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(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】
(24)【登録日】2022-03-25
(45)【発行日】2022-04-04
(54)【発明の名称】ステータ構造およびレゾルバ
(51)【国際特許分類】
H02K 1/16 20060101AFI20220328BHJP
H02K 1/14 20060101ALI20220328BHJP
H02K 24/00 20060101ALI20220328BHJP
G01D 5/20 20060101ALI20220328BHJP
【ＦＩ】
H02K1/16 Z
H02K1/14 Z
H02K24/00
G01D5/20 110H
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2018024978
(22)【出願日】2018-02-15
(65)【公開番号】P2018133989
(43)【公開日】2018-08-23
【審査請求日】2021-01-19
(31)【優先権主張番号】P 2017025894
(32)【優先日】2017-02-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000114215
【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001771
【氏名又は名称】特許業務法人虎ノ門知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】阿部 紘志
(72)【発明者】
【氏名】中川 隆
【審査官】中島 亮
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－０６４４０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１０４２４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ １／００－ １／１６
Ｈ０２Ｋ １／１８－ １／２６
Ｈ０２Ｋ １／２８－ １／３４
Ｈ０２Ｋ ２４／００
Ｇ０１Ｄ ５／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
環状の本体部と、前記本体部の内周側から延在し前記本体部の周方向に沿って配列された複数のティース部とを有するステータコアを備え、前記本体部は、
当該本体部の周方向に沿って円弧状にそれぞれ形成された複数の第１の長孔と、
前記複数の第１の長孔のそれぞれに対応して設けられ、前記周方向に沿って円弧状に形成された複数の第２の長孔と、
前記周方向で対向する２つの前記第１の長孔間に、前記本体部の外周から当該本体部の径方向に形成された複数の切欠部と、
を有し、
前記複数の第１の長孔の少なくとも１つは、前記ステータコアを固定するボルトが挿通されるボルト挿通孔であり、
前記各第２の長孔は、対応する前記第１の長孔と前記ティース部との間に、対応する前記第１の長孔と間隔を空けて対向配置され、
前記本体部の前記径方向における中心に対する前記第２の長孔の開口角は、前記中心に対する前記第２の長孔に対応する前記第１の長孔の開口角以上であり、かつ、対向する前記切欠部間の領域の両端部のそれぞれと前記径方向における前記中心とを結ぶ２つの直線がなす角以上である、
ステータ構造。
【請求項2】
前記第２の長孔は、前記ボルトが前記第１の長孔に挿通された状態で前記ボルトの頭部が前記径方向と直交する方向から見た場合にオーバラップしない位置に配置される、
請求項１に記載のステータ構造。
【請求項3】
請求項１または２に記載のステータ構造を備えたことを特徴とするレゾルバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ステータ構造およびレゾルバに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、モータや発電機などの回転電機の回転角を検出するレゾルバが知られている。レゾルバは、例えば、環状に形成された本体部の内周側から中心に向かって延在する複数のティース部を備えたステータコアと、ステータコアの内側においてステータのティース部に対向配置されるロータとを備える。ティース部にはインシュレータを介して巻線が巻回されており、かかる巻線は、外部から励磁電流が供給される励磁巻線と、ロータの回転角度に応じて２相の信号を出力する２つの出力巻線とで構成されている。
