JP2014095582A

JP2014095582A - レゾルバ

Info

Publication number: JP2014095582A
Application number: JP2012246194A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Ochiai; 貴晃落合
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2014-05-22
Anticipated expiration: 2032-11-08
Also published as: US9163927B2; DE102013111289A1; CN203481941U; JP6004901B2; US20140125326A1

Abstract

【課題】特殊な治具を必要とせず、ステータコアとハウジングを固定できる技術を提供する。
【解決手段】略筒形状のハウジング２０１、ハウジング２０１の内側に固定され、励磁巻線と検出巻線を巻回したステータコア２０２、ステータコア２０２の内周側に配置されたロータを備え、ハウジング２０１の内側には、周方向に延在する溝２１３が設けられており、この溝２１３に嵌め込まれたＣリング２１４によりハウジング２０１にステータコア２０２が固定されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、ステータコアをハウジングに固定する構造に特徴のあるレゾルバに関する。

レゾルバにおけるハウジングをステータコアに固定する構造に関する技術として、特許文献１〜３の記載された技術がある。特許文献１は、超音波溶接による方法が記載され、特許文献２には、接着剤による方法が記載され、特許文献３には、リベットによる方法が記載されている。

特開2010-190598号公報特開2010-178603号公報特開2010-172164号公報

超音波溶接の場合、そのための専用の設備が必要になる。接着剤の場合、硬化時間や接着後のアウトガス等の問題がある。リベットの場合、新たにリベットが必要になり、また専用の設備が必要となる。このような背景において、本発明は、特殊な治具を必要とせず、ステータコアとハウジングを固定できる技術を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、略筒形状のハウジングと、前記ハウジングの内側に固定され、励磁巻線と検出巻線を巻回したステータコアと、前記ステータコアの内周側に配置されたロータとを備え、Ｃリングにより前記ステータコアが前記ハウジングに固定されていることを特徴とするレゾルバである。請求項１に記載の発明によれば、Ｃリングを装着することで、ハウジングにステータコアを固定することができる。この作業は、特殊な治具を必要とせず、簡単な作業により行なうことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ハウジングの内側には、周方向に延在する溝が設けられており、前記溝に前記Ｃリングが嵌め込まれて前記ステータコアが前記ハウジングに固定されていることを特徴とする。請求項２に記載の発明によれば、溝にＣリングが嵌め込まれてステータコアがハウジングに固定される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記溝の縁がテーパー状に形成されていることを特徴とする。請求項３に記載の発明によれば、Ｃリングが元に戻ろうとする力（復元力）が溝の縁のテーパー形状部分によって軸方向への力となり、この力によりステータコアがＣリングにより軸方向に押さえ付けられる。このため、隙間の発生を無くすとともに、ステータコアをより強固に固定する構造が得られる。

請求項４に記載の発明は、請求項１の発明において、前記ハウジングの内側には、複数の凸部が設けられており、前記凸部の下面に前記Ｃリングが嵌め込まれて前記ステータコアが前記ハウジングに固定されていることを特徴とする。請求項４に記載の発明によれば、凸部とステータコアの間にＣリングが嵌め込まれることで、ステータコアがハウジングに固定される。

請求項５に記載の発明は、請求項１または４に記載の発明において、前記凸部の縁がテーパー状に形成されていることを特徴とする。請求項５に記載の発明によれば、Ｃリングが元に戻ろうとする力（復元力）が凸部の縁のテーパー形状部分によって軸方向への力となり、この力によりステータコアがＣリングにより軸方向に押さえ付けられる。このため、隙間の発生を無くすとともに、ステータコアをより強固に固定する構造が得られる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発明において、前記Ｃリングが配置された部分に接着剤が塗布されていることを特徴とする。請求項６に記載の発明によれば、接着剤により、更に強固な固定の構造が得られる。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発明において、前記ハウジングの内側には、前記ステータコアに軸方向で接触するステータ受け面が設けられており、前記ステータコアは、前記ステータ受け面と前記Ｃリングに軸方向において挟まれて保持されていることを特徴とする。請求項７に記載の発明によれば、ハウジング内側のステータ受け面とＣリングに挟まれる形でステータコアが保持される。

