JP2006162577A - 扁平型レゾルバ - Google Patents

Abstract

【課題】有効に二次側巻線および検出巻線に鎖交する磁束を形成する磁路を有すると共に、固定側と可動側とのギャップを均一にして精度の高いレゾルバ信号を出力できるようにした扁平型レゾルバを提供する。
【解決手段】扁平型レゾルバ１は、磁性材からなる固定側コア３および可動側コア５３の両平板部７、５７を平行配置し、前記両平板部７、５７の対向面に複数の磁極部８、５８を突設し、前記磁極部８、５８にコイル配置配線基板４、５４を設け、前記平板部７、５７にトランス巻線用コア５、５５を設け、前記トランス巻線用コア５、５５にトランス巻線配置配線基板６、５６を設けて構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転位置検出を行うレゾルバに関し、特にトランス巻線を有する扁平型レゾルバに関する。

従来の電源供給用のトランス巻線を備えたレゾルバを図４に示す。

図４は、従来の、円筒状のステータ組立体と該円筒状のステータ組立体に同軸状に配置されるロータ組立体を有するレゾルバの一部断面図である。

図４では、レゾルバ１００は、円筒状のステータ組立体１０１と、該ステータ組立体１０１に同軸状に配置されるロータ組立体１０２と、トランス部１０３を構成するインナーコア１０４と同じく同軸状に配置されているアウターコア１０５とを有する。

ステータ部は、円筒状のハウジング１０６に、アウターコア１０５、ステータ組立体１０１を軸方向に組み込んだ構造をとる。

ロータ部は、シャフト１０７にインナーコア１０４、ロータ組立体１０２を軸方向に組み込んだ構造をとる。

前記トランス部１０３のインナーコア１０４の巻線は渡り線でロータ組立体１０２のロータ巻線に接続される。このレゾルバの各巻線部は同軸状に配置されているため、軸の偏心を防ぐために、２個の軸受１０８が軸方向に離間して配置されている。

この図４に示す例では、インナーコア１０４、ロータ組立体１０２、および２個の軸受１０８を軸方向に連設するので、軸方向の長さが長くなり、また、円筒状に配置したステータ組立体１０１とロータ組立体１０２およびインナーコア部とアウターコア部の構造が複雑になり、全体的に小型化できない問題があった。

そこで、軸方向の長さを短くするために、ディスク型レゾルバ又は扁平型レゾルバが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

図５は下記特許文献１に示す従来の扁平型レゾルバの断面図である。

図５において、固定側は、固定側コア１１１、固定側シートコイル１１３を有する。

固定側コア１１１は、円板状のフェライト等の高周波鉄損特性の良い材料からなる磁性体板１１２を備えている。

固定側シートコイル１１３は、磁性体板１１２の側面に接着剤等により固定される。固定側シートコイル１１３は、回転トランス部Ａの１次側巻線１１４と、信号発生部Ｂの検出巻線１１５とをエッチング、印刷またはプレス加工によるプリント配線により平板状の導体から形成し、円板状のポリイミドからなる絶縁基板の表裏面に接着して形成し、更に導体の表面にはポリイミド樹脂などによる絶縁処理が施してある。

回転側は、回転側コア１１６、回転側シートコイル１１８を有し、シャフト１１９に固定されている。回転側コア１１６は、固定側コア１１１に空隙を介して対向するように設けた円板状のコアで、固定側コア１１１と同様に磁性体板１１７を備えている。

回転側コア１１６は、その中心部をシャフト１１９に固定し、固定側コア１１１に固定したブラケット１２０に軸受１２１を介して支持される。

回転側シートコイル１１８は、磁性体板１１７の側面に接着剤等により固定される。回転側シートコイル１１８は、回転トランス部Ａの２次側巻線１２２と、信号発生部Ｂの励磁巻線１２３とを同様にプリント配線により形成し、円板状のポリイミドからなる絶縁基板１２４の表裏面に接着して形成し、更に導体の表面にはポリイミド樹脂などにより絶縁処理がしてある。なお、固定側コア１１１と固定側シートコイル１１３との固定、および回転側コア１１６と回転側シートコイル１１８との固定を接着剤で行う場合、接着剤の厚さが２５μｍ程度になるため、磁気的空隙が増加するので、消費電力の増加につながる。それで、接着剤に軟性フェライトなどの軟磁性粉末を混入すると、接着剤の比透磁率が向上し、磁気的空隙が減少して、消費電力を低減することができる。
特開平０８−１３６２１１号公報 特開平０５−０１０７７９号公報

