沿って延出形成されている。保持部７７は、センサホルダ７０の嵌合溝１７内でのガタツキを抑制すると共に、剛性を高めるためのものである。保持部７７は、ホルダ本体７２の径方向内側の面から延出するベース部７７ａと、ベース部７７ａの径方向外側の面に突出形成されたリブ部７７ｂとにより構成されている。
ベース部７７ａは、特定ティース部１３Ａの爪片１４の内周面に当接される。リブ部７７ｂは、周方向で隣接する特定ティース部１３Ａの爪片１４の間で、且つ嵌合溝１７（切欠き部１６）よりも軸方向他方側に介装される。

【0049】

このような構成のもと、ベース部７１の開口部７３側から各回路基板５５Ａ，５５Ｂの挿入部５６を挿入、または圧入する。この際、ベース部７１のガイド壁７４に沿って挿入することにより、開口部７３に挿入部５６を容易に挿入できる。そして、開口部７３に挿入部５６を挿入することにより、ホルダ本体７２に各回路基板５５Ａ，５５Ｂの挿入部５６が収納される。一方、各回路基板５５Ａ，５５Ｂのセンサ線接続部５７は、ベース部７１に当接し、このベース部７１上に突出した状態で配置される。

【0050】

ここで、ホルダ本体７２は、前述したようにステータ３のティース部１３に形成されている嵌合溝１７に挿入されている。ホルダ本体７２には、２つの回路基板５５Ａ，５５Ｂの挿入部５６が収納されているので、これら２つの挿入部５６は、それぞれ嵌合溝１７が形成されているスロット１５の周方向の中心Ｃ１からずれた箇所に位置していることになる。換言すれば、各回路基板５５Ａ，５５Ｂに表面実装されている第２ホールＩＣ５０ｂおよび第３ホールＩＣ５０ｃは、それぞれスロット１５の周方向の中心Ｃ１からずれた位置に配置されている。なお、第２ホールＩＣ５０ｂと第３ホールＩＣ５０ｃとの間の角度についての詳細は、後述する。

【0051】

センサ押え９０は、ベース部７１上載置される押え本体９１を有している。押え本体９１は、ベース部７１の周壁７６の内周面（インロー部７６ｂ）に沿うように、且つベース部７１の長手方向に長くなるように、略円弧状に形成されている。これにより、ベース部７１の周壁７６に押え本体９１がインロー嵌合される。
また、押え本体９１は、その短手方向の幅が、ベース部７１の短手方向の幅の約半分となるように形成されており、ベース部７１のガイド壁７４寄りに配置されている。

【0052】

さらに、押え本体９１には、ベース部７１の開口部７３を避けるように、２つの凹部９２が形成されている。また、凹部９２の底面９２ａには、ベース部７１側の端部に、ガイド壁７４が挿入される挿入凹部９３が形成されている。挿入凹部９３の底面９３ａに、スリット９４が形成されている。このスリット９４を介し、一端が各回路基板５５Ａ，５５Ｂに接続された不図示のセンサ線の他端が、径方向内側へと引き出される。

【0053】

また、押え本体９１には、軸方向でベース部７１とは反対側の端部の凹部９２を避けた位置に、３つの押え板９５ａ，９５ｂ，９５ｃが径方向外側に向かって延出されている。各押え板９５ａ，９５ｂ，９５ｃは、各回路基板５５Ａ，５５Ｂのセンサ線接続部５７上に位置する。すなわち、各押え板９５ａ，９５ｂ，９５ｃによって、各回路基板５５Ａ，５５Ｂのセンサホルダ７０からの抜けが防止される。

【0054】

さらに、押え本体９１には、径方向内側の側面に２つの係合部９６ａ，９６ｂが突設されている。これら係合部９６は、外枠部材２０にセンサ押え９０を係合させるためのものである。係合部９６は、押え本体９１から径方向内側に向かって突出する支持部９７と、支持部９７の径方向内側端（先端）から周方向に沿って延びる爪部９８と、が一体成形されてなる。

