DE102022102879A1

DE102022102879A1 - Resolver

Info

Publication number: DE102022102879A1
Application number: DE102022102879.8A
Authority: DE
Inventors: Takashi URAHAMA; Kazuhiro Takahashi
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2022-02-08
Publication date: 2022-08-11
Also published as: US20220252430A1; JP7461902B2; JP2022121085A

Abstract

Es wird ein Resolver bereitgestellt, der Folgendes umfasst: einen Hauptkörper mit einer Erregerspule, in die ein Erregungssignal eingegeben wird, und einer Erfassungsspule, die so konfiguriert ist, dass sie ein Erfassungssignal ausgibt, wobei entweder die Erregerspule oder die Erfassungsspule in einem feststehenden Teil und die andere davon in einem rotierenden Teil vorgesehen ist; und einen Signalprozessor, der so konfiguriert ist, dass er einen Drehwinkel des rotierenden Teils auf der Grundlage des Erfassungssignals erfasst, das sich entsprechend dem Drehwinkel ändert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das technische Gebiet einer Struktur eines Resolvers bzw. Winkellagegebers.
Hintergrund
Ein Resolver, der zweiphasige Erregerspulen, die in einem festen Teil mit um 90° unterschiedlichen Ausgangsphasen vorgesehen sind und denen ein Erregersignal zugeführt wird, und eine Erfassungsspule enthält, die in einem rotierenden Teil vorgesehen und so konfiguriert ist, dass sie ein Erfassungssignal ausgibt, und der so konfiguriert ist, dass er einen Drehwinkel des rotierenden Teils aus einer Phasendifferenz zwischen dem Erregersignal und dem Erfassungssignal erfasst, ist bekannt.
Zum Beispiel offenbart die japanische Patentveröffentlichung mit der Nr. 2000-292205 einen Resolver, der eine Erregerspule, in die ein Erregersignal eingegeben wird, und eine Erfassungsspule, die so konfiguriert ist, dass sie ein Erfassungssignal ausgibt, umfasst und so konfiguriert ist, dass er einen Drehwinkel eines passiven Elements, in dem die Erregerspule oder die Erfassungsspule vorgesehen ist, auf der Basis des Erfassungssignals, das sich in Übereinstimmung mit dem Betrag der Verschiebung des passiven Elements ändert, erfasst, wobei das Erfassungssignal durch Eingeben eines modulierten Signals, das durch Modulieren eines Hochfrequenzsignals unter Verwendung des Erregungssignals erhalten wird, in die Erregerspule und Demodulieren des von der Erfassungsspule ausgegebenen modulierten Signals erhalten wird.
Zusammenfassung
Bei einem Resolver, wie er in der japanischen Patentveröffentlichung mit der Nr. 2000-292205 offengelegt ist, soll die Erfassungsgenauigkeit des Drehwinkels beibehalten oder verbessert werden. Hier kann jedoch eine Abstandsbeziehung zwischen jeder der Erregerspulen zweier Phasen, in die das Erregersignal eingegeben wird, und der Erfassungsspule, die für die Ausgabe des Erfassungssignals konfiguriert ist, eine Ausgabe des Erfassungssignals beeinflussen und somit ein Faktor für eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit des Drehwinkels sein.
Daher schlägt die vorliegende Erfindung eine Struktur eines Resolvers vor, die in der Lage ist, eine Abnahme der Erfassungsgenauigkeit eines Drehwinkels zu unterdrücken, die durch einen Abstandsunterschied zwischen einer Erfassungsspule und jeder der zweiphasigen Erregerspulen verursacht wird.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen Resolver mit einem Hauptkörper vor, der eine Erregerspule, in die ein Erregersignal eingegeben wird, und eine Erfassungsspule enthält, die so konfiguriert ist, dass sie ein Erfassungssignal ausgibt, wobei entweder die Erregerspule oder die Erfassungsspule in einem feststehenden Teil vorgesehen ist und die andere davon in einem rotierenden Teil vorgesehen ist, und einen Signalprozessor, der so konfiguriert ist, dass er einen Drehwinkel des rotierenden Teils auf der Grundlage des Erfassungssignals erfasst, das sich entsprechend dem Drehwinkel ändert, wobei der feststehende Teil oder der rotierende Teil, in dem die Erregerspule vorgesehen ist, eine erste Spulenlage und eine zweite Spulenlage, die jeweils in einer ebenen Form ausgebildet sind, und eine erste Isolierschicht, die zwischen der ersten Spulenlage und der zweiten Spulenlage ausgebildet ist, aufweist, die Erregerspule eine Sinusspule und eine Kosinusspule enthält, die Sinusspule durch Verbinden eines ersten Sinusspulenteils, der in der ersten Spulenlage ausgebildet ist, und eines zweiten Sinusspulenteils, der in der zweiten Spulenlage ausgebildet ist, durch ein erstes Durchgangsloch, das in der ersten Isolierschicht ausgebildet ist, gebildet wird, die Kosinusspule durch Verbinden eines ersten Kosinusspulenteils, der in der ersten Spulenlage ausgebildet ist, und eines zweiten Kosinusspulenteils, der in der zweiten Spulenlage ausgebildet ist, durch ein zweites Durchgangsloch, das in der ersten Isolierschicht ausgebildet ist, gebildet wird, in der ersten Spulenlage der erste Sinus-Spulenteil und der erste Kosinusspulenteil abwechselnd in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und in der zweiten Spulenlage der zweite Sinus-Spulenteil und der zweite Kosinusspulenteil abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind.
Infolgedessen sind der Abstand zwischen der Erfassungsspule und der ersten Sinusspule und der Abstand zwischen der Erfassungsspule und der ersten Kosinusspule gleich groß, und der Abstand zwischen der Erfassungsspule und der zweiten Sinusspule und der Abstand zwischen der Erfassungsspule und der zweiten Kosinusspule sind gleich groß.
Der erste Sinusspulenteil und der erste Kosinusspulenteil können abwechselnd bei jedem Zyklus eines Leitermusters angeordnet sein, und der zweite Sinusspulenteil und der zweite Kosinusspulenteil können abwechselnd bei jedem Zyklus eines Leitermusters angeordnet sein.
Dadurch verringert sich die Differenz des magnetischen Flusses, der von der Sinusspule und der Kosinusspule in der Erregerspule erzeugt wird und mit der Erfassungsspule verbunden ist.
Der erste Sinusspulenteil und der zweite Kosinus-Spulenteil können an einander gegenüberliegenden Positionen mit der ersten Isolierschicht dazwischen vorgesehen sein, und der zweite Sinusspulenteil und der erste Kosinusspulenteil können an einander gegenüberliegenden Positionen mit der ersten Isolierschicht dazwischen vorgesehen sein.
Dadurch wird ein Raum für die Bildung der Sinus- oder Kosinusspule gesichert.
Der eine Zyklus des ersten Sinusspulenteils kann durch Verbinden einer ersten äußeren Umfangslinie und einer ersten inneren Umfangslinie über eine erste radiale Richtungslinie gebildet werden, der eine Zyklus des ersten Kosinusspulenteils kann durch Verbinden einer zweiten äußeren Umfangslinie und einer zweiten inneren Umfangslinie über eine zweite radiale Richtungslinie gebildet werden, das erste Durchgangsloch kann an einem Umfang entlang der ersten äußeren Umfangslinie oder an einem Umfang entlang der ersten inneren Umfangslinie ausgebildet sein, und das zweite Durchgangsloch kann an einem Umfang entlang der zweiten äußeren Umfangslinie oder an einem Umfang entlang der zweiten inneren Umfangslinie ausgebildet sein.
Infolgedessen wird ein Ausgangssignal des ersten Sinusspulenteils und des ersten Kosinusspulenteils nicht durch das in der ersten Isolierschicht ausgebildete Durchgangsloch gestört.
