JP2001352734A - 角度検出装置 - Google Patents
角度検出装置Info
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Abstract
おいては、固定子に設けられた各スロット間のヨークに
巻線を施すため、巻線機の構造が複雑となり、回転子も
焼結構成であるため、レゾルバのコストを低下させるこ
とが困難であった。 【解決手段】 本発明による角度検出装置は、板状の固
定子(1)に設けたボビン(10)に対して各ボビンを飛び越
して巻く大巻きと各ボビン毎に順次巻く小巻きとするこ
とにより、巻線機の構造が簡略化され、かつ、固定子
(1)、ヨーク(3)及び回転子(5)がプレス加工又は成形金
属加工による金属板で可能となり、大幅なコストダウン
が可能な構成である。
Description
し、特に、励磁巻線と出力巻線を固定子に設けたボビン
に設け、ヨーク及び回転子を金属板等で形成すると共
に、巻線を各ボビンを飛び越して巻く大巻きと各ボビン
毎に順次巻く小巻きとすることにより、従来のレゾルバ
よりも大幅なコストダウンを達成すると共に、構造の簡
略化及び製造の容易化を達成するための新規な改良に関
する。
ルリラクタンス型レゾルバとしては、例えば、図34及
び図35で示される特開平8−178611号公報に開
示された構成を挙げることができる。すなわち、図34
において符号1で示されるものは、1例として12個の
突極3間に各々形成された12個のスロット2を有する
輪状の固定子であり、各突極3には、各スロット2内に
位置するように1相の励磁巻線4が巻回されている。な
お、この励磁巻線4の極数はスロット2の数と同一であ
る。この固定子1の中心位置には、巻線を有しない鉄心
のみよりなる回転子が回転自在に設けられ、この回転子
5の中心が固定子1の中心とずれて偏心しているため、
この回転子5と固定子1の突極3との間のギャップパー
ミアンスは角度θに対して正弦波状に変化するように前
記回転子5は構成されている。なお、この回転子5は、
偏心構成に限らず、同心で形状が円でなく変形して凹凸
形等とした場合も同じ作用を有するものである。
て各スロット2に1スロットピッチ(スロット飛びを伴
うことなく、各スロットに順次巻線を入れる状態)で巻
かれたSIN出力巻線6及びCOS出力巻線7は、図3
4には示していないが図35で示される状態のように、
その誘起電圧分布が各々正弦波分布となるように分布巻
き(その巻線の巻き数(量)も正弦波分布状となる)で
構成されている。前記各出力巻線6,7の巻数は、SI
Nθ(COSθ)に比例したターン数でかつその極性
(正極又は逆巻)は、SIN出力電圧8とCOS出力電
圧9の各スロット2位置での極性に合うように、励磁巻
線4の極性を考慮しつつ決定する。
4が正巻で出力巻線6,7が正巻の場合は同相出力、励
磁巻線4が正巻で出力巻線6,7が逆巻の場合は逆相出
力、励磁巻線4が逆巻で出力巻線6,7が正巻の場合は
逆相出力、励磁巻線4が逆巻で出力巻線6,7が逆巻の
場合は同相出力となる巻線構造を前提として、SIN出
力電圧8及びCOS出力電圧9がSIN状及びCOS状
となるように各出力巻線6,7の極性(正巻か逆巻)を
決める。
クタンス型レゾルバは、以上のように構成されていたた
め、次のような課題が存在していた。すなわち、固定子
のヨークである突極が内側に一体に突出して形成されて
いるため、励磁巻線と出力巻線を自動巻線機により各突
極に巻回するための作業が難しく、自動巻線機の構造が
複雑となっていた。また、回転子は積層板により形成さ
れていたため、非真円形状に構成することが難しく、歩
留まりの向上が困難であった。
めになされたもので、特に、励磁巻線と出力巻線を固定
子に設けた平面的に配置したボビンに設け、ヨーク及び
回転子を金属板等で形成すると共に、巻線を各ボビンを
飛び越して巻く大巻と各ボビン毎に順次巻く小巻きとす
ることにより、従来のレゾルバよりも大幅なコストダウ
ンを達成すると共に、構造の簡略化及び巻線作業及び組
立作業等の製造の容易化を達成するようにした角度検出
装置を提供することを目的とする。
置は、輪状の固定子に励磁巻線とn相の出力巻線を設
け、前記固定子に対して回転自在に設けられ前記固定子
との間のギャップパーミアンスが回転角度θに対して正
弦波状に変化する非真円形を有すると共に鉄心のみで巻
線を有しない構成の回転子を用いたバリアブルリラクタ
ンス型レゾルバ方式の角度検出装置において、前記固定
子の面に対して垂直でかつ所定角度間隔で平面的に配置
して設けられ前記励磁巻線及び出力巻線を有する複数の
ボビンと、前記各ボビンに設けられ前記回転子の軸倍角
(X)に対し、前記X×4個の板状をなすヨークとを有
し、前記励磁巻線は前記各ボビンに対して順次正巻きと
前記正巻きとは逆の逆巻きの順序で巻回され、前記出力