【0003】
レゾルバの回転角検出対象である回転電機の巻線に電流が流れた場合、回転電機の巻線からの漏れ磁束がステータの出力巻線に入り込むことで、かかる出力巻線から出力される信号の波形に漏れ磁束がノイズ成分として重畳しレゾルバの角度検出精度が低下するおそれがある。そこで、特許文献１において、ステータのうち環状に形成された本体部における外周側の領域と内周側の領域とにそれぞれ周方向に沿って複数の空隙が形成され、本体部の外周面側から進入した漏れ磁束を複数の空隙で遮断するレゾルバが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００６－６４４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載されたステータは、本体部における外周側の空隙がボルト挿通孔として用いられており、かかる外周側の空隙に、例えば鉄材料によって形成されるボルトが挿通される。しかしながら、かかるステータにおいて、外周側の空隙における周方向の中央部は、本体部の径方向において、内周側の空隙と対向していない。そのため、かかる中央部にボルトが挿通された場合、本体部の外周面側から進入した漏れ磁束がボルトおよび内周側の空隙間の領域を通じてティース部に巻回された巻線に入り込んでしまい、レゾルバの角度検出精度が低下するおそれがある。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、外部からの磁束に起因する角度検出精度の低下を抑制することができるステータ構造およびレゾルバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るステータ構造は、環状の本体部と、前記本体部の内周側または外周側からそれぞれ延在し前記本体部の周方向に沿って配列された複数のティース部とを有するステータコアを備える。前記本体部は、当該本体部の周方向に沿って円弧状にそれぞれ形成された複数の第１の長孔と、前記複数の第１の長孔のそれぞれに対応して設けられ、前記周方向に沿って円弧状に形成された複数の第２の長孔と、前記周方向で対向する２つの前記第１の長孔間に、前記本体部の外周から当該本体部の径方向に形成された複数の切欠部と、を有する。前記複数の第１の長孔の少なくとも１つは、前記ステータコアを固定するボルトが挿通されるボルト挿通孔である。前記各第２の長孔は、対応する前記第１の長孔と前記ティース部との間に、対応する前記第１の長孔と間隔を空けて対向配置される。前記本体部の前記径方向における中心に対する前記第２の長孔の開口角は、前記中心に対する前記第２の長孔に対応する前記第１の長孔の開口角以上であり、かつ、対向する前記切欠部間の領域の両端部のそれぞれと前記径方向における前記中心とを結ぶ２つの直線がなす角以上である。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、外部からの磁束に起因する角度検出精度の低下を抑制することができるステータ構造およびレゾルバを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、図面を参照して本発明に係るステータ構造およびレゾルバの実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。
【0011】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るレゾルバの模式的平面図であり、図２は、第１の実施形態に係るレゾルバの回転電機への取り付け状態を示す模式的断面図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るレゾルバ１は、ロータ１０と、ステータ２０とを備えるＶＲ（Variable Reluctance）型レゾルバである。図１に示すレゾルバ１は、インナーロータ型のレゾルバであり、ロータ１０がステータ２０の内側に配置されている。
