JPH1137795A - 可変リラクタンス型レゾルバの固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】渡り線係止突起の高さを増大しなくても、巻線
時の渡り線に残留するストレスも少なくしつつ断線や緩
みといった不具合を防止できる可変リラクタンス型レゾ
ルバの固定子を提供する。 【解決手段】互いに周方向へ所定ピッチ隔てた多数の箇
所にて、継鉄部２に両出力巻線７、８の各部分巻線Ｌｍ
を巻装する。先に巻いた部分巻線Ｌｍから伸びる渡り線
Ｌｃが後の部分巻線Ｌｍの巻線作業によってストレスを
受けることがない。更に、継鉄部２の側面に渡り線係止
突起１５、１６を突設し、この渡り線係止突起１５、１
６により渡り線Ｌｃの径外方向又は径内方向へのゆるみ
を防止する構成を採用することにより、渡り線Ｌｃは継
鉄部２の側面から径外方向または径内方向へ逸脱した
り、緩んだりするのを防止できるので、その安全性が向
上する。また、出力巻線７、８の配線位置を正確に規定
することができるので、そのばらつきによる出力ばらつ
きを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変リラクタンス
型レゾルバの固定子に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば特開平６−２１３６１４号公報
や特開平８−１７８６１１号公報などに開示される従来
の可変リラクタンス型レゾルバでは、励磁巻線及び両出
力巻線は固定子コアのティースに巻装される。従来にお
けるティースへのこれら巻線の巻装方式を図６に示す。
固定子１’の固定子コアの一部をなす各ティース３’
にはそれぞれ励磁巻線６’、ｓｉｎ相巻線７’、ｃｏｓ
相巻線８’が巻装され、各巻線６’、７’、８’の渡り
線Ｌｃは、隣接する一対のティース３’の周方向中間に
位置して継鉄部２’から突設される渡り線係止突起１
４’に係止される。４’はスロットである。

【０００３】ここで、各巻線６’、７’、８’の内、テ
ィース３’に集中巻きされる部分を部分巻線Ｌｍ’と呼
び、これら部分巻線Ｌｍ’間を接続する部分を渡り線Ｌ
ｃ’と呼ぶことにすれば、渡り線係止突起１４’を設け
ることにより、各部分巻線Ｌｍ’がばらけたり、位置ず
れしたりするのが防止される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た渡り線係止突起１４’を用いた従来の可変リラクタン
ス型レゾルバの固定子における渡り線係止構造では、以
下に説明する不具合があった。まず、渡り線係止突起１
４の高さが不足すると、渡り線Ｌｃが渡り線係止突起１
４’から外れ易く、一度外れると、断線や特性変化など
の支障が生じる可能性が大きくなる。もちろん、渡り線
係止突起１４’の高さを増大することにより上記渡り線
の外れを抑止できるが、装置の軸方向寸法の増大を招く
という不具合が生じる。

【０００５】次に、渡り線係止突起１４’を用いるにも
かかわらず、渡り線Ｌｃ’はなおスロット４’の開口を
斜めに横断する姿勢を取るので、後に巻く部分巻線Ｌ
ｍ’の巻装が、先に巻いた部分巻線Ｌｍ’から伸びる渡
り線Ｌｃ’にストレスを与える。このため、巻装作業は
このストレスによる障害の発生を防ぐために複雑となっ
た。なお、渡り線Ｌｃ’にストレスが残るということ
は、巻線中の部分巻線Ｌｍ’側にも、渡り線Ｌｃ’と接
触する部位にてストレスが残るということを意味する。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、可変リラクタンス型レゾルバの固定子におい
て、渡り線係止突起の高さを増大しなくても、巻線時の
渡り線に残留するストレスも少なくしつつ断線や緩みと
いった不具合を防止できる可変リラクタンス型レゾルバ
の固定子を提供することを、その解決すべき課題として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の構成によ
れば、互いに周方向へ所定ピッチ隔てた多数の箇所に
て、継鉄部に両出力巻線の各部分巻線を巻装する。以
下、この形式の可変リラクタンス型レゾルバを、継鉄部
巻装式レゾルバという。この継鉄部巻装式レゾルバによ
れば、渡り線は従来のティース巻装式レゾルバのように
スロット部分を横断することがなく、その結果として、
先に巻いた部分巻線から伸びる渡り線が後の部分巻線の
巻線作業によってストレスを受けてしまうということが
ない。

