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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drehmelder, der zum Erfassen eines Drehwinkels einer Abtriebswelle eines Fahrzeugmotors verwendet wird.
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Stand der Technik
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Für ein elektrisches Hybridfahrzeug und ein elektrisches Fahrzeug wird ein bürstenloser Hochleistungsmotor verwendet. Des Weiteren wird ein Motor mit höherer Leistung erwartet. Um den bürstenlosen Motor eines elektrischen Hybridfahrzeugs zu steuern, ist es notwendig, den Drehwinkel einer Abtriebswelle des Motors genau festzustellen. Dies liegt daran, dass die Drehposition (Winkel) eines Rotors korrekt festgestellt werden muss, um das Schalten der Erregung von Spulen eines Stators zu steuern.
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Entsprechend enthält der Motor vorzugsweise einen Drehmelder, um den Winkel genau zu erfassen. Für solch einen Drehmelder, der in einem Antriebsmechanismus eines Fahrzeugs verwendet wird, ist es notwendig, dass er, aufgrund der großen Anzahl von Umdrehungen des Antriebsmechanismus, zusätzlich zu einem Umgebungswiderstand eine hohe Genauigkeit zur Verfügung stellt. Wie auch von anderen Fahrzeug-internen Komponenten, wird auch von dem Drehmelder erwartet, eine Größenreduktion und eine Kostenreduktion zu erreichen.
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Zum Erhöhen der Genauigkeit des Drehmelders ist ein Verfahren, das ”Gehrung” (skew) verwendet, wie es in Patentliteratur 1 (
JP 5(1993)-312590 A ) offenbart ist, vorstellbar. Insbesondere sind in dem Abschnitt des Stands der Technik zum Verhindern von Verzerrung einer Sinuswellenausgabe von einem magnetischen Drehmelder in Patentliteratur 1 ein Verfahren zum Verändern von Magnetpolabständen eines Rotorkerns und eines Statorkerns, sowie ein Gehrungsverfahren des Platzierens eines Statorkerns in einer schrägen Position bezüglich einem Rotorkern offenbart.
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Andererseits war ein gedruckter Schaltkreis bekannt, um die Größe eines Drehmelders zu reduzieren. Patentliteratur 2 (
JP 7(1995)-211537 A ) offenbart, dass ein Musterabstand (pattern pitch) in einer Anordnungsrichtung einer Folienspule, die auf einer Basisplatte vorgesehen werden soll, in einem irregulären Abstand angeordnet ist, wodurch verhindert wird, dass eine höhere harmonische Welle eine elektromotorische Wellenform überlappt, um die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern.
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In der
CH 637 250 ist eine Drehmeldeeinrichtung beschrieben, bei der die Leiter in allen Spulen ununterbrochen mit Platten, die relativ zueinander bewegbar sind, verbunden sind. Die eine Platte weist zwei einander zugekehrte, zueinander parallele Oberflächen auf, zwischen denen die andere Platte mit zwei zueinander parallelen Oberflächen angeordnet ist.
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In der
GB 840 099 ist ein weiterer Drehmelder mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung offenbart. Gemäß dieser Druckschrift ist eine der Wicklungen aus zwei Spulen gebildet, die miteinander in Reihe verbunden sind.
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In der
US 6 239 541 ist ein weiterer Drehmelder offenbart, bei dem die Erregerspule zwei voneinander getrennte Wicklungen aufweist.
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Technisches Problem
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Patentliteraturen 1 und 2 haben jedoch die folgenden Nachteile. Insbesondere, aus Sicht der Kostenreduktion des Drehmelders, ist die Verwendung von Spiralspulen unerwünscht, da solch eine Konfiguration zwangsläufig einen Aufspulprozess während der Herstellung erfordert. Eine Kostenreduktion kann damit nicht einfach realisiert werden.
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Die Verwendung von Windungen erfordert zusätzlich einen Prozess des Wickelns eines Drahts auf einen Spulenkörper und einen Prozess des Befestigens einer Spule, und erhöht die Anzahl der Drehmelderkomponenten. Dies steht der Kostenreduktion entgegen. Die Spule benötigt auch einen gewissen Grad an Dicke, und somit ist eine Dickenreduktion ebenfalls schwierig.
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Andererseits kann in dem Fall, in dem die Konfiguration, die in Patentliteratur 2 offenbart ist, angenommen wird, die Verwendung einer Folienspule eine Dickenreduktion realisieren. Die Folienspule wird häufig durch ein Verfahren gebildet, das durch Zeichnen eines gedruckten Musters auf einer Kupferplatte, die auf einer Basisplatte oder einem Substrat angeordnet ist, Ausbilden eines notwendigen Musters durch Ätzen, und des Weiteren Ausbilden einer Isolierschicht darauf, erreicht wird. Um eine Multi-Schichten-Spule herzustellen, werden solche Basisplatten später zusammengebondet. Wie oben sind verschiedene Prozesse notwendig, und eine Kostenreduktion könnte nicht daher nicht realisiert werden.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Probleme zu lösen, und hat die Aufgabe, einen dünn ausgebildeten, Niederkosten-Drehmelder zur Verfügung zu stellen.
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Lösung des Problems
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- (1) Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt ein Aspekt der Erfindung einen Drehmelder zur Verfügung, aufweisend: einen scheibenförmigen Rotor, der mit einer tertiären Spule vorgesehen ist, die in einer flachen Form ausgebildet ist; und einen Stator, der so angeordnet ist, dass er dem Rotor in einer axialen Richtung konzentrisch zugewandt ist, wobei der Stator, der in einer Flach-Plattenform ausgebildet ist, so konfiguriert ist, dass eine planare primäre Spule, der eine Kosinuswelle zugeführt wird, und eine planare sekundäre Spule, der eine Sinuswelle zugeführt wird, laminiert sind, wobei die primären und sekundären Spulen so angeordnet sind, dass sie der tertiären Spule zugewandt sind, und eine Isolierschicht, die aus einem isolierenden Beschichtungsmaterial hergestellt ist, ist zwischen den primären und sekundären Spulen vorgesehen.
- (2) Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt einen Drehmelder zur Verfügung, aufweisend: einen Körper eines Rotors oder eines Stators, der eine Endseite hat, auf der eine planare Spule ausgebildet ist; und ein Verbindungsdraht, der in dem Körper vorgesehen ist und der mit der planaren Spule verbunden ist, wobei die Endfläche des Körpers mit einer Aussparung um einen Endabschnitt des Verbindungsdrahts vorgesehen ist, um von dem Körper hevorzuragen.
- (3) Weiterhin stellt ein anderer Aspekt der Erfindung einen Drehmelder zur Verfügung, der eine Anregungsspule, die in Flach-Plattenform ausgebildet ist, und eine Erfassungsspule, die in Flach-Plattenform ausgebildet ist, aufweist, wobei die Anregungsspule und die Erfassungsspule so angeordnet sind, dass sie voneinander beabstandet einander zugewandt sind und relativ zueinander beweglich sind, und wobei die Erfassungsspule oder die Anregungsspule aus mindestens zwei oder mehr planaren Spulen ausgebildet ist, die parallel verbunden sind.
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Weitere Entwicklungen der vorliegenden Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen gegeben.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der Konfiguration (1), werden die primäre Spule (der eine Kosinuswelle zugeführt wird), und die sekundäre Spule (der eine Sinuswelle zugeführt wird), übereinander angeordnet, um die Erregungsspule zu bilden. Die Verwendung des elektrisch isolierenden Beschichtungsmaterials zum Ausbilden einer Isolierschicht, die notwendigerweise zwischen der primären Spule und der sekundären Spule vorgesehen werden muss, kann eine Kostenreduktion erreichen.
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Das isolierende Beschichtungsmaterial wird beispielsweise durch Tintenstrahlen angewendet, um die Isolierschicht zu zeichnen, und gebrannt, um die Isolierschicht auszubilden. Da die Isolierschicht wie oben ausgebildet ist, kann der dünnförmige Drehmelder hergestellt werden, und die Anzahl an Prozessen kann reduziert werden, wodurch Kosten reduziert werden.
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Gemäß der Konfiguration (2), wird der Endabschnitt des Verbindungsdrahts so angeordnet, dass er von dem Körper absteht, und die Aussparung wird um den Endabschnitt des Verbindungsdrahts vorgesehen. In dem Fall, in dem Lötmittel oder etwas Ähnliches zur Verbindung verwendet wird, verbleibt das Lötmittel bzw. das Ähnliche in der Aussparung, um die elektrische Verbindungsstärke mit dem Verbindungsdraht zu verbessern. Da die Aussparung um den Endabschnitt des Verbindungsdrahts vorgesehen ist, ist es auch möglich, ein Lecken des Lötmittels oder Ähnliches zu verhindern. Dies kann eine kostengünstige und zuverlässige Drahtverbindung zwischen der Spule und dem Verbindungsdraht erreichen.
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Gemäß der Konfiguration (3), ist zumindest wenigstens die Erfassungsspule oder die Anregungsspule aus einer Mehrzahl von planaren Spulen zusammengesetzt, die parallel verbunden sind, so dass die Leistung sichergestellt werden kann, ohne eine Spannungsreduktion pro einzelner Spule zu verursachen. Zum Beispiel kann die Erfassungsspule ausreichend Ampere-Windungen erzeugen, wenn die Magnetfeldausgabe von der Anregungsseite her von der Erfassungsspule zu erfassen ist, da die Spulen, die die Erfassungsspule bilden, parallel verbunden sind.
