JP6791013B2 - Two-axis integrated motor - Google Patents

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Description

本発明は、二軸一体型モータに関する。 The present invention relates to a two-axis integrated motor.

それぞれ独立して回転可能に設けられた2つのロータを有する所謂二軸一体型モータが知られている(例えば、特許文献1)。 A so-called two-axis integrated motor having two rotors each independently rotatably provided is known (for example, Patent Document 1).

特開2002−238234号公報JP-A-2002-238234

モータには、ロータの回転角度を検出するための検出部が設けられることがある。二軸一体型モータの場合、検出部は、2つのロータに対してそれぞれ個別に設けられる。検出部による回転角度の検出精度をより高めるためには事前の調整が必要であるが、調整による精度の確保は煩雑であり、また調整による精度の確保には限界がある。このため、より精度を高めやすい仕組みが求められていた。 The motor may be provided with a detection unit for detecting the rotation angle of the rotor. In the case of a two-axis integrated motor, detection units are provided separately for each of the two rotors. In order to further improve the detection accuracy of the rotation angle by the detection unit, it is necessary to make advance adjustments, but it is complicated to secure the accuracy by the adjustment, and there is a limit to ensuring the accuracy by the adjustment. For this reason, there has been a demand for a mechanism that makes it easier to improve accuracy.

本発明は、ロータの回転角度を検出する検出部の検出精度をより高めやすい二軸一体型モータを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a two-axis integrated motor that can easily improve the detection accuracy of a detection unit that detects a rotation angle of a rotor.

上記の目的を達成するための本発明の二軸一体型モータは、それぞれ回転可能に設けられて回転軸が同一である外側ロータ及び内側ロータと、前記外側ロータに固定されて前記外側ロータとともに回転する第1回転体と、前記内側ロータに固定されて前記内側ロータとともに回転する第2回転体と、前記第1回転体は、N極とS極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有し、前記第2回転体は、N極とS極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有し、前記第1回転体が有する複数の前記磁気トラックの磁界を個別に検知する第1磁気検知部と、前記第2回転体が有する複数の前記磁気トラックの磁界を個別に検知する第2磁気検知部とを有する。 In the two-axis integrated motor of the present invention for achieving the above object, the outer rotor and the inner rotor, which are rotatably provided and have the same rotation axis, and the outer rotor and the inner rotor, which are fixed to the outer rotor and rotate together with the outer rotor. The first rotating body, the second rotating body fixed to the inner rotor and rotating together with the inner rotor, and the first rotating body are rings in which magnetic pole pairs consisting of N pole and S pole are concentric at equal intervals. The second rotating body has a plurality of magnetic tracks arranged in a shape and having different magnetic pole pairs, and the magnetic pole pairs consisting of N pole and S pole are arranged in a concentric ring shape at equal intervals, and the magnetic pole pairs are different from each other. The first magnetic detection unit having a plurality of magnetic tracks and individually detecting the magnetic fields of the plurality of magnetic tracks of the first rotating body and the magnetic fields of the plurality of magnetic tracks of the second rotating body are individually detected. It has a second magnetic detection unit that detects the magnetic field.

従って、外側ロータと内側ロータの各々の回転角度を複数の磁気トラックから得られる信号に基づいて検出することができる。これにより、ロータの回転角度の検出精度をより高めやすくなる。 Therefore, the rotation angles of the outer rotor and the inner rotor can be detected based on the signals obtained from the plurality of magnetic tracks. This makes it easier to improve the detection accuracy of the rotation angle of the rotor.

本発明の二軸一体型モータでは、前記第1回転体及び前記第1磁気検知部を有する第1検知部並びに前記第2回転体及び前記第2磁気検知部を有する第2検知部を有する検知部と、前記外側ロータと連動して回転する第1軸受及び前記内側ロータと連動して回転する第2軸受を有する軸受部と、前記外側ロータのステータコアである第1コアと前記内側ロータのステータコアである第2コアを有するステータコア部と、一端側から順に、前記検知部、前記軸受部及び前記ステータコア部が取り付けられたベースとを備える。 In the two-axis integrated motor of the present invention, a detection having a first detection unit having the first rotating body and the first magnetic detection unit, and a second detection unit having the second rotating body and the second magnetic detection unit. A bearing portion having a portion, a first bearing that rotates in conjunction with the outer rotor, and a second bearing that rotates in conjunction with the inner rotor, a first core that is a stator core of the outer rotor, and a stator core of the inner rotor. A stator core portion having a second core, and a base to which the detection portion, the bearing portion, and the stator core portion are attached are provided in this order from one end side.

従って、一端側で行われる検知部へのアクセスに際して軸受部及びステータコア部の配設による物理的な遮蔽の影響を抑制することができることから、2つのロータの回転角度を検出する検知部の検出精度確保をより簡便に行うことができる。また、検知部とステータコア部の間に軸受部が位置するので、検知部とステータコア部とを離すことができ、検知部に対するステータコア部からの磁気的影響をより低減することができる。 Therefore, the detection accuracy of the detection unit that detects the rotation angles of the two rotors can be suppressed because the influence of physical shielding due to the arrangement of the bearing portion and the stator core portion can be suppressed when accessing the detection unit performed on one end side. It can be secured more easily. Further, since the bearing portion is located between the detection portion and the stator core portion, the detection portion and the stator core portion can be separated from each other, and the magnetic influence of the stator core portion on the detection portion can be further reduced.

本発明の二軸一体型モータでは、前記第1回転体と前記第2回転体は、前記回転軸に直交する同一平面上に位置する。 In the two-axis integrated motor of the present invention, the first rotating body and the second rotating body are located on the same plane orthogonal to the rotating axis.

従って、二軸一体型モータの軸長をよりコンパクトなものとすることができる。 Therefore, the shaft length of the two-axis integrated motor can be made more compact.

本発明の二軸一体型モータでは、前記第1磁気検知部と前記第2磁気検知部は、前記回転軸に直交する同一平面上に位置する。 In the two-axis integrated motor of the present invention, the first magnetic detection unit and the second magnetic detection unit are located on the same plane orthogonal to the rotation axis.

従って、二軸一体型モータの軸長をよりコンパクトなものとすることができる。 Therefore, the shaft length of the two-axis integrated motor can be made more compact.

本発明の二軸一体型モータでは、前記第1回転体が有する複数の磁気トラックのうち最も外側ロータに近い磁気トラックが有する磁極対数と、前記第2回転体が有する複数の磁気トラックのうち最も内側ロータに近い磁気トラックが有する磁極対数とが同一である。 In the two-axis integrated motor of the present invention, the number of magnetic pole pairs of the magnetic track closest to the outermost rotor among the plurality of magnetic tracks of the first rotating body and the most of the plurality of magnetic tracks of the second rotating body. The number of magnetic pole pairs of the magnetic track near the inner rotor is the same.

従って、第1回転体と第2回転体の相互影響を全周で均一にすることができる。 Therefore, the mutual influence between the first rotating body and the second rotating body can be made uniform over the entire circumference.

本発明の二軸一体型モータでは、前記第1回転体と前記第2回転体はそれぞれ、前記回転軸に直交する異なる平面上に位置し、前記第1磁気検知部及び前記第2磁気検知部は、前記第1回転体と前記第2回転体の間に位置する基板に設けられる。 In the two-axis integrated motor of the present invention, the first rotating body and the second rotating body are respectively located on different planes orthogonal to the rotating axis, and the first magnetic detection unit and the second magnetic detection unit are located. Is provided on a substrate located between the first rotating body and the second rotating body.

従って、第2回転体を第1回転体の内側に収めなくてもよい。このため、二軸一体型モータを径方向によりコンパクトにしやすくなる。また、第1磁気検知部と第2磁気検知部の位置を集約しやすくなり、コンパクトにしやすくなる。 Therefore, the second rotating body does not have to be housed inside the first rotating body. Therefore, it becomes easier to make the two-axis integrated motor more compact in the radial direction. Further, the positions of the first magnetic detection unit and the second magnetic detection unit can be easily integrated, and the compact size can be easily obtained.

本発明の二軸一体型モータでは、前記第1磁気検知部に対して前記第1回転体の反対側であって前記第2回転体よりも前記第1磁気検知部側に設けられる第1磁気シールドと、前記第2磁気検知部に対して前記第2回転体の反対側であって前記第1回転体よりも前記第2磁気検知部側に設けられる第2磁気シールドとを備える。 In the two-axis integrated motor of the present invention, the first magnetism provided on the opposite side of the first rotating body to the first magnetic detecting unit and closer to the first magnetic detecting unit than the second rotating body. It includes a shield and a second magnetic shield provided on the side opposite to the second rotating body with respect to the second magnetic detecting unit and closer to the second magnetic detecting unit than the first rotating body.

従って、第1回転体と第2回転体との間の磁力の相互干渉を抑制することができる。このため、より高精度な角度検出を行いやすくなる。 Therefore, mutual interference of magnetic forces between the first rotating body and the second rotating body can be suppressed. Therefore, it becomes easier to perform more accurate angle detection.

本発明の二軸一体型モータによれば、ロータの回転角度を検出する検知部の検出精度をより高めやすくなる。 According to the two-axis integrated motor of the present invention, it becomes easier to improve the detection accuracy of the detection unit that detects the rotation angle of the rotor.

図1は、本発明の実施形態1に係る二軸一体型モータの主要構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main configuration of a two-axis integrated motor according to a first embodiment of the present invention. 図2は、第1ロータヨークと第2ロータヨークとカバーが取り付けられた状態のベースとの位置関係の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing an example of the positional relationship between the first rotor yoke, the second rotor yoke, and the base with the cover attached. 図3は、実施形態1に係る第1回転体及び第2回転体の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the first rotating body and the second rotating body according to the first embodiment. 図4は、第1回転体及び第2回転体の各磁気トラックの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of each magnetic track of the first rotating body and the second rotating body. 図5は、実施形態1に係る第1磁気検知部及び第2磁気検知部の配置例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an arrangement example of the first magnetic detection unit and the second magnetic detection unit according to the first embodiment. 図6は、図5のIV−IV断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 図7は、第1検知部の具体的構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a specific configuration example of the first detection unit. 図8は、実施形態1に係る磁気センサの配置例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an arrangement example of the magnetic sensor according to the first embodiment. 図9は、実施形態1に係る第1検知部の各部波形例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of waveforms of each part of the first detection unit according to the first embodiment. 図10は、実施形態1に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a functional block of the correction calculation unit according to the first embodiment. 図11は、実施形態1に係る正規化処理部の制御ブロックの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a control block of the normalization processing unit according to the first embodiment. 図12は、図11に示す正規化処理部における正規化動作の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of the normalization operation in the normalization processing unit shown in FIG. 図13は、実施形態1に係る正規化処理部の制御ブロックの図11とは異なる一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example different from FIG. 11 of the control block of the normalization processing unit according to the first embodiment. 図14は、図13に示す正規化処理部における正規化動作の一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of the normalization operation in the normalization processing unit shown in FIG. 図15は、実施形態1に係る正規化処理部がオフセット電圧補正部及び振幅補正部の双方を具備した制御ブロックの一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of a control block in which the normalization processing unit according to the first embodiment includes both an offset voltage correction unit and an amplitude correction unit. 図16は、実施形態1に係るセンサ位相補正部における補正対象の一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of a correction target in the sensor phase correction unit according to the first embodiment. 図17は、実施形態1に係るセンサ位相補正部の制御ブロックの一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing an example of a control block of the sensor phase correction unit according to the first embodiment. 図18は、図17に示すセンサ位相補正部における位相補正動作の一例を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing an example of a phase correction operation in the sensor phase correction unit shown in FIG. 図19は、実施形態1に係るセンサ位相補正部における補正対象の図16とは異なる一例を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing an example different from FIG. 16 of the correction target in the sensor phase correction unit according to the first embodiment. 図20は、実施形態1に係るセンサ位相補正部の図17とは異なる制御ブロックの一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing an example of a control block different from FIG. 17 of the sensor phase correction unit according to the first embodiment. 図21は、図20に示すセンサ位相補正部における位相補正動作の一例を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing an example of a phase correction operation in the sensor phase correction unit shown in FIG. 20. 図22は、実施形態2に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing an example of a functional block of the correction calculation unit according to the second embodiment. 図23は、実施形態2に係る振幅変動抑制部の制御ブロックの一例を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing an example of a control block of the amplitude fluctuation suppressing unit according to the second embodiment. 図24は、本発明の実施形態3に係る二軸一体型モータの主要構成を示す断面図である。FIG. 24 is a cross-sectional view showing a main configuration of the two-axis integrated motor according to the third embodiment of the present invention. 図25は、実施形態3に係る第1回転体と、第2回転体と、第1磁気検知部及び第2磁気検知部が設けられた基板との位置関係の一例を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing an example of the positional relationship between the first rotating body, the second rotating body, and the substrate provided with the first magnetic detection unit and the second magnetic detection unit according to the third embodiment. 図26は、実施形態4に係る基板及び基板の周辺の構成例を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing a configuration example of the substrate and the periphery of the substrate according to the fourth embodiment.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The requirements of each embodiment described below can be combined as appropriate. In addition, some components may not be used.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る二軸一体型モータDMの主要構成を示す断面図である。二軸一体型モータDMは、それぞれ回転可能に設けられて回転軸が同一である外側ロータOR及び内側ロータIRを有する。外側ロータORの出力軸及び内側ロータIRの出力軸は、回転軸方向の一端側に位置する。図1では、上側が二軸一体型モータDMの一端側である。また、図1では、回転軸方向から見た場合の外形が円状である二軸一体型モータDM(図2参照)を、回転軸Xに沿い、回転軸Xを通る平面で二分した場合の断面図を示している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main configuration of a two-axis integrated motor DM according to the first embodiment of the present invention. The two-axis integrated motor DM has an outer rotor OR and an inner rotor IR, which are rotatably provided and have the same rotation axis. The output shaft of the outer rotor OR and the output shaft of the inner rotor IR are located on one end side in the rotation axis direction. In FIG. 1, the upper side is one end side of the two-axis integrated motor DM. Further, in FIG. 1, a two-axis integrated motor DM (see FIG. 2) having a circular outer shape when viewed from the direction of the rotation axis is divided into two by a plane passing through the rotation axis X along the rotation axis X. A cross-sectional view is shown.

図2は、第1ロータヨーク20と第2ロータヨーク13とカバー91が取り付けられた状態のベース80との位置関係の一例を示す模式図である。図2では、出力軸側から見た場合の位置関係を示している。本実施形態では、第1ロータヨーク20の回転軸と第2ロータヨーク13の回転軸とが一致した回転軸Xである。第1ロータヨーク20と第2ロータヨーク13は、カバー91が固定されているベース80を挟んでそれぞれベース80の内周側と外周側で独立して回転可能に設けられている。 FIG. 2 is a schematic view showing an example of the positional relationship between the first rotor yoke 20, the second rotor yoke 13, and the base 80 with the cover 91 attached. FIG. 2 shows the positional relationship when viewed from the output shaft side. In the present embodiment, the rotation axis X of the first rotor yoke 20 and the rotation axis of the second rotor yoke 13 coincide with each other. The first rotor yoke 20 and the second rotor yoke 13 are provided so as to be independently rotatable on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the base 80, respectively, with the base 80 to which the cover 91 is fixed interposed therebetween.

本実施形態では、外側ロータOR及び内側ロータIRはそれぞれ、円筒状のロータヨークと当該ロータヨークに設けられた磁石とを有する。具体的には、例えば図1に示すように、外側ロータORは、円筒状の第1ロータヨーク20と、第1ロータヨーク20の内周面に沿って環状に配置された複数の磁石25とを有する。また、内側ロータIRは、円筒状の第2ロータヨーク13と、第2ロータヨーク13の外周面に沿って環状に配置された複数の磁石15とを有する。 In the present embodiment, the outer rotor OR and the inner rotor IR each have a cylindrical rotor yoke and a magnet provided on the rotor yoke. Specifically, for example, as shown in FIG. 1, the outer rotor OR has a cylindrical first rotor yoke 20 and a plurality of magnets 25 arranged in an annular shape along the inner peripheral surface of the first rotor yoke 20. .. Further, the inner rotor IR has a cylindrical second rotor yoke 13 and a plurality of magnets 15 arranged in an annular shape along the outer peripheral surface of the second rotor yoke 13.

内側ロータIRは、回転軸方向の軸長が外側ロータORより長い。具体的には、第1ロータヨーク20が設けられている二軸一体型モータDMの外周側には、ベース80の一部分である延出部81が他端側で延出している。第1ロータヨーク20は、延出部81と非接触の状態で設けられている。一方、第2ロータヨーク13が設けられている二軸一体型モータDMの内周側には、二軸一体型モータDMが備える他の構成は配置されていない。係る内周側に設けられている第2ロータヨーク13は、回転軸方向の幅が二軸一体型モータDMの一端側から他端側までの幅とほぼ同等である。一方、第1ロータヨーク20は、延出部81が有する回転軸方向の幅に応じて、回転軸方向の幅が第2ロータヨーク13よりも小さくなっている。 The inner rotor IR has a longer axial length in the rotation axis direction than the outer rotor OR. Specifically, on the outer peripheral side of the two-axis integrated motor DM provided with the first rotor yoke 20, an extension portion 81, which is a part of the base 80, extends on the other end side. The first rotor yoke 20 is provided in a non-contact state with the extending portion 81. On the other hand, on the inner peripheral side of the two-axis integrated motor DM provided with the second rotor yoke 13, other configurations included in the two-axis integrated motor DM are not arranged. The width of the second rotor yoke 13 provided on the inner peripheral side in the rotation axis direction is substantially the same as the width from one end side to the other end side of the two-axis integrated motor DM. On the other hand, the width of the first rotor yoke 20 in the rotation axis direction is smaller than that of the second rotor yoke 13 according to the width of the extension portion 81 in the rotation axis direction.

電動機の出力トルクの大小には回転軸Xから推力発生位置(磁石とコイルの間)までの距離の大小が関わる。このため、外側ロータORは相対的に内側ロータIRよりもトルクが大きくなりやすい。本実施形態では、内側ロータIRに設けられた磁石15及び第2コア71の軸長を外側ロータORに設けられた磁石25及び第1コア75より長くすることで、外側ロータORの推力に比して内側ロータIRの推力をより大きくしている。これによって、本実施形態では外側ロータORの出力トルクと内側ロータIRの出力トルクとの差をより小さくしている。 The magnitude of the output torque of the electric motor is related to the magnitude of the distance from the rotating shaft X to the thrust generation position (between the magnet and the coil). Therefore, the torque of the outer rotor OR tends to be larger than that of the inner rotor IR. In the present embodiment, the axial lengths of the magnet 15 and the second core 71 provided on the inner rotor IR are made longer than the magnets 25 and the first core 75 provided on the outer rotor OR, so that the thrust is compared with the thrust of the outer rotor OR. The thrust of the inner rotor IR is increased. As a result, in the present embodiment, the difference between the output torque of the outer rotor OR and the output torque of the inner rotor IR is made smaller.