本発明によれば、特殊な治具を必要とせず、ステータコアとハウジングを固定できる技術が提供される。

実施形態のレゾルバの斜視図である。実施形態のレゾルバの斜視分解図である。実施形態のステータの斜視図である。実施形態のステータの軸方向から見た正面図（Ａ）と側断面図（Ｂ）である。図４の一部を拡大した図（Ａ）および（Ｂ）である。図５の変形例の図（Ａ）および（Ｂ）である。図５の変形例の図である。他の実施形態の側断面図である。

［第１の実施の形態］
図１には、実施形態のレゾルバ１００が示されている。図２には、レゾルバ１００を軸方向で分解した状態が示されている。レゾルバ１００は、ＶＲ型レゾルバであり、略円筒形状のステータ２００と、その内側に回転自在な状態で配置されたロータコア３００を有している。

ステータ２００は、アルミダイキャスト製で略円筒形状のハウジング２０１を有している。ハウジング２０１の内側には、略円環状のステータコア２０２が取り付けられている。ハウジング２０１の内側には、軸方向におけるステータコア２０２の一方の面を支えるステータコア受け面２１２が設けられており、ステータコア２０２は、このステータコア受け面２１２に軸方向に対して接触している。

ステータコア２０２は、略環状を有する複数の板状の磁性部材（例えば、電磁鋼板）を軸方向で複数重ねた構造を有している。ステータコア２０２は、軸中心の方向に向かって延在した複数の突極２０３を有している。なお、ここで、軸というのは、ロータコア３００の回転軸のことである。突極２０３は、ステータ側の磁極となる部分であり、周方向に沿って複数が配置されている。突極２０３には、図１および図２では図示されていないステータ巻線が巻かれている。ステータ巻線には、励磁巻線と出力巻線（ｓｉｎ相検出巻線とｃｏｓ相検出巻線）が含まれる。ステータ巻線の構成は、通常のレゾルバと同じであるので、詳しい説明は省略する。

ステータコア２０２には、軸方向の前後から樹脂製のインシュレータ２０４，２０５が装着されている。インシュレータ２０４，２０５により、突極２０３の軸中心の方向に延在する延在部の露出部分が絶縁され、この部分に図１および図２では図示しないステータ巻線が巻回されている。図示しないステータ巻線からは、引き出し線２０７が引き出され、この引き出し線２０７は、インシュレータ２０５に埋め込まれた端子ピン２０６に接続されている。

ステータコア２０２には、ステータ溝部２０２ａが形成されている。ステータ溝部２０２ａは、軸方向から見て、略矩形に切りかかれた形状を有し、その断面形状が軸方向に延在した溝状の構造を有している。この例において、ステータ溝部２０２ａは、ステータコア２０２外周の軸方向から見た等角な５箇所に形成されている。なお、ステータ溝部２０２ａの数は、例示する数に限定されない。

ロータコア３００は、軸方向から見て、外周に複数の凸部(この例では、５箇所)を有した略円環状を有している。ロータコア３００は、複数の板状の磁性部材（例えば、電磁鋼板）を軸方向で複数重ねた構造を有している。ロータコア３００の内側には、図示省略した円筒形状のロータ部材が固定され、このロータ部材の中心に図示省略した軸部材（回転シャフト）が固定されている。この回転シャフトが図示省略した軸受けにより、ハウジング２０１に対して、回転自在な状態で保持されることで、ステータ２００に対してロータコア３００が回転可能な構造が得られている。

図３には、ハウジング２０１にステータコア２０２を取り付けた段階が示されている。なお、図３においては、インシュレータ２０４，２０５、および後述するＣリング２１４は記載されていない。図４には、ステータ２００を軸方向から見た状態（Ａ）と、図４（Ａ）のＡ―Ａの線における切断面を軸に垂直な方向から見た状態（Ｂ）が示されている。図５には、図４（Ｂ）における破線で丸く囲ったＣの部分を拡大したものが示されている。また、図５（Ａ）には、溝２１３にＣリング２１４を嵌め込む前の状態が示され、図５（Ｂ）には、溝２１３にＣリング２１４を嵌め込んだ状態が示されている。なお、図４および図５には、突極２０３（図２，図３参照）に巻回されたステータ巻線２１７（励磁巻線または出力巻線）が示されている。