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Entsprechend können die Spulen, die den Schaltkreis bilden, aus einem Material hergestellt sein, das einen größeren Widerstand aufweist als Kupferfolie. Zum Beispiel könnte, wenn eine Spule mit einer leitfähigen Tinte ausgebildet wird, um Kosten zu reduzieren, die Spule keine ausreichende Dicke haben, im Vergleich mit der Kupferfolie, was in einem Anstieg des Widerstands resultiert. Selbst in solch einem Fall können die parallele Verbindung der Spulen, die die Erfassungsspule ausbilden, oder die Spulen, die die Anregungsspule bilden, ausreichend Ampere-Windungen zur Verfügung stellen, wodurch die Leistung des Drehmelders sichergestellt wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine einfache Querschnittansicht, die eine Motorstruktur in einer ersten Ausführungsform zeigt;
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2 ist eine schematische Querschnittansicht eines Drehmelders in der ersten Ausführungsform;
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3 ist ein Diagramm, das ein rotorseitiges Spulenmuster des Drehmelders in der ersten Ausführungsform zeigt;
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4 ist ein Diagramm, das ein statorseitiges Spulenmuster in der ersten Ausführungsform zeigt;
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5A ist ein Diagramm, das ein Spulenmuster in einer vereinfachten Form einer primären Spule von einer Anregungsspule in der ersten Ausführungsform zeigt;
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5B ist ein Diagramm, das ein Spulenmuster in einer vereinfachten Form einer sekundären Spule der Anregungsspule in der ersten Ausführungsform zeigt;
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6 ist ein Blockdiagramm, das eine Positionserfassungssteuerung des Drehmelders in der ersten Ausführungsform zeigt;
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7 ist eine Querschnittansicht eines Drehmelders in einer zweiten Ausführungsform;
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8 ist eine Querschnittansicht eines Motors in einer dritten Ausführungsform;
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9 ist eine Querschnittansicht eines Motors in einer vierten Ausführungsform;
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10 ist eine Querschnittansicht eines Motors in einer fünften Ausführungsform;
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11A ist eine Frontansicht eines Drehmelderstators in einer sechsten Ausführungsform;
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11B ist eine Querschnittansicht eines Gehäusedeckels entlang einer Linie A-A in 11A in der sechsten Ausführungsform;
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12A ist eine Frontansicht eines Drehmelderstators in einer siebten Ausführungsform;
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12B ist eine Querschnittansicht eines Gehäusedeckels entlang einer Linie B-B in 12A in der siebten Ausführungsform;
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13A ist eine Frontansicht eines Drehmelderstators in einer achten Ausführungsform;
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13B ist eine Querschnittansicht eines Gehäusedeckels entlang einer Linie C-C in 13A in der achten Ausführungsform;
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14 ist eine schematische Querschnittansicht eines Drehmelders in einer neunten Ausführungsform;
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15A ist eine Draufsicht auf einen Endabschnitt eines Verbindungsdrahts in der neunten Ausführungsform;
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15B ist eine Querschnittansicht des Endabschnitts, genommen entlang einer Linie D-D in 15A in der neunten Ausführungsform;
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16A ist eine Draufsicht auf einen Endabschnitt eines Verbindungsdrahts in einer zehnten Ausführungsform;
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16B ist eine Querschnittansicht des Endabschnitts entlang einer Linie E-E in 16A in der zehnten Ausführungsform;
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17 ist eine Querschnittansicht eines Körpers, der einen Verbindungsdraht und dessen Umgebungen enthält, in einer elften Ausführungsform;
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18 ist eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils F, die einen Zustand zeigt, in dem der Verbindungsdraht in einem Körper in der elften Ausführungsform angebracht ist;
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19 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Verbindungsdraht, der in dem Körper angebracht ist, in der elften Ausführungsform Hitze-geschweißt ist;
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20 ist eine Querschnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Verbindungsdraht in der elften Ausführungsform in dem Körper angebracht ist, entlang einer Linie G-G in 17;
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21 ist eine Ansicht in der Richtung eines Pfeils F, die einen Zustand zeigt, in dem ein Verbindungsdraht in einem Körper in einer zwölften Ausführungsform angebracht ist;
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22 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Verbindungsdraht, der in dem Körper angebracht ist, in der zwölften Ausführungsform Hitze-geschweißt ist;
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23 ist eine Querschnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Verbindungsdraht in dem Körper in der zwölften Ausführungsform angebracht ist;
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24 ist ein Diagramm, das ein rotorseitiges Spulenmuster eines Drehmelders in einer dreizehnten Ausführungsform zeigt;
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25 ist ein Verbindungsdiagramm von Erfassungsspulen in der dreizehnten Ausführungsform; und
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26 ist eine schematische Querschnittansicht eines Drehmelders in einem modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Eine detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen gegeben.
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<Erste Ausführungsform>
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Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Die Konfiguration in der ersten Ausführungsform wird zunächst erläutert.
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1 ist eine einfache Querschnittansicht, die eine Motorstruktur in der ersten Ausführungsform zeigt. Ein Motor 10 ist ein bürstenloser Motor, der einen Gehäusekörper 11, einen Gehäusedeckel 12, einen Motorstator 13, einen Motorrotor 14, eine Motorwelle 15 und Motorlager 16a und 16b enthält.
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Der Gehäusekörper 11 und der Gehäusedeckel 12 sind durch Gießen einer Aluminium-basierten Legierung hergestellt. Das Motorlager 16a ist in den Gehäusekörper 11 eingepasst, und das Motorlager 16b ist in den Gehäusedeckel 12 eingepasst, so dass die Motorwelle 15 drehbar gelagert ist.
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In dem Gehäusekörper 11 ist der Motorstator 13 an der inneren Wand fixiert. Der Motorstator 13 enthält eine Spule, die eine Magnetkraft erzeugt, wenn sie angeregt wird.
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Andererseits ist der Motorrotor 14, der mit einem Permanentmagneten vorgesehen ist, an der Motorwelle 15 befestigt. Der Motorstator 13 und der Motorrotor 14 werden mit einer vorbestimmten Entfernung voneinander getrennt angeordnet. Wenn der Stator 13 angeregt wird, wird der Rotor 14 gedreht, was eine Antriebskraft erzeugt, die auf die Motorwelle 15 übertragen wird.
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Eine magnetische Abschirmplatte 17 wird an einer Endfläche des Motorrotors 14 angeordnet. Insbesondere ist eine Oberfläche der magnetischen Abschirmplatte 17 mit dem Rotor 14 in Kontakt, und die andere Oberfläche ist mit einem Drehmelderrotor 20 in Kontakt.
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Ein Drehmelderstator 30 ist an dem Gehäusedeckel 12 fixiert. Wenn der Gehäusekörper 11 und der Gehäusedeckel 12 zusammengesetzt werden, werden der Drehmelderrotor 20 und der Drehmelderstator 30 mit einer vorbestimmten Entfernung G voneinander getrennt angeordnet. Da diese Distanz G kleiner ist, ist die Erfassungsgenauigkeit eines Drehmelders 100 stärker verbessert. Die Distanz G wird jedoch unter Berücksichtigung von dimensionalen Toleranzen bestimmt, wobei sich dimensionale Veränderungen durch Temperatur und Anderes ergeben.
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2 ist eine schematische Querschnittansicht des Drehmelders 100. 3 zeigt ein rotorseitiges Spulenmuster in dem Drehmelder 100. 4 zeigt ein Statorseitiges Spulenmuster. 5A zeigt ein Spulenmuster in einer vereinfachten Form einer primären Spule einer Anregungsspule. 5B zeigt ein Spulenmuster in einer vereinfachten Form einer sekundären Spule der Anregungsspule.
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Der Drehmelder 100 enthält den Drehmelderrotor 20 und den Drehmelderstator 30. Dieser Rotor 20 und Stator 30 werden mit einer vorbestimmten Entfernung G getrennt voneinander angeordnet.
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Der Drehmelderrotor 20 enthält einen Rotorkörper 21, der aus Flüssigkristallpolymer (LCP) oder Polyphenylsulfid (PPS) hergestellt ist, und eine Erfassungsspule 22, die einer tertiären Spule entspricht, die durch Tintenstrahlen auf die Oberfläche eines Rotorkörpers 21 gezeichnet ist.
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Die Erfassungsspule 22 enthält ein Erfassungsspulenmuster 22A, das mit einer leitfähigen Tinte gezeichnet ist, die aus einer Silberpaste hergestellt ist, welche durch Mischen von Silberpulver, Dispergiermittel und Anderem vorbereitet wird, und eine elektrisch isolierende Schicht (im Folgenden einfach als eine Isolierschicht bezeichnet) 40, die aus einer isolierenden Tinte, welche aus Polyimid und Anderem hergestellt ist, gebildet ist.
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Wenn das Erfassungsspulenmuster 22A auf der Oberfläche des Rotorkörpers 21 durch Verwenden der leitfähigen Tinte auszubilden ist, wird die leitfähige Tinte mit einer Dicke von etwa 10 bis 20 μm angewendet, um das Muster 22A auszubilden, und dann in einem Ofen gebrannt. Brennen verursacht, dass das Dispergiermittel verdampft, wodurch auf der Oberfläche des Rotorkörpers 21 ein Silberdünnfilm ausgebildet wird, der eine Dicke von 2 bis 5 μm hat. Eine Draht- oder Leitungsbreite des Spulenmusters ist etwa 0,5 mm.
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Nachdem das Erfassungsspulenmuster 22A ausgebildet ist, wird darauf durch Tintenstrahlen die Isolierschicht 40 ausgebildet. Die Form der Isolierschicht 40 ist nicht kompliziert, und kann daher durch Anhaften eines Films, unter Verwendung von Schablonendruck, oder anderen Techniken, ausgebildet werden.
