JP2002168652A - ｎＸリラクタンスレゾルバ - Google Patents
ｎＸリラクタンスレゾルバInfo
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- JP2002168652A JP2002168652A JP2000365394A JP2000365394A JP2002168652A JP 2002168652 A JP2002168652 A JP 2002168652A JP 2000365394 A JP2000365394 A JP 2000365394A JP 2000365394 A JP2000365394 A JP 2000365394A JP 2002168652 A JP2002168652 A JP 2002168652A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のｎＸリラクタンスレゾルバよりも小型
のｎＸリラクタンスレゾルバを提供する。 【解決手段】 回転軸１を中心にして回転する誘導子形
のロータ３とステータ５とからｎＸリラクタンスレゾル
バを構成する。ステータコア６は、機械角で３６０°／
ｎ（但しｎは２以上の整数）の角度範囲内に位置する円
弧状のヨーク７とこのヨーク７に連結され所定の間隔で
配列された４×ｋ個（但しｋは１以上の整数）の磁極部
９とを備えている。各磁極部９には、励磁巻線１１を巻
装する。一つ置きの磁極部９には第１の検出用巻線１３
を巻装し、残りの一つ置きの磁極部には第２の検出用巻
線部１５を巻装する。
のｎＸリラクタンスレゾルバを提供する。 【解決手段】 回転軸１を中心にして回転する誘導子形
のロータ３とステータ５とからｎＸリラクタンスレゾル
バを構成する。ステータコア６は、機械角で３６０°／
ｎ（但しｎは２以上の整数）の角度範囲内に位置する円
弧状のヨーク７とこのヨーク７に連結され所定の間隔で
配列された４×ｋ個（但しｋは１以上の整数）の磁極部
９とを備えている。各磁極部９には、励磁巻線１１を巻
装する。一つ置きの磁極部９には第１の検出用巻線１３
を巻装し、残りの一つ置きの磁極部には第２の検出用巻
線部１５を巻装する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータの回転軸の
回転位置検出等に用いられるｎＸリラクタンスレゾルバ
に関するものである。
回転位置検出等に用いられるｎＸリラクタンスレゾルバ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の４Ｘリ
ラクタンスレゾルバの構造図と結線図をそれぞれ示して
いる。図７の（Ａ）において、９３は回転軸を中心にし
て回転する誘導子形のロータである。ロータ９３は４つ
の誘導子部９４を備えている。ロータ９３の径方向外側
にはステータ９５がロータ９３と同芯的に配置されてい
る。ステータ９５のステータコア９６は、円環状のヨー
ク９７と、このヨーク９７の内周部に等しい角度間隔を
あけて配置された１６個の磁極部９９とから構成されて
いる。１６個の磁極部９９には、それぞれ励磁巻線１０
１が巻装されており、１つの置きの磁極部９９には第１
の検出用巻線１０３が巻装され、残りの１つ置き巻線部
には第２の検出用巻線１０５が巻装されている。図７に
おいて、Ｐ１〜Ｐ１６は磁極部の位置をそれぞれ示して
いる。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の従来例の結線図であ
り、磁極部の位置Ｐ１〜Ｐ１６に対応して巻線の方向と
接続とを示している。この例はロータの外周に４の整数
倍の磁極部が等しい角度間隔で配置されるタイプのリラ
クタンスレゾルバの例であるが、ロータの外周に２の整
数倍の磁極部が等しい角度間隔で配置された構造を有す
るものも考えられる。
ラクタンスレゾルバの構造図と結線図をそれぞれ示して
いる。図７の（Ａ）において、９３は回転軸を中心にし
て回転する誘導子形のロータである。ロータ９３は４つ
の誘導子部９４を備えている。ロータ９３の径方向外側
にはステータ９５がロータ９３と同芯的に配置されてい
る。ステータ９５のステータコア９６は、円環状のヨー
ク９７と、このヨーク９７の内周部に等しい角度間隔を
あけて配置された１６個の磁極部９９とから構成されて
いる。１６個の磁極部９９には、それぞれ励磁巻線１０
１が巻装されており、１つの置きの磁極部９９には第１
の検出用巻線１０３が巻装され、残りの１つ置き巻線部
には第２の検出用巻線１０５が巻装されている。図７に
おいて、Ｐ１〜Ｐ１６は磁極部の位置をそれぞれ示して
いる。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の従来例の結線図であ
り、磁極部の位置Ｐ１〜Ｐ１６に対応して巻線の方向と
接続とを示している。この例はロータの外周に４の整数
倍の磁極部が等しい角度間隔で配置されるタイプのリラ
クタンスレゾルバの例であるが、ロータの外周に２の整
数倍の磁極部が等しい角度間隔で配置された構造を有す
るものも考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】工作機械等の小形化を
図ろうとすると、ｎＸリラクタンスレゾルバ付きのモー
タの設置スペースは勿論のこと、その周辺に設置される
各種の機器の設置スペースも当然にして少なくなる。そ
こで最近は、ｎＸリラクタンスレゾルバの小型化が要求
されるようになってきている。しかしながら従来のｎＸ
リラクタンスレゾルバの構造では、小型化には限界があ
った。
図ろうとすると、ｎＸリラクタンスレゾルバ付きのモー
タの設置スペースは勿論のこと、その周辺に設置される
各種の機器の設置スペースも当然にして少なくなる。そ
こで最近は、ｎＸリラクタンスレゾルバの小型化が要求
されるようになってきている。しかしながら従来のｎＸ
リラクタンスレゾルバの構造では、小型化には限界があ
