JP2011075381A - バリアブルリラクタンス型レゾルバ - Google Patents

バリアブルリラクタンス型レゾルバ Download PDF

Info

Publication number
JP2011075381A
JP2011075381A JP2009226534A JP2009226534A JP2011075381A JP 2011075381 A JP2011075381 A JP 2011075381A JP 2009226534 A JP2009226534 A JP 2009226534A JP 2009226534 A JP2009226534 A JP 2009226534A JP 2011075381 A JP2011075381 A JP 2011075381A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
rotor
phase
phase winding
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009226534A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5244756B2 (ja
Inventor
Kazuhiko Fujita
和彦 藤田
Takaaki Ochiai
貴晃 落合
Takako Fukuda
貴子 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minebea Co Ltd
Original Assignee
Minebea Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minebea Co Ltd filed Critical Minebea Co Ltd
Priority to JP2009226534A priority Critical patent/JP5244756B2/ja
Publication of JP2011075381A publication Critical patent/JP2011075381A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5244756B2 publication Critical patent/JP5244756B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

【課題】従来のVR型レゾルバよりも大幅な構造の簡略化及び組立作業の容易化を達成して、製造コストを低減したVR型レゾルバを提供することを目的とする。
【解決手段】VR型レゾルバ1において、励磁巻線および複数相の検出巻線は、ロータ5の回転軸を中心にして円環状に形成されており、ステータ4は、複数相の検出巻線のうちの、互いの出力波形が電気角で180°の位相差を有する円環状巻線の一対からなる同相巻線群と、ロータ5の周面とギャップを形成する突極部を有して、励磁巻線および同相巻線群のそれぞれを部分的に覆い、ロータ5とギャップとともに磁気回路を構成する複数の板状コアを備えるとともに、それぞれが機械角で(90゜/n)(nは軸倍角に応じた整数)ずつ異なる位置毎に突極部が設けられるように軸方向に重ねて配列された複数の分割ステータ部2,3により構成され、ロータ5の外側または内側に配置した。
【選択図】図1

