JP2008107342A - レゾルバ及び角度検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非磁性材料からなる輪状基板112、輪状基板に配設され磁性材料からなる輪状固定子板、輪状固定子板の面上に突出してかつ円周方向に沿って配設された4個の巻線磁芯116a〜116d、巻線磁芯の周囲に配設された固定子巻線118a〜118d及び巻線磁芯の内側に設置された磁束帰路台120a〜120dを有する固定子110と、磁性材料からなる輪状回転子板132及び輪状回転子板の内面に配設され波状に突出状態が変化する板内面136を有し磁性材料からなる空隙形成板134を有する回転子130とを備え、回転子130の回転により、空隙形成板134の板内面136と巻線磁芯116a〜116dとの間隔が変化するように構成されたレゾルバ100。輪状固定子板は、巻線磁芯116a〜116dごとに4個の分割固定子板114a〜114dに分割されている。
【選択図】図1
Description
図1は、実施形態1に係るレゾルバ100を説明するために示す図である。図1(a)はレゾルバ100の斜視図であり、図1(b)は固定子110の斜視図である。なお、図1(a)及び図1(b)においては配線の図示を省略している。また、図1(a)においては、回転子130の一部を切り欠いてレゾルバ100の構造を示している。
図9は、実施形態2に係るレゾルバ200を説明するために示す図である。図9(a)はレゾルバ200の斜視図であり、図9(b)は固定子210の斜視図であり、図9(c)は図9(b)のA−O断面図である。なお、図9(a)においては、回転子230の一部を切り欠いてレゾルバ200の構造を示している。
すなわち、実施形態2に係るレゾルバ200においては、固定子巻線は、シートコイル218a〜218dからなる。
他のシートコイル218b〜218dも、シートコイル218aと同様の構成を有する。
基材としては、例えば厚さ60μmのガラスエポキシ基板を用い、金属層としては、例えば厚さ15μmの銅からなる金属層を用いる。金属層にレーザ光を照射することにより得られる金属線の配列ピッチは例えば50μmであり、当該金属線の幅は例えば30μmである。金属線は、平面トラック状(約5周)に配置され、これがシートコイル218a〜218dとなる。
図10は、実施形態3に係るレゾルバ300を説明するために示す図である。図10(a)はレゾルバ300の斜視図であり、図10(b)は空隙形成板334の板内面336の突出状態の変化を説明するために示す図である。なお、図10(a)においては、回転子330の一部を切り欠いてレゾルバ300の構造を示している。
すなわち、実施形態4に係るレゾルバ300においては、図10(a)に示すように、空隙形成板334の板内面336は、突出状態が円周方向に沿って正弦波状に複数の周期(2周期)で変化している。
図11は、実施形態4に係るレゾルバ400を説明するために示す図である。図11(a)はレゾルバ400の斜視図であり、図11(b)は円周外側から見たレゾルバ400の構造を横方向に展開して模式的に示す図である。なお、図11(a)においては、回転子430の一部を切り欠いてレゾルバ400の構造を示している。
すなわち、実施形態5に係るレゾルバ400においては、図11(b)に示すように、輪状固定子板は、巻線磁芯416a〜416hごとに8個の分割固定子板414a〜414hとして分割されている。
図12は、実施形態5に係るレゾルバ500を説明するために示す図である。図12(a)はレゾルバ500の斜視図であり、図12(b)は固定子510の斜視図である。なお、図12(a)においては、回転子530の一部を切り欠いてレゾルバ500の構造を示している。
すなわち、実施形態5に係るレゾルバ500においては、図12(b)に示すように、磁束帰路台520a〜520dは、巻線磁芯516a〜516dの外側に設置されている。
図13は、実施形態6に係るレゾルバ600を説明するために示す図である。図13(a)はレゾルバ600の斜視図であり、図13(b)は固定子610の斜視図であり、図13(c)は固定子610の平面図である。なお、図13(a)及び図13(b)においては配線の図示を省略し、図13(c)においては励磁巻線Rを模式的に示し、出力巻線(SIN出力巻線及びCOS出力巻線)の図示を省略している。また、図13(a)においては、回転子630の一部を切り欠いてレゾルバ600の構造を示している。また、図13(c)においては、各巻線磁芯616a〜616dの中心位置と固定子610の略中心位置Oとを通る直線を、それぞれ直線A−O、直線B−O、直線C−O、直線D−Oで示している。
具体的に説明すると、図13(c)に示すように、巻線磁芯616aと巻線磁芯616bとの中心間角度α1は67.5度であり、巻線磁芯616bと巻線磁芯616cとの中心間角度α2は67.5度であり、巻線磁芯616cと巻線磁芯616dとの中心間角度α3は67.5度であり、巻線磁芯616dと巻線磁芯616aとの中心間角度α4は157.5度である。
