(57)【要約】【課題】ロータの回転角度を検出する検出部の検出精度をより高めやすい二軸一体型モータを提供する。【解決手段】二軸一体型モータは、外側ロータの絶対角度を検出する第１検知部及び内側ロータの絶対角度を検出する第２検知部を有する検出部と、外側ロータと連動して回転する第１軸受及び内側ロータと連動して回転する第２軸受を有する軸受部と、外側ロータのステータコアと内側ロータのステータコアを有するステータコア部と、これらが取り付けられたベースを備え、第１検知部の第１回転体１００（及び第２検知部の第２回転体１０１）は、磁極対２Ａ１，２Ｂ１（２Ｃ１，２Ｄ１）が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有する回転体である。【選択図】図４
2018201299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ回転可能に設けられて回転軸が同一である外側ロータ及び内側ロータと、
前記外側ロータに固定されて前記外側ロータとともに回転する第１回転体と、
前記内側ロータに固定されて前記内側ロータとともに回転する第２回転体と、
前記第１回転体は、Ｎ極とＳ極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有し、
前記第２回転体は、Ｎ極とＳ極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有し、
前記第１回転体が有する複数の前記磁気トラックの磁界を個別に検知する第１磁気検知部と、
前記第２回転体が有する複数の前記磁気トラックの磁界を個別に検知する第２磁気検知部とを有する
二軸一体型モータ。
【請求項２】
前記第１回転体及び前記第１磁気検知部を有する第１検知部並びに前記第２回転体及び前記第２磁気検知部を有する第２検知部を有する検知部と、
前記外側ロータと連動して回転する第１軸受及び前記内側ロータと連動して回転する第２軸受を有する軸受部と、
前記外側ロータのステータコアである第１コアと前記内側ロータのステータコアである第２コアを有するステータコア部と、
一端側から順に、前記検出部、前記軸受部及び前記ステータコア部が取り付けられたベースとを備える
請求項１に記載の二軸一体型モータ。
【請求項３】
前記第１回転体と前記第２回転体は、前記回転軸に直交する同一平面上に位置する
請求項１又は２に記載の二軸一体型モータ。
【請求項４】
前記第１磁気検知部と前記第２磁気検知部は、前記回転軸に直交する同一平面上に位置する
請求項１から３のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
【請求項５】
前記第１回転体が有する複数の磁気トラックのうち最も外側ロータに近い磁気トラックが有する磁極対数と、前記第２回転体が有する複数の磁気トラックのうち最も内側ロータに近い磁気トラックが有する磁極対数とが同一である
請求項１から４のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
【請求項６】
前記第１回転体と前記第２回転体はそれぞれ、前記回転軸に直交する異なる平面上に位置し、
前記第１磁気検知部及び前記第２磁気検知部は、前記第１回転体と前記第２回転体の間に位置する基板に設けられる
請求項１又は２に記載の二軸一体型モータ。
【請求項７】
前記第１磁気検知部に対して前記第１回転体の反対側であって前記第２回転体よりも前記第１磁気検知部側に設けられる第１磁気シールドと、
前記第２磁気検知部に対して前記第２回転体の反対側であって前記第１回転体よりも前記第２磁気検知部側に設けられる第２磁気シールドとを備える
請求項６に記載の二軸一体型モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二軸一体型モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
それぞれ独立して回転可能に設けられた２つのロータを有する所謂二軸一体型モータが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２３８２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータには、ロータの回転角度を検出するための検出部が設けられることがある。二軸一体型モータの場合、検出部は、２つのロータに対してそれぞれ個別に設けられる。検出部による回転角度の検出精度をより高めるためには事前の調整が必要であるが、調整による精度の確保は煩雑であり、また調整による精度の確保には限界がある。このため、より精度を高めやすい仕組みが求められていた。
【０００５】
本発明は、ロータの回転角度を検出する検出部の検出精度をより高めやすい二軸一体型モータ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】
【０００６】
上記の目的を達成するための本発明の二軸一体型モータは、それぞれ回転可能に設けられて回転軸が同一である外側ロータ及び内側ロータと、前記外側ロータに固定されて前記外側ロータとともに回転する第１回転体と、前記内側ロータに固定されて前記内側ロータとともに回転する第２回転体と、前記第１回転体は、Ｎ極とＳ極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有し、前記第２回転体は、Ｎ極とＳ極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有し、前記第１回転体が有する複数の前記磁気トラックの磁界を個別に検知する第１磁気検知部と、前記第２回転体が有する複数の前記磁気トラックの磁界を個別に検知する第２磁気検知部とを有する。
【０００７】
従って、外側ロータと内側ロータの各々の回転角度を複数の磁気トラックから得られる信号に基づいて検出することができる。これにより、ロータの回転角度の検出精度をより高めやすくなる。
【０００８】
本発明の二軸一体型モータでは、前記第１回転体及び前記第１磁気検知部を有する第１検知部並びに前記第２回転体及び前記第２磁気検知部を有する第２検知部を有する検知部と、前記外側ロータと連動して回転する第１軸受及び前記内側ロータと連動して回転する第２軸受を有する軸受部と、前記外側ロータのステータコアである第１コアと前記内側ロータのステータコアである第２コアを有するステータコア部と、一端側から順に、前記検知部、前記軸受部及び前記ステータコア部が取り付けられたベースとを備える。
【０００９】
従って、一端側で行われる検知部へのアクセスに際して軸受部及びステータコア部の配設による物理的な遮蔽の影響を抑制することができることから、２つのロータの回転角度を検出する検知部の検出精度確保をより簡便に行うことができる。また、検知部とステータコア部の間に軸受部が位置するので、検知部とステータコア部とを離すことができ、検知部に対するステータコア部からの磁気的影響をより低減することができる。
【００１０】
本発明の二軸一体型モータでは、前記第１回転体と前記第２回転体は、前記回転軸に直交する同一平面上に位置する。
【００１１】
従って、二軸一体型モータの軸長をよりコンパクトなものとすることができる。
【００１２】
本発明の二軸一体型モータでは、前記第１磁気検知部と前記第２磁気検知部は、前記回転軸に直交する同一平面上に位置する。
【００１３】
従って、二軸一体型モータの軸長をよりコンパクトなものとすることができる。
【００１４】
本発明の二軸一体型モータでは、前記第１回転体が有する複数の磁気トラックのうち最も外側ロータに近い磁気トラックが有する磁極対数と、前記第２回転体が有する複数の磁気トラックのうち最も内側ロータに近い磁気トラックが有する磁極対数とが同一である。
【００１５】
従って、第１回転体と第２回転体の相互影響を全周で均一にすることができる。
【００１６】
本発明の二軸一体型モータでは、前記第１回転体と前記第２回転体はそれぞれ、前記回転軸に直交する異なる平面上に位置し、前記第１磁気検知部及び前記第２磁気検知部は、前記第１回転体と前記第２回転体の間に位置する基板に設けられる。
【００１７】
従って、第２回転体を第１回転体の内側に収めなくてもよい。このため、二軸一体型モータを径方向によりコンパクトにしやすくなる。また、第１磁気検知部と第２磁気検知部の位置を集約しやすくなり、コンパクトにしやすくなる。
【００１８】
本発明の二軸一体型モータでは、前記第１磁気検知部に対して前記第１回転体の反対側であって前記第２回転体よりも前記第１磁気検知部側に設けられる第１磁気シールドと、前記第２磁気検知部に対して前記第２回転体の反対側であって前記第１回転体よりも前記第２磁気検知部側に設けられる第２磁気シールドとを備える。
【００１９】
従って、第１回転体と第２回転体との間の磁力の相互干渉を抑制することができる。このため、より高精度な角度検出を行いやすくなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の二軸一体型モータによれば、ロータの回転角度を検出する検知部の検出精度をより高めやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る二軸一体型モータの主要構成を示す断面図である。
【図２】図２は、第１ロータヨークと第２ロータヨークとカバーが取り付けられた状態のベースとの位置関係の一例を示す模式図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る第１回転体及び第２回転体の一例を示す図である。
【図４】図４は、第１回転体及び第２回転体の各磁気トラックの一例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る第１磁気検知部及び第２磁気検知部の配置例を示す図である。
【図６】図６は、図５のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図７】図７は、第１検知部の具体的構成例を示す図である。
【図８】図８は、実施形態１に係る磁気センサの配置例を示す図である。
【図９】図９は、実施形態１に係る第１検知部の各部波形例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態１に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態１に係る正規化処理部の制御ブロックの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す正規化処理部における正規化動作の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態１に係る正規化処理部の制御ブロックの図１１とは異なる一例を示す図である。
【図１４】図１４は、図１３に示す正規化処理部における正規化動作の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施形態１に係る正規化処理部がオフセット電圧補正部及び振幅補正部の双方を具備した制御ブロックの一例を示す図である。
【図１６】図１６は、実施形態１に係るセンサ位相補正部における補正対象の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、実施形態１に係るセンサ位相補正部の制御ブロックの一例を示す図である。
【図１８】図１８は、図１７に示すセンサ位相補正部における位相補正動作の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、実施形態１に係るセンサ位相補正部における補正対象の図１６とは異なる一例を示す図である。
【図２０】図２０は、実施形態１に係るセンサ位相補正部の図１７とは異なる制御ブロックの一例を示す図である。
【図２１】図２１は、図２０に示すセンサ位相補正部における位相補正動作の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、実施形態２に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。
【図２３】図２３は、実施形態２に係る振幅変動抑制部の制御ブロックの一例を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施形態３に係る二軸一体型モータの主要構成を示す断面図である。
