DE102007021151A1 - Resolver, has components rotatable around axis, where one of components includes coils, lamination stacks and retainer, and coils arranged at lamination stacks that include individual sheet metals and mounted at retainer - Google Patents

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Abstract

The resolver has two components (1, 2) rotatable around an axis (A), where the resolver is suitable for determination of a relative angular position between the two components. One of the components includes coils (1.1, 2.1), lamination stacks (1.2, 2.2) and retainers (1.31, 2.31). The coils are arranged at the lamination stacks that include individual sheet metals and are mounted at the retainer. The individual sheet metals are made of materials i.e. copper, where the single sheet metal from the one of the materials contacts the retainer. An independent claim is also included for a method for operating a resolver.

Description

Die Erfindung betrifft einen Resolver, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren zu Herstellung eines derartigen Resolvers gemäß dem Anspruch 8.The The invention relates to a resolver, according to the preamble of claim 1 or a method for producing such Resolver according to claim 8.

Als Resolver bezeichnet man in der Elektrotechnik einen elektromagnetischen Messumformer zur Wandlung der Winkellage eines Rotors in eine elektrische Größe, bzw. in elektrische Signale. In der vorliegenden Anmeldung umfasst der Begriff Resolver auch Messumformer, die mit Synchro oder Drehmelder bezeichnet werden oder auch so genannte RVDT (rotary variable differential transformer).When Resolver is called in electrical engineering an electromagnetic Transducer for converting the angular position of a rotor into an electrical one Size, or in electrical signals. In the present The term resolver also includes transducers that use Synchro or resolver are called or also called RVDT (rotary variable differential transformer).

Häufig sind bei einem Resolver in einem Gehäuse versetzte Statorwicklungen angeordnet, die einen innerhalb des Gehäuses befindlichen Rotor mit Rotorwicklungen umschließen. In diesem Fall sind sowohl die Statorwicklungen als auch die Rotorwicklungen an jeweils einem Blechpaket angeordnet, welches quasi als Linse für die elektromagnetischen Wellen zu deren Bündelung wirkt. Die Blechpakete bestehen aus einer Vielzahl von Einzelblechen, die in der Regel aus einem weichmagnetischen Material bestehen, damit deren elektromagnetische Wirkung gesteigert wird.Often are staggered stator windings in a housing in a resolver arranged one inside the housing Enclose rotor with rotor windings. In this case, both the stator windings and the rotor windings on one Laminated core arranged, which is more or less as a lens for the electromagnetic waves acts to bundle them. The Laminated cores consist of a large number of individual sheets, which in the Usually consist of a soft magnetic material, so that their electromagnetic effect is increased.

Derartige Resolver werden meist in großen Stückzahlen hergestellt, so dass hier eine einfache, möglichst automatisierte Fertigung geboten ist.such Resolvers are usually made in large numbers, So here's a simple, automated as possible production is required.

In der Offenlegungsschrift EP 1408309 A1 ist insbesondere in der 1 ein bürstenloser Resolver gezeigt, bei dem sowohl am Stator als auch am Rotor Blechpakete an Halterungen montiert sind.In the published patent application EP 1408309 A1 is particular in the 1 a brushless resolver shown, in which both the stator and the rotor laminated cores are mounted on brackets.

Ein derartiger Aufbau hat bezüglich der Messgenauigkeit Nachteile und ist überdies nur mit vergleichsweise großem Aufwand fertigbar, bzw. montierbar.One Such structure has disadvantages in terms of measurement accuracy and, moreover, it is only comparatively large Effort manufacturable or mountable.

Der Erfindung liegt die daher die Aufgabe zugrunde, einen Resolver zu schaffen, welcher eine überaus hohe Messgenauigkeit aufweist und weiterhin mit minimalem Aufwand herstellbar ist.Of the Invention is therefore the object of a resolver create, which has a very high measurement accuracy and continue to produce with minimal effort.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst.These The object is achieved by the features of claims 1 and 8 solved.

Entsprechend umfasst der erfindungsgemäße Resolver zwei um eine Achse drehbare Baueinheiten, insbesondere einen Rotor und einen Stator, wobei der Resolver zur Bestimmung der relativen Winkellage zwischen den beiden Baueinheiten geeignet ist. Zumindest eine der Baueinheiten weist Wicklungen, ein spezielles Blechpaket und eine Halterung auf. Die Wicklungen sind am Blechpaket angeordnet bzw. auf das Blechpaket aufgebracht, wobei das Blechpaket mehrere Einzelbleche umfasst und das Blechpaket zudem an der Halterung montiert ist. Dabei ist ein Einzelblech des Blechpakets aus einem ersten Material hergestellt und andere Einzelbleche des Blechpakets aus einem zweiten Material, wobei das Einzelblech aus dem ersten Material die Halterung, insbesondere unter Erzeugung von bezüglich der Achse radialen Spannungen, berührt.Corresponding the resolver according to the invention comprises two μm an axle rotatable units, in particular a rotor and a Stator, with the resolver to determine the relative angular position between the two units is suitable. At least one of the Building units has windings, a special laminated core and a Mount on. The windings are arranged on the laminated core or applied to the laminated core, wherein the laminated core several individual sheets includes and the laminated core is also mounted on the bracket. In this case, a single sheet of the laminated core is made of a first material manufactured and other individual sheets of the laminated core from a second Material, wherein the single sheet of the first material, the holder, in particular, generating radial with respect to the axis Tensions, touched.