第1ロータヨーク20の一端側に位置する外側ロータORの出力端部21には、それぞれねじ留め穴22が設けられている。第2ロータヨーク13の一端側に位置する内側ロータIRの出力端部11には、ねじ留め穴12が設けられている。係るねじ留め穴12,22が設けられた内側ロータIR及び外側ロータORのそれぞれに対して被駆動体をねじ留めすることで、被駆動体に回転駆動力が伝達される。 The output end 21 of the outer rotor OR located on one end side of the first rotor yoke 20 is each provided with a screw fastening hole 22. A screw fastening hole 12 is provided at the output end 11 of the inner rotor IR located on one end side of the second rotor yoke 13. By screwing the driven body to each of the inner rotor IR and the outer rotor OR provided with the screw fastening holes 12 and 22, the rotational driving force is transmitted to the driven body.

二軸一体型モータDMは、ベース80と、ベース80に取り付けられて一端側から順に並んだ、検知部30、軸受部60、ステータコア部70を備える。また、図1のような断面で見た場合、検知部30、軸受部60及びステータコア部70が同軸で配置されている。具体的には、ベース80に取り付けられている検知部30、軸受部60及びステータコア部70は、外側ロータORと内側ロータIRとの間の範囲内で回転軸方向に沿って並ぶよう配置されている。 The two-axis integrated motor DM includes a base 80, a detection unit 30, a bearing unit 60, and a stator core unit 70, which are attached to the base 80 and arranged in order from one end side. Further, when viewed in a cross section as shown in FIG. 1, the detection unit 30, the bearing unit 60, and the stator core unit 70 are arranged coaxially. Specifically, the detection unit 30, the bearing unit 60, and the stator core unit 70 attached to the base 80 are arranged so as to be aligned along the rotation axis direction within the range between the outer rotor OR and the inner rotor IR. There is.

検知部30は、第1検知部1及び第2検知部1Aを有する。第1検知部1は、外側ロータORの絶対位置を示す回転角度を検出する。具体的には、第1検知部1は、第1回転体100と、第1磁気検知部200とを有する。第1回転体100は、外側ロータORに固定されて外側ロータORとともに回転する。第1磁気検知部200は、第1回転体100と回転軸方向に対向する位置でベース80に固定されて第1回転体100の回転角度を検出する。 The detection unit 30 includes a first detection unit 1 and a second detection unit 1A. The first detection unit 1 detects a rotation angle indicating an absolute position of the outer rotor OR. Specifically, the first detection unit 1 includes a first rotating body 100 and a first magnetic detection unit 200. The first rotating body 100 is fixed to the outer rotor OR and rotates together with the outer rotor OR. The first magnetic detection unit 200 is fixed to the base 80 at a position facing the first rotating body 100 in the rotation axis direction, and detects the rotation angle of the first rotating body 100.

第2検知部1Aは、内側ロータIRの絶対位置を示す回転角度を検出する。具体的には、第2検知部1Aは、第2回転体101と、第2磁気検知部201とを有する。第2回転体101は、内側ロータIRに固定されて内側ロータIRとともに回転する。第2磁気検知部201は、第2回転体101と回転軸方向に対向する位置でベース80に固定されて第2回転体101の回転角度を検出する。 The second detection unit 1A detects a rotation angle indicating the absolute position of the inner rotor IR. Specifically, the second detection unit 1A has a second rotating body 101 and a second magnetic detection unit 201. The second rotating body 101 is fixed to the inner rotor IR and rotates together with the inner rotor IR. The second magnetic detection unit 201 is fixed to the base 80 at a position facing the second rotating body 101 in the rotation axis direction, and detects the rotation angle of the second rotating body 101.

本実施形態の第1検知部1、第2検知部1Aはそれぞれ、バーニア型のアブソリュート型回転角度検出装置として機能し、外側ロータOR、内側ロータIRの絶対位置を示す回転角度を検出する。絶対位置を示す回転角度とは、予め定められた原点(例えば後述する図4のA点)に対する回転角度である。以下、絶対位置を示す回転角度を「絶対角度」と記載することがある。これによって、外側ロータOR及び内側ロータIRの絶対角度検出においてより高い分解能を得られる。従って、第1検知部1及び第2検知部1Aによる角度検出に基づいたモータ駆動制御における外側ロータOR及び内側ロータIRの絶対角度位置決め制御を行う場合に、より高い分解能での制御が可能となる。第1検知部1及び第2検知部1Aの詳細は、後述する。 Each of the first detection unit 1 and the second detection unit 1A of the present embodiment functions as a vernier type absolute type rotation angle detection device, and detects rotation angles indicating absolute positions of the outer rotor OR and the inner rotor IR, respectively. The rotation angle indicating the absolute position is a rotation angle with respect to a predetermined origin (for example, point A in FIG. 4 described later). Hereinafter, the rotation angle indicating the absolute position may be described as "absolute angle". As a result, higher resolution can be obtained in the absolute angle detection of the outer rotor OR and the inner rotor IR. Therefore, when the absolute angle positioning control of the outer rotor OR and the inner rotor IR in the motor drive control based on the angle detection by the first detection unit 1 and the second detection unit 1A is performed, the control with higher resolution becomes possible. .. Details of the first detection unit 1 and the second detection unit 1A will be described later.

本実施形態のベース80には、第1磁気検知部200及び第2磁気検知部201を固定するための基部31が設けられている。具体的には、第1磁気検知部200と第2磁気検知部201は、共通の基板32の一面側に設けられ、それぞれ第1回転体100、第2回転体101と対向する。基板32の他面側が基部31に固定されることで、第1磁気検知部200及び第2磁気検知部201はベース80に固定されている。基部31は、例えば留め具33を用いてベース80に取り付けられている。 The base 80 of the present embodiment is provided with a base 31 for fixing the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201. Specifically, the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 are provided on one surface side of a common substrate 32, and face the first rotating body 100 and the second rotating body 101, respectively. Since the other surface side of the substrate 32 is fixed to the base portion 31, the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 are fixed to the base 80. The base 31 is attached to the base 80 using, for example, a fastener 33.

本実施形態の検知部30は、図1に示すように、第1検知部1と第2検知部1Aは、回転軸に直交する同一平面上に位置する。具体的には、第1回転体100と第2回転体101は、回転軸に直交する同一平面上に位置する。より具体的には、第1回転体100と第2回転体101は、回転軸Xに直交する同一平面に沿う。また、第1磁気検知部200と第2磁気検知部201は、回転軸に直交する同一平面上に位置する。具体的には、第1磁気検知部200と第2磁気検知部201は、回転軸Xに直交する基板32の一面側に設けられている。第1磁気検知部200と第2磁気検知部201は、径方向の位置が異なり、それぞれ磁力の検出を行う範囲が異なる。第1磁気検知部200は、第1回転体100の磁力を検出する。第2磁気検知部201は、第2回転体101の磁力を検出する。このため、回転軸に直交する同一平面上に、第1回転体100と第2回転体101及び第1磁気検知部200と第2磁気検知部201を並べた構成を取ることができる。 As shown in FIG. 1, the detection unit 30 of the present embodiment has the first detection unit 1 and the second detection unit 1A located on the same plane orthogonal to the rotation axis. Specifically, the first rotating body 100 and the second rotating body 101 are located on the same plane orthogonal to the rotation axis. More specifically, the first rotating body 100 and the second rotating body 101 are along the same plane orthogonal to the rotation axis X. Further, the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 are located on the same plane orthogonal to the rotation axis. Specifically, the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 are provided on one surface side of the substrate 32 orthogonal to the rotation axis X. The positions of the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 are different in the radial direction, and the range for detecting the magnetic force is different. The first magnetic detection unit 200 detects the magnetic force of the first rotating body 100. The second magnetic detection unit 201 detects the magnetic force of the second rotating body 101. Therefore, the first rotating body 100, the second rotating body 101, the first magnetic detection unit 200, and the second magnetic detection unit 201 can be arranged on the same plane orthogonal to the rotation axis.

第1検知部1及び第2検知部1Aに対して一端側には、第1検知部1及び第2検知部1Aを被覆するカバー91が設けられている。カバー91は、例えば図2に示すように、外側ロータORの円筒と内側ロータIRの円筒との間に設けられる環状の形状を有する部材である。カバー91は、例えば図1に示すように、第2回転体101の座金101aと一体的に設けられている。カバー91は、後述する図25に示すように、第1回転体100の座金100aと一体的に設けられてもよい。 A cover 91 that covers the first detection unit 1 and the second detection unit 1A is provided on one end side of the first detection unit 1 and the second detection unit 1A. As shown in FIG. 2, for example, the cover 91 is a member having an annular shape provided between the cylinder of the outer rotor OR and the cylinder of the inner rotor IR. As shown in FIG. 1, for example, the cover 91 is provided integrally with the washer 101a of the second rotating body 101. As shown in FIG. 25 described later, the cover 91 may be provided integrally with the washer 100a of the first rotating body 100.

軸受部60は、第1軸受65及び第2軸受61を有する。第1軸受65は、外側ロータORと連動して回転する。第2軸受61は、内側ロータIRと連動して回転する。具体的には、軸受部60は、回転軸方向について検知部30とステータコア部70との間の位置に設けられている。第1軸受65は、例えばベース80に対して外周側かつ外側ロータORに対して内周側に設けられて、ベース80と外側ロータORとの間に介在する。第1軸受65がベース80との間に介在していることで、外側ロータORは回転可能に軸支されている。第2軸受61は、例えばベース80に対して内周側かつ内側ロータIRに対して外周側である位置に設けられて、ベース80と内側ロータIRとの間に介在する。第2軸受61がベース80との間に介在していることで、内側ロータIRは回転可能に軸支されている。 The bearing portion 60 has a first bearing 65 and a second bearing 61. The first bearing 65 rotates in conjunction with the outer rotor OR. The second bearing 61 rotates in conjunction with the inner rotor IR. Specifically, the bearing portion 60 is provided at a position between the detection portion 30 and the stator core portion 70 in the rotation axis direction. The first bearing 65 is provided, for example, on the outer peripheral side with respect to the base 80 and on the inner peripheral side with respect to the outer rotor OR, and is interposed between the base 80 and the outer rotor OR. Since the first bearing 65 is interposed between the base 80 and the base 80, the outer rotor OR is rotatably supported by the shaft. The second bearing 61 is provided, for example, at a position on the inner peripheral side with respect to the base 80 and the outer peripheral side with respect to the inner rotor IR, and is interposed between the base 80 and the inner rotor IR. Since the second bearing 61 is interposed between the base 80 and the base 80, the inner rotor IR is rotatably supported by the shaft.

二軸一体型モータDMは、第1軸受65の一端側と第2軸受61の一端側が回転軸に直交する同一平面上に位置する。具体的には、例えば図1に示すように、第1軸受65が具備する2つの軸受66,67のうち相対的に一端側に位置する軸受66と、第2軸受61が具備する2つの軸受62,63のうち相対的に一端側に位置する軸受62との各々の一端側の端部同士は、回転軸Xに直交する同一平面に沿う。 The two-axis integrated motor DM is located on the same plane in which one end side of the first bearing 65 and one end side of the second bearing 61 are orthogonal to the rotation axis. Specifically, for example, as shown in FIG. 1, of the two bearings 66 and 67 included in the first bearing 65, the bearing 66 located relatively on one end side and the two bearings included in the second bearing 61. Of 62 and 63, the ends on one end side of the bearing 62 located relatively on one end side are along the same plane orthogonal to the rotation axis X.

本実施形態では、第1軸受65及び第2軸受61がそれぞれ2つの玉軸受である軸受66,67及び軸受62,63を具備する構成であるが、これは第1軸受65及び第2軸受61の具体的構成の一例であってこれに限られるものでない。第1軸受65及び第2軸受61は、それぞれ1つ以上の軸受を有していればよい。 In the present embodiment, the first bearing 65 and the second bearing 61 are configured to include bearings 66, 67 and bearings 62, 63, which are two ball bearings, respectively, which are the first bearing 65 and the second bearing 61. It is an example of a concrete configuration of, and is not limited to this. The first bearing 65 and the second bearing 61 may each have one or more bearings.

ステータコア部70は、第1コア75と第2コア71を有する。第1コア75は、外側ロータORのステータコアである。第2コア71は、内側ロータIRのステータコアである。具体的には、第1コア75は、例えば軸受部60よりも他端側の位置でベース80の外周側に固定されている鉄心77と、鉄心77に巻回されているコイル76とを具備する。コイル76に対する電力供給に応じて外側ロータORが回転する。第2コア71は、例えば軸受部60よりも他端側の位置でベース80の内周側に固定されている鉄心73と、鉄心73に巻回されているコイル72とを具備する。コイル72に対する電力供給に応じて内側ロータIRが回転する。本実施形態のステータコア部70は、図1に示すように、回転軸Xの中心から径の外側に向かって、内側ロータIR、ステータコア部70、外側ロータORの順に配置されている。 The stator core portion 70 has a first core 75 and a second core 71. The first core 75 is a stator core of the outer rotor OR. The second core 71 is a stator core of the inner rotor IR. Specifically, the first core 75 includes, for example, an iron core 77 fixed to the outer peripheral side of the base 80 at a position on the other end side of the bearing portion 60, and a coil 76 wound around the iron core 77. To do. The outer rotor OR rotates according to the power supply to the coil 76. The second core 71 includes, for example, an iron core 73 fixed to the inner peripheral side of the base 80 at a position on the other end side of the bearing portion 60, and a coil 72 wound around the iron core 73. The inner rotor IR rotates according to the power supply to the coil 72. As shown in FIG. 1, the stator core portion 70 of the present embodiment is arranged in the order of the inner rotor IR, the stator core portion 70, and the outer rotor OR from the center of the rotation shaft X toward the outside of the diameter.

ベース80は、例えば、内側ロータIRの径よりも大きく、外側ロータORの径よりも小さい径を有する円筒状の部材である。例えば図1に示すように、ベース80の側面(内周面、外周面)及び端面には、ベース80に固定される検知部30、軸受部60、ステータコア部70等の各部構成に応じた段差、突起、陥没部、穴等が設けられている。また、本実施形態では、延出部81の外周面が形成する環の径は、第1ロータヨーク20の径と同一である。また、本実施形態では、ベース80が有する延出部81の他端側には、二軸一体型モータDMの取り付け対象に対して二軸一体型モータDMを固定する際に用いられるねじ留め穴82が設けられている。また、本実施形態では、延出部81の内周側かつ内側ロータIRの外周側に位置する環状の板状部材95がベース80の他端側に固定されている。板状部材95は、例えばねじ96等の留め具を用いて固定されている。これらの具体的形態はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。 The base 80 is, for example, a cylindrical member having a diameter larger than the diameter of the inner rotor IR and smaller than the diameter of the outer rotor OR. For example, as shown in FIG. 1, a step on the side surface (inner peripheral surface, outer peripheral surface) and end surface of the base 80 according to the configuration of each part such as the detection part 30, the bearing part 60, and the stator core part 70 fixed to the base 80. , Protrusions, depressions, holes, etc. are provided. Further, in the present embodiment, the diameter of the ring formed by the outer peripheral surface of the extending portion 81 is the same as the diameter of the first rotor yoke 20. Further, in the present embodiment, on the other end side of the extension portion 81 of the base 80, a screw fastening hole used when fixing the two-axis integrated motor DM to the attachment target of the two-axis integrated motor DM. 82 is provided. Further, in the present embodiment, the annular plate-shaped member 95 located on the inner peripheral side of the extending portion 81 and the outer peripheral side of the inner rotor IR is fixed to the other end side of the base 80. The plate-shaped member 95 is fixed by using a fastener such as a screw 96. These specific forms are merely examples and are not limited to these, and can be changed as appropriate.

図3は、実施形態1に係る第1回転体100及び第2回転体101の一例を示す図である。図4は、第1回転体100及び第2回転体101の各磁気トラックの一例を示す図である。図5は、実施形態1に係る第1磁気検知部200及び第2磁気検知部201の配置例を示す図である。図6は、図5のIV−IV断面図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the first rotating body 100 and the second rotating body 101 according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram showing an example of each magnetic track of the first rotating body 100 and the second rotating body 101. FIG. 5 is a diagram showing an arrangement example of the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 according to the first embodiment. FIG. 6 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG.

図3及び図4に示すように、実施形態1の第1回転体100は、N極とS極とからなる磁極対2A1が等間隔に並ぶ第1磁気トラック2Aと、磁極対2B1が等間隔に並ぶ第2磁気トラック2Bとが、第1回転体100の回転軸Xを軸心とする同心のリング状に径方向に並び設けられている。実施形態1の第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2Bは、例えば第1回転体100の軸方向の一方の端面を周方向に等間隔でN極及びS極に交互に着磁することで得られる。また、実施形態1の第2回転体101は、N極とS極とからなる磁極対2C1が等間隔に並ぶ第3磁気トラック2Cと、磁極対2D1が等間隔に並ぶ第4磁気トラック2Dとが、第2回転体101の回転軸Xを軸心とする同心のリング状に径方向に並び設けられている。実施形態1の第3磁気トラック2C及び第4磁気トラック2Dは、例えば第2回転体101の軸方向の一方の端面を周方向に等間隔でN極及びS極に交互に着磁することで得られる。本実施形態では、第1回転体100の内径は、第2回転体101の外形よりも大きい。第1回転体100の回転軸は、外側ロータORと同様、回転軸Xである。また、第2回転体100の回転軸は、内側ロータIRと同様、回転軸Xである。第1回転体100と第2回転体101とは非接触である。 As shown in FIGS. 3 and 4, the first rotating body 100 of the first embodiment has a first magnetic track 2A in which magnetic pole pairs 2A1 composed of N poles and S poles are arranged at equal intervals, and magnetic pole pairs 2B1 at equal intervals. The second magnetic tracks 2B arranged in the same direction are arranged in the radial direction in a concentric ring shape with the rotation axis X of the first rotating body 100 as the axis. The first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B of the first embodiment are formed by alternately magnetizing one end face of the first rotating body 100 in the axial direction at equal intervals in the circumferential direction to the north and south poles, for example. can get. Further, the second rotating body 101 of the first embodiment includes a third magnetic track 2C in which magnetic pole pairs 2C1 composed of N poles and S poles are arranged at equal intervals, and a fourth magnetic track 2D in which magnetic pole pairs 2D1 are arranged at equal intervals. Are arranged in a radial direction in a concentric ring shape centered on the rotation axis X of the second rotating body 101. The third magnetic track 2C and the fourth magnetic track 2D of the first embodiment are formed by, for example, alternately magnetizing one end face of the second rotating body 101 in the axial direction at equal intervals in the circumferential direction to the north and south poles. can get. In the present embodiment, the inner diameter of the first rotating body 100 is larger than the outer diameter of the second rotating body 101. The rotation axis of the first rotating body 100 is the rotation axis X as well as the outer rotor OR. Further, the rotation axis of the second rotating body 100 is the rotation axis X as in the inner rotor IR. The first rotating body 100 and the second rotating body 101 are not in contact with each other.