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Der Drehmelderrotor 20 enthält einen rotorseitigen Drehtransformator 24. Der Drehtransformator 24 ist so konfiguriert, dass ein Drehtransformatormuster 24A mit leitfähiger Tinte ausgebildet ist, und darauf eine Isolierschicht 40 ausgebildet ist. Das Drehtransformatormuster 24A wird in ähnlicher Weise durch die Technik ausgebildet, wie zum Ausbilden des Erfassungsspulenmusters 22A.
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Der Drehmelder 100 ist ein 2x Drehmelder. Entsprechend ist das Erfassungsspulenmuster 22A so konfiguriert, dass vier Spulenelemente, d. h., ein erstes Erfassungsspulenelement 22a, ein zweites Erfassungsspulenelement 22b, ein drittes Erfassungsspulenelement 22c und ein viertes Erfassungsspulenelement 22d seriell verbunden sind, und des Weiteren mit dem Drehtransformatormuster 24A verbunden sind. Solche Verbindungen werden durch einen ersten Verbindungsdraht 28A, einen zweiten Verbindungsdraht 28B, einen dritten Verbindungsdraht 28C und einen vierten Verbindungsdraht 28D hergestellt.
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Um genau zu sein, ist das erste Erfassungsspulenelement 22a, das durch den ersten Verbindungsdraht 28A mit dem Drehtransformatormuster 24A verbunden ist, von innen nach außen gewickelt und mit dem zweiten Erfassungsspulenelement 22b verbunden. Das zweite Erfassungsspulenelement 22b ist von außen nach innen gewickelt, und durch den zweiten Verbindungsdraht 28B und den dritten Verbindungsdraht 28C mit dem dritten Erfassungsspulenelement 22c verbunden. Das dritte Erfassungsspulenelement 22c ist von innen nach außen gewickelt, und mit dem vierten Erfassungsspulenelement 22d verbunden. Das vierte Erfassungsspulenelement 22d ist von außen nach innen gewickelt, und durch den vierten Verbindungsdraht 28D mit dem Drehtransformatormuster 24A verbunden.
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Die ersten bis vierten Verbindungsdrähte 28A bis 28D werden von leitfähigen Drähten gebildet, die in dem Drehmelderrotor 20 eingebettet sind.
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Des Weiteren enthält der Drehmelderrotor 20 einen Erfassungsspulenrückkern 25 und einen Drehtransformatorrückkern 26, die jeweils durch Einsetzgießen in dem Rotorkörper 21 eingebettet sind.
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Der Erfassungsspulenrückkern 25 besteht aus Metallelementen, die jeweils eine etwas kleinere Breite in einer radialen Richtung des Rotors 20 haben, als die Außenbreite zwischen dem äußeren Umfang an der Innenseite des Rotors 20 und dem äußeren Umfang an der Außenseite des Rotors 20 von jedem Spulenelement (22a–22d), die das Erfassungsspulenmuster 22A, das in 3 gezeigt ist, ausbilden. Die Metallelemente sind in Übereinstimmung mit der Erfassungsspule 22 kreisförmig angeordnet.
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Der Drehtransformatorrückkern 26 ist aus einem ringförmigen Metallelement gebildet, das eine etwas größere Breite hat, als das Drehtransformatormuster 24A, das in 3 gezeigt ist, übereinstimmend mit dem rotorseitigen Drehtransformator 24. Jeder Rückkern muss aus einem magnetischen Material hergestellt sein, vorzugsweise zum Beispiel aus einem ferromagnetischen Material wie Eisen, ferritischen Stahl und Kunststoff, der Eisenpulver enthält.
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Der Drehmelderrotor 20 ist mit einem Rotorpositionierungs-Bolzenloch 27 ausgebildet, das mit einem Positionierungsbolzen in Eingriff bringbar ist, der in einem Teil der magnetischen Abschirmplatte 17 vorgesehen ist. Das Erfassungsspulenmuster 22A und das Drehtransformatormuster 24A werden bezüglich des Bolzenlochs 27 gezeichnet.
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Der Drehmelderstator 30 enthält einen Statorkörper 31, der aus LCP-Kunststoff oder PPS-Kunststoff hergestellt ist, und eine Anregungsspule 32, die durch Tintenstrahlen auf die Oberfläche des Körpers 31 gezeichnet ist.
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Die Anregungsspule 32 enthält ein erstes Anregungsspulenmuster 32A, das einer primären Spule entspricht, und ein zweites Anregungsspulenmuster 32B, das einer zweiten Spule entspricht, die mit leitfähiger Tinte gezeichnet sind, und Isolierschichten 40, die mit isolierender Tinte gezeichnet sind.
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Weiterhin enthält der Drehmelderstator 30 auch einen Statorseitigen Drehtransformator 34. Dieser Drehtransformator 34 wird durch Zeichnen eines Drehtransformatormusters 34A mit leitfähiger Tinte und Ausbilden einer Isolierschicht 40 darauf ausgebildet.
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Die Verfahren des Zeichnens der leitfähigen Tinte und der Isolierschicht 40 sind dieselben wie die für den Drehmelderrotor 20, und deren Erläuterung wird hier nicht wiederholt.
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Die Anregungsspule 32 enthält das erste Anregungsspulenmuster 32A, dem eine Kosinuswelle zugeführt wird, und das zweite Anregungsspulenmuster 32B, dem eine Sinuswelle zugeführt wird. Das erste Anregungsspulenmuster 32A der primären Spule und das zweite Anregungsspulenmuster 32B der sekundären Spule sind dieselben Muster, aber in Positionen angeordnet, die voneinander um 90° im elektrischen Winkel verschoben oder versetzt sind. Eine Isolierschicht 40 ist zwischen diesen Mustern 32A und 32B vorgesehen. Das erste Anregungsspulenmuster 32A, das zweite Anregungsspulenmuster 32B und das Drehtransformatarmuster 34A sind in einem Schaltkreis 38 verbunden.
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Der Drehmelderstator 30 ist mit einem Anregungsspulenrückkern 35 vorgesehen, der durch Einsetzgießen in dem Statorkörper 31 eingelagert ist.
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Wie 5A bzw. 5B mit den vereinfachten Formen des ersten Anregungsspulenmusters 32A und des zweiten Anregungsspulenmusters 32B zeigen, ist der Drehmelder 100 ein 2x-Drehmelder, und somit hat jede Anregungsspule zwei N-Pole und zwei S-Pole, die abwechselnd angeordnet sind. Das erste Anregungsspulenelement 32a, das mit dem Schaltkreis 38 verbunden ist, ist von außen nach innen gewickelt, und durch einen zweiten Verbindungsdraht 37B, der mit einem ersten Verbindungsdraht 37A verbunden ist, mit dem zweiten Anregungsspulenelement 32b verbunden. Das zweite Anregungsspulenelement 32b ist von innen nach außen gewickelt, und mit dem dritten Anregungsspulenelement 32c verbunden. Das dritte Anregungsspulenelement 32c ist von außen nach innen gewickelt, und über einen vierten Verbindungsdraht 37D, der mit einem dritten Verbindungsdraht 37C verbunden ist, mit einem vierten Anregungsspulenelement 32d verbunden. Das vierte Anregungsspulenelement 32d ist von innen nach außen gewickelt, und mit dem Schaltkreis 38 verbunden. Die ersten bis vierten Verbindungsdrähte 37A bis 37D sind aus leitfähigen Drähten gebildet, die in dem Drehmelderstator 30 eingelagert sind.
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Das zweite Anregungsspulenmuster 32B hat dieselbe Verbindungskonfiguration wie oben, und seine Erläuterung wird somit hier nicht wiederholt.
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Der Drehmelderstator 30 ist mit einem Statorpositionierungs-Bolzenloch 39 vorgesehen. Das Bolzenloch 39 ist ein Loch, mit dem ein Positionierungsbolzen, der in dem Gehäusedeckel 12 vorgesehen ist, in Eingriff bringbar ist. Das erste Anregungsspulenmuster 32A, das zweite Anregungsspulenmuster 32B und das Drehtransformatormuster 34A werden mit Bezug auf das Bolzenloch 39 gezeichnet.
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6 ist ein Blockdiagramm, das eine Positionserfassungssteuerung des Drehmelders zeigt. Der Motor 10 enthält den Schaltkreis 38 und einen Sensorabschnitt 50. Der Schaltkreis 38 enthält einen Sinuswellengenerator 381, einen Hochfrequenzgenerator 382, einen Kosinuswellengenerator 383, einen ersten Modulator 384, einen zweiten Modulator 385, einen Wellendetektor 386 und einen Phasendifferenzdetektor 387. Der Sensorabschnitt 50 enthält die Anregungsspule 32, die Erfassungsspule 22, einen rotorseitigen Drehtransformator 24 und einen statorseitigen Drehtransformator 34.
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Der Sinuswellengenerator 381 zum Erzeugen einer Sinuswelle von 7,2 kHz ist mit dem ersten Modulator 384 verbunden, wie in 6 gezeigt ist. Der Kosinuswellengenerator 383 zum Erzeugen einer Kosinuswelle von 7,2 kHz ist mit dem zweiten Modulator 385 verbunden.
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Der Hochfrequenzgenerator 382 zum Erzeugen einer Sinuswelle von 360 kHz ist mit dem ersten Modulator 384 bzw. dem zweiten Modulator 385 verbunden. Der Sinuswellengenerator 381 ist mit dem Phasendifferenzdetektor 387 verbunden. Der Wellendetektor 386 ist mit dem Phasendifferenzdetektor 387 verbunden.
