特許 6261462 レゾルバおよびその端子台構造ならびにモータの回転角度の検出センサ

(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】6261462

(24)【登録日】2017年12月22日

(45)【発行日】2018年1月17日

(54)【発明の名称】レゾルバおよびその端子台構造ならびにモータの回転角度の検出センサ

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/20 20060101AFI20180104BHJP

   H02K 5/22 20060101ALI20180104BHJP

   H02K 24/00 20060101ALI20180104BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/20 110X

   H02K5/22

   H02K24/00

【請求項の数】7

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-132676(P2014-132676)

(22)【出願日】2014年6月27日

(65)【公開番号】特開2016-11865(P2016-11865A)

(43)【公開日】2016年1月21日

【審査請求日】2016年7月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096884

【弁理士】

【氏名又は名称】末成 幹生

(72)【発明者】

【氏名】乙部 春樹

【審査官】 菅藤 政明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１３２１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−７４０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０７４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−７９４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 英国特許出願公告第９３１４６４（ＧＢ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ ５／２０

Ｈ０２Ｋ ５／２２

Ｈ０２Ｋ ２４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

端子台と、
前記端子台に間隔を空けて並列状態に配置された複数のターミナルと、を備え、
前記ターミナルは、外部接続端子と、絡げ端子とを備え、
前記絡げ端子が前記外部接続端子に対し偏っており、
前記複数のターミナルのうち少なくとも両端に位置するターミナルにおいて、前記絡げ端子が前記外部接続端子に対して前記端子台の中央側に配置されているレゾルバの端子台構造。

【請求項2】

前記複数のターミナルのうち、前記両端に位置するターミナルとは異なる他のターミナルにおいて、前記端子台に対し前記外部接続端子のピッチが均一に配置されている請求項１に記載のレゾルバの端子台構造。

【請求項3】

前記複数のターミナルは、１種類あるいは２種類の形状からなる請求項１または２に記載のレゾルバの端子台構造。

【請求項4】

複数の固定磁極が周方向に沿って配置された略環状のステータコアと、
磁極絶縁部を有し、前記ステータコアを軸方向両側から挟んで装着される第１のインシュレータおよび第２のインシュレータと、
励磁コイルと検出コイルとからなる、前記磁極絶縁部に巻回されるコイルと、
請求項１〜３のいずれかに記載の端子台構造と、
を備えたレゾルバ。

【請求項5】

絶縁性の樹脂で形成された部材と、
前記部材に形成された端子台と、
前記端子台に間隔を空けて並列に配置された複数のターミナルと、を備え、
前記複数のターミナルはそれぞれ、２つの端子を備え、
前記２つの端子のうち、一方の端子は細長く、他方の端子は板状であり、
前記複数のターミナルが並列する方向において、前記２つの端子のうち、一方の端子は、他方の端子に対し偏っており、
前記複数のターミナルのうち、少なくとも両端に位置するターミナルにおいて、前記一方の端子が前記他方の端子よりも前記端子台の中央側に配置されているモータの回転角度の検出センサ。

【請求項6】

前記複数のターミナルが並列する方向において、当該複数のターミナルの前記他方の端子のピッチが均一である請求項５に記載のモータの回転角度の検出センサ。

【請求項7】

前記複数のターミナルは、１種類あるいは２種類の形状を有する請求項５または６に記載のモータの回転角度の検出センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、端子台に複数のターミナルが配置されたレゾルバの端子台構造およびその端子台構造を備えたレゾルバのステータならびにモータの回転角度の検出センサに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載されるモータの回転角度の検出センサとして、レゾルバが使用されている。この種のレゾルバは、一般に、モータの回転軸に固定され回転するロータと、ハウジングに固定されてロータの外側に配設されるステータと、ステータを軸方向の両側から挟んで組み付けられる一対のインシュレータと、励磁コイルおよび検出コイルからなる、インシュレータの磁極絶縁部に巻回されるコイルとを備えている。そして、ロータが回転すると、ロータとステータとの間に形成されるエアーギャップの寸法が変化し、この変化に応じた電圧がステータ側の検出コイルに誘起され、検出出力が生じる。この検出出力はロータの回転角度を反映した信号であり、当該モータの回転角度を検出することができるものとなっている。

