JP6313243B2 - Variable reluctance resolver - Google Patents
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Description
本発明は可変リラクタンス型レゾルバに関し、特に端子部にコネクタハウジングを備えた構造に関する。 The present invention relates to a variable reluctance resolver, and more particularly to a structure in which a connector housing is provided at a terminal portion.
従来、この種の可変リラクタンス型レゾルバとして特許文献1の構造が知られている。図4は特許文献1に記載されたインナーロータ形の可変リラクタンス型レゾルバ構造で、鉄心1の内側には多数の歯部2とスロット3が円周方向に交互に形成されている。この各歯部2には絶縁部材4を介してステータ巻線5が巻回されており、このステータ巻線5と鉄心1の各歯部2とは電気的に絶縁されている。また、絶縁延長部10が設けられた受け部20を有し、絶縁延長部10には、一体状にコネクタ用ピン21が植設され、コネクタ6が構成されている。また、ステータ巻線5上には巻線カバー13が設けられている。
Conventionally, the structure of
また、他の可変リラクタンス型レゾルバとして特許文献2の構造が知られている。図5は特許文献2に記載されたアウターロータ形の可変リラクタンス型レゾルバを示す図である。図6は、図5におけるA−A断面図である。図5のアウターロータ形の可変リラクタンス型レゾルバでは、輪状ステータ1の外側には多数の極歯2とスロット3が円周方向に交互に形成されている。輪状ステータ1の貫通孔10に形成された端子保持部11は、輪状ステータ1の両端面に形成された輪状絶縁カバー4の一部に一体に形成されている。端子保持部11には複数の端子ピン6aが一体に形成され、各端子ピン6aにはステータ巻線5が絡げて接続されている。輪状ステータ1の外周にはアウターロータとしてのロータと対応するための極歯2が外方に向けて外周側に所定角度間隔で突出して形成され、各極歯2には輪状絶縁カバー4を介してステータ巻線5が巻回されている。
Moreover, the structure of
しかしながら、特許文献1及び2に記載されたような従来のレゾルバ構造においては、次のような課題がある。
(1)外部と電気的に接続するためのハーネスを接続する場合、端子保持部にハーネスを収容するためのコネクタハウジングをインシュレータと一体で成形する場合がある。
(2)小型(小径)の可変リラクタンス型レゾルバの場合、ロータの内側、又はロータの外側に配置されるステータも小径となるが、コネクタハウジングの小型化には制限があり、コネクタハウジングの径方向における位置がステータに形成したティース(特許文献1の歯部、特許文献2の極歯に相当)の被巻線部分やスロットと重なることになる。スロットと重なるコネクタハウジングの位置が僅かであれば、ティースの被巻線部分に巻線を巻回する作業に大きな支障は生じないが、コネクタハウジングの径方向における位置がティースの被巻線部分に重なる場合には、そのティースには所定の巻線のターン数が巻回することができないという問題がある。
However, the conventional resolver structures described in
(1) When connecting the harness for electrically connecting with the exterior, the connector housing for accommodating a harness in a terminal holding part may be shape | molded integrally with an insulator.
(2) In the case of a small (small diameter) variable reluctance resolver, the stator disposed on the inside of the rotor or on the outside of the rotor also has a small diameter, but there is a limit to the miniaturization of the connector housing, and the radial direction of the connector housing This position overlaps with the portion to be wound and the slot of the teeth (corresponding to the tooth portion of
本発明は、上記の課題に鑑み、コネクタハウジングの位置がティースの被巻線部分と重なる場合に対応した可変リラクタンス型レゾルバを提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a variable reluctance resolver corresponding to a case where the position of a connector housing overlaps a portion to be wound of a tooth.
