CN102761186A - 电动机转子和电动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供电动机转子和电动机。本发明省略旋转检测器的一部分构成零件而减少带旋转检测器的电动机的整体结构的零件件数和零件装配工时。该电动机(1)包括：旋转轴(5)；铁心部(6)，其绕着旋转轴配置，设有沿轴向延伸的多个通孔(6a)；多个永磁体(7)，其分别容纳在多个通孔中；一对端板(8A、8B)，其以封闭多个通孔的开口的方式设在铁心部的两端；电动机定子(3)，其包含线圈(3a)。两个端板由非磁性体构成，在一侧的端板(8A)的轴向外表面上设有沿周向交替地配置的角度检测用的凹凸。在与设在电动机转子的端板的轴向外表面上的凹凸相面对的位置上设有传感器定子(13)，该传感器定子具有能输入高频信号的励磁线圈。

Description

电动机转子和电动机

技术领域

本发明涉及具有旋转检测器的电动机所使用的电动机转子和具有该电动机转子的电动机。

背景技术

以往，作为该种技术，例如公知有下述专利文献1所述的无刷电动机。该无刷电动机具备电动机转子和电动机定子，且与上述电动机转子和电动机定子独立地具备作为旋转检测器的旋转变压器。

专利文献1：日本特开2010-48775号公报

然而，在专利文献1所述的无刷电动机中，必须与电动机转子和电动机定子独立地设置旋转变压器，需要用于构成旋转变压器的转子和定子。因此，与旋转变压器的构成零件的数量相应地增加整体结构用的零件件数，也增加零件的组装工时。

发明内容

本发明是鉴于上述情况做成的，其目的在于提供能够省略旋转检测器的一部分构成零件而减少带旋转检测器的电动机的整体结构的零件件数和组装工时的电动机转子和电动机。

为了达到上述目的，技术方案1所述的发明的主旨在于，提供一种电动机转子，其包括：旋转轴；铁心部，其绕着旋转轴配置，设有沿轴向延伸的多个通孔；多个永磁体，其分别容纳在多个通孔中；一对端板，其以封闭多个通孔的开口的方式设在铁心部的两端，端板由非磁性体构成，在一对端板中的至少一个轴向外表面上设有在周向上交替地配置的角度检测用的凹凸。

根据上述发明的结构，在构成电动机转子的铁心部的两端设置的端板中的、至少一个轴向外表面上，设有在周向上交替地配置的角度检测用的凹凸，因此不必另外设置具有凹凸的角度检测用的构件。

为了达到上述目的，技术方案2所述的发明的主旨在于，提供一种电动机，其包括技术方案1所述的电动机转子和含有线圈的电动机定子，在与设在电动机转子的端板的轴向外表面上的凹凸相面对的位置上设有检测器，该检测器包括被输入高频信号的励磁线圈。

根据上述发明的结构，在与设在电动机转子的端板的轴向外表面上的角度检测用的凹凸相面对的位置上设有检测器，该检测器包括能输入高频的励磁线圈，因此利用检测器和具有凹凸的端板构成用于检测电动机转子和旋转轴的旋转的旋转检测器。另外，电动机转子的由非磁性体构成的端板能够防止磁通量泄漏，具有将输入到检测器的励磁线圈中的高频信号的磁通量抵消的功能。

为了达到上述目的，技术方案3所述的发明的主旨在于，在技术方案2所述的发明的基础上，检测器还具有检测线圈，检测线圈通过向励磁线圈输入高频信号，将在凹凸的位置处变动的磁通量变化作为电动势输出。

根据上述发明的结构，在技术方案2所述的发明的作用之外，通过向检测器的励磁线圈输入高频信号，从检测线圈将产生的电动势输出，该电动势由在端板的凹凸的位置处变动的磁通量变化引起。

为了达到上述目的，技术方案4所述的发明的主旨在于，在技术方案3所述的发明的基础上，励磁线圈和检测线圈卷绕成平面状。

根据上述发明的结构，在技术方案3所述的发明的作用之外，由于励磁线圈和检测线圈采用高频信号，因此卷绕较少的匝数即可。另外，由于励磁线圈和检测线圈卷绕成平面状，因此上述线圈的体积不大。

为了达到上述目的，技术方案5所述的发明的主旨在于，在技术方案4所述的发明的基础上，凹凸由圆周面和与圆周方向垂直的表面构成，检测线圈的正向卷绕的正向线圈和反向卷绕的反向线圈沿周向相邻地配置，正向线圈和反向线圈的合计宽度与凹凸的一个周期大致相等，正向线圈和反向线圈分别卷绕多匝，以呈正弦波状增减的方式沿周向分布配置正向线圈和反向线圈的匝数。

根据上述发明的结构，在技术方案4所述的发明的作用之外，利用正向线圈和反向线圈的匝数的沿周向的分布来实现检测线圈所输出的电动势的强弱，因此能够简化设有凹凸的端板的形状。

为了达到上述目的，技术方案6所述的发明的主旨在于，在技术方案2所述的发明的基础上，端板的凹凸与励磁线圈之间的距离呈周期性变动，检测器根据励磁线圈的电感变化来检测角度。

根据上述发明的结构，在技术方案2所述的发明的作用之外，由于端板的凹凸与励磁线圈之间的距离呈周期性变动，检测器根据励磁线圈的电感变化来检测角度，因此能够简化检测器的结构。

采用技术方案1所述的发明，能够省略旋转检测器的一部分构成零件而减少带旋转检测器的电动机的整体结构的零件件数和组装工时。

采用技术方案2所述的发明，能够省略旋转检测器的一部分构成零件而减少带旋转检测器的电动机的整体结构的零件件数和组装工时。另外，对于传感器转子，能够提高与含有能对高频信号进行励磁的励磁线圈的旋转检测器的匹配性。

采用技术方案3所述的发明，在技术方案2所述的发明的效果之外，对于传感器转子，能够提高与含有能对高频信号进行励磁的励磁线圈的检测器的匹配性。

采用技术方案4所述的发明，在技术方案3所述的发明的效果之外，能够减小旋转检测器的轴向的尺寸，使旋转检测器小型化。

采用技术方案5所述的发明，在技术方案4所述的发明的效果之外，能够易于加工具有凹凸的端板。

采用技术方案6所述的发明，在技术方案2所述的发明的效果之外，能够简化旋转检测器的结构。

附图说明

图1涉及第1实施方式，是表示带旋转检测器的电动机的剖视图。

图2涉及该第1实施方式，是表示转子铁心的端面的侧视图。

图3涉及该第1实施方式，是表示旋转检测器的电气结构的框图。

图4涉及该第1实施方式，是表示传感器定子的分解立体图。

图5涉及该第1实施方式，是放大表示图4的构成元件的一部分的分解立体图。

图6涉及该第1实施方式，图6的(a)、图6的(b)、图6的(c)是分别分解表示图5所示的构成元件的一部分的俯视图。

图7涉及该第1实施方式，是表示传感器转子的立体图。

图8涉及该第1实施方式，是表示传感器转子的俯视图。

图9涉及该第1实施方式，图9的(a)～图9的(d)是表示旋转检测器的作用和特性的曲线图。

图10涉及该第1实施方式，是表示图9的(a)中的、传感器转子的具有凹部的部分的作用的剖视图。

图11涉及该第1实施方式，是表示图9的(a)中的、传感器转子的具有凸部的部分的作用的剖视图。

图12涉及该第1实施方式，图12的(a)是表示正弦波线圈的一例的俯视图，图12的(b)是表示余弦波线圈的一例的俯视图。

图13涉及该第1实施方式，图13的(a)是利用波形表示能由正弦波线圈整体产生的感应电压的大小的曲线图，图13的(b)是利用波形表示能由余弦波线圈整体产生的感应电压的大小的曲线图。

