JP5437118B2 - レゾルバ - Google Patents
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Description
すなわち、各輪状溝には、固定子巻線を構成する励磁巻線と出力1相目巻線と出力2相目巻線とが、独立に巻回されている(例えば、特許文献1参照)。
また、従来のレゾルバでは、固定子巻線における出力1相目巻線および出力2相目巻線は、ティースごとに巻数が異なり、例えば、正弦波状に変化している(例えば、特許文献2参照)。
しかし、特許文献2に記載されているように、出力1相目巻線および出力2相目巻線は、ティースごとに巻数が異なるので、巻数が少なくてよい溝ではデッドスペースを生じ、巻数を多くする必要がある溝では巻数が溝の幅により制限される。
そのため、この従来のレゾルバでは、出力巻線(出力1相目巻線または出力2相目巻線)を十分に巻回できず、信号の出力電圧が低くなり、角度検出精度を向上できないという問題があった。
図1は、本発明の実施の形態1に係わるレゾルバの正面断面模式図である。
図1に示すように、本実施の形態のレゾルバ100は、リング状の固定子2と、リング状の固定子2の内側に回転可能に設けられた回転子3とを備えている。
固定子2は、固定子コアと、固定子コアに設置されたインシュレータ4と、インシュレータ4に設置された固定子巻線5とを備えている。
インシュレータ4は、固定子コアにおけるヨーク2bの両面に設けられたリング状で絶縁性のヨークカバー部(ヨークカバー部と記す)4aと、このヨークカバー部4aの内周側にヨークカバー部4aと一体に設けられ、且つ各ティース2cを覆う絶縁性のティースカバー部(ティースカバー部と記す)4bとで形成されている。
また、励磁巻線5aと出力巻線とを有する固定子巻線5が、ティースカバー部4bに巻回されている。そして、出力巻線は、出力1相目巻線5bと出力2相目巻線5cとで形成されている。
図2に示すように、本実施の形態におけるティースカバー部4bは、ティース2cを挿入できる筒状であり、その外周面には突出した複数の鍔部4cが設けられ、鍔部間が溝となっている。そして、ティースカバー部4bの外周面に形成された溝は、ティースカバー部4bをティース2cに覆設した時、ティース2cの先端側(A側と記す)から根元側(B側と記す)に向かって順に、第1の溝6a、第2の溝6b、第3の溝6cとなっている。
また、第2の溝6bおよび第3の溝6cを形成する各鍔部4cの、一方の突出部には、切欠き部4dが形成されている。そして、図2では、各切欠き部4dは、各鍔部4cにおいて、同一方向の突出部に形成されている。
そして、本実施の形態のレゾルバ100では、出力1相目巻線5bの巻数および出力2相目巻線5cの巻数が、ティース2cごとに異なり、ティースカバー部4bは、鍔部4cの位置をティース2cごとに変えて、形成される溝の幅を、各巻数に応じて変えてある。
例えば、ティース2cごとに、励磁巻線5aの巻数は一定で、出力1相目巻線5bの巻数および出力2相目巻線5cの巻数が異なる場合、第2の溝6bと第3の溝6cとを区切る鍔部4cの位置を、ティース2cごとに変えることにより、第2の溝6bの幅および第3の溝6cの幅を、出力1相目巻線5bの巻数および出力2相目巻線5cの巻数に応じて変えてある。
図3は、本発明の実施の形態1に係わるレゾルバにおいて固定子巻線を形成する工程を示す図である。
図3(a)に示す第1の工程では、まず、ティース2cに覆設したティースカバー部4bの第3の溝6cに、出力2相目巻線5cを巻回する。巻回後、出力2相目巻線5cの端線または渡り線7cは、第3の溝6cを形成しておりB側にある鍔部4cの切欠き部4dから引き出される。同様にして、各ティース2cにおけるティースカバー部4bの第3の溝6cに、出力2相目巻線5cを連続して巻回する。
各ティース2cの出力2相目巻線5cは、渡り線7cにより直列に接続される。
各ティース2cの出力1相目巻線5bは、渡り線7bにより直列に接続される。
各ティース2cの励磁巻線5aは、渡り線7aにより直列に接続される。
すなわち、上記第1から第3の工程により、本実施の形態のレゾルバ100の固定子巻線5が形成される。
図4は、本発明の実施の形態1に係わるレゾルバの固定子巻線が巻回されたティース部の断面模式図(a)と従来のレゾルバの固定子巻線が巻回されたティース部の断面模式図(b)とである。