巻線は前記各ボビンに対して1個飛びで、かつ、正巻き
と前記正巻きとは逆の逆巻きの順序で巻回されている構
成であり、また、輪状の固定子に励磁巻線とn相の出力
巻線を設け、前記固定子に対して回転自在に設けられ前
記固定子との間のギャップパーミアンスが回転角度θに
対して正弦波状に変化する非真円形を有すると共に鉄心
のみで巻線を有しない構成の回転子を用いたバリアブル
リラクタンス型レゾルバ方式の角度検出装置において、
前記固定子の面に対して垂直でかつ所定角度間隔で平面
的に配置して設けられ前記励磁巻線及び出力巻線を有す
る複数のボビンと、前記各ボビンに設けられ前記回転子
の軸倍角(X)に対し、前記X×4個の板状をなすヨー
クとを有し、前記励磁巻線は複数の前記各ボビンに対し
て内側と外側を交互に経て巻回され、前記出力巻線は前
記各ボビンに対して外側から複数の内側を経て外側に巻
回されている構成であり、また、前記出力巻線は互いに
位相が異なる第1出力巻線及び第2出力巻線からなり、
前記励磁巻線を有する励磁巻線用基板と、前記第1出力
巻線を有する第1出力巻線用基板と、前記第2出力巻線
を有する第2出力巻線用基板とは互いに軸方向に積層さ
れ、複数のコアを有するヨーク板が前記第2出力巻線用
基板側に接合されている構成である。
度検出装置の好適な実施の形態について説明する。な
お、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用
いて説明する。図1において符号1で示されるものは全
体が輪状をなすと共にプレス加工又は周知の成形金属加
工等により加工された全体形状としてはほぼ板状の固定
子であり、この固定子1の面1a上には、この面1aと
直交する垂直方向に軸方向を有するようにボビン10が
設けられている。
には、L字型又は平板状をなすと共にプレス加工又は成
形金属加工した金属板等からなるヨーク3がカシメ又は
接着等によって固定され、各ヨーク3の曲折部3aが固
定子1の内側に向いて配設されている。
に示されているように、互いに重合される第1、第2固
定板12、13から構成され、第1固定板12には軸方
向に沿って複数の筒状コア14が成形金属加工又はプレ
ス加工により第1固定板12と一体又は別体の組立てに
より形成されている。
されるように、励磁巻線4が各ボビン10毎に正巻きと
この正巻きと逆の逆巻きで順次多数回巻回されていると
共に、互いに位相の異なる第1、第2出力巻線6,7は
各ボビン10に対して1個飛びで正巻きと逆巻きで順次
多数回巻回された小巻きで形成されている。なお、実際
の結線図としては図8、図9のように結線が行われてい
る。さらに、前述の励磁巻線4は各ボビン10に設けら
れた各ヨーク3間をスロットとすると図35のように正
巻と逆巻に構成され、前記第1、第2出力巻線6,7は
図35に示される正弦波出力電圧8,9が得られるよう
に各ボビン10毎に巻数を変える周知の分布巻きを施す
こともできる。また、このヨーク3の数は、ロータの軸
倍角Xに対してX×4の数となる。また、この分布巻き
の結線図としては図12で示されており、その分布巻き
構造は図13及び図14の通りである。また、他の形態
として、各巻線4,6,7を前述の各ボビン10に各々
巻くいわゆる小巻き構成とは別に、図15で示されるよ
うな各ボビン10にまたがり小巻きよりも大径の大巻き
構成とすることもできる。すなわち、励磁巻線4は、ロ
ータが2Xであるためヨーク3が8個となり、各ボビン
10に対して内側と外側を順次部分巻回して大巻きとし
て複数巻回されている。また、互いに位相が異なる第
1、第2出力巻線6,7は、各ボビン10に対して外側
から複数の内側を経て再び外側に巻回される巻き方を繰
り返して大巻きとなるように巻回され、その結線図は図
10の通りであり、他の方法として図11のように結線
することもできる。すなわち、前述の図15における大
巻きの軸倍角が2Xの場合について詳述すると、前記励
磁巻線4は、複数の前記各ボビン10に対して、外側→
内側→外側→内側・・・と交互に外内を通るように何タ
ーンも巻回されてボビン10に巻回したのと同じ構成と
なり、さらに、この励磁巻線4の中の他方の励磁巻線
4’は複数の前記各ボビン10に対して前述とは外と内
が逆になるように巻回されて前述励磁巻線4に接続され
ることにより、励磁巻線4、4’の巻線分布が図7の小
巻き方法の励磁巻線と同じになるようにして大巻き方法
による励磁巻線4、4’が達成される。また、第1相出
力としての前記出力巻線6は前記各ボビン10に対し
て、外側→内側→内側→内側→外側→内側→内側→内側
・・・のように外側から3回内側を経て外側になる状態
で何ターンも巻回されてボビン10に巻回したのと同じ
構成となり、さらに、この励磁巻線6の中の他方の出力
巻線6’が2スロット分ずれて前述の出力巻線6と同様
に巻回されて出力巻線6に接続されることにより、出力
