JP2013247828A

JP2013247828A - 冗長系レゾルバ巻線構造

Info

Publication number: JP2013247828A
Application number: JP2012121932A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Ishibashi; 和之石橋
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2013-12-09

Abstract

【課題】本発明は、第１、第２系統巻線を各磁極に対して１個飛び又は２個飛びで巻回することにより、巻線が容易でかつ冗長巻線の精度を向上させることを目的とする。
【解決手段】本発明による冗長系レゾルバ巻線構造は、ステータ巻線(10)が第１系統巻線(3)と第２系統巻線(4)とからなり、第１系統巻線(3)は各磁極(A〜P)に対し、１個飛びでかつ１個の磁極(A,C,E,G,I,K,M,O)に巻回又は２個飛びでかつ２個の磁極(AB,EF,IJ,MN)に巻回され、第２系統巻線(4)は、各磁極(A〜P)に対し、１個飛びでかつ１個の磁極(B,D,F,H,J,L,N,P)に巻回又は２個飛びでかつ２個の磁極(CD,GH,KL,OP)に巻回されている構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、冗長系レゾルバ巻線構造に関し、特に、第１、第２系統巻線を各磁極に対して１個飛び又は２個飛びで巻回することにより、巻線が容易でかつ冗長巻線の検出精度を向上させるための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種の冗長系レゾルバとしては、例えば、特許文献１に開示されている構成を挙げることができる。
すなわち、図７及び図８に示される複重系レゾルバにおいて、符号１及び２で示されるものは、全体形状が輪状をなす第１、第２ステータであり、この第１輪状ステータ１にはレゾルバコイル１０をなす第１系統目レゾルバコイル３が設けられ、第２輪状ステータ２にはレゾルバコイル１０をなす第２系統目レゾルバコイル４が設けられ、各系統目レゾルバコイル３,４は、周知の図示しない励磁コイル及び出力コイルから構成されている。さらに、各輪状ステータ１,２の内側には磁性体からなるロータ５が回転自在に配設されている。

すなわち、複重系とするために、同一構成の２個のレゾルバすなわち２個の輪状ステータを軸方向に積層させなければならず、軸方向の厚さを薄くして小型化することができず、自動車及び車輌等のエンジン部分等に積載する場合の最大の障害となっていた。

前述の課題を解決するために、図３から図６で示される構成が提案されている。
図３及び図４において符号１で示されるものは、全体形状が輪状をなす１個の輪状ステータであり、この輪状ステータ１には輪状のレゾルバコイル１０を構成するための第１系統目レゾルバコイル３と第２系統目レゾルバコイル４が設けられている。従って、各コイル３,４は共通の１個の輪状ステータ１に設けられている。

前述の第１、第２系統目レゾルバコイル３,４は、図４で示されるように、円周上の４５°間隔で区切られており、第１系統目レゾルバコイル３は１８０°異なる対向位置に１対で配設され、第２系統目レゾルバコイル４は１８０°異なる対向位置に１対で配設されている。前述の第１、第２系統目レゾルバコイル３,４はいずれも周知のように図示しない励磁コイル及び出力コイルで構成されている。さらに、この輪状ステータ１の内側には円形又は非円形の周知のロータ５が回転自在に配設されている。

従って、前述の第１、第２系統目レゾルバコイル３,４は、２重冗長系を構成するもので、この輪状ステータ１を例えば自動車のエンジンの発電機に装着し、発電機の回転軸６にロータ５を接続し、この発電機の回転状態を第１系統目レゾルバコイル３で周知のように電圧変化として検出し、万一この第１系統目レゾルバコイル３が断線等で故障した場合には、例えば、周知の切換器で第２系統目レゾルバコイル４に切換えて回転検出動作を継続することができる。

また、図５及び図６で示す構成は、図３及び図４の他の形態であり、第１系統目レゾルバコイル３と第２系統目レゾルバコイル４とが、輪状ステータ１の円周上の１８０°毎に区切られて配設され、互いに半円状の形状出対向するように構成されている。