第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2Bは、例えば図に網がけしてある部分がN極、網がけのない部分がS極といったように、周方向に異なる磁極が交互に等配されている。また、第3磁気トラック2C及び第4磁気トラック2Dは、例えば図に網がけしてある部分がN極、網がけのない部分がS極といったように、周方向に異なる磁極が交互に等配されている。 In the first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B, different magnetic poles are alternately and equally arranged in the circumferential direction, for example, the shaded portion is the north pole and the unshaded portion is the south pole. There is. Further, in the third magnetic track 2C and the fourth magnetic track 2D, different magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction, for example, the shaded portion is the north pole and the unshaded portion is the south pole. Has been done.

図4に示す例において、第1磁気トラック2Aは、32対の磁極対2A1を有している。また、第2磁気トラック2Bは、31対の磁極対2B1を有している。すなわち、第1磁気トラック2Aの磁極対2A1の数をP(Pは自然数)としたとき、第2磁気トラック2Bの磁極対2B1の数はP−1となる。また、図4に示す例において、第3磁気トラック2Cは、32対の磁極対2C1を有している。また、第4磁気トラック2Dは、31対の磁極対2D1を有している。すなわち、本実施形態では、第3磁気トラック2Cの磁極対2C1の数は、第1磁気トラック2Aの数と同一(P)であり、第4磁気トラック2Dの磁極対2D1の数は、第2磁気トラック2Bの数と同一(P−1)である。 In the example shown in FIG. 4, the first magnetic track 2A has 32 pairs of magnetic pole pairs 2A1. Further, the second magnetic track 2B has 31 pairs of magnetic pole pairs 2B1. That is, when the number of magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A is P (P is a natural number), the number of magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B is P-1. Further, in the example shown in FIG. 4, the third magnetic track 2C has 32 pairs of magnetic pole pairs 2C1. Further, the fourth magnetic track 2D has 31 pairs of magnetic pole pairs 2D1. That is, in the present embodiment, the number of magnetic pole pairs 2C1 of the third magnetic track 2C is the same as the number of the first magnetic track 2A (P), and the number of magnetic pole pairs 2D1 of the fourth magnetic track 2D is the second. It is the same as the number of magnetic tracks 2B (P-1).

第1磁気トラック2Aは、第2磁気トラック2Bよりも内側ロータ側である。第3磁気トラック2Cは、第4磁気トラック2Dよりも外側ロータ側である。本実施形態では、図4に示すように、第1回転体100が有する複数の磁気トラック(第1磁気トラック2A、第2磁気トラック2B)のうち最も外側ロータに近い磁気トラック(第1磁気トラック2A)が有する磁極対数と、第2回転体101が有する複数の磁気トラック(第3磁気トラック2C、第4磁気トラック2D)のうち最も内側ロータに近い磁気トラック(第3磁気トラック2C)が有する磁極対数とが同一(P)である。 The first magnetic track 2A is on the inner rotor side of the second magnetic track 2B. The third magnetic track 2C is on the outer rotor side of the fourth magnetic track 2D. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the magnetic track (first magnetic track) closest to the outermost rotor among the plurality of magnetic tracks (first magnetic track 2A, second magnetic track 2B) included in the first rotating body 100. The number of magnetic pole pairs of 2A) and the magnetic track (third magnetic track 2C) closest to the innermost rotor among the plurality of magnetic tracks (third magnetic track 2C, fourth magnetic track 2D) of the second rotating body 101. The number of magnetic pole pairs is the same (P).

本実施形態では、第1磁気トラック2Aが第1回転体100のマスター極である。また、第2磁気トラック2Bが第1回転体100のバーニア極である。また、第3磁気トラック2Cが第2回転体101のマスター極である。また、第4磁気トラック2Dが第1回転体101のバーニア極である。なお、第1磁気トラック2Aと第2磁気トラック2Bの位置は入れ替わってもよい。また、第3磁気トラック2Cと第4磁気トラック2Dの位置は入れ替わってもよい。 In the present embodiment, the first magnetic track 2A is the master pole of the first rotating body 100. The second magnetic track 2B is the vernier pole of the first rotating body 100. Further, the third magnetic track 2C is the master pole of the second rotating body 101. Further, the fourth magnetic track 2D is the vernier pole of the first rotating body 101. The positions of the first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B may be interchanged. Further, the positions of the third magnetic track 2C and the fourth magnetic track 2D may be exchanged.

第1回転体100及び第2回転体101は、必要な磁束密度に応じて、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石等から構成することが可能である。 The first rotating body 100 and the second rotating body 101 can be composed of, for example, a neodymium magnet, a ferrite magnet, a samarium-cobalt magnet, or the like, depending on the required magnetic flux density.

本実施形態では、図1に示すように、第1回転体100、第2回転体101はそれぞれ、非磁性体である環状の座金100a,101aの一面側に設けられている。より具体的には、座金100a,101aは、例えば鉄材芯金である。本実施形態では、座金100aが第1ロータヨーク20に固定されることで第1回転体100が外側ロータORに固定されている。また、座金101aが第2ロータヨーク13に固定されることで第2回転体101が内側ロータIRに固定されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the first rotating body 100 and the second rotating body 101 are provided on one surface side of the annular washers 100a and 101a, which are non-magnetic materials, respectively. More specifically, the washers 100a and 101a are, for example, iron core metal. In the present embodiment, the washer 100a is fixed to the first rotor yoke 20, so that the first rotating body 100 is fixed to the outer rotor OR. Further, the washer 101a is fixed to the second rotor yoke 13, so that the second rotating body 101 is fixed to the inner rotor IR.

本実施形態では、第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2Bが第1回転体100の軸方向の一方の端面に着磁されたアキシャル型の構成としている。また、本実施形態では、第3磁気トラック2C及び第4磁気トラック2Dが第2回転体101の軸方向の一方の端面に着磁されたアキシャル型の構成としている。このような構成とすることで、第1回転体100及び第2回転体101を軸方向に薄くすることができ、また、第1回転体100及び第2回転体101の中空穴を大きくしやすくなる。これにより、例えば、内輪回転型や外輪回転型の軸受に適用する、あるいは、中空穴に機器のケーブルを配線する構造に適用する等、実施形態1に係る第1回転体100、第2回転体101の適用範囲を拡大することができる。また、実施形態1に係る第1回転体100、第2回転体101を適用する機器(例えば、二軸一体型モータDM)の設計の自由度を高めることができる。 In the present embodiment, the first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B have an axial configuration in which one end face of the first rotating body 100 in the axial direction is magnetized. Further, in the present embodiment, the third magnetic track 2C and the fourth magnetic track 2D have an axial configuration in which one end surface of the second rotating body 101 in the axial direction is magnetized. With such a configuration, the first rotating body 100 and the second rotating body 101 can be thinned in the axial direction, and the hollow holes of the first rotating body 100 and the second rotating body 101 can be easily enlarged. Become. As a result, for example, the first rotating body 100 and the second rotating body according to the first embodiment can be applied to an inner ring rotating type or an outer ring rotating type bearing, or can be applied to a structure in which a cable of an apparatus is wired in a hollow hole. The scope of application of 101 can be expanded. Further, it is possible to increase the degree of freedom in designing the device (for example, the two-axis integrated motor DM) to which the first rotating body 100 and the second rotating body 101 according to the first embodiment are applied.

図5及び図6に示すように、実施形態1の第1磁気検知部200は、第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2Bが設けられた第1回転体100とギャップを介してアキシャル方向に対向して設けられている。また、実施形態1の第2磁気検知部201は、第3磁気トラック2C及び第4磁気トラック2Dが設けられた第2回転体101とギャップを介してアキシャル方向に対向して設けられている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the first magnetic detection unit 200 of the first embodiment passes through a gap with the first rotating body 100 provided with the first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B in the axial direction. They are provided facing each other. Further, the second magnetic detection unit 201 of the first embodiment is provided so as to face the second rotating body 101 provided with the third magnetic track 2C and the fourth magnetic track 2D in the axial direction via a gap.

本実施形態の第1磁気検知部200及び第2磁気検知部201は、磁気センサモジュールである。第1磁気検知部200は、第1回転体100が有する複数の磁気トラックの磁界を個別に検知してsin信号及びcos信号を出力する複数の磁気センサ(例えば、第1磁気センサ3Aと第2磁気センサ3B)を有する。第1磁気センサ3Aは、第1磁気トラック2Aに対向し、第1磁気トラック2Aの磁界を検知する。第2磁気センサ3Bは、第2磁気トラック2Bに対向し、第2磁気トラック2Bの磁界を検知する。第2磁気検知部201は、第2回転体101が有する複数の磁気トラックの磁界を個別に検知してsin信号及びcos信号を出力する複数の磁気センサ(例えば、第3磁気センサ3Cと第4磁気センサ3D)を有する。第3磁気センサ3Cは、第3磁気トラック2Cに対向し、第3磁気トラック2Cの磁界を検知する。第4磁気センサ3Dは、第4磁気トラック2Dに対向し、第4磁気トラック2Dの磁界を検知する。 The first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 of this embodiment are magnetic sensor modules. The first magnetic detection unit 200 individually detects the magnetic fields of the plurality of magnetic tracks of the first rotating body 100 and outputs a sin signal and a cos signal (for example, the first magnetic sensor 3A and the second magnetic sensor 3A). It has a magnetic sensor 3B). The first magnetic sensor 3A faces the first magnetic track 2A and detects the magnetic field of the first magnetic track 2A. The second magnetic sensor 3B faces the second magnetic track 2B and detects the magnetic field of the second magnetic track 2B. The second magnetic detection unit 201 individually detects the magnetic fields of the plurality of magnetic tracks of the second rotating body 101 and outputs a sin signal and a cos signal (for example, the third magnetic sensor 3C and the fourth magnetic sensor 3C). It has a magnetic sensor 3D). The third magnetic sensor 3C faces the third magnetic track 2C and detects the magnetic field of the third magnetic track 2C. The fourth magnetic sensor 3D faces the fourth magnetic track 2D and detects the magnetic field of the fourth magnetic track 2D.

以下、第1回転体100と第1磁気検知部200を有する第1検知部1による外側ロータORの回転角度の検出について詳細に説明する。 Hereinafter, the detection of the rotation angle of the outer rotor OR by the first detection unit 1 having the first rotating body 100 and the first magnetic detection unit 200 will be described in detail.

図7は、第1検知部1の具体的構成例を示す図である。図7に示すように、第1検知部1は、第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2Bを有する第1回転体100と、第1磁気検知部200と、通信部9と、記憶部10と、を備える。 FIG. 7 is a diagram showing a specific configuration example of the first detection unit 1. As shown in FIG. 7, the first detection unit 1 includes a first rotating body 100 having a first magnetic track 2A and a second magnetic track 2B, a first magnetic detection unit 200, a communication unit 9, and a storage unit 10. And.

第1磁気検知部200は、第1磁気センサ3Aと、第1補正演算部4Aと、第1位相検出部5Aと、第2磁気センサ3Bと、第2補正演算部4Bと、第2位相検出部5Bと、位相差検出部6と、角度算出部7と、角度情報生成部8と、を備える。 The first magnetic detection unit 200 includes a first magnetic sensor 3A, a first correction calculation unit 4A, a first phase detection unit 5A, a second magnetic sensor 3B, a second correction calculation unit 4B, and a second phase detection. A unit 5B, a phase difference detection unit 6, an angle calculation unit 7, and an angle information generation unit 8 are provided.

本実施形態において、第1磁気検知部200は、例えば、1つのICチップに集積化されている。これにより、第1検知部1を構成する部品点数の低減、第1磁気センサ3Aと第2磁気センサ3Bとの間の位置精度の向上、製造コストや組立コストの低減等を図ることができ、小型且つ安価な第1検知部1を実現可能である。なお、第1磁気検知部200は、例えば、通信部9及び記憶部10を含んでいても良い。これにより、第1検知部1の更なる小型化及び低コスト化を実現することができる。 In the present embodiment, the first magnetic detection unit 200 is integrated into, for example, one IC chip. As a result, it is possible to reduce the number of parts constituting the first detection unit 1, improve the position accuracy between the first magnetic sensor 3A and the second magnetic sensor 3B, reduce the manufacturing cost and the assembly cost, and the like. It is possible to realize a small and inexpensive first detection unit 1. The first magnetic detection unit 200 may include, for example, a communication unit 9 and a storage unit 10. As a result, further miniaturization and cost reduction of the first detection unit 1 can be realized.

図8は、実施形態1に係る磁気センサの配置例を示す図である。図8に示すように、第1磁気センサ3Aは、第1磁気トラック2Aの1つの磁極対2A1のピッチを1周期として、電気角で90°の位相差を有するように、磁極対2A1の並び方向に離して配置された2つの磁気センサ素子3A1,3A2を備える。また、第2磁気センサ3Bは、第2磁気トラック2Bの1つの磁極対2B1のピッチを1周期として、電気角で90°の位相差を有するように、磁極対2B1の並び方向に離して配置された2つの磁気センサ素子3B1,3B2を備える。 FIG. 8 is a diagram showing an arrangement example of the magnetic sensor according to the first embodiment. As shown in FIG. 8, the first magnetic sensor 3A arranges the magnetic pole pairs 2A1 so as to have a phase difference of 90 ° in the electric angle with the pitch of one magnetic pole pair 2A1 of the first magnetic track 2A as one cycle. It includes two magnetic sensor elements 3A1 and 3A2 arranged apart from each other in the direction. Further, the second magnetic sensor 3B is arranged apart from each other in the alignment direction of the magnetic pole pairs 2B1 so as to have a phase difference of 90 ° in the electric angle with the pitch of one magnetic pole pair 2B1 of the second magnetic track 2B as one cycle. The two magnetic sensor elements 3B1 and 3B2 are provided.

磁気センサ素子3A1,3A2及び磁気センサ素子3B1,3B2としては、例えば、ホール素子、磁気抵抗効果(MR(Magneto Resistance effect))センサなどの磁気センサ素子を用いることができる。 As the magnetic sensor elements 3A1, 3A2 and the magnetic sensor elements 3B1, 3B2, for example, a magnetic sensor element such as a Hall element or a magnetoresistive effect (MR) sensor can be used.

第1磁気センサ3Aは、磁極対2A1内の位相に応じた第1sin信号sinθ1及び第1cos信号cosθ1を出力する。 The first magnetic sensor 3A outputs the first sin signal sinθ i 1 and the first cos signal cos θ i 1 according to the phase in the magnetic pole pair 2A1.

また、第2磁気センサ3Bは、磁極対2B1内の位相に応じた第2sin信号sinθ2及び第2cos信号cosθ2を出力する。 Further, the second magnetic sensor 3B outputs the second sin signal sinθ i 2 and the second cos signal cos θ i 2 according to the phase in the magnetic pole pair 2B1.

図7に示すように、第1磁気センサ3Aから出力された第1sin信号sinθ1及び第1cos信号cosθ1は、第1補正演算部4Aに入力される。また、第2磁気センサ3Bから出力された第2sin信号sinθ2及び第2cos信号cosθ2は、第2補正演算部4Bに入力される。 As shown in FIG. 7, the 1sin signal sin [theta i 1 and the 1cos signal cos [theta] i 1 output from the first magnetic sensor 3A is input to the first correction calculation unit 4A. Further, the 2sin signal sin [theta i 2 and the 2cos signal cos [theta] i 2 output from the second magnetic sensor 3B is input to the second correction computing section 4B.

第1補正演算部4Aは、入力された第1sin信号sinθ1及び第1cos信号cosθ1に対し、後述する補正演算処理を行い、第1補正sin信号sinθ1及び第1補正cos信号cosθ1を出力する。また、第2補正演算部4Bは、第2sin信号sinθ2及び第2cos信号cosθ2に対し、後述する補正演算処理を行い、第2補正sin信号sinθ2及び第2補正cos信号cosθ2を出力する。第1補正演算部4A及び第2補正演算部4Bによる補正演算処理については、詳細に後述する。 The first correction calculation unit 4A performs correction calculation processing described later on the input first sin signal sinθ i 1 and the first cos signal cos θ i 1, and performs the first correction sin signal sin θ o 1 and the first correction cos signal cos θ. Output o 1. Further, the second correction calculation unit 4B performs correction calculation processing described later on the second sin signal sinθ i 2 and the second cos signal cos θ i 2, and performs the second correction sin signal sin θ o 2 and the second correction cos signal cos θ o. Output 2 The correction calculation processing by the first correction calculation unit 4A and the second correction calculation unit 4B will be described in detail later.

図9は、実施形態1に係る第1検知部1の各部波形例を示す図である。図9の(a)は、第1磁気トラック2Aの磁極パターンを示し、図9の(b)は、第2磁気トラック2Bの磁極パターンの一例を示している。図9の(c)は、第1位相検出部5Aの入力信号波形を示し、図9の(d)は、第2位相検出部5Bの入力信号波形を示している。図9の(e)は、第1位相検出部5Aにより出力される検出位相信号波形を示し、図9の(f)は、第2位相検出部5Bにより出力される検出位相信号波形を示している。図9の(g)は、位相差検出部6により出力される位相差信号波形を示している。 FIG. 9 is a diagram showing an example of waveforms of each part of the first detection unit 1 according to the first embodiment. FIG. 9A shows a magnetic pole pattern of the first magnetic track 2A, and FIG. 9B shows an example of the magnetic pole pattern of the second magnetic track 2B. FIG. 9C shows the input signal waveform of the first phase detection unit 5A, and FIG. 9D shows the input signal waveform of the second phase detection unit 5B. FIG. 9 (e) shows the detection phase signal waveform output by the first phase detection unit 5A, and FIG. 9 (f) shows the detection phase signal waveform output by the second phase detection unit 5B. There is. FIG. 9 (g) shows the phase difference signal waveform output by the phase difference detection unit 6.

図9に示す例では、第1磁気トラック2Aの3つの磁極対2A1からなるa点からb点の区間に対し、第2磁気トラック2Bの2つの磁極対2B1が対応した例を示している。すなわち、a点とb点とで、第1磁気センサ3Aの検出信号の位相と第2磁気センサ3Bの検出信号の位相とが一致する。この場合、a点を基準としたb点までの任意位置における絶対角度を検出することができる。このように、第1磁気センサ3Aの検出信号の位相と第2磁気センサ3Bの検出信号の位相とが一致する2点間の絶対角度を検出することができる。 In the example shown in FIG. 9, the example in which the two magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B correspond to the section from the point a to the point b consisting of the three magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A is shown. That is, at points a and b, the phase of the detection signal of the first magnetic sensor 3A and the phase of the detection signal of the second magnetic sensor 3B coincide with each other. In this case, the absolute angle at an arbitrary position up to the point b with respect to the point a can be detected. In this way, it is possible to detect the absolute angle between two points where the phase of the detection signal of the first magnetic sensor 3A and the phase of the detection signal of the second magnetic sensor 3B match.

