JP4188160B2 - 回転角センサー - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レゾルバを２個組み込んだ回転角センサーに関し、例えば、自動車用のパワーステアリング装置のように、入力軸を回転させることによって、トーションバーをねじり、入力軸及び出力軸を回転させる装置に装着され、このときの入力軸と出力軸との相対回転量をレゾルバを介して検出する回転角センサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、制御技術の進歩に伴い、情報収集のための各種センサーが開発使用されている。例えば、自動車のパワーステアリング装置には、ハンドルの舵角を検出する回転角センサーが用いられている。この回転角センサーは、ハンドルが回転操作されることによって、トーションバーがねじられるときのねじれ角を検出するもので、トーションバーに設けられた入力軸及び出力軸が回転するときの入力軸と出力軸との相対回転量をレゾルバにより検出する。
【０００３】
図５は従来の回転角センサーの取り付け構造を示す概略図である。
【０００４】
図６は従来の回転角センサーに用いられるレゾルバの断面図である。
【０００５】
図５に示すように、従来の回転角センサーに用いられる各レゾルバ１０１、１０２は、トーションバー１０３の一端を入力軸（図示省略）に固定し、他端を同じく出力軸（図示省略）に固定している。ハンドル（図示省略）を回転して入力軸を回すと、入力軸と出力軸とは、トーションバー１０３をねじりながら回転する。この時のトーションバー１０３のねじれ量すなわち両軸の相対回転量を検出する。上記のように両軸の相対回転量を検出するのがレゾルバ１０１、１０２である。以下に、このレゾルバを具体的に説明する。
【０００６】
上記トーションバー１０３には、その入力軸側に入力側円筒ロータ１０４を固定し、その出力軸側に出力側円筒ロータ１０５を固定してある。また、ハウジング１０６は、これら両ロータ１０４、１０５の周囲を囲むように設けてある。上記ハウジング１０６の内周には、図６に示すように、環状の第１ヨーク１０７を設けるとともに、その第１ヨーク１０７内に第１コイル１０８を設けている。また、入力側円筒ロータ１０４の外周には、第１ヨーク１０７と対向する環状の第２ヨーク１０９を固定し、その中にも第２コイル１１０を設けている。上記第１ヨーク１０７及び第１コイル１０８と、第２ヨーク１０９及び第２コイル１１０とで、第１磁気回路を構成する。
【０００７】
さらに、この入力側円筒ロータ１０４には、その円周上に第３ヨーク１１１を固定している。この第３ヨーク１１１の周囲には、位相を９０°ずらした２種類のコイルからなる第３コイル１１２を巻回するとともに、この第３コイル１１２を、上記第２コイル１１０と接続している。一方、前記ハウジング１０６の内周には、上記第３ヨーク１１１及び第３コイル１１２と対向する第４ヨーク１１３及び第４コイル１１４を設けている。この第４コイル１１４も、第３コイル１１２と同様に、位相を９０°ずらした２種類のコイルからなる。これら各構成要素で、入力側レゾルバ１０２を構成する。第１コイル１０８に接続したリード線１１５および第４コイル１１４に接続したリード線１１６は、何れもハウジング１０６の外方に引き出されている。
【０００８】
入力側円筒ロータ１０４とハウジング１０６との間には、上記のように構成した入力側レゾルバ１０２を設けているが、出力側円筒ロータ１０５とハウジング１０６との間にも、この入力側と全く同様の出力側レゾルバ１０１を設けてある。
【０００９】
トーションバー１０３のねじれ角は、それ程大きくないが、トーションバー１０３はねじれた状態を維持しながら回転するので、これに連なるレゾルバ１０１と１０２は、全周にわたって高い検出精度が要求されている。しかしながら、このように全周にわたって高い検出精度を実現することは困難であった。
【００１０】
図５の中心部分の段部１１７は、レゾルバ１０１と１０２相互の間隔を取るための部分で、レゾルバの押し込み量を規制するストッパになっている。段部１１７の両側部は、レゾルバを収納する部分になっている
以上述べた従来例では、更に実施化のために重要な各コイルの終端処理や信号線への接続の仕方に問題がある。ここで、信号線は、回転角センサーの検出信号を処理する制御装置等へ出力するための伝送線を意味する。また、２組のレゾルバをステータ内に配置することはハウジング内の位置合わせ構造やハウジングの加工精度等の観点から困難であり、更にはこれら２組のレゾルバを全てステータ内に配置した後でないと、回転角センサーが良品か不良品かの判断もつかないという問題もある。
【００１１】
前記各コイルの終端処理や信号線への接続の仕方の問題に対しては、最近の傾向として、コイルの引出線をプリント配線基板に設けたピンに絡げ、プリント配線基板の端子を外部の信号線に接続する処理方法が採用されている。また、ターミナルピンは、樹脂製のインシュレータに打ち込むことにより、または、インシュレータにインサートモールドすることにより設けている。
【００１２】
図７は従来のレゾルバにおけるステータ端子およびその接続状態の説明図である。図７（ａ）は、従来のレゾルバにおけるステータ端子の軸方向の断面図、図７（ｂ）は従来のレゾルバにおけるステータ端子の接続状態の説明図である。
【００１３】
ここで「軸方向」は、レゾルバに挿通する回転軸の長さ方向を意味する。
【００１４】
図７（ａ）では、ステータ巻線２０１を有する輪状鉄芯２０２の両端面には、樹脂製の第１、第２絶縁キャップ２０３、２０４が設けられている。第２絶縁キャップ２０４には、直線状の複数のピン２０５が嵌入もしくはインサート成形によって植設されており、この第２絶縁キャップ２０４の軸方向位置には第１絶縁キャップ２０３及びプリント配線基板２０６ａが並設されている。各ピン２０５は、第１絶縁キャップ２０３及びプリント配線基板２０６ａを貫通して突出し、この各ピン２０５には巻線からげ部２０７によりステータ巻線２０１が接続され、この各ピン２０５の先端とプリント配線基板２０６ａの配線パターンとは半田付けによって接続されている。このため、このプリント配線基板２０６ａは、このピン２０５により前記第１絶縁キャップ２０３から浮いた状態で固定されている。
【００１５】
プリント配線基板２０６ａの配線パターンには複数のリード線（図示省略）が接続される。インシュレータは、ステータスタックに直接取り付けられているので、ステータスタックで発生した熱の影響をまともに受けることになる。（例えば、特許文献２参照）。
【００１６】
しかし、図７（ａ）の例は、ステータ１個であり、図５のハウジングに適合させるためには、図７（ａ）のステータを２個並設することになる。図７（ａ）のステータ１個の例では、巻線の終端を配線基板に設けたピンに括り、ピンから信号線までの配線をプリント配線基板の配線で行っているので、ステータ２個の場合にも同様にピンと配線基板により信号線までの配線を行うこととすると、図７（ｂ）のようになる。
【００１７】
図７（ｂ）は、ステータを２個並設し、更に共通の配線基板によって連結させる場合の説明図である。
【００１８】
