(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レゾルバを備えたモータであって、
上記モータを構成する第１ステータと、
上記レゾルバを構成する第２ステータと、
ロータと
を含み、
上記ロータが、上記レゾルバを構成するロータであり、かつ、上記モータを構成するロータであり、
上記レゾルバの軸倍角が、上記ロータの回転軸線周りでのリラクタンスの変化の回数に等しい
ことを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータであって、
上記ロータは、ＩＰＭロータであって、
上記レゾルバの軸倍角が、上記モータの軸倍角の２倍に等しい
ことを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項１に記載のモータであって、
上記ロータは、上記ロータの表面に上記ロータを構成する磁性体が露出している部分が存在するＳＰＭロータであって、
上記レゾルバの軸倍角が、上記モータの軸倍角の２倍に等しい
ことを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１に記載のモータであって、
上記ロータは、固定磁界と誘導磁界を持たない磁性体ロータであって、
上記レゾルバの軸倍角が、上記ロータの突極数に等しい
ことを特徴とするモータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のモータであって、
上記第２ステータのティースからの磁力線が及ぶ範囲に上記ロータが配置されている
ことを特徴とするモータ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のモータであって、
上記レゾルバは、バリアブルリラクタンス型レゾルバである
ことを特徴とするモータ。
【請求項７】
回転磁界を生成するためのコイルが巻かれたティースを持つモータステータと、ロータとを含むモータにレゾルバが取り付けられているモータレゾルバ構造であって、
励磁コイルが巻かれたティースとレゾルバ信号を出力するための出力相コイルが巻かれたティースを持つレゾルバステータと、上記モータの上記ロータとによって上記レゾルバが構成され、上記レゾルバステータは、上記レゾルバの軸倍角が、上記ロータが１回転したときのリラクタンスの変化の回数に等しくなるように構成されている
モータレゾルバ構造。
【請求項８】
請求項７に記載のモータレゾルバ構造であって、
上記ロータは、ＩＰＭロータであって、
上記レゾルバの軸倍角が、上記モータの軸倍角の２倍に等しい
ことを特徴とするモータレゾルバ構造。
【請求項９】
請求項７に記載のモータレゾルバ構造であって、
上記ロータは、上記ロータの表面に上記ロータを構成する磁性体が露出している部分が存在するＳＰＭロータであって、
上記レゾルバの軸倍角が、上記モータの軸倍角の２倍に等しい
ことを特徴とするモータレゾルバ構造。
【請求項１０】
請求項７に記載のモータレゾルバ構造であって、
上記ロータは、固定磁界と誘導磁界を持たない磁性体ロータであって、
上記レゾルバの軸倍角が、上記ロータの突極数に等しい
ことを特徴とするモータレゾルバ構造。
【請求項１１】
請求項７から請求項１０のいずれかに記載のモータレゾルバ構造であって、
上記レゾルバステータのティースからの磁力線が及ぶ範囲に上記ロータが配置されている
ことを特徴とするモータレゾルバ構造。
【請求項１２】
請求項７から請求項１１のいずれかに記載のモータレゾルバ構造であって、
上記レゾルバは、バリアブルリラクタンス型レゾルバである
ことを特徴とするモータレゾルバ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レゾルバを備えたモータとモータレゾルバ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、永久磁石同期電動機（Permanent Magnet Synchronous Motor；以下、ＰＭモータと呼称する）は、誘導電動機（Induction Motor）と比較して二次銅損が無く励磁電流が不要であるため効率や力率が優れており、また、永久磁石の性能が向上したことで小型化が容易になったことから、多く使用されるようになっている。
【０００３】
