JP6617236B2 - レゾルバステータ巻線の巻線構造及び方法 - Google Patents
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Description
本発明は、レゾルバステータ巻線の巻線構造及び方法に関し、特に、突出磁極に対応する外側位置に形成された巻こぼれ防止用壁に間隙を設け、この間隙にステータ巻線のマグネットワイヤを通して係止することにより、ステータ巻線の巻線開始位置と巻線終了位置を同一間隙内と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ステータの巻線構造としては、例えば、特許文献１で示すレゾルバステータに用いられていた構造及び巻こぼれ防止用壁の構造を、図３及び図４として開示することができる。
図３で示されるレゾルバステータの巻線構造は、特許文献１で示される輪状ステータの一部分に、周知の巻こぼれ防止用壁及び渡りピンを設けた状態の構造としている。
図３で示されるレゾルバステータの巻線構造は、特許文献１で示される輪状ステータの一部分に、周知の巻こぼれ防止用壁及び渡りピンを設けた状態の構造としている。
図３において、符号１で示されるものは、輪状ステータであり、前記輪状ステータ１の内面１ａには、所定角度間隔で内方に向けて突出する多数の突出磁極２が形成されている。
前記輪状ステータ１の第１端面１Ａと第２端面１Ｂには、一体又は別体にて形成されると共に前記各突出磁極２に対して後述するステータ巻線３との間を絶縁すると共に一端に端子ピン保持部１１を有する輪状絶縁キャップ５が形成されている。
前記輪状ステータ１の第１端面１Ａと第２端面１Ｂには、一体又は別体にて形成されると共に前記各突出磁極２に対して後述するステータ巻線３との間を絶縁すると共に一端に端子ピン保持部１１を有する輪状絶縁キャップ５が形成されている。
前記輪状絶縁キャップ５の一面５ａには、前記各突出磁極２に対応する背部６、すなわち、外側である前記輪状ステータ１の外径側７には、前記突出磁極２の第１幅Ｗ１よりも十分に小さい第２幅Ｗ２を有すると共に軸方向Ａに沿って突出する板状の巻こぼれ防止用壁８が形成されている。
前記一面５ａ上には、前記巻こぼれ防止用壁８だけではなく、前記各突出磁極２間に形成されたスロット９に対応する前記一面５ａ上には、ピン状又は板状で前記一面５ａと一体に形成されて軸方向Ａに沿って突出する渡りピン１０が配設されている。
前記一面５ａ上には、前記巻こぼれ防止用壁８だけではなく、前記各突出磁極２間に形成されたスロット９に対応する前記一面５ａ上には、ピン状又は板状で前記一面５ａと一体に形成されて軸方向Ａに沿って突出する渡りピン１０が配設されている。
前述の構成において、図示しない自動巻線機のニードルによって、マグネットワイヤにより、前記各突出磁極２に対してステータ巻線１２を巻回する場合、図４に止めされるように、前記ステータ巻線１２の渡り線は、図４の入側渡り線１２ａが突出磁極２にステータ巻線１２として巻回された後、出側渡り線１２ｂとして次の突出磁極２にステータ巻線１２の巻回が開始される。
前述の場合、前記各突出磁極２の外周に巻回されたステータ巻線１２は、前記巻こぼれ防止用壁８によって輪状ステータ１の外径側７への巻こぼれは防止されると共に、入側渡り線１２ａ及び出側渡り線１２ｂは、前記渡りピン１０の外側を経て次の突出磁極２に渡っている。
従来のレゾルバステータ巻線の巻線構造は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、レゾルバの輪状ステータの各突出磁極に連続で巻線する場合、マグネットワイヤは、突出磁極にステータ巻線として巻回され各突出磁極間の渡りピンに接触位置決めされて次の突出磁極に移って行く。
この際のステータ巻線の突出磁極から外径側への巻こぼれは、巻こぼれ防止用壁によって防止することができる。
しかしながら、各突出磁極に連続かつ高速で巻線を行う場合、巻線方向によって巻き始めの位置と巻き終わりの位置が異なることがある。
