JP3138606B2 - 角度検出器 - Google Patents
角度検出器Info
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- JP3138606B2 JP3138606B2 JP07000784A JP78495A JP3138606B2 JP 3138606 B2 JP3138606 B2 JP 3138606B2 JP 07000784 A JP07000784 A JP 07000784A JP 78495 A JP78495 A JP 78495A JP 3138606 B2 JP3138606 B2 JP 3138606B2
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- variable reluctance
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、角度検出器に関し、特
に、ステータの芯ずれによる出力電圧のアンバランスを
除去するための新規な改良に関する。
に、ステータの芯ずれによる出力電圧のアンバランスを
除去するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の可変リラ
クタンス型レゾルバとしては、一般に図５から図７で示
す構成が採用されている。図５及び図６において符号１
で示されるものは筒状のケースであり、このケース１の
内側にはステータ２が設けられている。前記ステータ１
は、この場合、４スロットで構成され、図７で示す巻線
構造による励磁巻線３及び出力巻線４が巻回され、励磁
巻線３は１対の入力端子Ｒ１，Ｒ２を有し、この出力巻
線４は、実線と点線で示すように２相よりなると共に、
出力端子Ｓ１，Ｓ３とＳ２，Ｓ４を有している。前記ス
テータ１の内部には偏心して設けられたロータ５を有す
る中空の回転軸６が回転自在に設けられている。
クタンス型レゾルバとしては、一般に図５から図７で示
す構成が採用されている。図５及び図６において符号１
で示されるものは筒状のケースであり、このケース１の
内側にはステータ２が設けられている。前記ステータ１
は、この場合、４スロットで構成され、図７で示す巻線
構造による励磁巻線３及び出力巻線４が巻回され、励磁
巻線３は１対の入力端子Ｒ１，Ｒ２を有し、この出力巻
線４は、実線と点線で示すように２相よりなると共に、
出力端子Ｓ１，Ｓ３とＳ２，Ｓ４を有している。前記ス
テータ１の内部には偏心して設けられたロータ５を有す
る中空の回転軸６が回転自在に設けられている。
【０００３】従って、前述の構成において、図８に示す
ように、励磁コイル３と励磁コイル４を逆に用い、２相
励磁で１相出力とし、端子Ｓ２，Ｓ４からＳＩＮの励磁
電圧を入力し、端子Ｓ１，Ｓ３からＣＯＳの励磁電圧を
入力してロータ５を回転すると、端子Ｒ１，Ｒ２側から
図９及び図１０で示す出力電圧が得られる。すなわち、
図９のＣＯＳ励磁の場合、一方の励磁巻線Ａによる出力
電圧成分Ｅと他方の励磁巻線Ｂによる出力電圧成分Ｆが
出力され、各出力電圧成分Ｅ，Ｆは、図１０で示すよう
に合成され、合成した出力電圧Ｇとしてロータ５の回転
角度に応じて出力される。なお、一般に、周知の巻線型
のレゾルバの場合、図１４、図１５で示すように、１相
励磁の２相出力の場合、出力ベクトルは図１５に示すよ
うになる。
ように、励磁コイル３と励磁コイル４を逆に用い、２相
励磁で１相出力とし、端子Ｓ２，Ｓ４からＳＩＮの励磁
電圧を入力し、端子Ｓ１，Ｓ３からＣＯＳの励磁電圧を
入力してロータ５を回転すると、端子Ｒ１，Ｒ２側から
図９及び図１０で示す出力電圧が得られる。すなわち、
図９のＣＯＳ励磁の場合、一方の励磁巻線Ａによる出力
電圧成分Ｅと他方の励磁巻線Ｂによる出力電圧成分Ｆが
出力され、各出力電圧成分Ｅ，Ｆは、図１０で示すよう
に合成され、合成した出力電圧Ｇとしてロータ５の回転
角度に応じて出力される。なお、一般に、周知の巻線型
のレゾルバの場合、図１４、図１５で示すように、１相
励磁の２相出力の場合、出力ベクトルは図１５に示すよ
うになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の可変リラクタン
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、図１１で示す
ように、ステータ１の加工に芯ずれが発生していた場合
には、図９に対応した各出力電圧成分Ｅ，Ｆが、実線
（点線は図９と同じ正常の場合を示す）で示すようにレ
ベル差△Ｄが発生し、この状態で図１３に示すように合
成すると、点線で示す図１０の正常出力電圧に対して、
実線で示すように、０°（３６０°）、９０°、１８０
°の時にレベル差△Ｄが発生し、本来の正常出力電圧に
対して誤差が発生することになっていた。
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、図１１で示す
ように、ステータ１の加工に芯ずれが発生していた場合
には、図９に対応した各出力電圧成分Ｅ，Ｆが、実線
（点線は図９と同じ正常の場合を示す）で示すようにレ
ベル差△Ｄが発生し、この状態で図１３に示すように合
成すると、点線で示す図１０の正常出力電圧に対して、
