JP2009247112A

JP2009247112A - 磁束干渉低減型冗長系レゾルバ構造

Info

Publication number: JP2009247112A
Application number: JP2008090631A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Fujimoto; 雅文藤本
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2009-10-22

Abstract

【課題】本発明は、輪状ステータに形成した複数の長孔により冗長系の各レゾルバ部とｎｘ型レゾルバ部との間の磁束干渉を防止し、さらに、アルミニウム板により冗長系の各レゾルバ部間の磁気干渉を防止することを目的とする。
【解決手段】本発明による磁束干渉低減型冗長系レゾルバ構造は、アウターロータ(4,4a)とインナーロータ(5)を有する輪状ロータカバー(1)の内側に、アルミニウム板(11)を介して設けられた一対の鉄芯(8A,8B)とインナーステータ(6)を有する輪状ステータ(8)を配設し、前記アルミニウム板(11)で各鉄芯(8A,8B)間の磁気的干渉を防止し、輪状ステータ(8)に設けた複数の長孔(9,9A)で各鉄芯(8A,8B)とインナーステータ(6)間の磁束の干渉を防止した構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁束干渉低減型冗長系レゾルバ構造に関し、特に、輪状ステータに形成した複数の長孔により冗長系の各レゾルバ部とｎｘ型レゾルバ部との間の磁束干渉を防止し、さらに、アルミニウム板により冗長系の各レゾルバ部間の磁気干渉を防止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磁束干渉低減型冗長系レゾルバ構造としては、社内製作のみで、特許出願等を行っていないため、ここでは特に、特許文献等を開示していないが、図３及び図４で示される構成を挙げることができる。
すなわち、図３及び図４で示されるように、符号１で示されるものは全体形状がほぼカップ型をなし、その軸中心位置に中空軸部２を有する輪状ロータカバーであり、この輪状ロータカバー１の外周壁３の内面には、輪状に形成された第１、第２アウターロータ４、４ａが樹脂板１０を介して軸方向に並設して設けられている。

前記中空軸部２の外周面には、輪状に形成されたインナーロータ５が設けられており、前記各アウターロータ４、４ａとインナーロータ５との間には、インナーステータ６とアウターステータ７とを一体に有する輪状ステータ８が図示しない固定部材を介して固定して用いられ、前記中空軸部２には、例えば前記固定部材に設けられた回転軸等の回転部材が挿入され、この回転部材の回転によって前記インナーロータ５及びアウターロータ４が同時に回転するように構成されている。

前記輪状ステータ８のアウターステータ７を形成する第１、第２アウター鉄芯８Ａ、８Ｂ間には、その軸方向における中央位置に、非磁性材料からなる樹脂板１０が積層して設けられており、この樹脂板１０によって前記アウターステータ７が二分され、第１アウター鉄芯８Ａ及び第２アウター鉄芯８Ｂが形成されている。

さらに、前記輪状ステータ８の前記インナーステータ６と各アウター鉄芯８Ａ、８Ｂとの間には、長孔９と丸孔１０とが輪状に形成され、前記インナーステータ６とアウターステータ７との間の磁束のクロストークを防止するように構成されている。尚、インナーステータ６のインナー磁極６ａにはインナーステータ巻線６ｂが巻回され、前記各アウター鉄芯８Ａ、８Ｂの各アウター磁極８ａにはアウターステータ巻線８ｂが巻回されている。

従って、前述の図３及び図４の構成においては、前記インナーロータ５の形状が軸倍角ｘが複数である２以上となるように形成されているため、前記インナーロータ５とインナーステータ６とにより、軸倍角ｎｘのｎｘ型レゾルバ部２０を構成し、前記第１、第２アウターロータ４、４ａと前記第１、第２アウター鉄芯８Ａ、８Ｂにより互いに同一回転検出信号を出力する２チャンネル型の冗長系を形成するための第１、第２冗長系レゾルバ部２１、２２が構成されている。

前述の構成において、前記中空軸部２内にモータの回転軸又は回転部材を挿入して接続した状態で、輪状ロータカバー１を回転させると、インナーロータ５及び各アウターロータ４、４ａが回転し、前記インナーステータ巻線６ｂの出力巻線（図示せず）からは、ｎｘ（ｘは軸倍角で、ｎは１以上の整数）のｎｘ軸倍角のアブソリュート信号が出力され、前記第１、第２冗長系レゾルバ部２１、２２からは、輪状ロータカバー１の回転を検出した同一回転検出信号からなる冗長回転検出を行うことができる。