Description

本発明は、回転角度または回転位置の計測や制御等に用いられるバリアブルリラクタンス型レゾルバに関する。
従来、この種の回転角度検出装置に用いられるバリアブルリラクタンス(VR)型レゾルバは、磁極に励磁巻線と出力巻線を巻回したステータと、任意の突極形状を有するロータとにより、回転角度に応じてSIN信号電圧とCOS信号電圧の2相信号を出力する。このようなバリアブルリラクタンス型レゾルバとして、例えば、図9に示される構成がある。図9において、ステータ巻線101はステータヨーク102上に設けた各磁極に渡り部ツメ部分103を介して順次連続的に形成される。ステータ巻線101の端部はコネクタ部104にまとめて結線される。ロータ105の突極はステータヨーク102との間のギャップパーミアンスがロータ105の回転角度θに対して正弦波状に変化するように、非真円形状に構成されている。図9での軸倍角は7Xである。このように、図9に示すバリアブルリラクタンス型レゾルバは、ステータヨーク102の突極が内側に一体に突出して形成されているため、励磁巻線と出力巻線を自動巻線機によりステータヨーク102の各突極に巻回する工程での作業性が悪く、作業効率を低下させている。このため、輪状ヨーク板のコアに対して複数の輪状巻線用ボビン板を、巻線用板状肉厚部を介して所定の間隔で設け、この巻線用板状肉厚部の外周に巻線を巻回することにより、巻線を容易化した回転角度検出装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図10は特許文献1に開示された回転角度検出装置を示す分解説明図、図11は図10の分解図、図12は図11のボビンの巻線構成図である。
図10に示すように、固定子201の輪状ヨーク板220の複数のコア214(図10では8個)に対して、この輪状ヨーク板220とほぼ同径の6個の輪状巻線用ボビン板210、210a、210b、210c、210d、210eからなるボビン210Aが軸方向に積層され、又は一体で製作され、各輪状巻線用ボビン板210〜210eの各案内孔230にコア214が貫通している。各輪状巻線用ボビン板210〜210eの一面には軸方向に沿って突出する板状の四角形又は楕円形(他の四角形等の非真円形も可)の形状をなす巻線用板状肉厚部231が突出して形成され、この巻線用板状肉厚部231は各輪状巻線用ボビン板210〜210eの各間隔を所定間隔に設定している。各巻線用板状肉厚部231の外周面232には巻線が巻回され、この外周面232が案内孔230すなわちコア214の外側に位置しているため大巻きを達成することができるように構成されている。輪状巻線用ボビン板210、210aには、励磁巻線204、204’が巻回され、輪状巻線用ボビン板210b、210c、210d及び210eには、出力巻線206、206’、207、207’が巻回されており、巻線204、206、207は各コア214の外側及び内側を経て巻回されている。このような構成により、輪状ヨーク板に複数の輪状巻線用ボビン板を巻線用板状肉厚部を介して積層させ、この巻線用板状肉厚部の外周面に巻線を巻回しているため、巻線の巻回が極めて容易で巻線時間を大幅に短縮することができ自動巻線化ができ、従来よりも生産性を大幅に向上させることができるとともに、回転子を磁極板がコアに対向させているため、バリアブルリラクタンス型レゾルバを簡単に得ることができる、としている。
特開2004−69359号公報
しかしながら、特許文献1のバリアブルリラクタンス型レゾルバ方式の回転角度検出装置は、輪状ヨーク板220に複数のコア214を設け、コア214にはそれぞれ磁極板203が共働するように設けられ、各コア214が磁極板203の案内孔230を貫通して係合する構成のため、部品点数が多く、組立工数を増加させ、ひいては回転角度検出装置の製造コストを増加させることになる。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、従来のバリアブルリラクタンス型レゾルバよりも大幅な構造の簡略化及び組立作業の容易化を達成して、製造コストを低減したバリアブルリラクタンス型レゾルバを提供することを目的とする。
本発明は上記の目的を達成するために、磁性体のみで形成されるロータと、励磁巻線および複数相の検出巻線を含むステータとを備え、前記複数相の検出巻線と前記ロータの外周部との間のギャップパーミアンスが前記ロータの回転角に対して正弦波状に変化するように前記ロータの外周形状が形成される軸倍角がnX(nは1以上の任意の整数)のバリアブルリラクタンス型レゾルバにおいて、前記励磁巻線および前記複数相の検出巻線は、前記ロータの回転軸を中心にして円環状に形成されており、前記ステータは、前記複数相の検出巻線のうちの、互いの出力波形が電気角で180°の位相差を有する円環状巻線の一対からなる同相巻線群と、前記ロータの周面とギャップを形成する突極部を有して、前記励磁巻線および前記同相巻線群を部分的に覆って前記ロータと前記ギャップとともに磁気回路を構成する複数の板状コアを備えるとともに、それぞれが機械角で(90゜/n)(nは軸倍角に応じた整数)ずつ異なる位置毎に前記突極部が設けられるように軸方向に重ねて配列された複数の分割ステータ部により構成され、前記ロータの外側または内側に配置されていることを特徴とするバリアブルリラクタンス型レゾルバである。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記複数の分割ステータ部における前記突極部は、複数の板状コアによって機械角で(180°/n)(nは軸倍角に応じた整数)ずつ異なる位置に形成され、前記励磁巻線の一部と前記一対からなる同相巻線群のそれぞれの円環状巻線の一部とが交互に覆われるように形成されていることを特徴とするバリアブルリラクタンス型レゾルバである。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記複数相の検出巻線は、sin相巻線およびcos相巻線とからなり、前記sin相巻線と前記cos相巻線のそれぞれは、電気角で180°の位相差を有する円環状巻線の一対からなる同相巻線群により構成されていることを特徴とするバリアブルリラクタンス型レゾルバである。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3に記載の発明において、前記複数の分割ステータ部のそれぞれにおいて、前記励磁巻線および前記同相巻線群は、ボビンに巻回されていることを特徴とするバリアブルリラクタンス型レゾルバである。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4に記載の発明において、前記複数の分割ステータ部のそれぞれにおいて、前記ロータの回転軸に対して、前記励磁巻線を外側に、前記同相巻線群を内側に配置したことを特徴とするバリアブルリラクタンス型レゾルバである。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1〜4に記載の発明において、前記複数の分割ステータ部のそれぞれにおいて、前記ロータの回転軸に対して、前記励磁巻線を内側に、前記同相巻線群を外側に配置したことを特徴とするバリアブルリラクタンス型レゾルバである。