【図２５】図２５は、実施形態３に係る第１回転体と、第２回転体と、第１磁気検知部及び第２磁気検知部が設けられた基板との位置関係の一例を示す図である。
【図２６】図２６は、実施形態４に係る基板及び基板の周辺の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００２３】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る二軸一体型モータＤＭの主要構成を示す断面図である。二軸一体型モータＤＭは、それぞれ回転可能に設けられて回転軸が同一である外側ロータＯＲ及び内側ロータＩＲを有する。外側ロータＯＲの出力軸及び内側ロータＩＲの出力軸は、回転軸方向の一端側に位置する。図１では、上側が二軸一体型モータＤＭの一端側である。また、図１では、回転軸方向から見た場合の外形が円状である二軸一体型モータＤＭ（図２参照）を、回転軸Ｘに沿い、回転軸Ｘを通る平面で二分した場合の断面図を示している。
【００２４】
図２は、第１ロータヨーク２０と第２ロータヨーク１３とカバー９１が取り付けられた状態のベース８０との位置関係の一例を示す模式図である。図２では、出力軸側から見た場合の位置関係を示している。本実施形態では、第１ロータヨーク２０の回転軸と第２ロータヨーク１３の回転軸とが一致した回転軸Ｘである。第１ロータヨーク２０と第２ロータヨーク１３は、カバー９１が固定されているベース８０を挟んでそれぞれベース８０の内周側と外周側で独立して回転可能に設けられている。
【００２５】
本実施形態では、外側ロータＯＲ及び内側ロータＩＲはそれぞれ、円筒状のロータヨークと当該ロータヨークに設けられた磁石とを有する。具体的には、例えば図１に示すように、外側ロータＯＲは、円筒状の第１ロータヨーク２０と、第１ロータヨーク２０の内周面に沿って環状に配置された複数の磁石２５とを有する。また、内側ロータＩＲは、円筒状の第２ロータヨーク１３と、第２ロータヨーク１３の外周面に沿って環状に配置された複数の磁石１５とを有する。
【００２６】
内側ロータＩＲは、回転軸方向の軸長が外側ロータＯＲより長い。具体的には、第１ロータヨーク２０が設けられている二軸一体型モータＤＭの外周側には、ベース８０の一部分である延出部８１が他端側で延出している。第１ロータヨーク２０は、延出部８１と非接触の状態で設けられている。一方、第２ロータヨーク１３が設けられている二軸一体型モータＤＭの内周側には、二軸一体型モータＤＭが備える他の構成は配置されていない。係る内周側に設けられている第２ロータヨーク１３は、回転軸方向の幅が二軸一体型モータＤＭの一端側から他端側までの幅とほぼ同等である。一方、第１ロータヨーク２０は、延出部８１が有する回転軸方向の幅に応じて、回転軸方向の幅が第２ロータヨーク１３よりも小さくなっている。
【００２７】
電動機の出力トルクの大小には回転軸Ｘから推力発生位置（磁石とコイルの間）までの距離の大小が関わる。このため、外側ロータＯＲは相対的に内側ロータＩＲよりもトルクが大きくなりやすい。本実施形態では、内側ロータＩＲに設けられた磁石１５及び第２コア７１の軸長を外側ロータＯＲに設けられた磁石２５及び第１コア７５より長くすることで、外側ロータＯＲの推力に比して内側ロータＩＲの推力をより大きくしている。これによって、本実施形態では外側ロータＯＲの出力トルクと内側ロータＩＲの出力トルクとの差をより小さくしている。
【００２８】
第１ロータヨーク２０の一端側に位置する外側ロータＯＲの出力端部２１には、それぞれねじ留め穴２２が設けられている。第２ロータヨーク１３の一端側に位置する内側ロータＩＲの出力端部１１には、ねじ留め穴１２が設けられている。係るねじ留め穴１２，２２が設けられた内側ロータＩＲ及び外側ロータＯＲのそれぞれに対して被駆動体をねじ留めすることで、被駆動体に回転駆動力が伝達される。
【００２９】
二軸一体型モータＤＭは、ベース８０と、ベース８０に取り付けられて一端側から順に並んだ、検知部３０、軸受部６０、ステータコア部７０を備える。また、図１のような断面で見た場合、検知部３０、軸受部６０及びステータコア部７０が同軸で配置されている。具体的には、ベース８０に取り付けられている検知部３０、軸受部６０及びステータコア部７０は、外側ロータＯＲと内側ロータＩＲとの間の範囲内で回転軸方向に沿って並ぶよう配置されている。
【００３０】
検知部３０は、第１検知部１及び第２検知部１Ａを有する。第１検知部１は、外側ロータＯＲの絶対位置を示す回転角度を検出する。具体的には、第１検知部１は、第１回転体１００と、第１磁気検知部２００とを有する。第１回転体１００は、外側ロータＯＲに固定されて外側ロータＯＲとともに回転する。第１磁気検知部２００は、第１回転体１００と回転軸方向に対向する位置でベース８０に固定されて第１回転体１００の回転角度を検出する。
【００３１】
第２検知部１Ａは、内側ロータＩＲの絶対位置を示す回転角度を検出する。具体的には、第２検知部１Ａは、第２回転体１０１と、第２磁気検知部２０１とを有する。第２回転体１０１は、内側ロータＩＲに固定されて内側ロータＩＲとともに回転する。第２磁気検知部２０１は、第２回転体１０１と回転軸方向に対向する位置でベース８０に固定されて第２回転体１０１の回転角度を検出する。
【００３２】
本実施形態の第１検知部１、第２検知部１Ａはそれぞれ、バーニア型のアブソリュート型回転角度検出装置として機能し、外側ロータＯＲ、内側ロータＩＲの絶対位置を示す回転角度を検出する。絶対位置を示す回転角度とは、予め定められた原点（例えば後述する図４のＡ点）に対する回転角度である。以下、絶対位置を示す回転角度を「絶対角度」と記載することがある。これによって、外側ロータＯＲ及び内側ロータＩＲの絶対角度検出においてより高い分解能を得られる。従って、第１検知部１及び第２検知部１Ａによる角度検出に基づいたモータ駆動制御における外側ロータＯＲ及び内側ロータＩＲの絶対角度位置決め制御を行う場合に、より高い分解能での制御が可能となる。第１検知部１及び第２検知部１Ａの詳細は、後述する。
【００３３】
本実施形態のベース８０には、第１磁気検知部２００及び第２磁気検知部２０１を固定するための基部３１が設けられている。具体的には、第１磁気検知部２００と第２磁気検知部２０１は、共通の基板３２の一面側に設けられ、それぞれ第１回転体１００、第２回転体１０１と対向する。基板３２の他面側が基部３１に固定されることで、第１磁気検知部２００及び第２磁気検知部２０１はベース８０に固定されている。基部３１は、例えば留め具３３を用いてベース８０に取り付けられている。
【００３４】
本実施形態の検知部３０は、図１に示すように、第１検知部１と第２検知部１Ａは、回転軸に直交する同一平面上に位置する。具体的には、第１回転体１００と第２回転体１０１は、回転軸に直交する同一平面上に位置する。より具体的には、第１回転体１００と第２回転体１０１は、回転軸Ｘに直交する同一平面に沿う。また、第１磁気検知部２００と第２磁気検知部２０１は、回転軸に直交する同一平面上に位置する。具体的には、第１磁気検知部２００と第２磁気検知部２０１は、回転軸Ｘに直交する基板３２の一面側に設けられている。第１磁気検知部２００と第２磁気検知部２０１は、径方向の位置が異なり、それぞれ磁力の検出を行う範囲が異なる。第１磁気検知部２００は、第１回転体１００の磁力を検出する。第２磁気検知部２０１は、第２回転体１０１の磁力を検出する。このため、回転軸に直交する同一平面上に、第１回転体１００と第２回転体１０１及び第１磁気検知部２００と第２磁気検知部２０１を並べた構成を取ることができる。
【００３５】
第１検知部１及び第２検知部１Ａに対して一端側には、第１検知部１及び第２検知部１Ａを被覆するカバー９１が設けられている。カバー９１は、例えば図２に示すように、外側ロータＯＲの円筒と内側ロータＩＲの円筒との間に設けられる環状の形状を有する部材である。カバー９１は、例えば図１に示すように、第２回転体１０１の座金１０１ａと一体的に設けられている。カバー９１は、後述する図２５に示すように、第１回転体１００の座金１００ａと一体的に設けられてもよい。
【００３６】
軸受部６０は、第１軸受６５及び第２軸受６１を有する。第１軸受６５は、外側ロータＯＲと連動して回転する。第２軸受６１は、内側ロータＩＲと連動して回転する。具体的には、軸受部６０は、回転軸方向について検知部３０とステータコア部７０との間の位置に設けられている。第１軸受６５は、例えばベース８０に対して外周側かつ外側ロータＯＲに対して内周側に設けられて、ベース８０と外側ロータＯＲとの間に介在する。第１軸受６５がベース８０との間に介在していることで、外側ロータＯＲは回転可能に軸支されている。第２軸受６１は、例えばベース８０に対して内周側かつ内側ロータＩＲに対して外周側である位置に設けられて、ベース８０と内側ロータＩＲとの間に介在する。第２軸受６１がベース８０との間に介在していることで、内側ロータＩＲは回転可能に軸支されている。
【００３７】
二軸一体型モータＤＭは、第１軸受６５の一端側と第２軸受６１の一端側が回転軸に直交する同一平面上に位置する。具体的には、例えば図１に示すように、第１軸受６５が具備する２つの軸受６６，６７のうち相対的に一端側に位置する軸受６６と、第２軸受６１が具備する２つの軸受６２，６３のうち相対的に一端側に位置する軸受６２との各々の一端側の端部同士は、回転軸Ｘに直交する同一平面に沿う。
【００３８】
本実施形態では、第１軸受６５及び第２軸受６１がそれぞれ２つの玉軸受である軸受６６，６７及び軸受６２，６３を具備する構成であるが、これは第１軸受６５及び第２軸受６１の具体的構成の一例であってこれに限られるものでない。第１軸受６５及び第２軸受６１は、それぞれ１つ以上の軸受を有していればよい。
【００３９】
ステータコア部７０は、第１コア７５と第２コア７１を有する。第１コア７５は、外側ロータＯＲのステータコアである。第２コア７１は、内側ロータＩＲのステータコアである。具体的には、第１コア７５は、例えば軸受部６０よりも他端側の位置でベース８０の外周側に固定されている鉄心７７と、鉄心７７に巻回されているコイル７６とを具備する。コイル７６に対する電力供給に応じて外側ロータＯＲが回転する。第２コア７１は、例えば軸受部６０よりも他端側の位置でベース８０の内周側に固定されている鉄心７３と、鉄心７３に巻回されているコイル７２とを具備する。コイル７２に対する電力供給に応じて内側ロータＩＲが回転する。本実施形態のステータコア部７０は、図１に示すように、回転軸Ｘの中心から径の外側に向かって、内側ロータＩＲ、ステータコア部７０、外側ロータＯＲの順に配置されている。
【００４０】
ベース８０は、例えば、内側ロータＩＲの径よりも大きく、外側ロータＯＲの径よりも小さい径を有する円筒状の部材である。例えば図１に示すように、ベース８０の側面（内周面、外周面）及び端面には、ベース８０に固定される検知部３０、軸受部６０、ステータコア部７０等の各部構成に応じた段差、突起、陥没部、穴等が設けられている。また、本実施形態では、延出部８１の外周面が形成する環の径は、第１ロータヨーク２０の径と同一である。また、本実施形態では、ベース８０が有する延出部８１の他端側には、二軸一体型モータＤＭの取り付け対象に対して二軸一体型モータＤＭを固定する際に用いられるねじ留め穴８２が設けられている。また、本実施形態では、延出部８１の内周側かつ内側ロータＩＲの外周側に位置する環状の板状部材９５がベース８０の他端側に固定されている。板状部材９５は、例えばねじ９６等の留め具を用いて固定されている。これらの具体的形態はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。
【００４１】
図３は、実施形態１に係る第１回転体１００及び第２回転体１０１の一例を示す図である。図４は、第１回転体１００及び第２回転体１０１の各磁気トラックの一例を示す図である。図５は、実施形態１に係る第１磁気検知部２００及び第２磁気検知部２０１の配置例を示す図である。図６は、図５のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【００４２】
