JP2012173137A

JP2012173137A - レゾルバ構造

Info

Publication number: JP2012173137A
Application number: JP2011035492A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Miyazawa; 優一宮沢
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2012-09-10

Abstract

【課題】本発明は、モータフレーム及びモータ軸を介してモータにレゾルバを接続した場合の絶縁耐圧を確保し、レゾルバの破損を防止することを目的とする。
【解決手段】本発明によるレゾルバ構造は、モータ軸(24)と筒状レゾルバ回転軸(10)との間は、絶縁樹脂カラー(28)によって絶縁され、モータフレーム(20)とレゾルバケース(6)との間は、輪状絶縁板(21)によって絶縁されている構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、レゾルバ構造に関し、特に、モータフレーム及びモータ軸を介してモータにレゾルバを接続した場合の絶縁耐圧を確保し、レゾルバの破損を防止駆るための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のレゾルバ構造としては、特許文献１に示される構成を図２に示し、特許文献２に示される構成を図３に示している。
すなわち、図２は、回転トランス１とレゾルバ２を組合わせた回転トランス付レゾルバ３を示しており、前記回転トランス１とレゾルバ２のレゾルバステータ４及びステータトランスコア５はレゾルバケース６に取付けられ、前記レゾルバステータ４にはレゾルバステータ巻線７が設けられ、前記ステータトランスコア５にはステータトランス巻線８が設けられ、前記レゾルバステータ巻線７及びステータトランス巻線８は、リード線９を介して外部に導出されている。

前記レゾルバステータ４及びステータトランスコア５の内側には、中空型の筒状レゾルバ回転軸１０が回転自在に配設されており、この筒状レゾルバ回転軸１０は、図示しないモータのモータ軸が挿入接続されるように構成されている。

前記筒状レゾルバ回転軸１０の外周面には、レゾルバロータ１１及びロータトランスコア１２が軸方向に沿って直列配設されており、前記レゾルバロータ１１にはレゾルバロータ巻線１３が設けられ、前記ロータトランスコア１２にはロータトランス巻線１４が設けられている。

従って、前述の構成において、レゾルバステータ巻線７に励磁信号を供給した状態で、前記筒状レゾルバ回転軸１０が回転した時に前記レゾルバロータ巻線１３に誘起された回転検出信号は、前記レゾルバロータ巻線１３から信号線（図示せず）を介してロータトランス巻線１４に伝達され、周知の電磁結合によって前記ステータトランス巻線８からリード線９によって外部に取り出される。

また、図３の従来構成は、一対の可変リラクタンス型レゾルバである第１、第２レゾルバ４，４Ａを用いた構成である。
すなわち、レゾルバケース６の内面には、レゾルバステータ巻線７を有するレゾルバステータ４及びレゾルバステータ巻線７Ａを有するレゾルバステータ４Ａが設けられ、前記各レゾルバステータ４，４Ａの内側には、筒状レゾルバ回転軸１０が回転自在に配設されている。
前記筒状レゾルバ回転軸１０の外周面１０ａには、一対のレゾルバロータ１１，１１Ａが互いに回転位置の位相をずらせた状態で設けられ、前記レゾルバステータ４とレゾルバロータ１１とによって第１レゾルバ２が形成され、前記レゾルバステータ４Ａとレゾルバロータ１１Ａとによって第２レゾルバ２Ａが形成されている。

従って、前述の従来構成においては、各レゾルバ２，２Ａが互いに１８０度位相をずらせて配設されているため、各レゾルバ２，２Ａからの出力を合成することにより、各レゾルバステータ４，４Ａの芯ズレによる出力電圧のアンバランスを除去するようにしている。

特開２００３−７５１９７号公報特開平８−１８９８０５号公報

従来のレゾルバは、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、図２及び図３の従来のレゾルバ構成においては、例えば、レゾルバロータ１１は、巻線１３，１４の絶縁コーティング、及び、レゾルバステータ４は、絶縁ボビンによって、各々耐圧を確保しているが、鉄道用途のＡＣサーボモータに搭載するレゾルバの場合、鉄道における電圧供給の実情からレゾルバ信号ラインに数千Ｖレベルのサージ電圧がかかる可能性があるため、十分な絶縁耐圧を得ることは困難であった。
すなわち、従来のレゾルバでは、総合して、実力値で１０００Ｖ程度までの耐圧しか満足できず、レゾルバケース６がモータのモータフレームと電気的に導通しており、１０００Ｖ以上のサージ電圧には対応することが不可能であった。

