JP2010217111A - バリアブルリラクタンス型角度検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】出力精度を向上させつつも容易に製造することが可能なバリアブルリラクタンス型角度検出器を提供する。
【解決手段】余弦相出力巻線は、各余弦相出力コイル２５における誘起電圧２５ｅの分布が周方向において正弦波状となるように構成される仮想巻線状態から、誘起電圧２５ｅの和が余弦相出力電圧と同周期となる組み合わせの余弦相出力コイル２５を省略した態様で巻回される。
【選択図】図２

Description

本発明は、バリアブルリラクタンス型角度検出器に関するものである。

従来、バリアブルリラクタンス型角度検出器は、例えば特許文献１に示すように、周方向に配設された複数の歯部に対して励磁巻線と２相の出力巻線（正弦相出力巻線及び余弦相出力巻線）とが巻回されてなる固定子と、固定子の歯部と径方向に対向するとともに該固定子とのギャップパーミアンスが自身の回転角度に応じて正弦波状に変化する形状の回転子とを備えている。各相の出力巻線は、各歯部に集中巻きされて出力コイルを構成している。各出力コイルには、回転子の回転にて生じる磁束変化により誘起電圧が発生し、各相における出力コイルの誘起電圧の総和が、各相の出力巻線の出力電圧としてそれぞれ得られる。そして、回転子の回転に応じて正弦波状に変化する各相の出力巻線からの出力電圧に基づき回転子の回転角度が検出可能となっている。

また、特許文献１に示すバリアブルリラクタンス型角度検出器では、各相の出力巻線は、各出力コイルにおける誘起電圧の分布が周方向において正弦波状となるように構成されているため、各相の出力電圧に含まれる低次から高次にわたる高周波次数を低減させることが可能となり、出力精度を向上させることが可能となっている。

特許第３１８２４９３号公報

しかしながら、上記特許文献１のようなバリアブルリラクタンス型角度検出器では、各相の出力コイルが略全ての歯部に巻装されているため、出力コイルを巻回する際の位置決め工程等が多く、製造が煩雑であった。また、製造を簡素化することで出力精度が低下してしまっては意味がないことから、この点において改善が求められていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、出力精度に与える影響を抑えつつも容易に製造することが可能なバリアブルリラクタンス型角度検出器を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、周方向に配設された複数の歯部に対して所定の態様で励磁巻線と複数相の出力巻線とが巻回されてなる固定子と、前記固定子の歯部と径方向に対向するとともに該固定子とのギャップパーミアンスが自身の回転角度に応じて正弦波状に変化する形状の回転子とを備え、前記回転子の回転に応じて正弦波状に変化する前記各相の出力巻線からの出力電圧に基づき前記回転子の回転角度を検出するバリアブルリラクタンス型角度検出器であって、前記各相の出力巻線は、前記歯部に集中巻きされて該歯部に出力コイルを構成し、該各相の出力巻線のうちの少なくとも１つは、その相の前記各出力コイルにおける誘起電圧の分布が周方向において正弦波状となるように構成される仮想巻線状態から、その相の各出力コイルの誘起電圧の総和である前記出力巻線の出力電圧と前記誘起電圧の和が同周期となる組み合わせの前記出力コイルを省略した態様で巻回されたことを特徴とする。

この発明では、余弦相出力電圧の位相がずれることなく回転子の回転角度を検出可能としながらも、出力コイルの個数を減らすことが可能となるため、出力精度に与える影響を抑えつつも容易に製造することが可能となる。また、出力コイルを減らすことにより出力コイルの巻数の計算値と整数化した実際の巻数との差から生じる出力電圧の誤差が低減され、その結果、出力精度を向上させることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバリアブルリラクタンス型角度検出器において、前記各相の出力巻線は、前記出力電圧の振幅が各相で同等となるように前記出力コイルの巻数の増減によって調整されたことを特徴とする。

この発明では、出力コイルの巻数の増減によって各相の出力電圧が互いに等しく調整されるため、出力精度を向上させることが可能となる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のバリアブルリラクタンス型角度検出器において、一部の前記出力コイルを省略する相における前記出力コイルの巻数に対し、前記各相の出力巻線のうち最大出力のものの出力電圧の最大振幅と前記出力コイルを省略した相における前記出力巻線の出力電圧の最大振幅との比率を掛け合わせることで、前記各相の出力電圧の振幅が互いに等しく調整されたことを特徴とする。