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Der erste Modulator 384 ist mit dem zweiten Anregungsspulenmuster 32B verbunden. Der zweite Modulator 385 ist mit dem ersten Anregungsspulenmuster 32A verbunden. Die Erfassungsspule 22 ist mit dem rotorseitigen Drehtransformator 24 verbunden. Der statorseitige Drehtransformator 34 ist mit dem Wellendetektor 386 verbunden.
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Die erste Ausführungsform hat die obige Konfiguration und stellt somit die folgenden Betriebsweisen und Vorteile zu Verfügung.
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Ein erster Vorteil ist, dass der dünn ausgebildete und niederpreisige Drehmelder 100 zur Verfügung gestellt wird. Der Drehmelder 100 in der ersten Ausführungsform enthält den scheibenförmigen Drehmelderrotor 20, der mit dem Erfassungsspulenmuster 22A vorgesehen ist, das in einer flachen Form ausgebildet ist, den planaren Drehmelderstator 30, der so angeordnet ist, dass er dem Drehmelderrotor 20 in der axialen Richtung konzentrisch zugewandt ist, wobei der Stator 30 das planare erste Anregungsspulenmuster 32A, dem eine Kosinuswelle zugeführt wird, und das planare zweite Anregungsspulenmuster 32B enthält, dem eine Sinuswelle zugeführt wird, und wobei die Muster 32A und 32B laminiert werden. In solch einem Drehmelder 100 werden die ersten und zweiten Anregungsspulenmuster 32A und 32B so angeordnet, dass sie dem Erfassungsspulenmuster 22A zugewandt sind. Die Isolierschicht 40, die aus dem isolierenden Beschichtungsmaterial hergestellt ist, ist zwischen den ersten und zweiten Anregungsspulenmustern 32A und 32B vorgesehen.
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Insbesondere ist die Isolierschicht 40 durch Verwenden der isolierenden Tinte anders ausgebildet, als in einem herkömmlichen Verfahren. In dem herkömmlichen Verfahren wird ein gedrucktes Substrat oder ein blattförmiges gedrucktes Substrat verwendet, das einen gewissen Dickengrad benötigt. Beispielsweise hat das blattförmige gedruckte Substrat eine Dicke von etwa 0,1 bis 1,6 mm. Andererseits hat die Isolierschicht 40, die aus der isolierenden Tinte gebildet ist, eine Dicke von etwa 2 bis 10 μm. Somit kann die Isolierschicht 40 dünner ausgebildet werden als die herkömmliche. Diese Dicke stellt eine ausreichende Isolierleistung zur Verfügung, und somit kann die Isolierschicht 40 eine reduzierte Dicke haben.
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Folglich ist der Abstandsunterschied (beispielsweise etwa 0,3 bis 1 mm) zwischen dem Erfassungsspulenmuster 22A und den ersten und zweiten Anregungsspulenmustern 32A und 32B, die dem Muster 22A zugewandt sind, reduziert, wodurch bei einer Erfassung eines Korrekturwinkels mitgewirkt wird.
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Die Isolierschicht 40 kann in kürzerer Zeit mit der isolierenden Tinte ausgebildet werden, als in einem Verfahren, in dem verschiedene Ätzprozesse benötigt werden, wie ein gedrucktes Substrat. Entsprechend können die Materialkosten gering gemacht werden, was eine Kostenreduktion erreicht.
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Ein weiterer Vorteil ist es, den Magnetfluss der Erfassungsspule 22 durch den Erfassungsspulenrückkern 25 zu verbessern.
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Insbesondere enthält der Drehmelderrotor 20 in dem Drehmelder 100 in der ersten Ausführungsform den Erfassungsspulenrückkern 25, der aus einem magnetischen Material hergestellt ist und in Übereinstimmung mit dem Erfassungsspulenmuster 22A angeordnet ist, und der Drehmelderstator 30 enthält den Anregungsspulenrückkern 35, der aus einem magnetischen Material hergestellt ist, und in Übereinstimmung mit den ersten und zweiten Anregungsspulenmustern 32A und 32B angeordnet ist.
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Da der Drehmelderrotor 20 den Erfassungsspulenrückkern 25 enthält, und der Drehmelderstator 30 den Anregungsspulenrückkern 35 enthält, wird der Magnetfluss eines Magnetschaltkreises verbessert.
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Viele blattförmige Drehmelder erlauben nur einen geringen Strombetrag, der fließen darf, und haben daher ein Problem mit der Genauigkeit. Insbesondere hat jeder Schaltkreis nur eine kleine Querschnittfläche, wenn die Erfassungsspule 22, die Anregungsspule 32, der rotorseitige Drehtransformator 24 und der statorseitige Drehtransformator 34 durch Tintenstrahlen gezeichnet sind.
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Entsprechend verringert sich der Betrag des Stroms, der in jedem Schaltkreis fließen darf, wodurch die Stärke oder Intensität des Magnetflusses verringert wird, was somit zu einer Verschlechterung der Genauigkeit des Drehmelders 100 führt. Jedoch sind der Erfassungsspulenrückkern 25, der Anregungsspulenrückkern 35 und der Drehtransformatorrückkern 26 in der ersten Ausführungsform vorgesehen, so dass der Magnetfluss, der von jedem Schaltkreis erzeugt wird, verbessert wird. Somit kann ein magnetischer Schaltkreis mit hoher Effizienz ausgebildet werden.
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Dann kann ein verbesserter Magnetfluss die Erfassungsgenauigkeit des Drehmelders 100 verbessern. Dies ist unter den vorliegenden Umständen, die eine Dickenreduktion und Größenreduktion des Drehmelders 100 erfordern, vorteilhaft.
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Ein weiterer Vorteil ist die Kostenreduktion des Drehmelders 100, die durch Einsetzgießen des Erfassungsspulenrückkerns 25 und des Anregungsspulenrückkerns 35 entweder in dem Rotorkörper 21 oder dem Statorkörper 31, oder in beiden, erreicht wird.
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In dem Drehmelder 100 in der ersten Ausführungsform ist der Erfassungsspulenrückkern 25 in den Rotorkörper 21 des Drehmelderrotors 20 eingegossen, oder der Anregungsspulenrückkern 35 ist in den Statorkörper 31 des Drehmelderstators 30 eingegossen. Verwenden des Einsetzgießens kann den Erfassungsspulenrückkern 25 und den Anregungsspulenrückkern 35 leicht in dem Rotorkörper 21 bzw. dem Statorkörper 31 halten. Dies kann zu einer Kostenreduktion beitragen. Als Alternativen kann der Drehmelder 100 so konfiguriert sein, dass er den Anregungsspulenrückkern 35 nicht enthält, wie in 26 gezeigt ist, oder so, dass er den Erfassungsspulenrückkern 25 und den Drehtransformatorrückkern 26 nicht enthält, selbst wenn dies nicht dargestellt ist. Diese Konfiguration hat eine geringere Erfassungsgenauigkeit als die Konfiguration, die alle Rückkerne 25, 26 und 35 enthält, es wird jedoch von ihr erwartet, dass sie eine stärker verbesserte Erfassungsgenauigkeit zur Verfügung stellt als eine Konfiguration, die nicht alle Rückkerne 25, 26 und 35 enthält.
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Ein anderer Vorteil ist, dass der niederpreisige Drehmelder 100 durch Zeichnen des Erfassungsspulenmusters 22A oder der ersten und zweiten Anregungsspulenmuster 32A und 32B mit leitfähiger Tinte zur Verfügung gestellt wird.
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In dem Drehmelder 100 in der ersten Ausführungsform ist das Rotorpositionierungs-Bolzenloch 27 in dem Rotorkörper 21 ausgebildet, um den Drehmelderrotor 20 zu fixieren, und das Erfassungsspulenmuster 22A ist mit einem leitfähigen Beschichtungsmaterial relativ zu dem Bolzenloch 27 ausgebildet. Das Statorpositionierungs-Bolzenloch 39 ist in dem Statorkörper 31 ausgebildet, um den Drehmelderstator 30 zu fixieren. Das erste Anregungsspulenmuster 32A oder das zweite Anregungsspulenmuster 32B ist mit einem leitfähigen Beschichtungsmaterial bezüglich dem Bolzenloch 39 ausgebildet.
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Da die Spulenmuster des Drehmelderrotors 20 und des Drehmelderstators 30 mit leitfähiger Tinte und isolierender Tinte ausgebildet sind, kann eine Dickenreduktion erreicht werden, und die Anzahl an Prozessen kann reduziert werden, da Ätzen nicht wie für gedruckte Spulen notwendig ist.
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Das Erfassungsspulenmuster 22A und die ersten und zweiten Anregungsspulenmuster 32A und 32B werden jeweils bezüglich einem Abschnitt ausgebildet, der als eine Befestigungsreferenz dient, wie das Rotorpositionierungs-Bolzenloch 27 und das Statorpositionierungs-Bolzenloch 39. Entsprechend ist es unwahrscheinlich, Befestigungswinkelfehler zu verursachen, wenn der Drehmelder 100 in dem Motor 10 befestigt wird. Somit kann der Drehmelder 100 eine verbesserte Erfassungsgenauigkeit zur Verfügung stellen.
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Weiterhin ist es ein anderer Vorteil, dass eine Kostenreduktion des Drehmelders 100 durch Einschließen des Rotorkörpers 21 und des Statorkörpers 31 erreicht wird, die jeweils aus Kunststoff hergestellt sind.
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Es ist zumindest entweder der Rotorkörper 21 des Drehmelderrotors 20 oder der Statorkörper 31 des Drehmelderstators 30 aus isolierendem Kunststoff hergestellt. Entsprechend kann das Einsetzgießen des Rückkerns (der Rückkerne) durchgeführt werden, und es kann auch die Verbesserung des Wasserwiderstands und Ölwiderstands erwartet werden. In vielen Fällen verwenden der Motor 10 und der Drehmelder 100 Öl zum Kühlen, wenn der Motor 10 als Antriebsquelle eines Fahrzeugs verwendet wird. Daher kann der Drehmelder 100 Öl ausgesetzt sein und benötigt daher einen Ölwiderstand.