また、請求項7に記載の発明は、請求項1〜6に記載の発明において、前記複数の分割ステータ部のそれぞれにおいて、前記励磁巻線は、前記同相巻線群と同数の分割巻線部により構成されることを特徴とするバリアブルリラクタンス型レゾルバである。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、径方向において同一面上に並んだ前記同相巻線群の一方の検出巻線と前記分割巻線部とは、同じボビンに巻回されていることを特徴とするバリアブルリラクタンス型レゾルバである。
また、請求項9に記載の発明は、請求項7または8に記載の発明において、前記複数の板状コアは、径方向において同一面上に並んだ前記同相巻線群の一方の検出巻線と前記分割巻線部を覆うように形成されていることを特徴とするバリアブルリラクタンス型レゾルバである。
また、請求項10に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、前記同相巻線群と前記分割巻線部を前記ロータの回転軸に対して、軸方向に配列したことを特徴とするバリアブルリラクタンス型レゾルバである。
また、請求項11に記載の発明は、請求項1〜10に記載の発明において、前記ロータは、板状の磁性体により構成されていることを特徴とするバリアブルリラクタンス型レゾルバである。
従来のバリアブルリラクタンス型レゾルバよりも大幅な構造の簡略化及び組立作業の容易化を達成して、製造コストを低減したバリアブルリラクタンス型レゾルバを提供することができる。
本発明の実施形態によるバリアブルリラクタンス型レゾルバの斜視図である。 本発明の実施形態によるバリアブルリラクタンス型レゾルバの分解斜視図である。 本発明の実施形態によるバリアブルリラクタンス型レゾルバの断面斜視図である。 本発明の実施形態による分割ステータ部の分解斜視図である。 本発明の実施形態によるバリアブルリラクタンス型レゾルバのステータの構造を示す説明図であり、(a)はステータの断面図、(b)は第一の分割ステータ部の上面図、(c)は第二の分割ステータ部の上面図である。 本発明の実施形態によるバリアブルリラクタンス型レゾルバの動作原理を説明する第一の分割ステータ部の断面模式図である。 本発明の実施形態によるバリアブルリラクタンス型レゾルバの回転角度に対するsin相の出力電圧を説明する図である。 (a)本発明の実施形態によるバリアブルリラクタンス型レゾルバの第一の分割ステータ部とロータの模式図であり、(a)は第一の実施形態を示す図、(b)〜(g)は他の実施形態を示す図である。 従来のバリアブルリラクタンス型レゾルバを示す構成図である。 特許文献1に示すバリアブルリラクタンス型レゾルバを示す分解説明図である。 図10の分解図である。 図11のボビンの巻線構成図である。
以下、本発明の実施の形態のバリアブルリラクタンス型レゾルバについて図面を用いて説明する。
(第一の実施形態)
図1、図2、図3は、本発明の実施形態におけるバリアブルリラクタンス(VR)型レゾルバ(以下、VR型レゾルバと記す)である軸倍角が3XのVR型レゾルバを示しており、図1は斜視図、図2は分解斜視図、図3は断面斜視図である。
本実施形態によるVR型レゾルバ1は、図1および図2に示すように、第一の分割ステータ部2と第二の分割ステータ部3で構成されるステータ4と、第一のロータ20と第二のロータ30で構成されるロータ5とを備えている。なお、本実施形態によるVR型レゾルバ1は、ロータ5がステータ4の内側に配置されるインナーロータタイプである。
ここで、図4、図5を用いて、ステータ4の構造および組立方法について説明する。
図4は、第一の分割ステータ部2と第二の分割ステータ部3の分解斜視図を示している。
なお、第一の分割ステータ部2と第二の分割ステータ部3とは、同様な部品形状をしているため、両者は同じ図を用いて示しており、第二の分割ステータ部3の主な部品については、括弧書きで引用符号を付している。
(構造)
第一の分割ステータ部2は、それぞれに検出巻線を有する第一のsin相組立体14、第二のsin相組立体18と、第一の励磁巻線組立体19を備えている。第一の励磁巻線組立体19は、第一の励磁巻線用ボビン19aに第一の励磁巻線19bを円環状に巻回したものである。ここで、第一のsin相組立体14と第二のsin相組立体18とにより、同相巻線群(sin相巻線群)を形成している。
第一のsin相組立体14は、第一の板状コア11と、第二の板状コア13と、第一の検出巻線用ボビン12aに第一のsin相巻線12bを円環状に巻回した第一のsin相巻線部12とにより構成されており、第二のsin相組立体18は、第三の板状コア15と、第四の板状コア17と、第二の検出巻線用ボビン16aに第二のsin相巻線16bを円環状に巻回した第二のsin相巻線部16とにより構成されている。第一のsin相巻線12bと第二のsin相巻線16bは、互いに巻回方向が逆方向となっており、例えば、第一のsin相巻線12bを時計回りに巻回した場合、第二のsin相巻線16bは反時計回りに巻回されている。また、4つの板状コア(第一の板状コア11、第二の板状コア13、第三の板状コア15、第四の板状コア17)は、それぞれ1枚の板金によって作られている。
第二の分割ステータ部3は、それぞれに検出巻線を備える第一のcos相組立体24、第二のcos相組立体28と、第二の励磁巻線組立体29を備えている。第二の励磁巻線組立体29は、第二の励磁巻線用ボビン29aに第二の励磁巻線29bを円環状に巻回したものである。ここで、第一のcos相組立体24と第二のcos相組立体28とにより、同相巻線群(cos相巻線群)を形成している。