図２〜５に示されているように、ハウジング２０１の内側（内周面）には、Ｃリング２１４を嵌め込むための周方向に延在した溝２１３が形成されている、この例において、溝２１３は、切削加工により形成されている。溝２１３は、Ｃリング２１４に対応した長さ以上の長さに渡って形成されている。Ｃリング２１４は、円形の一部が欠落した形状を有し、略Ｃ型形状に湾曲させたばね性（弾性変形可能な材質）を有する金属材により構成されている。Ｃリング２１４としては、Ｃリングと称して一般的に売られている同心止め輪等を利用してもよい。勿論、棒状の金属材料を加工してＣリング２１４を作製してもよい。

組立に際しては、まず、ステータコア２０２にインシュレータ２０４および２０５を組み付け、ステータ組み立て体を得る。更に、インシュレータ２０４，２０５によって絶縁された突極２０３にステータ巻線２１７を巻回する。次に、ステータ組み立て体をハウジング２０１の内側に軸方向上側から挿入し、ステータコア２０１の下面をステータコア受け面２１２に接触させる。この状態が図５（Ａ）に示されている。

次に、図５（Ａ）の状態において、Ｃリング２１４を溝２１３に嵌め込む。この際、Ｃリング２１４を軸中心の方向に撓ませ、つまりＣ型の形状が小さくなるように撓められ、その状態から開こうとする弾性力を利用して、Ｃリング２１４を溝２１３に嵌め込む。具体的には、図５（Ａ）の状態において、溝２１３にＣリング２１４を嵌め込むことで、図５（Ｂ）の状態を得る。ここで、Ｃリング２１４は、上述したように自身の元の形状に戻ろうとする復元力（反発力）によって、軸中心から離れようとして溝２１３に嵌り込む。

図５（Ｂ）の状態において、ステータコア２０２の軸方向の上側の面がＣリング２１４に接触し、ステータコア２０２の軸方向の下側の面がステータコア受け面２１２に接触する。もし、この状態で溝２１３に隙間が発生した場合は、高さ調整用シム（スペーサ）やウエーブワッシャーのようなワッシャーをこの隙間に嵌めることで、ステータを固定しても良い。この構造によれば、ステータコア２０２の下面がステータコア受け面２１２によって支えられ、ステータコア２０２の上面がＣリング２１４によって支えられる。そして、ステータコア２０２が軸方向の両側から挟まれた状態でハウジング２０１に固定される。

図６には、図５に示す構造の変形例が示されている。図６の例では、ハウジング２０１の内周面と内周面に設けられた溝２１３の縁の部分（コーナー部）にテーパー形状に加工したテーパー部２１３ｂが形成されている。この構造によれば、溝２１３に嵌め込まれたＣリング２１４の角の部分がテーパー部２１３ｂの斜面の部分に接触する。具体的には、Ｃリング２１４は、ハウジング２０１にステータコア２０２を固定するときに、Ｃ型の形状が小さくなるように撓められて溝２１３に配置される。Ｃリング２１４は、元に戻ろうとする復元力により溝２１３に収まろうとする。一方、溝２１３に形成されたテーパー部２１３ｂによって上記の復元力は軸方向への力となり、この力により、Ｃリング２１４はステータコア２０２を図の下の方向に押す。この結果、ステータコア２０２がステータコア受け面２１２に向かって押し付けられる。なお、このテーパー部２１３ｂは、図６のように断面形状で直線になっているが、曲線になっていても良い。

図７には、図５に示す構造において、Ｃリング２１４の装着後に、Ｃリング２１４の部分に接着剤２１６を塗布した例が示されている。この場合、接着剤２１６によって、ハウジング２０１、Ｃリング２１４およびステータコア２０２が固められ補強される。このため更に強固な構造を得ることができる。なお、図６に示す構造において、接着剤を併用することも可能である。

［第２の実施の形態］
図８には、本発明の第２の実施の形態におけるレゾルバの一部が示されている。図８の例は、ハウジング２０１に周方向に沿って複数の凸部２１５が形成されている点で第１の実施の形態とは異なる。図８の例では、ステータコア２０２と凸部２１５の間にＣリング２１４が嵌め込まれている。この作業では、第１の実施形態と同様にＣリング２１４を軸中心の方向に撓ませ、つまりＣ型の形状が小さくなるように撓ませ、その状態から開こうとする弾性力を利用してのＣリング２１４の嵌め込みが行なわれる。また、複数の凸部２１５は、ステータコア２０２の装着時にステータコア２０２と干渉しないように、図２に示されるステータ溝部２０２ａに対応する位置に設けられている。

