JP6339052B2 - レゾルバ - Google Patents

Description

本発明はレゾルバに関し、特に軸方向の薄型化を図ったレゾルバに関する。

回転角度を検出する手段としてレゾルバが知られている。レゾルバはモータ等の回転軸に固定されて回転するロータと、ハウジング等に固定されてロータと径方向で対応配置されるステータとを備えている。ステータには励磁巻線と検出巻線が巻回され、検出巻線はｓｉｎ信号とｃｏｓ信号を出力する巻線から構成されている。励磁電流を励磁巻線に印加し、レゾルバのロータが回転すると、ロータとステータとの間に形成されたギャップの寸法が変化し、この変化に応じた電圧が検出巻線に誘起される。この検出巻線に生じた電圧はロータの回転角度を反映した信号であり、この信号によってモータ等の回転軸の角度を検出することができる。

従来のレゾルバとして、例えば、特許文献１に記載されたレゾルバが知られている。図４は特許文献１に記載されたレゾルバで、バリアブルリラクタンス型レゾルバのステータアッシーを示した図である。ステータアッシー１００は、ステータコア１０１と、ステータコア１０１の軸方向両端からそれぞれ装着したインシュレータ１０２、１０３を有している。ステータコア１０１は、電磁鋼板を打抜き加工したコアを軸方向に複数積層して構成され、環状部から径内方に延在する複数のティースを有し、複数のティースにはインシュレータ１０２、１０３を介して励磁巻線および検出巻線が巻回される。インシュレータ１０２は、径外方に延在する端子部１０４を有し、端子部１０４はインシュレータ１０２と一体成形にて形成されている。また、端子部には複数の端子ピン１０５が配置され、励磁巻線の端末および検出巻線の端末がそれぞれ、端子ピン１０５に絡げられ、電気的に接続される。

レゾルバの使用環境においては、端子ピンに接続した巻線端末の銅線が露出した箇所が腐食され、導通不良に至る問題がある。このため、レゾルバの巻線端末の腐食を防止することができるレゾルバが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

図５は特許文献２に記載されたレゾルバである。レゾルバ２００はステータコア２０１と、ステータコア２０１の軸方向両端からそれぞれ装着したインシュレータ２０２、２０３を有している。ステータコア２０１は、環状部から径内方に延在する複数のティースを有し、複数のティースにはインシュレータ２０２、２０３を介して巻線２０５が巻回されている。インシュレータ２０２は径外方に延在する端子部２０４を有している。端子部２０４には複数の端子ピンが配置され、巻線２０５の端末がそれぞれ、端子ピンに絡げられ、電気的に接続されている。

端子部２０４に複数の端子ピンを覆った端子ピンカバー２０６が装着され、端子ピンカバー２０６には充填材が充填され、端子ピンに接続された巻線２０５の端末が充填材の中に封止されている。この構造によって、端子ピンに接続した巻線２０５の端末の銅線が露出した箇所の腐食が防止される。

特開２０１３−１３２１１３号公報 特開２０１５−０４５５１０号公報

特許文献１に記載されたレゾルバの端子ピン１０５に接続した巻線の端末の銅線が露出した箇所の腐食を防止するためには、特許文献２に記載されたレゾルバ２００と同様、端子ピン１０５に端子ピンカバーを装着して、端子ピン１０５に接続された巻線の端末を充填材の中に封止することになる。しかしながら、特許文献１および２では、端子ピンは端子部から軸方向に突出した構造となっているため、この端子ピンを覆って端子台に端子ピンカバーを装着した場合、レゾルバの軸方向の薄型化が図れないという問題がある。

