JP2000292120A - 角度検出装置 - Google Patents
角度検出装置Info
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Abstract
おいては、固定子に設けられた各スロット間のヨークに
巻線を施すため、巻線機の構造が複雑となり、回転子も
焼結構成であるため、レゾルバのコストを低下させるこ
とが困難であった。 【解決手段】 本発明による角度検出装置は、板状の固
定子(1)に設けたピン(10)に巻線(4,6,7)として多層プリ
ント基板(30)パターンで構成するため、巻線機が不要と
なり、かつ、固定子(1)、ヨーク(3)及び回転子(5)がプ
レス加工又は成形金属加工による金属板で可能となり、
大幅なコストダウンが可能な構成である。
Description
し、特に、励磁巻線と出力巻線を固定子に設けた多層プ
リント基板に印刷して設け、ヨーク及び回転子を金属板
等で形成することにより、従来のレゾルバよりも大幅な
コストダウンを達成すると共に、構造の簡略化及び製造
の容易化を達成するための新規な改良に関する。
ルリラクタンス型レゾルバとしては、例えば、図24及
び図25で示される特開平8−178611号公報に開
示された構成を挙げることができる。すなわち、図24
において符号1で示されるものは、12個の突極3間に
各々形成された12個のスロット2を有する輪状の固定
子であり、各突極3には、各スロット2内に位置するよ
うに1相の励磁巻線4が巻回されている。なお、この励
磁巻線4の極数はスロット2の数と同一である。この固
定子1の中心位置には、巻線を有しない鉄心のみよりな
る回転子が回転自在に設けられ、この回転子5の中心が
固定子1の中心とずれて偏心しているため、この回転子
5と固定子1の突極3との間のギャップパーミアンスは
角度θに対して正弦波状に変化するように前記回転子5
は構成されている。なお、この回転子5は、偏心構成に
限らず、同心で形状が円でなく変形して凹凸形等とした
場合も同じ作用を有するものである。
て各スロット2に1スロットピッチ(スロット飛びを伴
うことなく、各スロットに順次巻線を入れる状態)で巻
かれたSIN出力巻線6及びCOS出力巻線7は、図2
4には示していないが図25で示される状態のように、
その誘起電圧分布が各々正弦波分布となるように分布巻
き(その巻線の巻き数(量)も正弦波分布状となる)で
構成されている。前記各出力巻線6,7の巻数は、SI
Nθ(COSθ)に比例したターン数でかつその極性
(正極又は逆巻)は、SIN出力電圧8とCOS出力電
圧9の各スロット2位置での極性に合うように、励磁巻
線4の極性を考慮しつつ決定する。
4が正巻で出力巻線6,7が正巻の場合は同相出力、励
磁巻線4が正巻で出力巻線6,7が逆巻の場合は逆相出
力、励磁巻線4が逆巻で出力巻線6,7が正巻の場合は
逆相出力、励磁巻線4が逆巻で出力巻線6,7が逆巻の
場合は同相出力となる巻線構造を前提として、SIN出
力電圧8及びCOS出力電圧9がSIN状及びCOS状
となるように各出力巻線6,7の極性(正巻か逆巻)を
決める。
クタンス型レゾルバは、以上のように構成されていたた
め、次のような課題が存在していた。すなわち、固定子
のヨークである突極が内側に一体に突出して形成されて
いるため、励磁巻線と出力巻線を自動巻線機により各突
極に巻回するための作業が難しく、自動巻線機の構造が
複雑となっていた。また、回転子は積層板により形成さ
れていたため、非真円形状に構成することが難しく、歩
留まりの向上が困難であった。
めになされたもので、特に、励磁巻線と出力巻線を固定
子に設けた多層プリント基板に印刷して設け、ヨーク及
び回転子を金属板等で形成することにより、従来のレゾ
ルバよりも大幅なコストダウンを達成すると共に、構造
の簡略化及び製造の容易化を達成するようにした角度検