第一のcos相組立体24は、第五の板状コア21と、第六の板状コア23と、第三の検出巻線用ボビン22aに第一のcos相巻線22bを円環状に巻回した第一のcos巻線部22とにより構成されており、第二のcos相組立体28は、第七の板状コア25と、第八の板状コア27と、第四の検出巻線用ボビン26aに第二のcos相巻線26bを円環状に巻回した第二のcos相巻線部26とにより構成されている。第一のcos相巻線22bと第二のcos相巻線26bは、互いに巻回方向が逆方向となっており、例えば、第一のcos相巻線22bを時計回りに巻回した場合、第二のcos相巻線16bは反時計回りに巻回されている。また、4つの板状コア(第五の板状コア21、第六の板状コア23、第七の板状コア25、第八の板状コア27)は、それぞれ1枚の板金によって作られている。
なお、第一の分割ステータ部2が有する第一の板状コア11、第三の板状コア15、および第二の分割ステータ部3が有する第五の板状コア21、第七の板状コア25は、同一の部品形状である。また、第一の分割ステータ部2が有する第二の板状コア13、第四の板状コア17、および第二の分割ステータ部3が有する第六の板状コア23、第八の板状コア27も同一の部品形状である。
(組立方法)
第一の分割ステータ部2の組立方法について説明する。
第一のsin相組立体14は、まず、3箇所の突極部13a、13b、13cを持つ略輪状の第二の板状コア13に第一のsin相巻線部12をはめ込み、次に、3箇所の突極部11a、11b、11cを持ちそれぞれをブリッジ部11d、11e,11fによってつながれた略輪状の第一の板状コア11を、突極部11a,11b,11cが第二の板状コア13の突極部とお互いに周方向に60°ずつずらした状態になるように第一のsin相巻線部12を挟み込み固定することにより組み立てる。
同様に、第二のsin相組立体18は、まず、3箇所の突極部17a,17b,17cを持つ略輪状の第四の板状コア17に第二のsin相巻線部16をはめ込み、次に、3箇所の突極部15a、15b、15cを持ちそれぞれをブリッジ部15d、15e,15fによってつながれた略輪状の第三の板状コア15を、突極部15a,15b,15cが第四の板状コア17の突極部とお互いに周方向に60°ずつずらした状態になるように第二のsin相巻線部16を挟み込み固定することにより組み立てる。
次に、第一のsin相組立体14と第二のsin相組立体18とにより第一の励磁巻線組立体19を上下両側から挟み込み、それぞれを固定することにより、第一の分割ステータ部2が完成する。ここで、第一の板状コア11の突極部と第四の板状コア17の突極部が矢印Bの方向から見て軸方向で同位置(換言すれば、周方向で同じ位置)になるように固定する。
次に、第二の分割ステータ部3の組立方法について説明する。
第一のcos相組立体24は、まず、3箇所の突極部23a、23b、23cを持つ略輪状の第六の板状コア23に第一のcos相巻線部22をはめ込み、次に、3箇所の突極部21a、21b、21cを持ちそれぞれをブリッジ部21d、21e,21fによってつながれた略輪状の第五の板状コア21を、突極部21a,21b,21cが第六の板状コア23の突極部とお互いに周方向に60°ずつずらした状態になるように第一のcos相巻線部22を挟み込み固定することにより組み立てる。
同様に、第二のcos相組立体28は、まず、3箇所の突極部27a,27b,27cを持つ略輪状の第八の板状コア27に第二のcos相巻線部26をはめ込み、次に、3箇所の突極部25a、25b、25cを持ちそれぞれをブリッジ部25d、25e,25fによってつながれた略輪状の第七の板状コア25を、突極部25a,25b,25cが第八の板状コア27の突極部とお互いに周方向に60°ずつずらした状態になるように第二のcos相巻線部26を挟み込み固定することにより組み立てる。
次に、第一のcos相組立体24と第二のcos相組立体28とにより第二の励磁巻線組立体29を上下両側から挟み込み、それぞれを固定することにより、第二の分割ステータ部3が完成する。ここで、第五の板状コア21の突極部と第八の板状コア27の突極部が矢印Bの方向から見て軸方向で同位置(換言すれば、周方向で同じ位置)になるように固定する。
次に、図5を用いて、ステータ4の組立方法について説明する。
図5(a)は図3における矢印Aの方向から見たステータ4の断面図、図5(b)は第一の分割ステータ部2の上面図、図5(c)は第二の分割ステータ部3の上面図である。
第一の分割ステータ部2と第二の分割ステータ部3を重ねて固定する際、周方向に30°(電気角で90°)ずらした位置で重ねて固定する。具体的には、図5(b)、(c)に示すように、第一の分割ステータ部2の突極部11bと第二の分割ステータ部3の突極部21bとは、周方向に30°ずらした位置で重ねられている。
次に、ロータ5について説明する。
ロータ5は、図2に示すとおり、第一のロータ20と第二のロータ30を貼り合わせたものである。第一のロータ20、および第二のロータ30は、外周に3個の凸部を有する形状であり、略円筒状に形成された側面部と側面部の一方端から中心軸に延出した曲折部とにより構成されている。なお、曲折部の中心部には、シャフトを通すための貫通孔が設けられている。第一のロータ20、および第二のロータ30は、磁性体のみで形成された1枚の板金によって作られている。
ロータ5は、第一のロータ20の曲折部と第二のロータ30の曲折部が向き合うようにし、かつ、外周の凸部の向きが一致するようにして、貼り合わせることにより、組み立てられている。
(動作原理)
図6を用いて、本実施形態による軸倍角が3XのVR型レゾルバ1の動作原理について説明する。図6は、第一の分割ステータ部2の断面模式図であり、sin相における板状コアおよびロータに流れる磁束を矢印で示している。
第一のsin相巻線12bにより発生する磁束は、第一の板状コア11の突極部11a→第一のロータ20→第四の板状コア17の突極部17a→第二の板状コア13のブリッジ部13d→第一の板状コア11の突極部11aの経路で流れて、磁路が形成される。また、第二のsin相巻線16bにより発生する磁束は、第三の板状コア15の突極部15c→第四の板状コア17のブリッジ部17d→第二の板状コア13の突極部13c→第一のロータ20→第三の板状コア15の突極部15cの経路で流れて、磁路が形成される。