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<Zweite Ausführungsform>
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Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Die Basiskonfiguration ist nahezu identisch mit dem Drehmelder 100 in der ersten Ausführungsform, abgesehen von einer Art des Ausbildens der ersten bis vierten Verbindungsdrähte 28A bis 28D und der ersten bis vierten Verbindungsdrähte 37A bis 37D. Die folgende Erläuterung fokussiert sich daher auf diese Unterschiede.
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7 ist eine Querschnittansicht eines Drehmelders in der zweiten Ausführungsform. Ein Drehmelderrotor 20 enthält eine Erfassungsspule 22 und einen rotorseitigen Drehtransformator 24. Die ersten bis vierten Verbindungsdrähte 28A bis 28D werden gezeichnet, und dann wird darauf eine Isolierschicht 40 ausgebildet. Weiterhin werden ein Erfassungsspulenmuster 22A und ein Drehtransformatormuster 24A auf der Isolierschicht 40 gezeichnet, und eine weitere Isolierschicht 40 wird des Weiteren auf den Mustern 22A und 24A ausgebildet.
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Der Drehmelderstator 30 enthält eine Anregungsspule 32 und einen statorseitigen Drehtransformator 34. Die ersten bis vierten Verbindungsdrähte 37A bis 37D werden gezeichnet, und dann wird darauf eine Isolierschicht 40 ausgebildet. Weiterhin werden ein erstes Anregungsspulenmuster 32A und ein Drehtransformatormuster 34A auf der Isolierschicht 40 gezeichnet und dann wird darauf eine weitere Isolierschicht 40 ausgebildet. Auf dieser Isolierschicht 40 werden die ersten bis vierten Verbindungsdrähte 37A bis 37D gezeichnet. Eine weitere Isolierschicht 40 wird des Weiteren auf den Leitungen 37A bis 37D ausgebildet, darauf wird das zweite Anregungsspulenmuster 32B gezeichnet, und eine weitere Isolierschicht 40 wird ausgebildet.
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Die zweite Ausführungsform, die die obige Konfiguration hat, kann die folgenden Betriebsweisen und Vorteile zur Verfügung stellen.
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Das Erfassungsspulenmuster 22A, das Drehtransformatormuster 24A, die ersten und zweiten Anregungsspulenmuster 32A und 32B, der statorseitige Drehtransformator 34, die ersten bis vierten Verbindungsdrähte 28A bis 28D und die ersten bis vierten Verbindungsdrähte 37A bis 37D werden jeweils mit leitfähiger Tinte durch Tintenstrahlen gezeichnet. Jede Isolierschicht 40 wird durch Tintenstrahlen mit isolierender Tinte gezeichnet. Folglich kann der Drehmelder 100 leicht in einer Multi-Schichtkonfiguration konfiguriert werden, was eine höhere Kostenreduktion erreicht als bei einem gedruckten Substrat.
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<Dritte Ausführungsform>
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Eine dritte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Die Basiskonfiguration ist nahezu identisch mit dem Drehmelder 100 in der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme eines Verfahrens zum Fixieren des Drehmelderrotors 20.
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8 ist eine Querschnittansicht eines Motors in der dritten Ausführungsform. Ein Drehmelder 100 in der dritten Ausführungsform besitzt einen Stopper 60 als Art der Fixierung des Drehmelderrotors 20.
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Der Stopper 60 enthält einen Verstemmungsabschnitt 60a gegenüber von einem Kontaktabschnitt des Stoppers 60, mit einem gestuften Abschnitt einer Motorwelle 15. Eine magnetische Abschirmplatte 17 ist an der Endfläche eines Motorrotors 14 fixiert, der Drehmelderrotor 20 ist auf der Abschirmplatte 17 angebracht und der Stopper 60 ist auf der Welle 15 eingepasst, und der Verstemmungsabschnitt 60a wird zum Verstemmen erweitert. Der Stopper 60 wird bezüglich der Abschirmplatte 17 eingepresst, wodurch der Drehmelderrotor 20 und die Abschirmplatte 17 fixiert werden.
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<Vierte Ausführungsform>
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Eine vierte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Die Basiskonfiguration ist nahezu identisch mit dem Drehmelder 100 in der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme einer Art zum Fixieren des Drehmelderrotors 20.
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9 ist eine Querschnittansicht eines Motors in der vierten Ausführungsform. Ein Drehmelder 100 in der vierten Ausführungsform enthält ein Einpressbauteil 62 als Art des Fixierens des Drehmelderrotors 20. Das Einpressbauteil 62 enthält einen Flansch 62a und einen zylindrischen Schaft 62b, so dass der Schaft 62b in eine magnetische Abschirmplatte 17 eingepresst wird, um den Drehmelderrotor 20 mit dem Flansch 62a zu halten.
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<Fünfte Ausführungsform>
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Eine fünfte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Die Basiskonfiguration ist nahezu identisch mit dem Drehmelder 100 in der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme einer Art des Fixierens des Drehmelderrotors 20.
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10 ist eine Querschnittansicht eines Motors in der fünften Ausführungsform. Ein Drehmelder 100 in der fünften Ausführungsform wird mit einer Aussparung 17a in einer magnetischen Abschirmplatte 17 als Art der Fixierung des Drehmelderrotors 20 vorgesehen. Der Drehmelderrotor 20 wird dabei in der inneren Peripherie der Aussparung 17a gehalten und mit einem Haftmittel an der Abschirmplatte 17 fixiert. Dieses Haftmittel sollte ein Material sein, das bei Temperaturanstiegen des Motors 10 beständig bleibt, und das gegenüber Öl oder Ähnlichem, das in dem Motor 10 verwendet wird, beständig ist.
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Durch Verwenden des Stoppers 60 wie in der dritten Ausführungsform, des Einpressbauteils 62 wie in der vierten Ausführungsform oder der Aussparung 17a in der magnetischen Abschirmplatte 17 wie in der fünften Ausführungsform, ist es möglich, den Drehmelderrotor 20 bezüglich der magnetischen Abschirmplatte 17 einfach und kostengünstig zu positionieren und zu halten.
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<Sechste Ausführungsform>
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Eine sechste Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Die Basiskonfiguration ist nahezu identisch mit dem Drehmelder 100 in der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme einer Konfiguration eines Befestigungsteils des Drehmelderstators 30. 11A ist eine Frontansicht eines Drehmelderstators in der sechsten Ausführungsform. 11B ist eine Querschnittansicht eines Gehäusedeckels entlang einer Linie A-A in 11A.
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Der Drehmelderstator 30 in der sechsten Ausführungsform ist mit einem Positionierungsstopper 31a in einem Statorkörper 31 vorgesehen. Dieser Stopper 31a ist ein Vorsprung, der mit einer elliptischen Form ausgebildet ist, wie in 11A gezeigt ist. Wenn der Drehmelderstator 30 in dem Gehäusedeckel 12 befestigt wird, wird der Stopper 31a in eine Aussparung 12a eingebracht, die in dem Gehäusedeckel 12 ausgebildet ist.
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Da der Statorkörper 31 mit dem Positionierungsstopper 31a vorgesehen ist, und der Gehäusedeckel 12 mit der Aussparung 12a ausgebildet ist, wird der Drehmelderstator 30 bezüglich dem Gehäusedeckel 12 positioniert.
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Das Zeichnen eines ersten Anregungsspulenmusters 32A, eines zweiten Anregungsspulenmusters 32B und Anderen auf dem Drehmelderstator 30 wird bezüglich dem Stopper 31a durchgeführt. Entsprechend verringert sich eine Veränderung eines Spulenbefestigungswinkels zwischen dem Drehmelderrotor 20 und dem Drehmelderstator 30, wodurch eine Erfassung eines korrekten Winkels ermöglicht wird.
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<Siebte Ausführungsform>
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Eine siebte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Die Basiskonfiguration ist nahezu identisch mit dem Drehmelder 100 in der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme einer Konfiguration eines Befestigungsteils eines Drehmelderstators 30. 12A ist eine Frontansicht eines Drehmelderstators in der siebten Ausführungsform. 12B ist eine Querschnittansicht eines Gehäusedeckels entlang einer Linie B-B in 12A. Der Drehmelderstator 30 in der siebten Ausführungsform ist mit einem Positionierungsvorsprung 31b vorgesehen, und ein Gehäusedeckel 12 ist mit einer Positionierungsaussparung 12b vorgesehen.
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Wenn der Drehmelderstator 30 in dem Gehäusedeckel 12 angebracht wird, wird der Vorsprung 31b des Drehmelderstators 30 in die Aussparung 12b des Gehäusedeckels 12 eingebracht. Da der Statorkörper 31 mit dem Vorsprung 31b vorgesehen ist, und der Gehäusedeckel 12 mit der Aussparung 12b vorgesehen ist, wird der Drehmelderstator 30 bezüglich dem Gehäusedeckel 12 positioniert.
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Weiterhin wird das Zeichnen der ersten und zweiten Anregungsspulenmuster 32A und 32B und Anderen auf dem Drehmelderstator 30 bezüglich dem Positionierungsvorsprung 31b durchgeführt. Entsprechend verringert sich eine Veränderung eines Spulenbefestigungswinkels zwischen dem Drehmelderrotor 20 und dem Drehmelderstator 30, wodurch die Erfassung eines korrekten Winkels ermöglicht wird.
