JP2003202244A - レゾルバ構造及び多回転アブソリュートデジタル信号出力方法 - Google Patents

レゾルバ構造及び多回転アブソリュートデジタル信号出力方法

Info

Publication number
JP2003202244A
JP2003202244A JP2002001551A JP2002001551A JP2003202244A JP 2003202244 A JP2003202244 A JP 2003202244A JP 2002001551 A JP2002001551 A JP 2002001551A JP 2002001551 A JP2002001551 A JP 2002001551A JP 2003202244 A JP2003202244 A JP 2003202244A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotation
ring
resolver
digital signal
shaped rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002001551A
Other languages
English (en)
Inventor
Kozo Makiuchi
浩三 牧内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tamagawa Seiki Co Ltd
Original Assignee
Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tamagawa Seiki Co Ltd filed Critical Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority to JP2002001551A priority Critical patent/JP2003202244A/ja
Publication of JP2003202244A publication Critical patent/JP2003202244A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、輪状ロータの外周にテーパ部を設
けると共に回転軸を介して軸方向移動させ、多回転アブ
ソリュート信号を得ることを目的とする。 【解決手段】 本発明によるレゾルバ構造及び多回転ア
ブソリュートデジタル信号出力方法は、輪状ロータ(4)
の外周にテーパ部(11)を設けると共に回転軸(6)の回転
によってこの輪状ロータ(4)を軸方向移動させ、変圧比
(k)を変化させることによって各回転毎の出力電圧レ
ベルを検出し、多回転アブソリュートデジタル信号(34)
を得る構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レゾルバ構造及び
多回転アブソリュートデジタル信号出力方法に関し、特
に、輪状ロータの外周面にテーパ部を形成し、この輪状
ロータを回転に応じて軸方向に移動させると共に輪状ス
テータとの間の隙間を変化させることにより、出力電圧
レベルを検出して回転数が検出できる多回転アブソリュ
ート信号及びスラスト位置ズレ量検出を得ることができ
るようにするための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のレゾルバ
構造としては、スラスト方向の移動量の検出としてはリ
ニアセンサ等が用いられており、多回転のアブソリュー
ト信号の検出としては、複速(nx)タイプを用いる構成、
及び、ギヤで結合したn個のレゾルバを用いることによ
り、1回転及び多回転の検出を行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のレゾルバ構造
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、複速タイプの場合には1回
転を複速として検出することはできるが、多回転のアブ
ソリュート信号を得ることはできなかった。また、ギヤ
結合したn個のレゾルバを組合わせたアブソリュート信
号を得る構成の場合、n個のレゾルバをギヤ結合するた
めに、全体形状が大形化し、小形化された構成を得るこ
とは極めて困難であった。
【0004】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、輪状ロータの外周面にテー
パ部を形成し、この輪状ロータを回転に応じて軸方向に
移動させると共に輪状ステータとの間の隙間を変化させ
ることにより、出力電圧レベルを検出して回転数が検出
できる多回転アブソリュート信号を得ること及びスラス
ト位置ズレ量を検出することができるようにしたレゾル
バ構造及び多回転アブソリュートデジタル信号出力方法
を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によるレゾルバ構
造は、ステータ巻線を有する輪状ステータの内側に、磁
性材で形成され巻線を有しない輪状ロータを回転自在に
配設し、前記輪状ロータの回転により回転角度信号を得
るようにしたレゾルバ構造において、前記輪状ロータに
設けられ前記輪状ロータを一体回転させると共に前記回
転に応じ軸係合体を介して軸方向に移動する回転軸と、
前記輪状ロータの外周に前記軸方向に沿って形成された
テーパ部とを有し、前記回転軸の回転によって前記テー
パ部が前記軸方向に沿って移動しかつ前記輪状ステータ
