JP2013198324A - Resolver - Google Patents

Resolver Download PDF

Info

Publication number
JP2013198324A
JP2013198324A JP2012064067A JP2012064067A JP2013198324A JP 2013198324 A JP2013198324 A JP 2013198324A JP 2012064067 A JP2012064067 A JP 2012064067A JP 2012064067 A JP2012064067 A JP 2012064067A JP 2013198324 A JP2013198324 A JP 2013198324A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resolver
peripheral surface
gap
inner peripheral
circumferential direction
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.)
Pending
Application number
JP2012064067A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiki Kumeno
俊貴 粂野
Koji Kitahata
浩二 北畑
Satoyuki Takei
智行 武井
Takashi Matsumoto
崇 松本
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.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
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 JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2012064067A priority Critical patent/JP2013198324A/en
Publication of JP2013198324A publication Critical patent/JP2013198324A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resolver that can be enhanced in detection precision by mak ing an error in rotational angle (angle error) small.SOLUTION: There is provided a resolver 10 including an annular resolver stator 12 where a plurality of teeth parts 46 provided with coils for excitation and output are arranged at intervals in a circumferential direction, and a resolver rotor 13 which is arranged inward in a radial direction of the resolver stator 12 while fixed to a rotary shaft 11, and has an outer peripheral surface varying in radial gap with the teeth parts 46 in the circumferential direction. A circumferential center part P1 on an inner peripheral surface 46c of each teeth part 46 is arranged on a concentric circle C0 having its center in the center of the rotary shaft 11, and an inner peripheral surface 46c of each teeth part 46 is formed into an arcuate surface having its center at a position X between the circumferential center part P1 of the inner peripheral surface 46c and the center O of the rotary shaft 11.

Description

本発明は、モータ等に設けられた回転軸の回転角度(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ものである。   The present invention relates to a resolver used for detecting a rotation angle (rotation position) of a rotation shaft provided in a motor or the like.

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(例えば、特許文献1,2参照)。例えば、図11に示されるように、レゾルバステータ112は、円環状に形成されると共に、その内周面に励磁用及び出力用コイルを巻回した複数のティース部146が周方向に間隔をあけて設けられている。また、レゾルバロータ113は、レゾルバステータ112の径方向内側にギャップ(隙間)をあけた状態で配置され、回転軸111に一体回転可能に取り付けられている。図11のレゾルバロータ113は、略楕円形に形成されており、レゾルバステータ112とレゾルバロータ113との間のギャップは周方向に所定の周期で変化している。そして、レゾルバは、そのギャップの変化に伴う出力用コイルの出力変化によって、回転軸111の回転角度を検出するように構成されている。   The resolver is one of angle detection devices used to detect the rotation angle (rotation position) of the rotation shaft, and includes a resolver stator and a resolver rotor (see, for example, Patent Documents 1 and 2). For example, as shown in FIG. 11, the resolver stator 112 is formed in an annular shape, and a plurality of teeth portions 146 each having an excitation coil and an output coil wound around its inner circumferential surface are spaced apart in the circumferential direction. Is provided. The resolver rotor 113 is disposed in a state where a gap (gap) is formed on the radially inner side of the resolver stator 112, and is attached to the rotary shaft 111 so as to be integrally rotatable. The resolver rotor 113 shown in FIG. 11 is formed in a substantially elliptical shape, and the gap between the resolver stator 112 and the resolver rotor 113 changes in the circumferential direction at a predetermined cycle. And the resolver is comprised so that the rotation angle of the rotating shaft 111 may be detected by the output change of the output coil accompanying the change of the gap.

特開平6−82207号公報JP-A-6-82207 特開2009−8536号公報JP 2009-8536 A

図11に示される従来のレゾルバは、レゾルバロータ113の最大半径部113aが、周方向に隣接するティース部146の間に配置されたとき、両ティース部146の隣接する端部とは反対側の端部P2においてレゾルバロータ113とのギャップが大きくなる(図11のA部)。そのため、当該ギャップにおいてティース部146からレゾルバロータ113へ向かう磁束が湾曲して漏れ、検出誤差(角度誤差)が大きくなるという問題がある。   In the conventional resolver shown in FIG. 11, when the maximum radius portion 113a of the resolver rotor 113 is disposed between the teeth portions 146 adjacent in the circumferential direction, the opposite ends of the adjacent teeth portions 146 are opposite to each other. The gap with the resolver rotor 113 is increased at the end portion P2 (A portion in FIG. 11). Therefore, there is a problem in that the magnetic flux from the tooth portion 146 toward the resolver rotor 113 is curved and leaks in the gap, and the detection error (angle error) increases.

上記のような角度誤差を小さくするため、従来、コイルの数を増加させたり各コイルの巻数を増加させたりすることが行われていた。しかし、この方法では、レゾルバの大型化や高重量化を招き、製造コストが増大する原因となる。
また、特許文献2に記載されたレゾルバは、角度誤差を小さくするために、リアルタイムで取得した補正パラメータを用いて検出データを補正する処理を行っている。このような補正処理を行うことによってある程度角度誤差を小さくすることができるものの、コンピュータによる計算負荷が大きくなる。
In order to reduce the angle error as described above, conventionally, the number of coils has been increased or the number of turns of each coil has been increased. However, this method causes an increase in the size and weight of the resolver, which increases the manufacturing cost.
In addition, the resolver described in Patent Document 2 performs a process of correcting detection data using correction parameters acquired in real time in order to reduce the angle error. Although the angle error can be reduced to some extent by performing such correction processing, the computational load on the computer increases.

本発明は、回転角度の誤差(角度誤差)を小さくし、検出精度を高めることができるレゾルバを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a resolver that can reduce a rotation angle error (angle error) and improve detection accuracy.

本発明は、励磁用及び出力用のコイルが設けられた複数のティース部を周方向に間隔をあけて備えている環状のレゾルバステータと、回転軸に固定されて前記レゾルバステータの径方向内方に配置され、前記ティース部との間の径方向のギャップが周方向に変化する外周面を有しているレゾルバロータと、を備えているレゾルバであって、前記複数のティース部の内周面における周方向中央部が、前記回転軸の軸心を中心とした同心円状に配置され、各ティース部の内周面が、当該内周面の周方向中央部と前記回転軸の軸心との間の位置を中心とする円弧面に形成されていることを特徴とする。   The present invention relates to an annular resolver stator having a plurality of teeth provided with excitation and output coils at intervals in the circumferential direction, and a radially inner side of the resolver stator fixed to a rotating shaft. And a resolver rotor having an outer circumferential surface in which a radial gap between the teeth portions changes in the circumferential direction, and an inner circumferential surface of the plurality of tooth portions. The central portion in the circumferential direction is arranged concentrically around the axis of the rotation shaft, and the inner peripheral surface of each tooth portion is between the central portion in the circumferential direction of the inner peripheral surface and the axis of the rotation shaft. It is formed in the circular arc surface centering on the position of between.