一方のステータの中継基板となる配線基板２０６ａには配線に接続してＬ字状のピン２１１を立てる。他方のステータの中継基板となる配線基板２０６ｂにも同じく配線に接続してＬ字状のピン２１２を立てる。Ｌ字状のピン２１１とピン２１２には、信号線と接続するための接続用基板２１３をハンダ付けする。接続用基板２１３の配線には信号線２１４を接続することになる。
【００１９】
【特許文献１】
特開平１０−１７０３５７号公報
【００２０】
【特許文献２】
特開２００２−２８１７１６号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた、特許文献１および特許文献２に示されるものは、以下の問題がある。
（ハウジング）
従来のハウジングは、（１）肉厚が薄く全長が長いので加工精度が出にくく製造が困難であった。（２）ハウジング内に２個のレゾルバを組み込んだ後に検査となるため、どちらか１方が不良品となれば他方の良品のレゾルバも使用できなくなる。（３）２個のレゾルバのゼロ位置を合わせる場合、２個のステータスタックの位置関係を合わせながらハウジングに固定する必要があるが、この位置合わせが困難であった。
（ターミナル）
従来の接続方法によれば、（１）樹脂にピンを打ち込むことになるので、インシュレータ樹脂の変形やクラック、ピンの変形等が発生する、（２）ステータスタックの温度上昇に伴い、インシュレータ樹脂の膨張や軟化でピンの固定が緩む問題があった。
（信号線への接続）
配線基板間をピン等の金具で接続する場合、配線基板は樹脂等のピンとは異なる熱膨張係数の部品から構成されているため、熱膨張収縮による応力が接合部に繰り返し加わり、断線等の故障の原因になっていた。この問題に対処するために、既に、熱膨張収縮による応力の緩和策として配線基板のフローティング構造が提案されている。
【００２２】
しかし、配線基板のフローティング構造は熱膨張収縮による応力の緩和に対して効果があるものの、完全に応力がかからないというものではなかった。
また、従来のものは接合部に応力をかけないため、ピンの位置関係の管理が困難であった、即ち、ピン位置の精度を確保するため、構成品の精度を厳しく、また、組み付け精度を厳しく抑える必要があった。
【００２３】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、ハウジングを高い精度の構造とし、ターミナルを変形や緩みの生じない構成にすると共に熱応力の影響を受けない信号線への接続構成を備えた回転角センサーを提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、下記の解決手段を採用する。
ハウジングをレゾルバ１個単位に分割し、その分割した分割ハウジング毎にレゾルバ１個を組み込んでレゾルバ機能単位を構成し、このレゾルバ機能単位からなる分割ハウジングを複数個軸方向開口面を合わせて接合する。
【００２５】
ステータ巻線の引出線を中継基板となるプリント配線基板の配線に接続し、この配線基板に信号線接続用のピンを立て、この配線基板をインシュレータに取り付ける。
【００２６】
可撓性を有するコイルの引出線を直接、又はこの引出線を接続した中継基板から可撓性を有するリード線、マグネットワイヤ、フレキシブルプリント配線基板等の接続線を介して接続用基板へ接続する。
【００２７】
具体的には以下の解決手段を採用する。
（１）回転角センサーは、軸方向に貫通孔が設けられ、該貫通孔にレゾルバが軸方向を合わせて収納された分割ハウジングを、該分割ハウジングに収納された前記レゾルバのステータが対向するように位置合わせし、複数個軸方向を合わせて接合してハウジングを構成するとともに、前記レゾルバの環状のステータスタックに、該ステータスタックを挟むように両側から前記レゾルバのインシュレータを設け、該インシュレータと前記ステータスタックに渡って電線を巻回し、前記インシュレータにその支持体部を介してプリント配線基板を設ける。
（２）上記（１）に記載の回転角センサーにおいて、前記インシュレータは、前記ステータスタックと相似形の環状に形成され、軸方向と直角の面で環状に沿って突起状の支持体部を複数設け、該支持体部にステータ巻線の引出線を接続したプリント配線基板を固定する。
（３）上記（１）又は（２）に記載の回転角センサーにおいて、前記ハウジングの支持台に設けたプリント配線基板と、前記レゾルバの前記プリント配線基板に設けたピンとを可撓性を有する電気的接続線で接続する。
（４）上記（３）に記載の回転角センサーにおいて、前記可撓性を有する電気的接続線を、フレキシブルプリント基板又は可撓性を有する電線とする。
（５）上記（１）又は（２）に記載の回転角センサーにおいて、前記ハウジングの支持台に設けたプリント配線基板の配線に、前記レゾルバのステータ巻線の可撓性を有する引出線を接続する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の回転角センサーについて実施の形態を図に基づいて以下詳細に説明する。なお、ロータの図および説明は必要としない場合省略する。
順に、（１）ハウジングの構成、（２）ターミナルピンの支持構成、（３）ステータ巻線の歪みの無い終端処理構成を説明する。
（（１）ハウジングの構成）
従来のハウジングは、内部の長さ方向の加工、例えば中ぐり加工等の精度が上げにくくなる問題、また、内部に収納してしまってからの２個のレゾルバの不良発生の問題を解消する必要に迫られていた。本発明のハウジングはこれらの問題を解決するものである。
【００２９】
図１は本発明の回転角センサーにおけるハウジングの軸方向断面図である。
図１のハウジング１０は、ステンレスやアルミ合金で作られ、２分割した分割ハウジング１０ａと１０ｂを、その開口端を付き合わせ、溶接して構成する。それぞれの分割ハウジング１０ａと１０ｂに収納されるレゾルバ（図示省略）は、そのゼロ点を合わせるようにして設けられる。
【００３０】
本発明の各分割ハウジング１０ａ、１０ｂは、収納するレゾルバの配置から見て、図５に示す従来のハウジングの段部１１７を軸方向に対し垂直に切断し２分割できるとする知見に基づき、そのように分割した構成としたもので、これにより、ハウジング１０が分割された分加工精度を上げることができ、分割ハウジング１０ａと１０ｂの内部に１個のレゾルバ（図示省略）を収納した段階で不良品を検出できるようになるので、２個の分割ハウジング１０ａ、１０ｂを接合して１個のハウジング１０とした段階では不良品の発生をなくすことができるようになる。
【００３１】
この分割ハウジング１０ａと１０ｂはそれぞれ１個のレゾルバを収納した構成をとるので、この分割ハウジング単位でレゾルバの基本機能単位を構成することができる。従って、この基本機能単位を任意数接続することによって、即ち、レゾルバを収納した分割ハウジング１０ａと１０ｂを任意数接続することによって、任意数の検出点の回転角を測定することができるようになる。分割ハウジング１０ａと１０ｂの接続順序は出力巻線へのノイズの影響等を考慮して決める。
【００３２】
小径部１１ａ、１１ｂの切断箇所は、基本的には、内部にレゾルバを収納し、各分割ハウジング毎に完成品として組み上げることができる構造が残るのであれば、どこに設定してもかまわない。好ましくは、両レゾルバ（図示省略）の押し込みの際のストッパとなる小径部１１ａ、１１ｂ内であればよい。