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<Achte Ausführungsform>
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Eine achte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Die Basiskonfiguration ist nahezu identisch mit dem Drehmelder 100 in der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme einer Konfiguration eines Befestigungsteils des Drehmelderstators 30. 13A ist eine Frontansicht eines Drehmelderstators in der achten Ausführungsform. 13B ist eine Querschnittansicht eines Gehäusedeckels, genommen entlang einer Linie C-C in 13A.
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Ein Drehmelderstator 30 in der achten Ausführungsform wird an drei Stellen so mit Schraubanschlägen 31c versehen, dass die Zentren der Befestigungsschrauben 55 in Umfangsintervallen von 125°, 125° und 110° angeordnet sind.
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Ein Statorkörper 31 ist mit den Schraubanschlägen 31c vorgesehen, und der Gehäusedeckel 12 ist mit Bolzenlöchern vorgesehen, die nicht gezeigt sind, in denen die Schrauben 55 einzeln in Eingriff sind. Der Drehmelderstator 30 ist mit den Schrauben 55 an dem Gehäusedeckel 12 gesichert. Auf diese Weise ist die Position des Drehmelderstators 30 bezüglich dem Gehäusedeckel 12 fixiert. Da der Statorkörper 31 mit den Stoppern 31c ausgebildet ist, die sich an ungleichen Winkelspositionen befinden, ist die Befestigungsstellung des Drehmelderstators 30 fest vorbestimmt. Somit können die Stopper 31c als ein Positionierungsmittel dienen.
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Weiterhin werden die ersten und zweiten Anregungsspulenmuster 32A und 32B auf dem Drehmelderstator 30 bezüglich einer der Schraubanschläge 31c gezeichnet. Somit verringert sich eine Veränderung eines Spulenbefestigungswinkels zwischen dem Drehmelderrotor 20 und dem Drehmelderstator 30, wodurch die Erfassung eines korrekten Winkels ermöglicht wird.
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<Neunte Ausführungsform>
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Eine neunte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Die Konfiguration in der neunten Ausführungsform wird zunächst erläutert. Die Basiskonfiguration ist nahezu identisch mit dem Drehmelder 100 in der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme einer Konfiguration der ersten bis vierten Verbindungsdrähte 28A bis 28D und von ersten bis sechsten Verbindungsdrähten 37A bis 37F.
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14 ist eine schematische Querschnittansicht eines Drehmelders in der neunten Ausführungsform. 15A ist eine Draufsicht auf einen Endabschnitt eines Verbindungsdrahts. 15B ist eine Querschnittansicht des Endabschnitts entlang einer Linie D-D in 15A.
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Die ersten bis vierten Verbindungsdrähte 28A bis 28D sind in dem Rotorkörper 21 eingegossen und die ersten bis sechsten Verbindungsdrähte 37F sind entsprechend in dem Statorkörper 31 eingegossen. Zur Vereinfachung der Erläuterung werden diese Verbindungsdrähte auch als ein Verbindungsdraht 42 bezeichnet.
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Im Folgenden stellt der Verbindungsdraht 42 alle oder jeden einzelnen der ersten bis vierten Verbindungsdrähte 28A bis 28D und der ersten bis sechsten Verbindungsdrähte 37A bis 37F dar. Ein Endabschnitt des Verbindungsdrahts 42 wird als ein Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a bezeichnet.
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Der Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a wird so ausgebildet, dass er in eine Aussparung 41 hineinragt, die an sowohl einer Rotorkörperendfläche 21A als auch einer Statorkörperendfläche 31A ausgebildet ist. Insbesondere ist ein Führungsende des Verbindungsdraht-Endabschnitts 42a an einer Position angeordnet, die um eine Distanz H niedriger von der Rotorkörperendfläche 21A oder der Statorkörperendfläche 31A angeordnet ist, wie in 15B gezeigt ist.
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Die Aussparung 41 hat einen Durchmesser, der etwa viermal größer ist als die Breite des Verbindungsdraht-Endabschnitts 42a. Die Aussparung 41 ist mit einer Kegelform um den Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a in dem Rotorkörper 21 oder dem Statorkörper 31 ausgebildet, so dass der Verbindungsdraht 42 durch den Scheitel der kegelförmigen Aussparung 41 verläuft. In dieser Ausführungsform ist der Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a ein Kupferdraht, der eine Breite von etwa 1,5 mm besitzt, und somit hat die Aussparung 41 einen Durchmesser von etwa 6 mm.
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Jeder leitfähige Draht (Leitung) 45, der ein Erfassungsspulenmuster 22A, ein Drehtransformatormuster 24A, erste und zweite Anregungsspulenmuster 32A und 32B und ein Drehtransformatormuster 34A bildet, wird so gezeichnet, dass er eine Endfläche des Verbindungsdraht-Endabschnitts 42a überschneidet. Dann wird Silberpaste 43 auf die Aussparung 41 angewendet. Als eine Alternative können die Verbindungsdrähte 45 so ausgebildet werden, dass sie sich nicht mit dem Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a überschneiden. Dann werden die obigen Komponenten in einem Ofen gebrannt, um eine elektrische Verbindung zwischen dem leitfähigen Draht 45 und dem Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a sicherzustellen.
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Die neunte Ausführungsform, die die obige Konfiguration hat, kann die folgenden Betriebsweisen und Vorteile zur Verfügung stellen.
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Ein erster Vorteil ist, dass eine elektrische Verbindung zwischen dem leitfähigen Draht 45 und dem Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a, die eine Spule bilden, zuverlässig zur Verfügung gestellt werden kann.
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Gemäß der neunten Ausführungsform enthält der Drehmelder 100: den Drehmelderrotor 20, der den Rotorkörper 21, dessen Endfläche 21A mit dem Erfassungsspulenmuster 22A ausgebildet ist, und den Drehtransformator 24A als planare Spulen enthält; den Drehmelderstator 30, der den Statorkörper 31, dessen Endfläche 31A mit den ersten und zweiten Anregungsspulenmustern 32A und 32B ausgebildet ist, und das Drehtransformatormuster 34A als planare Spulen enthält; und die Verbindungsdrähte 42, die in dem Rotorkörper 21 und dem Statorkörper 31 vorgesehen und mit den planaren Spulen verbunden sind. In dem Drehmelder 100 wird der Endabschnitt 42a des Verbindungsdrahts 42 so vorgesehen, dass er von dem Rotorkörper 21 bzw. dem Statorkörper 31 hervorragt, und die Aussparung 41 wird um den Endabschnitt 42a auf der Rotorkörperendfläche 21A des Rotorkörpers 21, der mit dem Erfassungsspulenmuster 22A oder dem Drehtransformatormuster 24A ausgebildet ist, oder auf der Statorkörperendfläche 31A des Statorkörpers 31, der mit dem ersten Anregungsspulenmuster 32A, dem zweiten Anregungsspulenmuster 32B oder dem Drehtransformatormuster 34A ausgebildet ist, ausgebildet.
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Da der Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a so angeordnet ist, dass er von der Rotorkörperendfläche 21A oder der Statorkörperendfläche 31A hervorragt, und die Aussparung 41 um den Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a ausgebildet ist, ist es möglich, ein Lecken der Silberpaste 43 in andere Abschnitte zu verhindern, wodurch ein Kurzschluss oder Ähnliches vermieden wird.
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Der leitfähige Draht (Leitung) 45, wie das Erfassungsspulenmuster 22A, kann mit leitfähigem Beschichtungsmaterial nicht dick gezeichnet werden. Dies liegt daran, dass selbst wenn der Draht 45 mit einer Dicke von etwa 10 bis 20 μm durch Tintenstrahlen gezeichnet wird, die Dicke des Drahts 45 sich auf etwa 2 bis 5 μm reduziert, wenn es gebrannt wird. Obwohl der Draht durch wiederholtes Beschichten ausgebildet werden kann, wird die Anzahl an Prozessen erhöht und des Weiteren muss Versetzen der Muster in Betracht gezogen werden. Das wiederholte Beschichten ist daher für den Drehmelder 100, der vorrangig Kostenreduktion benötigt, ungewünscht.
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In dem obigen Fall, in dem der dünne leitfähige Draht 45 elektrisch mit dem Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a des Verbindungsdrahts 42 verbunden ist, ist ein leitfähiger Draht mit einer gewissen Dicke effizienter. In der neunten Ausführungsform wird entsprechend die Silberpaste 43 verwendet.
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In dem Fall, in dem die Silberpaste 43 verwendet wird, kann es gemeinsam mit dem leitfähigen Draht 45 gebrannt werden. Es ist daher vorteilhaft, dass ein Anstieg in der Anzahl der Prozesse vermieden wird. Zusätzlich verdeckt die Silberpaste 43 den Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a und den leitfähigen Draht 45, wodurch zwischen diesen zuverlässig eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt könnte die Silberpaste 43 zu der angrenzenden Seite des leitfähigen Drahts 45 lecken, was einen Kurzschluss verursachen würde. Die Aussparung 41 kann jedoch solch einen Defekt verhindern. Folglich kann eine Verbesserung des Ergebnisses erreicht werden.
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In dem Drehmelder 100 werden die Erfassungsspulenmuster 22A und Andere mit leitfähiger Tinte ausgebildet, die ein leitfähiges Beschichtungsmaterial zum Bilden des Drahts 45 ist, der sich in die Nähe des Verbindungsdraht-Endabschnitts 42a in der Aussparung 41 erstrecken soll. Somit können der leitfähige Draht 45 und der Verbindungsdraht 42 zuverlässig durch den Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a verbunden werden.
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In dem Drehmelder 100 ist die Höhe von jedem Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a, der von dem Rotorkörper 21 oder dem Statorkörper 31 hervorragt, weiterhin geringer als die Rotorkörperendfläche 21A und die Statorkörperendfläche 31A. Jeder Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a ist von der Silberpaste 43 bedeckt.
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Der Rotorkörper 21 und der Statorkörper 31, die in dem Drehmelder 100 verwendet werden, sind mit einer vorbestimmten Entfernung G voneinander getrennt in dem Motor 10 befestigt. Diese Entfernung G wird durch Annehmen der Positionen, bei denen sich der Drehmelderrotor 20 und der Drehmelderstator 30 nicht gegenseitig behindern, bestimmt, um die Erfassungsgenauigkeit des Drehmelders 100 sicherzustellen. In dem Fall, dass jeder Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a von der Rotorkörperendfläche 21A und der Statorkörperendfläche 31A hervorragt, ist es wahrscheinlich, dass sich der Drehmelderrotor 20 und der Drehmelderstator 30 gegenseitig behindern.
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In dieser Ausführungsform ragt jedoch jeder Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a in die Aussparung 41, um um die Distanz H niedriger zu sein als die Rotorkörperendfläche 21A und die Statorkörperendfläche 31A, wobei die Entfernung G nicht länger als nötig sein muss. Dies trägt zu einer Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit des Drehmelders 100 bei.
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In dem Drehmelder 100 sind der Rotorkörper 21 und der Statorkörper 31 aus Kunststoff hergestellt, und jeder Verbindungsdraht 42 ist darin eingegossen. Dies kann eine Erhöhung in der Anzahl der Prozesse vermeiden und zu einer Kostenreduktion beitragen.
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Jeder Verbindungsdraht 42 ist aus einem hochleitfähigem Material wie Kupfer und Aluminium hergestellt. Jeder Verbindungsdraht 42 ist fest an einer Stelle in dem Rotorkörper 21 und dem Statorkörper 31 eingegossen, wodurch die Kosten zum Einlegen des Verbindungsdrahts oder Ähnlichem gespart werden.
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<Zehnte Ausführungsform>
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Eine zehnte Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. Die Konfiguration in der zehnten Ausführungsform wird zunächst erläutert. Die zehnte Ausführungsform ist nahezu identisch in ihrer Konfiguration mit der neunten Ausführungsform, mit Ausnahme der Form der Aussparung, die um den Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a vorgesehen ist, und ihre Erläuterung wird hier nicht wiederholt.
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16A ist eine Draufsicht eines Verbindungsdraht-Endabschnitts in der zehnten Ausführungsform. 16B ist eine Querschnittansicht des Verbindungsdraht-Endabschnitts entlang einer Linie E-E in 16A. Eine ovale Aussparung 46 ist um jeden Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a vorgesehen. Diese ovale Aussparung 46 hat eine Größe ”a”, die dreimal größer ist als die Breite des Endabschnitts 42a, eine Größe ”b”, die fünfmal größer ist als die Breite des Endabschnitts 42a, und eine Größe ”c”, die achtmal größer ist als die Breite des Endabschnitts 42a.
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Die zehnte Ausführungsform, die die obige Konfiguration hat, kann die folgenden Betriebsweisen und Vorteile zur Verfügung stellen.
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Die ovale Aussparung 46 ist in einem Rotorkörper 21 oder einem Statorkörper 31 ausgebildet, so dass die Silberpaste 43 nicht lecken kann, wenn sie auf jeden Verbindungsdraht-Endabschnitt 42a angewendet wird, wodurch ein Kurzschluss mit einem anderen Schaltkreis verhindert wird. Die ovale Aussparung 46 ist mit einem größeren Volumen ausgespart, als die Aussparung 41 in der neunten Ausführungsform, und mit einer Länge, die in der Längsrichtung länger ist als der leitfähige Draht 45. Entsprechend erlaubt es die Silberpaste 43 dem leitfähigen Draht 45, sich länger zu erstrecken als in der neunten Ausführungsform, wodurch die Zuverlässigkeit einer elektrischen Verbindung erhöht wird.
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<Elfte Ausführungsform>
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Eine elfte Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. Die Konfiguration in der elften Ausführungsform wird zunächst erläutert. Die elfte Ausführungsform ist nahezu identisch in ihrer Konfiguration zu der neunten Ausführungsform, mit Ausnahme einer Art des Fixierens des Verbindungsdrahts 42. Die folgende Erläuterung wird daher in Hinsicht auf diese Unterschiede gegeben.
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17 ist eine Querschnittansicht eines Körpers, der einen Verbindungsdraht und dessen Umgebung in der neunten Ausführungsform enthält. Eine Rückseitenöffnung 47 wird sowohl an der Endfläche eines Rotorkörpers 21 als auch eines Statorkörpers 31, gegenüber von einer Rotorkörperendfläche 21A bzw. einer Statorkörperendfläche 31A, ausgebildet. Die Öffnung 47 wird mit einer Nut 47a ausgebildet, in die der Verbindungsdraht 42 eingebracht wird. Insbesondere wird der Verbindungsdraht 42 von einer Rückseite sowohl des Rotorkörpers 21 als auch des Statorkörpers 31 in die Fuge 47a eingebracht. Der Verbindungsdraht 42 ist ein leitfähiger Draht, der in U-Form gebogen ist, und der an beiden Seiten mit Verbindungsdraht-Endabschnitten 42a versehen ist.
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18 ist eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils F in 17, die einen Zustand zeigt, in dem der Verbindungsdraht in dem Körper befestigt ist. 19 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Verbindungsdraht, der in dem Körper angebracht ist, Hitze-geschweißt ist. 20 ist eine Querschnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Verbindungsdraht in dem Körper angebracht ist entlang einer Linie D-D in 17 oder 19.
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Nachdem der Verbindungsdraht 42 in der Nut 47a eingebracht und darin positioniert ist, die in dem Rotorkörper 21 bzw. dem Statorkörper 31 ausgebildet ist, wird zum Beispiel ein kreisförmiger Hitze-Schweißkopf, der nicht gezeigt ist, gegen etwas wie ein Hitze-Schweißelement 47b gepresst, um einen Teil des Rotorkörpers 21 bzw. des Statorkörpers 31 thermisch zu verformen, wie in 19 gezeigt ist, wodurch der Verbindungsdraht 42 an den Körper 21 bzw. 31 geschweißt wird. Wie in 20 gezeigt ist, fließt das Material des Körpers 21 bzw. 31 auf den Verbindungsdraht 42 aus. Somit kann der Verbindungsdraht 42 von dem Körper 21 bzw. 31 gehalten werden.
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<Zwölfte Ausführungsform>
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Eine zwölfte Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. Die Konfiguration in der zwölften Ausführungsform wird zunächst erläutert. Die zwölfte Ausführungsform ist nahezu identisch in ihrer Konfiguration mit der elften Ausführungsform, mit Ausnahme einer Art des Fixierens des Verbindungsdrahts 42. Die folgende Erläuterung wird in Hinsicht auf diese Unterschiede gegeben. 21 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Verbindungsdraht in einem Körper in der zwölften Ausführungsform angebracht ist, was 18 entspricht. 22 zeigt einen Zustand, in dem der Verbindungsdraht, der in dem Körper angebracht ist, Hitze-geschweißt ist, was 19 entspricht. 23 ist eine Querschnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Verbindungsdraht in dem Körper angebracht ist, was 20 entspricht.
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21 zeigt einen Zustand, in dem ein Verbindungsdraht 42 in eine Nut 47a eingebracht ist, die sowohl in einem Rotorkörper 21 als auch in einem Statorkörper 31 ausgebildet ist. Der Verbindungsdraht 42 in der zwölften Ausführungsform unterscheidet sich in seiner Form von dem Verbindungsdraht 42 in der elften Ausführungsform. Insbesondere ist in der zwölften Ausführungsform ein ringförmiger Schweißabschnitt 42b in dem Zentrum des Verbindungsdrahts 42 ausgebildet.
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Andererseits ragt ein Hitze-Schweißabschnitt 47b zylindrisch in eine Rückseitenöffnung 47. Wenn der Verbindungsdraht 42 in den Körper 21 bzw. 31 eingebracht wird, wird der Hitze-Schweißabschnitt 47b in ein Mittelpunktsloch eingebracht, das in dem ringförmigen Schweißabschnitt 42b ausgebildet ist.
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Der Hitze-Schweißabschnitt 47b wird thermisch durch einen Hitze-Schweißkopf verformt, der nicht gezeigt ist. Somit kann der Verbindungsdraht 42 sowohl an dem Körper 21 als auch 31 fixiert werden, ohne davon abzufallen.
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Die Drehmelder 100 in den elften und zwölften Ausführungsformen sind Beispiele für die Art des Haltens der Verbindungsdrähte 42 in dem Rotorkörper 21 und dem Statorkörper 31, ohne Einsetzgießen.
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Im Unterschied zu der Art des Einsetzgießens der Verbindungsdrähte 42 in dem Rotorkörper 21 und dem Statorkörper 31 benötigen die Konfigurationen in den elften und zwölften Ausführungsformen einen Schritt zum Ausbilden der Rückseitenöffnung 47, und Einbringen des Verbindungsdrahts 42 in die Öffnung 47. Entsprechend werden die Schritte zum Ausbilden der Öffnung 47 und zum dort Einbringen des Verbindungsdrahts 42, die Kosten leicht erhöhen. Es wird jedoch unter solchen Umständen als sinnvoll erachtet, unter denen Einsetzgießen nicht möglich ist. Beispielsweise können solche Umstände einen Fall enthalten, in dem sich der Verbindungsdraht 42 und der Erfassungsspulenrückkern 25 in dem Rotorkörper 21 sowie der Anregungsspulenrückkern 35 in dem Statorkörper 31 behindern, und einen Fall, in dem Einsetzgießen nicht auf den Rotorkörper 21 oder den Statorkörper 31, aufgrund deren Material, angewendet werden kann.