図4に示す例では、第1磁気トラック2Aの磁極対2A1の数を32(P=32)、第2磁気トラック2Bの磁極対2B1の数を31(P−1=31)とし、A点において第1磁気トラック2Aの磁極位相と第2磁気トラック2Bの磁極位相とが一致している。すなわち、第1磁気検知部200は、第1磁気センサ3Aの検出信号の位相と第2磁気センサ3Bの検出信号の位相とが一致するA点を原点位置として、第1回転体100の全周における絶対角度を検出することができる。 In the example shown in FIG. 4, the number of magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A is 32 (P = 32), the number of magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B is 31 (P-1 = 31), and point A. The magnetic pole phase of the first magnetic track 2A and the magnetic pole phase of the second magnetic track 2B coincide with each other. That is, the first magnetic detection unit 200 uses the point A at which the phase of the detection signal of the first magnetic sensor 3A and the phase of the detection signal of the second magnetic sensor 3B coincide with the origin position as the origin position, and the entire circumference of the first rotating body 100. Absolute angle can be detected.

なお、第1磁気トラック2Aの磁極対2A1の数と第2磁気トラック2Bの磁極対2B1の数との関係は、図4に示す例に限るものではなく、例えば、第1磁気トラック2Aの磁極対2A1の数をPとしたとき、第2磁気トラック2Bの磁極対2B1の数をP+1とした構成であっても良い。 The relationship between the number of magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A and the number of magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B is not limited to the example shown in FIG. 4, for example, the magnetic poles of the first magnetic track 2A. When the number of pairs 2A1 is P, the number of magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B may be P + 1.

第1位相検出部5Aは、図9の(c)に例示した入力信号に基づき、図9の(e)に例示した検出位相信号を出力する。具体的には、第1位相検出部5Aは、第1補正演算部4Aの出力である第1補正sin信号sinθ1及び第1補正cos信号cosθ1から磁極対2A1内の位相(θ1=arctan(sinθ1/cosθ1))を算出する。 The first phase detection unit 5A outputs the detection phase signal illustrated in FIG. 9E based on the input signal exemplified in FIG. 9C. Specifically, the first phase detection unit 5A has a phase (θ o) in the magnetic pole pair 2A1 from the first correction sin signal sin θ o 1 and the first correction cos signal cos θ o 1, which are the outputs of the first correction calculation unit 4A. 1 = arctan (sinθ o 1 / cosθ o 1)) is calculated.

第2位相検出部5Bは、図9の(d)に例示した入力信号に基づき、図9の(f)に例示した検出位相信号を出力する。具体的には、第2位相検出部5Bは、第2補正演算部4Bの出力である第2補正sin信号sinθ2及び第2補正cos信号cosθ2から磁極対2B1内の位相(θ2=arctan(sinθ2/cosθ2))を算出する。 The second phase detection unit 5B outputs the detection phase signal illustrated in FIG. 9F based on the input signal exemplified in FIG. 9D. Specifically, the second phase detection unit 5B is the phase (θ o) in the magnetic pole pair 2B1 from the second correction sin signal sin θ o 2 and the second correction cos signal cos θ o 2, which are the outputs of the second correction calculation unit 4B. 2 = arctan (sinθ o 2 / cosθ o 2)) is calculated.

位相差検出部6は、第1位相検出部5A及び第2位相検出部5Bから出力された各検出位相信号に基づき、図9の(g)に例示した位相差信号を出力する。 The phase difference detection unit 6 outputs the phase difference signal illustrated in FIG. 9 (g) based on each detected phase signal output from the first phase detection unit 5A and the second phase detection unit 5B.

角度算出部7は、位相差検出部6で求められた位相差を、予め設定された計算パラメータに従い絶対角度へ換算する処理を行う。角度算出部7で用いられる計算パラメータは、記憶部10に記憶されている。 The angle calculation unit 7 performs a process of converting the phase difference obtained by the phase difference detection unit 6 into an absolute angle according to a preset calculation parameter. The calculation parameters used in the angle calculation unit 7 are stored in the storage unit 10.

さらに、本実施形態では、角度算出部7の後段に角度情報生成部8が設けられている。 Further, in the present embodiment, the angle information generation unit 8 is provided after the angle calculation unit 7.

角度情報生成部8は、角度算出部7で算出された絶対角度を含む情報(以下、「絶対角度情報」とも言う)として、例えば、互いに90度位相の異なるA相信号及びB相信号と、原点位置を示すZ相信号とで構成されるABZ相信号を生成する。なお、A相信号及びB相信号としては、例えば、第1補正演算部4Aの出力である第1補正sin信号及び第1補正cos信号、第2補正演算部4Bの出力である第2補正sin信号及び第2補正cos信号のうちのいずれか1組の信号を用いれば良い。 The angle information generation unit 8 uses, for example, A-phase signals and B-phase signals having 90-degree phases different from each other as information including the absolute angle calculated by the angle calculation unit 7 (hereinafter, also referred to as “absolute angle information”). An ABZ phase signal composed of a Z phase signal indicating the origin position is generated. The A-phase signal and B-phase signal include, for example, the first correction sin signal and the first correction cos signal which are the outputs of the first correction calculation unit 4A, and the second correction sin which is the output of the second correction calculation unit 4B. Any one set of the signal and the second correction cos signal may be used.

通信部9は、角度情報生成部8が生成した絶対角度情報を所定の信号(例えば、ABZ相信号、パラレル信号、シリアルデータ、アナログ電圧、PWM変調信号等)に変換して外部制御装置に出力する。 The communication unit 9 converts the absolute angle information generated by the angle information generation unit 8 into a predetermined signal (for example, ABZ phase signal, parallel signal, serial data, analog voltage, PWM modulation signal, etc.) and outputs it to an external control device. To do.

このように、所定の信号に変換した絶対角度情報を出力する構成とすることで、外部制御装置との間の電気的な接続線の本数を減らすことができる。 In this way, the number of electrical connection lines to and from the external control device can be reduced by configuring the configuration to output the absolute angle information converted into a predetermined signal.

なお、通信部9に対し、例えば、外部制御装置から絶対角度情報の出力要求信号が入力される態様であっても良い。この場合、第1検知部1は、絶対角度情報の出力要求信号に応じて動作し、通信部9から絶対角度情報を出力する構成としても良い。 In addition, for example, an output request signal of absolute angle information may be input to the communication unit 9 from an external control device. In this case, the first detection unit 1 may be configured to operate in response to an output request signal for absolute angle information and output absolute angle information from the communication unit 9.

記憶部10には、角度算出部7で用いられる計算パラメータの他に、第1磁気トラック2Aの磁極対2A1の数(P)、第2磁気トラック2Bの磁極対2B1の数(P−1)、後述する第1補正演算部4Aで用いられる第1磁気センサ補正情報、後述する第2補正演算部4Bで用いられる第2磁気センサ補正情報、絶対角度基準位置等、第1検知部1の動作に必要な情報が記憶されている。記憶部10としては、例えば、不揮発性メモリが例示される。 In the storage unit 10, in addition to the calculation parameters used in the angle calculation unit 7, the number of magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A (P) and the number of magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B (P-1) The operation of the first detection unit 1, such as the first magnetic sensor correction information used in the first correction calculation unit 4A described later, the second magnetic sensor correction information used in the second correction calculation unit 4B described later, the absolute angle reference position, and the like. The information required for the magnet is stored. Examples of the storage unit 10 include a non-volatile memory.

本実施形態では、第1磁気センサ補正情報及び第2磁気センサ補正情報として、第1補正演算部4A及び第2補正演算部4Bにおいて用いられるパラメータや演算式が記憶部10に記憶されている。 In the present embodiment, as the first magnetic sensor correction information and the second magnetic sensor correction information, the parameters and calculation formulas used in the first correction calculation unit 4A and the second correction calculation unit 4B are stored in the storage unit 10.

第1補正演算部4Aにおいて用いられるパラメータや演算式には、第1磁気センサ3Aの検出信号である第1sin信号sinθ1及び第1cos信号cosθ1の補正に用いる情報が含まれる。第1磁気センサ補正情報としては、第1磁気センサ3Aの検出信号が、予め想定した第1磁気センサ3Aの基準のsin信号の値又はcos信号の値に近づくようなパラメータや演算式が設定されているものとする。 The parameters and calculation formulas used in the first correction calculation unit 4A include information used for correction of the first sin signal sinθ i 1 and the first cos signal cos θ i 1, which are detection signals of the first magnetic sensor 3A. As the first magnetic sensor correction information, parameters and calculation formulas are set so that the detection signal of the first magnetic sensor 3A approaches the value of the reference sin signal or the value of the cos signal of the first magnetic sensor 3A assumed in advance. It is assumed that

また、第2補正演算部4Bにおいて用いられるパラメータや演算式には、第2磁気センサ3Bの検出信号である第2sin信号sinθ2及び第2cos信号cosθ2の補正に用いる情報が含まれる。第2磁気センサ補正情報としては、第2磁気センサ3Bの検出信号が、予め想定した第2磁気センサ3Bの基準のsin信号の値又はcos信号の値に近づくようなパラメータや演算式が設定されているものとする。 Further, the parameters and calculation formulas used in the second correction calculation unit 4B include information used for correction of the second sin signal sinθ i 2 and the second cos signal cos θ i 2, which are detection signals of the second magnetic sensor 3B. As the second magnetic sensor correction information, parameters and calculation formulas are set so that the detection signal of the second magnetic sensor 3B approaches the value of the reference sin signal or the value of the cos signal of the second magnetic sensor 3B assumed in advance. It is assumed that

なお、記憶部10に記憶された各種パラメータや情報は、例えば、外部制御装置から通信部9を介して更新可能な構成としても良い。これにより、第1検知部1の使用状況に応じた設定が可能となる。 The various parameters and information stored in the storage unit 10 may be updated from the external control device via the communication unit 9, for example. This makes it possible to make settings according to the usage status of the first detection unit 1.

<補正演算部の構成及び動作>
第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2B、第1磁気センサ3A及び第2磁気センサ3B、第1補正演算部4A及び第2補正演算部4Bは、それぞれ同様の構成及び動作であるので、以下の説明では、第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2Bを「磁気トラック2」、第1磁気センサ3A及び第2磁気センサ3Bを「磁気センサ3」、第1補正演算部4A及び第2補正演算部4Bを「補正演算部4」、第1磁気センサ補正情報及び第2磁気センサ補正情報を「磁気センサ補正情報」とも言う。
<Structure and operation of correction calculation unit>
The first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B, the first magnetic sensor 3A and the second magnetic sensor 3B, the first correction calculation unit 4A and the second correction calculation unit 4B have the same configuration and operation, respectively. In the description of the above, the first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B are referred to as "magnetic track 2", the first magnetic sensor 3A and the second magnetic sensor 3B are referred to as "magnetic sensor 3," the first correction calculation unit 4A and the second correction. The calculation unit 4B is also referred to as "correction calculation unit 4", and the first magnetic sensor correction information and the second magnetic sensor correction information are also referred to as "magnetic sensor correction information".

図10は、実施形態1に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。図10に示すように、補正演算部4は、正規化処理部41と、センサ位相補正部42と、を備える。 FIG. 10 is a diagram showing an example of a functional block of the correction calculation unit according to the first embodiment. As shown in FIG. 10, the correction calculation unit 4 includes a normalization processing unit 41 and a sensor phase correction unit 42.

補正演算部4には、磁気センサ3から出力されたsin信号sinθ及びcos信号cosθが入力される。また、補正演算部4は、記憶部10から正規化処理部41及びセンサ位相補正部42で適用される磁気センサ補正情報を取得する。 The correction calculation unit 4, sin signal output from the magnetic sensor 3 sin [theta i and cos signals cos [theta] i is inputted. Further, the correction calculation unit 4 acquires the magnetic sensor correction information applied by the normalization processing unit 41 and the sensor phase correction unit 42 from the storage unit 10.

正規化処理部41は、磁気センサ3から出力されたsin信号sinθ及びcos信号cosθを正規化して正規化sin信号sinθ’及び正規化cos信号cosθ’をセンサ位相補正部42に出力する。 Normalization processing unit 41 outputs a sin signal sin [theta i and cos signals cos [theta] i is normalized and normalized sin signal sin [theta 'and normalization cos signal cos [theta]' output from the magnetic sensor 3 to the sensor phase correction unit 42.

センサ位相補正部42は、正規化sin信号sinθ’及び正規化cos信号cosθ’の位相を補正して補正sin信号sinθ及び補正cos信号cosθを出力する。 The sensor phase correction unit 42 corrects the phases of the normalized sin signal sin θ'and the normalized cos signal cos θ'and outputs the corrected sin signal sin θ o and the corrected cos signal cos θ o .

次に、実施形態1に係る補正演算部4の各構成部について説明する。 Next, each component of the correction calculation unit 4 according to the first embodiment will be described.

まず、実施形態1に係る正規化処理部41について説明する。図11は、実施形態1に係る正規化処理部の制御ブロックの一例を示す図である。図12は、図11に示す正規化処理部における正規化動作の一例を示す図である。 First, the normalization processing unit 41 according to the first embodiment will be described. FIG. 11 is a diagram showing an example of a control block of the normalization processing unit according to the first embodiment. FIG. 12 is a diagram showing an example of the normalization operation in the normalization processing unit shown in FIG.

図11に示す例において、正規化処理部41は、オフセット電圧補正部411を備えている。また、図12に示す例では、sin信号sinθ(cos信号cosθ)を破線で示し、正規化sin信号sinθ’(正規化cos信号cosθ’)を実線で示している。 In the example shown in FIG. 11, the normalization processing unit 41 includes an offset voltage correction unit 411. Further, in the example shown in FIG. 12, the sin signal sinθ i (cos signal cosθ i ) is shown by a broken line, and the normalized sin signal sinθ'(normalized cos signal cosθ') is shown by a solid line.

図11及び図12に示す例では、磁気センサ3の検出信号にオフセット電圧が重畳している場合を想定している。 In the examples shown in FIGS. 11 and 12, it is assumed that the offset voltage is superimposed on the detection signal of the magnetic sensor 3.

図11に示すオフセット電圧補正部411は、予め磁気センサ3の検出信号であるsin信号(cos信号)の平均値Vsinave(Vcosave)が磁気センサ補正情報として設定され、記憶部10に記憶されている。なお、平均値Vsinaveは、例えば、磁気トラック2の電気角で所定周期分のsin信号の平均値であっても良いし、任意の1周期分のsin信号の平均値であっても良い。また、平均値Vcosaveは、例えば、磁気トラック2の電気角で所定周期分のcos信号の平均値であっても良いし、任意の1周期分のcos信号の平均値であっても良い。これらのsin信号(cos信号)の平均値Vsinave(Vcosave)は、例えば、第1検知部1の出荷検査時に測定した値であっても良い。 In the offset voltage correction unit 411 shown in FIG. 11, the average value Vsinave (Vcosave) of the sin signal (cos signal) which is the detection signal of the magnetic sensor 3 is set in advance as the magnetic sensor correction information and stored in the storage unit 10. .. The average value Vsinave may be, for example, the average value of the sin signals for a predetermined cycle at the electric angle of the magnetic track 2, or may be the average value of the sin signals for any one cycle. Further, the average value Vcosave may be, for example, the average value of the cos signals for a predetermined cycle at the electric angle of the magnetic track 2, or may be the average value of the cos signals for an arbitrary one cycle. The average value Vsinave (Vcosave) of these sin signals (cos signals) may be, for example, a value measured at the time of shipment inspection of the first detection unit 1.

図11に示す例において、オフセット電圧補正部411は、磁気センサ3の検出信号であるsin信号の平均値Vsinaveを用いて、sin信号sinθのオフセット電圧を正規化する。具体的には、sin信号sinθから、Vsinaveを減算、すなわち下記式(1)により正規化sin信号sinθ’を算出する。 In the example shown in FIG. 11, the offset voltage correction unit 411 normalizes the offset voltage of the sin signal sinθ i by using the average value Vsinave of the sin signal which is the detection signal of the magnetic sensor 3. Specifically, Vsinave is subtracted from the sin signal sinθ i , that is, the normalized sin signal sinθ'is calculated by the following equation (1).

Figure 0006791013
Figure 0006791013

図11に示すオフセット電圧補正部411は、上記式(1)が予め磁気センサ補正情報として記憶部10に記憶され設定されている。オフセット電圧補正部411は、この上記式(1)を用いてsin信号sinθのオフセット電圧を正規化することにより、図12に実線で示す正規化sin信号sinθ’を出力する。 The offset voltage correction unit 411 shown in FIG. 11 is set by storing the above equation (1) in the storage unit 10 in advance as magnetic sensor correction information. The offset voltage correction unit 411 outputs the normalized sin signal sin θ'shown by the solid line in FIG. 12 by normalizing the offset voltage of the sin signal sin θ i using the above equation (1).

また、図11に示す例において、オフセット電圧補正部411は、磁気センサ3の検出信号であるcos信号の平均値Vcosaveを用いて、cos信号cosθのオフセット電圧を正規化する。具体的には、cos信号cosθから、Vcosaveを減算、すなわち下記式(2)により正規化cos信号cosθ’を算出する。 Further, in the example shown in FIG. 11, the offset voltage correction unit 411 normalizes the offset voltage of the cos signal cos θ i by using the average value Vcosave of the cos signal which is the detection signal of the magnetic sensor 3. Specifically, Vcosave is subtracted from the cos signal cosθ i , that is, the normalized cos signal cosθ'is calculated by the following equation (2).

Figure 0006791013
Figure 0006791013

図11に示すオフセット電圧補正部411は、上記式(2)が予め磁気センサ補正情報として記憶部10に記憶され設定されている。オフセット電圧補正部411は、この上記式(2)を用いてcos信号cosθのオフセット電圧を正規化することにより、図12に実線で示す正規化cos信号cosθ’を出力する。 The offset voltage correction unit 411 shown in FIG. 11 is set by storing the above equation (2) in the storage unit 10 in advance as magnetic sensor correction information. The offset voltage correction unit 411 outputs the normalized cos signal cos θ'shown by the solid line in FIG. 12 by normalizing the offset voltage of the cos signal cos θ i using the above equation (2).

図13は、実施形態1に係る正規化処理部の制御ブロックの図11とは異なる一例を示す図である。図14は、図13に示す正規化処理部における正規化動作の一例を示す図である。図13に示す例において、正規化処理部41は、振幅補正部412を備えている。また、図14に示す例では、sin信号sinθ(cos信号cosθ)を破線で示し、正規化sin信号sinθ’(正規化cos信号cosθ’)を実線で示している。 FIG. 13 is a diagram showing an example different from FIG. 11 of the control block of the normalization processing unit according to the first embodiment. FIG. 14 is a diagram showing an example of the normalization operation in the normalization processing unit shown in FIG. In the example shown in FIG. 13, the normalization processing unit 41 includes an amplitude correction unit 412. Further, in the example shown in FIG. 14, the sin signal sinθ i (cos signal cosθ i ) is shown by a broken line, and the normalized sin signal sinθ'(normalized cos signal cosθ') is shown by a solid line.

図13及び図14に示す例では、磁気センサ3の検出信号に出力振幅のバラツキがある場合を想定している。 In the examples shown in FIGS. 13 and 14, it is assumed that the detection signal of the magnetic sensor 3 has a variation in output amplitude.