前記図５の従来の扁平型レゾルバの場合、
（１）固定側コア１１１と固定側シートコイル１１３との固定、および回転側コア１１６と回転側シートコイル１１８との固定を接着剤で行う場合、接着剤の厚さが２５μｍ程度になる。このため、固定側コア１１１の面に対して固定側シートコイル１１３が厚い接着剤の層により傾いて取り付けられたり、また、回転側コア１１６の面に対して回転側シートコイル１１８が厚い接着剤の層により傾いて取り付けられたりした場合、固定側と回転側との間のギャップを均一にできず、固定側と回転側の間の磁気的結合特性に前記傾いた分だけ歪みが生じる問題がある。
（２）導体の表面にはポリイミド樹脂などにより絶縁処理がしてあるため、前記導体上の前記樹脂の層の厚さにより、固定側と回転側との間のギャップを均一にできず、固定側と回転側の間の軸方向の長さが長くなり、従って、固定側と回転側の間の磁気的結合特性が劣化する問題がある。
（３）回転トランス部Ａの１次側巻線１１４および信号発生部Ｂの検出巻線１１５は、磁性体板１１２上に支持され、また、回転トランス部Ａの２次側巻線１２２および信号発生部Ｂの励磁巻線１２３は、磁性体板１１７上に支持されている。磁路を形成する磁性体は、両側の磁性体板１１２と１１７のみとなる。このため、有効に２次側巻線１２２および検出巻線１１５に鎖交する磁束を形成する磁路が不足し、漏洩磁束が多くなる。

しかも、巻線を、エッチング、印刷またはプレス加工によるプリント配線により平板状の導体から形成しているため、巻回数を多くすることができない。従って、巻線の発生磁束を多くすることが困難となる。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、有効に２次側巻線および検出巻線に鎖交する磁束を形成する磁路を有すると共に、固定側と可動側とのギャップを均一にして精度の高いレゾルバ信号を出力できるようにした扁平型レゾルバを提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために以下の解決手段を採用する。
（１）扁平型レゾルバにおいて、磁性材からなる固定側コアおよび可動側コアの両平板部を平行配置し、前記両平板部の対向面に複数の磁極部を突設し、前記磁極部にコイル配置配線基板を設け、前記平板部にトランス巻線用コアを設け、前記トランス巻線用コアにトランス巻線配置配線基板を設けたことを特徴とする。
（２）上記（１）に於ける扁平型レゾルバにおいて、前記両平板部の対向面に突設した磁極部を対向するように設け、前記両トランス巻線用コアの側壁部を対向するように設けたことを特徴とする。
（３）上記（１）又は（２）に於ける扁平型レゾルバにおいて、前記それぞれの配線基板は対応する前記それぞれのコアに取り外し自在に固着されたことを特徴とする。
（４）上記（１）乃至（３）のいずれか１項に於ける扁平型レゾルバにおいて、前記コイル配置配線基板は、両面に検出コイルを配置した検出コイル配置配線基板と、両面に励磁コイルを配置した励磁コイル配置配線基板とし、前記トランス巻線配置配線基板は、両面に１次側トランス巻線を配置した１次側トランス巻線配置配線基板と、両面に２次側トランス巻線を配置した２次側トランス巻線配置配線基板としたことを特徴とする。
（５）上記（１）乃至（３）のいずれか１項に於ける扁平型レゾルバにおいて、前記コイル配置配線基板および前記トランス巻線配置配線基板を多層配線基板としたことを特徴とする。
（６）上記（１）乃至（５）のいずれか１項に於ける扁平型レゾルバにおいて、前記コイル配置配線基板を環状に構成し、該配線基板の両側面に磁極対を構成するように巻回方向を異ならせたコイルパターンを環状に配置し、前記コイル配置配線基板の前記コイルパターンの中心に対応する位置に開孔を設け、前記磁極を該開孔に挿通し、前記トランス巻線配置配線基板を環状に構成し、トランス巻線を前記環状形状に沿って前記トランス巻線配置配線基板の両側面に形成したことを特徴とする。
（７）上記（１）乃至（６）のいずれか１項に於ける扁平型レゾルバにおいて、前記トランス巻線用コアを前記固定側コアおよび前記可動側コアにトランス巻線用コア部として一体に構成したことを特徴とする。
（８）上記（１）乃至（７）のいずれか１項に於ける扁平型レゾルバにおいて、前記磁極部は、前記平板部に、切り起こした形状に構成したことを特徴とする。
（９）上記（１）乃至（８）のいずれか１項に於ける扁平型レゾルバにおいて、前記コアは、複数のスリットを備えた平板部と、この平板部の環状領域内に所定間隔で形成された複数の磁極部からなり、前記スリットは、前記コアに設けた一対の磁極部間を通る磁束の磁路形成領域を制限するように設けられていることを特徴とする。
（１０）上記（１）乃至（９）のいずれか１項に於ける扁平型レゾルバにおいて、前記固定側コアおよび前記可動側コアそれぞれに設けるコイル配置配線基板のコイルの数を、任意の軸倍角に応じて設定することを特徴とする。

