WO2014208014A1 - 検出装置及びレゾルバステータ - Google Patents

Abstract

レゾルバ（１）は、検出部（P）と出力部（Q）を備える。検出部（P）は、ステータコア（７）と、射出成形によりステータコア（７）と一体的に形成される樹脂部品としてのティース樹脂部品（８）と、を含む。検出部（P）は、電動機（２）の出力軸（３）の回転角度位置を検出して回転角度信号を生成する。出力部（Q）は、射出成形によりステータコア（７）と一体的に形成される樹脂部品としての端子保持樹脂部品（９）を含む。出力部（Q）は、検出部（P）が生成した回転角度信号を出力する。ティース樹脂部品（８）と端子保持樹脂部品（９）は、分断されている。

Description

検出装置及びレゾルバステータ

　本発明は、検出装置及びレゾルバステータに関する。

　この種の技術として、特許文献１は、本願の図９に示すように、磁性材料の輪状ステータ１００と、輪状ステータ１００の両端面に形成された輪状絶縁カバー１０１と、輪状絶縁カバー１０１と一体的に形成された絶縁性のコネクタユニット１０２と、を備えたレゾルバ１０３を開示している。

特開２０１１－２３２２１３号公報

　しかし、上記特許文献１の構成では、輪状ステータ１００と、樹脂部品である輪状絶縁カバー１０１及びコネクタユニット１０２と、の熱膨張率の相違に起因して、熱冷繰り返し試験の際、輪状絶縁カバー１０１とコネクタユニット１０２の間にクラックが発生する場合があった。

　本願発明の目的は、クラックの発生を防止する技術を提供することにある。

　本願発明の第１の観点によれば、金属部品と、射出成形により前記金属部品と一体的に形成される樹脂部品としての第1樹脂部品と、を含み、検出対象を検出して検出信号を生成する検出部と、射出成形により前記金属部品と一体的に形成される樹脂部品としての第2樹脂部品を含み、前記検出部が生成した前記検出信号を出力する出力部と、を備え、前記第1樹脂部品と前記第2樹脂部品は、分断されている、検出装置が提供される。
　前記第1樹脂部品と前記第2樹脂部品は、夫々、ゲート痕を有する。
　前記検出部の前記第1樹脂部品は、環状に形成されており、前記第1樹脂部品は、前記第1樹脂部品の周方向において、分断されている。
　前記第1樹脂部品は、前記第1樹脂部品の周方向において、複数箇所で、分断されている。
　本願発明の第２の観点によれば、複数のティース部と、前記複数のティース部を保持する環状のコア本体と、を有する金属製のステータコアと、射出成形により前記環状のコア本体と一体的に形成される環状の樹脂部品としてのティース樹脂部品と、前記複数のティース部に巻かれるステータ巻線の端部が接続可能な複数の端子と、射出成形により前記環状のコア本体と一体的に形成され、前記複数の端子を保持する樹脂部品としての端子保持樹脂部品と、を備え、前記ティース樹脂部品と前記端子保持樹脂部品は、分断されている、レゾルバステータが提供される。
　前記ティース樹脂部品と前記端子保持樹脂部品は、夫々、ゲート痕を有する。
　前記ティース樹脂部品は、前記ティース樹脂部品の周方向において、分断されている。
　前記ティース樹脂部品は、前記ティース樹脂部品の周方向において、複数箇所で、分断されている。
　前記ティース樹脂部品は、前記ティース樹脂部品の周方向において、前記複数のティース部の何れにも重複しない位置で、分断されている。
　前記レゾルバステータは、前記複数のティース部に巻かれた前記ステータ巻線を更に備えた。

　本願発明によれば、前記第1樹脂部品と前記第2樹脂部品の間でクラックが発生するのを防止できる。

図1は、ステータの斜視図である。 図2は、ステータの別の角度から見た斜視図である。 図3は、ステータの平面図である。 図4は、図３のA部拡大図である。 図5は、ステータの底面図である。 図6は、図５のA部拡大図である。 図7は、ステータの側面図である。 図8は、ステータコアの平面図である。 図9は、特許文献１の図１に相当する図である。

　図１に示すように、レゾルバ１（検出装置）は、電動機２の出力軸３の回転角度位置（検出対象）を検出して回転角度信号（検出信号）を出力するためのものである。レゾルバ１は、電動機２のケーシング４に固定されるステータ５（レゾルバステータ）と、電動機２の出力軸３に固定されるロータ６（レゾルバロータ）と、を有する。