図13に示す振幅補正部412は、予め磁気センサ3の検出信号であるsin信号(cos信号)の最大値Vsinmax(Vcosmax)と最小値Vsinmin(Vcosmin)とが磁気センサ補正情報として設定され、記憶部10に記憶されている。なお、sin信号の最大値Vsinmaxは、例えば、磁気トラック2の電気角で所定周期分の各周期におけるsin信号の最大値の平均値であっても良いし、任意の1周期のsin信号の最大値であっても良い。また、sin信号の最小値Vsinminは、例えば、磁気トラック2の電気角で所定周期分の各周期におけるsin信号の最小値の平均値であっても良いし、任意の1周期のsin信号の最小値であっても良い。また、cos信号の最大値Vcosmaxは、例えば、磁気トラック2の電気角で所定周期分の各周期におけるcos信号の最大値の平均値であっても良いし、任意の1周期のcos信号の最大値であっても良い。またcos信号の最小値Vcosminは、例えば、磁気トラック2の電気角で所定周期分の各周期におけるcos信号の最小値の平均値であっても良いし、任意の1周期のcos信号の最小値であっても良い。これらのsin信号(cos信号)の最大値Vsinmax(Vcosmax)及び最小値Vsinmin(Vcosmin)は、例えば、第1検知部1の出荷検査時に測定した値であっても良い。 In the amplitude correction unit 412 shown in FIG. 13, the maximum value Vsinmax (Vcosmax) and the minimum value Vsinmin (Vcosmin) of the sin signal (cos signal) which is the detection signal of the magnetic sensor 3 are set in advance as magnetic sensor correction information and stored. It is stored in part 10. The maximum value of the sin signal, Vsinmax, may be, for example, the average value of the maximum values of the sin signals in each cycle for a predetermined cycle at the electric angle of the magnetic track 2, or the maximum value of the sin signal in any one cycle. It may be a value. Further, the minimum value Vsinmin of the sin signal may be, for example, the average value of the minimum values of the sin signals in each cycle for a predetermined cycle at the electric angle of the magnetic track 2, or the minimum value of the sin signal of any one cycle. It may be a value. Further, the maximum value Vcosmax of the cos signal may be, for example, the average value of the maximum values of the cos signals in each cycle for a predetermined cycle at the electric angle of the magnetic track 2, or the maximum value of the cos signal of any one cycle. It may be a value. Further, the minimum value Vcosmin of the cos signal may be, for example, the average value of the minimum values of the cos signal in each cycle for a predetermined cycle at the electric angle of the magnetic track 2, or the minimum value of the cos signal of any one cycle. It may be. The maximum value Vsinmax (Vcosmax) and the minimum value Vsinmin (Vcosmin) of these sin signals (cos signals) may be, for example, values measured at the time of shipping inspection of the first detection unit 1.

図13に示す例において、振幅補正部412は、sin信号の最大値Vsinmax及び最小値Vsinminを用いて、sin信号sinθの振幅を正規化する。具体的には、sin信号sinθを、VsinmaxからVsinminを減算した値の絶対値を2で除した値で除算、すなわち下記式(3)により正規化sin信号sinθ’を算出する。 In the example shown in FIG. 13, the amplitude correction unit 412 normalizes the amplitude of the sin signal sinθ i by using the maximum value Vsinmax and the minimum value Vsinmin of the sin signal. Specifically, the sin signal sinθ i is divided by the absolute value obtained by subtracting Vsinmin from Vsinmax by 2, that is, the normalized sin signal sinθ'is calculated by the following equation (3).

Figure 0006791013
Figure 0006791013

図13に示す振幅補正部412は、上記式(3)が予め磁気センサ補正情報として記憶部10に記憶され設定されている。振幅補正部412は、この上記式(3)を用いてsin信号sinθの振幅を正規化することにより、図14に実線で示す振幅が正規化された正規化sin信号sinθ’を出力する。 In the amplitude correction unit 412 shown in FIG. 13, the above equation (3) is stored and set in the storage unit 10 in advance as magnetic sensor correction information. The amplitude correction unit 412 normalizes the amplitude of the sin signal sinθ i using the above equation (3), and outputs a normalized sin signal sinθ'in which the amplitude shown by the solid line in FIG. 14 is normalized.

また、図13に示す例において、振幅補正部412は、cos信号の最大値Vcosmax及び最小値Vcosminを用いて、cos信号cosθの振幅を正規化する。具体的には、cos信号cosθを、VcosmaxからVcosminを減算した値の絶対値を2で除した値で除算、すなわち下記式(4)により正規化cos信号cosθ’を算出する。 Further, in the example shown in FIG. 13, the amplitude correction unit 412 normalizes the amplitude of the cos signal cos θ i by using the maximum value Vcosmax and the minimum value Vcosmin of the cos signal. Specifically, the cos signal cos θ i is divided by the absolute value obtained by subtracting V cosmin from V cos max by 2, that is, the normalized cos signal cos θ'is calculated by the following equation (4).

Figure 0006791013
Figure 0006791013

図13に示す振幅補正部412は、上記式(4)が予め磁気センサ補正情報として記憶部10に記憶され設定されている。振幅補正部412は、この上記式(4)を用いてcos信号cosθの振幅を正規化することにより、図14に実線で示す振幅が正規化された正規化cos信号cosθ’を出力する。 In the amplitude correction unit 412 shown in FIG. 13, the above equation (4) is stored and set in the storage unit 10 in advance as magnetic sensor correction information. The amplitude correction unit 412 normalizes the amplitude of the cos signal cosθ i using the above equation (4), thereby outputting the normalized cos signal cosθ'in which the amplitude shown by the solid line in FIG. 14 is normalized.

なお、上述した例では、説明の都合上、正規化処理部41に含まれるオフセット電圧補正部411と振幅補正部412とを個別に説明したが、正規化処理部41は、オフセット電圧補正部411及び振幅補正部412の双方を具備した構成であるのが好ましい。図15は、実施形態1に係る正規化処理部がオフセット電圧補正部及び振幅補正部の双方を具備した制御ブロックの一例を示す図である。 In the above-mentioned example, for convenience of explanation, the offset voltage correction unit 411 and the amplitude correction unit 412 included in the normalization processing unit 41 have been described separately, but the normalization processing unit 41 is the offset voltage correction unit 411. It is preferable that the configuration includes both the amplitude correction unit 412 and the amplitude correction unit 412. FIG. 15 is a diagram showing an example of a control block in which the normalization processing unit according to the first embodiment includes both an offset voltage correction unit and an amplitude correction unit.

図15に示す例において、オフセット電圧補正部411は、磁気センサ3の検出信号であるsin信号の平均値Vsinaveを用いて、sin信号sinθのオフセット電圧を正規化する。具体的には、sin信号sinθから、Vsinaveを減算、すなわち下記式(5)により正規化sin信号sinθ’’を算出する。 In the example shown in FIG. 15, the offset voltage correction unit 411 normalizes the offset voltage of the sin signal sinθ i by using the average value Vsinave of the sin signal which is the detection signal of the magnetic sensor 3. Specifically, Vsinave is subtracted from the sin signal sinθ i , that is, the normalized sin signal sinθ'' is calculated by the following equation (5).

Figure 0006791013
Figure 0006791013

図15に示すオフセット電圧補正部411は、上記式(5)が予め磁気センサ補正情報として記憶部10に記憶され設定されている。オフセット電圧補正部411は、この上記式(5)を用いてsin信号sinθのオフセット電圧を正規化する。 In the offset voltage correction unit 411 shown in FIG. 15, the above equation (5) is stored and set in the storage unit 10 in advance as magnetic sensor correction information. The offset voltage correction unit 411 normalizes the offset voltage of the sin signal sinθ i using the above equation (5).

また、図15に示す例において、オフセット電圧補正部411は、磁気センサ3の検出信号であるcos信号の平均値Vcosaveを用いて、cos信号cosθのオフセット電圧を正規化する。具体的には、cos信号cosθから、Vcosaveを減算、すなわち下記式(6)により正規化cos信号cosθ’’を算出する。 Further, in the example shown in FIG. 15, the offset voltage correction unit 411 normalizes the offset voltage of the cos signal cos θ i by using the average value Vcosave of the cos signal which is the detection signal of the magnetic sensor 3. Specifically, Vcosave is subtracted from the cos signal cosθ i , that is, the normalized cos signal cosθ'' is calculated by the following equation (6).

Figure 0006791013
Figure 0006791013

図15に示すオフセット電圧補正部411は、上記式(6)が予め磁気センサ補正情報として記憶部10に記憶され設定されている。オフセット電圧補正部411は、この上記式(6)を用いてcos信号cosθのオフセット電圧を正規化する。 In the offset voltage correction unit 411 shown in FIG. 15, the above equation (6) is stored and set in the storage unit 10 in advance as magnetic sensor correction information. The offset voltage correction unit 411 normalizes the offset voltage of the cos signal cos θ i using the above equation (6).

図15に示す例において、振幅補正部412は、sin信号の最大値Vsinmax及び最小値Vsinminを用いて、正規化sin信号sinθ’’の振幅を正規化する。具体的には、正規化sin信号sinθ’’を、VsinmaxからVsinminを減算した値の絶対値を2で除した値で除算、すなわち下記式(7)により正規化sin信号sinθ’を算出する。 In the example shown in FIG. 15, the amplitude correction unit 412 normalizes the amplitude of the normalized sin signal sinθ ″ by using the maximum value Vsinmax and the minimum value Vsinmin of the sin signal. Specifically, the normalized sin signal sinθ ″ is divided by the absolute value obtained by subtracting Vsinmin from Vsinmax by 2, that is, the normalized sin signal sinθ ′ is calculated by the following equation (7).

Figure 0006791013
Figure 0006791013

図15に示す振幅補正部412は、上記式(7)が予め磁気センサ補正情報として記憶部10に記憶され設定されている。振幅補正部412は、この上記式(7)を用いて正規化sin信号sinθ’’の振幅を正規化する。 In the amplitude correction unit 412 shown in FIG. 15, the above equation (7) is stored and set in the storage unit 10 in advance as magnetic sensor correction information. The amplitude correction unit 412 normalizes the amplitude of the normalized sine signal sinθ ″ using the above equation (7).

また、図15に示す例において、振幅補正部412は、cos信号の最大値Vcosmax及び最小値Vcosminを用いて、正規化cos信号cosθ’’の振幅を正規化する。具体的には、正規化cos信号cosθ’’を、VcosmaxからVcosminを減算した値の絶対値を2で除した値で除算、すなわち下記式(8)により正規化cos信号cosθ’を算出する。 Further, in the example shown in FIG. 15, the amplitude correction unit 412 normalizes the amplitude of the normalized cos signal cosθ ″ by using the maximum value Vcosmax and the minimum value Vcosmin of the cos signal. Specifically, the normalized cos signal cosθ ″ is divided by the absolute value obtained by subtracting Vcosmin from Vcosmax by 2, that is, the normalized cos signal cosθ ″ is calculated by the following equation (8).

Figure 0006791013
Figure 0006791013

図15に示す振幅補正部412は、上記式(8)が予め磁気センサ補正情報として記憶部10に記憶され設定されている。振幅補正部412は、この上記式(8)を用いて正規化cos信号cosθ’’の振幅を正規化する。 In the amplitude correction unit 412 shown in FIG. 15, the above equation (8) is stored and set in the storage unit 10 in advance as magnetic sensor correction information. The amplitude correction unit 412 normalizes the amplitude of the normalized cos signal cos θ ″ using the above equation (8).

すなわち、図15に示す例では、オフセット電圧補正部411において、まず、sin信号sinθ及びcos信号cosθのオフセット電圧を正規化した正規化sin信号sinθ’’及び正規化cos信号cosθ’’を算出し、振幅補正部412において、正規化sin信号sinθ’’及び正規化cos信号cosθ’’の振幅を正規化した正規化sin信号sinθ’及び正規化cos信号cosθ’を算出する。これにより、sin信号sinθ及びcos信号cosθのオフセット電圧と振幅との双方が正規化された正規化sin信号sinθ’及び正規化cos信号cosθ’を得ることができる。 That is, in the example shown in FIG. 15, in the offset voltage correction unit 411, first, the normalized sin signal sinθ'' and the normalized cos signal cosθ'' in which the offset voltages of the sin signal sinθ i and the cos signal cosθ i are normalized are obtained. After calculation, the amplitude correction unit 412 calculates the normalized sin signal sinθ'and the normalized cos signal cosθ', which are obtained by normalizing the amplitudes of the normalized sin signal sinθ'' and the normalized cos signal cosθ''. As a result, it is possible to obtain a normalized sin signal sinθ'and a normalized cos signal cosθ' in which both the offset voltage and the amplitude of the sin signal sinθ i and the cos signal cosθ i are normalized.

次に、実施形態1に係るセンサ位相補正部42について説明する。図16は、実施形態1に係るセンサ位相補正部における補正対象の一例を示す図である。 Next, the sensor phase correction unit 42 according to the first embodiment will be described. FIG. 16 is a diagram showing an example of a correction target in the sensor phase correction unit according to the first embodiment.

上述したように、第1磁気センサ3Aの磁気センサ素子3A1と磁気センサ素子3A2とは、第1磁気トラック2Aの1つの磁極対2A1のピッチを1周期として、電気角で90°の位相差を有するように、磁極対2A1の並び方向に離して配置され、第2磁気センサ3Bの磁気センサ素子3B1と磁気センサ素子3B2とは、第2磁気トラック2Bの1つの磁極対2B1のピッチを1周期として、電気角で90°の位相差を有するように、磁極対2B1の並び方向に離して配置される構成としているが、本実施形態では、磁気センサ素子3A1(3B1)の出力位相と磁気センサ素子3A2(3B2)の出力位相との間に誤差(以下、「センサ位相誤差」という)θicを含んでいる場合を想定している。このような想定としては、例えば、磁気トラック2に設けられた各磁極の間隔にバラツキがある場合や、第1回転体100の回転軸Xが偏心している場合等、磁気センサ3の磁気トラック2上の径方向位置が第1回転体100の1回転中に変動する場合が考えられる。 As described above, the magnetic sensor element 3A1 and the magnetic sensor element 3A2 of the first magnetic sensor 3A have a phase difference of 90 ° in electrical angle with the pitch of one magnetic pole pair 2A1 of the first magnetic track 2A as one cycle. The magnetic sensor element 3B1 and the magnetic sensor element 3B2 of the second magnetic sensor 3B are arranged apart from each other in the arrangement direction of the magnetic pole pairs 2A1 so as to have one cycle of the pitch of one magnetic pole pair 2B1 of the second magnetic track 2B. As a result, the magnetic pole pairs 2B1 are arranged apart from each other in the alignment direction so as to have a phase difference of 90 ° in the electric angle. However, in the present embodiment, the output phase of the magnetic sensor element 3A1 (3B1) and the magnetic sensor It is assumed that an error (hereinafter referred to as “sensor phase error”) θ ic is included between the output phase of the element 3A2 (3B2). As such an assumption, for example, when there is a variation in the distance between the magnetic poles provided on the magnetic track 2, or when the rotation axis X of the first rotating body 100 is eccentric, the magnetic track 2 of the magnetic sensor 3 It is conceivable that the upper radial position may fluctuate during one rotation of the first rotating body 100.

図16及び以下の図17、図18に示す例では、磁気センサ素子3A1(3B1)を基準として、磁気センサ素子3A2(3B2)の出力位相を補正する例を示している。 In the examples shown in FIG. 16 and FIGS. 17 and 18 below, an example of correcting the output phase of the magnetic sensor element 3A2 (3B2) with reference to the magnetic sensor element 3A1 (3B1) is shown.

図17は、実施形態1に係るセンサ位相補正部の制御ブロックの一例を示す図である。図18は、図17に示すセンサ位相補正部における位相補正動作の一例を示す図である。図18に示す例では、正規化cos信号cosθ’を破線で示し、補正cos信号cosθを実線で示している。 FIG. 17 is a diagram showing an example of a control block of the sensor phase correction unit according to the first embodiment. FIG. 18 is a diagram showing an example of a phase correction operation in the sensor phase correction unit shown in FIG. In the example shown in FIG. 18, the normalized cos signal cos θ'is shown by a broken line, and the corrected cos signal cos θ o is shown by a solid line.

図17に示すセンサ位相補正部42は、予め磁気センサ素子3A1(3B1)の出力位相と磁気センサ素子3A2(3B2)の出力位相との間のセンサ位相誤差θicが第1磁気センサ補正情報(第2磁気センサ補正情報)として設定され、記憶部10に記憶されている。このセンサ位相誤差θicは、例えば、第1検知部1の出荷検査時に測定した値であっても良い。 In the sensor phase correction unit 42 shown in FIG. 17, the sensor phase error θ ic between the output phase of the magnetic sensor element 3A1 (3B1) and the output phase of the magnetic sensor element 3A2 (3B2) is the first magnetic sensor correction information ( It is set as the second magnetic sensor correction information) and stored in the storage unit 10. The sensor phase error θ ic may be, for example, a value measured at the time of shipping inspection of the first detection unit 1.

図17に示す例において、センサ位相補正部42は、センサ位相誤差θicを用いて、正規化sin信号sinθ’を基準として正規化cos信号cosθ’の位相を補正する。一方、センサ位相補正部42では、基準となる正規化sin信号sinθ’については補正を行わない。すなわち、センサ位相補正部42における補正sin信号sinθは、下記式(9)で表せる。 In the example shown in FIG. 17, the sensor phase correction unit 42 corrects the phase of the normalized cos signal cos θ'with reference to the normalized sin signal sin θ'using the sensor phase error θ ic . On the other hand, the sensor phase correction unit 42 does not correct the normalized sin signal sinθ'which is a reference. That is, the correction sin signal sinθ o in the sensor phase correction unit 42 can be expressed by the following equation (9).

Figure 0006791013
Figure 0006791013

一方、補正cos信号cosθは、下記式(10)により表される。

Figure 0006791013
On the other hand, the correction cos signal cos θ o is represented by the following equation (10).
Figure 0006791013

センサ位相補正部42は、上記式(10)により補正cos信号cosθを算出する。以下、上記式(10)を「第1の位相補正演算式」ともいう。 The sensor phase correction unit 42 calculates the correction cos signal cos θ o by the above equation (10). Hereinafter, the above equation (10) is also referred to as a “first phase correction calculation equation”.

図17に示すセンサ位相補正部42は、上記式(10)、すなわち第1の位相補正演算式が予め第1磁気センサ補正情報(第2磁気センサ補正情報)として記憶部10に記憶され設定されている。センサ位相補正部42は、この上記式(10)、すなわち第1の位相補正演算式を用いて正規化cos信号cosθ’の位相を補正することにより、図18に実線で示す補正cos信号cosθを出力する。 In the sensor phase correction unit 42 shown in FIG. 17, the above formula (10), that is, the first phase correction calculation formula is stored and set in the storage unit 10 in advance as the first magnetic sensor correction information (second magnetic sensor correction information). ing. The sensor phase correction unit 42 corrects the phase of the normalized cos signal cos θ'using the above equation (10), that is, the first phase correction calculation formula, so that the corrected cos signal cos θ o shown by the solid line in FIG. Is output.