そのため、例えば、図4(b)に示すように、固定子巻線が巻回され、ティース2cに覆設したティースカバー部14bにおいて、巻数の少ない出力2相目巻線15cが巻回される第3の溝16cでは、溝内に巻線がないデッドスペース18を生じ、巻数の多い出力1相目巻線15bが巻回される第2の溝16bでは、溝の幅により巻数が制限される。
そのため、例えば、ティースカバー部4bにおける、第2の溝6bの幅と第3の溝6cの幅との比を、出力1相目巻線5bの巻数と出力2相目巻線5cの巻数との比と同じにすることにより、図4(a)に示すように、出力2相目巻線5cが巻回される第3の溝6cにデッドスペースを生じることなく、第2の溝6bに巻回される出力1相目巻線5bの巻数を最大にすることができる。
また逆に、例えば、出力1相目巻線5bが巻回される第2の溝6bにデッドスペースを生じることなく、第3の溝6cに巻回される出力2相目巻線5cの巻数を最大にすることができる。
また、本実施の形態では、励磁巻線5a、出力1相目巻線5bおよび出力2相目巻線5cの巻線位置を、各々、第1の溝6a、第2の溝6b、第3の溝6c内に固定して巻回することができるので、巻線のばらつきを防止することができる。
また、インシュレータ4のティースカバー部に設けられた溝の数も3個に限定されるものではなく、例えば、溝の数を6個に増やして、ティースカバー部におけるA側の溝からB側の溝に向かって順に、励磁巻線5a、出力1相目巻線5b、出力2相目巻線5c、励磁巻線5a、出力1相目巻線5b、出力2相目巻線5cを形成しても良い。
この場合は、出力巻線の径方向位置がより高精度に定まるため、角度検出誤差をさらに低減できる。
また、励磁巻線5a、出力1相目巻線5bおよび出力2相目巻線5cの巻数は、図1に示す場合に限定されるのではなく、図1と巻数が異なる場合も同様の効果が得られる。
また回転子3の突極の数や形状、固定子2におけるティース2cの数や形状も、図1に示す構造に限定されるものではない。
図5は、本発明の実施の形態2に係わるレゾルバの固定子における固定子巻線が設置されたティース部を示す正面断面模式図である。
図5に示すように、本実施の形態のレゾルバの固定子22では、インシュレータのティースカバー部24bの溝が、第2の溝6bと第3の溝6cとの2個である以外、実施の形態1と同様である。
そして、本実施の形態では、励磁巻線5aが両溝6b,6c内に巻回され、出力1相目巻線5bが第2の溝6bに巻回され、出力2相目巻線5cが第3の溝6cに巻回されている。
また、出力1相目巻線5bが第3の溝6cに巻回され、出力2相目巻線5cが第2の溝6bに巻回されていても良い。
すなわち、本実施の形態のレゾルバも、出力1相目巻線5bの巻数と出力2相目巻線5cの巻数とを、各ティースカバー部24bの各溝で最大にする固定子巻線を実現できるので、信号出力が大きく、高精度な角度検出機能を有する。それと、巻線位置を各溝内に固定して、巻線を巻回することができるので、巻線のばらつきを防止することができる。
図6は、本発明の実施の形態3に係わるレゾルバの正面断面模式図である。
図6に示すように、本実施の形態のレゾルバ300は、固定子32が、励磁巻線5aと出力1相目巻線5bと出力2相目巻線5cとを巻回したティースカバー部4bが覆設されたティース2cと、励磁巻線5aと出力1相目巻線5bとのみを巻回したティースカバー部34bが覆設されたティース2cと、励磁巻線5aと出力2相目巻線5cとのみを巻回したティースカバー部35bが覆設されたティース2cとを備えている以外、実施の形態1のレゾルバ100と同様である。
本実施のレゾルバ300も、出力1相目巻線5bと出力2相目巻線5cとで形成されている出力巻線が設けられた各ティースカバー部4bは、実施の形態1のレゾルバ100と同様であるので、ティースカバー部4bにおける、出力巻線が巻回される溝にデッドスペースを生じることなく、各溝の出力巻線の巻数を最大にできるので、信号出力が大きく、高精度な角度検出機能を有する。さらに、固定子巻線のばらつきの防止と角度誤差の低減とが実現できる。
図7は、本発明の実施の形態4に係わるレゾルバの固定子の一部分を示す正面模式図である。
図7に示した本実施の形態のレゾルバの固定子42では、インシュレータの各ティースカバー部44bが、別体の、溝を有する第1のティースカバー体44cと、溝を有する第2のティースカバー体44dと、溝を有する第3のティースカバー体44eとで形成されている。