出装置を提供することを目的とする。
置は、輪状の固定子に励磁巻線とn相の出力巻線を設
け、前記固定子に対して回転自在に設けられ前記固定子
との間のギャップパーミアンスが回転角度θに対して正
弦波状に変化する非真円形を有すると共に鉄心のみで巻
線を有しない構成の回転子を用いたバリアブルリラクタ
ンス型レゾルバ方式の角度検出装置において、前記固定
子の面に前記各巻線を印刷した多層プリント基板を設
け、前記多層プリント基板に設けられ板状をなす複数の
ヨークを有する構成であり、また、前記固定子及びヨー
クはプレス加工による金属板からなり、前記回転子は断
面コ字形をなす構成であり、また、前記回転子はプレス
加工による金属板からなる構成であり、また、前記固定
子、ヨーク及び回転子は、成形金属からなる構成であ
り、また、前記固定子には所定角度間隔で複数のピンが
一体又は別体により設けられ、前記多層プリント基板が
前記ピンを介して前記固定子に設けられている構成であ
り、また、前記ヨークはL字型をなす構成であり、ま
た、前記ヨークは直線状の平板よりなる構成であり、ま
た、前記ヨークは、互いに一体に形成されかつ前記固定
子の一部を切り起こして形成されている構成であり、ま
た、前記ヨークは、前記固定子の面に対して垂直形状の
みによりなる構成であり、また、前記ヨークは、L字型
に形成されていると共に前記ヨークの先端には軸方向に
沿う垂直片が曲折して形成され、前記回転子は断面コ字
型をなす構成であり、また、前記ヨークは、L字型に形
成され、前記回転子は平板状よりなる構成であり、ま
た、前記ヨークは、輪状平板に一体接続された輪状ヨー
ク体よりなり、前記輪状ヨーク体は、前記固定子を用い
て前記多層プリント基板を挟むように配設されている構
成である。
度検出装置の好適な実施の形態について説明する。な
お、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用
いて説明する。図1において符号1で示されるものは全
体が輪状をなすと共にプレス加工又は周知の成形金属加
工等により加工された板状の固定子であり、この固定子
1の面1a上には、この面1aと直交する垂直方向に軸
方向を有するように所定角度間隔でピン10が設けられ
ている。前記面1a上には、輪状の多層プリント基板3
0が前記ピン10と係合する孔31を介して設けられて
いる。
には、L字型又は平板状をなすと共にプレス加工又は成
形金属加工した金属板等からなる極をなすヨーク3がカ
シメ又は接着等によって固定され、各ヨーク3の曲折部
3aが固定子1の内側に向いて配設されている。
2に示されるように、全体形状が輪状をなすと共に、複
数のプリント基板が積層されてなる周知の構造よりな
り、各ピン10に対応しかつこのピン10の外周位置に
プリントコイルパターンが形成されている。従って、励
磁巻線4と2相の出力巻線6,7は、図6の模式図で示
されるように構成されており、励磁巻線4は前記多層プ
リント基板30において周知の巻線を巻回した構成と同
じ容量となるように各ピン10の外周にプリントコイル
パターンにより形成され、リード線又は端子等により外
部に導出されている。また、前記出力巻線6,7は、前
記各ピン10に対して1個飛び状態で形成されて外部に
リード線又は端子等で導出されている。さらに、この多
層プリント基板30の各巻線4,6,7は周知のよう
に、多層プリント基板30の各プリント基板に形成され
たプリントコイルパターンを周知のスルーホール等の手
段により直列接続して実際のコイルを巻回したのと同じ
巻数分布を得るように構成されていると共に、励磁巻線
4は各ヨーク3間をスロットすると図25のように正巻
と逆巻に構成され、出力巻線6,7は図25の正弦波出
力電圧8,9が得られるように分布巻状構成することも
できる。
基板30の組立て方は、図5に示されるように、固定子
1の筒状の各ピン10に多層プリント基板30の孔31