ＰＭモータには、モータロータの位置を正確に検出するためにレゾルバが取り付けられる場合がある。例えば特許文献１には、シャフト（５２）を回転させるモータロータ（５３）にレゾルバロータ（８１）が固定されている構造が開示されている（特許文献１の段落００２３，００３０および図３を参照。本願図１０は特許文献１の図３である。括弧内の数字は特許文献１に使用されている符号である）。
【０００４】
ＰＭモータの場合でも同様のコンセプトに基づいてＰＭモータにレゾルバが取り付けられる。図１１に、ＰＭモータにレゾルバを取り付けた従来的構造の基本概念図を示す。従来的構造では、ＰＭモータ９１０は、モータステータ９１５とモータロータ９５０を備えており、モータロータ９５０はシャフト５０に固定されている。また、レゾルバ９２０は、レゾルバステータ９２５とレゾルバロータ９４０を備えており、レゾルバロータ９４０はシャフト５０に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2013-258805号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１１に示す従来的構造によると、レゾルバとＰＭモータが互いに独立した構成を持つので、レゾルバのレゾルバロータの基準位置とＰＭモータのモータロータの基準位置とを合わせるための位置合わせが必要である。特に、小型のレゾルバを小型のＰＭモータに取り付ける場合、その位置合わせを正確に行うことは困難を伴う。このような問題はＰＭモータ以外のステッピングモータとレゾルバとの組み合わせにも当てはまる。
【０００７】
そこで、本発明は、レゾルバのレゾルバロータの基準位置とモータのモータロータの基準位置との位置合わせが不要な、レゾルバを備えたモータ並びにモータレゾルバ構造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】
本発明のモータは、モータを構成する第１ステータと、レゾルバを構成する第２ステータと、ロータとを含んでいる。このロータは、レゾルバを構成するロータであり、かつ、モータを構成するロータである。
【０００９】
レゾルバの軸倍角がロータの回転軸線周りでのリラクタンスの変化の回数に等しいことが望ましい。ロータがＩＰＭロータの場合、レゾルバの軸倍角はモータの軸倍角の２倍に等しい。ロータが、ロータの表面にロータを構成する磁性体が露出している部分が存在するＳＰＭロータの場合、レゾルバの軸倍角はモータの軸倍角の２倍に等しい。ロータが、固定磁界と誘導磁界を持たない磁性体ロータである場合、レゾルバの軸倍角はロータの突極数に等しい。なお、第２ステータのティースからの磁力線が及ぶ範囲にロータが配置されていることが望ましい。
【００１０】
本発明のモータレゾルバ構造は、回転磁界を生成するためのコイルが巻かれたティースを持つモータステータと、ロータとを含むモータにレゾルバが取り付けられているモータレゾルバ構造であって、励磁コイルが巻かれたティースとレゾルバ信号を出力するための出力相コイルが巻かれたティースを持つレゾルバステータと、モータのロータとによってレゾルバが構成され、レゾルバステータは、レゾルバの軸倍角が、ロータが１回転したときのリラクタンスの変化の回数に等しくなるように構成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に拠れば、ロータがレゾルバとモータとで共用されているため、レゾルバのレゾルバロータの基準位置とモータのモータロータの基準位置との位置合わせが不要になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態による「レゾルバを備えたモータ」の概略構成図。
【図２】（ａ）モータの平面図。（ｂ）ロータの平面図。
【図３】（ａ）レゾルバ部の平面図。（ｂ）レゾルバ部の斜視図。
【図４】ロータとレゾルバ部のレゾルバステータとの位置関係を説明する図。
【図５】ＳＰＭロータの例。
【図６】バリアブルリラクタンスモータに使用されるロータの例。
【図７】実施形態において得られるレゾルバ信号のシミュレーション結果。
【図８】変形例２において得られるレゾルバ信号のシミュレーション結果。
【図９】比較例において得られるレゾルバ信号のシミュレーション結果。
【図１０】特許文献１の図３に掲載されているブラシレスモータレゾルバ構造。