った。
【０００４】本発明の目的は、従来のｎＸリラクタンス
レゾルバよりも小型のｎＸリラクタンスレゾルバを提供
することにある。
レゾルバよりも小型のｎＸリラクタンスレゾルバを提供
することにある。
【０００５】本発明の他の目的は、部品点数の少ないｎ
Ｘリラクタンスレゾルバを提供することにある。
Ｘリラクタンスレゾルバを提供することにある。
【０００６】本発明の別の目的は、ステータコアの取付
位置の調整が容易なｎＸリラクタンスレゾルバを提供す
ることにある。
位置の調整が容易なｎＸリラクタンスレゾルバを提供す
ることにある。
【０００７】本発明の更に別の目的は、複数の検出用巻
線部と外部引き出し用リード線との電気的な接続が容易
なｎＸリラクタンスレゾルバを提供することにある。
線部と外部引き出し用リード線との電気的な接続が容易
なｎＸリラクタンスレゾルバを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明が改良の対象とす
るｎＸリラクタンスレゾルバは、回転軸を中心にして回
転する誘導子形のロータと、ステータとを有している。
このステータは、ヨーク及び該ヨークにより磁気的に連
結された複数の磁極部を有し、複数の磁極部がロータに
沿って所定の角度間隔を開けて配列され且つ複数の磁極
部が機械角で３６０°／ｎ（但しｎは２以上の整数）の
角度範囲内に４×ｋ個（但しｋは１以上の整数）存在す
るように構成されたステータコアと、複数の磁極部のう
ち一つ置きの磁極部に交互に巻線方向が異なるように巻
線導体が巻回されて形成された複数の検出用巻線部が直
列に接続されて構成された第１の検出用巻線と、複数の
磁極部のうち残りの一つ置きの前記磁極部に交互に巻線
方向が異なるように巻線導体が巻回されて形成された複
数の検出用巻線部が直列に接続されて構成された第２の
検出用巻線と、複数の磁極部をそれぞれ交互に異なる極
性に励磁する励磁巻線とを有している。このｎＸリラク
タンスレゾルバでは、ロータの回転に応じて、前述の角
度範囲内の４×ｋ個の磁極部に設けられた４×ｋ個の検
出用巻線部のインダクタンスが、電気角で０°，９０
°，１８０°及び２７０°の位相差を持って周期的に変
化するように、４×ｋ個の磁極部の位置とロータの形状
とが定められている。
るｎＸリラクタンスレゾルバは、回転軸を中心にして回
転する誘導子形のロータと、ステータとを有している。
このステータは、ヨーク及び該ヨークにより磁気的に連
結された複数の磁極部を有し、複数の磁極部がロータに
沿って所定の角度間隔を開けて配列され且つ複数の磁極
部が機械角で３６０°／ｎ（但しｎは２以上の整数）の
角度範囲内に４×ｋ個（但しｋは１以上の整数）存在す
るように構成されたステータコアと、複数の磁極部のう
ち一つ置きの磁極部に交互に巻線方向が異なるように巻
線導体が巻回されて形成された複数の検出用巻線部が直
列に接続されて構成された第１の検出用巻線と、複数の
磁極部のうち残りの一つ置きの前記磁極部に交互に巻線
方向が異なるように巻線導体が巻回されて形成された複
数の検出用巻線部が直列に接続されて構成された第２の
検出用巻線と、複数の磁極部をそれぞれ交互に異なる極
性に励磁する励磁巻線とを有している。このｎＸリラク
タンスレゾルバでは、ロータの回転に応じて、前述の角
度範囲内の４×ｋ個の磁極部に設けられた４×ｋ個の検
出用巻線部のインダクタンスが、電気角で０°，９０
°，１８０°及び２７０°の位相差を持って周期的に変
化するように、４×ｋ個の磁極部の位置とロータの形状
とが定められている。
【０００９】本発明においては、ステータのステータコ
アとして、機械角で３６０°／ｎの角度範囲内に位置す
る円弧状のヨークとこの円弧状のヨークに連結された４
×ｋ個の磁極部とを備えたものを用いる。ロータの形状
に関しては、検出用巻線部のインダクタンスが電気角で
０°，９０°，１８０°，及び２７０°の位相差を持っ
て周期的に変化するように形成される。一般には、ロー
タの形状は弓状の円弧をｎ個で構成されている例が多
い。
アとして、機械角で３６０°／ｎの角度範囲内に位置す
る円弧状のヨークとこの円弧状のヨークに連結された４
×ｋ個の磁極部とを備えたものを用いる。ロータの形状
に関しては、検出用巻線部のインダクタンスが電気角で
０°，９０°，１８０°，及び２７０°の位相差を持っ
て周期的に変化するように形成される。一般には、ロー
タの形状は弓状の円弧をｎ個で構成されている例が多
い。
【００１０】このようなステータコアを用いると、従来
のように円環状のヨークを用いた場合と比べて、ステー
タコアの大きさがほぼ１／ｎの大きさになり、その結果
ステータも従来に比べて１／ｎの大きさになり、ｎＸリ
ラクタンスレゾルバの小型化と価格の低減化を図ること
ができる。ロータとステータとを収納するケースとし
て、従来と同じものを用いると、ステータコアが小さく
なった分、ケースの内部にはスペースが形成されること
になる。そのためこのスペースを他の電気部品及びコネ
クタの収納スペースとして利用することができる。また
小さくなったステータを包むように一部に凹所が形成さ
れたケースを用いる場合には、その凹所に周辺機器の一
部を配置することができる。したがって、ｎＸリラクタ
ンスレゾルバを備えた機器を収納する機械の収納ケース
の内のスペースを有効に利用することが可能になる。
のように円環状のヨークを用いた場合と比べて、ステー
タコアの大きさがほぼ１／ｎの大きさになり、その結果
ステータも従来に比べて１／ｎの大きさになり、ｎＸリ
ラクタンスレゾルバの小型化と価格の低減化を図ること
ができる。ロータとステータとを収納するケースとし
て、従来と同じものを用いると、ステータコアが小さく
なった分、ケースの内部にはスペースが形成されること
になる。そのためこのスペースを他の電気部品及びコネ
クタの収納スペースとして利用することができる。また
小さくなったステータを包むように一部に凹所が形成さ
