(57)【要約】  複数のＮ極マグネット（１６Ｎ）と複数のＳ極マグネット（１６Ｓ）とが回転方向に沿って順番に配置されたマグネット（１６）を有するロータ（４）と、マグネット（１６）の少なくとも一部に対向するように、かつ回転方向に沿って並んで配置された３つのホールＩＣ（５０ｕ，５０ｖ，５０ｗ）と、これら３つのホールＩＣ（５０ｕ，５０ｖ，５０ｗ）による磁極信号の出力結果をマグネット（１６）の残留磁束密度に応じて変化させて出力するリニア出力部と、を備え、Ｎ極マグネット（１６Ｎ）およびＳ極マグネット（１６Ｓ）のうちの何れか１つの極面には、この極面の少なくとも一部に残留磁束密度の異なる異密度部が形成されており、３つのホールＩＣ（５０ｕ，５０ｖ，５０ｗ）のうちの少なくとも１つは、異密度部と対向する。
2017122670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＮ極面と複数のＳ極面とが回転方向に沿って順番に配置されたマグネットを有するロータと、
前記マグネットの少なくとも一部に対向するように、かつ前記回転方向に沿って並んで配置された３つの磁気検出部と、
前記磁気検出部による磁極信号の出力結果を前記マグネットの残留磁束密度に応じて変化させて出力するリニア出力部と、
を備え、
前記複数のＮ極面および前記複数のＳ極面のうちの何れか１つの極面には、該極面の少なくとも一部に残留磁束密度の異なる異密度部が形成されており、
前記３つの磁気検出部のうちの少なくとも１つは、前記異密度部と対向するように配置されている回転電機。
【請求項２】
前記複数のＮ極面および前記複数のＳ極面のうちの何れか１つの極面は、該極面の全体が異密度部とされている請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記リニア出力部による出力結果が信号として入力される制御部を備え、
前記異密度部の残留磁束密度は、該異密度部以外の前記Ｎ極面および前記Ｓ極面の残留磁束密度よりも大きく設定されており、
前記制御部は、
前記磁気検出部が前記Ｎ極面を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超える第１閾値と、
前記磁気検出部が前記Ｓ極面を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超える第２閾値と、
前記磁気検出部が前記異密度部を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果のみが超える第３閾値と、
を備え、
前記リニア出力部により出力結果が、前記第１閾値および前記第２閾値の何れか一方を越え、かつ前記第３閾値を越えた場合の前記ロータの回転位置を、所定の回転位置に設定する請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記リニア出力部による出力結果が信号として入力される制御部を備え、
前記異密度部の残留磁束密度は、該異密度部以外の前記Ｎ極面および前記Ｓ極面の残留磁束密度よりも小さく設定されており、
前記制御部は、
前記磁気検出部が前記異密度部を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超える第１閾値と、
前記磁気検出部が前記Ｎ極面を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超え、かつ前記異密度部を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超えない第２閾値と、
前記磁気検出部が前記Ｓ極面を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超え、かつ前記異密度部を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超えない第３閾値と、
を備え、
前記リニア出力部により出力結果が、前記第１閾値のみ超えた場合の前記ロータの回転位置を、所定の回転位置に設定する請求項１または請求項２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。
本願は、２０１６年１月１２日に、日本に出願された特願２０１６−００３８２０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両の始動発電機等の回転電機は、ロータに設けられたマグネットの磁気変化を検出することにより、ロータの回転位置を検出する。そして、このロータの回転位置の検出結果に基づいて、３相コイルの転流タイミング等を制御する。
ところで、マグネットの磁気変化を検出するホールＩＣ等の磁気検出部は、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相のコイルの転流タイミングを検出する役割と、エンジンの点火タイミングを検出するための点火タイミングを検出する役割と、を有する。そして、これらの役割を磁気検出部によって満足させるためのさまざまな技術が開示されている。【０００３】
例えば、回転方向に磁極が順番となるように配置された複数のマグネットのうち、１つのマグネットの一部を異極磁性部とし、この異極磁性部に対応する箇所を通過する１つの磁気検出部と、異極磁性部を避けた位置を通過する２つの磁気検出部と、の合計３つの磁気検出部で構成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１によれば、３つの磁気検出部で３相のコイルの転流タイミングとエンジンの点火タイミングの両者のタイミングを検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１６９１５６号
