WO2016027290A1 - レゾルバ - Google Patents

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WO2016027290A1
WO2016027290A1 PCT/JP2014/004301 JP2014004301W WO2016027290A1 WO 2016027290 A1 WO2016027290 A1 WO 2016027290A1 JP 2014004301 W JP2014004301 W JP 2014004301W WO 2016027290 A1 WO2016027290 A1 WO 2016027290A1
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WO
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stator core
resolver
mark
teeth
stator
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/004301
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English (en)
French (fr)
Inventor
友輔 森田
山本 敦志
藤田 暢彦
直弘 本石
一将 伊藤
中野 正嗣
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2014/004301 priority Critical patent/WO2016027290A1/ja
Priority to US15/324,793 priority patent/US10627258B2/en
Priority to JP2016543497A priority patent/JP6203413B2/ja
Priority to CN201480081386.1A priority patent/CN106797169B/zh
Priority to EP14900122.4A priority patent/EP3197030A4/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/204Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils
    • G01D5/2066Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils by movement of a single coil with respect to a single other coil
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K24/00Machines adapted for the instantaneous transmission or reception of the angular displacement of rotating parts, e.g. synchro, selsyn

Definitions

  • the present invention relates to a resolver that detects the rotation of a rotating electrical machine, and more particularly to the structure of a resolver stator.
  • a resolver stator having magnetic pole teeth arranged uniformly along the circumferential direction of the annular stator base and the relative angular position of the stator are changed to change the gap between the stator and the stator.
  • One having a resolver rotor that changes a reluctance component is known (for example, see Patent Documents 1 and 2).
  • the stator core is formed so that the rolling direction of the material of the stator core and the major axis direction of the deformation of the secondary mode are substantially the same direction, from the rotor of the rotating electrical machine to be detected
  • the influence of the leakage magnetic flux on the angle detection error of the resolver can be reduced, and the angle detection accuracy can be improved.
  • productivity and assemblability are improved.
  • the pitch error is concentrated only in a specific phase by setting the rotation (lamination angle) of lamination (electromagnetic steel sheet) to an angle excluding a multiple angle of 360 degrees / (P / N).
  • JP2013-121225A (FIG. 12) Japanese Patent Laying-Open No. 2005-127768 (FIG. 5)
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and can produce a stator core that is aligned with the direction of sag and burr of the stator core by improving the productivity and assemblability by constructing the stator core without rotating and laminating electromagnetic steel sheets.
  • An object of the present invention is to provide a resolver that can improve angle detection accuracy.
  • a resolver according to the present invention includes a resolver stator having a single-phase excitation winding and a two-phase output winding, which is formed of a stator core laminated without rotating and laminating electrical steel sheets having teeth, and is opposed to the resolver stator.
  • the resolver rotor is provided with a mark on the stator core so that the rolling direction of the stator core can be discriminated and the front and back sides can be discriminated.
  • the front and back of the stator core can be discriminated, it is possible to improve the assembly accuracy of the resolver by aligning the direction of the sag and burrs, so that the angle detection error can be reduced.
  • the stator core is configured without rotating and laminating electromagnetic steel sheets, productivity and assemblability are improved.
  • the position in the rotation direction of the stator core can be grasped, the relative position in the rolling direction of the winding position and the stator core can be grasped. Therefore, the winding position and the relative position in the rolling direction of the stator core must be unified for all resolvers. Thus, variation in angle detection error due to the difference between the winding position and the relative position of the stator core in the rolling direction can be reduced.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2. It is sectional drawing which shows the state which assembled
  • Embodiment 1 of this invention It is a perspective view of the other modification of the stator core by Embodiment 1 of this invention. It is a top view of the stator core by Embodiment 2 of this invention. It is a top view of the stator core by Embodiment 3 of this invention. It is a top view of the stator core by Embodiment 4 of this invention. It is a top view of the stator core by Embodiment 5 of this invention. It is a top view of the stator core by Embodiment 6 of this invention. It is a top view of the modification of the stator core by Embodiment 6 of this invention. It is a top view of the other modification of the stator core by Embodiment 6 of this invention.
  • In the resolver by Embodiment 6 of this invention it is explanatory drawing which shows the measurement result of the relationship between the arrangement
  • FIG. 1 is a front view of a resolver according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the resolver according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the resolver according to Embodiment 1 of the present invention is assembled to a bracket of a rotating electrical machine
  • the resolver includes a resolver rotor 1 configured by laminating a plurality of punched electromagnetic steel plates, and a resolver stator 2 disposed so as to surround the outer periphery of the resolver rotor 1 so as to face the resolver rotor 1. .
  • the resolver stator 2 includes an annular stator core 3, a pair of insulating members 4 and 5 provided on the stator core 3, and a stator coil 6 wound around the teeth 3 a of the stator core 3 via the insulating members 4 and 5. Has been.
  • the stator core 3 is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets without rotating and laminating, the outer peripheral side and the inner peripheral side are circular, and the inner peripheral side has a plurality of teeth 3a protruding radially inward. It is evenly formed in the direction.
  • the inner diameter side of the tooth 3a faces the outer diameter side of the resolver rotor 1 with a minute gap.
  • the insulating members 4 and 5 are made of insulating resin, and are provided so as to cover the teeth 3a by sandwiching the stator core 3 from both sides.
  • the stator coil 6 is wound around the teeth 3a via the insulating members 4 and 5, and is composed of three independent windings of one excitation winding and two output windings. As shown in FIGS. 1 and 2, a part of the insulating member 4 has an extended portion 4 a formed to extend radially outward from the stator core 3, and the terminal 7 is insert-molded here. ing. The lead wire 6 a of the stator coil 6 is connected to the terminal pin 7 a of the terminal 7.
  • the resolver rotor 1 is attached to the shaft end of the rotating shaft 9 of the rotating electrical machine.
  • the rotating shaft 9 is made of a magnetic material.
  • the resolver stator 2 surrounds the resolver rotor 1 and is disposed on the rear bracket 8 of the rotating electrical machine coaxially with the rotary shaft 9. Based on the respective output voltages generated in the two output windings of the resolver coil 6 due to the change in the gap magnetic flux density distribution between the resolver rotor 1 and the resolver stator 2 as the rotary shaft 9 rotates, the rotary shaft of the rotating electrical machine The magnetic pole position of the rotor 10 fixed to 9 is detected.
  • the interior of the rotating electrical machine will be described with reference to FIG. 5.
  • the rotating shaft 9 of the rotor 10 is rotatably supported by two bearings 11 provided on the bracket side, and a field winding 10 a is wound around the rotor 10.
  • a cylindrical stator 12 around which a stator winding 12 a is wound is disposed on the outer peripheral side of the rotor 10.
  • two slip rings 13 are assembled on the rotating shaft 9, and a brush 14 that slides on the slip ring 13 is provided.
  • this rotary electric machine shows an example, and is not limited to the figure.
  • the resolver according to the first embodiment of the present invention will be described as a case where there are 10 slots and the shaft double angle is 4X (when the shaft double angle is N, it is referred to as NX).
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the winding pattern of an excitation winding having 10 slots and a magnetomotive force order of 5, which is a resolver according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the winding pattern of the output winding ⁇ of the order 1
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the winding pattern of the output winding ⁇ of 10 slots and the output order 1 of the resolver according to the first embodiment of the present invention. It is.
  • the order of magnetomotive force generated by energizing the exciting winding of the stator coil 6 wound around the teeth 3a of the stator core 3 (hereinafter referred to as the following)
  • the order of the magnetic flux density generated in the air gap between the stator core 3 and the resolver rotor 1 where A is the magnetomotive force order, and A is the permeance order mainly due to the outer diameter of the resolver rotor, that is, the axial multiplication angle is B.
  • the two output windings are wound around the teeth 3a with the order of an integer of ⁇ B
  • the number of teeth is finite, so that the winding is wound around one tooth 3a.
  • the number of turns is adjusted so as to reduce the angle detection error by increasing or decreasing the number of turns by one of the teeth 3a.
  • FIG. 1 shows a figure of 12 slots and a shaft multiple angle of 8X
  • FIG. 3 shows a figure of 12 slots, but the number of slots and the shaft multiple angle are not limited thereto.
  • FIG. 7 shows an example of the turn pattern of the excitation winding having 10 slots and a magnetomotive force of degree 5, and the order of the output winding may be set to 1 using the above calculation method.
  • FIGS. The output winding ⁇ and the output winding ⁇ are the two output windings described above. The relative value of the number of turns shown in FIGS.
  • R and L represent winding in the reverse direction.
  • the exciting winding, the output winding ⁇ , and the output winding ⁇ are wound in this order.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of the rolling direction of the stator core and the relative position of the winding, according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is the resolver according to the first embodiment of the present invention, and the rolling direction of the stator core and the relative position of the winding. It is explanatory drawing which shows the actual measurement result of the relationship with an angle detection error.
  • the tooth numbers (Nos. 1 to 10) shown in FIG. 10 correspond to the teeth numbers on the horizontal axis shown in FIGS.
  • the center line in the circumferential direction of the third tooth 3a is defined as a reference axis
  • the difference from the rolling direction of the stator core 3 is defined as an angle ⁇ .
  • is a positive value when the rolling direction of the stator core 3 is to the left (counterclockwise) from the reference axis. From this figure, the relative position of the rolling direction of the stator core 3 and the tooth number with respect to a certain ⁇ can be grasped.
  • the relative value of the angle detection error shown in FIG. 11 is a value obtained by multiplying 100 by the value obtained by dividing the angle detection error of each ⁇ by the minimum value of the angle detection error.
  • the angle detection error is the difference between the maximum value and the minimum value of this waveform for one round of the rotor when the difference between the detection angle of the resolver and the detection angle of the encoder (assumed to be a true angle) is used as the waveform.
  • the angle detection error is different when the rolling direction of the stator core 3 and the relative position of the winding are different.
  • the resolver stator 2 when the resolver stator 2 is manufactured, the rolling direction of the stator core 3 is grasped and the stator core 3 is not manufactured unless the stator core 3 is manufactured.
  • the angle detection error varies between the manufactured resolvers. In order to reduce such variation in angle detection error, it is necessary to provide a mark on the stator core 3 in order to grasp the rolling direction of the stator core 3.