れたケースを用いる場合には、その凹所に周辺機器の一
部を配置することができる。したがって、ｎＸリラクタ
ンスレゾルバを備えた機器を収納する機械の収納ケース
の内のスペースを有効に利用することが可能になる。
【００１１】本発明のようにヨークを円弧状にしても、
円環状と同様の角度位置信号が得られる。機械角で３６
０°／ｎの角度範囲の磁極部が最小の磁極部数となり、
またこれらの最小数の磁極部に巻回をした第１及び第２
の検出用巻線が最小の巻線単位となる。
円環状と同様の角度位置信号が得られる。機械角で３６
０°／ｎの角度範囲の磁極部が最小の磁極部数となり、
またこれらの最小数の磁極部に巻回をした第１及び第２
の検出用巻線が最小の巻線単位となる。
【００１２】なお４×ｋ個の検出用巻線部のインダクタ
ンスが実質的に等しくなるように、４×ｋ個の検出用巻
線部のターン数をそれぞれ定めればよい。円弧状のヨー
クの両端部における磁束の漏洩がリラクタンスに影響を
与える場合には、検出用巻線部のターン数を変更しても
よいが、実際上は各検出用巻線部にターン数が同じ検出
用巻線部を用いても大きな問題は生じない。
ンスが実質的に等しくなるように、４×ｋ個の検出用巻
線部のターン数をそれぞれ定めればよい。円弧状のヨー
クの両端部における磁束の漏洩がリラクタンスに影響を
与える場合には、検出用巻線部のターン数を変更しても
よいが、実際上は各検出用巻線部にターン数が同じ検出
用巻線部を用いても大きな問題は生じない。
【００１３】また本発明は、ロータの回転に応じて、前
述の角度範囲内の２個の磁極部に設けられた２個の検出
用巻線部のインダクタンスが、電気角で０°，９０°の
位相差を持って周期的に変化するように、２個の磁極部
の位置とロータの形状とが定められているｎＸリラクタ
ンスレゾルバにも適用できる。
述の角度範囲内の２個の磁極部に設けられた２個の検出
用巻線部のインダクタンスが、電気角で０°，９０°の
位相差を持って周期的に変化するように、２個の磁極部
の位置とロータの形状とが定められているｎＸリラクタ
ンスレゾルバにも適用できる。
【００１４】ステータコアのヨークを円弧状にした場合
でも、ステータコアの磁極部の磁極面の半径中心とロー
タの中心とを一致させる必要がある。そこでステ−タコ
アのヨークに、２本以上の取付用ボルトがそれぞれ貫通
する２以上の貫通孔及び芯出し用の２ケ所の貫通孔を形
成することになる。この貫通孔に取付用ボルトを挿入し
てモータのエンドキャップ等の被取付部に形成した取付
用ネジ孔に取付用ボルトを螺合させることにより、ステ
ータコアを被取付部に取付けることができる。この場
合、２以上の貫通孔を、それぞれ回転軸の中心を中心と
する仮想円に沿って延びる円弧状の長孔から構成する。
取付に際しては、芯出し用の貫通孔とロータ中心との距
離が定まっている専用治具を用いることにより同芯が達
成することができ、なおかつ、モータ原点とレゾルバ原
点調整を長孔を用いてラジアル方向に微調整することで
達成できる。
でも、ステータコアの磁極部の磁極面の半径中心とロー
タの中心とを一致させる必要がある。そこでステ−タコ
アのヨークに、２本以上の取付用ボルトがそれぞれ貫通
する２以上の貫通孔及び芯出し用の２ケ所の貫通孔を形
成することになる。この貫通孔に取付用ボルトを挿入し
てモータのエンドキャップ等の被取付部に形成した取付
用ネジ孔に取付用ボルトを螺合させることにより、ステ
ータコアを被取付部に取付けることができる。この場
合、２以上の貫通孔を、それぞれ回転軸の中心を中心と
する仮想円に沿って延びる円弧状の長孔から構成する。
取付に際しては、芯出し用の貫通孔とロータ中心との距
離が定まっている専用治具を用いることにより同芯が達
成することができ、なおかつ、モータ原点とレゾルバ原
点調整を長孔を用いてラジアル方向に微調整することで
達成できる。
【００１５】外部引き出し用リード線に接続された配線
パターンを有する回路基板を、スペーサ部材を介して円
弧状のヨークに対して固定し、複数の検出用巻線部と外
部引き出し用リード線とを回路基板の配線パターンを利
用して電気的に接続すると、複数の検出用巻線部と外部
引き出し用リード線との電気的な接続が容易になり、製
造工数の削減と製造コストの低減とを同時に図ることが
できる。
パターンを有する回路基板を、スペーサ部材を介して円
弧状のヨークに対して固定し、複数の検出用巻線部と外
部引き出し用リード線とを回路基板の配線パターンを利
用して電気的に接続すると、複数の検出用巻線部と外部
引き出し用リード線との電気的な接続が容易になり、製
造工数の削減と製造コストの低減とを同時に図ることが
できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の４Ｘリラ
クタンスレゾルバの一実施の形態で用いるロータとステ
ータの構造を概念的に示す原理図である。この実施の形
態は、ステータコアが、機械角で３６０°／ｎの角度範
囲内に位置する円弧状のヨークとこの円弧状のヨークに
連結された４×ｋ個の磁極部９とから構成される４Ｘリ
ラクタンスレゾルバにおいて、ｎ＝４、ｋ＝１にした場
合の例である。
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の４Ｘリラ
クタンスレゾルバの一実施の形態で用いるロータとステ
ータの構造を概念的に示す原理図である。この実施の形
態は、ステータコアが、機械角で３６０°／ｎの角度範
囲内に位置する円弧状のヨークとこの円弧状のヨークに
連結された４×ｋ個の磁極部９とから構成される４Ｘリ
ラクタンスレゾルバにおいて、ｎ＝４、ｋ＝１にした場
合の例である。
【００１７】この例では、回転軸１を中心にして回転す
る誘導子形のロータ３を備えている。ロータ３は、機械
角で９０°の角度範囲内において径方向外側に向かって
凸となるように突出した同じ形状の円弧状誘導子部４を
４つ備えている。ステータ５は、ロータ３の径方向外側
に配置されている。このステータ５のステータコア６
