JP2011247774A - Rotational angle detection device or rotation synchronization device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータ及びロータを有するレゾルバ等の回転角検出装置やシンクロ等の回転同期装置に関し、特に、ステータ及びロータの構造に関する。 The present invention relates to a rotation angle detection device such as a resolver having a stator and a rotor and a rotation synchronization device such as a synchro, and more particularly to the structure of a stator and a rotor.
従来、ステータ及びロータを有し、ステータに対するロータの回転位置によってステータとロータとの間の相互インダクタンスが変化することを利用して、ステータに対するロータの回転角に応じた検出信号を出力する回転角検出装置としてのレゾルバが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、シンクロと称される回転同期装置は、レゾルバと構造は同じで信号の入出力あるいは用い方が異なるもので、構造的にはレゾルバと同視し得る。ここで、図１３は、従来のレゾルバの構造を示した図である。図１３のレゾルバ９００は、内周面９１０ａから内方へ突出する複数のステータティース９２０が形成されたステータ９１０を備える。また、ステータ９１０の内側には、ロータ９８０が回転可能に設けられる。そのロータ９８０は、回転軸回りの回転によりステータティース９２０とのギャップパーミアンスが変化するようにステータ９１０に対して回転可能に設けられる。
Conventionally, a rotation angle that has a stator and a rotor and outputs a detection signal corresponding to the rotation angle of the rotor with respect to the stator by utilizing the fact that the mutual inductance between the stator and the rotor changes depending on the rotation position of the rotor with respect to the stator. A resolver as a detection device is known (see, for example, Patent Document 1). Further, a rotation synchronization device called “synchronizer” has the same structure as that of a resolver, but is different in signal input / output or usage, and can be regarded as a resolver structurally. Here, FIG. 13 is a diagram showing the structure of a conventional resolver. The
各ステータティース９２０には、絶縁性の樹脂からなるボビン体９４０を介してステータ巻線９５０が巻回される。そのステータ巻線９５０は、複数相の巻線から構成される。具体的には、ステータ巻線９５０は、励磁信号が入力されてステータティース９２０を励磁する励磁巻線９５１と、ロータ９８０の回転にともなって変化するギャップパーミアンスに応じた検出信号が出力される出力巻線９５２とを有する。
A stator winding 950 is wound around each
このような構成のレゾルバ９００では、端子ピン９７０から励磁巻線９５１に対して励磁信号を入力してステータティース９２０を励磁し、ロータ９８０の回転にともなってギャップパーミアンスが変化すると、出力巻線９５２には、そのギャップパーミアンスに応じた検出信号が発生する。そして、出力巻線９５２と接続された端子ピン９７０から出力される検出信号に基づいて、ロータ９８０の回転角が検出される。
In the
ところで、レゾルバ、シンクロにおいては、回転角の検出精度を高めるためには、励磁巻線や出力巻線を精度良く巻回する必要がある。しかしながら、特許文献１に開示されたレゾルバ９００では、ステータティース９２０が内方に向けて設けたれているため、励磁巻線９５１や出力巻線９５２を精度良く巻回することができず、検出精度の向上の大きな障害となっていた。
By the way, in the resolver and the synchro, in order to improve the detection accuracy of the rotation angle, it is necessary to wind the excitation winding and the output winding with high accuracy. However, in the
また、ロータ９８０は、例えば磁性材料である電磁鋼板を積層させて十分な厚さにして、出力巻線９５２からの検出信号のレベルを上げるようにしていた。そのため、ロータの構造やレゾルバ、シンクロの製造工程が複雑化するという問題があった。この問題は、シンクロ等の回転同期装置でも同様に存在する。
Further, the
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、簡素な構造で、回転角の検出精度を向上させることが可能なレゾルバ等の回転角検出装置又はシンクロ等の回転同期装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a rotation angle detection device such as a resolver or a rotation synchronization device such as a synchro capable of improving the detection accuracy of the rotation angle with a simple structure. Is an issue.
上記課題を解決するために、本発明は、磁性材料の平板に形成されその平板面に対して起立したステータティースを有するステータと、
磁性材料から構成され、回転軸回りの回転により前記ステータティースとのギャップパーミアンスが変化するように前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、
そのロータの回転にともなって変化する前記ギャップパーミアンスに応じた検出信号を出力させるための、前記ステータティースに巻回されるステータ巻線と、を備え、
前記ロータは、前記回転軸回りに回転する、平板として構成されたロータ平板部から構成され、そのロータ平板部にリブが形成されたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a stator having stator teeth formed on a flat plate of a magnetic material and standing on the flat plate surface;
A rotor made of a magnetic material and provided so as to be rotatable with respect to the stator so that a gap permeance with the stator teeth is changed by rotation around a rotation axis;
A stator winding wound around the stator teeth for outputting a detection signal corresponding to the gap permeance that changes with the rotation of the rotor,
The rotor includes a rotor flat plate portion configured as a flat plate that rotates around the rotation axis, and a rib is formed on the rotor flat plate portion.
これによれば、ステータティースが平板面に対して起立しているので、ステータの内側の狭い空間でステータ巻線を巻回させる必要がなくなる。そのため、ステータ巻線を精度良く巻回することができる。また、ステータが平板で形成されているので、ステータの構造を簡素化することができる。また、ロータは、回転軸回りに回転する、平板として構成されたロータ平板部で構成されているので、従来のように厚いロータに比べて、構造を簡素化することができる。さらに、そのロータ平板部にはリブが形成されているので、そのロータ平板部の剛性を強くすることができる。よって、剛性不足によってロータ平板部が変位するのを防止できるので、検出精度の低下を防止しつつロータの構造を簡素化できる。 According to this, since the stator teeth are erected with respect to the flat plate surface, there is no need to wind the stator winding in a narrow space inside the stator. Therefore, the stator winding can be wound with high accuracy. Further, since the stator is formed of a flat plate, the structure of the stator can be simplified. Further, since the rotor is composed of a rotor flat plate portion that is configured as a flat plate that rotates around the rotation axis, the structure can be simplified as compared with a conventional thick rotor. Further, since the rib is formed on the rotor flat plate portion, the rigidity of the rotor flat plate portion can be increased. Therefore, the rotor flat plate portion can be prevented from being displaced due to insufficient rigidity, so that the structure of the rotor can be simplified while preventing a decrease in detection accuracy.
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前記リブが、前記ロータ平板部の径方向に形成される。 In the rotation angle detection or rotation synchronization device of the present invention, the rib is formed in the radial direction of the rotor flat plate portion.
これによれば、リブがロータ平板部の径方向に形成されているので、ロータ平板部の径方向の剛性を強くすることができる。 According to this, since the rib is formed in the radial direction of the rotor flat plate portion, the rigidity in the radial direction of the rotor flat plate portion can be increased.
また、前記ロータ平板部は、その回転によって前記ギャップパーミアンスを変化させるために径方向に突出された突部を有し、
前記リブが、前記ロータ平板部の突部において径方向に形成されたとするのが好ましい。
Further, the rotor flat plate portion has a protrusion protruding in a radial direction in order to change the gap permeance by rotation thereof,
It is preferable that the rib is formed in a radial direction at the protrusion of the rotor flat plate portion.
