(57)【要約】【課題】軸倍角にかかわらず、低コスト化や検出精度の向上が可能なレゾルバ及び該レゾルバを含む角度検出装置を提供する。【解決手段】レゾルバ１０は、それぞれが巻線部材を備える第１及び第２のステータコア対を有するステータ１００と、ステータ１００に対して回転自在に設けられその外形輪郭線の径がＮ（Ｎは自然数）周期で変化するロータ１６０とを含む。第１及び第２のステータコア対は、第１及び第２のステータコア対の各ステータコア対を構成する一方のステータコアとロータ１６０との電磁結合度が最大のとき該各ステータコア対を構成する他方のステータコアとロータ１６０との電磁結合度が最小となり、且つ第１のステータコア対の出力電圧の絶対値が最大のとき第２のステータコア対の出力電圧が零となるように配置される。【選択図】図１
2009270914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが巻線部材を備えるステータコアにより構成される第１及び第２のステータコア対を有するステータと、
前記ステータに対して回転自在に設けられ、その外形輪郭線の径がＮ（Ｎは自然数）周期で変化するロータとを含み、
前記第１及び第２のステータコア対は、
前記第１及び第２のステータコア対の各ステータコア対を構成する一方のステータコアと前記ロータとの電磁結合度が最大のとき該各ステータコア対を構成する他方のステータコアと前記ロータとの電磁結合度が最小となり、且つ前記第１のステータコア対の出力電圧の絶対値が最大のとき前記第２のステータコア対の出力電圧が零となるように配置され、
前記ロータの回転軸回りの回転により前記ステータを構成するステータコアと前記ロータとの電磁結合度が変化することを特徴とするレゾルバ。
【請求項２】
請求項１において、
Ｎが２以上であることを特徴とするレゾルバ。
【請求項３】
請求項１又は２において、
各ステータコア対を構成する２つのステータコアは、前記回転軸を中心とする円周に沿って第１の回転方向に（３６０ｋ／２Ｎ）（ｋは２Ｎより小さい奇数）度離間して配置されることを特徴とするレゾルバ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記第１のステータコア対を構成する１つのステータコアと前記第２のステータコア対を構成する１つのステータコアとは、前記回転軸を中心とする円周に沿って前記第１の回転方向に（３６０ｋ／４Ｎ＋（３６０ｍ／Ｎ））（ｋは２Ｎより小さい奇数、ｍは０以上の整数）度離間して配置されることを特徴とするレゾルバ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記各ステータコア対が有する巻線部材の巻線数が同じであることを特徴とするレゾルバ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
Ｎが３以上のとき、前記各ステータコア対を構成する各ステータコアのステータコア角度は、前記回転軸回りに（１８０／Ｎ）度であり、且つ各ステータコア対を構成する２つのステータコアは、前記回転軸を中心とする円周に沿って第１の回転方向に１８０度より小さい角度だけ離間して配置されることを特徴とするレゾルバ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記ステータコアは、
上面視において、前記回転軸回りのステータコア角度を中心角とする扇形形状から、前記回転軸から所与の半径の円弧部分を切り欠いた形状を有することを特徴とするレゾルバ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記各ステータコア対を構成する各ステータコアは、
上部固定子板と、
下部固定子板と、
前記上部固定子板及び前記下部固定子板を連結し、その外側に励磁巻線及び出力巻線からなる前記巻線部材が巻装される巻線磁芯とを含み、
前記上部固定子板及び前記下部固定子板は、
磁気間隙を残して、前記ロータの外周領域の一部を両側から挟み込むように設けられていることを特徴とするレゾルバ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか記載のレゾルバと、
前記ステータに対する前記ロータの回転角に応じた前記レゾルバの巻線部材からの出力信号に対応したデジタル信号を出力する変換器とを含むことを特徴とする角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レゾルバ及び該レゾルバを含む角度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のレゾルバは、ステータ及びロータを有し、ステータに対するロータの回転位置によってステータとロータとの間の相互インダクタンスが変化することを利用して、ステータに対するロータの回転角度に応じた出力信号を出力する。
【０００３】
図１８は、従来のレゾルバを説明するために示す図である。図１８（ａ）は従来のレゾルバの構造を示す図であり、図１８（ｂ）は従来のレゾルバからの出力電圧を示す図である。
【０００４】
従来のレゾルバ８００は、図１８（ａ）に示すように、１相の励磁巻線８０４及び２相の出力巻線（ＳＩＮ出力巻線８０６及びＣＯＳ出力巻線８０７）が突極８０３に巻回されたステータ８０１と、ステータ８０１に対して回転自在に設けられたロータ８０５とを備える可変リラクタンス型のレゾルバである。ロータ８０５は、鉄心のみで巻線を有しない偏心ロータであり、ロータ８０５とステータ８０１との間のギャップパーミアンスが回転角度θに対して正弦波状に変化する。このため、従来のレゾルバ８００によれば、図１８（ｂ）に示すように、上記したギャップパーミアンスを測定することにより回転角度を高精度で検出することができる。
【０００５】
図１９は、従来の他のレゾルバを説明するために示す図である。図１９（ａ）は従来の他のレゾルバの構造を示す図であり、図１９（ｂ）は従来の他のレゾルバの各スロットにおける巻線構造を説明するために示す図である。
【０００６】
従来の他のレゾルバ９００は、図１９（ａ）に示すように、１相の励磁巻線９０４及び２相の出力巻線（ＳＩＮ出力巻線９０６及びＣＯＳ出力巻線９０７（図１９（ａ）では図示せず。））が突極９０３に巻回されたステータ９０１と、ステータ９０１に対して回転自在に設けられたロータ９０５とを備える可変リラクタンス型のレゾルバである。ロータ９０５は、鉄心のみで巻線を有しない偏心ロータであり、従来のレゾルバ８００の場合と同様に、ロータ９０５とステータ９０１との間のギャップパーミアンスが回転角度θに対して正弦波状に変化する。このため、従来のレゾルバ９００によれば、図１９（ｂ）に示すように、上記したギャップパーミアンスを測定することにより回転角度を高精度で検出することができる。
【０００７】
また、従来のレゾルバ９００においては、２相の出力巻線（ＳＩＮ出力巻線９０６及びＣＯＳ出力巻線９０７）が各スロット９０２に１スロットピッチ（スロット飛びを伴うことなく、各スロットに順次巻線を入れる状態）で巻回されており（図１９（ａ）では図示せず。）、さらに、図１９（ｂ）に示すように、その誘起電圧分布が各々正弦波分布となるように分布巻き（その巻線の巻き数（量）も正弦波分布状となる。）されている。
