JP2018093635A

JP2018093635A - レゾルバステータ

Info

Publication number: JP2018093635A
Application number: JP2016235715A
Authority: JP
Inventors: 智哉安藤; Tomoya Ando; 憲一中里; Kenichi Nakazato
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2018-06-14
Anticipated expiration: 2036-12-05
Also published as: WO2018105285A1; JP6360544B2

Abstract

【課題】渡り線がガイド突起から外れることを防止する技術を提供する。【解決手段】レゾルバステータ２は、環状のヨーク１１と、ヨーク１１から径方向内方に突出する複数のティース１２と、を有するステータコア７と、複数のティース１２の夫々に設けられた複数のコイル９と、複数のコイル９を相互に電気的に接続する複数の渡り線１０と、複数の渡り線１０を案内する複数のガイドボス１７Ｂと、複数のコイル９及び複数の渡り線１０を保護する上保護カバー５と、を備える。上保護カバー５には、複数のガイドボス挿入部２２Ｂが形成されている。複数のガイドボス１７Ｂは、複数のガイドボス挿入部２２Ｂにそれぞれ挿入されている。【選択図】図７

Description

本発明は、レゾルバステータに関する。

特許文献１（特開２０１５−１５８１０号公報）は、本願の図８に示すように、図示しないステータ巻線を覆うカバー１００を備えたレゾルバステータ１０１を開示している。コア１０２に設けられたインシュレータ１０３には、図示しない渡り線を案内する複数のボス１０４が形成されている。なお、本願の図８では、カバー１００の一部が二点鎖線で示されている。

特許文献１の構成では、何らかの原因により渡り線が浮き上がった場合、渡り線がボスから外れてしまう虞があった。

本開示の目的は、何らかの原因により渡り線が浮き上がった場合でも、渡り線がボスから外れてしまうことを防止する技術を提供することにある。

環状のヨークと、前記ヨークから径方向内方又は径方向外方に突出する複数のティースと、を有するステータコアと、前記複数のティースの夫々に設けられた複数のコイルと、前記複数のコイルを相互に電気的に接続する複数の渡り線と、前記複数の渡り線を案内する複数のガイド突起と、前記複数のコイル及び前記複数の渡り線を保護する保護カバーと、を備え、前記保護カバーには、複数のガイド突起挿入部が形成されており、前記複数のガイド突起は、前記複数のガイド突起挿入部にそれぞれ挿入されている、レゾルバステータが提供される。
好ましくは、前記複数のガイド突起の頂は、それぞれ、前記複数のガイド突起挿入部の内部に位置している。
好ましくは、前記複数のガイド突起挿入部は、凹み、又は、貫通孔である。
好ましくは、前記複数のガイド突起は、前記複数のガイド突起挿入部に一対一で挿入されている。
好ましくは、前記複数のガイド突起は、前記保護カバーに接触していない。
好ましくは、前記複数のガイド突起は、先細り形状である。

何らかの原因により渡り線が浮き上がった場合でも、渡り線がガイド突起から外れてしまう虞がない。

ＶＲ（ＶａｒｉａｂｌｅＲｅｌｕｃｔａｎｃｅ）型レゾルバの斜視図である。渡り線の図示を省略したレゾルバステータ本体の斜視図である。レゾルバステータ本体の部分斜視図である。ステータコアの部分斜視図である。コイル及び渡り線の図示を省略したレゾルバステータ本体の部分斜視図である。ＶＲ型レゾルバの部分斜視図である。ガイドボス挿入部に挿入されたガイドボスを示す断面図である。特許文献１の図７Ｂに相当する図である。

以下、図１から図７を参照して、ＶＲ型レゾルバ１を説明する。ＶＲ型レゾルバ１は、図示しない電動機又は内燃機関等のシャフトの回転角度を計測するためのものである。

図１に示すように、ＶＲ型レゾルバ１は、環状のレゾルバステータ２と、上記シャフトに固定されるレゾルバロータ３と、を備える。本実施形態のＶＲ型レゾルバ１は、レゾルバロータ３がレゾルバステータ２の径方向内方に配置された所謂インナーロータ型である。ＶＲ型レゾルバ１は、回転軸線Ｃを有する。

以下、原則として、「径方向」はレゾルバステータ２の径方向を意味し、「周方向」はレゾルバステータ２の周方向を意味する。また、レゾルバステータ２は、回転軸線Ｃに対して平行な上方向（第１軸方向）と、上方向に対して反対の下方向（第２軸方向）と、を有する。また、「平面視」とは、回転軸線Ｃに沿って見ることを意味する。