これによれば、ロータ平板部の突部においては、他の部分に比べて径方向に長くなっており剛性不足となるおそれがあるところ、この突部にリブが形成されているので、突部が剛性不足となるのを防止できる。 According to this, in the protrusion of the rotor flat plate portion, it is longer in the radial direction than other portions, and there is a possibility that the rigidity is insufficient. Can be prevented from becoming insufficient in rigidity.
また、前記リブが、前記ロータ平板部の周方向に形成されたとしてもよい。 The rib may be formed in a circumferential direction of the rotor flat plate portion.
これによれば、リブがロータ平板部の周方向に形成されているので、ロータ平板部の周方向の剛性を向上することができる。 According to this, since the rib is formed in the circumferential direction of the rotor flat plate portion, rigidity in the circumferential direction of the rotor flat plate portion can be improved.
また、前記ロータ平板部は、その周縁部以外の部分がその周縁部に対して窪まれており、その窪まれた部分に対して突出された前記周縁部が前記リブとされたとしてもよい。 Further, the rotor flat plate portion may be formed such that a portion other than the peripheral portion is recessed with respect to the peripheral portion, and the peripheral portion protruding with respect to the recessed portion is the rib.
これによれば、ロータ平板部の周縁部にリブが形成されることになるので、ロータ平板部全体の剛性を強くすることができる。 According to this, since a rib is formed in the peripheral part of a rotor flat plate part, the rigidity of the whole rotor flat plate part can be strengthened.
また、前記ロータは、前記ロータ平板部の周縁部に設けられ、前記ステータティースの面と対向する対向面が形成された対向部を有し、
その対向部の間に形成された開口を閉塞するように前記対向部の先端間に取り付けられた補強板を備えるとしてもよい。
Further, the rotor is provided at a peripheral portion of the rotor flat plate portion, and has a facing portion in which a facing surface facing the surface of the stator teeth is formed,
It is good also as providing the reinforcement board attached between the front-end | tips of the said opposing part so that the opening formed between the opposing parts may be obstruct | occluded.
これによれば、ロータ平板部の周縁部に対向部が設けられ、さらに、その対向部の間に形成された開口を閉塞するように対向部の先端間に補強板が取り付けられているので、ロータの断面を閉じ断面にすることができる。よって、より一層、ロータの剛性を強くすることができる。また、その対向部は、ステータティースの面と対向する対向面が形成されたものであるので、ロータとステータティースとの間で効率的に磁束のやり取りをすることができる。よって、検出信号のレベルを向上することができる。 According to this, since the opposing portion is provided at the peripheral portion of the rotor flat plate portion, and further, the reinforcing plate is attached between the tips of the opposing portions so as to close the opening formed between the opposing portions. The cross section of the rotor can be closed. Therefore, the rigidity of the rotor can be further increased. Further, since the facing portion is formed with a facing surface that faces the surface of the stator teeth, magnetic flux can be efficiently exchanged between the rotor and the stator teeth. Therefore, the level of the detection signal can be improved.
（第一実施形態）
次に、本発明に係る回転角検出装置としてのレゾルバの第一実施形態について説明する。図１は、第一実施形態のレゾルバ１００の構成例の分解斜視図である。なお、図１では、ステータ巻線等の配線の図示を省略するとともに、ステータとロータとを分解して示している。また、図１では、レゾルバ１００が、８個のステータティースを有し、１相励磁２相出力型のレゾルバを例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図２は、図１のステータ２００の分解斜視図である。図２において、図１と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
(First embodiment)
Next, a first embodiment of a resolver as a rotation angle detection device according to the present invention will be described. FIG. 1 is an exploded perspective view of a configuration example of a
レゾルバ１００は、ステータ（固定子）２００と、ロータ（回転子）３００とを含む。レゾルバ１００は、いわゆるインナーロータ型の回転角検出装置である。すなわち、ステータ２００の内側にロータ３００が設けられ、ステータ２００がロータ３００の外周側（外径側）の側面と対向した状態で、ロータ３００の回転角に応じて、ステータ２００に設けられたステータ巻線を構成する出力巻線からの信号が変化するようになっている。
The
ステータ２００は、磁性材料からなる環（リング）状の平板２５０を用いて構成され、この平板２５０に複数のステータティースが設けられている。これらのステータティースは、平板２５０の平板面に対して交差するように設けられている。図１では、ステータ２００は、折り曲げ加工（広義には曲げ加工）等により平板面に対して同一面側に略垂直に起こされた８個のステータティース（突極部）２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆ、２１０ｇ、２１０ｈを有する。ステータティース２１０ａ〜２１０ｈは、プレス加工により予め平板２５０に形成された後、折り曲げプレス加工（広義には曲げ加工）により、平板２５０の面に対して略垂直となるように起こされている。これらのステータティースは、環状の平板２５０の内側（内径側）の縁部に形成される。また、これらのステータティースは、各ステータティースの面のうち少なくともロータ３００の対向部の面と対向する面は平面ではなく、ロータ３００の回転軸の方向に沿って見たときに、環状の平板２５０の内径側に位置する点を中心とする円弧の一部となるように形成されている。
The
このような磁性材料からなるステータ２００の平板２５０の材質は、電磁鋼板、普通鋼であるＳＰＣＣ又は機械構造用炭素鋼であるＳ４５ＣやＳ１０Ｃであることが望ましい。ＳＰＣＣ（Ｓｔｅｅｌ Ｐｌａｔｅ Ｃｏｌｄ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ）は、ＪＩＳ Ｇ３１４１に規定される冷間圧延鋼板及び鋼帯である。Ｓ４５Ｃは、ＪＩＳ Ｇ４０５１で規定される機械構造用炭素鋼鋼材で、０．４５％程度の炭素を含有している。Ｓ１０Ｃは、ＪＩＳ Ｇ４０５１で規定される機械構造用炭素鋼鋼材で、０．１０％程度の炭素を含有している。
The material of the
以上のような構成を有するステータ２００は、磁性材料として１枚の電磁鋼板により構成されるため、積層電磁鋼板、つまり材料費として高価である上に折り曲げプレス加工による曲げに弱く、曲げによる加工精度や信頼性を維持できにくい積層電磁鋼板を採用する場合に比べて、低コストで、曲げによる加工精度や信頼性を維持できるようになる。しかも、曲げ加工による磁性材料の粒状破壊を防止し、曲げ加工前の磁気特性を確保することにより高精度な角度検出を可能とする。
Since the
ステータ２００には、平板２５０に装着可能に構成された環状の絶縁キャップ４００が装着される。絶縁キャップ４００には、ステータ２００のステータティース２１０ａ〜２１０ｈの位置に合わせて設けられた複数のボビン４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄ、４１０ｅ、４１０ｆ、４１０ｇ、４１０ｈが一体に形成されている。各ボビンは、挿入孔（ステータティース挿入孔）を有し、当該ボビンに対応するステータティースがその挿入孔に挿入されるとともに、その外側にステータ巻線が巻回される。複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈを構成する各ボビンの挿入孔の向きは、ロータ３００の回転軸の向きである。
An annular
絶縁キャップ４００では、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈが有する挿入孔の向きが、ロータ３００の回転軸の向きと一致している。そのため、ステータ２００に絶縁キャップ４００を装着する際に、平板２５０の上方から装着することができる上に、ステータ２００の内側の狭い空間で各ボビンにステータ巻線を巻回させる必要がなくなる。したがって、絶縁キャップ４００の取り付け工程が簡素化される上に、別工程において、予め絶縁キャップ４００を形成しておくことが可能となる。これにより、レゾルバ１００の生産効率の向上やコストダウンを図ることが可能となる。
In the
また絶縁キャップ４００に設けられる複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈを構成する各ボビンには、ステータ巻線の位置ずれを防止する位置ずれ防止手段としてのつば部が設けられている。そして、そのつば部によってボビンに凹部が形成されるようにし、この凹部においてステータ巻線の位置がずれないようになっている。つば部は、ボビン４１０ａ〜４１０ｈのそれぞれに設けられてもよいし、ボビン４１０ａ〜４１０ｈの一部にのみ設けられていてもよい。このような位置ずれ防止手段を設けることにより、磁束の均一化を図ることができるようになり、信頼性を向上させることができるようになる。
In addition, each bobbin constituting the plurality of
さらに、絶縁キャップ４００は、外部からの励磁信号を入力したり検出信号を出力したりするための端子ピンが設けられるコネクタ部４５０を含み、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈとコネクタ部４５０とが一体に形成される。このコネクタ部４５０には、端子ピン挿入孔４６１〜４６６が設けられており、端子ピン挿入孔４６１〜４６６のそれぞれには、励磁信号の入力や検出信号の出力を行うために導電材からなる端子ピン４７１〜４７６がそれぞれ挿入される。
Further, the insulating
このように、ステータ巻線と電気的に接続される端子ピンが設けられるコネクタ部を、複数のボビンと共に一体に形成するようにしたので、ステータ巻線を確実に固定させて、信頼性を向上させることができるようになる。 In this way, the connector part provided with terminal pins that are electrically connected to the stator winding is formed integrally with a plurality of bobbins, so that the stator winding is securely fixed to improve reliability. To be able to.