本発明は、コアに磁極部および側壁部を有するので、有効に２次側巻線および検出巻線に鎖交する磁束を形成する磁路を形成することができ、漏洩磁束を少なくして、発生磁束を有効に出力に変換することができる。

また、コアに磁極部および側壁部を設けることにより、固定側と可動側とのギャップを均一にすることができ、精度の高いレゾルバ信号を出力できる。

また、扁平型レゾルバ構造のため、軸方向の長さが短くできる。

回転トランス（１次側および２次側）に用いる１次側および２次側トランス巻線配置配線基板と検出コイル配置配線基板および励磁コイル配置配線基板を別体にすることができるので、それぞれの基板のコイルパターン、巻線パターンおよび層数を変えることができるようになる。その結果、変圧比、インピーダンス等のレゾルバの特性を任意に変更することができるようになり、また、汎用性を持たせることもできるようになる。

固定側コア、可動側コア、１次側および２次側トランス巻線用コアを珪素鋼板（磁性材）で構成しているので、レゾルバの特性に大きく影響する、固定側コアと可動側コアの間および１次側トランス巻線用コアと２次側トランス巻線用コアの間のギャップが安定し精度の良いレゾルバ信号を出力することができる。

固定側コアおよび可動側コアにスリットを設けることにより、磁路を磁極部および側壁部に集中制限することができ、漏洩磁束およびトランス巻線への影響を抑制することができる。

本発明の実施の形態を以下図に基づいて詳細に説明する。

本発明の扁平型レゾルバは、固定側コア、可動側コア、１次側および２次側トランス巻線用コアを珪素鋼板（磁性材）で構成し、珪素鋼板（磁性材）からなる固定側コアおよび可動側コアの磁極およびトランス巻線用コアの側壁部で対極した構成を有する。

回転トランスに用いる１次側および２次側トランス巻線配置配線基板と、検出コイル配置配線基板および励磁コイル配置配線基板を別体にすることで、回転トランス部を共通化する。検出コイル配置配線基板および励磁コイル配置配線基板を変更することで、軸倍角（ＮＸ）の異なるレゾルバを構成する。

回転トランス部の１次側および２次側トランス巻線配置配線基板および検出コイル配置配線基板および励磁コイル配置配線基板は、配線基板で巻線やコイルを形成する方法のほか、巻線コイルで形成してもよい。

扁平型レゾルバは、基本的に、磁性材からなる固定側コアおよび可動側コアの両平板部を平行配置し、前記両平板部の対向面に複数の磁極部を突設し、前記磁極部にコイル配置配線基板を設け、前記平板部にトランス巻線用コアを設け、前記トランス巻線用コアにトランス巻線配置配線基板を設けたことを特徴とする。コイル配置配線基板は、検出コイル配置配線基板および励磁コイル配置配線基板からなる。トランス巻線配置配線基板は、１次側および２次側トランス巻線配置配線基板からなる。

固定側コアおよび可動側コアに、該コアに設けた一対の磁極部間を通る磁束の磁路形成領域を制限するように複数のスリットを設ける。

図１は、本発明の扁平型レゾルバの構成図である。但し、軸中心の半割構造を示す。

図１（ａ）は、断面図の図１（ｂ）をＣ−Ｃ線で切った半分の図、即ち固定側の半分の平面図である。図１（ｂ）は、本発明の扁平型レゾルバを図１（ａ）のＤ−Ｄ線に沿って切った断面図である。

図１の扁平型レゾルバ１は、トランス巻線を有し、配線基板を円盤状に形成した６極対数の軸方向ギャップ形レゾルバであり、固定側組立体と回転側組立体とから構成される。
〔固定側〕
固定側組立体２は、固定側コア３と、検出コイル配置配線基板４と、１次側トランス巻線用コア５と、１次側トランス巻線配置配線基板６を備える。

検出コイル配置配線基板４は、接着剤層Ｅにより固定側コア３に固着される。また、１次側トランス巻線配置配線基板６は、接着剤層Ｆにより１次側トランス巻線用コア５に固着される。なお、接着剤は取り外し自在な接着剤とすることができる。

固定側コア３は、複数のスリット９を備え、円板状又は環状板状に形成された平板部７と、この平板部７の所定の半径を基準として所定の幅を持った環状領域内に所定間隔で形成された複数の磁極部８からなる。固定側コア３の板厚は、例えば、０．２〜０．３５ｍｍとする。