【図１１】ＰＭモータにレゾルバを取り付けた従来的構造の基本概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜本発明に至る考察＞
本発明者らは、レゾルバのレゾルバロータの基準位置とモータのモータロータの基準位置との位置合わせが不要なモータ-レゾルバ構造を創造するに際し、図１１に示す典型的な従来的構造を考察した。
【００１４】
従来的構造が図１１に示すように互いに独立した構成を持つレゾルバとモータを組み合わせた構造であった理由として、モータとレゾルバのそれぞれの目的と用途が互いに異なることや、モータとレゾルバがそれぞれ単独の製品であることなどが推察された。また、図１１に示すような従来的構造で、レゾルバによってモータのモータロータの位置を検出するという目的が果たされていたことも、その理由と推察された。
【００１５】
このような状況が技術的盲点を生み、図１１に示すような従来的構造が当然の構造と思われていたのであろう。しかし、本発明者らは、レゾルバとモータにはそれらの基本原理に共通点があることを想起して、互いに独立した構成を持つレゾルバとモータを組み合わせる従来的構造に根本的な疑問を持った。つまり、モータとレゾルバとで互いに何らかの物理的要素を共用させることの可能性について思いを至らすことになった。そして、上述の課題を考慮したとき、共用される物理的要素がロータであればよいので、モータとレゾルバとでロータを共用できる可能性について具体的に考察をした。
【００１６】
ＰＭモータのモータロータとして、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）ロータとＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）ロータが知られている。
ＩＰＭロータは、後で詳述する図２（ｂ）に示すように、例えば珪素鋼で形成された磁性体ロータの内部において、磁性体ロータの回転軸線周りに等間隔に、複数の永久磁石が、当該回転軸線に向かう各永久磁石の極が互い違いになるように、埋設されているロータである。
ＳＰＭロータは、後で詳述する図５に示すように、例えば珪素鋼で形成された磁性体ロータの表面に、磁性体ロータの回転軸線周りに等間隔に、複数の永久磁石が、当該回転軸線に向かう各永久磁石の極が互い違いになるように、配置されているロータである。
【００１７】
ＩＰＭロータを用いたＰＭモータの駆動トルクは、磁石トルクとリラクタンストルクに由来する。磁石トルクは、モータステータのティースに巻かれたコイルに交流電圧を与えることで生成する回転磁界に永久磁石が吸引反発して発生するトルクである。リラクタンストルクは、ＩＰＭロータ回転軸線周りのリラクタンスの強弱の変化に基づいて発生するトルクである。
【００１８】
他方、レゾルバ、特にバリアブルリラクタンス型レゾルバは、レゾルバステータのティースに巻かれた励磁コイルに交流電圧を与えて、レゾルバステータとレゾルバロータとの間におけるレゾルバロータ回転軸線周りのギャップリラクタンスの強弱の変化に基づくレゾルバ信号をレゾルバステータのティースに巻かれた出力相コイルで検出する。
【００１９】
さらに、図１１を参照すると、ＰＭモータのＩＰＭロータがシャフトに固定されており、当該シャフトにレゾルバのレゾルバロータが固定されているから、ＰＭモータのＩＰＭロータの回転とレゾルバのレゾルバロータの回転は一致する。
【００２０】
これらのことを考慮すると、レゾルバがＰＭモータのＩＰＭロータ回転軸線周りのリラクタンスの強弱の変化を利用できる構成であれば、レゾルバによって、ＰＭモータのＩＰＭロータの回転角度を検出できることになる。このためには、レゾルバステータのティースからの磁力線が及ぶ範囲にＩＰＭロータが配置されていればよい。ただし、レゾルバがＰＭモータのＩＰＭロータ回転軸線周りのリラクタンスの強弱の変化を利用するのであるから、レゾルバのレゾルバステータが当該リラクタンスの強弱の変化に基づくレゾルバ信号の検出に対応する構成を持つ必要がある。換言すると、レゾルバの軸倍角が、ＰＭモータのＩＰＭロータ回転軸線周りでのリラクタンスの強弱の変化の回数（ただし、この回数は整数である）に等しくなるように、レゾルバが構成されていることが必要である。
【００２１】