  • the punching process of the electromagnetic steel sheets forming the stator core 3 causes sagging and burrs. Therefore, the front and back surfaces also exist in the stator core 3 in which the electromagnetic steel sheets are laminated, and each resolver must be manufactured by unifying the front and back surfaces. As a result, the assembly accuracy of the resolver deteriorates and the angle detection error increases. As a countermeasure, it is necessary to provide a mark on the stator core 3 in order to determine the front and back of the stator core 3.
  • FIGS. 12 is a plan view of a stator core according to the first embodiment of the present invention
  • FIGS. 13 to 15 are plan views of modifications of the stator core according to the first embodiment of the present invention
  • FIGS. 16 and 17 are stator cores according to the first embodiment of the present invention. It is a perspective view of other modifications.
  • the mark in the present invention includes a mark that also serves as a joining means for the stator core 3 and a mark that does not serve as a joining means.
  • marks that also serve as joining means include caulking, welding, bolt fixing, and the like that do not serve as joining means include printing, notches, protrusions, and holes (unless otherwise noted, refer to through holes).
  • FIG. 12 shows an example of printing 3b on the stator core 3 as a mark.
  • the print 3b is not limited to characters and symbols, and refers to a printed or applied mark.
  • one place is printed 3 b on the core back 3 g of the portion of the stator core 3 where the teeth 3 a are present.
  • one place 3b is printed on the tooth 3a portion.
  • a single print 3 b is printed between adjacent teeth 3 a of the core back 3 g of the stator core 3.
  • two places 3b are printed on the core back 3g of one tooth 3a.
  • a single print 3 b is printed on the upper half of the outer peripheral surface of the stator core 3 of the inner rotor type resolver.
  • a single print 3 b is printed on the upper half of the inner peripheral surface of the stator core 3.
  • the stator core 3 is provided with a mark (printing 3b) so that the rolling direction of the stator core 3 can be discriminated and the front and back sides can be discriminated.
  • the rotational axis of the resolver rotor 1 is When the stator core 3 is rotated at an arbitrary angle greater than 0 degrees and less than 360 degrees so that the teeth 3a overlap with each other as the rotation center, at least one position of the mark (print 3b) does not match before and after the rotation, The stator core 3 in an inverted state is rotated at an arbitrary angle with the rotation axis of the resolver rotor 1 as a rotation center, and the stator core 3 in a state in which the front and the other sides are not inverted and a stator core 3 in a state in which the front and the other sides are reversed and rotated When arranged so as to overlap, at least one position of the mark (printing 3b) is configured not to coincide.
  • stator core 3 when the stator core 3 is facing the wrong position in the rotational direction with respect to the position of the mark (printing 3b) when the stator core 3 is facing the normal position, or when the front and back are turned over The position of the mark (printing 3b) is not in the normal position, so that the position in the rotation direction can be grasped and the front and back sides can be determined.
  • the magnetic steel sheets to be laminated are fixed to each other using an electromagnetic steel sheet that is coated with an adhesive in advance and can be bonded by pressing, heating, or the like. It is fixed.
  • an electromagnetic steel sheet other than the bonded electromagnetic steel sheet hereinafter referred to as a normal electromagnetic steel sheet.
  • an electromagnetic steel sheet either a normal electromagnetic steel sheet or an adhesive electromagnetic steel sheet may be used
  • caulking, welding, bolt fixing What is necessary is just to join by.
  • an adhesive electromagnetic steel sheet is used, caulking or the like is not necessary, and therefore there is no magnetic deterioration due to the joining of caulking or the like. Therefore, the angle detection error can be reduced as compared with the case of magnetic deterioration.
  • a normal electromagnetic steel sheet may be used, so that the pressurization and heating steps and equipment necessary for adhesion of the adhesive electromagnetic steel sheet can be eliminated.
  • the number of prints 3b as a mark is one or two, and the number of faces with the print 3b is one (the axial upper end face of the stator core 3).
  • the number and arrangement of the marks and the number of the marked surfaces are not limited to this.
  • the marks may be provided on the stator core 3 so that the rolling direction of the stator core 3 can be discriminated and the front and back sides can be discriminated.
  • the resolver rotor 1 When the stator core 3 is rotated at an arbitrary angle greater than 0 degrees and less than 360 degrees so that the teeth 3a overlap each other with the rotation axis of the rotation center, at least one position of the marks does not match before and after the rotation.
  • stator core 3 in an inverted state is rotated at an arbitrary angle with the rotation axis of the resolver rotor 1 as a rotation center, and the stator core 3 in an uninverted state is inverted and rotated. If you place a state of the stator core 3 so as to overlap the teeth 3a each other may satisfy the condition that at least one position of the mark does not match.
  • FIG. 18 is a plan view of a stator core according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the printing is a mark that does not change the magnetic characteristics of the stator core before and after the mark.
  • the mark other than the mark is a mark that changes the magnetic characteristics of the stator core before and after the mark.
  • the mark refers to a mark other than printing.
  • printing is also a mark that does not serve as a joining means, but it is assumed that printing is not included in a mark that does not serve as a joining means unless otherwise specified in the second embodiment.
  • the description will be made using the caulking 3c as a mark also serving as the joining means of the stator core 3 and the hole 3d as a mark not serving as the joining means.
  • the number of slots, the shaft angle multiplier of 4, and the number of turns are the same as in the first embodiment, but are not limited thereto.
  • the mark can be adjusted to be present or absent in the axial direction rather than penetrating in the axial direction. Since the manufacturing process can be simplified by setting the same depth in the direction, in this embodiment, the case of the same depth in the axial direction will be described regardless of whether or not it is used as a mark.
  • the axial end surfaces of the stator core 3 are uneven by the caulking 3c, it is possible to distinguish the front and back only by the unevenness of the caulking 3c, but a combination of the caulking 3c and another mark, or a mark other than the caulking 3c Since it is easier to discriminate with the following, it will not be discriminated between the front and the back only by the unevenness of the caulking 3c.
  • one hole 3d is provided so that the center of the hole 3d is located on the center line of the teeth 3a in the core back 3g, and the center of the caulking 3c is also on the center line of the teeth 3a in the core back 3g in the circumferential direction. Is provided at one location. Further, the arrangement of the holes 3d and the caulking 3c is combined to serve as a mark for grasping the rotational direction position of the stator core 3 and determining the front and back sides. Note that the center positions of the hole 3d and the caulking 3c may be provided in the middle of the centers in the circumferential direction of the adjacent teeth 3a, like the position of the print 3b in FIG.
  • the caulking 3c and the hole 3d as marks are provided in the core back 3g, the magnetic flux easily passes through the stator core 3 and the angle detection accuracy compared to the case where the caulking 3c and the hole 3d are provided in the teeth 3a. The error can be reduced.
  • the centers of the caulking 3c and the hole 3d, which are marks are on the center line in the circumferential direction of the tooth 3a, the magnetic paths are more symmetrical than when the centers of the caulking 3c and the hole 3d are not on the circumferential center line of the tooth 3a. Therefore, the angle detection error can be reduced.
  • the mark when a normal magnetic steel sheet is used and the center of the mark is arranged on either the circumferential center line of the teeth 3a or in the middle of the circumferential center of the adjacent teeth 3a, the mark has the same size. If the radial positions are the same, three or more marks that also serve as a joining means are required. However, when the caulking 3c and the hole 3d are combined as in the second embodiment, the number of marks is two or less. Well, you can reduce the total number of landmarks. Thereby, since the magnetic resistance of the stator core 3 is lower than when there are a large number of marks, the magnetic flux easily passes and angle detection errors can be reduced.
  • the marks may be arranged symmetrically, and the angle detection error can be reduced as compared with the case where the marks are not arranged symmetrically.
  • the total number of marks is two, and the number of marks is two (the upper and lower end surfaces in the axial direction of the stator core 3).
  • the number of the faces with the arrangement and the mark is not limited to this, and it is only necessary that the mark is provided on the stator core 3 so that the rolling direction of the stator core 3 can be discriminated and the front and back sides can be discriminated.
  • the rotating shaft of the resolver rotor 1 is rotated.
  • the stator core 3 is rotated at an arbitrary angle with the rotation axis of the resolver rotor 1 as the rotation center, and the stator core 3 in a state where the front and back are not reversed and the stator core 3 which is reversed and rotated are rotated. If Isu 3a each other and arranged so as to overlap, may satisfy the condition that at least one position of the mark does not match.
  • FIG. 19 is a plan view of a stator core according to Embodiment 3 of the present invention.
  • a case will be described in which only one of a mark that also serves as a joining unit or a mark that does not serve as a joining unit is used as a mark.
  • a mark that does not serve as a joining means is used as a mark
  • means that can also be used as a mark that serves as a joining means caulking, welding, bolt fixing, etc.
  • FIG. 19 there is one hole 3d in the core back 3g of the stator core made of the adhesive electromagnetic steel plate, and this is used as a mark for grasping the rotational direction position of the stator core 3 and distinguishing the front and back sides.
  • the center of the mark may not be on the center line in the circumferential direction of the teeth 3a or in the middle between the centers in the circumferential direction of the adjacent teeth 3a.
  • the adhesive electromagnetic steel plate is used in FIG. 19, you may join by crimping etc. using a normal electromagnetic steel plate. Thereby, the pressurization and heating process and equipment necessary for adhesion of the bonded electromagnetic steel sheet can be eliminated.
  • the number and arrangement of marks and the number of faces with marks are not limited to this, and if marks are provided on the stator core 3 so that the rolling direction of the stator core 3 can be determined and the front and back surfaces can be determined.
  • the stator core 3 is rotated at an arbitrary angle greater than 0 degree and less than 360 degrees with the rotation axis of the resolver rotor 1 as the rotation center so that the teeth 3a overlap each other, at least of the marks before and after the rotation.
  • the stator core 3 in a state where one position does not match and the front and back are reversed is rotated at an arbitrary angle with the rotation axis of the resolver rotor 1 as the rotation center, and the stator core 3 in a state where the front and back are not reversed is reversed and rotated.
  • the stator core 3 is arranged so that the teeth 3a overlap each other, the condition that at least one position of the marks does not coincide is satisfied.
  • FIG. 20 is a plan view of a stator core according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the center of the mark is on the circumferential center line of the teeth 3a or between the adjacent teeth 3a. The case where it exists in the middle of the center of the circumferential direction is demonstrated.
  • FIG. 20 there are three holes 3 d in the core back 3 g of the stator core 3, which are used as a mark for grasping the circumferential position of the stator core 3 and determining the front and back sides.