従来の磁束干渉低減型冗長系レゾルバ構造は、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、第１、第２レゾルバ部を形成するための磁束低減手段としては、第１、第２アウター鉄芯間に樹脂板が設けられているだけであるため、磁束の干渉防止が十分ではなく、冗長系としての２チャンネル信号の精度が十分ではなかった。
また、輪状ステータのインナーステータとアウターステータとの間も、同一半径の円周上に長孔と丸孔が形成されているだけであるため、相互間の磁束の干渉防止が十分ではなかった。

本発明による磁束干渉低減型冗長系レゾルバ構造は、全体形状がカップ型をなすと共に軸中心位置に突出状の中空軸部を一体に有する輪状ロータカバーと、前記輪状ロータカバーの外周壁の内面に設けられた第１、第２アウターロータと、前記中空軸部の外周面に設けられたインナーロータと、前記輪状ロータカバーの内側に固定配設される輪状ステータと、前記輪状ステータの内周側に形成されたインナーステータと、前記インナーステータのインナー磁極に設けられたインナーステータ巻線と、前記輪状ステータの外周側に形成され軸方向に沿って並設された第１、第２アウター鉄芯と、前記第１、第２アウター鉄芯間に設けられたアルミニウム板と、前記輪状ステータのインナーステータと各アウター鉄芯との間に形成され各々複数個からなる第１、第２長孔と、を備え、前記第１、第２アウターロータと前記第１、第２アウター鉄芯とにより、冗長系の第１、第２冗長系レゾルバ部を形成し、前記インナーステータとインナーロータにより軸倍角が複数倍のｎｘ型レゾルバ部を形成し、前記第１、第２長孔は、前記輪状ステータの軸中心位置から半径方向に沿って互いに異なる半径位置に配設され、かつ、前記第１、第２長孔は、前記輪状ステータの軸中心位置から半径方向に沿って互いに異なる半径位置に配設され、かつ、前記第１、第２長孔は、前記輪状ステータに流れる磁束の方向に対して互いに重合する構成である。

本発明による磁束干渉低減型冗長系レゾルバ構造は、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、全体形状がカップ型をなすと共に軸中心位置に突出状の中空軸部を一体に有する輪状ロータカバーと、前記輪状ロータカバーの外周壁の内面に設けられた第１、第２アウターロータと、前記中空軸部の外周面に設けられたインナーロータと、前記輪状ロータカバーの内側に固定配設される輪状ステータと、前記輪状ステータの内周側に形成されたインナーステータと、前記インナーステータのインナー磁極に設けられたインナーステータ巻線と、前記輪状ステータの外周側に形成され軸方向に沿って並設された第１、第２アウター鉄芯と、前記第１、第２アウター鉄芯間に設けられたアルミニウム板と、前記輪状ステータのインナーステータと各アウター鉄芯との間に形成され各々複数個からなる第１、第２長孔と、を備え、前記第１、第２アウターロータと前記第１、第２アウター鉄芯とにより、冗長系の第１、第２冗長系レゾルバ部を形成し、前記インナーステータとインナーロータにより軸倍角が複数倍のｎｘ型レゾルバ部を形成し、前記第１、第２長孔は、前記輪状ステータの軸中心位置から半径方向に沿って互いに異なる半径位置に配設され、かつ、前記第１、第２長孔は、前記輪状ステータの軸中心位置から半径方向に沿って互いに異なる半径位置に配設され、かつ、前記第１、第２長孔は、前記輪状ステータに流れる磁束の方向に対して互いに重合する構成であるため、輪状ステータのインナーステータとアウターステータ間の相互の磁束の流れを効果的に防止し、相互干渉を防止することができる。
また、冗長系を形成する各アウター鉄芯間の磁気遮蔽をアルミニウム板で形成しているため、各冗長系レゾルバ部間の磁気的クロストークを防止し、検出精度を向上させることができる。

本発明は、輪状ステータに形成した複数の長孔により冗長系の各レゾルバ部とｎｘ型レゾルバ部との間の磁束干渉を防止し、さらに、アルミニウム板により冗長系の各レゾルバ部間の磁気干渉を防止するようにした磁束干渉低減型冗長系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磁束干渉低減型冗長系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、同一符号を用いて説明する。
図１において符号１で示されるものは全体形状がほぼカップ型をなし、その軸中心位置に中空軸部２を有する輪状ロータカバーであり、この輪状ロータカバー１の外周壁３の内面には、輪状に形成された第１、第２アウターロータ４、４ａが、一対の樹脂板１０、１０とこの各樹脂板１０、１０間に設けられた一枚のアルミニウム板１１を介して軸方向に並設されている。