Das feststehende Teil oder das rotierende Teil, in dem die Erregerspule vorgesehen ist, kann ferner eine dritte Spulenlage und eine vierte Spulenlage, die jeweils in einer ebenen Form ausgebildet sind, eine zweite Isolierschicht, die zwischen der dritten Spulenlage und der vierten Spulenlage ausgebildet ist, und eine dritte Isolierschicht, die zwischen der zweiten Spulenlage und der dritten Spulenlage ausgebildet ist, umfassen, wobei die Sinusspule durch Verbinden eines dritten Sinusspulenteils, der in der dritten Spulenlage ausgebildet ist, und eines vierten Sinusspulenteils, der in der vierten Spulenlage ausgebildet ist, durch ein Durchgangsloch, das in der zweiten Isolierschicht ausgebildet ist, gebildet werden kann, und Verbinden des zweiten Sinusspulenteils und des dritten Sinusspulenteils durch ein in der dritten Isolierschicht ausgebildetes Durchgangsloch, und die Kosinusspule kann durch Verbinden eines in der dritten Spulenlage ausgebildeten dritten Kosinusspulenteils und eines in der vierten Spulenlage ausgebildeten vierten Kosinusspulenteils durch ein in der zweiten Isolierschicht ausgebildetes Durchgangsloch gebildet werden, und Verbinden des zweiten Kosinusspulenteils und des dritten Kosinusspulenteils durch ein in der dritten Isolierschicht ausgebildetes Durchgangsloch, wobei in der dritten Spulenlage der dritte Sinusspulenteil und der dritte Kosinusspulenteil abwechselnd in der Umfangsrichtung durch jeden Zyklus eines Leitermusters vorgesehen sein können, wobei in der vierten Spulenlage der vierte Sinusspulenteil und der vierte Kosinusspulenteil abwechselnd in der Umfangsrichtung durch jeden Zyklus eines Leitermusters vorgesehen sein können, der erste Sinusspulenteil und der dritte Sinusspulenteil an einander gegenüberliegenden Positionen mit der dritten Isolierschicht dazwischen vorgesehen sein können, so dass deren Leitermuster um einen halben Zyklus gegeneinander verschoben sind, und der erste Kosinusspulenteil und der dritte Kosinusspulenteil an einander gegenüberliegenden Positionen mit der dritten Isolierschicht dazwischen vorgesehen sein können, so dass deren Leitermuster um einen halben Zyklus gegeneinander verschoben sind.
Infolgedessen wird zusätzlich zu dem in der ursprünglichen Richtung erzeugten magnetischen Fluss ein magnetischer Fluss in umgekehrter Richtung in einem Bereich der äußeren Umfangsseite und der inneren Umfangsseite des Leitermusters erzeugt, so dass sich deren magnetische Flüsse aufheben.
Figurenliste

1 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine innere Struktur eines Hauptkörpers in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die schematisch eine Positionsbeziehung zwischen einem detektionsseitigen Blechspulenteil und einem erregerseitigen Blechspulenteil in der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine funktionelle Konfiguration eines Signalprozessors in der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Diagramm, das schematisch eine detektionsseitige erste Spulenlage in der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
5 ist ein Diagramm, das schematisch eine detektionsseitige zweite Spulenlage in der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teilbereichs der detektionsseitigen ersten Spulenlage in der vorliegenden Ausführungsform.
7 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die schematisch eine Positionsbeziehung zwischen einem detektionsseitigen Blechspulenteil und einem erregerseitigen Blechspulenteil im Vergleichsbeispiel zeigt.
8 ist ein Diagramm, das schematisch eine erregerseitige erste Spulenlage in der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
9 ist eine schematische Darstellung der erregerseitigen ersten Spulenlage in der vorliegenden Ausführungsform.
10 ist ein Diagramm, das schematisch eine erregerseitige zweite Spulenlage in der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teilbereichs der erregerseitigen ersten Spulenlage in der vorliegenden Ausführungsform.
12 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die schematisch eine Positionsbeziehung zwischen einem detektionsseitigen Blechspulenteil und einem erregerseitigen Blechspulenteil in der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
13 ist ein Diagramm, das einen Teilbereich des erregerseitigen Blechspulenteils in der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
14A und 14B sind Diagramme, die Teilbereiche einer erregerseitigen ersten Spulenlage bzw. einer erregerseitigen dritten Spulenlage in der vorliegenden Ausführungsform zeigen.

Detaillierte Beschreibung
Nachfolgend werden die Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 beschrieben.
Darüber hinaus ist zu beachten, dass die in den Zeichnungen beschriebenen Komponenten, auf die in der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform Bezug genommen wird, durch Extraktion der Hauptteile und ihrer peripheren Komponenten dargestellt werden, die für die Realisierung der vorliegenden Ausführungsform erforderlich sind. Darüber hinaus sind die Zeichnungen schematisch, und eine Beziehung, ein Verhältnis und dergleichen zwischen einer Dicke und einer planaren Abmessung jeder in den Zeichnungen beschriebenen Struktur sind lediglich Beispiele. Dementsprechend können verschiedene Änderungen in Übereinstimmung mit einem Design oder dergleichen vorgenommen werden, solange es nicht vom technischen Geist der vorliegenden Erfindung abweicht.
<1. Beispielhafte Konfiguration des Resolvers>
Ein Beispiel für die Konfiguration eines Resolvers 1 in der vorliegenden Ausführungsform wird anhand der 1 bis 3 beschrieben.
Der Resolver 1 enthält einen wie in 1 dargestellten Hauptkörper 2 und einen wie in 3 dargestellten Signalprozessor 3.
Im Folgenden wird ein Beispiel für die Konfiguration des Hauptkörpers 2 beschrieben. 1 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen inneren Aufbau des Hauptkörpers 2 zeigt. Der Hauptkörper 2 umfasst einen rotierenden Teil 21, der drehbar in der Mitte eines Gehäuses 20 gelagert ist, und einen festen Teil 22, der an dem Gehäuse 20 befestigt ist.
Der rotierende Teil 21 enthält eine Rotationswelle 31, einen Drehteller 32, eine Primärspule 33, einen Eisenkern 34 und ein detektionsseitiges Blechspulenteil 35.
Der Drehteller 32 ist an der Rotationswelle 31 befestigt. Darüber hinaus ist die Primärspule 33 auf der Drehwelle 31 angebracht. Die Primärspule 33 bildet zusammen mit einer Sekundärspule 24, die im Folgenden beschrieben wird, einen Ausgangstransformator 45, der in 3 dargestellt ist.
Der ringförmige Eisenkern 34 ist auf einer Oberfläche des Drehtellers 32 befestigt.
Der detektionsseitige Blechspulenteil 35, der aus einer flexiblen Leiterplatte oder ähnlichem besteht, ist auf einer Oberfläche des Eisenkerns 34 angebracht.
Ein Ausführungsbeispiel des detektionsseitigen Blechspulenteils 35 wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die schematisch eine Positionsbeziehung zwischen dem detektionsseitigen Blechspulenteil 35 und einem erregerseitigen Blechspulenteil 26 zeigt, der weiter unten beschrieben wird.
Der detektorseitige Blechspulenteil 35 enthält eine Isolierschicht 36 und eine Erfassungsspule 37.
Die Isolierschicht 36 ist ringförmig ausgebildet, und die Erfassungsspule 37 ist auf einer Oberfläche 36a und einer hinteren Oberfläche 36b der Isolierschicht 36 in einer ebenen Form ausgebildet.
In der folgenden Beschreibung wird ein ebener Bereich, in dem die Erfassungsspule 37 ausgebildet ist, auf einer Seite der Oberfläche 36a als detektionsseitige erste Spulenlage L1 bezeichnet, und ein ebener Bereich, in dem die Erfassungsspule 37 ausgebildet ist, auf einer Seite der hinteren Oberfläche 36b wird als detektionsseitige zweite Spulenlage L2 bezeichnet.
Zurückkommend zu der Beschreibung von 1. Der feste bzw feststehende Teil 22 enthält eine Basis 23, die Sekundärspule 24, einen Eisenkern 25 und den erregerseitigen Blechspulenteil 26.
Die Basis 23 ist ringförmig ausgebildet und ist am Gehäuse 20 befestigt.
Die Sekundärspule 24 befindet sich in der Nähe der Mitte der Basis 23, und der ringförmige Eisenkern 25 ist an einer Oberfläche der Basis 23 befestigt, die sich näher am Außenumfang der Basis 23 befindet. Die Sekundärspule 24 bildet zusammen mit der Primärspule 33 den Ausgangstransformator 45, wie in 3 dargestellt.
Der erregerseitige Blechspulenteil 26, der aus einer flexiblen Leiterplatte oder ähnlichem besteht, ist auf einer Oberfläche des Eisenkerns 25 so angebracht, dass er dem detektorseitigen Blechspulenteil 35 gegenüberliegt.