【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、上述の従来技術の回転電機は、１つのマグネットの一部に異極磁性部を形成するのが実際に困難であり、また、異極磁性部の位置を高精度に決めることも困難であるという可能性があった。【０００６】
本発明は、３つの磁気検出部で３相のコイルの転流タイミングとエンジンの点火タイミングの両者のタイミングを容易に検出することができる回転電機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、回転電機は、複数のＮ極面と複数のＳ極面とが回転方向に沿って順番に配置されたマグネットを有するロータと、前記マグネットの少なくとも一部に対向するように、かつ前記回転方向に沿って並んで配置された３つの磁気検出部と、前記磁気検出部による磁極信号の出力結果を前記マグネットの残留磁束密度に応じて変化させて出力するリニア出力部と、を備え、前記複数のＮ極面および前記複数のＳ極面のうちの何れか１つの極面には、該極面の少なくとも一部に残留磁束密度の異なる異密度部が形成されており、前記３つの磁気検出部のうちの少なくとも１つは、前記異密度部と対向するように配置されている。【０００８】
このように、同一磁極上に残留磁束密度の異なる箇所を形成することにより、この残留磁束密度の異なる箇所を検出したときを、ロータの所定の回転位置として検出することができる。このため、Ｎ極面またはＳ極面の一部に従来のように異極磁性部を設けることなく、３つの磁気検出部で３相のコイルの転流タイミングとエンジンの点火タイミングの両者のタイミングを容易に検出することができる。【０００９】
本発明の第２の態様によれば、本発明の第１の態様に係る回転電機において、前記複数のＮ極面および前記複数のＳ極面のうちの何れか１つの極面は、該極面の全体が異密度部とされている。【００１０】
このように構成することで、複数のＮ極面または複数のＳ極面のうちの何れか１つの極面そのものの材質を変更することで、３つの磁気検出部で３相のコイルの転流タイミングとエンジンの点火タイミングの両者のタイミングを容易に検出することができる。このため、Ｎ極面またはＳ極面の一部に異密度部を形成する場合と比較して、マグネットの製造を容易化できる。【００１１】
本発明の第３の態様によれば、本発明の第１の態様または第２の態様に係る回転電機は、前記リニア出力部による出力結果が信号として入力される制御部を備え、前記異密度部の残留磁束密度は、該異密度部以外の前記Ｎ極面および前記Ｓ極面の残留磁束密度よりも大きく設定されており、前記制御部は、前記磁気検出部が前記Ｎ極面を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超える第１閾値と、前記磁気検出部が前記Ｓ極面を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超える第２閾値と、前記磁気検出部が前記異密度部を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果のみが超える第３閾値と、を備え、前記リニア出力部により出力結果が、前記第１閾値および前記第２閾値の何れか一方を越え、かつ前記第３閾値を越えた場合の前記ロータの回転位置を、所定の回転位置に設定する。【００１２】
このように構成することで、Ｎ極面またはＳ極面の一部に従来のように異極磁性部を設けることなく、３つの磁気検出部で３相のコイルの転流タイミングとエンジンの点火タイミングの両者のタイミングを容易に検出することができる。【００１３】
本発明の第４の態様によれば、本発明の第１の態様または第２の態様に係る回転電機は、前記リニア出力部による出力結果が信号として入力される制御部を備え、前記異密度部の残留磁束密度は、該異密度部以外の前記Ｎ極面および前記Ｓ極面の残留磁束密度よりも小さく設定されており、前記制御部は、前記磁気検出部が前記異密度部を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超える第１閾値と、前記磁気検出部が前記Ｎ極面を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超え、かつ前記異密度部を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超えない第２閾値と、前記磁気検出部が前記Ｓ極面を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超え、かつ前記異密度部を検出した際の磁極信号に基づく前記リニア出力部による出力結果が超えない第３閾値と、を備え、前記リニア出力部により出力結果が、前記第１閾値のみ超えた場合の前記ロータの回転位置を、所定の回転位置に設定する。【００１４】