  • the center of the mark is on the circumferential center line of the teeth 3a, but may be in the middle of the circumferential centers of adjacent teeth 3a.
  • the relative position in the rolling direction of the winding position and the stator core 3 can be grasped, so the relative position in the rolling direction of the winding position and the stator core 3 can be determined for all resolver bodies. It is possible to unify, and the variation in angle detection error can be reduced.
  • the total number of marks (holes 3d) is three
  • the number of faces with marks (holes 3d) is two (the upper end face and the lower end face in the axial direction)
  • the center of the mark is the teeth 3a.
  • the center of a mark may be in the middle of the center of the circumferential direction of the adjacent teeth 3a, and the number of marks, the arrangement, and the number of faces with marks are not limited to this.
  • the stator core 3 may be provided with a mark so that the rolling direction of the stator core 3 can be discriminated and the front and back sides can be discriminated.
  • stator core 3 is overlapped with the teeth 3a around the rotation axis of the resolver rotor 1.
  • the rotating shaft of the resolver rotor 1 is rotated with the stator core 3 in an inverted state.
  • stator core 3 is rotated at an arbitrary angle as a core and the stator core 3 that is not reversed and the stator core 3 that is reversed and rotated is disposed so that the teeth 3a overlap each other, at least one position of the marks coincides. It is sufficient to satisfy the condition of not.
  • FIG. 21 is a plan view of a stator core according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the mark caulking 3c
  • the mark hole 3d
  • FIG. 21 there are three holes 3d in the core back 3g of the stator core 3, which are used as a mark for grasping the rotational direction position of the stator core 3 and distinguishing the front and back sides.
  • the center of the mark is on the circumferential center line of the teeth 3a, but may be in the middle of the circumferential centers of adjacent teeth 3a.
  • the electromagnetic steel sheet is a normal electromagnetic steel sheet, and is joined by caulking 3c, one for each tooth 3a.
  • the size of the caulking 3c is the same, and the position in the radial direction is also the same.
  • the fastening force between the electromagnetic steel sheets can be increased.
  • the deformation of the inner diameter of the stator core 3 caused by the position of the crimp 3c being not symmetrical can be reduced, the angle detection error due to this deformation can be reduced.
  • the mark (hole 3d) used as a mark is used as a mark, and the number of marks is three in two places (the upper end face and the lower end face in the axial direction).
  • a mark (caulking 3c) that also serves as a joining means may be used as the mark, and the number and arrangement of the marks and the number of faces with the mark are not limited thereto, and the stator core 3 in the rolling direction may be used. It is sufficient that a mark is provided on the stator core 3 so that the discrimination between the front and back sides can be made.
  • the stator core 3 is greater than 0 degrees and less than 360 degrees so that the teeth 3a overlap each other.
  • FIG. 22 is a plan view of a stator core according to Embodiment 6 of the present invention
  • FIGS. 23 and 24 are plan views of modified examples of the stator core according to Embodiment 6 of the present invention
  • FIG. 25 is a mark in the resolver according to Embodiment 6 of the present invention. It is explanatory drawing which shows the measurement result of the relationship between arrangement
  • the core back 3g of the stator 3 has three holes 3d and seven crimps 3c.
  • the hole 3d and the caulking 3c are on the center line in the circumferential direction of the tooth 3a, are all the same size, and are at the same position in the radial direction. Either one is arranged in the core back 3g per hole 3d and one caulking 3c tooth 3a.
  • the center line in the circumferential direction of the opposing teeth 3a and the rolling direction of the stator core 3 are matched.
  • the magnetic resistance of stator core 3 is reduced. This makes it easier for the magnetic flux to pass and reduces the angle detection error. Further, since the centers of the holes 3d and the caulking 3c are at the same position in the radial direction, the magnetic path is symmetric, so that the angle detection error is reduced as compared with the case where the magnetic path is not symmetric.
  • the magnetic path is symmetric, so that the angle detection error is reduced as compared with the case where the magnetic path is not symmetric.
  • the center line in the circumferential direction of the teeth 3a and the rolling direction of the stator core 3 are matched, the magnetic flux easily passes, and the angle detection error can be reduced as compared with the case where they do not match.
  • the teeth 3a which make the center line of the circumferential direction of the teeth 3a correspond with the rolling direction of the stator core 3 may be arbitrary teeth 3a, and the same effect as the above is acquired.
  • the mark (hole 3d) used as a mark is used as a mark, and the number of marks is three in two places (the upper end face and the lower end face in the axial direction).
  • the mark used as the mark may be used as the mark, and the number and arrangement of the marks and the number of the surfaces with the mark are not limited to this. 3c), the total number of marks (holes 3d) that do not serve as the joining means only needs to match the number of slots,
  • the stator core 3 may be provided with a mark so that the rolling direction of the stator core 3 can be discriminated and the front and back sides can be discriminated.
  • the stator core 3 is overlapped with the teeth 3a.
  • the stator core 3 in an inverted state is arbitrarily centered around the rotation axis of the resolver rotor 1
  • the stator core 3 in a state in which the front and back are not reversed and the stator core 3 in a state in which the front and back are reversed and rotated are arranged so that the teeth 3a overlap each other, the position that at least one of the marks does not match Should be satisfied.
  • FIG. 22 shows an example in which the winding number pattern is the same as in FIGS. 7 to 9, but the effect of reducing the angle detection error may differ depending on the arrangement method of the holes 3d and the caulking 3c, which will be described with reference to FIG. To do.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram showing an actual measurement result of a relationship between an arrangement of holes serving as marks, a relative position in the rolling direction of the stator core, and an angle detection error in the resolver according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the configuration of the pattern 1 in FIG. 25 is the configuration of FIG. 22, in which a hole 3d is provided in the core back 3g where the teeth 3a of the teeth numbers 3, 4 and 8 protrude, and the other teeth 3a protrude.
  • the core back 3g is provided with a crimp 3c.
  • patterns 4 to 9 in which the positions of the holes 3d and the caulking 3c are exchanged at several places from the configuration of the pattern 1 will be described.
  • the patterns 2 and 3 will be described later.
  • the patterns 1, 4 to 6 among the three teeth 3a having the holes 3d in the core back 3g, the circumferential center line between the radially opposing teeth 3a and the rolling direction of the stator core 3 are matched. Yes.
  • a hole 3d is provided in the core back 3g at a position where the teeth 3a of the teeth numbers 3, 5, 8 protrude, and a caulking 3c is provided in the core back 3g where the other teeth 3a protrude.
  • the hole 3d is provided in the core back 3g where the teeth 3a of the teeth numbers 3, 8, and 9 protrude, and the caulking 3c is provided in the core back 3g where the other teeth 3a protrude.
  • holes 3d are provided in the core back 3g where the teeth 3a of the teeth numbers 3, 8, and 10 protrude, and caulking 3c is provided in the core back 3g where the other teeth 3a protrude.
  • the circumferential center line between the radially opposing teeth 3a and the rolling direction of the stator core 3 are not matched.
  • the center line in the circumferential direction of the teeth 3a opposed to each other in the radial direction other than the radially opposed teeth 3a provided with the holes 3d is made to coincide with the rolling direction of the stator core 3.
  • a hole 3d is provided in the core back 3g at a position where the teeth 3a of the teeth numbers 4, 5, and 9 protrude, and a caulking 3c is provided in the core back 3g where the other teeth 3a protrude.
  • a hole 3d is provided in the core back 3g at a position where the teeth 3a of the teeth numbers 4, 9, 10 protrude, and a caulking 3c is provided in the core back 3g where the other teeth 3a protrude.
  • a hole 3d is provided in the core back 3g where the teeth 3a of the teeth numbers 5, 9, and 10 protrude, and a caulking 3c is provided in the core back 3g where the other teeth 3a protrude.
  • the angle detection error can be further reduced as compared with the configuration of patterns 7 to 9. This is because the rolling direction of the stator core 3 has a lower magnetic resistance than the other directions, so that a large amount of magnetic flux flows.
  • the hole 3d is present in the core back 3g of the stator core 3
  • the magnetic resistance is increased at the position of the core back 3g and the magnetic flux is reduced compared with the case where there is no hole 3d.
  • the center line in the circumferential direction of the teeth 3 a facing in the radial direction is matched with the rolling direction of the stator core 3. Since the difference between the maximum value and the minimum value of the magnetic permeability of each core back 3g is smaller than that of the patterns 7 to 9, and the magnetic path is symmetric, the angle detection error can be further reduced as compared with the patterns 7 to 9.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram showing an actual measurement result of a relationship between an arrangement of holes serving as marks, a relative position in the rolling direction of the stator core, and an angle detection error in the resolver according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the patterns 1, 4 to 9 on the horizontal axis correspond to the case where the positions of the holes 3d and the caulking 3c are determined as in the patterns 1, 4 to 9 described above.
  • the relative value of the angle detection error on the vertical axis is a value obtained by multiplying 100 by the value obtained by dividing the angle detection error of each pattern by the angle detection error of pattern 1.
  • the relative value of the angle detection error of each pattern was 100 to 104% for patterns 1, 4 to 6, whereas 125 to 139% for patterns 7 to 9. This also indicates that the configuration of the patterns 1, 4 to 6 can further reduce the angle detection error than the configurations of the patterns 7 to 9.
  • the means of the mark in all the embodiments is not limited to the caulking 3c and the hole 3d.
  • a caulking portion may be formed as a hole and fixed with a bolt.
  • the outer periphery of the stator core 3 may be welded instead of the caulking, and the outer periphery of the stator core 3 may be formed as a notch or a protrusion instead of the hole.
  • FIGS. 23 and 24 are plan views of modified examples of the stator core according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 shows a case where a notch 3e is provided on the outer periphery of the stator core 3
  • FIG. 24 shows a case where a protrusion 3f is provided on the outer periphery of the stator core 3.
  • the welding of the stator core 3 may be performed at an arc portion on the outer periphery of the stator core 3, or may be performed after the outer periphery of the stator core 3 is formed as a notch 3e. Even in these configurations, the same effects as described above can be obtained.
  • the magnetic permeability of the stator core 3 is increased compared to the case where the stator core 3 has the holes 3d and the caulking 3c. it can.