別体の各ティースカバー体44c,44d,44eの形状は、筒状であり、その両開口部に鍔部が設けられている。そして、各ティースカバー体44c,44d,44eにおける両開口部の鍔部間が溝となっている。
そして、隣接する第2のティースカバー体44d同士は連結部45dで接続され、隣接する第1のティースカバー体44c同士は連結部45cで接続されている。
また、第1のティースカバー体44cに設けられた溝に励磁巻線5aが巻回され、第2のティースカバー体44dに設けられた溝に出力1相目巻線5bが巻回され、第3のティースカバー体44eに設けられた溝に出力2相目巻線5cが巻回されている。
図8(a)に示す、第1の工程では、ティース2cに覆設した第3のティースカバー体44eの溝に、出力2相目巻線5cを巻回する。巻回後、この巻線5cの端線または渡り線47cを、実施の形態1と同様にして、引き出す。同様にして、各ティース2cにおける第3のティースカバー体44eの溝に、出力2相目巻線5cを巻回する。各ティース2cの出力2相目巻線5cは、渡り線47cにより直列に接続される。
次に、図8(c)に示す、第3の工程では、ティース2cに覆設した第1のティースカバー体44cの溝に、励磁巻線5aを巻回する。同様にして、各ティース2cにおける第1のティースカバー体44cの溝に、励磁巻線5aを巻回する。各ティース2cの励磁巻線5aは、連結部45cを通した渡り線47aにより直列に接続される。
また、励磁巻線5a、出力1相目巻線5b、出力2相目巻線5cごとに、巻線と渡り線との設置が可能であり、レゾルバ製造の作業性が向上する。
図9は、本発明の実施の形態5に係わるレゾルバの固定子における固定子巻線が設置されたティース部を示す正面模式図である。
図9では、1つのティース2cの部分を示している。
図9に示した本実施の形態のレゾルバの固定子52も、インシュレータのティースカバー部54bが、別体の、溝を有する第1のティースカバー体54cと、溝を有する第2のティースカバー体54dと、溝を有する第3のティースカバー体54eとで形成されている。
また、別体の各ティースカバー体54c,54d,54eの形状は、筒状であり、その両開口部に鍔部が設けられている。そして、各ティースカバー体54c,54d,54eにおける両開口部の鍔部間が溝となっている。
また、隣接するティース2cに覆設した上記第2のティースカバー体54d同士は、接続されておらず独立しており、隣接するティース2cに覆設した上記第1のティースカバー体54c同士も、接続されておらず独立している。
そして、第1のティースカバー体54cに設けられた溝に励磁巻線5aが巻回され、第2のティースカバー体54dに設けられた溝に出力1相目巻線5bが巻回され、第3のティースカバー体54eに設けられた溝に出力2相目巻線5cが巻回されている。
図10に示すように、本実施の形態のレゾルバの固定子52では、溝に出力2相目巻線5cが巻回された第3のティースカバー体54eと、溝に出力1相目巻線5bが巻回された第2のティースカバー体54dと、溝に励磁巻線5aが巻回された第1のティースカバー体54cとを、この順にヨークから突出したティース2cに覆設する。
そして、図示しないが、各ティースの、出力2相目巻線5c同士、出力1相目巻線5b同士、励磁巻線5a同士は、渡り線で直列に接続される。
また、第1,第2,第3のティースカバー体54c,54d,54eの各々に設けられた溝に、励磁巻線5a、出力1相目巻線5b、出力2相目巻線5cの各々が、直接に巻回されるので、固定子巻線を、高密度に、且つ作業性よく巻回することができる。
図11は、本発明の実施の形態6に係わるレゾルバの固定子における固定子巻線が設置されたティース部を示す正面模式図である。
図11では、1つのティース2cの部分を示している。
図11に示した本実施の形態のレゾルバの固定子62も、実施の形態5のレゾルバの固定子52と同様に、インシュレータのティースカバー部64bが、別体の、溝を有する第1のティースカバー体64cと、溝を有する第2のティースカバー体64dと、溝を有する第3のティースカバー体64eとで形成されている。
そして、第1のティースカバー体64cに設けられた溝に励磁巻線5aが巻回され、第2のティースカバー体64dに設けられた溝に出力1相目巻線5bが巻回され、第3のティースカバー体64eに設けられた溝に出力2相目巻線5cが巻回されている。
また、第3のティースカバー体64eが、ヨークカバー部と別体、すなわち、ティースカバー部64bが、ヨークカバー部と別体である。
