JP2012220362A

JP2012220362A - Linear resolver

Info

Publication number: JP2012220362A
Application number: JP2011087301A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tagawa; 浩田川
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2012-11-12

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear resolver which has high detection accuracy and prevents wire breakage of signal lines due to metal fatigue.SOLUTION: A linear resolver 10 comprises a movable part 1 and a stationary part 6. The movable part 1 is provided with a transformer coil part 2 and a resolver coil part 3, and correspondingly to that, the fixed part 6 is provided with a transformer coil part 7 and a resolver coil part 8, with no signal lines coming out from the movable part 1. A transformer function is constituted by the transformer coil parts 2 and 7, and a resolver function is constituted by the resolver coil parts 3 and 8.

Description

本発明はリニアレゾルバに係り、特に、検出精度が高く、信号線の断線発生を防止することのできるリニアレゾルバに関するものである。 The present invention relates to a linear resolver, and more particularly to a linear resolver that has high detection accuracy and can prevent signal line breakage.

従来のレゾルバは回転型（ロータリー型）であり、回転方向の変位である角度を検出するセンサである。回転型のレゾルバは、構造的に下記のように大別、分類できる。
（ａ）ロータに巻線（コイル）があり、巻線（コイル）に接続された信号線が引き出されているタイプ。ロータの回転範囲は、有限角である。
（ｂ）ロータに巻線（コイル）があり、ブラシ付きのタイプ。ロータへの信号伝達はブラシによる接触式である。ロータの回転範囲に制限はない。
（ｃ）ロータに巻線（コイル）があり、ブラシレスのタイプ。回転トランスによってロータへ信号を伝達する、非接触式である。ロータの回転範囲に制限はない。
（ｄ）ロータに巻線（コイル）がない、ＶＲ（ＶａｒｉａｂｌｅＲｅｌｕｃｔａｎｃｅ）タイプ。非接触式である。ロータの回転範囲に制限はない。 A conventional resolver is a rotary type (rotary type), and is a sensor that detects an angle that is a displacement in the rotational direction. Rotating resolvers can be broadly classified and classified as follows.
(A) A type in which the rotor has a winding (coil) and a signal line connected to the winding (coil) is drawn out. The rotation range of the rotor is a finite angle.
(B) The rotor has windings (coils) and has a brush. Signal transmission to the rotor is a contact type using a brush. There is no limit on the rotation range of the rotor.
(C) Brushless type with windings (coils) in the rotor. It is a non-contact type in which a signal is transmitted to the rotor by a rotary transformer. There is no limit on the rotation range of the rotor.
(D) VR (Variable Reluctance) type in which there is no winding (coil) in the rotor. Non-contact type. There is no limit on the rotation range of the rotor.

一方、直線方向の変位を検出するためのセンサとして、リニアレゾルバがある（特許文献１、２）。これらのリニアレゾルバは、直線方向に構成された固定部と、その上に配置され作動する可動部とからなり、上述の回転型レゾルバにおける分類に従えば、（ｄ）ＶＲタイプである。つまり、可動部に巻線（コイル）が設けられていない。 On the other hand, there is a linear resolver as a sensor for detecting a displacement in a linear direction (Patent Documents 1 and 2). These linear resolvers are composed of a fixed part configured in a linear direction and a movable part arranged and operated on the fixed part. According to the classification in the rotary resolver described above, (d) VR type. That is, no winding (coil) is provided on the movable part.

また、同種のセンサであるリニア巻線型検出器も、従来公知である（特許文献３）。これは、上記分類に従えば、（ａ）回転範囲が有限である有限タイプ、または（ｄ）ＶＲタイプである。 Further, a linear winding type detector which is the same type of sensor is also conventionally known (Patent Document 3). According to the above classification, this is (a) a finite type with a finite rotation range, or (d) a VR type.

特開平６−２２１８７０号公報「リニアレゾルバ」Japanese Patent Laid-Open No. 6-221870 “Linear Resolver” 特開平６−３００５８３号公報「リニアレゾルバ」Japanese Patent Laid-Open No. 6-300583 “Linear Resolver” 特開平１０−２５３３９号公報「リニア巻線型検出器」Japanese Patent Laid-Open No. 10-25339 “Linear Winding Detector”

さて、従来の回転型レゾルバには、下記の問題点がある。
（ａ）有限タイプは回転範囲に制限がある。また、回転に伴い信号線が揺すられるため、信号線に金属疲労が発生し、断線の危険性がある。
（ｄ）ＶＲタイプは、他のタイプと比べて検出精度が劣る。
これらの問題は、リニアレゾルバやリニア巻線型検出器でも同様である。すなわち、従来のリニアレゾルバは検出精度が劣る。またリニア巻線型検出器は、ＶＲタイプである場合は検出精度が劣り、有限タイプである場合は動作に伴い信号線が揺すられるために金属疲労が発生し、断線の危険性がある。 The conventional rotary resolver has the following problems.
(A) The finite type has a limited rotation range. Further, since the signal line is shaken with the rotation, metal fatigue occurs in the signal line and there is a risk of disconnection.
(D) The VR type is inferior in detection accuracy compared to other types.
These problems are the same in the linear resolver and the linear winding type detector. That is, the conventional linear resolver has poor detection accuracy. Further, when the linear winding type detector is a VR type, the detection accuracy is inferior. When the linear winding type detector is a finite type, the signal line is swayed during operation, so that metal fatigue occurs and there is a risk of disconnection.