第一の励磁巻線19bに通電した時、ロータ5の凸部がステータ部の突極部を通過する際に発生するリアクタンス変化により誘起される電圧が第一のsin相巻線12bおよび第二のsin相巻線16bのそれぞれから出力される。図6に示したマークは、各巻線に流れる電流の向きを表しているが、これからも解るように、このリアクタンス変化による誘起電圧は、第一の励磁巻線19bに通電した時の電流の向きとは逆方向に電流が流れる。また、それぞれから出力される誘起電圧は、第一の分割ステータ部2と第一のロータ20とのギャップが狭くなると出力は大きくなり、離れると小さくなる。
なお、第一のsin相巻線12bと第二のsin相巻線16bから出力される電圧は、お互いの突極部の位置が60°ずれているため、180°位相が異なる。さらに、図6に示す各巻線に流れる電流の向きからも解るように、第一のsin相巻線12bと第二のsin相巻線16bに流れる電流の向きは同じであるが、各巻線の巻線方向が逆方向であるため、互いの出力波形が電気角で180°の位相差を有する。
図7は、第一のsin相巻線12bと第二のsin相巻線16bの出力電圧波形を示した図である。図7で示すように、第一のsin相巻線12bは、10Vを中心とした正弦波であり、第二のsin相巻線16bは、−10Vを中心とした正弦波となっている。そして、第一のsin相巻線12bと第二のsin相巻線16bの合成波形は0Vを中心として正弦波となる。
cos相巻線において(図示せず)は、sin相巻線と同様の出力が得られるが、sin相巻線とは周方向に30°ずらして固定しているため、電気角で90°位相の異なる出力電圧が得られる。これにより回転角度に応じてsin相とcos相の2相信号を出力することができる。
なお、本実施形態では、軸倍角が3XのVR型レゾルバについて記載したが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の軸倍角のVR型レゾルバに適用可能である。この場合、軸倍角がn倍のものについては、ロータの凸部はn個になり、ステータ部同士を機械角で90°/nだけずらして貼り合わせることにより、nXのVR型レゾルバを得ることができる。
以上のように、本実施形態によるVR型レゾルバは、励磁巻線と検出巻線の両方を円環状のボビンに巻回する構造としたことにより、巻線の形成が容易になり、巻線のタクトタイムを短縮することができる。また、従来のステータやロータのコアは、薄板状の磁性材料を積層(スタック)して形成されているが、本実施形態によるVR型レゾルバは、簡易な板金部品により形成されているため、組立が容易で、しかも部品コストおよび製造コストを抑えることが出来る。
(その他の実施形態)
図8を用いて、本発明のその他の実施形態について説明する。
図8は、第一の分割ステータ部の断面を模式的に示した図であり、図8(a)は、その他の実施形態との比較用として、第一の実施形態による軸倍角が3XのVR型レゾルバ1の第一の分割ステータ部と第一のロータのみを記載した模式図である。図8(b)〜(e)は、その他の実施形態を説明する模式図であるが、図8(a)と同様に、第一の分割ステータ部と第一のロータのみを記載している。
図8(a)において、ステータコア31は、第一の板状コア11の突極部11a、第四の板状コア17の突極部17a、第二の板状コア13のブリッジ部13dを含めた構成で板状コアの集合体を指しており、ステータコア32は、第三の板状コア15の突極部15c、第二の板状コア13の突極部13c、第四の板状コア17のブリッジ部17dを含めた構成で板状コアの集合体を指している。また、ロータ36の破線部は、軸倍角が3Xの場合、ロータ形状が略三角形になるため、図の左側が凸部の場合、右側は凹部になる。図の破線部は、右側に凸部が回転してきた場合のロータの外形の位置を表したものである。
以下、その他の実施形態について説明するが、各実施形態のステータコアは、図8(a)と同様に、板状コアの集合体を指している。
図8(b)は、励磁巻線43を検出巻線(第一のsin相巻線44,第二のsin相巻線45)の内側に配置した構造を示している。ステータコア41は、励磁巻線43と第一のsin相巻線44を覆い、ロータ46と磁路を形成している。また、ステータコア42は、励磁巻線43と第二のsin相巻線45を覆い、ロータ46と磁路を形成している。この構成においても、第一の実施形態によるVR型レゾルバ1と同様な効果が得られる。
図8(c)は、励磁巻線を二つの巻線部に分割して励磁巻線53a,53b(分割巻線部)とし、検出巻線(第一のsin相巻線54,第二のsin相巻線55)の外側に配置した構造を示している。ステータコア51は、励磁巻線53a,53bと第一のsin相巻線54を覆い、ロータ56と磁路を形成している。また、ステータコア52は、励磁巻線53a,53bと第二のsin相巻線55を覆い、ロータ56と磁路を形成している。この構成によれば、第一の実施形態によるVR型レゾルバ1と同様な効果が得られるとともに、励磁巻線が分割されていることにより、検出巻線54,55からの引出線を励磁巻線53a,53bの間より取り出すことができるため、配線の引き回しが容易になる。
図8(d)は、二つに分割された励磁巻線63a,63bを検出巻線(第一のsin相巻線64,第二のsin相巻線65)の外側に配置した構造を示している。同一面上に並んだ励磁巻線と検出巻線の一方側をステータコア61,62で覆い、ステータコア61,62とロータ66とで磁路を形成している。すなわち、ステータコア61は、励磁巻線63aと第一のsin相巻線64を覆い、ロータ66と磁路を形成している。また、ステータコア62は、励磁巻線63bと第二のsin相巻線65を覆い、ロータ66と磁路を形成している。この構成によれば、第一の実施形態によるVR型レゾルバ1と同様な効果が得られる。また、第一の実施形態では、第一の分割ステータ部2で板状コアを4枚使用していたが、本構造では、励磁巻線63a,63bの間、ならびに検出巻線64、65の間に挟まれた部分の板状コアを共通化することができるため、板状コアを3枚に減らすことができる。また、第一の実施形態では、励磁巻線用ボビンに励磁巻線を巻回していたが、sin相巻線を巻回した後に、sin相巻線の外周に直接励磁巻線を巻回してもよく、励磁巻線用ボビンとsin相巻線用ボビンを共通化することが可能となるとともに、励磁巻線や検出巻線の配線の引き回しが容易になる。