このように構成することで、Ｎ極面またはＳ極面の一部に従来のように異極磁性部を設けることなく、３つの磁気検出部で３相のコイルの転流タイミングとエンジンの点火タイミングの両者のタイミングを容易に検出することができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記の回転電機によれば、同一磁極上に残留磁束密度の異なる箇所を形成することにより、この残留磁束密度の異なる箇所を検出したときを、ロータの所定の回転位置として検出することができる。このため、Ｎ極面またはＳ極面の一部に従来のように異極磁性部を設けることなく、３つの磁気検出部で３相のコイルの転流タイミングとエンジンの点火タイミングの両者のタイミングを容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態における回転電機の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態における回転電機のロータを断面とした側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態におけるロータの内周側を展開して示した図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるホールＩＣの磁極信号の正弦波形を示す図である。
【図５】図４の正弦波形を矩形波形に変換した図である。
【図６】本発明の第２実施形態におけるロータの内周側を展開して示した図である。
【図７】本発明の第２実施形態におけるホールＩＣの磁極信号の正弦波形を示す図である。
【図８】図７の正弦波形を矩形波形に変換した図である。
【図９】本発明の第２実施形態の変形例におけるロータの内周側を展開して示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
（回転電機）
図１は、回転電機１の斜視図、図２は、回転電機１のロータ４を断面とした側面図である。
図１、図２に示すように、回転電機１は、例えば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。回転電機１は、３相ブラシレス型の回転電機である。回転電機１は、不図示のエンジンブロックに固定されるステータ２と、エンジンのクランクシャフト（不図示）に固定されるロータ４と、ロータ４の回転位置を検出する位置検出センサ６と、を備えている。なお、以下の説明において、ロータ４の回転軸方向を単に軸方向と称し、回転軸方向に直交するステータ２の径方向を単に径方向と称し、ロータ４の回転方向を単に回転方向、または周方向と称する。
【００１９】
（ステータ）
ステータ２は、電磁鋼板を積層して成るステータ鉄心２Ａと、ステータ鉄心２Ａに巻回される３相構造の複数のコイル１０と、を備えている。ステータ鉄心２Ａは、円環状に形成された本体部２ａと、この本体部２ａ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のティース部２ｂと、を有している。各ティース部２ｂは、軸方向平面視で略Ｔ字状に形成されており、その先端部に、周方向両側に延出する爪片３が形成されている。
【００２０】
ステータ鉄心２Ａの外面には、各ティース部２ｂの周域を覆うようにインシュレータ１１０が装着されている。このインシュレータ１１０の上から、各ティース部２ｂにコイル１０が巻回されている。
コイル１０は、ステータ２から引き出され、リード線１００ｂを介して制御装置３０に接続されている。リード線１００ｂは、保護チューブ１０２ｂによって束ねられた状態でその周囲を保護されている。
制御装置３０は、エンジンの始動時には所定のタイミングでコイル１０に電流を供給することによって、ロータ４とクランクシャフトとを回転させる。また、エンジンの始動後には、ロータ４の回転に伴う発電電力を不図示のバッテリに充電し、または、直接使用に供する。
【００２１】
（ロータ）
ロータ４は、磁性材料から成る有底円筒状のロータヨーク１２と、このロータヨーク１２の底壁１２ａに同軸に固定されたボス部１４と、を備え、ボス部１４には、不図示のエンジンのクランクシャフトが一体回転可能に結合される。
【００２２】
図３は、ロータ４の内周側を展開して示した図である。
同図に詳示するように、ロータ４のロータヨーク１２の内周面には、複数のマグネット１６が周方向に沿って並んで取り付けられている。各マグネット１６は、軸方向に長い略長方形状に形成されている。各マグネット１６は、それぞれ周方向の幅の中心位置が等間隔になるように配置されている。また、各マグネット１６は、径方向内側に向く面（ステータ２のティース部２ｂと径方向で対向する面）の磁極が順番になるように配置されている。すなわち、各マグネット１６の径方向内側の面は、Ｎ極面１６ＮとＳ極面１６Ｓとが周方向に順番になる。なお、以下の説明において、径方向内側がＮ極面１６Ｎとなっているマグネット１６を、Ｎ極マグネット１６Ｎと称する。また、径方向内側がＳ極面１６Ｓとなっているマグネット１６をＳ極マグネット１６Ｓと称する。
【００２３】
ここで、Ｎ極マグネット１６Ｎは、径方向内側の全体の面がＮ極に着磁されていると共に、Ｓ極マグネット１６Ｓは、径方向内側の全体の面がＮ極に着磁されている。さらに、複数のマグネット１６のうち、１つのＮ極マグネット１６Ｎのみ、他のマグネット１６と磁性材料が異なっている。
【００２４】
具体的には、１つのＮ極マグネット１６Ｎは、いわゆる９材のフェライト磁石（以下、９材マグネット１６ａという）により形成され、９材マグネット１６ａ以外のマグネット１６を、いわゆる６材のフェライト磁石（以下、６材マグネット１６ｂという）により形成されている。