この発明では、各相の出力電圧を不要に低下させることなく、その各相の出力電圧の振幅を互いに等しく調整することが可能となる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバリアブルリラクタンス型角度検出器において、前記仮想巻線状態において前記誘起電圧の和が前記出力巻線の出力電圧と同周期となる前記出力コイルの組み合わせのうち、巻数が最小のものを省略したことを特徴とする。

この発明では、巻数の計算値（理論値）とその計算値を整数化した実際の巻数との差の割合が大きくなってしまう最小巻数の出力コイルの組み合わせを省略することで、より高い出力精度を得ることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバリアブルリラクタンス型角度検出器において、前記励磁巻線は、１相であり、周方向に隣り合う前記歯部毎に巻き方向を変えて連続して集中巻きされ、前記出力巻線は、正弦相及び余弦相の２相で構成されたことを特徴とする。

この発明では、励磁巻線が１相、出力巻線が２相で構成されたバリアブルリラクタンス型角度検出器において、出力精度を向上させつつも容易に製造することが可能となる。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のバリアブルリラクタンス型角度検出器において、前記回転子は、軸倍角が７Ｘに設定され、前記歯部は１０個設けられ、前記余弦相において、前記誘起電圧の和が前記出力巻線の出力電圧と同周期となる前記出力コイルの組み合わせのうち、巻数が最小である２つの前記出力コイルを省略したことを特徴とする。

この発明では、余弦相において、誘起電圧の和が前記出力巻線の出力電圧と同周期となる出力コイルの組み合わせのうち、巻数が最小である２つの出力コイルが省略されるため、出力精度を好適に向上させることが可能となる。また、省略する出力コイルが２つと少ないため、省略した分の出力を補うべく省略するコイル以外の出力コイルの巻数の増やす場合に、その増加量を少なく抑えることができ、装置の大型化を抑制することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項５に記載のバリアブルリラクタンス型角度検出器において、前記回転子は、軸倍角が７Ｘに設定され、前記歯部は１０個設けられ、前記余弦相において、前記誘起電圧の和が前記出力巻線の出力電圧と同周期となる前記出力コイルの組み合わせのうち、巻数が最小である４つの前記出力コイルを省略したことを特徴とする。

この発明では、余弦相において、誘起電圧の和が前記出力巻線の出力電圧と同周期となる出力コイルの組み合わせのうち、巻数が最小である４つの出力コイルが省略されるため、出力精度を好適に向上させることが可能となる。

従って、上記記載の発明によれば、出力精度に与える影響を抑えつつも容易に製造することが可能となる。

本実施形態のバリアブルリラクタンス型角度検出器の概略構成図。 本実施形態のバリアブルリラクタンス型角度検出器の巻線態様を示す説明図。 余弦相出力巻線の仮想巻線状態を示す説明図。 余弦相出力巻線の仮想巻線状態における各歯部におけるコイルの巻数を示す説明図。 各歯部におけるコイルの巻数を示す説明図。 別例のバリアブルリラクタンス型角度検出器の巻線態様を示す説明図。 別例のバリアブルリラクタンス型角度検出器の巻線態様を示す説明図。 別例のバリアブルリラクタンス型角度検出器の巻線態様を示す説明図。 別例のバリアブルリラクタンス型角度検出器の巻線態様を示す説明図。 別例のバリアブルリラクタンス型角度検出器の巻線態様を示す説明図。 別例のバリアブルリラクタンス型角度検出器の巻線態様を示す説明図。 別例のバリアブルリラクタンス型角度検出器の巻線態様を示す説明図。 別例のバリアブルリラクタンス型角度検出器の巻線態様を示す説明図。 別例のバリアブルリラクタンス型角度検出器の巻線態様を示す説明図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のバリアブルリラクタンス型角度検出器は、環状の固定子１１と、該固定子１１の内周側に回転可能に設けられた回転子１２とから構成されている。

回転子１２は、その中心に形成された取付孔１２ａに例えばモータの回転軸が圧入され、該モータの回転軸と一体回転可能となっている。回転子１２は、その外周面において周方向に順次設けられた凹凸により、固定子１１とのギャップパーミアンスが該回転子１２の回転角度θに応じて正弦波状に変化する形状をなしている。本実施形態では、回転子１２は外周面の凸部分が７個形成されており、回転子１２を１回転させたときに７周期分の信号出力が得られる（所謂、軸倍角が７Ｘとなる）ように設定されている。