Mit Vorteil besteht das Einzelblech, welches die Halterung berührt, aus einem mechanisch weicheren Material als die Einzelbleche, welche die Halterung des Blechpakets nicht berühren. Folglich ist also das erste Material mechanisch weicher als das zweite Material. Unter mechanisch weicher kann im Folgenden verstanden werden, dass das erste Material einen klei neren E-Modul oder eine geringe Härte aufweist als das zweite Material. Entsprechend ist das erste Material so gewählt, dass sich dieses bei einer vorgegeben mechanischen Spannungsbelastung bereits plastisch verformt, während bei gleicher Spannungsbelastung das zweite Material lediglich elastisch verformt wird.With Advantage is the single sheet, which touches the holder, from a mechanically softer material than the individual sheets, which Do not touch the bracket of the laminated core. consequently So the first material is mechanically softer than the second material. By mechanically softer can be understood below that the first material has a smaller modulus of elasticity or a lower hardness as the second material. Accordingly, the first material is like that chosen that this at a given mechanical Stress load already plastically deformed while at the same voltage load, the second material only elastic is deformed.

Als Werkstoff für das erste Material, also für das Einzelblech, welches die Halterung berührt, kommen mit Vorteil Kupfer oder einer Legierung mit mehr als 50% Gew. Kupfer in Betracht, beispielsweise Messing. Als zweites Material kann mit Vorteil ein weichmagnetisches Material, etwa eine FeSi- oder FeNi-Legierung gewählt werden.When Material for the first material, ie for the Single sheet, which touches the holder come with Advantage of copper or an alloy containing more than 50% by weight of copper into consideration, for example brass. As second material can with Advantage of a soft magnetic material, such as a FeSi or FeNi alloy to get voted.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass die weichmagnetischen Materialen bei mechanischer Beanspruchung, beispielsweise bei radialem Druck oder radialen Spannungen, ihre magnetischen Eigenschaften irreversibel nachteilig verändern, so dass sich Schädigungen durch eine derartige Beanspruchung später in der Messgenauigkeit des Resolvers negativ bemerkbar machen. Weiterhin sind bei herkömmlichen Resolvern relativ große Exzentrizitäten der Blechpakete unvermeidlich. Derart exzentrisch montierte Blechpakete führen zu weiteren Einbußen der Messgenauigkeit. Durch die Erfindung werden nunmehr die weichmagnetischen Einzelbleche aus dem zweiten Material weder bei der Montage noch im Betrieb des Resolvers nennenswerten mechanischen Spannungen ausgesetzt, so dass deren magnetische Eigenschaften optimal im Hinblick auf ein genaues Messergebnis nach erfolgter Montage bleiben. Überdies bietet das Einzelblech aus dem ersten Material eine gute Zentrierung des Blechpakets auf der Halterung.Of the The invention is based on the finding that the soft magnetic Materials under mechanical stress, for example in radial Pressure or radial stresses, their magnetic properties irreversibly alter adversely, causing damage by such stress later in the measurement accuracy of Resolvers negatively noticeable. Furthermore, in conventional Resolvers relatively large eccentricities of the laminated cores inevitable. Such eccentrically mounted laminated cores lead to further losses of the measuring accuracy. By the invention Now be the soft magnetic individual sheets from the second Material neither during assembly nor during operation of the resolver noteworthy subjected to mechanical stresses, so that their magnetic properties optimal with regard to an accurate measurement result after successful Remain assembly. Moreover, the single sheet offers from the first material a good centering of the laminated core on the holder.