図１は、第１の実施形態に係るレゾルバの模式的平面図であり、図２は、第１の実施形態に係るレゾルバの回転電機への取り付け状態を示す模式的断面図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るレゾルバ１は、ロータ１０と、ステータ２０とを備えるＶＲ（Variable Reluctance）型レゾルバである。図１に示すレゾルバ１は、インナーロータ型のレゾルバであり、ロータ１０がステータ２０の内側に配置されている。
【0012】
ロータ１０は、図２に示すように、回転電機８０の出力軸８１に固定されており、出力軸８１の回転に伴って回転する。回転電機８０は、例えば、交流電動機、交流発電機、または交流電動発電機であり、出力軸８１と、出力軸８１に固定されたロータ８２と、巻線８３を有するステータ８４とを備える。
【0013】
回転電機８０が交流電動機である場合、ステータ８４の巻線８３は、励磁巻線であり、かかる励磁巻線に励磁電流が流れることによって、回転電機８０のロータ８２が回転し、ロータ８２の回転に伴って出力軸８１が回転する。以下において、ロータ１０の回転軸の延伸方向を「軸方向」と記載し、かかる軸方向は、ロータ１０に接続された回転電機８０の出力軸８１の延伸方向と一致する。また、軸方向に直交する方向を「径方向」と記載し、かかる径方向は、回転電機８０の出力軸８１の延伸方向と直交する方向と一致する。
【0014】
レゾルバ１におけるロータ１０の外周面は、径方向に凹凸した非円形状に形成されている。図１に示すロータ１０は、外周面に２箇所の凸部１１を有しており、ロータ１０の軸倍角が２Ｘの場合を示している。なお、ロータ１０の軸倍角は、１Ｘであってもよく、３Ｘ以上であってもよい。ロータ１０は、複数枚のコアを有しており、かかる複数枚のコアが軸方向に積層して構成される。コアは、ケイ素鋼板などのように軟磁性材料から形成されたプレートをプレス加工して製作される。
【0015】
図１に示すように、ステータ２０は、ステータコア２１と、インシュレータ２２と、複数のステータ巻線２３とを備える。ステータコア２１、インシュレータ２２および複数のステータ巻線２３は、ステータ構造を構成している。ステータコア２１は、ロータ１０と同様に、複数枚のコアを有しており、かかる複数枚のコアが軸方向に積層して構成される。コアは、ケイ素鋼板などのように軟磁性材料から形成されたプレートをプレス加工して製作される。
【0016】
ステータコア２１は、環状のステータ本体部３１と、かかるステータ本体部３１の内周側からステータ本体部３１の径方向中心に向けてそれぞれ延在する複数のティース部３２とを有する。図１に示すステータコア２１は１６個のティース部３２を有するが、ティース部３２の数は図１に示す数に限定されない。複数のティース部３２は、ステータ本体部３１の周方向に沿って等角度間隔で配置される。なお、ステータ本体部３１の構成については後で詳述する。
【0017】
インシュレータ２２は、例えば、絶縁性材料である樹脂から構成されており、インサートモールド成形によってステータコア２１の表面のうち複数のティース部３２を含む一部の領域上に形成される。また、インシュレータ２２には、ステータ本体部３１における径方向外側に延在する端子台部５０が一体成形によって形成される。
【0018】
図３は、第１の実施形態に係るレゾルバ１のステータ２０の模式的斜視図であり、後述するステータ巻線２３が取り付けられる前の状態を示している。図３に示すように、端子台部５０の上面には導電材からなる複数の端子ピン５１の一端部５２が軸方向に立設して設けられる。各端子ピン５１は、Ｌ字状に形成されており、各端子ピン５１の一端部５２には、ステータ巻線２３の端線が絡げて接続され、各端子ピン５１の他端部５３には、不図示のリード線が接続される。端子台部５０は、図１および図３の構成に限定されず、コネクタハウジングを形成した構成であってもよい。
【0019】
なお、インシュレータ２２は、ステータコア２１の軸方向において２つに分割して形成されていてもよい。すなわち、インシュレータ２２は、ステータコア２１の軸方向における一方側を覆う第１のインシュレータとステータコア２１の軸方向における他方側を覆う第２のインシュレータとにより構成されていてもよい。これら第１および第２のインシュレータは、樹脂の射出成形によって形成することができる。
【0020】