图14涉及该第1实施方式，是表示电角度及机械角、与在产生了规定方向的磁通量时的正弦波线圈及余弦波线圈的各输出值之间的关系的曲线图。

图15涉及该第1实施方式，图15的(a)是表示在图14的转子角度T1的情况下的正弦波线圈与凸部之间的位置关系的俯视图，图15的(b)是表示该情况下的余弦波线圈与凸部之间的位置关系的俯视图。

图16涉及该第1实施方式，图16的(a)是表示在图14的转子角度T2的情况下的正弦波线圈与凸部之间的位置关系的俯视图，图15的(b)是表示该情况下的余弦波线圈与凸部之间的位置关系的俯视图。

图17涉及该第1实施方式，是表示旋转检测器的输出电压的实验数据的曲线图。

图18涉及第2实施方式，是表示传感器定子的俯视图。

图19涉及该第2实施方式，图19的(a)、图19的(b)、图19的(c)是分别分解表示图18的构成元件的一部分的俯视图。

图20涉及该第2实施方式，是表示传感器转子的立体图。

图21涉及该第2实施方式，是表示传感器转子的俯视图。

图22涉及第3实施方式，是展开表示旋转检测器的结构的示意图。

图23涉及该第3实施方式，是表示旋转检测器的电路结构的框图。

图24涉及第4实施方式，是表示带旋转检测器的电动机的剖视图。

图25涉及该第4实施方式，是放大表示旋转检测器的剖视图。

图26涉及该第4实施方式，是放大表示轴承的立体图。

图27涉及第5实施方式，是表示带旋转检测器的电动机的剖视图。

图28涉及第6实施方式，是表示带旋转检测器的电动机的剖视图。

具体实施方式

第1实施方式

下面，参照图1～图17详细说明将本发明中的电动机转子和电动机具体化的第1实施方式。

在图1中用剖视图表示带旋转检测器的电动机(以下简称“电动机”)1。如图1所示，电动机1包括：电动机外壳2；电动机定子3及电动机转子4，其设在电动机外壳2之中；作为旋转轴的电动机轴5，其设在电动机转子4的中心并与该电动机转子4成为一体。电动机轴5的两端部向电动机外壳2的外部突出。

电动机定子3固定在电动机外壳2的内周面上。电动机定子3包括定子铁心(省略图示)和线圈3a。电动机转子4配置在电动机定子3的内侧。电动机转子4包括：作为铁心部的转子铁心6，其围绕电动机轴5配置，设有沿轴向延伸的多个通孔6a；多个永磁体7，其分别容纳在多个通孔6a中；一对作为端板的第1端板(end plate)8A及第2端板8B，其以封闭多个通孔6a的开口的方式设在转子铁心6的两端。第1端板8A和第2端板8B由作为非磁性体的非磁性导电材料构成。

在图2中用侧视图表示转子铁心6的端面。在形成为圆柱形状的转子铁心6的靠外周的部分上，以电动机轴5为中心隔着相等角度形成有多个通孔6a，分别在上述通孔6a中容纳永磁体7。利用设在电动机外壳2的两端部的轴承9、10来支承电动机轴5，以使该电动机轴5能够旋转。

该电动机1使电动机定子3的线圈励磁，并使电动机转子4的永磁体7受到磁力作用，从而使电动机转子4与电动机轴5一体地旋转。

如图1所示，在电动机外壳2的内侧与电动机转子4的一端(附图中的右端)相对应地设有旋转检测器11。该旋转检测器11包括传感器转子12和传感器定子13。在本实施方式中，传感器转子12由电动机转子4的第1端板8A构成。作为检测器的传感器定子13固定在电动机外壳2的内侧。传感器定子13与传感器转子12的轴向外表面隔着规定间隙地相对配置。

在图3中用框图表示旋转检测器11的电气结构。旋转检测器11大体上包括电路部41和传感器部42。如图3所示，电路部41包括各种电路51～60等。即，基准时钟脉冲产生器55与分频电路56相连接。分频电路56与计数器57相连接。计数器57与D/A转换器58及另一分频电路59相连接。另一分频电路59与正弦波用的同步检波器51及余弦波用的同步检波器52相连接。正弦波用的同步检波器51与正弦波用的积分电路53相连接。余弦波用的同步检波器52与余弦波用的积分电路54相连接。上述积分电路53、54均与运算器60相连接。运算器60的运算结果作为角度数据61输出。

如图3所示，传感器42包括传感器转子12和传感器定子13。传感器定子13包括正弦波线圈21、余弦波线圈22和励磁线圈23。正弦波线圈21与电路部41的正弦波用的同步检波器51相连接。余弦波线圈22与电路部41的余弦波用的同步检波器52相连接。励磁线圈23与电路部41的D/A转换器58相连接。传感器转子12并未与其它电路电连接。

接下来，详细说明传感器定子13的结构。在图4中用分解立体图表示传感器定子13。在图5中利用分解立体图放大表示图4的构成元件的一部分。在图6的(a)、图6的(b)、图6的(c)中将图5所示的构成元件的一部分分解而分别用俯视图表示该部分。

如图4所示，传感器定子13包括相互层叠的基部平板30、绝缘层31、励磁线圈23、第1检测线圈32、绝缘层33、第2检测线圈34和绝缘层35。位于最下层的基部平板30形成为大致圆环板状，具有向外周突出的多个安装部30a。在基部平板30之上形成有大致圆环状的绝缘层31。在绝缘层31之上形成有作为同一层的励磁线圈23和第1检测线圈32。在励磁线圈23和第1检测线圈32之上形成有大致圆环状的绝缘层33。此外，在绝缘层33之上形成有第2检测线圈34。并且，在第2检测线圈34之上形成有大致圆环状的绝缘层35。

如图4和图5所示，第1检测线圈32和第2检测线圈34夹着绝缘层33分开成两层地进行配置，由上述检测线圈32、34构成一个检测线圈。上述检测线圈32、34卷绕成平面状，包含绕线方向为正向的平面线圈图案和绕线方向为反向的平面线圈图案，上述正向的平面线圈图案和反向的平面线圈图案沿圆周方向依次配置。

即，如图5所示，第1检测线圈32包括每隔45度分割的、作为平面线圈图案的八个分割线圈21A、22B、21C、22D、21E、22F、21G、22H。即，第1检测线圈32包括依次配置的正弦波分割线圈21A、余弦波分割线圈22B、正弦波分割线圈21C、余弦波分割线圈22D、正弦波分割线圈21E、余弦波分割线圈22F、正弦波分割线圈21G和余弦波分割线圈22H。另外，在绝缘层33上隔着相等角度地形成有八个透孔33a。

