JP5956757B2

JP5956757B2 - ツインレゾルバ

Info

Publication number: JP5956757B2
Application number: JP2012016778A
Authority: JP
Inventors: 春樹乙部
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2032-01-30
Also published as: JP2013156144A

Description

本発明は、端子の構造に特徴のあるツインレゾルバに関する。

特許文献１には、ツインレゾルバとして、シングルレゾルバを軸方向で二つ合わせた形状が開示されている。この技術では、レゾルバ同士の位置合わせのために輪状カラーで２つのレゾルバを固定している。

特開２００９−２８１８１８号公報

ところで、特許文献１に記載の構造では、信号線はそれぞれのレゾルバの励磁巻線・検出巻線をそのまま引き出しており、それぞれの巻線の端子数と同数の信号線が必要になる。仮に、シングルレゾルバの出力が３相出力の場合、励磁巻線も含めると、端子は８本必要になるが、それをツインレゾルバに適用した場合、合計で端子が１６本必要になり、端子への配線、および接続が非常に複雑になる。

このような背景において、本発明は、ツインレゾルバの端子への配線、および接続を容易に行える技術を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、第１のステータと、スペーサと、第２のステータとを結合した構造を有し、前記第１のステータに設けられた第１の端子部と前記第２のステータに設けられた第２の端子部との間に配設されたコネクタ部を備え、前記第１の端子部には、前記第１のステータのコイルの巻線が接続される複数の第１のピンが配置され、前記第２の端子部には、前記第２のステータのコイルの巻線が接続される複数の第２のピンが配置され、前記コネクタ部は、前記複数の第１のピンおよび前記複数の第２のピンを前記コネクタ部に配置された複数の外部接続用端子ピンに接続する構造を備えており、さらに、前記第１の端子部および前記第２の端子部は爪部をそれぞれ有し、前記コネクタ部は、前記第１の端子部と前記第２の端子部との間に配設された状態で前記第１の端子部の前記爪部および前記第２の端子部の前記爪部に引っ掛かる引っ掛かり部を有することを特徴とするツインレゾルバである。

請求項１に記載の発明によれば、コネクタ部において、２つのステータのそれぞれに配置されたピンと外部接続用端子ピンを接続することで、外部からの配線、および接続を容易に行える構造が得られる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記コネクタ部は、前記複数の第１のピンの中の少なくとも一つと前記第２のピンの中の少なくとも一つとを短絡する内部接続構造を備え、前記複数の第１のピンと前記複数の第２のピンの合計より、前記複数の外部接続用端子ピンの数が少ないことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、各ステータからの配線を個別に引き出す場合と比較して、一部の配線をコネクタ部の内部で共通化するので、ツインレゾルバから外部に引き出される配線の数を減らすことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記第１の端子部と前記第２の端子部が同じ部品であることを特徴とする。請求項３に記載の発明によれば、部品の共通化が図られる。

本発明によれば、ツインレゾルバの端子への配線、および接続を容易に行える技術が提供される。

実施形態のツインレゾルバの分解斜視図である。実施形態におけるコネクタ部を上面から見た透視図である。実施形態におけるコネクタ部を正面から見た透視図である。実施形態におけるコネクタ部を側面から見た透視図である。実施形態の配線図である。

図１には、実施形態のツインレゾルバのステータ部分の構造が示されている。図１には、ステータ１００が示されている。ステータ１００は、ツインレゾルバのステータを構成する部分であり、略円筒形状を有している。ステータ１００は、第１のステータ２００、スペーサ３００および第２のステータ４００により構成されている。スペーサ３００は、第１のステータ２００と第２のステータ４００とを所定の間隔をおいて軸方向において結合させるための部材である。

第１のステータ２００と第２のステータ４００は、電磁鋼板を打抜き加工および型押し加工することで得た薄板状のステータ片を軸方向に複数枚積層した構造を有している。スペーサ３００も第１のステータ２００および第２のステータ４００を構成する電磁鋼板を加工した薄板状のスペーサ片を積層した構造を有している。

第１のステータ２００は、軸中心の方向に延在した複数の突極（この例では、計１４極）を備えている。突極は、先端の部分が周方向に広がった先端部を有し、この先端部の軸中心の方向に面した部分に突極面２０１を形成している。突極には、図１には示されていない励磁コイルおよび検出コイルを構成する巻線が巻回される。この巻線と突極を構成する電磁鋼板との電気的な接触を防止するために、樹脂製のインシュレータ２０２と２０３が、軸方向の前後から第１のステータ２００に装着されている。図１において、符号２０４の部分はインシュレータ２０２の一部が見えているが、この部分の内側に突極の軸中心の方向に延在した部分が隠れている。