本発明によるレゾルバ構造は、モータフレームに軸受を介して回転自在に設けられたモータ軸の端部に設けられた筒状レゾルバ回転軸と、前記筒状レゾルバ回転軸のレゾルバロータに対応するレゾルバステータを有し前記モータフレームに支持されたレゾルバケースとからなるレゾルバ構造において、前記筒状レゾルバ回転軸と前記モータ軸との間に設けられた絶縁樹脂カラーと、前記レゾルバケースと前記モータフレームとの間に設けられた輪状絶縁板と、よりなり、前記モータ軸と前記筒状レゾルバ回転軸との間は、前記絶縁樹脂カラーによって絶縁され、前記モータフレームと前記レゾルバケースとの間は、前記輪状絶縁板によって絶縁されている構成であり、また、前記絶縁樹脂カラーは、前記モータ軸の外周面に互いに対向して挿入配設された一対のカラー部よりなり、前記各カラー部の一端には、鍔部が形成されている構成であり、また、前記レゾルバケースは、アルミニウムからなる構成であり、また、前記各カラー部間に形成され前記モータ軸の外周に位置する輪状空隙内には、接着剤が充填されている構成である。

本発明によるレゾルバ構造は、以上のよ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、モータフレームに軸受を介して回転自在に設けられたモータ軸の端部に設けられた筒状レゾルバ回転軸と、前記筒状レゾルバ回転軸のレゾルバロータに対応するレゾルバステータを有し前記モータフレームに支持されたレゾルバケースとからなるレゾルバ構造において、前記筒状レゾルバ回転軸と前記モータ軸との間に設けられた絶縁樹脂カラーと、前記レゾルバケースと前記モータフレームとの間に設けられた輪状絶縁板と、よりなり、前記モータ軸と前記筒状レゾルバ回転軸との間は、前記絶縁樹脂カラーによって絶縁され、前記モータフレームと前記レゾルバケースとの間は、前記輪状絶縁板によって絶縁されていることにより、従来のレゾルバ単体の絶縁耐圧限界値が１０００Ｖ程度であったのに対し、絶縁耐圧が３５００Ｖ−ｓｅｃを確保でき、限界値についてはさらに許容範囲があるため、新幹線等の鉄道用の使用に充分耐えることができる。
また、前記絶縁樹脂カラーは、前記モータ軸の外周面に互いに対向して挿入配設された一対のカラー部よりなり、前記各カラー部の一端には、鍔部が形成されていることにより、ロータ側の巻線に対する保護作用を得ることができる。
また、前記レゾルバケースは、アルミニウムからなることにより、複雑な形状を容易に加工することができる。
また、前記各カラー部間に形成され前記モータ軸の外周に位置する輪状空隙内には、接着剤が充填されていることにより、モータ軸への筒状レゾルバ回転軸がナットの外に接着剤の充填によって極めて強固に固定することができる。

本発明によるレゾルバ構造を示す断面図である。従来のレゾルバ構造を示す半断面図である。従来の他のレゾルバ構造を示す断面図である。

本発明は、モータフレーム及びモータ軸を介してモータにレゾルバを接続した場合の絶縁耐圧を確保し、レゾルバの破損を防止するようにしたレゾルバ構造を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明によるレゾルバ構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を用いて説明する。
図１において符号２０で示されるものは、ＡＣサーボモータのモータフレームであり、このモータフレーム２０には、輪状絶縁板２１を介してレゾルバケース固定台２２が設けられ、このレゾルバケース固定台２２にはレゾルバケース６がボルト２３によって固定されている。
前記レゾルバケース固定台２２及びレゾルバケース６は、加工及び放熱性に優れたアルミニウム材で構成されている。

前記モータフレーム２０に対して一対の図示しない軸受を介して回転自在に設けられたモータ軸２４の端部２５の外周面２５ａには、その軸方向に沿って互いに離間して対向するように一対のカラー部２６，２７が設けられている。

前記各カラー部２６，２７は、絶縁樹脂よりなると共に、全体形状が筒形をなし、かつ、その一端には一体に形成された鍔部２６ａ，２７ａが設けられ、各カラー部２６，２７によって絶縁樹脂カラー２８が構成されている。