  • the protrusion 3e is not provided on the outer periphery of the stator core 3 and the notch 3e or the hole 3d is used as a mark, the material yield of the electromagnetic steel sheet can be improved as compared with the case where the protrusion 3e is provided on the outer periphery of the stator core 3.
  • the pin does not enter the hole 3d and hits the stator core 3, so that when the insulating members 4 and 5 are assembled from both sides in the axial direction of the stator core 3, the assembly is not successful and it is possible to notice an error.
  • not only the hole 3d but the notch 3e etc. should just overlap with the position of a pin.
  • the center of the hole 3d and the center of the caulking 3c are respectively on the center line in the circumferential direction of the teeth 3a, and one of them is arranged in each tooth 3a.
  • the size of the caulking 3c and the hole 3d is the same, and the position in the radial direction is also the same.
  • the angle detection error is reduced because the magnetic path is symmetric as compared with the case where the caulking 3c or the hole 3d is not arranged one by one in each tooth 3a, that is, when the teeth 3a are not rotationally symmetric. To do.
  • the hole 3d and the caulking 3c may have different sizes.
  • the size of the hole 3d and the caulking 3c when the magnetic resistances of the hole 3d and the caulking 3c become approximately the same, the magnetic path is more symmetrical than when the size of the hole 3d and the caulking 3c is the same as described above. Therefore, the angle detection error is reduced.
  • the caulking 3c is generally performed at two or more locations.
  • the stator core 3 is covered with the insulating members 4 and 5 even when the caulking 3c is only at one place, the stator core 3 can be reliably joined.
  • the center line in the circumferential direction of an arbitrary tooth 3a and the rolling direction of the stator core 3 are matched, the center line in the circumferential direction of the tooth 3a and the stator core 3 are aligned.
  • the rolling directions of these are the same, the magnetic flux easily passes, and the angle detection error can be reduced as compared with the case where they do not match. Furthermore, when the center line in the circumferential direction of an arbitrary tooth 3a and the rolling direction of the stator core 3 are matched, the angle detection is performed by taking into account the rolling direction of the stator core 3 and the relative position of the winding as shown in FIG. By arranging such that the error is reduced, the angle detection error can be further reduced.
  • the inner rotor type resolver has been described so far in all the embodiments, but the same effect can be obtained with an outer rotor type resolver. This is because the direction of the radial direction has been changed magnetically.
  • notches and welds are provided on the outer periphery of the stator core, whereas in the outer rotor type, they are provided on the inner periphery of the stator core. This is to avoid changing the shape of the gap surface where the resolver rotor and the resolver stator face each other. If the gap surface changes, the angle detection error worsens.

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Abstract

 従来のレゾルバにおいては、ステータコア(3)の表裏が判別できず、ダレ、カエリの方向をそろえて量産することが困難であり、レゾルバの組み立て精度が悪化したり、電磁鋼板を回転積層していたので生産性及び組立性が悪化していた。 本発明では、ティース(3a)を有する電磁鋼板を回転積層することなく積層してステータコア(3)を構成し、1相の励磁巻線と2相の出力巻線を設けたレゾルバステータ(2)と、レゾルバステータ(2)に対向して設けられたレゾルバロータ(1)とを備えたレゾルバであって、ステータコア(3)の圧延方向の判別と表裏の判別ができるようにステータコア(3)に目印(3b)を設けたものである。

Description

レゾルバ
 本発明は、回転電機の回転を検出するレゾルバに関し、特にレゾルバステータの構造に関するものである。
 従来のレゾルバの構造として、環状ステータ基部の円周方向に沿って均等に配設された磁極歯を備えるレゾルバステータと、このステータとの相対的な角度位置を変化させることでステータとの間隙のリラクタンス成分を変化させるレゾルバロータとを備えたものが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
 特許文献1に記載のレゾルバは、ステータコアの素材の圧延方向と2次モードの変形の長軸方向とが略同一方向になるようステータコアが形成されているので、検出対象の回転電機の回転子からの漏れ磁束がレゾルバの角度検出誤差に与える影響を低減でき、角度検出精度の向上を図ることができる。また、ステータコアを回転積層する必要がないので、生産性及び組立性が向上するものである。
 また特許文献2に記載のレゾルバは、ラミネーション(電磁鋼板)の回転積層角度として、360度/(P/N)の倍数角を除く角度に設定することで、特定の相にのみピッチ誤差が集中することを回避し、ピッチ誤差を全体的に分散させることで、VR型レゾルバの高精度化を図ることができるものである。
特開2013-121225号公報(図12) 特開2005-127768号公報(図5)
 しかし、特許文献1に記載のレゾルバにおいては、ステータコアの外周の形状が円形で外周の対称な位置に切欠があるため、ステータコアの表裏が判別できず、レゾルバを量産する際に、各個体においてダレ、カエリの方向をそろえて量産することが困難であり、レゾルバの組み立て精度が悪化することにより角度検出精度が悪化するという問題がある。
 また、特許文献2に記載のレゾルバにおいては、レゾルバステータのコアバックに、ノッチ(切欠)だけでなく、ボルト挿通孔が設けてあり、これらの位置関係によってレゾルバステータの表裏判別ができるとされているが、ステータコアを回転積層しているため、生産性及び組立性が悪化するという問題がある。
 本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、電磁鋼板を回転積層することなくステータコアを構成して生産性及び組立性を向上させ、ステータコアのダレ、カエリの方向をそろえて生産することで角度検出精度を向上させることができるレゾルバを提供することを目的とする。
 本発明に係るレゾルバは、ティースを有する電磁鋼板を回転積層することなく積層されたステータコアで構成され1相の励磁巻線と2相の出力巻線を設けたレゾルバステータと、前記レゾルバステータに対向して設けられたレゾルバロータとを備えたレゾルバであって、前記ステータコアの圧延方向の判別と表裏の判別ができるように前記ステータコアに目印が設けられたことを特徴とするものである。
 本発明によれば、ステータコアの表裏を判別できるので、ダレ、カエリの向きをそろえることで、レゾルバの組み立て精度を向上できるため、角度検出誤差を低減できる。また、電磁鋼板を回転積層せずにステータコアを構成しているため、生産性及び組立性が向上する。加えて、ステータコアの回転方向の位置を把握できるため、巻線位置とステータコアの圧延方向の相対位置を把握できるため、巻線位置とステータコアの圧延方向の相対位置を全てのレゾルバ個体において統一することができ、巻線位置とステータコアの圧延方向の相対位置の違いに起因する角度検出誤差のばらつきを低減できる。
本発明の実施の形態1に係るレゾルバの正面図である。 本発明の実施の形態1に係るレゾルバの断面図である。 図2のA-A線に沿う断面図である。 本発明の実施形態1によるレゾルバを回転電機のブラケットに組付けた状態を示す断面図である。 本発明の実施形態1によるレゾルバを回転電機に組み込んだ状態を示す断面図である。 本発明の実施形態1によるステータコア、レゾルバロータの位置関係を説明する平面図である。 本発明の実施形態1によるレゾルバで、10スロット、起磁力次数5の励磁巻線の巻数パターンの一例を示す説明図である。 本発明の実施形態1によるレゾルバで、10スロット、出力次数1の出力巻線αの巻数パターンの一例を示す説明図である。 本発明の実施形態1によるレゾルバで、10スロット、出力次数1の出力巻線βの巻数パターンの一例を示す説明図である。 本発明の実施形態1によるレゾルバで、ステータコアの圧延方向と巻線の相対位置の説明図である。 本発明の実施形態1によるレゾルバで、ステータコアの圧延方向と巻線の相対位置と、角度検出誤差との関係の実測結果を示す説明図である。 本発明の実施形態1によるステータコアの平面図である。 本発明の実施形態1によるステータコアの変形例の平面図である。 本発明の実施形態1によるステータコアの他の変形例の平面図である。 本発明の実施形態1によるステータコの他の変形例の平面図である。 本発明の実施形態1によるステータコアの他の変形例の斜視図である。 本発明の実施形態1によるステータコアの他の変形例の斜視図である。 本発明の実施形態2によるステータコアの平面図である。 本発明の実施形態3によるステータコアの平面図である。 本発明の実施形態4によるステータコアの平面図である。 本発明の実施形態5によるステータコアの平面図である。 本発明の実施形態6によるステータコアの平面図である。 本発明の実施形態6によるステータコアの変形例の平面図である。 本発明の実施形態6によるステータコアの他の変形例の平面図である。 本発明の実施形態6によるレゾルバにおいて、目印となる穴の配置とステータコアの圧延方向の相対位置と、角度検出誤差との関係の実測結果を示す説明図である。
実施の形態1.
