KR101386025B1 - Slot-less resolver, manufacturing method thereof and winding device used in the method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내측 중심에서 회전하는 로터의 회전위치를 검출하기 위한 스테이터를 포함하는 레졸버에 관한 것으로서, 상기 스테이터는, 원통형의 스테이터 코어와; 상기 스테이터 코어의 내측 표면에 원주방향으로 일정 간격으로 부착되되 각각 집중권선을 이루는 다수의 여자권선과; 상기 여자권선 패턴 상에 적층되게 원주방향으로 부착되되 각각 분포권선을 이루는 복수의 사인(Sine) 출력권선과; 상기 여자권선 패턴 상에 적층되게 원주방향으로 부착되되 상기 사인 출력권선과는 교대로 부착되어 각각 상기 사인 출력권선과 동일한 분포권선을 이루는 복수의 코사인(Cosine) 출력권선을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 스테이터에 티스와 슬롯의 구조를 없앰으로써 이를 위한 복잡한 금형설계 없이 제작이 간단하고, 출력파형에 고조파 성분을 제거할 수 있으며, 코일의 절연을 위한 절연성 수지의 도포가 간단하고 도포량이 적을 뿐 아니라 충분한 절연성을 확보할 수 있다.The present invention relates to a resolver including a stator for detecting a rotation position of a rotor rotating at an inner center, the stator comprising: a cylindrical stator core; A plurality of excitation windings which are attached to the inner surface of the stator core at regular intervals in a circumferential direction and each of which forms a concentrated winding; A plurality of sine output windings attached in the circumferential direction so as to be stacked on the excitation winding pattern, each forming a distribution winding; And a plurality of cosine output windings which are attached in the circumferential direction to be stacked on the excitation winding pattern and alternately attached to the sine output windings to form the same distribution windings as the sine output windings, respectively. This eliminates the structure of the teeth and slots on the stator, making it easy to manufacture without complicated mold design, eliminating harmonics in the output waveform, and simplifying the application of insulating resin for coil insulation. In addition, sufficient insulation can be ensured.

Description

슬롯리스 레졸버, 그 제조방법 및 이에 이용되는 권선 도구{SLOT-LESS RESOLVER, MANUFACTURING METHOD THEREOF AND WINDING DEVICE USED IN THE METHOD}SLOT-LESS RESOLVER, MANUFACTURING METHOD THEREOF AND WINDING DEVICE USED IN THE METHOD}

본 발명은 회전자의 회전속도 내지 회전각도를 검출하기 위한 레졸버에 관한 것으로서, 특히 스테이터 측에 코일 권선을 위한 티스(teeth)와 슬롯(slot)이 제거된 슬롯리스 레졸버, 그 제조방법 및 이에 이용되는 권선 도구에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resolver for detecting the rotational speed or the rotational angle of a rotor, and more particularly, a slotless resolver in which teeth and slots for coil windings are removed on a stator side, and a manufacturing method thereof. It relates to a winding tool used for this.

종래의 레졸버에 관하여는 일본 특허등록 제3182493호 "Variable Reluctance형 각도검출기"(등록일: 2001.04.20) 등에 개시된 바 있으며, 도 1은 이와 같은 원리를 갖는 레졸버의 스테이터(10)를 도시한 것이다.A conventional resolver has been disclosed in Japanese Patent No. 332493 "Variable Reluctance Type Angle Detector" (Registration Date: April 20, 2001) and the like. FIG. 1 shows a stator 10 of a resolver having such a principle. will be.

스테이터(10)의 일 구성요소인 스테이터 코어(11)는 내측면에 원주방향으로 일정간격으로 배치 형성된 다수의 티스(11a)를 가지며, 티스(11a) 사이마다 슬롯(11b)이라는 공간이 형성된다.The stator core 11, which is a component of the stator 10, has a plurality of teeth 11a formed at regular intervals in the circumferential direction on an inner side thereof, and a space called a slot 11b is formed between the teeth 11a. .

각 티스(11a)에는 다수의 코일(12)이 소정의 규칙에 따라 권취되어 여자(勵磁)권선 및 복수의 출력권선을 이룬다.A plurality of coils 12 are wound around each tooth 11a in accordance with a predetermined rule to form an excitation winding and a plurality of output windings.

스테이터(10)의 내측 중심에는 편심을 갖는 자성체인 회전자(도면 미도시)가 배치되며, 상기 회전자의 회전에 따라 티스(11a)에 권취된 복수의 출력권선으로는 사인파 및 코사인파의 전압이 출력된다.A rotor (not shown), which is a magnetic body having an eccentricity, is disposed at the inner center of the stator 10, and a plurality of output windings wound on the tooth 11a according to the rotation of the rotor include sine wave and cosine wave voltage. Is output.

그러나, 이러한 구조를 갖는 종래의 레졸버에 의하면, 코일(12)을 권취하기 위해서는 티스(11a)와 슬롯(11b)이 반드시 필요한 구조이므로 이의 제작을 위해서는 복잡한 금형설계가 요구되었으며 그 제작 또한 비교적 복잡하였다.However, according to the conventional resolver having such a structure, since the tooth 11a and the slot 11b are necessary structures for winding the coil 12, a complicated mold design is required for its fabrication, and the fabrication is also relatively complicated. It was.