固定子１１は、固定子コア２１の円環状部２２から径方向内側に突出する１０個の歯部（ティース）を周方向等間隔に有している。これらの歯部を周方向に順次、第１の歯部１〜第１０の歯部１０とし、図２では、第１の歯部１〜第１０の歯部１０とそれぞれ対応づけた１〜１０の番号（ティースＮｏ．）を付している。

各歯部１〜１０には、１相の励磁コイル（励磁巻線）２３と２相の出力コイル（正弦相出力コイル２４及び余弦相出力コイル２５）とが所定の態様で巻回されている。
励磁コイル２３は、１本の導線が各歯部１〜１０に連続して集中巻きされて構成されている。つまり、各励磁コイル２３は、隣り合うもの同士で渡り線（図示略）により繋がっている。励磁コイル２３は、奇数番号の歯部１，３，５，７，９にはそれぞれ正極性となるように正巻きされるとともに、偶数番号の歯部２，４，６，８，１０にはそれぞれ負極性となるように逆巻きされている（図２参照）。即ち、励磁コイル２３は、周方向に隣り合うもの同士が異極性となるように巻回されている。また、各励磁コイル２３の巻数は、全て等しく構成されている。

正弦相出力コイル２４は、１本の正弦相出力巻線２４Ａが第２の歯部２〜第５の歯部５、及び第７の歯部７〜第１０の歯部１０に連続して集中巻きされて構成されており、合計で８個設けられている。詳述すると、正弦相出力巻線２４Ａは、図２に示すように、各正弦相出力コイル２４にて生じる誘起電圧２４ｅの分布が、出力すべき正弦相出力電圧Ｅ１の波形に倣うように巻回されている。即ち、各正弦相出力コイル２４の巻数は、正弦相出力電圧Ｅ１の波形に則した値に設定されている。

本実施形態では、正弦相出力電圧Ｅ１の振幅（最大振幅）に対応する巻数を１５０［Ｔ（回）］として、各歯部１〜１０に巻回する正弦相出力コイル２４の巻数をそれぞれ算出し、その各計算値の小数点以下を四捨五入する。その四捨五入した各値は、図４の整数化の正弦相の欄に示すように、第１及び第６の歯部１，６では０［Ｔ］（つまり巻かない）、第２及び第５の歯部２，５では−１４３［Ｔ］、第３及び第４の歯部３，４では８８［Ｔ］、第７及び第１０の歯部７，１０では１４３［Ｔ］、第８及び第９の歯部８，９では−８８［Ｔ］となる。

ここで、励磁コイル２３が正極性に巻回された歯部（奇数番号の歯部１，３，５，７，９）では、正弦相出力コイル２４の極性はそのままの極性で出力され、励磁コイル２３が負極性の歯部（偶数番号の歯部２，４，６，８，１０）では、正弦相出力コイル２４の極性は反転して出力されるため、この特性を考慮して、偶数番号の歯部２，４，６，８，１０に巻回される正弦相出力巻線２４Ａの巻回方向を反転させる（図２参照）。これにより、正弦相出力コイル２４の実際の巻数は、第２の歯部２では１４３［Ｔ］（正巻きで１４３回）、第４の歯部４では−８８［Ｔ］（逆巻きで８８回）、第８の歯部８では８８［Ｔ］、そして、第１０の歯部１０では−１４３［Ｔ］と設定される。奇数番号の歯部１，３，５，７，９の正弦相出力コイル２４では、四捨五入した値がそのまま実際の巻数となる。

各正弦相出力コイル２４が上記したような巻数で巻回されることで、その各正弦相出力コイル２４に生じる誘起電圧２４ｅの分布が周方向に正弦波状となる（図２参照）。そして、正弦相出力巻線２４Ａでは、回転子１２が回転すると、各正弦相出力コイル２４にて生じる誘起電圧２４ｅの総和である正弦波状の正弦相出力電圧Ｅ１が得られるようになっている。

余弦相出力コイル２５は、図１に示すように、１本の余弦相出力巻線２５Ａが第１の歯部１、第３の歯部３、第４の歯部４及び第６の歯部６〜第１０の歯部１０に連続して集中巻きされて構成されており、合計で８個設けられている。この余弦相出力巻線２５Ａは、余弦相出力コイル２５が第１の歯部１〜第１０の歯部１０にそれぞれ巻装される仮想巻線状態（図３参照）から、第２及び第５の歯部２，５に巻回された余弦相出力コイル２５を省略した態様（図２参照）で巻回されている。