さらに、絶縁キャップ４００は、複数の渡りピン（突起部）４８０ａ、４８０ｂ、４８０ｃ、４８０ｄ、４８０ｅ、４８０ｆ、４８０ｇを含み、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈ、コネクタ部４５０及び複数の渡りピン４８０ａ〜４８０ｇが一体に形成されている。複数の渡りピン４８０ａ〜４８０ｇを構成する各渡りピンは、２つのボビンの間において、環状の絶縁キャップ４００の所与の円周上に形成されている。なお、ボビン４１０ａ、４１０ｈの間には、渡りピンが形成されていない。各渡りピンは、２つのボビンの間に設けられた円柱状の形状を有し、一方のボビンの外側に巻回されるステータ巻線と電気的に接続される導線が、渡りピンにおいて張力を持たせた状態で掛けられて、他方のボビンの外側に巻回されるステータ巻線と電気的に接続される。これにより、２つのボビンの距離が長くなっても共振し難くなる上に、ステータ巻線の巻き数を半ターン単位で調整できるようになる。ここで、導線に張力を持たせ易くし、かつその状態をできるだけ長く維持させるために、渡りピンは、ロータ３００の回転軸の向きと同じ向きの部分を有することが望ましい。
Furthermore, the insulating
また、絶縁キャップ４００は、ステータ２００（ステータ２００の平板２５０）の縁部に係止する１又は複数の係止部（図示外）を含み、これらの係止部によりステータ２００に装着可能に構成されている。
The insulating
このような絶縁キャップ４００をステータ２００の平板２５０に装着することにより、ステータ２００とステータ巻線とが電気的に絶縁される。これにより、ステータ巻線により構成されるコイルの絶縁破壊を防止できる。このような絶縁キャップ４００は、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙ−ｂｕｔｙｌｅｎｅ−ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ：ポリブチレンテレフタレート）又はＰＰＴ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ：ポリプロピレンテレフタレート）等の絶縁性の樹脂（絶縁材）を用いた射出成形により形成される。
By mounting such an
ロータ３００は、磁性材料からなり、ステータ２００に対して回転自在に設けられている。より具体的には、ロータ３００は、ロータ３００の回転軸回りの回転によりステータ２００の各ステータティースとの間のギャップパーミアンスが変化するようにステータ２００に対して回転可能に設けられる。例えば、ロータ３００の軸倍角が「３」であり、所与の半径の円周線を基準に、該円周線の１周につき、平面視において外径側の外径輪郭線を３周期で変化する形状を有している。そして、平板２５０に対して起こされたステータティースの内側（内径側、内周側）の面と対向するロータ３００の外周側に形成された対向部３２０の面（対向面、図３参照）が、ロータ３００の１回転につき３周期でギャップパーミアンスが変化するようになっている。
The
ここで、図３は、第一実施形態におけるロータ３００の構造の説明図である。図３（ａ）はロータ３００の斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ１−Ｂ１線に沿ったロータ３００の断面構造を模式的に表した図である。
Here, FIG. 3 is an explanatory diagram of the structure of the
このロータ３００は、１枚の電磁鋼板で形成され、平板として構成されたロータ平板部３１０を有する。なお、ロータ３００の材質は、電磁鋼板の他に、普通鋼であるＳＰＣＣ又は機械構造用炭素鋼であるＳ４５ＣやＳ１０Ｃを採用することもできる。そのロータ平板部３１０は、回転角の検出対象物に取り付けられて、その検出対象物の回転にしたがって自らも回転軸回りに回転されるものである。具体的には、ロータ平板部３１０は、その表面が、ロータ３００の回転軸と直角に交差する平面とされる。また、ロータ平板部３１０は、回転軸と交差する中心付近で穴が空けられた環状とされる。
The
上述したように、ロータ３００は、平面視において外径側の外径輪郭線を３周期で変化する形状を有していることから、ロータ平板部３１０が、平面視において外径側の外径輪郭線を３周期で変化する形状を有することになる。そのため、ロータ平板部３１０は、その径方向に突出された３つの突部３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃを有する。各突部３１１ａ〜３１１ｃは、円弧状の外形輪郭線を有する形状とされている。そして、それら突部３１１ａ〜３１１ｃが、ロータ平板部３１０の周方向に等間隔で、すなわち周方向を３等分するように位置される。
As described above, since the
また、ロータ平板部３１０は、突部３１１ａ〜３１１ｃにおいて、それぞれ径方向に延びたリブ３１２ａ〜３１２ｃが形成されている。より詳細には、各リブ３１２ａ〜３１２ｃは、ロータ３００の回転軸を基準として各突部３１１ａ〜３１１ｃの一番飛び出た部分、すなわち各突部３１１ａ〜３１１ｃの周方向の真ん中に形成されている。
The rotor
ここで、図３（ｃ）は、図３（ａ）のＢ２−Ｂ２線に沿ったロータ３００の断面構造を模式的に表した図であり、突部３１１ｃに形成されたリブ３１２ｃの幅方向の断面形状を示している。なお、このＢ２−Ｂ２線は、リブ３１２ｃと直交する線である。また、図３（ｄ）は、図３（ａ）のＢ３−Ｂ３線に沿ったロータ３００の断面構造を模式的に表した図であり、突部３１１ｃに形成されたリブ３１２ｃの長さ方向の断面形状を示している。なお、このＢ３−Ｂ３線は、リブ３１２ｃの長さ方向に沿った線である。なお、その他のリブ３１２ａ、３１２ｂも、図３（ｃ）に示すリブ３１２ｃと同じ断面形状とされる。リブ３１２ａ〜３１２ｃは、ロータ平板部３１０を構成する電磁鋼板によって、突部３１１ａ〜３１１ｃと一体的に形成される。より詳細には、リブ３１２ａ〜３１２ｃは、電磁鋼板の一部が上側（対向部３２０と反対側）に押し出された、各突部３１１ａ〜３１１ｃに対して盛り上がった形状とされる。具体的には、図３（ｃ）に示すように、リブ３１２ａ〜３１２ｃは、Ｂ２−Ｂ２線に沿った断面が円くされている。また、図３（ｄ）に示すように、リブ３１２ａ〜３１２ｃは、その立ち上がり部分（図３（ｄ）におけるリブ３１２ａ〜３１２ｃの両端）においてロータ平板部３１０の平板（図３（ｄ）では突部３１１ｃ）に対して漸次高さが増大される。また、リブ３１２ａ〜３１２ｃは、立ち上がり部分以外の部分が、一定の高さとされる。
Here, FIG. 3C is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of the
このように、ロータ平板部３１０には、リブ３１２ａ〜３１２ｃが形成されているので、平板として構成されたロータ平板部３１０の剛性を強くすることができる。より具体的には、リブ３１２ａ〜３１２ｃが形成された方向であるロータ平板部３１０の径方向の曲げ剛性を強くすることができる。
Thus, since the
また、ロータ３００は、ロータ平板部３１０の外周縁部からロータ平板部３１０に対して直角（回転軸と平行な方向）に曲がって形成された対向部３２０を有する。その対向部３２０は、その面（対向面）がステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と平行に対向されるように、ロータ平板部３１０を構成する電磁鋼板が曲げられて形成されたものである。