図３及び図４に示すように、実施形態１の第１回転体１００は、Ｎ極とＳ極とからなる磁極対２Ａ１が等間隔に並ぶ第１磁気トラック２Ａと、磁極対２Ｂ１が等間隔に並ぶ第２磁気トラック２Ｂとが、第１回転体１００の回転軸Ｘを軸心とする同心のリング状に径方向に並び設けられている。実施形態１の第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂは、例えば第１回転体１００の軸方向の一方の端面を周方向に等間隔でＮ極及びＳ極に交互に着磁することで得られる。また、実施形態１の第２回転体１０１は、Ｎ極とＳ極とからなる磁極対２Ｃ１が等間隔に並ぶ第３磁気トラック２Ｃと、磁極対２Ｄ１が等間隔に並ぶ第４磁気トラック２Ｄとが、第２回転体１０１の回転軸Ｘを軸心とする同心のリング状に径方向に並び設けられている。実施形態１の第３磁気トラック２Ｃ及び第４磁気トラック２Ｄは、例えば第２回転体１０１の軸方向の一方の端面を周方向に等間隔でＮ極及びＳ極に交互に着磁することで得られる。本実施形態では、第１回転体１００の内径は、第２回転体１０１の外形よりも大きい。第１回転体１００の回転軸は、外側ロータＯＲと同様、回転軸Ｘである。また、第２回転体１００の回転軸は、内側ロータＩＲと同様、回転軸Ｘである。第１回転体１００と第２回転体１０１とは非接触である。
【００４３】
第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂは、例えば図に網がけしてある部分がＮ極、網がけのない部分がＳ極といったように、周方向に異なる磁極が交互に等配されている。また、第３磁気トラック２Ｃ及び第４磁気トラック２Ｄは、例えば図に網がけしてある部分がＮ極、網がけのない部分がＳ極といったように、周方向に異なる磁極が交互に等配されている。
【００４４】
図４に示す例において、第１磁気トラック２Ａは、３２対の磁極対２Ａ１を有している。また、第２磁気トラック２Ｂは、３１対の磁極対２Ｂ１を有している。すなわち、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数をＰ（Ｐは自然数）としたとき、第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数はＰ−１となる。また、図４に示す例において、第３磁気トラック２Ｃは、３２対の磁極対２Ｃ１を有している。また、第４磁気トラック２Ｄは、３１対の磁極対２Ｄ１を有している。すなわち、本実施形態では、第３磁気トラック２Ｃの磁極対２Ｃ１の数は、第１磁気トラック２Ａの数と同一（Ｐ）であり、第４磁気トラック２Ｄの磁極対２Ｄ１の数は、第２磁気トラック２Ｂの数と同一（Ｐ−１）である。
【００４５】
第１磁気トラック２Ａは、第２磁気トラック２Ｂよりも内側ロータ側である。第３磁気トラック２Ｃは、第４磁気トラック２Ｄよりも外側ロータ側である。本実施形態では、図４に示すように、第１回転体１００が有する複数の磁気トラック（第１磁気トラック２Ａ、第２磁気トラック２Ｂ）のうち最も外側ロータに近い磁気トラック（第１磁気トラック２Ａ）が有する磁極対数と、第２回転体１０１が有する複数の磁気トラック（第３磁気トラック２Ｃ、第４磁気トラック２Ｄ）のうち最も内側ロータに近い磁気トラック（第３磁気トラック２Ｃ）が有する磁極対数とが同一（Ｐ）である。
【００４６】
本実施形態では、第１磁気トラック２Ａが第１回転体１００のマスター極である。また、第２磁気トラック２Ｂが第１回転体１００のバーニア極である。また、第３磁気トラック２Ｃが第２回転体１０１のマスター極である。また、第４磁気トラック２Ｄが第１回転体１０１のバーニア極である。なお、第１磁気トラック２Ａと第２磁気トラック２Ｂの位置は入れ替わってもよい。また、第３磁気トラック２Ｃと第４磁気トラック２Ｄの位置は入れ替わってもよい。
【００４７】
第１回転体１００及び第２回転体１０１は、必要な磁束密度に応じて、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石等から構成することが可能である。
【００４８】
本実施形態では、図１に示すように、第１回転体１００、第２回転体１０１はそれぞれ、非磁性体である環状の座金１００ａ，１０１ａの一面側に設けられている。より具体的には、座金１００ａ，１０１ａは、例えば鉄材芯金である。本実施形態では、座金１００ａが第１ロータヨーク２０に固定されることで第１回転体１００が外側ロータＯＲに固定されている。また、座金１０１ａが第２ロータヨーク１３に固定されることで第２回転体１０１が内側ロータＩＲに固定されている。
【００４９】
本実施形態では、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂが第１回転体１００の軸方向の一方の端面に着磁されたアキシャル型の構成としている。また、本実施形態では、第３磁気トラック２Ｃ及び第４磁気トラック２Ｄが第２回転体１０１の軸方向の一方の端面に着磁されたアキシャル型の構成としている。このような構成とすることで、第１回転体１００及び第２回転体１０１を軸方向に薄くすることができ、また、第１回転体１００及び第２回転体１０１の中空穴を大きくしやすくなる。これにより、例えば、内輪回転型や外輪回転型の軸受に適用する、あるいは、中空穴に機器のケーブルを配線する構造に適用する等、実施形態１に係る第１回転体１００、第２回転体１０１の適用範囲を拡大することができる。また、実施形態１に係る第１回転体１００、第２回転体１０１を適用する機器（例えば、二軸一体型モータＤＭ）の設計の自由度を高めることができる。
【００５０】
図５及び図６に示すように、実施形態１の第１磁気検知部２００は、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂが設けられた第１回転体１００とギャップを介してアキシャル方向に対向して設けられている。また、実施形態１の第２磁気検知部２０１は、第３磁気トラック２Ｃ及び第４磁気トラック２Ｄが設けられた第２回転体１０１とギャップを介してアキシャル方向に対向して設けられている。
【００５１】
本実施形態の第１磁気検知部２００及び第２磁気検知部２０１は、磁気センサモジュールである。第１磁気検知部２００は、第１回転体１００が有する複数の磁気トラックの磁界を個別に検知してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を出力する複数の磁気センサ（例えば、第１磁気センサ３Ａと第２磁気センサ３Ｂ）を有する。第１磁気センサ３Ａは、第１磁気トラック２Ａに対向し、第１磁気トラック２Ａの磁界を検知する。第２磁気センサ３Ｂは、第２磁気トラック２Ｂに対向し、第２磁気トラック２Ｂの磁界を検知する。第２磁気検知部２０１は、第２回転体１０１が有する複数の磁気トラックの磁界を個別に検知してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を出力する複数の磁気センサ（例えば、第３磁気センサ３Ｃと第４磁気センサ３Ｄ）を有する。第３磁気センサ３Ｃは、第３磁気トラック２Ｃに対向し、第３磁気トラック２Ｃの磁界を検知する。第４磁気センサ３Ｄは、第４磁気トラック２Ｄに対向し、第４磁気トラック２Ｄの磁界を検知する。
【００５２】
以下、第１回転体１００と第１磁気検知部２００を有する第１検知部１による外側ロータＯＲの回転角度の検出について詳細に説明する。
【００５３】
図７は、第１検知部１の具体的構成例を示す図である。図７に示すように、第１検知部１は、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂを有する第１回転体１００と、第１磁気検知部２００と、通信部９と、記憶部１０と、を備える。
【００５４】
第１磁気検知部２００は、第１磁気センサ３Ａと、第１補正演算部４Ａと、第１位相検出部５Ａと、第２磁気センサ３Ｂと、第２補正演算部４Ｂと、第２位相検出部５Ｂと、位相差検出部６と、角度算出部７と、角度情報生成部８と、を備える。
【００５５】
本実施形態において、第１磁気検知部２００は、例えば、１つのＩＣチップに集積化されている。これにより、第１検知部１を構成する部品点数の低減、第１磁気センサ３Ａと第２磁気センサ３Ｂとの間の位置精度の向上、製造コストや組立コストの低減等を図ることができ、小型且つ安価な第１検知部１を実現可能である。なお、第１磁気検知部２００は、例えば、通信部９及び記憶部１０を含んでいても良い。これにより、第１検知部１の更なる小型化及び低コスト化を実現することができる。
【００５６】
図８は、実施形態１に係る磁気センサの配置例を示す図である。図８に示すように、第１磁気センサ３Ａは、第１磁気トラック２Ａの１つの磁極対２Ａ１のピッチを１周期として、電気角で９０°の位相差を有するように、磁極対２Ａ１の並び方向に離して配置された２つの磁気センサ素子３Ａ１，３Ａ２を備える。また、第２磁気センサ３Ｂは、第２磁気トラック２Ｂの１つの磁極対２Ｂ１のピッチを１周期として、電気角で９０°の位相差を有するように、磁極対２Ｂ１の並び方向に離して配置された２つの磁気センサ素子３Ｂ１，３Ｂ２を備える。
【００５７】
磁気センサ素子３Ａ１，３Ａ２及び磁気センサ素子３Ｂ１，３Ｂ２としては、例えば、ホール素子、磁気抵抗効果（ＭＲ（Magneto  Resistance  effect））センサなどの磁気センサ素子を用いることができる。
【００５８】
第１磁気センサ３Ａは、磁極対２Ａ１内の位相に応じた第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ１を出力する。
【００５９】
また、第２磁気センサ３Ｂは、磁極対２Ｂ１内の位相に応じた第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ２を出力する。
【００６０】
図７に示すように、第１磁気センサ３Ａから出力された第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ１は、第１補正演算部４Ａに入力される。また、第２磁気センサ３Ｂから出力された第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ２は、第２補正演算部４Ｂに入力される。
【００６１】
第１補正演算部４Ａは、入力された第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ１に対し、後述する補正演算処理を行い、第１補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏ１及び第１補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏ１を出力する。また、第２補正演算部４Ｂは、第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ２に対し、後述する補正演算処理を行い、第２補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏ２及び第２補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏ２を出力する。第１補正演算部４Ａ及び第２補正演算部４Ｂによる補正演算処理については、詳細に後述する。
【００６２】
図９は、実施形態１に係る第１検知部１の各部波形例を示す図である。図９の（ａ）は、第１磁気トラック２Ａの磁極パターンを示し、図９の（ｂ）は、第２磁気トラック２Ｂの磁極パターンの一例を示している。図９の（ｃ）は、第１位相検出部５Ａの入力信号波形を示し、図９の（ｄ）は、第２位相検出部５Ｂの入力信号波形を示している。図９の（ｅ）は、第１位相検出部５Ａにより出力される検出位相信号波形を示し、図９の（ｆ）は、第２位相検出部５Ｂにより出力される検出位相信号波形を示している。図９の（ｇ）は、位相差検出部６により出力される位相差信号波形を示している。
【００６３】
図９に示す例では、第１磁気トラック２Ａの３つの磁極対２Ａ１からなるａ点からｂ点の区間に対し、第２磁気トラック２Ｂの２つの磁極対２Ｂ１が対応した例を示している。すなわち、ａ点とｂ点とで、第１磁気センサ３Ａの検出信号の位相と第２磁気センサ３Ｂの検出信号の位相とが一致する。この場合、ａ点を基準としたｂ点までの任意位置における絶対角度を検出することができる。このように、第１磁気センサ３Ａの検出信号の位相と第２磁気センサ３Ｂの検出信号の位相とが一致する２点間の絶対角度を検出することができる。
【００６４】
図４に示す例では、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数を３２（Ｐ＝３２）、第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数を３１（Ｐ−１＝３１）とし、Ａ点において第１磁気トラック２Ａの磁極位相と第２磁気トラック２Ｂの磁極位相とが一致している。すなわち、第１磁気検知部２００は、第１磁気センサ３Ａの検出信号の位相と第２磁気センサ３Ｂの検出信号の位相とが一致するＡ点を原点位置として、第１回転体１００の全周における絶対角度を検出することができる。