図１に示すように、レゾルバステータ２は、レゾルバステータ本体４と、上保護カバー５（保護カバー）と、下保護カバー６と、を有する。

＜レゾルバステータ本体４＞
図２に示すように、レゾルバステータ本体４は、ステータコア７と、インシュレータ８と、複数のコイル９と、を有する。図２において、複数のコイル９は、簡略化して描かれている。図３に示すように、レゾルバステータ本体４は、更に、複数の渡り線１０を有する。

（ステータコア７）
図４に示すように、ステータコア７は、電磁鋼板の積層体であって、環状のヨーク１１と、ヨーク１１から径方向内方に突出する複数のティース１２と、を有する。各ティース１２は、巻線部１３と先端部１４を有する。巻線部１３は、ヨーク１１から回転軸線Ｃに向かって径方向内方に延びている。先端部１４は、巻線部１３の先端１３Ａに設けられ、周方向に延びている。ヨーク１１は、上方向を向くヨーク上面１１Ａと、下方向を向くヨーク下面１１Ｂと、径方向内方を向くヨーク内周面１１Ｃと、を有する。

（インシュレータ８）
図５に示すように、インシュレータ８は、例えばナイロンなどの絶縁樹脂製であって、例えばインサート成形によりステータコア７に固定されている。インシュレータ８は、主として、複数のコイル９及び複数の渡り線１０がステータコア７に直接接触するのを防止するために設けられている。図５に示すように、インシュレータ８は、ヨークカバー１５と、複数のティースカバー１６と、複数のボス１７と、を有する。

ヨークカバー１５は、ヨーク１１を部分的に覆っている。具体的には、ヨークカバー１５は、図４のヨーク上面１１Ａを覆うヨーク上面カバー１５Ａと、図４のヨーク下面１１Ｂを覆うヨーク下面カバー１５Ｂと、図４のヨーク内周面１１Ｃを覆うヨーク内周面カバー１５Ｃと、を有する。

複数のティースカバー１６は、複数のティース１２をそれぞれ覆っている。具体的には、各ティースカバー１６は、図４の各ティース１２の巻線部１３を覆う巻線部カバー１６Ａと、図４の各ティース１２の先端部１４から上下に突出するコイル抑え内壁１６Ｂと、を有する。各コイル抑え内壁１６Ｂは、各コイル９の型崩れを防止する。

複数のボス１７は、ヨーク上面カバー１５Ａから上方向に突出している。具体的には、１つのティース１２の径方向外方に３つのボス１７が配置されている。３つのボス１７は、図４の各ティース１２の巻線部１３の延長線上に配置されたコイル抑え外壁１７Ａと、コイル抑え外壁１７Ａを周方向において挟むように配置された２つのガイドボス１７Ｂ（ガイド突起）と、を含む。各コイル抑え外壁１７Ａは、各コイル９の型崩れを防止する。各コイル抑え外壁１７Ａの突出方向に対して直交する断面の形状は長円形である。各コイル抑え外壁１７Ａの板厚方向は、径方向に一致している。複数のガイドボス１７Ｂは、図３に示すように複数の渡り線１０を案内する。各ガイドボス１７Ｂの突出方向に対して直交する断面の形状は円形である。各ガイドボス１７Ｂは、射出成形時の離型を考慮して、上方向に向かって先細る先細り形状とされている。

図２に示すように、インシュレータ８は、更に、端子台３０を有する。端子台３０の説明は省略する。

（コイル９）
図２から図４に示すように、複数のコイル９は、それぞれ、複数のティース１２の巻線部１３にインシュレータ８を介して設けられている。各コイル９は、励磁コイルと検出コイルを含む。

（渡り線１０）
図３に示すように、複数の渡り線１０は、複数のコイル９を相互に電気的に接続している。具体的には、複数の渡り線１０は、複数のコイル９に含まれる励磁コイルを相互に接続すると共に、複数のコイル９に含まれる検出コイルを相互に接続している。各渡り線１０は、各ガイドボス１７Ｂに掛けられることで案内されている。具体的には、各コイル９に含まれる励磁コイルや検出コイルの巻き方向に応じて、各渡り線１０は各ガイドボス１７Ｂに案内されている。複数の渡り線１０のうち幾つかは、各ガイドボス１７Ｂに掛けられることで平面視でＵ字となるように案内されている。

＜上保護カバー５＞
図１から図３に示すように、上保護カバー５は、レゾルバステータ本体４の上側に配置されており、回転軸線Ｃに対して実質的に平行な方向で複数のコイル９及び複数の渡り線１０を覆うことで、複数のコイル９及び複数の渡り線１０を保護している。図６に示すように、上保護カバー５は、カバー本体２０と、外周壁２１と、を有する。

