JP2012173094A - レゾルバ - Google Patents
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Abstract
【課題】励磁線、第1出力線及び第2出力線それぞれの巻線両端部を周方向で一箇所に集約する。
【解決手段】励磁線50は、第1のティース部46−1から周方向沿って順番に他のティース部それぞれに巻かれている。第1出力線51は、第1のティース部46−1に所定巻数で巻線一端部51a側が巻かれ、かつ、周方向一方回りで一つおきのティース部それぞれに所定巻数で巻かれていると共に、第8のティース部46−8に前記所定巻数よりも少ない巻数で巻線他端部51b側が巻かれている。第2出力線52は、第8のティース部46−8に所定巻数で巻線一端部52b側が巻かれ、かつ、周方向他方回りで一つおきのティース部それぞれに所定巻数で巻かれていると共に、第1のティース部46−1に前記所定巻数よりも少ない巻数で巻線他端部52a側が巻かれている。
【選択図】 図6
【解決手段】励磁線50は、第1のティース部46−1から周方向沿って順番に他のティース部それぞれに巻かれている。第1出力線51は、第1のティース部46−1に所定巻数で巻線一端部51a側が巻かれ、かつ、周方向一方回りで一つおきのティース部それぞれに所定巻数で巻かれていると共に、第8のティース部46−8に前記所定巻数よりも少ない巻数で巻線他端部51b側が巻かれている。第2出力線52は、第8のティース部46−8に所定巻数で巻線一端部52b側が巻かれ、かつ、周方向他方回りで一つおきのティース部それぞれに所定巻数で巻かれていると共に、第1のティース部46−1に前記所定巻数よりも少ない巻数で巻線他端部52a側が巻かれている。
【選択図】 図6
Description
本発明は、回転軸の回転角度(回転位置)を検出するために用いられるレゾルバに関する。
レゾルバは、回転軸の回転角度(回転位置)を検出するために用いられる角度検出装置の一つであり、レゾルバステータとレゾルバロータとを備えている。レゾルバステータは、円環状に形成されると共にその内周側の部分に複数(偶数個)のティース部を周方向に間隔をあけて備えている。そして、これらティース部の全てに励磁線が巻かれ、また、これらティース部に対して周方向で交互に第1出力線と第2出力線とが巻かれている。レゾルバロータは、レゾルバステータの径方向内側に隙間をあけた状態で配置されており、回転軸に一体回転可能に取り付けられている(例えば、特許文献1参照)。
図10は、従来のレゾルバの各ティース部における励磁線82、第1出力線83及び第2出力線84の巻き方を説明している説明図である。このレゾルバのレゾルバステータは、8個のティース部81−1〜81−8を備えている。
図10(a)に示すように、励磁線82は、第1のティース部81−1から第8のティース部81−8までの全てのティース部に対して周方向一方に向かって次々と巻かれている。このため、その巻線一端部82a及び巻線他端部82bを、第1のティース部81−1とその隣りの第8のティース部81−8から取り出すことが可能となる。
図10(a)に示すように、励磁線82は、第1のティース部81−1から第8のティース部81−8までの全てのティース部に対して周方向一方に向かって次々と巻かれている。このため、その巻線一端部82a及び巻線他端部82bを、第1のティース部81−1とその隣りの第8のティース部81−8から取り出すことが可能となる。
これに対して、図10(b)に示すように、第1出力線83は、第1のティース部81−1に最初巻かれ、周方向一つおきのティース部81−3,81−5それぞれに巻かれ、ティース部は8個であるため、第7のティース部81−7で巻き終わっている。このため、第1出力線83の巻き始めである一端部83a及び巻き終わりである他端部83bは、第8のティース部81−8及びその周方向両側にあるスロット85a,85bを挟んで離れた位置から取り出される。
また、図10(c)に示すように、第2出力線84は、第2のティース部82−2に最初に巻かれ、周方向一つおきのティース部82−4,82−6それぞれに巻かれ、ティース部は8個であるため、第8のティース部81−8で巻き終わっている。このため、第2出力線84の巻き始めである一端部84a及び巻き終わりである他端部84bは、第1のティース部81−1及びその周方向両側にあるスロット85a,85cを挟んで離れた位置から取り出される。
また、図10(c)に示すように、第2出力線84は、第2のティース部82−2に最初に巻かれ、周方向一つおきのティース部82−4,82−6それぞれに巻かれ、ティース部は8個であるため、第8のティース部81−8で巻き終わっている。このため、第2出力線84の巻き始めである一端部84a及び巻き終わりである他端部84bは、第1のティース部81−1及びその周方向両側にあるスロット85a,85cを挟んで離れた位置から取り出される。