【０００８】したがって、本構成によれば、巻線時の渡
り線に残留するストレスが少なく、細心な巻線作業なし
で断線などの支障を防止可能な可変リラクタンス型レゾ
ルバの固定子を実現することができる。しかしながら、
この継鉄部巻装式レゾルバでは、継鉄部に巻装した一対
の部分巻線は継鉄部の側面において径方向に伸び、隣接
する一対の部分巻線を接続する渡り線は略周方向へ伸び
る。このように部分巻線と渡り線との延在方向が大きく
異なるために、部分巻線から渡り線へ移る部位にて、緩
みが生じたり、配線位置がばらつくなどの不具合が生じ
てしまう。このような不具合が生じると、コイル断線、
レアア−ス、巻線出力のばらつきなどを生じる原因とな
る。

【０００９】そこで、本構成では更に、継鉄部の側面に
渡り線係止突起を突設し、この渡り線係止突起により渡
り線の径外方向又は径内方向へのゆるみを防止する構成
を採用した。これにより、渡り線は継鉄部の側面から径
外方向または径内方向へ逸脱したり、緩んだりするのを
防止できるので、その安全性の向上を図ることができ
る。また、出力巻線の配線位置を正確に規定することが
できるので、そのばらつきによる出力ばらつきを防止す
ることができるという効果を奏する。

【００１０】請求項２記載の構成によれば、請求項１記
載の構成において更に渡り線係止突起を、所定の径方向
隙間を挟んで近接配置される一対の柱部で構成し、更
に、柱部の先端部に隙間狭窄用の突部を設けるので、巻
線作業の複雑化なしに上記渡り線の緩みや位置ずれを一
層良好に防止することができる。以下、詳細に説明す
る。

【００１１】両出力巻線の各部分巻線から渡り線への変
化には、継鉄部の渡り線延設面上にて、径外方向へ巻線
された後で渡り線に接続（実際には一体）される場合
と、径内方向へ巻線された後で渡り線に接続（実際には
一体）される場合とがある。以下、前者を径外方向延設
型部分巻線といい、後者を径内方向延設型部分巻線とい
う。前者から伸びる渡り線は径外方向へ緩みやすく、後
者から伸びる渡り線は径内方向へ緩み易い。そこで、本
構成では、先端部に突部をもつ一対の柱部間の径方向隙
間に渡り線を挿入する構成を採用するので、渡り線の上
記どちらの方向への緩みもそれぞれ規制でき、しかも、
一旦、係止された渡り線が渡り線係止突起から再び外れ
たり、継鉄部の側面よりレゾルバの軸方向へ離れること
も抑止することができるという効果を奏する。また、巻
線作業が複雑化することもない。

【００１２】

【発明の実施の形態および実施例】上述した本発明の可
変リラクタンス型レゾルバについて、下記の実施例によ
り具体的に説明する。

【００１３】

【実施例】

（実施例１） （構成）この実施例の可変リラクタンス型レゾルバの模
式断面図を図１に示し、その部分斜視図を図２に示す。

【００１４】このレゾルバは、回動可能に軸支されてい
る誘導子型の回転子１２と、回転子１２を取り巻いて同
軸に固定されている固定子１とから主に構成されてい
る。固定子１は、リング状の継鉄部２と、継鉄部２から
求心方向に突出している１４本のティース３とを一体部
材として有し、各ティース３は、継鉄部２に沿って周方
向等間隔に配設されており、各ティース３の求心方向の
先端部は周方向に拡がってより広い面積で回転子１２の
外周面に対向している。互いに隣接するティース３の間
には、スロット４が形成されている。

