JP2007174834A - Ｖｒ型レゾルバ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、輪状ステータ鉄心のスロットの数をロータの軸倍角に対して必要最小数とし、巻線作業及びコイル量等を少なくし、コストダウン及び信頼性の向上を得ることを目的とする。
【解決手段】本発明によるＶＲ型レゾルバ構造は、輪状ステータ鉄心(1)のスロット(3)の数をロータ(6)の軸倍角(X)に対して必要最小数とし、輪状ステータ鉄心(1)の磁極(2)の数及びステータコイル(4)の巻線量を少なくし、簡易化できるようにした構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＶＲ型レゾルバ構造に関し、特に、ロータの軸倍角(X)の数によって輪状ステータ鉄心のスロット数を必要最小数とすることにより、巻線量を少なくし、低コストで高信頼性とするための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種の周知のＶＲ（バリヤブルリラクタンス）型レゾルバ構造としては、例えば、特許文献１に開示されているように、巻線を有しないロータを備えたレゾルバにおいては、高分解能とするために１０スロット以上の輪状ステータ鉄心を広く採用していた。

また、前述のように、多スロット型の輪状ステータ鉄心の例として、図８に１０スロット型のＶＲ型レゾルバを示している。
図８において、符号１で示されるものは、内方に突出する１０個の磁極２を一体に有する輪状ステータ鉄心であり、この各磁極２間にはスロット３が形成されている。

前記各磁極２には、自動巻線機のニードル（図示せず）を介して励磁巻線と出力巻線とからなるステータコイル４が巻付けられていると共に、このステータコイル４の端線はリード線５を介して外部に導出されている。
前記各磁極２の内側には、巻線を有しない鉄心だけからなるロータ６が回転自在に設けられていおり、このロータ６の回転によってステータコイル４の出力巻線から、前記ロータ６の回転を検出した２相出力からなるレゾルバ信号が出力されるように構成されている。

従来のＶＲ型レゾルバ構造は、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、従来構成においては、所定の検出精度を確保するために、スロット数を多く（すなわち、磁極の数を多く）していたため、各磁極に巻回する巻線の量及び処理が多くなり、コストアップ及び信頼性の問題が発生していた。
また、スロット数が多ければ多いほど、巻線機によるステータコイルの巻線処理が難しく、ニードルによる巻線制御も複雑化していた。

本発明によるＶＲ型レゾルバ構造は、全体形状が輪状をなし内方へ向けて突出する複数の磁極を有する輪状ステータ鉄心と、前記各磁極に巻回され励磁巻線と出力巻線からなるステータコイルと、前記各磁極の内側で回転自在に設けられ、ロータコイルを有しない鉄心のみからなるロータとからなり、前記ロータの回転を前記出力巻線から出力するようにしたＶＲ型レゾルバ構造において、
前記各磁極間のスロットの数は、前記ロータの軸倍角(X)の数に対して必要とする最小数とした構成であり、また、前記軸倍角(X)が１Ｘ，３Ｘ，５Ｘの場合は、前記スロットの数は４よりなる構成であり、また、前記軸倍角(X)が１Ｘ，２Ｘ，４Ｘの場合は、前記スロットの数は６よりなる構成であり、また、前記ロータは、軸中心に真円の孔部を有する輪状形よりなり、前記１Ｘの場合は前記ロータの半径が前記ロータの外径の９０度毎の４ヶ所のうち１ヶ所のみ最小半径部で形成された非真円形状よりなり、前記２Ｘの場合は前記ロータの外径の９０度毎の４ヶ所のうち２ヶ所が最小半径部で他の２ヶ所が最大半径部よりなり、前記３Ｘの場合は前記ロータの外径に3ヶ所の突部が形成され、前記４Ｘの場合は前記ロータの外径に４ヶ所の突部が形成され、前記５Ｘの場合は前記ロータの外径に５ヶ所の突部が形成されている構成である。

本発明によるＶＲ型レゾルバ構造は、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、ロータの軸倍角の数に対して必要とする最小数のスロット数としたため、軸倍角の数によってスロット数、すなわち、磁極の数を従来よりも減らすことができ、巻線時間、巻線量、作業時間を少なくすることによる生産性の向上及び信頼性の向上を得ることができる。

本発明は、ロータの軸倍角(X)の数によって輪状ステータ鉄心のスロット数を必要最小数とすることにより、巻線量を少なくし、低コストで高信頼性としたＶＲ型レゾルバ構造を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明によるＶＲ型レゾルバ構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１において符号１で示されるものは、全体形状が輪状をなし内方へ向けて突出する複数の磁極２を一体に有する輪状ステータ鉄心であり、各磁極２間にはこの磁極２と同数のスロット３が形成されている。

前記各磁極２には、図示しない絶縁部材を介して、励磁巻線と出力巻線とからなるステータコイル４が巻付けられており、このステータコイル４の端線はリード線５によって外部に導出されている。
前記各磁極２の内側には、巻線を有しない鉄心のみからなるロータ６が回転自在に配設されている。