固定側コア３は、珪素鋼板等の鉄損の少ない磁性材から形成される。

図２は本発明のスリット構成図である。スリット９は、磁極を挟んで、半径方向外側の円周上に形成される外側スリット部１０と半径方向内側の円周上に形成される内側スリット部１１からなる。

図２（ａ）の例では、内側スリット部１１は、隣接したスリットが交互に半径方向にずらされ、その端部が相互に離間した状態で且つ半径方向でみて重なるように長い円弧状スリット１２ａとして形成される。また、外側スリット部１０は、磁極用切り欠きにより形成された開孔１３の間に長い円弧状スリット１２ｂとして形成される。

図２（ｂ）の例では、内側スリット部１１は、円周上に短いギャップを介して形成される長い円弧状スリット１２ｃと、この長い円弧状スリット１２ｃの間の円周上の位置に対応し且つ前記長い円弧状スリット１２ｃより半径方向内側の位置に短い円弧状スリット１４ａとして形成される。また、外側スリット部１０は、磁極用切り欠きにより形成された開孔１３の間およびその開孔１３の半径方向でみて外側に離間して配置される段部１５を有し幅広で長いスリット１６として形成される。

図２（ｃ）の例では、内側スリット部１１は、両側に内側向きの折り曲げ部１７ａを有する略円弧状スリット１８ａと、この略円弧状スリット１８ａの間に対応して、この略円弧状スリット１８ａと逆に外向きの折り曲げ部１７ｂを有する略円弧状スリット１８ｂとして形成される。また、外側スリット部１０は、前記磁極用切り欠きにより形成された開孔１３よりも半径方向外側に、短いギャップを介在して長い円弧状スリット１２ｄとして形成される。

図２（ｄ）の例では、内側スリット部１１は、長い円弧状スリット１２ｅと、その間に離間して介在する略Ｓ字状スリット１９として形成される。また、外側スリット部１０は、一方端部において相互に離間した状態で相手の下側にもぐり込んだ状態に配置される長い円弧状スリット１２ｆとして形成される。

図２（ｅ）の例では、内側スリット部１１は、長い円弧状スリット１２ｇと、その間に離間して介在した極端に短い円弧状スリット２０として形成される。また、外側スリット部１０は、長い円弧状スリット１２ｈと、その間の円周上の位置に対応し、且つ前記長い円弧状スリット１２ｈより半径方向外側に配置する短い円弧状スリット１４ｂとして形成される。

図２（ｆ）の例では、内側スリット部１１は、長い円弧状スリット１２ｉと、その間の円周上の位置に対応し、且つ半径方向の中心寄りに離間して配置される短い円弧状スリット１４ｃとして形成される。また、外側スリット部１０は、両側に外側向きの折り曲げ部１７ｃを有する略円弧状スリット１８ｃと、この略円弧状スリット１８ｃの間の円周上の位置に対応し、且つ前記略円弧状スリット１８ｃよりも半径方向で外側に、前記略円弧状スリット１８ｃと逆に内向きの折り曲げ部１７ｄを有する略円弧状スリット１８ｄとして形成される。

図２（ｇ）の例では、内側スリット部１１は、一方端部において相互に離間した状態で相手の下側にもぐり込んだ状態に配置される長い円弧状スリット１２ｊとして形成される。また、外側スリット部１０は、長い円弧状スリット１２ｋと、その間の円周上の位置に対応し、且つ前記長い円弧状スリット１２ｋより半径方向外側に配置する変形円弧状スリット２１として形成される。変形円弧状スリット２１は、円板の周囲の一部を直線で切り取ったような形状を呈する。

図２（ｈ）の例では、内側スリット部１１は、長い円弧状スリット１２ｍと、その間に離間して介在する略エ字状スリット２２として形成される。また、外側スリット部１０は、磁極用切り欠きにより形成された開孔１３の間およびその開孔１３の半径方向で外側に離間して配置される端部傾斜面を有し幅広で長いスリット２３として形成される。

スリット９は、上で述べたように平板部の環状領域内に所定間隔で打ち抜き形成される。スリット９は、固定側コア３に設けた一対の磁極部（閉磁路を形成する磁極）間を通る磁束が、予定しない磁路を通って回り込まないように、又は、トランス巻線に悪影響を与えないように、即ち、予定された磁路を透過するように、磁路形成領域を制限するように設けられる。スリット９の形状は、磁路形成領域を制限するように働くものであれば、任意の形状でよい。

磁極部８は、図１では平板部７に設けた切り起こし磁極として設けられているが、別体で単体の磁極として設けることもできる。

切り起こし手段により形成する磁極部８は、平板部７に、所定の半径を基準として所定の幅を持った環状領域内に所定間隔で複数の切り込みを入れ、この切り込みを一側面側に起こす工程を実行して製造する。