【０００８】
このため、従来のレゾルバ９００によれば、出力電圧に含まれている低次から高次にわたる高周波次数を低減させることにより、回転角度の検出精度を向上することができる。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１７８６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、この種のレゾルバにおいても、低コスト化や検出精度の向上が望まれている。しかしながら、従来のレゾルバでは、出力信号の電圧変化を出力巻線の巻線比で実現していたため、製造工程が複雑になり、低コスト化が困難であるという問題があった。また、巻線磁芯に金属線を巻くことにより励磁巻線や出力巻線を実現しているため、巻線の状態を一様にすることが困難となり、レゾルバの検出精度を向上させることが難しいという問題があった。
【００１１】
一方、レゾルバの検出精度を高めるために、レゾルバのロータの軸倍角を大きくする手法がある。しかしながら、従来のレゾルバでは、ロータの軸倍角を大きくすると、励磁巻線や出力巻線の実装が困難となり、製造工程が複雑になる。従って、軸倍角を大きくすることでレゾルバの検出精度を高めるには限界があり、レゾルバの検出精度のより一層の向上が難しいという問題があった。
【００１２】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、軸倍角にかかわらず、低コスト化や検出精度の向上が可能なレゾルバ及び該レゾルバを含む角度検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明は、それぞれが巻線部材を備えるステータコアにより構成される第１及び第２のステータコア対を有するステータと、前記ステータに対して回転自在に設けられ、その外形輪郭線の径がＮ（Ｎは自然数）周期で変化するロータとを含み、前記第１及び第２のステータコア対は、前記第１及び第２のステータコア対の各ステータコア対を構成する一方のステータコアと前記ロータとの電磁結合度が最大のとき該各ステータコア対を構成する他方のステータコアと前記ロータとの電磁結合度が最小となり、且つ前記第１のステータコア対の出力電圧の絶対値が最大のとき前記第２のステータコア対の出力電圧が零となるように配置され、前記ロータの回転軸回りの回転により前記ステータを構成するステータコアと前記ロータとの電磁結合度が変化するレゾルバに関係する。
【００１４】
本発明によれば、外形輪郭線の径がＮ周期で変化するロータと、第１及び第２のステータコア対の各ステータコア対を構成する一方のステータコアとの電磁結合度が最大のとき、該各ステータコア対を構成する他方のステータコアとロータとの電磁結合度が最小となり、且つ第１のステータコア対の出力電圧の絶対値が最大のとき第２のステータコア対の出力電圧が零となるように、ステータコアを配置すると共に、ロータの回転軸回りの回転によりステータコアとロータとの電磁結合度が変化するようにレゾルバを構成したので、軸倍角にかかわらず、ステータコアの位置に応じて出力巻線から出力信号を取り出すことができるようになる。これにより、レゾルバの低コスト化を図る一方で、軸倍角が大きくなってもステータコアの配置が可能となるため、検出精度をより一層向上させることができるようになる。
【００１５】
また本発明に係るレゾルバでは、Ｎが２以上であってもよい。
【００１６】
本発明によれば、軸倍角が「２」以上のロータを有するレゾルバの低コスト化及び検出精度のより一層の向上を図ることができるようになる。
【００１７】
また本発明に係るレゾルバでは、各ステータコア対を構成する２つのステータコアは、前記回転軸を中心とする円周に沿って第１の回転方向に（３６０ｋ／２Ｎ）（ｋは２Ｎより小さい奇数）度離間して配置されてもよい。
【００１８】
本発明によれば、第１及び第２のステータコア対の各ステータコア対を構成する一方のステータコアとの電磁結合度が最大のとき、該各ステータコア対を構成する他方のステータコアとロータとの電磁結合度が最小となり、且つ第１のステータコア対の出力電圧の絶対値が最大のとき第２のステータコア対の出力電圧が零となるようなステータコアの配置が実現できるため、軸倍角が大きくなっても検出精度をより一層向上させることができるようになる。
【００１９】
また本発明に係るレゾルバでは、前記第１のステータコア対を構成する１つのステータコアと前記第２のステータコア対を構成する１つのステータコアとは、前記回転軸を中心とする円周に沿って前記第１の回転方向に（３６０ｋ／４Ｎ＋（３６０ｍ／Ｎ））（ｋは２Ｎより小さい奇数、ｍは０以上の整数）度離間して配置されてもよい。
【００２０】
本発明によれば、第１及び第２のステータコア対の各ステータコア対を構成する一方のステータコアとの電磁結合度が最大のとき、該各ステータコア対を構成する他方のステータコアとロータとの電磁結合度が最小となり、且つ第１のステータコア対の出力電圧の絶対値が最大のとき第２のステータコア対の出力電圧が零となるようなステータコアの配置がより一層容易に実現できるため、軸倍角が大きくなっても低コストで検出精度をより一層向上させることができるようになる。
【００２１】
また本発明に係るレゾルバでは、前記各ステータコア対が有する巻線部材の巻線数が同じであってもよい。
【００２２】
本発明によれば、ステータコアが有する巻線磁芯の巻線数をすべて同一のまま、ステータコアの配置が可能となるため、複雑な巻線作業を不要として、製造工程を簡素化でき、レゾルバの低コスト化を図ることができるようになる。
【００２３】
また本発明に係るレゾルバでは、Ｎが３以上のとき、前記各ステータコア対を構成する各ステータコアのステータコア角度は、前記回転軸回りに（１８０／Ｎ）度であり、且つ各ステータコア対を構成する２つのステータコアは、前記回転軸を中心とする円周に沿って第１の回転方向に１８０度より小さい角度だけ離間して配置されてもよい。
【００２４】
本発明によれば、ステータコアがロータの周囲の一部に偏って配置されるため、製造工程においてロータを組み込む際に、製造工程の制約がなくなり、例えば横方向からロータを挿入させることができるようになる。これにより、製造工程の自由度が高くなり、製造工程の低コスト化を図ることができるようになる。
【００２５】
また本発明に係るレゾルバでは、前記ステータコアは、上面視において、前記回転軸回りのステータコア角度を中心角とする扇形形状から、前記回転軸から所与の半径の円弧部分を切り欠いた形状を有することができる。
【００２６】
本発明によれば、隣接する２つのステータコアをできるだけ近接させて、ロータの回転軸を中心とする円周に沿って配置させることが可能となる。
【００２７】
また本発明に係るレゾルバでは、前記各ステータコア対を構成する各ステータコアは、上部固定子板と、下部固定子板と、前記上部固定子板及び前記下部固定子板を連結し、その外側に励磁巻線及び出力巻線からなる前記巻線部材が巻装される巻線磁芯とを含み、前記上部固定子板及び前記下部固定子板は、磁気間隙を残して、前記ロータの外周領域の一部を両側から挟み込むように設けられていてもよい。
【００２８】