【００３３】
この小径部１１ａ、１１ｂの両側の中径部１２ａ、１２ｂは、レゾルバのステータ（図示省略）が対向して配置されるように形成される。小径部１１ａ、１１ｂを境にして直近の両側にステータ以外の例えばトランス巻線部等（図示省略）を配置すると、回転角検出信号にノイズがのるようになり、使用に制限が生じることになる。大径部１３ａ、１３ｂには、必要に応じて、電源を構成する無接触のトランス巻線が収納される。
【００３４】
このようにハウジング１０を２分割し、分割した分割ハウジング１０ａと１０ｂ毎にレゾルバを収納して製品として組み上げ、良品と判断された分割ハウジング同士を付き合わせ、溶接するので、従来のように片側に不良品となるレゾルバがあっても、組み上がってからでないと回転角センサーとしての良否の判断ができないものと異なり、良品だけの分割ハウジングを組み合わせし、位置合わせしてから溶接接続することができるようになる。
（（２）ターミナルピンの支持構成）
次に、ハウジングに収納するレゾルバの引出線の接続構成を説明する。基本的には、ステータ巻線の引出線を中継基板となるプリント配線基板の配線に接続し、この配線基板に信号線接続用のピンを立て、この配線基板を鉄心又はインシュレータに取り付ける。
【００３５】
図２は本発明のインシュレータの構成図である。図２（ａ）はインシュレータの図２（ｂ）のＢ側からみた側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’断面図、図２（ｃ）はインシュレータの図２（ｂ）のＣ側からみた側面図、図２（ｄ）は図２（ｃ）の○内の拡大図、図２（ｅ）は図２（ａ）のＥ−Ｅ’断面図、図２（ｆ）は図２（ａ）のＦ−Ｆ’断面図、図２（ｇ）は図２（ａ）のＧ−Ｇ’断面図、図２（ｈ）はインシュレータとステータスタックとの組み立てを説明する説明図である。
【００３６】
インシュレータ２０は、図２（ａ）および図２（ｃ）に示すように、側面図で見て環状に構成され、図２（ｂ）に示すように、断面図で見て環状連結部３２を略中心にして左右軸方向に突出した部分を有する構造になっている。
【００３７】
インシュレータ２０は、例えばＰＢＴガラス（３０％）のような、０．００００３ｃｍ／℃の熱膨張率を有する合成樹脂材料からなり、ステータヨークの磁極と同じ数と形状の磁極覆部３１を有する。
【００３８】
図２（ａ）のＥ−Ｅ’断面図は、図２（ｅ）に基板支持部２１として示されている。基板支持部２１は、環状連結部３２のＣ側側面となる連結面２６（図２（ｂ）における面Ｄに対応する）を略中心にして、図右側に、巻線の渡り部分を掛ける渡り段部２４と、渡り線の外れ防止のための段部２３と、段部２３に連なり且つ連結面２６に垂直に設けた先細り突起状の支持体部２２とが形成され、反対に、図左側に、連結面２６の下端を画成するスロット絶縁部２５が形成されている。
【００３９】
図２（ａ）のＦ−Ｆ’断面図は、図２（ｆ）に磁極覆部３１として示されている。磁極覆部３１は、基準となる同じ連結面３５（前記連結面２６に対応する）から、図右側に、環状連結部３２と、それに連なる凹状のコイル巻回部３３と、凹状の下方端を画成するコイル抜け止め部３４とが形成されている。
【００４０】
図２（ａ）のＧ−Ｇ’断面図は、図２（ｇ）に渡り部４１として示されている。渡り部４１は、環状連結部３２のＣ側側面となる連結面４５（前記連結面２６および３５に対応する）を略中心にして、図右側に、巻線の渡り部分を掛ける凹溝部４３と、凹溝部４３の一方側壁を画成する渡り線の外れ防止のための段部４２とが形成され、反対に、図左側に、連結面４５の下端を画成するスロット絶縁部４４が形成されている。
【００４１】
図２（ｅ）の支持体部２２は、環状の配線基板（図示省略）を支持するために設けられ、図２（ａ）に示すように、環状の環状連結部３２上に渡り部（４１）２個又は３個おきに離散的に設けられる。
【００４２】
インシュレータ２０における環状連結部３２よりＣ側の部分、即ち、スロット絶縁部２５および４４は、図２（ｃ）および拡大された図２（ｄ）に示されるスロット２７内に挿通するために、略コ字形に形成される。スロット絶縁部２５および４４は、基本的に、スロット２７の面に密着する形状であれば、任意の形状でよい。
【００４３】
このインシュレータ２０をステータスタック２８に装着する場合には、まず、図２（ｈ）に示すように、ステータスタック２８を真ん中にして、両側にインシュレータ２０Ａと２０Ｂを配置する。その際、インシュレータ２０Ａと２０Ｂの向きは、スロット絶縁部２５および４４がステータスタック２８に向くようにする。その状態から、スロット絶縁部２５および４４がステータスタック２８のスロット２７内に挿入されるように、インシュレータ２０Ａと２０Ｂを挿入し、ステータスタック２８に密着させる。次に、このように仮組み立てしたステータ仮組立体の各磁極に、渡り段部２４や凹溝部４３を介して、電線を順次巻回する。
【００４４】
巻線が終了した段階で、電線の終端を図３（ａ）に示す環状のプリント配線基板５１のステータコイル側の面の配線に接続する。
【００４５】
図３は本発明のプリント配線基板を装着したステータの構成図である。図３（ａ）はプリント配線基板を装着したステータをプリント配線基板側から見た構成図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＨ−Ｈ’断面図である。
【００４６】
プリント配線基板５１は、１カ所に配線引出部５２を突設し、この配線引出部５２を除いて概略ステータヨークの側面形状に相似形の環状に形成され、その環状に沿って所定間隔で、インシュレータ２０に設けた基板支持部２１の支持体部２２が嵌合するための開口５５が任意数設けられている。また、プリント配線基板５１には、引出線接続のための所定の加工が施されている。
【００４７】
配線引出部５２の上には、補強基板５３が搭載される。配線引出部５２と補強基板５３を貫通してＬ字状ピン５４が設けられる。Ｌ字状ピン５４は、配線引出部５２と補強基板５３を固定すると共に、プリント配線基板５１の配線と接続される。
（（３）ステータ巻線の歪みの無い終端処理構成）
前記プリント配線基板５１を備えたステータは、次に、ハウジングに組み込む。その際、問題があった前記図７の例のように、コイル巻線の終端を絡げた配線基板にピンを立てて信号線接続用の配線基板を固定する接続手段は採用しない。その代わり次のような接続手段を採用する。
基本的には、可撓性を有するコイルの引出線を直接、又はこの引出線を接続した中継基板から可撓性を有するリード線、マグネットワイヤ、フレキシブルプリント配線基板を介して接続用基板へ接続する。
【００４８】
図４は、本発明のプリント配線基板を備えたステータを２個ハウジングに組み込んだときの軸方向断面図である。図４ではロータの図示および説明を省略する。図４（ａ）は配線基板間をフレキシブルプリント配線基板６１により遊びを持って接続したときの軸方向断面図、図４（ｂ）は配線基板間を可撓性のある電線６４により遊びを持って接続したときの軸方向断面図、図４（ｃ）は、他の例で、ステータコイルの引出線６５を直接配線基板に遊びを持って接続したときの軸方向断面図である。