請求項1に記載の発明は、環状のヨークから径方向に延在する周方向において等ピッチ角で配置された等しい形状の複数のティースを有する環状のステータコアと、前記環状のステータコアに装着されたインシュレータと、コネクタ部を備え、径方向における前記ステータコアの内周縁と前記ティースの先端縁との間であって、隣接する前記ティースおよび該ティース間に形成されたスロットに重なる位置に配設され、前記インシュレータに一体に成形されたコネクタハウジングと、少なくとも、前記コネクタハウジングが重なる前記ティースおよび該ティースを含んだ軸倍角1Xを構成するティースには巻回されず、それ以外のティースには巻回された巻線とを備え、前記巻線は1相の励磁用巻線と、2相の検出用巻線から構成され、前記2相の検出用巻線はcos相を出力する検出用巻線とsin相を出力する検出用巻線からなることを特徴とする可変リラクタンス型レゾルバである。 According to the first aspect of the present invention, an annular stator core having a plurality of teeth of equal shape arranged at equal pitch angles in a circumferential direction extending in a radial direction from an annular yoke, and the annular stator core is mounted. An insulator and a connector portion, disposed between the inner peripheral edge of the stator core and the tip end edge of the teeth in the radial direction, and overlapping the adjacent teeth and a slot formed between the teeth; It is not wound around the connector housing formed integrally with the insulator, at least the teeth that overlap the connector housing, and the teeth constituting the shaft multiple angle 1X including the teeth, but not wound around the other teeth. and a winding, wherein the windings are configured and exciting winding for one phase, the detection winding of the two phases, the Detecting winding phase is variable reluctance resolver, characterized in that it consists of detecting winding for outputting a detecting winding and sin phase output cos phase.
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、前記可変リラクタンス型レゾルバが前記環状のヨークから径外方に延在する複数のティースを有するアウターロータ形であることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記可変リラクタンス型レゾルバが前記環状のヨークから径内方に延在する複数のティースを有するインナーロータ形であることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の発明において、前記インシュレータはインサート成形にて前記ステータコアに一体に成形され、前記インシュレータの成形時に同時に前記コネクタハウジングが一体に成形されることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the invention according to any one of
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の発明において、前記インシュレータは別体からなる上側インシュレータと下側インシュレータからなり、前記上側インシュレータと前記下側インシュレータのいずれか一方に前記コネクタハウジングが一体に形成されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the insulator includes a separate upper and lower insulators, and the upper and lower insulators are separated from each other. The connector housing is formed integrally with either one.
本発明によれば、コネクタハウジングの位置がティースの被巻線部分と重なる場合に対応した可変リラクタンス型レゾルバが得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the variable reluctance type | mold resolver corresponding to the case where the position of a connector housing overlaps with the to-be-winded part of teeth is obtained.
本実施の形態について、アウターロータ形の可変リラクタンス型レゾルバを例に説明する。
(レゾルバ構造について)
図1には、実施形態のアウターロータ形の可変リラクタンス型レゾルバ100の平面図(軸方向から見た図)が示されている。図2は、図1におけるステータ101の側面図(軸に垂直な方向から見た図)である。図3は、図2における底面図である。可変リラクタンス型レゾルバ100は、ロータ120の内側にステータ101が配置された構造を有している。
This embodiment will be described by taking an outer rotor type variable reluctance resolver as an example.
(Resolver structure)
FIG. 1 is a plan view of an outer rotor type
ステータ101は、環状の構造を有し、環状のステータコア102と、ステータコア102に巻回された巻線103から構成されている。ステータコア102は、環状のヨーク110から径外方に延在する複数のティース104を備え、ティース104には巻線103が巻回されている。なお、後述するように一部のティース104には、巻線103が巻回されていない。ティース104は、32個あり、同じ形状のものが等ピッチ角で周方向に沿って形成されている。ステータコア102は軟磁性材(例えば、ケイ素鋼板)からなるコアを所定枚数積層して構成されている。ステータコア102には、合成樹脂製のインシュレータ105が装着されている。各ティース104の被巻線部には、インシュレータ105を介して巻線103が巻回されている。