 以下、本発明の実施の形態1について図に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
 図1は本発明の実施の形態1に係るレゾルバの正面図、図2は本発明の実施の形態1に係るレゾルバの断面図、図3は図2のA-A線に沿う断面図、図4は本発明の実施形態1によるレゾルバを回転電機のブラケットに組付けた状態を示す断面図、図5は本発明の実施形態1によるレゾルバを回転電機に組み込んだ状態を示す断面図、図6は本発明の実施形態1によるステータコア、レゾルバロータの位置関係を説明する平面図である。
 まず、図1~図3によりレゾルバの構造について説明する。
 レゾルバは、打ち抜き加工された複数枚の電磁鋼板が積層されて構成されたレゾルバロータ1と、レゾルバロータ1に対向するように、その外周を取り囲んで配置されるレゾルバステータ2とで構成されている。
 レゾルバステータ2は、環状のステータコア3と、ステータコア3に設けられた一対の絶縁部材4,5と、絶縁部材4,5を介してステータコア3のティース3aに巻回されたステータコイル6とで構成されている。
 次に、レゾルバステータ2の各部を更に詳しく説明する。
 ステータコア3は、複数枚の電磁鋼板が回転積層することなく積層されて構成され、外周側と内周側が円形状であり、内周側には径方向内側へ突出した複数のティース3aが、周方向に均等に形成されている。このティース3aの内径側が、レゾルバロータ1の外径側と微小空隙を空けて対向する。
 絶縁部材4,5は、絶縁樹脂から成り、ステータコア3を両面から挟み込んでティース3aを覆うように設けられている。
 ステータコイル6は、絶縁部材4,5を介してティース3aに巻回されており、1つの励磁巻線と2つの出力巻線の独立した3つの巻線で構成されている。
 また、図1,2に示すように、絶縁部材4の一部は、ステータコア3より径方向外側に延出させて形成した延出部4aを有しており、ここにターミナル7がインサート成形されている。このターミナル7のターミナルピン7aに、ステータコイル6の引き出し線6aが接続される。
 次にレゾルバが回転検出対象の回転電機に組付けられた状態を図4、5により説明する。
 レゾルバロータ1は、回転電機の回転軸9の軸端に取付けられる。なお、回転軸9は磁性材で構成されている。
 レゾルバステータ2は、レゾルバロータ1を取り囲んで、回転軸9と同軸で回転電機のリヤブラケット8に配置される。回転軸9の回転に伴うレゾルバロータ1とレゾルバステータ2との間の空隙磁束密度分布の変化により、レゾルバコイル6の2つの出力巻線に発生するそれぞれの出力電圧にもとづき、回転電機の回転軸9に固着された回転子10の磁極位置を検出するものである。
 図5により回転電機の内部を説明すると、回転子10の回転軸9はブラケット側に設けられた2個の軸受11により回転支持されており、回転子10には界磁巻線10aが巻回されている。回転子10の外周側に、固定子巻線12aが巻回された円筒状の固定子12が配置されている。また、回転軸9には、2個のスリップリング13が組付けられており、スリップリング13に摺接するブラシ14を備えている。
 なお、この回転電機は一例を示すものであり、図に限定するものではない。
 本発明の実施形態1によるレゾルバは図6に示すように、10スロット、軸倍角が4X(軸倍角がNの場合、NXと呼ぶ)の場合として説明する。
 次にレゾルバの起磁力、パーミアンス、出力巻線それぞれの次数と、ステータコア3の圧延方向、角度検出誤差の関係について、図7~11により説明する。
 図7は本発明の実施形態1によるレゾルバで、10スロット、起磁力次数5の励磁巻線の巻数パターンの一例を示す説明図、図8は発明の実施形態1によるレゾルバで、10スロット、出力次数1の出力巻線αの巻数パターンの一例を示す説明図、図9は本発明の実施形態1によるレゾルバで、10スロット、出力次数1の出力巻線βの巻数パターンの一例を示す説明図である。
 電磁鋼板を積層して構成されるレゾルバロータ1およびレゾルバステータ2からなるレゾルバでは、ステータコア3のティース3aに巻回されるステータコイル6の励磁巻線に通電して生じる起磁力の次数(以下、起磁力次数と呼ぶ)をA、主にレゾルバロータ外径形状によるパーミアンスの次数、すなわち軸倍角をBとしたとき、ステータコア3とレゾルバロータ1との間の空隙に生じる磁束密度分布の次数|A±B|のいずれかの整数を主とする次数で2つの出力巻線を互いに90度位相をずらして、それぞれティース3aに巻回している。
 前記|A±B|のいずれかの整数の次数で巻回される、角度検出誤差の小さい理想の出力巻線に対して、ティース数は有限であるため1つのティース3aに巻回される巻線の巻数を整数に丸めるため、いずれかのティース3aで巻数を数ターン増減することで角度検出誤差を小さくするように巻数を調整している。
 永久磁石や界磁巻線を有する回転電機の回転子10から、漏れ磁束が磁性材である回転軸9を介してレゾルバロータ1とレゾルバステータ2に流れ込む場合には、角度検出に必要な励磁巻線の起磁力による磁束以外のノイズとしての磁束がステータコイル6の出力巻線に鎖交するため、前記漏れ磁束が前記空隙に生じさせる磁束密度分布の次数を回避する出力巻線の次数を選定するのが望ましい。
 図1では12スロット、軸倍角が8X、図3では12スロットの図を示したが、スロット数や軸倍角はこれに限らない。以下では、図6に示した10スロット、軸倍角が4Xの例を用いて説明する。図7では、10スロット、起磁力次数5の励磁巻線の巻数パターンの一例を示しており、出力巻線の次数は、上記の計算方法を用いて1とすればよい。10スロット、出力次数1の出力巻線α、出力巻線βの巻数パターンの一例を図8、図9に示す。出力巻線α、出力巻線βは、上記で説明した2つの出力巻線である。図7~図9で示す巻数の相対値は、各相のティース3aの巻数の最大値で各相のティース3aの巻数を割った値に100を掛けた値である。R、Lは、逆方向に巻いていることを表している。この例では、励磁巻線、出力巻線α、出力巻線βの順に巻いている。
 ここで、レゾルバの製造上の課題について述べる。図10は本発明の実施形態1によるレゾルバで、ステータコアの圧延方向と巻線の相対位置の説明図、図11は本発明の実施形態1によるレゾルバで、ステータコアの圧延方向と巻線の相対位置と、角度検出誤差との関係の実測結果を示す説明図である。
 図10に示したティース番号(1番~10番)は図7~9に示した横軸のティース番号に対応している。ここでは、3番のティース3aの周方向の中心線を基準軸と定義し、ステータコア3の圧延方向との差を角度θと定義する。θは、ステータコア3の圧延方向が基準軸より左(反時計回り)にある場合に正の値とする。この図から、あるθに対するステータコア3の圧延方向とティース番号の相対位置が把握できる。
 図11で示す角度検出誤差の相対値は、角度検出誤差の最小値で各θの角度検出誤差を割った値に100を掛けた値である。角度検出誤差は、レゾルバの検出角度とエンコーダ(真の角度とする)の検出角度の差を波形とした場合、ロータ1周分のこの波形の最大値と最小値の差とした。図11に示すように、ステータコア3の圧延方向と巻線の相対位置が異なると、角度検出誤差が異なることがわかる。
 つまり、レゾルバステータ2の製造時に、ステータコア3の圧延方向を把握した上で、ステータコア3を製造しないと、ステータコア3の圧延方向と巻線の相対位置が統一できないため、この相対位置の差異により、製造した各レゾルバ間において角度検出誤差がばらつくことになる。このような角度検出誤差のばらつきを低減するには、ステータコア3の圧延方向を把握するために、ステータコア3に目印を設ける必要がある。
 また、ステータコア3を形成する電磁鋼板の打ち抜き加工では、ダレやカエリが生じるため、電磁鋼板を積層したステータコア3においても表裏面が存在し、この表と裏を統一して各レゾルバを製造しないと、レゾルバの組み立て精度が悪化し、角度検出誤差が増加する。この対策として、ステータコア3の表裏を判別するため、ステータコア3に目印を設ける必要がある。
 次に、本発明の特徴であるステータコア3に設けた目印について図12~17に基づいて説明する。図12は本発明の実施形態1によるステータコアの平面図、図13から図15は本発明の実施形態1によるステータコアの変形例の平面図、図16、図17は本発明の実施形態1によるステータコアの他の変形例の斜視図である。
 本発明における目印には、ステータコア3の接合手段を兼ねる目印と接合手段を兼ねることの無い目印がある。例えば、接合手段を兼ねる目印はカシメ、溶接、ボルト固定等、接合手段を兼ねることの無い目印は印字、切欠、突部、穴(断りがない限り貫通穴を指すこととする)がある。
 図12では、目印としてステータコア3に印字3bした例を示している。印字3bは、文字や記号に限らず印刷あるいは塗布された目印を指すとする。図12ではステータコア3のティース3aのある部分のコアバック3gに1箇所印字3bしている。図13ではティース3a部分に1箇所印字3bしている。図14ではステータコア3のコアバック3gの隣り合うティース3a間に1箇所印字3bしている。図15では1つのティース3aのコアバック3gに2箇所印字3bしている。図16ではインナーロータ型のレゾルバのステータコア3の外周面の上半分に1箇所印字3bしている。図17ではステータコア3の内周面の上半分に1箇所印字3bしている。
 このように、図12~図17では、ステータコア3の圧延方向の判別と表裏の判別ができるようにステータコア3に目印(印字3b)が設けられており、言い換えると、レゾルバロータ1の回転軸を回転中心として、ステータコア3をティース3a同士が重なるように0度より大きく360度未満の任意の角度で回転させた場合、回転前後で目印(印字3b)のうち少なくとも1つの位置が一致せず、表裏反転した状態のステータコア3をレゾルバロータ1の回転軸を回転中心として任意の角度で回転させ、表裏反転していない状態のステータコア3と表裏反転かつ回転した状態のステータコア3とをティース3a同士が重なるように配置した場合、目印(印字3b)のうち少なくとも1つの位置が一致しないように構成している。
 言い換えると、ステータコア3が正規の位置を向いている場合の目印(印字3b)の位置に対し、ステータコア3が回転方向に間違った位置を向いている場合や、表裏がひっくり返っている場合には、目印(印字3b)の位置が正規の位置にないことで、回転方向の位置の把握や、表裏の判別を行うことができるものである。
 このような構成にすると、ステータコア3の回転方向の位置の把握と表裏判別ができる。これにより、ダレ、カエリの向きをそろえることで、レゾルバの組み立て精度を向上できるため、角度検出誤差を低減できる。また、電磁鋼板を回転積層せずにステータコア3を構成しているため、生産性及び組立性が向上する。加えて、ステータコア3の回転方向の位置を把握できるため、巻線位置とステータコア3の圧延方向の相対位置を把握できるため、巻線位置とステータコア3の圧延方向の相対位置を全てのレゾルバ個体において統一することができ、角度検出誤差のばらつきを低減できる。
 なお、図12~図17では、積層する電磁鋼板同士の固定は、電磁鋼板の表面にあらかじめ接着剤をコートしてあり加圧、加熱等により接着が可能な接着電磁鋼板を電磁鋼板に用いて固定している。接着電磁鋼板以外の電磁鋼板(以下、通常の電磁鋼板と呼ぶ。単に電磁鋼板と記載した場合は、通常の電磁鋼板、接着電磁鋼板のどちらでもよい)を用いた場合、カシメ、溶接、ボルト固定等で接合すればよい。接着電磁鋼板を用いた場合、カシメ等が不要となるため、カシメ等の接合による磁気劣化がないため、磁気劣化する場合より角度検出誤差を低減できる。一方、カシメ等で接合する場合は、通常の電磁鋼板を用いればよいため、接着電磁鋼板の接着に必要な加圧や加熱の工程、設備を無くすことができる。
 本実施の形態や変形例では、目印として印字3bの数は1箇所あるいは2箇所であって、印字3bのある面の数が1つ(ステータコア3の軸方向上端面)の場合を示したが、目印の数や配置や目印のある面の数はこれに限らず、ステータコア3の圧延方向の判別と表裏の判別ができるようにステータコア3に目印が設けられればよく、言い換えると、レゾルバロータ1の回転軸を回転中心として、ステータコア3をティース3a同士が重なるように0度より大きく360度未満の任意の角度で回転させた場合、回転前後で目印のうち少なくとも1つの位置が一致せず、表裏反転した状態のステータコア3をレゾルバロータ1の回転軸を回転中心として任意の角度で回転させ、表裏反転していない状態のステータコア3と表裏反転かつ回転した状態のステータコア3とをティース3a同士が重なるように配置した場合、目印のうち少なくとも1つの位置が一致しないという条件を満たせばよい。
 また、接着電磁鋼板を用いて、目印を印字3bの代わりに切欠、突部、穴等としても、その目印を軸方向に貫通するのでなく軸方向に有、無を調整できる場合は、上記の印字3bと同様の配置にすることが可能である。この場合、印字3bを行う必要がないため、印字の工程、印字に必要な設備を無くすことができる。
実施の形態2.