図１に示すように、複数のステータ巻線２３は、インシュレータ２２を介して複数のティース部３２にそれぞれ巻回される。かかる複数のステータ巻線２３には、複数の励磁巻線と、複数の出力巻線とが含まれる。励磁巻線の端線は、他端部５３が外部からの励磁電流を伝送する不図示のリード線に接続された端子ピン５１の一端部５２に接続されており、励磁巻線には外部からリード線を通じて励磁電流が供給される。
【0021】
複数の出力巻線は、ロータ１０の回転に伴ってｓｉｎ相の信号を出力するｓｉｎ相出力巻線と、ｓｉｎ信号と９０度位相が異なったｃｏｓ相の信号を出力するｃｏｓ相出力巻線とから構成される。各出力巻線の端線は、他端部５３が端子ピン５１に接続されており、ｓｉｎ相の信号およびｃｏｓ相の信号が端子ピン５１の他端部５３に接続された不図示のリード線を通じて外部に出力される。
【0022】
次に、レゾルバ１のステータ２０におけるステータ本体部３１の構成について説明する。ステータ本体部３１は、図１および図３に示すように、複数の第１の長孔４１と、複数の第２の長孔４２と、複数の切欠部４３とを備える。複数の第１の長孔４１と複数の第２の長孔４２とは互いに同心円上に形成される。
【0023】
切欠部４３は、ステータ本体部３１の外周面に形成され、周方向に対向する第１の長孔４１間に位置する。かかる切欠部４３には、図示しない位置決めピンが挿通される。位置決めピンは、例えば、回転電機８０のハウジング８５の内部に形成され、かかる位置決めピンが切欠部４３に挿通されることで、回転電機８０のハウジング８５に対するレゾルバ１の位置決めが行われる。
【0024】
図４は、第１の実施形態に係るステータコア２１の模式的平面図である。図４に示す例では、説明の便宜上、複数の第１の長孔４１を第１の長孔４１ａ～４１ｈとして表し、複数の第２の長孔４２を第２の長孔４２ａ～４２ｈとして表している。なお、図１、図３および図４に示すステータ２０では、第１の長孔４１の数および第２の長孔４２の数は、それぞれ８つであるが、第１の長孔４１の数および第２の長孔４２の数は、それぞれ７つ以下であってもよく、それぞれ９つ以上であってもよい。
【0025】
各第１の長孔４１は、ステータ本体部３１の周方向に沿って円弧状に形成される。複数の第１の長孔４１は、ステータ本体部３１の中心Ｏ（図５参照）に対して互いに回転対称に形成され、ステータ本体部３１の周方向に沿って等角度間隔で配置される。第１の長孔４１は、ステータ２０を固定するためのボルトを挿通するための挿通孔として用いることができ、図２に示す例では、ステータ２０がボルト９０によって回転電機８０のハウジング８５に固定される。ボルト９０は、例えば、鉄材料によって形成される。なお、ボルト９０が挿通される第１の長孔４１は、複数の第１の長孔４１のうち一部であるが、すべての第１の長孔４１にボルト９０が挿通されてもよい。
【0026】
各第２の長孔４２は、ステータ本体部３１の周方向に沿って円弧状に形成される。複数の第２の長孔４２は、ステータ本体部３１の中心Ｏ（図５参照）に対して互いに回転対称に形成され、ステータ本体部３１の周方向に沿って等角度間隔で配置される。複数の第２の長孔４２は、複数の第１の長孔４１よりも内周側に形成される。
【0027】
複数の第２の長孔４２は、複数の第１の長孔４１のそれぞれに対応して設けられており、各第２の長孔４２は、対応する第１の長孔４１とティース部３２との間に、対応する第１の長孔４１と間隔を空けて対向配置される。例えば、図４に示すように、第２の長孔４２ａは、第１の長孔４１ａに対応して設けられ、対応する第１の長孔４１ａとティース部３２との間に、対応する第１の長孔４１ａと間隔を空けて対向配置される。また、第１の長孔４１ｂ～４１ｈと第２の長孔４２ｂ～４２ｈとの関係も、第１の長孔４１ａと第２の長孔４２ａとの関係と同様である。
【0028】
図５は、ステータ本体部３１の径方向における中心Ｏに対する第１の長孔４１ａの開口角θＡと第２の長孔４２ａの開口角θＢとの関係を示す図である。図５に示すように、ステータ本体部３１の径方向における中心Ｏに対する第２の長孔４２ａの開口角θＢは、第２の長孔４２ａに対応する第１の長孔４１ａの中心Ｏに対する開口角θＡよりも大きい。
【0029】
なお、図５に示す例では、より好ましい例として、θＡ＜θＢとしているが、θＡ＝θＢとなるように第１の長孔４１ａと第２の長孔４２ａとを形成してもよい。このように、θＡ≦θＢとすることで、第１の長孔４１ａの周方向における両端部と中心Ｏとを結ぶ２つの直線が、第２の長孔４２ａの周方向における両端部と中心Ｏとを結ぶ直線で挟まれる領域に含まれるように第１および第２の長孔４１ａ，４２ａが形成される。また、第１の長孔４１ｂ～４１ｈと第２の長孔４２ｂ～４２ｈとの関係も、第１の長孔４１ａと第２の長孔４２ａとの関係と同様である。