本発明においては、ステータコアの上部固定子板及び下部固定子板の隙間にロータが挿入されるため、ロータの回転により、上面視においてロータとステータコアの重なり合う面積が変化し、ステータ内に形成される磁路を通る磁束が変化して出力信号が変化する。従って、本発明によれば、上記のいずれかの発明による効果に加えて、レゾルバを偏平型の構造にできるため、レゾルバの実装の自由度を高めることができる。
【００２９】
また本発明は、上記のいずれか記載のレゾルバと、前記ステータに対する前記ロータの回転角に応じた前記レゾルバの巻線部材からの出力信号に対応したデジタル信号を出力する変換器とを含む角度検出装置に関係する。
【００３０】
本発明によれば、ロータの軸倍角にかかわらず、低コスト化や検出精度の向上が可能な角度検出装置を提供できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３２】
図１は、本発明に係る実施形態におけるレゾルバの構成例の斜視図を表す。図１では、本実施形態におけるレゾルバのロータの軸倍角が「４」であるものとする。
図２は、本実施形態におけるレゾルバの上面図を表す。図２において、図１と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３３】
本実施形態におけるレゾルバ１０は、ステータ１００と、ステータ１００に対して回転自在に配設されたロータ１６０とを備える。ステータ１００は、非磁性材料からなる支持基板上に所与の間隔（所与の角度間隔）を置いて配置されそれぞれが巻線部材を備える複数のステータコアを有する。本実施形態では、レゾルバ１０は、各ステータコア対が２つのステータコアにより構成される２組のステータコア対（第１及び第２のステータコア対）を有する。支持基板は、図１又は図２に示すように、上面視において、輪状の基板の一部の角度範囲を切り書いた略Ｃ字状の形状を有するが、輪状の基板であってもよい。
【００３４】
ステータ１００を構成するステータコアは、磁性材料からなる。図１では、２相の出力信号を出力するため、ステータ１００は、４つのステータコア１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄを有する。第１相の出力信号は、ステータコア１６２ａ、１６２ｃを用いて出力され、第２相の出力信号は、ステータコア１６２ｂ、１６２ｄを用いて出力される。
【００３５】
ロータ１６０は、磁性材料からなり、上面視においてその外形輪郭線の径が周期的に変化する形状を有し、図示しない回転軸回りに回転する。図１では、軸倍角が「４」であるため、上面視においてロータ１６０の外形輪郭線の径の変化が４周期となる形状を有している。
【００３６】
ステータ１００は、輪状又は図１に示すように略Ｃ字状の支持体２００を有し、支持体２００にステータコア１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄが固定される。本実施形態におけるステータコアの巻線部材は、ステータコアを構成する巻線磁芯の外側に巻装されるシート状のコイル部であり、ステータコア１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄのコイル部１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄが支持基板１８０上に形成される。
【００３７】
レゾルバ１０では、支持体２００が、支持基板１８０を支持する。支持基板１８０は、渦巻き状の導電層が各ステータコアの巻線磁芯に巻回されるように形成されたコイル部を有する基板が複数積層された多層基板である。そして、各層のコイル部が、スルーホールを介して電気的に接続される。巻線部材は、励磁巻線用のコイル部と、出力巻線用のコイル部とを含む。こうすることで、励磁巻線の巻線数や出力巻線の巻線数を積層させる基板の数で調整することができ、巻線比を容易に調整することができるようになる。
【００３８】
なお、支持基板１８０は、図１又は図２に示すように、上面視において、所与の角度範囲を切り欠いた略Ｃ字状の形状を有していることが望ましい。こうすることで、レゾルバ１０の製造工程においてロータ１６０を組み込む際に、製造工程の制約がなくなり、例えば横方向からロータ１６０を挿入させることができるようになる。これにより、製造工程の自由度が高くなり、製造工程の低コスト化を図ることができるようになる。
【００３９】
また、レゾルバ１０は、取り付け孔２２０により図示しない固定板に固定され、レゾルバ１０を搭載する装置に取り付け可能に構成されている。ここで、取り付け孔２２０は、ロータ１６０の回転軸を中心とする半径方向よりも円周方向に長くなるように設けられている。これにより、取り付け孔２２０を通して固定板に固定する際に、ロータ１６０の円周方向にレゾルバ１０を回転させることができ、固定板へのレゾルバ１０の固定位置を円周方向に微調整できるようになっている。こうすることで、固定板にレゾルバ１０を取り付けた後に、レゾルバ１０の設置角度を調整できるので、レゾルバ１０の取り付け行程を簡素化できる。
【００４０】
以上のように、レゾルバ１０は、ステータ１００及びステータ１００に対して回転可能に設けられたロータ１６０を含み、１相の励磁信号Ｒ１、Ｒ２により励磁された状態で、ステータ１００に対するロータ１６０の回転角度に応じた２相の出力信号Ｓ１〜Ｓ４を出力する。レゾルバ１０からの出力信号Ｓ１〜Ｓ４は、図示しないＲ／Ｄ変換器（広義には変換器）に出力され、Ｒ／Ｄ変換器は、２相の出力信号Ｓ１〜Ｓ４に対応したデジタル信号を生成し、シリアルデータ又はパラレルデータとして出力される。
【００４１】
なお、図１又は図２では、ロータ１６０の軸倍角が「４」であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４２】
図３（ａ）、図３（ｂ）は、本実施形態におけるロータ１６０の上面図の例を表す。図３（ａ）はロータ１６０の軸倍角が「４」である場合の上面図を示し、図３（ｂ）はロータ１６０の軸倍角が「５」である場合の上面図を示す。
【００４３】
このように本実施形態では、上面視において、ロータ１６０の外形輪郭線の径が周期的に変化する。より具体的には、軸倍角が「Ｎ」（Ｎは自然数）である場合に、上面視においてロータ１６０の外形輪郭線の径がＮ周期で変化する。例えば、軸倍角が「４」のとき、図３（ａ）に示すように、上面視においてロータ１６０の外形輪郭線の径が４周期で変化し、ロータ１６０は、径が一定の基準線１６０ａに対して突出する４つの山形部（突出部）を有する。また、例えば、軸倍角が「５」のとき、図３（ｂ）に示すように、上面視においてロータ１６０´の外形輪郭線の径が５周期で変化し、ロータ１６０´は、径が一定の基準線１６０ａ´に対して突出する５つの山形部（突出部）を有する。
【００４４】
なお、軸倍角Ｎは「２」以上であることが望ましい。また、ロータ１６０の外形輪郭線は、ロータ１６０の外周部の山形部の形状がほぼ同じ形状となるように変化することが望ましい。
【００４５】
このようなロータ１６０（１６０´）が、各ステータコアと電磁結合され、図示しない回転軸回りのロータ１６０（１６０´）の回転により、各ステータコアとの間の電磁結合面積（広義には電磁結合度）が変化するようになっている。
【００４６】