　図１～図８に示すように、ステータ５は、ステータコア７（金属部品）と、ティース樹脂部品８（第1樹脂部品）と、端子保持樹脂部品９（第2樹脂部品）と、複数の端子ピン１０（端子）と、複数のステータ巻線１１と、を有する。

　図１に示すように、電動機２の出力軸３の回転角度位置を検出して回転角度信号を生成する検出部Pは、少なくとも、ステータコア７とティース樹脂部品８を含む。検出部Pは、ステータコア７とティース樹脂部品８、複数のステータ巻線１１を含む。検出部Pが生成した回転角度信号を出力する出力部Qは、少なくとも、端子保持樹脂部品９を含む。出力部Qは、端子保持樹脂部品９と複数の端子ピン１０を含む。

　ステータコア７は、図８に示すように、複数の電磁鋼板を積層して環状に構成されている。ステータコア７は、複数のティース部１２と、複数のティース部１２を保持する環状のコア本体１３と、を有する。複数のティース部１２は、コア本体１３の内側に配置されている。複数のティース部１２は、コア本体１３から内側に突出して形成されている。複数のティース部１２は、ステータコア７の周方向において等間隔に配置されている。

　ティース樹脂部品８は、図３～図７に示すように、射出成形により環状のステータコア７と一体的に形成される環状の樹脂部品である。ティース樹脂部品８は、ステータコア７の複数のティース部１２を絶縁被覆している。ティース樹脂部品８は、６つのティース樹脂分割体１４を有する。６つのティース樹脂分割体１４は、ステータコア７の周方向に並べて配置されている。各ティース樹脂分割体１４は、円弧状に形成されている。ステータコア７の周方向において隣り合う２つのティース樹脂分割体１４の間には、切れ目１５（第２の切れ目）が形成されている。即ち、ティース樹脂部品８は、６つの切れ目１５を有する。各切れ目１５（第２の切れ目）は、ティース樹脂部品８をティース樹脂部品８の周方向において分断している。即ち、ティース樹脂部品８は、ティース樹脂部品８の周方向において、６箇所で、分断されている。ティース樹脂部品８は、ティース樹脂部品８の周方向において、６つの切れ目１５（第２の切れ目）の位置で、分断されている。各切れ目１５（第２の切れ目）は、完全な切れ目であって、射出成形の際に溶融樹脂の通過を完全に禁止した結果として形成される。従って、隣り合う２つのティース樹脂分割体１４は不連続である。各切れ目１５（第２の切れ目）は、ステータコア７の周方向においてステータコア７のティース部１２（図８を併せて参照）と重複しないように形成されている。即ち、６つのティース樹脂分割体１４は、各切れ目１５（第２の切れ目）がステータコア７の周方向においてステータコア７のティース部１２（図８を併せて参照）と重複しないように配置されている。ティース樹脂部品８は、ティース樹脂部品８の周方向において、ステータコア７のティース部１２（図８を併せて参照）と重複しない位置で、分断されている。図４に示すように、各ティース樹脂分割体１４は、夫々、ゲート痕１４ａを有している。

　端子保持樹脂部品９は、図３～図７に示すように、射出成形により環状のコア本体１３と一体的に形成される樹脂部品である。端子保持樹脂部品９は、図６及び図７に示すように、６つの端子ピン１０を保持する。図７に示すように、端子保持樹脂部品９は、ステータコア７からステータコア７の中心軸方向に沿って突出して形成されている。端子保持樹脂部品９は、相手コネクタと嵌合可能なコネクタ部１６を有する。図４及び図６に示すように、端子保持樹脂部品９とティース樹脂部品８は、分断されている。端子保持樹脂部品９とティース樹脂部品８は、互いに離れて形成されている。詳しく言えば、端子保持樹脂部品９とティース樹脂部品８のティース樹脂分割体１４は、分断されている。端子保持樹脂部品９とティース樹脂部品８のティース樹脂分割体１４は、互いに離れて形成されている。つまり、端子保持樹脂部品９と、ティース樹脂部品８のティース樹脂分割体１４と、の間には、切れ目１７（第１の切れ目）が形成されている。切れ目１７（第１の切れ目）は、端子保持樹脂部品９と、ティース樹脂部品８のティース樹脂分割体１４と、をステータコア７の径方向において分断している。切れ目１７（第１の切れ目）は、完全な切れ目であって、射出成形の際に溶融樹脂の通過を完全に禁止した結果として形成される。従って、端子保持樹脂部品９と、ティース樹脂部品８のティース樹脂分割体１４と、は不連続である。図４に示すように、端子保持樹脂部品９は、ゲート痕９ａを有している。