【0030】
図２に示す回転電機８０の巻線８３に励磁電流が流れた場合、回転電機８０の巻線８３からの漏れ磁束がレゾルバ１におけるステータ２０の外周面側から進入する場合がある。ステータ２０の外周面側から進入した漏れ磁束の一部が、ステータ２０の出力巻線に入り込むと、かかる出力巻線から出力される信号にノイズ成分が重畳してレゾルバ１の角度検出精度が低下するおそれがある。
【0031】
そこで、本実施形態に係るレゾルバ１のステータ２０には、上述したように、第１の長孔４１とティース部３２との間に、第１の長孔４１に対応して第２の長孔４２が設けられ、θＡ≦θＢとなるように第１の長孔４１ａと第２の長孔４２ａとが形成される。図６は、ステータ２０の外周面側から進入する漏れ磁束と第１および第２の長孔４１ａ，４２ａとの関係例を模式的に表した図である。
【0032】
図６に示すように、第１の長孔４１ａのうちボルト９０が挿通されない領域では、第１の長孔４１ａによって漏れ磁束のティース部３２への進入が抑制される。また、第１の長孔４１ａのうちボルト９０が挿通されている領域では、ボルト９０を通してステータ本体部３１の内周側へ流れ込んだ漏れ磁束のティース部３２への進入が第２の長孔４２ａによって抑制される。そのため、ステータ２０の出力巻線から出力される信号に回転電機８０の漏れ磁束に起因するノイズ成分が重畳することが抑制され、レゾルバ１の角度検出精度の低下を抑制できる。
【0033】
上述したように、複数の第１の長孔４１の少なくとも一つにはボルト９０が挿入され、ボルト９０によってステータ２０が固定される。ボルト９０によってステータ２０が固定された場合、ボルト９０の締結力によってステータコア２１に歪みが生じることがある。本実施形態のステータ２０は、第１の長孔４１に対向して第２の長孔４２が形成されるため、かかる第２の長孔４２によって歪みがティース部３２の外周側の領域に伝わることが抑制され、ティース部３２の外周側の領域に歪みが生じることが抑制される。
【0034】
ティース部３２の外周側の領域は、ティース部３２に巻回したステータ巻線２３によって生じる磁束が流れる磁路を形成するが、上述したように第２の長孔４２によりティース部３２の外周側の領域に歪みが生じることが抑制される。そのため、ステータコア２１の磁気特性が低下することが抑制され、レゾルバ１の角度検出精度の低下を防止することができる。
【0035】
また、図６に示すように、第２の長孔４２ａは、ボルト９０が第１の長孔４１ａに挿通された状態でボルト９０の頭部が平面視においてオーバラップしない位置に配置される。すなわち、ボルト９０が第１の長孔４１ａに挿通された状態で平面視（径方向と直交する軸方向から見た場合）においてボルト９０の頭部が第２の長孔４２ａにオーバラップしないように、第１の長孔４１ａと第２の長孔４２ａとの間の距離Ｄ１が設定される。そのため、第２の長孔４２ａの径方向の距離分だけのエアギャップが確保され、レゾルバ１の角度検出精度の低下を精度よく抑制できる。このことは、第２の長孔４２ａ以外の第２の長孔４２についても同様である。
【0036】
なお、第２の長孔４２は、上述の図５等に示すものに限定されない。図７および図８は、第２の長孔４２の他の構成例を示す図である。図７に示す第２の長孔４２ａの開口角θＢは、周方向で対向する切欠部４３間の領域の両端部のそれぞれと中心Ｏとを結ぶ線のなす角θＣ以上に形成される。これにより、周方向で対向する切欠部４３間の領域の両端部と中心Ｏとを結ぶ２つの直線が、第２の長孔４２ａの周方向における両端部と中心Ｏとを結ぶ直線で挟まれる領域に含まれるように第２の長孔４２ａが形成される。
【0037】
図７に示す第２の長孔４２ａは、例えば、ステータ２０の外周面側から進入した漏れ磁束が第１の長孔４１ａと切欠部４３との間の領域を通じてティース部３２の外周側の領域へ進入することを第２の長孔４２ａによってより抑制することができる。そのため、レゾルバ１の角度検出精度の低下を、より精度よく抑制できる。このことは、第２の長孔４２ａ以外の第２の長孔４２についても同様である。
【0038】