切り起こしの位置は、検出コイル３０に形成される各単体コイル３１の中心位置に対応させる。また、切り起こしの間隔は、各単体コイル３１の中心位置の間隔に対応させる。

磁極部がコアと別体で単体の磁極部３５からなる場合には、単体で形成された磁極部３５をコアの平板部７に形成した開孔にカシメ又は溶接等の固着手段で設ける。前記開孔は切り起こし手段により形成される磁極部の位置に対応させる。

図３は本発明の各種磁極部の構成図である。図３（１）はＴ字状磁極部の構成図、図３（２）は台形状磁極部の構成図、図３（３）は一対の平板状磁極部の構成図、図３（４）は別体で単体の磁極部の構成図である。図の説明は固定側の例について行う。各図は、正面図（ａ）、平面図（ｂ）、側面図（ｃ）から構成される。

図３（１）は、Ｔ字状磁極部３２の例で、平板部７にＴ字の下辺を残してＴ字の他の辺の切り込みを入れ、その下辺を基準として切り起こして形成する。

図３（２）は、台形状磁極部３３の例で、平板部７に台形の下辺を残して台形の他の辺の切り込みを入れ、その下辺を基準として切り起こして形成する。

図３（３）は、一対の平板状磁極部３４の例で、平板部７に対向して平行な１対の辺を残してＨ字状に切り込みを入れ、その一対の辺をそれぞれ基準としてそれぞれ対向するように切り起こす。

図３（４）の例では、平板部７とは別体且つ単体で、任意形状、例えばＴ字状の磁極部３５を予め形成しておき、平板部７に前記磁極部３５に対応した貫通孔を形成し、この貫通孔に前記磁極部３５を挿通し、カシメ、溶接等の固着手段により取り付ける。

図１のコイル配置配線基板３６を構成する、検出コイル配置配線基板４は、絶縁基板３７の表裏両側面に検出コイル３０を設けた配線基板として形成される。絶縁基板３７は、絶縁樹脂だけで形成されているか、又は、基材は任意の非磁性材料製でよいがその表面に絶縁被覆を備えたものとして構成される。

絶縁基板３７は環状円板状に形成したポリイミド等の絶縁性の樹脂材料からなる。
絶縁基板３７上の検出コイル３０は、プリント配線基板のプリント配線、又は、絶縁基板上に任意導電材料の配線、例えば、導電塗料による印刷配線、金属箔の配線、巻線コイル等として形成する。検出コイル３０は絶縁基板３７上に必要に応じて接着剤で固着される。

検出コイル３０の中心領域に対応する絶縁基板３７の領域には、固定側コア３に切り起こして設けた磁極部８を挿通するための開孔１３が形成されている。

絶縁基板３７の一方面に形成する検出コイル３０のコイルパターンをｓｉｎ（ｓｉｎｅ）巻線パターンとし、他方面に形成する検出コイル３０のコイルパターンをｃｏｓ（ｃｏｓｉｎｅ）巻線パターンで形成する。

但し、固定側コア３の各磁極部８は、各コイルパターンの中心に設けられる。そのため、ｓｉｎ巻線パターンとｃｏｓ巻線パターンは、可動側の励磁コイルにより発生する磁束と鎖交して、相互に電気角で９０度の位相差を有する所定波形の検出電圧を発生するように巻線間隔、巻線密度等を調整して形成されている。各コイルパターンは、各磁極部８を中心として、発生磁界の向き（磁極対等を形成するため）との関係で右回り又は左回りに且つ平面的に形成される。

固定側コア３における隣接する２磁極部（以下、「磁極対」という。）には、閉磁路を構成するように、巻線方向を反対方向にしたコイルパターンが別々に配置される。

絶縁基板３７上に載置された検出コイル３０は、その上から樹脂材料を塗布して検出コイル３０を絶縁被覆すると共に絶縁基板３７に固着する。

絶縁基板３７の表裏両面上に形成する磁極対の数およびそのパターン形状は、必要とする出力特性から設計的に求まる。基本的には、任意の磁極対数および任意のパターン形状とすることができる。

検出コイル配置配線基板４は、検出コイル３０を多層に設けた多層配線基板として構成することもできる。

このように多層配線基板とすると、層の数を変えることにより、容量、インダクタンス、抵抗を含むインピーダンスを変えることができ、更には、変圧比等も変えることができる。

