JP4654367B2

JP4654367B2 - レゾルバ

Info

Publication number: JP4654367B2
Application number: JP2007258170A
Authority: JP
Inventors: 良巳菊池; 完治北沢; 尚史三村; 匡史岡田
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2027-10-01
Also published as: JP2008107343A

Description

本発明は、レゾルバに関する。

図１２は、従来のレゾルバ８００を説明するために示す図である。図１２（ａ）は従来のレゾルバ８００の構造を示す図であり、図１２（ｂ）は従来のレゾルバ８００からの出力電圧を示す図である。

従来のレゾルバ８００は、図１２（ａ）に示すように、固定子巻線（１相の励磁巻線８０４及び２相の出力巻線（ＳＩＮ出力巻線８０６及びＣＯＳ出力巻線８０７））が突極８０３に巻回された固定子８０１と、固定子８０１に対して回転自在に設けられた回転子８０５とを備えるバリアブルリラクタンス型のレゾルバである。回転子８０５は、鉄心のみで巻線を有しない偏心回転子であり、回転子８０５と固定子８０１との間のギャップパーミアンスが回転角度θに対して正弦波状に変化する。このため、従来のレゾルバ８００によれば、図１２（ｂ）に示すように、上記したギャップパーミアンスを測定することにより回転角度を高精度で検出することができる。

図１３は、従来のレゾルバ９００を説明するために示す図である。図１３（ａ）は従来のレゾルバ９００の構造を示す図であり、図１３（ｂ）は従来のレゾルバ９００の各スロットにおける巻線構造を説明するために示す図である。

従来のレゾルバ９００は、図１３（ａ）に示すように、固定子巻線（１相の励磁巻線９０４及び２相の出力巻線（ＳＩＮ出力巻線９０６及びＣＯＳ出力巻線９０７（図１３（ａ）では図示せず。）））が突極９０３に巻回された固定子９０１と、固定子９０１に対して回転自在に設けられた回転子９０５とを備えるバリアブルリラクタンス型のレゾルバである。回転子９０５は、鉄心のみで巻線を有しない偏心回転子であり、従来のレゾルバ８００の場合と同様に、回転子９０５と固定子９０１との間のギャップパーミアンスが回転角度θに対して正弦波状に変化する。このため、従来のレゾルバ９００によれば、図１３（ｂ）に示すように、上記したギャップパーミアンスを測定することにより回転角度を高精度で検出することができる。

また、従来のレゾルバ９００においては、２相の出力巻線（ＳＩＮ出力巻線９０６及びＣＯＳ出力巻線９０７）が各スロット９０２に１スロットピッチ（スロット飛びを伴うことなく、各スロットに順次巻線を入れる状態）で巻回されており（図１３（ａ）では図示せず。）、さらに、図１３（ｂ）に示すように、その誘起電圧分布が各々正弦波分布となるように分布巻き（その巻線の巻き数（量）も正弦波分布状となる。）されている。

このため、従来のレゾルバ９００によれば、出力電圧に含まれている低次から高次にわたる高周波次数を低減させることにより、回転角度の検出精度を向上することができる。

特開平８−１７８６１１号公報

ところで、レゾルバを機器に組み込む際、まず機器に固定子を固定し、その後、当該固定子の横方向から回転子を挿入し、その後、当該回転子を機器の回転軸に取り付ける手順でレゾルバを機器に組み込みたい場合がある。なお、本明細書中、「固定子の横方向から」とは、固定子の軸に垂直な方向からという意味で用いている。

しかしながら、従来のレゾルバ８００，９００においては、構造上の制約から、固定子の横方向から回転子を挿入することができず、上記のような要望にこたえることができなかった。

そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、レゾルバを機器に組み込む際、固定子の横方向から回転子を挿入することが可能な構造を有するレゾルバを提供することを目的とする。

（１）本発明のレゾルバは、磁性材料からなる輪状固定子板と、前記輪状固定子板の面上に突出してかつ円周方向に沿って配設されたｎ個（但し、ｎは２以上の整数。）の巻線磁芯と、前記巻線磁芯の周囲に配設された固定子巻線と、前記輪状固定子板の面上に突出して、かつ、前記巻線磁芯の内側又は外側に設置された磁束帰路台とを有する固定子と、磁性材料からなる輪状回転子板と、前記輪状回転子板の内面に配設され波状に突出状態が変化する板内面を有し磁性材料からなる空隙形成板とを有する回転子とを備え、前記回転子の回転により、前記空隙形成板の前記板内面と前記巻線磁芯との間隔ｄが変化するように構成され、前記ｎ個の巻線磁芯のうち円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αが（３６０／ｎ）度とは異なる値に設定されているとともに、各中心間角度αのうち最大の中心間角度αが１２０度以上に設定されていることを特徴とする。