In addition, the
また、ロータ平板部３１０の厚さをｔ１としたときに、ロータ３００の対向部３２０の高さＨが、５×ｔ１≦Ｈ≦１２×ｔ１の範囲とされることが望ましい。対向部３２０の高さＨを１２×ｔ１より高くしても、これ以上、検出信号のレベルを改善させることが期待できずに、却ってロータ３００の大型化を招く。一方、対向部３２０の高さＨを５×ｔ１より低くすると、検出信号のレベルが低くなる。
Further, when the thickness of the rotor
このように、ロータ平板部３１０の外周縁部に対向部３２０を形成することで、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と対向する面積を増加させ、電磁鋼板を多く積層させたときと同等の厚さを確保できる。よって、ロータ３００の構造を簡素化しつつ、検出信号のレベルを向上することができる。
Thus, by forming the facing
次に、ロータ３００の回転によって出力巻線から出力される検出信号を取り出すためのステータ巻線について説明する。ステータ巻線は、励磁巻線と出力巻線とから構成され、励磁巻線により励磁した状態で、ステータ２００に対するロータ３００の回転により、出力巻線の信号が変化する。
Next, the stator winding for extracting the detection signal output from the output winding by the rotation of the
ここで、図４は、ステータ２００のステータティース２１０ａ〜２１０ｈに巻回されるステータ巻線の説明図である。具体的には、図４（ａ）は、ステータ巻線を構成する励磁巻線４の説明図を示しており、図４（ｂ）は、ステータ巻線を構成する出力巻線５の説明図を示している。図４（ａ）、（ｂ）は、図１のロータ３００の回転軸方向にレゾルバ１００を見た平面図であり、図１と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図４（ａ）では、励磁巻線４の巻き方向を模式的に示し、図４（ｂ）では、出力巻線５の巻き方向を模式的に示す。実際には、各ボビンのステータ巻線を電気的に接続する導線は、その間に形成された渡りピンを経由させる。
Here, FIG. 4 is an explanatory diagram of the stator winding wound around the
励磁巻線４は、図４（ａ）に示すように、隣り合うステータティースの巻回方向が互いに反対方向になるように巻回される。各ステータティースに巻回される励磁巻線４は、例えばコイル巻線とすることができる。このような励磁巻線４と電気的に接続される端子Ｒ１、Ｒ２間に、励磁信号が与えられる。 As shown in FIG. 4A, the excitation winding 4 is wound such that the winding directions of adjacent stator teeth are opposite to each other. The excitation winding 4 wound around each stator tooth can be a coil winding, for example. An excitation signal is given between the terminals R1 and R2 electrically connected to the excitation winding 4 as described above.
また、図４（ｂ）に示すように、２相の検出信号を得るために、出力巻線５は２組の巻線部材からなる。２相の検出信号のうちの第１相（例えばｓｉｎ相）の検出信号を得るための出力巻線５１は、例えばステータティース２１０ａから反時計回りにステータティース２１０ｇまで、１つおきに各ステータティースに巻回される。一方、２相の検出信号のうちの第２相（例えばｃｏｓ相）の検出信号を得るための出力巻線５２は、例えばステータティース２１０ｂから反時計回りにステータティース２１０ｈまで、１つおきに各ステータティースに巻回される。これら出力巻線５１、５２の各ステータティースにおける巻回数や巻回方向は、所望の波形の検出信号が出力されるように調節されている。第１相の検出信号は、端子Ｓ１、Ｓ３間の信号として検出され、第２相の検出信号は、端子Ｓ２、Ｓ４間の信号として検出される。各ステータティースに巻回される出力巻線５は、例えばコイル巻線とすることができる。
As shown in FIG. 4B, the output winding 5 is composed of two sets of winding members in order to obtain a two-phase detection signal. The output winding 51 for obtaining the detection signal of the first phase (for example, the sin phase) of the two-phase detection signals is, for example, every other stator tooth from the
このように、ステータティース２１０ｃ、２１０ｃ、２１０ｅ、２１０ｇが挿入孔に挿入されるボビン４１０ａ、４１０ｃ、４１０ｅ、４１０ｇのそれぞれの外側には、励磁巻線４及び第１相（ｓｉｎ相）の出力巻線５１が巻回される。ステータティース２１０ｂ、２１０ｄ、２１０ｆ、２１０ｈが挿入孔に挿入されるボビン４１０ｂ、４１０ｄ、４１０ｆ、４１０ｈのそれぞれの外側には、励磁巻線４及び第２相（ｃｏｓ相）の出力巻線５２が巻回される。
In this manner, the excitation winding 4 and the output winding of the first phase (sin phase) are provided on the outer sides of the
なお、励磁巻線４の巻き方向は、図４（ａ）に示す方向に限定されるものではない。また、出力巻線５の巻き方向は、図４（ｂ）に示す方向に限定されるものではない。例えば、各ステータティースにおける励磁巻線４、出力巻線５の巻き方向を、図４（ａ）、図４（ｂ）に示す方向に対して反対方向になるようにしてもよい。 Note that the winding direction of the excitation winding 4 is not limited to the direction shown in FIG. Further, the winding direction of the output winding 5 is not limited to the direction shown in FIG. For example, the winding directions of the excitation winding 4 and the output winding 5 in each stator tooth may be opposite to the directions shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).