そこで本発明が解決しようとする課題は、検出精度が高いリニアレゾルバを提供することである。また本発明が解決しようとする課題は、信号線における金属疲労による断線発生が防止され、故障しにくく製品寿命の長いリニアレゾルバを提供することである。本発明は、これら２つの課題を同時に解決することを目的とする。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a linear resolver with high detection accuracy. Another problem to be solved by the present invention is to provide a linear resolver in which the occurrence of disconnection due to metal fatigue in a signal line is prevented, and it is difficult to fail and has a long product life. The present invention aims to solve these two problems at the same time.

本願発明者は上記課題について検討した結果、可動部に巻線（コイル）を設けるとともにトランスコイルも設ける構成とすること、上述回転型レゾルバの分類に従えば（ｃ）ブラシレスタイプのリニアレゾルバとすることによって課題を解決できることに想到し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。 As a result of studying the above problems, the inventor of the present application has a configuration in which a winding (coil) is provided in the movable portion and a transformer coil is provided, and according to the above-described classification of the rotary resolver, (c) a brushless type linear resolver. Thus, the inventors have conceived that the problem can be solved, and have reached the present invention. That is, the invention claimed in the present application, or at least the disclosed invention, as means for solving the above-described problems is as follows.

（１）直線方向の変位を検出するためのセンサである可動部と固定部とからなるリニアレゾルバにおいて、該可動部にはトランスコイルとレゾルバコイルが設けられ、これに対応して該固定部にはトランスコイルとレゾルバコイルが設けられ、該可動部から引き出される信号線がない、リニアレゾルバ。
（２）信号形式が１相励磁２相出力または２相励磁１相出力であることを特徴とする、（１）に記載のリニアレゾルバ。
（３）前記可動部および前記固定部にはそれぞれ、コイル保持用溝が設けられ、該コイル保持用溝に各トランスコイルまたはレゾルバコイルが保持されていることを特徴とする、（１）または（２）に記載のリニアレゾルバ。 (1) In a linear resolver composed of a movable part and a fixed part, which are sensors for detecting a displacement in a linear direction, the movable part is provided with a transformer coil and a resolver coil. Is a linear resolver in which a transformer coil and a resolver coil are provided and there is no signal line drawn from the movable part.
(2) The linear resolver according to (1), wherein the signal format is one-phase excitation two-phase output or two-phase excitation one-phase output.
(3) Each of the movable part and the fixed part is provided with a coil holding groove, and each transformer coil or resolver coil is held in the coil holding groove. The linear resolver described in 2).

本発明のリニアレゾルバは上述のように構成されるため、これによれば、従来のリニアレゾルバと比較して高い検出精度を得ることができる。また、可動部から信号線が引き出されることがないために、金属疲労による信号線の断線が全く発生せず、安定的に使用することができる。したがって本発明のリニアレゾルバは、故障しにくく製品寿命も長いため、安心して継続使用でき、修理点検コストも低減することができる。 Since the linear resolver of this invention is comprised as mentioned above, according to this, high detection accuracy can be obtained compared with the conventional linear resolver. In addition, since the signal line is not drawn out from the movable part, the signal line is not disconnected at all due to metal fatigue, and can be used stably. Therefore, since the linear resolver of the present invention is less likely to fail and has a long product life, it can be used continuously with peace of mind and the repair and inspection costs can be reduced.

本発明のリニアレゾルバの基本構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic composition of the linear resolver of this invention. 本発明のリニアレゾルバの構成例を示す平面図および側面図である。It is the top view and side view which show the structural example of the linear resolver of this invention. 図２に示すリニアレゾルバの配線図である。FIG. 3 is a wiring diagram of the linear resolver shown in FIG. 2. 本発明のリニアレゾルバの別の構成例の配線図である。It is a wiring diagram of another structural example of the linear resolver of this invention.