なお、９材マグネット１６ａの磁石特性と６材マグネット１６ｂの磁石特性とを比較すると、９材マグネット１６ａの残留磁束密度が、６材マグネット１６ｂの残留磁束密度よりも大きくなっている。すなわち、複数のマグネット１６は、１つのマグネット１６のみ残留磁束密度が異なっている。
【００２５】
ここで、ステータ２の各ティース部２ｂの爪片３の形状は一定形状ではなく、一部のティース部２ｂの爪片３には軸方向の一端側から軸方向中央側に向かって切欠き部７が設けられている。具体的には、切欠き部７は、円周方向で隣接する二つの爪片３に跨って略長方形状の嵌合溝を形成するように形成され、この嵌合溝を形成する切欠き部７の対が円周方向に連続して合計３箇所に配置される。
【００２６】
以下、爪片３に切欠き部７が形成される４個のティース部２ｂを他のティース部２ｂと区別するために特定ティース部２Ｂと称する。隣接する特定ティース部２Ｂに形成される各切欠き部７の対には、位置検出センサ６の後述する３つのセンサ保持用の脚部８０ａ，脚部８０ｂ，８０ｃ（図２参照）が挿入される。
【００２７】
（位置検出センサ）
図２、図３に示すように、位置検出センサ６は、センサケース２０と、ロータ４のマグネット１６の磁極を検出する３つのホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗ（Ｕ相のホールＩＣ５０ｕ、Ｖ相のホールＩＣ５０ｖ、Ｗ相のホールＩＣ５０ｗ）と、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗによる出力信号をマグネット１６の残留磁束密度に応じて変化させて出力するリニア出力部５１と、を主構成としている。
【００２８】
センサケース２０は、ステータ２の切欠き部７が形成されている側からステータ２にセットされるようになっており、隣接する特定ティース部２Ｂに形成される各切欠き部７の対に収納される脚部８０ａ，８０ｂ，８０ｃを有している。各脚部８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、軸方向に沿って延出形成されている。これら脚部８０ａ，８０ｂ，８０ｃ内に、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗが収納されている。
【００２９】
各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗは、脚部８０ａ，８０ｂ，８０ｃ内に収納されることにより、ステータ２の軸方向端部に対応する位置に回転方向に沿って一列に、かつ等間隔に配置されている。換言すれば、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗは、それぞれの軸方向の高さが同一高さとなるように配置されており、ステータ２の軸方向端部に対応する位置において、ロータ４のマグネット１６と径方向で対向している。また、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗは、ステータ２上に配線されているリード線１００ａを介して制御装置３０に接続されている（図１参照）。
【００３０】
各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗは、検出した磁極を信号としてリニア出力部５１を介して制御装置３０に出力する。制御装置３０は、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗから出力された磁極信号に基づいて、ロータ４の回転位置を検出したり、ロータ４の円周上の絶対位置を検出したりする。ロータ４の回転位置は、３相のコイル１０に対する転流タイミングを制御するために用いられる。ロータ４の円周上の絶対位置は、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ために用いられる。以下、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗから出力された磁極信号に基づくロータ４の回転位置、および円周上の絶対位置の検出方法について詳述する。
【００３１】
（ロータの回転位置、および円周上の絶対位置検出方法）
図４は、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗのうちの１つのリニア出力部５１を介して出力された磁極信号の波形を示す図である。なお、図４において、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗは、Ｎ極を「正（＋）」として検出し、Ｓ極を「負（−）」として検出するものとする（以下の実施形態についても同様）。
【００３２】
同図に示すように、ロータ４が回転すると、例えば、Ｕ相のホールＩＣ５０ｕを通過するマグネット１６の磁極が変化することにより、Ｕ相のホールＩＣ５０ｕのリニア出力部５１を介して出力された磁極信号（以下、単にＵ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号という）の波形は、正弦波形のようになる。また、Ｖ相のホールＩＣ５０ｖのリニア出力部５１を介して出力された磁極信号（以下、単にＶ相のホールＩＣ５０ｖの磁極信号という）と、Ｗ相のホールＩＣ５０ｗのリニア出力部５１を介して出力された磁極信号（以下、単にＷ相のホールＩＣ５０ｗの磁極信号という）も、Ｕ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号と同様に正弦波形のようになる。