The
ロータ120は、ステータ101に対して回転自在な状態で保持されている。ロータ120は、軟磁性材(例えば、ケイ素鋼板)からなるコアを所定枚数積層して構成されており、内周面には周方向に等ピッチで複数の凸部と凹部121を備え、図では8箇所の凹部121を形成している。
The
インシュレータ103は、電気絶縁性の合成樹脂からなり、コネクタハウジング106が一体成形にて形成されている。コネクタハウジング106の内側には、複数の金属製のコネクタピン107(6本のコネクタピン)がインサート成形にて一体に形成されている。コネクタハウシング106はステータコア102の軸方向(図2の上下方向)における一方端側(図2の上の方向の側)に突出して形成されており、ステータコア102の他方端側(図2の下の方向の側)にはコネクタピン107が突出している。
The insulator 103 is made of an electrically insulating synthetic resin, and the
各ティース104にインシュレータ105を介して巻回された巻線103の巻線端末は、ステータコア102の他方端側に突出したコネクタピン107に絡げられ、半田や溶接によって電気的に接続されている。コネクタピン107は、コネクタハウジング106の内側において、図2の上の方向に突出している。このコネクタハウジング106の内側で突出したコネクタピン107に、相手側コネクタが先端に接続された図示しないハーネス(接続用配線)が接続される。このハーネスにより、可変リラクタンス型レゾルバ100への励磁電流の供給および可変リラクタンス型レゾルバ100からのsin相とcos相の検出信号の出力が行われる。
A winding terminal of the winding 103 wound around each
本実施例では、インシュレータ105はインサート成形にてステータコア102に一体に成形して構成している。この場合、インシュレータ105の成形時に同時にコネクタハウジング106も一体に成形される。
In this embodiment, the
なお、インシュレータ105を上側インシュレータと下側インシュレータで構成し、それぞれのインシュレータをステータコア102に装着した構成であってもよい。この場合、コネクタハウジング106は一方のインシュレータ105に一体成形で形成される。
The
ステータコア102の一方端側に突出したコネクタハウジング106は、ステータコア102の内周縁と外周縁(ティースの先端縁)との間に位置されるように配置形成されており、複数のティース104とスロット108に径方向で重なる位置に存在している。なお、コネクタハウジング106がステータコア102の内周縁より内側に位置すると、ステータコア102の装着に支障をきたし、ステータコア102の外周縁(ティースの先端縁)よりも外側に位置するとロータ120と接触する問題が生じる。このため、コネクタハウジング106は各境界に対して適度な隙間が存在するように位置させることが好ましい。
The
また、インナーロータ形の可変リラクタンス型レゾルバの場合、ステータコア102は、環状ヨーク110から径内方に延在する複数のティース104を備えた構造となる。このため、ステータコア102の一方端側に突出したコネクタハウジング106は、ステータコア102の内周縁(ティースの先端縁)と、外周縁との間に位置するように配置され、複数のティース104とスロット108に径方向で重なる位置に存在する構造となる。
In addition, in the case of a variable reluctance resolver of the inner rotor type, the
(巻線構造について)
ロータ120は、内周面に8箇所の凹部121を有し、軸倍角8Xのロータを形成している。ステータ101は、軸倍角8Xのロータ120に対応する32個のティース104を有し、同数のスロット108を有している。そして、コネクタハウジング106近傍に位置する4個のティース104には巻線103が巻回されていない。したがって、28個のティース104に巻線103が巻回されている。ティース104に巻回される巻線103は、1相の励磁用巻線と2相の検出用巻線で、検出用巻線からは、sin相とcos相の2相が出力される。
(About winding structure)
The
レゾルバを構成するためのティースとして、4個のティースで軸倍角1Xを構成しているため、図のように軸倍角8Xのロータ120の場合、32個のティース104となるが、ここで例示する構造では、7X分に巻線103が巻回されている。4個のティース104を1組として7組のティース104が構成され、(4個のティース104を1組として、)励磁巻線は隣接したティース104には巻線方向がCW(時計回り)とCCW(反時計回り)が交互になるように連続して巻回されている。
As teeth for constituting the resolver, four teeth constitute a shaft double angle 1X, and therefore, in the case of the
2相の検出用巻線の内、cos相を出力する検出用巻線は、所定のティース104に巻回した後、隣接するティース104には巻回せず、次のティース104に巻線方向を逆にして励磁巻線の上に巻回し、これを連続的に行う。また、sin相を出力する検出用巻線は、cos相を出力する検出用巻線を巻回していないティース104に巻回した後、隣接するティース104には巻回せず、次のcos相を出力する検出用巻線を巻回していないティース104に巻線方向を逆にして励磁巻線の上に巻回し、これを連続的に行う。
Of the two-phase detection windings, the detection winding that outputs the cos phase is wound around a
励磁巻線及び2相の検出用巻線の各巻線端末は、ステータコア102の他方端側(図2の下の方向)に突出したコネクタピン107に絡げられ、ハンダや溶接によってコネクタピン107と電気的に接続している。
Each end of the excitation winding and the two-phase detection winding is entangled with a
(動作)
コネクタピン107を介して外部より励磁巻線に所定電圧の正弦波の励磁電圧が印加されると、励磁巻線に励磁電流が流れ、cos相を出力する検出用巻線とsin相を出力する検出用巻線にはロータ120とティース104との相対位置に応じた所定の位相と振幅を持つcos出力信号及びsin出力信号が出力される。
(Operation)
When a predetermined sinusoidal excitation voltage is applied to the excitation winding from the outside via the
(特徴)