図19は、実施形態1に係るセンサ位相補正部における補正対象の図16とは異なる一例を示す図である。 FIG. 19 is a diagram showing an example different from FIG. 16 of the correction target in the sensor phase correction unit according to the first embodiment.

図19及び以下の図20、図21に示す例では、磁気センサ素子3A2(3B2)を基準として、磁気センサ素子3A1(3B1)の出力位相を補正する例を示している。 In the examples shown in FIG. 19 and FIGS. 20 and 21 below, an example of correcting the output phase of the magnetic sensor element 3A1 (3B1) with reference to the magnetic sensor element 3A2 (3B2) is shown.

図20は、実施形態1に係るセンサ位相補正部の図17とは異なる制御ブロックの一例を示す図である。図21は、図20に示すセンサ位相補正部における位相補正動作の一例を示す図である。図21に示す例では、正規化sin信号sinθ’を破線で示し、補正sin信号sinθを実線で示している。 FIG. 20 is a diagram showing an example of a control block different from FIG. 17 of the sensor phase correction unit according to the first embodiment. FIG. 21 is a diagram showing an example of a phase correction operation in the sensor phase correction unit shown in FIG. 20. In the example shown in FIG. 21, the normalized sin signal sin θ'is shown by a broken line, and the corrected sin signal sin θ o is shown by a solid line.

図20に示すセンサ位相補正部42aは、予め磁気センサ素子3A1(3B1)の出力位相と磁気センサ素子3A2(3B2)の出力位相との間のセンサ位相誤差θicが第1磁気センサ補正情報(第2磁気センサ補正情報)として設定され、記憶部10に記憶されている。このセンサ位相誤差θicは、例えば、第1検知部1の出荷検査時に測定した値であっても良い。 In the sensor phase correction unit 42a shown in FIG. 20, the sensor phase error θ ic between the output phase of the magnetic sensor element 3A1 (3B1) and the output phase of the magnetic sensor element 3A2 (3B2) is the first magnetic sensor correction information ( It is set as the second magnetic sensor correction information) and stored in the storage unit 10. The sensor phase error θ ic may be, for example, a value measured at the time of shipping inspection of the first detection unit 1.

図20に示す例において、センサ位相補正部42aは、センサ位相誤差θicを用いて、正規化cos信号cosθ’を基準として正規化sin信号sinθ’の位相を補正する。一方、センサ位相補正部42aでは、基準となる正規化cos信号cosθ’については補正を行わない。すなわち、センサ位相補正部42aにおける補正cos信号cosθは、下記式(11)で表せる。 In the example shown in FIG. 20, the sensor phase correction unit 42a uses the sensor phase error θ ic to correct the phase of the normalized sin signal sin θ'with reference to the normalized cos signal cos θ'. On the other hand, the sensor phase correction unit 42a does not correct the normalized cos signal cos θ'which is a reference. That is, the correction cos signal cos θ o in the sensor phase correction unit 42a can be expressed by the following equation (11).

Figure 0006791013
Figure 0006791013

一方、補正sin信号sinθは、下記式(12)により表される。

Figure 0006791013
On the other hand, the corrected sine signal sinθ o is represented by the following equation (12).
Figure 0006791013

センサ位相補正部42aは、上記式(12)により補正sin信号sinθを算出する。以下、上記式(12)を「第2の位相補正演算式」ともいう。 The sensor phase correction unit 42a calculates the correction sin signal sinθ o by the above equation (12). Hereinafter, the above equation (12) is also referred to as a “second phase correction calculation equation”.

図20に示すセンサ位相補正部42aは、上記式(12)、すなわち第2の位相補正演算式が予め第1磁気センサ補正情報(第2磁気センサ補正情報)として記憶部10に記憶され設定されている。センサ位相補正部42aは、この上記式(12)、すなわち第2の位相補正演算式を用いて正規化sin信号sinθ’の位相を補正することにより、図21に実線で示す補正sin信号sinθを出力する。 In the sensor phase correction unit 42a shown in FIG. 20, the above formula (12), that is, the second phase correction calculation formula is stored and set in the storage unit 10 in advance as the first magnetic sensor correction information (second magnetic sensor correction information). ing. The sensor phase correction unit 42a corrects the phase of the normalized sin signal sinθ'using the above equation (12), that is, the second phase correction calculation equation, so that the correction sin signal sinθ o shown by the solid line in FIG. 21 Is output.

第1補正演算部4Aは、センサ位相補正部42又はセンサ位相補正部42aを有することで、第1磁気センサ3Aの出力位相を補正することができる。また、第2補正演算部4Bは、センサ位相補正部42又はセンサ位相補正部42aを有することで、第2磁気センサ3Bの出力位相を補正することができる。 The first correction calculation unit 4A can correct the output phase of the first magnetic sensor 3A by having the sensor phase correction unit 42 or the sensor phase correction unit 42a. Further, the second correction calculation unit 4B can correct the output phase of the second magnetic sensor 3B by having the sensor phase correction unit 42 or the sensor phase correction unit 42a.

以上、第1検知部1による外側ロータORの回転角度の検出の仕組みについて説明したが、第2検知部1Aによる内側ロータIRの回転角度の検出の仕組みについても同様である。具体的には、図7から図21を参照して説明した第1検知部1による外側ロータORの回転角度の検出の仕組みにおける第1回転体100、第1磁気トラック2A、第2磁気トラック2B、第1磁気検知部200、第1磁気センサ3A、第2磁気センサ3B、磁極対2A1、磁極対2B1を、第2回転体101、第3磁気トラック2C、第4磁気トラック2D、第2磁気検知部201、第3磁気センサ3C、第4磁気センサ3D、磁極対2C1、磁極対2D1と読み替えることで、第2検知部1Aによる内側ロータIRの回転角度の検出の仕組みが説明される。 The mechanism for detecting the rotation angle of the outer rotor OR by the first detection unit 1 has been described above, but the same applies to the mechanism for detecting the rotation angle of the inner rotor IR by the second detection unit 1A. Specifically, the first rotating body 100, the first magnetic track 2A, and the second magnetic track 2B in the mechanism for detecting the rotation angle of the outer rotor OR by the first detecting unit 1 described with reference to FIGS. 7 to 21. , 1st magnetic detection unit 200, 1st magnetic sensor 3A, 2nd magnetic sensor 3B, magnetic pole pair 2A1, magnetic pole pair 2B1, 2nd rotating body 101, 3rd magnetic track 2C, 4th magnetic track 2D, 2nd magnetic The mechanism of detecting the rotation angle of the inner rotor IR by the second detection unit 1A will be described by reading as the detection unit 201, the third magnetic sensor 3C, the fourth magnetic sensor 3D, the magnetic pole pair 2C1, and the magnetic pole pair 2D1.

なお、第1検知部1及び第2検知部1Aに関する調整作業として、例えば、芯出し及びギャップ調整がある。芯出しは、検出部が検出対象とする回転軸方向とロータの回転軸方向とを整合させる調整作業である。ギャップ調整は、0度として検出されるロータの回転角度と検出部からの出力との関係の調整作業である。本実施形態によれば、検知部30が軸受部60及びステータコア部70よりも一端側、すなわち、外側ロータOR及び内側ロータIRの出力軸側に位置しているので、第1検知部1及び第2検知部1Aの芯出しならびに外側ロータOR及び内側ロータIRがそれぞれ0度として検出される回転角度のギャップ調整を二軸一体型モータDMの出力軸で行うことができる。よって、出力軸側で行われる芯出し及びギャップ調整における検知部30へのアクセスに際して軸受部60及びステータコア部70の配設による物理的な遮蔽の影響を抑制することができることから、2つのロータの回転角度を検出する検知部30の検出精度確保をより簡便に行うことができる。また、検知部30とステータコア部70の間に軸受部60が位置するので、検知部30とステータコア部70とを離すことができ、検知部30に対するステータコア部70からの磁気的影響をより低減することができる。 The adjustment work related to the first detection unit 1 and the second detection unit 1A includes, for example, centering and gap adjustment. Centering is an adjustment work for aligning the rotation axis direction of the detection target with the rotation axis direction of the rotor. The gap adjustment is an adjustment work of the relationship between the rotation angle of the rotor detected as 0 degree and the output from the detection unit. According to the present embodiment, since the detection unit 30 is located on one end side of the bearing unit 60 and the stator core unit 70, that is, on the output shaft side of the outer rotor OR and the inner rotor IR, the first detection unit 1 and the first 2 The centering of the detection unit 1A and the gap adjustment of the rotation angle in which the outer rotor OR and the inner rotor IR are detected as 0 degrees can be adjusted on the output shaft of the two-axis integrated motor DM. Therefore, it is possible to suppress the influence of physical shielding due to the arrangement of the bearing portion 60 and the stator core portion 70 when accessing the detection unit 30 in the centering and gap adjustment performed on the output shaft side. It is possible to more easily secure the detection accuracy of the detection unit 30 that detects the rotation angle. Further, since the bearing portion 60 is located between the detection portion 30 and the stator core portion 70, the detection portion 30 and the stator core portion 70 can be separated from each other, and the magnetic influence of the stator core portion 70 on the detection portion 30 is further reduced. be able to.

また、内側ロータIRに設けられた磁石15及び第2コア71は、回転軸方向の軸長が外側ロータORに設けられた磁石25及び第1コア75より長い。従って、外側ロータORの出力トルクと内側ロータIRの出力トルクとの差をより小さくしやすくなる。 Further, the magnet 15 and the second core 71 provided in the inner rotor IR have a longer axial length in the rotation axis direction than the magnet 25 and the first core 75 provided in the outer rotor OR. Therefore, it becomes easier to reduce the difference between the output torque of the outer rotor OR and the output torque of the inner rotor IR.

また、第1検知部1と第2検知部1Aが回転軸に直交する同一平面上に位置する。従って、二軸一体型モータDMの軸長をよりコンパクトにすることができる。また、第1検知部1と第2検知部1Aのうち一方が他方を回転軸方向について遮蔽することがないことから、2つのロータの回転角度を検出する検知部30の検出精度確保をより簡便に行うことができる。また、第1磁気検知部200と第2磁気検知部201とで基板32を共有することができ、二軸一体型モータDMの軸長をよりコンパクトにすることができる。また、第1磁気検知部200と第2磁気検知部201とで基板32を共有することで、また、第1磁気検知部200の配線と第2磁気検知部201の配線をよりまとめやすくなる。また、1枚の基板32を二軸一体型モータDMに設けることで第1磁気検知部200と第2磁気検知部201の両方を取り付けることができるので、より容易に二軸一体型モータDMを組み立てることができる。また、芯出し等の調整作業も容易になる。 Further, the first detection unit 1 and the second detection unit 1A are located on the same plane orthogonal to the rotation axis. Therefore, the shaft length of the two-axis integrated motor DM can be made more compact. Further, since one of the first detection unit 1 and the second detection unit 1A does not shield the other in the rotation axis direction, it is easier to secure the detection accuracy of the detection unit 30 that detects the rotation angles of the two rotors. Can be done. Further, the substrate 32 can be shared between the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201, and the shaft length of the two-axis integrated motor DM can be made more compact. Further, by sharing the substrate 32 between the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201, it becomes easier to organize the wiring of the first magnetic detection unit 200 and the wiring of the second magnetic detection unit 201. Further, by providing one substrate 32 on the two-axis integrated motor DM, both the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 can be attached, so that the two-axis integrated motor DM can be more easily mounted. Can be assembled. In addition, adjustment work such as centering becomes easy.

また、第1軸受65の一端側の端部と第2軸受61の一端側の端部が回転軸に直交する同一平面上に位置する。従って、二軸一体型モータDMの軸長をよりコンパクトにすることができる。 Further, one end of the first bearing 65 and one end of the second bearing 61 are located on the same plane orthogonal to the rotation axis. Therefore, the shaft length of the two-axis integrated motor DM can be made more compact.

また、回転軸Xから径方向の外側に向かって、内側ロータIR、ステータコア部70、外側ロータORの順に配置されている。従って、第1コア75及び第2コア71を外側ロータORと内側ロータIRとの間に集約して配置することができることから、二軸一体型モータDMの径をよりコンパクトにすることができる。 Further, the inner rotor IR, the stator core portion 70, and the outer rotor OR are arranged in this order from the rotation axis X toward the outer side in the radial direction. Therefore, since the first core 75 and the second core 71 can be centrally arranged between the outer rotor OR and the inner rotor IR, the diameter of the two-axis integrated motor DM can be made more compact.

また、第1検知部1及び第2検知部1Aに対して一端側にカバー91が設けられている。従って、芯出し及びギャップ調整が完了した後にカバー91を設けることで検知部30を保護することができる。 Further, a cover 91 is provided on one end side of the first detection unit 1 and the second detection unit 1A. Therefore, the detection unit 30 can be protected by providing the cover 91 after the centering and the gap adjustment are completed.

また、万が一、第1磁気検知部200の物理的な位置の誤差、第1回転体100の偏心等によって検出値に誤差が含まれた場合であっても、実施形態1に係る第1検知部1は、N極とS極とからなる磁極対2A1が等間隔に並ぶ第1磁気トラック2Aと、磁極対2B1が等間隔に並ぶ第2磁気トラック2Bとが、回転軸Xを軸心とする同心のリング状に径方向に並び設けられ、第1磁気トラック2Aの磁極対2A1の数をP(Pは自然数)としたとき、第2磁気トラック2Bの磁極対2B1の数をP−1又はP+1とする第1回転体100と、第1磁気トラック2Aの磁界を検知して第1sin信号sinθ1及び第1cos信号cosθ1を出力する第1磁気センサ3Aと、第2磁気トラック2Bの磁界を検知して第2sin信号sinθ2及び第2cos信号cosθ2を出力する第2磁気センサ3Bと、第1磁気トラック2Aの回転角に応じて第1磁気センサ3Aが出力した第1sin信号sinθ1の値が、第1磁気センサ3Aの基準のsin信号の値に近づくようにし、又は第1磁気トラック2Aの回転角に応じて第1磁気センサ3Aが出力したcos信号cosθ1の値が、第1磁気センサ3Aの基準のcos信号の値に近づくように事前に設定された第1磁気センサ補正情報、及び、第2磁気トラック2Bの回転角に応じて第2磁気センサ3Bが出力した第2sin信号sinθ2の値が、第2磁気センサ3Bの基準のsin信号の値に近づくようにし、又は第2磁気トラック2Bの回転角に応じて第2磁気センサ3Bが出力したcos信号cosθ2の値が、第2磁気センサ3Bの基準のcos信号の値に近づくようにする事前に設定された第2磁気センサ補正情報を記憶する記憶部10と、第1磁気センサ補正情報に基づき第1sin信号sinθ1及び第1cos信号cosθ1を第1補正sin信号sinθ1及び第1補正cos信号cosθ1に補正する第1補正演算部4Aと、第2磁気センサ補正情報に基づき第2sin信号sinθ2及び第2cos信号cosθ2を第2補正sin信号sinθ2及び第2補正cos信号cosθ2に補正する第2補正演算部4Bと、第1補正sin信号sinθ1及び第1補正cos信号cosθ1の位相を算出する第1位相検出部5Aと、第2補正sin信号sinθ2及び第2補正cos信号cosθ2の位相を算出する第2位相検出部5Bと、第1磁気センサ3Aの検出位相と第2磁気センサ3Bの検出位相とに基づき、第1磁気センサ3Aと第2磁気センサ3Bとの位相差を算出する位相差検出部6と、この位相差を絶対角度に変換する角度算出部7と、を備える。これにより、第1検知部1は、第1位相検出部5A及び第2位相検出部5Bにおいて位相を算出する前のsin信号及びcos信号をリアルタイムに補正することができる。また、sin信号及びcos信号を予め設定された既知の磁気センサ補正情報に基づいて補正した補正sin信号及び補正cos信号を用いて位相が算出されるので、回転体の絶対角度の検出精度が向上する。したがって、本実施形態に係る第1検知部1は、第1回転体100の絶対角度を高い精度で検出することができる。第2検知部1Aによる第2回転体101の絶対角度の検出精度についても、同様である。このように、本実施形態によれば、外側ロータORと内側ロータIRの各々の回転角度を複数の磁気トラック(例えば、第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2B並びに第3磁気トラック2C及び第4磁気トラック2D)から得られる信号に基づいて検出することができる。これにより、外側ロータOR、内側ロータIRの回転角度を検出する検出部の検出精度をより高めやすくなる。 Further, even if the detection value includes an error due to an error in the physical position of the first magnetic detection unit 200, an eccentricity of the first rotating body 100, or the like, the first detection unit according to the first embodiment. Reference numeral 1 denotes a first magnetic track 2A in which magnetic pole pairs 2A1 composed of N poles and S poles are arranged at equal intervals, and a second magnetic track 2B in which magnetic pole pairs 2B1 are arranged at equal intervals, with the rotation axis X as the axis. They are arranged in a concentric ring shape in the radial direction, and when the number of magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A is P (P is a natural number), the number of magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B is P-1 or The first rotating body 100 as P + 1, the first magnetic sensor 3A that detects the magnetic field of the first magnetic track 2A and outputs the first sin signal sinθ i 1 and the first cos signal cos θ i 1, and the second magnetic track 2B. a second magnetic sensor 3B for outputting a first 2sin signal sin [theta i 2 and the 2cos signal cos [theta] i 2 by detecting a magnetic field, the 1sin signal first magnetic sensor 3A in accordance with the rotation angle of the first magnetic track 2A is outputted Make the value of sinθ i 1 close to the value of the reference sin signal of the first magnetic sensor 3A, or the cos signal cos θ i 1 output by the first magnetic sensor 3A according to the rotation angle of the first magnetic track 2A. The first magnetic sensor correction information preset so that the value approaches the value of the reference cos signal of the first magnetic sensor 3A, and the second magnetic sensor 3B according to the rotation angle of the second magnetic track 2B. Make the value of the output second sin signal sin θ i 2 close to the value of the reference sin signal of the second magnetic sensor 3B, or the cos output by the second magnetic sensor 3B according to the rotation angle of the second magnetic track 2B. A storage unit 10 that stores preset second magnetic sensor correction information so that the value of the signal cos θ i 2 approaches the reference cos signal value of the second magnetic sensor 3B, and the first magnetic sensor correction information. the first 1sin signal sin [theta i 1 and the 1cos signal cos [theta] i 1 and a first correction calculation unit 4A for correcting the first correction sin signal sin [theta o 1 and the first correction cos signal cos [theta] o 1, second magnetic sensor correction information based on a second correction computing section 4B for correcting the first 2sin signal sin [theta i 2 and the 2cos signal cos [theta] i 2 to the second correction sin signal sin [theta o 2 and the second correction cos signals cos [theta] o 2 based on the first correction sin signal sin [theta The first phase detection unit 5 that calculates the phase of o 1 and the first correction cos signal cos θ o 1. A, the second phase detection unit 5B for calculating the phase of the second correction sin signal sinθ o 2 and the second correction cos signal cosθ o 2, the detection phase of the first magnetic sensor 3A, and the detection phase of the second magnetic sensor 3B. Based on the above, a phase difference detecting unit 6 for calculating the phase difference between the first magnetic sensor 3A and the second magnetic sensor 3B, and an angle calculating unit 7 for converting the phase difference into an absolute angle are provided. As a result, the first detection unit 1 can correct the sin signal and the cos signal before the phase is calculated by the first phase detection unit 5A and the second phase detection unit 5B in real time. Further, since the phase is calculated using the corrected sin signal and the corrected cos signal obtained by correcting the sin signal and the cos signal based on the known magnetic sensor correction information set in advance, the detection accuracy of the absolute angle of the rotating body is improved. To do. Therefore, the first detection unit 1 according to the present embodiment can detect the absolute angle of the first rotating body 100 with high accuracy. The same applies to the detection accuracy of the absolute angle of the second rotating body 101 by the second detection unit 1A. As described above, according to the present embodiment, the rotation angles of the outer rotor OR and the inner rotor IR are set to a plurality of magnetic tracks (for example, the first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B, and the third magnetic track 2C and the third magnetic track 2C. 4 It can be detected based on the signal obtained from the magnetic track 2D). This makes it easier to improve the detection accuracy of the detection unit that detects the rotation angles of the outer rotor OR and the inner rotor IR.