【００６５】
なお、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数と第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数との関係は、図４に示す例に限るものではなく、例えば、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数をＰとしたとき、第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数をＰ＋１とした構成であっても良い。
【００６６】
第１位相検出部５Ａは、図９の（ｃ）に例示した入力信号に基づき、図９の（ｅ）に例示した検出位相信号を出力する。具体的には、第１位相検出部５Ａは、第１補正演算部４Ａの出力である第１補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏ１及び第１補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏ１から磁極対２Ａ１内の位相（θｏ１＝ａｒｃｔａｎ（ｓｉｎθｏ１／ｃｏｓθｏ１））を算出する。
【００６７】
第２位相検出部５Ｂは、図９の（ｄ）に例示した入力信号に基づき、図９の（ｆ）に例示した検出位相信号を出力する。具体的には、第２位相検出部５Ｂは、第２補正演算部４Ｂの出力である第２補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏ２及び第２補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏ２から磁極対２Ｂ１内の位相（θｏ２＝ａｒｃｔａｎ（ｓｉｎθｏ２／ｃｏｓθｏ２））を算出する。
【００６８】
位相差検出部６は、第１位相検出部５Ａ及び第２位相検出部５Ｂから出力された各検出位相信号に基づき、図９の（ｇ）に例示した位相差信号を出力する。
【００６９】
角度算出部７は、位相差検出部６で求められた位相差を、予め設定された計算パラメータに従い絶対角度へ換算する処理を行う。角度算出部７で用いられる計算パラメータは、記憶部１０に記憶されている。
【００７０】
さらに、本実施形態では、角度算出部７の後段に角度情報生成部８が設けられている。
【００７１】
角度情報生成部８は、角度算出部７で算出された絶対角度を含む情報（以下、「絶対角度情報」とも言う）として、例えば、互いに９０度位相の異なるＡ相信号及びＢ相信号と、原点位置を示すＺ相信号とで構成されるＡＢＺ相信号を生成する。なお、Ａ相信号及びＢ相信号としては、例えば、第１補正演算部４Ａの出力である第１補正ｓｉｎ信号及び第１補正ｃｏｓ信号、第２補正演算部４Ｂの出力である第２補正ｓｉｎ信号及び第２補正ｃｏｓ信号のうちのいずれか１組の信号を用いれば良い。
【００７２】
通信部９は、角度情報生成部８が生成した絶対角度情報を所定の信号（例えば、ＡＢＺ相信号、パラレル信号、シリアルデータ、アナログ電圧、ＰＷＭ変調信号等）に変換して外部制御装置に出力する。
【００７３】
このように、所定の信号に変換した絶対角度情報を出力する構成とすることで、外部制御装置との間の電気的な接続線の本数を減らすことができる。
【００７４】
なお、通信部９に対し、例えば、外部制御装置から絶対角度情報の出力要求信号が入力される態様であっても良い。この場合、第１検知部１は、絶対角度情報の出力要求信号に応じて動作し、通信部９から絶対角度情報を出力する構成としても良い。
【００７５】
記憶部１０には、角度算出部７で用いられる計算パラメータの他に、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数（Ｐ）、第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数（Ｐ−１）、後述する第１補正演算部４Ａで用いられる第１磁気センサ補正情報、後述する第２補正演算部４Ｂで用いられる第２磁気センサ補正情報、絶対角度基準位置等、第１検知部１の動作に必要な情報が記憶されている。記憶部１０としては、例えば、不揮発性メモリが例示される。
【００７６】
本実施形態では、第１磁気センサ補正情報及び第２磁気センサ補正情報として、第１補正演算部４Ａ及び第２補正演算部４Ｂにおいて用いられるパラメータや演算式が記憶部１０に記憶されている。
【００７７】
第１補正演算部４Ａにおいて用いられるパラメータや演算式には、第１磁気センサ３Ａの検出信号である第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ１の補正に用いる情報が含まれる。第１磁気センサ補正情報としては、第１磁気センサ３Ａの検出信号が、予め想定した第１磁気センサ３Ａの基準のｓｉｎ信号の値又はｃｏｓ信号の値に近づくようなパラメータや演算式が設定されているものとする。
【００７８】
また、第２補正演算部４Ｂにおいて用いられるパラメータや演算式には、第２磁気センサ３Ｂの検出信号である第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ２の補正に用いる情報が含まれる。第２磁気センサ補正情報としては、第２磁気センサ３Ｂの検出信号が、予め想定した第２磁気センサ３Ｂの基準のｓｉｎ信号の値又はｃｏｓ信号の値に近づくようなパラメータや演算式が設定されているものとする。
【００７９】
なお、記憶部１０に記憶された各種パラメータや情報は、例えば、外部制御装置から通信部９を介して更新可能な構成としても良い。これにより、第１検知部１の使用状況に応じた設定が可能となる。
【００８０】
＜補正演算部の構成及び動作＞
第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂ、第１磁気センサ３Ａ及び第２磁気センサ３Ｂ、第１補正演算部４Ａ及び第２補正演算部４Ｂは、それぞれ同様の構成及び動作であるので、以下の説明では、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂを「磁気トラック２」、第１磁気センサ３Ａ及び第２磁気センサ３Ｂを「磁気センサ３」、第１補正演算部４Ａ及び第２補正演算部４Ｂを「補正演算部４」、第１磁気センサ補正情報及び第２磁気センサ補正情報を「磁気センサ補正情報」とも言う。
【００８１】
図１０は、実施形態１に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。図１０に示すように、補正演算部４は、正規化処理部４１と、センサ位相補正部４２と、を備える。
【００８２】
補正演算部４には、磁気センサ３から出力されたｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ及びｃｏｓ信号ｃｏｓθｉが入力される。また、補正演算部４は、記憶部１０から正規化処理部４１及びセンサ位相補正部４２で適用される磁気センサ補正情報を取得する。
【００８３】
正規化処理部４１は、磁気センサ３から出力されたｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ及びｃｏｓ信号ｃｏｓθｉを正規化して正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’をセンサ位相補正部４２に出力する。
【００８４】
センサ位相補正部４２は、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’の位相を補正して補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏ及び補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏを出力する。
【００８５】
次に、実施形態１に係る補正演算部４の各構成部について説明する。
【００８６】
まず、実施形態１に係る正規化処理部４１について説明する。図１１は、実施形態１に係る正規化処理部の制御ブロックの一例を示す図である。図１２は、図１１に示す正規化処理部における正規化動作の一例を示す図である。
【００８７】
図１１に示す例において、正規化処理部４１は、オフセット電圧補正部４１１を備えている。また、図１２に示す例では、ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ（ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ）を破線で示し、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’（正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’）を実線で示している。
【００８８】
図１１及び図１２に示す例では、磁気センサ３の検出信号にオフセット電圧が重畳している場合を想定している。
【００８９】
図１１に示すオフセット電圧補正部４１１は、予め磁気センサ３の検出信号であるｓｉｎ信号（ｃｏｓ信号）の平均値Ｖｓｉｎａｖｅ（Ｖｃｏｓａｖｅ）が磁気センサ補正情報として設定され、記憶部１０に記憶されている。なお、平均値Ｖｓｉｎａｖｅは、例えば、磁気トラック２の電気角で所定周期分のｓｉｎ信号の平均値であっても良いし、任意の１周期分のｓｉｎ信号の平均値であっても良い。また、平均値Ｖｃｏｓａｖｅは、例えば、磁気トラック２の電気角で所定周期分のｃｏｓ信号の平均値であっても良いし、任意の１周期分のｃｏｓ信号の平均値であっても良い。これらのｓｉｎ信号（ｃｏｓ信号）の平均値Ｖｓｉｎａｖｅ（Ｖｃｏｓａｖｅ）は、例えば、第１検知部１の出荷検査時に測定した値であっても良い。
【００９０】
図１１に示す例において、オフセット電圧補正部４１１は、磁気センサ３の検出信号であるｓｉｎ信号の平均値Ｖｓｉｎａｖｅを用いて、ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉのオフセット電圧を正規化する。具体的には、ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉから、Ｖｓｉｎａｖｅを減算、すなわち下記式（１）により正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を算出する。
【００９１】
【数１】
2018201299.tif 000003
【００９２】
図１１に示すオフセット電圧補正部４１１は、上記式（１）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。オフセット電圧補正部４１１は、この上記式（１）を用いてｓｉｎ信号ｓｉｎθｉのオフセット電圧を正規化することにより、図１２に実線で示す正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を出力する。
【００９３】
また、図１１に示す例において、オフセット電圧補正部４１１は、磁気センサ３の検出信号であるｃｏｓ信号の平均値Ｖｃｏｓａｖｅを用いて、ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉのオフセット電圧を正規化する。具体的には、ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉから、Ｖｃｏｓａｖｅを減算、すなわち下記式（２）により正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を算出する。
【００９４】
【数２】
2018201299.tif 000004
【００９５】
図１１に示すオフセット電圧補正部４１１は、上記式（２）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。オフセット電圧補正部４１１は、この上記式（２）を用いてｃｏｓ信号ｃｏｓθｉのオフセット電圧を正規化することにより、図１２に実線で示す正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を出力する。
【００９６】