図８は、第１の実施形態に係るステータコア２１の他の構成例を示す図であり、連結孔４４が形成される点で、図５に示すステータコア２１と異なる。すなわち、図８に示すステータコア２１は、周方向で対向する２つの第２の長孔４２間に連結孔４４が形成されており、２つの第２の長孔４２同士が連結孔４４によって連結される。これにより、ステータ２０の外周面側から進入した漏れ磁束が、２つの第２の長孔４２間を通じてティース部３２の外周側の領域へ進入することを連結孔４４によって抑制することができる。そのため、レゾルバ１の角度検出精度の低下を、より精度よく抑制できる。
【0039】
以上のように、第１の実施形態に係るレゾルバ１は、ロータ１０と、ステータ２０とを備える。ステータ２０は、環状のステータ本体部３１（本体部の一例）と、ステータ本体部３１の内周側からそれぞれ延在しステータ本体部３１の周方向に沿って配列された複数のティース部３２とを有するステータコア２１とを備える。ステータ本体部３１は、ステータ本体部３１の周方向に沿って円弧状にそれぞれ形成された複数の第１の長孔４１と、ステータ本体部３１の周方向に沿って円弧状に形成された複数の第２の長孔４２とを有する。複数の第２の長孔４２は、複数の第１の長孔４１のそれぞれに対応して設けられ、対応する第１の長孔４１とティース部３２との間に、対応する第１の長孔４１と間隔を空けて対向配置される。そして、ステータ本体部３１の径方向における中心Ｏに対する第２の長孔４２の開口角θＢは、第２の長孔４２に対応する第１の長孔４１の中心Ｏに対する開口角θＡ以上である。そのため、第１の長孔４１にボルト９０が挿通された場合であっても、ボルト９０を介して回転電機８０の漏れ磁束がティース部３２へ進入することを第２の長孔４２によって抑制でき、これにより、レゾルバ１の角度検出精度の低下を抑制できる。また、第１の長孔４１にボルト９０が挿通された場合であっても、第２の長孔４２によってティース部３２の外周側の領域に歪みが生じることを抑制することができる。
【0040】
また、複数の第１の長孔４１の少なくとも１つは、ステータコア２１を固定するボルト９０が挿通されるボルト挿通孔であり、第２の長孔４２は、ボルト９０が第１の長孔４１に挿通された場合にボルト９０の頭部がステータ本体部３１の径方向と直交する方向から見てオーバラップしない位置に配置される。これにより、第２の長孔４２の径方向の距離分だけのエアギャップが確保され、レゾルバ１の角度検出精度の低下を精度よく抑制できる。
【0041】
また、ステータ本体部３１は、周方向で対向する２つの第１の長孔４１間に、外周から径方向の中心Ｏに向けて形成された複数の切欠部４３を有する。ステータ本体部３１の径方向における中心Ｏに対する第２の長孔４２の開口角θＢは、周方向で対向する切欠部４３間の領域の両端部のそれぞれと中心Ｏとを結ぶ２つの線のなすθＣ以上である。これにより、ステータ２０の外周面側から進入した漏れ磁束が第１の長孔４１と切欠部４３との間の領域を通じてティース部３２の外周側の領域へ進入することを第２の長孔４２ａによってより抑制することができる。そのため、レゾルバ１の角度検出精度の低下を、より精度よく抑制できる。
【0042】
また、複数の第２の長孔４２のうち周方向で対向する２つの第２の長孔４２が連結孔４４を介して連結される。これにより、２つの第２の長孔４２間を通じてティース部３２の外周側の領域へ漏れ磁束が進入することを連結孔４４によってより抑制することができ、これにより、レゾルバ１の角度検出精度の低下を、より精度よく抑制できる。
【0043】
（第２の実施形態）
第１の実施形態に係るレゾルバ１は、インナーロータ型のレゾルバであるのに対し、第２の実施形態に係るレゾルバは、アウターロータ型のレゾルバである点で異なる。
第１の実施形態に係るレゾルバ１は、インナーロータ型のレゾルバであるのに対し、第２の実施形態に係るレゾルバは、アウターロータ型のレゾルバである点で異なる。
【0044】
図９は、第２の実施形態に係るレゾルバ１Ａの模式的平面図である。図９に示すように、第２の実施形態に係るレゾルバ１Ａは、ロータ１０Ａと、ステータ２０Ａとを備えるＶＲ型レゾルバであり、ロータ１０Ａがステータ２０Ａの外側に配置される。
【0045】
ロータ１０Ａは、ロータ１０と同様に、回転電機８０の出力軸８１に固定され、出力軸８１の回転に伴って回転する。ロータ１０Ａの内周面は、径方向に凹凸した非円形状に形成される。図９に示すレゾルバ１Ａのロータ１０Ａは、内周面に３箇所の凸部１１Ａを有しており、ロータ１０Ａの軸倍角が３Ｘの場合を示しているが、ロータ１０Ａの軸倍角は、２Ｘ以下であってもよく、４Ｘ以上であってもよい。ロータ１０Ａは、ロータ１０と同様に、複数枚のコアが軸方向に積層して構成される。
