特許 7478562 レゾルバ

(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】2024-04-24

(45)【発行日】2024-05-07

(54)【発明の名称】レゾルバ

(51)【国際特許分類】

   H02K 24/00 20060101AFI20240425BHJP

   H02K 11/225 20160101ALI20240425BHJP

【ＦＩ】

H02K24/00

H02K11/225

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020057111

(22)【出願日】2020-03-27

(65)【公開番号】P2021158798

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-12-15

(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】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】大塚 貴子

【審査官】安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／００８５１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１５０７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０６９３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８６３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３３９８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ２４／００

Ｈ０２Ｋ １１／２２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転電機に取り付けられるレゾルバであって、
前記回転電機のシャフトに固定されるロータと、
前記ロータの周囲に配置されるステータと、
を備え、
前記ステータは複数のティースを有するステータコアを備え、前記複数のティースに励磁巻線と出力巻線とからなるステータ巻線を巻回し、
前記ステータコアは、周期対称となるように周方向に均等に配置された複数の磁束誘導変化部を有し、前記複数の磁束誘導変化部の数は、前記回転電機のロータの磁極数の、１以外の約数であり、
前記回転電機のロータの極対数を第１の値とし、
前記レゾルバのロータの軸倍角数と前記レゾルバの前記励磁巻線の極対数との差の絶対値を第２の値とした場合、
前記第１の値及び前記第２の値は、整数であり、且つ、前記第１の値及び前記第２の値は、一方の値が偶数であり、他方の値が奇数である、レゾルバ。

【請求項2】

前記ステータコアは、前記複数の磁束誘導変化部が配置される環状部と前記環状部から径方向内側に突出する前記複数のティースとを有し、
前記励磁巻線と前記出力巻線とは、それぞれ前記複数のティースの全てに巻回された、請求項１に記載のレゾルバ。

【請求項3】

前記複数の磁束誘導変化部は、前記環状部の外周縁から径方向外側に突出した箇所に穴が形成されている、請求項２に記載のレゾルバ。

【請求項4】

前記複数の磁束誘導変化部は、前記環状部の内部に形成された長孔である、請求項２に記載のレゾルバ。

【請求項5】

前記複数の磁束誘導変化部は、前記環状部の外周縁に形成された切欠である、請求項２に記載のレゾルバ。

【請求項6】

前記磁束誘導変化部は、前記穴と、当該穴に挿通されたボルトとで構成される、請求項３に記載のレゾルバ。

【請求項7】

前記複数の磁束誘導変化部の数は４である、請求項１～６のいずれか一項に記載のレゾルバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レゾルバに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両の駆動に回転電機が用いられている。回転電機の回転子は、シャフトに固定された回転子鉄心と、永久磁石とを備え、シャフトは軸受けにより回転可能に支持されている。このような回転電機の回転子の回転角度等を検出する手段として、レゾルバが知られている（例えば、特許文献１を参照）。このようなレゾルバは、ステータコアとロータコアとを備えている。レゾルバのロータコアは、回転電機のシャフトに固定され、回転電機の回転子の回転角度等を検出する。

【0003】

レゾルバのステータコアは、例えば、回転電機のハウジングに固定される。例えば、外周縁から径方向外側に突出する複数の取付部が形成され、取付部に取付穴が形成されたステータコアを有するレゾルバが知られている（例えば、特許文献２を参照）。このようなステータコアは、取付穴にボルトを挿通して回転電機のハウジングに固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－１５８４０１号公報

【文献】特開２００６－１０９６５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、回転電機の回転子とレゾルバが接近して配置されると、回転電機の回転子の永久磁石から発生する磁束の影響を受け易い。例えば、特許文献２に記載されたような取付部や、取付穴に挿通したボルトがアンテナとなって、回転電機の回転子の永久磁石からの磁束がレゾルバのステータの内側に入り込み、レゾルバのステータの突極に巻回した巻線に鎖交し、レゾルバの出力信号にノイズとして重畳する虞がある。