このため、本発明のレゾルバによれば、固定子と回転子とは軸方向に離隔して配置されることとなるため、レゾルバを機器に組み込む際、固定子の横方向から回転子を挿入することが可能となる。

また、本発明のレゾルバによれば、円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αのうち最大の中心間角度αが１２０度以上に設定されているため、当該最大の中心間角度αをもって配置される２つの巻線磁芯の間には大きな空間が生まれる。その結果、
レゾルバを機器に組み込む際、当該大きな空間が存在する側から回転子を挿入することとすれば、円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αが（３６０／ｎ）度に設定されている場合と比較して、当該作業を容易に行うことが可能となる。

なお、この観点からは、円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αのうち最大の中心間角度αが１５０度以上に設定されていることがより好ましく、円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αのうち最大の中心間角度αが１８０度以上に設定されていることがさらに好ましい。

なお、本発明のレゾルバによれば、回転子の回転により空隙形成板の板内面と巻線磁芯との間隔ｄが変化し、この間隔ｄの変化を用いて回転角度を検出することが可能となるため、従来のレゾルバ８００，９００の場合と同様にバリアブルリラクタンス型のレゾルバを構成することが可能となる。

また、本発明のレゾルバによれば、輪状固定子板の面上に突出して配設された巻線磁芯の周囲に固定子巻線を配設することとしているため、固定子巻線がレゾルバの厚さ方向に出っ張ることがなくなり、従来のレゾルバよりも厚さの薄いレゾルバを提供することが可能となる。

本発明のレゾルバにおいては、前記空隙形成板の前記板内面は、突出状態が円周方向に沿って正弦波状に変化することが好ましい。

このように構成することにより、回転子の回転により空隙形成板の板内面と巻線磁芯との間隔ｄが正弦波状に変化するようになるため、この間隔ｄにおける正弦波状の変化を用いて回転角度を高精度に検出することが可能となる。

本発明のレゾルバにおいては、前記空隙形成板の前記板内面は、突出状態が円周方向に沿って単周期で変化してもよいが、突出状態が円周方向に沿って複数の周期で変化することも好ましい。

このように構成することにより、突出状態が円周方向に沿って単周期で変化する場合と同様に回転角度を高精度に検出することが可能となる。

（２）本発明のレゾルバにおいては、前記輪状固定子板は、前記巻線磁芯ごとにｎ個の分割固定子板に分割されており、前記ｎ個の分割固定子板は、非磁性材料からなる輪状基板上に配設されていることが好ましい。

このように構成することにより、隣り合う磁気回路同士の干渉が防止され、各巻線磁芯の磁気回路（磁束分布）が安定し、回転角度を高精度に検出することが可能となる。

また、本発明のレゾルバによれば、各巻線磁芯の内側又は外側には、巻線磁芯ごとに磁束帰路台が独立して設置されているため、各巻線磁芯の磁気回路（磁束分布）が安定し、回転角度をさらに高精度に検出することが可能となる。

（３）本発明のレゾルバは、輪状支持体と、前記輪状支持体上に円周方向に沿って配設されたｎ個（但し、ｎは２以上の整数。）の磁極部とを有する固定子と、前記固定子に対して回転自在に配設される回転子とを備え、前記磁極部は、巻線磁芯と、前記巻線磁芯の両端部に配設され前記固定子の内径方向に突出し磁性材料からなる２枚のヨークと、前記巻線磁芯の周囲に配設された固定子巻線とを有し、前記回転子の外周縁は、前記２枚のヨークの間に常に挟持されるように位置し、前記回転子の回転により、前記ヨークに挟持される前記回転子の面積が変化するように構成され、前記ｎ個の巻線磁芯のうち円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αが（３６０／ｎ）度とは異なる値に設定されているとともに、各中心間角度αのうち最大の中心間角度αが１２０度以上に設定されていることを特徴とする。

このため、本発明のレゾルバによれば、円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αのうち最大の中心間角度αが１２０度以上に設定されているため、当該最大の中心間角度αをもって配置される２つの巻線磁芯の間には大きな空間が生まれる。その結果、
レゾルバを機器に組み込む際、当該大きな空間が存在する側から２枚のヨークの間に回転子を挿入することとすれば、固定子の横方向から回転子を挿入することが可能となる。

（４）本発明のレゾルバにおいては、前記輪状支持体は、非磁性材料からなることが好ましい。

（５）本発明のレゾルバにおいては、前記固定子巻線は、整列巻線からなることが好ましい。

このように、整列巻線を用いる場合であっても、巻線磁芯の周囲に固定子巻線を配設することとしているため、固定子巻線がレゾルバの厚さ方向に出っ張ることがなくなり、従来のレゾルバよりも厚さの薄いレゾルバを提供することが可能となる。