また、補正演算部4(第1補正演算部4A、第2補正演算部4B)では、第1磁気センサ3A(第2磁気センサ3B)の検出信号であるsin信号の平均値Vsinave、及びcos信号の平均値Vcosaveが予め第1磁気センサ補正情報(第2磁気センサ補正情報)として記憶部10に記憶され、オフセット電圧補正部411は、sin信号の平均値Vsinaveを用いて、sin信号を補正し、cos信号の平均値Vcosaveを用いて、cos信号を補正する。これにより、sin信号及びcos信号のオフセット電圧を正規化することができる。 Further, in the correction calculation unit 4 (first correction calculation unit 4A, second correction calculation unit 4B), the average value Vsinave and cos signal of the sin signal which is the detection signal of the first magnetic sensor 3A (second magnetic sensor 3B). The average value Vcosave of is stored in the storage unit 10 in advance as the first magnetic sensor correction information (second magnetic sensor correction information), and the offset voltage correction unit 411 corrects the sin signal by using the average value Vsinave of the sin signal. , The cos signal is corrected using the average value Vcosave of the cos signal. Thereby, the offset voltage of the sin signal and the cos signal can be normalized.

また、補正演算部4(第1補正演算部4A、第2補正演算部4B)では、第1磁気センサ3A(第2磁気センサ3B)の検出信号であるsin信号の最大値Vsinmax、sin信号の最小値Vsinmin、cos信号の最大値Vcosmax、及びcos信号の最小値Vcosminが予め第1磁気センサ補正情報(第2磁気センサ補正情報)として記憶部10に記憶され、振幅補正部412は、sin信号の最大値Vsinmaxと最小値Vsinminとを用いて、sin信号を補正し、cos信号の最大値Vcosmaxと最小値Vcosminとを用いて、cos信号を補正する。これにより、sin信号及びcos信号の振幅を正規化することができる。 Further, in the correction calculation unit 4 (first correction calculation unit 4A, second correction calculation unit 4B), the maximum value Vsinmax of the sin signal, which is the detection signal of the first magnetic sensor 3A (second magnetic sensor 3B), and the sin signal. The minimum value Vsinmin, the maximum value Vcosmax of the cos signal, and the minimum value Vcosmin of the cos signal are stored in advance in the storage unit 10 as the first magnetic sensor correction information (second magnetic sensor correction information), and the amplitude correction unit 412 stores the sin signal. The sin signal is corrected by using the maximum value Vsinmax and the minimum value Vsinmin of, and the cos signal is corrected by using the maximum value Vcosmax and the minimum value Vcosmin of the cos signal. Thereby, the amplitudes of the sin signal and the cos signal can be normalized.

また、補正演算部4(第1補正演算部4A、第2補正演算部4B)では、オフセット電圧補正部411及び振幅補正部412の双方を具備することで、sin信号及びcos信号のオフセット電圧と振幅との双方を正規化することができる。 Further, the correction calculation unit 4 (first correction calculation unit 4A, second correction calculation unit 4B) includes both the offset voltage correction unit 411 and the amplitude correction unit 412 to obtain the offset voltage of the sin signal and the cos signal. Both with the amplitude can be normalized.

また、補正演算部4(第1補正演算部4A、第2補正演算部4B)では、第1磁気センサ3A(第2磁気センサ3B)における磁気センサ素子3A1(3B1)の出力位相と磁気センサ素子3A2(3B2)の出力位相との間のセンサ位相誤差θic及び第1の位相補正演算式が予め第1磁気センサ補正情報(第2磁気センサ補正情報)として記憶部10に記憶され、センサ位相補正部42は、センサ位相誤差θic及び第1の位相補正演算式を用いて、cos信号を補正する。これにより、磁気センサ素子3A1(3B1)を基準として、磁気センサ素子3A2(3B2)の出力位相を補正することができる。あるいは、第1磁気センサ3A(第2磁気センサ3B)における磁気センサ素子3A1(3B1)の出力位相と磁気センサ素子3A2(3B2)の出力位相との間のセンサ位相誤差θic及び第2の位相補正演算式が予め第1磁気センサ補正情報(第2磁気センサ補正情報)として記憶部10に記憶され、センサ位相補正部42aは、センサ位相誤差θic及び第2の位相補正演算式を用いて、sin信号を補正する。これにより、磁気センサ素子3A2(3B2)を基準として、磁気センサ素子3A1(3B1)の出力位相を補正することができる。 Further, in the correction calculation unit 4 (first correction calculation unit 4A, second correction calculation unit 4B), the output phase of the magnetic sensor element 3A1 (3B1) in the first magnetic sensor 3A (second magnetic sensor 3B) and the magnetic sensor element. The sensor phase error θ ic between the output phase of 3A2 (3B2) and the first phase correction calculation formula are stored in advance in the storage unit 10 as the first magnetic sensor correction information (second magnetic sensor correction information), and the sensor phase. The correction unit 42 corrects the cos signal by using the sensor phase error θ ic and the first phase correction calculation formula. Thereby, the output phase of the magnetic sensor element 3A2 (3B2) can be corrected with reference to the magnetic sensor element 3A1 (3B1). Alternatively, the sensor phase error θ ic and the second phase between the output phase of the magnetic sensor element 3A1 (3B1) and the output phase of the magnetic sensor element 3A2 (3B2) in the first magnetic sensor 3A (second magnetic sensor 3B). The correction calculation formula is stored in the storage unit 10 in advance as the first magnetic sensor correction information (second magnetic sensor correction information), and the sensor phase correction unit 42a uses the sensor phase error θ ic and the second phase correction calculation formula. , Sin signal is corrected. Thereby, the output phase of the magnetic sensor element 3A1 (3B1) can be corrected with reference to the magnetic sensor element 3A2 (3B2).

これにより、第1検知部1、第2検知部1Aによる位置検出精度を向上させることができ、これに伴い、各種機器の回転制御性能の向上に貢献することができる。 As a result, the position detection accuracy of the first detection unit 1 and the second detection unit 1A can be improved, which can contribute to the improvement of the rotation control performance of various devices.

なお、第1回転体100が有する第1磁気トラック2A、第2磁気トラック2Bを形成するための励磁は、第1回転体100が外側ロータORに固定される前であってもよいし、第1回転体100が外側ロータORに固定された後であってもよい。同様に、第2回転体101が有する第3磁気トラック2C、第4磁気トラック2Dを形成するための励磁は、第2回転体101が内側ロータIRに固定される前であってもよいし、第2回転体101が内側ロータIRに固定された後であってもよい。第1回転体100、第2回転体101に対する励磁をそれぞれ外側ロータOR、内側ロータIRへの固定後とすることで、芯出しを省略することができる。従って、検知部30を設けるための作業が芯出しを伴わないより簡便な作業で済むことに加え、より検出精度を高めやすくなる。 The excitation for forming the first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B of the first rotating body 100 may be performed before the first rotating body 100 is fixed to the outer rotor OR. It may be after the one-rotating body 100 is fixed to the outer rotor OR. Similarly, the excitation for forming the third magnetic track 2C and the fourth magnetic track 2D possessed by the second rotating body 101 may be performed before the second rotating body 101 is fixed to the inner rotor IR. It may be after the second rotating body 101 is fixed to the inner rotor IR. Centering can be omitted by exciting the first rotating body 100 and the second rotating body 101 after fixing them to the outer rotor OR and the inner rotor IR, respectively. Therefore, the work for providing the detection unit 30 can be a simpler work without centering, and the detection accuracy can be further improved.

(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2について説明する。実施形態2に係る第1検知部1、第2検知部1Aの構成は、以下に特筆する事項を除いて上述した実施形態1と同様であるので、ここでは説明を省略する。また、上述した実施形態1で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。また、以下の説明では、第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2Bを「磁気トラック2」、第1磁気センサ3A及び第2磁気センサ3Bを「磁気センサ3」、第1補正演算部4A及び第2補正演算部4Bを「補正演算部4a」、第1磁気センサ補正情報及び第2磁気センサ補正情報を「磁気センサ補正情報」とも言う。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. The configuration of the first detection unit 1 and the second detection unit 1A according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment except for the following special matters, and thus the description thereof will be omitted here. Further, the same components as those described in the first embodiment will be designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. Further, in the following description, the first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B are referred to as "magnetic track 2", the first magnetic sensor 3A and the second magnetic sensor 3B are referred to as "magnetic sensor 3", the first correction calculation unit 4A and the like. The second correction calculation unit 4B is also referred to as "correction calculation unit 4a", and the first magnetic sensor correction information and the second magnetic sensor correction information are also referred to as "magnetic sensor correction information".

図22は、実施形態2に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。図22に示すように、実施形態2に係る補正演算部4aは、実施形態1において説明した正規化処理部41と、振幅変動抑制部43と、を備える。 FIG. 22 is a diagram showing an example of a functional block of the correction calculation unit according to the second embodiment. As shown in FIG. 22, the correction calculation unit 4a according to the second embodiment includes the normalization processing unit 41 described in the first embodiment and the amplitude fluctuation suppressing unit 43.

補正演算部4aには、磁気センサ3から出力されたsin信号sinθ及びcos信号cosθが入力される。また、補正演算部4aは、記憶部10から正規化処理部41及び振幅変動抑制部43で適用される磁気センサ補正情報を取得する。 The correction calculation unit 4a, sin signal output from the magnetic sensor 3 sin [theta i and cos signals cos [theta] i is inputted. Further, the correction calculation unit 4a acquires the magnetic sensor correction information applied by the normalization processing unit 41 and the amplitude fluctuation suppression unit 43 from the storage unit 10.

正規化処理部41は、磁気センサ3から出力されたsin信号sinθ及びcos信号cosθを正規化して正規化sin信号sinθ’及び正規化cos信号cosθ’を振幅変動抑制部43に出力する。 Normalization processing unit 41 outputs the normalized sin signal sin [theta 'and normalization cos signal cos [theta]' is normalized and sin signal sin [theta i and cos signals cos [theta] i which is outputted from the magnetic sensor 3 to the amplitude fluctuation suppressing unit 43.

振幅変動抑制部43は、正規化sin信号sinθ’及び正規化cos信号cosθ’の振幅変動を補正して補正sin信号sinθ及び補正cos信号cosθを出力する。 The amplitude fluctuation suppression unit 43 corrects the amplitude fluctuations of the normalized sin signal sin θ'and the normalized cos signal cos θ'and outputs the corrected sin signal sin θ o and the corrected cos signal cos θ o .

図23は、実施形態2に係る振幅変動抑制部の制御ブロックの一例を示す図である。正規化処理部41の制御ブロックについては、実施形態1と同様であるので、ここでは説明を省略する。 FIG. 23 is a diagram showing an example of a control block of the amplitude fluctuation suppressing unit according to the second embodiment. Since the control block of the normalization processing unit 41 is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted here.

本実施形態では、磁気センサ3の出力振幅が変動する場合を想定している。このような想定としては、例えば、第1回転体100の磁気トラック2が設けられたアキシャル面が平滑でない場合や、第1回転体100の回転軸Xが傾いている場合等、磁気センサ3と磁気トラック2との間の軸方向距離が第1回転体100の1回転中に変動する場合が考えられる。 In this embodiment, it is assumed that the output amplitude of the magnetic sensor 3 fluctuates. As such an assumption, for example, when the axial surface on which the magnetic track 2 of the first rotating body 100 is provided is not smooth, or when the rotation axis X of the first rotating body 100 is tilted, the magnetic sensor 3 and the magnetic sensor 3. It is conceivable that the axial distance from the magnetic track 2 fluctuates during one rotation of the first rotating body 100.

図23に示す振幅変動抑制部43は、下記式(13)により補正sin信号sinθを算出する。以下、下記式(13)を「第1の振幅変動補正演算式」ともいう。 The amplitude fluctuation suppressing unit 43 shown in FIG. 23 calculates the corrected sine signal sin θ o by the following equation (13). Hereinafter, the following formula (13) is also referred to as a “first amplitude fluctuation correction calculation formula”.

Figure 0006791013
Figure 0006791013

図23に示す振幅変動抑制部43は、上記式(13)、すなわち第1の振幅変動補正演算式が予め磁気センサ補正情報として記憶部10に記憶され設定されている。振幅変動抑制部43は、この上記式(13)、すなわち第1の振幅変動補正演算式を用いて、正規化sin信号sinθ’の周期的な振幅変動を抑制した補正sin信号sinθを演算して出力する。 In the amplitude fluctuation suppressing unit 43 shown in FIG. 23, the above equation (13), that is, the first amplitude fluctuation correction calculation formula is stored and set in the storage unit 10 in advance as magnetic sensor correction information. The amplitude fluctuation suppression unit 43 calculates the correction sin signal sin θ o that suppresses the periodic amplitude fluctuation of the normalized sin signal sin θ'using the above equation (13), that is, the first amplitude fluctuation correction calculation formula. And output.

また、図23に示す振幅変動抑制部43は、下記式(14)により補正cos信号cosθを算出する。以下、下記式(14)を「第2の振幅変動補正演算式」ともいう。 Further, the amplitude fluctuation suppression unit 43 shown in FIG. 23 calculates the correction cos signal cos θ o by the following equation (14). Hereinafter, the following formula (14) is also referred to as a “second amplitude fluctuation correction calculation formula”.

Figure 0006791013
Figure 0006791013

図23に示す振幅変動抑制部43は、上記式(14)、すなわち第2の振幅変動補正演算式が予め磁気センサ補正情報として記憶部10に記憶され設定されている。振幅変動抑制部43は、この上記式(14)、すなわち第2の振幅変動補正演算式を用いて、正規化cos信号cosθ’の周期的な振幅変動を抑制した補正cos信号cosθを演算して出力する。 In the amplitude fluctuation suppressing unit 43 shown in FIG. 23, the above equation (14), that is, the second amplitude fluctuation correction calculation formula is stored and set in the storage unit 10 in advance as magnetic sensor correction information. The amplitude fluctuation suppression unit 43 calculates the correction cos signal cos θ o that suppresses the periodic amplitude fluctuation of the normalized cos signal cos θ'using the above equation (14), that is, the second amplitude fluctuation correction calculation formula. And output.

第1補正演算部4Aは、振幅変動抑制部43を有することで、第1磁気センサ3Aの出力振幅の変動を補正することができる。また、第2補正演算部4Bは、振幅変動抑制部43を有することで、第2磁気センサ3Bの出力振幅の変動を補正することができる。 Since the first correction calculation unit 4A has the amplitude fluctuation suppressing unit 43, it is possible to correct the fluctuation of the output amplitude of the first magnetic sensor 3A. Further, the second correction calculation unit 4B can correct the fluctuation of the output amplitude of the second magnetic sensor 3B by having the amplitude fluctuation suppressing unit 43.

以上説明したように、補正演算部4a(第1補正演算部4A、第2補正演算部4B)では、第1の振幅変動補正演算式及び第2の振幅変動補正演算式が予め第1センサ補正情報として記憶部10に記憶され、振幅変動抑制部43は、第1の振幅変動補正演算式及び第2の振幅変動補正演算式を用いて、sin信号及びcos信号を補正する。これにより、第1磁気センサ3A(第2磁気センサ3B)の出力振幅の変動を補正することができる。 As described above, in the correction calculation unit 4a (first correction calculation unit 4A, second correction calculation unit 4B), the first amplitude fluctuation correction calculation formula and the second amplitude fluctuation correction calculation formula are preliminarily corrected by the first sensor. It is stored in the storage unit 10 as information, and the amplitude fluctuation suppressing unit 43 corrects the sin signal and the cos signal by using the first amplitude fluctuation correction calculation formula and the second amplitude fluctuation correction calculation formula. Thereby, the fluctuation of the output amplitude of the first magnetic sensor 3A (second magnetic sensor 3B) can be corrected.

これにより、第1検知部1、第2検知部1Aによる位置検出精度を向上させることができ、これに伴い、各種機器の回転制御性能の向上に貢献することができる。 As a result, the position detection accuracy of the first detection unit 1 and the second detection unit 1A can be improved, which can contribute to the improvement of the rotation control performance of various devices.

また、実施形態2では、実施形態1と同様、第1回転体100が有する複数の磁気トラック(第1磁気トラック2A、第2磁気トラック2B)のうち最も外側ロータORに近い磁気トラック(第1磁気トラック2A)が有する磁極対数と、第2回転体101が有する複数の磁気トラック(第3磁気トラック2C、第4磁気トラック2D)のうち最も内側ロータIRに近い磁気トラック(第3磁気トラック2C)が有する磁極対数とが同一(P)である(図4参照)。このため、第1回転体100と第2回転体101との間で磁気の干渉が生じたとしても、互いの影響を全周で均一にすることができる。このため、磁気センサ素子3A1,3A2,3B1,3B2でそれぞれ検出する信号の振幅と磁気の干渉との関係が一様になり、磁気の干渉による振幅変動を周期的な振幅変動にすることができる。従って、実施形態2のように、sin^2+cos^2=1に基づいて導出された上記式(13),(14)を用いた振幅変動補正演算を行うことで、磁気の干渉による振幅変動を抑制することができる。従って、より高精度な角度検出を行いやすくなる。以上、特筆した点を除いて、実施形態2は、実施形態1と同様である。 Further, in the second embodiment, as in the first embodiment, the magnetic track (first) closest to the outermost rotor OR among the plurality of magnetic tracks (first magnetic track 2A, second magnetic track 2B) included in the first rotating body 100. The magnetic track (third magnetic track 2C) closest to the innermost rotor IR among the number of magnetic pole pairs of the magnetic track 2A) and the plurality of magnetic tracks (third magnetic track 2C, fourth magnetic track 2D) of the second rotating body 101. ) Has the same number of magnetic pole pairs (P) (see FIG. 4). Therefore, even if magnetic interference occurs between the first rotating body 100 and the second rotating body 101, the mutual influence can be made uniform over the entire circumference. Therefore, the relationship between the amplitude of the signal detected by the magnetic sensor elements 3A1, 3A2, 3B1, and 3B2 and the magnetic interference becomes uniform, and the amplitude fluctuation due to the magnetic interference can be made into a periodic amplitude fluctuation. .. Therefore, as in the second embodiment, by performing the amplitude fluctuation correction calculation using the above equations (13) and (14) derived based on sin ^ 2 + cos ^ 2 = 1, the amplitude fluctuation due to magnetic interference can be obtained. It can be suppressed. Therefore, it becomes easier to perform more accurate angle detection. As described above, the second embodiment is the same as the first embodiment except for the points noted above.