検出コイル配置配線基板４は、固定側コア３に接着剤の接着剤層Ｅにより固着される。接着剤は、コアから配線基板を剥離できるように、即ち配線基板の取り外しが自在な特性を有する材料の接着剤とすることもできる。取り外し自在な接着剤を用いた場合には、特性の異なる配線基板を選択して装着することができる。検出コイル３０は図示しない信号処理回路等の任意の回路に接続される。
（トランス部の１次側）
トランス部４０の１次側は、断面Ｕ字状で平面形状が環状に形成された１次側トランス巻線用コア５と、両面に１次側トランス巻線４２からなる１次側トランス巻線パターン４１を設けた環状の１次側トランス巻線配置配線基板６から構成され、前記１次側トランス巻線用コア５の断面Ｕ字状の環状溝内に前記配線基板６を収納し、接着剤層Ｆにより固定する。１次側トランス巻線用コア５の断面Ｕ字状の形状の底辺を除く両側壁部４３は、固定側コア３の平板部７と直交するように突出し、後記する２次側トランス巻線用コア５５の側壁部７４と対向する。

前記１次側トランス巻線パターン４１を設けた環状の１次側トランス巻線配置配線基板６を多層配線基板とすることもできる。固着手段は、コアから配線基板を剥離できるように、即ち配線基板の取り外しが自在な接着手段とすることもできる。

１次側トランス巻線用コア５は、固定側コア３の検出コイル配置配線基板４より中心寄りに固定される。１次側トランス巻線用コア５は、例えば、０．２〜０．３５ｍｍの板厚とされる。

１次側トランス巻線パターン４１は、絶縁基板３８上に、１次側トランス巻線用コア５の断面Ｕ字状の環状溝の形状に合わせて巻回される。

１次側トランス巻線用コア５の断面形状は、前記配線基板６を収納することができれば、前記断面Ｕ字状以外に任意の形状を採用することができる。

１次側トランス巻線用コア５は、珪素鋼板等の鉄損の少ない磁性材から形成される。
トランス巻線は図示しない電源に直接又は制御回路を介して接続される。

〔可動側〕
可動側組立体５２は、可動側コア５３と、励磁コイル配置配線基板５４と、２次側トランス巻線用コア５５と、２次側トランス巻線配置配線基板５６を備える。

励磁コイル配置配線基板５４は接着剤層Ｇにより可動側コア５３に固着される。２次側トランス巻線配置配線基板５６は接着剤層Ｈにより２次側トランス巻線用コア５５に固着される。接着剤層Ｇおよび接着剤層Ｈは、固定側の場合と同様に、配線基板の取り外しが自在な接着剤で構成することもできる。

可動側コア５３は、基本的には、前記固定側コア３と同様に、複数のスリット６５を備え、環状円板状に形成された平板部５７と、この平板部５７の所定の半径を基準として所定の幅を持った環状領域内に所定間隔で形成された複数の磁極部５８からなる。可動側コア５３も固定側コア３と同じ板厚および磁性材で形成される。可動側コア５３の２次側トランス巻線用コア５５より中心側にシャフト５９を嵌合固定するための開孔６３が形成されている。

スリット６５は、上記固定側コア３に関し述べたように、所定機能を奏するように、平板部５７の所定の半径を基準として所定の幅を持った環状領域内に所定間隔で打ち抜き形成される。スリット６５は図２に示した例を用いることができる。

磁極部５８は、上記固定側コア３に関し述べたことと同じように、可動側コア５３の前記環状領域内の所定位置に切り起こし形成される。別体の磁極板とする場合も固定側コア３に関し述べたように構成する。

コイル配置配線基板３６を構成する、励磁コイル配置配線基板５４は、絶縁基板６０の表裏両側面に励磁コイルパターン６１を設けた配線基板として形成される。絶縁基板６０は、上で述べたように、絶縁樹脂だけで形成されているか、又は、基材は任意の非磁性材料製でよいがその表面に絶縁被覆を備えたものとして構成される。また、絶縁基板６０は多層配線基板とすることもできる。

励磁コイルパターン６１は、シャフト５９の回転に伴い、前記固定側のｓｉｎ巻線パターンにｓｉｎ出力電圧信号を発生し、また、前記固定側のｃｏｓ巻線パターンにｃｏｓ出力電圧信号を発生するようにコイルパターン導体が形成される。絶縁基板６０の両側面に形成される両励磁コイルパターン６１は、好ましくは、同じコイルパターン形状に形成される。
（トランス部の２次側）
トランス部７０の２次側は、断面Ｕ字状で平面形状が環状に形成された２次側トランス巻線用コア５５と、両面に２次側トランス巻線パターン７１を設けた環状の２次側トランス巻線配置配線基板５６から構成され、前記２次側トランス巻線用コア５５の断面Ｕ字状の環状溝内に前記２次側トランス巻線配置配線基板５６を収納し、接着剤層Ｈにより固着する。