従来のレゾルバは、レゾルバステータの各ティース部の内周面が、回転軸の軸心を中心とする円弧面に形成されていた。これに対して、本発明では、複数のティース部の内周面における周方向中央部が、回転軸の軸心を中心とした同心円上に配置され、その内周面は、当該内周面の周方向中央部と前記回転軸の軸心との間の位置を中心とする円弧面に形成されている。そのため、ティース部の内周面の曲率半径が従来よりも小さくなり、レゾルバロータの最大外径部が隣接するティース部間に位置しているときに、両ティース部の隣接端部とは反対側の端部とレゾルバロータとの間に生じるギャップを小さくすることができる。そのため、当該ギャップに起因する漏れ磁束を低減し、角度誤差を小さくすることができる。   In the conventional resolver, the inner peripheral surface of each tooth portion of the resolver stator is formed as an arc surface centering on the axis of the rotation shaft. On the other hand, in the present invention, the central portion in the circumferential direction of the inner peripheral surfaces of the plurality of tooth portions is arranged on a concentric circle with the axis of the rotation shaft as the center, and the inner peripheral surface of the inner peripheral surface It is formed in the circular arc surface centering on the position between the center part of the circumferential direction and the axial center of the said rotating shaft. Therefore, when the radius of curvature of the inner peripheral surface of the teeth portion is smaller than before and the maximum outer diameter portion of the resolver rotor is located between adjacent teeth portions, the opposite side of the adjacent end portions of both teeth portions The gap generated between the end of the rotor and the resolver rotor can be reduced. Therefore, the leakage magnetic flux resulting from the gap can be reduced and the angle error can be reduced.

前記ティース部の内周面における周方向中央部と、前記レゾルバロータの外周面との間の最小のギャップをδ1、最大のギャップをδ2としたとき、δ1に対するδ2の比率(δ2/δ1)は、6.0≦δ2/δ1≦9.0 に設定されていてもよい。   The ratio of δ2 to δ1 (δ2 / δ1) is δ1, where δ1 is the minimum gap between the central portion in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the teeth portion and the outer peripheral surface of the resolver rotor, and δ2 is the maximum gap. 6.0 ≦ δ2 / δ1 ≦ 9.0 may be set.

本発明の発明者は、上記のようにティース部の内周面の形状を適切に設定するほかに、レゾルバの角度誤差を小さくするためには、レゾルバステータの内周面とレゾルバロータの外周面との最小ギャップδ1に対する最大ギャップδ2の比率を考慮することが有効であることを知見した。すなわち、最小ギャップδ1に対する最大ギャップδ2の比率を大きくすることによって出力信号の振幅を大きくし、角度誤差を小さくすることが可能であることを見出した。従来、最小ギャップδ1に対する最大ギャップδ2の比率は、δ2/δ1=4.0程度であったが、本発明では6.0≦δ2/δ1≦9.0とし、従来よりも当該比率を大きくする。これにより、レゾルバの大型化や高重量化、計算負荷の増大を招くことなく、効率的に角度誤差を小さくすることができる。   In addition to appropriately setting the shape of the inner peripheral surface of the tooth portion as described above, the inventor of the present invention can reduce the angle error of the resolver by reducing the inner peripheral surface of the resolver stator and the outer peripheral surface of the resolver rotor. It has been found that it is effective to consider the ratio of the maximum gap δ2 to the minimum gap δ1. That is, it has been found that by increasing the ratio of the maximum gap δ2 to the minimum gap δ1, the amplitude of the output signal can be increased and the angle error can be reduced. Conventionally, the ratio of the maximum gap δ2 to the minimum gap δ1 is approximately δ2 / δ1 = 4.0, but in the present invention, 6.0 ≦ δ2 / δ1 ≦ 9.0 is set, which is larger than the conventional ratio. . As a result, the angular error can be efficiently reduced without increasing the size and weight of the resolver and increasing the calculation load.

また、前記最小のギャップδ1は、0.2(mm)≦δ1≦0.8(mm)に設定されていることが好ましい。
従来、レゾルバステータの内周面とレゾルバロータの外周面との間の最小ギャップδ1は、通常1mm以上であったが、本発明では、δ1=0.2mm〜0.8mmとした。このように最小ギャップδ1をより小さくすることによって出力信号をより大きくすることができる。また、最小ギャップδ1をより小さくすることによって、最小ギャップδ1に対する最大ギャップδ2の比率を容易に大きくすることができる。つまり、最小ギャップδ1が大きいと、上記比率を維持するためには最大ギャップδ2をも大きくしなければならないが、この最大ギャップδ2を大きくするためには、レゾルバロータの最小外径を小さくする必要がある。しかし、レゾルバロータの最小外径は、回転軸の外径寸法よりも小さくすることができず、当該外径寸法によって制限されてしまう。したがって、本発明のように最小ギャップδ1を上記のごとく設定することによって、回転軸の外径寸法に制限されることなく最小ギャップδ1に対する最大ギャップδ2の比率を適切に設定することができる。
The minimum gap δ1 is preferably set to 0.2 (mm) ≦ δ1 ≦ 0.8 (mm).
Conventionally, the minimum gap δ1 between the inner peripheral surface of the resolver stator and the outer peripheral surface of the resolver rotor is usually 1 mm or more, but in the present invention, δ1 is set to 0.2 mm to 0.8 mm. In this way, the output signal can be increased by reducing the minimum gap δ1. Further, by making the minimum gap δ1 smaller, the ratio of the maximum gap δ2 to the minimum gap δ1 can be easily increased. That is, if the minimum gap δ1 is large, the maximum gap δ2 must be increased in order to maintain the above ratio, but in order to increase the maximum gap δ2, it is necessary to reduce the minimum outer diameter of the resolver rotor. There is. However, the minimum outer diameter of the resolver rotor cannot be made smaller than the outer diameter dimension of the rotating shaft, and is limited by the outer diameter dimension. Therefore, by setting the minimum gap δ1 as described above as in the present invention, the ratio of the maximum gap δ2 to the minimum gap δ1 can be appropriately set without being limited by the outer diameter of the rotating shaft.

本発明のレゾルバによれば、回転角度の誤差(角度誤差)を小さくし、検出精度を高めることができる。   According to the resolver of the present invention, the rotation angle error (angle error) can be reduced, and the detection accuracy can be increased.

本発明の実施形態に係るレゾルバを示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the resolver which concerns on embodiment of this invention. レゾルバの一部を示す正面図である。It is a front view which shows a part of resolver. レゾルバの一部を示す側面図である。It is a side view which shows a part of resolver. ケース部材の斜視図である。It is a perspective view of a case member. レゾルバステータ及びレゾルバロータを示す正面図である。It is a front view which shows a resolver stator and a resolver rotor. レゾルバステータの一部を拡大して示す正面図である。It is a front view which expands and shows a part of resolver stator. 出力用コイルの出力波形(SIN波)を概略的に示すグラフである。It is a graph which shows roughly the output waveform (SIN wave) of the coil for output. 出力用コイルの出力波形(COS波)を概略的に示すグラフである。It is a graph which shows roughly the output waveform (COS wave) of the coil for output. 実施例及び従来例の角度誤差を示すグラフである。It is a graph which shows the angle error of an Example and a prior art example. レゾルバステータのティース部の形状を説明する概略的な正面図である。It is a schematic front view explaining the shape of the teeth part of a resolver stator. 従来のレゾルバを概略的に示す正面図である。It is a front view which shows the conventional resolver schematically.

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るレゾルバを示す側面断面図である。
本実施形態のレゾルバ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とともにレゾルバ付き転がり軸受装置を構成しており、レゾルバステータ12及び転がり軸受14がケース部材15を介して1ユニットとして一体的に組み立てられている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side sectional view showing a resolver according to an embodiment of the present invention.
The resolver 10 of the present embodiment is used for detecting the rotation angle (rotation position) of the rotation shaft 11 of a motor generator used in a hybrid vehicle, for example, and includes a resolver stator 12 and a resolver rotor 13. I have. Furthermore, the resolver 10 of the present embodiment constitutes a rolling bearing device with a resolver together with a rolling bearing 14 for rotatably supporting the rotating shaft 11, and the resolver stator 12 and the rolling bearing 14 are interposed via a case member 15. It is assembled as one unit.