以上より、従来の構成では、特に、第1出力線83の巻き終わりである他端部83bと、第2出力線84の巻き始めである一端部84aとは、周方向で離れた配置となる。このため、これらの一端部84a及び他端部83bを集約するコネクタ部を、レゾルバに設ける場合は、そのコネクタ部を周方向に沿って長く形成する必要があり、レゾルバが大型化してしまう。
なお、例えば第1出力線83において、巻き始めである一端部83aに巻き終わりである他端部83bを近づけるために、他端部83b側を、第8のティース部81−8の外周側を通過させてコネクタ部に配線してもよいが、この配線部分が弛むと他の部位と引っ掛かるおそれがあり、好ましくない。特にティース部の数が少ない場合、隣り合うティース部間のスロットの径方向寸法が広くなるので、励磁線、第1出力線及び第2出力線それぞれの巻線両端部を一箇所に集約するのが困難となる。
なお、例えば第1出力線83において、巻き始めである一端部83aに巻き終わりである他端部83bを近づけるために、他端部83b側を、第8のティース部81−8の外周側を通過させてコネクタ部に配線してもよいが、この配線部分が弛むと他の部位と引っ掛かるおそれがあり、好ましくない。特にティース部の数が少ない場合、隣り合うティース部間のスロットの径方向寸法が広くなるので、励磁線、第1出力線及び第2出力線それぞれの巻線両端部を一箇所に集約するのが困難となる。
そこで、本発明は、励磁線、第1出力線及び第2出力線それぞれの巻線両端部を周方向で一箇所に集約することができるレゾルバを提供することを目的とする。
本発明は、回転軸と一体回転するレゾルバロータと、前記レゾルバロータと隙間をあけて対向するティース部を周方向に間隔をあけて偶数個有している環状のレゾルバステータと、前記ティース部それぞれに巻かれ交流電圧が印加される励磁線と、前記ティース部に周方向交互に巻かれ前記印加により誘導電圧が生じる第1出力線及び第2出力線とを備え、前記励磁線は、第1のティース部から周方向沿って順番に他のティース部それぞれに巻かれ、前記第1出力線は、前記第1のティース部に所定巻数で巻線一端部側が巻かれ、かつ、周方向一方回りで一つおきのティース部それぞれに所定巻数で巻かれていると共に、前記第1のティース部の周方向他方側に隣りのティース部に前記所定巻数よりも少ない巻数で巻線他端部側が巻かれ、前記第2出力線は、前記第1のティース部の周方向他方側に隣りのティース部に所定巻数で巻線一端部側が巻かれ、かつ、周方向他方回りで一つおきのティース部それぞれに所定巻数で巻かれていると共に、前記第1のティース部に前記所定巻数よりも少ない巻数で巻線他端部側が巻かれていることを特徴とする。
本発明によれば、励磁線は全てのティース部に巻かれることから、励磁線の巻線両端部を第1のティース部の近傍から取り出すことができる。そして、第1出力線の巻線一端部側は、第1のティース部に巻かれ、巻線他端部側は、当該第1のティース部の周方向他方側に隣りのティース部に巻かれるので、第1出力線の巻線一端部及び巻線他端部を第1のティース部の近傍から取り出すことができる。また、第2出力線の巻線一端部側は、第1のティース部の周方向他方側に隣りのティース部に巻かれ、巻線他端部側は、第1のティース部に巻かれるので、第2出力線の巻線一端部及び巻線他端部を第1のティース部の近傍から取り出すことができる。
以上のように、励磁線、第1出力線及び第2出力線それぞれの巻線一端部及び巻線他端部を、第1ティース部の近傍である周方向で一箇所に集約することができる。
以上のように、励磁線、第1出力線及び第2出力線それぞれの巻線一端部及び巻線他端部を、第1ティース部の近傍である周方向で一箇所に集約することができる。
また、第1のティース部の周方向他方側に隣りのティース部には、従来では巻かれていない第1出力線が巻かれているが、その巻数は(前記所定巻数よりも)少ないので、レゾルバロータの回転角度(回転位置)を検出する性能変化に与える影響は小さい。同様に、第1のティース部には、従来では巻かれていない第2出力線が巻かれているが、その巻数は(前記所定巻数よりも)少ないので、レゾルバロータの回転角度(回転位置)を検出する性能変化に与える影響は小さい。
また、前記第1出力線は、当該第1出力線が前記所定巻数で巻かれているティース部以外のティース部に対して、当該第1出力線の前記巻線他端部側が巻かれている前記少ない巻数と同数で、巻かれ、前記第2出力線は、当該第2出力線が前記所定巻数で巻かれているティース部以外のティース部に対して、当該第2出力線の前記巻線他端部側が巻かれている前記少ない巻数と同数で、巻かれているのが好ましい。
この場合、前記性能変化をステータ全体にわたって生じさせることができ、レゾルバセンタ全体としてのレゾルバロータの回転角度(回転位置)の検出に与える影響を小さくすることができる。
この場合、前記性能変化をステータ全体にわたって生じさせることができ、レゾルバセンタ全体としてのレゾルバロータの回転角度(回転位置)の検出に与える影響を小さくすることができる。
また、前記レゾルバステータは、前記励磁線、前記第1出力線及び前記第2出力線それぞれの巻線両端部を集約しているコネクタ部を、前記第1のティース部の近傍位置に有しているのが好ましい。