図１３は、実施形態１に係る正規化処理部の制御ブロックの図１１とは異なる一例を示す図である。図１４は、図１３に示す正規化処理部における正規化動作の一例を示す図である。図１３に示す例において、正規化処理部４１は、振幅補正部４１２を備えている。また、図１４に示す例では、ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ（ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ）を破線で示し、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’（正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’）を実線で示している。
【００９７】
図１３及び図１４に示す例では、磁気センサ３の検出信号に出力振幅のバラツキがある場合を想定している。
【００９８】
図１３に示す振幅補正部４１２は、予め磁気センサ３の検出信号であるｓｉｎ信号（ｃｏｓ信号）の最大値Ｖｓｉｎｍａｘ（Ｖｃｏｓｍａｘ）と最小値Ｖｓｉｎｍｉｎ（Ｖｃｏｓｍｉｎ）とが磁気センサ補正情報として設定され、記憶部１０に記憶されている。なお、ｓｉｎ信号の最大値Ｖｓｉｎｍａｘは、例えば、磁気トラック２の電気角で所定周期分の各周期におけるｓｉｎ信号の最大値の平均値であっても良いし、任意の１周期のｓｉｎ信号の最大値であっても良い。また、ｓｉｎ信号の最小値Ｖｓｉｎｍｉｎは、例えば、磁気トラック２の電気角で所定周期分の各周期におけるｓｉｎ信号の最小値の平均値であっても良いし、任意の１周期のｓｉｎ信号の最小値であっても良い。また、ｃｏｓ信号の最大値Ｖｃｏｓｍａｘは、例えば、磁気トラック２の電気角で所定周期分の各周期におけるｃｏｓ信号の最大値の平均値であっても良いし、任意の１周期のｃｏｓ信号の最大値であっても良い。またｃｏｓ信号の最小値Ｖｃｏｓｍｉｎは、例えば、磁気トラック２の電気角で所定周期分の各周期におけるｃｏｓ信号の最小値の平均値であっても良いし、任意の１周期のｃｏｓ信号の最小値であっても良い。これらのｓｉｎ信号（ｃｏｓ信号）の最大値Ｖｓｉｎｍａｘ（Ｖｃｏｓｍａｘ）及び最小値Ｖｓｉｎｍｉｎ（Ｖｃｏｓｍｉｎ）は、例えば、第１検知部１の出荷検査時に測定した値であっても良い。
【００９９】
図１３に示す例において、振幅補正部４１２は、ｓｉｎ信号の最大値Ｖｓｉｎｍａｘ及び最小値Ｖｓｉｎｍｉｎを用いて、ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉの振幅を正規化する。具体的には、ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉを、ＶｓｉｎｍａｘからＶｓｉｎｍｉｎを減算した値の絶対値を２で除した値で除算、すなわち下記式（３）により正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を算出する。
【０１００】
【数３】
2018201299.tif 000005
【０１０１】
図１３に示す振幅補正部４１２は、上記式（３）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅補正部４１２は、この上記式（３）を用いてｓｉｎ信号ｓｉｎθｉの振幅を正規化することにより、図１４に実線で示す振幅が正規化された正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を出力する。
【０１０２】
また、図１３に示す例において、振幅補正部４１２は、ｃｏｓ信号の最大値Ｖｃｏｓｍａｘ及び最小値Ｖｃｏｓｍｉｎを用いて、ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉの振幅を正規化する。具体的には、ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉを、ＶｃｏｓｍａｘからＶｃｏｓｍｉｎを減算した値の絶対値を２で除した値で除算、すなわち下記式（４）により正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を算出する。
【０１０３】
【数４】
2018201299.tif 000006
【０１０４】
図１３に示す振幅補正部４１２は、上記式（４）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅補正部４１２は、この上記式（４）を用いてｃｏｓ信号ｃｏｓθｉの振幅を正規化することにより、図１４に実線で示す振幅が正規化された正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を出力する。
【０１０５】
なお、上述した例では、説明の都合上、正規化処理部４１に含まれるオフセット電圧補正部４１１と振幅補正部４１２とを個別に説明したが、正規化処理部４１は、オフセット電圧補正部４１１及び振幅補正部４１２の双方を具備した構成であるのが好ましい。図１５は、実施形態１に係る正規化処理部がオフセット電圧補正部及び振幅補正部の双方を具備した制御ブロックの一例を示す図である。
【０１０６】
図１５に示す例において、オフセット電圧補正部４１１は、磁気センサ３の検出信号であるｓｉｎ信号の平均値Ｖｓｉｎａｖｅを用いて、ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉのオフセット電圧を正規化する。具体的には、ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉから、Ｖｓｉｎａｖｅを減算、すなわち下記式（５）により正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’’を算出する。
【０１０７】
【数５】
2018201299.tif 000007
【０１０８】
図１５に示すオフセット電圧補正部４１１は、上記式（５）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。オフセット電圧補正部４１１は、この上記式（５）を用いてｓｉｎ信号ｓｉｎθｉのオフセット電圧を正規化する。
【０１０９】
また、図１５に示す例において、オフセット電圧補正部４１１は、磁気センサ３の検出信号であるｃｏｓ信号の平均値Ｖｃｏｓａｖｅを用いて、ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉのオフセット電圧を正規化する。具体的には、ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉから、Ｖｃｏｓａｖｅを減算、すなわち下記式（６）により正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’’を算出する。
【０１１０】
【数６】
2018201299.tif 000008
【０１１１】
図１５に示すオフセット電圧補正部４１１は、上記式（６）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。オフセット電圧補正部４１１は、この上記式（６）を用いてｃｏｓ信号ｃｏｓθｉのオフセット電圧を正規化する。
【０１１２】
図１５に示す例において、振幅補正部４１２は、ｓｉｎ信号の最大値Ｖｓｉｎｍａｘ及び最小値Ｖｓｉｎｍｉｎを用いて、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’’の振幅を正規化する。具体的には、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’’を、ＶｓｉｎｍａｘからＶｓｉｎｍｉｎを減算した値の絶対値を２で除した値で除算、すなわち下記式（７）により正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を算出する。
【０１１３】
【数７】
2018201299.tif 000009
【０１１４】
図１５に示す振幅補正部４１２は、上記式（７）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅補正部４１２は、この上記式（７）を用いて正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’’の振幅を正規化する。
【０１１５】
また、図１５に示す例において、振幅補正部４１２は、ｃｏｓ信号の最大値Ｖｃｏｓｍａｘ及び最小値Ｖｃｏｓｍｉｎを用いて、正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’’の振幅を正規化する。具体的には、正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’’を、ＶｃｏｓｍａｘからＶｃｏｓｍｉｎを減算した値の絶対値を２で除した値で除算、すなわち下記式（８）により正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を算出する。
【０１１６】
【数８】
2018201299.tif 000010
【０１１７】
図１５に示す振幅補正部４１２は、上記式（８）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅補正部４１２は、この上記式（８）を用いて正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’’の振幅を正規化する。
【０１１８】
すなわち、図１５に示す例では、オフセット電圧補正部４１１において、まず、ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ及びｃｏｓ信号ｃｏｓθｉのオフセット電圧を正規化した正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’’を算出し、振幅補正部４１２において、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’’の振幅を正規化した正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を算出する。これにより、ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ及びｃｏｓ信号ｃｏｓθｉのオフセット電圧と振幅との双方が正規化された正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を得ることができる。
【０１１９】
次に、実施形態１に係るセンサ位相補正部４２について説明する。図１６は、実施形態１に係るセンサ位相補正部における補正対象の一例を示す図である。
【０１２０】
上述したように、第１磁気センサ３Ａの磁気センサ素子３Ａ１と磁気センサ素子３Ａ２とは、第１磁気トラック２Ａの１つの磁極対２Ａ１のピッチを１周期として、電気角で９０°の位相差を有するように、磁極対２Ａ１の並び方向に離して配置され、第２磁気センサ３Ｂの磁気センサ素子３Ｂ１と磁気センサ素子３Ｂ２とは、第２磁気トラック２Ｂの１つの磁極対２Ｂ１のピッチを１周期として、電気角で９０°の位相差を有するように、磁極対２Ｂ１の並び方向に離して配置される構成としているが、本実施形態では、磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相と磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相との間に誤差（以下、「センサ位相誤差」という）θｉｃを含んでいる場合を想定している。このような想定としては、例えば、磁気トラック２に設けられた各磁極の間隔にバラツキがある場合や、第１回転体１００の回転軸Ｘが偏心している場合等、磁気センサ３の磁気トラック２上の径方向位置が第１回転体１００の１回転中に変動する場合が考えられる。
【０１２１】
図１６及び以下の図１７、図１８に示す例では、磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）を基準として、磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相を補正する例を示している。
【０１２２】
図１７は、実施形態１に係るセンサ位相補正部の制御ブロックの一例を示す図である。図１８は、図１７に示すセンサ位相補正部における位相補正動作の一例を示す図である。図１８に示す例では、正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を破線で示し、補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏを実線で示している。
