(57)【要約】      （修正有）【課題】回転角度検出装置のレゾルバのティースブロック両端部の磁路のアンバランスを軽減し検出角度の誤差を低減する。【解決手段】回転子１１の回転に伴って回転子１１の回転角度を検出する高精度分割型回転角度検出装置であって、それぞれ回転子１１に対向しそれぞれ励磁巻線と出力巻線とが巻回され回転子１１の周方向に複数個配設された複数個の検出ティース12TB1DTと、回転子１１に対向して検出ティース12TB1DTの前記周方向の隣に位置し前記出力巻線は巻回されず前記励磁巻線が巻回された補助ティース12TB1AT1，12TB1AT2とにより、複数個のティースブロック12TB1，12TB2の各々が構成されている。【選択図】図２Ａ
2018185221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子、および
前記回転子に対向する複数個のティースを有するティースブロックが前記回転子の周方向に複数個配設されて構成されている固定子を備え、
前記回転子の回転に伴って前記回転子の回転角度を検出する高精度分割型回転角度検出装置であって、
それぞれ前記回転子に対向しそれぞれ励磁巻線と出力巻線とが巻回され前記周方向に複数個配設された複数個の検出ティースと、前記回転子に対向して前記検出ティースの前記周方向の隣に位置し前記出力巻線は巻回されず前記励磁巻線が巻回された補助ティースとにより、複数個の前記ティースブロックの各々が構成されている
ことを特徴とする高精度分割型回転角度検出装置。
【請求項２】
複数個の前記ティースブロックが、前記周方向に等間隔に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の高精度分割型回転角度検出装置。
【請求項３】
複数個の前記ティースブロックが、前記周方向に隣接して配設されていることを特徴とする請求項１に記載の高精度分割型回転角度検出装置。
【請求項４】
ティース１つ当たりの角度をθｔ、一つのティースブロックのうち補助ティースを含むティース数をＮｂとするとき、
整数ＮａはＮａ＝３６０°/θｔを満たし、
励磁次数をＮｅ、出力次数をＮｏｕｔとするとき、
一つのティースブロックのうち補助ティースを除くティースの数をＮｄとすると、
Ｎｄ＝Ｎａ/Ｎｅ×ｍ（ｍは自然数）
かつ、
Ｎｄ＝Ｎａ/Ｎｏｕｔ×ｎ（ｎは自然数）
を満たす数Ｎｄのティースで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の高精度分割型回転角度検出装置。
【請求項５】
前記補助ティースに巻回される前記励磁巻線の巻数は、前記検出ティースに巻回される前記励磁巻線の巻数を基準として１/５から４/５であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の高精度分割型回転角度検出装置。
【請求項６】
前記補助ティースに巻回される前記励磁巻線の巻数は、前記検出ティースに巻回される前記励磁巻線の巻数を基準として１/２であることを特徴とする請求項１から請求項４の
何れか一項に記載の高精度分割型回転角度検出装置。
【請求項７】
前記補助ティースの前記周方向のティース幅が、前記検出ティースの前記周方向のティース幅と異なることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の高精度分割型回転角度検出装置。
【請求項８】
前記補助ティースの前記周方向のティース幅が、前記検出ティースの前記周方向のティース幅より狭いことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の高精度分割型回転角度検出装置。
【請求項９】
前記補助ティースの前記周方向のティース幅が、前記検出ティースの前記周方向のティース幅を基準として４/５以下であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の高精度分割型回転角度検出装置。
【請求項１０】
前記補助ティースの前記回転子との間のギャップの長さが、前記検出ティースの前記回転子との間のギャップの長さより長いことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載の高精度分割型回転角度検出装置。
【請求項１１】
複数個の前記ティースブロックの各々は、中心角θが０°＜θ＜１８０°の円弧形状であり、そのコアバック部分の周方向端部に位置決めが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の高精度分割型回転角度検出装置。
【請求項１２】
前記回転子の回転子鉄心の軸方向の長さより、前記複数個の前記ティースブロックの各々の軸方向の長さが短いことを特徴とする請求項１から請求項１１の何れか一項に記載の高精度分割型回転角度検出装置。
【請求項１３】
複数の前記ティースブロックの各々からなる第一のティースブロックグループと、この第一のティースブロックグループの複数の前記ティースブロックとは別の複数の前記ティースブロックの各々からなる第二のティースブロックグループとを備え、
前記第一のティースブロックグループの出力と前記第二のティースブロックグループの出力とが、互いに異なる角度演算部に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項１２の何れか一項に記載の高精度分割型回転角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の回転角度を検出する場合などに使用される回転角度検出装置、特に、回転子に対向する複数個のティースを有するティースブロックが回転子の周方向に複数個配設されて構成されている固定子の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレゾルバの固定子は円周1周がつながったリングのような形状で構成されており