図３及び図４に示すように、仮想巻線状態における余弦相出力巻線２５Ａは、第１の歯部１〜第１０の歯部１０にそれぞれ巻回された余弦相出力コイル２５の誘起電圧２５ｅの分布が、出力すべき余弦相出力電圧Ｅ２に倣うように巻回されている。即ち、各余弦相出力コイル２５の巻数は、余弦相出力電圧Ｅ２に則した値に設定されている。

本実施形態では、余弦相出力電圧Ｅ２の振幅（最大振幅）に対応する巻数を、上記正弦相の場合と同様に１５０［Ｔ］として、各余弦相出力コイル２５の巻数を算出し、その各計算値の小数点以下を四捨五入する。その四捨五入した各値は、図４の整数化の余弦相の欄に示すように、第１の歯部１では１５０［Ｔ］、第２及び第１０の歯部２，１０では−４６［Ｔ］、第３及び第９の歯部３，９では−１２１［Ｔ］、第４及び第８の歯部４，８では１２１［Ｔ］、第５及び第７の歯部５，７では４６［Ｔ］、そして、第６の歯部６では−１５０［Ｔ］となる。

ここで、上記正弦相の場合と同様に、励磁コイル２３が負極性の歯部（偶数番号の歯部２，４，６，８，１０）では、余弦相出力コイル２５の極性は反転して出力されるため、この特性を考慮して、偶数番号の歯部２，４，６，８，１０に巻回される余弦相出力コイル２５の巻回方向を反転させる（図３参照）。これにより、仮想巻線状態における各余弦相出力コイル２５の巻数は、第２及び第１０の歯部２，１０では４６［Ｔ］（正巻きで４６回）、第４及び第８の歯部４，８では−１２１［Ｔ］（逆巻きで１２１回）、そして、第６の歯部６では１５０［Ｔ］と設定される。尚、奇数番号の歯部１，３，５，７，９の余弦相出力コイル２５では、四捨五入した値がそのまま巻数となる。

仮想巻線状態では、上記したような巻数で各余弦相出力コイル２５が巻回されることで、その各余弦相出力コイル２５に生じる誘起電圧２５ｅの分布が周方向に余弦波状となる。そして、各余弦相出力コイル２５の誘起電圧２５ｅの総和が余弦相出力電圧（理想出力電圧）となる。この仮想巻線状態の余弦相出力電圧の振幅は、前記正弦相出力電圧Ｅ１の振幅と等しく設定されている。

本実施形態の余弦相出力巻線２５Ａの巻線態様は、上記した仮想巻線状態から、余弦相出力電圧が０となるときにギャップパーミアンスが同一であり、巻数が同一で、且つ出力する誘起電圧２５ｅの位相が反転している余弦相出力コイル２５のペアを１組だけ省略したものである。このペアの条件は、即ち、誘起電圧２５ｅの和が余弦相出力電圧と同周期となる余弦相出力コイル２５のペアである。本実施形態では、第１及び第６の歯部１，６の各余弦相出力コイル２５、第２及び第５の歯部２，５の各余弦相出力コイル２５、第３及び第４の歯部３，４の各余弦相出力コイル２５、第７及び第１０の歯部７，１０の各余弦相出力コイル２５、及び第８及び第９の歯部８，９の各余弦相出力コイル２５が、それぞれ上記条件に合うペアとなっている。これらペアの余弦相出力コイル２５同士の誘起電圧２５ｅを足し合わせた波形は、それぞれ余弦相出力電圧と同周期であるため、これらのペアのいずれを省略しても、余弦相出力電圧の位相がずれないようになっている。

上記した余弦相出力コイル２５のペアの内、巻数が最小のペア（即ち、第２及び第５の歯部２，５の余弦相出力コイル２５のペア、又は第７及び第１０の歯部７，１０の余弦相出力コイル２５のペア）を省略する。本実施形態では、第２及び第５の歯部２，５の余弦相出力コイル２５のペアのみを省略している。巻数が比較的少ない余弦相出力コイル２５では、図４に示すように、巻数の計算値に対するその計算値と整数化した値との差（絶対値）の割合が他と比較して大きくなっており、この差の割合が大きい程、その余弦相出力コイル２５の出力精度が低くなる。このため、本実施形態のように、仮想巻線状態において巻数が最小となる余弦相出力コイル２５のペアを省略することで、余弦相出力電圧Ｅ２の出力精度が向上するようになっている。