以上のような構成を有するレゾルバ１００では、ステータ２００に対するロータ３００の回転によって、次のような磁気回路が形成される。ここで図５は、図１のロータ３００の回転軸方向にレゾルバ１００を見た平面図であり、図１又は図２と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図５では、説明の便宜上、絶縁キャップ４００の図示を省略するとともに、ステータ２００に対してロータ３００が回転状態のときのある時刻における磁束の向きを模式的に示している。また、図５において、巻線磁芯としての各ステータティースを通る磁束の向きを模式的に示している。
In the
絶縁キャップ４００を介してステータ２００のステータティース２１０ａ〜２１０ｈにステータ巻線４、５が巻回されており、ロータ３００が回転すると、ロータ３００を介して隣り合うステータティース間で磁気回路が形成される。図５に示すように、隣り合うステータティースを通る磁束の向きが反対方向となるようにステータ巻線４、５が巻回されているため、ロータ３００の回転によって、各ステータティースに巻回されるステータ巻線４、５に発生する電流もまた変化し、例えば出力巻線５に発生する電流波形を正弦波状にすることができる。
The
次に、本実施形態におけるレゾルバ１００の製造方法について説明する。図６は、レゾルバ１００の製造方法の一例のフロー図である。また図７は、折り曲げプレス加工前のステータ２００を構成する平板２５０の斜視図である。また図８は、折り曲げプレス加工前のロータ３００を構成する電磁鋼板３３０の斜視図である。なお、図７、図８において、図１又は図２と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
Next, a method for manufacturing the
レゾルバ１００を製造するために、先ず、ステータ形状加工工程においてステータ２００の形状を加工した（ステップＳ１０）後に、折り曲げプレス加工工程（曲げ工程）において、平板状のステータ２００のステータティースを折り曲げて、複数のステータティースが平板面に対して起こされる（ステップＳ１２）。その結果、図２に示すように、平板２５０に対してステータティース２１０ａ〜２１０ｈが起こされる。
In order to manufacture the
すなわち、ステップＳ１０のステータ形状加工工程では、ステップＳ１２の折り曲げプレス加工を行うために、図７に示すように、プレス加工により、１枚の電磁鋼板、普通鋼であるＳＰＣＣ、機械構造用炭素鋼であるＳ４５Ｃ又はＳ１０Ｃを材質とする環状の磁性材料からなる平板の内径側の縁部にステータティースが形成されて、ステータ２００の形状が形成される。
That is, in the stator shape processing step of Step S10, in order to perform the bending press processing of Step S12, as shown in FIG. 7, one electromagnetic steel plate, SPCC which is ordinary steel, carbon steel for machine structure is used by press processing. Stator teeth are formed on the inner diameter side edge of a flat plate made of an annular magnetic material made of S45C or S10C, and the shape of the
そして、ステップＳ１２では、折り曲げプレス加工により、ステップＳ１０において形成された複数のステータティースを、断面視において、その根本部分がＲ形状となるように加工される。この結果、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈは、ステータ２００の平板面に対して略垂直となるように起こされる。
In step S12, the plurality of stator teeth formed in step S10 are processed by bending press processing so that the root portions thereof have an R shape in a cross-sectional view. As a result, the
続いて、絶縁キャップ取り付け工程として、図２に示す絶縁キャップ４００を、そのボビンに設けられた挿入孔に、ステップＳ１２で起こされたステータティースを挿入して、平板２５０に取り付ける（ステップＳ１４）。このとき、絶縁キャップ４００に設けられた１又は複数の係止部（図示外）により、平板２５０に係止することで取り付けられる。
Subsequently, as an insulating cap attaching step, the insulating
その後、巻線部材取り付け工程として、ステップＳ１２で起こされたステータティース２１０ａ〜２１０ｈの各ステータティースを巻線磁芯として、各ステータティースの外側にステータ巻線が巻回される（ステップＳ１６）。こうして起こされたステータティースのそれぞれの周囲に、励磁用の励磁巻線４及び検出用の出力巻線５が巻回される。なお、ボビンにステータ巻線を取り付けた絶縁キャップ４００を、平板２５０に装着するようにしてもよい。
After that, as a winding member attaching step, the stator windings of the
次に、ロータ加工工程として、１枚の電磁鋼板がプレス加工されて、図８に示すように、外形輪郭線が３周期で変化し、中心付近で穴が空いた環状の電磁鋼板３３０が形成される（ステップＳ１８）。すなわち、電磁鋼板３３０には、図３（ａ）の３つの突部３１１ａ〜３１１ｃが形成されている。また、電磁鋼板３３０の外周側には、曲げられる前の対向部３２０（図８のハッチング部分）が形成されている。なお、この段階では、電磁鋼板３３０には未だリブ３１２ａ〜３１２ｃが形成されていない。
Next, as a rotor processing step, one electromagnetic steel sheet is pressed, and as shown in FIG. 8, an outer contour line changes in three cycles, and an annular
ロータ加工工程では、その後、プレス加工により、図８の電磁鋼板３３０の外周縁部が曲げられて対向部３２０が形成される（ステップＳ１８）。この際、対向部３２０の断面形状がＲ形状となるように加工される。さらに、対向部３２０と同時の、又は別時のプレス加工により、図８の電磁鋼板３３０の各突部３１１ａ〜３１１ｃに、図３に示すリブ３１２ａ〜３１２ｃが形成される（ステップＳ１８）。以上より、ロータ３００が完成される。
In the rotor processing step, thereafter, the outer peripheral edge portion of the
次に、ロータ取り付け工程として、ロータ３００が、ステータ２００に対して回転自在となるように、ステータ２００の内径側に設けられる（ステップＳ２０）。より具体的には、ロータ取り付け工程において、ロータ３００は、ロータ３００の回転軸回りの回転によりロータ３００の外側の対向部３２０の面とステータ２００の各ステータティースとの間のギャップパーミアンスが変化するようにステータ２００に対して回転可能に設けられる。なお、図６では、ロータ加工工程が、巻線部材取り付け工程の後に行われるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、少なくともロータ取り付け工程に先立って行われていればよい。以上のように、本実施形態におけるレゾルバ１００が製造される。
Next, as a rotor mounting step, the
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１００によれば、ロータ３００が、平板で構成されたロータ平板部３１０で構成されているので、従来の厚いロータよりも構成及び製造工程を簡素化できる。また、レゾルバ１００（ロータ３００）の軽量化、コスト低減を実現できる。
As described above, according to the
また、ロータ平板部３１０には、各突部３１１ａ〜３１１ｃにおいて、径方向にリブ３１２ａ〜３１２ｃが形成されているので、ロータ平板部３１０の径方向の曲げ剛性を強くすることができる。よって、剛性不足によってロータ平板部３１０が変位するのを防止でき、その結果、検出精度が低下するのを防止できる。なお、各突部３１１ａ〜３１１ｃは、ロータ平板部３１０の径方向に突出された部分であり変位しやすい部分であることから、本実施形態のように、これら突部３１１ａ〜３１１ｃにリブ３１２ａ〜３１２ｃを設けると効果的である。
Moreover, since the
（変形例１）
上記第一実施形態のロータ３００においては、１枚の電磁鋼板で構成されているので、従来の厚いロータに比べて、剛性不足となる場合がある。剛性不足になると、ロータががたついて変位してしまい回転角の検出精度が低下しまう。そこで、図９に示すように、図３のロータ３００の対向部３２０の内側に形成された開口３４１を閉塞するように、対向部３２０の先端に補強板８００を取り付けてもよい。この図９は、図３のロータ３００に補強板８００を取り付けた後のロータ３０１を示した図であり、図９（ａ）はロータ３０１の斜視図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＣ−Ｃ線に沿ったロータ３０１の断面構造を模式的に表した図であり、図９（ｃ）は補強板８００の平面図である。なお、図９において、図３のロータ３００と同じ部品には同じ符号を付している。
(Modification 1)
Since the
図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、ロータ平板部３１０と平面視で同じ形状の補強板８００を、対向部３２０の先端に取り付ける。なお、補強板８００は、例えば、電磁鋼板とされ、溶接によって、対向部３２０と補強板８００とが接続される。
As shown in FIGS. 9B and 9C, a reinforcing
これによって、ロータ３０１の対向部３２０の内側に形成された開口３４１を閉塞して、ロータ３０１の断面を四角断面（閉じ断面）にすることができるので、ロータ３０１の剛性を向上できる。よって、ロータ３０１ががたついて検出精度が低下してしまうのを防止できる。
As a result, the
なお、図９の補強板は、以下に示す、他の実施形態におけるロータに対して取り付けてもよい。いずれの場合も、ロータの対向部の内側に形成された開口を閉塞して、ロータの断面を強くすることができるので、ロータの剛性を向上できる。 In addition, you may attach the reinforcement board of FIG. 9 with respect to the rotor in other embodiment shown below. In either case, the opening formed inside the opposed portion of the rotor can be closed to increase the cross section of the rotor, so that the rigidity of the rotor can be improved.