上記のとおり、励磁線、第1出力線及び第2出力線それぞれの巻線両端部(巻き始め端部及び巻き終わり端部)が、第1ティース部の近傍である周方向で一箇所に集約されているので、コネクタ部は小さくて済む。
上記のとおり、励磁線、第1出力線及び第2出力線それぞれの巻線両端部(巻き始め端部及び巻き終わり端部)が、第1ティース部の近傍である周方向で一箇所に集約されているので、コネクタ部は小さくて済む。
本発明によれば、励磁線、第1出力線及び第2出力線それぞれの巻線両端部を、周方向で一箇所に集約することができる。
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明のレゾルバ10の実施の一形態を示す側面断面図である。
本実施の形態のレゾルバ10は、例えば、ハイブリッド自動車に使用されるモータジェネレータの回転軸11の回転角度(回転位置)を検出するために用いられるものであり、レゾルバステータ12と、レゾルバロータ13とを備えている。さらに、本実施の形態のレゾルバ10は、回転軸11を回転自在に支持するための転がり軸受14を備えており、レゾルバステータ12及び転がり軸受14を1ユニットとして一体的に組み立てるために、ケース部材15を備えている。本実施の形態では、回転軸11に取り付け部16が(回転軸11の一部として)形成されており、レゾルバロータ13は、この取り付け部16に外嵌して固定されている。なお、図示しないが、取り付け部16は、回転軸11と別体のスリーブであってもよく、このスリーブを介してレゾルバロータ13は回転軸11に固定されていてもよい。
図1は、本発明のレゾルバ10の実施の一形態を示す側面断面図である。
本実施の形態のレゾルバ10は、例えば、ハイブリッド自動車に使用されるモータジェネレータの回転軸11の回転角度(回転位置)を検出するために用いられるものであり、レゾルバステータ12と、レゾルバロータ13とを備えている。さらに、本実施の形態のレゾルバ10は、回転軸11を回転自在に支持するための転がり軸受14を備えており、レゾルバステータ12及び転がり軸受14を1ユニットとして一体的に組み立てるために、ケース部材15を備えている。本実施の形態では、回転軸11に取り付け部16が(回転軸11の一部として)形成されており、レゾルバロータ13は、この取り付け部16に外嵌して固定されている。なお、図示しないが、取り付け部16は、回転軸11と別体のスリーブであってもよく、このスリーブを介してレゾルバロータ13は回転軸11に固定されていてもよい。
図1に示すように、転がり軸受14は、内輪軌道18を有する内輪19と、この内輪19の径方向外側に同心状に配置され、外輪軌道20を有する外輪21と、内輪軌道18及び外輪軌道20の間に転動可能に配置された複数の転動体22とを備えている。本実施の形態の転がり軸受14は、転動体22として玉を備えた玉軸受である。また、転がり軸受14の外輪21はケース部材15に固定され、内輪19は回転軸(取り付け部16)に固定されている。
ケース部材15は、転がり軸受14の外輪21が取り付けられる外輪取付部24と、レゾルバステータ12が取り付けられる嵌合部25とを備えている。外輪取付部24は嵌合部25よりも小径に形成されており、外輪取付部24と嵌合部25との間には径方向に沿って配置される円板部27が形成されている。外輪取付部24は、円筒形状に形成されており、その内周面に外輪21の外周面が圧入により嵌合して固定される。また、嵌合部25も円筒形状に形成されており、レゾルバステータ12の外周面が圧入により嵌合して固定される。
図2は、レゾルバ10の一部(レゾルバロータ13を除く一部)を示す正面図である。ケース部材15には、周方向に一定の間隔をあけて複数(図示例では3個)のフランジ部31が形成されており、このフランジ部31それぞれには、軸心Oを中心とする円弧状の長孔32が形成されている。
そして図1に示すように、このフランジ部31に固定リング34を重ね合わせ、当該フランジ部31を固定リング34とモータジェネレータ等のハウジング35とで挟んだ状態とし、ボルト38をハウジング35及び前記長孔32を挿通させて固定リング34のボス部36に螺合させることによって、ケース部材15がハウジング35に取り付けられる。
そして図1に示すように、このフランジ部31に固定リング34を重ね合わせ、当該フランジ部31を固定リング34とモータジェネレータ等のハウジング35とで挟んだ状態とし、ボルト38をハウジング35及び前記長孔32を挿通させて固定リング34のボス部36に螺合させることによって、ケース部材15がハウジング35に取り付けられる。
図1に示すように、回転軸11の取り付け部16の外周面の軸方向一端部は、転がり軸受14の内輪19が圧入により嵌合され、取り付け部16の外周面の軸方向中途部には、レゾルバロータ13が固定されている。これにより、レゾルバロータ13は、回転軸11に一体回転可能として取り付けられた状態となる。