【0055】

外枠部材２０は、センサホルダ７０のベース部７１の形状に対応するように、軸方向からみて長円形状となるように形成され、且つステータ鉄心１１の外周に沿うように僅かに湾曲形成された筒状の周壁２３を有している。より具体的には、周壁２３は、径方向外側の壁を構成する外周壁部２３ａと、径方向内側の壁を構成する内周壁部２３ｂと、これら外周壁部２３ａと内周壁部２３ｂとを連結する側壁部２３ｃ，２３ｄとが一体成形されたものである。

【0056】

そして、周壁２３に、センサホルダ７０のベース部７１が挿入される。このとき、ベース部７１の周壁７６（インロー部７６ａ）が、外枠部材２０の周壁２３に内嵌される形になる。
また、周壁２３の内周面には、その内周側に突出する位置決め凸部２１が、周壁２３の周方向に所定間隔をあけて複数形成されている。位置決め凸部２１は、外枠部材２０に対するセンサホルダ７０の位置決めの役割を有している。すなわち、外枠部材２０にベース部７１を挿入した際、位置決め凸部２１にベース部７１が当接し、このベース部７１の位置が決まる。

【0057】

さらに、周壁２３の内周面には、各位置決め凸部２１の間に、その内周側に突出する抜け止め爪２２が複数形成されている。抜け止め爪２２は、外枠部材２０に位置決めされたベース部７１の外枠部材２０からの抜けを防止するためのものである。これにより、外枠部材２０とセンサホルダ７０とが一体化される。
また、外枠部材２０の外周壁部２３ａには、周方向略中央よりも周方向端部寄りに、厚肉の板状の舌片部６４が径方向外側に向かって突設されている。この舌片部６４は、位置検出センサ６を不図示のエンジンブロックに締結固定するためのものであって、その大部分に不図示のボルトが挿通されるボルト挿通孔６４ａが形成されている。

【0058】

さらに、外枠部材２０の内周壁部２３ｂには、センサ押え９０の係合部９６ａ，９６ｂに対応する位置に、係合凹部２５ａ，２５ｂが形成されている。これら係合凹部２５ａ，２５ｂに係合部９６ａ，９６ｂの支持部９７が挿入される。そして、センサ押え９０の押え本体９１と係合部９６ａ，９６ｂの爪部９８とにより外枠部材２０の内周壁部２３ｂを挟持する。これにより、外枠部材２０にセンサ押え９０が係合される。また、外枠部材２０の係合凹部２５ａ，２５ｂには、底部２４にスリット２４ａが形成されている。これらスリット２４ａを介し、不図示のセンサ線の他端が外枠部材２０の径方向内側に引き出される。

【0059】

また、内周壁部２３ｂの中央には、径方向内側に向かって延出する配線ガイド６８が一体成形されている。この配線ガイド６８は、外枠部材２０から引き出された不図示のセンサ線を集合させて側方への引き出すためのものである。
配線ガイド６８は、ベース部６８ａと、このベース部６８ａから軸方向外側に離間して設けられた舌片部６８ｂとが一体成形されてなる。そして、ベース部６８ａと舌片部６８ｂとの間に、不図示のセンサ線が引き回されて保持される。

【0060】

また、ベース部６８ａには、径方向内側の先端にボルト座６９が一体成形されている。ボルト座６９は、外枠部材２０をステータ鉄心１１に固定するためのものである。ボルト座６９は、ベース部６８ａの先端から軸方向内側に向かって屈曲延出する縦壁部６９ａと、縦壁部６９ａから径方向内側に向かって屈曲延出する横壁部６９ｂとにより構成されている。縦壁部６９ａの高さは、ステータ鉄心１１にボルト座６９を取り付けた状態で、インシュレータ１１０の内周壁１１１に外枠部材２０が干渉しない高さに設定されている。

