JP2010283962A - レゾルバ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が削減できると共に、ティース数の増加、ステータコイル数の増加等に対し、サイズの拡大化を伴うことなく対応可能なレゾルバを提供する。
【解決手段】複数のティース５１に対応してステータコア側側面に突起６２が形成された円環部６１を有し、ステータコア５０の反モータ側側面に配置される第１のスロット・インシュレータ６０と、複数のティース５１に対応してステータコア側側面に突起７２が形成された円環部７１を有し、ステータコア５０のモータ側側面に配置され、第１のスロット・インシュレータ６０と共にステータコア５０を両側面から挟持する第２のスロット・インシュレータ７０とを有し、第１のスロット・インシュレータ６０にのみ、ステータコイル５３を覆う保護カバー８０を設け、第２のスロット・インシュレータ７０にはステータコイルを覆う保護カバーを設けないようにした。
【選択図】図３

Description

この発明は、モータの回転角度を検出するレゾルバに関するものである。

従来のレゾルバは、例えば特許文献１に示されるように、モータのシャフトに固定され，複数の珪素鋼板が積層されて構成されたロータと、このロータの外周に設けられ、モータのハウジングに固着されたレゾルバステータとを備え、レゾルバステータは複数の珪素鋼板が積層されて構成されたステータコアと、このステータコアのティースに、樹脂からなるインシュレータを介して、導線が巻回されて構成されたステータコイルを有している。
インシュレータのモータ側には、下カバーが嵌着され、インシュレータの反モータ側には、上カバーが嵌着されており、下カバーおよび上カバーにより、ステータコアのティース、インシュレータ、およびステータコイルが覆われている。

特開２００９−１４５３７号公報

上記のような構成のレゾルバにおいては、上カバーと下カバーは、互いにスナップフィットにより固定されているため、下カバーを廃止することができず、部品点数を削減できない。
また、上カバーと下カバーのスナップフィットによる固定においては、スナップフィットの弾性爪をレゾルバステータのティース間に通す構造となっているため、下カバーを組付ける際にステータコイルの皮膜を傷つけてしまい、絶縁性の低下、最悪の場合はコイルショートを引き起こしてしまう可能性がある。
更に、スナップフィットの弾性爪を通すためのスペースを余分に設ける必要があるため、レゾルバにおけるティース数の増加、ステータコイル数の増加等の対応が難しく、仕様によってはレゾルバのサイズ拡大化が必要となる。

この発明は、上記のような問題を解消するため、部品点数が削減できると共に、ティース数の増加、ステータコイル数の増加等に対し、サイズの拡大化を伴うことなく対応可能なレゾルバを提供することを目的とするものである。

この発明は、モータのシャフト端部に取付けられるロータと、このロータの外周を取り囲むように前記モータのハウジングに取付けられるレゾルバステータとを備え、前記ロータの回転に伴う前記レゾルバステータと前記ロータとの間のギャップパーミアンスの変化により前記レゾルバステータに発生する出力電圧にもとづき、前記モータの回転角度を検出するレゾルバにおいて、
前記レゾルバステータは、前記ロータの外周を取り囲むように形成された複数のティースを有するステータコアと、前記複数のティースに対応して前記ステータコア側側面に突起が形成された円環部を有し、前記ステータコアの反モータ側側面に配置される第１のスロット・インシュレータと、前記複数のティースに対応して前記ステータコア側側面に突起が形成された円環部を有し、前記ステータコアのモータ側側面に配置され、前記第１のスロット・インシュレータと共に前記レゾルバステータを両側面から挟持する第２のスロット・インシュレータと、前記第１及び第２のスロット・インシュレータの突起を介して前記ステータコアのティースに巻回され、前記出力電圧を発生するステータコイルとを有し、前記第１のスロット・インシュレータにのみ、前記ステータコイルを覆う保護カバーを設け、前記第２のスロット・インシュレータには前記ステータコイルを覆う保護カバーを設けないようにし、前記モータの袋構造を有するハウジングに外側より組み付けるものである。

この発明のレゾルバは、モータ側のカバーを廃止することができ、部品点数を削減できると共に、レゾルバステータのティース間のスペースを確保できるため、ティース数の増加、ステータコイル数の増加等に対し、サイズを大型化することなく対応可能となる効果がある。