図3は、レゾルバステータ12及びレゾルバロータ13を示す正面図、図4は、レゾルバステータ12の一部を拡大して示す正面図である。レゾルバステータ12は環状に形成されており、ステータコア42と、コイル43と、インシュレータ44とを備えている。図5は、ステータコア42の正面図である。ステータコア42は、単層又は複数層の珪素鋼板等の磁性材料から形成されており、円環状の環状部45と、この環状部45の内周面から径方向内方へ向けて突出する偶数個の(図示例では8個)のティース部46とを一体に備えている。偶数個のティース部46は周方向に一定の間隔をあけて形成されている。また、各ティース部46は、基部46aと先端部46bとからなり、基部46aは先端部46bよりも周方向の幅が小さく、先端部46bは基部46aから周方向両側へ大きく拡がった形状に形成されている。
そして、8個のティース部46の基部46aそれぞれに対して、インシュレータ44を介して、励磁用の励磁線50(図6参照)と、出力用の第1出力線51及び第2出力線52(図6参照)とが、それぞれ所定の巻き方で巻き付けられており、各ティース部46に、巻数aの励磁線50によるコイル43a、巻数bの第1出力線51によるコイル43b、及び、巻数cの第2出力線52によるコイル43cがそれぞれ形成されている。なお、励磁線50、第1出力線51及び第2出力線52の巻き方については後に説明する。また、コイル43a,43b,43cそれぞれを、コイル43と称する場合がある。
インシュレータ44は、合成樹脂等の絶縁材料によって環状に形成されている。また、インシュレータ44は、図1及び図4に示すように、ステータコア42の軸方向両側の面にそれぞれ配置されるとともに、ステータコア42のティース部46を被覆する被覆部48を有しており、当該被覆部48はティース部46をコイル43から絶縁している。
この被覆部48は、径方向に隙間をあけて並ぶ一対の壁部49a,49bを有しており、この一対の壁部49a,49bの間にコイル43が巻き付けられている。また、ステータコア42の軸方向の一方面に配置されたインシュレータ44には、コイル43の巻線端部を接続させる端子を備えたコネクタ部53が形成されている(図3参照)。コネクタ部53は、第1のティース部46−1の近傍位置である、第1のティース部46−1とその周方向で隣りの第8のティース部46−8との間の位置の径方向外側の領域に設けられている。
図3に示すように、レゾルバロータ13は、平面視(軸方向視)で略楕円形状に形成され、その外周面が、レゾルバステータ12のティース部46に対して隙間をあけて対向している。回転軸11が回転すると、レゾルバロータ13も一体的に回転し、レゾルバステータ12の各ティース部46とレゾルバロータ13との隙間の大きさが変化する。
励磁線は、全てのティース部46それぞれに対して周方向に沿って順番に所定の巻数aで巻かれコイル43aを形成し、8つのコイル43aは直列接続されティース部46それぞれで励磁用のコイルとなる。そして、励磁線の巻線両端部はコネクタ53に接続されており、図外の電源部からコネクタ部53を介して各コイル43aに1相の交流電圧が印加される。
第1出力線及び第2出力線は8個のティース部46に対して周方向で交互に所定の巻数b及び巻数cで巻かれ、第1出力線によるコイル43b及び第2出力線によるコイル43cを形成し、第1出力線による4つのコイル43bは直列接続されティース部46それぞれで出力用の第1のコイルとなり、第2出力線による4つのコイル43cは直列接続されティース部46それぞれで出力用の第2のコイルとなる。
そして、励磁線によるコイル43aに交流電流を流すと、第1出力線によるコイル43b及び第2出力線によるコイル43cそれぞれには、ティース部46とレゾルバロータ13との隙間の大きさの変化に応じた出力(誘導電圧)が発生する。
そして、励磁線によるコイル43aに交流電流を流すと、第1出力線によるコイル43b及び第2出力線によるコイル43cそれぞれには、ティース部46とレゾルバロータ13との隙間の大きさの変化に応じた出力(誘導電圧)が発生する。
第1出力線及び第2出力線それぞれの巻線両端部はコネクタ53に接続されており、第1出力線によるコイル43b及び第2出力線によるコイル43cそれぞれから出力される誘導電圧(誘導電圧によって流れる電流)を、前記コネクタ部53を介して、計測器(図示せず)に与えることによって、当該計測器は、回転軸11の回転角度を検出することができる。すなわち、第1出力線はSIN出力用のコイルを形成し、第2出力線はCOS出力用のコイルを形成し、第1出力線と第2出力線との出力電圧(誘導電圧)の振幅変化は90°位相がずれている。この出力電圧を計測器が信号処理することによって回転軸11の回転角度を検出することができる。
図6(a)は、励磁線50の巻き方を示している説明図である。ティース部の順番を示すティース番号は、図6(a)の左下に位置する第1のティース部46−1を1番とし、周方向一方回り(時計回り)で番号が増え、図6(a)の右下に位置する第8のティース部46−8が8番となる。図7(a)は、ティース番号1〜8毎のティース部における、励磁線50、第1出力線51及び第2出力線52の巻数(ターン数)を示している表である。図7(a)中の巻線「a」「b」の具体例は後に説明するが、所定の値である。