以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明のリニアレゾルバの基本構成を示すブロック図である。図示するように本発明リニアレゾルバ１０は可動部１と固定部６とからなるセンサであって、可動部１にはトランスコイル部２とレゾルバコイル部３が設けられ、固定部６にはこれに対応してトランスコイル部７とレゾルバコイル部８が設けられており、可動部１から引き出される信号線がないことを、主たる構成とする。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the linear resolver of the present invention. As shown in the figure, the linear resolver 10 of the present invention is a sensor comprising a movable part 1 and a fixed part 6, and the movable part 1 is provided with a transformer coil part 2 and a resolver coil part 3. Correspondingly, the main configuration is that the transformer coil unit 7 and the resolver coil unit 8 are provided and there is no signal line drawn from the movable unit 1.

かかる構成により本リニアレゾルバ１０は、可動部１のトランスコイル部２および固定部６のトランスコイル部７により形成されるトランス部、いわばリニア型トランスによって、固定部６から可動部１に対し入力信号が伝達される、つまり可動部１は励磁される。そして、可動部１のレゾルバコイル部３と固定部６のレゾルバコイル部８により形成されるレゾルバ部によって、検出された直線方向の変位に係る検出信号が、可動部１から固定部６へと伝達され、出力される。 With this configuration, the linear resolver 10 receives an input signal from the fixed unit 6 to the movable unit 1 by a transformer unit formed by the transformer coil unit 2 of the movable unit 1 and the transformer coil unit 7 of the fixed unit 6, that is, a linear transformer. Is transmitted, that is, the movable part 1 is excited. A detection signal related to the detected displacement in the linear direction is transmitted from the movable unit 1 to the fixed unit 6 by the resolver unit formed by the resolver coil unit 3 of the movable unit 1 and the resolver coil unit 8 of the fixed unit 6. And output.

このように本リニアレゾルバ１０は、非接触のブラシレス方式によって固定部６−可動部１間における信号の伝達がなされるため、可動部１から引き出される信号線のない構成である。したがって、リニアレゾルバ１０の動作により信号線が揺すられるという問題がそもそも発生せず、それによる断線の危険性も全く存在しない。また、ＶＲタイプのリニアレゾルバと異なり、可動部１においても巻線によるレゾルバコイル部３が設けられるため、高い検出精度を得ることができる。 As described above, the present linear resolver 10 has a configuration in which there is no signal line drawn from the movable portion 1 because signals are transmitted between the fixed portion 6 and the movable portion 1 by a non-contact brushless system. Therefore, the problem that the signal line is swayed by the operation of the linear resolver 10 does not occur in the first place, and there is no danger of disconnection due to this. In addition, unlike the VR type linear resolver, the resolver coil unit 3 is also provided in the movable unit 1 by winding, so that high detection accuracy can be obtained.

図２は、本発明のリニアレゾルバの構成例を示す平面図および側面図である。また、
図３は図２に示すリニアレゾルバの配線図である。これらに図示するように本リニアレゾルバ２１０は、可動部基体２１５にトランスコイル２２とレゾルバコイル２３が設けられて可動部２１となっており、これに対応して固定部基体２６５にトランスコイル２７とレゾルバコイル２８Ｃおよび２８Ｓが設けられて固定部２６となっている構成であり、可動部２１から引き出される信号線がない。なお、レゾルバコイル２８ＣはＣＯＳ側、２８ＳはＳＩＮ側を示す。 FIG. 2 is a plan view and a side view showing a configuration example of the linear resolver of the present invention. Also,
FIG. 3 is a wiring diagram of the linear resolver shown in FIG. As shown in these figures, the linear resolver 210 is provided with a transformer coil 22 and a resolver coil 23 on a movable part base 215 to form a movable part 21, and a transformer coil 27 and a fixed part base 265 corresponding thereto. The resolver coils 28 </ b> C and 28 </ b> S are provided to form the fixed portion 26, and there is no signal line drawn from the movable portion 21. The resolver coil 28C indicates the COS side, and 28S indicates the SIN side.

したがって、リニアレゾルバ２１０の動作により信号線が揺すられるという問題が発生せず、それによる断線の危険性も全く存在しない。また、ＶＲタイプのリニアレゾルバと異なり、可動部２１においても巻線によるレゾルバコイル２３が設けられるため、高い検出精度を得ることができる。なお、本例の信号処理形式は１相励磁２相出力である。また、図２に示すコイル２２等の設けられる平面形状のパターンは一例であり、本発明はかかる例に限定されない。 Therefore, the problem that the signal line is shaken by the operation of the linear resolver 210 does not occur, and there is no danger of disconnection due to the signal line. Further, unlike the VR type linear resolver, since the resolver coil 23 by winding is provided also in the movable portion 21, high detection accuracy can be obtained. Note that the signal processing format of this example is one-phase excitation and two-phase output. Further, the planar pattern provided for the coil 22 and the like shown in FIG. 2 is an example, and the present invention is not limited to this example.