は、円弧状のヨーク７とこのヨーク７により磁気的に連
結された４つの磁極部９とを有している。４つの磁極部
９は、ロータ３の外周面に沿ってまたはヨークに沿って
等しい角度間隔（磁極部の中心間の角度が２２．５度）
を開けて配列され且つその磁極部９が機械角で９０°
（ｎ＝４の場合）の角度範囲内に４個が１組（ｋ＝１の
場合）になって存在するように構成されている。４個の
磁極部９のうち一つ置きの磁極部Ｐ１及びＰ３には、巻
線方向が異なるように巻線導体が巻回されて形成された
２個の検出用巻線部１３ａが巻装されている。これらの
２個の検出用巻線部１３ａは直列に接続されて第１の検
出用巻線１３を構成している。４個の磁極部９のうち残
りの一つ置きの磁極部Ｐ２及びＰ４にも、巻線方向が異
なるように巻線導体が巻回されて形成された２個の検出
用巻線部１５ａが巻装されている。これら２個の検出用
巻線部１５ａは直列に接続されて第２の検出用巻線１５
を構成している。また４個の磁極部９には、磁極部９を
それぞれ交互に異なる極性に励磁する励磁巻線１１が巻
装されている。ロータ３の誘導子部４の形状とステータ
５の磁極部９の位置及び形状は、ロータ３の回転に応じ
て、９０°の角度範囲内の４個の磁極部９に設けられた
４個の検出用巻線部１３，１５のインダクタンスが、電
気角で０°，９０°，１８０°及び２７０°の位相差を
持って周期的に変化するように定められている。図１に
おいては、Ｐ１〜Ｐ４は磁極部９を具体的に特定する記
号であり、ａ１〜ａ４はロータの誘導子部４においてス
テータ５の磁極部９に最も近接する部分を示し、ｂ１〜
ｂ４は磁極部９に最も離れている部分を示す符号であ
る。
る誘導子形のロータ３を備えている。ロータ３は、機械
角で９０°の角度範囲内において径方向外側に向かって
凸となるように突出した同じ形状の円弧状誘導子部４を
４つ備えている。ステータ５は、ロータ３の径方向外側
に配置されている。このステータ５のステータコア６
は、円弧状のヨーク７とこのヨーク７により磁気的に連
結された４つの磁極部９とを有している。４つの磁極部
９は、ロータ３の外周面に沿ってまたはヨークに沿って
等しい角度間隔（磁極部の中心間の角度が２２．５度）
を開けて配列され且つその磁極部９が機械角で９０°
（ｎ＝４の場合）の角度範囲内に４個が１組（ｋ＝１の
場合）になって存在するように構成されている。４個の
磁極部９のうち一つ置きの磁極部Ｐ１及びＰ３には、巻
線方向が異なるように巻線導体が巻回されて形成された
２個の検出用巻線部１３ａが巻装されている。これらの
２個の検出用巻線部１３ａは直列に接続されて第１の検
出用巻線１３を構成している。４個の磁極部９のうち残
りの一つ置きの磁極部Ｐ２及びＰ４にも、巻線方向が異
なるように巻線導体が巻回されて形成された２個の検出
用巻線部１５ａが巻装されている。これら２個の検出用
巻線部１５ａは直列に接続されて第２の検出用巻線１５
を構成している。また４個の磁極部９には、磁極部９を
それぞれ交互に異なる極性に励磁する励磁巻線１１が巻
装されている。ロータ３の誘導子部４の形状とステータ
５の磁極部９の位置及び形状は、ロータ３の回転に応じ
て、９０°の角度範囲内の４個の磁極部９に設けられた
４個の検出用巻線部１３，１５のインダクタンスが、電
気角で０°，９０°，１８０°及び２７０°の位相差を
持って周期的に変化するように定められている。図１に
おいては、Ｐ１〜Ｐ４は磁極部９を具体的に特定する記
号であり、ａ１〜ａ４はロータの誘導子部４においてス
テータ５の磁極部９に最も近接する部分を示し、ｂ１〜
ｂ４は磁極部９に最も離れている部分を示す符号であ
る。
【００１８】図２は、図１の構成の巻線の結線図であ
る。図２には、特定された磁極部９Ｐ１〜Ｐ４に対応し
た励磁磁界の方向と，励磁巻線１１の巻線方向と，第１
の検出用巻線１３の巻線方向と、第２の検出用巻線１５
の巻線方向とをそれぞれ示してある。ロータ３の部分ａ
１が磁極部Ｐ１と対向する位置にあるとき、部分ｂ１は
磁極部Ｐ３と対向する位置にある。このときの励磁巻線
１１と検出用巻線１３，１５との磁気的結合度は、部分
ａが各磁極部９の中心と対向する位置にあるときに最も
強く、部分ｂが各磁極部９の中心と対向する位置にある
ときに最も弱い。この結合度の変化により励磁巻線１１
を流れる励磁電流で励磁された各磁極部を通る磁束の変
化で各検出用巻線に誘起される電圧が変化する。
る。図２には、特定された磁極部９Ｐ１〜Ｐ４に対応し
た励磁磁界の方向と，励磁巻線１１の巻線方向と，第１
の検出用巻線１３の巻線方向と、第２の検出用巻線１５
の巻線方向とをそれぞれ示してある。ロータ３の部分ａ
１が磁極部Ｐ１と対向する位置にあるとき、部分ｂ１は
磁極部Ｐ３と対向する位置にある。このときの励磁巻線
１１と検出用巻線１３，１５との磁気的結合度は、部分
ａが各磁極部９の中心と対向する位置にあるときに最も
強く、部分ｂが各磁極部９の中心と対向する位置にある
ときに最も弱い。この結合度の変化により励磁巻線１１
を流れる励磁電流で励磁された各磁極部を通る磁束の変
化で各検出用巻線に誘起される電圧が変化する。
【００１９】図３は磁極部Ｐ１〜Ｐ４の励磁巻線１１に
流す励磁電流に対する第１の検出用巻線１３と第２の検
出用巻線１５に誘起される誘起電圧に伴う誘起電流の変
化の様子を示している。この図から分かるように、第１
の検出用巻線と第２の検出用巻線の出力とその極性とに
よりロータ３の回転位置を知ることができる。
流す励磁電流に対する第１の検出用巻線１３と第２の検
出用巻線１５に誘起される誘起電圧に伴う誘起電流の変
化の様子を示している。この図から分かるように、第１
の検出用巻線と第２の検出用巻線の出力とその極性とに
よりロータ３の回転位置を知ることができる。
【００２０】図４（Ａ）及び（Ｂ）は、モータのエンド
ブラケット等に図１の実施の形態の４Ｘリラクタンスレ
ゾルバを取付けるためのユニット化した例の平面図と断
面図である。なお図４には、図１に示した実施の形態の