この発明の実施の形態１のレゾルバモータに組み込んだ状態を示す要部断面を含む側面図である。 実施の形態１におけるレゾルバステータを示す正面図である。 実施の形態１におけるレゾルバステータを示す側面図である。 実施の形態１におけるレゾルバステータを示す裏面図である。 実施の形態１における保護カバーを示す正面図及びＡ−Ａ線断面図である。 実施の形態１における第１のスロット・インシュレータを示す正面図及び裏面図で、Ｂ−Ｂ線断面図、矢視Ｃの部分図、Ｄ−Ｄ線断面図も併せて示している。 実施の形態１におけるステータコアを示す正面図である。 実施の形態１における第２のスロット・インシュレータを示す正面図である。 実施の形態２における第２のスロット・インシュレータを示す正面図、側面図及び裏面図で、Ｅ−Ｅ線断面図、矢視Ｆの部分図、Ｇ−Ｇ線断面図も併せて示している。 実施の形態２における第２のスロット・インシュレータを示す正面図、側面図及び裏面図で、Ｈ−Ｈ線断面図、矢視Ｊの部分図、Ｋ−Ｋ線断面図も併せて示している。 実施の形態２における第２のスロット・インシュレータを示す正面図、側面図及び裏面図で、Ｌ−Ｌ線断面図、矢視Ｍの部分図、Ｎ−Ｎ線断面図も併せて示している。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１のレゾルバモータに組み込んだ状態を示す要部断面を含む側面図である。
レゾルバ２０は、回転角度を検出するモータ１０のシャフト１１の端部に取付けられる楕円形状のロータ３０と、このロータの外周に設けられたレゾルバステータ４０とで構成され、袋構造を有するハウジング１２に外部より組み付けられている。
そして、ロータ３０の回転に伴って、レゾルバステータ４０とロータ３０との間のギャップパーミアンスが変化し、この変化をレゾルバステータ４０から出力電圧として検出し、回転角度を検知する。

次に、この発明の特徴とするレゾルバ２０のレゾルバステータ４０の構成について詳述する。
図２はレゾルバステータ４０の正面図、図３はレゾルバステータ４０の側面図、図４はレゾルバステータ４０の裏面図である。図５乃至図８はレゾルバステータ４０を構成する
保護カバー８０、第１のスロット・インシュレータ６０、ステータコア５０、第２のスロット・インシュレータ７０を示す正面図及び側面図である。
レゾルバステータ４０は図５乃至図８に示した各部材、即ちステータコア５０、第１及び第２のスロット・インシュレータ６０，７０、保護カバー８０を一体に組み立てて構成されている。

ステータコア５０は、珪素鋼板を積層して製作されており、円環状で内側には、周方向に等分間隔で内径側に突出した１０個のティース５１が形成されている。また、両側には、モータのブラケットに固定される耳部５２が形成されている。
ステータコア５０のティース５１には後述するように第１及び第２のスロット・インシュレータ６０，７０を介してステータコイル５３が装着されている。

第１のスロット・インシュレータ６０は、絶縁樹脂により製作され、複数のティース５１に対応してステータコア側側面に突起６２が形成された円環部６１を有しており、ステータコア５０の反モータ側側面（モータ１０のハウジング１２と反対側の側面）に配置される。
また、この第１のスロット・インシュレータ６０は、円環部６１の径方向に形成されたコネクタ部６３を有し、このコネクタ部６３を介してステータコイル５３が外部回路に接続される。

第２のスロット・インシュレータ７０は、絶縁樹脂により製作され、複数のティース５１に対応して反ステータコア側側面に突起７２が形成された円環部７１を有し、ステータコア５０のモータ側側面（モータ１０のハウジング１２と対向する側の側面）に配置され、第１のスロット・インシュレータ６０と共にステータコア５０を両側面から挟持している。この状態でステータコア５０の各ティース５１は、両突起６２，７２によって囲まれ、両突起６２，７２を介してステータコイル５３がティース５１に巻回される。

樹脂製の保護カバー８０は、反モータ側に位置する第１のスロット・インシュレータ６０にのみ設けられ、ステータコア５０及びコネクタ部６３を覆って保護するもので、モータ側に位置する第２のスロット・インシュレータ７０には設けられていない。
この保護カバー８０には、図５に示すように、第１のスロット・インシュレータ６０の３箇所に設けられた係合孔６４と係合する弾性爪８１が設けられ、スナップフィットにより第１のスロット・インシュレータ６０における反モータ側側面に固定されている。
そして、これらの弾性爪８１のうち少なくとも２つは、その爪の向きが互いに対向するように配置されると共に、第１のスロット・インシュレータ６０のティースに対応する位置より外側の外周部に設けられている。

以上のように、この発明の実施の形態１に係るレゾルバ２０は、反モータ側に位置する第１のスロット・インシュレータ６０にのみ、ステータコイル５３を覆う保護カバー８０を設け、モータ側に位置する第２のスロット・インシュレータ７０にはステータコイル５３を覆う保護カバーを設けないようにし、モータ１０の袋構造を有するハウジング１２に外側より組み付けるように構成されているので、モータ側の保護カバーを廃止することができ、部品点数を削減できる。

また、保護カバー８０は、第１のスロット・インシュレータ６０に弾性爪８１と係合孔６４によるスナップフィットにより固定されるように、弾性爪８１が保護カバー８０の異なる位置に少なくとも２個設けられ、その爪の向きが互いに対向するように配置されているので、寸法精度が確保でき、振動による脱落やガタツキによる異音発生を防止することができる。