 以下、本発明の実施の形態2について図18に基づいて説明する。図18は本発明の実施形態2によるステータコアの平面図である。
 ここで印字と、印字以外の目印について説明する。印字は言い換えると、目印を付ける前と後でステータコアの磁気特性が変化しない目印である。印字以外の目印は言い換えると、目印を付ける前と後でステータコアの磁気特性が変化する目印である。
 実施の形態2以下では断りのない限り、目印は印字以外の目印を指すこととする。つまり、印字も接合手段を兼ねることのない目印であるが、実施の形態2以下では断りのない限り印字は接合手段を兼ねることのない目印に含まないとする。
 本実施の形態では目印に印字以外を用いた場合として、ステータコア3の接合手段を兼ねる目印としてカシメ3c、接合手段を兼ねることの無い目印として穴3dを用いて説明する。
 スロット数10、軸倍角4、巻数は実施の形態1と同じとするがこれに限らない。
 なお、実施の形態1では、印字の代わりに切欠、突部、穴等を用いても、その目印を軸方向に貫通するのでなく軸方向に有、無を調整できる場合について述べたが、軸方向に同じ深さとした方が製造工程を簡単にできるため、本実施の形態では、目印として使用するかどうかに関わらず、軸方向に同じ深さの場合を述べる。
 また、カシメ3cによってステータコア3の軸方向端面がそれぞれ凹凸になるため、カシメ3cの凹凸のみで表裏を判別することも可能であるが、カシメ3cと他の目印の組み合わせ、あるいはカシメ3c以外の目印での判別の方が容易であるため、以下ではカシメ3cの凹凸のみでの表裏の判別は行わないこととする。
 図18では、穴3dの中心がコアバック3gにおけるティース3aの周方向の中心線上に位置するように1箇所設けられており、カシメ3cの中心もコアバック3gにおけるティース3aの周方向の中心線上に位置するように1箇所設けられている。そして、穴3dおよびカシメ3cそれぞれの配置を組み合わせてステータコア3の回転方向位置の把握と表裏判別のための目印としている。
 なお、穴3dおよびカシメ3cの中心位置は、図14における印字3bの位置のように、隣り合うティース3aの周方向の中心の中間に設けてもよい。
 このように構成しても、ステータコア3の表裏を判別できるので、ダレ、カエリの向きをそろえることで、レゾルバの組み立て精度を向上できるため、角度検出誤差を低減できる。また、電磁鋼板を回転積層せずにステータコア3を構成しているため、生産性及び組立性が向上する。加えて、ステータコア3の回転方向の位置を把握できるため、巻線位置とステータコア3の圧延方向の相対位置を把握できるため、巻線位置とステータコア3の圧延方向の相対位置を全てのレゾルバ個体において統一することができ、角度検出誤差のばらつきを低減できる。
 さらに、目印となるカシメ3c、穴3dがコアバック3gに設けられているので、カシメ3c、穴3dをティース3aに設けた場合と比較して、ステータコア3に磁束が通りやすくなり、角度検出精度誤差を低減することができる。
 加えて、目印となるカシメ3c、穴3dの中心がティース3aの周方向の中心線上にあるため、カシメ3c、穴3dの中心がティース3aの周方向の中心線上にない場合より磁路が対称にできるため、角度検出誤差が低減できる。この効果は、目印となるカシメ3c、穴3dの中心が、隣り合うティース3aの周方向の中心の中間にある場合も同様であり、隣り合うティース3aの周方向の中心の中間にない場合より磁路が対称にできるため、角度検出誤差が低減できる。
 また、通常の電磁鋼板を用いて、目印の中心がティース3aの周方向の中心線上、もしくは隣り合うティース3aの周方向の中心の中間のどちらか一方に配置される場合は、目印を同じ大きさで径方向の位置を同じにすると、接合手段を兼ねる目印は3箇所以上必要であるが、本実施の形態2のようにカシメ3cと穴3dを組み合わせて目印とした場合、2箇所以下でよく、目印の総数を減らすことができる。
 これにより、目印の数が多い場合よりステータコア3の磁気抵抗が下がるため、磁束が通りやすくなり、角度検出誤差を低減できる。
 なお、図示しないが目印の総数を3箇所以上とすることで、目印を対称に配置できる場合があり、対称に配置しない場合より角度検出誤差を低減することができる。
 また、カシメ3cで接合するので通常の電磁鋼板を用いればよいため、接着電磁鋼板の接着に必要な加圧や加熱の工程、設備を無くすことができる。
 なお、本実施の形態では、目印の総数が2箇所であって、目印のある面の数が2つ(ステータコア3の軸方向上端面と下端面)の場合を示したが、目印の数や配置や目印のある面の数はこれに限らず、ステータコア3の圧延方向の判別と表裏の判別ができるようにステータコア3に目印が設けられればよく、言い換えると、レゾルバロータ1の回転軸を回転中心として、ステータコア3をティース3a同士が重なるように0度より大きく360度未満の任意の角度で回転させた場合、回転前後で目印のうち少なくとも1つの位置が一致せず、表裏反転した状態のステータコア3をレゾルバロータ1の回転軸を回転中心として任意の角度で回転させ、表裏反転していない状態のステータコア3と表裏反転かつ回転した状態のステータコア3とをティース3a同士が重なるように配置した場合、目印のうち少なくとも1つの位置が一致しないという条件を満たせばよい。
実施の形態3.
 以下、本発明の実施の形態3について図19に基づいて説明する。図19は本発明の実施形態3によるステータコアの平面図である。
 本実施の形態では、目印として、接合手段を兼ねる目印、接合手段を兼ねない目印のどちらかのみを用いる場合を説明する。ただし、目印として接合手段を兼ねない目印を用いる場合は、接合手段を兼ねる目印として用いることができる手段(カシメ、溶接、ボルト固定等)も同時に用いてもよい。
 図19では、接着電磁鋼板からなるステータコアのコアバック3gに穴3dが1箇所あり、これをステータコア3の回転方向位置の把握と表裏判別のための目印としている。この目印の中心は、ティース3aの周方向の中心線上にも、隣り合うティース3aの周方向の中心の中間にもなければよい。
 このように構成しても、ステータコア3の表裏を判別できるので、ダレ、カエリの向きをそろえることで、レゾルバの組み立て精度を向上できるため、角度検出誤差を低減できる。また、電磁鋼板を回転積層せずにステータコア3を構成しているため、生産性及び組立性が向上する。加えて、ステータコア3の回転方向の位置を把握できるため、巻線位置とステータコア3の圧延方向の相対位置を把握できるため、巻線位置とステータコア3の圧延方向の相対位置を全てのレゾルバ個体において統一することができ、角度検出誤差のばらつきを低減できる。
 加えて、穴3dが1箇所でも目印として十分なため、目印が2箇所以上となる場合よりステータコア3の磁気抵抗が下がるため、磁束が通りやすくなり、角度検出誤差を低減できる。
 また、図19では接着電磁鋼板を用いているが、通常の電磁鋼板を用いてカシメ等で接合してもよい。それにより、接着電磁鋼板の接着に必要な加圧や加熱の工程、設備を無くすことができる。
 あるいは、目印としての穴3dの代わりにカシメとし、接着電磁鋼板を通常の電磁鋼板とすることもできる。これにより、接着電磁鋼板の接着に必要な加圧や加熱の工程、設備を無くすことができる。
 なお、目印としての穴3dはそのままで接着電磁鋼板を通常の電磁鋼板に置き換えてカシメ等を用いてもよいことは言うまでもない。
 なお、本実施の形態においても、目印の数や配置や目印のある面の数はこれに限らず、ステータコア3の圧延方向の判別と表裏の判別ができるようにステータコア3に目印が設けられればよく、言い換えると、レゾルバロータ1の回転軸を回転中心として、ステータコア3をティース3a同士が重なるように0度より大きく360度未満の任意の角度で回転させた場合、回転前後で目印のうち少なくとも1つの位置が一致せず、表裏反転した状態のステータコア3をレゾルバロータ1の回転軸を回転中心として任意の角度で回転させ、表裏反転していない状態のステータコア3と表裏反転かつ回転した状態のステータコア3とをティース3a同士が重なるように配置した場合、目印のうち少なくとも1つの位置が一致しないという条件を満たせばよい。
実施の形態4.