図12に示すように、本実施の形態のレゾルバの固定子に用いられた、第1,第2,第3の各ティースカバー体64c,64d,64eの各々は、一方の開口部のみに鍔部を有する2種類の筒状体が、それらの周壁面を接して重なることにより、形成されている。
すなわち、各ティースカバー体64c,64d,64eは、第2の筒状体69bが、その筒状部の外周壁面を、第1の筒状体69aの筒状部の内周壁面に接して、第1の筒状体69aに挿入されることにより形成されている。
また、インシュレータのティースカバー部64bが、別体の、溝を有する第3のティースカバー体64eと、溝を有する第2のティースカバー体64dと、溝を有する第1のティースカバー体64cとで、形成されているので、実施の形態5のレゾルバと同様な効果を有する。
また、本実施の形態でも、ティースカバー部64bは、A側からB側に向かって、励磁巻線5aが巻回された第1のティースカバー体64c、出力1相目巻線5bが巻回された第2のティースカバー体64d、出力2相目巻線5cが巻回された第3のティースカバー体64eの順に配置されているが、第1のティースカバー体64cと第2のティースカバー体64dと第3のティースカバー体64eとの配置は、この順に限定されるものではない。
4a ヨークカバー部、4b ティースカバー部、4c 鍔部、4d 切欠き部、
5 固定子巻線、5a 励磁巻線、5b 出力1相目巻線、5c 出力2相目巻線、
6a 第1の溝、6b 第2の溝、6c 第3の溝、7a,7b,7c 渡り線、
14b ティースカバー部、15a 励磁巻線、15b 出力1相目巻線、
15c 出力2相目巻線、16a 第1の溝、16b 第2の溝、16c 第3の溝、
18 デッドスペース、22 固定子、24b ティースカバー部、
32 固定子、34b ティースカバー部、35b ティースカバー部、
42 固定子、44a ヨークカバー部、44b ティースカバー部、
44c 第1のティースカバー体、44d 第2のティースカバー体、
44e 第3のティースカバー体、45c 連結部、45d 連結部、
47a,47b,47c 渡り線、52 固定子、54b ティースカバー部、
54c 第1のティースカバー体、54d 第2のティースカバー体、
54e 第3のティースカバー体、62 固定子、64b ティースカバー部、
64c 第1のティースカバー体、64d 第2のティースカバー体、
64e 第3のティースカバー体、69a 第1の筒状体、69b 第2の筒状体、
100,300 レゾルバ。
Claims (10)
- リング状の固定子と上記固定子の内側に回転可能に設けられた回転子とを備え、上記固定子が、リング状に配設されたヨークと、上記ヨークからその中心方向に突出した複数のティースと、励磁巻線と出力巻線とが巻回され且つ上記各ティースに覆設した絶縁性のティースカバー部とを有し、上記出力巻線が出力1相目巻線と出力2相目巻線とで形成され、上記出力1相目巻線の巻数と上記出力2相目巻線の巻数との比が上記ティースごとに異なるレゾルバであって、
上記ティースカバー部が、複数の、外周面に突出するとともに一体に形成された鍔部を有する筒状であり、上記鍔部間に形成された各溝に上記励磁巻線と上記出力1相目巻線と上記出力2相目巻線とが別個に巻回されており、
上記各ティースカバー部は、上記励磁巻線が巻回される溝の幅が一定であり、上記励磁巻線が巻回される溝の幅に対する、上記出力1相目巻線が巻回される溝の幅と上記出力2相目巻線が巻回される溝の幅との和の比率が一定であり、且つ上記出力1相目巻線が巻回される溝の幅と上記出力2相目巻線が巻回される溝の幅との比が、上記出力1相目巻線の巻数と上記出力2相目巻線の巻数との比と同じになるように、上記出力巻線が巻回される部分が上記鍔部で分けられているレゾルバ。 - 上記鍔部の少なくとも一部に切欠き部を設けたことを特徴とする請求項1に記載のレゾルバ。
- 上記ティースカバー部が、第1の溝と第2の溝と第3の溝とを備え、上記第1の溝に上記励磁巻線が巻回され、上記第2の溝に上記出力1相目巻線が巻回され、上記第3の溝に上記出力2相目巻線が巻回されたことを特徴とする請求項1に記載のレゾルバ。
- リング状の固定子と上記固定子の内側に回転可能に設けられた回転子とを備え、上記固定子が、リング状に配設されたヨークと、上記ヨークからその中心方向に突出した複数のティースと、励磁巻線と出力巻線とが巻回され且つ上記各ティースに覆設した絶縁性のティースカバー部とを有し、上記出力巻線が出力1相目巻線と出力2相目巻線とで形成され、上記出力1相目巻線の巻数と上記出力2相目巻線の巻数との比が上記ティースごとに異なるレゾルバであって、