そして、省略した余弦相出力コイル２５の分の出力を補うべく、省略しない余弦相出力コイル２５の巻数をそれぞれプラスして、実際に得られる余弦相出力電圧Ｅ２の振幅が前記正弦相出力電圧Ｅ１の振幅と等しくなるように調整する。この際、正弦相出力電圧Ｅ１の振幅と余弦相出力コイル２５を省略した後の余弦相出力電圧の振幅との比率（本実施形態では、１．０４倍）を算出し、その比率を省略しない余弦相出力コイル２５の巻数（図４参照）にそれぞれ掛け合わせる。この調整によって、余弦相出力コイル２５の巻数（実際の巻数）は、第１及び第６の歯部１，６で１５６［Ｔ］、第３、第４、第８及び第９の歯部３，４，８，９で−１２６［Ｔ］（逆巻きで１２６回）、第７及び第１０の歯部７，１０で４８［Ｔ］に設定される（図５参照）。このように省略しない余弦相出力コイル２５の巻数をそれぞれ巻き増し調整すると、その余弦相出力コイル２５における巻数の計算値に対するその計算値と整数化した値との差（絶対値）の割合が小さくなり、余弦相出力電圧Ｅ２の出力精度が更に向上するようになっている。尚、図２では、余弦相出力コイル２５の巻き増し部分２５ｂを誇張して示している。

また、仮想巻線状態における各余弦相出力コイル２５の巻数（絶対値）の総和は、９６８［Ｔ］であり、コイル省略及び巻き増し調整を行った後の各余弦相出力コイル２５の巻数（絶対値）の総和は、９１２［Ｔ］である。即ち、本実施形態では、仮想巻線状態の場合と同等な大きさの余弦相出力電圧Ｅ２を出力可能としながらも、仮想巻線状態に比べて余弦相出力コイル２５の総巻数を減らすことが可能となっている。

各歯部１〜１０において励磁コイル２３、正弦相出力コイル２４及び余弦相出力コイル２５は、それぞれ層状に巻回されている。即ち、第１及び第６の歯部１，６にはそれぞれ、励磁コイル２３と余弦相出力コイル２５の２層が巻回され、第２及び第５の歯部２，５にはそれぞれ、励磁コイル２３と正弦相出力コイル２４の２層が巻回され、その他の歯部３，４，７，８，９，１０にはそれぞれ、励磁コイル２３、正弦相出力コイル２４及び余弦相出力コイル２５の３層が巻回されている。そして、各コイル２３〜２５の層間は、そのコイル２３〜２５を構成する導線（励磁巻線、正弦相出力巻線２４Ａ及び余弦相出力巻線２５Ａ）の表皮に施されたエナメル層によって電気的に絶縁されている。本実施形態では、上記のように第２及び第５の歯部２，５に余弦相出力コイル２５を巻回しない構成であるため、３層のコイルが巻回される歯部が減って、２層のコイルが巻回される歯部が２つから４つに増加している。これにより、各コイル２３〜２５の層間の絶縁信頼度が向上するようになっている。

このようなバリアブルリラクタンス型角度検出器では、回転子１２が回転すると、ギャップパーミアンスの変化によって各歯部１〜１０に磁束変化が生じ、各正弦相出力コイル２４及び各余弦相出力コイル２５に誘起電圧２５ｅが生じる。そして、各正弦相出力コイル２４の誘起電圧２４ｅの総和である正弦相出力電圧Ｅ１、及び各余弦相出力コイル２５の誘起電圧２５ｅの総和である余弦相出力電圧Ｅ２に基づき回転子１２の回転角度θを検出可能となっている。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態では、余弦相出力巻線２５Ａは、各余弦相出力コイル２５における誘起電圧２５ｅの分布が周方向において余弦波状となるように構成される仮想巻線状態から、誘起電圧２５ｅの和が余弦相出力電圧Ｅ２と同周期となる組み合わせの余弦相出力コイル２５を省略した態様で巻回される。このため、余弦相出力電圧Ｅ２の位相がずれることなく回転子１２の回転角度を検出可能としながらも、余弦相出力コイル２５の個数を減らすことが可能となり、出力精度に与える影響を抑えつつも容易に製造することが可能となる。また、余弦相出力コイル２５を減らすことによりその巻数の計算値（理論値）と整数化した実際の巻数との差から生じる余弦相出力電圧Ｅ２の誤差が低減され、その結果、出力精度を向上させることが可能となる。

（２）本実施形態では、正弦相出力電圧Ｅ１及び余弦相出力電圧Ｅ２の振幅が互いに同等となるように余弦相出力コイル２５の巻数の増減によって調整されるため、出力精度を向上させることが可能となる。