如图5所示，第2检测线圈34包括每隔45度分割的、作为平面线圈图案的八个分割线圈22A、21B、22C、21D、22E、21F、22G、21H。即，第2检测线圈34在与第1检测线圈32的正弦波分割线圈21A相对应的位置上配置有余弦波分割线圈22A，在与第1检测线圈32的余弦波分割线圈22B相对应的位置上配置有正弦波分割线圈21B。同样地依次配置余弦波分割线圈22C、正弦波分割线圈21D、余弦波分割线圈22E、正弦波分割线圈21F、余弦波分割线圈22G和正弦波分割线圈21H。

由此，第1检测线圈32和第2检测线圈34的八个正弦波分割线圈21A～21H经由绝缘层33的透孔33a相互连接，使第1检测线圈32和第2检测线圈34交替往复，并且构成图6的(c)所示的一个正弦波线圈21。这里，利用两个正弦波分割线圈21B、21C构成第1正弦波线圈21BC，利用两个正弦波分割线圈21D、21E构成第2正弦波线圈21DE，利用两个正弦波分割线圈21F、21G构成第3正弦波线圈21FG，利用两个正弦波分割线圈21H、21A构成第4正弦波线圈21HA。第1正弦波线圈21BC及第3正弦波线圈21FG的绕线方向与第2正弦波线圈21DE及第4正弦波线圈21HA的绕线方向相反，相对于同方向的磁通量产生相反的感应电流。

同样，第1检测线圈32和第2检测线圈34的八个余弦波分割线圈22A～22H经由绝缘层33的透孔33a相互连接，使第1检测线圈32和第2检测线圈34交替往复，并且构成图6的(b)所示的一个余弦波线圈22。这里，利用两个余弦波分割线圈22A、22B构成第1余弦波线圈22AB，利用两个余弦波分割线圈22C、22D构成第2余弦波线圈22CD，利用两个余弦波分割线圈22E、22F构成第3余弦波线圈22EF，利用两个余弦波分割线圈22G、22H构成第4余弦波线圈22GH。第1余弦波线圈22AB及第3余弦波线圈22EF的绕线方向与第2余弦波线圈22CD及第4余弦波线圈22GH的绕线方向相反，相对于同方向的磁通量产生相反的感应电流。根据上述结构，以错开45度角度的方式形成正弦波线圈21和余弦波线圈22。

如图5所示，励磁线圈23构成为包围第1检测线圈32的外周、即正向的平面线圈图案和反向的平面线圈图案的外周的、卷绕成平面状的平面线圈图案。通过将线圈导线呈环状多重卷绕而构成励磁线圈23。第1检测线圈32和励磁线圈23形成为两绝缘层31、33之间的同一层。即，在本实施方式中，励磁线圈23和检测线圈32、34层叠在基部平板30之上。另外，励磁线圈23和作为检测线圈的一部分的第1检测线圈32形成为同一层。向励磁线圈23输入高频信号。

接下来说明传感器转子12的结构。在图7中用立体图表示传感器转子12。在图8中用俯视图表示传感器转子12。由第1端板8A构成的传感器转子12例如由作为非磁性导电材料的“SUS305”形成。传感器转子12在其轴向外表面上设有沿周向交替地配置的角度检测用的凹凸。该凹凸由传感器转子12的圆周面和与圆周方向垂直的表面构成。即，传感器转子12在圆形平板的外表面的两处具有凸部12aA、12aB，在另外两处具有凹部12bA、12bB。两处凸部12aA、12aB和两处凹部12bA、12bB分别隔着90度的角度间隔进行配置。即，在传感器转子12上，凹部12bA、12bB沿圆周方向以规定的角度间隔(该情况下为“180度”的角度间隔)形成。这里，在将传感器转子12的最大厚度设定为例如“10mm”时，能够将凸部12aA、12aB的高度设定为例如“2mm～3mm”左右。

传感器转子12在以90度进行四分割而成的位置中的相对的两处配置有凹部12bA、12bB和凸部12aA、12aB。另外，传感器定子13的正弦波线圈21和余弦波线圈22在以45度进行八分割而成的位置处配置有分割线圈21A～21H、22A～22H。由此，构成了2X的检测线圈。

传感器转子12利用形成在传感器转子12的中央的中心孔12c压在电动机轴5的外周上，并且将该传感器转子12作为第1端板8A固定在转子铁心6的端面上。

在本实施方式中，作为传感器转子12的材料，使用“SUS305”，但只要是非磁性导电材料即可，例如也可以使用“SUS304”、“铝”和“黄铜”等。

在上述结构中，通过向励磁线圈23输入高频信号，传感器定子13的检测线圈32、34对于因传感器转子12的凹凸位置而变动的磁通量将磁通量变化作为电动势输出。另外，传感器定子13的检测线圈32、34卷绕成平面状，包括作为绕线方向为正向的平面线圈图案的正向线圈和作为绕线方向为反向的平面线圈图案的反向线圈。上述正向线圈和反向线圈沿圆周方向相邻地依次配置。并且，正向线圈和反向线圈的总宽度与传感器转子12的凹凸的一个周期的宽度大致一致。正向线圈和反向线圈分别卷绕多匝，以匝数呈正弦波状增减的方式沿周向分布配置正向线圈和反向线圈。此外，传感器转子12的凹凸与传感器定子13的励磁线圈23之间的距离呈正弦波状变动。并且，传感器定子13根据励磁线圈23的电感变化来检测电动机转子4和电动机轴5的旋转角度。

接下来说明旋转检测器11的作用。在图3中，基准时钟脉冲产生器55产生“32MHz”的高频的基准时钟脉冲。分频电路56也被称作频率分割电路，该分频电路56将由基准时钟脉冲产生器55生成的较高频率的时钟脉冲转换成低频的时钟脉冲。分频电路56将“32MHz”的基准时钟脉冲分频为“500kHz”的频率。计数器57对64个脉冲进行计数，将64个脉冲作为一个周期输出到D/A转换器58中。D/A转换器58对64个脉冲进行调幅而使其成为一个周期，从而制作了“500kHz/64＝7.8125kHz”的正弦波励磁信号，使励磁线圈23励磁。并且，向励磁线圈23通以正弦波励磁信号，从而在励磁线圈23中产生磁场，在作为检测线圈的正弦波线圈21和余弦波线圈22中产生作为感应电压的检测信号。该作用详见后述。

在图3中，另一分频电路59接受计数器57的计数值，在必要的检测时刻向两个同步检波器51、52输入检测时刻信号。并且，正弦波用的同步检波器51在分频电路59的时刻读出自正弦波线圈21输入的检测信号，即进行同步检波而将该检测信号输送到积分电路53中。该积分电路53使同步检波器51的输出平滑化。积分电路53的输出被输送到运算器60中。这里，进行同步检波及积分的理由在于：在本实施方式中，由于对“500kHz”的载波进行调幅而将该载波变成“7.8125kHz”的信号波，因此在检测信号中包含载波的频率成分。为了从检测信号中除去载波的频率成分，进行同步检波及积分。

同样地在图3中，余弦波用的同步检波器52在分频电路59的时刻读出自余弦波线圈22输入的检测信号，即进行同步检波并将该检测信号输送到积分电路54中。该积分电路54使同步检波器52的输出平滑化。积分电路54的功能与积分电路53相同。积分电路54的输出被输送到运算器60中。