前記輪状ステータ８のアウターステータ７を形成する第１、第２アウター鉄芯８Ａ、８Ｂ間には、その軸方向における中央位置に非磁性材料からなる一対の樹脂板１０、１０が積層して設けられており、この各樹脂板１０、１０間には、アルミニウム板１１が介挿されていることにより、前記第１、第２アウター鉄芯８Ａ、８Ｂが形成されている。

さらに、前記輪状ステータ８の前記インナーステータ６と各アウター鉄芯８Ａ、８Ｂとの間には、各々複数の第１、第２長孔９、９Ａが間欠的にかつ所定間隔で円周状に形成され、前記各長孔９、９Ａは、輪状ステータ８の軸中心位置Ｐから半径方向Ｒに沿って互いに異なる半径位置となるように構成されている。

すなわち、前記各第１長孔９は各第２長孔９Ａよりも軸中心Ｐに近い位置に配設され、前記輪状ステータ８に流れる磁束の方向Ｂに対して各一部分が図２に示されるように、互いに重合するように構成され、前記インナーステータ６とアウターステータ７との間の磁束のクロストークを防止するように構成されている。

また、前記インナーステータ６のインナー磁極６ａにはインナーステータ巻線６ｂが巻回され、前記各アウター鉄芯８Ａ、８Ｂの各アウター磁極８ａにはアウターステータ巻線８ｂが巻回されている。

本発明による磁束干渉低減型冗長系レゾルバ構造を示す断面図である。図１の輪状ステータを示す側面図である。従来構成を示す断面図である。図３の輪状ステータを示す側面図である。

符号の説明

１輪状ロータカバー
２中空軸部
３外周壁
４第１アウターロータ
４ａ第２アウターロータ
５インナーロータ
６インナーステータ
Ｐ軸中心位置
６ａインナー磁極
６ｂインナーステータ巻線
７アウターステータ
８輪状ステータ
８Ａ第１アウター鉄芯
８Ｂ第２アウター鉄芯
９第１長孔
９Ａ第２長孔
１０樹脂板
１１アルミニウム板
２０ｎｘ型レゾルバ部
２１第１冗長系レゾルバ部
２２第２冗長系レゾルバ部
Ｂ磁束の方向
Ｒ半径方向

Claims

全体形状がカップ型をなすと共に軸中心位置(P)に突出状の中空軸部(2)を一体に有する輪状ロータカバー(1)と、前記輪状ロータカバー(1)の外周壁(3)の内面に設けられた第１、第２アウターロータ(4,4a)と、前記中空軸部(2)の外周面に設けられたインナーロータ(5)と、前記輪状ロータカバー(1)の内側に固定配設される輪状ステータ(8)と、前記輪状ステータ(8)の内周側に形成されたインナーステータ(6)と、前記インナーステータ(6)のインナー磁極(6a)に設けられたインナーステータ巻線(6b)と、前記輪状ステータ(8)の外周側に形成され軸方向に沿って並設された第１、第２アウター鉄芯(8A,8B)と、前記第１、第２アウター鉄芯(8A,8B)間に設けられたアルミニウム板(11)と、前記輪状ステータ(8)のインナーステータ(6)と各アウター鉄芯(8A,8B)との間に形成され各々複数個からなる第１、第２長孔(9,9A)と、を備え、
前記第１、第２アウターロータ(4,4a)と前記第１、第２アウター鉄芯(8A,8B)とにより、冗長系の第１、第２冗長系レゾルバ部(21,22)を形成し、
前記インナーステータ(6)とインナーロータ(5)により軸倍角が複数倍のｎｘ型レゾルバ部(20)を形成し、
前記第１、第２長孔(9,9A)は、前記輪状ステータ(8)の軸中心位置(P)から半径方向(R)に沿って互いに異なる半径位置に配設され、かつ、前記第１、第２長孔(9,9A)は、前記輪状ステータ(8)の軸中心位置(P)から半径方向(R)に沿って互いに異なる半径位置に配設され、かつ、前記第１、第２長孔(9,9A)は、前記輪状ステータ(8)に流れる磁束の方向(B)に対して互いに重合することを特徴とする磁束干渉低減型冗長系レゾルバ構造。