CN102682983A - 旋转变压器 - Google Patents
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Abstract
提供即使在励磁线圈平板、检测线圈平板本身在圆周方向上形成波纹等变形的情况下也能够维持高精度的旋转变压器。特征在于,SIN信号检测线圈(10)沿圆周方向分成两部分,并且沿径向也分成两部分,在外周侧配置SIN第一线圈(11)和SIN第二线圈(12),在内周侧配置SIN第三线圈(13)和SIN第四线圈(14);SIN第一线圈(11)与SIN第三线圈(13)被配置成在圆周方向上相对置,SIN第二线圈(12)与SIN第四线圈(14)被配置成在圆周方向上相对置;SIN第一线圈(11)和SIN第四线圈(14)被配置在第一线圈层(5),SIN第二线圈(12)和SIN第三线圈(13)被配置在第二线圈层(3)。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋转变压器,该旋转变压器具有形成在平板上的SIN线圈和COS线圈,还具有形成在平板上的第一线圈层和第二线圈层、以及形成于第一线圈层与第二线圈层之间的绝缘层。
背景技术
混合动力汽车、电动汽车使用高输出的无刷马达,预计今后也会进行高功率化。为了控制混合动力汽车的无刷马达,需要正确地掌握马达的输出轴的旋转角度。这是由于如果要控制对定子的各线圈的通电切换,则需要正确地掌握转子的旋转位置。
因此,期望马达中具备旋转变压器来正确地进行角度检测。使用于汽车的驱动机构的旋转变压器除了被要求耐环境性等之外,由于驱动机构的转速高,因此还被要求高精度化。并且,与其它车载部件一样,旋转变压器也被要求小型化并且低成本化。
本申请人在专利文献1中提出了高精度的旋转变压器。即,提出了如下一种旋转变压器:该旋转变压器具有形成在平板上的SIN线圈和COS线圈,并且还具有形成在平板上的第一线圈层和第二线圈层、以及形成于第一线圈层与第二线圈层之间的绝缘层,其中,SIN线圈具备形成在第一线圈层上的SIN第一线圈和形成在第二线圈层上的SIN第二线圈,COS线圈具备形成在第一线圈层上的COS第一线圈和形成在第二线圈层上的COS第二线圈,由此,即使在安装旋转变压器时可能产生的励磁线圈与检测线圈之间的间隙发生变动的情况下,也能够维持高检测精度。
专利文献1:日本特开2010-237077号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在专利文献1的技术中,存在以下的问题。在由于安装旋转变压器而导致励磁线圈平板与检测线圈平板之间的距离发生了变动的情况下,专利文献1的技术能提供一种能够应对该情况且高精度的旋转变压器,但是在励磁线圈平板、检测线圈平板本身在圆周方向上形成波纹等变形(平面度上的起伏)的情况下,存在产生误差而精度降低的问题。
即,当在圆周方向上由于波纹等变形导致存在间隙变化时,检测线圈受到的磁通密度发生变化,所产生的感应电压产生误差,因此产生检测角度误差。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种即使在励磁线圈平板、检测线圈平板本身在圆周方向上形成波纹等变形的情况下也能够维持高精度的旋转变压器。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的,本发明的旋转变压器具有下面的结构。
(1)一种旋转变压器,具有形成在平板上的SIN线圈和COS线圈,该旋转变压器还具有形成在平板上的第一线圈层和第二线圈层以及形成于第一线圈层与第二线圈层之间的绝缘层,该旋转变压器的特征在于,(a)SIN线圈沿圆周方向分成两部分,并且沿径向也分成两部分,在外周侧配置SIN第一线圈和SIN第二线圈,在内周侧配置SIN第三线圈和SIN第四线圈;(b)SIN第一线圈与SIN第三线圈被配置成在圆周方向上相对置,SIN第二线圈与SIN第四线圈被配置成在圆周方向上相对置;(c)SIN第一线圈和SIN第四线圈被配置在第一线圈层上,SIN第二线圈和SIN第三线圈被配置在第二线圈层上;(d)COS线圈沿圆周方向分成两部分,并且沿径向也分成两部分,在外周侧配置COS第一线圈和COS第二线圈,在内周侧配置COS第三线圈和COS第四线圈;(e)COS第一线圈与COS第三线圈被配置成在圆周方向上相对置,COS第二线圈与COS第四线圈被配置成在圆周方向上相对置;(f)COS第一线圈和COS第四线圈被配置在第一线圈层上,COS第二线圈和COS第三线圈被配置在第二线圈层上。