そのため、同じターン数でも、巻線方向によって３／４ターンほど巻線量に差が出ることになっていた。
前述の巻線量の差が誤差要因となっており、各突出磁極毎の巻線量の差によって励磁及び出力にバラツキが生じ、出力特性の精度向上の妨げとなっていた。
すなわち、レゾルバの輪状ステータの各突出磁極に連続で巻線する場合、マグネットワイヤは、突出磁極にステータ巻線として巻回され各突出磁極間の渡りピンに接触位置決めされて次の突出磁極に移って行く。
この際のステータ巻線の突出磁極から外径側への巻こぼれは、巻こぼれ防止用壁によって防止することができる。
しかしながら、各突出磁極に連続かつ高速で巻線を行う場合、巻線方向によって巻き始めの位置と巻き終わりの位置が異なることがある。
そのため、同じターン数でも、巻線方向によって３／４ターンほど巻線量に差が出ることになっていた。
前述の巻線量の差が誤差要因となっており、各突出磁極毎の巻線量の差によって励磁及び出力にバラツキが生じ、出力特性の精度向上の妨げとなっていた。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、突出磁極に対応する外側位置に形成された巻こぼれ防止用壁に間隙を設け、この間隙にステータ巻線を通して係止することにより、ステータ巻線の巻線開始位置と巻線終了位置を同一の間隙内とするようにしたレゾルバステータ巻線の巻線構造及び方法を提供することを目的とする。
本発明によるレゾルバステータ巻線の巻線構造は、所定角度間隔で内方又は外方に向けて突出する多数の突出磁極を有する輪状ステータと、前記輪状ステータの第１、第２端面に別体又は一体にて設けられた輪状絶縁キャップと、前記輪状絶縁キャップに形成され前記突出磁極に対応した背部に位置する巻こぼれ防止用壁と、を備え、前記突出磁極に巻回するステータ巻線は、前記巻こぼれ防止用壁を介して前記各突出磁極に巻回されているようにしたレゾルバステータ巻線の巻線構造において、前記巻こぼれ防止用壁の幅の中央位置に形成された間隙に前記ステータ巻線のマグネットワイヤを互いに逆方向に通して係止することにより、前記ステータ巻線の巻線開始位置と巻線終了位置を同一の間隙内とするようにした構成であり、また、前記間隙は、前記輪状ステータの軸方向に沿う縦長に形成され、前記間隙の横幅は、前記ステータ巻線の１本のみのマグネットワイヤが前記間隙内に入ることができる寸法であるようにした構成であり、また、本発明によるレゾルバステータの巻線の巻線方法は、所定角度間隔で内方又は外方に向けて突出する多数の突出磁極を有する輪状ステータと、前記輪状ステータの第１、第２端面に別体又は一体にて設けられた輪状絶縁キャップと、前記輪状絶縁キャップに形成され前記突出磁極に対応した背部に位置する巻こぼれ防止用壁と、を備え、前記突出磁極に巻回するステータ巻線は、前記巻こぼれ防止用壁を介して前記各突出磁極に巻回されているようにしたレゾルバステータ巻線の巻線構造を用い、前記巻こぼれ防止用壁の幅の中央位置に形成された間隙に前記ステータ巻線のマグネットワイヤを互いに逆方向に通して係止することにより、前記ステータ巻線の巻線開始位置と巻線終了位置を同一の間隙内とする方法であり、また、前記間隙は、前記輪状ステータの軸方向に沿う縦長に形成され、前記間隙の横幅は、前記ステータ巻線の１本のみのマグネットワイヤが前記間隙内に入ることができる寸法である方法である。
本発明によるレゾルバステータ巻線の巻線構造及び方法は、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、所定角度間隔で内方又は外方に向けて突出する多数の突出磁極を有する輪状ステータと、前記輪状ステータの第１、第２端面に別体又は一体にて設けられた輪状絶縁キャップと、前記輪状絶縁キャップに形成され前記突出磁極に対応した背部に位置する巻こぼれ防止用壁と、を備え、前記突出磁極に巻回するステータ巻線は、前記巻こぼれ防止用壁を介して前記各突出磁極に巻回されているようにしたレゾルバステータ巻線の巻線構造において、前記巻こぼれ防止用壁の幅の中央位置に形成された間隙に前記ステータ巻線のマグネットワイヤを互いに逆方向に通して係止することにより、前記ステータ巻線の巻線開始位置と巻線終了位置を同一の間隙内とする構成としたことにより、各突出磁極に巻回されるステータ巻線の巻数が同一でバラツキがなくなるため、各突出磁極の出力巻線からの出力が同一となり、高精度で安定したレゾルバ信号を得ることができる。