【００１５】継鉄部２の外周面の各ティース３に背向し
ている部分からは、それぞれ所定の長さの突出部５が遠
心方向へ突出している。突出部５は、固定子１を図示し
ない固定対象物に組み付ける際の角度決め可能な嵌合部
を構成している。１３は、電気絶縁性樹脂成形体からな
るボビンである。継鉄部２にはｓｉｎ相巻線７及びｃｏ
ｓ相巻線８が巻装され、ティース３には励磁巻線６が巻
装されている。

【００１６】励磁巻線６は、ティース３に波巻きされて
いる。励磁巻線６は、図１では簡略化されていて、一周
分しか励磁巻線６が描かれていないが、実際には励磁巻
線６は各ティース３の間を縫って継鉄部２の内周側を複
数回周回して巻装されている。前述のようにティース３
は１４本で複数本であるから、励磁巻線６は各ティース
３の一方側だけを何度も通って巻装されている。それゆ
え、励磁電圧９が印加されて励磁巻線６に通電される
と、互いに隣り合うティース３には同等の磁場強度で極
性交互に等磁界強度の磁極が形成される。

【００１７】互いに隣接するティース３の間の継鉄部２
には、ｓｉｎ相巻線７およびｃｏｓ相巻線８が互いに分
離して巻装されている。ｓｉｎ相巻線７及びｃｏｓ相巻
線８は、スロット４の部分において継鉄部２に互いに周
方向へ近接した状態で個別に集中巻きされている。図１
では簡略化されていて、それぞれ一周分しか各出力巻線
７，８が描かれていないが、実際にはｓｉｎ相巻線７及
びｃｏｓ相巻線８は図２に示すように継鉄部２の各部に
それぞれ複数回巻き付けられており、両出力巻線７，８
は互いに重ならないように分離されている。

【００１８】以下、説明を容易とするために、両出力巻
線７，８の内、継鉄部２に集中巻きされている部分を部
分巻線Ｌｍと呼び、隣接する一対の部分巻線Ｃｍ同士を
接続する部分を渡り線Ｌｃと呼ぶ。ｓｉｎ相巻線７の各
部分巻線Ｌｍの巻数は、周方向所定位置からの角度をΨ
で表した場合の正弦関数ｓｉｎΨの値に比例する値とさ
れ、ｃｏｓ相巻線８の各部分巻線Ｌｍの巻数は、余弦関
数ｃｏｓΨの値に比例する値とされている。

【００１９】したがって、ｓｉｎ相巻線７の巻き方向
は、正弦関数ｓｉｎΨの値が正の場合に励磁巻線６と同
一方向、正弦関数ｓｉｎΨの値が負の領域では励磁巻線
６と逆方向となり、同様に、ｃｏｓ相巻線８の巻き方向
は、余弦関数ｃｏｓΨの値が正の領域では励磁巻線６と
同一方向、余弦関数ｃｏｓΨの値が負の領域では励磁巻
線６と逆方向となる。

【００２０】回転子１２は、径方向断面が楕円形の軟磁
性鉄心からなる誘導子型の回転子であって、固定子１と
同軸に回転軸（図略）が配設されている。固定子１の所
定の基準周方向位置からの回転角をθとした場合に回転
子１２の外周面とティース３との間の間隙に生じる磁気
抵抗の大きさが正弦関数ｓｉｎ２θの値に比例するよう
に、回転子１２の外周面形状が決定されている。