ＰＭモータのモータロータがＳＰＭロータの場合であっても、ＳＰＭロータの表面にＳＰＭロータを構成する磁性体が露出している部分が存在すれば、やはり、ＳＰＭロータ回転軸線周りのリラクタンスの強弱の変化が生じる。したがって、ＩＰＭロータの場合と同様にレゾルバを構成することができる。この場合にも、レゾルバの軸倍角が、ＰＭモータのＳＰＭロータ回転軸線周りでのリラクタンスの強弱の変化の回数（ただし、この回数は整数である）に等しくなるように、レゾルバが構成されていることが必要である。
【００２２】
上述の説明から明らかなように、要点は、レゾルバがモータのモータロータ回転軸線周りのリラクタンスの強弱の変化を利用できる構成であればよいので、当該モータはＰＭモータに限定されず、例えば、モータステータのティースに巻かれた励磁コイルに交流電圧を与えて、モータステータとモータロータとの間のモータロータ回転軸線周りのギャップリラクタンスの強弱の変化に基づいて発生するリラクタンストルクでモータロータを駆動するバリアブルリラクタンスモータであってもよい。要するに、本発明を構成するモータは、モータのモータロータの駆動に際してリラクタンストルクが発生するタイプのモータ、換言すれば、モータロータ回転軸線周りでリラクタンスが整数回変化するタイプのモータであればよい。結局、レゾルバの軸倍角が、モータのモータロータ回転軸線周りでのリラクタンスの強弱の変化の回数（ただし、この回数は整数である）に等しくなるように、レゾルバが構成されていることが必要である。
【００２３】
＜実施形態＞
以下、上記考察に基づいて創出された本発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、各図では、見易さを考慮して、複数の同一構成要素のうちの一部にのみ符号を附している。
【００２４】
図１に示すように、本発明のモータ１１０には、モータ１１０のロータ１３０をロータとして使用するレゾルバ部１２０が備わっている。
【００２５】
[モータ]
モータ１１０は、図２に示すように、回転磁界を生成するためのコイル１１１が巻かれた複数のモータティース１１３を持つ円筒状のモータステータ１１５と、中空円柱状のロータ１３０とを含んでいる。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、円筒状のモータステータ１１５の内壁には複数のモータティース１１３が一巡りするように等間隔で配列されている。この一巡配列を含む断面領域において、複数のモータティース１１３のロータ１３０に向かう端面１１３ａによって仮想円筒１１７の壁面が構成されるように、各モータティース１１３がモータステータ１１５の内壁から突出している。以下、仮想円筒１１７の中心軸線を、モータステータ１１５の中心軸線１１９と呼称する。図２に示す例ではモータティース１１３の数は１６個である。
【００２７】
ロータ１３０はＩＰＭロータである。この例のロータ１３０は、図２（ｂ）に示すように、磁性体である珪素鋼で形成された円筒状の本体部１３１と、本体部１３１の内部に形成されている複数（この例では６個）のエアギャップ１３３を持つ。６個のエアギャップ１３３は、本体部１３１の回転軸線１３９周りに等間隔に配置されている。各エアギャップ１３３は、ロータ１３０の外側に開口を持ちロータ１３０内部に向かって形成されている二つのギャップエリア１３３ａと、二つのギャップエリア１３３ａを繋ぐ弦をなすように形成されているマグネットエリアとで構成されており、各エアギャップ１３３のマグネットエリアには永久磁石１３５が固定されている。各永久磁石１３５は、隣り合う永久磁石１３５の極性が異なるように配置されている（図２（ｂ）参照。図２（ｂ）にて「Ｎ」は「Ｎ極」を表し、「Ｓ」は「Ｓ極」を表している）。このように、ロータ１３０では、本体部１３１の回転軸線１３９周りに等間隔に、複数（この例では６個）の永久磁石１３５が、当該回転軸線１３９に向かう各永久磁石１３５の極が互い違いになるように埋設されている。また、この例のロータ１３０では、隣り合うエアギャップ１３３のギャップエリア１３３ａ同士の間は、本体部１３１と磁気的に一体をなす突極部１３１ａである。ギャップエリア１３３ａを除くと、ロータ１３０の回転軸線１３９周りの外形は円弧状であり、このようなロータ１３０の円弧状部分とモータティース１１３の各端面１１３ａとの距離は同じである（図２（ａ）参照）。
【００２８】