また、前記間隙は、前記輪状ステータの軸方向に沿う縦長に形成され、前記間隙の横幅は、前記ステータ巻線の1本のみのマグネットワイヤが前記間隙内に入ることができる寸法である構成としたことにより、マグネットワイヤが間隙内に入るときつい状態であり、マグネットワイヤの所定位置を間隙に係止することができる。従って、マグネットワイヤを巻回する巻線開始位置と巻線終了位置を前記間隙としておくことにより、前記各位置は前記間隙の位置で同一にすることができる。
すなわち、所定角度間隔で内方又は外方に向けて突出する多数の突出磁極を有する輪状ステータと、前記輪状ステータの第１、第２端面に別体又は一体にて設けられた輪状絶縁キャップと、前記輪状絶縁キャップに形成され前記突出磁極に対応した背部に位置する巻こぼれ防止用壁と、を備え、前記突出磁極に巻回するステータ巻線は、前記巻こぼれ防止用壁を介して前記各突出磁極に巻回されているようにしたレゾルバステータ巻線の巻線構造において、前記巻こぼれ防止用壁の幅の中央位置に形成された間隙に前記ステータ巻線のマグネットワイヤを互いに逆方向に通して係止することにより、前記ステータ巻線の巻線開始位置と巻線終了位置を同一の間隙内とする構成としたことにより、各突出磁極に巻回されるステータ巻線の巻数が同一でバラツキがなくなるため、各突出磁極の出力巻線からの出力が同一となり、高精度で安定したレゾルバ信号を得ることができる。
また、前記間隙は、前記輪状ステータの軸方向に沿う縦長に形成され、前記間隙の横幅は、前記ステータ巻線の1本のみのマグネットワイヤが前記間隙内に入ることができる寸法である構成としたことにより、マグネットワイヤが間隙内に入るときつい状態であり、マグネットワイヤの所定位置を間隙に係止することができる。従って、マグネットワイヤを巻回する巻線開始位置と巻線終了位置を前記間隙としておくことにより、前記各位置は前記間隙の位置で同一にすることができる。
本発明によるレゾルバステータ巻線の巻線構造及び方法は、突出磁極に対応する外側位置に形成された巻こぼれ防止用壁に間隙を設け、この間隙にステータ巻線のマグネットワイヤを通して係止することにより、ステータ巻線の巻線開始位置を同一の間隙内とするための新規な改良に関する。
以下、図面と共に本発明によるレゾルバステータ巻線の巻線構造及び方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、図３及び図４で述べた従来構成については、本発明に係る巻こぼれ防止用壁の構成が図３及び図４の従来構成と異なるのみであるため、図３及び図４の構成は本発明に援用するものとし、その説明は重複を避けるために、本発明の構成を示す図１においては、図３及び図４と同一又は同等部分に同一符号を付し、その説明を省略している。
図１における巻こぼれ防止用壁８の第２幅Ｗ２の中央位置に、横幅Ｗ３からなる間隙２０が形成されている。
尚、図３及び図４で述べた従来構成については、本発明に係る巻こぼれ防止用壁の構成が図３及び図４の従来構成と異なるのみであるため、図３及び図４の構成は本発明に援用するものとし、その説明は重複を避けるために、本発明の構成を示す図１においては、図３及び図４と同一又は同等部分に同一符号を付し、その説明を省略している。
図１における巻こぼれ防止用壁８の第２幅Ｗ２の中央位置に、横幅Ｗ３からなる間隙２０が形成されている。
前記巻こぼれ防止用壁８は、前述の説明のように、前記輪状絶縁キャップ５と一体に軸方向Ａに沿って突出して形成されているため、前記巻こぼれ防止用壁８の壁底部２０Ａの面２０Ｂは、輪状絶縁キャップ５の一面５ａ（図１）と面一となっている。
次に、前述の構成において、図示しない自動巻線機のステータ置台に前記輪状ステータ１を装着した後、この自動巻線機を作動させると、ステータ巻線１２のマグネットワイヤ１２Ａは図示しないニードルによって前記間隙２０を通すことにより、マグネットワイヤ１２Ａは、前記間隙２０で係止されて巻線開始位置Ｍとなる。