【0003】

レゾルバを構成する一方のインシュレータには、外部に対する信号の入出力の中継部として端子台が一体に形成されている。この端子台には、複数の細長いターミナルが間隔を空けて並列状態に配置されている。各ターミナルはレゾルバの軸方向と平行に端子台に立てられ、配列方向はレゾルバの周方向の接線方向と平行とされている。ターミナルは、リード線が接続される外部接続端子の一端に、この外部接続端子よりも細い、コイルが絡げられる絡げ端子が一体形成された構造を有し、ターミナルが端子台に配置される。ターミナルの形状としては、例えば外部接続端子および絡げ端子の双方とも細長い板状であって絡げ端子は外部接続端子よりも幅狭に形成されており、両者の幅方向中心線が一致した左右対称の形状のものが知られている（特許文献１：図２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１７５３４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のような端子台に複数のターミナルが固定されたレゾルバの端子台構造にあっては、隣接するターミナルのピッチは、接続端子のピッチに応じて決定される。しかし、端子台の幅に制約がある場合には、端子台に固定する外部接続端子側のピッチを狭くするのに限界があるため、上記特許文献１に開示されるターミナルの形状では、絡げ端子のピッチを確保することができない場合がある。したがって、両端の各絡げ端子と端子台の端部との間のスペースを確保させつつ、外部接続端子側においては両端の各外部接続端子と端子台の端部との間のスペースを減少させて端子台の幅を縮めるといったことができなかった。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、ターミナルの絡げ端子側において両端の各絡げ端子と端子台の端部との間のスペースを確保させつつ、外部接続端子側においては両端の各外部接続端子と端子台の端部との間のスペースを減少させて端子台の幅を縮めることを可能とする端子台構造と、そのような端子台構造を備えたレゾルバを提供することを目的とする。
また、本発明は上記に鑑みて、モータの回転角度の検出センサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のレゾルバの端子台構造は、端子台と、前記端子台に間隔を空けて並列状態に配置された複数のターミナルと、を備え、前記ターミナルは、外部接続端子と、絡げ端子とを備え、前記絡げ端子が前記外部接続端子に対し偏っており、前記複数のターミナルのうち少なくとも両端に位置するターミナルにおいて、前記絡げ端子が前記外部接続端子に対して前記端子台の中央側に配置されている（請求項１）。

【0008】

本発明のレゾルバの端子台構造によれば、ターミナルの外部接続端子と絡げ端子においては、絡げ端子が外部接続端子に対し偏っており、言い換えるとそれぞれの幅方向中心線が一致していない形状となっている。例えば、複数のターミナルを端子台の中央を境に左右対称の状態で並列状態に配置する場合、端子台の中央寄りに絡げ端子を偏らせて等ピッチ（一のピッチ）で配列し、かつ、端子台の中央の両側の絡げ端子のピッチを一のピッチと異なる他のピッチとすると、各絡げ端子を端子台の中央寄りに位置付けてピッチを狭くすることができ、かつ、外部接続端子のピッチも確保することができる。したがって、ターミナルの絡げ端子側において両端の各絡げ端子と端子台の端部との間のスペースを確保させつつ、外部接続端子側においては両端の各外部接続端子と端子台の端部との間のスペースを減少させて端子台の幅を縮めることができる。

【0009】

本発明では、前記複数のターミナルのうち、前記両端に位置するターミナルとは異なる他のターミナルにおいて、前記端子台に対し前記外部接続端子のピッチが均一に配置されている形態を含む（請求項２）。

【0010】

また、本発明では、前記複数のターミナルは、１種類あるいは２種類の形状からなる形態を含む（請求項３）。この形態によれば、ターミナルが、絡げ端子の幅方向中心線が外部接続端子の幅方向中心線に対し偏っている形状でありながら、形状は１種類あるいは２種類で済ませることができ、コスト上昇が抑えられる。