図1に示されるように、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。本実施形態の転がり軸受14は、転動体22としての玉を備えた玉軸受とされている。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11に固定されている。   As shown in FIG. 1, the rolling bearing 14 includes an inner ring 19 having an inner ring raceway 18, an outer ring 21 having an outer ring raceway 20 disposed concentrically on the radially outer side of the inner ring 19, an inner ring raceway 18, and an outer ring. A plurality of rolling elements 22 are provided between the tracks 20 so as to be capable of rolling. The rolling bearing 14 of the present embodiment is a ball bearing provided with balls as the rolling elements 22. The outer ring 21 of the rolling bearing 14 is fixed to the case member 15, and the inner ring 19 is fixed to the rotating shaft 11.

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、図3は、レゾルバ10の一部(同上)を示す側面図である。また、図4は、ケース部材15の斜視図である。
図1〜図4に示されるように、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、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・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・固定される。
FIG. 2 is a front view showing a part of the resolver 10 (a part excluding the resolver rotor 13), and FIG. 3 is a side view showing a part of the resolver 10 (same as above). FIG. 4 is a perspective view of the case member 15.
As shown in FIGS. 1 to 4, the case member 15 includes an outer ring attachment portion 24 to which the outer ring 21 of the rolling bearing 14 is attached, and a fitting portion 25 to which the resolver stator 12 is attached. The outer ring mounting portion 24 is formed in a cylindrical shape, and the outer peripheral surface of the outer ring 21 is fitted and fixed to the inner peripheral surface thereof by press-fitting. The fitting portion 25 is also formed in a cylindrical shape, and the outer peripheral surface of the resolver stator 12 is fitted and fixed by press-fitting.

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。また、外輪取付部24の軸方向一端部(軸方向に関して嵌合部25とは反対側の端部(図1における外輪取付部24の右端部))には、径方向内方へ屈曲する内鍔部28が形成されている。   The outer ring attachment portion 24 is formed to have a smaller diameter than the fitting portion 25, and a disc portion 27 disposed along the radial direction is formed between the outer ring attachment portion 24 and the fitting portion 25. Further, one end of the outer ring mounting portion 24 in the axial direction (the end opposite to the fitting portion 25 in the axial direction (the right end of the outer ring mounting portion 24 in FIG. 1)) is bent radially inward. A collar portion 28 is formed.

嵌合部25の軸方向他端部(軸方向に関して外輪取付部24とは反対側の端部(図1における嵌合部25の左端部))には、径方向外方へ屈曲する外鍔部29が形成されている。そして、外輪取付部24、嵌合部25、円板部27、内鍔部28、及び外鍔部29は、金属製の板材に対してプレス加工(絞り加工)等の塑性加工を施すことによって一体成形されている。   At the other end portion in the axial direction of the fitting portion 25 (the end portion on the opposite side to the outer ring mounting portion 24 in the axial direction (the left end portion of the fitting portion 25 in FIG. 1)) A portion 29 is formed. And the outer ring | wheel attaching part 24, the fitting part 25, the disc part 27, the inner collar part 28, and the outer collar part 29 perform plastic processing, such as press processing (drawing process), etc. with respect to metal board | plate materials. It is integrally molded.

内鍔部28は、外輪取付部24に嵌合された外輪21の軸方向の位置を規制する規制部として機能している。また、外鍔部29は、後述するコネクタ部51(図2参照)の位置を除いて概ね嵌合部25の全周に形成されており、嵌合部25を外周側から補強するリブとしての機能を有している。この外鍔部29によって、嵌合部25に嵌合されるレゾルバステータ12の圧入荷重を確保することができる。また、外鍔部29が形成されることによって、プレス加工によって成形されるケース部材15の寸法精度、特に嵌合部25の寸法精度を高めることが可能となっている。また、ケース部材15を構成する外輪取付部24、嵌合部25、円板部27、内鍔部28、及び外鍔部29がプレス加工により一体成形されることによって、ケース部材15を容易に製造することができる。   The inner flange portion 28 functions as a restricting portion that restricts the position in the axial direction of the outer ring 21 fitted to the outer ring attaching portion 24. Further, the outer flange portion 29 is formed on the entire circumference of the fitting portion 25 except for the position of a connector portion 51 (see FIG. 2) described later, and serves as a rib that reinforces the fitting portion 25 from the outer peripheral side. It has a function. The outer flange portion 29 can ensure the press-fit load of the resolver stator 12 fitted to the fitting portion 25. Further, by forming the outer flange portion 29, it is possible to increase the dimensional accuracy of the case member 15 formed by press working, particularly the dimensional accuracy of the fitting portion 25. Further, the outer ring mounting portion 24, the fitting portion 25, the disc portion 27, the inner flange portion 28, and the outer flange portion 29 constituting the case member 15 are integrally formed by press working, so that the case member 15 can be easily formed. Can be manufactured.

外鍔部29には、さらに径方向外側に延びるフランジ部31が周方向に一定の間隔をあけて複数(図示例では3個)形成されている。このフランジ部31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。
図1に示されるように、ケース部材15は、固定リング34を介してモータジェネレータ等のハウジング35に取り付けられる。固定リング34は、図2に示されるように、周方向に一定の間隔をあけて複数(図示例では3個)のボス部36を有しており、このボス部36には雌ネジ孔37が形成されている。そして、ケース部材15の外鍔部29及びフランジ部31に固定リング34を重ね合わせ、ハウジング35及び長孔32に挿入されたボルト38を雌ネジ孔37に螺合することによって、ケース部材15がハウジング35に取り付けられる。また、長孔32の範囲内でケース部材15の周方向の位置を調整(ゼロ点調整)することができる。
The outer flange portion 29 is further formed with a plurality (three in the illustrated example) of flange portions 31 extending outward in the radial direction at regular intervals in the circumferential direction. The flange portion 31 is formed with an arc-shaped long hole 32 centered on the axis O.
As shown in FIG. 1, the case member 15 is attached to a housing 35 such as a motor generator via a fixing ring 34. As shown in FIG. 2, the fixing ring 34 has a plurality of (three in the illustrated example) boss portions 36 at regular intervals in the circumferential direction. The boss portion 36 has a female screw hole 37. Is formed. Then, the fixing ring 34 is overlapped on the outer flange portion 29 and the flange portion 31 of the case member 15, and the bolt 38 inserted in the housing 35 and the long hole 32 is screwed into the female screw hole 37, whereby the case member 15 is It is attached to the housing 35. Further, the circumferential position of the case member 15 can be adjusted (zero point adjustment) within the long hole 32.