(2)根据(1)所述的旋转变压器,其特征在于,上述SIN第一线圈和上述SIN第三线圈的组与上述COS第二线圈和上述COS第四线圈的组在圆周方向上处于相同的位置,上述SIN第二线圈和上述SIN第四线圈的组与上述COS第一线圈和上述第三线圈的组在圆周方向上处于相同的位置。
(3)根据(1)或(2)所述的旋转变压器,其特征在于,(g)上述SIN第一线圈与上述SIN第二线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(h)上述SIN第二线圈与上述SIN第四线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(i)上述SIN第四线圈与上述SIN第三线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(j)上述SIN第三线圈与上述SIN第一线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(k)上述COS第一线圈与上述COS第二线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(l)上述COS第二线圈与上述COS第四线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(m)上述COS第四线圈与上述COS第三线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(n)上述COS第三线圈与上述COS第一线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接。
(4)根据(1)~(3)中的任一项所述的旋转变压器,其特征在于,上述第一线圈层和上述第二线圈层是通过在利用印刷涂绘导电性墨之后进行烧制而形成的。
(5)根据(1)~(4)中的任一项所述的旋转变压器,其特征在于,上述SIN线圈和上述COS线圈是检测线圈。
发明的效果
本发明的旋转变压器具有上述结构,从而起到以下的作用、效果。
(1)一种旋转变压器,具有形成在平板上的SIN线圈和COS线圈,该旋转变压器还具有形成在平板上的第一线圈层和第二线圈层以及形成于第一线圈层与第二线圈层之间的绝缘层,该旋转变压器的特征在于,(a)SIN线圈沿圆周方向分成两部分,并且沿径向也分成两部分,在外周侧配置SIN第一线圈和SIN第二线圈,在内周侧配置SIN第三线圈和SIN第四线圈;(b)SIN第一线圈与SIN第三线圈被配置成在圆周方向上相对置,SIN第二线圈与SIN第四线圈被配置成在圆周方向上相对置;(c)SIN第一线圈和SIN第四线圈被配置在第一线圈层上,SIN第二线圈和SIN第三线圈被配置在第二线圈层上;(d)COS线圈沿圆周方向分成两部分,并且沿径向也分成两部分,在外周侧配置COS第一线圈和COS第二线圈,在内周侧配置COS第三线圈和COS第四线圈;(e)COS第一线圈与COS第三线圈被配置成在圆周方向上相对置,COS第二线圈与COS第四线圈被配置成在圆周方向上相对置;(f)COS第一线圈和COS第四线圈被配置在第一线圈层上,COS第二线圈和COS第三线圈被配置在第二线圈层上,因此,即使在形成有SIN线圈、COS线圈的平板本身在圆周方向上形成波纹等变形的情况下,也可以通过SIN第一线圈(SIN第四线圈)与SIN第二线圈(SIN第三线圈)使由于波纹等变形而产生的误差相抵消,通过COS第一线圈(COS第四线圈)与COS第二线圈(COS第三线圈)使由于波纹等变形而产生的误差相抵消,从而能够实现高精度的旋转变压器。
即,SIN第一线圈位于第一线圈层,SIN第二线圈位于第二线圈层,SIN第三线圈位于第二线圈层,SIN第四线圈位于第一线圈层,因此,位于第一线圈层的SIN第一线圈和SIN第四线圈以及位于第二线圈层的SIN第二线圈和SIN第三线圈即使在因圆周方向的变形所导致的间隙而受到的磁通密度不同的情况下,也能够作为整体的SIN线圈(SIN第一线圈+SIN第二线圈v+SIN第三线圈+SIN第四线圈)来抵消误差。