カバー本体２０は、環状平板であって、回転軸線Ｃに対して実質的に平行な方向で複数のコイル９及び複数の渡り線１０と対向している。図６に示すように、カバー本体２０には、複数のボス１７がそれぞれ挿入された複数のボス挿入部２２が形成されている。複数のボス挿入部２２は、複数の外壁挿入部２２Ａと、複数のガイドボス挿入部２２Ｂ（ガイド突起挿入部）と、を含む。１つの外壁挿入部２２Ａに１つのコイル抑え外壁１７Ａが挿入されている。１つのガイドボス挿入部２２Ｂに１つのガイドボス１７Ｂが挿入されている。本実施形態において外壁挿入部２２Ａ及びガイドボス挿入部２２Ｂは、回転軸線Ｃに沿って貫通する貫通孔である。

図６に示すように、各コイル抑え外壁１７Ａの頂２３は、各外壁挿入部２２Ａの内部に位置している。図６及び図７に示すように、各ガイドボス１７Ｂの頂２４は、各ガイドボス挿入部２２Ｂの内部に位置している。即ち、図７に示すように、各ガイドボス１７Ｂの頂２４は、各ガイドボス挿入部２２Ｂの２つの開口２５の間に位置している。換言すれば、各ガイドボス１７Ｂは、各ガイドボス挿入部２２Ｂの２つの開口２５の一方は貫通しており、他方は貫通していない。また、各ガイドボス１７Ｂと、各ガイドボス挿入部２２Ｂの内周面２６と、の間には環状のギャップ２７が存在している。端的に言えば、各ガイドボス１７Ｂは、上保護カバー５のカバー本体２０に接触していない。そして、図７に示すように、各ガイドボス１７Ｂが各ガイドボス挿入部２２Ｂに挿入されていることで、各ガイドボス１７Ｂに掛けられた各渡り線１０が例えば振動などの何らかの原因により二点鎖線で示すように上方向に浮き上がった場合でも、各渡り線１０とカバー本体２０との接触により各渡り線１０は各ガイドボス１７Ｂの頂２４まで浮き上がれず、もって、各渡り線１０が各ガイドボス１７Ｂから外れることがない。なお、各コイル抑え外壁１７Ａも同様に、上保護カバー５のカバー本体２０に接触していない。

図６に示すように、外周壁２１は、カバー本体２０の外周縁から下方向に向かって環状に延びており、インシュレータ８に対して例えば振動溶着により固定されている。

＜下保護カバー６＞
図１に示すように、下保護カバー６は、レゾルバステータ本体４の下側に配置されており、回転軸線Ｃに対して実質的に平行な方向で複数のコイル９を覆うことで、複数のコイル９を保護している。図６に示すように、下保護カバー６は、上保護カバー５と同様に、例えば振動溶着によりインシュレータ８に対して固定されている。

以上に説明したＶＲ型レゾルバ１は、以下のように動作する。即ち、レゾルバロータ３の外周面に形成された凹凸の存在により、レゾルバロータ３の回転角度に応じてレゾルバロータ３とレゾルバステータ２の各ティース１２との間のギャップが周期的に変化する。レゾルバステータ２の励磁コイルと検出コイルは、レゾルバロータ３を介して磁気的に接続されている。励磁コイルに交流電流を通電すると検出コイルには誘起電圧が発生する。レゾルバロータ３の回転角度に応じて上記ギャップが変化するため磁気抵抗が変動し、もって、レゾルバロータ３の回転角度に応じて誘起電圧の振幅が変動する。検出コイルは２相とされており、それぞれ、レゾルバロータ３の回転角度に対してＳＩＮ状及びＣＯＳ状に誘起電圧が変化するように設計されている。従って、２相の誘起電圧の比率からレゾルバロータ３の回転角度が求められる。