前記各磁極２は、図１の形態では、４個よりなり、レゾルバを構成するための磁極２の数としては最小の４個で構成され、４磁極４スロット型である。
また、図２は６磁極６スロット型の構成で、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

前述の構成の輪状ステータ１を用いてレゾルバを構成する場合、前記ロータ６の構造としては、例えば、図３から図７で示される構成を挙げることができる。
すなわち、図３で示される軸倍角(X)の数が１、すなわち、軸倍角１Ｘの場合、ロータ６の軸中心Ｐに孔部６ａが形成されて輪状をなし、その軸中心Ｐからロータ６の外径６ｂ迄の半径が最小である最小半径部６ｃが、ロータ６の外径６ｂの９０度毎の４ヶ所のうち１ヶ所のみに形成された非真円形状にて形成されている。

図４の軸倍角２Ｘのロータ６の場合、ロータ６の外径６ｂの９０度毎の４ヶ所のうち２ヶ所が最小半径部６ｃで、他の２ヶ所がこの最小半径部６ｃより大きい最大半径部６ｄで形成されている。

図５の軸倍角３Ｘの場合、ロータ６の外径６ｂに３ヶ所の突部６ｅが形成されて全体形状がほぼ三角形をなし、図６の軸倍角４Ｘの場合、ロータ６の外径６ｂに４ヶ所の突部６ｅが形成されて全体形状がほぼ四角形をなし、図７の軸倍角５Ｘの場合、ロータ６の外径６ｂに５ヶ所の突部６ｅが形成されて全体形状がほぼ五角形をなしている。

次に、前述の図３から図７で示されるロータ６を用いて軸倍角１Ｘから５Ｘ の回転検出を行う場合、軸倍角１Ｘ，３Ｘ，５Ｘのロータ６は、図１の４スロット型の軸状ステータ鉄心１に組合わせて、必要最小数のスロット３を用いて検出を行うことができる。

また、軸倍角１Ｘ，２Ｘ，４Ｘのロータ６は、図２の６スロット型の輪状ステータ鉄心１に組合わせて、必要最小限のスロット３を用いて検出を行うことができる。

本発明は、レゾルバのインナロータ型に限らず、アウタロータ型にも適用可能である。

本発明によるＶＲ型レゾルバ構造を示す平面図である。 図１の他の形態を示す平面図である。 本発明のレゾルバに適用する軸倍角１Ｘのロータの平面図である。 軸倍角２Ｘのロータの平面図である。 軸倍角３Ｘのロータの平面図である。 軸倍角４Ｘのロータの平面図である。 軸倍角５Ｘのロータの平面図である。 従来のＶＲ型レゾルバ構造を示す平面図である。

符号の説明

１ 輪状ステータ
２ 磁極
３ スロット
４ ステータコイル
５ リード線
６ ロータ
６ａ 孔部
６ｂ 外径
６ｃ 最小半径部
６ｄ 最大半径部
６ｅ 突部
Ｐ 軸中心

Claims (4)

1. 全体形状が輪状をなし内方へ向けて突出する複数の磁極(2)を有する輪状ステータ鉄心(1)と、前記各磁極(2)に巻回され励磁巻線と出力巻線からなるステータコイル(4)と、前記各磁極(2)の内側で回転自在に設けられ、ロータコイルを有しない鉄心のみからなるロータ(6)とからなり、前記ロータ(6)の回転を前記出力巻線から出力するようにしたＶＲ型レゾルバ構造において、
   前記各磁極(2)間のスロット(3)の数は、前記ロータ(6)の軸倍角(X)の数に対して必要とする最小数で構成されていることを特徴とするＶＲ型レゾルバ構造。
2. 前記軸倍角(X)が１Ｘ，３Ｘ，５Ｘの場合は、前記スロット(3)の数は４よりなることを特徴とする請求項１記載のＶＲ型レゾルバ構造。
3. 前記軸倍角(X)が１Ｘ，２Ｘ，４Ｘの場合は、前記スロット(3)の数は６よりなることを特徴とする請求項１記載のＶＲ型レゾルバ構造。
4. 前記ロータ(6)は、軸中心(P)に真円の孔部(6a)を有する輪状形よりなり、前記１Ｘの場合は前記ロータ(6)の半径が前記ロータ(6)の外径(6b)の９０度毎の４ヶ所のうち１ヶ所のみ最小半径部(6c)で形成された非真円形状よりなり、前記２Ｘの場合は前記ロータ(6)の外径(6b)の９０度毎の４ヶ所のうち２ヶ所が最小半径部(6c)で他の２ヶ所が最大半径部(6d)よりなり、前記３Ｘの場合は前記ロータ(6)の外径(6b)に3ヶ所の突部(6e)が形成され、前記４Ｘの場合は前記ロータ(6)の外径(6b)に４ヶ所の突部(6e)か形成され、前記５Ｘの場合は前記ロータ(6)の外径(6b)に５ヶ所の突部(6e)が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のＶＲ型レゾルバ構造。
   

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