また、複数の凸部２１５のＣリング２１４が接触するコーナー部にテーパー形状に加工したテーパー部２１５ｂが形成されている。この構造によれば、ステータコア２０２と凸部２１５の間に嵌め込まれたＣリング２１４の角の部分がテーパー部２１５ｂの斜面の部分に接触する。具体的には、Ｃリング２１４は、ハウジング２０１にステータコア２０２を固定するときに、Ｃ型の形状が小さくなるように撓められてステータコア２０２と凸部２１５の間に配置される。この際、Ｃリング２１４は、元に戻ろうとする復元力によりステータコア２０２と凸部２１５の間に収まろうとする。ここで、凸部２１５にはテーパー部２１５ｂが形成されているので、上記の復元力により、Ｃリング２１４がステータコア２０２を軸方向で押す力が発生する。この力により、ステータコア２０２がステータコア受け面２１２に向かって押し付けられる。なお、このテーパー部２１５ｂは、図８のように断面形状で直線になっているが、曲線になっていても良い。また、第１の実施の形態と同様に、Ｃリング２１４を接着剤で固定しても良い。

（優位性）
以上述べたように、レゾルバ１００は、略筒形状のハウジング２０１、ハウジング２０１の内側に固定され、励磁巻線と検出巻線を巻回したステータコア２０２、ステータコア２０２の内周側に配置されたロータ３００を備え、ハウジング２０１の内側には、周方向に延在する溝２１３が設けられており、この溝２１３に嵌め込まれたＣリング２１４によりハウジング２０１にステータコア２０２が固定されている。

この構造によれば、ハウジング２０１の溝２１３にＣリング２１４を装着することで、ハウジング２０１にステータコア２０２を固定することができる。この作業は、特殊な治具を必要とせず、簡単な作業により行なうことができる。

また、図６に示すテーパー形状を併用する構造では、Ｃリング２１４がステータコア２０２の端面に圧力を加えるので、より強固なステータコア２０２のハウジング２０１への固定の構造が得られる。また、図７に示す接着剤を併用した構造によれば、接着剤による補強が行なわれるので、より強固なステータコア２０２のハウジング２０１への固定の構造が得られる。

（その他）
ハウジング２０１を樹脂のモールド成型品で構成してもよい。また、図４の視点から見たＣリング２１４の断面形状を楔形等のテーパー形状とし、このテーパー部分が溝２１３の縁２１３ａに接触することで、Ｃリング２１４が図４の下の方向に押され、それによりステータコア２０２を固定する構造も可能である。

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

本発明は、レゾルバに利用することができる。

１００…レゾルバ、２００…ステータ、２０１…ハウジング、２０２…ステータコア、２０２ａ…ステータ溝部、２０３…突極、２０４…インシュレータ、２０５…インシュレータ、２０６…端子ピン、２０７…引き出し線、２１２…ステータコア受け面、２１３…溝、２１３ａ…溝２１３の縁、２１３ｂ…溝２１３の縁の部分のテーパー部、２１４…Ｃリング、２１５…凸部、２１５ｂ…テーパー部、２１６…接着剤、２１７…ステータ巻線。

Claims

略筒形状のハウジングと、
前記ハウジングの内側に固定され、励磁巻線と検出巻線を巻回したステータコアと、
前記ステータコアの内周側に配置されたロータと
を備え、
Ｃリングにより前記ステータコアが前記ハウジングに固定されていることを特徴とするレゾルバ。
前記ハウジングの内側には、周方向に延在する溝が設けられており、
前記溝に前記Ｃリングが嵌め込まれて前記ステータコアが前記ハウジングに固定されていることを特徴とする請求項１に記載のレゾルバ。
前記溝の縁がテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレゾルバ。
前記ハウジングの内側には、複数の凸部が設けられており、
前記凸部の下面に前記Ｃリングが嵌め込まれて前記ステータコアが前記ハウジングに固定されていることを特徴とする請求項１に記載のレゾルバ。
前記凸部の縁がテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項１または４に記載のレゾルバ。
前記Ｃリングが配置された部分に接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレゾルバ。
前記ハウジングの内側には、前記ステータコアに軸方向で接触するステータ受け面が設けられており、
前記ステータコアは、前記ステータ受け面と前記Ｃリングに軸方向において挟まれて保持されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレゾルバ。