特許 6023938 レゾルバ構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6023938

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月9日

(54)【発明の名称】レゾルバ構造

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/20 20060101AFI20161027BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/20 110B

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-275301(P2012-275301)

(22)【出願日】2012年12月18日

(65)【公開番号】特開2014-119364(P2014-119364A)

(43)【公開日】2014年6月30日

【審査請求日】2015年8月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000203634

【氏名又は名称】多摩川精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100147500

【弁理士】

【氏名又は名称】田口 雅啓

(74)【代理人】

【識別番号】100166235

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100179914

【弁理士】

【氏名又は名称】光永 和宏

(72)【発明者】

【氏名】石橋 和之

【審査官】 平野 真樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２９５７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６８４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２１９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２３３８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ ５／００−５／２５２

Ｇ０１Ｄ ５／３９−５／６２

Ｇ０１Ｂ ７／００−７／３４

Ｈ０２Ｋ ２４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定角度間隔で外方へ突出する複数の突出磁極(3)を有する輪状ステータ体(1)と、前記各突出磁極(3)に巻回されたステータ巻線(4)と、前記各突出磁極(3)の外側に配設され、かつ、回転自在な輪状ロータ体(20)と、前記輪状ロータ体(20)に設けられ弧状に曲折する複数の弧状開口(20A)と、前記輪状ロータ体(20)の内周壁(20B)に形成された１個もしくは複数の凹部(21)と、からなり、前記輪状ステータ体(1)外のモータ(11)からの磁束の前記輪状ロータ体(20)内への侵入を前記弧状開口(20A)により防止するようにしたレゾルバ構造において、
前記弧状開口(20A)の長手方向(A)に対する短手方向(B)に沿う幅(W)は、前記弧状開口(20A)の両端の第１、第２端部(20Aa,20Ab)の近傍位置までは変わらず、前記輪状ロータ体(20)の近傍位置に前記モータ(11)のモータコイル(12)が位置するように構成したことを特徴とするレゾルバ構造。

【請求項2】

前記弧状開口(20A)は、前記輪状ロータ体(20)の円周を９０度毎に４分割してなる第１〜第４ ９０度領域(14〜17)内に各１個のみ設けら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。

【請求項3】

前記弧状開口(20A)は、前記輪状ロータ体(20)の円周を１２０度毎に３分割してなる第１〜第３ １２０度領域(30〜32)内に各１個のみ設けら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。

【請求項4】

前記弧状開口(20A)は、前記輪状ロータ体(20)の円周を１８０度毎に２分割してなる第１〜第２ １８０度領域(40〜41)内に各１個のみ設けら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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レゾルバ構造に関し、特に、輪状ステータ体の各突出磁極の外側に回転自在に配設された輪状ロータ体に複数の弧状開口を設け、輪状ロータ体の外側からの漏れ磁束が輪状ロータ体の内部へ侵入することを防止するための新規な改良に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、用いられていたレゾルバ構造としては、例えば、特許文献１に開示された構成を図５及び図６として挙げることができる。
すなわち、図５において符号１で示されるものは輪状ステータ体であり、この輪状ステータ体１の内周部１ａには、内方へ向けて突出する複数の突出磁極３が所定の角度間隔で形成され、各突出磁極３にはステータ巻線４が巻回して設けられている。

【0003】

前記輪状ステータ体１の前記突出磁極３の外側位置には、複数の長孔からなるボルト固定用穴５が設けられており、前記輪状ステータ体１を、図示しないモータの一端、エンジンの回転体の一端等に対してボルトを用いて取付け、前記輪状ステータ体１の円周方向の位置決めを行う際には、前記ボルトに対してボルト固定用穴５の回動範囲内において回動させることにより、位置決めを行うように構成されていた。
また、文献名を開示していないが、図７に示されるように前記ボルト固定用穴を有しない輪状ステータ体１も用いられていた。

【0004】

また、前述の従来構成は何れもインナロータ型の場合であるが、文献名を開示していない図８及び図９のアウタロータ型の従来構成も採用されている。
すなわち、図８において、輪状ステータ体１の外周には所定の角度間隔で複数の突出磁極３が外側へ向けて設けられ、各突出磁極３にはステータ巻線４が巻回されている。
前記各突出磁極３の外側位置には、輪状ロータ体２０が図示しない回転体に接続されて回転自在に配設されている。
前記輪状ロータ体２０の内周壁２０Ｂは真円ではなく、複数の曲折状の凹部２１を有する円形状に形成されている。