この例では、ロータ１３０の回転軸線１３９周りでのリラクタンスの強弱の変化の回数は６である。突極部１３１ａに向かう方向（いわゆるｑ軸）でのリラクタンスは、永久磁石１３５に向かう方向（いわゆるｄ軸）でのリラクタンスよりも強く、この相対的な強弱がロータ１３０の回転軸線１３９周りを一周する間に６回繰り返される。換言すれば、ロータ１３０がＩＰＭロータの場合、ロータ１３０の極対数（つまり、モータ１１０の軸倍角ｍm）の２倍がロータ１３０の回転軸線１３９周りでのリラクタンスの強弱の変化の回数に相当する。
【００２９】
ロータ１３０の円柱状の中空部１３８に当該中空部１３８とほぼ同径の円柱状のシャフト５０が挿入されており、ロータ１３０はシャフト５０に固定されている。ロータ１３０の回転軸線１３９とシャフト５０の回転軸線は一致する。
【００３０】
シャフト５０は例えば図示しないボールベアリングによって支持されており、ロータ１３０は、モータステータ１１５の内部空間であってモータティース１１３と対向する位置に、各モータティース１１３と接触しないように、且つ、ロータ１３０の回転軸線１３９がモータステータ１１５の中心軸線１１９に一致するように、配置されている。この状態において、ロータ１３０は、ロータ１３０の回転軸線１３９の延伸方向に沿って、レゾルバ部１２０に向かうモータステータ１１５の一方端部１１５ａを超える長さを持つ。モータ１１０の動作原理は、従来のモータと同じである。
【００３１】
[レゾルバ部]
レゾルバ部１２０は、図３に示すように、励磁コイルが巻かれたティースとレゾルバ信号を出力するための出力相コイル（図３では、励磁コイルと出力相コイルを区別することなく両者に符号１２１を当てている）が巻かれたティースを持つレゾルバステータ１２５と、上述のロータ１３０とを含んで構成される。
【００３２】
円筒状のレゾルバステータ１２５の内壁には複数のレゾルバティース１２３が一巡りするように等間隔で配列されている。この一巡配列を含む断面領域において、複数のレゾルバティース１２３のロータ１３０に向かう端面１２３ａによって仮想円筒１２７の壁面が構成されるように、各レゾルバティース１２３がレゾルバステータ１２５の内壁から突出している。以下、仮想円筒１２７の中心軸線を、レゾルバステータ１２５の中心軸線１２９と呼称する。図３に示す例ではレゾルバティース１２３の数は２２個である。
【００３３】
レゾルバステータ１２５は、ロータ１３０の回転軸線１３９がレゾルバステータ１２５の中心軸線１２９に一致するように、且つ、レゾルバステータ１２５のレゾルバティース１２３からの磁力線２０がロータ１３０に及ぶ範囲内に（図４参照）、配置されている。好ましくは、レゾルバステータ１２５は、ロータ１３０の回転軸線１３９がレゾルバステータ１２５の中心軸線１２９に一致するように、且つ、レゾルバステータ１２５の内部空間であってロータ１３０とレゾルバティース１２３とが対向する位置に、ロータ１３０が各モータティース１１３と接触しないように、配置されている。
【００３４】
レゾルバ部１２０を１相励磁／２相出力のバリアブルリラクタンス型レゾルバとして構成する場合、各レゾルバティース１２３には励磁コイルが所定の巻数と巻き方向で巻かれており、これらの励磁コイルは直列接続されている。各レゾルバティース１２３での励磁コイルの巻数と巻き方向は交流電圧が印加されたときに正弦波状または余弦波状の励磁磁束分布を得られるような巻数と巻き方向である。さらに、レゾルバティース１２３には２相の検出用コイルが巻かれている。一方の検出用コイルを余弦相コイルと呼称し、他方の検出用コイルを正弦相コイルと呼称する。これらの余弦相コイルは直列接続されており、これらの正弦相コイルも直列接続されている。
各レゾルバティース１２３には、各励磁コイルの極性を考慮しつつ、余弦相コイルの直列接続で構成される回路部にレゾルバステータ１２５の内周の一周でレゾルバ軸倍角ｍrのサイクルの余弦波状出力電圧が生じるような巻数と巻き方向で、余弦相コイルが巻かれている。
また、各レゾルバティース１２３には、各励磁コイルの極性を考慮しつつ、正弦相コイルの直列接続で構成される回路部にレゾルバステータ１２５の内周の一周でｍrサイクルの正弦波状出力電圧が生じるような巻数と巻き方向で、正弦相コイルが巻かれている。
ここで、レゾルバ軸倍角ｍrは、モータ１１０の軸倍角ｍmの２倍に等しい。
上述の構成では、励磁コイルに流れる交流電流によって誘導される変動磁界において、ロータ１３０の回転角に応じた電圧振幅を持つ余弦相の出力電圧が余弦相コイルで構成される回路部に生じ、ロータ１３０の回転角に応じた電圧振幅を持つ正弦相の出力電圧が正弦相コイルで構成される回路部に生じることから、これら２相の出力電圧からロータ１３０の回転角が検出可能になる。