【0006】

このような、取付部は、その配置位置によってはレゾルバのステータの内側に入り込む磁束の分布がアンバランスになり、レゾルバのステータの突極（ティースに相当）に巻回した巻線に及ぼす磁束にばらつきが生じる。その結果、突極（ティースに相当）ごとにノイズ成分のばらつきが生じることからレゾルバの角度検出精度が低下する虞がある。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転電機から漏洩する磁束による角度検出精度の低下を抑制することができる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】

【0008】

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レゾルバは、回転電機に取り付けられるレゾルバであって、前記回転電機のシャフトに固定されるロータと、前記ロータの周囲に配置されるステータとを備える。前記ステータは複数のティースを有するステータコアを備え、前記複数のティースに励磁巻線と出力巻線とからなるステータ巻線を巻回し、前記ステータコアは、周期対称となるように周方向に均等に配置された複数の磁束誘導変化部を有し、前記複数の磁束誘導変化部の数は、前記回転電機のロータの磁極数の、１以外の約数であり、前記回転電機のロータの極対数を第１の値とし、前記レゾルバのロータの軸倍角数と前記レゾルバの前記励磁巻線の極対数との差の絶対値を第２の値とした場合、前記第１の値及び前記第２の値は、整数であり、且つ、前記第１の値及び前記第２の値は、一方の値が偶数であり、他方の値が奇数である。

【0009】

本発明の一態様に係るレゾルバは、回転電機から漏洩する磁束による角度検出精度の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本実施形態に係るレゾルバを備えた回転電機の断面図である。

【図2】図２は、図１に示すレゾルバと回転電機のロータとの位置関係を示す平面図である。

【図3】図３は、実施例１のレゾルバを示す図である。

【図4】図４は、実施例２のレゾルバを示す図である。

【図5】図５は、比較例１のレゾルバを示す図である。

【図6】図６は、実施例３のレゾルバを示す図である。

【図7】図７は、比較例２のレゾルバを示す図である。

【図8】図８は、実施例１と比較例１のレゾルバを用いた場合の角度誤差を示す図である。

【図9】図９は、変形例１のステータコアを示す図である。

【図10】図１０は、変形例２のステータコアを示す図である。

【図11】図１１は、変形例３のステータコアを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施形態に係るレゾルバについて図面を参照して説明する。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、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、１つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。

【0012】

（実施形態）
図１は、本実施形態に係るレゾルバを備えた回転電機の断面図である。図１に示す回転電機１は、有底円筒状のハウジング２と、ハウジング２の開口側に固定されたエンドブラケット３とから構成された筐体を有する。ハウジング２の底部の中央からは、シャフト４の一端が出ている。また、エンドブラケット３の中央には円筒状の凸部が設けられ、この凸部の中央からはシャフト４の他端が出ている。凸部の内部には、レゾルバ１１が取り付けられている。シャフト４は、ハウジング２に設けられた軸受６と、エンドブラケット３に設けられた軸受５とにより回動可能に支持されている。なお、図１において、シャフト４については断面を省略している。

【0013】

回転電機１のモータ部分は、シャフト４に固着されたロータ７と、ハウジング２の円筒部の内側に固定されたステータコア９と、ステータコア９のティース（９ｂ）に、図示しないインシュレータを介して巻回されたモータ巻線１０と、を有している。ステータコア９は、ケイ素鋼板等の軟磁性材からなるプレートからプレス加工により製作された複数の鉄心（コア）が、軸方向に回転積層されることで構成されている。

【0014】

モータ部分の回転子であるロータ７は、ケイ素鋼板等の軟磁性材からなるプレートからプレス加工により製作された複数の鉄心（コア）が、軸方向に積層されることで構成されている。ロータ７は、例えば、複数の鉄心（コア）を軸方向に積層してなるロータコアに形成された磁石挿入孔に永久磁石（８）が埋め込まれたＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）型のロータである。