実線で示すように、０°（３６０°）、９０°、１８０
°の時にレベル差△Ｄが発生し、本来の正常出力電圧に
対して誤差が発生することになっていた。
【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、ステータの芯ずれによる出
力電圧のアンバランスを除去するようにした角度検出器
を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、ステータの芯ずれによる出
力電圧のアンバランスを除去するようにした角度検出器
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による角度検出器
は、１対の可変リラクタンス型レゾルバを同一軸配置
し、前記各可変リラクタンス型レゾルバの各ステータ及
びロータの各原点位置を互いに１８０°ずらせて接続
し、前記各可変リラクタンス型レゾルバの各励磁巻線同
志及び各出力巻線同志を互いに直列接続した構成であ
る。
は、１対の可変リラクタンス型レゾルバを同一軸配置
し、前記各可変リラクタンス型レゾルバの各ステータ及
びロータの各原点位置を互いに１８０°ずらせて接続
し、前記各可変リラクタンス型レゾルバの各励磁巻線同
志及び各出力巻線同志を互いに直列接続した構成であ
る。
【０００７】さらに詳細には、前記各可変リラクタンス
型レゾルバの各ロータは、回転軸に対して偏心又は回転
角度によりＳＩＮ関数でロータとステータのギャップパ
ーミアンスが変化するように設けられている構成であ
る。
型レゾルバの各ロータは、回転軸に対して偏心又は回転
角度によりＳＩＮ関数でロータとステータのギャップパ
ーミアンスが変化するように設けられている構成であ
る。
【０００８】
【作用】本発明による角度検出器においては、１対の可
変リラクタンス型レゾルバの各ステータ及びロータの各
原点位置を互いに１８０°ずらせて同一軸上に配置して
いるため、各レゾルバの出力電圧が互いに一定のレベル
差で軸角度に応じて出力（図４の実線）されるため、こ
れらの各出力電圧を巻線で合成することにより、図４の
点線で示されるように、同相側と逆相側の出力電圧アン
バランスがキャンセルされて高精度の出力電圧が出力さ
れる。
変リラクタンス型レゾルバの各ステータ及びロータの各
原点位置を互いに１８０°ずらせて同一軸上に配置して
いるため、各レゾルバの出力電圧が互いに一定のレベル
差で軸角度に応じて出力（図４の実線）されるため、こ
れらの各出力電圧を巻線で合成することにより、図４の
点線で示されるように、同相側と逆相側の出力電圧アン
バランスがキャンセルされて高精度の出力電圧が出力さ
れる。
【０００９】
【実施例】以下、図面と共に本発明による角度検出器の
好適な実施例について詳細に説明する。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、筒状のケー
スであり、このケース１の内側には第１ステータ２及び
第２ステータ２Ａが設けられている。前記各ステータ
２，２Ａは、可変リラクタンス型の構成をなす第１、第
２レゾルバ３０，４０を構成するために配設されてお
り、各ステータ２，２Ａには、図３で示すような巻線構
造の１相励磁用の第１、第２励磁巻線３，３Ａが各スロ
ット１０に設けられ、各励磁巻線３，３Ａはその巻終わ
り３ａと巻始め３ｂが互いに直列接続されていると共
に、第１励磁巻線３の巻始め３ｃと第２励磁巻線３Ａの
巻終わり３ｄとに端子Ｒ１，Ｒ２が接続されている。
好適な実施例について詳細に説明する。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、筒状のケー
スであり、このケース１の内側には第１ステータ２及び
第２ステータ２Ａが設けられている。前記各ステータ
２，２Ａは、可変リラクタンス型の構成をなす第１、第
２レゾルバ３０，４０を構成するために配設されてお
り、各ステータ２，２Ａには、図３で示すような巻線構
造の１相励磁用の第１、第２励磁巻線３，３Ａが各スロ
ット１０に設けられ、各励磁巻線３，３Ａはその巻終わ
り３ａと巻始め３ｂが互いに直列接続されていると共
に、第１励磁巻線３の巻始め３ｃと第２励磁巻線３Ａの
巻終わり３ｄとに端子Ｒ１，Ｒ２が接続されている。
【００１０】前記各ステータ２，２Ａは、その回転基準
である各原点位置２Ｘ，２Ｙが互いに１８０°異なる状
態で位相をずらせてケース１に取付けられており、各ス
テータ２，２Ａの内部に形成された空間には、１対の第
１、第２ロータ５，５Ａを有する中空状の回転軸６が回
転自在に設けられている。これらの各ロータ５，５Ａ
は、可変リラクタンス型レゾルバを構成するために、こ
の回転軸６に偏心して各ステータ２，２Ａに対応して設
けられていると共に（偏心だけでなく、回転角度によっ
てＳＩＮ関数でロータ５，５Ａとステータ２，２Ａのギ
ャップパーミアンスが変化する形状とした場合も同
じ）、各ステータ５，５Ａの回転基準である原点位置５
Ｘ，５Ｙが互いに１８０°異なる位置関係となるように
位相をずらせて設けられている。
である各原点位置２Ｘ，２Ｙが互いに１８０°異なる状
態で位相をずらせてケース１に取付けられており、各ス
テータ２，２Ａの内部に形成された空間には、１対の第