【００４９】
図４（ａ）では、それぞれ中継基板となる２個のプリント配線基板５１を備えたステータを、分割ハウジング１０ａと１０ｂからなるハウジング１０の小径部１１ａ、１１ｂにステータスタックの角が当接するように対向して収納している。そのとき、プリント配線基板５１の引出部５２と補強基板５３は、ハウジング１０の上側のスリット６６に遊挿される。
【００５０】
ハウジング１０上には、支持台６３を介して信号線接続用のプリント配線基板６２が固定される。この組立ての際、必要に応じて、環状の基板の外側に、給電用のトランス巻線（図示省略）を設ける。
【００５１】
信号線の接続用基板となるプリント配線基板６２と中継基板となる環状のプリント配線基板５１のＬ字状ピン５４は、可撓性を有するフレキシブルプリント配線基板６１によって遊びをもって接続される。
【００５２】
これにより、環状のプリント配線基板５１の熱歪みおよび振動等は、可撓性のフレキシブルプリント配線基板６１によって吸収・減衰されて、信号線接続用のプリント配線基板６２に伝わることはなくなる。
【００５３】
図４（ｂ）では、図４（ａ）のフレキシブルプリント配線基板６１の代わりに、可撓性のある電線６４によって遊びをもって接続する。図４（ｂ）の他の構成は図４（ａ）と同じなので説明は省略する。
【００５４】
これにより、図４（ｂ）の例も図４（ａ）の例が奏するのと同じ効果を奏する。
【００５５】
図４（ｃ）は、他の解決手段を施した例を示す。ハウジング内に、図４（ａ）や図４（ｂ）の例から環状のプリント配線基板を省略したステータ（即ち、インシュレータを備えたステータ）を、そのステータスタックの角がハウジングの小径部に当接するように収納し、ステータコイルの引出線（可撓性のある電線）６５の終端を、直接プリント配線基板６２の配線に遊びを持って接続する。
【００５６】
これにより、図４（ｃ）の例も図４（ａ）の例が奏するのと同じ効果を奏する。
【００５７】
以上述べた実施例以外に、コイル巻線の終端又はコイル巻線の終端を接続した配線基板のピンから信号線接続用の配線基板の配線までの接続手段を、環状のプリント配線基板の熱歪みおよび振動等が、信号線接続用の配線基板に伝わらないように、可撓性を有する導電体によって吸収・減衰させる手段であれば採用可能である。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の効果を以下詳述する。
【００５９】
ハウジングを分割し、分割ハウジング毎に１個のレゾルバを収納してレゾルバ機能単位を構成し、このレゾルバ機能単位を任意数接続して完成品を構成するので、以下（１）（２）（３）の効果を奏する。
（１）ハウジングの全長が短くなり、半分の加工で済むようになる。従って、加工精度が出しやすくなり、容易に製造できるようになる。
（２）分割加工した別々の分割ハウジングに部品を組み込んで１個のレゾルバとして組み上げ、良品の２個のレゾルバの分割ハウジングを接合するので、良品だけで最終完成品を構成できる。
（３）２個のレゾルバのゼロ位置を合わせる際、機械的又は電気的にゼロ位置を合わせた状態で両分割ハウジングを接合するので、正しいゼロ位置を保持したハウジングを構成することができる。
【００６０】
ステータ巻線の引出線をインシュレータに支持したプリント配線基板の配線に接続するように構成したので、下記の（４）（５）の効果を奏する。
（４）従来のようにステータスタックの上下にインシュレータを設け、このインシュレータにターミナルピンを打ち込むように構成しないので、インシュレータの変形やクラック、ピンの変形が発生しない。即ち、本発明はステータスタックの両側に本発明の支持体部を有するインシュレータを設け、ステータ巻線を巻回した後、ステータ巻線の引出線をプリント配線基板の配線に接続し、このプリント配線基板を前記支持体部に支持するように構成したので、前記従来例のターミナルピンを必要としなくなり、ターミナルピンを設ける際に発生する問題を解消する効果がある。
（５）また、ターミナルピンを本発明のプリント配線基板に固定する場合には、従来のようにインシュレータの樹脂に打ち込むのではなく、この樹脂よりは温度が上がっても（高温になっても）変形しにくいプリント配線基板を用いているので、高温時でもターミナルピンの固定は緩まない効果がある。
【００６１】
インシュレータに支持した引出線接続用のプリント配線基板と、ハウジングに設ける信号線接続用のプリント配線基板とを可撓性を有する接続線により接続するように構成したので、以下の（６）（７）の効果を奏する。
（６）熱応力による歪みや振動が発生しても可撓性を有する接続線によって吸収することができ、電気的接続を確実に行うことができる。
（７）また、引出線接続用のプリント配線基板を用いたので、コイル巻線から引出線接続用のプリント配線基板までの引き回し線の緩み量を適切に構成することができ、製品の信頼性を向上し製品寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転角センサーにおけるハウジングの軸方向断面図である。
【図２】本発明のインシュレータの構成図である。
【図３】本発明のプリント配線基板を装着したステータの構成図である。
【図４】本発明のプリント配線基板を備えたステータを２個ハウジングに組み込んだときの軸方向断面図である。
【図５】従来の回転角センサーの取り付け構造を示す概略図である。
【図６】従来の回転角センサーに用いられるレゾルバの断面図である。
【図７】従来のレゾルバにおけるステータ端子およびその接続状態の説明図である。
【符号の説明】
１０ ハウジング
１０ａ、１０ｂ 分割ハウジング
１１ａ、１１ｂ 小径部
１２ａ、１２ｂ 中径部
１３ａ、１３ｂ 大径部
２０、２０Ａ、２０Ｂ インシュレータ
２１ 基板支持部
２２ 支持体部
２３、４２ 段部
２４ 渡り段部
２５、４４ スロット絶縁部
２６、３５、４５ 連結面
２７ スロット
２８ ステータスタック
２９ ステータコイル
３１ 磁極覆部
３２ 環状連結部
３３ コイル巻回部
３４ コイル抜け止め部
４１ 渡り部
４３ 凹溝部
５１、６２ プリント配線基板
５２ 引出部
５３ 補強基板
５４、５６ ピン
５５ 開口
６１ フレキシブルプリント配線基板
６３ 支持台
６４ 電線
６５ 引出線
６６ スリット
【発明の属する技術分野】
本発明は、レゾルバを２個組み込んだ回転角センサーに関し、例えば、自動車用のパワーステアリング装置のように、入力軸を回転させることによって、トーションバーをねじり、入力軸及び出力軸を回転させる装置に装着され、このときの入力軸と出力軸との相対回転量をレゾルバを介して検出する回転角センサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、制御技術の進歩に伴い、情報収集のための各種センサーが開発使用されている。例えば、自動車のパワーステアリング装置には、ハンドルの舵角を検出する回転角センサーが用いられている。この回転角センサーは、ハンドルが回転操作されることによって、トーションバーがねじられるときのねじれ角を検出するもので、トーションバーに設けられた入力軸及び出力軸が回転するときの入力軸と出力軸との相対回転量をレゾルバにより検出する。