（３）本実施形態では、正弦相出力電圧Ｅ１の振幅と余弦相出力コイル２５を省略した後の余弦相出力電圧の振幅との比率（本実施形態では、１．０４倍）を省略しない余弦相出力コイル２５の巻数にそれぞれ掛け合わせることで、正弦相出力電圧Ｅ１と余弦相出力電圧Ｅ２とが互いに等しく調整される。そのため、正弦相出力電圧Ｅ１及び余弦相出力電圧Ｅ２を不要に低下させることなく、その各出力電圧Ｅ１，Ｅ２の振幅を互いに等しく調整することが可能となる。

（４）本実施形態では、仮想巻線状態において誘起電圧２５ｅの和が余弦相出力電圧Ｅ２と同周期となる余弦相出力コイル２５の組み合わせのうち、巻数が最小のもの（第２及び第５の歯部２，５の余弦相出力コイル２５）を省略する構成とした。これにより、巻数の計算値（理論値）とその計算値を整数化した実際の巻数との差の割合が大きくなってしまう最小巻数の余弦相出力コイル２５の組み合わせを省略することで、より高い出力精度を得ることが可能となる。

（５）本実施形態では、励磁コイル２３（励磁巻線）は、１相であり、周方向に隣り合う第１の歯部１〜第１０の歯部１０毎に巻き方向を変えて連続して集中巻きされ、出力巻線は、正弦相出力巻線２４Ａと余弦相出力巻線２５Ａの２相で構成されたバリアブルリラクタンス型角度検出器において、出力精度を向上させつつも容易に製造することが可能となる。

（６）本実施形態では、回転子１２は軸倍角が７Ｘに設定され、第１の歯部１〜第１０の歯部１０の１０個が設けられ、誘起電圧２５ｅの和が余弦相出力電圧Ｅ２と同周期となる余弦相出力コイルの組み合わせであって、巻数が最小である２つの余弦相出力コイル２５（第２及び第５の歯部２，５に巻回された余弦相出力コイル２５）を仮想巻線状態から省略する構成とされるため、出力精度を好適に向上させることが可能となる。また、省略する余弦相出力コイル２５が２つと少ないため、省略した分の出力を補うべく省略しない余弦相出力コイル２５の巻数の増やす場合に、その増加量を少なく抑えることができ、装置の大型化を抑制することができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、第２及び第５の歯部２，５の余弦相出力コイル２５のペアを省略した構成としたが、第７及び第１０の歯部７，１０の余弦相出力コイル２５のペアを省略した構成としても上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、第２及び第５の歯部２，５の余弦相出力コイル２５のペアと、第７及び第１０の歯部７，１０の余弦相出力コイル２５のペアの両方を省略した構成や、その他のペア（第１及び第６の歯部１，６の各余弦相出力コイル２５、第３及び第４の歯部３，４の各余弦相出力コイル２５、及び第８及び第９の歯部８，９の各余弦相出力コイル２５）を省略した構成としてもよい。

・上記実施形態では、仮想巻線状態から一部の余弦相出力コイル２５を省略した構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、一部の正弦相出力コイル２４を仮想巻線状態から省略した構成としてもよく、また、各相において省略する構成としてもよい。

・上記実施形態では、回転子１２の軸倍角を７Ｘ、歯部の個数を１０個としたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば図６〜図１３のように変更してもよい。尚、図６〜図１３においては、正弦相出力巻線２４Ａ及び余弦相出力巻線２５Ａの仮想巻線状態を示している。図６に示すものは、軸倍角が７Ｘ、歯部が８個で構成されている。この場合、誘起電圧２５ｅの和が余弦相出力電圧Ｅ２と同周期となる余弦相出力コイル２５のペア（即ち、余弦相出力電圧Ｅ２が０のときに誘起電圧２５ｅの和が０となる余弦相出力電圧Ｅ２のペアであって、省略可能ペア）は、第１及び第５の歯部の各余弦相出力コイル２５、第２及び第４の歯部の各余弦相出力コイル２５、そして、第６及び第８の歯部の各余弦相出力コイル２５となっている。また、正弦相出力コイル２４の省略可能ペアは、第２及び第８の歯部の各正弦相出力コイル２４、第３及び第７の歯部の各正弦相出力コイル２４、そして、第４及び第６の歯部の各正弦相出力コイル２４となっている。