【0061】

さらに、ボルト座６９の横壁部６９ｂには、ボルト挿通孔６７が形成されている。そして、図１に示すように、ボルト座６９の上からボルト３０を挿通し、このボルト３０をステータ鉄心１１に螺入することにより、ステータ鉄心１１に外枠部材２０が締結固定される。
なお、外枠部材２０にセンサホルダ７０、各ホールＩＣ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ、およびセンサ押え９０を組み付けた後、外枠部材２０の周壁２３内が不図示の充填剤で封止される。これにより、塵埃や水滴によって位置検出センサ６の動作不良が生じてしまうことを防止している。

【0062】

（位置検出センサの作用と各ホールＩＣの配置角度の詳細）
次に、位置検出センサ６の作用と、各ホールＩＣ５０ａ，５０ｂ，５０ｃの配置角度の詳細について説明する。
各ホールＩＣ５０ａ，５０ｂ，５０ｃのうち、第２ホールＩＣ５０ｂおよび第３ホールＩＣ５０ｃは、ロータ５の中央側の位置Ｍ２（図３参照）で検出した信号を、ロータ５の回転位置信号として不図示の制御装置に出力する。一方、第１ホールＩＣ５０ａは、ロータ５の軸方向一端側の位置Ｍ１（図３参照）で検出した信号を、ロータ５の円周上の絶対位置情報信号として不図示の制御装置に出力する。

【0063】

不図示の制御装置では、第２ホールＩＣ５０ｂおよび第３ホールＩＣ５０ｃの出力信号を受けて、２相のコイル７に対する転流タイミングを制御すると共に、第１ホールＩＣ５０ａの出力信号と、第２ホールＩＣ５０ｂおよび第３ホールＩＣ５０ｃの出力信号と、を受けてエンジンの点火タイミングおよび燃料噴射タイミングを制御する。
コイル７に対する転流タイミングに基づいて所定のコイル７に電流を供給すると、ロータ５およびクランクシャフト４が回転する。これにより、エンジンが始動される。また、エンジンの始動後には、ロータ５の回転に伴う発電電力を、不図示のバッテリに充電し、若しくは、直接使用に供する。

【0064】

ここで、Ｂ、Ｌ、Ｍ、ＮおよびＸを自然数とし、スロット１５の個数をＳとし、マグネット９の個数、つまり磁極数をＰとし、
Ｘ＝９０（２Ｌ−１）／｛（３６０／Ｓ）×（Ｐ／２）｝・・・（１）
を満たすＬのうち、最少の値をＡ１とすると、
回転電機１のスロット１５の個数Ｓ、磁極数Ｐ、および第２ホールＩＣ５０ｂと第３ホールＩＣ５０ｃとの間の電気角θは、
Ｓ＝２Ｎ ・・・（２）
Ｐ＝Ｓ±２ ・・・（３）
θ＝９０（２Ｂ１−１）・・・（４）
Ｂ１＜Ａ１ ・・・（５）
を満たすように設定されている。

【0065】

本第１実施形態では、スロット１５の個数Ｓが「１２」であるので、この「１２」を式（２）に代入するとＮ＝２となる。また、本第１実施形態では、磁極数Ｐが１４極であるので、式（３）を満たす。
さらに、式（１），（５）を満たすＢ１の数として、Ｂ１を「１」とし、この「１」を式（４）に代入して電気角θを９０°に設定している。このように電気角θを設定することにより、第２ホールＩＣ５０ｂと第３ホールＩＣ５０ｃとにより、２相のコイル７に対する転流タイミングを制御することができる。ここで、本第１実施形態では、磁極数Ｐが１４極であるので、電気角θ＝９０°を機械角θｍに引き直すと、θｍ≒１２．８５°となる。