上記ティースカバー部が、外周面に突出した複数の鍔部を有する筒状であり、上記鍔部間に形成された各溝に上記励磁巻線と上記出力1相目巻線と上記出力2相目巻線とが別個に巻回され、上記出力1相目巻線が巻回された溝の幅と上記出力2相目巻線が巻回された溝の幅との比を、上記出力1相目巻線の巻数と上記出力2相目巻線の巻数との比と同じにしてあり、
上記ティースカバー部に形成された溝が、第2の溝と第3の溝とのみであり、上記第2の溝に上記出力1相目巻線が巻回され、上記第3の溝に上記出力2相目巻線が巻回され、上記第2の溝と上記第3の溝とに上記励磁巻線が巻回されたレゾルバ。 - 上記ティースカバー部が、上記ヨークの両面に設けられたリング状で絶縁性のヨークカバー部の内周側に、上記ヨークカバー部と一体に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のレゾルバ。
- 上記固定子が、上記励磁巻線と上記出力1相目巻線と上記出力2相目巻線とを巻回したティースカバー部が覆設されたティースと、上記励磁巻線と上記出力1相目巻線とのみを巻回したティースカバー部が覆設されたティースと、上記励磁巻線と上記出力2相目巻線とのみを巻回したティースカバー部が覆設されたティースとを備えたことを特徴とする請求項1に記載のレゾルバ。
- リング状の固定子と上記固定子の内側に回転可能に設けられた回転子とを備え、上記固定子が、リング状に配設されたヨークと、上記ヨークからその中心方向に突出した複数のティースと、励磁巻線と出力巻線とが巻回され且つ上記各ティースに覆設した絶縁性のティースカバー部とを有し、上記出力巻線が出力1相目巻線と出力2相目巻線とで形成され、上記出力1相目巻線の巻数と上記出力2相目巻線の巻数との比が上記ティースごとに異なるレゾルバであって、
上記ティースカバー部が、外周面に突出した複数の鍔部を有する筒状であり、上記鍔部間に形成された各溝に上記励磁巻線と上記出力1相目巻線と上記出力2相目巻線とが別個に巻回され、上記出力1相目巻線が巻回された溝の幅と上記出力2相目巻線が巻回された溝の幅との比を、上記出力1相目巻線の巻数と上記出力2相目巻線の巻数との比と同じにしてあり、
上記ティースカバー部が、別体の、第1のティースカバー体と第2のティースカバー体と第3のティースカバー体とで形成されており、上記第1のティースカバー体と上記第2のティースカバー体と上記第3のティースカバー体との各々が、両開口部に上記鍔部を有する筒状であり、上記第1のティースカバー体の鍔部間の溝に上記励磁巻線が巻回され、上記第2のティースカバー体の鍔部間の溝に上記出力1相目巻線が巻回され、上記第3のティースカバー体の鍔部間の溝に上記出力2相目巻線が巻回されているレゾルバ。 - 上記ティースカバー部が、上記ティースの先端側から、上記第1のティースカバー体、上記第2のティースカバー体、上記第3のティースカバー体の順に配置されて形成されており、隣接する上記第1のティースカバー体同士が連結部で接続されており、隣接する上記第2のティースカバー体同士が連結部で接続されており、上記第3のティースカバー体が、上記ヨークの両面に設けられたリング状で絶縁性のヨークカバー部と一体であることを特徴とする請求項7に記載のレゾルバ。
- 上記ティースカバー部が、上記ティースの先端側から、上記第1のティースカバー体、上記第2のティースカバー体、上記第3のティースカバー体の順に配置されて形成されており、隣接する上記第1のティースカバー体同士が独立しており、隣接する上記第2のティースカバー体同士が独立しており、上記第3のティースカバー体が、上記ヨークの両面に設けられたリング状で絶縁性のヨークカバー部と別体であることを特徴とする請求項7に記載のレゾルバ。
- 上記第1のティースカバー体と、上記第2のティースカバー体と、上記第3のティースカバー体とが、一方の開口部のみに上記鍔部を有する、第1の筒状体と第2の筒状体とで形成されており、上記第2の筒状体が、その筒状部の外周壁面を上記第1の筒状体の筒状部の内周壁面に接して、上記第1の筒状体に挿入されていることを特徴とする請求項7に記載のレゾルバ。
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