Wie in 2 dargestellt, enthält der erregerseitige Blechspulenteil 26 eine Isolierschicht 27 und eine Erregerspule 28.
Die Isolierschicht 27 ist ringförmig ausgebildet, und die Erregerspule 28 ist auf einer Oberfläche 27a und einer Rückfläche 27b der Isolierschicht 27 in einer ebenen Form ausgebildet.
In der folgenden Beschreibung wird ein ebener Bereich, in dem die Erregerspule 28 ausgebildet ist, auf einer Seite der Oberfläche 27a als erregerseitige erste Spulenlage L3 bezeichnet, und ein ebener Bereich, in dem die Erregerspule 28 ausgebildet ist, auf einer Seite der hinteren Oberfläche 27b als erregerseitige zweite Spulenlage L4.
Im erregerseitigen Blechspulenteil 26 sind zwei Erregerspulen 28, wie die in 3 dargestellten Erregerspulen 28x und 28y, ausgebildet.
Jede der Erregerspulen 28x und 28y ist in der in 2 dargestellten erregerseitigen ersten Spulenlage L3 ausgebildet, und jede der Erregerspulen 28x und 28y ist auch in der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 ausgebildet.
Die Erregerspulen 28x und 28y sind durch die Isolierschicht 27 voneinander isoliert und werden zwischen der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 und der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 durch ein in der Isolierschicht 27 ausgebildetes Durchgangsloch (nicht dargestellt) verbunden.
Die Erregerspulen 28x und 28y sind so geformt, dass sich die Phasen der Signale, die auf einer Seite der Erfassungsspule 37 durch die jeweiligen Signalausgänge erzeugt werden, um 90° unterscheiden, so dass die Erregerspule 28x als Erregerspule auf einer Sinusphasenseite und die Erregerspule 28y als Erregerspule auf einer Kosinusphasenseite funktioniert.
In der folgenden Beschreibung wird die Erregerspule 28x auf der Sinusphasenseite als Sinusspule 28x und die Erregerspule 28y auf der Kosinusphasenseite als Kosinusspule 28y bezeichnet.
Als nächstes wird ein Konfigurationsbeispiel des Signalprozessors 3 anhand von 3 beschrieben. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine funktionelle Konfiguration des Signalprozessors 3 zeigt.
Der Signalprozessor 3 enthält einen Signalerzeuger 41, einen ersten Signalausgangsteil bzw. Signalausgabeteil 42, einen zweiten Signalausgangsteil bzw. Signalausgabeteil 43 und einen Winkeldetektor 44.
Der Signalerzeuger 41 erzeugt einen Zählimpuls auf der Grundlage eines Taktsignals, das mit einem Quarzoszillator (nicht dargestellt) erzeugt wird, und erzeugt ein Hochfrequenzsignal Sh mit einer Frequenz von etwa 1 MHz auf der Grundlage des erzeugten Zählimpulses.
Ferner erzeugt der Signalerzeuger 41 auf der Grundlage des erzeugten Hochfrequenzsignals Sh Anregungssignale Sx und Sy mit einer Frequenz von jeweils etwa 1 kHz.
Das Hochfrequenzsignal Sh und das Anregungssignal Sx werden vom Signalerzeuger 41 in den ersten Signalausgabeteil 42 eingegeben.
Der erste Signalausgabeteil 42 invertiert eine Polarität des Hochfrequenzsignals Sh an einer Polaritätsumkehrposition des Anregungssignals Sx und moduliert das Hochfrequenzsignal Sh, dessen Polarität invertiert ist, unter Verwendung des Anregungssignals Sx, um ein moduliertes Signal Smx zu erzeugen.
Der erste Signalausgabeteil 42 liefert das erzeugte modulierte Signal Smx an die Sinusspule 28x.
Das Hochfrequenzsignal Sh und das Anregungssignal Sy werden vom Signalerzeuger 41 in den zweiten Signalausgabeteil 43 eingegeben.
Der zweite Signalausgabeteil 43 invertiert eine Polarität des Hochfrequenzsignals Sh an einer Polaritätsumkehrposition des Anregungssignals Sy und moduliert das Hochfrequenzsignal Sh, dessen Polarität invertiert ist, unter Verwendung des Anregungssignals Sy, um ein moduliertes Signal Smy zu erzeugen.
Der zweite Signalausgabeteil 43 liefert das erzeugte modulierte Signal Smy an die Kosinusspule 28y.
Wie oben beschrieben, wird das modulierte Signal Smx der Sinusspule 28x und das modulierte Signal Smy der Kosinusspule 28y zugeführt, so dass der Magnetfluss zweier Phasen, die eine periodische Änderung mit einer Phasendifferenz von 90° aufweisen, gleichzeitig im erregerseitigen Blechspulenteil 26 erzeugt wird und der Magnetfluss zweier Phasen als moduliertes Signal Smo von der Erfassungsspule 37 des erfasserseitigen Blechspulenteils 35 erfasst wird.
Das von der Erfassungsspule 37 erfasste modulierte Signal Smo wird über den Ausgangstransformator 45 dem Winkeldetektor 44 zugeführt.
Der Winkeldetektor 44 demoduliert das modulierte Signal Smo, das von der Sekundärspule 24 des Ausgangstransformators 45 ausgegeben wird, und gewinnt ein Erfassungssignal So, indem er je nach Bedarf verschiedene Korrekturverfahren durchführt.
Außerdem erfasst der Winkeldetektor 44 ein Signal, das für die Erfassung eines Winkels erforderlich ist, wie z. B. den vom Signalerzeuger 41 erfassten Zählimpuls.
Eine Phase des Erfassungssignals So ändert sich entsprechend der Drehung des rotierenden Teils 21 in 1. Der Winkeldetektor 44 erfasst eine Phasendifferenz im Erfassungssignal So auf der Grundlage des vom Signalerzeuger 41 erfassten Signals und berechnet einen Drehwinkel des rotierenden Teils 21 auf der Grundlage der erfassten Phasendifferenz.
Der Winkeldetektor 44 gibt Informationen über den berechneten Drehwinkel an ein externes Gerät o. ä. aus.
Da die modulierten Signale Smx, Smy und Smo, die mit dem Hochfrequenzsignal Sh moduliert werden, durch die Sinusspule 28x, die Kosinusspule 28y und die Erfassungsspule 37 fließen, kann in der Erfassungsspule 37 eine ausreichende Spannung induziert werden, selbst wenn jede Spule in Form einer Blechspule mit einer geringen Anzahl von Windungen ausgebildet ist.
<2. Aufbau des detektionsseitigen Blechspulenteils>
Ein Aufbau des detektionsseitigen Blechspulenteils 35 in der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 beschrieben. 4 zeigt schematisch die detektionsseitige erste Spulenlage L1, und 5 zeigt schematisch die detektionsseitige zweite Spulenlage L2. 6 ist eine vergrößerte Ansicht des in 4 dargestellten Bereichs Pt1 der detektionsseitigen ersten Spulenlage L1.
Im detektionsseitigen Blechspulenteil 35, wie in den 1 und 2 dargestellt, ist die detektionsseitige erste Spulenlage L1 auf der Seite der ringförmig ausgebildeten Oberfläche 36a der Isolierschicht 36 und die detektionsseitige zweite Spulenlage L2 auf der Seite der hinteren Oberfläche 36b ausgebildet.
Wie in 4 und 5 dargestellt, umfasst die Erfassungsspule 37 einen ersten Erfassungsspulenteil 51, der in der detektionsseitigen ersten Spulenlage L1 ausgebildet ist, und einen zweiten Erfassungsspulenteil 52, der in der detektionsseitigen zweiten Spulenlage L2 ausgebildet ist.
Außerdem ist in 4 zur Vereinfachung der Beschreibung eine Position des zweiten Erfassungsspulenteils 52, der in der detektionsseitigen zweiten Spulenlage L2 ausgebildet ist, praktisch durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Darüber hinaus ist ein Teil der gestrichelten Linie, die entlang einer durchgezogenen Linie folgt, der Teil, der tatsächlich mit der durchgezogenen Linie in einer überlappenden Richtung übereinstimmt.
In der detektorseitigen ersten Spulenlage L1 ist ein Leitermuster als erster Erfassungsspulenteil 51 ausgebildet. Wenn dieses Leitermuster unterteilt und beschrieben wird, wie in 6 dargestellt, kann das Leitermuster in Teile wie radiale Richtungslinien 55, innere Umfangslinien 56 und äußere Umfangslinien 57 unterteilt werden.
Die radialen Richtungslinien 55 verlaufen geradlinig in radialer Richtung und sind in gleichen Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet.
Die inneren Umfangslinien 56 sind in gleichen Abständen auf einem Umfang einer inneren Umfangsseite der detektionsseitigen ersten Spulenlage L1 ausgebildet. Die innere Umfangslinie 56 verbindet die inneren peripheren Seitenenden der benachbarten radialen Richtungslinien 55.
Die äußeren Umfangslinien 57 sind in gleichen Abständen auf einem Umfang einer äußeren Umfangsseite der detektionsseitigen ersten Spulenlage L1 ausgebildet. Die äußere Umfangslinie 57 verbindet die äußeren Umfangsseitenenden der benachbarten radialen Richtungslinien 55.
Durch abwechselndes Verbinden der radialen Richtungslinien 55, die sich in Umfangsrichtung fortsetzen, durch die inneren Umfangslinien 56 und die äußeren Umfangslinien 57 wird das Leitermuster eines ersten Erfassungsspulenteils 51, wie in 4 dargestellt, in Reihe gebildet.
Der zweite Erfassungsspulenteil 52 besteht aus einem Leitermuster, das dem des oben beschriebenen ersten Erfassungsspulenteils 51 ähnlich ist und in der detektionsseitigen zweiten Spulenlage L2 gebildet wird. An diesem Punkt ist der zweite Erfassungsspulenteil 52 so geformt, dass die Phase eines elektrischen Winkels um 180° gegenüber der des ersten Erfassungsspulenteils 51 verändert ist.
Eine Anschlussklemme 53 ist an einem Endteil 51a des ersten Erfassungsspulenteils 51 vorgesehen, und die Anschlussklemme 53 ist mit einem Endteil der Primärspule 33 verbunden, die den Ausgangstransformator 45 von 3 bildet (siehe 4).
Ferner ist das andere Endteil 51b des ersten Erfassungsspulenteils 51 mit einem Endteil 52b des zweiten Erfassungsspulenteils 52 über ein in der Isolierschicht 36 ausgebildetes Durchgangsloch 54 verbunden (siehe 5).
Ferner ist am anderen Endteil 52a des zweiten Erfassungsspulenteils 52 eine Anschlussklemme 58 vorgesehen, die mit dem anderen Endteil der Primärspule 33 von 3 verbunden ist.
Entsprechend der Drehung des rotierenden Teils 21 aus 1 wird das in dem ersten Erfassungsspulenteil 51 und dem zweiten Erfassungsspulenteil 52 erzeugte modulierte Signal Smo über den Ausgangstransformator 45 an den Winkeldetektor 44 geliefert (siehe 3).
<3. Aufbau des erregerseitigen Blechspulenteils>
Hier wird ein Aufbau des erregerseitigen Blechspulenteils 26 nach einem Konzept vor der vorliegenden Erfindung als Vergleichsbeispiel beschrieben (siehe 7). 7 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die schematisch eine Lagebeziehung zwischen einem detektionsseitigen Blechspulenteil 35 und einem erregerseitigen Blechspulenteil 26 im Vergleichsbeispiel zeigt.
Im Vergleichsbeispiel ist in einer erregerseitigen ersten Spulenlage L3 eine Sinusspule 28x und in einer erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 eine Kosinusspule 28y gebildet. Die Sinusspule 28x und die Kosinusspule 28y sind durch die Isolierschicht 27 gegeneinander isoliert.
Da die Sinusspule 28x und die Kosinusspule 28y, wie oben beschrieben, in verschiedenen Schichten, nämlich der anregungsseitigen ersten Spulenlage L3 und der anregungsseitigen zweiten Spulenlage L4, ausgebildet sind, sind der Abstand d1 zwischen der Sinusspule 28x und einer Erfassungsspule 37 und der Abstand d2 zwischen der Kosinusspule 28y und der Erfassungsspule 37 unterschiedlich. Dabei hat die Kosinusspule 28y einen größeren Abstand zur Erfassungsspule 37 als die Sinusspule 28x (d1<d2).
Daher ist im detektionsseitigen Blechspulenteil 35 die Amplitude des magnetischen Flusses eines kosinusphasigen Ausgangs kleiner als die Amplitude des magnetischen Flusses eines sinusphasigen Ausgangs.
Infolgedessen entsteht eine Differenz zwischen dem Sinusphasenausgang und dem Kosinusphasenausgang, die von der Erfassungsspule 37 erfasst werden. Der Unterschied zwischen den Größen des Sinusphasenausgangs und des Kosinusphasenausgangs ist ein Faktor zur Verringerung der Erfassungssgenauigkeit eines Drehwinkels.
Auf der anderen Seite, wie in 2 dargestellt, bewirkt der erregungsseitige Blechspulenteil 26 in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung keinen Unterschied in der Entfernung von der Erfassungsspule 37 durch die Bereitstellung sowohl der Sinus-Spule 28x und der KosinusSpule 28y in jedem der Erregungsseite erste Spulenlage L3 und die Erregungsseite zweite Spulenlage L4.
Der Aufbau des erregerseitigen Blechspulenteils 26 in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 8 bis 11 beschrieben. Die 8 und 9 zeigen schematisch die erregerseitige erste Spulenlage L3, und 10 zeigt schematisch die erregerseitige zweite Spulenlage L4. 11 ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs Pt2 der in 8 dargestellten erregerseitigen ersten Spulenlage L3.
Im erregerseitigen Blechspulenteil 26 ist, wie in den 1 und 2 dargestellt, die erregerseitige erste Spulenlage L3 auf der Seite der ringförmig ausgebildeten Oberfläche 27a der Isolierschicht 27 und die erregerseitige zweite Spulenlage L4 auf der Seite der hinteren Oberfläche 27b ausgebildet.
Außerdem ist in den 8 bis 11 die Kosinusspule 28y durch eine gestrichelte Linie dargestellt, um die Kosinusspule 28y von der Sinusspule 28x zu unterscheiden. Dementsprechend bedeutet die gestrichelte Linie nicht, dass die Kosinusspule 28y nicht angeschlossen ist.
Ferner ist in den 8 und 11 zur Vereinfachung der Beschreibung eine Position jeder der Sinusspulen 28x und der Kosinusspulen 28y, die in der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 ausgebildet sind, virtuell durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Dabei ist ein Teil der gestrichelten Linie, der der durchgezogenen Linie oder der gestrichelt-gepunkteten Linie in Umfangsrichtung folgt, der Teil, der tatsächlich mit der durchgezogenen Linie oder der gestrichelt-gepunkteten Linie in Überlappungsrichtung übereinstimmt.
An einem Endteil 29a der Sinusspule 28x ist eine Anschlussklemme 73 vorgesehen, die mit einem Ende des in 3 dargestellten ersten Signalausgangsteils 42 verbunden ist.
Ferner ist am anderen Endteil 29b der Sinusspule 28x eine Anschlussklemme 74 vorgesehen, die mit dem anderen Ende des ersten Signalausgangsteils 42 verbunden ist.
An einem Endteil 30a der Kosinusspule 28y befindet sich eine Anschlussklemme 75, die mit einem Ende des zweiten Signalausgangsteils 43 verbunden ist.
Ferner ist am anderen Endteil 30b der Kosinusspule 28y eine Anschlussklemme 76 vorgesehen, die mit dem anderen Ende des zweiten Signalausgangsteils 43 verbunden ist.
Die Sinusspule 28x enthält erste Sinusspulenteile xa, die der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 ausgesetzt sind, und zweite Sinusspulenteile xb, die der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 ausgesetzt sind.
Der erste Sinusspulenteil xa und der zweite Sinusspulenteil xb sind über in der Isolierschicht 27 ausgebildete Durchgangslöcher 71 in Reihe geschaltet (siehe 8). Die Durchgangslöcher 71 sind in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung an Positionen innerer peripherer Seitenenden eines Bereichs der Isolierschicht 27 ausgebildet, in dem der erste Sinus-Spulenteil xa und der zweite Sinus-Spulenteil xb angeordnet sind.
Ferner umfasst die Kosinusspule 28y erste Kosinusspulen-Teile ya, die der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 ausgesetzt sind, und zweite Kosinusspulen-Teile yb, die der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 ausgesetzt sind.