【0066】

このように、上述の第１実施形態では、上記式（１）〜式（５）を満たすように、回転電機１のスロット１５の個数Ｓ、磁極数Ｐ、および第２ホールＩＣ５０ｂと第３ホールＩＣ５０ｃとの間の電気角θを設定している。また、スロット１５の周方向の中心Ｃ１からずれた位置に第１ホールＩＣ５０ａ、第２ホールＩＣ５０ｂ、および第３ホールＩＣ５０ｃを配置している。さらに、複数のティース部１３のうちの２つのティース部１３を、切欠き部１６を形成した特定ティース部１３Ａとし、これら特定ティース部１３Ａの嵌合溝１７内に第１ホールＩＣ５０ａ、第２ホールＩＣ５０ｂ、および第３ホールＩＣ５０ｃを配置している。このため、コイル７の相数が２相に設定されている回転電機１であっても、第２ホールＩＣ５０ｂと第３ホールＩＣ５０ｃとの間の機械角θｍをできる限り小さく設定できる。したがって、１つのスロット１５内に各ホールＩＣ５０ａ〜５０ｃを収めることができ、この結果、各ホールＩＣ５０ａ〜５０ｃを収納するセンサケース６０も小型化できる。また、小型化できる分、位置検出センサ６の製造コストを低減できる。さらに、２つのティース部１３に切欠き部１６を形成するだけでマグネット９に各ホールＩＣ５０ａ〜５０ｃを対向配置させることができるので、ティース部１３（回転電機１）の特性悪化をできる限り抑えることができる。

【0067】

また、複数のマグネット９のうち、１つを主磁極部１１９と副磁極部１２９とを備えた２極マグネット９ｃとし、副磁極部１２９に対向する第１ホールＩＣ５０ａを設けた。このため、不図示の制御装置によって、第１ホールＩＣ５０ａの出力信号と、第２ホールＩＣ５０ｂおよび第３ホールＩＣ５０ｃの出力信号と、を受けてエンジンの点火タイミングおよび燃料噴射タイミングを制御することができる。

【0068】

さらに、第１ホールＩＣ５０ａを、第２ホールＩＣ５０ｂと軸方向で並ぶように配置し、この２つのホールＩＣ５０ａ，５０ｂを纏めて１つの第１回路基板５５Ａに表面実装している。このため、３つのホールＩＣ５０ａ〜５０ｃを全て１つのスロット１５内に配置することができ、回転電機１への転流タイミングやエンジンへの点火タイミングの制御を可能としつつ、位置検出センサ６を小型化できる。

【0069】

なお、上述の第１実施形態では、第１ホールＩＣ５０ａおよび第２ホールＩＣ５０ｂが表面実装された第１回路基板５５Ａと、第３ホールＩＣ５０ｃが表面実装された第２回路基板５５Ｂとを、それぞれ別々にセンサケース６０のホルダ本体７２に収納する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、第１回路基板５５Ａと第２回路基板５５Ｂとを一体に構成してもよい。

【0070】

また、上述の第１実施形態では、上記式（１）〜式（５）を満たすスロット１５の個数Ｓ、磁極数Ｐ、および第２ホールＩＣ５０ｂと第３ホールＩＣ５０ｃとの間の電気角θとして、スロット１５の個数Ｓを「１２」、磁極数Ｐを「１４」、電気角θを９０°に設定した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、上記式（１）〜式（５）を満たすスロット１５の個数Ｓ、磁極数Ｐ、電気角θであれば、任意に設定することが可能である。

【0071】

例えば、電気角θは、式（１）〜式（５）を満たす角度であればよく、場合によっては１つのスロット１５内に第２ホールＩＣ５０ｂおよび第３ホールＩＣ５０ｃを配置できない場合もある。しかしながら、このような場合であっても、２つのホールＩＣ５０ｂ，５０ｃの少なくとも何れか一方を、スロット１５の周方向の中心Ｃ１からずれた位置に配置し、２つのホールＩＣ５０ｂ，５０ｃに対応する位置のティース部１３にホールＩＣ５０ｂ，５０ｃを受け入れ可能な切欠き部１６を形成することにより、この切欠き部１６を必要最小限の大きさに抑えることができる。このため、回転電機１の特性悪化を抑制できる。