（６）本発明のレゾルバにおいては、前記固定子巻線は、シートコイルからなることが好ましい。

このように構成することにより、薄いシートコイルを用いて固定子巻線を形成することができるため、整列巻線を用いる場合に比べて、厚さのさらに薄いレゾルバを提供することが可能となる。

（７）本発明のレゾルバにおいては、前記シートコイルは、基材の表面に金属層が形成されたシートに、所定パターンでレーザ光を照射することにより形成されたシートコイルであることが好ましい。

このように構成することにより、シートコイルを製造する過程でエッチング液を使用する必要がなくなるため、レゾルバの使用中に、シートコイルを製造する過程で除去しきれなかったエッチング液の存在に起因してコイルが腐食したり断線したりすることがなくなる。このため、高信頼性のレゾルバを提供することが可能となる。

（８）本発明のレゾルバにおいては、前記シートコイルは、励磁巻線用のシートコイルと出力巻線用のシートコイルとがそれぞれ複数枚積層されたシートコイルであることが好ましい。

このように構成することにより、十分大きな励磁性能及び十分大きな検出感度を得ることが可能となり、結果として、高感度なレゾルバを構成することが可能となる。

（９）本発明のレゾルバにおいては、前記シートコイルを構成する各シートコイルは、スルーホールを用いて電気的に接続されていることが好ましい。

このように構成することにより、シートコイルを構成する各シートコイルを良好に接続することが可能となり、高信頼性のレゾルバを提供することが可能となる。

以下、本発明のレゾルバについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るレゾルバ１００を説明するために示す図である。図１（ａ）はレゾルバ１００の斜視図であり、図１（ｂ）は固定子１１０の斜視図である。なお、図１（ａ）及び図１（ｂ）においては配線の図示を省略している。また、図１（ａ）においては、回転子１３０の一部を切り欠いてレゾルバ１００の構造を示している。

図２は、実施形態１に係るレゾルバ１００における励磁巻線Ｒ及び出力巻線Ｓａ，Ｓｂを説明するために示す図である。図２（ａ）は励磁巻線Ｒを説明するために示す図であり、図２（ｂ）は出力巻線Ｓａ，Ｓｂを説明するために示す図である。なお、図２（ａ）においては励磁巻線Ｒを模式的に示し、図２（ｂ）においては出力巻線Ｓａ，Ｓｂを模式的に示す。また、図２（ａ）及び図２（ｂ）においては、各巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄの中心位置と固定子１１０の略中心位置Ｏとを通る直線を、それぞれ直線Ａ−Ｏ、直線Ｂ−Ｏ、直線Ｃ−Ｏ、直線Ｄ−Ｏで示している。

図３は、実施形態１に係るレゾルバ１００における各巻線磁芯の磁気回路を説明するために示す図である。図３（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ｏ断面で示す巻線磁芯１１６ａの磁気回路を示す図であり、図３（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｏ断面で示す巻線磁芯１１６ｂの磁気回路を示す図であり、図３（ｃ）は図２（ａ）のＣ−Ｏ断面で示す巻線磁芯１１６ｃの磁気回路を示す図であり、図３（ｄ）は図２（ａ）のＤ−Ｏ断面で示す巻線磁芯１１６ｄの磁気回路を示す図である。なお、図３中、矢印は各巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄにおける磁束ベクトルの方向を示している。

図４は、空隙形成板１３４の板内面１３６の突出状態の変化を説明するために示す図である。なお、図４においては、円周外側から見たレゾルバ１００の構造を横方向に展開して図示している。また、図４中、矢印は各巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄにおける磁束ベクトルの方向を示している。

図５は、実施形態１に係るレゾルバ１００を機器に組み込む際に固定子１１０の横方向から回転子１３０を挿入する作業を説明するために示す図である。図５（ａ）は当該作業を行っている様子を示す図であり、図５（ｂ）は当該作業が終了したときの様子を示す図である。

実施形態１に係るレゾルバ１００は、図１に示すように、固定子（ステータ）１１０と、回転子（ロータ）１３０とを備える。

固定子１１０は、図１（ｂ）に示すように、非磁性材料（例えば、ステンレス。）からなる輪状基板１１２と、輪状基板１１２に配設され磁性材料（例えば、電磁鋼板。）からなる輪状固定子板としての４個の分割固定子板１１４ａ〜１１４ｄと、各分割固定子板１１４ａ〜１１４ｄの面上に突出してかつ円周方向に沿って配設された４個の巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄと、各巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄの周囲に配設された固定子巻線１１８ａ〜１１８ｄと、各分割固定子板１１４ａ〜１１４ｄの面上に突出して、かつ、巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄの内側に設置された磁束帰路台１２０ａ〜１２０ｄとを有する。