の内周面と前記テーパ部のテーパ面との間の隙間が変化
し、前記変化に応じて変わる前記回転角度信号の出力電
圧レベルにより前記回転軸の回転数を検出する構成及び
スラスト位置ズレ量を検出する構成であり、また、前記
輪状ロータの軸方向の第1長さは、前記輪状ステータの
軸方向の第2長さよりも長いようにした構成であり、ま
た、前記回転軸は、ねじ軸よりなり、前記軸係合体はナ
ットよりなる構成であり、また、本発明による多回転ア
ブソリュートデジタル信号出力方法は、請求項1及び2
に記載のレゾルバ構造を用い、前記レゾルバ構造のレゾ
ルバから出力される回転角度信号に基づいて得られた多
回転信号k(cosθ+sinθ)=1(但し、k
は磁気結合率)をA/D変換部でA/D変換して多回転
デジタル信号を得ると共に、前記回転角度信号をR/D
変換部でR/D変換してレゾルバデジタル信号を得て、
前記多回転デジタル信号とレゾルバデジタル信号をミキ
シング部でミキシング処理することにより多回転アブソ
リュートデジタル信号を得る方法である。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるレ
ゾルバ構造及び多回転アブソリュートデジタル信号出力
方法の好適な実施の形態について説明する。図1から図
4において符号1で示されるものは積層型等よりなり各
磁極2すなわちスロット3aに巻回されたステータ巻線
3を有する輪状ステータであり、この輪状ステータ1の
内側には輪状をなし例えば周知の巻線を有しないリラク
タンス型(真円でない形状)の輪状ロータ4が回転自在
に配設されている。
【0007】前記輪状ロータ4は、図2及び図3に示さ
れるように、その軸方向5に沿う第1長さL1は輪状ス
テータ1の軸方向5に沿う第2長さL2よりも十分に長
い(数倍)長さに設定(L2<L1)されている。
【0008】前記輪状ステータ4の軸孔4aには、回転
軸6が圧入又はねじ等による固定で固定されてこの回転
軸6と輪状ロータ4とは一体回転するように構成されて
いる。前記回転軸6は、ボールねじ、スクリュねじ等の
ねじ軸で構成され、このねじ軸による回転軸6は回転に
よって矢印A及びBのように往復移動することができる
ように、ナット等からなる軸係合体10が固定され、こ
の軸係合体10に対して前記回転軸6が回転しつつ軸方
向5に沿って直線往復移動することができるように構成
されている。
【0009】前記輪状ロータ4の外周面には軸方向5に
沿って形成されたテーパ面からなるテーパ部11が形成
され、前記輪状ステータ1の内周面1aと前記テーパ部
11のテーパ面との間には隙間Gが形成されている。
【0010】前記回転軸6が回転し輪状ロータ4が回転
する場合、この回転軸6が軸方向5に沿って移動しない
場合には、図1で示される輪状ロータ4の回転とその形
状に応じて隙間Gが変化するギャップパーミアンスの変
化に応じてステータ巻線3から得られる2相のsinθ
及びcosθのレゾルバの回転角度信号20であるが、
回転軸6の移動による前記テーパ部11を介して発生す
る隙間Gすなわち磁気結合率kの変化によりその出力電
圧Vが変化するように構成されている。
【0011】次に、動作について説明する。まず、回転
軸6の回転による移動に応じた前記隙間Gの変化量と変
圧比Kの関係は、図5で示される通りであり、その移動
量に応じて変圧比k(前記磁気結合率kに等しい)が変
化し、その輪状ロータ4の移動状態は図2及び図3に示
される通りである。
【0012】図6は、前記輪状ロータ4の回転及び直線
移動により発生する回転角度信号20の1回転目から4
回転目迄の出力電圧Vの電圧レベルが変化する状態を示
している。すなわち、1回転目〜4回転目の電圧幅が各
回転目に応じて小さくなる状態が示され、この各電圧幅
の電圧レベルを検出することによって何回転目の回転角
度信号20であるかが判明する。
【0013】尚、図7の構成によれば、レゾルバ30か
ら出力されるレゾルバ信号である回転角度信号20に基
づいて得られた多回転信号k(cosθ+sin
θ)=1(但し、kは磁気結合率)をA/D変換部3
1でA/D変換して多回転デジタル信号31aを得ると
共に、前記回転角度信号20をR/D変換部32でR/
D変換してレゾルバデジタル信号32aを得て、前記多
回転デジタル信号31aとレゾルバデジタル信号32a
をミキシング部33でミキシング処理することにより多
回転アブソリュートデジタル信号34が得られる。ま
た、この電圧レベルを検出することで、スラスト方向の
ズレ量も判明する。
【0014】従って、輪状ロータ4が回転しつつ軸方向
に移動することにより、レゾルバ30の出力信号は、図
5のように磁気結合率kが低下し電圧レベルが前述のよ
うに低下する。この時の出力信号は、1相励磁2相出力
の場合、 ES1−S3=KER1−R2sinωt・cosθ…(1) ES2−S4=KER1−R2sinωt・sinθ…(2) 但し、ER1−R2sinωt:励磁信号 θ :回転角 ES1−S3、ES2−S4:出力信号 k :磁気結合率(=変圧比) となる。 前記出力信号をES1−S3 +ES2−S4 する
と、=k(cosθ+sinθ)=1…(3)とな
る。 但し、周知のように、R1、R2は励磁コイル両端を示
し、S1〜S4は2相出力コイルの各両端を示す。この
場合、kは磁気結合率が変化するため、右辺1の絶対電
圧は図6のように回転によって変化する。よって、この
(3)式の出力信号を多回転信号k(cosθ+sin
θ)=1としてA/D変換し、電圧レベルによってし
きい値を設けたデジタル信号とレゾルバ信号30aをR