【０００３】
図５は従来の回転角センサーの取り付け構造を示す概略図である。
【０００４】
図６は従来の回転角センサーに用いられるレゾルバの断面図である。
【０００５】
図５に示すように、従来の回転角センサーに用いられる各レゾルバ１０１、１０２は、トーションバー１０３の一端を入力軸（図示省略）に固定し、他端を同じく出力軸（図示省略）に固定している。ハンドル（図示省略）を回転して入力軸を回すと、入力軸と出力軸とは、トーションバー１０３をねじりながら回転する。この時のトーションバー１０３のねじれ量すなわち両軸の相対回転量を検出する。上記のように両軸の相対回転量を検出するのがレゾルバ１０１、１０２である。以下に、このレゾルバを具体的に説明する。
【０００６】
上記トーションバー１０３には、その入力軸側に入力側円筒ロータ１０４を固定し、その出力軸側に出力側円筒ロータ１０５を固定してある。また、ハウジング１０６は、これら両ロータ１０４、１０５の周囲を囲むように設けてある。上記ハウジング１０６の内周には、図６に示すように、環状の第１ヨーク１０７を設けるとともに、その第１ヨーク１０７内に第１コイル１０８を設けている。また、入力側円筒ロータ１０４の外周には、第１ヨーク１０７と対向する環状の第２ヨーク１０９を固定し、その中にも第２コイル１１０を設けている。上記第１ヨーク１０７及び第１コイル１０８と、第２ヨーク１０９及び第２コイル１１０とで、第１磁気回路を構成する。
【０００７】
さらに、この入力側円筒ロータ１０４には、その円周上に第３ヨーク１１１を固定している。この第３ヨーク１１１の周囲には、位相を９０°ずらした２種類のコイルからなる第３コイル１１２を巻回するとともに、この第３コイル１１２を、上記第２コイル１１０と接続している。一方、前記ハウジング１０６の内周には、上記第３ヨーク１１１及び第３コイル１１２と対向する第４ヨーク１１３及び第４コイル１１４を設けている。この第４コイル１１４も、第３コイル１１２と同様に、位相を９０°ずらした２種類のコイルからなる。これら各構成要素で、入力側レゾルバ１０２を構成する。第１コイル１０８に接続したリード線１１５および第４コイル１１４に接続したリード線１１６は、何れもハウジング１０６の外方に引き出されている。
【０００８】
入力側円筒ロータ１０４とハウジング１０６との間には、上記のように構成した入力側レゾルバ１０２を設けているが、出力側円筒ロータ１０５とハウジング１０６との間にも、この入力側と全く同様の出力側レゾルバ１０１を設けてある。
【０００９】
トーションバー１０３のねじれ角は、それ程大きくないが、トーションバー１０３はねじれた状態を維持しながら回転するので、これに連なるレゾルバ１０１と１０２は、全周にわたって高い検出精度が要求されている。しかしながら、このように全周にわたって高い検出精度を実現することは困難であった。
【００１０】
図５の中心部分の段部１１７は、レゾルバ１０１と１０２相互の間隔を取るための部分で、レゾルバの押し込み量を規制するストッパになっている。段部１１７の両側部は、レゾルバを収納する部分になっている
以上述べた従来例では、更に実施化のために重要な各コイルの終端処理や信号線への接続の仕方に問題がある。ここで、信号線は、回転角センサーの検出信号を処理する制御装置等へ出力するための伝送線を意味する。また、２組のレゾルバをステータ内に配置することはハウジング内の位置合わせ構造やハウジングの加工精度等の観点から困難であり、更にはこれら２組のレゾルバを全てステータ内に配置した後でないと、回転角センサーが良品か不良品かの判断もつかないという問題もある。
【００１１】
前記各コイルの終端処理や信号線への接続の仕方の問題に対しては、最近の傾向として、コイルの引出線をプリント配線基板に設けたピンに絡げ、プリント配線基板の端子を外部の信号線に接続する処理方法が採用されている。また、ターミナルピンは、樹脂製のインシュレータに打ち込むことにより、または、インシュレータにインサートモールドすることにより設けている。
【００１２】
図７は従来のレゾルバにおけるステータ端子およびその接続状態の説明図である。図７（ａ）は、従来のレゾルバにおけるステータ端子の軸方向の断面図、図７（ｂ）は従来のレゾルバにおけるステータ端子の接続状態の説明図である。
【００１３】
ここで「軸方向」は、レゾルバに挿通する回転軸の長さ方向を意味する。
【００１４】
図７（ａ）では、ステータ巻線２０１を有する輪状鉄芯２０２の両端面には、樹脂製の第１、第２絶縁キャップ２０３、２０４が設けられている。第２絶縁キャップ２０４には、直線状の複数のピン２０５が嵌入もしくはインサート成形によって植設されており、この第２絶縁キャップ２０４の軸方向位置には第１絶縁キャップ２０３及びプリント配線基板２０６ａが並設されている。各ピン２０５は、第１絶縁キャップ２０３及びプリント配線基板２０６ａを貫通して突出し、この各ピン２０５には巻線からげ部２０７によりステータ巻線２０１が接続され、この各ピン２０５の先端とプリント配線基板２０６ａの配線パターンとは半田付けによって接続されている。このため、このプリント配線基板２０６ａは、このピン２０５により前記第１絶縁キャップ２０３から浮いた状態で固定されている。
【００１５】
プリント配線基板２０６ａの配線パターンには複数のリード線（図示省略）が接続される。インシュレータは、ステータスタックに直接取り付けられているので、ステータスタックで発生した熱の影響をまともに受けることになる。（例えば、特許文献２参照）。
【００１６】
しかし、図７（ａ）の例は、ステータ１個であり、図５のハウジングに適合させるためには、図７（ａ）のステータを２個並設することになる。図７（ａ）のステータ１個の例では、巻線の終端を配線基板に設けたピンに括り、ピンから信号線までの配線をプリント配線基板の配線で行っているので、ステータ２個の場合にも同様にピンと配線基板により信号線までの配線を行うこととすると、図７（ｂ）のようになる。
【００１７】
図７（ｂ）は、ステータを２個並設し、更に共通の配線基板によって連結させる場合の説明図である。
【００１８】
一方のステータの中継基板となる配線基板２０６ａには配線に接続してＬ字状のピン２１１を立てる。他方のステータの中継基板となる配線基板２０６ｂにも同じく配線に接続してＬ字状のピン２１２を立てる。Ｌ字状のピン２１１とピン２１２には、信号線と接続するための接続用基板２１３をハンダ付けする。接続用基板２１３の配線には信号線２１４を接続することになる。
【００１９】
【特許文献１】
特開平１０−１７０３５７号公報
【００２０】
【特許文献２】
特開２００２−２８１７１６号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた、特許文献１および特許文献２に示されるものは、以下の問題がある。
（ハウジング）
従来のハウジングは、（１）肉厚が薄く全長が長いので加工精度が出にくく製造が困難であった。（２）ハウジング内に２個のレゾルバを組み込んだ後に検査となるため、どちらか１方が不良品となれば他方の良品のレゾルバも使用できなくなる。（３）２個のレゾルバのゼロ位置を合わせる場合、２個のステータスタックの位置関係を合わせながらハウジングに固定する必要があるが、この位置合わせが困難であった。