輪状固定子板は、巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄごとに４個の分割固定子板１１４ａ〜１１４ｄとして分割されている。

実施形態１に係るレゾルバ１００においては、４個の巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄのうち円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αが９０度とは異なる値に設定されているとともに、各中心間角度αのうち最大の中心間角度αが１２０度以上に設定されている。
具体的に説明すると、図２に示すように、巻線磁芯１１６ａと巻線磁芯１１６ｂとの中心間角度α_１は６７．５度であり、巻線磁芯１１６ｂと巻線磁芯１１６ｃとの中心間角度α_２は６７．５度であり、巻線磁芯１１６ｃと巻線磁芯１１６ｄとの中心間角度α_３は６７．５度であり、巻線磁芯１１６ｄと巻線磁芯１１６ａとの中心間角度α_４は１５７．５度である。

固定子巻線１１８ａ〜１１８ｄは、１相の励磁巻線Ｒと２相の出力巻線Ｓａ，Ｓｂ（ＣＯＳ出力巻線及びＳＩＮ出力巻線）とから構成されている。出力巻線Ｓａ（ＣＯＳ出力巻線）は、巻線磁芯１１６ａ及び巻線磁芯１１６ｃに対してそれぞれ逆方向に巻回されており、出力巻線Ｓｂ（ＳＩＮ出力巻線）は、巻線磁芯１１６ｂ及び巻線磁芯１１６ｄに対してそれぞれ逆方向に巻回されている。固定子巻線１１８ａ〜１１８ｄは、整列巻線（例えば、励磁巻線Ｒの巻回数＝５０、出力巻線の巻回数＝１５０。）からなる。励磁巻線Ｒに入力する電圧の周波数は、例えば１０ｋＨｚである。

回転子１３０は、図１、図３及び図４に示すように、輪状回転子板１３２と、輪状回転子板１３２の内面に配設された空隙形成板１３４とを有する。輪状回転子板１３２は、非磁性材料（例えば、ステンレス。）からなり、空隙形成板１３４は、磁性材料（例えば、電磁鋼板。）からなる。

空隙形成板１３４は、波状に突出状態が変化する板内面１３６を有する。空隙形成板１３４の板内面１３６は、図４に示すように、突出状態が円周方向に沿って正弦波状に単周期で変化している。

実施形態１に係るレゾルバ１００は、回転子１３０の回転により、空隙形成板１３４の板内面１３６と巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄとの間隔ｄ（図示せず。）が変化するように構成されたレゾルバである。

以上のように構成された実施形態１に係るレゾルバ１００によれば、固定子１１０と回転子１３０とは軸方向に離隔して配置されることとなるため、レゾルバを機器に組み込む際、固定子１１０の横方向から回転子１３０を挿入することが可能となる。

また、実施形態１に係るレゾルバ１００によれば、円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αのうち最大の中心間角度αが１２０度以上（１５７．５度）に設定されているため、当該最大の中心間角度αをもって配置される２つの巻線磁芯の間には大きな空間が生まれる。その結果、レゾルバを機器に組み込む際、図５に示すように、当該大きな空間が存在する側から回転子１３０を挿入することとすれば、円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αが（３６０／ｎ）度に設定されている場合と比較して、当該作業を容易に行うことが可能となる。

なお、実施形態１に係るレゾルバ１００によれば、回転子１３０の回転により空隙形成板１３４の板内面１３６と巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄとの間隔ｄが変化し、この間隔ｄの変化を用いて回転角度を検出することが可能となるため、従来のレゾルバ８００，９００の場合と同様にバリアブルリラクタンス型のレゾルバを構成することが可能となる。

また、実施形態１に係るレゾルバ１００によれば、巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄの周囲に固定子巻線１１８ａ〜１１８ｄを配設することとしているため、固定子巻線１１８ａ〜１１８ｄがレゾルバ１００の厚さ方向に出っ張ることがなくなり、従来のレゾルバよりも厚さの薄いレゾルバ（例えば、４ｍｍ。）を提供することが可能となる。

また、実施形態１に係るレゾルバ１００によれば、空隙形成板１３４の板内面１３６は、突出状態が円周方向に沿って正弦波状に変化するため、回転子１３０の回転により空隙形成板１３４の板内面１３６と巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄとの間隔ｄが正弦波状に変化するようになる。このため、この間隔ｄにおける正弦波状の変化を用いて回転角度を高精度に検出することが可能となる。

また、実施形態１に係るレゾルバ１００によれば、輪状固定子板は、巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄごとに４個の分割固定子板１１４ａ〜１１４ｄに分割されているため、隣り合う磁気回路同士の干渉が防止され、各巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄの磁気回路（磁束分布）が安定し、回転角度を高精度に検出することが可能となる。