図1に示されるように、回転軸11には取付部16が一体に形成されている。取付部16は、回転軸11の外周面の一部を径方向外方に突出させることによって構成されている。この取付部16の軸方向一端部には、内輪19が嵌合される内輪取付部16aが形成されており、取付部16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。なお、この取付部16は、回転軸11とは別体の部品として構成されていてもよい。この場合、取付部16を金属材料や合成樹脂材料等によって円筒形状に形成し、回転軸11の外周面に嵌合することによって一体回転可能に設けてもよい。   As shown in FIG. 1, a mounting portion 16 is integrally formed on the rotating shaft 11. The attachment portion 16 is configured by causing a part of the outer peripheral surface of the rotating shaft 11 to protrude radially outward. An inner ring attachment portion 16 a into which the inner ring 19 is fitted is formed at one axial end portion of the attachment portion 16, and the resolver rotor 13 is fixed to an intermediate portion in the axial direction of the attachment portion 16. The attachment portion 16 may be configured as a separate component from the rotating shaft 11. In this case, the attachment portion 16 may be formed in a cylindrical shape with a metal material, a synthetic resin material, or the like, and fitted to the outer peripheral surface of the rotary shaft 11 so as to be integrally rotatable.

図5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6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。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複数(図示例では8個)のティース部46とを一体に備えている。複数のティース部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、図6に示されるように基部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、このティース部46の基部46aに対して励磁用及び出力用のコイル43が巻き付けられる。   FIG. 5 is a front view showing the resolver stator 12 and the resolver rotor 13, and FIG. 6 is an enlarged front view showing a part of the resolver stator 12. The resolver stator 12 is formed in an annular shape, and includes a stator core 42, a coil 43, and an insulator 44. The stator core 42 is made of a magnetic material such as a single-layered or multiple-layered silicon steel plate, and has an annular annular portion 45 and a plurality of (inwardly projecting radially inward from the inner peripheral surface of the annular portion 45). Eight teeth in the illustrated example) are integrally provided. The plurality of tooth portions 46 are formed at regular intervals in the circumferential direction. Further, as shown in FIG. 6, each tooth portion 46 includes a base portion 46a and a distal end portion 46b. The base portion 46a has a smaller width in the circumferential direction than the distal end portion 46b, and the distal end portion 46b extends from the base portion 46a to both sides in the circumferential direction. It is formed in a shape that greatly expands. The exciting and output coils 43 are wound around the base portion 46 a of the tooth portion 46.

図5に示されるように、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に示されるように、ステータコア42の軸方向両側の面にそれぞれ配置されている。そして、図6に示されるように、インシュレータ44は、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。   As shown in FIG. 5, the insulator 44 is formed in an annular shape by an insulating material such as synthetic resin. Moreover, the insulator 44 is each arrange | positioned at the surface of the axial direction both sides of the stator core 42, as FIG. 1 shows. As shown in FIG. 6, the insulator 44 has a covering portion 48 that covers the tooth portion 46 of the stator core 42, and the covering portion 48 insulates the tooth portion 46 from the coil 43.

インシュレータ44の被覆部48は、径方向に一対の壁部50a,50bを有しており、この一対の壁部50a,50bの間にコイル43が巻き付けられている。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を接続させる端子を備えたコネクタ部51が形成されている(図5参照)。また、双方のインシュレータ44の軸方向端部には、コイル43を軸方向外側から覆う環状のカバー部材52が取り付けられている(図1及び図2参照)。   The covering portion 48 of the insulator 44 has a pair of wall portions 50a and 50b in the radial direction, and the coil 43 is wound between the pair of wall portions 50a and 50b. The insulator 44 disposed on one surface of the stator core 42 in the axial direction is formed with a connector portion 51 having a terminal to which the coil 43 is connected (see FIG. 5). Moreover, the cyclic | annular cover member 52 which covers the coil 43 from the axial direction outer side is attached to the axial direction edge part of both the insulators 44 (refer FIG.1 and FIG.2).

ティース部46の内周面46cは、円弧形状に形成されている。図10は、レゾルバステータ12におけるティース部46の内周面の形状を説明する概略的な平面図である。ティース部46の内周面46cにおける周方向中央部P1は、回転軸11及びレゾルバロータ13の軸心Oを中心とする仮想円C0上に配置されている。これに対して、ティース部46の内周面46cが描く円弧は、仮想円C0の半径R0よりも小さい半径R1の仮想円C1上に形成されている。すなわち、ティース部46の内周面46cは、当該内周面46cにおける周方向中央部P1と、回転軸11の軸心Oとの間の位置を中心Xとする円弧形状に形成されている。そのため、ティース部46の内周面46cにおける周方向両端部P2は、仮想円C0の内側に配置され、ティース部46の端部P2は、よりレゾルバロータ13の外周面に近づくことになる。   An inner peripheral surface 46c of the tooth portion 46 is formed in an arc shape. FIG. 10 is a schematic plan view for explaining the shape of the inner peripheral surface of the tooth portion 46 in the resolver stator 12. A central portion P1 in the circumferential direction on the inner peripheral surface 46c of the tooth portion 46 is disposed on an imaginary circle C0 centered on the rotation shaft 11 and the axis O of the resolver rotor 13. On the other hand, the circular arc drawn by the inner peripheral surface 46c of the tooth portion 46 is formed on a virtual circle C1 having a radius R1 smaller than the radius R0 of the virtual circle C0. That is, the inner peripheral surface 46 c of the tooth portion 46 is formed in an arc shape having a center X at a position between the circumferential central portion P 1 on the inner peripheral surface 46 c and the axis O of the rotating shaft 11. Therefore, both end portions P2 in the circumferential direction on the inner peripheral surface 46c of the tooth portion 46 are disposed inside the virtual circle C0, and the end portion P2 of the tooth portion 46 is closer to the outer peripheral surface of the resolver rotor 13.

次に、図5を参照して、レゾルバステータ12のティース部46とレゾルバロータ13との間の最小ギャップδ1及び最大ギャップδ2について詳細に説明する。なお、以下に説明する最小ギャップδ1及び最大ギャップδ2は、ティース部46の内周面46cにおける「周方向中央部P1」と、レゾルバロータ13の外周面との間の最小ギャップ、最大ギャップをいうものとする。   Next, the minimum gap δ1 and the maximum gap δ2 between the tooth portion 46 of the resolver stator 12 and the resolver rotor 13 will be described in detail with reference to FIG. The minimum gap δ1 and the maximum gap δ2 described below refer to the minimum gap and the maximum gap between the “circumferential center portion P1” on the inner peripheral surface 46c of the tooth portion 46 and the outer peripheral surface of the resolver rotor 13. Shall.

図5に示されるように、レゾルバロータ13は、軸倍角に応じた形状に形成されている。本実施形態では、軸倍角が2Xのレゾルバロータ13が使用されており、レゾルバロータ13の外周面は、正面視(軸方向視)で略楕円形状に形成され、レゾルバステータ12のティース部46に対してギャップ(隙間)δ1,δ2をあけて対向している。   As shown in FIG. 5, the resolver rotor 13 is formed in a shape corresponding to the shaft angle multiplier. In the present embodiment, a resolver rotor 13 having a shaft multiplication angle of 2 × is used, and the outer peripheral surface of the resolver rotor 13 is formed in a substantially elliptical shape when viewed from the front (viewed in the axial direction), and is formed on the tooth portion 46 of the resolver stator 12. On the other hand, they face each other with gaps (gap) δ1, δ2.