【０１２３】
図１７に示すセンサ位相補正部４２は、予め磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相と磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相との間のセンサ位相誤差θｉｃが第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として設定され、記憶部１０に記憶されている。このセンサ位相誤差θｉｃは、例えば、第１検知部１の出荷検査時に測定した値であっても良い。
【０１２４】
図１７に示す例において、センサ位相補正部４２は、センサ位相誤差θｉｃを用いて、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を基準として正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’の位相を補正する。一方、センサ位相補正部４２では、基準となる正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’については補正を行わない。すなわち、センサ位相補正部４２における補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏは、下記式（９）で表せる。
【０１２５】
【数９】
2018201299.tif 000011
【０１２６】
一方、補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏは、下記式（１０）により表される。
【数１０】
2018201299.tif 000012
【０１２７】
センサ位相補正部４２は、上記式（１０）により補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏを算出する。以下、上記式（１０）を「第１の位相補正演算式」ともいう。
【０１２８】
図１７に示すセンサ位相補正部４２は、上記式（１０）、すなわち第１の位相補正演算式が予め第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として記憶部１０に記憶され設定されている。センサ位相補正部４２は、この上記式（１０）、すなわち第１の位相補正演算式を用いて正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’の位相を補正することにより、図１８に実線で示す補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏを出力する。
【０１２９】
図１９は、実施形態１に係るセンサ位相補正部における補正対象の図１６とは異なる一例を示す図である。
【０１３０】
図１９及び以下の図２０、図２１に示す例では、磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）を基準として、磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相を補正する例を示している。
【０１３１】
図２０は、実施形態１に係るセンサ位相補正部の図１７とは異なる制御ブロックの一例を示す図である。図２１は、図２０に示すセンサ位相補正部における位相補正動作の一例を示す図である。図２１に示す例では、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を破線で示し、補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏを実線で示している。
【０１３２】
図２０に示すセンサ位相補正部４２ａは、予め磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相と磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相との間のセンサ位相誤差θｉｃが第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として設定され、記憶部１０に記憶されている。このセンサ位相誤差θｉｃは、例えば、第１検知部１の出荷検査時に測定した値であっても良い。
【０１３３】
図２０に示す例において、センサ位相補正部４２ａは、センサ位相誤差θｉｃを用いて、正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を基準として正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’の位相を補正する。一方、センサ位相補正部４２ａでは、基準となる正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’については補正を行わない。すなわち、センサ位相補正部４２ａにおける補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏは、下記式（１１）で表せる。
【０１３４】
【数１１】
2018201299.tif 000013
【０１３５】
一方、補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏは、下記式（１２）により表される。
【数１２】
2018201299.tif 000014
【０１３６】
センサ位相補正部４２ａは、上記式（１２）により補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏを算出する。以下、上記式（１２）を「第２の位相補正演算式」ともいう。
【０１３７】
図２０に示すセンサ位相補正部４２ａは、上記式（１２）、すなわち第２の位相補正演算式が予め第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として記憶部１０に記憶され設定されている。センサ位相補正部４２ａは、この上記式（１２）、すなわち第２の位相補正演算式を用いて正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’の位相を補正することにより、図２１に実線で示す補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏを出力する。
【０１３８】
第１補正演算部４Ａは、センサ位相補正部４２又はセンサ位相補正部４２ａを有することで、第１磁気センサ３Ａの出力位相を補正することができる。また、第２補正演算部４Ｂは、センサ位相補正部４２又はセンサ位相補正部４２ａを有することで、第２磁気センサ３Ｂの出力位相を補正することができる。
【０１３９】
以上、第１検知部１による外側ロータＯＲの回転角度の検出の仕組みについて説明したが、第２検知部１Ａによる内側ロータＩＲの回転角度の検出の仕組みについても同様である。具体的には、図７から図２１を参照して説明した第１検知部１による外側ロータＯＲの回転角度の検出の仕組みにおける第１回転体１００、第１磁気トラック２Ａ、第２磁気トラック２Ｂ、第１磁気検知部２００、第１磁気センサ３Ａ、第２磁気センサ３Ｂ、磁極対２Ａ１、磁極対２Ｂ１を、第２回転体１０１、第３磁気トラック２Ｃ、第４磁気トラック２Ｄ、第２磁気検知部２０１、第３磁気センサ３Ｃ、第４磁気センサ３Ｄ、磁極対２Ｃ１、磁極対２Ｄ１と読み替えることで、第２検知部１Ａによる内側ロータＩＲの回転角度の検出の仕組みが説明される。
【０１４０】
なお、第１検知部１及び第２検知部１Ａに関する調整作業として、例えば、芯出し及びギャップ調整がある。芯出しは、検出部が検出対象とする回転軸方向とロータの回転軸方向とを整合させる調整作業である。ギャップ調整は、０度として検出されるロータの回転角度と検出部からの出力との関係の調整作業である。本実施形態によれば、検知部３０が軸受部６０及びステータコア部７０よりも一端側、すなわち、外側ロータＯＲ及び内側ロータＩＲの出力軸側に位置しているので、第１検知部１及び第２検知部１Ａの芯出しならびに外側ロータＯＲ及び内側ロータＩＲがそれぞれ０度として検出される回転角度のギャップ調整を二軸一体型モータＤＭの出力軸で行うことができる。よって、出力軸側で行われる芯出し及びギャップ調整における検知部３０へのアクセスに際して軸受部６０及びステータコア部７０の配設による物理的な遮蔽の影響を抑制することができることから、２つのロータの回転角度を検出する検知部３０の検出精度確保をより簡便に行うことができる。また、検知部３０とステータコア部７０の間に軸受部６０が位置するので、検知部３０とステータコア部７０とを離すことができ、検知部３０に対するステータコア部７０からの磁気的影響をより低減することができる。
【０１４１】
また、内側ロータＩＲに設けられた磁石１５及び第２コア７１は、回転軸方向の軸長が外側ロータＯＲに設けられた磁石２５及び第１コア７５より長い。従って、外側ロータＯＲの出力トルクと内側ロータＩＲの出力トルクとの差をより小さくしやすくなる。
【０１４２】
また、第１検知部１と第２検知部１Ａが回転軸に直交する同一平面上に位置する。従って、二軸一体型モータＤＭの軸長をよりコンパクトにすることができる。また、第１検知部１と第２検知部１Ａのうち一方が他方を回転軸方向について遮蔽することがないことから、２つのロータの回転角度を検出する検知部３０の検出精度確保をより簡便に行うことができる。また、第１磁気検知部２００と第２磁気検知部２０１とで基板３２を共有することができ、二軸一体型モータＤＭの軸長をよりコンパクトにすることができる。また、第１磁気検知部２００と第２磁気検知部２０１とで基板３２を共有することで、また、第１磁気検知部２００の配線と第２磁気検知部２０１の配線をよりまとめやすくなる。また、１枚の基板３２を二軸一体型モータＤＭに設けることで第１磁気検知部２００と第２磁気検知部２０１の両方を取り付けることができるので、より容易に二軸一体型モータＤＭを組み立てることができる。また、芯出し等の調整作業も容易になる。
【０１４３】
また、第１軸受６５の一端側の端部と第２軸受６１の一端側の端部が回転軸に直交する同一平面上に位置する。従って、二軸一体型モータＤＭの軸長をよりコンパクトにすることができる。
【０１４４】
また、回転軸Ｘから径方向の外側に向かって、内側ロータＩＲ、ステータコア部７０、外側ロータＯＲの順に配置されている。従って、第１コア７５及び第２コア７１を外側ロータＯＲと内側ロータＩＲとの間に集約して配置することができることから、二軸一体型モータＤＭの径をよりコンパクトにすることができる。
【０１４５】
また、第１検知部１及び第２検知部１Ａに対して一端側にカバー９１が設けられている。従って、芯出し及びギャップ調整が完了した後にカバー９１を設けることで検知部３０を保護することができる。
【０１４６】