특히, 코일(12)을 티스(11a)에만 권취되는 집중권 구조이므로 이를 통해 출력되는 출력전압은, 도 2에 도시된 바와 같이, 티스(11a) 사이의 구간에서는 항상 끊기게 되어 있어 정현파적인 출력에 고조파 성분을 야기한다는 문제가 있었다(도면에서 화살표 구간 참조).In particular, since the coil 12 is a concentrated winding structure in which only the wound 11a is wound, the output voltage outputted through the coil 12 is always cut off in the interval between the teeth 11a, as shown in FIG. There was a problem of causing harmonic components (see arrow section in the figure).

또한, 티스(11a)에 권취된 코일(12)의 절연을 위해 도포되는 실리콘이 상기 티스(11a)의 깊이만큼 많은 양이 사용됨은 물론, 티스(11a)와 슬롯(11b)에 걸쳐 권취되어 자리잡게 되는 코일(12)의 구석구석마다 골고루 도포되지 못하여 충분한 절연성을 확보하지 못하다는 문제가 있었다.In addition, the amount of silicon applied for the insulation of the coil 12 wound on the tooth 11a is used as much as the depth of the tooth 11a, and is wound around the tooth 11a and the slot 11b. There was a problem in that it could not be uniformly applied to every corner of the coil 12 to be caught and thus could not secure sufficient insulation.

따라서, 본 발명의 목적은 스테이터에 티스와 슬롯의 구조를 없앰으로써 이를 위한 복잡한 금형설계 없이 제작이 간단하고, 출력파형에 고조파 성분을 제거할 수 있으며, 코일의 절연을 위한 실리콘 등 절연성 수지의 도포가 간단하고 도포량이 적을 뿐 아니라 충분한 절연성을 확보할 수 있는 레졸버, 그 제조방법 및 이에 이용되는 권선 도구를 제공하는 데 있다.Therefore, the object of the present invention is to simplify the manufacturing without complicated mold design for eliminating the structure of the teeth and slots in the stator, to remove harmonic components in the output waveform, the application of insulating resin such as silicon for the insulation of the coil It is to provide a resolver, a method for manufacturing the same, and a winding tool used therefor, which is simple, has a low coating amount, and can ensure sufficient insulation.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 내측 중심에서 회전하는 로터의 회전위치를 검출하기 위한 스테이터를 포함하는 레졸버에 있어서, 상기 스테이터는, 원통형의 스테이터 코어와; 상기 스테이터 코어의 내측 표면에 원주방향으로 일정 간격으로 부착되되 각각 집중권선을 이루는 다수의 여자권선과; 상기 여자권선 패턴 상에 적층되게 원주방향으로 부착되되 각각 분포권선을 이루는 복수의 사인(Sine) 출력권선과; 상기 여자권선 패턴 상에 적층되게 원주방향으로 부착되되 상기 사인 출력권선과는 교대로 부착되어 각각 상기 사인 출력권선과 동일한 분포권선을 이루는 복수의 코사인(Cosine) 출력권선을 포함하는 것을 특징으로 하는 레졸버를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a resolver including a stator for detecting a rotational position of a rotor rotating at an inner center, the stator comprising: a cylindrical stator core; A plurality of excitation windings which are attached to the inner surface of the stator core at regular intervals in a circumferential direction and each of which forms a concentrated winding; A plurality of sine output windings attached in the circumferential direction so as to be stacked on the excitation winding pattern, each forming a distribution winding; And a plurality of cosine output windings that are attached in the circumferential direction to be stacked on the excitation winding pattern and alternately attached to the sine output windings to form the same distribution windings as the sine output windings, respectively. Provide the solver.

여기서, 상기 다수의 여자권선, 상기 복수의 사인 출력권선 및 상기 복수의 코사인 출력권선은 각각 절연성 커버의 표면에 부착된 상태에서 상기 절연성 커버을 매개로 하여 부착될 수도 있다.Here, the plurality of excitation windings, the plurality of sine output windings and the plurality of cosine output windings may be attached via the insulating cover in a state of being attached to the surface of the insulating cover, respectively.

이때, 상기 다수의 여자권선과 상기 복수의 사인 출력권선은 서로 동일한 절연성 커버의 표면에 적층되게 부착될 수도 있다.In this case, the plurality of excitation windings and the plurality of sinusoidal output windings may be attached to be stacked on the surface of the same insulating cover.

그리고, 상기 다수의 여자권선, 상기 복수의 사인 출력권선 및 상기 복수의 코사인 출력권선은 각각 절연성 수지의 도포를 통해 해당 절연성 커버 상에 고정될 수도 있다.The plurality of excitation windings, the plurality of sine output windings, and the plurality of cosine output windings may be respectively fixed on the corresponding insulating cover through application of an insulating resin.

또는, 상기 다수의 여자권선, 상기 복수의 사인 출력권선 및 상기 복수의 코사인 출력권선은 절연성 수지의 도포를 통해 상기 스테이터 코어의 내측 표면 상에서 고정될 수도 있다.Alternatively, the plurality of excitation windings, the plurality of sinusoidal output windings, and the plurality of cosine output windings may be fixed on the inner surface of the stator core through application of an insulating resin.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 슬롯리스 레졸버의 제조방법에 이용되는 권선 도구로서, 샤프트와; 내측으로 상기 샤프트가 삽입되어 상기 샤프트의 외주연에 일정 간격으로 유지되는 권선원통과; 상기 권선원통의 외주연을 따라 일정한 간격으로 관통하여 상기 샤프트에 탈착 가능하게 결합되며, 서로 축방향으로 이격하여 배치되는 다수의 제1 슬롯핀과 제2 슬롯핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 권선 도구를 제공한다.In addition, the present invention to achieve the above object is a winding tool used in the manufacturing method of the slotless resolver, the shaft; A winding cylinder inserted into the shaft and maintained at a predetermined interval on an outer circumference of the shaft; A winding tool comprising a plurality of first slot pins and second slot pins detachably coupled to the shaft by penetrating at regular intervals along the outer circumference of the winding cylinder and spaced apart from each other in an axial direction. To provide.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 슬롯리스 레졸버의 제조방법에 있어서, 샤프트와, 내측으로 상기 샤프트가 삽입되어 상기 샤프트의 외주연에 일정 간격으로 유지되는 권선원통과, 상기 권선원통의 외주연을 따라 일정한 간격으로 관통하여 상기 샤프트에 탈착 가능하게 결합되며, 서로 축방향으로 이격하여 배치되는 다수의 제1 슬롯핀과 제2 슬롯핀을 포함하는 권선 도구를 준비하는 단계와; 상기 권선 도구의 제1 슬롯핀과 제2 슬롯핀에 상기 권선원통의 외주면에 입력권선, 사인 출력권선 및 코사인 출력권선을 권선하여 권선 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제1 슬롯핀과 제2 슬롯핀을 상기 샤프트 및 상기 권선원통으로부터 분리하여 제거하는 단계; 상기 권선원통을 상기 권선 패턴으로부터 축방향으로 뽑아 분리하여 제거함으로써 원통형의 권선 패턴을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯리스 레졸버의 제조방법을 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention provides a slotless resolver, comprising: a shaft, a winding cylinder inserted into the shaft and maintained at a predetermined interval on an outer periphery of the shaft, and of the winding cylinder. Preparing a winding tool including a plurality of first slot pins and second slot pins detachably coupled to the shaft through the outer circumference and detachably coupled to the shaft and spaced apart from each other in an axial direction; Winding an input winding, a sine output winding, and a cosine output winding on an outer circumferential surface of the winding cylinder to first and second slot pins of the winding tool to form a winding pattern; Separating and removing the first slot pin and the second slot pin from the shaft and the winding cylinder; It provides a method of manufacturing a slotless resolver comprising the step of obtaining the cylindrical winding pattern by removing the winding cylinder in the axial direction by separating and removing from the winding pattern.

여기서, 상기 사인 출력권선과 상기 코사인 출력권선은 분포권선을 이룰 수도 있다.Here, the sine output winding and the cosine output winding may form a distribution winding.

이때, 상기 여자권선은 집중권선을 이룰 수도 있다.In this case, the excitation winding may form a concentrated winding.

상기와 같은 본 발명에 따른 레졸버에 의하면, 스테이터에서 티스와 슬롯을 제거함으로서 이의 제작을 위한 복잡한 금형설계 없이 간단하게 제작할 수 있고, 코일 권선 또한 종래 티스에만 권취되던 집중권 방식과 달리 사인 및 코사인 출력권선이 모두 분포권선으로 이루어져 있어 종래 정현파적인 출력 상에서 야기되던 고조파 성분을 제거할 수 있으며, 티스에 권취되던 종래의 코일과 달리 직접 스테이터 코어에 부착되는 분포권선에 대하여는 코일의 절연을 위한 실리콘 등의 절연성 수지의 도포가 간단하고 도포량이 적을 뿐 아니라 충분한 절연성을 확보할 수 있다.According to the resolver according to the present invention as described above, by removing the teeth and slots in the stator, it is possible to simply manufacture without complex mold design for its production, the coil winding is also sine and cosine unlike the central winding method that is wound only in the conventional teeth The output windings are all composed of distribution windings, which eliminates harmonics caused by conventional sinusoidal outputs.Since conventional coils wound on teeth, distribution coils directly attached to the stator core can be used to insulate the coils. Coating of the insulating resin is simple, the coating amount is small, and sufficient insulation can be ensured.

또한, 상기 분포권선은 스테이터 코어 내주면에 적층되는 구조를 가지므로, 종래 스테이터 내주면으로 티스가 돌출되던 구조에 비해 더 작은 직경을 가질 수 있어 제품의 컴팩트화에 기여할 수 있다.In addition, since the distribution winding has a structure stacked on the inner circumferential surface of the stator core, the distribution winding may have a smaller diameter than a structure in which teeth are projected to the inner circumferential surface of the stator, thereby contributing to compactness of the product.

도 1은 종래기술에 따른 레졸버의 스테이터를 도시한 평면도,
도 2는 도 1의 스테이터 구조에 의할 때의 출력파형을 나타낸 개념도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레졸버의 스테이터를 도시한 평면도,
도 4 및 도 5는 도 3의 스테이터의 내주면에 부착되는 여자권선, 사인(Sine) 출력권선 및 코사인(Cosine) 출력권선 각각이 이루는 분포권선을 개념적으로 설명하기 위한 개략의 단면도 및 평면도,
도 6은 도 5의 분포권선을 형성하기 위한 권선 도구의 사시도,
도 7은 도 6의 권선 도구에 도 5의 분포권선이 권취된 모습을 도시한 전개도,
도 8은 도 6의 권선 도구에 의해 제작된 권선코일의 사진,
도 9는 도 3의 스테이터를 갖는 레졸버의 모델 검증을 위한 출력 파형을 나타낸 그래프,
도 10은 도 3의 스테이터 구조에 의할 때의 출력파형을 나타낸 개념도이다.1 is a plan view showing a stator of a resolver according to the prior art,
2 is a conceptual diagram illustrating an output waveform when the stator structure of FIG. 1 is used;
3 is a plan view illustrating a stator of a resolver according to an embodiment of the present invention;
4 and 5 are schematic cross-sectional views and plan views for conceptually explaining a distribution winding formed by each of an excitation winding, a sine output winding, and a cosine output winding attached to an inner circumferential surface of the stator of FIG. 3;
6 is a perspective view of a winding tool for forming the distribution winding of FIG. 5, FIG.
7 is a development view showing a state in which the distribution winding of FIG. 5 is wound around the winding tool of FIG. 6;
8 is a photograph of a winding coil manufactured by the winding tool of FIG. 6;
9 is a graph illustrating an output waveform for model verification of a resolver having the stator of FIG. 3;
FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating an output waveform when the stator structure of FIG. 3 is used.

본 발명의 실시예에 따른 레졸버의 스테이터(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 원통형의 스테이터 코어(stator core, 110)와 그 내주면에 부착되는 패턴층(P) 그리고 패턴층(P) 상에 도포되는 절연성 수지로서 실리콘층(S)을 포함한다.As shown in FIG. 3, the stator 100 of the resolver according to an exemplary embodiment of the present invention has a cylindrical stator core 110, a pattern layer P attached to an inner circumferential surface thereof, and a pattern layer P The silicone layer S is included as an insulating resin applied onto the layer.

스테이터 코어(110)는 종래기술과 달리 내주면에 돌출 형성되는 티스(도 1의 11a)나 슬롯(11b)을 갖지 않고 단순한 원통형으로 이루어진다.The stator core 110 has a simple cylindrical shape without the teeth 11a of FIG. 1 or the slot 11b protruding from the inner circumferential surface, unlike the prior art.

권선 패턴(P)은 후술하는 바와 같이 여자(勵磁)권선 패턴, 사인(Sine) 출력권선 패턴 및 코사인(Cosine) 출력권선 패턴의 총 3개 층으로 이루어지며, 상기한 패턴들에는 여자권선, 사인 출력권선 및 코사인 출력권선이 순서대로 갖춰진다. 패턴 층 간에는 실리콘층(S 참조)이 도포되어 매개층을 형성할 수 있다.As described below, the winding pattern P includes a total of three layers of an excitation winding pattern, a sine output winding pattern, and a cosine output winding pattern. Sine output winding and cosine output winding are provided in this order. A silicon layer (see S) may be applied between the pattern layers to form an intermediate layer.

도 4는 도 3의 스테이터(100)를 A-A'선을 따라 절단하여 펼친 가상의 개념적인 단면도로서, 스테이터 코어(110)의 내측면(도면에서는 저면) 상에 부착되는 권선 패턴(P)에는 상기한 여자권선 패턴에 속하는 여자권선(122), 상기 사인 출력권선 패턴에 속하는 사인 출력권선(132) 및 상기 코사인 출력권선 패턴에 속하는 코사인 출력권선(142)이 순차 적층되는 형태로 마련된다.FIG. 4 is a conceptual conceptual cross-sectional view of the stator 100 of FIG. 3 taken along a line A-A ', illustrating a winding pattern P attached to an inner side (lower side in the drawing) of the stator core 110. The excitation winding 122 belonging to the excitation winding pattern, the sine output winding 132 belonging to the sine output winding pattern, and the cosine output winding 142 belonging to the cosine output winding pattern are provided in such a manner as to be sequentially stacked.

여자권선(122)은 상하층으로 구분된 2개의 턴(turn)수(122-1a, 122-1b)로 이루어진 분포권선(122-1)이 원주방향으로 다수 개 마련된다. 여기서, 하나의 분포권선(122-1)을 이루는 각각의 턴(122-1a, 122-1b)은 다시 여러 가닥의 코일(coil), 예를 들어 17가닥의 코일이 하나의 묶음으로 이루어진 형태를 띤다.The excitation winding 122 is provided with a plurality of distribution windings 122-1, each consisting of two turns 122-1a and 122-1b divided into upper and lower layers in the circumferential direction. Here, each of the turns 122-1a and 122-1b constituting one distribution winding 122-1 may be formed of a bundle of several strands of coils, for example, 17 strands of coils. It is.

이렇게 다수 개로 마련된 여자권선(122)은 360도에 걸쳐 일정 간격으로 배치된다. 본 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 각각 2개의 턴수로 이루어진 10개의 분포권선(122-1 내지 122-10)이 원주방향으로 일정한 간격으로 배치되고, 나아가 하나의 분포권선(122-1)은 해당 구간, 즉 360/10=36도의 구간 내에서 제1 턴(122-1a)과 제2 턴(122-1b)으로 좌우로 서로 일부 중첩되므로 그 턴수(2)만큼 분포된 형태를 띤다.The female windings 122 provided in plural in this way are arranged at regular intervals over 360 degrees. In this embodiment, as shown in FIG. 5, ten distribution windings 122-1 to 122-10 each having two turns are arranged at regular intervals in the circumferential direction, and further, one distribution winding 122-1 is provided. Are partially overlapped with each other to the first turn 122-1a and the second turn 122-1b from side to side within the corresponding section, that is, 360/10 = 36 degrees, and thus have a shape distributed as much as the number of turns 2.

여기서, 분포권선이라 함은 집중권선 내지 집중권과 대비되는 용어로서, 이를 구성하는 개별 턴 간에 상하로 일치 적층되는 관계가 아닌 상기 분포권선이 배치되는 구간에 대하여 서로 간 일부 중첩되도록 펼쳐진 형태로 고루 분포된 관계를 말한다.Here, the distribution winding is a term contrasted with the central winding or the central winding, and is not even in a vertically stacked relationship between the individual turns constituting the winding. It is a distributed relationship.

도 4에서, 여자권선(122)의 내측(즉 아래측)으로는 사인 출력권선(132)이 배치된다.In FIG. 4, a sinusoidal output winding 132 is disposed inside (ie, the bottom side) of the excitation winding 122.

사인 출력권선(132) 또한 상하층으로 구분된 다수 개의 턴(turn)수(132-1a, 132-1b 등)로 이루어진 분포권선(132-1)이 원주방향으로 복수 개 마련된다. 여기서, 하나의 분포권선(132-1)을 이루는 각각의 턴(132-1a, 132-1b 등)은 다시 여러 가닥의 코일(coil), 예를 들어 9가닥의 코일이 하나의 묶음으로 이루어진 형태를 띤다.The sine output winding 132 is also provided with a plurality of distribution windings 132-1 including a plurality of turns (132-1a, 132-1b, etc.) divided into upper and lower layers in the circumferential direction. Here, each turn (132-1a, 132-1b, etc.) forming one distribution winding (132-1) is in the form of a plurality of coils (for example, 9 coils in a bundle) It takes

이렇게 복수 개로 마련된 사인 출력권선(132)은 360도에 걸쳐 일정 간격으로 배치된다. 본 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 각각 9개의 턴수로 이루어진 2개의 분포권선(132-1 내지 132-2)이 원주방향으로 일정한 간격으로 배치되고, 나아가 하나의 분포권선(132-1)은 해당 구간, 즉 360/2=180도의 구간 내에서 제1 턴(132-1a) 내지 제9 턴(132-1i)으로 좌우로 서로 일부 중첩되므로 그 턴수(9)만큼 분포된 형태를 띤다.Thus, the sine output windings 132 provided in plurality are arranged at regular intervals over 360 degrees. In this embodiment, as shown in FIG. 5, two distribution windings 132-1 to 132-2 each having nine turns are arranged at regular intervals in the circumferential direction, and further, one distribution winding 132-1. Are partially overlapped with each other from side to side in the first turn 132-1a to the ninth turn 132-1i within a corresponding section, that is, 360/2 = 180 degrees, and thus have a shape distributed by the number of turns 9.

즉, 하나의 분포권선(132-1)에서 각 턴(132-1a 내지 132-1i)은 상기 분포권선(132-1)이 차지하는 180도의 분포구간을 그 턴수(9)로 나눈 값, 즉 20도씩 시프트(shift)된 간격으로 일부 중첩되게 분포되는 형태를 갖게 된다. 이때의 간격은 실시예에 따라서는 등간격 또는 비등간격으로 설계될 수 있다.That is, in one distribution winding 132-1, each turn 132-1a to 132-1i is a value obtained by dividing a distribution section of 180 degrees occupied by the distribution winding 132-1 by the number of turns 9, that is, 20 It has a form that is partially overlapped at intervals shifted by degrees. At this time, the interval may be designed at equal intervals or boiling intervals according to the embodiment.

마지막으로, 도 4에서 사인 출력권선(132)의 내측(즉 아래측)으로는 코사인 출력권선(142)이 배치된다.Finally, in FIG. 4, the cosine output winding 142 is disposed inside (ie, the bottom side) of the sine output winding 132.

코사인 출력권선(142)은 사인 출력권선(132)과는 90도의 위상차로 배치되는 것을 제외하고는 상기 사인 출력권선(132)과 동일한 분포권선을 가지므로 여기에서는 그 설명을 생략하기로 한다.The cosine output winding 142 has the same distribution winding as the sine output winding 132 except that the cosine output winding 142 is disposed at a phase difference of 90 degrees with the sine output winding 132, and thus description thereof will be omitted.

한편, 상기에서 여자권선(122)의 경우는 고조파와 관련된 레졸버(100)의 출력에 직접적인 관계가 없으므로 이에 한해 종래기술과 마찬가지로 집중권선을 유지할 수도 있다. 즉, 종래 슬롯에 해당하는 각 영역에 집중권선으로 권선된 개개의 여자코일을 배치 및 고정함으로써 상기 여자권선(122)을 구성할 수도 있다.Meanwhile, in the case of the excitation winding 122, since there is no direct relationship with the output of the resolver 100 related to harmonics, the winding winding may be maintained as in the related art. That is, the excitation winding 122 may be configured by arranging and fixing the individual excitation coils wound by the concentrated winding in each area corresponding to the conventional slot.

그리고, 이상에서 설명된 여자권선(122), 사인 출력권선(132) 및 코사인 출력권선(142)은 각기 도 6에 도시된 권선 도구(20)를 이용하여 소정의 절연성 수지를 매개로 서로 일체화된 권선 패턴(P)으로 제조될 수 있다.In addition, the excitation winding 122, the sine output winding 132, and the cosine output winding 142 described above are each integrated with each other through a predetermined insulating resin using the winding tool 20 shown in FIG. It can be manufactured in the winding pattern (P).

이를 위해, 권선 도구(20)의 샤프트(21)를 권선원통(22)에 삽입시킨 상태에서, 상기 권선원통(22)의 외주연을 따라 일정한 간격으로 다수의 제1 및 제2 슬롯핀(23, 24)을 관통시켜 상기 샤프트(21)에 끼움 결합되도록 한다.To this end, in a state where the shaft 21 of the winding tool 20 is inserted into the winding cylinder 22, a plurality of first and second slot pins 23 at regular intervals along the outer circumference of the winding cylinder 22. , 24 to penetrate and couple to the shaft 21.

이때, 제1 슬롯핀(23)과 제2 슬롯핀(24) 간에는 축방향으로 일정 간격이 유지된다.At this time, a predetermined interval is maintained in the axial direction between the first slot pin 23 and the second slot pin 24.

이에 따라, 상기 제1 슬롯핀(23)과 제2 슬롯핀(24)을 지지대 삼아 코일을 권취함으로써 권선원통(22) 상에 소정의 원하는 분포권선의 형태로 배열 및 부착시킬 수 있다.Accordingly, by winding the coil using the first slot pin 23 and the second slot pin 24 as a support, it can be arranged and attached to the winding cylinder 22 in the form of a desired desired distribution winding.

도 7은 상기 권선 도구(20)를 이용하여 여자권선(122), 사인 출력권선(132) 및 코사인 출력권선(142)을 각기 권취하는 모습을 도시한 전개도이다.FIG. 7 is an exploded view showing the winding of the excitation winding 122, the sine output winding 132, and the cosine output winding 142, respectively, by using the winding tool 20. As shown in FIG.

이들 권선들(122, 132, 142)은 각기 서로 적층되어 완성된 권선패턴을 이루며, 층간에는 절연성 수지 등을 통해 서로 부착 및 고정될 수 있다.These windings 122, 132, and 142 are stacked on each other to form a completed winding pattern, and the layers may be attached and fixed to each other through an insulating resin or the like.

또는, 여자권선(122), 사인 출력권선(132) 및 코사인 출력권선(142)이 각기 권선되어 얻어지는 여자권선 패턴, 사인 출력권선 패턴 및 코사인 출력권선 패턴이 원통형의 절연성 시트(도면 미도시)에 부착되어 서로 순차 적층되게 부착됨으로써 비로소 권선패턴을 완성할 수도 있다.Alternatively, an excitation winding pattern, a sinusoidal winding pattern, and a cosine output winding pattern obtained by winding the excitation winding 122, the sine output winding 132, and the cosine output winding 142, respectively, may be formed on a cylindrical insulating sheet (not shown). The winding patterns may be completed by being attached and sequentially stacked on each other.

이때, 상기 여자권선 패턴, 사인 출력권선 패턴 및 코사인 출력권선 패턴의 각 권선(122, 132, 142) 상으로는 실리콘을 도포하여 해당 권선(122, 132, 142)이 각기 실리콘층(S)에 매몰되는 형태로 절연을 달성할 수 있으며, 이때 여자권선 패턴, 사인 출력권선 패턴 및 코사인 출력권선 패턴의 각 층 간에는 내부에 권선(122, 132 또는 142)이 매몰된 실리콘층(S)을 매개로 적층되는 형태를 띠게 된다.At this time, the windings 122, 132, and 142 of the excitation winding pattern, the sine output winding pattern, and the cosine output winding pattern are coated with silicon so that the respective windings 122, 132, and 142 are buried in the silicon layer S, respectively. Insulation can be achieved, wherein the windings 122, 132, or 142 are stacked between the layers of the excitation winding pattern, the sinusoidal output winding pattern, and the cosine output winding pattern through a silicon layer S buried therein. It takes shape.

물론, 상기한 바와 같이 여자권선패턴(122)이 집중권선인 경우에는 이의 권선이 각각의 한 쌍의 가이드 돌기(23, 24)마다 집중적으로 권선된다는 점을 제외하고는 상기와 동일한 방식으로 권선패턴을 완성할 수 있다.Of course, when the excitation winding pattern 122 is a concentrated winding as described above, the winding pattern thereof is wound in the same manner as above except that its winding is intensively wound for each pair of guide protrusions 23 and 24. Can be completed.

도 7에서와 같이 여자권선(122), 사인 출력권선(132) 및 코사인 출력권선(142)의 권선이 완료되면, 제1 슬롯핀(23) 및 제2 슬롯핀(24)을 샤프트(21)로부터 뽑아 모두 제거한 후(도 6 참조), 다시 적층 형성된 권선(122, 132, 142)의 내주면에 위치하는 권선원통(22)을 제거함으로써 권선패턴만을 분리해낼 수 있다.As shown in FIG. 7, when the winding of the excitation winding 122, the sine output winding 132, and the cosine output winding 142 is completed, the first slot pin 23 and the second slot pin 24 may be replaced by the shaft 21. After removing all from (refer to FIG. 6), only the winding pattern can be separated by removing the winding cylinder 22 located on the inner circumferential surface of the windings 122, 132, and 142 stacked again.

분리된 권선패턴(P)은 도 8에 도시된 바와 유사한 형태로 얻어진다.The separated winding pattern P is obtained in a form similar to that shown in FIG.

도 9는 이상과 같이 구성되는 소위 슬롯리스(slot-less) 스테이터(100)를 갖는 레졸버 모델을 검증하기 위한 전자계 해석 출력 파형을 나타낸 그래프로서, 이로부터 종래 각 티스부(도 1의 11a)에 집중권으로 권취되는 코일(12)을 갖는 스테이터(10)와 대동소이한 출력 형태를 나타냄을 알 수 있다.FIG. 9 is a graph showing an electromagnetic field output waveform for verifying a resolver model having a so-called slotless stator 100 configured as described above, from which each tooth portion (11a of FIG. 1) is known. It can be seen that the output form is similar to that of the stator 10 having the coil 12 wound around the winding zone.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 스테이터(100)는 이에 구비되는 사인 출력권선(132) 및 코사인 출력권선(142)이 모두 상기한 바와 같은 분포권선을 이루는 구조이므로 이들을 통해 출력되는 출력전압은, 도 10에 도시된 바와 같이, 끊기는 구간 없이 정현파적인 출력을 나타내므로 고조파 성분을 야기시키지 않는다(도면에서 화살표 구간 참조).On the other hand, since the stator 100 according to the embodiment of the present invention has a structure in which the sine output winding 132 and the cosine output winding 142 provided therein form a distribution winding as described above, the output voltages outputted through them are As shown in Fig. 10, it shows a sinusoidal output without interruption intervals and thus does not cause harmonic components (see arrow intervals in the figure).

한편, 이상에서 설명된 스테이터(100)를 포함하는 슬롯리스 레졸버는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예들에 불과한 것이므로 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 상기 설명된 바에 한정되는 것으로 이해되어서는 곤란하다.On the other hand, since the slotless resolver including the stator 100 described above is only one embodiment for aiding the understanding of the present invention, it is to be understood that the scope of the present invention is limited to the above description. It is difficult.

본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.The scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.

100: 스테이터 110: 스테이터 코어
122: 여자권선 122-1: 분포권선
122-1a, 122-1b: 분포권선의 단위 턴(turn) 132: 사인 출력권선
142: 코사인 출력권선 P: 권선 패턴
S: 실리콘층 20: 권선 도구
21: 샤프트 22: 권선원통
23: 제1 슬롯핀 24: 제2 슬롯핀100: stator 110: stator core
122: female winding 122-1: distribution winding
122-1a, 122-1b: unit turn of distribution winding 132: sine output winding
142: cosine output winding P: winding pattern
S: Silicon layer 20: Winding tool
21: shaft 22: winding cylinder
23: first slot pin 24: second slot pin

Claims (9)