【0015】

レゾルバ１１は、回転電機１に取り付けられている。レゾルバ１１は、回転電機１のシャフト４に固定（嵌着）されたロータ１２と、ロータ１２の周囲に配置され、エンドブラケット３の内側に固定されたステータとを有する。ステータは、ステータコア１３と、このステータコア１３のティース（１３ｂ）にインシュレータ１４を介して巻回されたステータ巻線１５とを有している。レゾルバ１１は、例えばＶＲ（バリアブルリラクタンス）型レゾルバであり、ステータコア１３の内側にロータ１２が配置されたインナーロータ型のレゾルバである。

【0016】

図２は、図１に示すレゾルバと回転電機のロータとの位置関係を示す平面図である。図２は、レゾルバ１１側の軸方向から見た平面図である。

【0017】

図２に示す回転電機１のステータコア９は、環状の環状部９ａから径方向内側に突出する４８本のティース９ｂを有する。すなわち、図２に示す回転電機１のステータのスロット数は「４８」である。また、図２に示す回転電機１のロータ７は、永久磁石８が埋め込まれたＩＰＭ型のロータであり、８極の磁極を有する。すなわち、図２に示す回転電機１のロータ７の磁極数は「８」であり、極対数は「４」である。

【0018】

レゾルバ１１のステータを構成するステータコア１３は、環状の環状部１３ａから径方向内側に突出する複数のティース１３ｂ（図２では１４本のティース１３ｂ）を有する。すなわち、図２に示すレゾルバ１１のステータのスロット数は「１４」である。ステータコア１３の各ティース１３ｂにはインシュレータ１４を介してステータ巻線１５が巻回されている。複数のティース１３ｂは、同じ形状であり、周方向に均等配置されている。

【0019】

ステータコア１３は、更に、環状の環状部１３ａの外周縁から径方向外側に突出する複数の取付部１３ｃ（図２では１４本のティース１３ｂでは８個の取付部１３ｃ）を備える。取付部１３ｃには取付孔が形成されており、ステータコア１３は、取付孔にボルト等の締結材が挿通されて、エンドブラケット３に固定される。複数の取付部１３ｃは、同じ形状であり、周方向に均等配置されて周期対称となっている。ステータコア１３は、ケイ素鋼板等の軟磁性材からなるプレートからプレス加工により製作された複数の鉄心（コア）が軸方向に回転積層されることで構成されている。

【0020】

ロータ１２の外周面は、径方向外側に凹凸した非円形の形状となっている。図２に示すロータ１２は、２箇所の凸部を有した軸倍角が２Ｘのロータである。すなわち、レゾルバ１１のロータ１２の軸倍角数は「２」である。ロータ１２は、ケイ素鋼板等の軟磁性材からなるプレートからプレス加工により製作された複数のコア片が軸方向に所定枚数積層されることで構成されている。

【0021】

ステータ巻線１５は、励磁巻線と出力巻線とから構成されている。励磁巻線には外部から励磁電圧が印加される。出力巻線は、ロータ１２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°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ている。励磁巻線及び出力巻線は、１スロットピッチで巻線されている。励磁巻線及び出力巻線は、スロット飛びせずに、全てのティース１３ｂに巻回されている。

【0022】

全てのティース１３ｂに巻回される励磁巻線は、各ティース１３ｂに同じ巻数で巻回される。そして、励磁巻線は、隣り合うティース１３ｂの極性が逆になるよう、交互に巻線方向が逆方向に巻回される。