并且，在图3中，运算器60可求出自积分电路53输入的正弦波线圈21的输出与自积分电路54输入的余弦波线圈22的输出之比，将该比作为角度数据61而输出。在振幅式旋转检测器中，某一瞬间的电角度中的、正弦波线圈21的来自积分电路53的输出与余弦波线圈22的来自积分电路54的输出之比与电角度明确对应。因此，只要获得作为角度数据61的该比，就能测量当前的传感器转子12的旋转角度。

接下来说明励磁线圈23、传感器转子12、正弦波线圈21和余弦波线圈22的作用。在图9的(a)～图9的(d)中用曲线图来表示旋转检测器11的作用和特性。在图9的(a)中用曲线图表示某一时间的传感器定子13(基部平板30、励磁线圈23、正弦波线圈21和余弦波线圈22)与传感器转子12(凸部12aA、12aB和凹部12bA、12bB)的位置关系。在图9的(a)中为了便于观察而作成直线状的曲线图，实际上是圆形的曲线图。

在图9的(a)中，横轴表示的电角度为360度(由于是2X线圈，所以机械角是180度)。另外，为了便于观察，将正弦波线圈21和余弦波线圈22表示为一层，将励磁线圈23表示为另一层。即，在图9的(a)中，传感器定子13在基部平板30之上表示有励磁线圈23，在励磁线圈23之上表示有正弦波线圈21和余弦波线圈22。传感器转子12在两位置处在各个电角度为180度(由于是2X线圈，因此机械角为90度)的范围内交替形成有凹部12b和凸部12a。

在图10中用剖视图表示图9的(a)中的、传感器转子12的具有凹部12b的部分的作用。在图10中，为了方便说明，也将励磁线圈23表示为独立一层。在图10中，当自D/A转换器58向励磁线圈23输入由“7.8125kHz”的信号波对“500kHz”的载波进行了调幅而成的形式的励磁信号时，与该电流值相对应地在励磁线圈23中产生磁通量IA。通过产生该磁通量IA，在正弦波线圈21和余弦波线圈22中产生感应电压。

另一方面，在图11中用剖视图表示图9的(a)中的、传感器转子12的具有凸部12a的部分的作用。在图11中，为了便于观察，也将励磁线圈23表示为独立一层。在图11中，传感器转子12的凸部12a与传感器定子13的正弦波线圈21及余弦波线圈22相面对。当自D/A转换器58向励磁线圈23输入由“7.8125kHz”的信号波对“500kHz”的载波进行了调幅而成的形式的励磁信号时，与该电流值相对应地在励磁线圈23中产生磁通量IA。

然而，当磁通量IA通过由非磁性导电材料制成的凸部12a时，在凸部12a的表面上产生涡流。利用所产生的该涡流如图11所示地产生与磁通量IA反向的磁通量IB。利用该磁通量IB抵消励磁线圈23所产生的正向的磁通量IA。因此，与图10的情况相比，全部磁通量大致消失。

从而，在图9的(a)的状态下，可以看作只在与凹部12b重叠的区域(电角度为160度～340度)中产生磁通量IA。

这里，说明正弦波线圈21和余弦波线圈22。在图12的(a)中用俯视图表示正弦波线圈21的一例。这里，为了便于观察，将整个正弦波线圈21表示在同一个平面上。如图12的(a)所示，四个正弦波线圈21由七组线圈导线21a-21n、21b-21m、21c-21l、21d-21k、21e-21j、21f-21i、21g-21h构成。

同样，在图12的(b)中用俯视图表示余弦波线圈22的一例。这里，为了便于观察，也将整个余弦波线圈22表示在同一个平面上。如图12的(b)所示，四个余弦波线圈22由七组线圈导线22a-22n、22b-22m、22c-22l、22d-22k、22e-22j、22f-22i、22g-22h构成。

在图13的(a)中，利用包含各个矩形21’a-21’n、21’b-21’m、21’c-21’l、21’d-21’k、21’e-21’j、21’f-21’i、21’g-21’h的曲线图来表示在正弦波线圈21中产生同一方向的均匀磁通量时的、可利用各组线圈导线21a-21n、21b-21m、21c-21l、21d-21k、21e-21j、21f-21i、21g-21h产生的感应电压的大小。在图13的(a)中，利用波形21’表示可用整个正弦波线圈21产生的感应电压的大小。由此，能够利用七组线圈导线21a-21n、21b-21m、21c-21l、21d-21k、21e-21j、21f-21i、21g-21h构成正弦波线圈21，用正弦波曲线的通过磁通量的范围内的积分值来表示正弦波线圈21所产生的感应电压。

在图13的(b)中，利用包含各个矩形22’a-22’n、22’b-22’m、22’c-22’l、22’d-22’k、22’e-22’j、22’f-22’i、22’g-22’h的曲线图来表示在余弦波线圈22中沿同一方向产生了均匀的磁通量时的、可利用各组线圈导线22a-22n、22b-22m、22c-22l、22d-22k、22e-22j、22f-22i、22g-22h产生的感应电压的大小。在图13的(b)中，利用波形22’表示可用整个余弦波线圈22产生的感应电压的大小。由此，能够利用七组线圈导线22a-22n、22b-22m、22c-22l、22d-22k、22e-22j、22f-22i、22g-22h构成余弦波线圈22，用余弦波曲线的通过磁通量的范围内的积分值来表示余弦波线圈22所产生的感应电压。

在图9的(b)中用曲线图来表示通过产生磁通量IA而在正弦波线圈21中产生的感应电压MA和在余弦波线圈22中产生的感应电压MB。在图9的(c)中仅将图9的(a)中的波形21’取出而用曲线图进行表示。在电角度为160度～180度的范围内，产生MSA1所示面积的正的感应电压(+MSA1)，在电角度为180度～340度的范围内，产生MSA2的面积所示的负的感应电压(-MSA2)。从而，正弦波线圈21所产生的感应电压MA为“MA＝+MSA1-MSA2”。在图9的(b)中利用曲线图来表示上述情况。

另一方面，在图9的(d)中仅将图9的(a)中的波形22’取出而用曲线图进行表示。在电角度为160度～270度的范围内，产生MSB1所示面积的负的感应电压(-MSB1)，在电角度为270度～340度的范围内，产生MSB2所示的正的感应电压(+MSB2)。从而，余弦波线圈22所产生的感应电压MB的总量为“MB＝+MSB2-MSB1”。在图9的(b)中利用曲线图表示上述情况。

以上，说明了通过产生磁通量IA而在正弦波线圈21和余弦波线圈22上产生感应电压MA、MB的情况，磁通量IA的方向和大小与输入到励磁线圈23中的励磁信号的相位相对应地呈周期性变动。由此，在正弦波线圈21和余弦波线圈22上产生的感应电压(检测信号)也呈周期性变动。这里，在图3所示的电路部41中，利用同步检波器51、52和积分电路53、54将检测信号所含有的上述周期成分中的载波的成分除去，使该检测信号平滑化。并且，运算器60计算出积分电路53的输出与积分电路54的输出之比(与感应电压之比MA/MB相等)。能够利用该比求得传感器转子12相对于传感器定子13的角度位移。运算器60将上述比作为角度数据61而输出。