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とのギャップの大きさが変化する。そして、レゾルバステータ12の励磁用のコイル43に交流電流を流しておくと、出力用のコイル43には、そのギャップの大きさの変化に応じた出力電圧が発生する。出力用のコイル43は、SIN波出力用のコイルとCOS波出力用のコイルとからなり、これらは複数のティース部46に対して周方向に交互に設けられる。そして、SIN波出力用のコイルとCOS波出力用のコイルとの出力電圧の振幅変化は90°位相がずれており、この出力電圧を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。本実施形態では、レゾルバロータ13の軸倍角が2Xとされているので、レゾルバロータ13の1回転で2周期の電圧が出力される。   When the rotating shaft 11 rotates, the resolver rotor 13 also rotates integrally, and the size of the gap between each tooth portion 46 of the resolver stator 12 and the resolver rotor 13 changes. When an alternating current is passed through the exciting coil 43 of the resolver stator 12, an output voltage corresponding to the change in the size of the gap is generated in the output coil 43. The output coil 43 includes a SIN wave output coil and a COS wave output coil, which are alternately provided in the circumferential direction with respect to the plurality of tooth portions 46. And the amplitude change of the output voltage of the coil for SIN wave output and the coil for COS wave output is 90 degrees out of phase, and the rotation angle of the rotating shaft 11 is detected by signal processing this output voltage. Can do. In the present embodiment, since the shaft angle multiplier of the resolver rotor 13 is 2X, two cycles of voltage are output by one revolution of the resolver rotor 13.

なお、本実施形態では、各ティース部46に巻き付けられる励磁用コイルの巻数が10〜35ターン(より好ましくは25ターン)とされ、出力用コイルの巻数が20〜120ターン(より好ましくは80ターン)とされており、従来公知のレゾルバと比較して巻数が少なくなっている。   In this embodiment, the number of turns of the exciting coil wound around each tooth portion 46 is 10 to 35 turns (more preferably 25 turns), and the number of turns of the output coil is 20 to 120 turns (more preferably 80 turns). The number of turns is smaller than that of a conventionally known resolver.

図5に示されるように、本実施形態(実施例)では、レゾルバロータ13の外周面とレゾルバステータ12のティース部46(内周面46cの周方向中央部P1)との間の最も小さいギャップδ1、すなわち、レゾルバロータ13の長径部(最大外径部)13aとティース部46との間のギャップδ1と、最も大きいギャップδ2、すなわち、レゾルバロータ13の短径部(最小外径部)13bとティース部46との間のギャップδ2とは、以下の比率(δ2/δ1)に設定されている。
6.0≦δ2/δ1≦9.0
As shown in FIG. 5, in the present embodiment (example), the smallest gap between the outer peripheral surface of the resolver rotor 13 and the tooth portion 46 of the resolver stator 12 (the central portion P1 in the circumferential direction of the inner peripheral surface 46c). δ1, that is, the gap δ1 between the long diameter portion (maximum outer diameter portion) 13a of the resolver rotor 13 and the tooth portion 46, and the largest gap δ2, that is, the short diameter portion (minimum outer diameter portion) 13b of the resolver rotor 13. And the tooth portion 46 is set to the following ratio (δ2 / δ1).
6.0 ≦ δ2 / δ1 ≦ 9.0

また、当該比率(以下、「ギャップ比」ともいう)は、より好ましくは、δ2/δ1=8.0に設定される。
最小ギャップδ1は、0.2mm≦δ1≦0.8mmの範囲、より好ましくは、δ1=0.5mmに設定される。以下、この最小ギャップδ1と最大ギャップδ2の関係について詳細に説明する。
The ratio (hereinafter also referred to as “gap ratio”) is more preferably set to δ2 / δ1 = 8.0.
The minimum gap δ1 is set in a range of 0.2 mm ≦ δ1 ≦ 0.8 mm, more preferably δ1 = 0.5 mm. Hereinafter, the relationship between the minimum gap δ1 and the maximum gap δ2 will be described in detail.

従来のレゾルバは、最小ギャップδ1と最大ギャップδ2のギャップ比が、δ2/δ1=4.0程度であり、尚かつ最小ギャップδ1は、1.0mm以上とされていた。したがって、本実施形態では、従来と比べて最小ギャップδ1が小さくなり、最小ギャップδ1に対する最大ギャップδ2のギャップ比が大きくなっている。   In the conventional resolver, the gap ratio between the minimum gap δ1 and the maximum gap δ2 is about δ2 / δ1 = 4.0, and the minimum gap δ1 is 1.0 mm or more. Therefore, in the present embodiment, the minimum gap δ1 is smaller than the conventional one, and the gap ratio of the maximum gap δ2 to the minimum gap δ1 is large.

図7及び図8は、出力用コイルの出力電圧の波形(SIN波、COS波)を概略的に示すグラフである。図7及び図8において、実施例においては、従来例よりも出力電圧の最大値が大きくなると共に、出力電圧の振幅が大きくなっていることが分かる。すなわち、最小ギャップδ1を従来よりも小さくすることで出力電圧を大きくすることができ、ギャップ比(δ2/δ1)を従来よりも大きくすることで、出力電圧の振幅を従来よりも大きくすることができる。   7 and 8 are graphs schematically showing the waveform (SIN wave, COS wave) of the output voltage of the output coil. 7 and 8, it can be seen that in the example, the maximum value of the output voltage and the amplitude of the output voltage are larger than in the conventional example. That is, the output voltage can be increased by making the minimum gap δ1 smaller than before, and the amplitude of the output voltage can be made larger by increasing the gap ratio (δ2 / δ1) than before. it can.

出力電圧の振幅を大きくすると、S/N比が高くなり、安定した出力を得ることが可能となる。すなわち、出力電圧に一定の誤差(ノイズ)が含まれるとすると、出力電圧の振幅が大きくなるほど当該出力電圧に占める誤差の割合が小さくなるので、S/N比を高くすることができる。   When the amplitude of the output voltage is increased, the S / N ratio is increased, and a stable output can be obtained. That is, if a certain error (noise) is included in the output voltage, the ratio of the error to the output voltage decreases as the amplitude of the output voltage increases, so that the S / N ratio can be increased.

また、出力電圧の振幅を大きくすると、回転角度の誤差(角度誤差)を小さくすることが可能となっている。この点について、以下に数式を用いて詳細に説明する。
レゾルバステータ12のティース部46に巻回されている励磁用コイルに励磁電圧VEXを印加した場合に、SIN波出力用のコイルとCOS波出力用のコイルとにそれぞれ電圧V1,V2が誘起されるとすると、この電圧V1,V2はそれぞれ次の式(1)及び(2)で表すことができる。
Further, when the amplitude of the output voltage is increased, the rotation angle error (angle error) can be reduced. This point will be described in detail below using mathematical expressions.
When an excitation voltage V EX is applied to the excitation coil wound around the tooth portion 46 of the resolver stator 12, voltages V1 and V2 are induced in the SIN wave output coil and the COS wave output coil, respectively. Then, the voltages V1 and V2 can be expressed by the following equations (1) and (2), respectively.

Figure 2013198324
Figure 2013198324

Figure 2013198324
Figure 2013198324

ここで、θは、レゾルバロータ13の回転角度(回転位置)、Kは、出力用コイルの変圧比を表す。
また、回転角度θは、式(1)及び(2)に基づいて、式(3)のように表すことができる。
Here, θ represents the rotation angle (rotation position) of the resolver rotor 13, and K represents the transformation ratio of the output coil.
Further, the rotation angle θ can be expressed as in Expression (3) based on Expressions (1) and (2).