【００３５】
[変形例１]
上述の構成ではロータ１３０はＩＰＭロータであったが、既述のように、ロータの表面にロータを構成する磁性体が露出している部分が存在するＳＰＭロータであってもよい。
【００３６】
ＳＰＭロータである場合のロータ１３０は、図５に示すように、磁性体である珪素鋼で形成された円筒状の本体部１３２と、本体部１３２の表面に固定されている複数（この例では４個）の永久磁石１３５を持つ。隣り合う永久磁石１３５の、本体部１３２の回転軸線１３９周りの間隔はいずれも同じである。また、各永久磁石１３５は、隣り合う永久磁石１３５の極性が異なるように配置されている（図５参照。図５にて「Ｎ」は「Ｎ極」を表し、「Ｓ」は「Ｓ極」を表している）。このように、ＳＰＭロータである場合のロータ１３０では、本体部１３２の回転軸線１３９周りに等間隔に、複数（この例では４個）の永久磁石１３５が、当該回転軸線１３９に向かう各永久磁石１３５の極が互い違いになるように配置されている。また、隣り合う永久磁石１３５の間は、本体部１３２と磁気的に一体をなす空隙部１３７（図５を参照）か突極部であり、ロータ１３０の表面にロータ１３０を構成する磁性体が露出している。このような露出部分を除くと、ロータ１３０の回転軸線１３９周りの外形は円弧状であり、このようなロータ１３０の円弧状部分とモータティース１１３の各端面１１３ａとの距離は同じである。
【００３７】
この変形例１では、ロータ１３０の回転軸線１３９周りでのリラクタンスの強弱の変化の回数は４である。空隙部１３７に向かう方向（いわゆるｑ軸）でのリラクタンスは、永久磁石１３５に向かう方向（いわゆるｄ軸）でのリラクタンスよりも強く、この相対的な強弱がロータ１３０の回転軸線１３９周りを一周する間に４回繰り返される。換言すれば、ロータ１３０がＳＰＭロータの場合、ロータ１３０の極対数（つまり、モータ１１０の軸倍角ｍm）の２倍がロータ１３０の回転軸線１３９周りでのリラクタンスの強弱の変化の回数に相当する。
【００３８】
変形例１でも、レゾルバ軸倍角ｍrは、モータ１１０の軸倍角ｍmの２倍に等しく設定される。
【００３９】
[変形例２]
既述のように、ロータ１３０は、バリアブルリラクタンスモータに使用されるロータであってもよい。このようなロータ１３０は、磁性体である珪素鋼で形成され、図６に示すように、例えば平歯車状の形状を持つものの、固定磁界と誘導磁界を持たない。変形例２のロータ１３０は複数（この例では６個）の突極部１３１ｂを持ち、各突極部１３１ｂのモータステータ１１５に向かう端面１３１ｃは円弧状である。このため、ロータ１３０の円弧状部分とモータティース１１３の各端面１１３ａとの距離は同じである。
【００４０】
変形例２では、ロータ１３０の回転軸線１３９周りでのリラクタンスの強弱の変化の回数は６である。突極部１３１ｂに向かう方向でのリラクタンスは、隣り合う突極部１３１ｂの間に向かう方向でのリラクタンスよりも強く、この相対的な強弱がロータ１３０の回転軸線１３９周りを一周する間に６回繰り返される。換言すれば、ロータ１３０の突極数がロータ１３０の回転軸線１３９周りでのリラクタンスの強弱の変化の回数に相当する。変形例２では、レゾルバ軸倍角ｍrは、モータ１１０のロータ１３０の突極数と等しく設定される。
【００４１】
上述の説明から明らかなように、レゾルバ部１２０のロータとしてモータ１１０のロータ１３０を使用しているため、レゾルバ部のロータの基準位置とモータのロータの基準位置との位置合わせが不要になる。また、レゾルバロータが不要であるから、金型にかかる費用や位置合わせにかかる手間を削減できる。
【００４２】
なお、上述の実施形態において、レゾルバ部１２０のレゾルバステータ１２５をモータ１１０に近接して配置した場合、レゾルバ部１２０がモータ１１０からの漏れ磁束を拾ってしまい、レゾルバの角度出力の精度が劣化する懸念がありえる。しかし、このような場合には、従来のレゾルバで採用されている例えばトラッキングループ方式のレゾルバ/デジタル変換器で行われる同期検波によって精度劣化を防ぐことができる。トラッキングループ方式については例えば参考文献１を参照されたい。
（参考文献１）中里憲一他、「レゾルバーデジタル（R/D）コンバータの開発」、航空電子技報No.32、航空電子工業株式会社、2009.03.