１、第２ロータ５，５Ａを有する中空状の回転軸６が回
転自在に設けられている。これらの各ロータ５，５Ａ
は、可変リラクタンス型レゾルバを構成するために、こ
の回転軸６に偏心して各ステータ２，２Ａに対応して設
けられていると共に（偏心だけでなく、回転角度によっ
てＳＩＮ関数でロータ５，５Ａとステータ２，２Ａのギ
ャップパーミアンスが変化する形状とした場合も同
じ）、各ステータ５，５Ａの回転基準である原点位置５
Ｘ，５Ｙが互いに１８０°異なる位置関係となるように
位相をずらせて設けられている。
【００１１】さらに、前記各ステータ２，２Ａには、第
１、第２出力巻線４，４Ａが設けられ、これらの各出力
巻線４，４Ａは、図３の実線と点線で示されるように互
いに位相をずらせた（９０°）状態の１対の第１、第２
コイル４ａ，４ｂと４Ａａ，４Ａｂを有し、各出力巻線
４，４Ａにおける各第１コイル４ａ，４Ａａ同志及び各
第２コイル４ｂ，４Ａｂ同志は各々直列に接続されてい
る。また、各第１コイル４ａ，４Ａａの巻始め４ｄと巻
終わり４ｅは端子Ｓ１，Ｓ３が接続され、各第２コイル
４ｂ，４Ａｂの巻始め４ｆと巻終わり４ｇは端子Ｓ２，
Ｓ４が接続されている。
１、第２出力巻線４，４Ａが設けられ、これらの各出力
巻線４，４Ａは、図３の実線と点線で示されるように互
いに位相をずらせた（９０°）状態の１対の第１、第２
コイル４ａ，４ｂと４Ａａ，４Ａｂを有し、各出力巻線
４，４Ａにおける各第１コイル４ａ，４Ａａ同志及び各
第２コイル４ｂ，４Ａｂ同志は各々直列に接続されてい
る。また、各第１コイル４ａ，４Ａａの巻始め４ｄと巻
終わり４ｅは端子Ｓ１，Ｓ３が接続され、各第２コイル
４ｂ，４Ａｂの巻始め４ｆと巻終わり４ｇは端子Ｓ２，
Ｓ４が接続されている。
【００１２】従って、前述の構成において、各ロータ
５，５Ａを回転軸６を介して同時回転させると、各レゾ
ルバ３０，４０からは図４の実線で示すように出力電圧
レベルが本来よりも同相側及び逆相側にずれた状態で出
力され、これらの各出力電圧Ｖ1，Ｖ2を互いに合成（Ｖ
1＋Ｖ2）することにより、図４の点線で示す電圧アンバ
ランスのない正常な出力電圧ＶOUTを取出すことができ
る。
５，５Ａを回転軸６を介して同時回転させると、各レゾ
ルバ３０，４０からは図４の実線で示すように出力電圧
レベルが本来よりも同相側及び逆相側にずれた状態で出
力され、これらの各出力電圧Ｖ1，Ｖ2を互いに合成（Ｖ
1＋Ｖ2）することにより、図４の点線で示す電圧アンバ
ランスのない正常な出力電圧ＶOUTを取出すことができ
る。
【００１３】なお、前述の構成では、各レゾルバ３０，
４０とも、１相励磁の２相出力としたが、２相励磁の１
相出力等他の入出力形態に適用できることは述べるまで
もないことである。また、１対のレゾルバを１個のケー
スに設けた場合については述べたが、２個のケースに各
々１個のレゾルバを設けて接続しても同様の効果が得ら
れる。また、励磁側と出力側は相対的に逆に用いること
もできる。また、図１、図６、図８、図１１では、４ス
ロットの形状のステータ及び巻線方法を示したが、４ス
ロット以外のあらゆるスロット数のステータの巻線にも
適用できることは述べるまでもないことである。
４０とも、１相励磁の２相出力としたが、２相励磁の１
相出力等他の入出力形態に適用できることは述べるまで
もないことである。また、１対のレゾルバを１個のケー
スに設けた場合については述べたが、２個のケースに各
々１個のレゾルバを設けて接続しても同様の効果が得ら
れる。また、励磁側と出力側は相対的に逆に用いること
もできる。また、図１、図６、図８、図１１では、４ス
ロットの形状のステータ及び巻線方法を示したが、４ス
ロット以外のあらゆるスロット数のステータの巻線にも
適用できることは述べるまでもないことである。
【００１４】
【発明の効果】本発明による角度検出器は、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、１対のレゾルバのステータとロータの
原点位置を互いに１８０°ずらせて配置し、各レゾルバ
の出力電圧を合成しているため、ステータの芯ずれにも
拘わらず、最終の出力電圧は従来のような電圧アンバラ
ンスがキャンセルされて、高精度の出力電圧を得ること
ができると共に、ステータの仕上精度をゆるめて安価な
レゾルバを得ることができる。
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、１対のレゾルバのステータとロータの
原点位置を互いに１８０°ずらせて配置し、各レゾルバ
の出力電圧を合成しているため、ステータの芯ずれにも
拘わらず、最終の出力電圧は従来のような電圧アンバラ
ンスがキャンセルされて、高精度の出力電圧を得ること
ができると共に、ステータの仕上精度をゆるめて安価な
レゾルバを得ることができる。
【図１】本発明による角度検出器を示す断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１の巻線の結線図である。
【図４】出力電圧の波形図である。
【図５】従来の角度検出器を示す断面図である。
【図６】図５の側面図である。
【図７】図５の結線図である。
【図８】図５の構成図である。
【図９】出力電圧波形図である。