を係合させ、このピン10の端部10aにヨーク3を取
付け、この端部10aをカシメ処理することにより、多
層プリント基板30とヨーク3が固定子1上に固定され
る。
ように、回転軸(図示せず)を接続するための穴20を
有すると共にプレス加工等によって得られた断面コ字型
又は平板状をなすと共に非真円形に形成され、この回転
子5を回転させた場合に、前記固定子1の内側との間の
ギャップパーミアンスが回転角度θに対して周知のよう
に正弦波状に変化するように構成されている。
検出装置の形態とは別に、他の形態として、図7から図
23にて示される構成について述べる。なお、図1から
図6と同じ部分には同一符号を付して説明する。まず、
図7から図10で示される他の形態においては、各ヨー
ク3が平板状をなして各ピン10に取付けられ、図9の
断面で示されるように構成され、回転子5は一例として
4X(Xは軸倍角を示す)型の平板状にて形成されてい
る。なお、他の構成は、図1及び図2の構成と同じであ
るため、符号のみを付し、その説明は省略する。
場合、固定子1の内側の各一部が切り起こされて垂直形
状のみからなるヨーク3が所定の角度間隔で形成され、
このヨーク3に多層プリント基板30を重合させ、平板
状の回転子5が固定子1の内側に配設されている。な
お、このヨーク3は垂直状のみの形状で用いられる。
場合、固定子1の内側の各一部が切り起こされて垂直状
のヨーク3が所定の角度間隔で形成され、このヨーク3
に多層プリント基板30を重合させ、図18で示される
ように各ヨーク3がL字型に形成されてその先端に軸方
向に沿う垂直片3Aを曲折して有し、回転子5は断面コ
字型をなす平板状(図17で示す)で形成されている。
態の構成は、固定子1の構成は前述の図15から図18
における垂直片3Aを有しない構造と同一に形成されて
おり、回転子5はコ字型でなく、平板状のみで形成され
ている。
態の構成は、ピン10を有する固定子1の上に、巻線
4,6,7を有する多層プリント基板30を重合させ、
この各ピン10の上に、各ヨーク3が輪状平板に一体に
形成された輪状ヨーク体3Bが取り付けられてカシメ等
で固定されている。前記第1固定板12には各ヨーク3
に対応した舌片12aが形成されていることにより、図
21、図22で示されるように、多層プリント基板30
が輪状ヨーク体3Bと固定子1とによって挟持されてい
る。なお、この場合は、回転子5は積層型又はプレス加
工、成形金属のものを用いることができる。なお、前述
の各形態における構成は図示したものに限らず、コアと
巻線を有するボビンを単体で構成して固定子に各々取付
けるようにすることもできる。さらに、コアと固定板及
びボビンと固定板も一体に限らず別体として構成するこ
ともできると共に、プレス加工及び成形金属加工の何れ
もできる。
記出力巻線6,7は、その誘起電圧分布が各々正弦波分
布となるように周知の分布巻き(その巻数及び量も正弦
波分布状となる)で構成されているため、励磁巻線4が
正巻で出力巻線6,7が正巻の場合は同相出力、励磁巻
線4が正巻で出力巻線6,7が逆巻の場合は逆相出力、
励磁巻線4が逆巻で出力巻線6,7が正巻の場合は逆相
出力、励磁巻線4が逆巻で出力巻線6,7が逆巻の場合
は同相出力となるように設定されていることによって、
SIN出力電圧及びCOS出力電圧がSIN状及びCO
S状となる。尚、前述の2相出力1X(Xは軸倍角)の
場合に限らず、n相出力のnXとすることができる。
うに構成されているため、次のような効果を得ることが
できる。すなわち、固定子の面に設けたピンに対して励
磁巻線及び出力巻線をプリントコイルパターンで有する
多層プリント基板で設けているため、従来のスロットを
有する固定子の各ヨークに巻線を巻回させるよりも、組
立作業が大幅に容易化され、エッチングによる大量自動
生産が可能となる。また、各ボビンにプレス加工又は金
属成形加工等の金属板よりなるヨークを取り付けるた