　複数のステータ巻線１１は、図４及び図６に示すように、ステータコア７の各ティース部１２に巻かれている。各ステータ巻線１１と、ステータコア７の各ティース部１２と、はティース樹脂部品８のティース樹脂分割体１４によって電気的に絶縁されている。

　端子ピン１０は、図６に示すように、各ステータ巻線１１の端部１１ａが接続されている。

　以上の構成で、図１に示す出力軸３が回転すると、出力軸３の回転角度位置に応じた回転角度信号が検出部Pで生成される。回転角度信号は、出力部Qを介して相手コネクタに出力される。

　以上に、本願発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は、以下の特長を有する。

（１）レゾルバ１（検出装置）は、検出部Pと出力部Qを備える。検出部Pは、ステータコア７（金属部品）と、射出成形によりステータコア７と一体的に形成される樹脂部品としてのティース樹脂部品８（第1樹脂部品）と、を含む。検出部Pは、電動機２の出力軸３の回転角度位置（検出対象）を検出して回転角度信号（検出信号）を生成する。出力部Qは、射出成形によりステータコア７と一体的に形成される樹脂部品としての端子保持樹脂部品９（第2樹脂部品）を含む。出力部Qは、検出部Pが生成した回転角度信号を出力する。ティース樹脂部品８と端子保持樹脂部品９は、分断されている。以上の構成によれば、ティース樹脂部品８と端子保持樹脂部品９の間でクラックが発生するのを防止できる。

　なお、射出成形の分野における当業者であれば、ティース樹脂部品８と端子保持樹脂部品９を射出成形の際、分割して形成することはありえない。なぜなら、ティース樹脂部品８と端子保持樹脂部品９を分割して形成しようとすると、その分、金型の構造が複雑になりコストアップを招くからである。従って、上記実施形態のようにティース樹脂部品８と端子保持樹脂部品９を分割して形成することは、それ自体が創作非容易と言える。

（２）ティース樹脂部品８は、ゲート痕１４ａを有する。端子保持樹脂部品９は、ゲート痕９ａを有する。以上の構成によれば、ティース樹脂部品８と端子保持樹脂部品９を、ティース樹脂部品８と端子保持樹脂部品９が互いに離れるように、形成することができる。

（３、４、７、８）検出部Pのティース樹脂部品８は、環状に形成されている。ティース樹脂部品８は、ティース樹脂部品８の周方向において、複数箇所で、分断されている。以上の構成によれば、ティース樹脂部品８にウェルドが発生しないので、ティース樹脂部品８にウェルド起因のクラックが発生するのを防止できる。

　なお、上記実施形態では、検出部Pのティース樹脂部品８は、ティース樹脂部品８の周方向において、複数箇所で、分断されている。しかし、検出部Pのティース樹脂部品８は、１箇所のみで、分断されていてもよい。この場合でも、ティース樹脂部品８にウェルドが発生しないので、ティース樹脂部品８にウェルド起因のクラックが発生するのを防止できる。

　なお、射出成形の分野における当業者であれば、検出部Pのティース樹脂部品８を射出成形の際、分割して形成することはありえない。なぜなら、検出部Pのティース樹脂部品８を分割して形成しようとすると、その分、金型の構造が複雑になりコストアップを招くからである。従って、上記実施形態のように検出部Pのティース樹脂部品８を分割して形成することは、それ自体が創作非容易と言える。

（５）ステータ５（レゾルバステータ）は、ステータコア７と、ティース樹脂部品８と、複数の端子ピン１０（端子）と、端子保持樹脂部品９と、を備える。ステータコア７は、複数のティース部１２と、複数のティース部１２を保持する環状のコア本体１３と、を有する金属製である。ティース樹脂部品８は、射出成形により環状のコア本体１３と一体的に形成される環状の樹脂部品である。複数の端子ピン１０には、複数のティース部１２に巻かれるステータ巻線１１の端部１１ａが接続可能である。端子保持樹脂部品９は、射出成形により環状のコア本体１３と一体的に形成され、複数の端子ピン１０を保持する樹脂部品である。ティース樹脂部品８と端子保持樹脂部品９は、分断されている。以上の構成によれば、ティース樹脂部品８と端子保持樹脂部品９の間でクラックが発生するのを防止できる。