接下来，参照图14～图16说明传感器转子12旋转时的旋转检测器11的作用。

在图14中用曲线图来表示电角度(-90度～360度)及机械角(-45度～180度)、与正弦波线圈21及余弦波线圈22的产生了规定方向的磁通量IA时的各自输出值的关系。本实施方式的旋转检测器11为2X型，因此电角度是机械角的2倍。在图14中，“SA”表示正弦波线圈21的输出曲线，“SB”表示余弦波线圈22的输出曲线。

在图15的(a)中用俯视图表示图14的转子角度T1的情况下的、正弦波线圈21与凸部12a(12aA、12aB)的位置关系，在图15的(b)中用俯视图表示上述情况下的余弦波线圈22与凸部12a(12aA、12aB)的位置关系。为了便于观察，在图15的(a)、图15的(b)中，与图5不同而与图6的(b)、图6的(c)同样地将正弦波线圈21和余弦波线圈22分别表示为一个面。

在图16的(a)中用俯视图表示图14的转子角度T2的情况下的、正弦波线圈21与凸部12a(12aA、12aB)的位置关系，在图16的(b)中用俯视图表示上述情况下的余弦波线圈22与凸部12a(12aA、12aB)的位置关系。为了便于观察，在图16的(a)、图16的(b)中，与图5不同而与图6的(b)、图6的(c)同样地将正弦波线圈21和余弦波线圈22分别显示为一个面。另外，在图16的(a)、在图16的(b)中表示使传感器转子12从图15的(a)、图15的(b)所示的状态向箭头P的方向旋转了电角度240度(机械角为120度)的状态。

在图14的转子角度T1的情况下，如图15的(a)所示，正弦波线圈21的八个正弦波分割线圈21A～21H中的、正弦波分割线圈21C、21D、21G、21H的所有区域与传感器转子12的凹部12b相面对。并且，正弦波分割线圈21A、21B、21E、21F的所有区域与凸部12a(12aA、12aB)相面对。

由励磁线圈23产生的磁通量IA在所有区域内方向相同且均匀，因此在第1正弦波线圈21BC和第2正弦波线圈21DE中，产生绝对值相等的反向的感应电压。同样，在第3正弦波线圈21FG和第4正弦波线圈21HA中，产生绝对值相等的反向的感应电压。

另一方面，在凸部12a(12aA、12aB)的区域内，磁通量IA被由涡流产生的磁通量IB抵消，因此，在正弦波线圈21中未产生感应电压。因此，正弦波线圈21的输出值为图14所示的零(SAT1)。

另一方面，在图14的转子角度T1的情况下，如图15的(b)所示，余弦波线圈22的八个余弦波分割线圈22A～22H中的、余弦波分割线圈22C、22D、22G、22H的所有区域与传感器转子12的凹部12b(12bA、12bB)相面对。并且，余弦波分割线圈22A、22B、22E、22F的所有区域与凸部12a(12aA、12aB)相面对。并且，由励磁线圈23产生的磁通量IA在所有区域内方向相同且均匀，因此，在第2余弦波线圈22CD中产生最大的感应电压。同样，在第4余弦波线圈22GH中产生最大的感应电压。

另一方面，在凸部12a(12aA、12aB)的区域内，磁通量IA被由涡流产生的磁通量IB抵消，因此，在余弦波线圈22中的第1余弦波线圈22AB和第3余弦波线圈22EF中未产生感应电压。因此，余弦波线圈22的输出值为图14所示的最大值(SBT1)。

在图14的转子角度T2的情况下，如图16的(a)所示，正弦波线圈21的八个正弦波分割线圈21A～21H中的、正弦波分割线圈21E、21A的所有区域、和正弦波分割线圈21D、21F、21H、21B的一部分区域与传感器转子12的凹部12b相面对。并且，正弦波分割线圈21G、21C的所有区域和正弦波分割线圈21D、21F、21H、21B的一部分区域与凸部12a(12aA、12aB)相面对。由励磁线圈23产生的磁通量IA在所有区域内方向相同且均匀，因此，在第2正弦波线圈21DE和第3正弦波线圈FG中产生反向的感应电压。同样在第4正弦波线圈21HA和第1正弦波线圈BC中产生反向的感应电压。

另一方面，在凸部12a(12aA、12aB)的区域内，磁通量IA被由涡流产生的磁通量IB抵消，因此，在正弦波线圈21中未产生感应电压。因此，正弦波线圈21的输出值如图14所示为相应的运算值(SAT2)。

在图14的转子角度T2的情况下，如图16的(b)所示，余弦波线圈22的八个余弦波分割线圈22A～22H中的、余弦波分割线圈22E、22A的所有区域、和余弦波分割线圈22D、22F、22H、22B的一部分的区域与传感器转子12的凹部12b相面对。并且，余弦波分割线圈22G、22C的所有区域和余弦波分割线圈22D、22F、22H、22B的一部分区域与凸部12a(12aA、12aB)相面对。由励磁线圈23产生的磁通量IA在所有区域内方向相同且均匀，因此，在第2余弦波线圈22CD和第3余弦波线圈22EF中产生反向的感应电压。同样在第4余弦波线圈22GH和第1余弦波线圈22AB中产生反向的感应电压。

另一方面，在凸部12a(12aA、12aB)的区域内，磁通量IA被由涡流产生的磁通量IB抵消，所以在余弦波线圈22中未产生感应电压。因此，余弦波线圈22的输出值如图14所示为相应的运算值(SBT2)。

在图14的转子角度T1的情况下，图3所示的运算器60计算出正弦波线圈21的输出值SAT1与余弦波线圈22的输出值SBT1之比(SAT1/SBT1)。能够利用该比(SAT1/SBT1)求得在转子角度T1的情况下的传感器转子12相对于传感器定子13的角度位移。运算器60将该比(SAT1/SBT1)作为角度数据61而输出。

同样在图14的转子角度T2的情况下，图3的运算器60计算出正弦波线圈21的输出值SAT2与余弦波线圈22的输出值SBT2之比(SAT2/SBT2)。能够利用该比(SAT2/SBT2)求得在转子角度T2的情况下的传感器转子12相对于传感器定子13的的角度位移。运算器60将该比(SAT2/SBT2)作为角度数据61而输出。

在图17中用图表来表示本实施方式的旋转检测器11的输出电压的实验数据。该图表在横轴上表示本实施例的旋转检测器11和比较例的旋转检测器，在纵轴上表示输出电压和S/N比。比较例的旋转检测器使用由磁性导电材料构成的传感器转子，形成了与旋转检测器11相同的凹部。

如图17所示，在本实施例的旋转检测器11中，输出电压A1为“250mV”，噪声A2为“4.5mV”，S/N比A3为“大约55”。在比较例的旋转检测器中，输出电压B1为“150mV”，噪声B2为“19mV”，S/N比B3为“大约8”。

利用上述实验能够确认：即使在作为传感器转子使用了磁性导电材料的比较例的旋转检测器中，也能够将该旋转检测器应用作旋转角传感器，同时能够确认：在作为传感器转子使用了非磁性导电材料的本实施方式的旋转检测器11中，S/N比非常高，具有适用作旋转角传感器的特性。

采用上述说明的本实施方式的旋转检测器11，该旋转检测器11包括：传感器定子13，其包括可输入励磁信号的励磁线圈23和输出检测信号的检测线圈32、34(正弦波线圈21和余弦波线圈22)；传感器转子12，其配置在沿轴向与该传感器定子13相面对的位置上，以使该传感器转子12能够旋转。另外，平板的传感器定子13和平板的传感器转子12彼此平行地面对。因此，能够减小旋转检测器11的轴向的尺寸，因此，能够使旋转检测器11小型化。

特别是在本实施方式中，构成传感器定子13的励磁线圈23和检测线圈32、34使用高频信号，因此卷绕较少的匝数即可。另外，励磁线圈23和检测线圈32、34均由卷绕成平面状的平面线圈图案构成，因此，上述线圈23、32、34的体积不大。因此，能够减小旋转检测器11的轴向尺寸，能够使旋转检测器11小型化。

这里，之所以能够如上所述地使检测线圈32、34为平面线圈图案，是因为将“500kHz”的高频波作为载波用在励磁线圈23中，由此能够减少检测线圈32、34的匝数。即，通过使用“500kHz”的高频的载波，变为使用“7.8125kHz”的信号波。因此，能够使检测线圈32、34的匝数为七匝这一较少的匝数。由此，能够在基部平板30上呈漩涡状配置检测线圈32、34的线圈导线而形成平面线圈图案。因此，能够以如下方式配置检测线圈32、34的线圈导线，即，能够在作用有朝向同一方向的均匀的磁通量时，根据传感器转子12的旋转角度改变磁通量的通过范围，从而输出正弦波状或余弦波状的检测信号。

另外，在本实施方式中，励磁线圈23和作为一个检测线圈的一部分的第1检测线圈32形成为同一层，因此，与将这些线圈分别形成为独立的层的情况相比，减少了构成元件的层叠数量。因此，能够减小传感器定子13的厚度。在该层面来说，也能减小旋转检测器11的轴向尺寸，能够使旋转检测器11小型化。另外，能够与构成元件的层叠数量减少的量相对应地抑制旋转检测器11的制造成本。

在本实施方式的旋转检测器11中，由非磁性导电材料构成的传感器转子12沿圆周方向隔着规定的角度具有一对凹部12bA、12bB。从而，在利用励磁线圈23产生磁场(磁通量IA)时，仅在与传感器转子12的凹部12bA、12bB重叠的区域内，使励磁线圈23的磁场(磁通量IA)穿过检测线圈32、34而在检测线圈32、34中产生电动势(感应电压)。另一方面，在利用励磁线圈23产生磁场(磁通量IA)时，在不与凹部12bA、12bB重叠的区域、即与凸部12aA、12aB重叠的区域内，使磁场(磁通量IA)与传感器转子12相交而在传感器转子12的表面产生涡流。利用该涡流产生与励磁线圈23的磁场(磁通量IA)反向的磁场(磁通量IB)，上述两个方向的磁场(磁通量IA、IB)相互抵消，从而在检测线圈32、34中未产生感应电流。通过连续进行上述作用，能够从整个检测线圈32、34获得适当的检测信号。由此，能够作为旋转检测器11完成旋转角度检测。其结果，能够抑制传感器转子12的制造成本，进而能够抑制旋转检测器11的制造成本。

在本实施方式的旋转检测器11中，在传感器定子13中设有励磁线圈23和检测线圈32、34。因此，与将励磁线圈23和检测线圈32、34分开设在传感器定子13和传感器转子12中的情况不同，不必在传感器转子12与传感器定子13之间交换由检测线圈32、34产生的检测信号，不必设置信号交换用的旋转式变压器线圈。其结果，能够从旋转检测器11中省略掉旋转式变压器线圈，简化旋转检测器11的结构，在该层面来说，能够使旋转检测器11小型化。

另外，在本实施方式的旋转检测器11中，由于能够省略旋转式变压器线圈，因此能够获取更多的检测信号，能够提高该S/N比。例如在具有旋转式变压器线圈的旋转检测器中，S/N比为“4”左右，相对于此，在本实施方式中能够使S/N比为“50”以上。

在本实施方式中，检测线圈32、34(正弦波线圈21和余弦波线圈22)具有依次连续的八个正弦波分割线圈21A～21H和依次连续的八个余弦波分割线圈22A～22H。另外，正弦波分割线圈21A、21C、21E、21G和余弦波分割线圈22B、22D、22F、22H形成为同一层。另外，正弦波分割线圈21B、21D、21F、21H和余弦波分割线圈22A、22C、22E、22G形成为另外的同一层，将上述两层重叠而形成检测线圈。从而，在将旋转检测器11安装在电动机1中时，即使传感器定子13与传感器转子12之间的间隙稍微变化，也能够始终恒定地保持正弦波线圈21与传感器转子12的位置关系、以及余弦波线圈22与传感器转子12的位置关系。因此，能够减少由旋转检测器11的安装误差引起的旋转角度的检测误差。

另外，在本实施方式中，构成检测线圈32、34的正向的平面线圈图案(正向线圈)和反向的平面线圈图案(反向线圈)的外周侧被构成励磁线圈23的平面线圈图案包围。从而，自励磁线圈23向检测线圈32、34的整个外周侧施加连续的均匀磁场。特别是在本实施方式中，由于通过呈环状地多重卷绕线圈导线而构成励磁线圈23，因此，能够在励磁线圈23的整周范围内产生均匀的磁场。因此，能够沿检测线圈32、34的周向连续均匀地供给励磁信号，在该层面来说，能够提高旋转检测器11的旋转角度的检测精度。

在本实施方式中，旋转检测器转子12由非磁性导电材料构成，因此，使传感器转子12的表面所产生的涡流增加，更加有效地抵消由励磁线圈23产生的磁通量。因此，S/N比增大(噪声减小)，能够提高旋转检测器11的旋转角度的检测精度。

另外，在本实施方式的旋转检测器11中，使用由“7.8125kHz”的信号波对“500kHz”的载波进行了调幅而成的形式的励磁信号，对励磁线圈23进行角度检测。因此，载波很难受到电动机噪声(“10kHz”附近较多)的影响。在该层面来说，也能够提高检测线圈32、34中的检测信号的S/N比。

另外，在本实施方式中，关于检测线圈32、34，以使正弦波线圈21所产生的感应电流与磁通量通过的范围内的正弦波曲线的积分值相当的方式，配置用于形成正弦波线圈21的七组线圈导线21a-21n、21b-21m、21c-21l、21d-21k、21e-21j、21f-21i、21g-21h。另外，以使余弦波线圈22所产生的感应电流与磁通量通过的范围内的余弦波曲线的积分值相当的方式，配置用于形成余弦波线圈22的七组线圈导线22a-22n、22b-22m、22c-22l、22d-22k、22e-22j、22f-22i、22g-22h。因此，通过在传感器转子12上设置凹部12b，能够从整个检测线圈32、34获得适当的检测信号。

此外，采用本实施方式的电动机转子4，在设于构成电动机转子4的转子铁心6的两端的端板8A、8B中的、第1端板8A的轴向外表面上，设有沿周向交替地配置的角度检测用的凹凸(凹部12bA、12bB和凸部12aA、12aB)，利用该端板8A构成传感器转子12。从而，不必在电动机转子4上另行设置具有凹凸的角度检测用的传感器转子。因此，能够省略旋转检测器11的一部分构成零件，减少带旋转检测器的电动机1的整体结构的零件件数和组装工时。

采用本实施方式的电动机1，在构成电动机转子4的第1端板8A的轴向外表面上设有角度检测用的凹凸(凹部12bA、12bB和凸部12aA、12aB)，利用该端板8A构成传感器转子12。另外，在与该传感器转子12的凹凸相面对的位置上设有传感器定子13，该传感器定子13具有可输入高频的励磁线圈23。从而，利用传感器定子13和具有凹凸的传感器转子12构成用于检测电动机转子4和电动机轴5的旋转的旋转检测器11。因此，能够省略旋转检测器11的一部分构成零件，减少带旋转检测器的电动机1的整体结构的零件件数和组装工时。

另外，在本实施方式中，由非磁性导电材料构成的第1端板8A(传感器转子12)能够防止磁通量泄漏，具有将输入到传感器定子13的励磁线圈23中的高频信号的磁通量抵消的功能。因此，能够提高传感器转子12与含有能对高频信号进行励磁的线圈23的传感器定子13的匹配性。

采用本实施方式的电动机1，通过向传感器定子13的励磁线圈23输入高频信号，在第1端板8A的凹凸(凹部12bA、12bB和凸部12aA、12aB)的位置处由变动的磁通量变化产生电动势而自检测线圈32、34输出该电动势。因此，能够自传感器定子13输出与电动机轴5等的旋转角度相关的检测信号，从而能够检测电动机轴5等的旋转角度。

采用本实施方式的电动机1，由于励磁线圈23和检测线圈32、34使用高频信号，因此卷绕较少的匝数即可。另外，励磁线圈23和检测线圈32、34卷绕成平面状，上述线圈23、32、34的体积不大。因此，能够减小旋转检测器11的轴向尺寸，使旋转检测器11小型化。

采用本实施方式的电动机1，利用正向线圈和反向线圈的匝数的在周向上的分布来实现自传感器定子13的检测线圈32、34输出的电动势的强弱。从而，简化设有凹凸(凹部12bA、12bB和凸部12aA、12aB)的第1端板8A(传感器转子12)的形状。因此，能够易于加工具有凹凸的第1端板8A(传感器转子12)。

采用本实施方式的电动机1，第1端板8A(传感器转子12)的凹凸(凹部12bA、12bB和凸部12aA、12aB)与传感器定子13的励磁线圈23之间的距离呈正弦波状变动。并且，传感器定子13构成为根据励磁线圈23的电感变化来检测旋转角度，因此，能够简化作为传感器定子13的结构。因此，能够简化作为旋转检测器11的结构。

第2实施方式

接下来，参照图18～图21详细说明将本发明中的电动机转子和电动机具体化的第2实施方式。

另外，在以下的说明中，对于与上述第1实施方式相同或基于该第1实施方式的结构，标注相同的附图标记而省略说明，以不同点为中心进行说明。

在本实施方式中，与第1实施方式的不同之处在于旋转检测器的结构。首先说明传感器定子的结构。在图18中用俯视图表示本实施方式的传感器定子15。在图19的(a)、图19的(b)、图19的(c)中分解图18的构成元件的一部分而分别用俯视图表示上述结构。在本实施方式中，传感器定子15形成为第1实施方式的传感器定子13的大概四分之一的大小。即，如图18所示，基部平板30形成为扇形，在该基部平板30之上层叠地设有检测线圈37和励磁线圈23。在图19的(a)、图19的(b)中用俯视图表示构成检测线圈37的正弦波线圈21和余弦波线圈22。在图19的(c)中用俯视图表示励磁线圈23。该传感器定子15与第1实施方式同样地安装在电动机外壳2的内侧。

接下来，说明传感器转子的结构。在图20中用立体图表示传感器转子16。在图21中用俯视图表示传感器转子16。由第1端板8A构成的传感器转子16由作为非磁性体的非磁性导电材料的“SUS305”形成。传感器转子16在其轴向外表面上设有沿周向交替地配置的角度检测用的凹凸。该凹凸由传感器转子16的圆周面和与圆周方向垂直的表面构成。即，传感器转子16在圆形平板的外表面的六处位置具有凸部16aA、16aB、16aC、16aD、16aE、16aF，在其它六处位置具有凹部16bA、16bB、16bC、16bD、16bE、16bF。六处凸部16aA～16aF和六处凹部16bA～16bF均隔着30度的角度间隔进行配置。即，在传感器转子16中，各凹部16bA～16bF沿圆周方向隔着规定的角度间隔(在该情况下为“60度”的角度间隔)地形成。这里，当将传感器转子16的最大厚度例如设为“10mm”时，能够将凸部16aA～16aF的高度例如设定为“2mm～3mm”左右。

传感器转子16在以30度进行12分割而成的位置中的、相面对的六处位置配置有凹部16bA～16bF和凸部16aA～16aF。另外，传感器定子15的正弦波线圈21和余弦波线圈22以30度进行两分割，由此构成6X的检测线圈37。

传感器转子16借助形成在中央的中心孔16c压在电动机轴5的外周上，并且将该传感器转子16作为第1端板8A固定在转子铁心6的端面上。

在本实施方式中，使用“SUS305”作为传感器转子16的材料，但只要是非磁性导电材料即可，例如也可以使用“SUS304”、“铝”和“黄铜”等。

从而，采用本实施方式的电动机转子4，在设于构成电动机转子4的转子铁心6的一端的第1端板8A的轴向外表面上，设有沿周向交替地配置的角度检测用的凹凸(凹部16bA～16bF和凸部16aA～16aF)，利用该端板8A构成传感器转子16。从而，不必在电动机转子4中另外设置具有凹凸的角度检测用的传感器转子。因此，能够省略旋转检测器的一部分构成零件而减少带旋转检测器的电动机1的整体结构的零件件数和组装工时。

另外，在本实施方式中，使传感器定子15形成为第1实施方式的传感器定子13的大概四分之一的大小，因此，能够与此相应地提高该传感器定子15相对于电动机外壳2的安装性，能够使旋转检测器整体小型化。

第3实施方式

接下来，参照图22和图23详细说明将本发明中的电动机转子和电动机具体化的第3实施方式。

在本实施方式中，与第1实施方式的不同之处在于旋转检测器的结构。在图22中用展开的示意图表示旋转检测器11的结构。在本实施方式中，与第1实施方式的结构的不同之处在于，从传感器定子13中省略检测线圈，仅设有励磁线圈23。即，如图22所示，与传感器转子12相面对地配置的传感器定子13包括基部平板30、和形成在该基部平板30之上的励磁线圈23。励磁线圈23由第1SIN相线圈23a、第1COS相线圈23b、第2SIN相线圈23c和第2COS相线圈23d构成。各线圈23a～23d具有彼此相同的结构。相邻的各线圈23a～23d具有“90°”的相位差。另一方面，传感器转子12的表面的凹凸与励磁线圈23之间的距离连续且周期性变动。并且，传感器定子13根据随着传感器转子12及电动机转子4的旋转而产生的励磁线圈23的电感变化，检测该电动机转子4和电动机轴5的旋转角度。