Mit Vorteil weist das Einzelblech aus dem ersten Material, welches die Halterung berührt eine größere Dicke auf als die Einzelbleche des Blechpakets, welche aus dem zweiten Material bestehen und die Halterung nicht berühren. Beispielweise können die Einzelbleche aus dem zweiten Material eine Dicke von 0,1 mm bis 0,5 mm aufweisen, insbesondere 0,2 mm bis 0,35 mm. Die Einzelbleche aus dem ersten Material können um 0,3 mm bis 1 mm dicker bzw. stärker ausgestaltet sein als die Einzelbleche aus dem zweiten Material. Weiterhin können die Einzelbleche aus dem ersten Material die Halterung unter radialer mechanischer Spannung berühren. Dabei kann die radiale mechanische Spannung bei der Montage auf der Halterung so groß sein, dass das Einzelblech aus dem ersten Material plastisch verformt wird.Advantageously, the single sheet of the first material which contacts the holder has a greater thickness than the individual sheets of the laminated core, which consist of the second material and do not touch the holder. For example, the individual sheets of the second material can be a Di have from 0.1 mm to 0.5 mm, in particular 0.2 mm to 0.35 mm. The individual sheets of the first material may be designed to be thicker or thicker by 0.3 mm to 1 mm than the individual sheets of the second material. Furthermore, the individual sheets of the first material can touch the holder under radial mechanical tension. In this case, the radial mechanical stress during assembly on the holder can be so large that the single sheet is plastically deformed from the first material.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Einzelbleche des Blechpakets jeweils eine gleiche geometrische Kontur auf. Häufig haben die Einzelbleche eine im Wesentlichen ringförmige Gestalt. In diesem Fall können die jeweiligen Außenkonturen und/oder die jeweiligen Innenkonturen der Einzelbleche unterschiedlicher Materialien jeweils gleich sein.In Another embodiment of the invention, the different from Materials existing individual sheets of the laminated core one each same geometric contour. Often the individual sheets have a substantially annular shape. In this case the respective outer contours and / or the respective inner contours of the individual sheets of different materials be the same in each case.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Resolvers offenbart, welches folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines ersten Bleches aus einem ersten Material, Bereitstellen eines zweiten Bleches aus einem zweiten Material, Abtrennen von Einzelblechen aus dem ersten und dem zweiten Blech, Zusammenfügen der Einzelbleche aus dem ersten Material und dem zweiten Material zu einem Blechpaket, Aufbringen von Wicklungen auf das Blechpaket, Montieren des Blechpakets an eine Halterung in der Weise, dass das Einzelblech aus dem ersten Material die Halterung berührt.According to one Another aspect of the invention is a method for the production discloses a resolver comprising the steps of: providing a first sheet of a first material, providing a second sheet of a second material, separating from individual sheets the first and the second plate, joining the individual sheets from the first material and the second material to a laminated core, Applying windings to the laminated core, mounting the laminated core To a holder in such a way that the single sheet of the first Material touches the holder.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Abtrennen der Einzelbleche aus dem ersten und dem zweiten Blech mit einem Stanzprozess vorgenommen. Insbesondere kann beispielsweise unter Verwendung konturgleicher Stanzwerkzeuge auf einfache Art gewährleistet werden, dass die Einzelbleche aus dem zweiten Material die gleiche Kontur aufweisen wie die Einzelbleche aus dem ersten Material. Alternativ dazu können die Einzelbleche etwa mit einem Lasertrennverfahren abgetrennt werden.In further embodiment of the method according to the invention is the separation of the individual sheets of the first and the second Sheet metal made with a stamping process. In particular, for example using contour-identical punching tools in a simple way be ensured that the individual sheets from the second Material have the same contour as the individual sheets from the first material. Alternatively, the individual sheets be separated about with a laser separation process.

Mit Vorteil können die Einzelbleche mit Hilfe eines Stanzpaketierverfahrens oder durch einen Klebeprozess zu einem Blechpaket zusammengefügt werden. Bei Anwendung des häufig kostengünstigeren und automatisierbaren Stanzpaketierverfahrens weist die Erfindung den Vorteil auf, dass auch bei vergleichsweise großen Toleranzen der Außenkonturen des Blechpakets keine Verformungen von hervorstehenden Einzelblechen aus dem zweiten Material auftreten, so dass also auch bei einem kostengünstigen Zusammenfügeverfahren Resolver geschaffen werden können, die eine hohe Messgenauigkeit aufweisen.With The individual sheets can be advantageous with the aid of a stamped packetizing method or be joined by a gluing process to form a laminated core. When using the often cheaper and automatable punching packetization method, the invention Advantage on that even with comparatively large tolerances the outer contours of the laminated core no deformations of projecting single sheets of the second material occur so that even with a cost-effective joining method Resolvers can be created that have a high measuring accuracy exhibit.

Die Erfindung ist insbesondere von Vorteil, wenn eine automatisierte Montage der Resolver erfolgt. Mit Vorteil ist der Resolver so aufgebaut, dass beim Montieren des Blechpakets an die Halterung das Blechpaket axial verschoben wird, wobei durch die Berührung zwischen der Halterung und dem Einzelblech aus dem ersten Material das Blechpaket zentriert wird.The Invention is particularly advantageous when an automated Assembly of the resolver is done. Advantageously, the resolver is constructed in such a way that when assembling the laminated core to the holder, the laminated core is moved axially, with the contact between the holder and the single sheet of the first material centered the laminated core becomes.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung entnimmt man den abhängigen Ansprüchen.advantageous Embodiments of the invention takes the dependent Claims.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Resolvers und des entsprechenden Herstellungsverfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Figuren.Further Details and advantages of the invention Resolvers and the corresponding manufacturing process from the following description of an embodiment with reference to the attached figures.