同样地,COS第一线圈位于第一线圈层,COS第二线圈位于第二线圈层,COS第三线圈位于第二线圈层,COS第四线圈位于第一线圈层,因此,位于第一线圈层的COS第一线圈和COS第四线圈以及位于第二线圈层的COS第二线圈和COS第三线圈即使在因圆周方向的变形所导致的间隙而受到的磁通密度不同的情况下,也能够作为整体的COS信号检测线圈(COS第一线圈+COS第二线圈+COS第三线圈+COS第四线圈)来抵消误差。
(2)根据(1)所述的旋转变压器,其特征在于,上述SIN第一线圈和上述SIN第三线圈的组与上述COS第二线圈和上述COS第四线圈的组在圆周方向上处于相同的位置,上述SIN第二线圈和上述SIN第四线圈的组与上述COS第一线圈和上述第三线圈的组在圆周方向上处于相同的位置,因此,能够使SIN线圈与COS线圈的位置关系例如相对于励磁线圈或检测线圈始终固定。
(3)根据(1)或(2)所述的旋转变压器,其特征在于,(g)上述SIN第一线圈与上述SIN第二线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(h)上述SIN第二线圈与上述SIN第四线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(i)上述SIN第四线圈与上述SIN第三线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(j)上述SIN第三线圈与上述SIN第一线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(k)上述COS第一线圈与上述COS第二线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(l)上述COS第二线圈与上述COS第四线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(m)上述COS第四线圈与上述COS第三线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接;(n)上述COS第三线圈与上述COS第一线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接,因此,能够容易并且高位置精度地制造励磁线圈。由此,即使在因圆周方向的变形所导致的间隙而受到的磁通密度不同的情况下,也能够作为整体的SIN线圈(SIN第一线圈+SIN第二线圈+SIN第三线圈+SIN第四线圈)来可靠且精确地抵消误差。
(4)根据(1)~(3)中的任一项所述的旋转变压器,其特征在于,上述第一线圈层和上述第二线圈层是通过在利用印刷涂绘导电性墨之后进行烧制而形成的,因此即使在由于进行烧制而在第一线圈层与第二线圈层中产生偏差的情况下,也会由于具有(1)的结构而将SIN线圈和COS线圈的电阻值分别平均化,从而能够使电阻值相互抵消,使检测精度劣化的情况减少。
(5)根据(1)~(4)中的任一项所述的旋转变压器,其特征在于,上述SIN线圈和上述COS线圈是检测线圈,因此,上述SIN线圈和上述COS线圈能够对于励磁线圈所产生的规定的磁场产生固定的电动势(检测电流),从而能够得到高精度的旋转变压器。
附图说明
图1是表面形成有SIN信号检测线圈10和COS信号检测线圈20的旋转变压器定子7的分解立体图。
图2是图1的(b)的第一线圈层5的俯视图。
图3是仅将图2的SIN第一线圈11和SIN第四线圈14抽出放大而得到的图。
图4是图1的(d)的第二线圈层3的俯视图。
图5是仅将图4的SIN第三线圈13和SIN第二线圈12抽出放大而得到的图。
图6是表示旋转变压器转子的结构的分解立体图。
图7是表示旋转变压器的位置检测控制的框图。
图8是简单地示出第一实施例的马达的构造的截面图。
附图标记说明
3:第二线圈层;5:第一线圈层;7:旋转变压器定子;8:旋转变压器转子;9:旋转变压器;10:SIN信号检测线圈;11:SIN第一线圈;12:SIN第二线圈;13:SIN第三线圈;14:SIN第四线圈;20:COS信号检测线圈;21:COS第一线圈;22:COS第二线圈;23:C OS第三线圈;24:COS第四线圈;31、32:定子侧旋转式变压器;40:励磁线圈;41:转子侧旋转式变压器;58:电路;59:传感器部;70:马达。
