JP4221253B2 - 回転角センサー - Google Patents
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- G01D5/2006—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
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Description
(1)従来、検査単位で半完成品を製造することが行われていたため、ロータ巻線を巻回し引出線をテープで仮止めしたロータの半完成品と、ロータトランス巻線を巻回し引出線をテープで仮止めしたロータトランスの半完成品とをそれぞれ形成し、これらに回転軸を挿通嵌合し位置決めする工程をとるので、位置決めのとき、巻き上がった巻線を誤って手で加圧し変形させてしまったり、仮止めしてあった絶縁テープがとれ巻線の均等巻等の所定の形状が崩れてしまったり、位置決めが困難となる問題等があった。また、
(2)ロータ巻線の引出線とロータトランス巻線の引出線とを接続するとき、ロータ巻線の引出線に絶縁チューブを被せ、ロータトランスにおけるコイルボビンの側壁部下端に設けた開孔に通し、ロータトランス巻線の引出線と2カ所で接続し、これら2カ所の接続部をロータトランス巻線上に絶縁テープを介して沿わせ樹脂で固定するので、狭い場所での困難な作業が伴うこととなり、そのため長い引出線を使うこととなる。この長い引出線は、所定の巻線部分とは異なり、所定の巻回数に基づく基本磁界に影響を与えることにもなる変則的な磁界の発生や、回転時の振動の原因も予想される重量の偏在を生じたり、ロータトランスとロータの間の間隔を狭くすることができなくなるという制約を生じたりする。
(1) 励磁用又は検出用のロータやステータと、電源供給用のトランスとを備える回転角センサーにおいて、側壁部に切り欠き部を有するロータトランスのコイルボビンとロータの積層コアとを回転軸に並設し、前記ロータトランスと前記ロータとの間にシールドプレートを設けると共に当該シールドプレートに切り欠き部を設け、前記ロータトランスのコイルボビンと前記ロータの積層コアに、1本の電線を前記両切り欠き部を介して連続巻きしたロータトランス巻線及びロータ巻線を設け、前記電線の巻き始め端と巻き終わり端を、前記両切り欠き部を介して接続して前記ロータトランス巻線上に樹脂で固定しており、
前記シールドプレートの切り欠き部は、軸方向正面から見て、前記コイルボビンの側壁部の切り欠き部の位置に重ならないように設けられており、前記ロータトランスのコイルボビンは、回転軸の軸方向と直角方向に環状の凹溝を有するものであると共に磁路強制形成および電磁遮蔽の機能を有する磁性体で形成されており、前記凹溝に前記電線を連続巻きして前記ロータトランス巻線を設けたものである。
(2) 上記(1)に記載の回転角センサーにおいて、前記ロータの積層コアは、突極磁極を有し、前記磁極に前記電線を連続巻きした前記ロータ巻線を設ける。
(3) 上記(1)又は(2)に記載の回転角センサーにおいて、前記切り欠き部の表面は、丸みが付けられ、又はテフロン(登録商標)が被覆されている。
(4) 上記(1)乃至(3)のいずれか一項に記載の回転角センサーにおいて、前記ロータの積層コアの磁極におけるステータ磁極と対向する面にテフロン(登録商標)を被覆する。
(1)回転角センサーは、側壁部に切り欠き部を有するロータトランスのコイルボビンとロータの積層コアを回転軸に並設し、ロータトランスのコイルボビンとロータの積層コアに1本の電線を前記切り欠き部を介して連続巻きしたロータトランス巻線とロータ巻線を設け、前記電線の引出線となる巻き始め端と巻き終わり端を前記切り欠き部を通してロータトランス巻線上で接続して前記ロータトランス巻線上に樹脂で固定した構成としたことにより、1本の電線による連続巻のロータトランス巻線とロータ巻線とすることができ、それにより途中に接続部のない電気的特性および構造にできる。また、引出線の接続を1カ所で行うので、変則的な引出線の長さを1カ所分だけに短くでき、これに従って、接続部の巻線に対する電気的影響および磁気的影響を従来のものと比べ少なくすることができる。また、ロータトランスのコイルボビンは、回転軸の軸方向と直角方向に環状の凹溝を有するので、前記凹溝に1本の電線を連続巻きしたロータトランス巻線を設けることができる。また、シールドプレートの切り欠き部及びコイルボビン側壁部の切り欠き部である両切り欠き部を通過してロータ巻線に鎖交する磁束はなくなる。そして、シールドプレートを設ける場合でも、巻線電線は1本で、巻線後の引出線の処理は1カ所になるので、構造簡単、製造容易、電気的特性が良好になる。