構成部分と同様の構成部分に図１に付した符号に２０の
数を加えた数の符号を付して詳細な説明を省略する。図
４（Ｂ）に示すように、ロータ２３は、珪素鋼板を積層
して構成されており、その中心部にはモータの回転軸が
貫通する貫通孔２２が形成されている。またステータ２
５のステータコア２６も珪素鋼板を積層して構成されて
いる。図４の例では、ステータコア２６の上に後述する
回路基板４０が絶縁スペーサ４１を介して接着剤により
固定されている。なお図４（Ａ）では、理解を容易にす
るために、回路基板４０を透明なものとして描いてあ
る。また絶縁スペーサ４１の図示は省略してある。
ブラケット等に図１の実施の形態の４Ｘリラクタンスレ
ゾルバを取付けるためのユニット化した例の平面図と断
面図である。なお図４には、図１に示した実施の形態の
構成部分と同様の構成部分に図１に付した符号に２０の
数を加えた数の符号を付して詳細な説明を省略する。図
４（Ｂ）に示すように、ロータ２３は、珪素鋼板を積層
して構成されており、その中心部にはモータの回転軸が
貫通する貫通孔２２が形成されている。またステータ２
５のステータコア２６も珪素鋼板を積層して構成されて
いる。図４の例では、ステータコア２６の上に後述する
回路基板４０が絶縁スペーサ４１を介して接着剤により
固定されている。なお図４（Ａ）では、理解を容易にす
るために、回路基板４０を透明なものとして描いてあ
る。また絶縁スペーサ４１の図示は省略してある。
【００２１】図４（Ａ）に示すように、ステータコア２
６のヨーク２７の両端部には、芯出し用ピン孔ｈがヨー
ク２７を積層方向に貫通するように形成されている。こ
の芯出し用ピン孔ｈには、取付の際にモータの回転軸に
嵌合される図示しない治具に設けられた２本の芯決めピ
ンが嵌合される。２本の芯決めピンはモータの中心から
等しい距離離れた位置にあるため、この２本の芯決めピ
ンをヨーク２７に設けた芯出し用ピン孔ｈに嵌合させる
ことにより、円弧状のヨーク２７の円弧の中心を回転軸
の中心と一致させることができる。これによりステータ
コア２６の磁極部２９の磁極面とロータ２３の外周面と
の間の径方向における位置関係が定まる。この状態で
は、ステータ２５は治具と一緒に回転軸の中心を回転し
得る。
６のヨーク２７の両端部には、芯出し用ピン孔ｈがヨー
ク２７を積層方向に貫通するように形成されている。こ
の芯出し用ピン孔ｈには、取付の際にモータの回転軸に
嵌合される図示しない治具に設けられた２本の芯決めピ
ンが嵌合される。２本の芯決めピンはモータの中心から
等しい距離離れた位置にあるため、この２本の芯決めピ
ンをヨーク２７に設けた芯出し用ピン孔ｈに嵌合させる
ことにより、円弧状のヨーク２７の円弧の中心を回転軸
の中心と一致させることができる。これによりステータ
コア２６の磁極部２９の磁極面とロータ２３の外周面と
の間の径方向における位置関係が定まる。この状態で
は、ステータ２５は治具と一緒に回転軸の中心を回転し
得る。
【００２２】そこでステータ２５を図示しないモータの
エンドブラケットに固定するために、ステータコア２６
のヨーク２７には、円弧に沿って２つの長孔ＬＨが設け
られている。２つの長孔ＬＨは、実質的に回転軸の中心
を中心とする円弧の一部を構成する形状を有している。
この２つの長孔ＬＨには、取付用ボルトＡＢの軸部が挿
入される。なお取付用ボルトＡＢの頭部は、長孔ＬＨの
幅寸法よりも大きな最大直径寸法を有しているので、取
付用ボルトＡＢが長孔ＬＨから抜け出ることはない。長
孔ＬＨに挿入された取付用ボルトＡＢは、図示しないモ
ータのエンドブラケットに設けられたネジ孔に螺合され
る。取付用ボルトＡＢを完全に締め付ける前に、長孔Ｌ
Ｈの長さの範囲内においてモータの原点とステータコア
２６の移動によるレゾルバ原点の位置を定め、その後取
付用ボルトＡＢを完全に締め付けることにより、ステー
タコアの取付が完了する。
エンドブラケットに固定するために、ステータコア２６
のヨーク２７には、円弧に沿って２つの長孔ＬＨが設け
られている。２つの長孔ＬＨは、実質的に回転軸の中心
を中心とする円弧の一部を構成する形状を有している。
この２つの長孔ＬＨには、取付用ボルトＡＢの軸部が挿
入される。なお取付用ボルトＡＢの頭部は、長孔ＬＨの
幅寸法よりも大きな最大直径寸法を有しているので、取
付用ボルトＡＢが長孔ＬＨから抜け出ることはない。長
孔ＬＨに挿入された取付用ボルトＡＢは、図示しないモ
ータのエンドブラケットに設けられたネジ孔に螺合され
る。取付用ボルトＡＢを完全に締め付ける前に、長孔Ｌ
Ｈの長さの範囲内においてモータの原点とステータコア
２６の移動によるレゾルバ原点の位置を定め、その後取
付用ボルトＡＢを完全に締め付けることにより、ステー
タコアの取付が完了する。
【００２３】回路基板４０の表面には、励磁巻線３１と
第１及び第２の検出用巻線３３及び３５と外部引き出し
用リード線Ｌとを電気的に接続するための配線パターン
が形成されている。図４（Ｂ）に示すように、励磁巻線
３１及び第１及び第２の検出用巻線３３及び３５は、そ
れぞれ磁極部２９に嵌合されたボビン２８に巻装されて
それぞれの巻線部３１ａ，３３ａ及び３５ａを構成して
いる。ボビン２８は、励磁巻線を巻装する環状の溝部分
と検出用巻線を巻装する環状の溝部分有している。また
ボビン２８には、巻線導体を機械的及び電気的に接続す
る２本の接続ピン２８ａの一端が埋め込まれている。こ
れら２本の接続ピン２８ａの他端は、回路基板４０に形
成されたスルーホールを通して回路基板４０の表面側に
突出している。回路基板４０の表面側に突出した２本接
続ピン２８ａの端部は、回路基板４０の表面に設けられ
た配線パターンに含まれる接続用電極に半田付け接続さ
れている。回路基板の中央部分には、外部引き出し用リ
ード線Ｌの芯線を挿入する複数のスルーホールが列をな
すようにして形成されている。回路基板４０には、外部
引き出し用リード線Ｌを通す長孔４０ａが形成されてお