また、インシュレータ２０２は、端子部（第１の端子部）２０５が一体に成形されている。端子部２０５には、８本の金属製の絡げピン（第１のピン）２０６が組み付けられている。絡げピン２０６の他端は、接続部２０７が形成されている。絡げピン２０６には、符号２０４の部分に巻回される巻線の端部が絡げられ接続される。また、端子部２０５は、後述するコネクタ部５００と結合するための爪部２０８を備えている。

第２のステータ４００は、第１のステータ２００と同じものである。図１に示す状態において、第１のステータ２００の表裏を反転させたものが第２のステータ４００である。第２のステータ４００も第１のステータ２００と同様な突極を有している。第２のステータ４００は、軸方向の前後から樹脂製のインシュレータ４０２と４０３が取り付けられている。

インシュレータ４０３は、インシュレータ２０２と同じ部品であり、インシュレータ２０２と同様に、端子部（第２の端子部）４０５が一体に成形されている。端子部４０５は、端子部２０５と同じ構造を有し、８本の金属製の絡げピン（第２のピン）４０６が組み付けられている。絡げピン４０６の他端は、接続部４０７を形成している。絡げピン４０６には、第２のステータ４００の突極に巻回される巻線の端部が絡げられ接続される。また、端子部４０５は、後述するコネクタ部５００と結合するための爪部４０８を備えている。

図１に示すように、第２のステータ４００の端面には、型押し加工により複数の凸部４０１が形成されており、この凸部４０１が図では見えていないスペーサ３００の型押し加工により形成した凹部に嵌合することで、第２のステータ４００とスペーサ３００との結合が行われている。また、スペーサ３００の端面には、型押し加工により複数の凸部３０１が形成されており、この凸部３０１が図では見えていない第１のステータ２００の型押し加工により形成した凹部に嵌合することで、第１のステータ２００とスペーサ３００との結合が行われている。こうして、第１のステータ２００と第２のステータ４００との間にスペーサ３００を挟んだ状態で軸方向において結合され、ツインレゾルバのステータ１００が構成されている。

次に、ステータ１００と図示省略したロータの位置関係について説明する。図示省略したロータは、ステータ１００の内側の空間にステータ１００に対してギャップを有し、且つ、相対的に回転が可能な状態で保持される。ここで、第１のステータ２００の内側に第１のロータコアが位置し、第２のステータ４００の内側に第２のロータコアが位置するようにロータの位置が決められる。第１のロータコアと第２のロータコアの形状は、通常のバリブルリアクタンス型レゾルバのロータにおけるものと同じで軸倍角に応じて突部を有する。例えば、軸倍角が３Ｘの場合、周方向において突部を３個等間隔に配置している。なお、第１のロータコアと第２のロータコアの軸倍角は同じであっても良いし、異なっていても良い。

次に、端子部２０５と端子部４０５の間にコネクタ部５００を結合する。コネクタ部５００は、樹脂のモールド成形品であり、金属材料により構成された１０本の外部接続用端子５０１が一体成形されている。この外部接続用端子５０１の反対側には、１６個の接続端子５０３が形成されている。この接続端子５０３と外部接続用端子５０１とは、後述する関係で接続されている。接続端子５０３は略コ字状に形成されており、端子部２０５の接続部２０７が挿入されることで接触し、接続端子５０３と絡げピン２０６との電気的な接続が行われる。同様に端子部４０５の側にも接続端子５０３は設けられており、接続部４０７が挿入、接触することで、絡げピン４０６との電気的な接続が行われる。なお、接続端子５０３と接続部２０７（４０７）の接続方法は、これに限定されず、結合強度を上げ信頼度を高める半田付けや溶接等で接続しても良い。

また、コネクタ５００には、爪部２０８と係合する引っ掛かり部５０４と、爪部４０８と係合する引っ掛かり部５０５が設けられている。爪部２０８を引っ掛かり部５０４に引っ掛けて係合させ、且つ、爪部４０８を引っ掛かり部５０５に引っ掛けて係合させることで、コネクタ５００が端子部２０５および端子部４０５と結合する。