Es zeigen dieIt show the

1 eine Längsschnittdarstellung eines Resolvers, 1 a longitudinal sectional view of a resolver,

2 eine Detailansicht des Stators im Schnitt, 2 a detailed view of the stator in section,

3 eine Detailansicht des Rotors im Schnitt. 3 a detailed view of the rotor in section.

Gemäß der 1 umfasst der Resolver zwei relativ um eine Achse A drehbare Baueinheiten, nämlich einen Stator 1 als erste Baueinheit und einen Rotor 2 als zweite Baueinheit. Der Stator 1 weist ein Gehäuse 1.3 auf mit einem Bereich der als Halterung 1.31 für ein Blechpaket 1.2 dient. An diesem Blechpaket 1.2 sind Wicklungen 1.1, hier aus Kupferdraht, angeordnet, die als Empfängerspulen dienen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei um 90° versetzte Wicklungen 1.1 vorgesehen. Ferner weist der Stator 1 Transformatorwicklungen 1.4 auf. Die in den Figuren nicht darge stellten elektrischen Zu- bzw. Ableitungen aus den Wicklungen 1.1 und der Transformatorwicklungen 1.4 werden durch eine Bohrung 1.32 vom Inneren des Gehäuses 1.3 nach außen hin geführt.According to the 1 For example, the resolver includes two assemblies that are relatively rotatable about an axis A, namely a stator 1 as the first unit and a rotor 2 as a second unit. The stator 1 has a housing 1.3 on with an area of as a bracket 1.31 for a laminated core 1.2 serves. At this laminated core 1.2 are windings 1.1 , here made of copper wire, which serve as receiver coils. In the present embodiment are two offset by 90 ° windings 1.1 intended. Furthermore, the stator has 1 transformer windings 1.4 on. The in the figures not presented Darge electrical feed or discharge from the windings 1.1 and the transformer windings 1.4 be through a hole 1:32 from the inside of the case 1.3 led to the outside.

Der Rotor 2 weist eine Welle 2.3 auf, an der ebenfalls Transformatorwicklungen 2.4 befestigt ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Welle 2.3 als eine Hohlwelle ausgestaltet, in welcher beispielsweise eine Motorwelle, deren Winkellage zu bestimmen ist, drehfest fixiert werden kann. An einer Halterung 2.31 der Welle 2.3 ist ein Blechpaket 2.2 mit Wicklungen 2.1 angeordnet. Üblicherweise werden die Wicklungen 2.1 samt Blechpaket 2.2 nach dem Zusammenbau des Rotors 2 mit einer Vergussmasse vergossen. Die Vergussmasse ist der Übersichtlichkeit halber nicht in den Figuren dargestellt.The rotor 2 has a wave 2.3 on, at the likewise transformer windings 2.4 is attached. In the embodiment shown, the shaft 2.3 designed as a hollow shaft in which, for example, a motor shaft whose angular position is to be determined, can be fixed against rotation. On a bracket 2.31 the wave 2.3 is a laminated core 2.2 with windings 2.1 arranged. Usually, the windings 2.1 complete with laminated core 2.2 after assembling the rotor 2 potted with a potting compound. The potting compound is not shown in the figures for clarity.

Das Blechpaket 1.2 des Stators 1 und das Blechpaket 2.2 des Rotors 2 bestehen aus mehrere Einzelblechen 1.21, 1.22, 2.21, 2.22 mit Nuten. Jeweils ein Einzelblech 1.21, 2.21 eines jeden Blechpakets 1.2, 2.2 ist als ein 0,8 mm starkes Kupferblech ausgestaltet, während die übrigen Einzelbleche 2.21, 2.22 der Blechpakete 1.2, 2.2 aus einem weichmagnetischem Blech, insbesondere aus einer FeSi- oder FeNi-Legierung bestehen und eine stärke von etwa 0,3 mm aufweisen.The laminated core 1.2 of the stator 1 and the laminated core 2.2 of the rotor 2 consist of several individual sheets 1.21 . 1.22 . 2.21 . 2.22 with grooves. One single sheet each 1.21 . 2.21 of each laminated core 1.2 . 2.2 is designed as a 0.8 mm thick copper sheet, while the remaining individual sheets 2.21 . 2.22 the laminated cores 1.2 . 2.2 consist of a soft magnetic sheet, in particular of a FeSi or FeNi alloy and have a thickness of about 0.3 mm.