【0072】

（第２実施形態）
次に、図６に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する。
図６は、第２実施形態における回転電機２０１を構成するステータ２０３とロータ２０５とを軸方向からみた概略構成図であって、前述の図２に対応している。
同図に示すように、前述の第１実施形態の回転電機１は２相ブラシレス型の回転電機であるのに対し、本第２実施形態の回転電機２０１は、３相ブラシレス型の回転電機である。この点、前述の第１実施形態と本第２実施形態との相違点である。

【0073】

（回転電機）
より具体的には、回転電機２０１のロータ２０５を構成するロータヨーク２０８には、複数（本第２実施形態では１４個）のマグネット９が周方向に等間隔で配置されている。複数のマグネット９は、内側面全域がＮ極に着磁されているＮ極マグネット９ａ、内側面全域がＳ極に着磁されているＳ極マグネット９ｂ、および主磁極部１１９と副磁極部１２９とを備えた１つの２極マグネット９ｃにより構成されている。

【0074】

そして、隣接する特定の一組のＳ極マグネット９ｂの間に２極マグネット９ｃが配置され、他の隣接するＳ極マグネット９ｂ間にＮ極マグネット９ａが配置されている。したがって、ロータ２０５の内周側は、軸方向一端側以外では、Ｎ極とＳ極が交互に現れる。一方、軸方向一端側では、２極マグネット９ｃの副磁極部１２９および、その前後（周方向の前後）のマグネット３個分だけＮ極が連続して現れる。
一方、ステータ２０３のステータ鉄心２１１は、複数（本第２実施形態では１２個）のティース部２１３を有している。隣接するティース部２１３間には、スロット２１５が形成される。

【0075】

ここで、回転電機２０１は、ｎを３以上の自然数としたとき、スロット１５の個数Ｓ、磁極数Ｐは、
ｎが奇数のとき、
Ｐ：Ｓ＝３ｎ±１：３ｎ ・・・（１１）
を満たすように設定され、
ｎが偶数のとき、
Ｐ：Ｓ＝３ｎ±２：３ｎ ・・・（１２）
を満たすように設定されている。
本第２実施形態の相回転電機２０１は、スロット１５の個数Ｓが「１２」、磁極数Ｐが「１４」であるので、ｎ＝４（偶数）に設定すると、式（１２）を満たす。

【0076】

また、各ティース部２１３は、それぞれ３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に割り当てられる。そして、ティース部２１３の数をＴとし、
［条件１］ｎが偶数のとき、ｍを１以上の自然数とし、ティース部２１３の数Ｔと、磁極数Ｐとが共にｍ倍であるとき、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のうち、ｎ／２個の同相のティース部２１３が周方向に隣接して（並ぶように）配置され、同相ティース群２８６Ｕ，２８６Ｖ，２８６Ｗを２ｍ個形成する。そして、同相の同相ティース群２８６Ｕ，２８６Ｖ，２８６Ｗは、それぞれロータ２０５の回転軸線を中心にして対向配置されている。
より好ましくは、
［条件２］ティース部２１３は、ｎが奇数のとき、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のうち、同相のティース部２１３が全て周方向に隣接して（並ぶように）配置される。

【0077】

本実施形態では、ｎ＝４である。すなわち、ティース部２１３は、周方向にＵ相、Ｕ相、Ｖ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｗ相、Ｕ相、Ｕ相、Ｖ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｗ相の順に割り当てられている。
また、ステータ鉄心２１１の軸方向一端側には、ロータ２０５の回転位置を検出する位置検出センサ２０６が設けられている。