また、実施形態１に係るレゾルバ１００によれば、各巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄの内側には巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄごとに磁束帰路台１２０ａ〜１２０ｄが独立して設置されているため、各巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄの磁気回路（磁束分布）が安定し、回転角度をさらに高精度に検出することが可能となる。

実施形態１に係るレゾルバ１００においては、固定子巻線１１８ａ〜１１８ｄは、整列巻線からなる。このように、整列巻線を用いる場合であっても、巻線磁芯１１６ａ〜１１６ｄの周囲に固定子巻線１１８ａ〜１１８ｄを配設することで、固定子巻線１１８ａ〜１１８ｄがレゾルバ１００の厚さ方向に出っ張ることがなくなるため、従来のレゾルバ８００，９００よりも厚さの薄いレゾルバを提供することが可能となる。

［実施形態２］
図６は、実施形態２に係るレゾルバ２００を説明するために示す図である。図６（ａ）はレゾルバ２００の平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ｏ−Ｃ断面図であり、図６（ｃ）は図６（ｂ）の要部拡大図である。なお、図６において、回転子２７０の軸孔については図示を省略している。

図７は、実施形態２に係るレゾルバ２００における固定子巻線を説明するために示す図である。図７（ａ）は励磁巻線２４０を説明するために示す図であり、図７（ｂ）は出力巻線２５０を説明するために示す図である。

図８は、励磁巻線２４０用のシート状コイル２４０ａの製造方法を説明するために示す図である。図８（ａ）〜図８（ｃ）はその工程図である。

図９は、実施形態２に係るレゾルバ２００を機器に組み込む際に固定子２１０の横方向から回転子２７０を挿入する作業を説明するために示す図である。図９（ａ）は当該作業を行っている様子を示す図であり、図５（ｂ）は当該作業が終了したときの様子を示す図である。なお、図９において、回転子２７０の軸孔については図示を省略している。

実施形態２に係るレゾルバ２００は、図６に示すように、それぞれが２枚のシート状コイル（励磁巻線２４０用のシート状コイル２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃ，２４０ｄ（図７（ａ）参照。）及び出力巻線２５０用のシート状コイル２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｄ（図７（ｂ）参照。））が積層された構造を有する４つのシート状積層コイル２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄ及び４つのシート状積層コイル２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄを支持する輪状支持体２２０を有する固定子２１０と、固定子２１０に対して回転自在に配設された回転子２７０とを備える。

実施形態２に係るレゾルバ２００においては、図７に示すように、４つの励磁巻線２４０用のシート状コイル２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃ，２４０ｄが励磁巻線２４０を構成し、４つの出力巻線２５０用のシート状コイル２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｄが出力巻線２５０を構成する。そして、励磁巻線２４０と出力巻線２５０とが固定子巻線２３０（図示せず。）を構成する。

実施形態２に係るレゾルバ２００においては、シート状積層コイル２３０ａは、図６（ｃ）に示すように、励磁巻線２４０用のシート状コイル２４０ａと、出力巻線２５０用のシート状コイル２５０ａとをそれぞれ１層ずつ備える。シート状積層コイル２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄの場合も同様である。

実施形態２に係るレゾルバ２００においては、非磁性体材料からなる支持体２２０の上面には、図６（ｃ）に示すように、それぞれが電磁鋼板からなる２枚のヨーク２６０，１２６及び巻線磁芯（ガイドブッシュ）２６４が配置されている。そして、２枚のヨーク２６０，２６２及び巻線磁芯２６４は、巻線磁芯２６４の周囲にシート状積層コイル２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄが挿入された状態で、図示しないボルトとナットとを用いて固定されている。

実施形態２に係るレゾルバ２００においては、図６に示すように、４つの巻線磁芯のうち円周方向に沿って隣接するシート状積層コイルの各中心間角度αが９０度とは異なる値に設定されているとともに、各中心間角度αのうち最大の中心間角度αが１２０度以上に設定されている。
具体的に説明すると、図６に示すように、シート状積層コイル２３０ａが設置された巻線とシート状積層コイル２３０ｂが設置された巻線磁芯との中心間角度α_１は６７．５度であり、シート状積層コイル２３０ｂが設置された巻線とシート状積層コイル２３０ｃが設置された巻線との中心間角度α_２は６７．５度であり、シート状積層コイル２３０ｃが設置された巻線とシート状積層コイル２３０ｄが設置された巻線との中心間角度α_３は６７．５度であり、シート状積層コイル２３０ｄが設置された巻線とシート状積層コイル２３０ａが設置された巻線との中心間角度α_４は１５７．５度である。