내측 중심에서 회전하는 로터의 회전위치를 검출하기 위한 스테이터를 포함하는 레졸버에 있어서,
상기 스테이터는,
원통형의 스테이터 코어와;
상기 스테이터 코어의 내측 표면에 원주방향으로 일정 간격으로 부착되되 각각 집중권선을 이루는 다수의 여자권선과;
상기 여자권선 패턴 상에 적층되게 원주방향으로 부착되되, 다수 가닥으로 권취된 코일이 하나의 묶음을 이루는 턴(turn)이 원주방향으로 서로 일부 중첩되도록 펼쳐진 형태로 다수개 분포되는 분포권선을 단위로 하여 이루어지는 복수의 사인(Sine) 출력권선과;
상기 여자권선 패턴 상에 적층되게 원주방향으로 부착되되, 상기 사인 출력권선과는 교대로 부착되어 각각 상기 사인 출력권선과 동일한 분포권선을 이루는 복수의 코사인(Cosine) 출력권선을 포함하며,
상기 다수의 여자권선, 상기 복수의 사인 출력권선 및 상기 복수의 코사인 출력권선은 각각 절연성 커버의 표면에 부착된 상태에서 상기 절연성 커버을 매개로 하여 서로 적층되게 부착되는 것을 특징으로 하는 레졸버.A resolver including a stator for detecting a rotational position of a rotor rotating at an inner center thereof,
The stator includes:
A cylindrical stator core;
A plurality of excitation windings which are attached to the inner surface of the stator core at regular intervals in a circumferential direction and each of which forms a concentrated winding;
Attached in the circumferential direction to be stacked on the excitation winding pattern, a plurality of distribution windings are distributed in the form of a plurality of coils wound in a unfolded form so that the turn (turn) forming a bundle partially overlap each other in the circumferential direction A plurality of sine output windings;
Attached in the circumferential direction to be laminated on the excitation winding pattern, and includes a plurality of cosine output windings that are alternately attached to the sine output windings to form the same distribution windings as the sine output windings, respectively.
And the plurality of excitation windings, the plurality of sinusoidal output windings, and the plurality of cosine output windings are attached to each other by being stacked with each other via the insulating cover in a state of being attached to the surface of the insulating cover. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 다수의 여자권선과 상기 복수의 사인 출력권선은 서로 동일한 절연성 커버의 표면에 적층되게 부착되는 것을 특징으로 하는 레졸버.The method of claim 1,
And the plurality of excitation windings and the plurality of sinusoidal output windings are laminated and attached to the surface of the same insulating cover. 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 다수의 여자권선, 상기 복수의 사인 출력권선 및 상기 복수의 코사인 출력권선은 각각 절연성 수지의 도포를 통해 해당 절연성 커버 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 레졸버.The method according to claim 1 or 3,
And said plurality of excitation windings, said plurality of sinusoidal output windings and said plurality of cosine output windings are respectively fixed on said insulating cover through application of an insulating resin. 삭제delete 슬롯리스 레졸버의 제조방법에 이용되는 권선 도구로서,
샤프트와;
내측으로 상기 샤프트가 삽입되어 상기 샤프트의 외주연에 일정 간격으로 유지되는 권선원통과;
상기 권선원통의 외주연을 따라 일정한 간격으로 관통하여 상기 샤프트에 탈착 가능하게 결합되며, 서로 축방향으로 이격하여 배치되는 다수의 제1 슬롯핀과 제2 슬롯핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 권선 도구.As a winding tool used in the manufacturing method of a slotless resolver,
A shaft;
A winding cylinder inserted into the shaft and maintained at a predetermined interval on an outer circumference of the shaft;
A winding tool comprising a plurality of first slot pins and second slot pins detachably coupled to the shaft by penetrating at regular intervals along the outer circumference of the winding cylinder and spaced apart from each other in an axial direction. . 슬롯리스 레졸버의 제조방법에 있어서,
샤프트와, 내측으로 상기 샤프트가 삽입되어 상기 샤프트의 외주연에 일정 간격으로 유지되는 권선원통과, 상기 권선원통의 외주연을 따라 일정한 간격으로 관통하여 상기 샤프트에 탈착 가능하게 결합되며, 서로 축방향으로 이격하여 배치되는 다수의 제1 슬롯핀과 제2 슬롯핀을 포함하는 권선 도구를 준비하는 단계와;
상기 권선 도구의 제1 슬롯핀과 제2 슬롯핀에 상기 권선원통의 외주면에 입력권선, 사인 출력권선 및 코사인 출력권선을 권선하여 권선 패턴을 형성하는 단계와;
상기 제1 슬롯핀과 제2 슬롯핀을 상기 샤프트 및 상기 권선원통으로부터 분리하여 제거하는 단계;
상기 권선원통을 상기 권선 패턴으로부터 축방향으로 뽑아 분리하여 제거함으로써 원통형의 권선 패턴을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯리스 레졸버의 제조방법.In the method of manufacturing a slotless resolver,
A shaft, a winding cylinder inserted into the shaft and maintained at a predetermined interval on the outer periphery of the shaft, penetrating at regular intervals along the outer periphery of the winding cylinder, and detachably coupled to the shaft, and axially mutually Preparing a winding tool including a plurality of first slot pins and a second slot pin spaced apart from each other;
Winding an input winding, a sine output winding, and a cosine output winding on an outer circumferential surface of the winding cylinder to first and second slot pins of the winding tool to form a winding pattern;
Separating and removing the first slot pin and the second slot pin from the shaft and the winding cylinder;
And removing the winding cylinder from the winding pattern in the axial direction to remove the winding cylinder, thereby obtaining a cylindrical winding pattern. 제7항에 있어서,
상기 사인 출력권선과 상기 코사인 출력권선은 분포권선을 이루는 것을 특징으로 하는 슬롯리스 레졸버의 제조방법.8. The method of claim 7,
And a sinusoidal output winding and a cosine output winding form a distribution winding. 제8항에 있어서,
상기 입력권선은 집중권선을 이루는 것을 특징으로 하는 슬롯리스 레졸버의 제조방법.9. The method of claim 8,
The input winding is a method of manufacturing a slotless resolver, characterized in that forming a concentrated winding.
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