Der erste Kosinusspulenteil ya und der zweite Kosinusspulenteil yb sind über in der Isolierschicht 27 ausgebildete Durchgangslöcher 72 in Reihe geschaltet. Die Durchgangslöcher 72 sind in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung an Positionen der äußeren Umfangsseitenenden des Bereichs der Isolierschicht 27 ausgebildet, in dem der erste Kosinusspulenteil ya und der zweite Kosinusspulenteil yb angeordnet sind.
In der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 werden die ersten Sinusspulenteile xa und die ersten Kosinusspulenteile ya abwechselnd durch jeweils einen Zyklus eines Leitermusters in Umfangsrichtung gebildet (siehe 9), und in der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 werden die zweiten Sinusspulenteile xb und die zweiten Kosinusspulenteile yb abwechselnd durch jeweils einen Zyklus eines Leitermusters in Umfangsrichtung gebildet (siehe 10).
Zu diesem Zeitpunkt sind der erste Sinusspulenteil xa und der zweite Kosinusspulenteil yb an einander gegenüberliegenden Positionen mit der dazwischen liegenden Isolierschicht 27 vorgesehen, und der zweite Sinusspulenteil xb und der erste Kosinusspulenteil ya sind an einander gegenüberliegenden Positionen mit der dazwischen liegenden Isolierschicht 27 vorgesehen (siehe 11).
In der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 ist das Leitermuster als erster Sinusspulenteil xa ausgebildet. Wenn dieses Leitermuster unterteilt und beschrieben wird, wie in 11 dargestellt, kann das Leitermuster in Teile wie die ersten radialen Richtungslinien 81, die ersten äußeren Umfangslinien 82, die ersten radialen Richtungslinien 83 und die ersten inneren Umfangslinien 84 unterteilt werden.
Die erste radiale Richtungslinie 81 erstreckt sich geradlinig von der Durchgangsbohrung 71 in radialer Richtung und ist mit einem Ende der ersten äußeren Umfangslinie 82 verbunden, die sich in Umfangsrichtung an einer äußeren Umfangsseite der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 erstreckt. Das andere Ende der ersten Außenumfangslinie 82 ist mit der benachbarten ersten Radialrichtungslinie 83 verbunden. Die erste radiale Richtungslinie 83 erstreckt sich geradlinig in radialer Richtung und ist mit der ersten inneren Umfangslinie 84 verbunden, die sich in Umfangsrichtung auf einer inneren Umfangsseite der anregerseitigen ersten Spulenlage L3 erstreckt. Die erste innere Umfangslinie 84 ist mit der nächsten Durchgangsbohrung 71 verbunden, die in einer inneren Umfangsrichtung ausgebildet ist. Die Durchgangslöcher 71 sind auf einem Umfang entlang der ersten inneren Umfangslinie 84 ausgebildet.
Ein Zyklus des Leitermusters des ersten Sinusspulenteils xa ist durch einen Teil konfiguriert, der durch die erste radiale Richtungslinie 81, die erste äußere Umfangslinie 82, die erste radiale Richtungslinie 83 und die erste innere Umfangslinie 84 gebildet wird.
Darüber hinaus wird in der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 das Leitermuster des ersten Kosinusspulenteils ya gebildet. Dieses Leitermuster kann in Teile wie zweite äußere Umfangslinien 91, zweite radiale Richtungslinien 92, zweite innere Umfangslinien 93 und zweite radiale Richtungslinien 94 unterteilt werden.
Die zweite äußere Umfangslinie 91 erstreckt sich in Umfangsrichtung auf der äußeren Umfangsseite der erregerseitigen ersten Spulenlage L3, ihr eines Ende ist mit dem Durchgangsloch 72 verbunden, und ihr anderes Ende ist mit einem Ende der zweiten radialen Richtungslinie 92 verbunden, die sich geradlinig in radialer Richtung erstreckt. Das andere Ende der zweiten radialen Richtungslinie 92 ist mit einem Ende der zweiten inneren Umfangslinie 93 verbunden, die sich entlang der Umfangsrichtung auf der inneren Umfangsseite der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 erstreckt. Das andere Ende der zweiten inneren Umfangslinie 93 ist mit dem einen Ende der zweiten radialen Richtungslinie 94 verbunden, die sich geradlinig in radialer Richtung erstreckt. Das andere Ende der zweiten radialen Richtungslinie 94 ist mit dem nächsten Durchgangsloch 72 verbunden, das in einer äußeren Umfangsrichtung an der zweiten äußeren Umfangslinie 91 ausgebildet ist. Die Durchgangslöcher 72 sind am Umfang entlang der zweiten Außenumfangslinie 91 ausgebildet.
Ein Zyklus des Leitermusters des ersten Kosinusspulenteils ya wird durch einen Teil konfiguriert, der durch die zweite äußere Umfangslinie 91, die zweite radiale Richtungslinie 92, die zweite innere Umfangslinie 93 und die zweite radiale Richtungslinie 94 gebildet wird.
Das Leitermuster des zweiten Sinusspulenteils xb in der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 wird durch die gleiche Konfiguration gebildet wie das oben beschriebene Leitermuster des ersten Sinusspulenteils xa in der erregerseitigen ersten Spulenlage L3.
Außerdem wird das Leitermuster des zweiten Kosinusspulenteils yb in der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 durch die gleiche Konfiguration gebildet wie das Leitermuster des ersten Kosinusspulenteils ya in der oben beschriebenen erregerseitigen ersten Spulenlage L3.
An diesem Punkt ist, wie in den 9 und 10 dargestellt, das Leitermuster des zweiten Sinusspulenteils xb so geformt, dass sich die Phase eines elektrischen Winkels um 90° gegenüber der des ersten Kosinusspulenteils ya unterscheidet.
Außerdem ist das Leitermuster des zweiten Kosinusspulenteils yb so geformt, dass sich die Phase eines elektrischen Winkels um 90° von der des ersten Sinusspulenteils xa unterscheidet.
Gemäß dem oben beschriebenen Leitermuster jeder der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 und der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4, wie in 2 dargestellt, sind ein Abstand d3 von der Erfassungsspule 37 zu dem ersten Sinusspulenteil xa in der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 und ein Abstand d4 von der Erfassungsspule 37 zu dem ersten Kosinusspulenteil ya gleich groß (d3 = d4).
Außerdem sind ein Abstand d5 von der Erfassungsspule 37 zum zweiten Sinusspulenteil xb in der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 und ein Abstand d6 von der Erfassungsspule 37 zum zweiten Kosinusspulenteil yb gleich groß (d5 = d6).
Dementsprechend kann das modulierte Signal Smo von der Erfassungsspule 37 in einem Zustand erfasst werden, in dem eine Differenz zwischen einem Ausgangssignal der Kosinusspule 28y und einem Ausgangssignal der Sinusspule 28x korrigiert wird, wenn ein Spitzenwert einer von der Sinusspule 28x und der Kosinusspule 28y erfassten magnetischen Flussdichte gleich wird.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform in den 8 bis 11 der Teil mit der durchgezogenen Linie als die Sinusspule 28x und der Teil mit der gestrichelten, einfach gepunkteten Linie als die Kosinusspule 28y beschrieben, aber der Teil mit der durchgezogenen Linie kann die Kosinusspule 28y und der Teil mit der gestrichelten, einfach gepunkteten Linie die Sinusspule 28x sein.
Ferner kann die vorliegende Erfindung auch wie in der folgenden Ausführungsform umgesetzt werden.
Ein Aufbau eines erregerseitigen Blechspulenteils 26A in der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 12 bis 14B beschrieben.
12 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die schematisch eine Positionsbeziehung zwischen einem detektionsseitigen Blechspulenteil 35 und dem erregerseitigen Blechspulenteil 26A zeigt.
Der erregerseitige Blechspulenteil 26A umfasst die Blechspulenteile 26a und 26b sowie eine Isolierschicht 61. Jedes der Blechspulenteile 26a und 26b hat den gleichen Aufbau wie das in 2 dargestellte erregerseitige Blechspulenteil 26 oder dergleichen.
Der Einfachheit halber wird ein Teil, der einer erregerseitigen ersten Spulenlage L3 des Blechspulenteils 26b entspricht, unterschieden und als erregerseitige dritte Spulenlage L5 bezeichnet, und ein Teil, der einer erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 des Blechspulenteils 26b entspricht, wird unterschieden und als erregerseitige vierte Spulenlage L6 bezeichnet.