【0023】

また、励磁巻線の上から重ねて巻回される出力巻線のうち、ｓｉｎ相出力巻線は、ｓｉｎ相出力巻線に誘起される電圧が正弦波信号となるよう、各ティース１３ｂに巻回される巻数と巻線方向が調整されて巻回される。励磁巻線の上から重ねて巻回される出力巻線のうち、ｃｏｓ相出力巻線は、ｃｏｓ相出力巻線に誘起される電圧が、ｓｉｎ相出力巻線に誘起される正弦波信号と電気角で９０°位相が異なった正弦波信号となるよう、各ティース１３ｂに巻回される巻数と巻線方向が調整されて巻回される。そして、ｓｉｎ相出力巻線とｃｏｓ相出力巻線とは、１８０度で対向する位置（換言すれば、対称となる位置）のティース１３ｂの巻線は、巻数が同じで、互いに逆位相になるように構成されている。

【0024】

ここで、図１に示すように、回転電機１のロータ７とレゾルバ１１とが接近して配置されると、レゾルバ１１に対して回転電機１のロータ７の永久磁石８から発生する磁束による影響が生じる。永久磁石８から発生する磁束は、例えば、取付部１３ｃや、取付部１３ｃの取付穴に挿通したボルトがアンテナとなって、レゾルバ１１のステータコア１３のティース１３ｂに入り込み、更にティース１３ｂに巻回したステータ巻線１５に鎖交し、レゾルバ１１の出力信号にノイズとして重畳し、レゾルバ１１の角度検出精度が低下してしまう。

【0025】

そこで、実施形態では、回転電機１から漏洩する磁束による角度検出精度の低下を抑制できるよう、以下に説明する２つの条件（第１の条件、第２の条件）に基づいてレゾルバを構成する。以下、第１の条件、第２の条件について、順に説明する。なお、図２に示すレゾルバ１１は、図２に示すロータ７を備えた回転電機１から漏洩する磁束による角度検出精度の低下を抑制できるように構成された実施形態に係るレゾルバの一例であり、以下では、実施例１のレゾルバ１１と称する。

【0026】

＜第１の条件＞
第１の条件は、「周方向に均等に配置される取付部の数を、回転電機のロータの磁極数の、１以外の約数とする」という条件である。この条件を満たすことで、取付部には、回転電機のロータの永久磁石から漏洩した磁束が等しく流入する。

【0027】

第１の条件について、図３、図４、図５を用いて説明する。図３は、実施例１のレゾルバを示す図であり、図４は、実施例２のレゾルバを示す図であり、図５は、比較例１のレゾルバを示す図である。図３、図４、図５に示す回転電機１は、ステータのスロット数が「４８」で、ロータ７の磁極数（永久磁石８の極数）が「８」である。図３、図４、図５には、かかる回転電機１に取り付けられた実施例１のレゾルバ１１、実施例２のレゾルバ１１０、比較例１のレゾルバ１１１をそれぞれ示している。

【0028】

図３に示す実施例１のレゾルバ１１は、上述したように、ロータ１２の軸倍角数が「２」であり、ステータ（ステータコア１３）のスロット数（ティース１３ｂの数）が「１４」であり、取付部１３ｃの数が「８」である。レゾルバ１１の取付部１３ｃの数「８」は、回転電機１のロータ７の磁極数「８」の約数である。

【0029】

また、図４に示す実施例２のレゾルバ１１０は、ロータ１２０の軸倍角数が「２」であり、ステータ（ステータコア１３０）のスロット数（環状部１３０ａから径方向内側に突出するティース１３０ｂの数）が「１４」であり、環状部１３０ａから径方向外側に突出する取付部１３０ｃの数が「４」である。取付部１３０ｃは、周方向に均等配置されて周期対称となっている。レゾルバ１１０の取付部１３０ｃの数「４」は、回転電機１のロータ７の磁極数「８」の約数である。

【0030】

一方、図５に示す比較例１のレゾルバ１１１は、ロータ１２１の軸倍角数が「２」であり、ステータ（ステータコア１３１）のスロット数（環状部１３１ａから径方向内側に突出するからティース１３１ｂの数）が「１４」であり、環状部１３１ａから径方向外側に突出する取付部１３１ｃの数が「７」である。取付部１３１ｃは、周方向に均等配置されて周期対称となっている。レゾルバ１１１の取付部１３１ｃの数「７」は、回転電機１のロータ７の磁極数「８」の約数ではない。上述した回転電機１、レゾルバ１１、レゾルバ１１０、レゾルバ１１１に関する数値を以下の表１にまとめて示す。