（ターミナル）
従来の接続方法によれば、（１）樹脂にピンを打ち込むことになるので、インシュレータ樹脂の変形やクラック、ピンの変形等が発生する、（２）ステータスタックの温度上昇に伴い、インシュレータ樹脂の膨張や軟化でピンの固定が緩む問題があった。
（信号線への接続）
配線基板間をピン等の金具で接続する場合、配線基板は樹脂等のピンとは異なる熱膨張係数の部品から構成されているため、熱膨張収縮による応力が接合部に繰り返し加わり、断線等の故障の原因になっていた。この問題に対処するために、既に、熱膨張収縮による応力の緩和策として配線基板のフローティング構造が提案されている。
【００２２】
しかし、配線基板のフローティング構造は熱膨張収縮による応力の緩和に対して効果があるものの、完全に応力がかからないというものではなかった。
また、従来のものは接合部に応力をかけないため、ピンの位置関係の管理が困難であった、即ち、ピン位置の精度を確保するため、構成品の精度を厳しく、また、組み付け精度を厳しく抑える必要があった。
【００２３】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、ハウジングを高い精度の構造とし、ターミナルを変形や緩みの生じない構成にすると共に熱応力の影響を受けない信号線への接続構成を備えた回転角センサーを提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、下記の解決手段を採用する。
ハウジングをレゾルバ１個単位に分割し、その分割した分割ハウジング毎にレゾルバ１個を組み込んでレゾルバ機能単位を構成し、このレゾルバ機能単位からなる分割ハウジングを複数個軸方向開口面を合わせて接合する。
【００２５】
ステータ巻線の引出線を中継基板となるプリント配線基板の配線に接続し、この配線基板に信号線接続用のピンを立て、この配線基板をインシュレータに取り付ける。
【００２６】
可撓性を有するコイルの引出線を直接、又はこの引出線を接続した中継基板から可撓性を有するリード線、マグネットワイヤ、フレキシブルプリント配線基板等の接続線を介して接続用基板へ接続する。
【００２７】
具体的には以下の解決手段を採用する。
（１）回転角センサーは、軸方向に貫通孔が設けられ、該貫通孔にレゾルバが軸方向を合わせて収納された分割ハウジングを、該分割ハウジングに収納された前記レゾルバのステータが対向するように位置合わせし、複数個軸方向を合わせて接合してハウジングを構成するとともに、前記レゾルバの環状のステータスタックに、該ステータスタックを挟むように両側から前記レゾルバのインシュレータを設け、該インシュレータと前記ステータスタックに渡って電線を巻回し、前記インシュレータにその支持体部を介してプリント配線基板を設ける。
（２）上記（１）に記載の回転角センサーにおいて、前記インシュレータは、前記ステータスタックと相似形の環状に形成され、軸方向と直角の面で環状に沿って突起状の支持体部を複数設け、該支持体部にステータ巻線の引出線を接続したプリント配線基板を固定する。
（３）上記（１）又は（２）に記載の回転角センサーにおいて、前記ハウジングの支持台に設けたプリント配線基板と、前記レゾルバの前記プリント配線基板に設けたピンとを可撓性を有する電気的接続線で接続する。
（４）上記（３）に記載の回転角センサーにおいて、前記可撓性を有する電気的接続線を、フレキシブルプリント基板又は可撓性を有する電線とする。
（５）上記（１）又は（２）に記載の回転角センサーにおいて、前記ハウジングの支持台に設けたプリント配線基板の配線に、前記レゾルバのステータ巻線の可撓性を有する引出線を接続する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の回転角センサーについて実施の形態を図に基づいて以下詳細に説明する。なお、ロータの図および説明は必要としない場合省略する。
順に、（１）ハウジングの構成、（２）ターミナルピンの支持構成、（３）ステータ巻線の歪みの無い終端処理構成を説明する。
（（１）ハウジングの構成）
従来のハウジングは、内部の長さ方向の加工、例えば中ぐり加工等の精度が上げにくくなる問題、また、内部に収納してしまってからの２個のレゾルバの不良発生の問題を解消する必要に迫られていた。本発明のハウジングはこれらの問題を解決するものである。
【００２９】
図１は本発明の回転角センサーにおけるハウジングの軸方向断面図である。
図１のハウジング１０は、ステンレスやアルミ合金で作られ、２分割した分割ハウジング１０ａと１０ｂを、その開口端を付き合わせ、溶接して構成する。それぞれの分割ハウジング１０ａと１０ｂに収納されるレゾルバ（図示省略）は、そのゼロ点を合わせるようにして設けられる。
【００３０】
本発明の各分割ハウジング１０ａ、１０ｂは、収納するレゾルバの配置から見て、図５に示す従来のハウジングの段部１１７を軸方向に対し垂直に切断し２分割できるとする知見に基づき、そのように分割した構成としたもので、これにより、ハウジング１０が分割された分加工精度を上げることができ、分割ハウジング１０ａと１０ｂの内部に１個のレゾルバ（図示省略）を収納した段階で不良品を検出できるようになるので、２個の分割ハウジング１０ａ、１０ｂを接合して１個のハウジング１０とした段階では不良品の発生をなくすことができるようになる。
【００３１】
この分割ハウジング１０ａと１０ｂはそれぞれ１個のレゾルバを収納した構成をとるので、この分割ハウジング単位でレゾルバの基本機能単位を構成することができる。従って、この基本機能単位を任意数接続することによって、即ち、レゾルバを収納した分割ハウジング１０ａと１０ｂを任意数接続することによって、任意数の検出点の回転角を測定することができるようになる。分割ハウジング１０ａと１０ｂの接続順序は出力巻線へのノイズの影響等を考慮して決める。
【００３２】
小径部１１ａ、１１ｂの切断箇所は、基本的には、内部にレゾルバを収納し、各分割ハウジング毎に完成品として組み上げることができる構造が残るのであれば、どこに設定してもかまわない。好ましくは、両レゾルバ（図示省略）の押し込みの際のストッパとなる小径部１１ａ、１１ｂ内であればよい。
【００３３】
この小径部１１ａ、１１ｂの両側の中径部１２ａ、１２ｂは、レゾルバのステータ（図示省略）が対向して配置されるように形成される。小径部１１ａ、１１ｂを境にして直近の両側にステータ以外の例えばトランス巻線部等（図示省略）を配置すると、回転角検出信号にノイズがのるようになり、使用に制限が生じることになる。大径部１３ａ、１３ｂには、必要に応じて、電源を構成する無接触のトランス巻線が収納される。
【００３４】
このようにハウジング１０を２分割し、分割した分割ハウジング１０ａと１０ｂ毎にレゾルバを収納して製品として組み上げ、良品と判断された分割ハウジング同士を付き合わせ、溶接するので、従来のように片側に不良品となるレゾルバがあっても、組み上がってからでないと回転角センサーとしての良否の判断ができないものと異なり、良品だけの分割ハウジングを組み合わせし、位置合わせしてから溶接接続することができるようになる。