本発明は上記課題に鑑み、軸方向の薄型化を図ったレゾルバに関し、特に端子部の箇所の薄型化を図ることができるレゾルバを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、極歯を備えたステータコアと、前記ステータコアに装着されたインシュレータと、前記インシュレータを介して前記極歯に巻回された巻線と、前記インシュレータと一体に形成され、径外方に延在する端子部と、前記端子部と一体に形成された複数の端子ピンとを備え、前記複数の端子ピンは、それぞれ一方端に平面部を有するパッドを備え、これら複数のパッドは、それぞれ前記端子部の平面部に配置され、前記巻線の端末は、前記パッドの平面部と略同一の平面内で該平面部に向かって平行に延びているとともに、前記巻線と前記パッドとの間に配置されて前記端子部に設けられたガイドピンに案内されて前記パッド上に接続されていることを特徴とするレゾルバである。

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、前記巻線の端末は、導電性接着剤によって前記パッド上に接続されていることを特徴とする。

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、前記端子ピンは、当該レゾルバの軸に垂直な方向に延在した前記パッドの部分と、前記パッドの前記巻線の端末が接続された面と反対側の方向に延在する長手形状の端子とを備えることを特徴とする。

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、前記パッドは、前記インシュレータから軸方向に突出していないことを特徴とする。

本発明によれば、軸方向の薄型化を図ったレゾルバに関し、特にレゾルバの端子部の箇所の薄型化を図ることができる。

実施形態のレゾルバのステータ組立体を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ箇所の断面図である。 図１における端子ピンの斜視図である。 従来のレゾルバのステータアッシーを示した図である。 他の従来のレゾルバを示した図である。

図１は、実施形態のレゾルバで、インナーロータ形のＶＲ（バリアブルリラクタンス）型レゾルバのステータ組立体を示す図である。図２は、図１のＡ−Ａ箇所の断面図である。図３は、図１における端子ピンの斜視図である。

レゾルバとして動作させる場合、ステータ組立体１の内側に図示しないロータが配置される。ロータは軟磁性のコアを軸方向に複数積層して構成され、図示しないモータ等の回転軸に固定される。なお、軸方向というのは、レゾルバとして組み立てた場合における回転軸の延在方向のことである。以下、特に断らない限り、軸というのは、レゾルバとして組み立てた場合における回転軸のことをいう。

ステータ組立体１は、ステータコア２と、ステータコア２の軸方向両端からそれぞれ装着した第１のインシュレータ３および第２のインシュレータ４と、第１および第２のインシュレータ３，４を介してステータコア２に巻回した巻線５とを備えている。ステータコア２は、軟磁性の鋼板（例えば、ケイ素鋼板、電磁鋼板）からなるコアを軸方向に複数積層して構成され、環状部から径内方（軸中心の方向）に延在する複数のティース（極歯）（図では１０個のティース）を有し、複数のティースには第１のインシュレータ３と第２のインシュレータ４を介して巻線５が巻回されている。巻線５は、励磁巻線と、ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号を出力する検出巻線から構成されている。

第１のインシュレータ３の外周縁の一部には、径外方（軸中心から離れる方向）に延在する端子部６が設けられている。端子部６は、第１のインシュレータ３と一体成形にて形成されている。また、端子部６には複数の端子ピン７（図では６個）が均等ピッチで配置され、巻線５の端末５ａのそれぞれが、端子ピン７のパッド７ａと電気的に接続されている。

図３は、端子ピン７の斜視図である。端子ピン７は、導電性の金属材料から形成されており、端子ピン７の一方端が折り曲げられ、平面部を有するパッド７ａを形成し、端子ピン７の他方端は外部に接続するための端子７ｂとなる。端子ピン７は、端子部６が第１のインシュレータ３と一体成形にて形成される際、インサート成形にて端子部６に配置され、パッド７ａは端子部６の平面部６ａに配置される。

第１のインシュレータ３に配置された状態において、端子ピン７のパッド７ａは、軸中心（レゾルバの回転軸の位置）に向かう方向に延在している。パッド７ａは、第１のインシュレータ３および第２のインシュレータ４から軸方向に突出しておらず、軸に垂直な方向から見て、第１のインシュレータ３の影に隠れている。端子７ｂは、第２のインシュレータ４の方向に延在した長手形状を有している。この構造では、軸に垂直な方向から見て、端子７ｂがステータコア２と重なる位置にあり、その部分で外部からの配線（図示せず）が接続される。すなわち、外部からの配線の端子ピン７への接続は、ステータコア２の軸方向の側ではなく、側方で行われる。