り、この長孔４０ａを通してリード線Ｌが回路基板４０
の裏面側から表面側に引き出されている。このような構
造とすることにより、半田付け部に無理な力が加わるの
を積極的に防止している。
第１及び第２の検出用巻線３３及び３５と外部引き出し
用リード線Ｌとを電気的に接続するための配線パターン
が形成されている。図４（Ｂ）に示すように、励磁巻線
３１及び第１及び第２の検出用巻線３３及び３５は、そ
れぞれ磁極部２９に嵌合されたボビン２８に巻装されて
それぞれの巻線部３１ａ，３３ａ及び３５ａを構成して
いる。ボビン２８は、励磁巻線を巻装する環状の溝部分
と検出用巻線を巻装する環状の溝部分有している。また
ボビン２８には、巻線導体を機械的及び電気的に接続す
る２本の接続ピン２８ａの一端が埋め込まれている。こ
れら２本の接続ピン２８ａの他端は、回路基板４０に形
成されたスルーホールを通して回路基板４０の表面側に
突出している。回路基板４０の表面側に突出した２本接
続ピン２８ａの端部は、回路基板４０の表面に設けられ
た配線パターンに含まれる接続用電極に半田付け接続さ
れている。回路基板の中央部分には、外部引き出し用リ
ード線Ｌの芯線を挿入する複数のスルーホールが列をな
すようにして形成されている。回路基板４０には、外部
引き出し用リード線Ｌを通す長孔４０ａが形成されてお
り、この長孔４０ａを通してリード線Ｌが回路基板４０
の裏面側から表面側に引き出されている。このような構
造とすることにより、半田付け部に無理な力が加わるの
を積極的に防止している。
【００２４】図５（Ａ）は本発明のリラクタンスレゾル
バの他の実施の形態のロータ１０３とステータ１０５の
構造と関係を概念的に示す図である。なお図５（Ａ）に
おいて、図１に示した実施の形態を構成する部材と同様
の部材には図１に付した符号に１００を加えた数の符号
を付して詳細な説明を省略する。この実施の形態が、図
１の実施の形態と異なるのはステータ１０５の構成であ
る。この例ではステータ１０５のヨーク１０７に２個の
磁極部１０９が機械角で２２．５度の角度間隔をあけて
配置されている。この場合、ロータ１０３の回転に応じ
て、機械角で４５°の角度範囲内の２個の磁極部１０９
に設けられた２個の検出用巻線部１１３，１１５のイン
ダクタンスが、電気角で０°，９０°の位相差を持って
周期的に変化するように、２個の磁極部１０９の位置と
ロータ１０３の形状とが定められている。図５（Ｂ）は
図５（Ａ）の構成における巻線の結線図である。
バの他の実施の形態のロータ１０３とステータ１０５の
構造と関係を概念的に示す図である。なお図５（Ａ）に
おいて、図１に示した実施の形態を構成する部材と同様
の部材には図１に付した符号に１００を加えた数の符号
を付して詳細な説明を省略する。この実施の形態が、図
１の実施の形態と異なるのはステータ１０５の構成であ
る。この例ではステータ１０５のヨーク１０７に２個の
磁極部１０９が機械角で２２．５度の角度間隔をあけて
配置されている。この場合、ロータ１０３の回転に応じ
て、機械角で４５°の角度範囲内の２個の磁極部１０９
に設けられた２個の検出用巻線部１１３，１１５のイン
ダクタンスが、電気角で０°，９０°の位相差を持って
周期的に変化するように、２個の磁極部１０９の位置と
ロータ１０３の形状とが定められている。図５（Ｂ）は
図５（Ａ）の構成における巻線の結線図である。
【００２５】上記各実施の形態によれば、ｎＸリラクタ
ンスレゾルバのステータのヨークを、機械角で３６０°
／ｎ（但しｎは２以上の整数）の円弧状に小型化できる
ので、リラクタンスレゾルバが他の部品と近接して配置
される場合に、回転軸の任意の位置にステータを設置し
て、空いた空間を有効に活用できる。
ンスレゾルバのステータのヨークを、機械角で３６０°
／ｎ（但しｎは２以上の整数）の円弧状に小型化できる
ので、リラクタンスレゾルバが他の部品と近接して配置
される場合に、回転軸の任意の位置にステータを設置し
て、空いた空間を有効に活用できる。
【００２６】更に本発明で用いるステータでは、ステー
タコアが小さくなる分、磁極部の数が減って、ボビンの
数も減るため、従来のステータと比べて部品点数が少な
くなる。また従来のように環状のヨークを備えたステー
タコアを用いると比べて、円弧状のヨークを有するステ
ータコアを用いると、磁極部に直接巻線を施す際の作業
性が向上し、また巻線部の形成または巻線部を備えたボ
ビンの磁極部への装着が容易になるため、ステータコア
を安価に製造することができ、小型化による経済性のほ
かに製造工程の経済性と加わって、一層安価に製造でき
る。
タコアが小さくなる分、磁極部の数が減って、ボビンの
数も減るため、従来のステータと比べて部品点数が少な
くなる。また従来のように環状のヨークを備えたステー
タコアを用いると比べて、円弧状のヨークを有するステ
ータコアを用いると、磁極部に直接巻線を施す際の作業
性が向上し、また巻線部の形成または巻線部を備えたボ
ビンの磁極部への装着が容易になるため、ステータコア
を安価に製造することができ、小型化による経済性のほ
かに製造工程の経済性と加わって、一層安価に製造でき
る。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、従来のように円環状の
ヨークを用いた場合と比べて、ステータコアの大きさが
ほぼ１／ｎの大きさになり、その結果ステータも従来に
比べて１／ｎの大きさになり、ｎＸリラクタンスレゾル
バの小型化と価格の低減化を図ることができる利点があ
る。
ヨークを用いた場合と比べて、ステータコアの大きさが
ほぼ１／ｎの大きさになり、その結果ステータも従来に
比べて１／ｎの大きさになり、ｎＸリラクタンスレゾル
バの小型化と価格の低減化を図ることができる利点があ
る。
【図１】本発明の４Ｘリラクタンスレゾルバの構造を示
す原理図である。
す原理図である。
【図２】図１の巻線の結線図である。
【図３】図１の磁極の位置に対応した励磁電流に対する