（変形例２）
上記第一実施形態では、ロータ３００に形成されたリブ３１２ａ〜３１２ｃは、幅方向の断面が円くされていたが（図３（ｃ）参照）、これに限定されるものではない。ここで、図１５は、変形例２に係る、図３（ａ）のＢ２−Ｂ２線に沿ったロータ３００の断面構造を模式的に表した図である。この図１５に示すように、リブ３１２ａ〜３１２ｃは、幅方向の断面が四角断面とされていてもよい。このように、リブ３１２ａ〜３１２ｃの断面が異なると、断面係数が変わってくるので、ロータ平板部３１０の曲げ剛性が変わってくる。よって、目標とする曲げ剛性に応じて、リブ３１２ａ〜３１２ｃの断面を適宜決定してもよい。
(Modification 2)
In the first embodiment, the
（変形例３）
上記第一実施形態では、ロータ３００に形成されたリブ３１２ａ〜３１２ｃは、ロータ平板部３１０の上側（対向部３２０と反対側）に形成されていたが（図３（ｃ）、（ｄ）参照）、ロータ平板部３１０の下側（対向部３２０側）に形成されたとしてもよい。ここで、図１６は、この変形例３に係る、リブ３１２ａ〜３１２ｃを説明する図であり、図１６（ａ）は、図３（ａ）のＢ２−Ｂ２線に沿ったロータ３００の断面構造を模式的に表した図であり、図１６（ｂ）は、図３（ａ）のＢ３−Ｂ３線に沿ったロータ３００の断面構造を模式的に表した図である。図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、リブ３１２ａ〜３１２ｃは、ロータ平板部３１０の下側（対向部３２０側）に形成されている。そして、図１６（ａ）に示すように、図３（ｃ）と同様に、Ｂ２−Ｂ２線に沿った断面が円くされている。また、図１６（ｂ）に示すように、図３（ｄ）と同様に、リブ３１２ａ〜３１２ｃは、その立ち上がり部分（図１６（ｂ）におけるリブ３１２ａ〜３１２ｃの両端）においてロータ平板部３１０の平板（図１６（ｂ）では突部３１１ｃ）に対して漸次高さが増大される。また、リブ３１２ａ〜３１２ｃは、立ち上がり部分以外の部分が、一定の高さとされる。このように、リブ３１２ａ〜３１２ｃをロータ平板部３１０の下側に形成することで、対向部３２０によってリブ３１２ａ〜３１２ｃを隠すことができる。よって、見た目を良くすることができる。
(Modification 3)
In the first embodiment, the
（第二実施形態）
次に、本発明に係るレゾルバの第二実施形態について第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。本実施形態のレゾルバは、図１のレゾルバ１００に対して、ロータ３００を、図１０のロータ６００に代えたものである。その他は、第一実施形態と同じである。
(Second embodiment)
Next, the second embodiment of the resolver according to the present invention will be described focusing on the differences from the first embodiment. The resolver of the present embodiment is obtained by replacing the
ここで、図１０は、第二実施形態におけるロータ６００の構造の説明図である。具体的には、図１０（ａ）はロータ６００の斜視図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＤ１−Ｄ１線に沿ったロータ６００の断面構造を模式的に表した図である。また、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）のＤ２−Ｄ２線に沿ったロータ３００の断面構造を模式的に表した図である。
Here, FIG. 10 is an explanatory diagram of the structure of the
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、ロータ６００は、第一実施形態のそれと同様に、ロータ平板部６１０及び対向部６２０を有する。これらロータ平板部６１０、対向部６２０の形状、機能は、ロータ平板部に形成されるリブ以外は、第一実施形態のそれと同じである。すなわち、本実施形態では、ロータ平板部に形成されるリブが、第一実施形態と異なっている。具体的には、図１０（ａ）に示すように、ロータ平板部６１０の各突部６１１ａ〜６１１ｃにおいて、ロータ平板部６１０の周方向に延びた３つのリブ６１２ａ〜６１２ｃが形成されている。より詳細には、各リブ６１２ａ〜６１２ｃは、各突部６１１ａ〜６１１ｃの径方向における真ん中当たりに形成される。また、各リブ６１２ａ〜６１２ｃの各突部６１１ａ〜６１１ｃにおける位置、大きさは、それぞれ同じとされる。さらに、各リブ６１２ａ〜６１２ｃは、ロータ平板部６１０の中心Ｏを中心とした円の一部となるように、円弧状に形成される。
As shown in FIGS. 10A and 10B, the
ここで、図１０（ｃ）は、上述したように図１０（ａ）のＤ２−Ｄ２線に沿ったロータ６００の断面構造を模式的に表した図であり、突部６１１ｃに形成されたリブ６１２ｃの断面形状を示している。なお、このＤ２−Ｄ２線は、リブ６１２ｃと直交する線である。なお、その他のリブ６１２ａ、６１２ｂも、図１０（ｃ）に示すリブ６１２ｃと同じ断面形状とされる。図１０（ｃ）に示すように、リブ６１２ａ〜６１２ｃは、第一実施形態と同様に、ロータ平板部６１０を構成する電磁鋼板の一部が押し出された、各突部６１１ａ〜６１１ｃに対して山形に盛り上がった形状とされる。なお、リブ６１２ａ〜６１２ｃは、第一実施形態と同様に、ロータ平板部６１０を構成する電磁鋼板をプレス加工して形成すればよい。また、リブ６１２ａ〜６１２ｃは、その断面が、第一実施形態と同様とされる（図３（ｃ）、（ｄ）、図１５、図１６（ａ）、（ｂ）参照）。
Here, FIG.10 (c) is the figure which represented typically the cross-section of the
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１００は、ロータ平板部６１０の各突部６１１ａ〜６１１ｃにおいて、周方向にリブ６１２ａ〜６１２ｃが形成されているので、ロータ平板部６１０の周方向の曲げ剛性を強くすることができる。よって、剛性不足によってロータ平板部６１０が変位するのを防止でき、その結果、検出精度が低下するのを防止できる。
As described above, in the
（第三実施形態）
次に、本発明に係るレゾルバの第三実施形態について第一、第二実施形態と異なる部分を中心に説明する。本実施形態のレゾルバは、図１のレゾルバ１００に対して、ロータ３００を、図１１のロータ７００に代えたものである。その他は、第一実施形態と同じである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the resolver according to the present invention will be described focusing on the differences from the first and second embodiments. The resolver of the present embodiment is obtained by replacing the