巻線6、6’の巻線分布が図7の小巻き方法の出力巻線
6と同じになるようにして大巻き方法による出力巻線
6、6’が達成される。さらに、第2相出力としての前
記出力巻線7、7’は、前記出力巻線6、6’よりも1
スロット分ずれた状態の配置で巻回され、図7の小巻き
方法の出力巻線7と同じ巻線分布となるように前述の出
力巻線6、6’と位相が異なるのみで同様に巻回されて
いるため、説明は省略する。なお、軸倍角は2Xに限ら
ず、nXとすることができる。さらに、図16及び図1
7に示す構成は、本発明の固定子1の他の形態を示すも
のであり、輪状保持板100に対して前述の小巻き又は
大巻きとした励磁巻線4を有する励磁巻線用基板101
と、第1、第2出力巻線6,7を有する第1、第2出力
巻線用基板102,103を別々に設けて軸方向に積層
させ、前記第2出力巻線用基板103に対して複数の突
出したコア104を有するヨーク板105をコア104
を各々ボビン10内に挿入して接合させ、図17で示さ
れる固定子1の構成を得ることもできる。
るように、回転軸(図示せず)を接続するための穴20
を有すると共にプレス加工等によって得られた断面コ字
型又は平板状をなすと共に非真円形に形成され、この回
転子5を回転させた場合に、前記固定子1の内側との間
のギャップパーミアンスが回転角度θに対して周知のよ
うに正弦波状に変化するように構成されている。
検出装置の形態とは別に、他の複数の形態として、図1
8から図33にて示される構成について述べる。なお、
図1から図6と同じ部分には同一符号を付して説明す
る。まず、図18から図20で示される他の形態におい
ては、各ヨーク3が平板状をなして各ボビン10に取付
けられ、図17の断面で示されるように構成され、回転
子5は一例として4X(Xは軸倍角を示す)型の平板状
にて形成されている。なお、他の構成は、図1及び図2
の構成と同じであるため、符号のみを付し、その説明は
省略する。また、4Xのためヨーク3は実際には16個
であるが、ここでは数を省略している。
場合、固定子1の第1固定板12の内側の各一部が切り
起こされて垂直形状のみからなるヨーク3が所定の角度
間隔で形成され、このヨーク3に巻線4,6,7を有す
るボビン10を備えた第2固定板13を重合させ、平板
状の回転子5が固定子1の内側に配設されている。な
お、このヨーク3は垂直状のみの形状で用いられる。
場合、固定子1の第1固定板12の内側の各一部が切り
起こされて垂直状のヨーク3が所定の角度間隔で形成さ
れ、このヨーク3に巻線4,6,7を有するボビン10
を備えた第2固定板13を重合させ、図28で示される
ように各ヨーク3がL字型に形成されてその先端に軸方
向に沿う垂直片3Aを曲折して有し、回転子5は断面コ
字型をなす平板状(図27で示す)で形成されている。
態の構成は、固定子1の構成は前述の図25から図28
における垂直片3Aを有しない構造と同一にL字型に形
成されて平板状であり、回転子5はコ字型でなく、平板
状のみで形成されている。
態の構成は、固定子1の筒状コア14を有する第1固定
板12の上に、巻線4,6,7を有するボビン10を備
えた第2固定板13を重合させ、この筒状コア14の上
に、各ヨーク3が輪状平板に一体に形成された輪状ヨー
ク体3Bが取り付けられてカシメ等で固定されている。
前記第1固定板12には各ヨーク3に対応した舌片12
aが形成されていることにより、図31、図33で示さ
れるように、ボビン10が輪状ヨーク体3Bと第1固定
板12とによって挟持されている。なお、この場合は、
回転子5は積層型又はプレス加工、成形金属のものを用
いることができる。なお、前述の各形態における構成は
図示したものに限らず、コアと巻線を有するボビンを単
体で構成して固定子に各々取付けるようにすることもで
きる。さらに、コアと固定板及びボビンと固定板も一体
に限らず別体として構成することもできると共に、プレ
ス加工及び成形金属加工の何れもできる。
記出力巻線6,7は、その誘起電圧分布が各々正弦波分
布となるように前述の周知の分布巻き(その巻数及び量
も正弦波分布状となる)で構成されているため、励磁巻
線4が正巻で出力巻線6,7が正巻の場合は同相出力、
励磁巻線4が正巻で出力巻線6,7が逆巻の場合は逆相
出力、励磁巻線4が逆巻で出力巻線6,7が正巻の場合
は逆相出力、励磁巻線4が逆巻で出力巻線6,7が逆巻
の場合は同相出力となるように設定されていることによ
って、SIN出力電圧及びCOS出力電圧がSIN状及
びCOS状となる。尚、前述の2相出力1X(Xは軸倍
角)の場合に限らず、n相出力のnXとすることができ
る。
うに構成されているため、次のような効果を得ることが
できる。すなわち、固定子の面に設けたボビンに対して
励磁巻線及び出力巻線を各ボビンを飛び越して巻く大巻
きと各ボビン毎に順次巻く小巻きとして巻回させている
ため、従来のスロットを有する固定子の各ヨークに巻線