【0005】

従って、前述の図８のアウタロータ型のレゾルバ構造１０Ａにおいては、前記輪状ロータ体２０の内周壁２０Ｂに前記凹部２１が複数形成されているため、前記輪状ロータ体２０が回転すると、前記各突出磁極３と輪状ロータ体２０の内周壁２０Ｂとの間のギャップＧが前記凹部２１に対応する位置で最大となり、前記凹部２１が形成されていない位置で最小となるように構成されている。
従って、前記輪状ロータ体２０の回転に応じて前記ギャップＧの変化による周知のギャップパーミアンスの変化により、図８の構成の場合には、四個の凹部２１による周知の４Ｘ（Ｘは軸倍角）のレゾルバ出力信号を得ることができるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許第６，８３８，８０４Ｂ２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従来のレゾルバ構造は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、図５はインナロータ型のレゾルバ構造であるが、このレゾルバ構造を図６の
ようにモータ１１の近傍位置に配設した場合、モータ１１のモータコイル１２からの漏れ磁束１３が輪状ステータ体１の外縁から突出磁極３に侵入し、前記レゾルバ出力信号を取り出す時の外乱の要因となり、検出精度の低下となっていた。
また、図８及び図９で示されるレゾルバ構造の場合も、輪状ロータ体２０に孔等が何ら形成されていないため、図９のように、輪状ロータ体２０の近傍位置にモータ１１を配設した場合、モータコイル１２の漏れ磁束１３は、輪状ロータ体２０の外縁から内側に侵入し、各突出磁極３のステータ巻線４に外乱として作用し、検出精度の低下となることもあった。
そのため、レゾルバの取付位置とモータの取付位置の関係を、車輌の設計段階から考慮しなければならず、車輌設計の自由度が大きく阻害されることになっていた。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によるレゾルバ構造は、所定角度間隔で外方へ突出する複数の突出磁極を有する輪状ステータ体と、前記各突出磁極に巻回されたステータ巻線と、前記各突出磁極の外側に配設され、かつ、回転自在な輪状ロータ体と、前記輪状ロータ体に設けられ弧状に曲折する複数の弧状開口と、前記輪状ロータ体の内周壁に形成された１個もしくは複数の凹部と、からなり、前記輪状ステータ体外のモータからの磁束の前記輪状ロータ体内への侵入を前記弧状開口により防止するようにした構成において、前記弧状開口の長手方向に対する短手方向に沿う幅は、前記弧状開口の両端の第１、第２端部の近傍位置までは変わらず、前記輪状ロータ体の近傍位置に前記モータのモータコイルが位置するようにした構成であり、また、前記弧状開口は、前記輪状ロータ体の円周を９０度毎に４分割してなる第１〜第４ ９０度領域内に各１個のみ設けられている構成であり、また、前記弧状開口は、前記輪状ロータ体の円周を１２０度毎に３分割してなる第１〜第３ １２０度領域内に各１個のみ設けられている構成であり、また、前記弧状開口は、前記輪状ロータ体の円周を１８０度毎に２分割してなる第１〜第２ １８０度領域内に各１個のみ設けられている構成である。

【発明の効果】

【0009】

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、所定角度間隔で外方へ突出する複数の突出磁極を有する輪状ステータ体と、前記各突出磁極に巻回されたステータ巻線と、前記各突出磁極の外側に配設され、かつ、回転自在な輪状ロータ体と、前記輪状ロータ体に設けられ弧状に曲折する複数の弧状開口と、前記輪状ロータ体の内周壁に形成された１個もしくは複数の凹部と、からなり、前記輪状ステータ体外のモータからの磁束の前記輪状ロータ体内への侵入を前記弧状開口により防止するように構成したことにより、モータ等の漏れ磁束に近い位置にレゾルバを配置してもモータ等から受ける磁束を低減することができ、車輛等のレイアウト設計の自由度を広げることができる。
また、前記弧状開口は、前記輪状ロータ体の円周を９０度毎に４分割してなる第１〜第４ ９０度領域内に各１個のみ設けられていることにより、４個の弧状開口の位置に合わせてモータ等の配列位置を自由に決めることができる。
また、前記弧状開口は、前記輪状ロータ体の円周を１２０度毎に３分割してなる第１〜第３ １２０度領域内に各１個のみ設けられていることにより、３個の弧状開口の位置に合わせてモータ等の配列位置を自由に決めることができる。
また、前記弧状開口は、前記輪状ロータ体の円周を１８０度毎に２分割してなる第１〜第２ １８０度領域内に各１個のみ設けられていることにより、ステータ体の円周のほぼ全てに弧状開口が形成されているため、レゾルバとモータ等とのレイアウト設計の自由度を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明によるレゾルバ構造を示す平面図である。

【図2】図１のレゾルバ構造とモータの漏れ磁束との関係を示す説明図である。

【図3】図１の他の形態を示す平面図である。

【図4】図１の他の形態を示す平面図である。

【図5】従来のインナロータ型の輪状ステータ体を示す平面図である。

【図6】図５の輪状ステータ体とモータの漏れ磁束との関係を示す説明図である。

【図7】図５の他の従来例を示す輪状ステータ体の平面図である。

【図8】従来のアウタロータ型のレゾルバ構造を示す平面図である。

【図9】図８のレゾルバ構造とモータの漏れ磁束との関係を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明は、輪状ステータ体の各突出磁極の外側に回転自在に配設された輪状ロータ体に複数の弧状開口を設け、輪状ロータ体の外側からの漏れ磁束が輪状ロータ体の内部へ侵入すること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。