在图23中用框图表示旋转检测器11的电路结构。从励磁电路70对分别与电容器71a、71b串联连接的第1SIN相线圈23a和第1COS相线圈23b施加交流电压，根据各线圈23a、23b的电感变化而输出不同的信号S1、S2。输出的信号S1、S2分别被第1放大器72和第2放大器73放大。这些信号S1、S2的输出振幅变动，并且相位相差180°。并且，分别利用第1包络线检波器74和第2包络线检波器75对被各放大器72、73放大的信号进行检波，将上述信号作为不同的检波信号S11、S21而输出。利用差动放大器76放大所输出的检波信号S11、S21，从而将上述放大的检波信号作为全波信号S3而输出。能够根据该全波信号S3检测电动机轴5的旋转角度。

从而，在本实施方式中，能够从传感器定子13中省略掉检测线圈，因此，与第1实施方式的作用效果相比，能够进一步简化传感器定子13的结构。

第4实施方式

接下来，参照图24～图26详细说明将本发明中的电动机转子和电动机具体化的第4实施方式。

在本实施方式中，与上述各实施方式的不同之处在于旋转检测器的结构。在图24中用剖视图表示带旋转检测器的电动机1。在图25中将旋转检测器11放大而用剖视图表示该旋转检测器11。在图26中将轴承9放大而用立体图表示该轴承9。如图24所示，在本实施方式中，与一侧的轴承9相对应地设有旋转检测器11。即，传感器转子12与轴承9一体地设置。传感器定子13以与传感器转子12隔着规定间隙相面对的方式安装在电动机外壳2中。在电动机外壳2中形成有与轴承9和电动机轴5相对应的中心孔2a。传感器定子13固定在该中心孔2a的台阶部2b上。在本实施方式中，电动机轴5以贯穿上述传感器转子12和传感器定子13的方式进行设置。

如图25和图26所示，传感器转子12与轴承9的构成零件一体地形成。轴承9包括外圈81、内圈82和设在两圈81、82之间的多个球83。传感器转子12在该内圈82的一端部一体地形成为凸缘状。因而，通过使轴承9的内圈82与电动机轴5一体地旋转，使传感器转子12也一体地旋转。利用传感器定子13检测该传感器转子12的旋转。

如图25和图26所示，在传感器转子12上，与第1实施方式的结构同样地在其轴向外表面上设有沿周向交替地配置的角度检测用的凹凸。该凹凸由传感器转子12的圆周面和与圆周方向垂直的表面构成。即，传感器转子12在圆形平板的外表面的两处位置具有凸部12aA、12aB，在其它两处位置具有凹部12bA、12bB。两处凸部12aA、12aB隔着90度的角度间隔地配置，两处凹部12bA、12bB隔着90度的角度间隔地配置。即，在传感器转子12中，凹部12bA、12bB沿圆周方向隔着规定的角度间隔(在该情况下为“180度”的角度间隔)地形成。

从而，采用本实施方式的电动机1，在构成轴承9的内圈82的一端上一体地设有传感器转子12，在该传感器转子12的轴向外表面上设有沿周向交替地配置的角度检测用的凹凸(凹部12bA、12bB和凸部12aA、12aB)，所以不必在电动机1中另外设置具有凹凸的角度检测用的传感器转子。因此，能够省略旋转检测器的一部分构成零件，减少带旋转检测器的电动机1的整体结构的零件件数和组装工时。

第5实施方式

接下来，参照图27详细说明将本发明中的电动机转子和电动机具体化的第5实施方式。

在本实施方式中，与第4实施方式的不同之处在于旋转检测器11与电动机轴5的关系。在图27中用剖视图表示带旋转检测器的电动机1。在本实施方式中，电动机轴5以不贯穿传感器转子12和传感器定子13的方式设置。即，在传感器转子12和传感器定子13中均未形成有中心孔，将电动机轴5的一端部容纳在轴承9的内圈82的内侧。

在本实施方式中，能够将本发明有效地应用到电动机轴5仅在电动机外壳2的一端侧突出的类型的电动机1中。

第6实施方式

接下来，参照图28详细说明将本发明中的电动机转子和电动机具体化的第6实施方式。

在本实施方式中，与第5实施方式的结构的不同之处在于传感器定子13与电动机外壳2的关系。在图28中用剖视图表示带旋转检测器的电动机1。在本实施方式中，在电动机外壳2的一端形成有与轴承9相对应的中心凹部2c。并且，传感器定子13容纳在该中心凹部2c之中，且将其固定在该中心凹部2c的底壁上。

在本实施方式中，能够将本发明有效地应用在电动机外壳2的一端侧封闭旋转检测器11的类型的电动机1中。

另外，本发明并不限定于上述各实施方式，也可以在不脱离发明主旨的范围内适当地改变一部分结构而实施本发明。

产业上的可利用性

本发明能够适用于带旋转检测器的电动机的制造。

附图标记说明

1、电动机；3、电动机定子；3a、线圈；4、电动机转子；5、电动机轴(旋转轴)；6；转子铁心(铁心部)；6a、通孔；7、永磁体；8A、第1端板(端板)；8B、第2端板(端板)；11、旋转检测器；12、传感器转子；12a、凸部；12b、凹部；12aA、凸部；12aB、凸部；12bA、凹部；12bB、凹部；13、传感器定子；15、传感器定子；16、传感器转子；16aA、凸部；16aB、凸部；16aC、凸部；16aD、凸部；16aE、凸部；16aF、凸部；16bA、凹部；16bB、凹部；16bC、凹部；16bD、凹部；16bE、凹部；16bF、凹部；23、励磁线圈；32、第1检测线圈；34、第2检测线圈；37、检测线圈。

Claims (6)

1.一种电动机转子，其特征在于，

该电动机转子包括：

旋转轴；

铁心部，其绕着上述旋转轴配置，设有沿轴向延伸的多个通孔；

多个永磁体，其分别容纳在上述多个通孔中；

一对端板，其以封闭上述多个通孔的开口的方式设在上述铁心部的两端；

上述端板由非磁性体构成，在上述一对端板中的至少一个轴向外表面上设有沿周向交替地配置的角度检测用的凹凸。

2.一种电动机，其特征在于，

该电动机包括：

权利要求1所述的电动机转子；

电动机定子，其包含线圈，

在与设在上述电动机转子的上述端板的轴向外表面上的上述凹凸相面对的位置上设有检测器，该检测器包括被输入高频信号的励磁线圈。

3.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于，

上述检测器还具有检测线圈，通过向上述励磁线圈输入高频信号，上述检测线圈对于因上述凹凸的位置而变动的磁通量将磁通量变化作为电动势输出。

4.根据权利要求3所述的电动机，其特征在于，

上述励磁线圈和上述检测线圈卷绕成平面状。

5.根据权利要求4所述的电动机，其特征在于，

上述凹凸由圆周面和与圆周方向垂直的表面构成，上述检测线圈的正向卷绕的正向线圈和反向卷绕的反向线圈沿周向相邻地配置，上述正向线圈和上述反向线圈的总宽度与上述凹凸的一个周期大致一致，上述正向线圈和上述反向线圈分别卷绕多匝，以呈正弦波状增减的方式沿周向分布配置上述正向线圈和上述反向线圈的匝数。

6.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于，

上述端板的上述凹凸与上述励磁线圈之间的距离呈周期性变动，上述检测器根据上述励磁线圈的电感变化来检测角度。

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