以上に、好適な実施形態を説明した。上記実施形態は、以下の特長を有する。

図１から図５に示すように、レゾルバステータ２は、環状のヨーク１１と、ヨーク１１から径方向内方に突出する複数のティース１２と、を有するステータコア７と、複数のティース１２の夫々に設けられた複数のコイル９と、複数のコイル９を相互に電気的に接続する複数の渡り線１０と、ステータコア７の回転軸線Ｃに対して実質的に平行な方向に突出し、複数の渡り線１０を案内する複数のガイドボス１７Ｂ（ガイド突起）と、ステータコア７の回転軸線Ｃに対して実質的に平行な方向で複数のコイル９及び複数の渡り線１０を覆うことで複数のコイル９及び複数の渡り線１０を保護する上保護カバー５（保護カバー）と、を備える。上保護カバー５には、複数のガイドボス挿入部２２Ｂ（ガイド突起挿入部）が形成されている。複数のガイドボス１７Ｂは、複数のガイドボス挿入部２２Ｂにそれぞれ挿入されている。以上の構成によれば、例えば図７に示すように、各ガイドボス１７Ｂに掛けられた各渡り線１０が何らかの原因により二点鎖線で示すように上方向に浮き上がった場合でも、各渡り線１０とカバー本体２０との接触により各渡り線１０が各ガイドボス１７Ｂから外れることがない。

また、図７に示すように、複数のガイドボス１７Ｂの頂２４は、それぞれ、複数のガイドボス挿入部２２Ｂの内部に位置している。以上の構成によれば、複数のガイドボス１７Ｂの頂２４が上保護カバー５から外側に突出していないので、作業員がＶＲ型レゾルバ１を把持した際に、作業員が複数のガイドボス１７Ｂを直接触ってしまうことがない。従って、複数のガイドボス１７Ｂの損傷を防止することができる。

また、図７に示すように、複数のガイドボス挿入部２２Ｂは、貫通孔である。以上の構成によれば、複数のガイドボス１７Ｂが複数のガイドボス挿入部２２Ｂに挿入されていることを目視で確認することができる。

しかし、複数のガイドボス挿入部２２Ｂは、貫通孔に代えて、凹みであってもよい。複数のガイドボス挿入部２２Ｂが凹みである場合は、上保護カバー５のガイドボス挿入部２２Ｂを介して外部から粉塵などが入り込み複数のコイル９を汚染してしまうことがない。

また、図６に示すように、複数のガイドボス１７Ｂは、複数のガイドボス挿入部２２Ｂに一対一で挿入されている。以上の構成によれば、複数のガイドボス挿入部２２Ｂの個数が必要最小限となるので、複数のガイドボス挿入部２２Ｂの個数が過多である場合と比較して、上保護カバー５の剛性を確保することができる。

また、図７に示すように、複数のガイドボス１７Ｂは、上保護カバー５に接触していない。以上の構成によれば、作業員がＶＲ型レゾルバ１を把持したことで上保護カバー５が弾性変形したとしても、ガイドボス１７Ｂに外力が作用しないので、複数のガイドボス１７Ｂの破損や複数の渡り線１０の緩みを防止することができる。

なお、複数のガイドボス１７Ｂを上保護カバー５に直接溶着する構成も考えられる。しかしながら、複数のガイドボス１７Ｂを上保護カバー５に直接溶着した場合、溶着の際に発生した熱により複数の渡り線１０の絶縁被覆を溶かしてしまう虞がある。複数の渡り線１０の絶縁被覆を溶かしてしまうと、複数の渡り線１０間で意図しない短絡が起こり得る。従って、複数のガイドボス１７Ｂを上保護カバー５に直接溶着する構成は、技術的に採用し得ない。

また、図７に示すように、複数のガイドボス１７Ｂは、先細り形状である。以上の構成によれば、射出成形時の型抜きを問題なく行なうことができる。

なお、上記実施形態では、インナーロータ型のＶＲ型レゾルバ１を説明した。しかし、ＶＲ型レゾルバは、複数のティースがヨークから径方向外方に突出する所謂アウターロータ型を採用してもよい。

１ＶＲ型レゾルバ
２レゾルバステータ
３レゾルバロータ
４レゾルバステータ本体
５上保護カバー（保護カバー）
６下保護カバー
７ステータコア
８インシュレータ
９コイル
１０渡り線
１１ヨーク
１１Ａヨーク上面
１１Ｂヨーク下面
１１Ｃヨーク内周面
１２ティース
１３巻線部
１３Ａ先端
１４先端部
１５ヨークカバー
１５Ａヨーク上面カバー
１５Ｂヨーク下面カバー
１５Ｃヨーク内周面カバー
１６ティースカバー
１６Ａ巻線部カバー
１６Ｂコイル抑え内壁
１７ボス
１７Ａコイル抑え外壁
１７Ｂガイドボス（ガイド突起）
１８外周壁
２０カバー本体
２１外周壁
２２ボス挿入部
２２Ａ外壁挿入部
２２Ｂガイドボス挿入部（ガイド突起挿入部）
２３頂
２４頂
２５開口
２６内周面
２７ギャップ
３０端子台
Ｃ回転軸線