本リニアレゾルバ２１０においては、可動部２１を構成する可動部基体にはコイル保持用溝が設けられ、および固定部２６を構成する固定部基体にもコイル保持用溝が設けられている構成とすることができる。ここで、可動部基体上のコイル保持用溝としては、レゾルバコイル用とトランスコイル用が設けられる。また、固定部基体上のコイル保持用溝としても、レゾルバコイル用、トランスコイル用が設けられる。なお、各コイル保持用溝の形状は適宜に設計される。 In this linear resolver 210, a coil holding groove is provided in the movable part base constituting the movable part 21, and a coil holding groove is also provided in the fixed part base constituting the fixed part 26. be able to. Here, as the coil holding groove on the movable portion base, a resolver coil and a transformer coil are provided. Also, as a coil holding groove on the fixed portion base, a resolver coil and a transformer coil are provided. Note that the shape of each coil holding groove is appropriately designed.

かかる構成により、本リニアレゾルバにおいては、各コイル保持用溝それぞれに、対応するコイルが嵌装され保持される。各コイル保持用溝に各コイルが保持された状態が、前掲の図２である。 With this configuration, in the present linear resolver, the corresponding coil is fitted and held in each coil holding groove. The state where each coil is held in each coil holding groove is shown in FIG.

図４は、本発明のリニアレゾルバの別の構成例の配線図である。図示するように本リニアレゾルバの信号形式は、２相励磁１相出力としてもよい。このように、信号形式が１相励磁２相出力または２相励磁１相出力の場合は、面積の小さい可動部３１においても無理なく所定のコイルを設けることができる。したがってリニアレゾルバの信号形式は、相励磁２相出力、または２相励磁１相出力のいずれかとすることが望ましい。 FIG. 4 is a wiring diagram of another configuration example of the linear resolver of the present invention. As shown in the figure, the signal format of this linear resolver may be two-phase excitation and one-phase output. Thus, when the signal format is one-phase excitation two-phase output or two-phase excitation one-phase output, a predetermined coil can be provided without difficulty even in the movable portion 31 having a small area. Therefore, it is desirable that the signal format of the linear resolver be either phase excitation 2-phase output or 2-phase excitation 1-phase output.

本発明のリニアレゾルバによれば、従来のリニアレゾルバと比較して高い検出精度を得られるともに、信号線断線の危険性を解消でき、故障を少なくし、性能を向上させることができる。したがって、センサ製造・利用の全分野において産業上利用性が高い発明である。 According to the linear resolver of the present invention, it is possible to obtain high detection accuracy as compared with the conventional linear resolver, to eliminate the danger of signal line disconnection, to reduce failures, and to improve performance. Therefore, the present invention is highly industrially applicable in all fields of sensor manufacture and use.

１、２１、３１…可動部
２…トランスコイル部（可動部）
３…レゾルバコイル部（可動部）
６、２６、３６…固定部
７…トランスコイル部（固定部）
８…レゾルバコイル部（固定部）
１０、２１０…リニアレゾルバ
２２、３２…トランスコイル（可動部）
２３、３３…レゾルバコイル（可動部）
２４Ｓ１、２４Ｓ２、２４Ｓ３、２４Ｓ４、２４Ｒ１、２４Ｒ２、３４Ｓ１、３４Ｓ２、３４Ｓ３、３４Ｓ４、３４Ｒ１、３４Ｒ２…信号線
２７、３７…トランスコイル（固定部）
２８Ｃ、３８Ｃ…レゾルバコイル（固定部）
２８Ｓ、３８Ｓ…レゾルバコイル（固定部）

1, 21, 31 ... movable part 2 ... transformer coil part (movable part)
3. Resolver coil part (movable part)
6, 26, 36 ... fixed part 7 ... transformer coil part (fixed part)
8 ... Resolver coil part (fixed part)
10, 210 ... Linear resolver 22, 32 ... Transformer coil (movable part)
23, 33 ... Resolver coil (movable part)
24S1, 24S2, 24S3, 24S4, 24R1, 24R2, 34S1, 34S2, 34S3, 34S4, 34R1, 34R2 ... signal lines 27, 37 ... transformer coil (fixed part)
28C, 38C ... Resolver coil (fixed part)
28S, 38S ... Resolver coil (fixed part)

Claims

In a linear resolver composed of a movable part and a fixed part, which are sensors for detecting displacement in a linear direction, the movable part is provided with a transformer coil and a resolver coil. And a resolver coil, and there is no signal line drawn from the movable part.

The linear resolver according to claim 1, wherein the signal format is one-phase excitation two-phase output or two-phase excitation one-phase output.

3. The coil according to claim 1, wherein each of the movable part and the fixed part is provided with a coil holding groove, and each transformer coil or resolver coil is held in the coil holding groove. Linear resolver.