第１の検出用巻線と第２の検出用巻線との結合度の大き
さとその結合の極性を示す図である。
第１の検出用巻線と第２の検出用巻線との結合度の大き
さとその結合の極性を示す図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、モータのエンドブラケッ
ト等に図１の実施の形態の４Ｘリラクタンスレゾルバを
取付けるためのユニット化した例の平面図と断面図であ
る。
ト等に図１の実施の形態の４Ｘリラクタンスレゾルバを
取付けるためのユニット化した例の平面図と断面図であ
る。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の４Ｘリラクタン
スレゾルバの他の実施の形態の構成を概略的に示す図
と、各巻線の結線状態を示す図である。
スレゾルバの他の実施の形態の構成を概略的に示す図
と、各巻線の結線状態を示す図である。
【図６】従来の４Ｘリラクタンスレゾルバの構造図と結
線図である。
線図である。
１，１０１ 回転軸 ３，２３，９３，１０３ ロータ ４，２４，９４ 誘導子 ５，２５，９５，１０５ ステータ ６，２６ ステータコア ７，２７，９７，１０７ ヨーク ９，２９，９９，１０９ 磁極部 １１，３１，１０１，１１１ 励磁巻線 １３，３３，１０３，１１３ 第１の検出用巻線 １５，３５，１０５，１１５ 第２の検出用巻線 ２２ 貫通孔 ２８ ボビン ２８ａ ボビンの接続ピン ４０ 回路基板 ４０ａ 回路基板の長孔 ４１ 絶縁スペーサ ＡＢ 取付用ボルト ｈ 芯出し用ピン孔 Ｌ 外部引出用リード線 ＬＨ 取付用長孔
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１２月１４日（２０００．１２．
１４）
１４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】図６（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の４Ｘリ
ラクタンスレゾルバの構造図と結線図をそれぞれ示して
いる。図６の（Ａ）において、９３は回転軸を中心にし
て回転する誘導子形のロータである。ロータ９３は４つ
の誘導子部９４を備えている。ロータ９３の径方向外側
にはステータ９５がロータ９３と同芯的に配置されてい
る。ステータ９５のステータコアは、円環状のヨーク９
７と、このヨーク９７の内周部に等しい角度間隔をあけ
て配置された１６個の磁極部９９とから構成されてい
る。１６個の磁極部９９には、それぞれ励磁巻線１０１
が巻装されており、１つの置きの磁極部９９には第１の
検出用巻線１０３が巻装され、残りの１つ置き巻線部に
は第２の検出用巻線１０５が巻装されている。図６にお
いて、Ｐ１〜Ｐ１６は磁極部の位置をそれぞれ示してい
る。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の従来例の結線図であ
り、磁極部の位置Ｐ１〜Ｐ１６に対応して巻線の方向と
接続とを示している。この例はロータの外周に４の整数
倍の磁極部が等しい角度間隔で配置されるタイプのリラ
クタンスレゾルバの例であるが、ロータの外周に２の整
数倍の磁極部が等しい角度間隔で配置された構造を有す
るものも考えられる。
ラクタンスレゾルバの構造図と結線図をそれぞれ示して
いる。図６の（Ａ）において、９３は回転軸を中心にし
て回転する誘導子形のロータである。ロータ９３は４つ
の誘導子部９４を備えている。ロータ９３の径方向外側
にはステータ９５がロータ９３と同芯的に配置されてい
る。ステータ９５のステータコアは、円環状のヨーク９
７と、このヨーク９７の内周部に等しい角度間隔をあけ
て配置された１６個の磁極部９９とから構成されてい
る。１６個の磁極部９９には、それぞれ励磁巻線１０１
が巻装されており、１つの置きの磁極部９９には第１の
検出用巻線１０３が巻装され、残りの１つ置き巻線部に
は第２の検出用巻線１０５が巻装されている。図６にお
いて、Ｐ１〜Ｐ１６は磁極部の位置をそれぞれ示してい
る。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の従来例の結線図であ
り、磁極部の位置Ｐ１〜Ｐ１６に対応して巻線の方向と
接続とを示している。この例はロータの外周に４の整数
倍の磁極部が等しい角度間隔で配置されるタイプのリラ
クタンスレゾルバの例であるが、ロータの外周に２の整
数倍の磁極部が等しい角度間隔で配置された構造を有す
るものも考えられる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】更に本発明で用いるステータでは、ステー
タコアが小さくなる分、磁極部の数が減って、ボビンの
数も減るため、従来のステータと比べて部品点数が少な
くなる。また従来のように環状のヨークを備えたステー
タコアを用いた場合と比べて、円弧状のヨークを有する
ステータコアを用いると、磁極部に直接巻線を施す際の
作業性が向上し、また巻線部の形成または巻線部を備え
たボビンの磁極部への装着が容易になるため、ステータ
コアを安価に製造することができ、小型化による経済性
のほかに製造工程の経済性と加わって、一層安価に製造
できる。
タコアが小さくなる分、磁極部の数が減って、ボビンの
数も減るため、従来のステータと比べて部品点数が少な
くなる。また従来のように環状のヨークを備えたステー
タコアを用いた場合と比べて、円弧状のヨークを有する
ステータコアを用いると、磁極部に直接巻線を施す際の
作業性が向上し、また巻線部の形成または巻線部を備え
たボビンの磁極部への装着が容易になるため、ステータ
コアを安価に製造することができ、小型化による経済性
のほかに製造工程の経済性と加わって、一層安価に製造