Im vorgestellten Ausführungsbeispiel werden in den ersten beiden Herstellungsschritten S1, S2 das Kupferblech und das FeSi-Blech bereitgestellt. Mit Hilfe eines Stanzprozesses werden dann im Schritt S3 mit ein und demselben Stanzwerkzeug alle Einzelbleche 1.21, 1.22 des Stators 1 und mit einem weiteren Stanzwerkzeug alle Einzelbleche 2.21, 2.22 des Rotors 2 aus den jeweiligen Blechen abgetrennt. Auf diese einfache Art wird somit erreicht, dass alle Einzelbleche 1.21, 1.22 des Stators 1 und alle Einzelbleche 2.21, 2.22 des Rotors 2 eine gleiche geometrische Kontur aufweisen:
Die so abgetrennten Einzelbleche 1.21, 1.22, 2.21, 2.22 werden dann im Schritt S4 mit Hilfe eines Stanzpaketierverfahrens zu jeweils einem Blechpaket 1.2, 2.2 zusammengefügt. Dabei werden die Einzelbleche 1.21, 1.22, 2.21, 2.22 um eine bestimmte Nutzahl gegeneinander verdreht, damit eine hohe magnetische Homogenität erreicht wird, so dass eine hohe Messgenauigkeit des Resolvers im Betrieb sichergestellt ist. Das Stanzpaketierverfahren ist ein überaus wirtschaftliches, automatisierbares Verfahren zum Zusammenfügen der Einzelbleche 1.21, 1.22, 2.21, 2.22 bei dem die Einzelbleche 1.21, 1.22, 2.21, 2.22 nur an wenigen Verknüpfungspunkten zusammengehalten werden. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, dass derartig hergestellte Blechpakete 1.2, 2.2 relativ große Toleranzen ihrer Außenkontur aufweisen, dass also immer wieder Einzelbleche 1.21, 1.22, 2.21, 2.22 leicht versetzt radial aus dem Blechpaket 1.2, 2.2 hervorstehen.
In the exemplary embodiment presented, the copper sheet and the FeSi sheet are provided in the first two production steps S1, S2. With the help of a punching process then in step S3 with one and the same punching tool all individual sheets 1.21 . 1.22 of the stator 1 and with a further punching tool all individual sheets 2.21 . 2.22 of the rotor 2 separated from the respective sheets. In this simple way is thus achieved that all individual sheets 1.21 . 1.22 of the stator 1 and all individual sheets 2.21 . 2.22 of the rotor 2 have the same geometric contour:
The so separated individual sheets 1.21 . 1.22 . 2.21 . 2.22 are then in step S4 using a Stanzpaketierverfahrens each to a laminated core 1.2 . 2.2 together. Here are the individual sheets 1.21 . 1.22 . 2.21 . 2.22 rotated by a certain number of slots against each other, so that a high magnetic homogeneity is achieved, so that a high accuracy of the resolver is ensured during operation. The punching packetizing process is a highly economical, automatable method for assembling the individual sheets 1.21 . 1.22 . 2.21 . 2.22 in which the individual sheets 1.21 . 1.22 . 2.21 . 2.22 only be held together at a few points of connection. However, this method has the disadvantage that laminated cores produced in this way 1.2 . 2.2 have relatively large tolerances of their outer contour, that is always single sheets 1.21 . 1.22 . 2.21 . 2.22 slightly offset radially from the laminated core 1.2 . 2.2 protrude.

Im nächsten Schritt S5 der Herstellung eines erfindungsgemäßen Resolvers werden die Wicklungen 1.1, 2.1 auf die Blechpakete 1.2, 2.2 aufgebracht, bzw. werden die Blechpakete 1.2, 2.2 bewickelt, so dass die Nuten gefüllt werden und schließlich die Wicklungen 1.1, 2.1 an den Blechpaketen 1.2, 2.2 angeordnet sind. Das Blechpaket 2.2 des Rotors 2 mit den dazugehörigen Wicklungen 2.1 wird dann mit einer Vergussmasse versehen.In the next step S5 of the production of a resolver according to the invention, the windings 1.1 . 2.1 on the laminated cores 1.2 . 2.2 applied, or are the laminated cores 1.2 . 2.2 wound so that the grooves are filled and finally the windings 1.1 . 2.1 at the laminated cores 1.2 . 2.2 are arranged. The laminated core 2.2 of the rotor 2 with the corresponding windings 2.1 is then provided with a potting compound.