Figure 2013198324
Figure 2013198324

ここで、tan−1の主値は−90°〜+90°とし、VEXとV1とが同じ符号のときに、θ=0°となり、VEXとV1とが異符号のとき、θ=180°となる。
レゾルバ10の構成要素に何らかのバラツキがあると、回転角度θは誤差を含むおそれがある。例えば、レゾルバ10に偏心が生じた場合、すなわちレゾルバステータ12とレゾルバロータ13との軸心にズレが生じた場合、SIN波出力用のコイルとCOS波出力用のコイルの変圧比Kに振れが生じ、よって、V1/V2はtanθと一致しなくなる。また、検出回路の電気的特性のバラツキや、回路を構成する素子にバラツキがあると、V1,V2に直流分が加わり、オフセットが生じる。
Here, the main value of tan −1 is −90 ° to + 90 °. When V EX and V1 have the same sign, θ 0 = 0 °, and when V EX and V1 have different signs, θ 0 = 180 °.
If there is some variation in the components of the resolver 10, the rotation angle θ may include an error. For example, when the resolver 10 is decentered, that is, when the axial center between the resolver stator 12 and the resolver rotor 13 is deviated, the transformation ratio K between the SIN wave output coil and the COS wave output coil varies. Therefore, V1 / V2 does not coincide with tan θ. Further, if there is a variation in the electrical characteristics of the detection circuit or a variation in the elements constituting the circuit, a direct current component is added to V1 and V2, and an offset occurs.

変圧比Kに基づく誤差をβとし、電圧V1,V2に基づく誤差をα,αとすると、レゾルバ10から検出される誤差を含む回転角度θeは、式(4)のようにモデル化することができる。ここで、θは、誤差を含まない真の回転角度を示す。 If the error based on the transformation ratio K is β and the errors based on the voltages V1 and V2 are α 1 and α 2 , the rotation angle θe including the error detected from the resolver 10 is modeled as shown in Equation (4). be able to. Here, θ represents a true rotation angle that does not include an error.

Figure 2013198324
Figure 2013198324

前述の通り、本実施形態(実施例)では、レゾルバステータ12とレゾルバロータ13とのギャップに関して、最小ギャップδ1を従来よりも小さくするとともに、最小ギャップδ1に対する最大ギャップδ2の比率(ギャップ比)を従来よりも大きくすることによって、出力電圧の振幅を従来よりも大きくしている。ここで、実施例の出力電圧の振幅と従来例の出力電圧の振幅との比率をCとしたとき(C=(実施例の出力電圧の振幅)/(従来の出力電圧の振幅)>1)、式(4)で表される従来例に対して、実施例では、誤差を含む回転角度θeが次の式(5)のように表される。   As described above, in the present embodiment (example), regarding the gap between the resolver stator 12 and the resolver rotor 13, the minimum gap δ1 is made smaller than the conventional one, and the ratio (gap ratio) of the maximum gap δ2 to the minimum gap δ1 is set. By making it larger than before, the amplitude of the output voltage is made larger than before. Here, when the ratio between the amplitude of the output voltage of the embodiment and the amplitude of the output voltage of the conventional example is C (C = (the amplitude of the output voltage of the embodiment) / (the amplitude of the conventional output voltage)> 1) In contrast to the conventional example represented by the equation (4), in the embodiment, the rotation angle θe including the error is represented by the following equation (5).

Figure 2013198324
Figure 2013198324

式(4)と式(5)とを比較すると、従来例では、出力電圧V1,V2についての誤差がα1,αであったのに対して、実施例では、同誤差が(α/C),(α/C)となっている。C>1であることから、α>(α/C)、α>(α/C)となり、従来例に比べて実施例の方が回転角度θeに含まれる誤差(角度誤差)が小さくなることが解る。 Comparing equation (4) and equation (5), the errors in the output voltages V1 and V2 were α 1 and α 2 in the conventional example, whereas in the example, the error was (α 1 / C), (α 2 / C). Since C> 1, α 1 > (α 1 / C) and α 2 > (α 2 / C), and the error (angle error) included in the rotation angle θe in the embodiment is larger than that in the conventional example. It turns out that becomes small.

上記実施形態においては、レゾルバステータ12及び転がり軸受14がケース部材15によって一体化(1ユニット化)されているので、レゾルバステータ12と転がり軸受14との軸心合わせを正確に行うことができ、この転がり軸受14に組み付けられる回転軸11やこの回転軸11に取り付けられるレゾルバロータ13と、レゾルバステータ12との組み付け精度も高めることができる。そのため、レゾルバステータ12のティース部46と、レゾルバロータ13の外周面とのギャップδ1,δ2を正確に設定することができ、特に、最小ギャップδ1をより小さい値にすることが可能となる。このように最小ギャップδ1をより小さい値にすることができると、最大ギャップδ2の値をそれほど大きくしなくても、最小ギャップδ1に対する最大ギャップδ2の比率を大きくすることが可能となる。   In the above embodiment, since the resolver stator 12 and the rolling bearing 14 are integrated (unitized) by the case member 15, the center alignment of the resolver stator 12 and the rolling bearing 14 can be accurately performed. The assembling accuracy of the resolver stator 12 and the rotating shaft 11 assembled to the rolling bearing 14 and the resolver rotor 13 attached to the rotating shaft 11 can also be improved. Therefore, the gaps δ1 and δ2 between the tooth portion 46 of the resolver stator 12 and the outer peripheral surface of the resolver rotor 13 can be set accurately, and in particular, the minimum gap δ1 can be set to a smaller value. If the minimum gap δ1 can be set to a smaller value in this way, the ratio of the maximum gap δ2 to the minimum gap δ1 can be increased without increasing the value of the maximum gap δ2 so much.

例えば、最小ギャップδ1と最大ギャップδ2との比率を、δ2/δ1=8.0に設定する場合について考える。従来例のように最小ギャップδ1が1.0mmであると、上記比率を満たすためには最大ギャップδ2を8.0mmに設定しなければならず、レゾルバロータ13の短径を非常に小さくする必要がある。レゾルバロータ13の短径は、回転軸11の外径よりも小さくすることはできないため、回転軸11の外径が大きい場合には、上記比率を実現することができなくなる可能性が高い。
これに対して、本実施形態のように最小ギャップδ1を0.5mmとした場合には、最大ギャップδ2を4.0mmとすればよく、従来例よりも4.0mmほどδ2の値を小さくすることができる。そのため、回転軸11の外径による制限を受け難くすることができる。
For example, consider a case where the ratio of the minimum gap δ1 and the maximum gap δ2 is set to δ2 / δ1 = 8.0. When the minimum gap δ1 is 1.0 mm as in the conventional example, the maximum gap δ2 must be set to 8.0 mm in order to satisfy the above ratio, and the minor axis of the resolver rotor 13 needs to be very small. There is. Since the short diameter of the resolver rotor 13 cannot be made smaller than the outer diameter of the rotating shaft 11, if the outer diameter of the rotating shaft 11 is large, there is a high possibility that the above ratio cannot be realized.
On the other hand, when the minimum gap δ1 is set to 0.5 mm as in the present embodiment, the maximum gap δ2 may be set to 4.0 mm, and the value of δ2 is reduced by about 4.0 mm compared to the conventional example. be able to. Therefore, it can be made difficult to be restricted by the outer diameter of the rotating shaft 11.