前記各カラー部２６，２７の外周面、即ち、前記絶縁樹脂カラー２８の外周面２８ａには、筒状レゾルバ回転軸１０が設けられている。
すなわち、前記絶縁樹脂カラー２８の組立て手順としては、前記モータ軸２４の段部２４ａに一方のカラー部２６を挿入配設した後、このカラー部２６の外周面に前記筒状レゾルバ回転軸１０を挿入し、その後、前記端部２５の外周面２５ａと前記筒状レゾルバ回転軸１０の内周面１０ａとの間の輪状空隙１０ｂ内に前記カラー部２７を挿入し、前記端部２５の外端に螺合されたナット２９を締め付けることにより、前記筒状レゾルバ回転軸１０は前記絶縁樹脂カラー２８を介して前記端部２５に強固に固定される。

前記筒状レゾルバ回転軸１０内に形成された前記輪状空隙１０ｂ内には、接着剤３０が充填された輪状接着剤３１が形成されることにより、前記端部２５、絶縁樹脂カラー２８及び筒状レゾルバ回転軸１０は、前述のナット２９による締め付けに加えてさらに強固に固定される。

前記筒状レゾルバ回転軸１０の外周面１０ｂには、その軸方向に沿って直列配置されたレゾルバロータ１１とロータトランスコア１２が設けられており、前記レゾルバロータ１１にはロータトランス巻線１３が設けられ、前記ロータトランスコア１２にはロータトランス巻線１４が設けられている。

前記レゾルバケース６の内面には、その軸方向に沿って直列配置されたレゾルバステータ４とステータトランスコア５が設けられており、前記レゾルバステータ４にはレゾルバステータ巻線７が設けられ、前記ステータトランスコア５にはステータトランス巻線８が設けられている。
従って、前記レゾルバロータ１１とレゾルバステータ４とによりレゾルバ２が構成され、前記ロータトランスコア１２とステータトランスコア５とにより周知の回転トランス１が構成され、前述のレゾルバロータ巻線１３とロータトランス巻線１４とは、図示しないリード線によって互いに接続されている。

前記レゾルバケース６及びレゾルバケース固定台２２は、比較的放熱性の高いアルミニウムで形成され、そのため、加工性が良く、かつ、放熱性に優れているため、前記モータフレーム２０を伝わる前記ＡＣサーボモータ側からの熱の前記回転トランス１及びレゾルバ２側への伝熱を抑制するのに効果的である。

本発明によるレゾルバ構造は、レゾルバ付モータに限ることなく、エンコーダに対しても適用可能である。

１回転トランス
２レゾルバ
４レゾルバステータ
５ステータトランスコア
６レゾルバケース
７レゾルバステータ巻線
８ステータトランス巻線
９リード線
１０筒状レゾルバ回転軸
１１レゾルバロータ
１２ロータトランスコア
１３レゾルバロータ巻線
１４ロータトランス巻線
２０モータフレーム
２１輪状絶縁板
２２レゾルバケース固定台
２３ボルト
２４モータ軸
２４ａ段部
２５端部
２５ａ外周面
２６カラー部
２６ａ鍔部
２７カラー部
２７ａ鍔部
２８絶縁樹脂カラー
２９ナット
３０接着剤
３１輪状接着剤

Claims

モータフレーム(20)に軸受を介して回転自在に設けられたモータ軸(24)の端部(25)に設けられた筒状レゾルバ回転軸(10)と、前記筒状レゾルバ回転軸(10)のレゾルバロータ(11)に対応するレゾルバステータ(4)を有し前記モータフレーム(20)に支持されたレゾルバケース(6)とからなるレゾルバ構造において、
前記筒状レゾルバ回転軸(10)と前記モータ軸(24)との間に設けられた絶縁樹脂カラー(28)と、前記レゾルバケース(6)と前記モータフレーム(20)との間に設けられた輪状絶縁板(21)と、よりなり、
前記モータ軸(24)と前記筒状レゾルバ回転軸(10)との間は、前記絶縁樹脂カラー(28)によって絶縁され、前記モータフレーム(20)と前記レゾルバケース(6)との間は、前記輪状絶縁板(21)によって絶縁されていることを特徴とするレゾルバ構造。
前記絶縁樹脂カラー(28)は、前記モータ軸(24)の外周面(25a)に互いに対向して挿入配設された一対のカラー部(26,27)よりなり、前記各カラー部(26,27)の一端には、鍔部(26a,27a)が形成されていることを特徴とする請求項１記載のレゾルバ構造。
前記レゾルバケース(6)は、アルミニウムからなることを特徴とする請求項１又は２記載のレゾルバ構造。
前記各カラー部(26,27)間に形成され前記モータ軸(24)の外周に位置する輪状空隙(10b)内には、接着剤(30)が充填されていることを特徴とする請求項２又は３記載のレゾルバ構造。