図6(a)に示すように、励磁線50は、ティース番号1〜8の全てのティース部46−1〜46−8それぞれに巻かれている。すなわち、励磁線50は、その巻線一端部50a側が最初に第1のティース部46−1に巻かれており、この第1のティース部46−1から、周方向一方(図6では時計回り方向)に向かって順番に他のティース部46−2〜46−7それぞれに巻かれ、かつ、第1のティース部46−1の周方向他方側に隣りの第8のティース部46−8に、巻線他端部50b側が最後に巻かれている。
図7(a)に示すように、励磁線50の巻数は全てのティース部で同じ「a」であり、a=10〜35巻とすることができる。
また、ティース部46−1〜46−8それぞれにおける励磁線50の巻方向は、周方向で交互に換えられている。すなわち、巻き始めである巻線一端部50a側から周方向一方回りで見ると、ティース番号1の第1のティース部46−1では、反時計回り方向に巻かれており、その隣りの第2のティース部46−2では、時計回り方向に巻かれており、さらに、その隣りの第3のティース部46−3では、反時計回りに巻かれており、以下、同様に、巻方向が交互となる。なお、図6(a)では、(巻数,巻方向)として表しており、巻数が「a」であり、巻方向について、反時計回り方向を「CCW」として表し、時計回り方向を「CW」として表している。
また、ティース部46−1〜46−8それぞれにおける励磁線50の巻方向は、周方向で交互に換えられている。すなわち、巻き始めである巻線一端部50a側から周方向一方回りで見ると、ティース番号1の第1のティース部46−1では、反時計回り方向に巻かれており、その隣りの第2のティース部46−2では、時計回り方向に巻かれており、さらに、その隣りの第3のティース部46−3では、反時計回りに巻かれており、以下、同様に、巻方向が交互となる。なお、図6(a)では、(巻数,巻方向)として表しており、巻数が「a」であり、巻方向について、反時計回り方向を「CCW」として表し、時計回り方向を「CW」として表している。
図6(b)は、第1出力線51の巻き方を説明している説明図である。
第1出力線51は、第1のティース部46−1に最初に所定の巻数「b」で巻かれ、そして、これに連続して第2のティース部46−2に巻数「b」よりも少ない巻数(本実施の形態では「1」)で巻かれている。以下、周方向一方に向かって同様に、第3のティース部46−3に巻数「b」で巻かれ、第4のティース部46−2に巻数「1」で巻かれ、第5のティース部46−5に巻数「b」で巻かれ、第6のティース部46−6に巻数「1」で巻かれ、第7のティース部46−7に巻数「b」で巻かれ、第8のティース部46−2に巻数「1」で最後に巻かれている。すなわち、ティース番号が奇数番のティース部46−1,46−3,46−5,46−7には、巻数「b」で巻かれ、ティース番号が偶数番のティース部46−2,46−4,46−6,46−8には、巻数「1」で巻かれている。
第1出力線51は、第1のティース部46−1に最初に所定の巻数「b」で巻かれ、そして、これに連続して第2のティース部46−2に巻数「b」よりも少ない巻数(本実施の形態では「1」)で巻かれている。以下、周方向一方に向かって同様に、第3のティース部46−3に巻数「b」で巻かれ、第4のティース部46−2に巻数「1」で巻かれ、第5のティース部46−5に巻数「b」で巻かれ、第6のティース部46−6に巻数「1」で巻かれ、第7のティース部46−7に巻数「b」で巻かれ、第8のティース部46−2に巻数「1」で最後に巻かれている。すなわち、ティース番号が奇数番のティース部46−1,46−3,46−5,46−7には、巻数「b」で巻かれ、ティース番号が偶数番のティース部46−2,46−4,46−6,46−8には、巻数「1」で巻かれている。
以上より、第1出力線51は、第1のティース部46−1に巻数「b」で巻線一端部51a側が巻かれ、かつ、周方向一方回りで一つおきのティース部それぞれに巻数「b」で巻かれていると共に、第1のティース部46−1の周方向他方側に隣りのティース部46−8に巻数「b」よりも少ない巻数「1」で巻線他端部51b側が巻かれた構成である。更に本実施形態では、第1出力線51は、巻数が「b」であるティース番号が奇数番のティース部46−1,46−3,46−5,46−7以外の、ティース番号が偶数番であるティース部46−2,46−4,46−6それぞれに対して、巻線「1」で巻かれている。つまり、ティース部46−2,46−4,46−6には、巻線他端部51b側が巻かれている第8のティース部46−8における第1出力線51の巻数と同数(「1」)で巻かれている。
図7(a)に示すように、ティース番号が奇数番であるティース部46−1,46−3,46−5,48−7における第1出力線51の巻数「b」は、例えば20〜120巻とすることができ、ティース番号が偶数番であるティース部46−2,46−4,46−6,48−8における第1出力線51の巻数「1」は、この巻数「b」よりも十分に小さい。
また、巻数「b」で巻かれるティース番号が奇数番のティース部46−1,46−3,46−5,48−7の第1出力線51の巻方向は、周方向で交互に換えられており、巻き始めである巻線一端部51a側から周方向一方回りで見ると、ティース番号1の第1のティース部46−1では、反時計回り方向に巻かれており、第3のティース部46−3では、時計回り方向に巻かれており、第5のティース部46−5では、反時計回りに巻かれており、第7のティース部46−7では、時計回りに巻かれている。