【図１０】出力電圧波形図である。
【図１１】芯ずれを示す構成図である。
【図１２】図１１の出力電圧波形図である。
【図１３】図１２の合成出力波形図である。
【図１４】従来の巻線型レゾルバの原理図である。
【図１５】図１４のベクトル図である。
２，２Ａ ステータ ２Ｘ，２Ｙ，５Ｘ，５Ｙ 原点位置 ３，３Ａ 励磁巻線 ４，４Ａ 出力巻線 ５，５Ａ ロータ ３０，４０ 可変リラクタンス型レゾルバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 7/30 - 7/34 102 G01B 21/00 - 21/32 G01D 5/00 - 5/252 G01D 5/39 - 5/62
Claims (2)
- 【請求項１】 １対の可変リラクタンス型レゾルバ(30,
40)を同一軸配置し、前記各可変リラクタンス型レゾル
バ(30,40)の各ステータ(2,2A)及びロータ(5,5A)の各原
点位置(2X,2Y,5X,5Y)を互いに１８０°ずらせて接続
し、前記各可変リラクタンス型レゾルバ(30,40)の各励
磁巻線(3,3A)同志及び各出力巻線(4,4A)同志を互いに直
列接続した構成よりなることを特徴とする角度検出器。 - 【請求項２】 前記各可変リラクタンス型レゾルバ(30,
40)の各ロータ(5,5A)は、回転軸(6)に対して偏心又は回
転角度によりＳＩＮ関数でロータとステータのギャップ
パーミアンスが変化するように設けられていることを特
徴とする請求項１記載の角度検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07000784A JP3138606B2 (ja) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | 角度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07000784A JP3138606B2 (ja) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | 角度検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189805A JPH08189805A (ja) | 1996-07-23 |
| JP3138606B2 true JP3138606B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=11483332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07000784A Expired - Lifetime JP3138606B2 (ja) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | 角度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3138606B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4390348B2 (ja) * | 1999-03-15 | 2009-12-24 | 株式会社アミテック | 回転型位置検出装置 |
| JP4034691B2 (ja) * | 2003-05-09 | 2008-01-16 | ミネベア株式会社 | 回転角度センサー |
| JP4158858B2 (ja) * | 2003-12-04 | 2008-10-01 | 多摩川精機株式会社 | 回転角度検出器 |
| JP4142607B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2008-09-03 | ミネベア株式会社 | バリアブルリラクタンスレゾルバ |
| JP4781666B2 (ja) * | 2004-11-17 | 2011-09-28 | 三菱電機株式会社 | バリアブルリラクタンス型角度検出器 |
| JP5197456B2 (ja) * | 2009-03-24 | 2013-05-15 | ミネベア株式会社 | 回転角度検出装置 |
| JP5350979B2 (ja) * | 2009-10-29 | 2013-11-27 | 三菱電機株式会社 | バリアブルリラクタンス型角度検出器 |
| JP2011064710A (ja) * | 2011-01-05 | 2011-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | バリアブルリラクタンス型角度検出器 |
-
1995
- 1995-01-06 JP JP07000784A patent/JP3138606B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08189805A (ja) | 1996-07-23 |
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Legal Events
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