（６）ティース樹脂部品８は、ゲート痕１４ａを有する。端子保持樹脂部品９は、ゲート痕９ａを有する。以上の構成によれば、ティース樹脂部品８と端子保持樹脂部品９を、ティース樹脂部品８と端子保持樹脂部品９が互いに離れるように、形成することができる。

（９）ティース樹脂部品８は、ティース樹脂部品８の周方向において、複数のティース部１２の何れにも重複しない位置で、分断されている。以上の構成によれば、ティース樹脂部品８を分断したことが、ティース部１２とステータ巻線１１との絶縁性能に悪影響を与えるのを回避できる。

（１０）ステータ５は、複数のティース部１２に巻かれたステータ巻線１１を更に備える。

　なお、本実施形態のレゾルバ１は、電動機２の出力軸３の回転角度位置を検出して回転角度信号を出力するためのものであるとした。しかし、これに代えて、レゾルバ１は、例えばエンジンなどの原動機の出力軸の回転角度位置を検出して回転角度信号を出力するのに用いてもよい。更に言えば、レゾルバ１は、回転する物体の回転角度位置を検出して回転角度信号を出力するのに用いることができる。

　この出願は、２０１３年６月２６日に出願された日本出願特願２０１３－１３３６５４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１　レゾルバ（検出装置）
２　電動機
３　出力軸
４　ケーシング
５　ステータ（レゾルバステータ）
６　ロータ
７　ステータコア（金属部品）
８　ティース樹脂部品（第1樹脂部品）
９　端子保持樹脂部品（第2樹脂部品）
９ａ　ゲート痕
１０　端子ピン（端子）
１１　ステータ巻線
１１ａ　端部
１２　ティース部
１３　コア本体
１４　ティース樹脂分割体
１４ａ　ゲート痕
１５　切れ目（第２の切れ目）
１６　コネクタ部
１７　切れ目（第１の切れ目）
P　検出部
Q　出力部

Claims (10)

1. 金属部品と、射出成形により前記金属部品と一体的に形成される樹脂部品としての第1樹脂部品と、を含み、検出対象を検出して検出信号を生成する検出部と、
   射出成形により前記金属部品と一体的に形成される樹脂部品としての第2樹脂部品を含み、前記検出部が生成した前記検出信号を出力する出力部と、
   を備え、
   前記第1樹脂部品と前記第2樹脂部品は、分断されている、
   検出装置。
2. 請求項１に記載の検出装置であって、
   前記第1樹脂部品と前記第2樹脂部品は、夫々、ゲート痕を有する、
   検出装置。
3. 請求項１又は２に記載の検出装置であって、
   前記検出部の前記第1樹脂部品は、環状に形成されており、
   前記第1樹脂部品は、前記第1樹脂部品の周方向において、分断されている、
   検出装置。
4. 請求項３に記載の検出装置であって、
   前記第1樹脂部品は、前記第1樹脂部品の周方向において、複数箇所で、分断されている、
   検出装置。
5. 複数のティース部と、前記複数のティース部を保持する環状のコア本体と、を有する金属製のステータコアと、
   射出成形により前記環状のコア本体と一体的に形成される環状の樹脂部品としてのティース樹脂部品と、
   前記複数のティース部に巻かれるステータ巻線の端部が接続可能な複数の端子と、
   射出成形により前記環状のコア本体と一体的に形成され、前記複数の端子を保持する樹脂部品としての端子保持樹脂部品と、
   を備え、
   前記ティース樹脂部品と前記端子保持樹脂部品は、分断されている、
   レゾルバステータ。
6. 請求項５に記載のレゾルバステータであって、
   前記ティース樹脂部品と前記端子保持樹脂部品は、夫々、ゲート痕を有する、
   レゾルバステータ。
7. 請求項５又は６に記載のレゾルバステータであって、
   前記ティース樹脂部品は、前記ティース樹脂部品の周方向において、分断されている、
   レゾルバステータ。
8. 請求項７に記載のレゾルバステータであって、
   前記ティース樹脂部品は、前記ティース樹脂部品の周方向において、複数箇所で、分断されている、
   レゾルバステータ。
9. 請求項７又は８に記載のレゾルバステータであって、
   前記ティース樹脂部品は、前記ティース樹脂部品の周方向において、前記複数のティース部の何れにも重複しない位置で、分断されている、
   レゾルバステータ。
10. 請求項５～９の何れかに記載のレゾルバステータであって、
    前記複数のティース部に巻かれた前記ステータ巻線を更に備えた、
    レゾルバステータ。

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