更に、スナップフィットの弾性爪８１は、第１のスロット・インシュレータ６０のティース５１に対応する位置より外側の外周部に設けられているので、スナップフィットの弾性爪８１がティース５１間を通らないため、弾性爪８１によりステータコイル５３を損傷することがなくなる上、ティース５１間のスペースを確保できるため、ティース数の増加、コイル巻線数の増加等に対しレゾルバを大型化することなく対応可能となる。

実施の形態２．
実施の形態１のように、モータ側に位置する第２のスロット・インシュレータにステータコイルを覆う保護カバーを設けていない構成であっても、図１に示すようにレゾルバ２０がモータ１０に組み付けられた後は、モータ１０のハウジング１２が袋構造になっていることより、保護カバーを設けていないモータ側のステータコイルと他部品が干渉することは無いが、組み立て前のレゾルバ単品状態においてはステータコイルを保護する必要がある。
そこで、この実施の形態２においては、図９に示すように、モータ側に位置する第２のスロット・インシュレータ７０のモータ側側面にステータコイル５３が他と干渉しないように、第２のスロット・インシュレータ７０の円環部７１をステータコイル５３の高さより高くしたものである。
これによりレゾルバ単品状態においてステータコイル５３が他と干渉し、損傷する確率を下げることができる。

また、第２のスロット・インシュレータ７０の円環部７１の形状だけでなく、図１０に示すように第２のスロット・インシュレータ７０のモータ側側面にティース５１の根元部に対応する位置に円筒状の壁を形成する複数の突起７４を設けたり、図１１に示すように第２のスロット・インシュレータ７０のモータ側側面にティース５１の先端部に対応して円筒状の壁を形成する複数の突起７５を設ければ、更にステータコイル５３の損傷する確率を下げることができる。

１０：モータ １１：シャフト １２：ハウジング
２０：レゾルバ
３０：ロータ
４０：レゾルバステータ
５０：ステータコア ５１：ティース ５２：耳部 ５３：ステータコイル
６０：第１のスロット・インシュレータ ６１：円環部 ６２：突起 ６３：コネクタ部６４：係合孔
７０：第２のスロット・インシュレータ ７１：円環部 ７２，７３，７４，７５：突起８０：保護カバー ８１：弾性爪

Claims (8)

1. モータのシャフト端部に取付けられるロータと、このロータの外周を取り囲むように前記モータのハウジングに組み付けられるレゾルバステータとを備え、
   前記ロータの回転に伴う前記レゾルバステータと前記ロータとの間のギャップパーミアンスの変化により前記レゾルバステータに発生する出力電圧にもとづき、前記モータの回転角度を検出するレゾルバにおいて、
   前記レゾルバステータは、
   前記ロータの外周を取り囲むように形成された複数のティースを有するステータコアと、前記複数のティースに対応して前記ステータコア側側面に突起が形成された円環部を有し、前記ステータコアの反モータ側側面に配置される第１のスロット・インシュレータと、前記複数のティースに対応して前記ステータコア側側面に突起が形成された円環部を有し、前記ステータコアのモータ側側面に配置され、前記第１のスロット・インシュレータと共に前記ステータコアを両側面から挟持する第２のスロット・インシュレータと、
   前記第１及び第２のスロット・インシュレータの突起を介して前記ステータコアのティースに巻回され、前記出力電圧を発生するステータコイルとを有し、
   前記第１のスロット・インシュレータにのみ、前記ステータコイルを覆う保護カバーを設け、前記第２のスロット・インシュレータには前記ステータコイルを覆う保護カバーを設けないようにし、
   前記モータの袋構造を有するハウジングに外側より組み付ける
   ことを特徴とするレゾルバ。
2. 前記保護カバーは、前記第１のスロット・インシュレータに弾性爪と係合孔によるスナップフィットにより固定されていることを特徴とする請求項１記載のレゾルバ。
3. 前記スナップフィットの弾性爪は、前記保護カバーの異なる位置に少なくとも２個設けられ、その爪の向きが互いに対向するように配置されていることを特徴とする請求項２記載のレゾルバ。
4. 前記スナップフィットの弾性爪は、前記第１のスロット・インシュレータの前記ティースに対応する位置より外側の外周部に設けられていることを特徴とする請求項２または３記載のレゾルバ。
5. 前記第２のスロット・インシュレータのモータ側側面に、前記ステータコイルが他と干渉しない高さを有する複数の突起を形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載のレゾルバ。
6. 前記複数の突起は、前記ステータコイルの高さより高い円筒状の壁を形成するように配置されていることを特徴とする請求項５記載のレゾルバ。
7. 前記第２のスロット・インシュレータのモータ側側面に、前記ティースの根元部に対応して円筒状の壁を形成するように複数の突起を配置したことを特徴とする請求項５記載のレゾルバ。
8. 前記第２のスロット・インシュレータのモータ側側面に、前記ティースの先端部に対応して円筒状の壁を形成するように複数の突起を配置したことを特徴とする請求項５記載のレゾルバ。

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