【0011】

次に、本発明のレゾルバは、複数の固定磁極が周方向に沿って配置された略環状のステータコアと、磁極絶縁部を有し、前記ステータコアを軸方向両側から挟んで装着される第１のインシュレータおよび第２のインシュレータと、励磁コイルと検出コイルとからなる、前記磁極絶縁部に巻回されるコイルと、請求項１〜３のいずれかに記載の端子台構造と、を備える（請求項４）。
また、本発明のモータの回転角度の検出センサは、絶縁性の樹脂で形成された部材と、前記部材に形成された端子台と、前記端子台に間隔を空けて並列に配置された複数のターミナルと、を備え、前記複数のターミナルはそれぞれ、２つの端子を備え、前記２つの端子のうち、一方の端子は細長く、他方の端子は板状であり、前記複数のターミナルが並列する方向において、前記２つの端子のうち、一方の端子は、他方の端子に対し偏っており、前記複数のターミナルのうち、少なくとも両端に位置するターミナルにおいて、前記一方の端子が前記他方の端子よりも前記端子台の中央側に配置されている（請求項５）。
上記モータの回転角度の検出センサは、前記複数のターミナルが並列する方向において当該複数のターミナルの前記他方の端子のピッチが均一である形態（請求項６）、前記複数のターミナルは１種類あるいは２種類の形状を有する形態（請求項７）を含む。

【発明の効果】

【0012】

レゾルバの端子台構造に係る本発明によれば、ターミナルの絡げ端子側において両端の各絡げ端子と端子台の端部との間のスペースを確保させつつ、外部接続端子側においては両端の各外部接続端子と端子台の端部との間のスペースを減少させて端子台の幅を縮めることを可能とする端子台構造と、そのような端子台構造を備えたレゾルバが提供されるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係るレゾルバのステータを示す斜視図である。

【図2】一実施形態のステータの平面図である。

【図3】一実施形態のステータの端子台側から見た側面図である。

【図4】一実施形態のターミナルの正面図である。

【図5】一実施形態のターミナルの端子台への配列状態を示す正面図である。

【図6】本発明の他の実施形態に係るレゾルバのステータを示す斜視図である。

【図7】他の実施形態のターミナルの正面図である。

【図8】他の実施形態のターミナルの端子台への配列状態を示す斜視図である。

【図9】他の実施形態のターミナルの端子台への配列状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
［１］一実施形態
［１−１］一実施形態の構造
図１〜図３は一実施形態のレゾルバ６のステータ３Ａを示している。このステータ３Ａは、環状のステータコア４と、ステータコア４を軸方向両側から挟んで装着された第１のインシュレータ１および第２のインシュレータ２を備えている。図２に示すように、ステータ３Ａの内側にロータ５が配設されてレゾルバ６が構成される。ロータ５の軸心には図示せぬモータの出力軸が固定され、レゾルバ６はそのモータの回転角度の検出センサとして用いられる。なお、以下の説明での “周方向”および“径方向”は、それぞれ環状のステータ３Ａに関して図２にＣおよびＲで示す方向と定義し、“軸方向”は環状のステータ３Ａに関して図３にＡで示す方向と定義する。

【0015】

ステータコア４は、プレス加工で所定形状に製造された複数枚の環状の電磁鋼板４１を積層して構成されたもので、ヨーク部４２を主体としている。ヨーク部４２の内周部には、径方向内側に突出する複数の固定磁極４３（図２で図示）が周方向に等間隔に形成され、これら固定磁極４３の先端には、極歯部４４が形成されている。

【0016】

インシュレータ１，２は絶縁性の樹脂を射出成形して製造されたもので、軸方向一端側（図３において上側）に第１のインシュレータ１が装着され、他端側（図３において下側）に第２のインシュレータ２が装着されている。これらインシュレータ１，２の内周部には、各固定磁極４３を被覆する磁極絶縁部３１がそれぞれ形成されている。そして各固定磁極４３には、磁極絶縁部３１を介してコイル３２が巻回されている。コイル３２は、ここでは図示しない励磁コイルと、同様に図示しない検出コイルとからなる。