【実施例】

【0012】

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、同一符号を付して説明する。
図１において、符号１で示されるものは全体形状が真円の輪状をなす輪状ステータ体であり、この輪状ステータ体１の外周部１ｂには、外側へ向けて半径方向に突出する複数の突出磁極３が所定の角度間隔で形成されている。
前記各突出磁極３には、周知の励磁巻線と出力巻線とからなるステータ巻線４が巻回されている。

【0013】

前記各突出磁極３の外側に配設され、かつ、回転自在に板状の輪状ロータ体２０が設けられており、前記輪状ロータ体２０には、弧状をなす４個の弧状開口２０Ａが形成されている。
前記各弧状開口２０Ａは、前記輪状ロータ体２０の円周を９０度毎に４分割してなる第１〜第４ ９０度領域１４,１５,１６,１７内に各１個のみ設けられている。

【0014】

前記輪状ロータ体２０の内周壁２０Ｂには４個の凹部２１が所定の角度間隔、すなわち、９０度間隔で形成されており、前記各凹部２１は前記各弧状開口２０Ａ間の開口が形成されていない領域である非弧状開口部２２に対応して形成されている。

【0015】

前記各凹部２１は、前記各突出磁極３の外端３ａとの間の第１ギャップＧ_１が前記凹部２１以外の内周壁２と各突出磁極３の外端３ａとの間の第２ギャップＧ_２よりも大であり、この第１ギャップＧ_１における輪状ロータ体２０と突出磁極３とによる磁気的結合度は、前記第１ギャップＧ_１以外の前記内周壁２０Ｂと前記突出磁極３とによる磁気的結合度よりも小である。
従って、前述の図１のレゾルバ構造１０Ａにおいて、前記輪状ロータ体２０が図示しない装置の回転部材に接続されて回転した場合、前述の４個の凹部２１を用いた４Ｘ（Ｘは軸倍角）の周知のレゾルバ出力信号を前記各突出磁極３の各ステータ巻線４のうちの出力巻線(図示せず)を介して得ることができる。

【0016】

前述の図１のように構成されたレゾルバ構造１０Ａを、例えば、自動車等のエンジンルーム内に装着し、このレゾルバ構造１０Ａの前記輪状ロータ体２０の近傍位置にモータ１１のモータコイル１２が位置する場合、このモータコイル１２が前記弧状開口２０Ａに対応する外側に配設されているため、図２で示されるように、モータコイル１２からの漏れ磁束１３は前記弧状開口２０Ａの存在により、輪状ロータ体２０内への侵入が防止され、外乱によるレゾルバ出力信号の振れを防止することができる。
尚、前記弧状開口２０Ａの長手方向に対する短手方向Ｂに沿う幅Ｗは、前記弧状開口２０Ａの両端の第１、第２端部２０Ａａ，２０Ａｂの近傍位置までは変わらないように形成されている。

【0017】

図３のレゾルバ構造１０Ａは、図１のレゾルバ構造１０Ａの他の形態を示すもので図１では、前記弧状開口２０Ａが９０度領域毎に形成されていたが、図３では前記弧状開口２０Ａが第１〜第３ １２０度領域３０,３１,３２毎に１個のみ形成されていることにより、前記弧状開口２０Ａの角度幅を９０度から１２０度へ大幅に拡大することにより、レゾルバ構造１０Ａに対するモータ１１の取付け設計の自由度を大幅に向上させることができる。

【0018】

図４のレゾルバ構造１０Ａは、図１のレゾルバ構造１０Ａの他の形態を示すもので、図１及び図３では、前記弧状開口２０Ａが９０度及び１２０度領域毎に形成されていたが、図４では前記弧状開口２０Ａが第１、第２ １８０度領域４０,４１毎に１個のみ形成されていることにより、前記弧状開口２０Ａの角度幅が大幅に拡大し、レゾルバ構造１０Ａに対するモータ１１の取付けの自由度を大幅に向上させることができる。

【産業上の利用可能性】

【0019】

本発明によるレゾルバ構造は、輪状ロータ体に形成された弧状開口により、外部からの漏れ磁束の輪状ロータ体の内部への侵入を防止することができ、レゾルバ構造に対するモータの配置構成の自由度を大幅に向上させることができる。

【符号の説明】

【0020】

１ 輪状ステータ体
１ｂ 外周部
２ 内周壁
３ 突出磁極
４ ステータ巻線
１０Ａ レゾルバ構造
１４〜１７ 第１〜第４９０度領域
２０ 輪状ロータ体
２０Ａ 弧状開口
２１ 凹部
２２ 非弧状開口部
３０〜３２ 第１〜第３１２０度領域
４０,４１ 第１、第２１８０度領域
Ｇ₁，Ｇ_２ 第１、第２ギャップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】