Das bewickelte Blechpaket 1.2 des Stators wird danach in das Gehäuse 1.3 1 im Zuge einer automatisierten Montage (Schritt S6) eingeschoben, bis das Einzelblech 1.21 unter radialen Spannungen an der Halterung 1.31 und axial an einem Absatz mit Freistich anliegt. Dabei werden die radialen Spannungen auf das Einzelblech 1.21 aus Kupfer so groß, dass dieses plastisch verformt wird, so dass ein fester Sitz des Blechpakets 1.2 am Gehäuse gewährleistet ist. Ferner wird durch die Übergangspassung zwischen dem Blechpaket 1.2 und der Halterung 1.31 eine exakte Zentrierung des Blechpakets 1.2 erreicht. Dies ist im Hinblick auf die Messgenauigkeit des Resolvers von Bedeutung. Obgleich die Außenkontur des Blechpakets 1.2 eine große Toleranz durch einzelne radial hervorstehende Einzelbleche 1.22 aufweist, kann eine Druckbelastung der betreffenden Einzelbleche 1.22 verhindert werden, weil keines der Einzelbleche 1.22 das Gehäuse 1.3 zu irgendeinem Zeitpunkt berührt.The wound laminated core 1.2 the stator is then inserted into the housing 1.3 1 in the course of automated assembly (step S6) inserted until the single sheet 1.21 under radial stresses on the bracket 1.31 and axially abuts a shoulder with undercut. The radial stresses on the single sheet 1.21 made of copper so large that this is plastically deformed, allowing a tight fit of the laminated core 1.2 is ensured on the housing. Furthermore, the transition fit between the laminated core 1.2 and the holder 1.31 an exact centering of the laminated core 1.2 reached. This is important in terms of measurement accuracy of the resolver. Although the outer contour of the laminated core 1.2 a large tolerance by individual radially projecting individual sheets 1.22 may have a compressive load of the individual sheets concerned 1.22 be prevented because none of the individual sheets 1.22 the housing 1.3 touched at any time.

Weiterhin wird im Schritt S6 das bewickelte und vergossene Blechpaket 2.2 des Rotors 2 ebenfalls automatisch an der Halterung 2.3 des Rotors durch axiales Aufschieben montiert. Auch hier berührt nur das Einzelblech 2.21 aus Kupfer die Halterung 2.3 analog wie beim Stator 1 unter radialen Spannungen, wobei die Halterung zentrierend wirkt und die radialen Spannungen zu plastischen Verformungen des Einzelblechs 2.21 aus Kupfer führen können.Furthermore, in step S6, the wound and cast laminated core 2.2 of the rotor 2 also automatically on the holder 2.3 of the rotor mounted by axial sliding. Again, only touches the single sheet 2.21 made of copper the holder 2.3 analogous to the stator 1 under radial stresses, with the support centering and the radial stresses to plastic deformation of the single sheet 2.21 can lead from copper.

Durch einen entsprechenden Resolver kann die relative Winkellage zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 2 bestimmt werden. Zu diesem Zweck werden die Transformatorwicklungen 1.4 des Stators 1 mit einem sinusförmigen Wechselstrom beaufschlagt, was zur Folge hat, dass in die Transformatorwicklungen 2.4 des Rotors 2 eine Wechselspannung mit einem vorgegebenen Transformationsverhältnis induziert wird. Diese Wechselspannung wird damit auch an die Wicklungen 2.1 des Rotors 2 angelegt, so dass in den Wicklungen 1.1 des Stators 1, welche die Wicklungen 2.1 des Rotors 2 umschließen, entsprechende Ausgangsspannungen induziert werden. Bei der Verwendung von zwei um 90° versetzten Wicklungen 1.1 des Stators 1 können dann zwei um 90° phasenversetzte Spannungssignale abgegriffen werden, die von der relativen Winkellage zwischen Stator 1 und Rotor 2 abhängen. Der vorliegende Resolver ist demnach als ein bürsten- oder schleifringloser Resolver ausgestaltet.By a corresponding resolver, the relative angular position between the stator 1 and the rotor 2 be determined. For this purpose, the transformer windings 1.4 of the stator 1 with a sinusoidal alternating current applied, which has the consequence that in the transformer windings 2.4 of the rotor 2 an alternating voltage is induced at a predetermined transformation ratio. This alternating voltage is thus also applied to the windings 2.1 of the rotor 2 put on so that in the windings 1.1 of the stator 1 which the windings 2.1 of the rotor 2 enclose, corresponding output voltages are induced. When using two windings offset by 90 ° 1.1 of the stator 1 can then be tapped by two 90 ° out of phase voltage signals, which depends on the relative angular position between stator 1 and rotor 2 depend. The present resolver is therefore designed as a brush or slip-ringless resolver.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann überaus wirtschaftlich ein Resolver geschaffen werden, der im Hinblick auf die Messgenauigkeit höchsten Anforderungen entspricht, da durch Vermeidung von mechanischen Beanspruchungen der weichmagnetischen Einzelbleche 1.22, 2.22 eine extrem hohe magnetische Homogenität erreichbar ist und die Blechpakete 1.2, 2.2 überdies exakt zentriert eingebaut sind.The inventive method can be created economically a resolver, which corresponds to the highest requirements in terms of measurement accuracy, since by avoiding mechanical stresses of the soft magnetic individual sheets 1.22 . 2.22 an extremely high magnetic homogeneity is achievable and the laminated cores 1.2 . 2.2 Moreover, they are installed exactly centered.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 1408309 A1 [0005] EP 1408309 A1 [0005]

Claims (14)