また、万が一、第１磁気検知部２００の物理的な位置の誤差、第１回転体１００の偏心等によって検出値に誤差が含まれた場合であっても、実施形態１に係る第１検知部１は、Ｎ極とＳ極とからなる磁極対２Ａ１が等間隔に並ぶ第１磁気トラック２Ａと、磁極対２Ｂ１が等間隔に並ぶ第２磁気トラック２Ｂとが、回転軸Ｘを軸心とする同心のリング状に径方向に並び設けられ、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数をＰ（Ｐは自然数）としたとき、第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数をＰ−１又はＰ＋１とする第１回転体１００と、第１磁気トラック２Ａの磁界を検知して第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ１を出力する第１磁気センサ３Ａと、第２磁気トラック２Ｂの磁界を検知して第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ２を出力する第２磁気センサ３Ｂと、第１磁気トラック２Ａの回転角に応じて第１磁気センサ３Ａが出力した第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ１の値が、第１磁気センサ３Ａの基準のｓｉｎ信号の値に近づくようにし、又は第１磁気トラック２Ａの回転角に応じて第１磁気センサ３Ａが出力したｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ１の値が、第１磁気センサ３Ａの基準のｃｏｓ信号の値に近づくように事前に設定された第１磁気センサ補正情報、及び、第２磁気トラック２Ｂの回転角に応じて第２磁気センサ３Ｂが出力した第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ２の値が、第２磁気センサ３Ｂの基準のｓｉｎ信号の値に近づくようにし、又は第２磁気トラック２Ｂの回転角に応じて第２磁気センサ３Ｂが出力したｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ２の値が、第２磁気センサ３Ｂの基準のｃｏｓ信号の値に近づくようにする事前に設定された第２磁気センサ補正情報を記憶する記憶部１０と、第１磁気センサ補正情報に基づき第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ１を第１補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏ１及び第１補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏ１に補正する第１補正演算部４Ａと、第２磁気センサ補正情報に基づき第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθｉ２を第２補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏ２及び第２補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏ２に補正する第２補正演算部４Ｂと、第１補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏ１及び第１補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏ１の位相を算出する第１位相検出部５Ａと、第２補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏ２及び第２補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏ２の位相を算出する第２位相検出部５Ｂと、第１磁気センサ３Ａの検出位相と第２磁気センサ３Ｂの検出位相とに基づき、第１磁気センサ３Ａと第２磁気センサ３Ｂとの位相差を算出する位相差検出部６と、この位相差を絶対角度に変換する角度算出部７と、を備える。これにより、第１検知部１は、第１位相検出部５Ａ及び第２位相検出部５Ｂにおいて位相を算出する前のｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号をリアルタイムに補正することができる。また、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を予め設定された既知の磁気センサ補正情報に基づいて補正した補正ｓｉｎ信号及び補正ｃｏｓ信号を用いて位相が算出されるので、回転体の絶対角度の検出精度が向上する。したがって、本実施形態に係る第１検知部１は、第１回転体１００の絶対角度を高い精度で検出することができる。第２検知部１Ａによる第２回転体１０１の絶対角度の検出精度��ついても、同様である。このように、本実施形態によれば、外側ロータＯＲと内側ロータＩＲの各々の回転角度を複数の磁気トラック（例えば、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂ並びに第３磁気トラック２Ｃ及び第４磁気トラック２Ｄ）から得られる信号に基づいて検出することができる。これにより、外側ロータＯＲ、内側ロータＩＲの回転角度を検出する検出部の検出精度をより高めやすくなる。
【０１４７】
また、補正演算部４（第１補正演算部４Ａ、第２補正演算部４Ｂ）では、第１磁気センサ３Ａ（第２磁気センサ３Ｂ）の検出信号であるｓｉｎ信号の平均値Ｖｓｉｎａｖｅ、及びｃｏｓ信号の平均値Ｖｃｏｓａｖｅが予め第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として記憶部１０に記憶され、オフセット電圧補正部４１１は、ｓｉｎ信号の平均値Ｖｓｉｎａｖｅを用いて、ｓｉｎ信号を補正し、ｃｏｓ信号の平均値Ｖｃｏｓａｖｅを用いて、ｃｏｓ信号を補正する。これにより、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号のオフセット電圧を正規化することができる。
【０１４８】
また、補正演算部４（第１補正演算部４Ａ、第２補正演算部４Ｂ）では、第１磁気センサ３Ａ（第２磁気センサ３Ｂ）の検出信号であるｓｉｎ信号の最大値Ｖｓｉｎｍａｘ、ｓｉｎ信号の最小値Ｖｓｉｎｍｉｎ、ｃｏｓ信号の最大値Ｖｃｏｓｍａｘ、及びｃｏｓ信号の最小値Ｖｃｏｓｍｉｎが予め第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として記憶部１０に記憶され、振幅補正部４１２は、ｓｉｎ信号の最大値Ｖｓｉｎｍａｘと最小値Ｖｓｉｎｍｉｎとを用いて、ｓｉｎ信号を補正し、ｃｏｓ信号の最大値Ｖｃｏｓｍａｘと最小値Ｖｃｏｓｍｉｎとを用いて、ｃｏｓ信号を補正する。これにより、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号の振幅を正規化することができる。
【０１４９】
また、補正演算部４（第１補正演算部４Ａ、第２補正演算部４Ｂ）では、オフセット電圧補正部４１１及び振幅補正部４１２の双方を具備することで、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号のオフセット電圧と振幅との双方を正規化することができる。
【０１５０】
また、補正演算部４（第１補正演算部４Ａ、第２補正演算部４Ｂ）では、第１磁気センサ３Ａ（第２磁気センサ３Ｂ）における磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相と磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相との間のセンサ位相誤差θｉｃ及び第１の位相補正演算式が予め第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として記憶部１０に記憶され、センサ位相補正部４２は、センサ位相誤差θｉｃ及び第１の位相補正演算式を用いて、ｃｏｓ信号を補正する。これにより、磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）を基準として、磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相を補正することができる。あるいは、第１磁気センサ３Ａ（第２磁気センサ３Ｂ）における磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相と磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相との間のセンサ位相誤差θｉｃ及び第２の位相補正演算式が予め第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として記憶部１０に記憶され、センサ位相補正部４２ａは、センサ位相誤差θｉｃ及び第２の位相補正演算式を用いて、ｓｉｎ信号を補正する。これにより、磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）を基準として、磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相を補正することができる。
【０１５１】
これにより、第１検知部１、第２検知部１Ａによる位置検出精度を向上させることができ、これに伴い、各種機器の回転制御性能の向上に貢献することができる。
【０１５２】
なお、第１回転体１００が有する第１磁気トラック２Ａ、第２磁気トラック２Ｂを形成するための励磁は、第１回転体１００が外側ロータＯＲに固定される前であってもよいし、第１回転体１００が外側ロータＯＲに固定された後であってもよい。同様に、第２回転体１０１が有する第３磁気トラック２Ｃ、第４磁気トラック２Ｄを形成するための励磁は、第２回転体１０１が内側ロータＩＲに固定される前であってもよいし、第２回転体１０１が内側ロータＩＲに固定された後であってもよい。第１回転体１００、第２回転体１０１に対する励磁をそれぞれ外側ロータＯＲ、内側ロータＩＲへの固定後とすることで、芯出しを省略することができる。従って、検知部３０を設けるための作業が芯出しを伴わないより簡便な作業で済むことに加え、より検出精度を高めやすくなる。
【０１５３】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。実施形態２に係る第１検知部１、第２検知部１Ａの構成は、以下に特筆する事項を除いて上述した実施形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。また、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。また、以下の説明では、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂを「磁気トラック２」、第１磁気センサ３Ａ及び第２磁気センサ３Ｂを「磁気センサ３」、第１補正演算部４Ａ及び第２補正演算部４Ｂを「補正演算部４ａ」、第１磁気センサ補正情報及び第２磁気センサ補正情報を「磁気センサ補正情報」とも言う。
【０１５４】
図２２は、実施形態２に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。図２２に示すように、実施形態２に係る補正演算部４ａは、実施形態１において説明した正規化処理部４１と、振幅変動抑制部４３と、を備える。
【０１５５】
補正演算部４ａには、磁気センサ３から出力されたｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ及びｃｏｓ信号ｃｏｓθｉが入力される。また、補正演算部４ａは、記憶部１０から正規化処理部４１及び振幅変動抑制部４３で適用される磁気センサ補正情報を取得する。
【０１５６】
正規化処理部４１は、磁気センサ３から出力されたｓｉｎ信号ｓｉｎθｉ及びｃｏｓ信号ｃｏｓθｉを正規化して正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を振幅変動抑制部４３に出力する。
【０１５７】
振幅変動抑制部４３は、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’の振幅変動を補正して補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏ及び補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏを出力する。
【０１５８】
図２３は、実施形態２に係る振幅変動抑制部の制御ブロックの一例を示す図である。正規化処理部４１の制御ブロックについては、実施形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１５９】
本実施形態では、磁気センサ３の出力振幅が変動する場合を想定している。このような想定としては、例えば、第１回転体１００の磁気トラック２が設けられたアキシャル面が平滑でない場合や、第１回転体１００の回転軸Ｘが傾いている場合等、磁気センサ３と磁気トラック２との間の軸方向距離が第１回転体１００の１回転中に変動する場合が考えられる。
【０１６０】
図２３に示す振幅変動抑制部４３は、下記式（１３）により補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏを算出する。以下、下記式（１３）を「第１の振幅変動補正演算式」ともいう。
【０１６１】
【数１３】
2018201299.tif 000015
【０１６２】