２次側トランス巻線用コア５５の断面Ｕ字状の形状の底辺を除く両側壁部７４は、可動側コア５３の平板部５７と直交するように突出し、上記した１次側トランス巻線用コア５の側壁部４３と対向配置する。

前記２次側トランス巻線パターン７１を設けた環状の２次側トランス巻線配置配線基板５６を多層配線基板とすることもできる。２次側トランス巻線用コア５５は、１次側トランス巻線用コア５と同じように構成され、可動側コア５３の励磁コイル配置配線基板５４より中心寄りに固定される。２次側トランス巻線用コア５５は、例えば、０．２〜０．３５ｍｍの板厚とされる。

２次側トランス巻線パターン７１は、絶縁基板７２上に、２次側トランス巻線用コア５５の断面Ｕ字状の環状溝の形状に合わせて巻回される。

２次側トランス巻線パターン７１は、１次側トランス巻線パターン４１と異なる巻回数とすることもできる。

２次側トランス巻線７３は２次側トランス巻線用コア５５に設けた溝（図示省略）や貫通孔（図示省略）を介して励磁コイル６２に接続される。
（レゾルバ組立体）
前記可動側と固定側を図１（ｂ）に示すように組み立てる。平行に配置される、可動側コア５３の平板部５７と固定側コア３の平板部７の間隔は、例えば、２．０〜２．５ｍｍとする。互いに対向する可動側コア５３の磁極部５８先端と固定側コア３の磁極部８先端の間隔および１次側トランス巻線用コア５の側壁部４３先端と２次側トランス巻線用コア５５の側壁部７４先端の間隔は、例えば、０．２〜０．３ｍｍとする。ここで、「対向する」とは、この例の場合、軸の中心を同じにとったとき、互いに向き合う構成をいう。

可動側コア５３の中心の開孔６３にシャフト５９が嵌合される。固定側が支持体（図示省略）に支持された状態で、シャフト５９を回転駆動して回転側を回転させる。

固定側の１次側トランス巻線４２に通電すると、１次側トランス巻線パターン４１で磁束を発生し、回転している可動側の２次側トランス巻線パターン７１に誘導電圧が発生する。この誘導電圧を同じ可動側の励磁巻線６４からなる励磁コイル６２に給電する。可動側の励磁コイルパターン６１で発生した磁束は、対向する両磁極部８、５８を透過して固定側の検出コイル３０に誘導電圧を発生する。この誘導電圧は、検出電圧信号（ｓｉｎ出力電圧信号、ｃｏｓ出力電圧信号）として出力され、シャフト５９の回転位置を検出するために用いられる。

実施例１の例では、トランス部は、１次側トランス巻線用コア５および２次側トランス巻線用コア５５を、固定側コア３および可動側コア５３と別体に設けた。しかし、それらコアはすべて磁性体でできているので、実施例２では、固定側コア３および可動側コア５３にトランス部のコア部分を一体に設ける構成を採用する。

その際、固定側コアおよび可動側コアの平板部と直交するトランス部のコアの側壁部を、固定側コアおよび可動側コアの平板部から切り起こして形成する。そのため、前記切り起こす部分は、側壁部のように連続体とはならず不連続となる。

このように、トランス部のコア部分を固定側コアおよび可動側コアの一部に一体に形成することにより、トランス部のコア部分を別体に形成する工程を省略することができると共に、寸法精度を高めることができる。

また、別体の時には、トランス部のコアと固定側コア（又は可動側コア）の両板厚およびトランス巻線パターンを設けた配線基板の厚みにより、磁極の切り起こし高さおよび側壁部の高さに制約が生じたが、この実施例２のようにトランス部のコア部を、固定側コアおよび可動側コアの一部に一体に形成することにより、前記制約を解消し、すべての磁極の切り起こし高さを均一にすることができるようになる。その結果、固定側コアと可動側コアの磁極間のギャップを均一にすることが容易になる。

励磁コイル配置配線基板に設ける磁極対の数と検出コイル配置配線基板に設ける磁極対の数を、シャフトの１回転（機械角３６０°）の間に１サイクルの電気的出力信号（１周期のｓｉｎ出力電圧信号）がＮ個出力するように設定することにより、軸倍角ＮＸを達成することができる。その際の磁極対の変更は、励磁コイル配置配線基板や検出コイル配置配線基板を適宜取り替えることにより行う。