【0017】

第１のインシュレータ１の外周部の一部には、径方向外側に膨出する端子台１１が一体に形成されている。端子台１１は、当該端子台１１が配設された部分において、ステータコア４の軸方向の外周面をほぼ覆う直方体状に形成されている。端子台１１の上側（第１のインシュレータ１が装着された側）には、軸方向と直交する平坦面１２が形成されている。ターミナル７は、端子台１１にインサート成形される。

【0018】

ターミナル７は、例えば、打ち抜き加工により作製されており、図４に示すように細長く、かつ、平坦な板状であって、外部接続端子７１と絡げ端子７２とを備えたものである。外部接続端子７１から絡げ端子７２に移行する両側の側面部分は、それぞれなだらかに移行する傾斜面７３１，７３２が形成されている。

【0019】

ターミナル７は、外部接続端子７１が端子台１１から下方に、絡げ端子７２が端子台１１から上方に突出している。絡げ端子７２には上記コイル３２が絡げられ、各コイル３２には、いずれかの外部接続端子７１を介して外部から励磁信号が印加されるとともに、いずれかの外部接続端子７１を介して外部に検出信号が出力される。

【0020】

絡げ端子７２は外部接続端子７１に対して一方側に偏っている。すなわち、ターミナル７は左右対称の形状ではなく、絡げ端子７２の幅方向中心線Ｌｐが外部接続端子７１の幅方向中心線Ｌｅに対し偏っている。その偏りの程度は設計要求に基づいて任意であり、図示例では傾斜面７３２が形成されていることにより、絡げ端子７２の偏り側の側面が外部接続端子７１の側面と一致していないが、傾斜面７３２が形成されずに絡げ端子７２の偏り側の側面が外部接続端子７１の側面と一致していてもよい。

【0021】

図５は、端子台１１に配置された状態の６本のターミナル７のみを示している。ターミナル７は６本とも同じ形状で１種類のものが用いられ、幅方向が同一平面内に一致する状態に配列されている。同図に示すように、６本のターミナル７は、端子台１１の左右方向の中央１１ｃを境に左右対称であって、左側の３本のターミナル７および右側の３本のターミナル７は、それぞれ端子台１１の中央１１ｃ寄りに絡げ端子７２が偏る状態に並列されている。すなわち、右側の３本のターミナル７は、左側の３本のターミナル７を縦方向を軸に１８０°反転させている。

【0022】

図５に示すように、外部接続端子７１の隣接するピッチＰｄは均一である。一方、絡げ端子７２は、左側の３本および右側の３本のピッチＰｅは同じであるが、端子台１１の中央１１ｃの両側の絡げ端子７２間のピッチＰｏは、ピッチＰｅよりも狭くなっている。すなわち、絡げ端子７２側のピッチは一定ではなく、不均一（ＰｅとＰｏの２つ）である。

【0023】

［１−２］一実施形態の効果
上記一実施形態のステータコア４が有する端子台構造によれば、左右３本ずつのターミナル７を、端子台１１の中央１１ｃ寄りに絡げ端子７２を偏らせて等ピッチ（ピッチＰｅ）で配列し、かつ、端子台１１の中央１１ｃの両側の絡げ端子７２間をピッチＰｅよりも狭いピッチＰｏとしている。これにより、各絡げ端子７２を端子台１１の中央１１ｃ寄りに位置付けてピッチを狭くすることができ、かつ、外部接続端子７１のピッチＰｄも確保することができる。したがって、ターミナル７の絡げ端子７２側において両端の各絡げ端子７２（図３の７２ａと７２ｂ）と端子台１１の両側の端部との間のスペースを確保させつつ、外部接続端子７１側においては両端の各外部接続端子７１（図３の７１ａと７１ｂ）と端子台１１の両側の端部との間のスペースを減少させて端子台１１の幅を縮めることができる。