め、固定子の製造が従来よりも大幅に容易となる。さら
に、回転子がプレス加工又は金属成形加工等による金属
板で形成することができるため、従来のコアの積層によ
る製造に比べて製造が大幅に容易化される。
斜視図である。
る。
励磁巻線と出力巻線の巻回状態を模式的に示す構成図で
ある。
斜視図である。
である。
斜視図である。
である。
ある。
示す構成図である。
との関係を示す説明図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 輪状の固定子(1)に励磁巻線(4)とn相の
出力巻線(6,7)を設け、前記固定子(1)に対して回転自在
に設けられ前記固定子(1)との間のギャップパーミアン
スが回転角度θに対して正弦波状に変化する非真円形を
有すると共に鉄心のみで巻線を有しない構成の回転子
(5)を用いたバリアブルリラクタンス型レゾルバ方式の
角度検出装置において、前記固定子(1)の面(1a)に前記
各巻線(4.6.7)を印刷した多層プリント基板(30)を設
け、前記多層プリント基板(30)に設けられ板状をなす複
数のヨーク(3)を有することを特徴とする角度検出装
置。 - 【請求項2】 前記固定子(1)及びヨーク(3)はプレス加
工による金属板からなり、前記回転子(5)は断面コ字形
をなすことを特徴とする請求項1記載の角度検出装置。 - 【請求項3】 前記回転子(5)はプレス加工による金属
板からなることを特徴とする請求項1又は2記載の角度
検出装置。 - 【請求項4】 前記固定子(1)、ヨーク(3)及び回転子
(5)は、成形金属からなることを特徴とする請求項1記
載の角度検出装置。 - 【請求項5】 前記固定子(1)には所定角度間隔で複数
のピン(10)が一体又は別体により設けられ、前記多層プ
リント基板(30)が前記ピン(10)を介して前記固定子(1)
に設けられていることを特徴とする請求項1ないし4の
何れかに記載の角度検出装置。 - 【請求項6】 前記ヨーク(3)はL字型をなすことを特
徴とする請求項1ないし5の何れかに記載の角度検出装
置。 - 【請求項7】 前記ヨーク(3)は直線状の平板よりなる
ことを特徴とする請求項1ないし5の何れかに記載の角
度検出装置。 - 【請求項8】 前記ヨーク(3)は、互いに一体に形成さ
れかつ前記固定子(1)の一部を切り起こして形成されて
いることを特徴とする請求項1ないし7の何れかに記載
の角度検出装置。 - 【請求項9】 前記ヨーク(3)は、前記固定子(1)の面に
対して垂直形状のみによりなることを特徴とする請求項
8記載の角度検出装置。 - 【請求項10】 前記ヨーク(3)は、L字型に形成され
ていると共に前記ヨーク(3)の先端には軸方向に沿う垂
直片(3A)が曲折して形成され、前記回転子(5)は断面コ
字型をなすことを特徴とする請求項8記載の角度検出装
置。 - 【請求項11】 前記ヨーク(3)は、L字型に形成さ
れ、前記回転子(5)は平板状よりなることを特徴とする
請求項8記載の角度検出装置。 - 【請求項12】 前記ヨーク(3)は、輪状平板に一体接
続された輪状ヨーク体(3B)よりなり、前記輪状ヨーク体
(3B)は、前記固定子(1)を用いて前記多層プリント基板
(30)を挟むように配設されていることを特徴とする請求
項1ないし5の何れかに記載の角度検出装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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1999
- 1999-04-01 JP JP11095135A patent/JP3024972B1/ja not_active Expired - Fee Related
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