JP4834878B2 - Ｖｒ型冗長系レゾルバ構造 - Google Patents

Description

本発明は、ＶＲ型冗長系レゾルバ構造に関し、特に、互いに直径が異なる一対の輪状ステータ間にロータを配設し、このロータの内周と外周に第１、第２磁気曲線形状部を形成し、ロータを共通として極薄形の冗長系のレゾルバ信号を得るようにするための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のレゾルバとしては、例えば、特許文献１にも示されているが、冗長系のレゾルバを構成する場合は、図４で示されるように、回転軸１に対して、前述の特許文献１に開示されたレゾルバを、軸方向に沿って互いに接近させて一対並設させていた。
すなわち、図４において符号１で示されるものは回転軸であり、この回転軸１上には第１、第２レゾルバ２，３が軸方向に沿って互いに独立した状態で設けられている。

前記第１レゾルバ２には、鉄心のみからなる周知のＶＲ（バリアブルリラクタンス）型の第１ロータ４が設けられている。
前記第１ロータ４の外周側には、第１ステータコイル５を有する第１輪状ステータ鉄心６が同軸配置されている。

前記第２レゾルバ３には、鉄心のみからなる周知のＶＲ型の第２ロータ７が設けられている。
前記第２ロータ７の外周側には、第２ステータコイル８を有する第２輪時ステータ鉄心９が同軸配置されている。

前述の構成において、回転軸１を回転させると、前記第１、第２レゾルバ２，３は、全く同一構造にて構成されているため、第１、第２ステータコイル５，８の各出力巻線（図示せず）からは、全く同じ角度信号（レゾルバ信号）が出力され、二重冗長系を構成している。

米国特許第６，０２８，３８３号明細書

従来の二重冗長系のレゾルバは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、同一回転軸上に、全く同一の一対のレゾルバを並設しなければならず、そのため、軸方向の厚さを薄くして、偏平型の構成を得ることは不可能で、軽薄短小化の構成の要望に応えることは困難であった。

本発明によるＶＲ型冗長系レゾルバ構造は、全体形状が輪状をなし外方へ向けて突出する複数の第１磁極に第１ステータコイルが巻回されてなる第１輪状ステータ鉄心と、前記第１輪状ステータ鉄心の外側で前記第１輪状ステータ鉄心よりも大径でかつ内方へ向けて突出する複数の第２磁極に第２ステータコイルが巻回されてなる第２輪状ステータ鉄心と、前記第１、第２輪状ステータ鉄心間に回転自在に設けられロータコイルを有しないロータと、前記ロータの内周に形成された第１磁気曲線形状部と、前記ロータの外周に形成された第２磁気曲線形状部とを備え、前記第１磁気曲線形状部にはＶ型の複数の凹部と複数の直線部が交互に形成され、前記第２磁気曲線形状部には、複数の凸部と凹部が交互に形成され、前記ロータは、前記第１、第２輪状ステータ鉄心に対して共用されている構成であり、また、前記第１輪状ステータ鉄心は、前記第１輪状ステータ鉄心の軸孔を貫通する固定軸に固定されている構成であり、また、前記第１、第２輪状ステータ鉄心及びロータは、同一水平面上に位置している構成である。

本発明によるＶＲ型冗長系レゾルバ構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、同軸状に設けられた大径と小径の輪状ステータ鉄心の間にアウターとインナー共通のロータを設け、ロータの外周と内周の各磁気曲線形状を用いて冗長系を構成しているため、一対の独立したレゾルバを有しているにも拘わらず、軸方向における厚さは従来の約半分以下となり、大幅な薄形化を達成することができる。

本発明は、互いに直径が異なる一対の輪状ステータ間にロータを配設し、このロータの内周と外周に第１、第２磁気曲線形状部を形成し、ロータを共通として極薄形の冗長系のレゾルバ信号を得るようにしたＶＲ型冗長系レゾルバ構造を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明によるＶＲ型冗長系レゾルバ構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。
図１から図３において、符号６で示されるものは、全体形状が輪状をなし第１ステータコイル５を有すると共に軸孔６ａに固定軸６ｂが貫通して設けられた第１輪状ステータ鉄心であり、この第１輪状ステータ鉄心６は前記固定軸６ｂに固定されているが、固定軸６ｂに限ることなく、装置等の固定部材（図示せず）でもよい。