【００３３】
このとき、上記のような各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗの磁極信号に対応して、各コイル１０に供給する電流を転流する。すると、ステータ２のティース部２ｂに形成される磁束と、各マグネット１６との間の生じる磁気的な吸引力や反発力により、ロータ４が継続的に回転する。
【００３４】
ここで、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には、例えば不図示のクランクシャフトの上死点を考慮する必要がある。すなわち、ロータ４が１回転するうちの１箇所（クランクシャフトの上死点）を検出する必要がある。
複数のマグネット１６は、１つの９材マグネット１６ａと、複数の６材マグネット１６ｂと、により構成されている。このため、９材マグネット１６ａを検出している際のＵ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号は、６材マグネット１６ｂを検出している際のＵ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号よりも大きくなる。
【００３５】
ここで、制御装置３０には、３つの閾値（第１閾値、第２閾値、第３閾値）が記憶されている。第１閾値は、Ｎ極マグネット１６Ｎで、かつ６材マグネット１６ｂを検出した際のＵ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号のみが超える値に設定されている。第２閾値は、Ｓ極マグネット１６Ｓで、かつ６材マグネット１６ｂを検出した際のＵ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号のみが超える値に設定されている。第３閾値は、Ｎ極マグネット１６Ｎで、かつ９材マグネット１６ａを検出した際のＵ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号のみが超える値に設定されている。
【００３６】
制御装置３０では、図５に示すように、各磁極信号が各閾値を越えた場合に立ち上がるように矩形波形を生成している。すると、ロータ４が１回転するうちに、第１閾値および第３閾値の２つの閾値が立ち上がる箇所が、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗでそれぞれ１箇所だけ存在する。そこで、これら３つのホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗのうち、例えば、Ｕ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号において、第１閾値が立ち上がり、さらに第３閾値が立ち上がる箇所（エッジ）を特異点とする。この特異点を、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ために用いることが可能である。
なお、第１閾値が立ち上がり、さらに第３閾値が立ち上がった後、第３閾値が立ち下がる箇所（図５における２点鎖線で示す矢印の箇所のエッジ）を特異点とし、この特異点を、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ために用いてもよい。
【００３７】
このように、上述の第１実施形態では、複数のマグネット１６を、１つの９材マグネット１６ａと、複数の６材マグネット１６ｂと、により構成すると共に、回転電機１に、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗによる出力信号をマグネット１６の残留磁束密度に応じて変化させて出力するリニア出力部５１を設けた。このため、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗによる磁極信号おいて、ロータ４が１回転するうちに１箇所だけ特異点を設定することができる。そして、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗのうちの１つを、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ために用いることができる。よって、従来のようにＮ極マグネット１６ＮまたはＳ極マグネット１６Ｓの何れか一方の一部に異極磁性部を設ける必要がなく、３つのホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗで３相のコイル１０の転流タイミングとエンジンの点火タイミングの両者のタイミングを容易に検出することができる。
【００３８】
なお、上述の第１実施形態では、複数のＮ極マグネット１６Ｎのうちの１つを９材マグネット１６ａと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、Ｎ極マグネット１６Ｎに代わってＳ極マグネット１６Ｓを９材マグネット１６ａとしてもよい。
【００３９】
（第２実施形態）
（ロータ）
次に、図６〜図８に基づいて、第２実施形態について説明する。なお、前述の第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