ここで、図１１は、第三実施形態におけるロータ７００の構造の説明図である。具体的には、図１１（ａ）はロータ７００の斜視図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＥ−Ｅ線に沿ったロータ７００の断面構造を模式的に表した図である。
Here, FIG. 11 is an explanatory diagram of the structure of the
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、ロータ７００は、第一、第二実施形態のそれと同様に、ロータ平板部７１０及び対向部７２０を有する。これらロータ平板部７１０、対向部７２０の形状、機能は、ロータ平板部に形成されるリブ以外は、第一、第二実施形態のそれと同じである。すなわち、本実施形態では、ロータ平板部に形成されるリブが、第一、第二実施形態と異なっている。具体的には、ロータ平板部７１０の外周縁部以外の部分が窪まれている。そして、その窪まれた部分７１２に対して突出された外周縁部７１１がリブとされる（以下、リブ７１１と称する。）。このように、本実施形態では、ロータ平板部７１０の外周縁部の全部に、リブ７１１が形成される。なお、リブ７１１は、ロータ平板部７１０を構成する電磁鋼板をプレス加工して、窪まれた部分７１２及び対向部７２０の形成と同時に形成すればよい。
As shown in FIGS. 11A and 11B, the
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１００は、ロータ平板部７１０の外周縁部の全部にリブ７１１が形成されているので、ロータ平板部７１０全体の曲げ剛性を強くすることができる。よって、剛性不足によってロータ平板部７１０が変位するのを防止でき、その結果、検出精度が低下するのを防止できる。
As described above, the
なお、上記第三実施形態では、ロータ平板部の外周縁部にリブを形成していたが、外周縁部に加えて内周縁部にリブを形成してもよい。ここで、図１２は、この変形例に係るロータ７０１の構造の説明図であり、図１２（ａ）はロータ７０１の斜視図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＦ−Ｆ線に沿ったロータ７０１の断面構造を模式的に表した図である。なお、図１２において、図１１のロータ７００と同じ部品には同じ符号を付している。
In the third embodiment, the rib is formed on the outer peripheral edge of the rotor flat plate portion. However, the rib may be formed on the inner peripheral edge in addition to the outer peripheral edge. Here, FIG. 12 is an explanatory view of the structure of the
この図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、ロータ７０１は、ロータ平板部７１０の内周縁部にリブ７１３が形成されている。より具体的には、図１２（ｂ）に示すように、ロータ平板部７１０の外周縁部、内周縁部以外の部分が窪まれており、その窪まれた部分７１２に対して突出された外周縁部７１１及び内周縁部７１３がリブとされる（以下、リブ７１１、７１３と称する。）。なお、内周側のリブ７１３も、ロータ平板部７１０を構成する電磁鋼板をプレス加工して形成すればよい。
As shown in FIGS. 12A and 12B, the
このように、外周側のリブ７１１に加えて、内周側にもリブ７１３を形成することで、より一層、ロータ平板部７１０の曲げ剛性を強くすることができる。
In this way, by forming the
（第四実施形態）
上記実施形態ではレゾルバに本発明を適用した例について説明したが、回転同期装置としてのシンクロに本発明を適用してもよい。このシンクロは、ステータとロータとステータティースに巻回されたステータ巻線（励磁巻線、出力巻線）とを備えており、その出力巻線から、ロータの回転に応じて変化する正弦波信号を出力する点で、レゾルバと同じである。また、シンクロは、３相分の出力巻線がステータティースに巻回され、各出力巻線から出力される出力信号が、互いに位相角が１２０度ずれている点で、レゾルバと異なっている。このように、シンクロは、ステータ巻線の巻線構造以外はレゾルバと同じと考えることができるので、上記実施形態はそのままシンクロにも適用することができる。すなわち、ロータをロータ平板部で構成し、そのロータ平板部にリブを設けることにより、ロータの構造を簡素化しつつ、ロータの剛性を強くすることができる。
(Fourth embodiment)
In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the resolver has been described. However, the present invention may be applied to synchronization as a rotation synchronization device. This synchro includes a stator, a rotor, and a stator winding (excitation winding, output winding) wound around the stator teeth. From the output winding, a sine wave signal that changes according to the rotation of the rotor Is the same as the resolver. The synchro is different from the resolver in that the output windings for three phases are wound around the stator teeth, and the output signals output from the respective output windings are shifted from each other by 120 degrees in phase angle. As described above, the synchro can be considered to be the same as the resolver except for the winding structure of the stator winding, and therefore the above embodiment can be applied to the synchro as it is. That is, by configuring the rotor with a rotor flat plate portion and providing ribs on the rotor flat plate portion, it is possible to increase the rigidity of the rotor while simplifying the structure of the rotor.