図２には、コネクタ部５００を上面から見た透視図が示され、図３には、コネクタ部５００を正面から見た透視図が示され、図４には、コネクタ部５００を側面から見た透視図が示されている。図２〜図４に示すように、コネクタ部５００には、符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊで示される１０本の外部接続用端子５０１が立設され、またその内部には、符号１〜１６で示される１６個の接続端子５０３が配置されている。コネクタ部５００の内部において、１０本の外部接続用端子５０１と１６個の接続端子５０３とは、表１に示す状態で結線されている。また、図５には、実施形態の配線図が示されている。図５には、軸倍角が４Ｘのレゾルバと軸倍角が５Ｘのレゾルバを複合化したツインレゾルバの例が示されている。なお、図５には、軸倍角が４Ｘのレゾルバのロータ５１１と軸倍角が５Ｘのレゾルバのロータ５１２が簡略化された状態で示されている。

表１においてＣＯＭは、Ｃｏｍｍｏｎ（共通）を意味し、互いに接続（短絡）されていることを示している。表１に示す接続構造では、外部接続端子ピンＡと外部接続端子ピンＦは、短絡処理されており、軸倍角が４Ｘのレゾルバへの励磁信号１は、外部接続端子ピンＥと外部接続端子ピンＡ（Ｆ）との間に入力され、軸倍角が５Ｘのレゾルバへの励磁信号２は、外部接続端子ピンＪと外部接続端子ピンＡ（Ｆ）との間に入力される。

軸倍角が４Ｘのレゾルバの信号１（ｓｉｎ４θ）は、外部接続用端子ピンＢと外部接続用端子ピンＡ（Ｆ）との間で検出され、信号２（ｓｉｎ４θ＋１２０°）は、外部接続用端子ピンＣと外部接続用端子ピンＡ（Ｆ）との間で検出され、信号３（ｓｉｎ４θ＋２４０°）は、外部接続用端子ピンＤと外部接続用端子ピンＡ（Ｆ）との間で検出される。

軸倍角が５Ｘのレゾルバの信号４（ｓｉｎ５θ）は、外部接続用端子ピンＧと外部接続用端子ピンＡ（Ｆ）との間で検出され、信号５（ｓｉｎ５θ＋１２０°）は、外部接続用端子ピンＨと外部接続用端子ピンＡ（Ｆ）との間で検出され、信号６（ｓｉｎ５θ＋２４０°）は、外部接続用端子ピンＩと外部接続用端子ピンＡ（Ｆ）との間で検出される。なお、外部接続端子ピンＡと外部接続端子ピンＦを短絡処理しているが、外部接続端子ピンＡ、または外部接続端子ピンＦのどちらかを接続しないで、空き端子としても良い。

（組み立て工程の一例）
まず、所定の形状に加工された電磁鋼板を積層し、第１のステータ２００、スペーサ３００および第２のステータ４００を作る。次に、第１のステータ２００の軸方向の前後からインシュレータ２０２と２０３を被せる。また、第２のステータ４００の軸方向の前後からインシュレータ４０２と４０３を被せる。

次に、第１のステータ２００、スペーサ３００および第２のステータ４００を組み合わせて結合する。この状態において、端子部２０５と端子部４０５に対して、その間の部分にコネクタ部５００を軸方向に垂直な方向から押し付けることで装着する。この際、コネクタ部５００の接続端子５０３に接続部２０７（４０７）が挿入されることで、電気的な接続が行われるとともに、爪部２０８を引っ掛かり部５０４に引っ掛けて係合させ、爪部４０８を引っ掛かり部５０５に引っ掛けて係合させる。これにより、第１のステータ２００と第２のステータ４００の間の部分において、コネクタ部５００が第１のステータ２００と第２のステータ４００に結合する。

次に、第１のステータ２００と第２のステータ４００のそれぞれの突極に、励磁コイルおよび３相になるように検出コイルを巻回し、巻回した巻線をワニスで固定してステータ１００を得る。

なお、各ステータにコイルを巻回しワニスを塗布した後に、スペーサ３００を挟んだ状態で２つのステータを結合させてもよい。

（優位性）
この構造では、コネクタ部５００の内部において、第１のステータ２００における複数の絡げピン２０６と第２のステータ４００における複数の絡げピン４０６が外部接続用端子５０１に接続される。このため、ツインレゾルバの端子への配線、および接続を容易に行うことができる。