図７に示すものは、軸倍角が７Ｘ、歯部が１２個で構成されている。この場合、余弦相出力コイル２５の省略可能ペアは、第１及び第７の歯部の各余弦相出力コイル２５、第２及び第６の歯部の各余弦相出力コイル２５、第３及び第５の歯部の各余弦相出力コイル２５、第８及び第１２の歯部の各余弦相出力コイル２５、そして、第９及び第１１の歯部の各余弦相出力コイル２５となっている。また、正弦相出力コイル２４の省略可能ペアは、第２及び第１２の歯部の各正弦相出力コイル２４、第３及び第１１の歯部の各正弦相出力コイル２４、第４及び第１０の歯部の各正弦相出力コイル２４、第５及び第９の歯部の各正弦相出力コイル２４、そして、第６及び第８の歯部の各正弦相出力コイル２４となっている。

図８に示すものは、軸倍角が２Ｘ、歯部が８個で構成されている。この場合、余弦相出力コイル２５の省略可能ペアは、第１及び第５の歯部の余弦相出力コイル２５のいずれかと第３及び第７の歯部の余弦相出力コイル２５のいずれかとの組み合わせ（計４パターン）となっている。また、正弦相出力コイル２４の省略可能ペアは、第２及び第６の歯部の正弦相出力コイル２４のいずれかと第４及び第８の歯部の正弦相出力コイル２４のいずれかとの組み合わせ（計４パターン）となっている。

図９に示すものは、軸倍角が２Ｘ、歯部が１０個で構成されている。この場合、余弦相出力コイル２５の省略可能な組み合わせは、第１及び第６の歯部のもののいずれかと、第２及び第７の歯部のもののいずれかと、第３及び第８の歯部のもののいずれかと、第４及び第９の歯部のもののいずれかと、第５及び第１０の歯部のもののいずれかとの組み合わせ（この構成の場合、５つの余弦相出力コイル２５で１つの組み合わせであり、計３２パターン）となっている。また、正弦相出力コイル２４の省略可能ペアは、第２及び第７の歯部のもののいずれかと第５及び第１０の歯部のもののいずれかとの組み合わせ、及び第３及び第８の歯部のもののいずれかと第４及び第９の歯部のもののいずれかとの組み合わせとなっている。

図１０に示すものは、軸倍角が２Ｘ、歯部が１２個で構成されている。この場合、余弦相出力コイル２５の省略可能ペアは、第１及び第７の歯部のもののいずれかと第４及び第１０の歯部のもののいずれかとの組み合わせ、第２及び第８の歯部のもののいずれかと第３及び第９の歯部のもののいずれかとの組み合わせ、そして、第５及び第１１の歯部のもののいずれかと第６及び第１２の歯部のもののいずれかとの組み合わせとなっている。また、正弦相出力コイル２４の省略可能ペアは、第２及び第８の歯部のもののいずれかと第６及び第１２の歯部のもののいずれかとの組み合わせ、及び第３及び第９の歯部のもののいずれかと第５及び第１１の歯部のもののいずれかとの組み合わせとなっている。

図１１に示すものは、軸倍角が１Ｘ、歯部が８個で構成されている。この場合の余弦相出力コイル２５及び正弦相出力コイル２４のそれぞれの省略可能ペアは、軸倍角が７Ｘ、歯部が８個の構成（図６参照）の場合と同一となっている。

図１２に示すものは、軸倍角が１Ｘ、歯部が１０個で構成されている。この場合の余弦相出力コイル２５及び正弦相出力コイル２４のそれぞれの省略可能ペアは、軸倍角が７Ｘ、歯部が１０個の構成（上記実施形態の構成）の場合と同一となっている。

図１３に示すものは、軸倍角が１Ｘ、歯部が１２個で構成されている。この場合の余弦相出力コイル２５及び正弦相出力コイル２４のそれぞれの省略可能ペアは、軸倍角が７Ｘ、歯部が１２個の構成（図７参照）の場合と同一となっている。

また、図６〜図１３に示した構成以外の軸倍角と歯部数で構成してもよい。尚、歯部数が同一であれば、軸倍角の値が奇数の構成における省略可能なコイルの組み合わせは全て同一であり、また、軸倍角の値が偶数の構成における省略可能なコイルの組み合わせも全て同一である。

・上記実施形態では、励磁コイル２３（励磁巻線）は、１相であり、周方向に隣り合う歯部１〜１０毎に巻き方向を変えて巻回されたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば２相以上としてもよい。また、周方向に隣り合う２つの歯部毎に巻き方向を変えて巻回してもよい。例えば、図１４に示すものでは、軸倍角が７Ｘ、歯部が８個で構成されており、励磁巻線は第１、第２、第５及び第６の歯部に正巻きされ、第３、第４、第７及び第８の歯部に逆巻きされている。尚、同図には、正弦相出力巻線２４Ａ及び余弦相出力巻線２５Ａの仮想巻線状態を示しており、各相のコイルの省略可能ペアは、図６に示す構成の場合と同一となっている。