、銅や鉄のみで構成されることから耐環境性が高く自動車用モータの回転検出などにも採用されてきた。モータの大径化に伴いレゾルバの円の径も拡大され、コストの増加や組付け方法などの課題に対して、円弧形状のレゾルバが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５５１８３号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１９８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、回転電機の回転子位置を判断するのに、レゾルバ(回転角度検出装置)が用いられる。このレゾルバは、銅と鉄のみで構成されているため、耐環境性が高いので車用のモータの回転角度検出などに多く使用される。しかしながら、大径化されたモータの回転角度検出に使用されるレゾルバは大径化が避けられず、コスト増となる。そこで、コスト低減の観点から特許文献１、特許文献２のように、固定子が複数のティースブロックに分割されたレゾルバが提案されている。
しかしながら、分割した状態では、分割部付近つまりティースブロック両端部の磁路のアンバランスによって検出角度の誤差が大きくなる。
【０００５】
この発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、回転角度検出装置のレゾルバのティースブロック両端部の磁路のアンバランスを軽減し検出角度の誤差を低減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る回転角度検出装置は、
回転子、および
前記回転子に対向する複数個のティースを有するティースブロックが前記回転子の周方向に複数個配設されて構成されている固定子を備え、
前記回転子の回転に伴って前記回転子の回転角度を検出する高精度分割型回転角度検出装置であって、
それぞれ前記回転子に対向しそれぞれ励磁巻線と出力巻線とが巻回され前記周方向に複数個配設された複数個の検出ティースと、前記回転子に対向して前記検出ティースの前記周方向の隣に位置し前記出力巻線は巻回されず前記励磁巻線が巻回された補助ティースとにより、複数個の前記ティースブロックの各々が構成されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明による高精度分割型回転角度検出装置では、回転子に対向しそれぞれ励磁巻線と出力巻線とが巻回され回転子の周方向に複数個配設された複数個の検出ティースと、前記回転子に対向して前記検出ティースの前記周方向の隣に位置し前記出力巻線は巻回され
ず前記励磁巻線が巻回された補助ティースとにより、複数個のティースブロックの各々が構成されているので、ティースブロック両端部の磁路のアンバランスを軽減し検出角度の誤差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１を示す図で、回転角度検出装置と回転角度が検出される回転電機との関係を例示する概略側面図である。
【図２Ａ】この発明の実施の形態１を示す図で、図１におけるIIA−IIA線における断面を矢印方向に見たレゾルバの縦断面図で、二つのティースブロックが等間隔に配設されている一事例である。
【図２Ｂ】この発明の実施の形態１を示す図で、図２Ａの一点鎖線で囲んだＢ部の拡大図である。
【図２Ｃ】この発明の実施の形態１を示す図で、図２Ａの一点鎖線で囲んだＣ部の拡大図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示す図で、角度検出方式の概念図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す図で、ティースブロックのうち補助ティースを除いたティースの数と角度誤差の関係を示した図である。
【図５】この発明の実施の形態２を示す図で、二つのティースブロックが隣接して配設されている事例を示す縦断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３を示す図で、二つのティースブロックが等間隔に配設されている他の事例を示す縦断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３を示す図で、二つのティースブロックを等間隔に配設することによる効果を棒グラフで例示する図である。
【図８】この発明の実施の形態４を示す図で、四つのティースブロックが等間隔に配設されている事例を示す縦断面図である。
【図９】この発明の実施の形態４を示す図で、図7の事例を対象とした角度検出方式の概念図である。
【図１０】この発明の実施の形態５を示す図で、検出ティースに巻回された励磁巻線の巻き数に対する補助ティースに巻回された励磁巻線の巻き数の割合と、検出角度の誤差との関係を線グラフで例示する図である。
【図１１Ａ】この発明の実施の形態６を示す図で、検出ティースと補助ティースとの周方向の幅の関係を例示する縦断面図である。
【図１１Ｂ】この発明の実施の形態６を示す図で、図１１Ａの一点鎖線で囲んだＢ部の拡大図である。
【図１２】この発明の実施の形態６を示す図で、検出ティースの周方向幅に対する補助ティースの周方向幅の割合と、検出角度の誤差との関係を線グラフで例示する図である。
【図１３】この発明の実施の形態７を示す図で、検出ティースのギャップ長より補助ティースのギャップ長を長くした事例を示す縦断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態８を示す図で、コアバック部に位置決めを設けた事例を示す縦断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態９を示す図で、回転子の軸方向長さを固定子の軸方向長さより長くした事例を示す縦断側面図である。
【図１６】この発明の実施の形態１０を示す図で、断線や短絡等の異常対策方式の一事例を示す概念図である。
【図１７】この発明の実施の形態１１を示す図で、冗長化により断線や短絡等の異常対策を行う方式の事例を示す概念図である。
【図１８】この発明の実施の形態１２を示す図で、冗長化により断線や短絡等の異常対策を行うティースブロック配置の事例を示す縦断面図である。
【図１９】この発明の実施の形態１３を示す図で、冗長化により断線や短絡等の異常対策を行うティースブロック配置の他の事例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る高精度分割型回転角度検出装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合があり、また、本発明の特徴に関係しない構成の図示、周知事項についての説明は省略する。