なお、前述の構成においては、少なくとも２重の冗長系について述べたが、レゾルバコイル１０の円周上の区切りを２又は４以上とすることにより、２重以上の複重系の冗長系とすることもできる。

特開２０００−１８９６８号公報

従来の複重系レゾルバは、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、図６及び図８のような２系統の巻線を施した場合は、輪状ステータ全周に均等に巻線分布が施せないため、電圧バランスが悪くなる。
また、相手方に対する取り付けの影響を受けやすく冗長系としての精度劣化を避けることは困難であった。

本発明による冗長系レゾルバ巻線構造は、所定角度間隔で内方へ向けて突出する多数の磁極を有する輪状ステータと、前記各磁極に巻回されるステータ巻線と、を備え、前記ステータ巻線は、第１系統巻線と第２系統巻線とからなる冗長系レゾルバ巻線構造において、前記第１系統巻線は、前記各磁極に対し、１個飛びでかつ１個の磁極に巻回又は２個飛びでかつ２個の磁極に巻回され、前記第２系統巻線は、前記各磁極に対し、１個飛びでかつ１個の磁極に巻回又は２個飛びでかつ２個の磁極に巻回されている構成であり、また、前記第１系統巻線と第２系統巻線は、互いに１８０度異なり対向配置の磁極位置から第１、第２系統引出線として前記輪状ステータの外部へ引き出されている構成である。

本発明による冗長系レゾルバ巻線構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、所定角度間隔で内方へ向けて突出する多数の磁極を有する輪状ステータと、前記各磁極に巻回されるステータ巻線と、を備え、前記ステータ巻線は、第１系統巻線と第２系統巻線とからなる冗長系レゾルバ巻線構造において、前記第１系統巻線は、前記各磁極に対し、１個飛びでかつ１個の磁極に巻回又は２個飛びでかつ２個の磁極に巻回され、前記第２系統巻線は、前記各磁極に対し、１個飛びでかつ１個の磁極に巻回又は２個飛びでかつ２個の磁極に巻回されていることにより、輪状ステータの全周にわたり冗長系の巻線がバランスよく巻回されているため、回転検出時の精度劣化を防ぎ、回転検出性能の向上を計ることができる。
また、前記第１系統巻線と第２系統巻線は、互いに１８０度異なり対向配置の磁極位置から第１、第２系統引出線として前記輪状ステータの外部へ引き出されていることにより、各冗長系回転検出信号のクロストークを避け、安定した信号の外部への出力を行うことができる。

本発明による冗長系レゾルバ巻線構造を示す平面図である。図１の他の形態を示す平面図である。従来の複重系レゾルバを示す断面図である。図３の右側面図である。従来の複重系レゾルバを示す断面図である。図５の右側面図である。図５の他の形態を示す断面図である。図７の右側面図である。

本発明は、第１、第２系統巻線を各磁極に対して１個飛び又は２個飛びで巻回することにより、巻線が容易でかつ冗長巻線の精度を向上させるようにした冗長系レゾルバ巻線構造を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明による冗長系レゾルバ巻線構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１において、符号１で示されるものは、所定角度間隔で内方へ向けて突出する多数の磁極Ａ〜Ｐを有する輪状ステータであり、この輪状ステータ１の各磁極Ａ〜Ｐには輪状をなし一体成形又は別体にて形成された輪状絶縁カバー２２を介してステータ巻線１０が巻回されている。

前記ステータ巻線１０は、冗長系を構成するために、第１系統巻線３及び第２系統巻線４からなり、前記第１系統巻線３は前記磁極Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉ，Ｋ，Ｍ，Ｏに巻回された後、前記輪状ステータ１の０度である第１磁極位置２１において第１系統引出線２３として輪状ステータ１外へ引き出されている。

前記ステータ巻線１０の第２系統巻線４は、前記各磁極Ａ〜ＰのうちのＢ，Ｄ，Ｆ，Ｈ，Ｊ，Ｌ，Ｎ，Ｐに巻回された後、前記輪状ステータ１の１８０度位置である第２磁極位置２２において第２系統引出線２４として輪状ステータ１外へ引き出されている。