Resolver umfassend zwei um eine Achse (A) drehbare Baueinheiten (1; 2), wobei der Resolver zur Bestimmung der relativen Winkellage zwischen den beiden Baueinheiten (1; 2) geeignet ist und zumindest eine der Baueinheiten (1; 2) – Wicklungen (1.1; 2.1), – ein Blechpaket (1.2; 2.2) und – eine Halterung (1.31; 2.31) aufweist, wobei – die Wicklungen (1.1; 2.1) am Blechpaket (1.2; 2.2) angeordnet sind, und – das Blechpaket (1.2; 2.2) mehrere Einzelbleche (1.21, 1.22; 2.21, 2.22) umfasst und an der Halterung (1.31; 2.31) montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einzelblech (1.21; 2.21) aus einem ersten Material hergestellt ist und andere Einzelbleche (1.22; 2.22) des Blechpakets (1.2; 2.2) aus einem zweiten Material, wobei das Einzelblech (1.21; 2.21) aus dem ersten Material die Halterung (1.31; 2.31) berührt.Resolver comprising two assemblies (A) rotatable about an axis (A) 1 ; 2 ), wherein the resolver for determining the relative angular position between the two units ( 1 ; 2 ) and at least one of the structural units ( 1 ; 2 ) - windings ( 1.1 ; 2.1 ), - a laminated core ( 1.2 ; 2.2 ) and - a holder ( 1.31 ; 2.31 ), wherein - the windings ( 1.1 ; 2.1 ) on the laminated core ( 1.2 ; 2.2 ) are arranged, and - the laminated core ( 1.2 ; 2.2 ) several individual sheets ( 1.21 . 1.22 ; 2.21 . 2.22 ) and on the holder ( 1.31 ; 2.31 ) is mounted, characterized in that a single sheet ( 1.21 ; 2.21 ) is made of a first material and other individual sheets ( 1.22 ; 2.22 ) of the laminated core ( 1.2 ; 2.2 ) of a second material, wherein the single sheet ( 1.21 ; 2.21 ) from the first material the holder ( 1.31 ; 2.31 ) touched. Resolver gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einzelblech (1.21; 2.21), welches die Halterung (1.31; 2.31) berührt aus einem mechanisch weicheren Material besteht als die Einzelbleche (1.22; 2.22) des Blechpakets (1.2; 2.2), welche die Halterung (1.31; 2.31) nicht berühren.Resolver according to claim 1, characterized in that the single sheet ( 1.21 ; 2.21 ), which the holder ( 1.31 ; 2.31 ) is made of a mechanically softer material than the individual sheets ( 1.22 ; 2.22 ) of the laminated core ( 1.2 ; 2.2 ), which the holder ( 1.31 ; 2.31 ) do not touch. Resolver gemäß dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einzelblech (1.21; 2.21), welches die Halterung (1.31; 2.31) berührt aus Kupfer oder einer Legierung mit mehr als 50% Gew. Kupfer besteht.Resolver according to claim 1 or 2, characterized in that the single sheet ( 1.21 ; 2.21 ), which the holder ( 1.31 ; 2.31 ) is made of copper or an alloy containing more than 50% by weight of copper. Resolver gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einzelblech (1.21; 2.21), welches die Halterung (1.31; 2.31) berührt eine größere Dicke aufweist als die Einzelbleche (1.22; 2.22) des Blechpakets (1.2; 2.2), welche die Halterung (1.31; 2.31) nicht berühren.Resolver according to one of the preceding claims, characterized in that the single sheet ( 1.21 ; 2.21 ), which the holder ( 1.31 ; 2.31 ) touched has a greater thickness than the individual sheets ( 1.22 ; 2.22 ) of the laminated core ( 1.2 ; 2.2 ), which the holder ( 1.31 ; 2.31 ) do not touch. Resolver gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus unterschiedlichen Materialien bestehende Einzelbleche (1.21, 1.22; 2.21, 2.22) des Blechpakets (1.2; 2.2) eine gleiche geometrische Kontur aufweisen.Resolver according to one of the preceding claims, characterized in that consisting of different materials individual sheets ( 1.21 . 1.22 ; 2.21 . 2.22 ) of the laminated core ( 1.2 ; 2.2 ) have a same geometric contour. Resolver gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einzelblech (1.21; 2.21), welches aus dem ersten Material hergestellt ist unter radialer mechanischer Spannung die Halterung berührt.Resolver according to one of the preceding claims, characterized in that the single sheet ( 1.21 ; 2.21 ), which is made of the first material touches the holder under radial mechanical stress. Resolver gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (1.2; 2.2) stanzpaketiert ist.Resolver according to one of the preceding claims, characterized in that the laminated core ( 1.2 ; 2.2 ) is stanzpaketiert. Verfahren zur Herstellung eines Resolvers, der zwei um eine Achse (A) drehbare Baueinheiten (1; 2) umfasst, wobei zur Herstellung von zumindest einer der Baueinheiten (1; 2) folgende Schritte erfolgen: – Bereitstellen (S1) eines