図６は、ロータ２０４の内周側を展開して示した図である。なお、図６は、前述の図３に対応している。図７は、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗのうちの１つのリニア出力部５１を介して出力された磁極信号の波形を示す図である。なお、図７は、前述の図４に対応している。
同図に示すように、第１実施形態と第２実施形態との相違点は、第１実施形態の９材マグネット１６ａの個数と第２実施形態の９材マグネット１６ａの個数とが異なる点にある。
【００４０】
より具体的には、ロータ２０４に設けられたマグネット１６のうち、１つのＮ極マグネット１６Ｎは、６材マグネット１６ｂであり、この６材マグネット１６ｂ以外のマグネット１６は、９材マグネット１６ａにより構成されている。すなわち、複数のマグネット１６は、１つのマグネット１６のみ残留磁束密度が異なっている。
【００４１】
このような構成のもと、図７に示すように、ロータ２０４が回転すると、例えば、Ｕ相のホールＩＣ５０ｕを通過するマグネット１６の磁極が変化することにより、Ｕ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号の波形は、正弦波形のようになる。また、Ｖ相のホールＩＣ５０ｖの磁極信号と、Ｗ相のホールＩＣ５０ｗの磁極信号も、Ｕ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号と同様に正弦波形のようになる。
【００４２】
このとき、上記のような各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗの磁極信号に対応して、各コイル１０に供給する電流を転流する。すると、ステータ２のティース部２ｂに形成される磁束と、各マグネット１６との間の生じる磁気的な吸引力や反発力により、ロータ２０４が継続的に回転する。
ここで、複数のマグネット１６は、１つの６材マグネット１６ｂと、複数の９材マグネット１６ａと、により構成されている。このため、６材マグネット１６ｂを検出している際のＵ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号は、９材マグネット１６ａを検出している際のＵ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号よりも小さくなる。
【００４３】
また、制御装置３０には、３つの閾値（第１閾値、第２閾値、第３閾値）が記憶されている。第１閾値は、Ｎ極マグネット１６Ｎで、かつ６材マグネット１６ｂを検出した際のＵ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号のみが超える値に設定されている。第２閾値は、Ｓ極マグネット１６Ｓで、かつ９材マグネット１６ａを検出した際のＵ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号が超える値に設定されている。第３閾値は、Ｎ極マグネット１６Ｎで、かつ９材マグネット１６ａを検出した際のＵ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号が超える値に設定されている。
【００４４】
制御装置３０（図１参照）では、図８に示すように、各磁極信号が各閾値を越えた場合に立ち上がるように矩形波形を生成している。すると、ロータ２０４が１回転するうちに、第１閾値のみが立ち上がる箇所が、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗでそれぞれ１箇所だけ存在する。そこで、これら３つのホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗのうち、例えば、Ｕ相のホールＩＣ５０ｕの磁極信号において、第１閾値が立ち上がり、第３閾値が立ち上がった後、第３閾値が立ち下がり、さらに第３閾値が立ち上がることなく第１閾値が立ち下がる箇所（エッジ）を特異点とする。この特異点を、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ために用いることが可能である。
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ことができる。
【００４５】
なお、上述の第２実施形態では、複数のＮ極マグネット１６Ｎのうちの１つを６材マグネット１６ｂと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、Ｎ極マグネット１６Ｎに代わってＳ極マグネット１６Ｓを６材マグネット１６ｂとしてもよい。
【００４６】
また、図９に示すように、６材マグネット１６ｂに代わって、この６材マグネット１６ｂと同一形状の磁性金属板１７を設けてもよい。磁性金属板１７としては、例えば、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）等が挙げられる。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな磁性金属板１７を用いることが可能である。このように構成した場合であっても、上述の第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４７】
また、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、さまざまな電動機に回転電機１を採用することが可能である。
【００４８】