実施形態２に係るレゾルバ２００においては、図８に示すように、シート状積層コイル２３０ｂを構成する励磁巻線２４０用のシート状コイル２４０ｂは、基材２０の表面に金属層２２が形成されたシートに、所定パターンでレーザ光Ｌを照射することにより形成されたシート状コイルである。他のシート状コイル（励磁巻線２４０用のシート状コイル２４０ａ，２４０ｃ，２４０ｄ及び出力巻線２５０用のシート状コイル２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｄ）も同様の方法により形成されたシート状コイルである。

基材２０としては、厚さ６０μｍのガラスエポキシ基板を用い、金属層２２としては、厚さ１５μｍの銅からなる金属層を用いる。金属層２２にレーザ光Ｌを照射することにより得られる金属線２４の配列ピッチは５０μｍであり、金属線２４の幅は３０μｍである。金属線２４は、平面トラック状（約８０周）に配置され、これがシート状コイルのコイルとなる。

以上のように構成された実施形態２に係るレゾルバ２００によれば、円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αのうち最大の中心間角度αが１２０度以上に設定されているため、当該最大の中心間角度αをもって配置される２つの巻線磁芯の間には大きな空間が生まれる。その結果、レゾルバ２００を機器に組み込む際、図９に示すように、当該大きな空間が存在する側から２枚のヨーク２６０，２６２の間に回転子２７０を挿入することとすれば、固定子２１０の横方向から回転子２７０を挿入することが可能となる。

また、実施形態２に係るレゾルバ２００によれば、輪状支持体２２０は、非磁性材料からなるため、隣り合う磁気回路同士の干渉が防止され、各巻線磁芯の磁気回路（磁束分布）が安定し、回転角度を高精度に検出することが可能となる。

また、実施形態２に係るレゾルバ２００によれば、予め所定の導線パターンが形成されている複数（４つ）のシート状積層コイル２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄを用いて固定子巻線２３０を形成することが可能となるため、固定子巻線を規格どおりに精度よく形成することが可能となり、固定子巻線のコンダクタンスのばらつきを極めて小さくして回転角度の検出精度を高めることが可能となる。

また、実施形態２に係るレゾルバ２００によれば、予め所定の導線パターンが形成されている複数（４つ）のシート状積層コイル２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄを用いて固定子巻線２３０を形成することが可能となるため、自動巻回機を用いて機械的な巻回作業を行ったり、結束・結線作業を行ったりする必要がなくなり、レゾルバを製造するうえでの生産性を高めることが可能となる。

さらにまた、実施形態２に係るレゾルバ２００によれば、薄いシート状積層コイル２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄを用いて固定子巻線を形成することができるため、レゾルバを薄型化（例えば、５ｍｍ以下。）することが可能となる。

また、実施形態２に係るレゾルバ２００においては、各シート状積層コイル２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄは、同一円周上における所定角度位置に配置されており、さらには、シート状積層コイル２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄとして、励磁巻線２４０用のシート状コイル２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃ，２４０ｄと、出力巻線２５０用のシート状コイル２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｄとが積層されたシート状積層コイルを備えるため、バリアブルリラクタンス型のレゾルバを構成することが可能となり、回転角度を高精度で検出することが可能となる。

また、実施形態２に係るレゾルバ２００においては、シート状積層コイル２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄを構成する各シート状コイル２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃ，２４０ｄ，２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｄは、基材２０の表面に金属層２２が形成されたシートに、所定パターンでレーザ光Ｌを照射することにより形成されたシート状コイルであるため、シート状積層コイルを構成する各シート状コイルを製造する過程でエッチング液を使用する必要がなくなる。このため、レゾルバの使用中に、シートコイルを製造する過程で除去しきれなかったエッチング液の存在に起因してコイルが腐食したり断線したりすることがなくなり、高信頼性のレゾルバを提供することが可能となる。

また、実施形態２に係るレゾルバ２００によれば、各シート状積層コイル２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄを上下から挟んで配置された上下２枚のヨーク２６０，２６２の間に、回転子２７０が配置されているため、各シート状積層コイル２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄ毎に、独立した磁気回路が構成されることになり、回転角度を高精度で検出することが可能となる。

〔実施形態３〕
図１０は、実施形態３に係るレゾルバ３００を説明するために示す図である。図１０（ａ）はレゾルバ３００の平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ｏ−Ｃ断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の要部拡大図である。なお、図１０において、回転子３７０の軸孔については図示を省略している。

図１１は、励磁巻線３４０用のシート状コイル３４０ａを説明するために示す図である。図１１（ａ）は励磁巻線３４０用のシート状コイル３４０ａを構成するシート状コイル３０を模式的に示す平面図であり、図１１（ｂ）は励磁巻線３４０用のシート状コイル３４０ａを構成するシート状コイル４０を模式的に示す平面図であり、図１１（ｃ）は励磁巻線３４０用のシート状コイル３４０ａを模式的に示す断面図である。