ここで、図１４は、シンクロの用途例を示した図である。シンクロは、図１４に示すように、主に、複数の機器間でそれらの運転を同期させるために用いられ、一般的に、同じ構造のシンクロ発信機とシンクロ受信機のセットで用いられる。具体的には、図１４において、シンクロとしてのシンクロ発信機７２は、その回転軸７１が、一方の機器（発信側の機器、図示外）の運転にしたがって回転するように設けられる。そのシンクロ発信機７２は、接続された機器の回転角に応じて変化する第１相〜第３相の信号（正弦波信号）を出力する。また、同様に、シンクロとしてのシンクロ受信機７３は、その回転軸７４が他方の機器（受信側の機器、図示外）の運転にしたがって回転するように設けられる。そのシンクロ受信機７３は、接続された機器の回転角に応じて変化する第１相〜第３相の信号（正弦波信号）を出力する。そして、これらシンクロ発信機７２とシンクロ受信機７３の各相が接続される。これらの動作について、（１）シンクロ発信機７２とシンクロ受信機７３でロータの位置が異なると、それらの間で電位差が生じ、各相に電流が流れる。（２）その電流によって、シンクロ受信機７３のロータが回転する。すなわち、トルクが発生する。（３）シンクロ受信機７３のロータ（回転軸７４）の回転にともなって、それに接続された受信側の機器が回転される。（４）シンクロ受信機７３のロータの位置がシンクロ発信機７２のロータの位置と同じになると、各相に電流が流れなくなる。（５）電流が流れなくなると、シンクロ受信機７３のロータの回転が停止される。よって、シンクロ発信機７２とシンクロ受信機７３のロータの位置が同じ、つまり発信側の機器と受信側に機器の運転が同期される。このように、レゾルバと同様に、ロータの回転に応じて変化する正弦波信号を出力するシンクロ発信機及びシンクロ受信機に対して本発明を適用しても、ロータの剛性を強くできるので、好適である。
Here, FIG. 14 is a diagram showing an application example of the synchro. As shown in FIG. 14, the synchronization is mainly used to synchronize their operations among a plurality of devices, and is generally used in a set of a synchronization transmitter and a synchronization receiver having the same structure. Specifically, in FIG. 14, the
なお、本発明に係るレゾルバ、シンクロは、上記実施形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々変形することができ、例え次のような変形も可能である。例えば、上記第一、第二実施形態では、ロータ平板部の突部にリブを形成していたが、突部以外の凹んだ部分にリブを形成してもよい。また、各突部において、複数のリブを形成してもよい。また、第一実施形態における径方向のリブ、第二実施形態における周方向のリブ及び第三実施形態における周縁部のリブを、組み合わせてもよい。また、上記実施形態では、ロータ平板部とリブとを１枚の電磁鋼板で一体的に形成していたが、リブを別の部材で形成してもよい。また、上記実施形態では、軸倍角「３」のロータを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば軸倍角「５」のロータであってもよい。この場合、ロータ平板部において、５つの突部が形成されることになるので、第一、第二実施形態にしたがえば、５つのリブが形成されることになる。 Note that the resolver and the synchro according to the present invention are not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the scope of the claims. For example, the following modifications are also possible. . For example, in the first and second embodiments, the rib is formed on the protrusion of the rotor flat plate portion, but the rib may be formed on a recessed portion other than the protrusion. Moreover, you may form a some rib in each protrusion. Moreover, you may combine the radial rib in 1st embodiment, the circumferential rib in 2nd embodiment, and the rib of the peripheral part in 3rd embodiment. Moreover, in the said embodiment, although the rotor flat plate part and the rib were integrally formed with one electromagnetic steel plate, you may form a rib with another member. In the above embodiment, the rotor having the shaft angle multiplier “3” has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be a rotor having the shaft angle multiplier “5”, for example. In this case, since five protrusions are formed in the rotor flat plate portion, according to the first and second embodiments, five ribs are formed.
上記の各実施形態では、レゾルバが、１相励磁２相出力型であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記の各実施形態におけるレゾルバが、励磁信号が１相以外の相を有する信号であったり、検出信号が２相以外の相を有する信号であったりしてもよい。 In each of the above embodiments, the resolver has been described as being a one-phase excitation two-phase output type, but the present invention is not limited to this. The resolver in each of the above embodiments may be a signal having an excitation signal having a phase other than one phase, or a detection signal having a phase other than two phases.
上記の各実施形態では、磁性材料からなるステータの材質が１枚の電磁鋼板、普通鋼又は機械構造用炭素鋼材であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。 In each of the above embodiments, the stator material made of a magnetic material has been described as one electromagnetic steel plate, ordinary steel, or carbon steel material for mechanical structure, but the present invention is not limited to this.
上記の各実施形態では、いわゆるインナーロータ型の回転角検出又は回転同期装置としてのレゾルバ、シンクロを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明に係るレゾルバ、シンクロが、いわゆるアウターロータ型であってもよい。 In each of the above-described embodiments, the resolver and the synchro as the so-called inner rotor type rotation angle detection or rotation synchronization device have been described as examples. However, the present invention is not limited to this. For example, the resolver or synchro according to the present invention may be a so-called outer rotor type.
上記の各実施形態では、絶縁キャップを介してステータ巻線をステータティースの外側に巻回する例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、絶縁キャップが省略された構成であってもよい。 In each of the above embodiments, the example in which the stator winding is wound outside the stator teeth via the insulating cap has been described. However, the present invention is not limited to this, and the configuration in which the insulating cap is omitted. There may be.
４ 励磁巻線
５ 出力巻線
１００ レゾルバ（回転角検出装置）
２１０ａ〜２１０ｈ ステータティース
２００ ステータ
２５０ 平板
３００、３０１、６００、７００、７０１ ロータ
３１０、６１０、７１０ ロータ平板部
３１１ａ〜３１１ｃ、６１１ａ〜６１１ｃ 突部
３１２ａ〜３１２ｃ、６１２ａ〜６１２ｃ、７１１、７１３ リブ
７１２ 窪まれた部分
３２０、６２０、７２０ 対向部
３４１ 開口
４００ 絶縁キャップ
８００ 補強板
７２ シンクロ発信機（シンクロ、回転同期装置）
７３ シンクロ受信機（シンクロ、回転同期装置）
4 Excitation winding 5 Output winding 100 Resolver (rotation angle detector)
210a to
73 Sync receiver (Synchronizer, Synchronizer)
Claims (6)
磁性材料から構成され、回転軸回りの回転により前記ステータティースとのギャップパーミアンスが変化するように前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、
そのロータの回転にともなって変化する前記ギャップパーミアンスに応じた検出信号を出力させるための、前記ステータティースに巻回されるステータ巻線と、を備え、
前記ロータは、前記回転軸回りに回転する、平板として構成されたロータ平板部から構成され、そのロータ平板部にリブが形成されたことを特徴とする回転角検出又は回転同期装置。 A stator having stator teeth formed on a flat plate of a magnetic material and standing up against the flat plate surface;
A rotor made of a magnetic material and provided so as to be rotatable with respect to the stator so that a gap permeance with the stator teeth is changed by rotation around a rotation axis;
A stator winding wound around the stator teeth for outputting a detection signal corresponding to the gap permeance that changes with the rotation of the rotor,
The rotor is constituted by a rotor flat plate portion configured as a flat plate that rotates around the rotation axis, and a rib is formed on the rotor flat plate portion.
前記リブが、前記ロータ平板部の突部において径方向に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の回転角検出又は回転同期装置。 The rotor flat plate portion has a protruding portion that protrudes in the radial direction in order to change the gap permeance by rotation thereof,
The rotation angle detection or rotation synchronization device according to claim 2, wherein the rib is formed in a radial direction at a protrusion of the rotor flat plate portion.
その対向部の間に形成された開口を閉塞するように前記対向部の先端間に取り付けられた補強板を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転角検出又は回転同期装置。 The rotor is provided at a peripheral portion of the rotor flat plate portion, and has a facing portion in which a facing surface facing the surface of the stator teeth is formed,
The rotation angle detection according to any one of claims 1 to 5, further comprising a reinforcing plate attached between tips of the facing portions so as to close an opening formed between the facing portions. Or rotation synchronizer.
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