ersten Bleches aus einem ersten Material – Bereitstellen (S2) eines zweiten Bleches aus einem zweiten Material – Abtrennen (S3) von Einzelblechen (1.21, 1.22; 2.21, 2.22) aus dem ersten und dem zweiten Blech – Zusammenfügen (S4) der Einzelbleche (1.21, 1.22; 2.21, 2.22) aus dem ersten Material und dem zweiten Material zu einem Blechpaket (1.2; 2.2) – Aufbringen (S5) von Wicklungen (1.1; 2.1) auf das Blechpaket (1.2; 2.2), – Montieren (S6) des Blechpakets (1.2; 2.2) an eine Halterung (1.31; 2.31) in der Weise, dass das Einzelblech (1.21; 2.21) aus dem ersten Material die Halterung (1.31; 2.31) berührt.Method for producing a resolver, comprising two assemblies which can be rotated about an axis (A) ( 1 ; 2 ), wherein for the production of at least one of the structural units ( 1 ; 2 ) the following steps are carried out: - providing (S1) a first sheet of a first material - providing (S2) a second sheet of a second material - separating (S3) of individual sheets ( 1.21 . 1.22 ; 2.21 . 2.22 ) from the first and the second sheet - joining (S4) of the individual sheets ( 1.21 . 1.22 ; 2.21 . 2.22 ) of the first material and the second material to a laminated core ( 1.2 ; 2.2 ) - application (S5) of windings ( 1.1 ; 2.1 ) on the laminated core ( 1.2 ; 2.2 ), - mounting (S6) of the laminated core ( 1.2 ; 2.2 ) to a holder ( 1.31 ; 2.31 ) in such a way that the single sheet ( 1 .21; 2.21) from the first material the holder ( 1.31 ; 2.31 ) touched. Verfahren zur Herstellung eines Resolvers, gemäß dem Anspruch 8, wobei das erste Blech dicker ist als das zweite Blech.A method of making a resolver according to Claim 8, wherein the first sheet is thicker than the second sheet. Verfahren zur Herstellung eines Resolvers, gemäß dem Anspruch 8 oder 9, wobei das Abtrennen (S3) der Einzelbleche (1.21, 1.22; 2.21, 2.22) aus dem ersten und dem zweiten Blech mit einem Stanzprozess vorgenommen wird.Process for the production of a resolver according to claim 8 or 9, wherein the separation (S3) of the individual sheets ( 1.21 . 1.22 ; 2.21 . 2.22 ) is made from the first and the second sheet with a punching process. Verfahren zur Herstellung eines Resolvers, gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Einzelbleche (1.22; 2.22) aus dem zweiten Material eine gleiche Kontur aufweisen wie die Einzelbleche (1.21; 2.21) aus dem ersten Material.A process for producing a resolver according to any one of claims 8 to 10, wherein the individual sheets ( 1.22 ; 2.22 ) of the second material have the same contour as the individual sheets ( 1.21 ; 2.21 ) from the first material. Verfahren zur Herstellung eines Resolvers, gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei für das Abtrennen (S3) der Einzelbleche (1.21, 1.22; 2.21, 2.22) unterschiedlicher Materialien ein konturgleiches Stanzwerkzeug verwendet wird.Process for producing a resolver according to one of claims 8 to 11, wherein for the separation (S3) of the individual sheets ( 1.21 . 1.22 ; 2.21 . 2.22 ) of different materials a contour-identical punching tool is used. Verfahren zur Herstellung eines Resolvers, gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Einzelbleche (1.21, 1.22; 2.21, 2.22) mit Hilfe ei nes Stanzpaketierverfahrens zu einem Blechpaket (1.2; 2.2) zusammengefügt (S4) werden.A process for producing a resolver according to any one of claims 8 to 12, wherein the individual sheets ( 1.21 . 1.22 ; 2.21 . 2.22 ) by means of a punching packetization method to a laminated core ( 1.2 ; 2.2 ) (S4). Verfahren zur Herstellung eines Resolvers, gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei beim Montieren (S6) des Blechpakets (1.2; 2.2) an eine Halterung (1.31; 2.31) das Blechpaket (1.2; 2.2) axial verschoben wird, wobei durch die Berührung zwischen Halterung (1.31; 2.31) und Einzelblech (1.21; 2.21) aus dem ersten Material das Blechpaket (1.2; 2.2) zentriert wird.A method for producing a resolver according to any one of claims 8 to 13, wherein when mounting (S6) the laminated core ( 1.2 ; 2.2 ) to a holder ( 1.31 ; 2.31 ) the laminated core ( 1.2 ; 2.2 ) is moved axially, wherein the contact between the holder ( 1.31 ; 2.31 ) and single sheet ( 1.21 ; 2.21 ) from the first material the laminated core ( 1.2 ; 2.2 ) is centered.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1408309A1 (en) 2002-10-09 2004-04-14 Minebea Co., Ltd. Inner core structure of a rotary transformer-type resolver

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