以上述べたように可変リラクタンス型レゾルバ100は、環状のヨーク110から径方向に延在する周方向において等ピッチ角で配置された等しい形状の複数のティース104を有する環状のステータコア102と、環状のステータコア102に装着されたインシュレータ105と、コネクタピン107を備え、径方向におけるステータコア102の内周縁と外周縁との間に位置し、インシュレータ105に一体に成形されたコネクタハウジング106と、コネクタピン107近傍のティース104には巻回されず、それ以外のティース104には巻回されており、軸倍角1Xを構成するティースには巻回されていない巻線103とを備え、巻線103は1相の励磁用巻線と、2相の検出用巻線から構成され、前記2相の検出用巻線はcos相を出力する検出用巻線とsin相を出力する検出用巻線からなる構造を有している。
(Feature)
As described above, the
上記の構造によれば、コネクタハウジング106近傍に位置する4個のティース104に巻線103が巻回されない構造とすることで、コネクタハウジング106の位置がティース104の被巻線部分と重なる構造としても支障が生じない可変リラクタンス型レゾルバが得られる。
According to the above structure, the structure in which the winding 103 is not wound around the four
なお、本実施形態の構成では、32個のティース104の全てに巻線103が巻回されていないため、1X分は出力されないが、7X分に巻線103が巻回されているため、検出用巻線から出力されたcos出力信号及びsin出力信号にて回転角度精度は十分得られる。すなわち、軸倍角1Xを構成するティース104には巻線103が巻回されていないが、角度検出装置としての精度は得られる。
In the configuration of the present embodiment, since the winding 103 is not wound on all 32
(その他)
上記の実施例はアウターロータ形を例にして説明したが、アウターロータ形に限定されるものではなく、インナーロータ形についても適用できる。上記の実施例では、ロータが軸倍角8Xで構成した場合を例にして説明したが、これに限定されるものではない。また、軸倍角1Xを4本のティースで構成した場合を例にして説明したが、軸倍角1Xを構成できるティースの数であれば、実施例の4本に限定されるものではない。
(Other)
Although the above embodiment has been described by taking the outer rotor type as an example, the present invention is not limited to the outer rotor type, and can also be applied to an inner rotor type. In the above embodiment, the case where the rotor is configured with a shaft angle multiplier of 8X has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. Moreover, although the case where the shaft double angle 1X is configured by four teeth has been described as an example, the number of teeth that can configure the shaft double angle 1X is not limited to four in the embodiment.
100…可変リラクタンス型レゾルバ、101…ステータ、102…ステータコア、103…巻線、104…ティース、105…インシュレータ、106…コネクタハウジング、107…コネクタピン、108…スロット、110…ヨーク、120…ロータ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記環状のステータコアに装着されたインシュレータと、
コネクタ部を備え、径方向における前記ステータコアの内周縁と前記ティースの先端縁との間であって、隣接する前記ティースおよび該ティース間に形成されたスロットに重なる位置に配設され、前記インシュレータに一体に成形されたコネクタハウジングと、
少なくとも、前記コネクタハウジングが重なる前記ティースおよび該ティースを含んだ軸倍角1Xを構成するティースには巻回されず、それ以外のティースには巻回された巻線と
を備え、
前記巻線は1相の励磁用巻線と、2相の検出用巻線から構成され、前記2相の検出用巻線はcos相を出力する検出用巻線とsin相を出力する検出用巻線からなることを特徴とする可変リラクタンス型レゾルバ。 An annular stator core having a plurality of equally shaped teeth arranged at equal pitch angles in the circumferential direction extending radially from the annular yoke;
An insulator mounted on the annular stator core;
A connector portion, disposed between the inner peripheral edge of the stator core and the tip edge of the teeth in the radial direction, and overlapping the adjacent teeth and a slot formed between the teeth; An integrally molded connector housing;
At least the teeth that the connector housing overlaps and the teeth constituting the shaft multiple angle 1X including the teeth are not wound, and the other teeth are wound with windings ,
The winding is composed of a one-phase excitation winding and a two-phase detection winding, and the two-phase detection winding is a detection winding that outputs a cos phase and a detection phase that outputs a sin phase. A variable reluctance resolver comprising a winding.
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