尚、前記第１系統巻線３は、各磁極Ａ〜Ｐに対し、１個飛びでかつ１個の磁極Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉ，Ｋ，Ｍ，Ｏに巻回され、さらに、前記第１磁極位置２１と第２磁極位置２２とは、前記輪状ステータ１の０度と１８０度位置で互いに対向して構成されている。

次に、図２の本発明の第２形態において、前記第１系統巻線３は、互いに隣接する一対の磁極Ａ，Ｂに連続して直列に巻回された後、次の一対の磁極Ｃ，Ｄを飛び越して次の一対の磁極Ｅ，Ｆは巻回され、次の一対の磁極Ｇ，Ｈを飛び越して次の一対の磁極Ｉ，Ｊに巻回され、次の磁極Ｋ，Ｌを飛び越して次の一対の磁極Ｍ，Ｎに巻回された後、一対の磁極Ｏ，Ｐを飛び越して第１磁極位置２１より第１系統引出線２２として輪状ステータ１外へ引き出される。

また、図２において、前記第２系統巻線４は、一対の前記磁極Ａ，Ｂを飛び越して次の一対の磁極Ｃ，Ｄに巻回され、次の一対の磁極をＥ，Ｆは飛び越して次の一対の磁極Ｇ，Ｈに巻回される。
さらに、次の一対の磁極Ｉ，Ｊを飛び越して次の一対の磁極Ｋ，Ｌに巻回され、次の一対の磁極Ｍ，Ｎを飛び越して次の一対の磁極Ｏ，Ｐに巻回される。
前記第１、第２系統巻線３，４は、図２の互いに１８０度対向する第１、第２系統引出線２２,２４を介して輪状ステータ１の外部に引き出されている。

従って、前記第２系統巻線４は、各磁極Ａ〜Ｐに対し、２個飛びでかつ２個の磁極ＣＤ，ＧＨ，ＫＬ，ＯＰに巻回され、輪状ステータ１の全周に位置するように配設されている。
そのため、結果としては、図１及び図２の構成において、各磁極Ａ〜Ｐに対して第１、第２系統巻線３,４を全周にわたって配設することができ、各磁極Ａ〜Ｐの各巻線３,４を用いて電圧バランスの良好な冗長系のレゾルバ巻線構造を得ることができる。

本発明による冗長系レゾルバ巻線構造は、輪状ステータの各磁極に対し、第１、第２系統巻線を１個飛び又は２個飛びの状態で巻回することにより、各冗長系すなわち各系統巻線とも輪状ステータ全周にわたり配設されるため、電圧バランスの良好な冗長系のレゾルバ信号を得ることにより、信頼性を向上させるレゾルバを提供することができる。

１輪状ステータ
３第１系統巻線
４第２系統巻線
１０ステータ巻線
２１第１磁極位置（０度）
２２第２磁極位置（１８０度）
２３第１系統引出線
２４第２系統引出線
３０輪状絶縁カバー
Ａ〜Ｐ磁極

Claims

所定角度間隔で内方へ向けて突出する多数の磁極(A〜P)を有する輪状ステータ(1)と、前記各磁極(A〜P)に巻回されるステータ巻線(10)と、を備え、
前記ステータ巻線(10)は、第１系統巻線(3)と第２系統巻線(4)とからなる冗長系レゾルバ巻線構造において、
前記第１系統巻線(3)は、前記各磁極(A〜P)に対し、１個飛びでかつ１個の磁極(A,C,E,G,I,K,M,O)に巻回又は２個飛びでかつ２個の磁極(AB,EF,IJ,MN)に巻回され、
前記第２系統巻線(4)は、前記各磁極(A〜P)に対し、１個飛びでかつ１個の磁極(B,D,F,H,J,L,N,P)に巻回又は２個飛びでかつ２個の磁極(CD,GH,KL,OP)に巻回されていることを特徴とする冗長系レゾルバ巻線構造。
前記第１系統巻線(3)と第２系統巻線(4)は、互いに１８０度異なり対向配置の磁極(A,I)位置から第１、第２系統引出線(23,24)として前記輪状ステータ(1)の外部へ引き出されていることを特徴とする請求項１記載の冗長系レゾルバ巻線構造。