また、本実施形態では、ギャップ比を6.0≦(δ2/δ1)≦9.0に設定している。ギャップ比が、(δ2/δ1)>9.0である場合には、上述のようにレゾルバロータ13の短径を著しく小さくしなければならず、回転軸11の外径との関係から実現が困難である。
他方、ギャップ比が、(δ2/δ1)<6.0である場合には、前述の数式(5)で示したように振幅比Cをそれほど大きくとれなくなるため、角度誤差もそれほど小さくすることができない。
In this embodiment, the gap ratio is set to 6.0 ≦ (δ2 / δ1) ≦ 9.0. When the gap ratio is (δ2 / δ1)> 9.0, the minor axis of the resolver rotor 13 must be remarkably reduced as described above, and this is realized from the relationship with the outer diameter of the rotating shaft 11. Have difficulty.
On the other hand, when the gap ratio is (δ2 / δ1) <6.0, the amplitude ratio C cannot be made so large as shown in the above-described equation (5), and therefore the angle error can be made so small. Can not.

図9には、ギャップ比を(δ2/δ1)=4.0(但し、δ1=0.5、δ2=2.0)とした比較例と、(δ2/δ1)=6.0(但し、δ1=0.5、δ2=3.0)とした実施例とにおける角度誤差をそれぞれグラフで示している。比較例の場合、回転角度θ=0°〜360°の全体において、小さい回転角度毎に周期的に角度誤差が大きく突出して変化しており、その誤差範囲は、−0.64°〜0.75°となっている。これは、ギャップ比が小さいことによって、レゾルバステータ12のティース部46間の隙間において角度誤差が著しく増大してしまっているからと考えられる。これに対して、実施例の場合、比較例よりも大きな回転角度毎の周期で角度誤差がなだらかに変化しており、その誤差範囲は、−0.20°〜0.55°となっている。したがって、ギャップ比を(δ2/δ1)=6.0((δ2/δ1)≧6.0)とすることによって、比較例に比べて角度誤差の最大値(絶対値)を小さくすることができるとともに、その誤差範囲も小さくすることができる。なお、より適切なギャップ比の範囲は、6.0≦(δ2/δ1)≦8.0である。   FIG. 9 shows a comparative example in which the gap ratio is (δ2 / δ1) = 4.0 (where δ1 = 0.5, δ2 = 2.0) and (δ2 / δ1) = 6.0 (where The angle error in the example in which δ1 = 0.5 and δ2 = 3.0) is shown in the graph. In the case of the comparative example, in the whole rotation angle θ = 0 ° to 360 °, the angle error greatly protrudes and changes periodically at every small rotation angle, and the error range is −0.64 ° to 0.00. It is 75 °. This is presumably because the angle error is remarkably increased in the gap between the tooth portions 46 of the resolver stator 12 due to the small gap ratio. On the other hand, in the case of the example, the angle error gradually changes at a period for each rotation angle larger than that of the comparative example, and the error range is −0.20 ° to 0.55 °. . Therefore, by setting the gap ratio to (δ2 / δ1) = 6.0 ((δ2 / δ1) ≧ 6.0), the maximum value (absolute value) of the angle error can be reduced as compared with the comparative example. In addition, the error range can be reduced. A more suitable gap ratio range is 6.0 ≦ (δ2 / δ1) ≦ 8.0.

一方、図10に示されるように、レゾルバステータ12のティース部46の周方向端部P2は、回転軸11の軸心Oを中心とする仮想円C0よりも寸法sだけ径方向内側に入り込んでいる。そのため、レゾルバロータ13の長径部13a(図5参照)が、周方向に隣接するティース部46間に配置されたときに(例えば、図11参照)、両ティース部46の隣接端部とは反対側の端部P2におけるレゾルバロータ13とのギャップを従来よりも小さくすることができる。そのため、当該ギャップにおける漏れ磁束を少なくし、角度誤差をより小さくすることができる。
また、ティース部46の内周面46cは、一定の半径R1を有する円弧形状であるため、当該内周面46cを複雑な形状とすることなく角度誤差を小さくすることができ、ティース部46の設計及び製造も容易に行うことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 10, the circumferential end P <b> 2 of the tooth portion 46 of the resolver stator 12 enters inward in the radial direction by a dimension s from the virtual circle C <b> 0 centering on the axis O of the rotating shaft 11. Yes. Therefore, when the long diameter portion 13a (see FIG. 5) of the resolver rotor 13 is disposed between the teeth portions 46 adjacent to each other in the circumferential direction (for example, see FIG. 11), it is opposite to the adjacent end portions of both teeth portions 46. The gap with the resolver rotor 13 at the end P2 on the side can be made smaller than before. Therefore, the leakage magnetic flux in the gap can be reduced and the angle error can be further reduced.
Further, since the inner peripheral surface 46c of the tooth portion 46 has an arc shape having a constant radius R1, the angle error can be reduced without making the inner peripheral surface 46c a complicated shape. Design and manufacture can also be easily performed.

ティース部46の周方向端部P2と仮想円C0との間の寸法sは、前述したティース部46とレゾルバロータ13との最小ギャップδ1の寸法にもよるが、ティース部46の周方向端部P2とレゾルバロータ13との間に、潤滑油等に含まれる異物を噛み込まない程度に設定される。
例えば、ティース部46とレゾルバロータ13との最小ギャップδ1が0.2〜0.8mmに設定される場合、寸法sは、例えば0.05mm〜0.2mmの範囲内に設定することができ、好ましくは、0.1mmに設定することができる。
また、寸法sは、上述した最小ギャップδ1との関係で、0.04δ1<s<1.0δ1 に設定することもでき、好ましくは、0.125δ1<s<0.5δ1に設定することができる。
The dimension s between the circumferential end P2 of the tooth part 46 and the virtual circle C0 depends on the dimension of the minimum gap δ1 between the tooth part 46 and the resolver rotor 13 described above, but the circumferential end of the tooth part 46. Between P2 and the resolver rotor 13, it sets so that the foreign material contained in lubricating oil etc. may not be caught.
For example, when the minimum gap δ1 between the tooth portion 46 and the resolver rotor 13 is set to 0.2 to 0.8 mm, the dimension s can be set within a range of 0.05 mm to 0.2 mm, for example. Preferably, it can be set to 0.1 mm.
The dimension s can also be set to 0.04δ1 <s <1.0δ1 in relation to the above-described minimum gap δ1, and preferably set to 0.125δ1 <s <0.5δ1. .

本実施形態のレゾルバ10は、レゾルバステータ12及び転がり軸受14がケース部材15によって一体化されているので、これらが別体として構成されている場合に比べて、レゾルバ10及び転がり軸受14の取り扱いや、ハウジング35や回転軸11に対する組付けを容易に行うことができる。   In the resolver 10 of the present embodiment, the resolver stator 12 and the rolling bearing 14 are integrated by the case member 15, so that the resolver 10 and the rolling bearing 14 can be handled and compared as compared with the case where these are configured separately. The housing 35 and the rotating shaft 11 can be easily assembled.