図8(e)は、分割した励磁巻線73a,73bを検出巻線(第一のsin相巻線74,第二のsin相巻線75)の内側に配置した構造であり、同一面上に並んだ励磁巻線と検出巻線の一方側をステータコアで覆いロータとで磁路を形成している。すなわち、ステータコア71は、励磁巻線73aと第一のsin相巻線74を覆い、ロータ76と磁路を形成している。また、ステータコア72は、励磁巻線73bと第二のsin相巻線75を覆い、ロータ76と磁路を形成している。この構成においても、図8(d)の構成と同様な効果が得られる
図8(f)は、分割した励磁巻線83a,83bと検出巻線(第一のsin相巻線84,第二のsin相巻線85)を軸方向に配置した構造である。具体的には、軸方向において、励磁巻線83aの一方側に検出巻線84を配置し、励磁巻線83aの他方側に励磁巻線83bを配置し、励磁巻線83bの励磁巻線83aとは反対側に検出巻線85を配置している。ステータコア81は、励磁巻線83aと第一のsin相巻線84を覆い、ロータ86と磁路を形成している。また、ステータコア82は、励磁巻線83bと第二のsin相巻線85を覆い、ロータ86と磁路を形成している。この構成においても、第一の実施形態によるVR型レゾルバ1と同様な効果が得られるとともに、励磁巻線と検出巻線とを軸方向に配置したことで、VR型レゾルバの外形を小さくすることができる。また、図8(d)の構成と同様に、板状コアの枚数を減らすことができる。また、第一の実施形態では、励磁巻線用ボビンに励磁巻線を巻回していたが、同じボビンにsin相巻線と励磁巻線を巻回してもよく、励磁巻線用ボビンとsin相巻線用ボビンを共通化することが可能となるとともに、励磁巻線や検出巻線の配線の引き回しが容易になる。尚、励磁巻線と検出巻線の配列構成は、図8(f)の配列に限定されるものではなく、検出巻線の外側に励磁巻線が配置される構成であってもよい。
図8(g)は、励磁巻線93を検出巻線(第一のsin相巻線94,第二のsin相巻線95)の外側に配置し、ロータ96をステータコアの外側に配置したアウターロータタイプの構造を示している。ステータコア91は、励磁巻線93と第一のsin相巻線94を覆い、ロータ96と磁路を形成している。また、ステータコア92は、励磁巻線93と第二のsin相巻線95を覆い、ロータ96と磁路を形成している。この構成においても、第一の実施形態によるVR型レゾルバ1と同様な効果が得られる。
以上、本発明を好ましい実施形態によって説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変形や応用が可能である。
たとえば、上記の実施形態で構成されるロータは、板金で成形したものとしたが、これに限定されるものではなく、従来からのコアを積層(スタック)して成形したロータであっても構わない。
また、板金で成形されたロータにおいても、第一の実施形態では、断面がコの字状の部品を2つ貼り合わせてロータを形成しているが、この形状に限定されることは無く、1つの部品で形成されたコの字状のロータ、あるいは円筒状のロータなど、さまざまな形状のロータが適用できる。また、板状コアの形状についても、本実施形態に限定されるものではなく、その他の形状であっても良い。例えば、第一の板状コアにおけるブリッジ部11d,11e,11fのように磁路に関与しない部分については省略して、突極部11a,11b,11cを独立して配置する構造であってもよい。
また、上記の実施形態においては、各巻線をボビンに巻回する構造としたが、各巻線を空心構造とすることで、ボビンを省略することは可能である。
また、第一の実施形態では、sin相巻線群およびcos相巻線群について、それぞれの巻線を逆方向に巻回するものとしたが、これらの信号の出力先であるRDコンバータの入力部分で各信号の極性を合わせて入力すれば、各巻線の方向について、特に定めなくても構わない。
1:バリアブルリラクタンス型レゾルバ、2:第一の分割ステータ部、3:第二の分割ステータ部、4:ステータ、5:ロータ、11:第一の板状コア、11a,11b,11c:第一の板状コアの突極部、11d,11e,11f:第一の板状コアのブリッジ部、12:第一のsin相巻線部、12a:第一の検出巻線用ボビン、12b:第一のsin相巻線、13:第二の板状コア、13a,13b,13c:第二の板状コアの突極部、13d,13e,13f:第二の板状コアのブリッジ部、14:第一のsin相組立体、15:第三の板状コア、15a,15b,15c:第三の板状コアの突極部、15d,15e,15f:第三の板状コアのブリッジ部、16:第二のsin相巻線部、16a:第二の検出巻線用ボビン、16b:第二のsin相巻線、17:第四の板状コア、17a,17b,17c:第四の板状コアの突極部、17d,17e,17f:第四の板状コアのブリッジ部、18:第二のsin相組立体、19:第一の励磁巻線組立体、19a:第一の励磁巻線用ボビン、19b:第一の励磁巻線、20:第一のロータ、21:第五の板状コア、 21a,21b,21c:第五の板状コアの突極部、21d,21e,21f:第五の板状コアのブリッジ部、22:第一のcos相巻線部、22a:第三の検出巻線用ボビン、22b:第一のcos相巻線、23:第六の板状コア、23a,23b,23c:第六の板状コアの突極部、23d,23e,23f:第六の板状コアのブリッジ部、24:第一のcos相組立体、25:第七の板状コア、25a、25b、25c:第七の板状コアの突極部、25d,25e,25f:第七の板状コアのブリッジ部、26:第二のcos相巻線部、26a:第四の検出巻線用ボビン、26b:第二のcos相巻線、27:第八の板状コア、27a,27b,27c:第八の板状コアの突極部、27d,27e,27f:第八の板状コアのブリッジ部、28:第二のcos相組立体、29:第二の励磁巻線組立体、29a:第二の励磁巻線用ボビン、29b:第二の励磁巻線、30:第二のロータ、31,32,41,42,51,52,61,62,71,72,81,82,91,92:ステータコア、33,43,93:励磁巻線、53a,53b,63a,63b,73a,73b,83a,83b:励磁巻線(分割巻線部)、34,44,54,64,74,84,94:第一のsin相巻線、35,45,55,65,75,85,95:第二のsin相巻線、36,46,56,66,76,86,96:ロータ