【0031】

【表1】

【0032】

取付部１３ｃの数「８」が、ロータ７の磁極数「８」の約数である実施例１では、図３に示すように、取付部１３ｃに永久磁石８から漏洩した磁束が等しく流入する。永久磁石８のＮ極から漏れる磁束は、取付部１３ｃから流入し、環状部１３ａを経由して隣接する取付部１３ｃから永久磁石８のＳ極に帰還する。このため、取付部１３ｃから環状部１３ａに流入した磁束は均一化される。また、環状部１３ａ内に流入した磁束の一部が、ティース１３ｂを通り、ロータ１２を経由して近傍のティース１３ｂを経て帰還した場合、ティース１３ｂに流入する磁束にバラツキが無い。すなわち、実施例１では、ティース１３ｂに巻回された巻線に鎖交する磁束にバラツキが無い。

【0033】

同様に、取付部１３１ｃの数「４」が、ロータ７の磁極数「８」の約数である実施例２では、図４に示すように、取付部１３０ｃに永久磁石８からの漏洩磁束が等しく流入する。このため、実施例２でも、取付部１３０ｃから環状部１３０ａに流入した磁束は均一化され、ティース１３０ｂに流入する磁束（ティース１３０ｂに巻回した巻線に鎖交する磁束）にバラツキが無い。

【0034】

一方、取付部１３１ｃの数「７」が、ロータ７の磁極数「８」の約数ではない比較例１では、図５に示すように、取付部１３１ｃに永久磁石８からの漏洩磁束が等しく流入しない。永久磁石８のＮ極から漏れる磁束は、取付部１３１ｃから流入し、環状部１３１ａを経由して隣接する取付部１３１ｃから永久磁石８のＳ極に帰還する。しかし、取付部１３１ｃの数が、ロータ７の磁極数の約数となっていないため、永久磁石８から漏洩する磁束が取付部１３１ｃから均等にステータコアの環状部１３１ａに流入せず、また、ステータコアの環状部１３１ａから均等に取付部１３１ｃに帰還しない。このため、ステータコア１３１に流入した磁束は均一化されない。また、環状部１３１ａ内に流入した磁束の一部が、環状部１３１ａからティース１３１ｂを通り、ロータ１２を経由して近傍のティース１３１ｂを経て帰還した場合、ティース１３１ｂに流入する磁束にバラツキが生じる。比較例１では、ティース１３１ｂに巻回した巻線に鎖交する磁束にバラツキが生じる。

【0035】

このように、周方向に均等配置されて周期対称となっている取付部１３ｃ、１３０ｃ、１３１ｃは、回転電機１のロータ７から漏洩する磁束をレゾルバ１１のステータコアに誘導し、ステータコアの内周側（ティース側）に流入する磁束に影響を及ぼす箇所として作用するため、これを磁束誘導変化部と呼ぶこととする。このため、回転電機のロータの磁極数に応じて、回転電機のロータからの漏洩磁束の流入を誘導する要因となる磁束誘導変化部（例えば取付部）の数を、第１の条件を満たすように調整することで、回転電機のロータからレゾルバのステータに流入する磁束を均一にすることができる結果、レゾルバのステータコアのティースに巻回した巻線に鎖交する磁束にバラツキが生じことを抑制できる。

【0036】

＜第２の条件＞
第２の条件は、第１の条件に加えて、よりレゾルバのステータに均一に流入する磁束（ノイズ）のキャンセルが可能となる条件である。具体的には、回転電機のロータの極対数（磁極数の半分の値）をＡ（第１の値）とし、レゾルバのロータの軸倍角数とレゾルバの励磁巻線の極対数の値をＢ（第２の値、以下の式１を参照）とする。第２の条件は「Ａ及びＢは、整数であり、且つ、Ａ及びＢは、一方の値が偶数であり、他方の値が奇数である」という条件である。