前記第１輪状ステータ鉄心６の外周位置には、この第１輪状ステータ鉄心６と同軸状でかつ図示しない装置等の固定部材に固定される第２輪状ステータ鉄心９が配設されており、この第２輪状ステータ鉄心９には第２ステータコイル８が設けられ、前記各ステータコイル５，８はリード線５ａ，８ａを介して外部に接続されている。

前記第１輪状ステータ鉄心６の外周側には、外方へ向けて突出する複数の第１磁極６Ａを一体に有し、前記第２輪状ステータ鉄心９の内周側には、内方へ向けて突出する複数の第２磁極９Ａを一体に有している。

前記各輪状ステータ鉄心６，９間には、図示しない装置等の被回転検出部材に接続され回転自在な輪状のロータ４が配設されている。
前記ロータ４は、図３及び図４で示されるように、その内周には第１磁気曲線形状部２０が形成され、その外周には第２磁気曲線形状部２１が形成されている。

前記第１磁気曲線形状部２０は、Ｖ型をなす複数の凹部２０ａと複数の直線部２０ｂが交互に形成され、前記第１磁気曲線形状部２０と前記第１輪状ステータ鉄心６との組合わせにより第１レゾルバ２が形成されている。

前記第２磁気曲線形状部２１は、複数の凸部２１ａと凹部２１ｂが交互に形成され、前記第２磁気曲線形状部２１と前記第２輪状ステータ鉄心９との組合わせにより第２レゾルバ３が形成されている。
従って、前記ロータ４は、前記第１、第２レゾルバ２，３に対して共用として用いられ、１個のロータ４が各輪状ステータ鉄心６，９に対して共用されている。

次に、前述の構成において、前記ロータ４が図示しない装置等の回転部材に接続された状態で、この回転部材と共にロータ４が回転すると、このロータ４の回転に供って各磁気曲線形状部２０，２１が回転し、磁気的変化による各ステータコイル５，８からのレゾルバ信号の変化によってロータ４の回転角度が検出される。

本発明は、レゾルバに限らず、シンクロ等へも応用が可能である。

本発明によるＶＲ型冗長系レゾルバ構造を示す断面図である。 図１の要部を示す拡大断面図である。 図１の要部を示す側面図である。 図３のロータのみを示す構成図である。 従来構成の断面図である。

２ 第１レゾルバ
３ 第２レゾルバ
４ ロータ
５ 第１ステータコイル
６ 第１輪状ステータ鉄心
６Ａ 第１磁極
６ａ 軸孔
６ｂ 固定軸
８ 第２ステータコイル
９ 第２輪状ステータ鉄心
２０ 第１磁気曲線形状部
２０ａ 凹部
２０ｂ 直線部
２１ 第２磁気曲線形状部
２１ａ 凸部
２１ｂ 凹部

Claims (3)

1. 全体形状が輪状をなし外方へ向けて突出する複数の第１磁極(6A)に第１ステータコイル(5)が巻回されてなる第１輪状ステータ鉄心(6)と、前記第１輪状ステータ鉄心(6)の外側で前記第１輪状ステータ鉄心(6)よりも大径でかつ内方へ向けて突出する複数の第２磁極(9A)に第２ステータコイル(8)が巻回されてなる第２輪状ステータ鉄心(9)と、前記第１、第２輪状ステータ鉄心(6,9)間に回転自在に設けられロータコイルを有しないロータ(4)と、前記ロータ(4)の内周に形成された第１磁気曲線形状部(20)と、前記ロータ(4)の外周に形成された第２磁気曲線形状部(21)とを備え、
   前記第１磁気曲線形状部(20)にはＶ型の複数の凹部(20a)と複数の直線部(20b)が交互に形成され、前記第２磁気曲線形状部(21)には複数の凸部(21a)と凹部(21b)が交互に形成され、
   前記ロータ(4)は、前記第１、第２輪状ステータ鉄心(6,9)に対して共用されていることを特徴とするＶＲ型冗長系レゾルバ構造。
2. 前記第１輪状ステータ鉄心(6)は、前記第１輪状ステータ鉄心(6)の軸孔(6a)を貫通する固定軸(6b)に固定されていることを特徴とする請求項１記載のＶＲ型冗長系レゾルバ構造。
3. 前記第１、第２輪状ステータ鉄心(6,9)及びロータ(4)は、同一水平面上に位置していることを特徴とする請求項１又は２記載のＶＲ型冗長系レゾルバ構造。

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