図４は、本実施形態におけるステータコアの斜視図を表す。但し、図４では、支持基板１８０を構成する多層基板のうち１層の基板のみを示している。
図５は、図４のステータコアの別の斜視図を表す。図４及び図５では、ステータコア１６２ａの構成例を示すが、ステータコア１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄも同様に構成することができる。
【００４７】
ステータコア１６２ａは、上面視において、ロータ１６０の回転軸回りのステータコア角度を中心角とする扇形形状から、回転軸から所与の半径の円弧部分を切り欠いた形状を有する。こうすることで、隣接するステータコアとの間が電磁気的に遮断されていれば、２つのステータコアをできるだけ近接させて、ロータ１６０の回転軸を中心とする円周に沿って配置させることが可能となる。
【００４８】
ここで、ステータコア１６２ａは、上部固定子板１９６ａ、下部固定子板１９０ａ、巻線磁芯１９４ａを含む。図４では、上部固定子板１９６ａの図示を省略している。巻線磁芯１９４ａは、上部固定子板１９６ａ及び下部固定子板１９０ａを連結し、その外側に励磁巻線及び出力巻線からなる巻線部材が巻装される。図４では、巻線部材は、支持基板１８０に形成されたコイル部１７２ａである。そして、図５に示すように、上部固定子板１９６ａ及び下部固定子板１９０ａの先端部の相対向する内側の面にはそれぞれ突起部１９８ａ、１９２ａが一体的に形成されている。
【００４９】
図６は、図５のＡ−Ａ線断面図を模式的に表す。図６において、図２、図４又は図５と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５０】
図６に示すように、支持体２００が、支持基板１８０を支持し、支持基板１８０は、渦巻き状の導電層が各ステータコアの巻線磁芯に巻回されるように形成されたコイル部を有する基板が複数積層された多層基板である。そして、突起部１９８ａ、１９２ａが対向する空隙に、ロータ１６０が挿入される。即ち、上部固定子板１９６ａ及び下部固定子板１９０ａは、磁気間隙を残して、ロータ１６０の外周領域の一部を両側から挟み込むように設けられている。
【００５１】
図７は、本実施形態におけるレゾルバ１０の励磁巻線の説明図を表す。
図８は、本実施形態におけるレゾルバ１０の出力巻線の説明図を表す。
【００５２】
本実施形態におけるレゾルバ１０では、図７及び図８に示す向きの渦巻き状の導電層からなるコイル部が設けられた基板を複数重ね合わせて実装される。そして、支持基板１８０を構成する多層基板のいずれかの基板に、励磁巻線としてのコイル部や出力巻線としてのコイル部が設けられる。図７及び図８では、多層基板を構成する１つの基板を模式的に表している。
【００５３】
以上のような構成を有する本実施形態によれば、ロータの外形輪郭線の径が周期的に変化する形状を有しており、ステータコアの上部固定子板及び下部固定子板の隙間に挿入されるため、ロータの回転により、上面視においてロータとステータコアの重なり合う面積（電磁結合度）が変化し、ステータ１００内に形成される磁路を通る磁束が変化して出力信号が変化する。従って、各ステータコアの巻線部材の巻線数を変化させる構成が不要となり、各ステータコアの巻線部材の巻線数を一定にすることができるようになる。更に、励磁巻線や出力巻線の巻線比は、支持基板１８０を構成する基板の積層数により調整できる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、回転角度検出装置を偏平型の構造にできるため、回転角度検出装置の実装の自由度を高めることができる。
【００５５】
また、このような構成において、ロータ１６０を回転させることで、ステータ１００内に形成される磁路を通る磁束が突起部１９８ａ、１９２ａに集中して通りやすくなり、磁束の漏洩を少なくすることができる。従って、より一層、回転角度の検出精度を向上させることができるようになる。
【００５６】
以上のような構成を有するレゾルバにおいて、本実施形態では、回転自在に設けられたロータ１６０に対し、ステータ１００のステータコア１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄを軸倍角に応じた位置に配置させる。こうすることで、軸倍角が大きくなったとしても、検出精度を低下させることなく、実装が容易となるようにステータコアを配置させることが可能となる。
【００５７】
より具体的には、ステータ１００が有する第１及び第２のステータコア対は、第１及び第２のステータコア対の各ステータコア対を構成する一方のステータコアとロータ１６０との電磁結合度（電磁結合面積）が最大のとき該各ステータコア対を構成する他方のステータコアとロータ１６０との電磁結合度（電磁結合面積）が最小となり、且つ第１のステータコア対の出力電圧の絶対値が最大のとき第２のステータコア対の出力電圧が零となるようにステータ１００に配置される。そして、ロータ１６０の回転軸回りの回転によりステータ１００を構成するステータコアとロータ１６０との電磁結合面積が変化する。
【００５８】
例えば、第１のステータコア対を図１のステータコア１６２ａ、１６２ｃとし、第２のステータコア対を図１のステータコア１６２ｂ、１６２ｄとすると、第１及び第２のステータコア対は、第１のステータコア対を構成する一方のステータコア（例えばステータコア１６２ａ）とロータ１６０との電磁結合面積が最大のとき該第１のステータコア対を構成する他方のステータコア（例えばステータコア１６２ｃ）とロータ１６０との電磁結合面積が最小となり、第２のステータコア対を構成する一方のステータコア（例えばステータコア１６２ｂ）とロータ１６０との電磁結合面積が最大のとき該第２のステータコア対を構成する他方のステータコア（例えばステータコア１６２ｄ）とロータ１６０との電磁結合面積が最小となり、且つ第１のステータコア対の出力電圧の絶対値が最大のとき第２のステータコア対の出力電圧が零となるようにステータ１００に配置される。
【００５９】
そして、ロータ１６０の回転に応じて、ロータ１６０と各ステータコアとの電磁結合度が変化して、例えば各ステータコア対の出力電圧が正弦波状に変化するように構成する。こうすることで、軸倍角に応じて配置されたステータコアから出力信号を取り出すことができるので、レゾルバ１０の低コスト化を実現できるようになる。また、ステータコアが有する巻線磁芯の巻線数をすべて同一のまま、ステータコアの位置に応じて出力巻線から出力信号を取り出すことができるので、レゾルバ１０のより一層の低コスト化を実現できる。
【００６０】
更に、各巻線磁芯の巻線を、低コストで、巻線状態が一様のシート状のコイル等で実現できるので、レゾルバの低コスト化と高精度な検出精度を容易に実現できるようになる。更にまた、軸倍角が大きくなっても、レゾルバの構造を偏平型の構造にでき、軸倍角にかかわらず低コスト化や検出精度の向上が可能なレゾルバを提供できるようになる。
【００６１】
図９は、本実施形態において軸倍角に応じたステータコアの配置例を表す。図９では、上面視におけるロータと２組のステータコア対との配置を示している。また、図９では、軸倍角が「２」〜「１０」、パラメータｋが「１」、「３」、「５」のときのステータコアの配置例を示しているが、本発明は図９に示すものに限定されるものではない。