図6(b)では、(巻数,巻方向)として表しており、巻数が「b」であり、巻方向について、反時計回り方向を「CCW」として表し、時計回り方向を「CW」として表している。
また、巻数「1」で巻かれているティース番号が偶数番のティース部46−2,46−4,46−6,48−8の巻方向は、巻き始めである巻線他端部51a側から周方向一方回りで見ると、本実施の形態では時計回りとしている。図6(b)では、(巻数,巻方向)として表しており、巻数が「1」であり、巻方向を「CW」として表している。
なお、この巻方向については、図9(a)に示すように、様々なパターンを採用することができる。例えばパターン1では、ティース番号が偶数番のティース部46−2,46−4,46−6,48−8の巻方向が、CCW、CCW、CW、CWとなる。
図6(b)では、(巻数,巻方向)として表しており、巻数が「b」であり、巻方向について、反時計回り方向を「CCW」として表し、時計回り方向を「CW」として表している。
また、巻数「1」で巻かれているティース番号が偶数番のティース部46−2,46−4,46−6,48−8の巻方向は、巻き始めである巻線他端部51a側から周方向一方回りで見ると、本実施の形態では時計回りとしている。図6(b)では、(巻数,巻方向)として表しており、巻数が「1」であり、巻方向を「CW」として表している。
なお、この巻方向については、図9(a)に示すように、様々なパターンを採用することができる。例えばパターン1では、ティース番号が偶数番のティース部46−2,46−4,46−6,48−8の巻方向が、CCW、CCW、CW、CWとなる。
図6(c)は、第2出力線52の巻き方を説明している説明図である。
第2出力線52は、第1の第ティース部46−1に最初に巻数「c」よりも少ない巻数「1」で巻かれ、そして、これに連続して第2のティース部46−2に所定の巻数「c」で巻かれている。以下、周方向一方に向かって同様に、第3のティース部46−3に巻数「1」で巻かれ、第4のティース部46−4に巻数「c」で巻かれ、第5のティース部46−5に巻数「1」で巻かれ、第6のティース部46−6に巻数「c」で巻かれ、第7のティース部46−7に巻数「1」で巻かれ、第8のティース部46−8に巻数「c」で最後に巻かれている。すなわち、ティース番号が偶数番のティース部46−2,46−4,46−6,46−8には、巻数「c」で巻かれ、ティース番号が奇数番のティース部46−1,46−3,46−5,46−7には、巻数「1」で巻かれている。
第2出力線52は、第1の第ティース部46−1に最初に巻数「c」よりも少ない巻数「1」で巻かれ、そして、これに連続して第2のティース部46−2に所定の巻数「c」で巻かれている。以下、周方向一方に向かって同様に、第3のティース部46−3に巻数「1」で巻かれ、第4のティース部46−4に巻数「c」で巻かれ、第5のティース部46−5に巻数「1」で巻かれ、第6のティース部46−6に巻数「c」で巻かれ、第7のティース部46−7に巻数「1」で巻かれ、第8のティース部46−8に巻数「c」で最後に巻かれている。すなわち、ティース番号が偶数番のティース部46−2,46−4,46−6,46−8には、巻数「c」で巻かれ、ティース番号が奇数番のティース部46−1,46−3,46−5,46−7には、巻数「1」で巻かれている。
以上より、第2出力線52は、周方向他方回りで見ると、第8のティース部46−8に巻数「c」で巻線一端部52b側が巻かれ、かつ、周方向他方回りで一つおきのティース部それぞれに巻数「c」で巻かれていると共に、第1のティース部46−1に巻数「c」よりも少ない巻数「1」で巻線他端部52a側が巻かれた構成である。更に本実施形態では、第2出力線52は、巻数が「c」であるティース番号が偶数番のティース部46−2,46−4,46−6,46−8以外の、ティース番号が奇数番であるティース部46−3,46−5,46−7に対して、第2出力線52が巻線「1」で巻かれている。つまり、ティース部46−3,46−5,46−7には、巻線他端部52a側が巻かれている第1のティース部46−1における第2出力線52の巻数と同数(「1」)で巻かれている。
図7(a)に示すように、ティース番号が偶数番であるティース部46−2,46−4,46−6,48−8における第2出力線52の巻数「c」は、例えば20〜120巻とすることができ、また、第1出力線51の巻数「b」と同じ値とすることができる。そして、ティース番号が奇数番であるティース部46−1,46−3,46−5,48−7における第2出力線52の巻数「1」は、この巻数「c」よりも十分に小さい。
また、巻数「c」で巻かれるティース番号が偶数番のティース部46−2,46−4,46−6,48−8の巻方向は、周方向で交互に換えられており、巻き始めである巻線他端部52a側から周方向一方回りで見ると、ティース番号2の第2のティース部46−2では、時計回り方向に巻かれており、第4のティース部46−4では、反時計回り方向に巻かれており、第6のティース部46−6では、時計回りに巻かれており、第8のティース部46−8では、反時計回りに巻かれている。