また、上述の実施形態では、ステータ２のティース部２ｂに特定ティース部２Ｂを形成すると共に、位置検出センサ６のセンサケース２０に特定ティース部２Ｂの切欠き部７に収納される脚部８０ａ，８０ｂ，８０ｃを形成した場合について説明した。さらに、これら脚部８０ａ，８０ｂ，８０ｃに、それぞれ３つのホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗを収納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、特定ティース部２Ｂを形成せずに、ステータ２の軸方向端部で、かつ外周部寄りに３つのホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗを並べて配置してもよい。
この場合、各マグネット１６のホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗに対応させる側を延出形成し、ステータ２に対してオーバーハングさせる。これにより、各マグネット１６とホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗとを径方向で対向させることができるので、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４９】
また、上述の実施形態では、ステータ２の軸方向端部に対応する位置に、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗを回転方向に沿って一列に配置した場合について説明した。つまり、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗを、それぞれの軸方向の高さが同一高さとなるように配置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、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗは、軸方向の高さを同一に設定しなくてもよい。
【００５０】
さらに、上述の実施形態では、複数のマグネット１６を、それぞれＮ極マグネット１６ＮやＳ極マグネット１６Ｓに構成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、リング状のマグネットに複数の磁極を着磁し、各磁極をそれぞれ上述の実施形態のように構成してもよい。
また、上述の実施形態では、マグネット１６〜６１６の磁気を検出する素子としてホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗを用い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、マグネット１６〜６１６の磁気を検出可能であればよく、ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗに代えてさまざまな電子部品を使用することが可能である。
【００５１】
さらに、上述の実施形態では、複数のマグネット１６のうち、１つのマグネット１６の全体を、他のマグネット１６と磁性材料を異ならせ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、複数のマグネット１６のうち、１つのマグネット１６の一部のみ、磁性材料を異ならせてもよい。このマグネット１６の成形方法としては、例えば、２色成形によって成形することが挙げられる。このように構成した場合であっても、従来のように、マグネットの一部に異極磁性部を形成する場合と比較して、容易に製造することができる。
【００５２】
また、上述の実施形態では、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗとは別にリニア出力部５１を設け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、各ホールＩＣ５０ｕ，５０ｖ，５０ｗにリニア出力部５１を内蔵したリニアホールＩＣを用い、このリニアホールＩＣに、磁気検出部と、リニア出力部の機能を持たせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
上記の回転電機によれば、同一磁極上に残留磁束密度の異なる箇所を形成することにより、この残留磁束密度の異なる箇所を検出したときを、ロータの所定の回転位置として検出することができる。このため、Ｎ極面またはＳ極面の一部に従来のように異極磁性部を設けることなく、３つの磁気検出部で３相のコイルの転流タイミングとエンジンの点火タイミングの両者のタイミングを容易に検出することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…回転電機
２…ステータ
４，２０４…ロータ
１６…マグネット
１６ａ…９材マグネット（マグネット、異密度部）
１６ｂ…６材マグネット（マグネット、異密度部）
１６Ｎ…Ｎ極面、Ｎ極マグネット
１６Ｓ…Ｓ極面、Ｓ極マグネット
３０…制御装置（制御部）
５０ｕ…Ｕ相のホールＩＣ（磁気検出部）
５０ｖ…Ｖ相のホールＩＣ（磁気検出部）
５０ｗ…Ｗ相のホールＩＣ（磁気検出部）
５１…リニア出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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