巻線５の端末を端子ピン７のパッド７ａに接続するには、例えば、第１と第２のインシュレータ３、４を装着したステータコア２を図示しない治具にセットする。次に、図示しない巻線機にステータコア２をセットした治具を取り付ける。そして、ステータコア２に巻線５を巻回する。この時、巻線５の端末５ａは、端子部６に形成したガイドピン８に案内され、パッド７ａの中心位置の上を通って図示しない治具の絡げピンに絡げられる。所定の巻線５の端末５ａをパッド７ａの中心位置の上を通って図示しない治具の絡げピンに絡げた後、ステータコア２を図示しない巻線機から外す。

次に図示しない治具を微動させて巻線５の端末５ａに弛みを形成する。この弛みの形成によって巻線５の端末５ａの断線を防止する。次に、パッド７ａ上に位置する巻線５の端末５ａの部分の絶縁被覆をレーザ光の照射によって除去する。巻線５の端末５ａの被覆を除去した後、銅線が露出した端末５ａに導電性接着剤１０を塗布してパッド７ａ上に端末５ａを固着する。

導電性接着剤１０を塗布して固着した後、余分な端末をカットし、治具からステータコア２を外す。この結果、ステータ組立体１が出来上がる。なお、導電性接着剤の代わりに鉛フリー半田にて接合を行ってもよい。鉛フリー半田を使用する場合、使用温度が高くなるため、使用温度で部材に不具合が生じないことを確認する必要がある。

上述の説明の通り、端子ピン７のパッド７ａに巻線５の端末５ａを接合した構成のため、従来のような端子部６から端子ピン７が軸方向に突出する構成とはなっていない。この結果、レゾルバの端子部の軸方向の薄型化を図ることができる。

すなわち、本実施形態の構造では、端子部６における端子として、略Ｌ字型の端子ピン７を用い、更に端子ピン７の平坦な部分であるパッド７ａに端末５ａを電気的に接合している。そして、端子ピン７における軸方向に延在する部分である端子７ｂは、パッド７ａの接合面と反対の側に延在し、また軸に垂直な方向（図２の視点）から見て、端子７ｂはステータコア２と重なる位置にある。このため、端子ピン７が軸方向で突出せず、全体の構造を薄型化できる。

１…ステータ組立体、２…ステータコア、３…第１のインシュレータ、４…第２のインシュレータ、５…巻線、６…端子部、６ａ…平面部、７…端子ピン、７ａ…パッド、７ｂ…端子、８…ガイドピン、１０…導電性接着剤。

Claims (4)

1. 極歯を備えたステータコアと、
   前記ステータコアに装着されたインシュレータと、
   前記インシュレータを介して前記極歯に巻回された巻線と、
   前記インシュレータと一体に形成され、径外方に延在する端子部と、
   前記端子部と一体に形成された複数の端子ピンと
   を備え、
   前記複数の端子ピンは、それぞれ一方端に平面部を有するパッドを備え、これら複数のパッドは、それぞれ前記端子部の平面部に配置され、
   前記巻線の端末は、前記パッドの平面部と略同一の平面内で該平面部に向かって平行に延びているとともに、前記巻線と前記パッドとの間に配置されて前記端子部に設けられたガイドピンに案内されて前記パッド上に接続されていることを特徴とするレゾルバ。
2. 前記巻線の端末は、導電性接着剤によって前記パッド上に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のレゾルバ。
3. 前記端子ピンは、
   当該レゾルバの軸に垂直な方向に延在した前記パッドの部分と、
   前記パッドの前記巻線の端末が接続された面と反対側の方向に延在する長手形状の端子と
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のレゾルバ。
4. 前記パッドは、前記インシュレータから軸方向に突出していないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレゾルバ。

Images