Der Blechspulenteil 26a und der Blechspulenteil 26b sind so überlappt, dass sie einander gegenüberliegen, wobei die Isolierschicht 61 ringförmig dazwischen ausgebildet ist. Infolgedessen ist die erregerseitige zweite Spulenlage L4 auf einer Oberfläche 61a der Isolierschicht 61 und die erregerseitige dritte Spulenlage L5 auf einer hinteren Oberfläche 61b der Isolierschicht 61 ausgebildet.
Die Erregerspulen 28x und 28y des Blechspulenteils 26a und die Erregerspulen 28x und 28y des Blechspulenteils 26b sind durch die Isolierschicht 61 voneinander isoliert und über in der Isolierschicht 61 ausgebildete Durchgangslöcher (nicht dargestellt) miteinander verbunden.
Bei der Beschreibung gemäß dem Beispiel anhand von 8 wird die Sinusspule 28x des erregerseitigen Blechspulenteils 26A gebildet, indem eine Anschlussklemme 74 der Sinusspule 28x des Blechspulenteils 26a mit einer Anschlussklemme 74 der Sinusspule 28x des Blechspulenteils 26b über das Durchgangsloch der Isolierschicht 61 in Reihe geschaltet wird.
Die Anschlussklemme 73 auf einer Seite des Blechspulenteils 26a in der Sinusspule 28x des erregerseitigen Blechspulenteils 26A ist mit einem Ende des in 3 dargestellten ersten Signalausgangsteils 42 verbunden. Darüber hinaus ist die Anschlussklemme 73 auf einer Seite des Blechspulenteils 26b in der Sinusspule 28x mit dem anderen Ende des ersten Signalausgangsteils 42 verbunden.
Ferner wird die Kosinusspule 28y des erregerseitigen Blechspulenteils 26A gebildet, indem eine Anschlussklemme 76 der Kosinusspule 28y des Blechspulenteils 26a mit einer Anschlussklemme 76 der Kosinusspule 28y des Blechspulenteils 26b über das Durchgangsloch der Isolierschicht 61 in Reihe geschaltet wird.
Eine Anschlussklemme 75 auf einer Seite des Blechspulenteils 26a in der Kosinusspule 28y des erregerseitigen Blechspulenteils 26A ist mit einem Ende des in 3 dargestellten zweiten Signalausgangsteils 43 verbunden. Darüber hinaus ist eine Anschlussklemme 75 auf einer Seite des Blechspulenteils 26b in der Kosinusspule 28y mit dem anderen Ende des zweiten Signalausgangsteils 43 verbunden.
Außerdem sind die Erregerspulen 28x und 28y des Blechspulenteils 26a und die Erregerspulen 28x und 28y des Blechspulenteils 26b so vorgesehen, dass die Zyklen ihrer Leitermuster gegeneinander verschoben sind.
Hier wird unter Bezugnahme auf die 13, 14A und 14B eine Lagebeziehung der Leitermuster der Erregerspulen 28x und 28y beschrieben. Beispielhaft wird hier ein Teilbereich des erregerseitigen Blechspulenteils 26A herausgegriffen und für die nachfolgend zu beschreibende Lagebeziehung zwischen der Sinusspule 28x der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 und der Sinusspule 28x der erregerseitigen dritten Spulenlage L5 beschrieben.
Ferner werden der Einfachheit halber der erste Sinus-Spulenteil xa und der erste Kosinusspulenteil ya der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 unterschieden und als Sinusspulenteil xa1 bzw. Kosinusspulenteil ya1 bezeichnet, und der erste Sinusspulenteil xa und der erste Kosinusspulenteil ya der erregerseitigen dritten Spulenlage L5 werden unterschieden und als Sinusspulenteil xa2 bzw. Kosinusspulenteil ya2 bezeichnet.
Ferner ist in 13 die Kosinusspule 28y aus demselben Grund wie in 8 oder dergleichen durch eine gestrichelte Linie dargestellt, um die Beschreibung zu erleichtern. Ferner ist ein gestrichelter Teil in dieser Zeichnung ein Teil, in dem eine Konfiguration der erregerseitigen dritten Spulenlage L5 virtuell dargestellt ist, und ein Teil der gestrichelten Linie, der der durchgezogenen Linie oder der gestrichelt-einfach gepunkteten Linie folgt, ist der Teil, der tatsächlich mit der durchgezogenen Linie oder der gestrichelt-einfach gepunkteten Linie in der Überlappungsrichtung übereinstimmt.
14A zeigt die Komponenten, die aus der in 13 dargestellten erregerseitigen ersten Spulenlage L3 extrahiert wurden, und 14B zeigt die Komponenten, die aus der in 13 dargestellten erregerseitigen dritten Spulenlage L5 extrahiert wurden. Außerdem wird in 14B der durch die gestrichelte Linie in 13 dargestellte Teil durch eine durchgezogene Linie oder eine gestrichelte-einfach gepunktete Linie in der gleichen Weise wie in 8 dargestellt.
Wie in 13 dargestellt, sind der Sinusspulenteil xa1 und der Sinusspulenteil xa2, die einander gegenüberliegen und zwischen denen sich die Isolierschicht 61 befindet, so angeordnet, dass ihre Leiterbahnen um einen halben Zyklus gegeneinander verschoben sind. Infolgedessen ist der Sinusspulenteil xa2 so ausgebildet, dass eine Phase eines elektrischen Winkels um 180° in Bezug auf die des Sinusspulenteils xa1 unterschiedlich ist.
Hier ist ein Zyklus das Leitermuster, das aus einem Teil besteht, das durch die erste radiale Richtungslinie 81, die erste äußere Umfangslinie 82, die erste radiale Richtungslinie 83 und die erste innere Umfangslinie 84 gebildet wird, wie in 11 dargestellt.
Des Weiteren sind der Kosinusspulenteil ya1 und der Kosinusspulenteil ya2, die einander gegenüberliegen, so vorgesehen, dass ihre Leiterbahnen um einen halben Zyklus gegeneinander verschoben sind. Infolgedessen ist der Kosinusspulenteil ya2 so ausgebildet, dass sich die Phase eines elektrischen Winkels um 180° von der des Kosinusspulenteils ya1 unterscheidet.
Hier ist ein Zyklus das Leitermuster, das aus einem Teil besteht, der durch die zweite äußere Umfangslinie 91, die zweite radiale Richtungslinie 92, die zweite innere Umfangslinie 93 und die zweite radiale Richtungslinie 94 gebildet wird, wie in 11 dargestellt.
Ferner sind, obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, der zweite Sinusspulenteil xb der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 und der zweite Sinusspulenteil xb der erregerseitigen vierten Spulenlage L6 in der gleichen Weise wie oben beschrieben ebenfalls so vorgesehen, dass ihre Leitermuster um eine halbe Periode gegeneinander verschoben sind, und der zweite Kosinusspulenteil yb der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 und der zweite Kosinusspulenteil yb der erregerseitigen vierten Spulenlage L6 sind ebenfalls so vorgesehen, dass deren Leitermuster um eine halbe Periode gegeneinander verschoben sind.
Ein magnetischer Fluss, der in einem Bereich auf einer äußeren Umfangsseite der ersten äußeren Umfangslinien 82 und der zweiten äußeren Umfangslinien 91, die das Leitermuster bilden (im Folgenden auch als äußerer Umfangsbereich bezeichnet), oder in einem Bereich auf einer inneren Umfangsseite der ersten inneren Umfangslinien 84 und der zweiten inneren Umfangslinien 93 (im Folgenden auch als innerer Umfangsbereich bezeichnet) erzeugt wird, kann die Genauigkeit der Winkelerfassung verringern, und somit, wird entsprechend der Konfiguration des Leitermusters, zusätzlich zu dem magnetischen Fluss in einer ursprünglichen Richtung, ein magnetischer Fluss in einer entgegengesetzten Richtung in dem äußeren Umfangsbereich und dem inneren Umfangsbereich erzeugt, so dass sich die magnetischen Flüsse gegenseitig aufheben.
Da der magnetische Fluss im äußeren Umfangsbereich und im inneren Umfangsbereich, der für die Winkelerfassung nicht erforderlich ist, aufgehoben wird, kann eine Amplitude des magnetischen Flusses, die für die Winkelerfassung erforderlich ist, im erfassungsseitigen Blechspulenteil 35 genau erfasst werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Erfassungsgenauigkeit des Drehwinkels zu sichern oder zu verbessern.
