JP2007306695A

JP2007306695A - 角度位置検出装置および角度位置検出装置用のステータ

Info

Publication number: JP2007306695A
Application number: JP2006131618A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kuwabara; 昌樹桑原
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】ステータの積層構造を耐環境温度特性に優れたものにすること。
【解決手段】略円環状に形成されたステータ１２と、円環状に形成されて、ステータ１２に対して相対的に角度変位し、ステータ１２との間隙中のリラクタンス成分を変化せしめるロータ１４を備え、ステータ１２は、環状の電磁鋼板を複数枚積層して形成されたステータスタック２０と、各鋼板の外周側に周方向に亘って等間隔で形成された複数のステータポール２２と、各ステータポール２２にコイルボビン２４を介して巻き付けられたコイル巻線２６とを備え、ステータスタック２０の積層厚さは、２．４ｍｍ以上に設定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、角度位置検出装置に関し、特に、角度位置検出装置を構成する単極レゾルバや多極レゾルバに用いられるステータの積層構造の改良技術に関する。

回転検出器（角度位置検出装置）として、バリアブルリラクタンス型レゾルバの鉄心構造を採用したものが知られている（特許文献１参照）。この回転検出器においては、固定子の積層厚を４ｍｍ以下０．５ｍｍ以上として、磁気特性の回転方向のバラツキを少なくしているので、固定子の積層厚を薄くしても、検出精度を高めることができる。
特開２００２−１１９０３２号公報

従来技術においては、固定子の積層厚を４ｍｍ以下０．５ｍｍ以上としているので、固定子の積層厚を薄くしても、検出精度を高めることはできるが、この構造では、耐環境温度特性を考慮すると十分ではない。本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、ステータの積層構造を耐環境温度特性に優れたものにすることにある。

前記目的を達成するために、本発明は、環状に形成されたステータと、前記ステータに対して相対的に角度変位し、前記ステータとの間隙中のリラクタンス成分を変化せしめるロータとを備え、前記ステータは、環状でかつ外周側に周方向に亘って等間隔で形成された複雑な外歯状の突設部を備えた形状の鋼板を複数枚積層して形成されたステータスタックと、前記ステータスタックの前記各突設部に巻き付けられたコイル巻線とを備え、前記ステータスタックの積層厚さは２．４ｍｍ以上に設定されてなる角度位置検出装置を構成したものである。

本発明によれば、ステータスタックの積層厚さは２．４ｍｍ以上に設定することで、最小の積層厚で、耐環境温度特性に優れたものとなり、高温時でも、高精度な位置検出精度を実現できるとともに、ステータのスタック高さを３ｍｍ以下に抑制することができる。

本発明によれば、高温時でも、高精度な位置検出精度を実現できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例を示す角度位置検出装置の要部拡大断面図、図２は、角度位置検出装置の要部縦断面図である。図１および図２において、角度位置検出装置１０は、インクリメンタルレゾルバとして、略円環状に形成されたステータ１２と、ステータ１２の周囲を囲むように、円環状に形成されて、ステータ１２に対して相対的に角度変位し、ステータ１２との間隙中のリラクタンス成分を変化せしめるロータ１４を備えて構成されており、ステータ１２は、検出対象となるモータの中空状回転軸１６に固定され、ロータ１４は、円環状のモータハウジング１８に固定されている。ロータ１４は環状で、内周側に周方向に亘って等間隔で形成された複数の内歯状の突設部（図示省略）を備えている。

ステータ１２は、環状で外周側の周方向に亘って等間隔で形成された外葉状の突設部２２を備えた形状の電磁鋼板を複数枚積層して形成されたステータスタック２０と、ステータスタック２０の、各突設部２２にコイルボビン２４を介して巻き付けられたコイル巻線２６とを備えて構成されている。突設部２２、コイルボビン２４、及びコイル巻き線２６によりステータポールを構成しており該ステータポールは、ステータスタック２０の環状の基端部の外周に、１２０°間隔でＡ相、Ｂ相、Ｃ相を構成するように３×Ｎ個（Ｎは自然数）の外歯状に突設されている。

ステータスタック２０の積層厚さは、例えば、ステータスタック２０の高さを３ｍｍ以下に抑制するために、２．４ｍｍ以上に設定されている。この際、ステータスタック２０を構成する電磁鋼板としては、極薄の電磁鋼板であって板厚０．２ｍｍのものが１２枚用いられている。板厚０．２ｍｍの電磁鋼板を１２枚積層してステータスタック２０を構成すると、ステータスタック２０の積層厚は＝１２×０．２ｍｍ＝２．４ｍｍとなる。

ここで、角度位置検出装置として、外径が１００ｍｍのステータ１２、ロータ１４の歯数が８０、ステータポール２２の数が２４のものを用いて、ステータスタック２０の積層枚数と高環境温度時（４０℃温度上昇時）における角度位置検出装置の絶対精度との関係を測定したところ、図３に示すような測定結果が得られた。

図３から、ステータスタック２０の積層枚数が１２枚までは枚数を増やすほど、耐環境温度特性が良好になることが分かる。すなわち、板厚０．２ｍｍの電磁鋼板を１２枚積層したときには、ステータスタック２０の積層厚＝２．４ｍｍが変曲点になり、ステータスタック２０の積層厚を２．４ｍｍ以上にすることが、耐環境温度特性を考慮する上で望ましいことが分かる。

本実施例によれば、ステータスタック２０の積層厚を２．４ｍｍとすれば、最小積層厚でステータ１２の積層構造を耐環境温度特性に優れたものにすることができ、高温時でも、高精度な位置検出精度を実現することができる。

なお、本実施例では、板厚０．２ｍｍの鋼板を積層した場合について述べたが、これに限らず、板厚を変えた場合も積層厚が約２．４ｍｍ以上で耐環境温度特性が良好となる。例えば、板厚０．３５ｍｍの鋼板の場合では、積層枚数７枚で積層厚２．４５ｍｍとすることにより最小積層厚で耐環境温度特性も良好な角度位置検出装置が得られる。また、ステータスタック２０の積層厚を最小積層厚にすることで、渦電流を小さくすることができ、高温時の発熱を抑制することができる。

本実施例では、インクリメンタルレゾルバについて述べたが、本発明は、アブソリュートレゾルバに適用できるとともに、インナーロータ型にも適用できる。

本発明の一実施例を示す角度位置検出装置の要部拡大断面図である。角度位置検出装置の要部縦断面図である。ステータスタックの積層枚数と高環境温度時の角度位置検出装置の絶対精度との関係を示す特性図である。

符号の説明

１０角度位置検出装置
１２ステータ
１４ロータ
１６回転軸
１８モータハウジング
２０ステータスタック
２２突設部
２４コイルボビン
２６コイル巻線

Claims

環状に形成されたステータと、前記ステータに対して相対的に角度変位し、前記ステータとの間隙中のリラクタンス成分を変化せしめるロータとを備え、前記ステータは、環状でかつ、外周側に周方向に亘って等間隔で形成された複雑な外歯状の突設部を備えた形状の鋼板を複数枚積層して形成されたステータスタックと、前記ステータスタックの前記各突設部に巻き付けられたコイル巻線とを備え、前記ステータスタックの積層厚さは２．４ｍｍ以上に設定されてなる角度位置検出装置。
環状でかつ外周側に周方向に亘って等間隔で形成された複数の外葉状の突設部を備えた形状の鋼板を複数枚積層して形成されたステータスタックと、前記ステータスタックの前記各突設部に巻き付けられたコイル巻線とを備え、前記ステータスタックの積層厚さは２．４ｍｍ以上に設定されてなる角度位置検出装置用ステータ。