【0078】

図７は、ロータヨーク２０８の内周面側の展開図であって、前述の図３に対応している。
同図に示すように、位置検出センサ２０６は、４つのホールＩＣ２５０ａ〜２５０ｄ（第１ホールＩＣ２５０ａ、第２ホールＩＣ２５０ｂ、第３ホールＩＣ２５０ｃ、第４ホールＩＣ２５０ｄ）を有している。第１ホールＩＣ２５０ａおよび第２ホールＩＣ２５０ｂは、軸方向に並ぶように不図示の回路基板に表面実装されている。

【0079】

また、第１ホールＩＣ２５０ａは、ロータヨーク２０８の内周面における軸方向一端側に対峙する位置Ｍ１に配置されている。
さらに、第２ホールＩＣ２５０ｂ、第３ホールＩＣ２５０ｃ、および第４ホールＩＣ２５０ｄは、ロータヨーク２０８の内周面における軸方向略中央に対峙する位置Ｍ２に配置されている。換言すれば、第２ホールＩＣ２５０ｂ、第３ホールＩＣ２５０ｃ、および第４ホールＩＣ２５０ｄは、ロータ５の回転方向（周方向）で同一線上に配置されている。

【0080】

これにより、第１のホールＩＣ２５０ａは、２極マグネット９ｃの副磁極部１２９を通る高さで各極マグネット９ａ，９ｂ，９ｃの磁束の切り替わりを検出する。一方、第２ホールＩＣ２５０ｂ、第３ホールＩＣ２５０ｃ、および第４ホールＩＣ２５０ｄは、２極マグネット９ｃの主磁極部１１９を通る高さで各極マグネット９ａ，９ｂ，９ｃの磁束の切り替わりを検出する。
そして、第２ホールＩＣ２５０ｂ、第３ホールＩＣ２５０ｃ、および第４ホールＩＣ２５０ｄは、ロータ２０５の中央側の位置Ｍ２で検出した信号を、ロータ２０５の回転位置信号として不図示の制御装置に出力する。一方、第１ホールＩＣ２５０ａは、ロータ２０５の軸方向一端側の位置Ｍ１で検出した信号を、ロータ２０５の円周上の絶対位置情報信号として不図示の制御装置に出力する。

【0081】

ここで、Ｂ、Ｃ、Ｍ、ＮおよびＸを自然数とし、スロット２１５の個数をＳとし、磁極数をＰとし、
Ｘ＝１２０Ｍ／｛（３６０／Ｓ）×（Ｐ／２）｝・・・（１３）
を満たすＭのうち、最少の値をＡ２とすると、
回転電機１のスロット１５の個数Ｓ、磁極数Ｐ、第２ホールＩＣ２５０ｂと第３ホールＩＣ２５０ｃとの間の電気角θ１、および第３ホールＩＣ２５０ｃと第４ホールＩＣ２５０ｄとの間の電気角θ２は、
Ｓ＝３Ｎ ・・・（１４）
Ｓが偶数のとき、Ｐ＝Ｓ±２ ・・・（１５）
Ｓが奇数のとき、Ｐ＝Ｓ±１ ・・・（１６）
θ１＝１２０＋３６０（Ｂ２−１）・・・（１７）
θ２＝１２０＋３６０（Ｃ−１） ・・・（１８）
θ１＋θ２＜２４０Ａ２ ・・・（１９）
を満たすように設定されている。

【0082】

本第２実施形態では、スロット１５の個数Ｓが「１２」であるので、この「１２」を式（１４）に代入するとＮ＝２となる。また、本第２実施形態では、スロット１５の個数Ｓが偶数で、且つ磁極数Ｐが１４極であるので、式（１５）を満たす。
さらに、式（１３），（１９）を満たすＢ２の数として、Ｂ２を「１」とし、この「１」を式（１７）に代入し、さらに、式（１８），（１９）を満たすようにθ２およびＣを設定する。ここでは、Ｃを「１」とし、電気角θ１，θ２をそれぞれ１２０°に設定している。このように電気角θ１，θ２を設定することにより、第２ホールＩＣ２５０ｂ、第３ホールＩＣ２５０ｃ、および第４ホールＩＣ２５０ｄにより、３相のコイル７に対する転流タイミングを制御することができる。ここで、本第２実施形態では、磁極数Ｐが１４極であるので、電気角θ１＝θ２＝１２０°を機械角θ１ｍ，θ２ｍに引き直すと、θ１ｍ＝θ２ｍ≒１７．１４°となる。