<4. Zusammenfassung und modifiziertes Beispiel>
Der Resolver 1 in der vorliegenden, oben beschriebenen Ausführungsform enthält den Hauptkörper 2 (siehe 1), der die Erregerspule 28, in die die Erregersignale Sx und Sy (modulierte Signale Smx und Smy) eingegeben werden, und die Erfassungsspule 37 aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie das Detektionssignal So (moduliertes Signal Smo) ausgibt, wobei eine der Erregerspule 28 und der Erfassungsspule 37 in dem festen Teil 22 vorgesehen ist und die andere davon in dem rotierenden Teil 21 vorgesehen ist, und wobei der Resolver den Signalprozessor 3 (siehe 3) enthält, der so konfiguriert ist, dass er einen Drehwinkel des rotierenden Teils 21 auf der Grundlage des Detektionssignals So detektiert, das sich entsprechend dem Drehwinkel ändert.
Bei dem Resolver 1 in dieser Ausführungsform umfasst der feststehende Teil 22 oder der rotierende Teil 21, in dem die Erregerspule 28 vorgesehen ist, die erregerseitige erste Spulenlage L3 (eine erste Spulenlage) und die erregerseitige zweite Spulenlage L4 (eine zweite Spulenlage), die jeweils in einer ebenen Form ausgebildet sind, sowie die zwischen der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 und der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 ausgebildete Isolierschicht 27 (siehe 2).
Dabei umfasst die Erregerspule 28 die Sinusspule 28x und die Kosinusspule 28y, wobei die Sinusspule 28x durch Verbinden des in der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 gebildeten ersten Sinusspulenteils xa und des in der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 gebildeten zweiten Sinusspulenteils xb über die in der Isolierschicht 27 gebildeten Durchgangslöcher 71 (erste Durchgangslöcher) gebildet wird (siehe 8 bis 11) .
Ferner wird die Kosinusspule 28y gebildet, indem der erste Kosinusspulenteil ya, der in der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 gebildet wird, und der zweite Kosinusspulenteil yb, der in der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 gebildet wird, über die in der Isolierschicht 27 gebildeten Durchgangslöcher 72 (zweite Durchgangslöcher) verbunden werden.
In der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 sind in Umfangsrichtung abwechselnd der erste Sinusspulenteil xa und der erste Kosinusspulenteil ya und in der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 abwechselnd der zweite Sinusspulenteil xb und der zweite Kosinusspulenteil yb vorgesehen.
Dadurch werden der Abstand d3 von der Erfassungsspule 37 zum ersten Sinusspulenteil xa (siehe 2) und der Abstand d4 von der Erfassungsspule 37 zum ersten Kosinusspulenteil ya einander gleich (d3 = d4), und der Abstand d5 von der Erfassungsspule 37 zum zweiten Sinusspulenteil xb und der Abstand d6 von der Erfassungsspule 37 zum zweiten Kosinusspulenteil yb werden einander gleich (d5 = d6) .
Dementsprechend werden die Spitzenwerte einer von der Sinusspule 28x und der Kosinusspule 28y erfassten magnetischen Flussdichte gleich, und das Erfassungssignal So (moduliertes Signal Smo) kann in einem Zustand erfasst werden, in dem eine Differenz zwischen einem Ausgangssignal der Kosinusspule 28y und einem Ausgangssignal der Sinusspule 28x korrigiert wird.
Dementsprechend ist es möglich, eine Abnahme der Erfassungsgenauigkeit eines Drehwinkels zu unterdrücken, die durch einen Abstandsunterschied zwischen der Erfassungsspule 37 und jeder der zweiphasigen Erregerspulen 28 verursacht wird, wodurch die Erfassungsgenauigkeit beibehalten oder verbessert wird.
Bei dem Resolver 1 in der vorliegenden Ausführungsform werden der erste Sinusspulenteil xa und der erste Kosinusspulenteil ya abwechselnd in jedem Zyklus bereitgestellt, und der zweite Sinusspulenteil xb und der zweite Kosinusspulenteil yb werden abwechselnd in jedem Zyklus bereitgestellt (siehe 8 bis 11).
Infolgedessen wird ein Unterschied in der Menge des magnetischen Flusses, der von der Sinusspule 28x und der Kosinusspule 28y in der Erregerspule 28 erzeugt wird und mit der Erfassungsspule 37 verbunden ist, kleiner (im Wesentlichen gleich).
Dementsprechend wird eine Differenz zwischen einem Ausgangssignal der Kosinusspule 28y und einem Ausgangssignal der Sinusspule 28x korrigiert, und die Erfassungsgenauigkeit des Drehwinkels des rotierenden Teils 21 kann beibehalten oder verbessert werden.
Im Resolver 1 der vorliegenden Ausführungsform sind der erste Sinus-Spulenteil xa und der zweite Kosinus-Spulenteil yb an einander gegenüberliegenden Positionen mit der dazwischen liegenden Isolierschicht 27 vorgesehen, und der zweite Sinus-Spulenteil xb und der erste Kosinus-Spulenteil ya sind an einander gegenüberliegenden Positionen mit der dazwischen liegenden Isolierschicht 27 vorgesehen (siehe 8 und 11).
Damit ist ein Platz zur Unterbringung der Sinusspule 28x oder der Kosinusspule 28y ausreichend gesichert.
Dementsprechend kann die Anzahl der Pole der Sinusspule 28x und der Kosinusspule 28y ausreichend gesichert werden, und die Erfassungsgenauigkeit des Drehwinkels des rotierenden Teils 21 kann beibehalten oder verbessert werden.
In dem Resolver 1 der vorliegenden Ausführungsform wird ein Zyklus des ersten Sinusspulenteils xa, der in der erregerseitigen ersten Spulenlage L3 gebildet wird, durch Verbinden der ersten äußeren Umfangslinie 82 und der ersten inneren Umfangslinie 84 über die ersten radialen Richtungslinien 81 und 83 gebildet, wird ein Zyklus des ersten Kosinusspulenteils ya durch Verbinden der zweiten äußeren Umfangslinie 91 und der zweiten inneren Umfangslinie 93 über die zweiten radialen Richtungslinien 92 und 94 gebildet, werden die Durchgangslöcher 71 an einem Umfang entlang der ersten inneren Umfangslinien 84 gebildet und werden die Durchgangslöcher 72 an einem Umfang entlang der zweiten äußeren Umfangslinie 91 gebildet (siehe 11).
Ferner wird analog zur erregerseitigen ersten Spulenlage L3 ein Zyklus des in der erregerseitigen zweiten Spulenlage L4 gebildeten zweiten Sinusspulenteils xb durch Verbinden der ersten äußeren Umfangslinie 82 und der ersten inneren Umfangslinie 84 über die ersten radialen Richtungslinien 81 und 83 gebildet, wird ein Zyklus des zweiten Kosinusspulenteils yb durch Verbinden der zweiten äußeren Umfangslinie 91 und der zweiten inneren Umfangslinie 93 über die zweiten radialen Richtungslinien 92 und 94 gebildet, werden die Durchgangslöcher 71 auf dem Umfang entlang der ersten inneren Umfangslinien 84 gebildet und werden die Durchgangslöcher 72 auf dem Umfang entlang der zweiten äußeren Umfangslinie 91 gebildet (siehe 11).
Außerdem können die Durchgangslöcher 71 auf einem Umfang entlang der ersten äußeren Umfangslinie 82 gebildet werden. An dieser Stelle wird das Durchgangsloch 72 beispielsweise am Umfang entlang der zweiten inneren Umfangslinie 93 ausgebildet.
Infolgedessen wird ein Ausgang des ersten Sinusspulenteils xa und des ersten Kosinusspulenteils ya (des zweiten Sinusspulenteils xb und des zweiten Kosinusspulenteils yb) nicht durch die in der Isolierschicht 27 ausgebildeten Durchgangslöcher 71 und 72 beeinträchtigt.
Wenn die Durchgangslöcher 71 und 72 auf der Linie der Sinusspule 28x oder der Kosinusspule 28y, z. B. den ersten radialen Richtungslinien 81 und 83 oder den zweiten radialen Richtungslinien 92 und 94, ausgebildet sind, kann ein Ausgang der Sinusspule 28x und der Kosinusspule 28y einander stören und eine Verzerrung der magnetischen Flussdichteverteilung verursachen.