/D変換部32でデジタル信号化し、この2つの信号3
1aと32aをミキシング部33でミキシング処理する
ことによって完全な前記多回転アブソリュートデジタル
信号34を得ることができる。
【0015】
【発明の効果】本発明によるレゾルバ構造及び多回転ア
ブソリュートデジタル信号出力方法は、以上のように構
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、輪状ロータに軸方向移動可能な回転軸を
設けると共に、輪状ロータの外周面にテーパ部が形成さ
れているため、このテーパ部を介して回転に応じて回転
角度信号の出力電圧のレベルが変化し、この変化を検出
することにより何回転目であるかを示す回転数を含む多
回転アブソリュート信号を得ることができ、また、スラ
スト方向のズレ量の検出もできる。かつ、従来のように
複数のレゾルバ及びギヤを用いることがなく、全体形状
を大幅に小型化できるものである。また、従来構成に比
べると、コストも大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレゾルバ構造を示す図2の左側面
図である。
【図2】図1の縦断面図である。
【図3】図2の回転軸移動時の状態を示す断面図であ
る。
【図4】図2の右側面図である。
【図5】図2の軸方向のずれと変圧比kを示す特性図で
ある。
【図6】図2の輪状ロータの移動による出力電圧の変化
を示す特性図である。
【図7】図2のレゾルバの電気的構成を示すブロック図
である。
【符号の説明】
1 輪状ステータ 1a 内周面 L1 第1長さ L2 第2長さ G 隙間 2 磁極 3 ステータ巻線 4 輪状ロータ 5 軸方向 6 回転軸 10 軸係合体(ナット等) 11 テーパ部 20 回転角度信号 30 レゾルバ k(cosθ+sinθ)=1 多回転信号 k 磁気結合率 31a 多回転デジタル信号 32a レゾルバデジタル信号 33 ミキシング部 34 多回転アブソリュートデジタル信号 40 演算部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステータ巻線(3)を有する輪状ステータ
    (1)の内側に、磁性材で形成され巻線を有しない輪状ロ
    ータ(4)を回転自在に配設し、前記輪状ロータ(4)の回転
    により回転角度信号(20)を得るようにしたレゾルバ構造
    において、 前記輪状ロータ(4)に設けられ前記輪状ロータ(4)を一体
    回転させると共に前記回転に応じ軸係合体(10)を介して
    軸方向(5)に移動する回転軸(6)と、前記輪状ロータ(4)
    の外周に前記軸方向(5)に沿って形成されたテーパ部(1
    1)とを有し、前記回転軸(6)の回転によって前記テーパ
    部(11)が前記軸方向(5)に沿って移動しかつ前記輪状ス
    テータ(1)の内周面(1a)と前記テーパ部(11)のテーパ面
    との間の隙間(G)が変化し、前記変化に応じて変わる前
    記回転角度信号(20)の出力電圧(V)レベルにより前記回
    転軸(6)の回転数及びスラスト方向の位置を検出する構
    成としたことを特徴とするレゾルバ構造。
  2. 【請求項2】 前記輪状ロータ(4)の軸方向(5)の第1長
    さ(L1)は、前記輪状ステータ(1)の軸方向(5)の第2長
    さ(L2)よりも長いように構成したことを特徴とする請
    求項1記載のレゾルバ構造。
  3. 【請求項3】 前記回転軸(6)は、ねじ軸よりなり、前
    記軸係合体(10)はナットよりなることを特徴とする請求
    項1記載のレゾルバ構造。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3の何れかに記載のレゾ
    ルバ構造を用い、前記レゾルバ構造のレゾルバ(30)から
    出力される回転角度信号(20)に基づいて得られた多回転
    信号k(cosθ+sinθ)=1(但し、kは磁
    気結合率)をA/D変換部でA/D変換して多回転デジ
    タル信号(31a)を得ると共に、前記回転角度信号(20)を
    R/D変換部(32)でR/D変換してレゾルバデジタル信
    号(32a)を得て、前記多回転デジタル信号(31a)とレゾル
    バデジタル信号(32a)をミキシング部(33)でミキシング
    処理することにより多回転アブソリュートデジタル信号
    (34)を得ることを特徴とする多回転アブソリュートデジ
    タル信号出力方法。
JP2002001551A 2002-01-08 2002-01-08 レゾルバ構造及び多回転アブソリュートデジタル信号出力方法 Withdrawn JP2003202244A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002001551A JP2003202244A (ja) 2002-01-08 2002-01-08 レゾルバ構造及び多回転アブソリュートデジタル信号出力方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002001551A JP2003202244A (ja) 2002-01-08 2002-01-08 レゾルバ構造及び多回転アブソリュートデジタル信号出力方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003202244A true JP2003202244A (ja) 2003-07-18