図１０は、図９の配置例におけるロータ周期、ステータ配置角度、ステータコア角度の説明図を表す。図１０では、軸倍角が「４」で、パラメータｋが「３」の例を示している。
【００６２】
図９において、軸倍角は、ロータ１６０の外形輪郭線の径の変化周期に対応し、軸倍角を「Ｎ」とすると、図９のロータ周期は、３６０／Ｎである。例えば図９に示すように、軸倍角が「２」のとき、ロータ周期は１８０（＝３６０／２）度となり、軸倍角が「４」のとき、ロータ周期は９０（＝３６０／４）度となり、軸倍角が「８」のとき、ロータ周期は４５（＝３６０／８）度となる。このように、ロータ周期でロータの回転軸２８０回りに、ロータの山形部が形成される。
【００６３】
また、ステータ配置角度は、ロータ１６０の回転軸２８０を中心に、ステータコア対を構成する２つのステータコアが配置される角度α１、α２を表す。図１０において、α１の値はα２の値と等しい。角度α１、α２は、それぞれ回転軸２８０を通るステータコアを二分する半径のなす角ということができる。
【００６４】
ここで、ステータコア配置角度は、（３６０ｋ／２Ｎ）（ｋは２Ｎより小さい奇数）である。即ち、各ステータコア対を構成する２つのステータコアは、ロータ１６０の回転軸２８０を中心とする円周に沿って第１の回転方向に（３６０ｋ／２Ｎ）度離間して配置される。なお、ステータコア配置角度は、１８０度を超えないことが望ましい。
【００６５】
例えば図９に示すように、軸倍角が「４」で、パラメータｋが「３」のとき、各ステータコア対を構成する２つのステータコア（例えばステータコア１６２ａ、１６２ｃ）は、１３５（＝３６０×３／（２×４））度だけ離間して配置される。即ち、ステータコア配置角度が１３５度として、ステータコア１６２ａ、１６２ｃのそれぞれが配置されると共に、ステータコア１６２ｂ、１６２ｄのそれぞれが配置される。
【００６６】
同様に、例えば図９に示すように、軸倍角が「７」で、パラメータｋが「５」のとき、各ステータコア対を構成する２つのステータコア（例えばステータコア１６２ａ、１６２ｃ）は、１２８．５７（≒３６０×５／（２×７））度だけ離間して配置される。即ち、ステータコア配置角度が１２８．５７度として、ステータコア１６２ａ、１６２ｃのそれぞれが配置されると共に、ステータコア１６２ｂ、１６２ｄのそれぞれが配置される。
【００６７】
更に、図９において、ステータコア角度は、各ステータコアの中心角度βを示す。本実施形態では、ステータコアは、上面視においてロータ１６０の回転軸２８０を中心に中心角度βの円弧形状から回転軸２８０側の所与の半径の円弧形状を切り取った形状を有している。
【００６８】
以上のようにロータ１６０の軸倍角に応じてスタータコアを配置することで、第１のステータコア対を構成する一方のステータコア（例えばステータコア１６２ａ）とロータ１６０との電磁結合面積が最大のとき該第１のステータコア対を構成する他方のステータコア（例えばステータコア１６２ｃ）とロータ１６０との電磁結合面積が最小となり、第２のステータコア対を構成する一方のステータコア（例えばステータコア１６２ｂ）とロータ１６０との電磁結合面積が最大のとき該第２のステータコア対を構成する他方のステータコア（例えばステータコア１６２ｄ）とロータ１６０との電磁結合面積が最小となるように、各ステータコアの配置を容易に実現できるようになる。
【００６９】
更に、図９に示すようにステータコアを配置することで、第１のステータコア対の出力電圧の絶対値が最大のとき第２のステータコア対の出力電圧が零となるように、各ステータコアが配置される。
【００７０】
図１１は、各ステータコア対の出力電圧の説明図を表す。図１１において、横軸は、いわゆる電気角であり、縦軸は振幅（電圧）である。
【００７１】
第１のステータコア対が例えばステータコア１６２ａ、１６２ｃにより構成され、第２のステータコア対が例えばステータコア１６２ｂ、１６２ｄにより構成される場合に、２相の出力信号のうち第１相の出力信号は、ステータコア１６２ａ、１６２ｃの出力巻線間の電圧として出力され、第２相の出力信号は、ステータコア１６２ｂ、１６２ｄの出力巻線間の電圧として出力される。第１相の出力信号は、電気角に応じて図１１の波形ＳＩＧ１のように変化し、第２相の出力信号は、電気角に応じて図１１の波形ＳＩＧ２のように変化する。即ち、第１相の出力信号と第２相の出力信号は、９０度だけ位相がずれた信号となり、第１相及び第２相の出力信号の振幅の差に応じて、ステータ１００に対するロータ１６０の回転角度θを検出できるようになっている。そのため、第１相の出力信号と第２相の出力信号との差が大きいほど、より正確に回転角度θを特定できる。
【００７２】
従って、図９に示すようにステータコアを配置することで、図１１に示すように、第１相の出力信号と第２相の出力信号との差が最大値ＭＸとなるように、２相の出力信号を取り出すことができるようになる。これにより、レゾルバ１０の回転角度の検出精度を最大限高めることが可能となる。
【００７３】
より具体的には、電気角が０度、９０度、１８０度、２７０度の出力信号が得られるように、第１及び第２のステータコア対を構成する各対のステータコア１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄが配置される。即ち、本実施形態では、軸倍角によって所望の電気角の出力信号が得られる機械角に対応した位置に、第１及び第２のステータコア対を構成する各対のステータコア１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄが配置される。言い換えれば、上記のステータコア配置角度で、各ステータコア対を構成するステータコアが配置されると共に、第１のステータコア対を構成する１つのステータコアと第２のステータコア対を構成する１つのステータコアとは、ロータ１６０の回転軸２８０を中心とする円周に沿って第１の回転方向に（３６０ｋ／４Ｎ＋（３６０ｍ／Ｎ））（ｋは２Ｎより小さい奇数、ｍは０以上の整数）度離間して配置される。なお、（３６０ｋ／４Ｎ＋（３６０ｍ／Ｎ））は、３６０度を超えない角度である。
【００７４】
例えば、軸倍角が「４」、パラメータｋが「３」のとき、第１のステータコア対（例えばステータコア１６２ａ、１６２ｃ）を構成する１つのステータコア（例えばステータコア１６２ａ）と、第２のステータコア対（例えばステータコア１６２ｂ、１６２ｄ）を構成する１つのステータコア（例えばステータコア１６２ｂ）とが、ロータ１６０の回転軸２８０を中心とする円周に沿って第１の回転方向（時計方向又は反時計方向）に、６７．５（＝３６０×３／（４×４）＋３６０×０／４）度（ｍ＝０）だけ離間して配置される。
【００７５】
また例えば、軸倍角が「８」、パラメータｋが「１」のとき、第１のステータコア対（例えばステータコア１６２ａ、１６２ｃ）を構成する１つのステータコア（例えばステータコア１６２ａ）と、第２のステータコア対（例えばステータコア１６２ｂ、１６２ｄ）を構成する１つのステータコア（例えばステータコア１６２ｂ）とが、ロータ１６０の回転軸２８０を中心とする円周に沿って第１の回転方向に、１１．２５（＝３６０×１／（４×８）＋３６０×０／８）度（ｍ＝０）だけ離間して配置される。
【００７６】