図6(c)では、(巻数,巻方向)として表しており、巻数が「c」であり、巻方向について、反時計回り方向を「CCW」として表し、時計回り方向を「CW」として表している。
巻数「1」で巻かれているティース番号が奇数番のティース部46−1,46−3,46−5,48−7の巻方向は、巻き始めである巻線他端部52a側から周方向一方回りで見ると、本実施の形態では時計回りとしている。図6(c)では、(巻数,巻方向)として表しており、巻数が「1」であり、巻方向が「CW」として表している。
図6(c)では、(巻数,巻方向)として表しており、巻数が「c」であり、巻方向について、反時計回り方向を「CCW」として表し、時計回り方向を「CW」として表している。
巻数「1」で巻かれているティース番号が奇数番のティース部46−1,46−3,46−5,48−7の巻方向は、巻き始めである巻線他端部52a側から周方向一方回りで見ると、本実施の形態では時計回りとしている。図6(c)では、(巻数,巻方向)として表しており、巻数が「1」であり、巻方向が「CW」として表している。
なお、この巻方向については、図9(b)に示すように、様々なパターンを採用することができる。例えばパターンAでは、ティース番号が奇数番のティース部46−1,46−3,46−5,48−7の巻方向が、CCW、CCW、CW、CWとなる。
そして、ティース部46−1,46−3,46−5,48−7のうちの周方向に隣り(つまり、偶数番のディース部を挟んで隣り)のティース部の組み合わせ(例えば、パターンCでは、46−3と46−5の組み合わせ、及び、46−7と46−1の組み合わせ)では、巻方向が連続している。
なお、図9(a)に示した第1出力線51の巻方向のパターンと、図9(b)に示した第2出力線52の巻方向のパターンとの組み合わせは、すべての組み合わせが可能である。例えば図9(a)に示したパターン1に対して、図9(b)に示したパターンA〜Dの中から任意の一つを組み合わせることができる。
そして、ティース部46−1,46−3,46−5,48−7のうちの周方向に隣り(つまり、偶数番のディース部を挟んで隣り)のティース部の組み合わせ(例えば、パターンCでは、46−3と46−5の組み合わせ、及び、46−7と46−1の組み合わせ)では、巻方向が連続している。
なお、図9(a)に示した第1出力線51の巻方向のパターンと、図9(b)に示した第2出力線52の巻方向のパターンとの組み合わせは、すべての組み合わせが可能である。例えば図9(a)に示したパターン1に対して、図9(b)に示したパターンA〜Dの中から任意の一つを組み合わせることができる。
以上の実施の形態のレゾルバ10によれば、励磁線50の巻き始めである巻線一端部50a及び巻き終わりである巻線他端部50b、第1出力線51の巻き始めである巻線一端部51a及び巻き終わりである巻線他端部51b、さらには、第2出力線52の巻き始めである巻線一端部52b及び巻き終わりである巻線他端部52aを、第1のティース部46−1と第8のティース部46−8との間の同じスロット85から取り出すことができる。すなわち、励磁線50、第1出力線51及び第2出力線52それぞれの巻き始め部分と巻き終わり部分とを近づけることができる。
そして、図8に示すように、励磁線50、第1出力線51及び第2出力線52それぞれの巻線一端部及び巻線他端部(全部で6本の端部)を、スロット85から径方向外側へ伸ばし、これら端部をコネクタ部53が集約している。
そして、図8に示すように、励磁線50、第1出力線51及び第2出力線52それぞれの巻線一端部及び巻線他端部(全部で6本の端部)を、スロット85から径方向外側へ伸ばし、これら端部をコネクタ部53が集約している。
このように、励磁線50、第1出力線51及び第2出力線52それぞれの巻線一端部及び巻線他端部(全部で6本の端部)を近づけ、周方向で一箇所に集約することができるので、コネクタ部53は小さくて済み、レゾルバ10全体の小型化に貢献することができる。そして、このコネクタ部53に、図示しないが、励磁線50に交流電圧を与えるケーブル及び第1出力線51及び第2出力線52において誘導電圧によって発生した出力電流を計測器へと流すためのケーブルをまとめて接続すればよく配線構造が簡単となる。
また、本実施の形態では、図7(a)に示すように、第1出力線51及び第2出力線52それぞれを、図7(b)に示す従来構造では巻線されることのないティース部に、巻数「1」で巻いている。これにより、回転軸11の回転角度(回転位置)を検出するための角度検出装置としての機能が低下することが考えられる。つまり、従来構造では巻線されることのないティース部へ1巻した出力線51,52によって誘導電圧が減衰し検出精度が低下することが考えられる。しかし、その巻数は、第1及び第2出力線51,52の巻数b,c(例えば20〜120巻)と比べて、充分に少ない巻数「1」であるので、性能変化は小さく、かつ、ティース部それぞれで同じ巻数であるため、その性能変化を周方向全体に分散させている。この結果、従来では巻線されることのない出力線51,52による大きな性能の低下を抑えることが可能である。