（（２）ターミナルピンの支持構成）
次に、ハウジングに収納するレゾルバの引出線の接続構成を説明する。基本的には、ステータ巻線の引出線を中継基板となるプリント配線基板の配線に接続し、この配線基板に信号線接続用のピンを立て、この配線基板を鉄心又はインシュレータに取り付ける。
【００３５】
図２は本発明のインシュレータの構成図である。図２（ａ）はインシュレータの図２（ｂ）のＢ側からみた側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’断面図、図２（ｃ）はインシュレータの図２（ｂ）のＣ側からみた側面図、図２（ｄ）は図２（ｃ）の○内の拡大図、図２（ｅ）は図２（ａ）のＥ−Ｅ’断面図、図２（ｆ）は図２（ａ）のＦ−Ｆ’断面図、図２（ｇ）は図２（ａ）のＧ−Ｇ’断面図、図２（ｈ）はインシュレータとステータスタックとの組み立てを説明する説明図である。
【００３６】
インシュレータ２０は、図２（ａ）および図２（ｃ）に示すように、側面図で見て環状に構成され、図２（ｂ）に示すように、断面図で見て環状連結部３２を略中心にして左右軸方向に突出した部分を有する構造になっている。
【００３７】
インシュレータ２０は、例えばＰＢＴガラス（３０％）のような、０．００００３ｃｍ／℃の熱膨張率を有する合成樹脂材料からなり、ステータヨークの磁極と同じ数と形状の磁極覆部３１を有する。
【００３８】
図２（ａ）のＥ−Ｅ’断面図は、図２（ｅ）に基板支持部２１として示されている。基板支持部２１は、環状連結部３２のＣ側側面となる連結面２６（図２（ｂ）における面Ｄに対応する）を略中心にして、図右側に、巻線の渡り部分を掛ける渡り段部２４と、渡り線の外れ防止のための段部２３と、段部２３に連なり且つ連結面２６に垂直に設けた先細り突起状の支持体部２２とが形成され、反対に、図左側に、連結面２６の下端を画成するスロット絶縁部２５が形成されている。
【００３９】
図２（ａ）のＦ−Ｆ’断面図は、図２（ｆ）に磁極覆部３１として示されている。磁極覆部３１は、基準となる同じ連結面３５（前記連結面２６に対応する）から、図右側に、環状連結部３２と、それに連なる凹状のコイル巻回部３３と、凹状の下方端を画成するコイル抜け止め部３４とが形成されている。
【００４０】
図２（ａ）のＧ−Ｇ’断面図は、図２（ｇ）に渡り部４１として示されている。渡り部４１は、環状連結部３２のＣ側側面となる連結面４５（前記連結面２６および３５に対応する）を略中心にして、図右側に、巻線の渡り部分を掛ける凹溝部４３と、凹溝部４３の一方側壁を画成する渡り線の外れ防止のための段部４２とが形成され、反対に、図左側に、連結面４５の下端を画成するスロット絶縁部４４が形成されている。
【００４１】
図２（ｅ）の支持体部２２は、環状の配線基板（図示省略）を支持するために設けられ、図２（ａ）に示すように、環状の環状連結部３２上に渡り部（４１）２個又は３個おきに離散的に設けられる。
【００４２】
インシュレータ２０における環状連結部３２よりＣ側の部分、即ち、スロット絶縁部２５および４４は、図２（ｃ）および拡大された図２（ｄ）に示されるスロット２７内に挿通するために、略コ字形に形成される。スロット絶縁部２５および４４は、基本的に、スロット２７の面に密着する形状であれば、任意の形状でよい。
【００４３】
このインシュレータ２０をステータスタック２８に装着する場合には、まず、図２（ｈ）に示すように、ステータスタック２８を真ん中にして、両側にインシュレータ２０Ａと２０Ｂを配置する。その際、インシュレータ２０Ａと２０Ｂの向きは、スロット絶縁部２５および４４がステータスタック２８に向くようにする。その状態から、スロット絶縁部２５および４４がステータスタック２８のスロット２７内に挿入されるように、インシュレータ２０Ａと２０Ｂを挿入し、ステータスタック２８に密着させる。次に、このように仮組み立てしたステータ仮組立体の各磁極に、渡り段部２４や凹溝部４３を介して、電線を順次巻回する。
【００４４】
巻線が終了した段階で、電線の終端を図３（ａ）に示す環状のプリント配線基板５１のステータコイル側の面の配線に接続する。
【００４５】
図３は本発明のプリント配線基板を装着したステータの構成図である。図３（ａ）はプリント配線基板を装着したステータをプリント配線基板側から見た構成図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＨ−Ｈ’断面図である。
【００４６】
プリント配線基板５１は、１カ所に配線引出部５２を突設し、この配線引出部５２を除いて概略ステータヨークの側面形状に相似形の環状に形成され、その環状に沿って所定間隔で、インシュレータ２０に設けた基板支持部２１の支持体部２２が嵌合するための開口５５が任意数設けられている。また、プリント配線基板５１には、引出線接続のための所定の加工が施されている。
【００４７】
配線引出部５２の上には、補強基板５３が搭載される。配線引出部５２と補強基板５３を貫通してＬ字状ピン５４が設けられる。Ｌ字状ピン５４は、配線引出部５２と補強基板５３を固定すると共に、プリント配線基板５１の配線と接続される。
（（３）ステータ巻線の歪みの無い終端処理構成）
前記プリント配線基板５１を備えたステータは、次に、ハウジングに組み込む。その際、問題があった前記図７の例のように、コイル巻線の終端を絡げた配線基板にピンを立てて信号線接続用の配線基板を固定する接続手段は採用しない。その代わり次のような接続手段を採用する。
基本的には、可撓性を有するコイルの引出線を直接、又はこの引出線を接続した中継基板から可撓性を有するリード線、マグネットワイヤ、フレキシブルプリント配線基板を介して接続用基板へ接続する。
【００４８】
図４は、本発明のプリント配線基板を備えたステータを２個ハウジングに組み込んだときの軸方向断面図である。図４ではロータの図示および説明を省略する。図４（ａ）は配線基板間をフレキシブルプリント配線基板６１により遊びを持って接続したときの軸方向断面図、図４（ｂ）は配線基板間を可撓性のある電線６４により遊びを持って接続したときの軸方向断面図、図４（ｃ）は、他の例で、ステータコイルの引出線６５を直接配線基板に遊びを持って接続したときの軸方向断面図である。
【００４９】
図４（ａ）では、それぞれ中継基板となる２個のプリント配線基板５１を備えたステータを、分割ハウジング１０ａと１０ｂからなるハウジング１０の小径部１１ａ、１１ｂにステータスタックの角が当接するように対向して収納している。そのとき、プリント配線基板５１の引出部５２と補強基板５３は、ハウジング１０の上側のスリット６６に遊挿される。
【００５０】
ハウジング１０上には、支持台６３を介して信号線接続用のプリント配線基板６２が固定される。この組立ての際、必要に応じて、環状の基板の外側に、給電用のトランス巻線（図示省略）を設ける。
【００５１】
信号線の接続用基板となるプリント配線基板６２と中継基板となる環状のプリント配線基板５１のＬ字状ピン５４は、可撓性を有するフレキシブルプリント配線基板６１によって遊びをもって接続される。
【００５２】