【００１０】
実施の形態１．
以下、図１、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図３、図４により本実施の形態１を説明する。
図１は高精度分割型回転角度検出装置と回転角度が検出される回転電機との関係を例示する概略側面図、図２Ａは図１におけるIIA−IIA線における断面を矢印方向に見たレゾルバの縦断面図、図２Ｂは図２Aの一点鎖線で囲んだB部の拡大図、図２Ｃは図２Aの一点鎖
線で囲んだC部の拡大図、図３は角度検出方式の概念図、図４はティースブロックのうち
補助ティースを除いたティースの数と角度誤差の関係を示した図である。
【００１１】
図１において、高精度分割型回転角度検出装置１は、車載の回転電機２の回転軸３に取り付けられ、回転軸３の回転に従って高精度分割型回転角度検出装置１の回転子１１が回転する。この回転子１１の回転により、回転子１１と固定子１２とに跨って通る磁束に対するパーミアンスが変化するため、前記磁束も変化し、前記磁束の変化によって高精度分割型回転角度検出装置１の固定子１２の出力巻線（後述）に発生する電圧を、角度演算部1ACに取り込むことにより、回転電機２の回転角度を検出することができる。
【００１２】
図２Ａ、図２Ｂ，図２Ｃに例示のレゾルバ1RBでは、回転子１１の回転子鉄心111はＮｘ（本実施の形態では12）個の突極1111を有している。
固定子１２は、回転軸３と同心の円弧状の第一のティースブロック12TB1と、回転軸３と
同心の円弧状の第二のティースブロック12TB2とを等間隔に備えている。つまり、第一の
ティースブロック12TB1の周方向一端と第二のティースブロック12TB2の周方向他端との周方向の間隔PL1と、第一のティースブロック12TB1の周方向他端と第二のティースブロック12TB2の周方向一端との周方向の間隔PL2とは等間隔である。
また、第一のティースブロック12TB1および第二のティースブロック12TB2は何れも、前記回転電機２のブラケット（図示省略）、あるいはブラケット相当の固定物に取り付けられている。
なお、第一のティースブロック12TB1および第二のティースブロック12TB2は何れも、前記回転電機２の負荷側に取り付けられていても、反負荷側に取り付けられていてもよい。
【００１３】
第一のティースブロック12TB1は、第一の励磁巻線12TB1EWと少なくとも1相の出力巻線
（本実施の形態では第一の出力巻線ａ12TB1OWaと第一の出力巻線ｂ12TB1OWbの２相）とが巻回された複数(本実施の形態では10個)の検出ティース12TB1DTからなる検出ティース列
と、その両端の補助ティース12TB1AT1，12TB1AT2とで構成されている。
なお、補助ティース12TB1AT1，12TB1AT2には、第一の励磁巻線12TB1EWのみが巻回され
ている。
【００１４】
第二のティースブロック12TB2は、第二の励磁巻線12TB2EWと少なくとも1相の出力巻線
（本実施の形態では第二の出力巻線ａ12TB2OWaと第二の出力巻線ｂ12TB2OWbの２相）とが巻回された複数(本実施の形態では10個)の検出ティース12TB2DTからなる検出ティース列
と、その両端の補助ティース12TB2AT1，12TB2AT2とで構成されている。
なお、補助ティース12TB2AT1，12TB2AT2には、第二の励磁巻線12TB2EWのみが巻回され
ている。
【００１５】
本実施の形態では、回転子１１の突極1111が12個であるので、回転電機２が回転して機械角1周すると12周期の波形の電圧が、第一の出力巻線ａ12TB1OWa、第一の出力巻線ｂ12TB1OWb、第二の出力巻線ａ12TB2OWa、および第二の出力巻線ｂ12TB2OWbで検出される。
【００１６】
本実施の形態では、回転電機２が回転して機械角1周することにより第一の出力巻線ａ12TB1OWa、第一の出力巻線ｂ12TB1OWb、第二の出力巻線ａ12TB2OWa、および第二の出力巻
線ｂ12TB2OWbで検出された12周期の波形の電圧が角度演算部1ACに取り込まれ、周知の演
算方法で回転電機２の回転角度が検出される。
【００１７】
図３は、図２で例示した第一の出力巻線ａ12TB1OWa、第一の出力巻線ｂ12TB1OWb、第一の励磁巻線12TB1EW、第二の出力巻線ａ12TB2OWa、第二の出力巻線ｂ12TB2OWb、および第
二の励磁巻線12TB2EWの各巻線間のつながりを例示してある。
第一および第二の各ティースブロック12TB1、12TB2には、それぞれ１相の励磁巻線12TB1EW、12TB2EWと、それぞれ２相の出力巻線12TB1OWa，12TB1OWb、12TB2OWa，12TB2OWbが巻回されており、それぞれのティースブロックの励磁巻線12TB1EW、12TB2EW、出力巻線ａ、出力巻線ｂは、互いに直列に接続されている。
第一の励磁巻線12TB1EWおよび第二の励磁巻線12TB2EWには、励磁回路1ECから電圧が印
加される。回転電機２の回転に伴うレゾルバ1RBの回転子１１の回転に従ってパーミアン
スが変化するため各出力巻線12TB1OWa，12TB1OWb，12TB2OWa，12TB2OWbの出力信号が変化し、これら出力信号を角度演算部1ACへ取り込むことにより回転電機２の回転角度を検出
することができる。
【００１８】
第一のティースブロック12TB1の補助ティース12TB1AT1周りの具体的な構造は、図２Ｂ
に例示のように、補助ティース12TB1AT1に絶縁部材12TB1AT1Iを介して第一の励磁巻線12TB1EWのみが巻回され、補助ティース12TB1AT1の内周面には鍔部12TB2DT1HGが補助ティース12TB1AT1の周方向両側に延在している構造である。
この補助ティース12TB1AT1周りの具体的な構造は、第一のティースブロック12TB1の補
助ティース12TB1AT2、第二のティースブロック12TB2の補助ティース12TB2AT1，12TB2AT2
も同じ構造である。
【００１９】
第一のティースブロック12TB1の検出ティース12TB1DT周りの具体的な構造は、図２Ｃに例示のように、検出ティース12TB1DTに絶縁部材12TB1DTIを介して第一の励磁巻線12TB1EWが巻回され、この巻回された第一の励磁巻線12TB1EWの周りに第一相の第一の出力巻線ａ12TB1OWaが巻回され、この巻回された第一相の第一の出力巻線ａ12TB1OWaの周りに第二相