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<Dreizehnte Ausführungsform>
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Eine dreizehnte Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. Die Konfiguration in der dreizehnten Ausführungsform wird zunächst erläutert. Die dreizehnte Ausführungsform ist nahezu identisch in ihrer Konfiguration mit der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme von Mustern eines Drehmelderrotors 20. Die folgende Erläuterung wird daher bezüglich dieser Unterschiede gegeben.
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24 zeigt ein rotorseitiges Spulenmuster eines Drehmelders. Ein Drehmelder 100 ist in dieser Ausführungsform ein 2x-Drehmelder. Entsprechend wird ein Erfassungsspulenmuster 22A so konfiguriert, dass vier Spulen, d. h. eine erste Erfassungsspule 22a, eine zweite Erfassungsspule 22b, eine dritte Erfassungsspule 22c und eine vierte Erfassungsspule 22d parallel verbunden werden, und des Weiteren mit einem Drehtransformatormuster 24A verbunden sind.
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Der Drehmelderrotor 20 enthält einen Erfassungsspulenrückkern 25 und einen Drehtransformatorrückkern 26, die beide in einen Rotorkörper 21 eingegossen sind. Der Erfassungsspulenrückkern 25 ist aus Metallelementen zusammengesetzt, die jeweils eine etwas geringere Breite in einer radialen Richtung des Rotors 20 haben, als die Außenbreite zwischen dem äußeren Umfang an der Innenseite des Rotors 20 und dem äußeren Umfang an der Außenseite des Rotors 20 von jeder Spule, die das Erfassungsspulenmuster 22A ausbilden, das in 24 gezeigt ist. Die Metallelemente sind in einem Kreis angeordnet, der der Erfassungsspule 22 entspricht.
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Der Drehtransformatorrückkern 26 ist aus einem ringförmigen Metallelement gebildet, das eine etwas größere Breite hat als das Drehtransformatormuster 24A, das in 24 gezeigt ist, und ist in Übereinstimmung mit dem rotorseitigen Drehtransformator 24 angeordnet. Jeder Rückkern wird vorzugsweise aus einem magnetischen Material wie Eisen, ferritischem Stahl und Kunststoff, der Eisenpulver enthält, hergestellt.
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Die dreizehnte Ausführungsform, die die obige Konfiguration hat, kann die folgenden Betriebsweisen und Vorteile zur Verfügung stellen.
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Ein erster Vorteil ist es, dass die Ampere-Windungen des Drehmelders 100 erhöht werden. Der Drehmelder 100 enthält in dieser Ausführungsform die Anregungsspule 32, die in Flach-Plattenform ausgebildet ist, und die Erfassungsspule 22, die in Flach-Plattenform ausgebildet ist. Der Drehmelder 100 zum Erfassen von Winkelinformationen ist so konfiguriert, dass die Anregungsspule 32 und die Erfassungsspule 22 so angeordnet sind, dass sie voneinander, insbesondere mit einer vorbestimmten Entfernung G, getrennt, einander zugewandt und relativ zueinander beweglich sind. Die Erfassungsspule 22 wird aus den ersten bis vierten Erfassungsspulenelementen 22a–22d gebildet, die parallel verbunden sind.
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25 ist ein Verbindungsdiagramm der Erfassungsspulenelemente 22a–22d. In der Erfassungsspule 22 werden die ersten bis vierten Erfassungsspulenelemente 22a–22d parallel verbunden und des Weiteren mit dem Drehtransformatormuster 24A verbunden.
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Die Stärke oder Intensität eines Magnetfelds wird im Allgemeinen bestimmt durch Multiplizieren eines Stromflusses in einer Spule mit der Anzahl von Windungen der Spule. Der Drehmelder 100, der in dem Motor 10 in dieser Ausführungsform verwendet wird, ist jedoch für den Zweck der Größenreduktion und Dickenreduktion konfiguriert. Entsprechend werden die Erfassungsspule 22 und die Anregungsspule 32 durch Tintenstrahlen gezeichnet.
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Folglich ist es unvermeidbar, dass die Erfassungsspule 22 und die Anregungsspule 32 beide eine beschränkte Schaltkreisdicke besitzen. In dem Fall des Formens einer Spule durch Tintenstrahlen, wird die Dicke der Spule zu einigen μm, wenn sie gebrannt wird, selbst wenn die leitfähige Tinte mit einer Dicke von einigen zehn μm angewendet wird. Es ist daher schwierig, eine ausreichende Schaltkreisdicke zur Verfügung zu stellen.
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Andererseits hat die Draht- oder Leitungsbreite des Schaltkreises auch eine Begrenzung, und somit muss die Draht- oder Leitungsbreite einige hundert μm sein. Ansonsten kann die Anzahl an Windungen nicht ausreichend zur Verfügung gestellt werden. Wenn es versucht wird, die Draht- oder Leitungsbreite des Schaltkreises dicker zu machen und die notwendige Anzahl an Windungen zur Verfügung zu stellen, ist der Durchmesser des Drehmelders 100 folglich groß. Dies steht gegen den Anspruch der Größenreduktion. Entsprechend kann kein Schaltkreis, der die Erfassungsspule 22 oder die Anregungsspule 32 bildet, einen ausreichenden Querschnitt haben und es ist somit schwierig, eine adäquate Strommenge an jeden Schaltkreis zu liefern.
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In dieser Ausführungsform sind daher die ersten bis vierten Erfassungsspulenelemente 22a–22d der Erfassungsspule 22 parallel verbunden, so dass die Erfassungsspule 22 ausreichend Ampere-Windungen erzeugen kann. Da die vier Spulen in dieser Ausführungsform parallel verbunden sind, können im Wesentlichen vierfache Ampere-Windungen erreicht werden.
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In dem Fall, in dem die ersten bis vierten Erfassungsspulenelemente 22a–22d parallel verbunden sind, kann der Schaltkreiswiderstand auf ein sechzehntel des Falls reduziert werden, in dem die ersten bis vierten Erfassungsspulenelemente 22a–22d seriell verbunden sind. Dies ist einer Spule gegenüber vorteilhaft, die durch Tintenstrahlen erzeugt wird, wobei der Schaltkreis nicht mit einer ausreichenden Querschnittsfläche zur Verfügung gestellt wird, und somit eine adäquate Strommenge nicht geliefert werden kann.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass ein niederpreisiger Drehmelder 100 zur Verfügung gestellt wird. In dem Fall des Ausbildens einer Spule durch Tintenstrahlen, wie oben erwähnt, ist es unwahrscheinlich, dass die Spule eine ausreichende Dicke, aufgrund der Qualität der leitfähigen Tinte, besitzt. Es ist auch ungewünscht, die Draht- oder Leitungsdrähte hinsichtlich des Anspruchs auf Größenreduktion zu erhöhen.
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Wenn ein klein gebauter Drehmelder 100 mit der Erfassungsspule 22 und der Anregungsspule 32 einfach durch Tintenstrahlen ausgebildet wird, gibt es einen Fall, in dem eine notwendige Strommenge zur Winkelerfassung nicht geliefert werden kann.
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Die Anregungsspule 32 und die Erfassungsspule 22 werden getrennt voneinander mit der vorbestimmten Entfernung G angeordnet. Somit wird die Stärke oder Intensität des Magnetfelds, das durch die Erfassungsspule 22 erfasst wird, verbessert, falls diese Entfernung G kleiner gemacht wird, wenn der Magnetfeldausstoß aus der Anregungsspule 32 von der Erfassungsspule 22 erfasst wird. Die Entfernung G muss jedoch angemessen in Anbetracht der Expansion des Rotorkörpers 21 und des Statorkörpers 31 bestimmt werden, wenn der Drehmelder 100 in dem Motor 10 befestigt wird, und der Vermeidung von Behinderung zur Produktionsgenauigkeit. Es ist daher schwierig, die Entfernung G kürzer zu machen als notwendig.
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Die ersten bis vierten Erfassungsspulenelemente 22a–22d sind jedoch parallel verbunden, um die Erfassungsspule 22 zu bilden, so dass die Erfassungsspule 22 ausreichend Ampere-Windungen erzeugen kann, wodurch eine Winkelerfassung des Drehmelders 100 ermöglicht wird. Da der Drehmelder 100 mit solchen Spulen zur Verfügung gestellt werden kann, wie sie durch Tintenstrahlen gebildet werden, kann eine Größenreduktion und Dickenreduktion erreicht werden, und des Weiteren kann der Produktionsprozess vereinfacht werden, was zu Kostenreduktion führt.
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Die vorliegen Erfindung ist oben in den Ausführungsformen beschrieben, jedoch nicht darauf beschränkt. Die Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ausgeübt werden, ohne sich von den grundlegenden Eigenschaften davon zu entfernen.
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Zum Beispiel können die Aufbaumaterialien des Motors 10 in den ersten bis dreizehnten Ausführungsformen verändert oder modifiziert werden.
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Der Drehmelder 100 kann für einen anderen Zweck verwendet werden, als die Erfassung einer Position des Motors 10.
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Zum Fixieren des Drehmelderrotors 20 können andere Verfahren verwendet werden, als die, die in der ersten, bzw. den dritten bis fünften Ausführungsformen erläutert sind. Zum Fixieren des Drehmelderstators 30 können in ähnlicher Weise andere Verfahren angewendet werden als die, die in der ersten, bzw. den sechsten bis achten Ausführungsformen erläutert sind.
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Während die vorliegende bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, versteht es sich, dass diese Offenbarung dem Zweck der Darstellung dient, und dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne sich vom Kern der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen dargestellt ist, zu entfernen.