具体实施方式
下面,参照附图来详细说明将本发明的旋转变压器具体化的第一实施例。图8表示简单地示出了第一实施例的马达的构造的截面图。
马达70是具备以下部件的无刷马达:外壳主体71、外壳盖72、马达定子73、马达转子74、马达轴75、以及马达轴承76a和76b。
外壳主体71和外壳盖72是铸造铝合金等而制作出的,马达轴承76b嵌合在外壳主体71上,马达轴承76a嵌合在外壳盖72上,从而可旋转地支承马达轴75。
马达定子73被固定于外壳主体71的内周。马达定子73具备线圈,通过对其通电来产生磁力。
另一方面,具备永磁铁的马达转子74被固定在马达轴75上。马达定子73与马达转子74保持相离规定距离,通过对马达定子73通电,马达转子74进行旋转,从而产生驱动力来向马达轴75传递动力。
旋转变压器定子7被固定在外壳盖72上,旋转变压器转子8被固定在马达转子74上,以如下的方式进行配置:在组装了外壳主体71和外壳盖72的状态下,旋转变压器转子8与旋转变压器定子7相离规定距离。规定距离较近的情况下更能够提高旋转变压器9的检测精度,但是,在考虑因尺寸公差、温度引起的尺寸变化等的基础上决定规定距离。
图7中示出了表示旋转变压器的位置检测控制的框图。
旋转变压器9由电路58和传感器部59构成。电路58由SIN信号产生器51、第一检波电路55、第二检波电路56以及运算机57构成。传感器部59由SIN信号检测线圈10、COS信号检测线圈20、励磁线圈40、转子侧旋转式变压器41以及定子侧旋转式变压器30构成。
如图7所示,产生480kHz的SIN信号波的SIN信号产生器51与定子侧旋转式变压器30相连接。
另外,与SIN信号检测线圈10连接的第一检波电路55和与COS信号检测线圈20连接的第二检波电路56分别与运算机57相连接。
励磁线圈40与转子侧旋转式变压器41相连接。
接着,详细说明SIN信号检测线圈10、COS信号检测线圈20的构造。
图1中示出了在表面形成有SIN信号检测线圈10和COS信号检测线圈20的旋转变压器定子7的分解立体图。(f)表示旋转变压器机身1,该旋转变压器机身1是PPS树脂制的具有高平面性的底座。(e)表示绝缘膜层2。(d)表示形成于绝缘膜层2的表面的第二线圈层3。(c)表示用于使第一线圈层5与第二线圈层3绝缘的绝缘层4。(b)表示形成在绝缘层4之上的第一线圈层5。(a)表示作为保护膜的外涂层(overcoat)6,该外涂层6是绝缘树脂。
如(f)所示,旋转变压器机身1为在中心具备圆形的孔的圆盘状,在三处具备作为安装用凸部的安装部1a,并在一处具备端子部1b。
图2中示出了图1的(b)的第一线圈层5的俯视图。第一线圈层5的线圈图案是通过在利用印刷对绝缘膜层2的表面涂绘导电性墨之后进行烧制而形成的。
SIN信号检测线圈10按每90度的相位位置分成四部分,各部分沿圆周方向分成两部分,并且沿径向也分成两部分。
因而,关于SIN信号检测线圈10,在外周侧的每相差90度的不同位置配置了四个SIN第一线圈11A、11B、11C、11D。另外,在内周侧的每相差90度的不同位置配置了四个SIN第四线圈14A、14B、14C、14D。SIN第四线圈14A、14B、14C、14D被配置在相对于SIN第一线圈11A、11B、11C、11D逆时针偏离45度相位的位置上。
在SIN第一线圈11A、11B、11C、11D的内周侧配置有COS第四线圈24A、24B、24C、24D。另外,在SIN第四线圈14A、14B、14C、14D的外周侧配置有COS第一线圈21B、21C、21D、21A。
COS第一线圈21C与SIN第一线圈11C的中间位置与端子部1b的中心线一致。
图3中示出了仅将图2的SIN第一线圈11和SIN第四线圈14抽出放大而得到的图。此外,在图2中,以将线图案涂满的方式进行表示,但是在图3中以不将线图案涂满的方式进行表示。
SIN第一线圈11具备七条线圈线111、112、113、114、115、116、117,该七条线圈线构成大致矩形的1/4部分。从内周侧向外周侧依次配置线圈线111、112、113、114、115、116、117。
同样地,SIN第四线圈14具备七条线圈线141、142、143、144、145、146、147,该七条线圈线构成大致矩形的1/4部分。从外周侧向内周侧依次配置线圈线141、142、143、144、145、146、147。
图4示出了图1的(d)的第二线圈层3的俯视图。第二线圈层3的线圈图案是通过在利用印刷对绝缘层4的表面涂绘导电性墨之后进行烧制而形成的。
SIN信号检测线圈10按每90度的相位位置分成四部分,各部分沿圆周方向分成两部分,并且沿径向也分成两部分。
因而,在外周侧的每相差90度的不同位置配置了四个SIN第二线圈12A、12B、12C、12D。另外,在内周侧的每相差90度的不同位置配置了四个SIN第三线圈13A、13B、13C、13D。SIN第三线圈13A、13B、13C、13D被配置在相对于SIN第二线圈12A、12B、12C、12D顺时针偏离45度相位的位置上。
在SIN第二线圈12A、12B、12C、12D的内周侧配置有COS第三线圈23A、23B、23C、23D。另外,在SIN第三线圈13A、13B、13C、13D的外周侧配置有COS第二线圈22A、22B、22C、22D。
图5中示出了仅将图4的SIN第三线圈13和SIN第二线圈12抽出放大而得到的图。
SIN第二线圈12具备七条线圈线121、122、123、124、125、126、127,该七条线圈线构成大致矩形的1/4部分。从内周侧向外周侧依次配置线圈线121、122、123、124、125、126、127。
同样地,SIN第三线圈13具备七条线圈线131、132、133、134、135、136、137,该七条线圈线构成大致矩形的1/4部分。从外周侧向内周侧依次配置线圈线131、132、133、134、135、136、137。
接着,使用图1~图4来说明SIN信号检测线圈10的结构。如图4所示,端子33、端子37是SIN信号检测线圈10用的端子。
图4所示的端子33通过导线42a、形成于绝缘层4的通孔4a与图2所示的SIN第一线圈11B的线圈线117的端部117a相连接。线圈线117的端部117b通过绝缘层4的通孔4a与图4所示的SIN第三线圈13B的线圈线137的端部137b相连接。线圈线137的端部137a通过绝缘层4的通孔4a与图2所示的SIN第四线圈14B的线圈线147的端部147a相连接。线圈线147的端部147b通过绝缘层4的通孔4a与图4所示的SIN第二线圈12B的线圈线127的端部127b相连接。这样,构成最外周的线圈线(117-137-147-127)。
接着,线圈线127的端部127a通过绝缘层4的通孔4a与SIN第一线圈11B的线圈线116的端部116a相连接。然后,与最外周的线圈线(117-137-147-127)同样地形成下一个线圈线(116-136-146-126)。同样地,继续构成线圈线直到构成出最内周的线圈线(111-131-141-121)为止。SIN信号检测线圈10B构成顺时针的螺旋状线圈。
SIN信号检测线圈10B的最内周的线圈线(111-131-141-121)的端部121a通过图2所示的导线42b、图4所示的42c、图2所示的42d与SIN第二线圈12A的最内周的线圈线121的端部121a相连接。线圈线121的端部121b通过绝缘层4的通孔4a与SIN第四线圈14A的线圈线141的端部141b相连接。线圈线141的端部141a通过绝缘层4的通孔4a与SIN第三线圈13A的线圈线131的端部131a相连接。线圈线131的端部131b通过绝缘层4的通孔4a与SIN第一线圈11A的线圈线111的端部111b相连接。这样,构成最内周的线圈线(121-141-131-111)。
接着,线圈线111的端部111a通过绝缘层4的通孔4a与SIN第二线圈12A的线圈线122的端部122a相连接。然后,与最内周的线圈线(121-141-131-111)同样地,形成下一个线圈线(122-142-132-112)。同样地,继续构成线圈线直到构成出最外周的线圈线(127-147-137-117)为止。SIN信号检测线圈10A往来于第一线圈层5和第二线圈层3,从而构成逆时针的螺旋状线圈。
同样地,SIN信号检测线圈10D构成顺时针的螺旋状线圈,SIN信号检测线圈10C构成逆时针的螺旋状线圈。SIN信号检测线圈10C的最外周的线圈线117的端部117a通过导线42e与端子37相连接。
利用四个SIN信号检测线圈10A、10B、10C、10D来构成SIN信号检测线圈10。
COS信号检测线圈20也由四个COS信号检测线圈20A、20B、20C、20D构成。而且,COS信号检测线圈20A由COS第一线圈21A、COS第二线圈22A、COS第三线圈23A、COS第四线圈24A构成。
在此,COS第一线圈21A、COS第四线圈24A形成在图2所示的第一线圈层上,COS第二线圈22A、COS第三线圈23A形成在图4所示的第二线圈层3上。
COS信号检测线圈20B、20C、20D的结构也基本上与COS信号检测线圈20A相同。
COS信号检测线圈20与端子34、端子38相连接。COS信号检测线圈20A、20C往来于第一线圈层5和第二线圈层3,并且构成顺时针的螺旋状线圈。COS信号检测线圈20B、20D往来于第一线圈层5和第二线圈层3,并且构成逆时针的螺旋状线圈。
端子35通过定子侧旋转式变压器30(31、32)与端子36相连接。
接着,对形成有励磁线圈40的旋转变压器转子进行说明。图6中以分解立体图的方式示出了旋转变压器转子的结构。(e)表示旋转变压器转子61。(d)表示形成在旋转变压器转子61的表面的第一线圈层62。(c)表示用于使第一线圈层62与第二线圈层64绝缘的层间绝缘层63。(b)表示形成在层间绝缘层63上的第二线圈层64。(a)表示作为保护膜的外涂层65,该外涂层65是绝缘树脂。
如(e)所示,旋转变压器转子61为在中心具备圆形的孔的圆盘状,在表面形成有凹部的铝、黄铜等非磁性导电性金属制的平板61a的凹部填充凝固有PPS等树脂。
第一线圈层62具备四个励磁线圈62a、62b、62c、62d。第二线圈层64也具备四个励磁线圈64a、64b、64c、64d。励磁线圈62a、62b、62c、62d的一端与旋转式变压器41B的一端相连接。励磁线圈62a、62b、62c、62d的另一端通过通孔与第二线圈层64的四个励磁线圈64a、64b、64c、64d的一端相连接。励磁线圈64a、64b、64c、64d的另一端与旋转式变压器41A的一端相连接。旋转式变压器41B的另一端与旋转式变压器41A的另一端通过通孔相连接。
由第一线圈层62的四个励磁线圈62a、62b、62c、62d和第二线圈层64的四个励磁线圈64a、64b、64c、64d来构成励磁线圈40。
由此,由SIN信号产生器51产生的励磁信号经由定子侧的旋转式变压器30以及转子侧的旋转式变压器41(41A+41B)输入到励磁线圈40。
利用由该励磁电流产生的磁通,在定子侧的SIN信号检测线圈10和COS信号检测线圈20中产生电动势(检测信号)。通过对SIN信号检测线圈10中产生的电动势(检测信号)的振幅变动以及COS信号检测线圈20中产生的电动势(检测信号)的振幅变动进行分析,能够计算出旋转变压器转子的旋转位置。
即,第一检波电路55从SIN信号检测线圈10中产生的检测信号中去除励磁信号的高频成分,第二检波电路56从COS信号检测线圈20中产生的检测信号中去除励磁信号的高频成分。然后,运算机57根据第一检波电路55与第二检波电路56的振幅之比来计算旋转变压器转子的当前角度,并将其作为角度数据进行输出。
根据本实施例,将四个励磁线圈62a、62b、62c、62d和旋转式变压器41B形成于第一线圈层62,将四个励磁线圈64a、64b、64c、64d和旋转式变压器41A形成于第二线圈层64,因此能够减小励磁线圈40和旋转式变压器在一个线圈层上的占有面积,从而能够减小旋转变压器的外形尺寸。
如以上详细说明的,根据本实施例的旋转变压器9,(1)一种旋转变压器,具有形成在平板上的SIN信号检测线圈10和COS信号检测线圈20,该旋转变压器还具有形成在平板上的第一线圈层5和第二线圈层3、以及形成于第一线圈层5与第二线圈层3之间的绝缘层4,其特征在于,(a)SIN信号检测线圈10沿圆周方向分成两部分,并且沿径向也分成两部分,在外周侧配置SIN第一线圈11和SIN第二线圈12,在内周侧配置SIN第三线圈13和SIN第四线圈14;(b)SIN第一线圈11与SIN第三线圈13被配置成在圆周方向上相对置,SIN第二线圈12与SIN第四线圈14被配置成在圆周方向上相对置;(c)SIN第一线圈11和SIN第四线圈14被配置在第一线圈层5上,SIN第二线圈12和SIN第三线圈13被配置在第二线圈层3上;(d)COS信号检测线圈20沿圆周方向分成两部分,并且沿径向也分成两部分,在外周侧配置COS第一线圈21和COS第二线圈22,在内周侧配置COS第三线圈23和COS第四线圈24;(e)COS第一线圈21与COS第三线圈23被配置成在圆周方向上相对置,COS第二线圈22与COS第四线圈24被配置成在圆周方向上相对置;(f)COS第一线圈21和COS第四线圈24被配置在第一线圈层5上,COS第二线圈22和COS第三线圈23被配置在第二线圈层3上,因此,即使在旋转变压器机身1本身在圆周方向上形成波纹等变形的情况下,也可以通过SIN第一线圈11(SIN第四线圈14)与SIN第二线圈12(SIN第三线圈13)使由于波纹等变形而产生的误差相抵消,通过COS第一线圈21(COS第四线圈24)与COS第二线圈22(COS第三线圈23)使由于波纹等变形而产生的误差相抵消,因此能够实现高精度的旋转变压器。
即,SIN第一线圈11位于第一线圈层5,SIN第二线圈12位于第二线圈层3,SIN第三线圈13位于第二线圈层3,SIN第四线圈14位于第一线圈层5,因此,位于第一线圈层5的SIN第一线圈11和SIN第四线圈14以及位于第二线圈层3的SIN第二线圈12和SIN第三线圈13即使在因圆周方向的变形所导致的间隙而受到的磁通密度不同的情况下,也能够作为整体的SIN信号检测线圈10(SIN第一线圈11+SIN第二线圈12+SIN第三线圈13+SIN第四线圈14)来抵消误差。
同样地,COS第一线圈21位于第一线圈层5,COS第二线圈22位于第二线圈层3,COS第三线圈23位于第二线圈层3,COS第四线圈24位于第一线圈层5,因此,位于第一线圈层5的COS第一线圈21和COS第四线圈24以及位于第二线圈层3的COS第二线圈22和COS第三线圈23即使在因圆周方向的变形所导致的间隙而受到的磁通密度不同的情况下,也能够作为整体的COS信号检测线圈20(COS第一线圈21+COS第二线圈22+COS第三线圈23+COS第四线圈24)来抵消误差。
(2)特征在于,SIN第一线圈11与SIN第三线圈13的组以及COS第二线圈22与COS第四线圈24的组在圆周方向上处于相同的位置,SIN第二线圈12与SIN第四线圈14的组以及COS第一线圈21与COS第三线圈23的组在圆周方向上处于相同的位置,因此能够使SIN信号检测线圈10与COS信号检测线圈20的位置关系相对于检测线圈40始终固定。
(3)特征在于,(g)SIN第一线圈11与SIN第二线圈12通过形成于绝缘层4的通孔4a相连接;(h)SIN第二线圈12与SIN第四线圈14通过形成于绝缘层4的通孔4a相连接;(i)SIN第四线圈14与SIN第三线圈13通过形成于绝缘层4的通孔4a相连接;(j)SIN第三线圈13与SIN第一线圈11通过形成于绝缘层4的通孔4a相连接;(k)CO S第一线圈21与COS第二线圈22通过形成于绝缘层4的通孔4a相连接;(l)COS第二线圈22与COS第四线圈24通过形成于绝缘层4的通孔4a相连接;(m)COS第四线圈24与COS第三线圈23通过形成于绝缘层4的通孔4a相连接;(n)COS第三线圈23与COS第一线圈21通过形成于绝缘层4的通孔4a相连接,因此,能够容易且高位置精度地制造励磁线圈(10+20)。由此,即使在因圆周方向的变形所导致的间隙而受到的磁通密度不同的情况下,也能够作为整体的SIN信号检测线圈10(SIN第一线圈11+SIN第二线圈12+SIN第三线圈13+SIN第四线圈14)来可靠且精确地抵消误差。
(4)特征在于,第一线圈层5和第二线圈层3是通过在利用印刷涂绘导电性墨之后进行烧制而形成的,因此即使在由于进行烧制而在第一线圈层5与第二线圈层3中产生偏差的情况下,也会由于具有(1)的结构而将SIN信号检测线圈10和COS信号检测线圈20的电阻值分别平均化,从而能够使电阻值相互抵消,使检测精度劣化的情况减少。
(5)特征在于,SIN信号检测线圈10和COS信号检测线圈20是检测线圈(10+20),因此,能够相对于规定的磁场产生固定的感应电压,从而能够得到高精度的旋转变压器9。
此外,本发明并不限定于上述各实施方式,也能够在不脱离发明宗旨的范围内适当改变一部分结构来进行实施。