これにより、環状のプリント配線基板５１の熱歪みおよび振動等は、可撓性のフレキシブルプリント配線基板６１によって吸収・減衰されて、信号線接続用のプリント配線基板６２に伝わることはなくなる。
【００５３】
図４（ｂ）では、図４（ａ）のフレキシブルプリント配線基板６１の代わりに、可撓性のある電線６４によって遊びをもって接続する。図４（ｂ）の他の構成は図４（ａ）と同じなので説明は省略する。
【００５４】
これにより、図４（ｂ）の例も図４（ａ）の例が奏するのと同じ効果を奏する。
【００５５】
図４（ｃ）は、他の解決手段を施した例を示す。ハウジング内に、図４（ａ）や図４（ｂ）の例から環状のプリント配線基板を省略したステータ（即ち、インシュレータを備えたステータ）を、そのステータスタックの角がハウジングの小径部に当接するように収納し、ステータコイルの引出線（可撓性のある電線）６５の終端を、直接プリント配線基板６２の配線に遊びを持って接続する。
【００５６】
これにより、図４（ｃ）の例も図４（ａ）の例が奏するのと同じ効果を奏する。
【００５７】
以上述べた実施例以外に、コイル巻線の終端又はコイル巻線の終端を接続した配線基板のピンから信号線接続用の配線基板の配線までの接続手段を、環状のプリント配線基板の熱歪みおよび振動等が、信号線接続用の配線基板に伝わらないように、可撓性を有する導電体によって吸収・減衰させる手段であれば採用可能である。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の効果を以下詳述する。
【００５９】
ハウジングを分割し、分割ハウジング毎に１個のレゾルバを収納してレゾルバ機能単位を構成し、このレゾルバ機能単位を任意数接続して完成品を構成するので、以下（１）（２）（３）の効果を奏する。
（１）ハウジングの全長が短くなり、半分の加工で済むようになる。従って、加工精度が出しやすくなり、容易に製造できるようになる。
（２）分割加工した別々の分割ハウジングに部品を組み込んで１個のレゾルバとして組み上げ、良品の２個のレゾルバの分割ハウジングを接合するので、良品だけで最終完成品を構成できる。
（３）２個のレゾルバのゼロ位置を合わせる際、機械的又は電気的にゼロ位置を合わせた状態で両分割ハウジングを接合するので、正しいゼロ位置を保持したハウジングを構成することができる。
【００６０】
ステータ巻線の引出線をインシュレータに支持したプリント配線基板の配線に接続するように構成したので、下記の（４）（５）の効果を奏する。
（４）従来のようにステータスタックの上下にインシュレータを設け、このインシュレータにターミナルピンを打ち込むように構成しないので、インシュレータの変形やクラック、ピンの変形が発生しない。即ち、本発明はステータスタックの両側に本発明の支持体部を有するインシュレータを設け、ステータ巻線を巻回した後、ステータ巻線の引出線をプリント配線基板の配線に接続し、このプリント配線基板を前記支持体部に支持するように構成したので、前記従来例のターミナルピンを必要としなくなり、ターミナルピンを設ける際に発生する問題を解消する効果がある。
（５）また、ターミナルピンを本発明のプリント配線基板に固定する場合には、従来のようにインシュレータの樹脂に打ち込むのではなく、この樹脂よりは温度が上がっても（高温になっても）変形しにくいプリント配線基板を用いているので、高温時でもターミナルピンの固定は緩まない効果がある。
【００６１】
インシュレータに支持した引出線接続用のプリント配線基板と、ハウジングに設ける信号線接続用のプリント配線基板とを可撓性を有する接続線により接続するように構成したので、以下の（６）（７）の効果を奏する。
（６）熱応力による歪みや振動が発生しても可撓性を有する接続線によって吸収することができ、電気的接続を確実に行うことができる。
（７）また、引出線接続用のプリント配線基板を用いたので、コイル巻線から引出線接続用のプリント配線基板までの引き回し線の緩み量を適切に構成することができ、製品の信頼性を向上し製品寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転角センサーにおけるハウジングの軸方向断面図である。
【図２】本発明のインシュレータの構成図である。
【図３】本発明のプリント配線基板を装着したステータの構成図である。
【図４】本発明のプリント配線基板を備えたステータを２個ハウジングに組み込んだときの軸方向断面図である。
【図５】従来の回転角センサーの取り付け構造を示す概略図である。
【図６】従来の回転角センサーに用いられるレゾルバの断面図である。
【図７】従来のレゾルバにおけるステータ端子およびその接続状態の説明図である。
【符号の説明】
１０ ハウジング
１０ａ、１０ｂ 分割ハウジング
１１ａ、１１ｂ 小径部
１２ａ、１２ｂ 中径部
１３ａ、１３ｂ 大径部
２０、２０Ａ、２０Ｂ インシュレータ
２１ 基板支持部
２２ 支持体部
２３、４２ 段部
２４ 渡り段部
２５、４４ スロット絶縁部
２６、３５、４５ 連結面
２７ スロット
２８ ステータスタック
２９ ステータコイル
３１ 磁極覆部
３２ 環状連結部
３３ コイル巻回部
３４ コイル抜け止め部
４１ 渡り部
４３ 凹溝部
５１、６２ プリント配線基板
５２ 引出部
５３ 補強基板
５４、５６ ピン
５５ 開口
６１ フレキシブルプリント配線基板
６３ 支持台
６４ 電線
６５ 引出線
６６ スリット
Claims (5)
- 軸方向に貫通孔が設けられ、該貫通孔にレゾルバが軸方向を合わせて収納された分割ハウジングを、該分割ハウジングに収納された前記レゾルバのステータが対向するように位置合わせし、複数個軸方向を合わせて接合してハウジングを構成するとともに、
前記レゾルバの環状のステータスタックに、該ステータスタックを挟むように両側から前記レゾルバのインシュレータを設け、該インシュレータと前記ステータスタックに渡って電線を巻回し、前記インシュレータにその支持体部を介してプリント配線基板を設けたことを特徴とする回転角センサー。 - 前記インシュレータは、前記ステータスタックと相似形の環状に形成され、軸方向と直角の面で環状に沿って突起状の支持体部を複数設け、該支持体部にステータ巻線の引出線を接続したプリント配線基板を固定したことを特徴とする請求項１に記載の回転角センサー。
- 前記ハウジングの支持台に設けたプリント配線基板と、前記レゾルバの前記プリント配線基板に設けたピンとを可撓性を有する電気的接続線で接続したことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転角センサー。
- 前記可撓性を有する電気的接続線を、フレキシブルプリント配線基板又は可撓性を有する電線としたことを特徴とする請求項３に記載の回転角センサー。
- 前記ハウジングの支持台に設けたプリント配線基板の配線に、前記レゾルバのステータ巻線の可撓性を有する引出線を接続したことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転角センサー。
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