を巻回させるよりも、組立作業が大幅に容易化され、巻
回速度も大幅に向上し、巻線機の構造も簡略化できる。
また、各ボビンにプレス加工又は成形金属加工等の金属
板よりなるヨークを取り付けるため、固定子の製造が従
来よりも大幅に容易となる。さらに、回転子がプレス加
工又は成形金属加工等による金属板で形成することがで
きるため、従来のコアの積層による製造に比べて製造が
大幅に容易化される。
斜視図である。
る。
巻線の小巻き方法の巻回状態を示す構成図である。
る。
である。
斜視図である。
である。
ある。
示す構成図である。
との関係を示す説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 輪状の固定子(1)に励磁巻線(4)とn相の
出力巻線(6,7)を設け、前記固定子(1)に対して回転自在
に設けられ前記固定子(1)との間のギャップパーミアン
スが回転角度θに対して正弦波状に変化する非真円形を
有すると共に鉄心のみで巻線を有しない構成の回転子
(5)を用いたバリアブルリラクタンス型レゾルバ方式の
角度検出装置において、前記固定子(1)の面(1a)に対し
て垂直でかつ所定角度間隔で平面的に配置して設けられ
前記励磁巻線(4)及び出力巻線(6,7)を有する複数のボビ
ン(10)と、前記各ボビン(10)に設けられ前記回転子(5)
の軸倍角(X)に対し、前記X×4個の板状をなすヨー
ク(3)とを有し、前記励磁巻線(4)は前記各ボビン(10)に
対して順次正巻きと前記正巻きとは逆の逆巻きの順序で
巻回され、前記出力巻線(6,7)は前記各ボビン(10)に対
して1個飛びで、かつ、正巻きと前記正巻きとは逆の逆
巻きの順序で巻回されていることを特徴とする角度検出
装置。 - 【請求項2】 輪状の固定子(1)に励磁巻線(4)とn相の
出力巻線(6,7)を設け、前記固定子(1)に対して回転自在
に設けられ前記固定子(1)との間のギャップパーミアン
スが回転角度θに対して正弦波状に変化する非真円形を
有すると共に鉄心のみで巻線を有しない構成の回転子
(5)を用いたバリアブルリラクタンス型レゾルバ方式の
角度検出装置において、前記固定子(1)の面(1a)に対し
て垂直でかつ所定角度間隔で平面的に配置して設けられ
前記励磁巻線(4)及び出力巻線(6,7)を有する複数のボビ
ン(10)と、前記各ボビン(10)に設けられ前記回転子(5)
の軸倍角(X)に対し、前記X×4個の板状をなすヨー
ク(3)とを有し、前記励磁巻線(4)は複数の前記各ボビン
(10)に対して内側と外側を交互に経て巻回され、前記出
力巻線(6,7)は前記各ボビン(10)に対して外側から複数
の内側を経て外側に巻回されていることを特徴とする角
度検出装置。 - 【請求項3】 前記出力巻線は互いに位相が異なる第1
出力巻線(6)及び第2出力巻線(7)からなり、前記励磁巻
線(4)を有する励磁巻線用基板(101)と、前記第1出力巻
線(6)を有する第1出力巻線用基板(102)と、前記第2出
力巻線(7)を有する第2出力巻線用基板(103)とは互いに
軸方向に積層され、複数のコア(104)を有するヨーク板
(105)が前記第2出力巻線用基板(103)側に接合されてい
ることを特徴とする請求項1又は2記載の角度検出装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000174158A JP4590500B2 (ja) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | 角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000174158A JP4590500B2 (ja) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | 角度検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001352734A true JP2001352734A (ja) | 2001-12-21 |
JP4590500B2 JP4590500B2 (ja) | 2010-12-01 |
Family
ID=18676244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000174158A Expired - Lifetime JP4590500B2 (ja) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | 角度検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4590500B2 (ja) |
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