在本实施例中,SIN第一线圈11和SIN第四线圈形成在第一线圈层5上,SIN第二线圈12和SIN第三线圈13形成在第二线圈层3上,但是也可以是SIN第一线圈11和SIN第四线圈形成在第二线圈层3上,而SIN第二线圈12和SIN第三线圈13形成在第一线圈层5上。
同样地,在本实施例中,COS第一线圈21和COS第四线圈24形成在第一线圈层5上,COS第二线圈22和COS第三线圈23形成在第二线圈层3上,但是也可以是COS第一线圈21和COS第四线圈24形成在第二线圈层3上,而COS第二线圈22和COS第三线圈23形成在第一线圈层5上。
另外,在本实施例中,对单相励磁两相输出的旋转变压器进行了说明,但是当然能够将本发明应用于两相励磁单相输出的旋转变压器中。
Claims (8)
1.一种旋转变压器,具有形成在平板上的SIN线圈和COS线圈,该旋转变压器还具有形成在平板上的第一线圈层和第二线圈层以及形成于上述第一线圈层与上述第二线圈层之间的绝缘层,该旋转变压器的特征在于,
上述SIN线圈沿圆周方向分成两部分,并且沿径向也分成两部分,在外周侧配置SIN第一线圈和SIN第二线圈,在内周侧配置SIN第三线圈和SIN第四线圈,
上述SIN第一线圈与上述SIN第三线圈被配置成在圆周方向上相对置,上述SIN第二线圈与上述SIN第四线圈被配置成在圆周方向上相对置,
上述SIN第一线圈和上述SIN第四线圈被配置在上述第一线圈层上,上述SIN第二线圈和上述SIN第三线圈被配置在上述第二线圈层上,
上述COS线圈沿圆周方向分成两部分,并且沿径向也分成两部分,在外周侧配置COS第一线圈和COS第二线圈,在内周侧配置COS第三线圈和COS第四线圈,
上述COS第一线圈与上述COS第三线圈被配置成在圆周方向上相对置,上述COS第二线圈与上述COS第四线圈被配置成在圆周方向上相对置,
上述COS第一线圈和上述COS第四线圈被配置在上述第一线圈层上,上述COS第二线圈和上述COS第三线圈被配置在上述第二线圈层上。
2.根据权利要求1所述的旋转变压器,其特征在于,
上述SIN第一线圈和上述SIN第三线圈的组与上述COS第二线圈和上述COS第四线圈的组在圆周方向上处于相同的位置,上述SIN第二线圈和上述SIN第四线圈的组与上述COS第一线圈和上述COS第三线圈的组在圆周方向上处于相同的位置。
3.根据权利要求1或2所述的旋转变压器,其特征在于,
上述SIN第一线圈与上述SIN第二线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接,
上述SIN第二线圈与上述SIN第四线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接,
上述SIN第四线圈与上述SIN第三线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接,
上述SIN第三线圈与上述SIN第一线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接,
上述COS第一线圈与上述COS第二线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接,
上述COS第二线圈与上述COS第四线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接,
上述COS第四线圈与上述COS第三线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接,
上述COS第三线圈与上述COS第一线圈通过形成于上述绝缘层的通孔相连接。
4.根据权利要求3所述的旋转变压器,其特征在于,
上述第一线圈层和上述第二线圈层是通过在利用印刷涂绘导电性墨之后进行烧制而形成的。
5.根据权利要求4所述的旋转变压器,其特征在于,
上述SIN线圈和上述COS线圈是检测线圈。
6.根据权利要求3所述的旋转变压器,其特征在于,
上述SIN线圈和上述COS线圈是检测线圈。
7.根据权利要求1或2所述的旋转变压器,其特征在于,
上述第一线圈层和上述第二线圈层是通过在利用印刷涂绘导电性墨之后进行烧制而形成的。
8.根据权利要求1或2所述的旋转变压器,其特征在于,上述SIN线圈和上述COS线圈是检测线圈。
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