の第一の出力巻線12TB1OWbが巻回され、検出ティース12TB1DTの内周面には鍔部12TB2DT1HG検出ティース12TB1DTの周方向両側に延在している構造である。
この検出ティース12TB1DT周りの具体的な構造は、第一のティースブロック12TB1の前述の検出ティース列の全ての検出ティース12TB1DT、および第二のティースブロック12TB2の前述の検出ティース列の全ての検出ティース12TB2DTも同じ構造である。
なお、ここでは検出ティース12TB1DTに絶縁部材12TB1DTIを介して第一の励磁巻線12TB1EWが巻回され、この巻回された第一の励磁巻線12TB1EWの周りに第一相の第一の出力巻線ａ12TB1OWaが巻回され、この巻回された第一相の第一の出力巻線ａ12TB1OWaの周りに第二相の第一の出力巻線ｂ12TB1OWbが巻回され、検出ティース12TB1DTの内周面には鍔部12TB2DT1HGが検出ティース12TB1DTの周方向両側に延在している構造であるとしたが、それぞれの巻線を巻回する順序はこの限りではない。
図４は、１つのティースブロックのうち補助ティースを除いたティース、すなわち１つの検出ティース列を構成するティース数と角度誤差の関係を例示したものである。なお、縦軸の角度誤差は検出ティース列を構成するティース数が１０のときの角度誤差で規格化した値である。図４のように、検出ティース列を構成するティースの数が１０のとき、角度誤差が最小であり、回転角度検出精度が最も良好である。  
【００２０】
本実施の形態１は、前述の説明、図１、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図３、および図４に例示のように、Ｎｘ個の突極1111を有する回転子１１を有し、固定子１２は、回転子１１を囲うように配置され、励磁巻線と少なくとも１相の出力巻線が巻回される検出ティースから成るティース列と、このティース列の両端に補助ティースとを有するティースブロックから構成されており、前記ティースブロック12TB1は、中心角θが０°＜θ＜１８０°
の円弧形状であって、周方向に複数（12TB1，12TB2）配置されており、前記ティースブロックの両端に設けられた補助ティースには、励磁巻線のみが巻回されている高精度分割型回転角度検出装置であり、検出角度の誤差を低減することができるものである。
なお、θは、図２Ａに励磁のように、回転軸３の回転中心3Cと円弧状のティースブロックの周方向一端面とを結ぶ線と、回転中心3Cと円弧状のティースブロックの周方向他端面とを結ぶ線との成す角度である。
【００２１】
また、複数のティースブロック12TB1，12TB2が、周方向に等間隔に配置されていることから、偏心によらず安定した精度で角度を検出することができ、取付誤差に対するロバスト性を向上することができる。
【００２２】
また、ティース１つ当たりの角度をθｔ、一つのティースブロックのうち補助ティースを含むティース数をＮｂとするとき、
整数ＮａはＮａ＝３６０°/θｔを満たし、
励磁次数をＮｅ、出力次数をＮｏｕｔとするとき、
一つのティースブロックのうち補助ティースを除くティースの数をＮｄとすると、検出ティース列は
Ｎｄ＝Ｎａ/Ｎｅ×ｍ（ｍは自然数）                                      （１）
かつ、
Ｎｄ＝Ｎａ/Ｎｏｕｔ×ｎ（ｎは自然数）                                  （２）
を満たす数Ｎｄのティースで構成される高精度分割型回転角度検出装置であり、検出角度の誤差を低減することができるものである。
本実施の形態１では、Ｎａ＝３０、Ｎｅ＝１５、Ｎｏｕｔ＝３である。このため、
１つのティースブロックのうち補助ティースを除くティースの数がＮｄ＝１０のとき、
Ｎｄ＝３０/１５×５＝１０
かつ、
Ｎｄ＝３０/３×１＝１０を満たすため、検出角度の誤差を低減することができる。
一方、図４に例示した１つのティースブロックのうち補助ティースを除くティースの数Ｎｄが３，４，７，８，９の場合には、上記式（１）および（２）を満たさないため、角度誤差が大きくなっている。
なお、Ｎａ、Ｎｅ、Ｎｏｕｔ、ｍ、ｎの組合せはこの限りではなく、適宜設計すればよい。
また、回転子、および前記回転子に対向する複数個のティースを有するティースブロックが前記回転子の周方向に複数個配設されて構成されている固定子を備え、前記回転子の回転に伴って前記回転子の回転角度を検出する高精度分割型回転角度検出装置であって、
それぞれ前記回転子に対向しそれぞれ励磁巻線と出力巻線とが巻回され前記周方向に複数個配設された複数個の検出ティースと、前記回転子に対向して前記検出ティースの前記周方向の隣に位置し前記出力巻線は巻回されず前記励磁巻線が巻回された補助ティースとにより、複数個の前記ティースブロックの各々が構成されている高精度分割型回転角度検出装置であり、検出角度の誤差を低減することができるものである。
【００２３】
実施の形態２．
以下、実施の形態２を、図５によって説明する。図５は二つのティースブロックが隣接
して配設されている事例を示す縦断面図である。
図５に例示のように、第一のティースブロック12TB1は、第二のティースブロック12TB2に隣接している。
第一のティースブロック12TB1と第二のティースブロック12TB2とが、図２のように等間隔に配置、あるいは任意の間隔を隔てて配置されていても、図５のように隣接して配置されても同様の効果が得られる。
【００２４】
なお、本実施の形態２の場合も、第一のティースブロック12TB1の補助ティース12TB1AT1周りの具体的な構造は、図２Ｂに例示のように、補助ティース12TB1AT1に絶縁部材12TB1AT1Iを介して第一の励磁巻線12TB1EWのみが巻回され、補助ティース12TB1AT1の内周面に
は鍔部12TB2DT1HGが補助ティース12TB1AT1の周方向両側に延在している構造である。
この補助ティース12TB1AT1周りの具体的な構造は、第一のティースブロック12TB1の補
助ティース12TB1AT2、第二のティースブロック12TB2の補助ティース12TB2AT1，12TB2AT2
も同じ構造である。
【００２５】