このように、各種配線基板の交換により、容易にレゾルバ特性を変更することができる。

また、レゾルバ特性を変更するために励磁コイルや検出コイルの巻回数を変更する場合にも、同様に、各種配線基板の交換により行うことができる。

また、トランス巻線パターンの巻回数を変更してトランス出力を変更する場合にも、同様に、トランス巻線パターンを設けた配線基板を変更することにより行うことができる。

本発明の扁平型レゾルバの構成図である。 本発明のスリット構成図である。 本発明の各種磁極の構成図である。 従来の円筒状のステータ組立体と該円筒状のステータ組立体に同軸状に配置されるロータ組立体を有するレゾルバの一部断面図である。 特許文献１に示す従来の扁平型レゾルバの断面図である。

符号の説明

１ 扁平型レゾルバ
２ 固定型組立体
３ 固定側コア
４ 検出コイル配置配線基板
５ １次側トランス巻線用コア
６ １次側トランス巻線配置配線基板
７、５７ 平板部
８、５８ 磁極部
９、６５ スリット
１０ 外側スリット部
１１ 内側スリット部
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈ、１２ｉ、１２ｊ、１２ｋ、１２ｍ 長い円弧状スリット
１３、６３ 開孔
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 短い円弧状スリット
１５ 段部
１６ 幅広で長いスリット
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ 折り曲げ部
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ 略円弧状スリット
１９ 略Ｓ字状スリット
２０ 極端に短い円弧状スリット
２１ 変形円弧状スリット
２２ 略エ字状スリット
２３ 端部傾斜面を有し幅広で長いスリット
３０ 検出コイル
３１ 単体コイル
３２ Ｔ字状磁極
３３ 台形状磁極
３４ １対の平板状磁極
３５ （別体の）磁極部
３６ コイル配置配線基板
３７、３８、６０、７２ 絶縁基板
４０、７０ トランス部
４１ １次側トランス巻線パターン
４２ １次側トランス巻線
４３、７４ 側壁部
５２ 可動側組立体
５３ 可動側コア
５４ 励磁コイル配置配線基板
５５ ２次側トランス巻線用コア
５６ ２次側トランス巻線配置配線基板
５９ シャフト
６１ 励磁コイルパターン
６２ 励磁コイル
６３ 中心開孔
６４ 励磁巻線
７１ ２次側トランス巻線パターン
７３ ２次側トランス巻線
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ 接着剤層

Claims (10)

1. 磁性材からなる固定側コアおよび可動側コアの両平板部を平行配置し、前記両平板部の対向面に複数の磁極部を突設し、前記磁極部にコイル配置配線基板を設け、前記平板部にトランス巻線用コアを設け、前記トランス巻線用コアにトランス巻線配置配線基板を設けたことを特徴とする扁平型レゾルバ。
2. 前記両平板部の対向面に突設した磁極部を対向するように設け、前記両トランス巻線用コアの側壁部を対向するように設けたことを特徴とする請求項１記載の扁平型レゾルバ。
3. 前記それぞれの配線基板は対応する前記それぞれのコアに取り外し自在に固着されたことを特徴とする請求項１又は２記載の扁平型レゾルバ。
4. 前記コイル配置配線基板は、両面に検出コイルを配置した検出コイル配置配線基板と、両面に励磁コイルを配置した励磁コイル配置配線基板とし、前記トランス巻線配置配線基板は、両面に１次側トランス巻線を配置した１次側トランス巻線配置配線基板と、両面に２次側トランス巻線を配置した２次側トランス巻線配置配線基板としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の扁平型レゾルバ。
5. 前記コイル配置配線基板および前記トランス巻線配置配線基板を多層配線基板としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の扁平型レゾルバ。
6. 前記コイル配置配線基板を環状に構成し、該配線基板の両側面に磁極対を構成するように巻回方向を異ならせたコイルパターンを環状に配置し、前記コイル配置配線基板の前記コイルパターンの中心に対応する位置に開孔を設け、前記磁極を該開孔に挿通し、前記トランス巻線配置配線基板を環状に構成し、トランス巻線を前記環状形状に沿って前記トランス巻線配置配線基板の両側面に形成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の扁平型レゾルバ。
7. 前記トランス巻線用コアを前記固定側コアおよび前記可動側コアにトランス巻線用コア部として一体に構成したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の扁平型レゾルバ。
8. 前記磁極部は、前記平板部に、切り起こした形状に構成したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の扁平型レゾルバ。
9. 前記コアは、複数のスリットを備えた平板部と、この平板部の環状領域内に所定間隔で形成された複数の磁極部からなり、前記スリットは、前記コアに設けた一対の磁極部間を通る磁束の磁路形成領域を制限するように設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の扁平型レゾルバ。
10. 前記固定側コアおよび前記可動側コアそれぞれに設けるコイル配置配線基板のコイルの数を、任意の軸倍角に応じて設定することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の扁平型レゾルバ。

Images