Claims (11)

  1. 磁性体のみで形成されるロータと、励磁巻線および複数相の検出巻線を含むステータとを備え、前記複数相の検出巻線と前記ロータの外周部との間のギャップパーミアンスが前記ロータの回転角に対して正弦波状に変化するように前記ロータの外周形状が形成される軸倍角がnX(nは1以上の任意の整数)のバリアブルリラクタンス型レゾルバにおいて、
    前記励磁巻線および前記複数相の検出巻線は、前記ロータの回転軸を中心にして円環状に形成されており、
    前記ステータは、前記複数相の検出巻線のうちの、互いの出力波形が電気角で180°の位相差を有する円環状巻線の一対からなる同相巻線群と、前記ロータの周面とギャップを形成する突極部を有して、前記励磁巻線および前記同相巻線群を部分的に覆って前記ロータと前記ギャップとともに磁気回路を構成する複数の板状コアを備えるとともに、それぞれが機械角で(90゜/n)(nは軸倍角に応じた整数)ずつ異なる位置毎に前記突極部が設けられるように軸方向に重ねて配列された複数の分割ステータ部により構成され、前記ロータの外側または内側に配置されていることを特徴とするバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
  2. 前記複数の分割ステータ部における前記突極部は、複数の板状コアによって機械角で(180°/n)(nは軸倍角に応じた整数)ずつ異なる位置に形成され、前記励磁巻線の一部と前記一対からなる同相巻線群のそれぞれの円環状巻線の一部とが交互に覆われるように形成されていることを特徴とする請求項1記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
  3. 前記複数相の検出巻線は、sin相巻線およびcos相巻線とからなり、前記sin相巻線と前記cos相巻線のそれぞれは、電気角で180°の位相差を有する円環状巻線の一対からなる同相巻線群により構成されていることを特徴とする請求項1または2記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
  4. 前記複数の分割ステータ部のそれぞれにおいて、前記励磁巻線および前記同相巻線群は、ボビンに巻回されていることを特徴とする請求項1乃至3記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
  5. 前記複数の分割ステータ部のそれぞれにおいて、前記ロータの回転軸に対して、前記励磁巻線を外側に、前記同相巻線群を内側に配置したことを特徴とする請求項1乃至4記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
  6. 前記複数の分割ステータ部のそれぞれにおいて、前記ロータの回転軸に対して、前記励磁巻線を内側に、前記同相巻線群を外側に配置したことを特徴とする請求項1乃至4記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
  7. 前記複数の分割ステータ部のそれぞれにおいて、前記励磁巻線は、前記同相巻線群と同数の分割巻線部により構成されることを特徴とする請求項1乃至6記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
  8. 径方向において同一面上に並んだ前記同相巻線群の一方の検出巻線と前記分割巻線部とは、同じボビンに巻回されていることを特徴とする請求項7記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
  9. 前記複数の板状コアは、径方向において同一面上に並んだ前記同相巻線群の一方の検出巻線と前記分割巻線部を覆うように形成されていることを特徴とする請求項7または8記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
  10. 前記同相巻線群と前記分割巻線部を前記ロータの回転軸に対して、軸方向に配列したことを特徴とする請求項7記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
  11. 前記ロータは、板状の磁性体により構成されていることを特徴とする請求項1乃至10記載のバリアブルリラクタンス型レゾルバ。
JP2009226534A 2009-09-30 2009-09-30 バリアブルリラクタンス型レゾルバ Active JP5244756B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009226534A JP5244756B2 (ja) 2009-09-30 2009-09-30 バリアブルリラクタンス型レゾルバ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009226534A JP5244756B2 (ja) 2009-09-30 2009-09-30 バリアブルリラクタンス型レゾルバ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011075381A true JP2011075381A (ja) 2011-04-14
JP5244756B2 JP5244756B2 (ja) 2013-07-24