(実施形態3)
次に、本発明の実施形態3について説明する。実施形態3の説明では、上記の実施形態1,2と同様の構成については説明を省略する。図24は、本発明の実施形態3に係る二軸一体型モータDMAの主要構成を示す断面図である。図25は、実施形態3に係る第1回転体100と、第2回転体101Aと、第1磁気検知部200及び第2磁気検知部201が設けられた基板32Aとの位置関係の一例を示す図である。実施形態3に係る二軸一体型モータDMAは、実施形態1に係る二軸一体型モータDMと同様の軸受部60、ステータコア部70及びベース80を備える。また、実施形態3に係る二軸一体型モータDMAは、実施形態1の検出部30に相当する構成として、検出部30Aを備える。実施形態3では、実施形態1における第1検出部1及び第2検出部1Aの機能を、第1検出部1B及び第2検出部1Cが実現する。実施形態3に係る二軸一体型モータDMAの検出部30Aと、軸受部60と、ステータコア部70と、ベース80との位置関係は、実施形態1に係る二軸一体型モータDMの検出部30と、軸受部60と、ステータコア部70と、ベース80との位置関係と同様である。
(Embodiment 3)
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described. In the description of the third embodiment, the description of the same configuration as that of the first and second embodiments will be omitted. FIG. 24 is a cross-sectional view showing a main configuration of the two-axis integrated motor DMA according to the third embodiment of the present invention. FIG. 25 shows an example of the positional relationship between the first rotating body 100 according to the third embodiment, the second rotating body 101A, and the substrate 32A provided with the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201. It is a figure. The biaxially integrated motor DMA according to the third embodiment includes a bearing portion 60, a stator core portion 70, and a base 80 similar to the biaxial integrated motor DM according to the first embodiment. Further, the two-axis integrated motor DMA according to the third embodiment includes a detection unit 30A as a configuration corresponding to the detection unit 30 of the first embodiment. In the third embodiment, the functions of the first detection unit 1 and the second detection unit 1A in the first embodiment are realized by the first detection unit 1B and the second detection unit 1C. The positional relationship between the two-axis integrated motor DMA detection unit 30A, the bearing unit 60, the stator core unit 70, and the base 80 according to the third embodiment is the detection unit 30 of the two-axis integrated motor DM according to the first embodiment. The positional relationship between the bearing portion 60, the stator core portion 70, and the base 80 is the same.

以下、検出部30Aが有する構成について説明する。実施形態3に係る第2回転体101Aは、回転軸Xに直交する平面上における第1回転体100との位置関係が、実施形態1に係る第2回転体101と異なる。すなわち、実施形態3では、第1回転体100と第2回転体101Aはそれぞれ、回転軸に直交する異なる平面上に位置する。実施形態3では、第1磁気検知部200及び第2磁気検知部201は、第1回転体100と第2回転体101Aとの間に位置する基板32Aに設けられる。実施形態3では、例えば図24、図25に示すように、第1磁気検知部200及び第2磁気検知部201が基板32Aに設けられる。基板32Aの回転軸方向の位置は、第1回転体100の回転軸方向の位置と第2回転体101Aの回転軸方向の位置との間の位置である。具体的には、実施形態3の第1磁気検知部200は、第1回転体100と対向する基板32Aの一面側に設けられている。また、実施形態3の第2磁気検知部201は、第1回転体101と対向する基板32Aの他面側に設けられている。 Hereinafter, the configuration of the detection unit 30A will be described. The second rotating body 101A according to the third embodiment is different from the second rotating body 101 according to the first embodiment in the positional relationship with the first rotating body 100 on a plane orthogonal to the rotation axis X. That is, in the third embodiment, the first rotating body 100 and the second rotating body 101A are located on different planes orthogonal to the rotation axis. In the third embodiment, the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 are provided on the substrate 32A located between the first rotating body 100 and the second rotating body 101A. In the third embodiment, for example, as shown in FIGS. 24 and 25, the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 are provided on the substrate 32A. The position of the substrate 32A in the rotation axis direction is a position between the position of the first rotating body 100 in the rotation axis direction and the position of the second rotating body 101A in the rotation axis direction. Specifically, the first magnetic detection unit 200 of the third embodiment is provided on one surface side of the substrate 32A facing the first rotating body 100. Further, the second magnetic detection unit 201 of the third embodiment is provided on the other surface side of the substrate 32A facing the first rotating body 101.

なお、図24、図25で例示する実施形態3の第2回転体101Aは、実施形態1の第2回転体101に比して第3磁気トラック2Cと第4磁気トラック2Dの位置関係が逆であるが、各磁気トラックの位置は適宜変更可能であり、例えば実施形態1の第2回転体101と同様であってもよい。また、第1回転体100と第2回転体101Aとの位置関係は、逆でもよい。その場合、基板32Aに対する第1磁気検知部200と第2磁気検知部201との位置関係も逆になる。 In the second rotating body 101A of the third embodiment illustrated in FIGS. 24 and 25, the positional relationship between the third magnetic track 2C and the fourth magnetic track 2D is opposite to that of the second rotating body 101 of the first embodiment. However, the position of each magnetic track can be changed as appropriate, and may be the same as, for example, the second rotating body 101 of the first embodiment. Further, the positional relationship between the first rotating body 100 and the second rotating body 101A may be reversed. In that case, the positional relationship between the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 with respect to the substrate 32A is also reversed.

実施形態3によれば、第2回転体101Aを第1回転体100の内側に収めなくてもよい。このため、二軸一体型モータを径方向によりコンパクトにしやすくなる。また、第1磁気検知部200及び第2磁気検知部201が、第1回転体100と第2回転体101Aとの間に位置する基板32Aに設けられる。このため、第1磁気検知部200と第2磁気検知部201の位置を集約しやすくなり、コンパクトにしやすくなる。また、第1磁気検知部200と第2磁気検知部201とで基板32Aを共有することができ、第1磁気検知部200の配線と第2磁気検知部201の配線をよりまとめやすくなる。以上、特筆した点を除いて、実施形態3は、実施形態1と同様である。 According to the third embodiment, the second rotating body 101A does not have to be housed inside the first rotating body 100. Therefore, it becomes easier to make the two-axis integrated motor more compact in the radial direction. Further, the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 are provided on the substrate 32A located between the first rotating body 100 and the second rotating body 101A. Therefore, the positions of the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 can be easily integrated, and the compact size can be easily obtained. Further, the substrate 32A can be shared between the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201, making it easier to organize the wiring of the first magnetic detection unit 200 and the wiring of the second magnetic detection unit 201. As described above, the third embodiment is the same as the first embodiment except for the points noted above.

(実施形態4)
次に、本発明の実施形態4について説明する。実施形態4の説明では、上記の実施形態1から3と同様の構成については説明を省略する。図26は、実施形態4に係る基板32A及び基板32Aの周辺の構成例を示す図である。実施形態4では、第1磁気シールド210と第2磁気シールド211が設けられる。第1磁気シールド210は、第1磁気検知部200に対して第1回転体100の反対側であって第2回転体101Aよりも第1磁気検知部200側に設けられる。第2磁気シールド211は、第2磁気検知部201に対して第2回転体101Aの反対側であって第1回転体100よりも第2磁気検知部201側に設けられる。具体的には、第1磁気シールド210は、例えば基板32Aを挟んで第1磁気検知部200の反対側(他面側)に設けられる。第2磁気シールド211は、例えば基板32Aを挟んで第2磁気検知部201の反対側(一面側)に設けられる。
(Embodiment 4)
Next, the fourth embodiment of the present invention will be described. In the description of the fourth embodiment, the description of the same configurations as those of the above-described first to third embodiments will be omitted. FIG. 26 is a diagram showing a configuration example of the substrate 32A and the periphery of the substrate 32A according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the first magnetic shield 210 and the second magnetic shield 211 are provided. The first magnetic shield 210 is provided on the opposite side of the first rotating body 100 with respect to the first magnetic detecting unit 200 and closer to the first magnetic detecting unit 200 than the second rotating body 101A. The second magnetic shield 211 is provided on the opposite side of the second rotating body 101A with respect to the second magnetic detecting unit 201 and closer to the second magnetic detecting unit 201 than the first rotating body 100. Specifically, the first magnetic shield 210 is provided on the opposite side (other surface side) of the first magnetic detection unit 200, for example, with the substrate 32A interposed therebetween. The second magnetic shield 211 is provided on the opposite side (one side) of the second magnetic detection unit 201, for example, with the substrate 32A interposed therebetween.

第1磁気シールド210及び第2磁気シールド211は、例えば非磁性の鉄材芯金である。第1磁気シールド210は、第1回転体100からの磁力の影響が基板32Aの他面側で基板32Aと対向する第2回転体101Aに及ぶことを抑制する。第2磁気シールド211は、第2回転体101Aからの磁力の影響が基板32Aの一面側で基板32Aと対向する第1回転体101に及ぶことを抑制する。 The first magnetic shield 210 and the second magnetic shield 211 are, for example, non-magnetic iron cores. The first magnetic shield 210 suppresses the influence of the magnetic force from the first rotating body 100 on the second rotating body 101A facing the substrate 32A on the other surface side of the substrate 32A. The second magnetic shield 211 suppresses the influence of the magnetic force from the second rotating body 101A on the first rotating body 101 facing the substrate 32A on one side of the substrate 32A.

実施形態4によれば、第1磁気シールド210及び第2磁気シールド211が設けられることで、第1回転体100と第2回転体101Aとの間の磁力の相互干渉を抑制することができる。このため、より高精度な角度検出を行いやすくなる。以上、特筆した点を除いて、実施形態4は、実施形態3と同様である。 According to the fourth embodiment, by providing the first magnetic shield 210 and the second magnetic shield 211, mutual interference of magnetic forces between the first rotating body 100 and the second rotating body 101A can be suppressed. Therefore, it becomes easier to perform more accurate angle detection. As described above, the fourth embodiment is the same as the third embodiment except for the points noted above.

本実施形態に係る二軸一体型モータは、小型部品の搬送装置、電子部品検査装置、半導体検査装置など、各種産業機械のアクチュエータとしての使用が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The two-axis integrated motor according to the present embodiment may be used as an actuator of various industrial machines such as a small component transfer device, an electronic component inspection device, and a semiconductor inspection device, but is not limited thereto.

また、上記の各実施形態では、第1回転体100及び第2回転体101,101Aが有する磁気トラックの数が2つである場合を例示しているが、各々の回転体が有する磁気トラックの数は、3以上であってもよい。その場合、第1磁気検知部200及び第2磁気検知部201が有する磁気センサの数は、各々の回転体が有する磁気トラックの数に対応する。 Further, in each of the above embodiments, the case where the number of magnetic tracks of the first rotating body 100 and the second rotating bodies 101 and 101A is two is illustrated, but the magnetic tracks of each rotating body are illustrated. The number may be 3 or more. In that case, the number of magnetic sensors included in the first magnetic detection unit 200 and the second magnetic detection unit 201 corresponds to the number of magnetic tracks possessed by each rotating body.

1 第1検知部
1A 第2検知部
2A 第1磁気トラック
2A1,2B1,2C1,2D1 磁極対
2B 第2磁気トラック
2C 第3磁気トラック
2D 第4磁気トラック
3A 第1磁気センサ
3A1,3A2,3B1,3B2 磁気センサ素子
3B 第2磁気センサ
3C 第3磁気センサ
3D 第4磁気センサ
4A 第1補正演算部
4B 第2補正演算部
5A 第1位相検出部
5B 第2位相検出部
6 位相差検出部
7 角度算出部
8 角度情報生成部
9 通信部
10 記憶部
15,25 磁石
30 検知部
31 基部
32,32A 基板
33 留め具
41 正規化処理部
42,42a センサ位相補正部
43 振幅変動抑制部
60 軸受部
62,63,66,67 軸受
70 ステータコア部
72,76 コイル
73,77 鉄心
80 ベース
81 延出部
91 カバー
92,96 ねじ
100 第1回転体
101 第2回転体
200 第1磁気検知部
201 第2磁気検知部
411 オフセット電圧補正部
412 振幅補正部
DM 二軸一体型モータ
IR 内側ロータ
OR 外側ロータ
X 回転軸
1 1st detection unit 1A 2nd detection unit 2A 1st magnetic track 2A1,2B1,2C1,2D1 Magnetic pole pair 2B 2nd magnetic track 2C 3rd magnetic track 2D 4th magnetic track 3A 1st magnetic sensor 3A1,3A2,3B1, 3B2 Magnetic sensor element 3B 2nd magnetic sensor 3C 3rd magnetic sensor 3D 4th magnetic sensor 4A 1st correction calculation unit 4B 2nd correction calculation unit 5A 1st phase detection unit 5B 2nd phase detection unit 6 Phase difference detection unit 7 Angle Calculation unit 8 Angle information generation unit 9 Communication unit 10 Storage unit 15,25 Magnet 30 Detection unit 31 Base unit 32, 32A Board 33 Fastener 41 Normalization processing unit 42, 42a Sensor phase correction unit 43 Vibration fluctuation suppression unit 60 Bearing unit 62 , 63, 66, 67 Bearing 70 Stator core 72, 76 Coil 73, 77 Iron core 80 Base 81 Extension 91 Cover 92, 96 Screw 100 1st rotating body 101 2nd rotating body 200 1st magnetic detector 201 2nd magnetometer Detection unit 411 Offset voltage correction unit 412 Vibration correction unit DM Two-axis integrated motor IR Inner rotor OR Outer rotor X Rotating shaft

Claims (7)

それぞれ回転可能に設けられて回転軸が同一である外側ロータ及び内側ロータと、
前記外側ロータに固定されて前記外側ロータとともに回転する第1回転体と、
前記内側ロータに固定されて前記内側ロータとともに回転する第2回転体と、
前記第1回転体は、N極とS極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有し、
前記第2回転体は、N極とS極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有し、
前記第1回転体が有する複数の前記磁気トラックの磁界を個別に検知する第1磁気検知部と、
前記第2回転体が有する複数の前記磁気トラックの磁界を個別に検知する第2磁気検知部とを有する
二軸一体型モータ。
The outer rotor and inner rotor, which are rotatably provided and have the same rotation axis,
A first rotating body fixed to the outer rotor and rotating together with the outer rotor,
A second rotating body fixed to the inner rotor and rotating together with the inner rotor,
The first rotating body has a plurality of magnetic tracks in which magnetic pole pairs consisting of N pole and S pole are arranged in a concentric ring shape at equal intervals and have different magnetic pole pairs.
The second rotating body has a plurality of magnetic tracks in which magnetic pole pairs consisting of N pole and S pole are arranged in a concentric ring shape at equal intervals and have different magnetic pole pairs.
A first magnetic detection unit that individually detects the magnetic fields of a plurality of the magnetic tracks of the first rotating body, and
A two-axis integrated motor having a second magnetic detection unit that individually detects the magnetic fields of a plurality of the magnetic tracks of the second rotating body.
前記第1回転体及び前記第1磁気検知部を有する第1検知部並びに前記第2回転体及び前記第2磁気検知部を有する第2検知部を有する検知部と、
前記外側ロータと連動して回転する第1軸受及び前記内側ロータと連動して回転する第2軸受を有する軸受部と、
前記外側ロータのステータコアである第1コアと前記内側ロータのステータコアである第2コアを有するステータコア部と、
一端側から順に、前記検出部、前記軸受部及び前記ステータコア部が取り付けられたベースとを備える
請求項1に記載の二軸一体型モータ。
A first detection unit having the first rotating body and the first magnetic detection unit, and a detection unit having a second detection unit having the second rotating body and the second magnetic detection unit.
A bearing portion having a first bearing that rotates in conjunction with the outer rotor and a second bearing that rotates in conjunction with the inner rotor.
A stator core portion having a first core which is a stator core of the outer rotor and a second core which is a stator core of the inner rotor,
The two-axis integrated motor according to claim 1, further comprising a detection unit, a bearing portion, and a base to which the stator core portion is attached, in order from one end side.
前記第1回転体と前記第2回転体は、前記回転軸に直交する同一平面上に位置する
請求項1又は2に記載の二軸一体型モータ。
The two-axis integrated motor according to claim 1 or 2, wherein the first rotating body and the second rotating body are located on the same plane orthogonal to the rotating axis.
前記第1磁気検知部と前記第2磁気検知部は、前記回転軸に直交する同一平面上に位置する
請求項1から3のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
The two-axis integrated motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the first magnetic detection unit and the second magnetic detection unit are located on the same plane orthogonal to the rotation axis.
前記第1回転体が有する複数の磁気トラックのうち最も外側ロータに近い磁気トラックが有する磁極対数と、前記第2回転体が有する複数の磁気トラックのうち最も内側ロータに近い磁気トラックが有する磁極対数とが同一である
請求項1から4のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
The number of magnetic pole pairs of the magnetic track closest to the outermost rotor among the plurality of magnetic tracks of the first rotating body and the number of magnetic pole pairs of the magnetic track closest to the innermost rotor of the plurality of magnetic tracks of the second rotating body. The two-axis integrated motor according to any one of claims 1 to 4, which is the same as the above.
前記第1回転体と前記第2回転体はそれぞれ、前記回転軸に直交する異なる平面上に位置し、
前記第1磁気検知部及び前記第2磁気検知部は、前記第1回転体と前記第2回転体の間に位置する基板に設けられる
請求項1又は2に記載の二軸一体型モータ。
The first rotating body and the second rotating body are located on different planes orthogonal to the rotation axis, respectively.
The two-axis integrated motor according to claim 1 or 2, wherein the first magnetic detection unit and the second magnetic detection unit are provided on a substrate located between the first rotating body and the second rotating body.
前記第1磁気検知部に対して前記第1回転体の反対側であって前記第2回転体よりも前記第1磁気検知部側に設けられる第1磁気シールドと、
前記第2磁気検知部に対して前記第2回転体の反対側であって前記第1回転体よりも前記第2磁気検知部側に設けられる第2磁気シールドとを備える
請求項6に記載の二軸一体型モータ。
A first magnetic shield provided on the opposite side of the first rotating body with respect to the first magnetic detecting unit and closer to the first magnetic detecting unit than the second rotating body.
The sixth aspect of claim 6, further comprising a second magnetic shield provided on the side opposite to the second rotating body with respect to the second magnetic detecting unit and closer to the second magnetic detecting unit than the first rotating body. Two-axis integrated motor.
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