前述の状態で、前記間隙２０に係止されたマグネットワイヤ１２Ａは、前記ニードルによって前記突出磁極２の外周に時計方向（ＣＷ）に巻回され、図１で示されるような所定の厚さＴの輪状でターン数となると、所定のターン数のステータ巻線１２となり、次の隣接する突出磁極２へ前記ニードルが移動することになる。
前述のように、前記突出磁極２に対して所定のターン数のステータ巻線１２が形成され、前記マグネットワイヤ１２Ａが再び間隙２０を逆方向（図１に矢印が各々示されている）に通って隣りの突出磁極２のステータ巻線１２を形成するために、前記ニードルによって渡りピン１０を介して渡ることになるが、前記マグネットワイヤ１２Ａとして逆方向に前記間隙２０を通る時に、前記マグネットワイヤ１２Ａは前記間隙２０で係止され、巻線終了位置Ｎとなり、前記巻線開始位置Ｍと巻線終了位置Ｎは同一の間隙２０を内で位置するように構成されている。
すなわち、前記突出磁極２に対してマグネットワイヤ１２Ａを巻回してステータ巻線１２を形成する時、同一の間隙２０に対して図１の矢印で示されるように、マグネットワイヤ１２Ａは、間隙２０に対して入る方と出る方でクロスするように同一の間隙２０内で同一位置となる。
すなわち、前記突出磁極２に対してマグネットワイヤ１２Ａを巻回してステータ巻線１２を形成する時、同一の間隙２０に対して図１の矢印で示されるように、マグネットワイヤ１２Ａは、間隙２０に対して入る方と出る方でクロスするように同一の間隙２０内で同一位置となる。
すなわち、前記間隙２０は、前述の図１及び図２に示されるように、前記輪状ステータ１の軸方向Ａに沿う縦長に形成され、この間隙２０の横幅Ｗ３は、前記ステータ巻線１２の１本のみのマグネットワイヤ１２Ａが前記間隙２０に入って通り、かつ、その位置で係止することができるような寸法に構成されている。
従って、前記自動巻線機のニードルによって、マグネットワイヤ１２Ａが、前記間隙２０の上方から矢印Ｂの方向に沿って降下して、矢印Ｃの方向に引かれる前に、前記マグネットワイヤ１２Ａは、前記横幅Ｗ３に対してマグネットワイヤ１２Ａの直径が同一か、やや小であるため、マグネットワイヤ１２Ａが間隙２０に入って、例えば、壁底部２０Ａに位置すると、前記マグネットワイヤ１２Ａはその位置で間隙２０に係止され、ここが突出磁極２へステータ巻線１２を巻回するときの当該突出磁極２への巻線開始位置Ｍとなる。
従って、前記自動巻線機のニードルによって、マグネットワイヤ１２Ａが、前記間隙２０の上方から矢印Ｂの方向に沿って降下して、矢印Ｃの方向に引かれる前に、前記マグネットワイヤ１２Ａは、前記横幅Ｗ３に対してマグネットワイヤ１２Ａの直径が同一か、やや小であるため、マグネットワイヤ１２Ａが間隙２０に入って、例えば、壁底部２０Ａに位置すると、前記マグネットワイヤ１２Ａはその位置で間隙２０に係止され、ここが突出磁極２へステータ巻線１２を巻回するときの当該突出磁極２への巻線開始位置Ｍとなる。
また、前記間隙２０で係止された後のマグネットワイヤ１２Ａは、前記突出磁極２で巻回されてステータ巻線１２を形成した後は、図２の矢印Ｄで示されるようにもとの間隙２０に上から矢印Ｂのように降下されて係止され、次の渡りピン１０にニードルによって案内される。
従って、前記間隙２０内には、積み重なる状態で前記巻線開始位置Ｍと巻線終了位置Ｎは、同じ間隙２０内で巻線方向に拘わらず、同一位置となる。そのため、各突出磁極２に巻回されるステータ巻線１２のターン数は同一となり、図示しないロータ回転時のレゾルバ出力も安定かつ高精度となる。
尚、本発明における輪状ステータ１は、各突出磁極２が内方に向けて突出する場合について述べたが、各突出磁極２が外方へ向けて突出するアウタロータ型とすることもできる。
従って、前記間隙２０内には、積み重なる状態で前記巻線開始位置Ｍと巻線終了位置Ｎは、同じ間隙２０内で巻線方向に拘わらず、同一位置となる。そのため、各突出磁極２に巻回されるステータ巻線１２のターン数は同一となり、図示しないロータ回転時のレゾルバ出力も安定かつ高精度となる。