ケース部材15は、嵌合部25と外輪取付部24との間に円板部27を備えているので、嵌合部25に対するレゾルバステータ12の嵌合と、外輪取付部24に対する外輪21の嵌合とが相互に影響を及ぼすことがない。例えば、外輪取付部24に外輪21を嵌合させることによって外輪取付部24に歪等が生じたとしても、その影響が嵌合部25に及ぶことはほとんどなく、レゾルバステータ12のティース部46とレゾルバロータ13とのギャップが狂ってしまうこともない。   Since the case member 15 includes the disk portion 27 between the fitting portion 25 and the outer ring mounting portion 24, the fitting of the resolver stator 12 to the fitting portion 25 and the fitting of the outer ring 21 to the outer ring mounting portion 24 are performed. There is no mutual effect. For example, even if distortion or the like occurs in the outer ring mounting portion 24 by fitting the outer ring 21 to the outer ring mounting portion 24, the influence hardly reaches the fitting portion 25, and the teeth portion 46 of the resolver stator 12 The gap with the resolver rotor 13 does not go out of order.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更することができる。
例えば、レゾルバステータ12のティース部46とレゾルバロータ13とのギャップδ1,δ2に関する数値や比率等は、上記実施形態において説明したものに限定されず、適宜変更することが可能である。
また、レゾルバステータ12のティース部46の数、形状やレゾルバロータ13の形状等は、上記実施形態に限定されるものではなく、従来公知の構成を適宜採用することができる。レゾルバロータ13は、軸倍角が3X,4X等であってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the invention described in the claims.
For example, the numerical values, ratios, and the like regarding the gaps δ1, δ2 between the tooth portion 46 of the resolver stator 12 and the resolver rotor 13 are not limited to those described in the above embodiment, and can be changed as appropriate.
Further, the number and shape of the tooth portions 46 of the resolver stator 12, the shape of the resolver rotor 13, and the like are not limited to the above-described embodiment, and a conventionally known configuration can be appropriately employed. The resolver rotor 13 may have a shaft angle multiplier of 3X, 4X, or the like.

上記実施形態において、ケース部材15の外輪取付部24は、その内周面に外輪21の外周面を嵌合させることによって外輪21を取り付けていたが、その外周面を外輪21の内周面に嵌合させることによって外輪21を取り付けてもよい。また、外輪取付部24は、嵌合によって外輪21を取り付けるに限らず、溶接や接着によって取り付けてもよいし、内鍔部28のみを溶接や接着によって取り付けてもよい。   In the above embodiment, the outer ring mounting portion 24 of the case member 15 has the outer ring 21 attached by fitting the outer peripheral surface of the outer ring 21 to the inner peripheral surface thereof. The outer ring 21 may be attached by fitting. Moreover, the outer ring | wheel attachment part 24 may attach not only the outer ring | wheel 21 by fitting but welding or adhesion | attachment, and may attach only the inner collar part 28 by welding or adhesion | attachment.

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、46c:内周面、O:回転軸の軸心、P1:ティース部の周方向中央部、P2:ティース部の周方向端部、δ1:最小ギャップ、δ2:最大ギャップ   10: Resolver, 11: Rotating shaft, 12: Resolver stator, 13: Resolver rotor, 46: Teeth portion, 46c: Inner peripheral surface, O: Axis of rotating shaft, P1: Center portion in the circumferential direction of the tooth portion, P2: Teeth end in the circumferential direction, δ1: minimum gap, δ2: maximum gap

Claims (3)

励磁用及び出力用のコイルが設けられた複数のティース部を周方向に間隔をあけて備えている環状のレゾルバステータと、
回転軸に固定されて前記レゾルバステータの径方向内方に配置され、前記ティース部との間の径方向のギャップが周方向に変化する外周面を有しているレゾルバロータと、を備えているレゾルバであって、
各ティース部の内周面における周方向中央部が、前記回転軸の軸心を中心とした同心円状に配置され、
各ティース部の内周面が、当該内周面の周方向中央部と前記回転軸の軸心との間の位置を中心とする円弧面に形成されていることを特徴とするレゾルバ。
An annular resolver stator having a plurality of teeth provided with excitation and output coils at intervals in the circumferential direction;
A resolver rotor fixed to a rotating shaft and disposed radially inward of the resolver stator and having an outer peripheral surface in which a radial gap with the teeth portion changes in the circumferential direction. A resolver,
The central portion in the circumferential direction on the inner peripheral surface of each tooth portion is arranged concentrically around the axis of the rotating shaft,
A resolver, wherein an inner peripheral surface of each tooth portion is formed in an arc surface centering on a position between a central portion in the circumferential direction of the inner peripheral surface and the axis of the rotation shaft.
前記ティース部の内周面における周方向中央部と、前記レゾルバロータの外周面との間の最小のギャップをδ1、最大のギャップをδ2としたとき、δ1に対するδ2の比率(δ2/δ1)が、
6.0≦δ2/δ1≦9.0
に設定されている請求項1に記載のレゾルバ。
When the minimum gap between the circumferential central portion of the inner peripheral surface of the teeth portion and the outer peripheral surface of the resolver rotor is δ1, and the maximum gap is δ2, the ratio of δ2 to δ1 (δ2 / δ1) is ,
6.0 ≦ δ2 / δ1 ≦ 9.0
The resolver according to claim 1, which is set as follows.
前記最小のギャップδ1が、0.2(mm)≦δ1≦0.8(mm)に設定されている請求項2に記載のレゾルバ。   The resolver according to claim 2, wherein the minimum gap δ1 is set to 0.2 (mm) ≤ δ1 ≤ 0.8 (mm).
JP2012064067A 2012-03-21 2012-03-21 Resolver Pending JP2013198324A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012064067A JP2013198324A (en) 2012-03-21 2012-03-21 Resolver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012064067A JP2013198324A (en) 2012-03-21 2012-03-21 Resolver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013198324A true JP2013198324A (en) 2013-09-30

Family

ID=49396629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012064067A Pending JP2013198324A (en) 2012-03-21 2012-03-21 Resolver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013198324A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015119523A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 トヨタ自動車株式会社 Resolver
JP2020094987A (en) * 2018-12-14 2020-06-18 トヨタ自動車株式会社 Resolver

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015119523A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 トヨタ自動車株式会社 Resolver
JP2020094987A (en) * 2018-12-14 2020-06-18 トヨタ自動車株式会社 Resolver
JP7028152B2 (en) 2018-12-14 2022-03-02 トヨタ自動車株式会社 Resolver

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5870607B2 (en) Resolver and rolling bearing device with resolver
US8319493B2 (en) Rotation detecting device and bearing assembly equipped with such rotation detecting device
US9130441B2 (en) Brushless DC motor
JP2009522567A (en) System for detecting absolute angular position by difference comparison, rolling bearing and rotating machine
US20130015748A1 (en) Motor
JP2007121149A (en) Torque detector
US20130342192A1 (en) Angle sensor
EP2549238A2 (en) Resolver
US10473487B2 (en) Sensor arrangement comprising an angle sensor and rolling bearing arrangement comprising sensor arrangement
JP2014033588A (en) Resolver, motor and stator
JP2013061171A (en) Resolver and rolling bearing device with resolver
JP5946796B2 (en) Rotation detector for detecting rotation of rotating machine, and system including rotation detector
JP2013198324A (en) Resolver
JP2014153069A (en) Resolver and rolling bearing device with resolver
JP2013027122A (en) Resolver and manufacturing method therefor, and rolling bearing device with resolver
JPWO2004081581A1 (en) Axle support device
CN104819733B (en) rotation angle detector and actuator
JP6182454B2 (en) Rotation angle detector
JP2006090511A (en) Rolling bearing device with sensor
CN105890833A (en) Axial flux focusing small diameter low cost torque sensor
JP2004132477A (en) Rolling bearing device
JP2013194851A (en) Rolling bearing device with resolver
WO2020008516A1 (en) Resolver device and dynamo-electric machine provided with resolver device
JP2014224753A (en) Flange and resolver pressed in flange
JP2004132476A (en) Rolling bearing device