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野寺 悟 東京都豊島区北大塚一丁目15番１号 山洋 電気株式会社内 (72)発明者 岸 栄 東京都豊島区北大塚一丁目15番１号 山洋 電気株式会社内 Ｆターム(参考） 2F063 AA35 CA34 DA05 EA03 GA22 GA33 GA36 2F077 CC02 FF34 NN16 PP26 VV02
Claims (5)
- 【請求項１】 回転軸を中心にして回転する誘導子形の
ロータと、 ヨーク及び該ヨークにより磁気的に連結された複数の磁
極部を有し、前記複数の磁極部が前記ロータに沿って所
定の角度間隔を開けて配列され且つ前記複数の磁極部が
機械角で３６０°／ｎ（但しｎは２以上の整数）の角度
範囲内に４×ｋ個（但しｋは１以上の整数）存在するよ
うに構成されたステータコアと、前記複数の磁極部のう
ち一つ置きの前記磁極部に交互に巻線方向が異なるよう
に巻線導体が巻回されて形成された複数の検出用巻線部
が直列に接続されて構成された第１の検出用巻線と、前
記複数の磁極部のうち残りの一つ置きの前記磁極部に交
互に巻線方向が異なるように巻線導体が巻回されて形成
された複数の検出用巻線部が直列に接続されて構成され
た第２の検出用巻線と、前記複数の磁極部をそれぞれ交
互に異なる極性に励磁する励磁巻線とを有するステータ
とを具備し、 前記ロータの回転に応じて、前記角度範囲内の４×ｋ個
の前記磁極部に設けられた４×ｋ個の前記検出用巻線部
のインダクタンスが、電気角で０°，９０°，１８０°
及び２７０°の位相差を持って周期的に変化するよう
に、４×ｋ個の前記磁極部の位置と前記ロータの形状と
が定められているｎＸリラクタンスレゾルバであって、 前記ステータコアが、機械角で３６０°／ｎの角度範囲
内に位置する円弧状のヨークと前記円弧状のヨークに連
結された４×ｋ個の前記磁極部とから構成されているこ
とを特徴とするｎＸリラクタンスレゾルバ。 - 【請求項２】 回転軸を中心にして回転する誘導子形の
ロータと、 ヨーク及び該ヨークにより磁気的に連結された複数の磁
極部を有し、前記複数の磁極部が前記ロータに沿って所
定の角度間隔を開けて配列され且つ前記複数の磁極部が
機械角で３６０°／ｎ（但しｎは２以上の整数）の角度
範囲内に２個存在するように構成されたステータコア
と、前記複数の磁極部のうち一つ置きの前記磁極部に巻
線導体が巻回されて形成された複数の検出用巻線部が直
列に接続されて構成された第１の検出用巻線と、前記複
数の磁極部のうち残りの一つ置きの前記磁極部に巻線導
体が巻回されて形成された複数の検出用巻線部が直列に
接続されて構成された第２の検出用巻線と、前記複数の
磁極部をそれぞれ交互に異なる極性に励磁する励磁巻線
とを有するステータとを具備し、 前記ロータの回転に応じて、前記角度範囲内の２個の前
記磁極部に設けられた２個の前記検出用巻線部のインダ
クタンスが、電気角で０°，９０°の位相差を持って周
期的に変化するように、２個の前記磁極部の位置と前記
ロータの形状とが定められているｎＸリラクタンスレゾ
ルバであって、 前記ステータコアが機械角で３６０°／ｎの角度範囲内
に位置する円弧状のヨークと前記円弧状のヨークに連結
された２×ｋ個（但しｋは１以上の整数）の前記磁極部
とから構成されていることを特徴とするｎＸリラクタン
スレゾルバ。 - 【請求項３】 ４×ｋ個の前記検出用巻線部のインダク
タンスが実質的に等しくなるように、４×ｋ個の前記検
出用巻線部のターン数がそれぞれ定められている請求項
１に記載のｎＸリラクタンスレゾルバ。 - 【請求項４】 前記ステ−タコアの前記ヨークには、２
本以上の取付用ボルトがそれぞれ貫通する２以上の貫通
孔が形成されており、 前記２以上の貫通孔は、それぞれ前記回転軸の中心を中
心とする仮想円に沿って延びる円弧状の長孔からなる請
求項１または２に記載のｎＸリラクタンスレゾルバ。 - 【請求項５】 外部引き出し用リード線に接続された配
線パターンを有する回路基板が、スペーサ部材を介して
前記円弧状のヨークに対して固定されており、 前記複数の検出用巻線部と前記外部引き出し用リード線
とが、前記回路基板の配線パターンを利用して電気的に
接続されている請求項１，２，３または４に記載のｎＸ
リラクタンスレゾルバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000365394A JP3665737B2 (ja) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | ｎＸリラクタンスレゾルバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000365394A JP3665737B2 (ja) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | ｎＸリラクタンスレゾルバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002168652A true JP2002168652A (ja) | 2002-06-14 |
| JP3665737B2 JP3665737B2 (ja) | 2005-06-29 |
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ID=18836169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000365394A Expired - Fee Related JP3665737B2 (ja) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | ｎＸリラクタンスレゾルバ |
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|---|---|
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