図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）は、図９のパラメータｋの説明図を表す。図１２（ａ）は、縦軸に振幅、横軸に機械角をとり、２相の出力信号の一例を示す。図１２（ｂ）は、縦軸に振幅、横軸に機械角をとり、パラメータｋが「１」のときのステータ配置角度の説明図を示す。図１２（ｃ）は、縦軸に振幅、横軸に機械角をとり、パラメータｋが「３」のときのステータ配置角度の説明図を示す。図１２（ａ）〜図１２（ｃ）では、軸倍角が「４」の場合の例を示しているが、他の軸倍角も同様である。
【００７７】
図１２（ａ）のように２相の出力信号を取り出すために、機械角が「０」度を基準に、ステータコア１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄの配置位置を決定すればよい。例えばパラメータｋが「１」のとき、一方の出力信号の振幅の絶対値が最大で、且つ他方の出力信号が零となるのは、機械角４５度である。従って、機械角が４５度となるように、第１相の出力信号を取り出すためのステータコア対を配置し、その半分である２２．５度を基準に、機械角が４５度となるように第２相の出力信号を取り出すためのステータコア対を配置する。
【００７８】
例えばパラメータｋが「３」のとき、一方の出力信号の振幅の絶対値が最大で、且つ他方の出力信号が零となるのは、機械角１３５度である。従って、機械角が１３５度となるように、第１相の出力信号を取り出すためのステータコア対を配置し、その半分である６７．５度を基準に、機械角が１３５度となるように第２相の出力信号を取り出すためのステータコア対を配置する。
【００７９】
ここで、パラメータｋが偶数であるものとすると、各相の出力が一致してしまい、上述のように回転角度θに応じて出力信号を精度良く検出することができなくなる。従って、パラメータｋは奇数であることが望ましい。このようにパラメータｋは、同様の検出精度が得られる出力信号が取り出せるステータコアの配置位置を決定する要素である。
【００８０】
なお、図１２では、軸倍角が「４」のときのパラメータｋについて説明したが、他の軸倍角であっても、図１２と同様に、パラメータｋはステータコアの配置位置を特定する値となり得る。
【００８１】
また、本実施形態では、軸倍角であるＮが「３」以上のとき、第１及び第２のステータコア対の各ステータコア対を構成する各ステータコアのステータコア角度は、ロータの回転軸を基準に（１８０／Ｎ）度であり、且つ各ステータコア対を構成する２つのステータコアは、ロータの回転軸を中心とする円周に沿って第１の回転方向に１８０度より小さい角度だけ離間して配置されることが望ましい。こうすることで、図９に示すように、ステータコアがロータの周囲の一部に偏って配置されるため、製造工程においてロータを組み込む際に、製造工程の制約がなくなり、例えば横方向からロータを挿入させることができるようになる。これにより、製造工程の自由度が高くなり、製造工程の低コスト化を図ることができるようになる。
【００８２】
図１３は、本実施形態におけるレゾルバの製造工程の一部を模式的に表す。図１３は、軸倍角が「４」、パラメータｋが「３」のロータをレゾルバの横方向から挿入する例を示している。図１３において、図１又は図２と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８３】
図１３に示すように、第１及び第２のステータコア対の各ステータコア対を構成する各ステータコア（１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄ）のステータコア角度は、ロータの回転軸を基準に４５（＝１８０／４）度である。従って、ステータコアがロータの周囲の一部に偏って配置されるため、ロータを横方向から挿入する製造工程を採用できるようになる。
【００８４】
図１４は、本実施形態における他のレゾルバの製造工程の一部を模式的に表す。図１４は、軸倍角が「８」、パラメータｋが「５」のロータをレゾルバの横方向から挿入する例を示している。
【００８５】
図１４に示すように軸倍角が「８」、パラメータｋが「５」の場合、レゾルバは、支持体３１０に固定され第１及び第２のステータコア対を構成するステータコア３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ、３２０ｄを有するステータと、ロータ３００とを有する。このロータ３００は、上面視において外径輪郭線の径が８周期で変化する形状を有し、径が一定の図示しない基準線に対して突出する８つの山形部（突出部）を有する。第１及び第２のステータコア対の各ステータコア対を構成する各ステータコアのステータコア角度は、ロータ３００の回転軸を基準に２２．５（＝１８０／８）度であり、例えばステータコア３２０ａ、３２０ｃにより第１のステータコア対が構成され、ステータコア３２０ｂ、３２０ｄにより第２のステータコア対が構成される。
【００８６】
ステータコア３２０ａの外側には、巻線磁芯の外側に巻装されるシート状のコイル部でコイル部３２２ａが設けられる。ステータコア３２０ｂの外側には、巻線磁芯の外側に巻装されるシート状のコイル部でコイル部３２２ｂが設けられる。ステータコア３２０ｃの外側には、巻線磁芯の外側に巻装されるシート状のコイル部でコイル部３２２ｃが設けられる。ステータコア３２０ｄの外側には、巻線磁芯の外側に巻装されるシート状のコイル部でコイル部３２２ｄが設けられる。
【００８７】
このようなステータコア３２０ａ、３２０ｃ、３２０ｄ、３２０ｄにより構成される第１及び第２のステータコア対は、図９に示すステータコア配置角度だけ離間して各ステータコアが配置されており、例えばステータコア３２０ａ、３２０ｂは、このステータコア配置角度の半分の角度だけ離間して配置されている。
【００８８】
従って、図１４に示すように、第１及び第２のステータコア対の各ステータコア対を構成する各ステータコア（３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ、３２０ｄ）のステータコア角度は、ロータの回転軸を基準に２２．５（＝１８０／８）度である。従って、ステータコアがロータの周囲の一部に偏って配置されるため、ロータを横方向から挿入する製造工程を採用できるようになる。
【００８９】
以上のように、図１３及び図１４に示すように、軸倍角が「Ｎ」のとき、ステータコア角度が（１８０／Ｎ）であり、且つ各ステータコア対を構成する２つのステータコアを、ロータの回転軸を中心とする円周に沿って第１の回転方向に１８０度より小さい角度だけ離間して配置するようにしたので、ロータの回転軸回りの円周の所定角度範囲内ではステータコアが配置されなくなる。これにより、製造工程においてステータコアが邪魔になることなく、ロータを横方向から容易に挿入できるようになる。この結果、製造工程の自由度が高くなり、製造工程の低コスト化を図ることができるようになる。
【００９０】
以上説明したように、本実施形態におけるレゾルバによれば、各ステータコアの巻線部材の巻線数を容易に調整できる上に、各ステータコアの巻線部材の巻線数を一定にすることができ、レゾルバの低コスト化を図ることができる。更に、軸倍角を大きくしても、励磁巻線や出力巻線の実装が容易で、レゾルバの検出精度を高めることができるようになる。