Indem die Durchgangslöcher 71 und 72 am Umfang der ersten äußeren Umfangslinie 82 (der zweiten äußeren Umfangslinie 91) oder der ersten inneren Umfangslinie 84 (der zweiten inneren Umfangslinie 93), die einen geringeren Einfluss auf den Ausgang der Sinusspule 28x und der Kosinusspule 28y haben, vorgesehen sind, kann die Verzerrung der magnetischen Flussdichteverteilung verhindert werden, so dass die Erfassungsgenauigkeit des Drehwinkels des rotierenden Teils 21 gesichert werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde als Beispiel für die Konfiguration des Resolvers 1 das Beispiel beschrieben, bei dem der detektionsseitige Blechspulenteil 35 im rotierenden Teil 21 und der erregerseitige Blechspulenteil 26 im feststehenden Teil 22 vorgesehen ist. Der erregerseitige Blechspulenteil 26 kann jedoch auch im rotierenden Teil 21 und der detektorseitige Blechspulenteil 35 im feststehenden Teil 22 vorgesehen sein.
Ferner wurde in der vorliegenden Ausführungsform das detektionsseitige Blechspulenteil 35 als zweischichtige Struktur beschrieben, bei der die detektionsseitige erste Spulenlage L1, auf der das erste Erfassungsspulenteil 51 ausgebildet ist, und die detektionsseitige zweite Spulenlage L2, auf der das zweite Erfassungsspulenteil 52 ausgebildet ist, mit der dazwischen liegenden Isolierschicht 36 versehen sind (siehe 2 o.ä.), aber das detektionsseitige Blechspulenteil 35 kann eine Struktur aus drei oder mehr Schichten oder eine einschichtige Struktur aufweisen.
Schließlich sind die in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Effekte illustrativ und nicht einschränkend, und es können auch andere Effekte gezeigt werden, oder einige der in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Wirkungen können bereitgestellt werden. Ferner sind die in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Ausführungsformen lediglich Beispiele, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Daher ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen in Abhängigkeit von der Konstruktion oder dergleichen in einem gewissen Bereich erfolgen können, auch wenn sie anders als die oben beschriebene Ausführungsform sind, ohne von dem technischen Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus sollte beachtet werden, dass alle Kombinationen der in den Ausführungsformen beschriebenen Komponenten nicht notwendigerweise wesentlich für die Lösung der Probleme sind.

Claims

Resolver umfassend: einen Hauptkörper, der eine Erregerspule, in die ein Erregungssignal eingegeben wird, und eine Erfassungsspule, die so konfiguriert ist, dass sie ein Erfassungssignal ausgibt, enthält, wobei eine von der Erregerspule oder der Erfassungsspule in einem feststehenden Teil vorgesehen ist und die andere davon in einem rotierenden Teil vorgesehen ist; und einen Signalprozessor, der so konfiguriert ist, dass er einen Drehwinkel des sich drehenden Teils auf der Grundlage des Erfassungssignals erfasst, das sich in Übereinstimmung mit dem Drehwinkel ändert, wobei der feststehende Teil oder der rotierende Teil, in dem die Erregerspule vorgesehen ist, eine erste Spulenlage und eine zweite Spulenlage, die jeweils in einer ebenen Form ausgebildet sind, und eine erste Isolierschicht, die zwischen der ersten Spulenlage und der zweiten Spulenlage ausgebildet ist, umfasst, wobei die Erregerspule eine Sinusspule und eine Kosinusspule umfasst, wobei die Sinusspule durch Verbinden eines ersten Sinusspulenteils, der in der ersten Spulenlage ausgebildet ist, und eines zweiten Sinusspulenteils, der in der zweiten Spulenlage ausgebildet ist, durch ein erstes Durchgangsloch, das in der ersten Isolierschicht ausgebildet ist, gebildet wird, wobei die Kosinusspule durch Verbinden eines ersten Kosinusspulenteils, der in der ersten Spulenlage ausgebildet ist, und eines zweiten Kosinusspulenteils, der in der zweiten Spulenlage ausgebildet ist, durch ein zweites Durchgangsloch, das in der ersten Isolierschicht ausgebildet ist, gebildet wird, wobei in der ersten Spulenlage der erste Sinusspulenteil und der erste Kosinusspulenteil abwechselnd in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und wobei in der zweiten Spulenlage der zweite Sinusspulenteil und der zweite Kosinusspulenteil in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind.
Resolver nach Anspruch 1, wobei der erste Sinusspulenteil und der erste Kosinusspulenteil abwechselnd durch jeden Zyklus eines Leitermusters angeordnet sind, und der zweite Sinusspulenteil und der zweite Kosinusspulenteil abwechselnd durch jeden Zyklus eines Leitermusters angeordnet sind.
Resolver nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Sinusspulenteil und der zweite Kosinusspulenteil an einander gegenüberliegenden Positionen mit der ersten Isolierschicht dazwischen vorgesehen sind, und der zweite Sinusspulenteil und der erste Kosinusspulenteil an einander gegenüberliegenden Positionen mit der ersten Isolierschicht dazwischen angeordnet sind.
Resolver nach Anspruch 2, wobei der eine Zyklus des ersten Sinusspulenteils durch Verbinden einer ersten äußeren Umfangslinie und einer ersten inneren Umfangslinie über eine erste radiale Richtungslinie gebildet wird, der eine Zyklus des ersten Kosinusspulenteils durch Verbinden einer zweiten äußeren Umfangslinie und einer zweiten inneren Umfangslinie über eine zweite radiale Richtungslinie gebildet wird, das erste Durchgangsloch an einem Umfang entlang der ersten äußeren Umfangslinie oder an einem Umfang entlang der ersten inneren Umfangslinie ausgebildet ist, und das zweite Durchgangsloch an einem Umfang entlang der zweiten äußeren Umfangslinie oder an einem Umfang entlang der zweiten inneren Umfangslinie ausgebildet ist.
Resolver nach Anspruch 2 oder 4, wobei der feststehende Teil oder der rotierende Teil, in dem die Erregerspule vorgesehen ist, ferner eine dritte Spulenlage und eine vierte Spulenlage, die jeweils in einer ebenen Form ausgebildet sind, eine zweite Isolierschicht, die zwischen der dritten Spulenlage und der vierten Spulenlage ausgebildet ist, und eine dritte Isolierschicht, die zwischen der zweiten Spulenlage und der dritten Spulenlage ausgebildet ist, enthält, wobei die Sinusspule durch Verbinden eines dritten Sinusspulenteils, der in der dritten Spulenlage ausgebildet ist, und eines vierten Sinusspulenteils, der in der vierten Spulenlage ausgebildet ist, durch ein Durchgangsloch, das in der zweiten Isolierschicht ausgebildet ist, und Verbinden des zweiten Sinusspulenteils und des dritten Sinusspulenteils durch ein Durchgangsloch, das in der dritten Isolierschicht ausgebildet ist, gebildet wird, und wobei die Kosinusspule durch Verbinden eines dritten Kosinusspulenteils, der in der dritten Spulenlage ausgebildet ist, und eines vierten Kosinusspulenteils, der in der vierten Spulenlage ausgebildet ist, durch ein Durchgangsloch, das in der zweiten Isolierschicht ausgebildet ist, und Verbinden des zweiten Kosinusspulenteils und des dritten Kosinusspulenteils durch ein Durchgangsloch, das in der dritten Isolierschicht ausgebildet ist, gebildet wird, wobei in der dritten Spulenlage der dritte Sinusspulenteil und der dritte Kosinusspulenteil abwechselnd in Umfangsrichtung mit jeweils einem Zyklus eines Leitermusters versehen sind, wobei in der vierten Spulenlage der vierte Sinusspulenteil und der vierte Kosinusspulenteil abwechselnd in Umfangsrichtung mit jeweils einem Zyklus eines Leitermusters versehen sind, wobei der erste Sinusspulenteil und der dritte Sinusspulenteil an einander gegenüberliegenden Positionen mit der dritten Isolierschicht dazwischen vorgesehen sind, so dass deren Leitermuster um einen halben Zyklus gegeneinander verschoben sind, und wobei der erste Kosinusspulenteil und der dritte Kosinusspulenteil an einander gegenüberliegenden Positionen mit der dritten Isolierschicht dazwischen vorgesehen sind, so dass deren Leitermuster um einen halben Zyklus gegeneinander verschoben sind.