実施形態３に係るレゾルバ３００は、図１０（ａ）に示すように、基本的には実施形態２に係るレゾルバ２００と同様の構成を有しているが、シート状積層コイルの構造が実施形態２に係るレゾルバ２００の場合とは異なっている。すなわち、実施形態３に係るレゾルバ３００においては、励磁巻線３４０用のシート状コイル３４０ａは、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）及び図１１に示すように、平面トラック状のシート状コイル３０，４０が積層された構造を有する。また、図示はしないが、励磁巻線３４０用のシート状コイル３４０ｂ，３４０ｃ，３４０ｄ及び出力巻線３５０用のシート状コイル３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃ，３５０ｄも、平面トラック状のシート状コイルが２枚積層された構造を有する。

このため、実施形態３に係るレゾルバ３００によれば、励磁巻線３４０用のシート状コイル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃ，３４０ｄと、出力巻線３５０用のシート状コイル３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃ，３５０ｄとが、それぞれ２枚積層されたシート状コイル３０，４０を備えることで、十分な励磁性能及び検出感度を得ることが可能となり、結果として、回転角度を高精度で検出することが可能となる。

また、実施形態３に係るレゾルバ３００においては、励磁巻線３４０用のシート状コイル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃ，３４０ｄ又は出力巻線３５０用のシート状コイル３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃ，３５０ｄを構成する各シート状コイル３０，４０は、スルーホール５０及びはんだ５２を用いて電気的に接続されている。

このため、実施形態３に係るレゾルバ３００によれば、励磁巻線３４０用のシート状コイル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃ，３４０ｄ又は出力巻線３５０用のシート状コイル３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃ，３５０ｄを構成する各シート状コイル３０，４０を良好に接続することが可能となり、高信頼性のレゾルバを提供することが可能となる。

なお、実施形態３に係るレゾルバ３００は、これ以外の点では実施形態２に係るレゾルバ２００の場合と同様の構成を有するため、実施形態２に係るレゾルバ２００が有する効果のうち該当する効果を有する。

以上、本発明のレゾルバを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）実施形態１に係るレゾルバ１００においては、固定子巻線として整列巻線を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。固定子巻線として、基材の片面又は両面に金属線が形成されたシートコイルを用いることもできる。

（２）実施形態２及び３に係るレゾルバ２００，３００においては、固定子巻線として基材の片面に金属線が形成されたシートコイルを用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。固定子巻線として、基材の両面に金属線が形成されたシートコイルを用いることもできるし、整列巻線を用いることもできる。

（３）実施形態１に係るレゾルバ１００においては、輪状固定子板が、巻線磁芯ごとにｎ個の分割固定子板に分割されているが、本発明はこれに限定されるものではない。輪状固定子板は分割されていなくてもよい。

（４）実施形態１〜３に係るレゾルバ１００〜３００においては、固定子として、４個の巻線磁芯を有する固定子を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。８個、１０個、１２個、１６個その他の個数の巻線磁芯を有する固定子を用いてもよい。

（５）実施形態１〜３に係るレゾルバ１００〜３００においては、回転子として、１Ｘタイプの回転子を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。２Ｘタイプ、３Ｘタイプ、４Ｘタイプ、５Ｘタイプ、７Ｘタイプ、１０Ｘタイプ、１４Ｘタイプその他のタイプの回転子を用いてもよい。

（６）実施形態１に係るレゾルバ１００においては、巻線磁芯の内側に磁束帰路台が設置されているが、本発明はこれに限定されるものではない。巻線磁芯の外側に磁束帰路台が設置されていてもよい。

実施形態１に係るレゾルバ１００を説明するために示す図である。実施形態１に係るレゾルバ１００における励磁巻線Ｒ及び出力巻線Ｓａ，Ｓｂを説明するために示す図である。実施形態１に係るレゾルバ１００における各巻線磁芯の磁気回路を説明するために示す図である。空隙形成板１３４の板内面１３６の突出状態の変化を説明するために示す図である。実施形態１に係るレゾルバ１００を機器に組み込む際に固定子１１０の横方向から回転子１３０を挿入する作業を説明するために示す図である。実施形態２に係るレゾルバ２００を説明するために示す図である。実施形態２に係るレゾルバ２００における固定子巻線を説明するために示す図である。励磁巻線２４０用のシート状積層コイル２４０ｂの製造方法を説明するために示す図である。実施形態２に係るレゾルバ２００を機器に組み込む際に固定子２１０の横方向から回転子２７０を挿入する作業を説明するために示す図である。実施形態３に係るレゾルバ３００を説明するために示す図である。励磁巻線３４０用のシート状コイル３４０ａを説明するために示す図である。従来のレゾルバ８００を説明するために示す図である。従来のレゾルバ９００を説明するために示す図である。