また、ツインレゾルバの信号線をコネクタ部５００に集約しているため、外部からは、コネクタ部５００に対応した雌型コネクタを接続することで、ツインレゾルバへの接続をまとめて行うことができる。この構造によれば、２つのレゾルバに個別に外部コネクタを接続する場合と比較して、外部からの配線がツインレゾルバに容易に接続される。

また、コネクタ部５００の内部で、共通化できる信号線をまとめている。このため、コネクタ部５００の外部接続端子５０１に外部から接続される信号線の数は、ＣＯＭ端子も含めて計９本となる。仮に、各レゾルバに対し個別に信号線を接続した場合、合計１６本の信号線が必要となる。したがって、上述した配線構造のコネクタ部５００を採用することで、当該構造を採用しない場合と比較して、ツインレゾルバの外部接続端子の数を減らすことができる。

また、各レゾルバからの信号線をただ単にまとめ合わせた構造ではなく、コネクタ部５００の内部において、樹脂の一体成形品に埋め込まれる状態で結線が行われるので、コネクタ部５００を装着するだけで、接続を容易にすることができる。このため、図５に示す結線を手作業で行う場合と比較して、作業の負担を大きく軽減することができる。

また、第１のステータ２００と第２のステータ４００は、同じ部品で構成できるので、端子部を備えるインシュレータ２０２と４０３など、部品の共通化が図られ、部品コストを抑えることができる。

また、コネクタ部５００が第１のステータ２００側の爪部２０８と係合し、且つ、第２のステータ４００側の爪部４０８と係合するので、ステータ１００の強度を高めることができる。

（その他）
コネクタ部５００内部における結線の状態は、例示した場合に限定されない。このコネクタ部５００内部における結線の仕方を変更することで、異なった出力形式に対応することができる。例えば、絡げピン（接続端子）１６本に対して、外部接続端子をそのままの１６本で構成しても良い。また、２相出力のツインレゾルバにも対応が可能である。この場合は、絡げピン（接続端子）は、合計で１２本、短絡処理した後の外部接続端子は、ＣＯＭ接続端子も含めて８本にすることが出来る。

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

本発明は、ツインレゾルバに適用することができる。

１００…ステータ、２００…第１のステータ、２０１…突極面、２０２…インシュレータ、２０３…インシュレータ、２０４…突極が隠れている部分、２０５…端子部（第１の端子部）、２０６…絡げピン（第１のピン）、２０７…接続部、２０８…爪部、３００…スペーサ、３０１…凸部、４００…第２のステータ、４０１…凸部、４０２…インシュレータ、４０３…インシュレータ、４０５…端子部（第２の端子部）、４０６…絡げピン（第２のピン）、４０７…接続部、４０８…爪部、５００…コネクタ部、５０１…外部接続用端子、５０３…接続端子、５０４…引っ掛かり部、５０５…引っ掛かり部、５１１…軸倍角が４Ｘのレゾルバのロータ、５１２…軸倍角が５Ｘのレゾルバのロータ。

Claims

第１のステータと、スペーサと、第２のステータとを結合した構造を有し、
前記第１のステータに設けられた第１の端子部と前記第２のステータに設けられた第２の端子部との間に配設されたコネクタ部を備え、
前記第１の端子部には、前記第１のステータのコイルの巻線が接続される複数の第１のピンが配置され、
前記第２の端子部には、前記第２のステータのコイルの巻線が接続される複数の第２のピンが配置され、
前記コネクタ部は、前記複数の第１のピンおよび前記複数の第２のピンを前記コネクタ部に配置された複数の外部接続用端子ピンに接続する構造を備えており、さらに、
前記第１の端子部および前記第２の端子部は爪部をそれぞれ有し、
前記コネクタ部は、前記第１の端子部と前記第２の端子部との間に配設された状態で前記第１の端子部の前記爪部および前記第２の端子部の前記爪部に引っ掛かる引っ掛かり部を有すること
を特徴とするツインレゾルバ。
前記コネクタ部は、前記複数の第１のピンの中の少なくとも一つと前記第２のピンの中の少なくとも一つとを短絡する内部接続構造を備え、
前記複数の第１のピンと前記複数の第２のピンの合計より、前記複数の外部接続用端子ピンの数が少ないことを特徴とする請求項１に記載のツインレゾルバ。
前記第１の端子部と前記第２の端子部が同じ部品であることを特徴とする請求項１または２に記載のツインレゾルバ。