第一のティースブロック12TB1の検出ティース12TB1DT周りの具体的な構造は、図２Ｃに例示のように、検出ティース12TB1DTに絶縁部材12TB1DTIを介して第一の励磁巻線12TB1EWが巻回され、この巻回された第一の励磁巻線12TB1EWの周りに第一相の第一の出力巻線ａ12TB1OWaが巻回され、この巻回された第一相の第一の出力巻線ａ12TB1OWaの周りに第二相
の第一の出力巻線12TB1OWbが巻回され、検出ティース12TB1DTの内周面には鍔部12TB2DT1HG検出ティース12TB1DTの周方向両側に延在している構造である。
この検出ティース12TB1DT周りの具体的な構造は、第一のティースブロック12TB1の前述の検出ティース列の全ての検出ティース12TB1DT、および第二のティースブロック12TB2の前述の検出ティース列の全ての検出ティース12TB2DTも同じ構造である。
なお、ここでは検出ティース12TB1DTに絶縁部材12TB1DTIを介して第一の励磁巻線12TB1EWが巻回され、この巻回された第一の励磁巻線12TB1EWの周りに第一相の第一の出力巻線ａ12TB1OWaが巻回され、この巻回された第一相の第一の出力巻線ａ12TB1OWaの周りに第二相の第一の出力巻線ｂ12TB1OWbが巻回され、検出ティース12TB1DTの内周面には鍔部12TB2DT1HGが検出ティース12TB1DTの周方向両側に延在している構造である事例としたが、それぞれの巻線を巻回する順序はこの限りではない。
【００２６】
実施の形態３．
以下、本実施の形態３を図６および図７によって説明する。図６は二つのティースブロックが等間隔に配設されている他の事例を示す縦断面図、図７は二つのティースブロックを等間隔に配設することによる検出角度の誤差に関する効果を棒グラフで例示する図である。
【００２７】
複数のティースブロックが周方向に等間隔に配置されている事例であり、本実施の形態では２つのティースブロック（第一のティースブロック12TB1および第二のティースブロ
ック12TB2）の中心間の角度を、ティースブロック中心間角度として、このティースブロ
ック中心間角度と検出角度の誤差との関係を図７に例示してある。
【００２８】
図７でティースブロック中心間角度と角度検出精度の関係を説明するため、図２よりも軸倍角とスロット数を多くしている。
１つのティースブロックは10個のティース列とその両端の補助ティースで構成されている。
図７において、縦軸は図６で示したティースブロックの構造で中心間角度43.2°のときの値で規格化している。
図７で示したティースブロックの中心間角度を変化させると、二つのティースブロックを対向させたとき(即ち二つのティースブロックの中心間角度180°で等間隔の場合)、固
定子１２偏心時の角度誤差変動(p-p)が小さく、取付誤差に対するロバスト性が良好であ
る。
なお、中心間角度43.2°は、図６で示したティースブロック構造の二つのティースブロックが隣接した構成における中心間角度である。
【００２９】
実施の形態４．
以下、本実施の形態４を図８および図９によって説明する。図８は四つのティースブロックが等間隔に配設されている事例を示す縦断面図、図９は図８の事例を対象とした角度検出方式の概念図である。
【００３０】
図８は、固定子１２を、４つのティースブロックで構成する場合を示した図である。
固定子１２を４つのティースブロック、即ち、第一のティースブロック12TB1、第二のテ
ィースブロック12TB2、第三のティースブロック12TB3、および第四のティースブロック12TB4で構成しても、図２から７で示したように２つのティースブロックで構成した場合と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
なお、図８における第一のティースブロック12TB1、第二のティースブロック12TB2、第三のティースブロック12TB3、および第四のティースブロック12TB4の何れも、図２Ａ，２Ｂ，２Ｃで例示した補助ティース、検出ティース列と同じ構造であり、第一のティースブロック12TB1、第二のティースブロック12TB2、第三のティースブロック12TB3、および第
四のティースブロック12TB4は、図９に例示してある第一の励磁巻線12TB1EW、第一の出力巻線ａ12TB1OWa、第一の出力巻線ｂ12TB1OWb、第二の励磁巻線12TB2EW、第二の出力巻線
ａ12TB2OWa、第二の出力巻線ｂ12TB2OWb、第三の励磁巻線12TB3EW、第三の出力巻線ａ12TB3OWa、第三の出力巻線ｂ12TB3OWb、第四の励磁巻線12TB4EW、第四の出力巻線ａ12TB4OWa、および第四の出力巻線ｂ12TB4OWbを有している。
【００３２】
図９は、図８のように固定子１２を４つのティースブロック、即ち、第一のティースブロック12TB1、第二のティースブロック12TB2、第三のティースブロック12TB3、および第
四のティースブロック12TB4で構成した場合の角度検出方式の概念図で、図８で例示した
第一のティースブロック12TB1、第二のティースブロック12TB2、第三のティースブロック12TB3、および第四のティースブロック12TB4の各巻線間のつながりを例示してある。
【００３３】
各ティースブロックには１相の励磁巻線と、２相の出力巻線が巻回されており、それぞれのティースブロックの励磁巻線、出力巻線ａ、出力巻線ｂは直列に接続されている。
各励磁巻線には励磁回路1ECから電圧が印加される。回転子１１の回転に従ってパーミア
ンスが変化するため各出力巻線ａ，ｂの出力信号が変化し、これを角度演算部1ACへ取り
込むことにより回転電機２の回転角度を検出することができる。
【００３４】
実施の形態５．
以下、本実施の形態５を図１０によって説明する。図１０は検出ティースに巻回された励磁巻線の巻き数に対する補助ティースに巻回された励磁巻線の巻き数の割合と、検出角度の誤差との関係を線グラフで例示する図である。また、図１０は、請求項５，６を説明するための図である。
【００３５】
図１０において、横軸は、(補助ティースに巻回される励磁巻線の巻数)÷(検出ティー
スに巻回される励磁巻線の巻数)、縦軸は、x=0の値で規格化した角度誤差を示している。
x=0は補助ティースに励磁巻線を巻回していない場合を、x=1は補助ティースに検出ティースと同等の励磁巻線を巻回する場合を表している。
補助ティースに巻回する励磁巻線の巻数を検出ティースに巻回する励磁巻線の巻数の１/５から４/５にすることで角度誤差を低減することができる。補助ティースに巻回する励磁巻線の巻数を検出ティースに巻回する励磁巻線の巻数の1/2にすることでさらに角度誤差を低減することができる。
【００３６】
実施の形態６．
以下、本実施の形態６を図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１２によって説明する。図１１Ａは検出ティースと補助ティースとの周方向の幅の関係を例示する縦断面図、図１１Ｂは図１１Ａの一点鎖線で囲んだＢ部の拡大図、図１２は検出ティースの周方向幅に対する補助ティースの周方向幅の割合と、検出角度の誤差との関係を線グラフで例示する図である。なお、図１１は請求項７，８，９の効果を説明するための図である。
【００３７】
図１１Ａに例示のように、補助ティース12TB1AT1の周方向幅12TB1AT1WLを検出ティース12TB1DTの周方向幅12TB1DTWLよりも細くすることにより、即ち、補助ティース12TB1AT1の周方向幅12TB1AT1WL＜検出ティース12TB1DTの周方向幅12TB1DTWLとすることにより、補助ティース12TB1AT1に鎖交する磁束を低下させて検出角度の誤差を低減することができる。
また、図１１Ｂに例示のように、補助ティース12TB1AT1の鍔部12TB2AT1HGは、検出ティース12TB1DT側のみに突出する構造として、補助ティース12TB1AT1に鎖交する磁束を更に低下させて検出角度の誤差を更に低減することができるようにしてある。
なお、補助ティース12TB1AT1の鍔部12TB2AT1HGの形状はこの限りではなく、適宜設計すればよい。
【００３８】
なお、図１１Ａおよび図１１Ｂは１つのティースブロック（第一のティースブロック12TB1）についてのみ図示してあるが、もう一つのティースブロック（第二のティースブロック12TB2）についても第一のティースブロック12TB1と同じ構造である。
【００３９】
図１２において、横軸は、(補助ティースのティース幅（周方向幅12TB1AT1WL）)÷(検
出ティースのティース幅（周方向幅12TB1DTWL）)を、縦軸は、x=0の値で規格化した角度
誤差を示している。
なお、x=0は補助ティースなし、x=1は補助ティースのティース幅が検出ティースと同等であることを表している。
補助ティースのティース幅を検出ティースよりも細くすることで角度誤差（検出角度の誤差）を低減することができる。また、補助ティースのティース幅を検出ティースの4/5
以下にすることでさらに角度誤差を低減することができる。
【００４０】
実施の形態７．
以下、本実施の形態７を図１３によって説明する。図１３は検出ティースのギャップ長より補助ティースのギャップ長を長くした事例を示す縦断面図である。なお、図１３は請求項１０を説明するための図である。
【００４１】
図１２に例示のように、補助ティース12TB1AT1の内周面半径をrAT、検出ティース12TB1DTの内周面半径をrDTとしてあり、これにより補助ティース12TB1AT1の内周面と回転子１１の外周面との間のギャップのギャップ長が、検出ティース12TB1DTの内周面と回転子１１の外周面との間のギャップのギャップ長より長くしてある。DGBATDTは、補助ティース12TB1AT1の前記ギャップと検出ティース12TB1DTの前記ギャップとのギャップ差を例示してある。
【００４２】
なお、前述では１つのティースブロック（第一のティースブロック12TB1）の補助ティ
ース12TB1AT1についてのみ説明したが、他の補助ティース12TB1AT2についても同様の構造としてある。また、図１３は１つのティースブロック（第一のティースブロック12TB1）
についてのみ図示してあるが、もう一つのティースブロック（第二のティースブロック12TB2）についても第一のティースブロック12TB1と同じ構造である。
【００４３】
本実施の形態のように、補助ティース部分のギャップ長を検出ティース部分のギャップ長より長くすることにより、補助ティースに鎖交する磁束を低下させ、角度誤差（検出角度の誤差）を低減することができる。
【００４４】
実施の形態８．
以下、本実施の形態８を図１４により説明する。図１４はコアバック部に位置決めを設けた事例を示す縦断面図である。なお、図１４は請求項１１を説明するための図である。ここでは、1つのティースブロックのみを図示している。
【００４５】
本実施の形態は、第一のティースブロック12TB1のコアバック部12TB1CBのうち、鎖交磁束が最も低くなる補助ティース12TB1AT1のコアバック部分に、回転電機２のブラケット等のレゾルバ固定部（図示省略）および回転子１１との位置決めを行う固定部側のピンを通すための位置決め（本実施の形態では穴または溝）12TB1CBPを設けた事例である。固定部側に穴または溝、コアバック部12TB1CB側にピンを設けてもよい。
【００４６】
図１４は１つのティースブロック（第一のティースブロック12TB1）についてのみ図示
してあるが、もう一つのティースブロック（第二のティースブロック12TB2）についても
第一のティースブロック12TB1と同じ構造である。また、前記位置決め12TB1CBPは、前述
の図２Ａのコアバック部に設けてもよく、また、図５、図６、図８、図１１Ａ，図１３のコアバック部に設けてもよい。
【００４７】
本実施の形態では、ティースブロックのコアバック部に位置決めを設けることで、複数のティースブロックを精度よく配置することができるため組立性が向上し、角度誤差を低減することができる。
【００４８】
実施の形態９．
以下、本実施の形態９を図１５によって説明する。回転子の軸方向長さを固定子の軸方向長さより長くした事例を示す縦断側面図である。また、図１５は請求項１２を説明するためのレゾルバ断面図である。
【００４９】
図１５に例示のように、回転子１１の軸方向長さ11AXLを固定子１２の軸方向長さ12AXLより長くして、固定子１２の軸方向両端に、回転子１１と固定子１２との軸方向長さ差（ずれ許容長さ）PDLB1112を設けたものである。
【００５０】