【0037】

Ｂ＝｜（レゾルバのロータの軸倍角数）－（レゾルバの励磁巻線の極対数）｜・・・（式１）

【0038】

ここで、ＶＲ型レゾルバでは、出力巻線に誘導される電圧が、レゾルバのロータの凸部の位置に応じた電圧となるよう、軸倍角数と励磁巻線の極対数と出力巻線の極対数とが設定されている。具体的には、励磁巻線の極対数と出力巻線の極対数との和、又は、励磁巻線の極対数から出力巻線の極対数を引いた値が、軸倍角数となるように設定されている。すなわち、式１に示すＢの値は、出力巻線の極対数となる。

【0039】

第１の条件を満たしている場合、レゾルバのステータに流入する磁束（ノイズ）が均一であることから、回転電機のロータの極対数を「Ａ」とすると、「ノイズは機械角１周期（３６０度）の間に、Ａ周期現れる」ことになる。また、レゾルバの励磁巻線が１スロットピッチで巻回され、レゾルバの出力巻線が１スロットピッチで巻回されているという条件下では、「レゾルバの出力巻線は、機械角１周期（３６０度）の間に、Ｂ周期の正弦波が現れる形状の磁束分布となる巻線パターンで巻回されている」ことになる。

【0040】

そして、以下の表２に示すように、Ａの値及びＢの値の双方が偶数、又は、奇数である場合、ノイズキャンセルが不可の巻線パターンとなり、Ａの値及びＢの一方の値が偶数であり、他方の値が奇数である場合、ノイズキャンセルが可の巻線パターンとなる。

【0041】

【表2】

【0042】

表２について、Ａの値が偶数でＢの値が奇数の場合、及びＡの値及びＢの値の双方が偶数の場合について、図６、図７を用いて説明する。図６は、実施例３のレゾルバを示す図であり、図７は、比較例２のレゾルバを示す図である。なお、Ａの値及びＢの値の双方が偶数の場合、及びＡの値が偶数でＢの値が奇数の場合については、その作用が上述と同様であるため、その説明は省略する。

【0043】

図６及び図７に示す回転電機１は、上述したように、ステータのスロット数が「４８」で、ロータ７の磁極数（永久磁石８の極数）が「８」である。図６及び図７は、かかる回転電機１に取り付けられた実施例３のレゾルバ１１、比較例２のレゾルバ１１２をそれぞれ示している。なお、回転電機１のロータ７の磁極数が「８」であることから、ロータ７の対極数（Ａの値）は「４」である。また、図６に示すレゾルバ１１は、図３に示した実施例１のレゾルバ１１と同じものである。

【0044】

図６に示す実施例３のレゾルバ１１は、上述したように、ロータ１２の軸倍角数が「２」であり、ステータ（ステータコア１３）のスロット数（ティース１３ｂの数）が「１４」である。従って、レゾルバ１１の励磁巻線の対極数は「７」であり、レゾルバ１１の出力巻線の対極数となるＢの値は「５」である。なお、図６に示す実施例３のレゾルバ１１は、磁束誘導変化部となる取付部１３ｃの数「８」がロータ７の磁極数「８」の約数であることから、第１の条件を満たしている。

【0045】

実施例３において、「ノイズは機械角１周期（３６０度）の間に、４周期現れる」ことになり、「出力巻線は、機械角１周期（３６０度）の間に、５周期の正弦波が現れる形状の磁束分布となる巻線パターンで巻回されている」ことになる。