Family

ID=27641647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002001551A Withdrawn JP2003202244A (ja) 2002-01-08 2002-01-08 レゾルバ構造及び多回転アブソリュートデジタル信号出力方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003202244A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006275572A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Nsk Ltd レゾルバ装置
JP2007114090A (ja) * 2005-10-21 2007-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd レゾルバ
US7969147B2 (en) 2007-05-18 2011-06-28 Denso Corporation Rotation angle detecting device including multiple magnetic sensor elements
US10816042B2 (en) 2016-04-21 2020-10-27 Scania Cv Ab Coupling arrangement for a gearbox
US10828976B2 (en) 2016-04-29 2020-11-10 Scania Cv Ab Method of controlling a coupling arrangement in a gearbox

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006275572A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Nsk Ltd レゾルバ装置
JP4706298B2 (ja) * 2005-03-28 2011-06-22 日本精工株式会社 レゾルバ装置
JP2007114090A (ja) * 2005-10-21 2007-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd レゾルバ
US7969147B2 (en) 2007-05-18 2011-06-28 Denso Corporation Rotation angle detecting device including multiple magnetic sensor elements
US10816042B2 (en) 2016-04-21 2020-10-27 Scania Cv Ab Coupling arrangement for a gearbox
US10828976B2 (en) 2016-04-29 2020-11-10 Scania Cv Ab Method of controlling a coupling arrangement in a gearbox

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5247545B2 (ja) ステアリングコラムのねじれを検出するための回転位置センサ
JP5583317B2 (ja) 回転検出装置および回転検出装置付き軸受
US11448524B2 (en) Multipole magnet for use with a pitched magnetic sensor
JP2007509336A (ja) 高分解能の多回転測定システム及びこのシステムを有する軸受
JP2008267868A (ja) 回転検出装置および回転検出装置付き軸受
JP2007051683A (ja) 転がり軸受装置
JP2007089312A (ja) モータ回転軸の角度検出装置
JP2003202244A (ja) レゾルバ構造及び多回転アブソリュートデジタル信号出力方法
JP2733504B2 (ja) 多回転位置検出器
JP2003202243A (ja) レゾルバ構造及び多回転アブソリュートデジタル信号出力方法
JP4581048B2 (ja) 多回転検出器
JP2002107178A (ja) 絶対位置検出方法
JPS62185120A (ja) レゾルバ
JP2000065599A (ja) 多回転式絶対値エンコーダ
JP2007078552A (ja) 多回転角度検出装置および多回転角度検出装置付き軸受
JP2006029517A (ja) センサ付軸受
JP2008267867A (ja) 回転検出装置および回転検出装置付き軸受
JP2002107177A (ja) リラクタンスレゾルバを用いた絶対位置検出器
JP2007051909A (ja) レゾルバ
JP2004239699A (ja) 角度検出装置および角度検出装置付き軸受
JP4701337B2 (ja) 複速レゾルバ
JP2008309618A (ja) 冗長系回転型有限角度検出器
JP2009139222A (ja) 回転・直動複合型モータの位置検出装置および回転・直動複合型モータ
JP2006125926A (ja) 操舵角検出装置
JP5531174B2 (ja) 2サイクル型の第1、第2チャンネルからなるタンデム型の角度検出器

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050405