【0083】

また、各ホールＩＣ２５０ａ〜２５０ｄは、それぞれスロット１５の周方向の中心Ｃ２からずれた位置に配置されている。
さらに、複数のティース部２１３のうち、各ホールＩＣ２５０ａ〜２５０ｄに対応するティース部２１３には、それぞれ切欠き部１６（前述の図４参照、本第２実施形態の図６では不図示）が形成されている。そして、切欠き部１６にそれぞれ各ホールＩＣ２５０ａ〜２５０ｄを配置している。
したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏する。

【0084】

なお、上述の第２実施形態では、上記式（１３）〜式（１９）を満たすスロット２１５の個数Ｓ、磁極数Ｐ、第２ホールＩＣ２５０ｂと第３ホールＩＣ２５０ｃとの間の電気角θ１、および第３ホールＩＣ２５０ｃと第４ホールＩＣ２５０ｄとの間の電気角θ２として、スロット２１５の個数Ｓを「１２」、磁極数Ｐを「１４」、電気角θ１，θ２を１２０°に設定した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、上記式（１３）〜式（１９）を満たすスロット２１５の個数Ｓ、磁極数Ｐ、電気角θ１，θ２であれば、任意に設定することが可能である。

【0085】

本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、回転電機１，２０１は、自動二輪車等の車両用エンジンの始動発電機として用いられるものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな用途に回転電機１，２０１を適用することが可能である。例えば、回転電機１，２０１を単に発電機として用いたり、単に電動モータとして用いたりすることも可能である。

【0086】

また、上述の実施形態では、ロータヨーク８，２０８に設けられた複数のマグネット９は、内側面全域がＮ極に着磁されているＮ極マグネット９ａ、内側面全域がＳ極に着磁されているＳ極マグネット９ｂ、および主磁極部１１９と副磁極部１２９とを備えた１つの２極マグネット９ｃにより構成されている場合について説明した。そして、２極マグネット９ｃは、内側面がＳ極に着磁された主磁極部１１９の一端側に、内側面がＮ極に着磁された短尺な副磁極部１２９が設けられている場合について説明した。しかしながら、マグネット９の着磁はＮ極とＳ極とが逆でもよい。つまり、２極マグネット９ｃにあっては、主磁極部１１９がＮ極に着磁され、副磁極部１２９がＳ極に着磁されていてもよい。

【符号の説明】

【0087】

１，２０１…回転電機
３，２０３…ステータ
５，２０５…ロータ
６，２０６…位置検出センサ
７…コイル
９…マグネット
９ａ…Ｎ極マグネット
９ｂ…Ｓ極マグネット
９ｃ…２極マグネット
１１，２１１…ステータ鉄心
１３，２１３…ティース部（ティース）
１５，２１５…スロット
１６…切欠き部（凹部）
１７…嵌合溝（凹部）
５０ａ…第１ホールＩＣ（第３磁気センサ）
５０ｂ，２５０ｂ…第２ホールＩＣ（第１磁気センサ）
５０ｃ，２５０ｃ…第３ホールＩＣ（第２磁気センサ）
６０…センサケース
１１９…主磁極部
１２９…副磁極部
２５０ａ…第１ホールＩＣ（第４磁気センサ）
２５０ｄ…第４ホールＩＣ（第３磁気センサ）
θ，θ１，θ２…電気角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】