【0046】

Ａの値が「４（偶数）」であり、Ｂの値が「５（奇数）」の場合、１８０度（機械角）で対向するティース１３ｂには、同位相で同じ大きさのノイズ（磁束）が鎖交するが、１８０度（機械角）で対向するティース１３ｂには、同じ巻数の出力巻線が互いに逆方向に巻回されているため、ノイズをキャンセルすることができる。

【0047】

図７に示す比較例２のレゾルバ１１２は、ロータ１２２の軸倍角数が「２」であり、ステータ（ステータコア１３２）のスロット数（環状部１３２ａから径方向内側に突出するからティース１３２ｂの数）が「１６」である。従って、レゾルバ１１２の励磁巻線の対極数は「８」であり、レゾルバ１１２の出力巻線の対極数であるＢの値は「６」である。なお、磁束誘導変化部となる取付部１３２ｃの数「８」は、ロータ７の磁極数「８」の約数であることから、図７に示す比較例２のレゾルバ１１２は、第１の条件を満たしている。

【0048】

比較例２において、「ノイズは機械角１周期（３６０度）の間に、４周期現れる」ことになり、「出力巻線は、機械角１周期（３６０度）の間に、６周期の正弦波が現れる形状の磁束分布となる巻線パターンで巻回されている」ことになる。

【0049】

比較例２のように、Ａの値が「４（偶数）」であり、Ｂの値が「６（偶数）」の場合、１８０度（機械角）で対向するティース１３２ｂには、同位相で同じ大きさのノイズ（磁束）が鎖交するが、１８０度（機械角）で対向するティース１３２ｂには、同じ巻数の出力巻線が同一方向に巻回されているため、ノイズをキャンセルすることができない。

【0050】

なお、図６～図７では、ｃｏｓ相出力巻線について説明しているが、ｓｉｎ相出力巻線についても同様である。また、図４に示す実施例２は、実施例１と同様、Ａの値が「４（偶数）」であり、Ｂの値が「５（奇数）」となるので、第２の条件を満たしている。図６～図７を用いて説明したものを以下の表３にまとめる。上述した回転電機１、レゾルバ１１、レゾルバ１１２に関する数値及びノイズキャンセルの可／不可について、以下の表３にまとめて示す。

【0051】

【表3】

【0052】

＜シミュレーションの結果＞
図８は、比較例１のレゾルバを用いた場合の角度誤差を１とした時の実施例１のレゾルバを用いた場合の角度誤差の比を示す図で、縦軸は角度誤差比（無次元）である。実施例１の角度誤差は、図２、図３、図６に示す実施例１（実施例３）のレゾルバ１１を回転機器１に取り付けた場合に、９０度（機械角）の範囲での出力巻線から検出した信号に基づく角度誤差をシミュレーションによって計算した結果を示す。また、比較例１の角度誤差は、図５に示す比較例１のレゾルバ１１１を回転機器１に取り付けた場合に、９０度（機械角）の範囲での出力巻線から検出した信号に基づく角度誤差をシミュレーションによって計算した結果を示す。

【0053】

図８に示すように、実施例１（実施例３）では、比較例１に比べて、角度誤差は、略生じていない。このように、実施例のレゾルバ１１は、回転電機１の永久磁石８から漏洩する磁束により受ける影響を抑制でき、その結果、角度検出精度の低下を抑制することができる。

【0054】

上述したように、実施形態では、取り付け対象となる回転電機の磁極数（極対数）に応じて、第１の条件を満たすようにレゾルバ側の取付箇所の数を調整し、好ましくは、更に、第２の条件を満たすように出力巻線の巻回パターンを調整することで、回転電機から漏洩する磁束によるノイズが出力信号に重畳することをより抑制することができる。その結果、実施形態に係るレゾルバ（１１、１１０）は、回転電機から漏洩する磁束による角度検出精度の低下を抑制することができる。また、実施形態に係るレゾルバ（１１、１１０）は、樹脂製の部材等、レゾルバのステータコアへの漏洩磁束を防止するための追加の部材が不要となる。