 以下、本発明の実施の形態4について図20に基づいて説明する。図20は本発明の実施形態4によるステータコアの平面図である。
 本実施の形態4では、目印として接合手段を兼ねる目印、接合手段を兼ねない目印のどちらかのみを用いる場合で、目印の中心が、ティース3aの周方向の中心線上、もしくは隣り合うティース3aの周方向の中心の中間にある場合を説明する。
 図20では、ステータコア3のコアバック3gに穴3dが3箇所あり、これをステータコア3の周方向位置の把握と表裏判別のための目印としている。この目印の中心は、ティース3aの周方向の中心線上にあるが、隣り合うティース3aの周方向の中心の中間にあってもよい。
 このように構成しても、ステータコア3の表裏を判別できるので、ダレ、カエリの向きをそろえることで、レゾルバの組み立て精度を向上できるため、角度検出誤差を低減できる。また、電磁鋼板を回転積層せずにステータコア3を構成しているため、生産性及び組立性が向上する。加えて、ステータコア3の回転方向の位置を把握できるため、巻線位置とステータコア3の圧延方向の相対位置を把握できるため、巻線位置とステータコア3の圧延方向の相対位置を全てのレゾルバ個体において統一することができ、角度検出誤差のばらつきを低減できる。
 加えて、目印の中心がティース3aの周方向の中心線上にあるため、磁路が対称となり、角度検出誤差が低減する。目印が隣り合うティース3aの周方向の中心の中間にあっても同様である。
 また、図20では接着電磁鋼板を用いているが、穴3dはそのままで代わりに通常の電磁鋼板を用いてカシメ等で接合してもよい。それにより、接着電磁鋼板の接着に必要な加圧や加熱の工程、設備を無くすことができる。
 もしくは、図20の穴3dの代わりにカシメとし、接着電磁鋼板を通常の電磁鋼板とすることもできる。これにより、接着電磁鋼板の接着に必要な加圧や加熱の工程、設備を無くすことができる。
 また、図20で穴3dはそのままで接着電磁鋼板を通常の電磁鋼板に置き換えてカシメ等を用いた場合より、ステータコア3の磁気抵抗が下がるため、磁束が通りやすくなり、角度検出誤差を低減できる。
 なお、図20では目印(穴3d)の総数が3箇所で目印(穴3d)のある面の数が2つ(軸方向の上端面と下端面)であって、目印の中心がティース3aの周方向の中心線上にある場合を示したが、目印の中心は隣り合うティース3aの周方向の中心の中間にあってもよく、目印の数や配置や目印のある面の数はこれに限らず、ステータコア3の圧延方向の判別と表裏の判別ができるようにステータコア3に目印が設けられればよく、言い換えると、レゾルバロータ1の回転軸を回転中心として、ステータコア3をティース3a同士が重なるように0度より大きく360度未満の任意の角度で回転させた場合、回転前後で目印のうち少なくとも1つの位置が一致せず、表裏反転した状態のステータコア3をレゾルバロータ1の回転軸を回転中心として任意の角度で回転させ、表裏反転していない状態のステータコア3と表裏反転かつ回転した状態のステータコア3とをティース3a同士が重なるように配置した場合、目印のうち少なくとも1つの位置が一致しないという条件を満たせばよい。
実施の形態5.
 以下、本発明の実施の形態5について図21に基づいて説明する。図21は本発明の実施形態5によるステータコアの平面図である。
 実施の形態5では、目印として接合手段を兼ねる目印(カシメ3c)、接合手段を兼ねない目印(穴3d)のどちらかのみを用いる場合で、カシメ3cがティース3aにある場合を説明する。
 図21では、ステータコア3のコアバック3gに穴3dが3箇所あり、これをステータコア3の回転方向位置の把握と表裏判別のための目印としている。この目印の中心は、ティース3aの周方向の中心線上にあるが、隣り合うティース3aの周方向の中心の中間にあってもよい。電磁鋼板を通常の電磁鋼板とし、ティース3aごとに1箇所ずつカシメ3cで接合している。カシメ3cの大きさは同じであり、径方向の位置も同じである。
 このように構成しても、ステータコア3の表裏を判別できるので、ダレ、カエリの向きをそろえることで、レゾルバの組み立て精度を向上できるため、角度検出誤差を低減できる。また、電磁鋼板を回転積層せずにステータコア3を構成しているため、生産性及び組立性が向上する。加えて、ステータコア3の回転方向の位置を把握できるため、巻線位置とステータコア3の圧延方向の相対位置を把握できるため、巻線位置とステータコア3の圧延方向の相対位置を全てのレゾルバ個体において統一することができ、角度検出誤差のばらつきを低減できる。
 加えて、カシメ3cや穴3d等の総数がティース3aの数と一致する場合よりカシメ3cの数を増やすことができるため、電磁鋼板同士の締結力を大きくすることができる。また、カシメ3cの位置が対称でないことにより起こるステータコア3の内径の変形を低減できるため、この変形に起因する角度検出誤差を低減できる。
 なお、図21では目印として用いるのが接合手段を兼ねない目印(穴3d)で、その目印の数が3箇所で目印のある面の数が2つ(軸方向の上端面と下端面)の場合を示したが、目印として用いるのが接合手段を兼ねる目印(カシメ3c)であってもよく、目印の数や配置や目印のある面の数はこれに限らず、ステータコア3の圧延方向の判別と表裏の判別ができるようにステータコア3に目印が設けられればよく、言い換えると、レゾルバロータ1の回転軸を回転中心として、ステータコア3をティース3a同士が重なるように0度より大きく360度未満の任意の角度で回転させた場合、回転前後で目印のうち少なくとも1つの位置が一致せず、表裏反転した状態のステータコア3をレゾルバロータ1の回転軸を回転中心として任意の角度で回転させ、表裏反転していない状態のステータコア3と表裏反転かつ回転した状態のステータコア3とをティース3a同士が重なるように配置した場合、目印のうち少なくとも1つの位置が一致しないという条件を満たせばよい。
実施の形態6.
 以下、本発明の実施の形態6について図22~25に基づいて説明する。図22は本発明の実施形態6によるステータコアの平面図、図23、図24は本発明の実施形態6によるステータコアの変形例の平面図、図25は本発明の実施形態6によるレゾルバにおいて、目印となる穴の配置とステータコアの圧延方向の相対位置と、角度検出誤差との関係の実測結果を示す説明図である。
 本実施の形態では、目印として接合手段を兼ねない目印(穴3d)と、接合手段を兼ねる目印(カシメ3c)のいずれか一方を用いる場合であって、目印の総数がスロット数と一致する場合を説明する。
 図22では、ステータ3のコアバック3gに、3箇所の穴3dと7箇所のカシメ3cがある。穴3dとカシメ3cはティース3aの周方向の中心線上にあり、全て同じ大きさであり、径方向の同じ位置にある。穴3dとカシメ3cティース3a1つあたりのコアバック3gにどちらか1つが配置されている。穴3dがコアバック3gにある3つのティース3aのうち、対向するティース3aの周方向の中心線とステータコア3の圧延方向を一致させている。
 このように構成しても、ステータコア3の表裏を判別できるので、ダレ、カエリの向きをそろえることで、レゾルバの組み立て精度を向上できるため、角度検出誤差を低減できる。また、電磁鋼板を回転積層せずにステータコア3を構成しているため、生産性及び組立性が向上する。加えて、ステータコア3の回転方向の位置を把握できるため、巻線位置とステータコア3の圧延方向の相対位置を把握できるため、巻線位置とステータコア3の圧延方向の相対位置を全てのレゾルバ個体において統一することができ、角度検出誤差のばらつきを低減できる。
 加えて、上述した実施の形態5で示した構造のようにカシメ3cや穴3d等の総数がティース3aの数より多い場合より目印の総数を減らすことができるため、ステータコア3の磁気抵抗が下がることで磁束が通りやすくなり、角度検出誤差を低減できる。
 また、穴3dとカシメ3cのそれぞれの中心が径方向の同じ位置にあるため磁路が対称となるため、磁路が対称でない場合より角度検出誤差が低減する。
 さらに、穴3dとカシメ3cのそれぞれの中心が周方向に等間隔な位置にあるため磁路が対称となるため、磁路が対称でない場合より角度検出誤差が低減する。
 加えて、ティース3aの周方向の中心線とステータコア3の圧延方向を一致させているため磁束が通りやすくなり、一致していない場合より角度検出誤差を低減できる。
 なお、ティース3aの周方向の中心線をステータコア3の圧延方向と一致させるティース3aは任意のティース3aでよく、上記と同様の効果が得られる。
 なお、図22では目印として用いるのが接合手段を兼ねない目印(穴3d)であって、その目印の数が3箇所で目印のある面の数が2つ(軸方向の上端面と下端面)の場合を示したが、目印として用いるのが接合手段を兼ねる目印(カシメ3c)でもよく、目印の数や配置や目印のある面の数はこれに限らず、接合手段を兼ねる目印(カシメ3c)、接合手段を兼ねない目印(穴3d)の総数がスロット数と一致すればよく、
ステータコア3の圧延方向の判別と表裏の判別ができるようにステータコア3に目印が設けられればよく、言い換えると、レゾルバロータ1の回転軸を回転中心として、ステータコア3をティース3a同士が重なるように0度より大きく360度未満の任意の角度で回転させた場合、回転前後で目印のうち少なくとも1つの位置が一致せず、表裏反転した状態のステータコア3をレゾルバロータ1の回転軸を回転中心として任意の角度で回転させ、表裏反転していない状態のステータコア3と表裏反転かつ回転した状態のステータコア3とをティース3a同士が重なるように配置した場合、目印のうち少なくとも1つの位置が一致しないという条件を満たせばよい。
 なお、図22の穴3dとカシメ3cの位置を数カ所入れ替えた場合でも、上記で説明した効果が得られる。
 図22は巻数パターンを図7~図9と同じとした例であるが、穴3dとカシメ3cの配置方法によって角度検出誤差の低減効果が異なる場合があるので、それについて図25を用いて説明する。図25は本発明の実施形態6によるレゾルバにおいて、目印となる穴の配置とステータコアの圧延方向の相対位置と、角度検出誤差との関係の実測結果を示す説明図である。
 図25におけるパターン1の構成は、図22の構成であり、ティース番号3,4,8のティース3aが突出する位置のコアバック3gに穴3dを設け、それ以外のティース3aが突出する位置のコアバック3gにはカシメ3cを設けている。
 次に、パターン1の構成から穴3dとカシメ3cの位置を数カ所入れ替えたパターン4~9を説明する。なお、パターン2、3については後述する。
 まず前提として、パターン1、4~6では穴3dがコアバック3gにある3つのティース3aのうち、径方向に対向するティース3a同士の周方向の中心線とステータコア3の圧延方向を一致させている。
 パターン4では、ティース番号3,5,8のティース3aが突出する位置のコアバック3gに穴3dを設け、それ以外のティース3aが突出する位置のコアバック3gにはカシメ3cを設けている。パターン5では、ティース番号3,8,9のティース3aが突出する位置のコアバック3gに穴3dを設け、それ以外のティース3aが突出する位置のコアバック3gにはカシメ3cを設けている。パターン6では、ティース番号3,8,10のティース3aが突出する位置のコアバック3gに穴3dを設け、それ以外のティース3aが突出する位置のコアバック3gにはカシメ3cを設けている。