本実施の形態によれば、回転子１１の軸方向長さ11AXLを固定子１２の軸方向長さ12AXLより長くすることにより、固定子１２と回転子１１との軸方向の相対位置がずれた場合に、ずれることによる角度誤差増大を抑制することができる。
【００５１】
実施の形態１０．
以下、本実施の形態１０を図１６によって説明する。図１６は断線や短絡等の異常対策方式の一事例を示す概念図である。また、図１６は、請求項１３を説明するための図である。
【００５２】
図１６に例示のように、第一のティースブロック12TB1に巻回される第一の励磁巻線12TB1EWおよび第二のティースブロック12TB2に巻回される第一の励磁巻線12TB1EWは、互いに異なる第一の励磁回路1EC1、第二の励磁回路1EC2と電気的に接続されており、かつ、それぞれのティースブロックに巻回される第一の出力巻線ａ12TB1OWa、第一の出力巻線ｂ12TB1OWb、および第二の出力巻線ａ12TB2OWa、第二の出力巻線ｂ12TB2OWbは、互いに異なる第一の一次角度演算部FSAC1、第二の一次角度演算部FSAC2と電気的に接続されている。第一の一次角度演算部FSAC1および第二の一次角度演算部FSAC2は角度演算部1ACに電気的に接続されている。
第一のティースブロック12TB1において第一の一次角度演算部FSAC1で検出された検出角度値と、第二のティースブロック12TB2において第二の一次角度演算部FSAC2で検出された検出角度値とは、角度演算部1ACで統合され、角度演算部1ACにおいてレゾルバ角度算出値が一意に決定される。
【００５３】
本実施の形態１０では、ティースブロックの数分の一次角度演算部が設けられ、一次角度演算部が存在する数だけ検出角度値が発生し、これら検出角度値から、角度演算部1AC
で最適な角度値を決定することができる。  また、このような構成にすることにより、第一のティースブロック12TB1および第二のティースブロック12TB2のいずれかにおいて断線または短絡が生じた場合においても、断線または短絡が生じてない健全なティースブロックによって回転角度を検出することもできる。
【００５４】
実施の形態１１．
以下、本実施の形態１１を、図１７によって説明する。図１７は冗長化により断線や短絡等の異常対策を行う方式の事例を示す概念図である。また、図１７は、請求項１３を説明するための図である。なお、図１７に対応するレゾルバの構造図は、前述の図８が対応している。
【００５５】
図１７に例示のように、第一のティースブロック12TB1と第二のティースブロック12TB2で第一のティースブロックグループ12TB12G1を構成し、第三のティースブロック12TB3と
第四のティースブロック12TB4で第二のティースブロックグループ12TB34G2が構成されて
いる。
【００５６】
それぞれのティースブロックグループの励磁巻線が互いに異なる励磁回路に電気的に接続され、かつ、それぞれのティースブロックグループの出力巻線が互いに異なる一次角度演算部に電気的に接続される。
即ち、第一のティースブロックグループ12TB12G1の第一の出力巻線ａ12TB1OWa、第一の出力巻線ｂ12TB1OWb、第二の出力巻線ａ12TB2OWa、および第二の出力巻線ｂ12TB2OWbは第一の一次角度演算部FSAC1に電気的に接続され、第一の励磁巻線12TB1EWおよび第二の励磁巻線12TB2EWは第一の励磁回路1EC1に電気的に接続されている。第二のティースブロック
グループ12TB34G2の第三の出力巻線ａ12TB3OWa、第三の出力巻線ｂ12TB3OWb、第四の出力巻線ａ12TB4OWa、および第四の出力巻線ｂ12TB4OWbは第二の一次角度演算部FSAC2に電気
的に接続され、第三の励磁巻線12TB3EWおよび第四の励磁巻線12TB4EWは第二の励磁回路1EC2に電気的に接続されている。
本実施の形態１１においても、前述の実施の形態１０と同様に、第一の一次角度演算部FSAC1で検出された検出角度値と、第二の一次角度演算部FSAC2で検出された検出角度値とは、角度演算部1ACで統合され、角度演算部1ACにおいてレゾルバ角度算出値が一意に決定される。
【００５７】
本実施の形態１１によれば、前述の実施の形態１０と同様に、一次角度演算部が存在する数だけ検出角度値が発生し、これら検出角度値から、角度演算部1ACで最適な角度値を
決定することができ、また、どちらか一方のティースブロック群において断線や短絡が起きても、回転角度を検出することができる。また、このような構成にすることにより、いずれかのティースブロックにおいて断線や短絡が発生した場合においても、回転角度を検出することができる。
【００５８】
実施の形態１２．
以下、本実施の形態１２を図１８によって説明する。図１８は冗長化により断線や短絡
等の異常対策を行うティースブロック配置の事例を示す縦断面図である。
図１８に例示のように、第一のティースブロック12TB1は、周方向に所定間隔を隔てた
３個の要素ティースブロック12TB1A，12TB1B，12TB1Cで構成され、第二のティースブロック12TB2は、周方向に所定間隔を隔てた３個の要素ティースブロック12TB2A，12TB2B，12TB2Cで構成され、これら６個の要素ティースブロックで、第一のティースブロックグループ12TB12G1が構成されている。
【００５９】
また、第三のティースブロック12TB3は、周方向に所定間隔を隔てた２個の要素ティー
スブロック12TB3D，12TB3Eで構成され、第四のティースブロック12TB4は、周方向に所定
間隔を隔てた２個の要素ティースブロック12TB4D，12TB4Eで構成され、これら４個の要素ティースブロックで、第二のティースブロックグループ12TB34G2が構成されている。
なお、図１８は、いずれの要素ティースブロックにも、補助ティースが含まれていない場合の事例である。
【００６０】
本実施の形態によれば、例えば図１７に例示の冗長化により断線や短絡等の異常対策を行う方式等と併用することにより、断線や短絡等の異常対策のための冗長化が可能となる。
【００６１】
実施の形態１３．
以下、本実施の形態１３を図１９により説明する。図１９は冗長化により断線や短絡等の異常対策を行うティースブロック配置の他の事例を示す縦断面図である。
図１９の図１８との違いは、各要素ティースブロックの複数のティースの周方向最外端のティースが、励磁巻線のみが巻回されている補助ティース12TBATである点であり、その他については図１８と同じ構造である。