【0055】

（その他の実施形態）
上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてもよい。

【0056】

上記の実施形態では、磁束誘導変化部となるレゾルバを回転電機に取り付けるための取付部が、環状部の外周縁から径方向外側に突出する形状であり、突出した箇所に穴(取付穴)が形成された形状であったが、他の形状であっても良い。図９は、変形例１のステータコアを示す図であり、図１０は、変形例２のステータコアを示す図であり、図１１は、変形例３のステータコアを示す図である。図９～図１１は、回転電機１に取り付けられ第１の条件及び第２の条件を満たすレゾルバ１１の変形例を示している。

【0057】

図９に示す変形例１では、ステータコア１３は、環状部１３ａとティース１３ｂとを備えており、環状部１３ａの内部には略円弧状の長孔１３ｄが形成され、環状部１３ａの外周縁には略半円の切欠１３ｅが形成されている。長孔１３ｄは、固定用のボルトを挿通するための孔で、切欠１３ｅは、位置決め用のピンが係合するためのノッチである。長孔１３ｄも切欠１３ｅも、ボルトが挿通される取付穴が形成された取付部１３ｃと同様、回転電機１の永久磁石８から発生する磁束がステータコア１３に流入する要因となり、回転電機のロータから漏洩する磁束がレゾルバのステータコア１３の内周側（ティース１３ｂ側）に流入する磁束に影響を及ぼす箇所として作用するため、磁束誘導変化部となる。このため、変形例１では、第１の条件を満たすように、磁束誘導変化部である長孔１３ｄ及び切欠１３ｅの個数はそれぞれ「８」であり、回転電機１（ロータ７）の磁極数「８」の約数で、周方向に均等配置されて周期対称になっている。

【0058】

図１０に示す変形例２のレゾルバ１１は、図１２に示す変形例１とは異なり、長孔１３ｄが形成されているが、切欠１３ｅが形成されていない環状部１３ａを有する。長孔１３ｄは、実施例１と同様、回転電機のロータから漏洩する磁束がレゾルバのステータコア１３の内周側（ティース１３ｂ側）に流入する磁束に影響を及ぼす箇所として作用するため、磁束誘導変化部となる。このため、磁束誘導変化部である長孔１３ｄは、第１の条件を満たすように、回転電機のロータの極数の約数である８個形成され、周方向に均等配置されて周期対称になっている。

【0059】

図１１に示す変形例３のレゾルバ１１は、図１２に示す変形例１とは異なり、切欠１３ｅが形成されているが、長孔１３ｄが形成されていない環状部１３ａを有する。切欠１３ｅは、実施例１と同様、回転電機のロータから漏洩する磁束がレゾルバのステータコア１３の内周側（ティース１３ｂ側）に流入する磁束に影響を及ぼす箇所として作用するため、磁束誘導変化部となる。このため、磁束誘導変化部である切欠１３ｅは、第１の条件を満たすように、回転電機のロータの極数の約数である８個形成され、周方向に均等配置されて周期対称になっている。

【0060】

また、上記実施の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、上記の実施の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】

【0061】

１,１Ａ 回転電機、２ ハウジング、３ エンドブラケット、４ シャフト、５,６ 軸受、７,７Ａ ロータ、８,８Ａ 永久磁石、９,９Ａ ステータコア、９ａ,９１ａ 環状部、９ｂ,９１ｂ ティース、１０ モータ巻線、１１,１１０,１１１,１１２ レゾルバ、１２,１２０,１２１,１２２ ロータ、１３,１３０,１３１,１３２ ステータコア、１３ａ,１３０ａ,１３１ａ,１３２ａ 環状部、１３ｂ,１３０ｂ,１３１ｂ,１３２ｂ ティース、１３ｃ,１３０ｃ,１３１ｃ,１３２ｃ 取付部、１３ｄ 長孔、１３ｅ 切欠、１４ インシュレータ、１５ ステータ巻線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】