本願発明の観点によれば、環状のヨークと、前記ヨークから径方向内方又は径方向外方に突出する複数のティースと、を有するステータコアと、前記複数のティースの夫々に設けられた複数のコイルと、前記複数のコイルを相互に電気的に接続する複数の渡り線と、前記複数の渡り線を案内する複数のガイド突起と、前記複数のコイル及び前記複数の渡り線を保護する保護カバーと、を備え、前記保護カバーには、複数のガイド突起挿入部が形成されており、前記複数のガイド突起は、前記複数のガイド突起挿入部にそれぞれ挿入されており、前記複数のガイド突起は、前記保護カバーに接触していない、レゾルバステータが提供される。
好ましくは、前記複数のガイド突起の頂は、それぞれ、前記複数のガイド突起挿入部の内部に位置している。
好ましくは、前記複数のガイド突起挿入部は、凹み、又は、貫通孔である。
好ましくは、前記複数のガイド突起は、前記複数のガイド突起挿入部に一対一で挿入されている。
好ましくは、前記複数のガイド突起は、先細り形状である。
本願発明の他の観点によれば、環状のヨークと、前記ヨークから径方向内方又は径方向外方に突出する複数のティースと、を有するステータコアと、前記複数のティースの夫々に設けられた複数のコイルと、前記複数のコイルを相互に電気的に接続する複数の渡り線と、前記複数の渡り線を案内する複数のガイド突起と、前記複数のコイル及び前記複数の渡り線を保護する保護カバーと、を備え、前記保護カバーには、複数のガイド突起挿入部が形成されており、前記複数のガイド突起は、前記複数のガイド突起挿入部にそれぞれ挿入されており、前記複数のガイド突起挿入部は、凹みである、レゾルバステータが提供される。
好ましくは、前記複数のガイド突起の頂は、それぞれ、前記複数のガイド突起挿入部の内部に位置している。
好ましくは、前記複数のガイド突起は、前記複数のガイド突起挿入部に一対一で挿入されている。
好ましくは、前記複数のガイド突起は、前記保護カバーに接触していない。
好ましくは、前記複数のガイド突起は、先細り形状である。
本願発明の更に他の観点によれば、環状のヨークと、前記ヨークから径方向内方又は径方向外方に突出する複数のティースと、を有するステータコアと、前記複数のティースの夫々に設けられた複数のコイルと、前記複数のコイルを相互に電気的に接続する複数の渡り線と、前記複数の渡り線を案内する複数のガイド突起と、前記複数のコイル及び前記複数の渡り線を保護する保護カバーと、を備え、前記保護カバーには、複数のガイド突起挿入部が形成されており、前記複数のガイド突起は、前記複数のガイド突起挿入部にそれぞれ挿入されており、前記複数のガイド突起挿入部は、貫通孔であり、前記複数のガイド突起の頂は、それぞれ、前記複数のガイド突起挿入部の２つの開口の間に位置している、レゾルバステータが提供される。
好ましくは、前記複数のガイド突起は、前記複数のガイド突起挿入部に一対一で挿入されている。
好ましくは、前記複数のガイド突起は、前記保護カバーに接触していない。
好ましくは、前記複数のガイド突起は、先細り形状である。

Claims

環状のヨークと、前記ヨークから径方向内方又は径方向外方に突出する複数のティースと、を有するステータコアと、
前記複数のティースの夫々に設けられた複数のコイルと、
前記複数のコイルを相互に電気的に接続する複数の渡り線と、
前記複数の渡り線を案内する複数のガイド突起と、
前記複数のコイル及び前記複数の渡り線を保護する保護カバーと、
を備え、
前記保護カバーには、複数のガイド突起挿入部が形成されており、
前記複数のガイド突起は、前記複数のガイド突起挿入部にそれぞれ挿入されている、
レゾルバステータ。
請求項１に記載のレゾルバステータであって、
前記複数のガイド突起の頂は、それぞれ、前記複数のガイド突起挿入部の内部に位置している、
レゾルバステータ。
請求項１又は２に記載のレゾルバステータであって、
前記複数のガイド突起挿入部は、凹み、又は、貫通孔である、
レゾルバステータ。
請求項１から請求項３までの何れかに記載のレゾルバステータであって、
前記複数のガイド突起は、前記複数のガイド突起挿入部に一対一で挿入されている、
レゾルバステータ。
請求項１から請求項４までの何れかに記載のレゾルバステータであって、
前記複数のガイド突起は、前記保護カバーに接触していない、
レゾルバステータ。
請求項１から請求項５までの何れかに記載のレゾルバステータであって、
前記複数のガイド突起は、先細り形状である、
レゾルバステータ。