なお、励磁巻線のみが巻回されている補助ティース12TBATは、図２Ｂに例示の励磁巻線のみが巻回されている補助ティースと同じ構造である。
【００６２】
本実施の形態によれば、例えば図１７に例示の冗長化により断線や短絡等の異常対策を行う方式等と併用することにより、断線や短絡等の異常対策のための冗長化が可能となる。
【００６３】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、組み合わせ、変形、省略することができる。
なお、各図中、同一符合は同一または相当部分を示す。
【符号の説明】
【００６４】
１    高精度分割型回転角度検出装置、  ２    回転電機、  ３    回転軸、    
3C    回転軸の回転中心、  1AC    角度演算部、  
FSAC1    第一の一次角度演算部、   FSAC2    第二の一次角度演算部、
1EC    励磁回路、 1EC1    第一の励磁回路、  1EC2    第二の励磁回路、 
1RB    レゾルバ、  １１    回転子、 11AXL    回転子の軸方向長さ、
111    回転子鉄心、   1111    突極、  １２    固定子、     
12AXL    固定子の軸方向長さ、
PDLB1112    回転子と固定子との軸方向長さ差（ずれ許容長さ）
12TB1    第一のティースブロック、   12TB1A    要素ティースブロック、
12TB1B    要素ティースブロック、   12TB1C    要素ティースブロック、
12TB1AT1    第一のティースブロックの補助ティース、
12TB1AT1I    第一のティースブロックの補助ティースの絶縁部材、
12TB2AT1HG    第一のティースブロックの補助ティースの鍔部、
12TB1AT1WL    第一のティースブロックの補助ティースの周方向幅、
12TB1AT2    第一のティースブロック補助ティース、
12TB1CB    第一のティースブロックのコアバック部、
12TB1CBP    第一のティースブロックのコアバック部の位置決め（穴／ピン）、
12TB1EW    第一のティースブロックの第一の励磁巻線、
12TB1DT    第一のティースブロックの検出ティース、
12TB1DTI    第一のティースブロックの検出ティースの絶縁部材、
12TB2DT1HG    第一のティースブロックの検出ティースの鍔部、
12TB1DTWL    第一のティースブロックの検出ティースの周方向幅、
12TB1OWa    第一のティースブロックの第一の出力巻線ａ、
12TB1OWb    第一のティースブロックの第一の出力巻線ｂ、
12TB2    第二のティースブロック、  12TB2A    要素ティースブロック、   
12TB2B    要素ティースブロック、   12TB2C    要素ティースブロック、
12TB2AT1    第二のティースブロックの補助ティース、
12TB2AT2    第二のティースブロックの補助ティース、
12TB2EW    第二のティースブロックの第二の励磁巻線、
12TB2DT    第二のティースブロックの検出ティース、
12TB2OWa    第二のティースブロックの第二の出力巻線ａ、
12TB2OWb    第二のティースブロックの第二の出力巻線ｂ、
BTB12CCA    第一および第二のティースブロック中心間角度、
PL1，PL2    第一および第二のティースブロック間の周方向の間隔、
12TB3    第三のティースブロック、   12TB3D    要素ティースブロック、
12TB3E    要素ティースブロック、  
12TB3EW    第三のティースブロックの第三の励磁巻線、
12TB3DT    第三のティースブロックの検出ティース、
12TB3OWa    第三のティースブロックの第三の出力巻線ａ、
12TB3OWb    第三のティースブロックの第三の出力巻線ｂ、
12TB4    第四のティースブロック、
12TB4D    要素ティースブロック、    12TB4E    要素ティースブロック、
12TB4EW    第四のティースブロックの第四の励磁巻線、
12TB4DT    第四のティースブロックの検出ティース、
12TB4OWa    第四のティースブロックの第四の出力巻線ａ、
12TB4OWb    第四のティースブロックの第四の出力巻線ｂ、
12TB12G1    第一のティースブロックグループ、
12TB34G2    第二のティースブロックグループ、
12TBAT    補助ティース、
rAT    第一のティースブロックの補助ティースの内周面半径、
rDT    第一のティースブロックの検出ティースの内周面半径、
DGBATDT    補助ティースと検出ティースとのギャップ差、
θ    円弧状のティースブロックの中心角、
θｔ    ティースの中心角
【図１】
2018185221.tif 000003
【図２Ａ】
2018185221.tif 000004
【図２Ｂ】
2018185221.tif 000005
【図２Ｃ】
2018185221.tif 000006
【図３】
2018185221.tif 000007
【図４】
2018185221.tif 000008
【図５】
2018185221.tif 000009
【図６】
2018185221.tif 000010
【図７】
2018185221.tif 000011
【図８】
2018185221.tif 000012
【図９】
2018185221.tif 000013
【図１０】
2018185221.tif 000014
【図１１Ａ】
2018185221.tif 000015
【図１１Ｂ】
2018185221.tif 000016
【図１２】
2018185221.tif 000017
【図１３】
2018185221.tif 000018
【図１４】
2018185221.tif 000019
【図１５】
2018185221.tif 000020
【図１６】
2018185221.tif 000021
【図１７】
2018185221.tif 000022
【図１８】
2018185221.tif 000023
【図１９】
2018185221.tif 000024