また、本発明のレゾルバは、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
前記実施形態では、第1出力線51を少ない巻線「1」で巻くティース部では、その巻方向を時計回りとして説明したが、反時計回りであってもよく、又は、時計回りと反時計回りとを混在して(2つずつ交互に)配置してもよい(図9(a)参照)。
また、これと同様に、第2出力線52を少ない巻線「1」で巻くティース部では、その巻方向を時計回りとして説明したが、反時計回りであってもよく、又は、時計回りと反時計回りとを混在して(2つずつ交互に)配置してもよい(図9(b)参照)。
前記実施形態では、第1出力線51を少ない巻線「1」で巻くティース部では、その巻方向を時計回りとして説明したが、反時計回りであってもよく、又は、時計回りと反時計回りとを混在して(2つずつ交互に)配置してもよい(図9(a)参照)。
また、これと同様に、第2出力線52を少ない巻線「1」で巻くティース部では、その巻方向を時計回りとして説明したが、反時計回りであってもよく、又は、時計回りと反時計回りとを混在して(2つずつ交互に)配置してもよい(図9(b)参照)。
また、前記実施形態(例えば図6(c))では、第2出力線52を各ティース部に巻くために、第1のティース部46−1を巻き始めとして周方向一方回りとする場合を説明したが、この方向は反対であってもよく、第8のティース部46−8を巻き始めとして周方向他方回りとしてもよく、巻終えた結果として、図6(c)の構造となっていればよい。
また、従来構造では巻線されることのないティース部に出力線を巻くその巻数は「1」以外であってもよく、1巻よりも大きい場合や、半巻きであってもよい。
また、従来構造では巻線されることのないティース部に出力線を巻くその巻数は「1」以外であってもよく、1巻よりも大きい場合や、半巻きであってもよい。
10:レゾルバ、 11:回転軸、 12:レゾルバステータ、 13:レゾルバロータ、 46:ティース部、 50:励磁線、 50a:巻線一端部、 50a:巻線他端部、 51:第1出力線、 51a:巻線一端部、 51a:巻線他端部、 52:第2出力線、 52a:巻線他端部、 52b:巻線一端部、 53:コネクタ部
Claims (3)
- 回転軸と一体回転するレゾルバロータと、前記レゾルバロータと隙間をあけて対向するティース部を周方向に間隔をあけて偶数個有している環状のレゾルバステータと、前記ティース部それぞれに巻かれ交流電圧が印加される励磁線と、前記ティース部に周方向交互に巻かれ前記印加により誘導電圧が生じる第1出力線及び第2出力線と、を備え、
前記励磁線は、第1のティース部から周方向沿って順番に他のティース部それぞれに巻かれ、
前記第1出力線は、前記第1のティース部に所定巻数で巻線一端部側が巻かれ、かつ、周方向一方回りで一つおきのティース部それぞれに所定巻数で巻かれていると共に、前記第1のティース部の周方向他方側に隣りのティース部に前記所定巻数よりも少ない巻数で巻線他端部側が巻かれ、
前記第2出力線は、前記第1のティース部の周方向他方側に隣りのティース部に所定巻数で巻線一端部側が巻かれ、かつ、周方向他方回りで一つおきのティース部それぞれに所定巻数で巻かれていると共に、前記第1のティース部に前記所定巻数よりも少ない巻数で巻線他端部側が巻かれている
ことを特徴とするレゾルバ。 - 前記第1出力線は、当該第1出力線が前記所定巻数で巻かれているティース部以外のティース部に対して、当該第1出力線の前記巻線他端部側が巻かれている前記少ない巻数と同数で、巻かれ、
前記第2出力線は、当該第2出力線が前記所定巻数で巻かれているティース部以外のティース部に対して、当該第2出力線の前記巻線他端部側が巻かれている前記少ない巻数と同数で、巻かれている請求項1に記載のレゾルバ。 - 前記レゾルバステータは、前記励磁線、前記第1出力線及び前記第2出力線それぞれの巻線両端部を集約しているコネクタ部を、前記第1のティース部の近傍位置に有している請求項1又は2に記載のレゾルバ。
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KR20140057078A (ko) * | 2012-11-02 | 2014-05-12 | 삼성테크윈 주식회사 | 리졸버 및 그 제조 방법 |
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2011
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KR101964371B1 (ko) * | 2012-11-02 | 2019-04-01 | 한화디펜스 주식회사 | 리졸버 및 그 제조 방법 |
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