【００２１】ボビン１３には、ティース３の周方向中央
部、かつ、継鉄部２の周方向中央部に位置して、一対の
渡り線係止突起１５、１６が突設されており、渡り線係
止突起１５は、渡り線係止突起１６へ所定の隙間１７を
隔てて径外側に設けられている。隙間１７には両出力巻
線７，８の渡り線Ｌｃが収容されており、渡り線係止突
起１５の先端部は上記隙間１７を狭窄するように、渡り
線係止突起１６に向けて突出する突部１８を有してい
る。突部１８の図２における上面は継鉄部２側へ向かう
につれて上記隙間を縮小する方向に傾斜する上側斜面を
有し、これにより、隙間１７上に渡り線Ｌｃを延設する
と、渡り線Ｌｃはその後の部分巻線Ｌｍの巻装により自
動的に隙間１７内に誘導され、収容される。隙間１７に
収容された渡り線Ｌｃは、突部１８が挿入容易かつ逸脱
困難な形状を有する上記突部１８によりその逸脱を抑止
されている。

【００２２】図３（ａ）、（ｂ）に、渡り線係止突起１
５、１６による渡り線Ｌｃの係止状態を模式的に示す。
部分巻線Ｌｍの巻き方向には互いに逆である２種類があ
るので、渡り線Ｌｃは渡り線係止突起１５、１６に係止
されて図３（ａ）、（ｂ）に示すように敷設されること
になる。

【００２３】（作用）励磁電圧９により励磁巻線６に通
電される交流電流により交番磁界を形成し、この交番磁
界によりティース３、継鉄部２、回転子１２を貫通する
磁束を形成すると、継鉄部２に巻装された両出力巻線
７，８には誘導電圧（交流電圧）が誘導される。

【００２４】回転子１２が回動すると、上記磁束（主に
その分布状態）が変動し、回転子１２との間の間隙が小
さい部位のティース３の貫通磁束量は大きくなり、回転
子１２との間の間隙が大きい部位のティース３の貫通磁
束量は小さくなる。したがって、貫通磁束量が大きいテ
ィース３に隣接する両出力巻線７，８の部分巻線Ｌｍに
誘導される上記誘導電圧は大きくなり、貫通磁束量が小
さいティース３に隣接する両出力巻線７，８の部分巻線
Ｌｍに誘導される上記誘導電圧は小さくなり、その結
果、ｓｉｎ相巻線７およびｃｏｓ相巻線８には、各部分
巻線Ｌｍの巻き数とそれと鎖交する貫通磁束量との積の
総和となり、結局、両出力巻線７，８に電圧振幅がｓｉ
ｎ相出力電圧１０およびｃｏｓ相出力電圧１１がそれぞ
れ誘導されることになる。すなわち、回転子１２の回動
角度をθとした場合に、ｓｉｎ相出力電圧１０の振幅は
前記θの正弦関数値となり、ｃｏｓ相出力電圧１１の振
幅は前記θの余弦関数値となる。

【００２５】これらの出力電圧と角度との関係を図４に
示す。 （効果）本実施例の可変リラクタンス型レゾルバの効果
を以下に説明する。まず、本実施例の可変リラクタンス
型レゾルバでは、ｓｉｎ相巻線７とｃｏｓ相巻線８と
が、固定子１の継鉄部２に集中巻きされているので、そ
れらをティース３に巻装する場合に比較して両出力巻線
７，８の渡り線がスロット４を横断して、巻装時にこの
渡り線などにストレスが生じるのを抑止することができ
る。

【００２６】次に、両出力巻線７，８は周方向へ隣接な
いし近接して巻装されているので、両者を周方向同一部
位に巻装するのに比較して、巻線の総延長距離が短縮で
き、また、巻き径がばらつくことも少なく、両出力巻線
７，８間の短絡も抑止しやすい。更に、励磁巻線６はテ
ィース３に巻装されているので、結局、３巻線が別々の
位置に巻装されることになり、従来のようにそれらをテ
ィース３に集中して巻装するのに比較して一層、巻線間
の短絡事故の防止に有効である。

【００２７】また、この実施例では、一対の渡り線係止
突起１５、１６を設けているので、渡り線Ｌｃが緩んだ
り、位置ずれしたりすることがなく、それらに起因する
断線故障や出力特性のばらつきを抑止することができ
る。また、渡り線係止突起１５の先端部には、隙間１７
を狭窄する突部１８が形成されているので、隙間１７に
収容した渡り線Ｌｃの外れを防止することができる。

【００２８】（変形態様）上記説明したこの実施例の可
変リラクタンス型レゾルバでは、ティース３の数が１４
本であるが、複数本であればこれ以外の本数のティース
３を持つ変形態様が実施可能である。ティース３の本数
を増やすことにより、可変リラクタンス型レゾルバの分
解能を若干向上させることができる。

【００２９】また、回転子１２の断面形状を変更するこ
とにより、回転子の一回転あたり一周期で変化する出力
電圧を発生させたり、三周期ないし四周期などの出力電
圧を発生させる変形態様も実施可能である。あるいは、
本実施例では励磁巻線６がティース３に波巻きで巻装さ
れているが、集中巻きで巻装する変形態様も実施可能で
ある。このようにすれば、励磁巻線６の総延長を短くで
きる利点がある。

【００３０】更に、渡り線係止突起１５、１６は、ボビ
ン１３と一体に形成してもよく、別体に形成して接合し
てもよく、またはボビン１３を持たないタイプでは、継
鉄部２に直接接着してもよい。また更に、渡り線係止突
起１５、１６は径方向へ湾曲変形する弾性をもつ部材材
とすることができ、この場合には、突部１８により更に
隙間１７を狭窄することができる。

【００３１】（実施例２）他の実施例を図５を参照して
説明する。この実施例は、渡り線係止突起２１、２２の
先端部の両方に、突部２４を互いに向かい合うように設
け、かつ、渡り線係止突起２１、２２を半割きのこ状に
形成したものである。このようにすれば、渡り線Ｌｃが
斜めにこれら突部２４に接触しても、突部２４が略半割
円錐体状の形状を有するので、渡り線Ｌｃが内部に挿入
されやすい。また、渡り線係止突起２１、２２の軸部２
３は径方向に薄くされているので、渡り線係止突起１
５、１６はその基端部を中心として径方向へ弾性変形し
やすくなり、渡り線Ｌｃ収容性の一層の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の可変リラクタンス型レゾルバの構
成を示す模式断面図である。

【図２】 図１の固定子１の要部を拡大図示する模式斜
視図である。

【図３】 (a)、（ｂ）は、渡り線係止突起１５、１６
による渡り線Ｌｃの係止状態を示す模式図である。

【図４】 ｓｉｎ相巻線７及びｃｏｓ相巻線８の各部分
巻線Ｌｍの巻数及び巻き方向と、ｓｉｎ相出力電圧１
０、ｃｏｓ相出力電圧１１の角度による変化特性とを示
す図である。

【図５】 実施例２の渡り線係止突起の形状を示す図で
あり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図６】 従来の可変リラクタンス型レゾルバの固定子
における渡り線係止突起１４’を示す斜視図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リング状の継鉄部の内周面から互いに周方
   向へ所定ピッチ離れてそれぞれ求心方向へ突出する多数
   のティースをもつ固定子コアと、 前記固定子コアに巻装される一相分の励磁巻線と、 前記継鉄部の複数部位にそれぞれ巻装される部分巻線
   と、前記継鉄部の側面に沿って延設されて互いに隣接す
   る前記部分巻線同士を接続する渡り線とを有する二相分
   の出力巻線と、 前記継鉄部の側面に突設されて前記両出力巻線の渡り線
   を係止して前記渡り線の径外方向又は径内方向へのゆる
   みを防止する渡り線係止突起と、 を有することを特徴とする可変リラクタンス型レゾルバ
   の固定子。
2. 【請求項２】請求項１記載の可変リラクタンス型レゾル
   バの固定子において、 前記渡り線係止突起は、所定の径方向隙間を挟んで近接
   配置される一対の柱部を有し、前記柱部の一方は前記柱
   部の他方側へ向けて膨設された隙間狭窄用の突部を有す
   ることを特徴とする可変リラクタンス型レゾルバの固定
   子。