【００９１】
本実施形態におけるレゾルバを有する角度検出装置は、レゾルバからの２相の出力信号に基づいて、回転角度に対応したデジタルデータを出力することができる。
【００９２】
図１５は、本実施形態における角度検出装置の構成例の機能ブロック図を表す。
【００９３】
本実施形態における角度検出装置６００は、上記のレゾルバ１０と、Ｒ／Ｄ変換器（広義には変換器、変換装置）５００とを含む。レゾルバ１０は、ステータ及び該ステータに対して回転可能に設けられたロータとを含み、１相の励磁信号Ｒ１、Ｒ２により励磁された状態で、ステータに対するロータの回転角度に応じた２相の出力信号Ｓ１〜Ｓ４を出力する。Ｒ／Ｄ変換器５００は、レゾルバ１０に対する励磁信号Ｒ１、Ｒ２を生成すると共に、レゾルバ１０からの２相の出力信号Ｓ１〜Ｓ４に対応したデジタル信号を生成し、シリアルデータ又はパラレルデータとして出力する。
【００９４】
図１６は、図１５のＲ／Ｄ変換器５００の機能ブロック図を表す。
【００９５】
Ｒ／Ｄ変換器５００は、差動増幅器ＤＩＦ１、ＤＩＦ２、乗算器ＭＵＬ１〜ＭＵＬ３、加算器ＡＤＤ１、ループフィルタ５０２、バイポーラＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator)５０４、アップダウンカウンタ５０６、読み出し専用メモリ（Read Only Memory）５０８、デジタルアナログ変換器ＤＡＣ１、ＤＡＣ２、出力処理回路５１０、信号発生回路５１２を含む。
【００９６】
信号発生回路５１２は、励磁信号Ｒ１、Ｒ２を生成し、レゾルバ１０に対する励磁信号ＥＲ１−Ｒ２を出力する。次式において、ＶＥは振幅電圧であり、ω０は周波数、ｔは時間である。
【数１】
2009270914.tif 000003
【００９７】
このような励磁信号で例示された状態で、レゾルバ１０は、回転角度θ（ｔ）に応じた２相の出力信号を出力する。２相の出力信号のうち出力信号Ｓ１、Ｓ３の差分ＥＳ１−Ｓ３は、次式のように表される。また、２相の出力信号のうち出力信号Ｓ２、Ｓ４の差分ＥＳ２−Ｓ４は、次式のように表される。次式において、Ｌは変圧比である。
【数２】
2009270914.tif 000004
【００９８】
差動増幅器ＤＩＦ１は、レゾルバ１０からの第１相の出力信号Ｓ１、Ｓ３の差分を増幅し、増幅後の信号ＥＳ１−Ｓ３を出力する。差動増幅器ＤＩＦ２は、レゾルバ１０からの第２相の出力信号Ｓ２、Ｓ４の差分を増幅し、増幅後の信号ＥＳ２−Ｓ４を出力する。
【００９９】
ＲＯＭ５０８には、任意の角度φ（ｔ）に対応するｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号のデジタル値が格納されており、デジタルアナログ変換器ＤＡＣ１は、角度φ（ｔ）に対応するｓｉｎ信号のアナログ値を出力し、デジタルアナログ変換器ＤＡＣ２は、角度φ（ｔ）に対応するｃｏｓ信号のアナログ値を出力する。従って、乗算器ＭＵＬ１、ＭＵＬ２は、それぞれ次式のような信号Ｖ１、Ｖ２を出力する。
【数３】
2009270914.tif 000005
【０１００】
そして、加算器ＡＤＤ１は、乗算器ＭＵＬ１、ＭＵＬ２により生成された信号Ｖ１、Ｖ２を用いて、信号Ｖ３（＝Ｖ１−Ｖ２）を生成する。その結果、加算器ＡＤＤ１は、次式のような信号Ｖ３を出力する。次式において、「ｓｉｎω０ｔ」を「−ｃｏｓ（ω０ｔ＋π／２）」に変換している。
【数４】
2009270914.tif 000006
【０１０１】
次に、信号Ｖ３は、乗算器ＭＵＬ３を用いて同期検波を行う。同期検波は、信号発生回路５１２によって生成されたｃｏｓ（ω０ｔ＋π／２）を信号Ｖ３に乗算することで得られる信号Ｖ４を生成する。信号Ｖ４は、次式のように表される。
【数５】
2009270914.tif 000007
【０１０２】
ループフィルタ５０２は、信号Ｖ４の高周波成分をカットした信号Ｖ５を出力する。これにより、信号Ｖ５は、上式においてｃｏｓ項が高周波成分としてカットされた結果、次式のようになる。
【数６】
2009270914.tif 000008
【０１０３】
バイポーラＶＣＯ５０４は、ループフィルタ５０２の出力信号である信号Ｖ５の絶対値に比例した周波数を有するパルス信号と、信号Ｖ５の極性に対応した極性信号を出力する。アップダウンカウンタ５０６は、バイポーラＶＣＯ５０４からの極性信号が正極性を示しているときパルス信号のアクティブ期間にアップカウントを行い、バイポーラＶＣＯ５０４からの極性信号が負極性を示しているときパルス信号のアクティブ期間にダウンカウントを行う。このアップダウンカウンタ５０６のカウント値は、角度φ（ｔ）のデジタル値となる。
【０１０４】
上述のようにＲＯＭ５０８は、角度φ（ｔ）に応じたｓｉｎ信号のデジタル値とｃｏｓ信号のデジタル値を出力する。このように角度φ（ｔ）がθ（ｔ）に応じて変化することを利用して、出力処理回路５１０は、角度φ（ｔ）のデジタル値（デジタル信号）をシリアルクロックＳＣＫに同期したシリアルデータとして出力したり、パラレルデータとして出力したりする。
【０１０５】
以上のように、Ｒ／Ｄ変換器５００の出力値であるシリアルデータ又はパラレルデータが、後段の処理回路に出力され、この処理回路は、レゾルバ１０からのシリアルデータ又はパラレルデータに対応した処理を実行することで、ステータに対するロータの回転角度に応じた処理を実現できるようになる。
【０１０６】
なお、Ｒ／Ｄ変換器５００の構成及び処理の内容に、本発明が限定されるものではない。本発明に係るＲ／Ｄ変換器は、レゾルバ１０からの信号をデジタル信号（デジタル値）に変換するものであればよい。
【０１０７】
なお、上記の実施形態では、ｍが「０」であるものとして２つのステータコアを近接させる例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０８】
図１７は、本実施形態の変形例における軸倍角に応じたステータコアの配置例を表す。図１７では、図９と同様に、上面視におけるロータと２組のステータコア対との配置を示している。また、図１７では、軸倍角が「２」〜「１０」、パラメータｋが「１」、「３」、「５」のときのステータコアの配置例を示しているが、本発明は図１７に示すものに限定されるものではない。
【０１０９】
図１７に示す本変形例における配置例が、図９に示す本実施形態における配置例と異なる点は、パラメータｋが「１」で且つ軸倍角Ｎが「３」〜「１０」における第１及び第２のステータコア対の配置である。即ち、本変形例では、第１及び第２のステータコア対のうち例えば第２のステータコア対を、ロータの回転軸回りの第１の回転方向に３６０／Ｎ度だけシフトして配置している。
【０１１０】
例えば、パラメータｋが「１」で、軸倍角Ｎが「３」のとき、第１及び第２のステータコア対のうち第２のステータコア対を、ロータの回転軸回りの第１の回転方向に、１２０度（＝３６０／３）度だけシフトして配置している。これにより、第１のステータコア対を構成する１つのステータコアと第２のステータコア対を構成する１つのステータコアとが、ロータ１６０の回転軸２８０を中心とする円周に沿って第１の回転方向に１５０（＝３６０×１／（４×３）＋（３６０×１／３））度（ｍ＝１）離間するように配置している。
【０１１１】