図２３に示す振幅変動抑制部４３は、上記式（１３）、すなわち第１の振幅変動補正演算式が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅変動抑制部４３は、この上記式（１３）、すなわち第１の振幅変動補正演算式を用いて、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’の周期的な振幅変動を抑制した補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθｏを演算して出力する。
【０１６３】
また、図２３に示す振幅変動抑制部４３は、下記式（１４）により補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏを算出する。以下、下記式（１４）を「第２の振幅変動補正演算式」ともいう。
【０１６４】
【数１４】
2018201299.tif 000016
【０１６５】
図２３に示す振幅変動抑制部４３は、上記式（１４）、すなわち第２の振幅変動補正演算式が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅変動抑制部４３は、この上記式（１４）、すなわち第２の振幅変動補正演算式を用いて、正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’の周期的な振幅変動を抑制した補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθｏを演算して出力する。
【０１６６】
第１補正演算部４Ａは、振幅変動抑制部４３を有することで、第１磁気センサ３Ａの出力振幅の変動を補正することができる。また、第２補正演算部４Ｂは、振幅変動抑制部４３を有することで、第２磁気センサ３Ｂの出力振幅の変動を補正することができる。
【０１６７】
以上説明したように、補正演算部４ａ（第１補正演算部４Ａ、第２補正演算部４Ｂ）では、第１の振幅変動補正演算式及び第２の振幅変動補正演算式が予め第１センサ補正情報として記憶部１０に記憶され、振幅変動抑制部４３は、第１の振幅変動補正演算式及び第２の振幅変動補正演算式を用いて、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を補正する。これにより、第１磁気センサ３Ａ（第２磁気センサ３Ｂ）の出力振幅の変動を補正することができる。
【０１６８】
これにより、第１検知部１、第２検知部１Ａによる位置検出精度を向上させることができ、これに伴い、各種機器の回転制御性能の向上に貢献することができる。
【０１６９】
また、実施形態２では、実施形態１と同様、第１回転体１００が有する複数の磁気トラック（第１磁気トラック２Ａ、第２磁気トラック２Ｂ）のうち最も外側ロータＯＲに近い磁気トラック（第１磁気トラック２Ａ）が有する磁極対数と、第２回転体１０１が有する複数の磁気トラック（第３磁気トラック２Ｃ、第４磁気トラック２Ｄ）のうち最も内側ロータＩＲに近い磁気トラック（第３磁気トラック２Ｃ）が有する磁極対数とが同一（Ｐ）である（図４参照）。このため、第１回転体１００と第２回転体１０１との間で磁気の干渉が生じたとしても、互いの影響を全周で均一にすることができる。このため、磁気センサ素子３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２でそれぞれ検出する信号の振幅と磁気の干渉との関係が一様になり、磁気の干渉による振幅変動を周期的な振幅変動にすることができる。従って、実施形態２のように、ｓｉｎ＾２＋ｃｏｓ＾２＝１に基づいて導出された上記式（１３），（１４）を用いた振幅変動補正演算を行うことで、磁気の干渉による振幅変動を抑制することができる。従って、より高精度な角度検出を行いやすくなる。以上、特筆した点を除いて、実施形態２は、実施形態１と同様である。
【０１７０】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３について説明する。実施形態３の説明では、上記の実施形態１，２と同様の構成については説明を省略する。図２４は、本発明の実施形態３に係る二軸一体型モータＤＭＡの主要構成を示す断面図である。図２５は、実施形態３に係る第１回転体１００と、第２回転体１０１Ａと、第１磁気検知部２００及び第２磁気検知部２０１が設けられた基板３２Ａとの位置関係の一例を示す図である。実施形態３に係る二軸一体型モータＤＭＡは、実施形態１に係る二軸一体型モータＤＭと同様の軸受部６０、ステータコア部７０及びベース８０を備える。また、実施形態３に係る二軸一体型モータＤＭＡは、実施形態１の検出部３０に相当する構成として、検出部３０Ａを備える。実施形態３では、実施形態１における第１検出部１及び第２検出部１Ａの機能を、第１検出部１Ｂ及び第２検出部１Ｃが実現する。実施形態３に係る二軸一体型モータＤＭＡの検出部３０Ａと、軸受部６０と、ステータコア部７０と、ベース８０との位置関係は、実施形態１に係る二軸一体型モータＤＭの検出部３０と、軸受部６０と、ステータコア部７０と、ベース８０との位置関係と同様である。
【０１７１】
以下、検出部３０Ａが有する構成について説明する。実施形態３に係る第２回転体１０１Ａは、回転軸Ｘに直交する平面上における第１回転体１００との位置関係が、実施形態１に係る第２回転体１０１と異なる。すなわち、実施形態３では、第１回転体１００と第２回転体１０１Ａはそれぞれ、回転軸に直交する異なる平面上に位置する。実施形態３では、第１磁気検知部２００及び第２磁気検知部２０１は、第１回転体１００と第２回転体１０１Ａとの間に位置する基板３２Ａに設けられる。実施形態３では、例えば図２４、図２５に示すように、第１磁気検知部２００及び第２磁気検知部２０１が基板３２Ａに設けられる。基板３２Ａの回転軸方向の位置は、第１回転体１００の回転軸方向の位置と第２回転体１０１Ａの回転軸方向の位置との間の位置である。具体的には、実施形態３の第１磁気検知部２００は、第１回転体１００と対向する基板３２Ａの一面側に設けられている。また、実施形態３の第２磁気検知部２０１は、第１回転体１０１と対向する基板３２Ａの他面側に設けられている。
【０１７２】
なお、図２４、図２５で例示する実施形態３の第２回転体１０１Ａは、実施形態１の第２回転体１０１に比して第３磁気トラック２Ｃと第４磁気トラック２Ｄの位置関係が逆であるが、各磁気トラックの位置は適宜変更可能であり、例えば実施形態１の第２回転体１０１と同様であってもよい。また、第１回転体１００と第２回転体１０１Ａとの位置関係は、逆でもよい。その場合、基板３２Ａに対する第１磁気検知部２００と第２磁気検知部２０１との位置関係も逆になる。
【０１７３】
実施形態３によれば、第２回転体１０１Ａを第１回転体１００の内側に収めなくてもよい。このため、二軸一体型モータを径方向によりコンパクトにしやすくなる。また、第１磁気検知部２００及び第２磁気検知部２０１が、第１回転体１００と第２回転体１０１Ａとの間に位置する基板３２Ａに設けられる。このため、第１磁気検知部２００と第２磁気検知部２０１の位置を集約しやすくなり、コンパクトにしやすくなる。また、第１磁気検知部２００と第２磁気検知部２０１とで基板３２Ａを共有することができ、第１磁気検知部２００の配線と第２磁気検知部２０１の配線をよりまとめやすくなる。以上、特筆した点を除いて、実施形態３は、実施形態１と同様である。
【０１７４】
（実施形態４）
次に、本発明の実施形態４について説明する。実施形態４の説明では、上記の実施形態１から３と同様の構成については説明を省略する。図２６は、実施形態４に係る基板３２Ａ及び基板３２Ａの周辺の構成例を示す図である。実施形態４では、第１磁気シールド２１０と第２磁気シールド２１１が設けられる。第１磁気シールド２１０は、第１磁気検知部２００に対して第１回転体１００の反対側であって第２回転体１０１Ａよりも第１磁気検知部２００側に設けられる。第２磁気シールド２１１は、第２磁気検知部２０１に対して第２回転体１０１Ａの反対側であって第１回転体１００よりも第２磁気検知部２０１側に設けられる。具体的には、第１磁気シールド２１０は、例えば基板３２Ａを挟んで第１磁気検知部２００の反対側（他面側）に設けられる。第２磁気シールド２１１は、例えば基板３２Ａを挟んで第２磁気検知部２０１の反対側（一面側）に設けられる。
【０１７５】
第１磁気シールド２１０及び第２磁気シールド２１１は、例えば非磁性の鉄材芯金である。第１磁気シールド２１０は、第１回転体１００からの磁力の影響が基板３２Ａの他面側で基板３２Ａと対向する第２回転体１０１Ａに及ぶことを抑制する。第２磁気シールド２１１は、第２回転体１０１Ａからの磁力の影響が基板３２Ａの一面側で基板３２Ａと対向する第１回転体１０１に及ぶことを抑制する。
【０１７６】
実施形態４によれば、第１磁気シールド２１０及び第２磁気シールド２１１が設けられることで、第１回転体１００と第２回転体１０１Ａとの間の磁力の相互干渉を抑制することができる。このため、より高精度な角度検出を行いやすくなる。以上、特筆した点を除いて、実施形態４は、実施形態３と同様である。
【０１７７】
本実施形態に係る二軸一体型モータは、小型部品の搬送装置、電子部品検査装置、半導体検査装置など、各種産業機械のアクチュエータとしての使用が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１７８】
また、上記の各実施形態では、第１回転体１００及び第２回転体１０１，１０１Ａが有する磁気トラックの数が２つである場合を例示しているが、各々の回転体が有する磁気トラックの数は、３以上であってもよい。その場合、第１磁気検知部２００及び第２磁気検知部２０１が有する磁気センサの数は、各々の回転体が有する磁気トラックの数に対応する。
【符号の説明】
【０１７９】
１  第１検知部
１Ａ  第２検知部
２Ａ  第１磁気トラック
２Ａ１，２Ｂ１，２Ｃ１，２Ｄ１  磁極対
２Ｂ  第２磁気トラック
２Ｃ  第３磁気トラック
２Ｄ  第４磁気トラック
３Ａ  第１磁気センサ
３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２  磁気センサ素子
３Ｂ  第２磁気センサ
３Ｃ  第３磁気センサ
３Ｄ  第４磁気センサ
４Ａ  第１補正演算部
４Ｂ  第２補正演算部
５Ａ  第１位相検出部
５Ｂ  第２位相検出部
６  位相差検出部
７  角度算出部
８  角度情報生成部
９  通信部
１０  記憶部
１５，２５  磁石
３０  検知部
３１  基部
３２，３２Ａ  基板
３３  留め具
４１  正規化処理部
４２，４２ａ  センサ位相補正部
４３  振幅変動抑制部
６０  軸受部
６２，６３，６６，６７  軸受
７０  ステータコア部
７２，７６  コイル
７３，７７  鉄心
８０  ベース
８１  延出部
９１  カバー
９２，９６  ねじ
１００  第１回転体
１０１  第２回転体
２００  第１磁気検知部
２０１  第２磁気検知部
４１１  オフセット電圧補正部
４１２  振幅補正部
ＤＭ  二軸一体型モータ
ＩＲ  内側ロータ
ＯＲ  外側ロータ
Ｘ  回転軸
【図１】
2018201299.tif 000017
【図２】
2018201299.tif 000018
【図３】
2018201299.tif 000019
【図４】
2018201299.tif 000020
【図５】
2018201299.tif 000021
【図６】
2018201299.tif 000022
【図７】
2018201299.tif 000023
【図８】
2018201299.tif 000024
【図９】
2018201299.tif 000025
【図１０】
2018201299.tif 000026
【図１１】
2018201299.tif 000027
【図１２】
2018201299.tif 000028
【図１３】
2018201299.tif 000029
【図１４】
2018201299.tif 000030
【図１５】
2018201299.tif 000031
【図１６】
2018201299.tif 000032
【図１７】
2018201299.tif 000033
【図１８】
2018201299.tif 000034
【図１９】
2018201299.tif 000035
【図２０】
2018201299.tif 000036
【図２１】
2018201299.tif 000037
【図２２】
2018201299.tif 000038
【図２３】
2018201299.tif 000039
【図２４】
2018201299.tif 000040
【図２５】
2018201299.tif 000041
【図２６】
2018201299.tif 000042