 一方、前提としてパターン7~9では、穴3dがコアバック3gにある3つのティース3aのうち、径方向に対向するティース3a同士の周方向の中心線とステータコア3の圧延方向を一致させないように、言い換えると、穴3dを設けて目印とした径方向に対向するティース3a同士以外であって径方向に対向するティース3a同士の周方向の中心線とステータコア3の圧延方向を一致させている。
 パターン7では、ティース番号4,5,9のティース3aが突出する位置のコアバック3gに穴3dを設け、それ以外のティース3aが突出する位置のコアバック3gにはカシメ3cを設けている。パターン8では、ティース番号4,9,10のティース3aが突出する位置のコアバック3gに穴3dを設け、それ以外のティース3aが突出する位置のコアバック3gにはカシメ3cを設けている。パターン9では、ティース番号5,9,10のティース3aが突出する位置のコアバック3gに穴3dを設け、それ以外のティース3aが突出する位置のコアバック3gにはカシメ3cを設けている。
 パターン1、4~6の構成の場合はパターン7~9の構成の場合より、さらに角度検出誤差を低減できる。これは、ステータコア3の圧延方向は他の方向より磁気抵抗が低いため、磁束が多く流れるためである。ステータコア3のコアバック3gに穴3dが存在すると、穴3dがない場合よりそのコアバック3gの箇所において磁気抵抗が高くなり、磁束が減る。
 パターン1、4~6の構成では、穴3dがコアバック3gにある3つのティース3aのうち、径方向に対向するティース3aの周方向の中心線とステータコア3の圧延方向を一致させることで、パターン7~9の構成より各コアバック3gの透磁率の最大値と最小値の差が小さくなり磁路が対称となるため、パターン7~9の構成よりさらに角度検出誤差を低減できることになる。
 次に、上述した各パターンの構成での具体的な角度検出誤差について説明する。図25は本発明の実施形態6によるレゾルバにおいて、目印となる穴の配置とステータコアの圧延方向の相対位置と、角度検出誤差との関係の実測結果を示す説明図である。
 横軸のパターン1、4~9は、上述したパターン1、4~9のように穴3dとカシメ3cの位置を定めた場合に相当する。縦軸の角度検出誤差の相対値は、パターン1の角度検出誤差で各パターンの角度検出誤差を割った値に100を掛けた値である。
 この結果から、各パターンの角度検出誤差の相対値は、パターン1、4~6は100~104%であるのに対し、パターン7~9は125~139%となった。このことからもパターン1、4~6の構成は、パターン7~9の構成よりさらに角度検出誤差を低減できることがわかる。
 なお、上述したように、全ての実施の形態における目印の手段は、カシメ3cや穴3dに限らない。例えば、カシメの代わりにカシメ部分を穴にしてボルトで固定してもよい。また、カシメの代わりにステータコア3外周を溶接し、穴の代わりにステータコア3外周を切欠もしくは突部として、これを目印としてもよい。
 上記の具体例として、本実施形態6のパターン2、3を、図23、図24を用いて説明する。図23、図24は本発明の実施形態6によるステータコアの変形例の平面図である。
 図23ではステータコア3外周に切欠3eを設けた場合、図24ではステータコア3外周に突部3fを設けた場合を示している。ステータコア3の溶接は、ステータコア3外周の円弧部分で行ってもよく、ステータコア3外周を切欠3eのようにしてから行ってもよい。これらの構成でも上記と同様の効果を得ることができる。
 なお、ステータコア3外周の円弧部分を溶接し、ステータコア3外周に突部3eを設けた場合、ステータコア3に穴3dやカシメ3cがある場合よりステータコア3の透磁率が増加するため角度検出誤差を低減できる。
 一方、ステータコア3の外周に突部3eを設けず切欠3eや穴3dを目印とした場合は、ステータコア3の外周に突部3eを設けた場合より電磁鋼板の材料歩留まりを向上させることができる。
 また、これまで、目印は目視(自動なら画像処理を含む)で判断する場合について説明してきたが、さらに確実に判断する(判断の間違いを減らす)ことができる構成について述べる。
 上述した図22の構成ように、ステータコア3に穴3dを設けた場合、ステータコア3の穴3dの位置に重なるように絶縁部材4、5と一体となったピン(図示せず)を配置することで、絶縁部材4、5のステータコア3への組み付け時におけるステータコア3の回転方向の位置や表裏の間違いを防ぐことができる。これを間違うと、ピンが穴3dに入らずステータコア3に当たるため、絶縁部材4、5をステータコア3の軸方向の両側から組み付ける際、組み付けがうまくいかず、間違いに気づくことができる。
 なおピンを使用する場合、穴3dに限らず、切欠3e等でもピンの位置と重ねることができればよい。
 さらに、これまで、穴3dとカシメ3cの大きさが同じ場合を説明してきたが、それによる効果を述べる。穴3dの中心、カシメ3cの中心は、それぞれティース3aの周方向の中心線上にあり、各ティース3aにどちらか1つが配置されている。カシメ3c、穴3dの大きさは同じであり、径方向の位置も同じである。
 このような配置の場合、各ティース3aにカシメ3c、あるいは穴3dが1つずつ配置されない場合、つまりティース3aごとに回転対称とならない場合に比べ磁路が対称となるため、角度検出誤差が低減する。
 また、この穴3dとカシメ3cが異なる大きさでもよい。穴3dとカシメ3cの大きさを調整することで、穴3dとカシメ3cの磁気抵抗がさらに同程度になると、上記のように穴3dとカシメ3cの大きさが同じ場合より磁路が対称となるため、角度検出誤差が低減する。
 なお、上述した実施の形態2、3では、ステータコア3の接合にカシメ3cを1箇所のみを用いた場合を説明した。固定を確実にする場合は、カシメ3cは2箇所以上行うのが一般的である。しかし、カシメ3cが1箇所のみの場合でも絶縁部材4、5でステータコア3を覆うため、ステータコア3の接合は確実に行うことができる。
 また、実施の形態6の構成に限らず、他の実施の形態でも任意のティース3aの周方向の中心線とステータコア3の圧延方向を一致させると、ティース3aの周方向の中心線とステータコア3の圧延方向が一致しているため磁束が通りやすくなり、一致していない場合より角度検出誤差を低減できる。
 さらには、任意のティース3aの周方向の中心線とステータコア3の圧延方向を一致させる際に、図11で示したようにステータコア3の圧延方向と巻線の相対位置を勘案して、角度検出誤差が小さくなるような配置することにより、角度検出誤差をより低減できる。
 また、これまで全ての実施の形態でインナーロータ型のレゾルバについて述べてきたが、アウターロータ型のレゾルバでも同様の効果が得られる。これは、磁気的に径方向の向きが入れ替わっただけのためである。その際、インナーロータ型では切欠や溶接部分はステータコア外周に設けていたが、アウターロータ型ではステータコア内周に設ける。これは、レゾルバロータとレゾルバステータが対向するギャップ面の形状が変わることを避けるためである。ギャップ面が変わると角度検出誤差が悪化する。
 1:レゾルバロータ、2:レゾルバステータ、3:ステータコア、3a:ティース、3b:印字(目印)、3c:カシメ(目印)、3d:穴(目印)、3e:切欠(目印)、3f:突部(目印)、3g:コアバック。

Claims (15)

  1.  ティースを有する電磁鋼板を回転積層することなく積層されたステータコアで構成され1相の励磁巻線と2相の出力巻線を設けたレゾルバステータと、前記レゾルバステータに対向して設けられたレゾルバロータとを備えたレゾルバであって、
     前記ステータコアの圧延方向の判別と表裏の判別ができるように前記ステータコアに目印が設けられたことを特徴とするレゾルバ。
  2.  前記レゾルバロータの回転軸を回転中心として、前記ステータコアを前記ティース同士が重なるように0度より大きく360度未満の任意の角度で回転させた場合、回転前後で前記目印のうち少なくとも1つの位置が一致せず、
     表裏反転した状態の前記ステータコアを前記レゾルバロータの回転軸を回転中心として任意の角度で回転させ、表裏反転していない状態の前記ステータコアと表裏反転かつ回転した状態の前記ステータコアとを前記ティース同士が重なるように配置した場合、前記目印のうち少なくとも1つの位置が一致しないように構成したことを特徴とする請求項1に記載のレゾルバ。
  3.  前記目印は、前記ステータコアの軸方向端面か、もしくは前記レゾルバロータと前記レゾルバステータが対向するギャップ面と反対の前記ステータコアの周面かのどちらかに設けられてい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.  前記目印が前記ステータコアのコアバックに設けられていることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のレゾルバ。
  5.  前記目印が周方向に等間隔に配置されることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のレゾルバ。
  6.  前記目印の中心の径方向位置が全て同じであることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載のレゾルバ。
  7.  前記目印の中心は、前記ティースにおける周方向の中心線上の位置に設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のレゾルバ。
  8.  前記目印の中心は、隣り合う前記ティースの周方向の中心の中間の位置に設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のレゾルバ。
  9.  前記目印の数が前記ティースの数と一致していることを特徴とする1から8のいずれか1項に記載のレゾルバ。
  10.  前記目印が、接合手段を兼ねる目印と接合手段を兼ねることのない目印の組み合わせからなることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のレゾルバ。
  11.  前記接合手段を兼ねる目印と前記接合手段を兼ねることのない目印の大きさが同じであることを特徴とする請求項10に記載のレゾルバ。
  12.  任意の前記ティースの周方向の中心線と、前記ステータコアの圧延方向が一致していることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載のレゾルバ。
  13.  前記任意のティースとは、前記2相の出力巻線のうち、どちらか1相のその相内での巻数の絶対値が最大または最小となるような所定の前記ティースであることを特徴とする請求項12に記載のレゾルバ。
  14. 前記任意の全てのティースのコアバックに接合手段を兼ねることのない前記目印があり、それ以外の前記ティースのコアバックの少なくとも1つに接合手段を兼ねる前記目印がある、もしくは接合手段を兼ねる前記目印も接合手段を兼ねることのない前記目印もないことを特徴とする請求項12または13に記載のレゾルバ。
  15. 前記任意の全てのティースのコアバックに接合手段を兼ねる前記目印があり、それ以外の前記ティースのコアバックの少なくとも1つに接合手段を兼ねる前記目印も接合手段を兼ねることのない前記目印もないことを特徴とする請求項12または13に記載のレゾルバ。
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