また、例えば、パラメータｋが「１」で、軸倍角Ｎが「４」のとき、第１及び第２のステータコア対のうち第２のステータコア対を、ロータの回転軸回りの第１の回転方向に、９０度（＝３６０／４）度だけシフトして配置している。これにより、第１のステータコア対を構成する１つのステータコアと第２のステータコア対を構成する１つのステータコアとが、ロータ１６０の回転軸２８０を中心とする円周に沿って第１の回転方向に１１２．５（＝３６０×１／（４×４）＋（３６０×１／４））度（ｍ＝１）離間するように配置している。
【０１１２】
更に、例えば、パラメータｋが「１」で、軸倍角Ｎが「８」のとき、第１及び第２のステータコア対のうち第２のステータコア対を、ロータの回転軸回りの第１の回転方向に、４５度（＝３６０／８）度だけシフトして配置している。これにより、第１のステータコア対を構成する１つのステータコアと第２のステータコア対を構成する１つのステータコアとが、ロータ１６０の回転軸２８０を中心とする円周に沿って第１の回転方向に５６．２５（＝３６０×１／（４×８）＋（３６０×１／８））度（ｍ＝１）離間するように配置している。
【０１１３】
即ち、第１のステータコア対を構成する１つのステータコアと第２のステータコア対を構成する１つのステータコアとが、ロータ１６０の回転軸２８０を中心とする円周に沿って第１の回転方向に（３６０ｋ／４Ｎ＋（３６０×１／Ｎ））度（ｍ＝１）離間するように配置している。
【０１１４】
この結果、シフトして配置された第２のステータコア対は、ロータのシフト前の山形部の隣の山形部において同じ電磁結合面積で電磁的に結合される。従って、第１のステータコア対を構成する一方のステータコア（例えばステータコア１６２ａ）とロータ１６０との電磁結合面積が最大のとき該第１のステータコア対を構成する他方のステータコア（例えばステータコア１６２ｃ）とロータ１６０との電磁結合面積が最小となり、第２のステータコア対を構成する一方のステータコア（例えばステータコア１６２ｂ）とロータ１６０との電磁結合面積が最大のとき該第２のステータコア対を構成する他方のステータコア（例えばステータコア１６２ｄ）とロータ１６０との電磁結合面積が最小となるように、各ステータコアの配置が実現される。
【０１１５】
図９では、２つのステータコアが近接することにより各ステータコアの巻線を形成することが難しくなる場合があるものに対し、本変形例では、本実施形態の効果に加えて、各ステータコアの巻線の形成を容易にできるという効果を得ることができるようになる。
【０１１６】
なお、本変形例では、ｍが「１」の例について説明したが、ｍが「２」以上の値でも同様である。レゾルバの製造工程の自由度、ステータコアの巻線部材の取り付けのしやすさ、第１及び第２のステータコア対を構成する各ステータコアの配置状況等に応じて、ｍの値を適宜選択すればよい。
【０１１７】
以上、本発明に係るレゾルバ、角度検出装置を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【０１１８】
（１）上記の実施形態又はその変形例では、回転角度検出装置を構成するレゾルバが、１相励磁２相出力型であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記の実施形態における回転角度検出装置を構成するレゾルバが、励磁信号が２相以外の相を有する信号であったり、出力信号が２相以外の相を有する信号であってもよい。
【０１１９】
（２）上記の実施形態又はその変形例におけるレゾルバが、ロータの両面をステータコアで挟み込み、ロータの回転により上面視においてステータコアとロータとが重なり合う面積が変化するようにし、この面積の変化に応じて出力信号が変化するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ロータの回転により、ロータの表面とステータの表面との間の隙間が変化するようにし、この隙間の変化に応じて出力信号が変化するレゾルバにも本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明に係る実施形態におけるレゾルバの構成例の斜視図。
【図２】本実施形態におけるレゾルバの上面図。
【図３】図３（ａ）、図３（ｂ）は本実施形態におけるロータの上面図の例を示す図。
【図４】本実施形態におけるステータコアの斜視図。
【図５】図４のステータコアの別の斜視図。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面を模式的に示す図。
【図７】本実施形態におけるレゾルバの励磁巻線の説明図。
【図８】本実施形態におけるレゾルバの出力巻線の説明図
【図９】本実施形態において軸倍角に応じたステータコアの配置例を表す説明図。
【図１０】図９の配置例におけるロータ周期、ステータ配置角度、ステータコア角度の説明図。
【図１１】各ステータコア対の出力電圧の説明図。
【図１２】図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）は図９のパラメータｋの説明図。
【図１３】本実施形態におけるレゾルバの製造工程の一部を模式的に示す図。
【図１４】本実施形態における他のレゾルバの製造工程の一部を模式的に示す図。
【図１５】本実施形態における角度検出装置の構成例の機能ブロック図。
【図１６】図１５のＲ／Ｄ変換器の機能ブロック図。
【図１７】本実施形態の変形例における軸倍角に応じたステータコアの配置例を表す説明図。
【図１８】図１８（ａ）は従来のレゾルバの構造を示す図。図１８（ｂ）は従来のレゾルバからの出力電圧を示す図。
【図１９】図１９（ａ）は従来のレゾルバの構造を示す図。図１９（ｂ）は従来のレゾルバの各スロットにおける巻線構造を説明するために示す図。
【符号の説明】
【０１２１】
１０…レゾルバ、  １００…ステータ、  １６０，１６０´，３００…ロータ、
１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｄ，３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ，３２０ｄ…ステータコア、
１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１７２ｄ，３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃ，３２２ｄ…コイル部、
１８０…支持基板、  １９０ａ…下部固定子板、  １９２ａ，１９８ａ…突起部、
１９４ａ…巻線磁芯、  １９６ａ…上部固定子板、  ２００，３１０…支持体、
２２０…取り付け孔、  ５００…Ｒ／Ｄ変換器、  ５０２…ループフィルタ、
５０４…バイポーラＶＣＯ、  ５０６…アップダウンカウンタ、  ５０８…ＲＯＭ、
５１０…出力処理回路、  ５１２…信号発生回路、  ６００…角度検出装置、
ＡＤＤ１…加算器、  ＤＡＣ１，ＤＡＣ２…デジタルアナログ変換器、
ＤＩＦ１，ＤＩＦ２…差動増幅器、  ＭＵＬ１，ＭＵＬ２，ＭＵＬ３…乗算器
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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