符号の説明

２０，３２，４２…基材、２２…金属層、２４，３４，４４…金属線、３０，４０…シート状コイル、３６，４６…取出電極、３８，４８…中間接続電極、５０…スルーホール、５２…はんだ、１００，２００，３００，８００，９００…レゾルバ、１１０，２１０，３１０，８０１，９０１…固定子、１１２…輪状基板、１１４ａ〜１１４ｄ…分割固定子板、１１６ａ〜１１６ｄ…巻線磁芯、１１８ａ〜１１８ｄ，２３０…固定子巻線、１２０ａ〜１２０ｄ…磁束帰路台、１３０，２７０，３７０，８０５，９０５…回転子、１３２…輪状回転子板、１３４…空隙形成板、１３６…板内面、２２０…輪状支持板、２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄ…固定子巻線２３０用のシート状コイル、２４０…励磁巻線、２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃ，２４０ｄ…励磁巻線２４０用のシート状コイル、２５０…出力巻線、２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｄ…出力巻線２５０用のシート状コイル、２６０，２６２，３６０，３６２…ヨーク、２６４，３６４…巻線磁芯（ガイドブッシュ）、８０２，９０２…スロット、８０３，９０３…突極、８０４，９０４，Ｒ…励磁巻線、８０６，８０７，９０６，９０７，Ｓａ，Ｓｂ…出力巻線、８０８，９０８…ＳＩＮ出力電圧、８０９，９０９…ＣＯＳ出力電圧、Ｌ…レーザ光、θ…回転角度、α_１，α_２，α_３，α_４…円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の中心間角度、Ｒ_１，Ｒ_２，Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４…端子

Claims

磁性材料からなる輪状固定子板と、前記輪状固定子板の面上に突出してかつ円周方向に沿って配設されたｎ個（但し、ｎは４以上の整数。）の巻線磁芯と、前記巻線磁芯の周囲に配設された固定子巻線と、前記輪状固定子板の面上に突出して、かつ、前記巻線磁芯の内側又は外側に設置された磁束帰路台とを有する固定子と、
磁性材料からなる輪状回転子板と、前記輪状回転子板の内面に配設され波状に突出状態が変化する板内面を有し磁性材料からなる空隙形成板とを有する回転子とを備え、
前記回転子の回転により、前記空隙形成板の前記板内面と前記巻線磁芯との間隔ｄが変化するように構成され、
前記ｎ個の巻線磁芯のうち円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αが（３６０／ｎ）度とは異なる値に設定されているとともに、各中心間角度αのうち最大の中心間角度αが１２０度以上に設定されていることを特徴とするレゾルバ。
請求項１に記載のレゾルバにおいて、
前記輪状固定子板は、前記巻線磁芯ごとにｎ個の分割固定子板に分割されており、
前記ｎ個の分割固定子板は、非磁性材料からなる輪状基板上に配設されていることを特徴とするレゾルバ。
輪状支持体と、前記輪状支持体上に円周方向に沿って配設されたｎ個（但し、ｎは４以上の整数。）の磁極部とを有する固定子と、
前記固定子に対して回転自在に配設される回転子とを備え、
前記磁極部は、巻線磁芯と、前記巻線磁芯の両端部に配設され前記固定子の内径方向に突出し磁性材料からなる２枚のヨークと、前記巻線磁芯の周囲に配設された固定子巻線とを有し、
前記回転子の外周縁は、前記２枚のヨークの間に常に挟持されるように位置し、
前記回転子の回転により、前記ヨークに挟持される前記回転子の面積が変化するように構成され、
前記ｎ個の巻線磁芯のうち円周方向に沿って隣接する巻線磁芯の各中心間角度αが（３６０／ｎ）度とは異なる値に設定されているとともに、各中心間角度αのうち最大の中心間角度αが１２０度以上に設定されていることを特徴とするレゾルバ。
請求項３に記載のレゾルバにおいて、
前記輪状支持体は、非磁性材料からなることを特徴とするレゾルバ。
請求項１〜４のいずれかに記載のレゾルバにおいて、
前記固定子巻線は、整列巻線からなることを特徴とするレゾルバ。
請求項１〜５のいずれかに記載のレゾルバにおいて、
前記固定子巻線は、シートコイルからなることを特徴とするレゾルバ。
請求項６に記載のレゾルバにおいて、
前記シートコイルは、基材の表面に金属層が形成されたシートに、所定パターンでレーザ光を照射することにより形成されたシートコイルであることを特徴とするレゾルバ。
請求項６又は７に記載のレゾルバにおいて、
前記シートコイルは、励磁巻線用のシートコイルと出力巻線用のシートコイルとがそれぞれ複数枚積層されたシートコイルであることを特徴とするレゾルバ。
請求項８に記載のレゾルバにおいて、前記シートコイルを構成する各シートコイルは、スルーホールを用いて電気的に接続されていることを特徴とするレゾルバ。