・上記実施形態では、出力巻線２４Ａ，２５Ａは、正弦相と余弦相の２相で構成されたが、特にこれに限定されるものではなく、３相以上で構成してもよい。
・上記実施形態では、仮想巻線状態から第２及び第５の歯部２，５の各余弦相出力コイル２５を省略するとともに、省略しない余弦相出力コイル２５の巻数をそれぞれ巻き増して構成したが、巻き増ししない構成としてもよい。

１〜１０…第１の歯部〜第１０の歯部、１１…固定子、１２…回転子、２３…励磁コイル（励磁巻線）、２４…正弦相出力コイル、２４Ａ…正弦相出力巻線、２４ｅ，２５ｅ…誘起電圧、２５…余弦相出力コイル、２５Ａ…余弦相出力巻線、２５ｅ…誘起電圧、θ…回転角度、Ｅ１…正弦相出力電圧、Ｅ２…余弦相出力電圧。

Claims (7)

1. 周方向に配設された複数の歯部に対して所定の態様で励磁巻線と複数相の出力巻線とが巻回されてなる固定子と、
   前記固定子の歯部と径方向に対向するとともに該固定子とのギャップパーミアンスが自身の回転角度に応じて正弦波状に変化する形状の回転子と
   を備え、前記回転子の回転に応じて正弦波状に変化する前記各相の出力巻線からの出力電圧に基づき前記回転子の回転角度を検出するバリアブルリラクタンス型角度検出器であって、
   前記各相の出力巻線は、前記歯部に集中巻きされて該歯部に出力コイルを構成し、該各相の出力巻線のうちの少なくとも１つは、その相の前記各出力コイルにおける誘起電圧の分布が周方向において正弦波状となるように構成される仮想巻線状態から、その相の各出力コイルの誘起電圧の総和である前記出力巻線の出力電圧と前記誘起電圧の和が同周期となる組み合わせの前記出力コイルを省略した態様で巻回されたことを特徴とするバリアブルリラクタンス型角度検出器。
2. 請求項１に記載のバリアブルリラクタンス型角度検出器において、
   前記各相の出力巻線は、前記出力電圧の振幅が各相で同等となるように前記出力コイルの巻数の増減によって調整されたことを特徴とするバリアブルリラクタンス型角度検出器。
3. 請求項２に記載のバリアブルリラクタンス型角度検出器において、
   一部の前記出力コイルを省略する相における前記出力コイルの巻数に対し、前記各相の出力巻線のうち最大出力のものの出力電圧の最大振幅と前記出力コイルを省略した相における前記出力巻線の出力電圧の最大振幅との比率を掛け合わせることで、前記各相の出力電圧の振幅が互いに等しく調整されたことを特徴とするバリアブルリラクタンス型角度検出器。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のバリアブルリラクタンス型角度検出器において、
   前記仮想巻線状態において前記誘起電圧の和が前記出力巻線の出力電圧と同周期となる前記出力コイルの組み合わせのうち、巻数が最小のものを省略したことを特徴とするバリアブルリラクタンス型角度検出器。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のバリアブルリラクタンス型角度検出器において、
   前記励磁巻線は、１相であり、周方向に隣り合う前記歯部毎に巻き方向を変えて連続して集中巻きされ、
   前記出力巻線は、正弦相及び余弦相の２相で構成されたことを特徴とするバリアブルリラクタンス型角度検出器。
6. 請求項５に記載のバリアブルリラクタンス型角度検出器において、
   前記回転子は、軸倍角が７Ｘに設定され、
   前記歯部は１０個設けられ、
   前記余弦相において、前記誘起電圧の和が前記出力巻線の出力電圧と同周期となる前記出力コイルの組み合わせのうち、巻数が最小である２つの前記出力コイルを省略したことを特徴とするバリアブルリラクタンス型角度検出器。
7. 請求項５に記載のバリアブルリラクタンス型角度検出器において、
   前記回転子は、軸倍角が７Ｘに設定され、
   前記歯部は１０個設けられ、
   前記余弦相において、前記誘起電圧の和が前記出力巻線の出力電圧と同周期となる前記出力コイルの組み合わせのうち、巻数が最小である４つの前記出力コイルを省略したことを特徴とするバリアブルリラクタンス型角度検出器。

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