Family

ID=44019530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009226534A Active JP5244756B2 (ja) 2009-09-30 2009-09-30 バリアブルリラクタンス型レゾルバ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5244756B2 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001349749A (ja) * 2000-06-09 2001-12-21 Tamagawa Seiki Co Ltd 角度検出装置
JP2004069359A (ja) * 2002-08-02 2004-03-04 Tamagawa Seiki Co Ltd 回転角度検出装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001349749A (ja) * 2000-06-09 2001-12-21 Tamagawa Seiki Co Ltd 角度検出装置
JP2004069359A (ja) * 2002-08-02 2004-03-04 Tamagawa Seiki Co Ltd 回転角度検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5244756B2 (ja) 2013-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4158858B2 (ja) 回転角度検出器
US8415945B2 (en) Sheet coil type resolver
US7215116B2 (en) Variable reluctance type angle detector
JP4590500B2 (ja) 角度検出装置
EP1630935A2 (en) Variable-reluctance resolver and multi-resolver using same
US20050279180A1 (en) Continuous winding method for multi-resolver, and multi-resolver thereby
JP4790478B2 (ja) バリアブルリラクタンス型角度検出器
JP4199826B2 (ja) 鉄心巻線を用いたバリアブルリラクタンス型角度検出器およびその鉄心巻線の製造方法
JP4446056B2 (ja) 角度検出装置
EP2650653A2 (en) Resolver
JP2006292612A (ja) バリアブルリラクタンス型角度検出器
JP2015186369A (ja) 可変リラクタンス型レゾルバ、モータ及びロボット
JP5244756B2 (ja) バリアブルリラクタンス型レゾルバ
KR101872440B1 (ko) 레졸버
JP2011202966A (ja) 回転角センサ
JP4049305B2 (ja) 回転角度検出装置
JP5244777B2 (ja) バリアブルリラクタンス型レゾルバ
JP6477358B2 (ja) モータ
JP2000316266A (ja) 可変磁気抵抗型位置検出器
JP2013121225A (ja) レゾルバ
JP5651060B2 (ja) バリアブルリラクタンス型レゾルバ
JP6613721B2 (ja) トロイダルコイル電動機
JP2007139805A (ja) 回転角度センサー
JP2016201944A (ja) ステータおよびレゾルバ
JP5197456B2 (ja) 回転角度検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120706

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130307

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130319

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130408

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5244756

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250