【００４３】
[シミュレーション]
上記実施形態において得られるレゾルバ信号のシミュレーション結果を図７に、上記変形例２において得られるレゾルバ信号のシミュレーション結果を図８に示す。シミュレーションでは、ロータ内径を30mm、ロータ外径を80mm、ステータ外形を138mmとした。
【００４４】
まず、上記実施形態のシミュレーションでは、図７に示すように、解析モデルとして図３に示す１相励磁／２相出力のバリアブルリラクタンス型のレゾルバ部を採用した。このときの磁束密度分布から、ロータの各突極部周囲に強い磁束密度が存在することがわかる（図７に示す磁束密度分布において、濃淡の濃い部分が強い磁束密度を示している）。また、出力電圧グラフから、sinカーブとcosカーブで変化する２相出力が得られていることが確認でき、さらに、角度誤差グラフから、ロータ回転角に応じた電気角誤差が高々約0.3°であり良好な結果が得られていることも確認できた。
【００４５】
上記変形例２のシミュレーションでは、図８に示すように、解析モデルとして図６に示す平歯車状のロータを持つレゾルバ部を採用した。このときの磁束密度分布から、ＩＰＭロータの場合と比較すると弱いもののロータの各突極部周囲に強い磁束密度が存在することがわかる（図８に示す磁束密度分布において、濃淡の濃い部分が強い磁束密度を示している）。また、出力電圧グラフから、sinカーブとcosカーブで変化する２相出力が得られていることが確認でき、さらに、角度誤差グラフから、ロータ回転角に応じた電気角誤差が0.1°未満でありとても良好な結果が得られていることも確認できた。
【００４６】
また、比較例として、レゾルバ軸倍角ｍrとモータ１１０の軸倍角ｍmとを等しく設定した以外は図７に示す上記実施形態のシミュレーションと同じ条件を持つ構成において得られるレゾルバ信号のシミュレーション結果を図９に示す。このときの磁束密度分布から、ロータの各突極部周囲に強い磁束密度が存在しないことがわかる。また、出力電圧グラフから、２相出力はいずれもsinカーブとcosカーブで変化しないことが確認でき、この場合、電気角誤差は算出不能であった。
【００４７】
これらのシミュレーション結果から、本発明の構成によって正しくレゾルバ信号を得られることが理解できる。また、レゾルバの軸倍角が、モータのロータ回転軸線周りでのリラクタンスの強弱の変化の回数に等しくなるように、レゾルバが構成されていることが必要であることも理解できる。
【００４８】
＜補記＞
本発明の要諦は、モータのロータをレゾルバのロータとして使用していることにある。したがって、レゾルバのステータがモータの構成要素であることは必須ではない。例えば、既述のモータ１１０に対して、モータ１１０の構成要素ではないレゾルバステータ１２５を取り付けることによって、レゾルバステータ１２５とロータ１３０とによってレゾルバ部１２０が構成されるモータレゾルバ構造も同じコンセプトに基づく一発明として理解される。この場合であっても、レゾルバの軸倍角が、ロータが１回転したときのリラクタンスの変化の回数に等しくなるようにレゾルバステータ１２５が構成されていればよい。
【００４９】
また、本発明を実施可能なモータに含まれるステータとロータのそれぞれの形状に限定はなく、同様に、レゾルバに含まれるステータとロータのそれぞれの形状にも限定はない。ステータの形状は、上述の円筒状ではなく、例えば、平座金のような形状でもよい。この場合であっても、形状以外の構造に係る上記技術事項（例えばティースの配列やティースの構成など）が妥当する。また、ロータの形状は、上述の柱状ではなく、薄い板状でもよい。この場合であっても、形状以外の構造に係る上記技術事項（例えばステータ内部におけるロータの配置など）が妥当する。この他、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
２０  磁力線
５０  シャフト
１１０  モータ
１１１  コイル
１１３  モータティース
１１３ａ  端面
１１５  モータステータ
１１５ａ  端部
１１７  仮想円筒
１１９  中心軸線
１２０  レゾルバ部
１２１  コイル
１２３  レゾルバティース
１２３ａ  端面
１２５  レゾルバステータ
１２７  仮想円筒
１２９  中心軸線
１３０  ロータ
１３１  本体部
１３１ａ  突極部
１３１ｂ  突極部
１３１ｃ  端面
１３２  本体部
１３３  エアギャップ
１３３ａ  ギャップエリア
１３５  永久磁石
１３７  空隙部
１３８  中空部
１３９  回転軸線
９１０  ＰＭモータ
９１５  モータステータ
９２０  レゾルバ
９２５  レゾルバステータ
９４０  レゾルバロータ
９５０  モータロータ
【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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【図１０】
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【図１１】
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