(2)ロータの積層コアは、突極磁極を有するので、基本的には、突出する磁極の周りに巻回するだけとなり、それにより機械巻きができる。また、ロータ巻線は、全ての磁極を巻回すると巻き終わりが巻き始めに戻ってくるので、電線1本での連続巻きができるようになる。
(3)コイルボビンの切り欠き部の表面に、丸みを付け又はテフロン(登録商標)を被覆したので、1本の電線で連続巻きする際、電線の断線を抑制できる。
(4)ロータコアの磁極におけるステータ磁極と対向する面にテフロン(登録商標)被覆したので、各磁極の周りに1本の電線で連続巻きする際、前記面に引っかかることが無くなり、電線の断線を防止できる。
図1は本発明の回転角センサーにおけるロータおよびロータトランスの巻線処理を説明する説明図である。図1(a)は巻線を始める前のロータの積層コアとロータトランスのコイルボビンを示す図、図1(b)は巻線途中のロータの積層コアとロータトランスのコイルボビンを示す図、図1(c)は巻線終了時のロータの積層コアとロータトランスのコイルボビンを示す図である。回転角センサーは、励磁および検出用のステータとロータの組と、電源供給用のステータトランスとロータトランスの組から構成される。
ロータ側構造(ロータトランスおよびロータ)に、電線を簡単に、且つ、電線を損傷させることなく連続的に巻回する製造方法およびそのための製造装置を説明する。
図3は本発明のシールドプレートを設けたロータの構成図である。
12 ロータトランス
13 コイルボビン
14 ロータ
15 積層コア
16 基底部
17、18 側壁部
19、53 切り欠き部
20 ロータトランス巻線
21 ロータ巻線
22、24 引出線
23 磁極
25、26 絶縁テープ
30 巻線機
31 多関節ロボット
32 電線
33、34、35 電線ガイド
36 可動部先端
37 ノズル
38 チャック
39 ワーク
40 ケーブル
41 制御装置
51、52 シールドプレート
Claims (4)
- 励磁用又は検出用のロータやステータと、電源供給用のトランスとを備える回転角センサーにおいて、
側壁部に切り欠き部を有するロータトランスのコイルボビンとロータの積層コアとを回転軸に並設し、
前記ロータトランスと前記ロータとの間にシールドプレートを設けると共に当該シールドプレートに切り欠き部を設け、
前記ロータトランスのコイルボビンと前記ロータの積層コアに、1本の電線を前記両切り欠き部を介して連続巻きしたロータトランス巻線及びロータ巻線を設け、
前記電線の巻き始め端と巻き終わり端を、前記両切り欠き部を介して接続して前記ロータトランス巻線上に樹脂で固定しており、
前記シールドプレートの切り欠き部は、軸方向正面から見て、前記コイルボビンの側壁部の切り欠き部の位置に重ならないように設けられており、
前記ロータトランスのコイルボビンは、回転軸の軸方向と直角方向に環状の凹溝を有するものであると共に磁路強制形成および電磁遮蔽の機能を有する磁性体で形成されており、前記凹溝に前記電線を連続巻きして前記ロータトランス巻線を設けたことを特徴とする回転角センサー。 - 前記ロータの積層コアは、突極磁極を有し、前記磁極に前記電線を連続巻きした前記ロータ巻線を設けることを特徴とする請求項1に記載の回転角センサー。
- 前記切り欠き部の表面は、丸みが付けられ、又はテフロン(登録商標)が被覆されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の回転角センサー。
- 前記ロータの積層コアの磁極におけるステータ磁極と対向する面にテフロン(登録商標)を被覆したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の回転角センサー。
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