尚、本発明における輪状ステータ１は、各突出磁極２が内方に向けて突出する場合について述べたが、各突出磁極２が外方へ向けて突出するアウタロータ型とすることもできる。
本発明によるレゾルバステータ巻線の巻線構造及び方法は、突出磁極に対応する外側位置に形成された巻こぼれ防止用壁に間隙を設け、この間隙にステータ巻線のマグネットワイヤを通して係止することにより、ステータ巻線の巻線開始位置と巻線終了位置を同一とすることにより、レゾルバの精度を向上させることができる。
１ 輪状ステータ
１Ａ 第１端面
１Ｂ 第２端面
１ａ 内面
２ 突出磁極
５ 輪状絶縁キャップ
５ａ 一面
６ 背部
８ 巻こぼれ防止用壁
９ スロット
１０ 渡りピン
１２ ステータ巻線
１２ａ 入側渡り線
１２ｂ 出側渡り線
１２Ａ マグネットワイヤ
２０ 間隙
２０Ａ 壁底部
２０Ｂ 面
Ｗ１ 第１幅
Ｗ２ 第２幅
Ｗ３ 横幅
Ａ 軸方向
Ｍ 巻線開始位置
Ｎ 巻線終了位置
１Ａ 第１端面
１Ｂ 第２端面
１ａ 内面
２ 突出磁極
５ 輪状絶縁キャップ
５ａ 一面
６ 背部
８ 巻こぼれ防止用壁
９ スロット
１０ 渡りピン
１２ ステータ巻線
１２ａ 入側渡り線
１２ｂ 出側渡り線
１２Ａ マグネットワイヤ
２０ 間隙
２０Ａ 壁底部
２０Ｂ 面
Ｗ１ 第１幅
Ｗ２ 第２幅
Ｗ３ 横幅
Ａ 軸方向
Ｍ 巻線開始位置
Ｎ 巻線終了位置
Claims (4)
- 所定角度間隔で内方又は外方に向けて突出する多数の突出磁極(2)を有する輪状ステータ(1)と、前記輪状ステータ(1)の第１、第２端面(1A,1B)に別体又は一体にて設けられた輪状絶縁キャップ(5)と、前記輪状絶縁キャップ(5)に形成され前記突出磁極(2)に対応した背部(6)に位置する巻こぼれ防止用壁(8)と、を備え、
前記突出磁極(2)に巻回するステータ巻線(12)は、前記巻こぼれ防止用壁(8)を介して前記各突出磁極(2)に巻回されているようにしたレゾルバステータ巻線の巻線構造において、
前記巻こぼれ防止用壁(8)の幅の中央位置に形成された間隙(20)に前記ステータ巻線(12)のマグネットワイヤ(12A)を互いに逆方向に通して係止することにより、前記ステータ巻線(12)の巻線開始位置(M)と巻線終了位置(N)を同一の間隙(20)内とする構成としたことを特徴とするレゾルバステータ巻線の巻線構造。 - 前記間隙(20)は、前記輪状ステータ(1)の軸方向(A)に沿う縦長に形成され、前記間隙(20)の横幅(W3)は、前記ステータ巻線(12)の1本のみのマグネットワイヤ(12A)が前記間隙(20)内に入ることができる寸法である構成としたことを特徴とする請求項１記載のレゾルバステータ巻線の巻線構造。
- 所定角度間隔で内方又は外方に向けて突出する多数の突出磁極(2)を有する輪状ステータ(1)と、前記輪状ステータ(1)の第１、第２端面(1A,1B)に別体又は一体にて設けられた輪状絶縁キャップ(5)と、前記輪状絶縁キャップ(5)に形成され前記突出磁極(2)に対応した背部(6)に位置する巻こぼれ防止用壁(8)と、を備え、
前記突出磁極(2)に巻回するステータ巻線(12)は、前記巻こぼれ防止用壁(8)を介して前記各突出磁極(2)に巻回されているようにしたレゾルバステータ巻線の巻線構造を用い、
前記巻こぼれ防止用壁(8)の幅の中央位置に形成された間隙(20)に前記ステータ巻線(12)のマグネットワイヤ(12A)を互いに逆方向に通して係止することにより、前記ステータ巻線(12)の巻線開始位置(M)と巻線終了位置(N)を同一の間隙(20)内とすることを特徴とするレゾルバステータ巻線の巻線方法。 - 前記間隙(20)は、前記輪状ステータ(1)の軸方向(A)に沿う縦長に形成され、前記間隙(20)の横幅(W3)は、前記ステータ巻線(12)の1本のみのマグネットワイヤ(12A)が前記間隙(20)内に入ることができる寸法であることを特徴とする請求項３記載のレゾルバステータ巻線の巻線方法。
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