図16は、実施形態7に係るレゾルバ700を説明するために示す図である。図16(a)はレゾルバ700の斜視図であり、図16(b)は固定子710の斜視図であり、図16(c)は固定子710の平面図である。なお、図16(a)及び図16(b)においては配線の図示を省略し、図16(c)においては励磁巻線Rを模式的に示し、出力巻線(SIN出力巻線及びCOS出力巻線)の図示を省略している。また、図16(a)においては、回転子730の一部を切り欠いてレゾルバ700の構造を示している。また、図16(c)においては、各巻線磁芯716a〜716dの中心位置と固定子710の略中心位置Oとを通る直線を、それぞれ直線A−O、直線B−O、直線C−O、直線D−Oで示している。
すなわち、実施形態7に係るレゾルバ700においては、図16に示すように、分割固定子板714dは、分割固定子板714a,714b,714cと同様の形状を有しており、実施形態6に係るレゾルバ600において対応する分割固定子板614dよりも円周方向の寸法が小さなものとなっている。
図17は、実施形態8に係るレゾルバ800を説明するために示す図である。図18(a)はレゾルバ800の斜視図であり、図18(b)は固定子810の斜視図であり、図18(c)は輪状基板812の斜視図である。なお、図18(a)及び図18(b)においては配線の図示を省略し、図18(a)においては、回転子830の一部を切り欠いてレゾルバ800の構造を示している。
すなわち、実施形態8に係るレゾルバ800においては、図18に示すように、輪状基板812には、各分割固定子板814a,814b,814c,814dの位置決めを行うための位置決め構造813が形成されている。
本発明の角度検出装置によれば、本発明のレゾルバ(各実施形態に係るレゾルバ100〜800)を互いに位相をずらして動作させるとともに、出力巻線からの複数の出力電圧のすべてを用いて信号処理することにより、1つのレゾルバからなる角度検出装置と比べて、高精度な角度検出装置となる。
Claims (12)
- 非磁性材料からなる輪状基板と、前記輪状基板に配設され磁性材料からなる輪状固定子板と、前記輪状固定子板の面上に突出してかつ円周方向に沿って配設されたn個(但し、nは4以上の整数。)の巻線磁芯と、前記巻線磁芯の周囲に配設された固定子巻線と、前記輪状固定子板の面上に突出して、かつ、前記巻線磁芯の内側又は外側に設置された磁束帰路台とを有する固定子と、
磁性材料からなる輪状回転子板と、前記輪状回転子板の内面に配設され波状に突出状態が変化する板内面を有し磁性材料からなる空隙形成板とを有する回転子とを備え、
前記回転子の回転により、前記空隙形成板の前記板内面と前記巻線磁芯との間隔dが変化するように構成されたレゾルバであって、
前記輪状固定子板は、前記巻線磁芯ごとにn個の分割固定子板に分割されていることを特徴とするレゾルバ。 - 請求項1に記載のレゾルバにおいて、
前記空隙形成板の前記板内面は、突出状態が円周方向に沿って正弦波状に変化することを特徴とするレゾルバ。 - 請求項1又は2に記載のレゾルバにおいて、
前記空隙形成板の前記板内面は、突出状態が円周方向に沿って複数の周期で変化することを特徴とするレゾルバ。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のレゾルバにおいて、
前記n個の巻線磁芯のうち円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αは、(360/n)度に設定されていることを特徴とするレゾルバ。 - (修正)
請求項1〜3のいずれかに記載のレゾルバにおいて、
前記n個の巻線磁芯のうち円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αが(360/n)度とは異なる値に設定されているとともに、各中心間角度αのうち最大の中心間角度αが120度以上に設定されていることを特徴とするレゾルバ。 - 請求項1〜5のいずれかに記載のレゾルバにおいて、
前記固定子巻線は、整列巻線からなることを特徴とするレゾルバ。 - 請求項1〜5のいずれかに記載のレゾルバにおいて、
前記固定子巻線は、シートコイルからなることを特徴とするレゾルバ。 - 請求項7に記載のレゾルバにおいて、
前記シートコイルは、基材の表面に金属層が形成されたシートに、所定パターンでレーザ光を照射することにより形成されたシートコイルであることを特徴とするレゾルバ。 - 請求項7又は8に記載のレゾルバにおいて、
前記シートコイルは、励磁巻線用のシートコイルと出力巻線用のシートコイルとがそれぞれ複数枚積層されたシートコイルであることを特徴とするレゾルバ。 - 請求項9に記載のレゾルバにおいて、前記シートコイルを構成する各シートコイルは、スルーホールを用いて電気的に接続されていることを特徴とするレゾルバ。
- (追加)
請求項1〜10のいずれかに記載のレゾルバにおいて、
前記輪状基板には、前記分割固定子の位置決めを行うための位置決め構造が形成されていることを特徴とするレゾルバ。 - 請求項1〜11のいずれかに記載のレゾルバが軸方向に複数個重合して配設されていることを特徴とする角度検出装置。
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