【0046】
ステータ２０Ａは、ステータコア２１Ａを備えており、ステータコア２１と同様に、複数枚のコアが軸方向に積層して構成される。ステータコア２１Ａは、環状のステータ本体部３１Ａと、かかるステータ本体部３１Ａの外周側からステータ本体部３１Ａにおける径方向外側にそれぞれ延在する複数のティース部３２Ａとを有する。複数のティース部３２Ａは、ステータ本体部３１Ａの周方向に沿って等角度間隔で配置される。なお、ティース部３２と同様に、ティース部３２Ａには不図示のインシュレータを介して不図示のステータ巻線が巻回される。本実施形態では、ステータコア２１Ａは１４個のティース部３２Ａを有するが、ティース部３２Ａの数は図９に示す数に限定されない。
【0047】
図１０は、第２の実施形態に係るステータコア２１Ａの模式的平面図である。図１０に示すように、複数の第１の長孔４１Ａと、複数の第２の長孔４２Ａとを備える。各第１の長孔４１Ａは、ステータ本体部３１Ａの周方向に沿って円弧状に形成されており、複数の第１の長孔４１Ａは、ステータ本体部３１Ａの周方向に沿って等角度間隔で配置される。第１の長孔４１Ａは、第１の長孔４１と同様に、ステータ２０Ａを固定するためのボルトを挿通するための挿通孔として用いることができる。
【0048】
各第２の長孔４２Ａは、ステータ本体部３１Ａの周方向に沿って円弧状に形成されており、複数の第２の長孔４２Ａは、ステータ本体部３１Ａの周方向に沿って等角度間隔で配置される。複数の第２の長孔４２Ａは、複数の第１の長孔４１Ａよりも外周側に形成される。
【0049】
複数の第２の長孔４２Ａは、複数の第１の長孔４１Ａのそれぞれに対応して設けられており、各第２の長孔４２Ａは、対応する第１の長孔４１Ａとティース部３２Ａとの間に、対応する第１の長孔４１Ａと間隔を空けて対向配置される。また、ステータ本体部３１Ａの径方向における中心Ｏに対する第２の長孔４２Ａの開口角θＢ１は、対応する第１の長孔４１Ａの中心Ｏに対する開口角θＡ１よりも大きい。
【0050】
なお、図１０に示す例では、より好ましい例として、θＡ１＜θＢ１としているが、θＡ１＝θＢ１となるように第１の長孔４１Ａと第２の長孔４２Ａとを形成してもよい。このように、θＡ１≦θＢ１とすることで、第１の長孔４１Ａの周方向における両端部と中心Ｏとを結ぶ２つの直線が、第２の長孔４２Ａの周方向における両端部と中心Ｏとを結ぶ直線で挟まれる領域に含まれるように第１および第２の長孔４１Ａ，４２Ａが形成される。
【0051】
レゾルバ１Ａに隣接配置される回転電機の巻線に励磁電流が流れた場合、回転電機の巻線からの漏れ磁束の一部がレゾルバ１Ａにおけるステータ２０Ａの内周面側から進入する場合がある。ステータ２０Ａの内周面側から進入した漏れ磁束の一部が、ステータ２０Ａの出力巻線に入り込むと、出力巻線から出力される信号にノイズ成分が重畳してレゾルバ１Ａの角度検出精度が低下するおそれがある。
【0052】
そこで、本実施形態に係るレゾルバ１Ａのステータ２０Ａには、上述したように、第１の長孔４１Ａとティース部３２Ａとの間に、第１の長孔４１Ａに対応して第２の長孔４２Ａが設けられ、θＡ１≦θＢ１となるように第１の長孔４１Ａと第２の長孔４２Ａとが形成される。そのため、第１の長孔４１Ａの任意の位置にボルトが挿通された場合であっても、ボルトを通して流れ込んだ漏れ磁束のティース部３２Ａへの進入が第２の長孔４２Ａによって抑制される。そのため、出力巻線から出力される信号に外部からの磁束に起因するノイズ成分が重畳することが抑制され、レゾルバ１Ａの角度検出精度の低下を抑制できる。
【0053】
また、第１の長孔４１Ａに対向して第２の長孔４２Ａが形成されるため、かかる第２の長孔４２Ａによって歪みがティース部３２Ａの内周側の領域に伝わることが抑制され、ティース部３２Ａの内周側の領域に歪みが生じることが抑制される。そのため、ステータコア２１Ａの磁気特性が低下することが抑制され、レゾルバ１Ａの角度検出精度の低下を防止することができる。
【0054】
また、第２の長孔４２Ａは、第２の長孔４２と同様に、ボルトが第１の長孔４１Ａに挿通された状態で平面視においてボルトの頭部がオーバラップしない位置に配置される。これにより、第２の長孔４２Ａの径方向の距離分だけのエアギャップが確保され、レゾルバ１Ａの角度検出精度の低下を精度よく抑制できる。