【0024】

また、ターミナル７は平板状であるため、絡げ端子７２の幅方向中心線Ｌｐが外部接続端子７１の幅方向中心線Ｌｅに対し偏っている形状でありながら、３本ずつ左右対称に配列するにあたっても１種類の形状のものを複数本（この場合、６本）用意することで端子台構造を構成することができる。このため、コスト上昇が抑えられる。なお、上記一実施形態では、ターミナル７の本数を６本で説明したが、例えば４本であってもよく、その場合には左右２本ずつ左右対称に配列すればよい。

【0025】

［２］他の実施形態
［２−１］他の実施形態の構造
次に、ターミナルの形状が上記一実施形態と異なる他の実施形態を説明する。参照図面ではターミナルのみが異なるので、一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。

【0026】

図６は、他の実施形態のターミナル８が端子台１１に固定されてなるステータ３Ｂを示している。この場合のターミナル８は、全体的な正面視形状（図２の矢印Ｆ方向から見た形状）は上記ターミナル７とほぼ同じであって、図７に示すように、絡げ端子７２の幅方向中心線Ｌｐが外部接続端子７１の幅方向中心線Ｌｅに対し偏っている。

【0027】

この実施形態のターミナル８は、図８に示すように、絡げ端子７２側の根もと部分が、外部接続端子７１の面と直交する方向（図２の矢印Ｆで示す端子台１１の奥行き方向）にクランク状に屈曲している。この屈曲部８１を経て絡げ端子７２の上端部は外部接続端子７１と平行に上方に延びている。

【0028】

図８および図９に示すように、各ターミナル８は端子台１１の中央１１ｃを境に左右対称の形状となっており、すなわち、これらの図で左側のターミナル８Ａ、右側のターミナル８Ｂの２種類の形状が採用されている。各ターミナル８（８Ａ，８Ｂ）は正面視形状が左右対称の点のみ異なっており、側面視形状は同じであって奥行きの長さも同じである。

【0029】

［２−２］他の実施形態の効果
図９に示すように、この実施形態においても端子台１１に固定された左右３本ずつのターミナル８Ａ，８Ｂは、上記一実施形態と同様に、端子台１１の中央１１ｃ寄りに絡げ端子７２を偏らせて等ピッチ（Ｐｅ）で配列し、かつ、端子台１１の中央の両側の絡げ端子７２間を左右それぞれの絡げ端子７２間のピッチＰｅよりも狭いピッチＰｏとしている。したがって、各絡げ端子７２を端子台１１の中央１１ｃ寄りに位置付けてピッチを狭くするとともに外部接続端子７１側のピッチＰｄも確保することができ、結果としてターミナル８の絡げ端子７２側において両端の各絡げ端子７２（図３の７２ａと７２ｂに該当）と端子台１１の両側の端部との間のスペースを確保させつつ、外部接続端子７１側においては両端の各外部接続端子７１（図３の７１ａと７１ｂに該当）と端子台１１の両側の端部との間のスペースを減少させて端子台１１の幅を縮めることができる。

【0030】

また、ターミナル８は屈曲部８１を有しているものの、端子台１１に左右対称の状態に配列するにあたっては２種類の形状のターミナル８Ａ，８Ｂを用意すればよく、このためコスト上昇が抑えられる。

【0031】

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到し得る種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

【符号の説明】

【0032】

１…第１のインシュレータ
１１…端子台
２…第２のインシュレータ
３Ａ，３Ｂ…ステータ
３１…磁極絶縁部
４…ステータコア
４３…固定磁極
６…レゾルバ
７，８（８Ａ，８Ｂ）…ターミナル
７１…外部接続端子
７２…絡げ端子
Ｌｅ…外部接続端子の幅方向中心線
Ｌｐ…絡げ端子の幅方向中心線
Ｐｄ…外部接続端子側のピッチ
Ｐｅ…絡げ端子側のピッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】