【0055】
なお、第２の実施形態に係るステータコア２１Ａにおいても、第１の実施形態に係るステータコア２１と同様に、周方向で対向する２つの第２の長孔４２Ａ間に連結孔を設けて、２つの第２の長孔４２Ａ同士を連結孔によって連結してもよい。また、ステータ本体部３１Ａの内周側に、ステータ本体部３１の切欠部４３と同様の位置決め用の切欠部を設け、かかる切欠部と第２の長孔４２Ａとの関係を、切欠部４３と第２の長孔４２との関係（θＢ≧θＣ）と同様にすることもできる。
【0056】
また、図９および図１０に示す例では、第１の長孔４１Ａおよび第２の長孔４２Ａの数とティース部３２Ａの数とが異なるが、第１の長孔４１Ａおよび第２の長孔４２Ａの数とティース部３２Ａの数とを同じにしてもよい。例えば、各ティース部３２Ａに対応させて第１の長孔４１Ａおよび第２の長孔４２Ａを１つずつ配置し、ティース部３２Ａの内周側の領域が径方向において第１の長孔４１Ａおよび第２の長孔４２Ａに対向するようにすることができる。なお、第１の実施形態に係るステータ２０において、各ティース部３２に対応させて第１の長孔４１および第２の長孔４２を１つずつ配置し、ティース部３２の内周側の領域が径方向において第１の長孔４１および第２の長孔４２に対向するようにすることもできる。
【0057】
以上のように、第２の実施形態に係るステータ２０Ａは、環状のステータ本体部３１Ａ（本体部の一例）と、ステータ本体部３１Ａの外周側からそれぞれ延在しステータ本体部３１Ａの周方向に沿って配列された複数のティース部３２Ａとを有するステータコア２１Ａを備える。ステータ本体部３１Ａは、ステータ本体部３１Ａの周方向に沿って円弧状にそれぞれ形成された複数の第１の長孔４１Ａと、ステータ本体部３１Ａの周方向に沿って円弧状に形成された複数の第２の長孔４２Ａとを有する。複数の第２の長孔４２Ａは、複数の第１の長孔４１Ａのそれぞれに対応して設けられ、対応する第１の長孔４１Ａとティース部３２Ａとの間に対応する第１の長孔４１Ａと間隔を空けて対向配置される。そして、ステータ本体部３１Ａの径方向における中心Ｏに対する第２の長孔４２Ａの開口角θＢ１は、第２の長孔４２Ａに対応する第１の長孔４１Ａの中心Ｏに対する開口角θＡ１以上である。そのため、第１の長孔４１Ａにボルトが挿通された場合であっても、ボルトを介して回転電機の漏れ磁束がティース部３２Ａへ進入することを第２の長孔４２Ａによって抑制でき、これにより、レゾルバ１Ａの角度検出精度の低下を抑制できる。また、第１の長孔４１Ａにボルトが挿通された場合であっても、第２の長孔４２Ａによってティース部３２Ａの外周側の領域に歪みが生じることを抑制することができる。
【0058】
なお、第１の長孔４１，４１Ａの径方向（第１の長孔４１，４１Ａの短手方向）の長さは、第２の長孔４２，４２Ａの径方向（第２の長孔４２，４２Ａの短手方向）の長さよりも大きいが、かかる例に限定されない。例えば、第１の長孔４１，４１Ａの径方向の長さは、第２の長孔４２，４２Ａの径方向の長さ以下であってもよい。また、上述した例では、レゾルバ１，１Ａを固定するために、第１の長孔４１，４１Ａにボルト９０が挿通される例を説明したが、レゾルバ１，１Ａの固定は、ボルト９０以外の締結部材であってもよい。
【0059】
また、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【0060】
１，１Ａ レゾルバ
１０，１０Ａ ロータ
２０，２０Ａ ステータ
２１，２１Ａ ステータコア
２２ インシュレータ
２３ ステータ巻線
３１，３１Ａ ステータ本体部（本体部の一例）
３２，３２Ａ ティース部
４１，４１Ａ 第１の長孔
４２，４２Ａ 第２の長孔
４３ 切欠部
４４ 連結孔
８０ 回転電機
８１ 出力軸
９０ ボルト
Ｏ ステータ本体部の中心
θＡ，θＡ１，θＢ，θＢ１ 開口角
１０，１０Ａ ロータ
２０，２０Ａ ステータ
２１，２１Ａ ステータコア
２２ インシュレータ
２３ ステータ巻線
３１，３１Ａ ステータ本体部（本体部の一例）
３２，３２Ａ ティース部
４１，４１Ａ 第１の長孔
４２，４２Ａ 第２の長孔
４３ 切欠部
４４ 連結孔
８０ 回転電機
８１ 出力軸
９０ ボルト
Ｏ ステータ本体部の中心
θＡ，θＡ１，θＢ，θＢ１ 開口角
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】