(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減速機構により、入力軸の回転に対して、それぞれ異なる回転を行う複数のロータと、
前記各ロータを収容する複数の貫通孔が形成されたステータ部と、
前記各貫通孔の周囲から前記各ロータに向かって突出する複数の極歯組と、
前記各極歯に巻装される複数の検出巻線と、を含む多回転検出器において、
前記ステータ部と前記各貫通孔と前記各極歯組とは、外形形状が前記ステータ部の外形と同様で内部に前記複数の貫通孔の形状と前記複数の極歯組の形状とがプレス加工された電磁鋼板を複数枚積層して形成され、前記ステータ部と前記各貫通孔と前記各極歯組と前記各ロータとは、同一平面内に配置されており、
前記各極歯に巻装される複数の検出巻線は、前記各極歯に対して１本の電線により、途中で接合されることなく巻装されていることを特徴とする多回転検出器。
【請求項２】
前記各極歯に巻装される複数の励磁巻線と複数の検出巻線は、共通の接続部に接続されていること、を特徴とする請求項１記載の多回転検出器。
【請求項３】
前記各極歯には、巻線を巻装する樹脂から成る複数のボビンが一体成型されていることを特徴とする請求項１または２に記載の多回転検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動組立化し易い構造にした、複数のレゾルバから成る多回転検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来においては、回転軸と、この回転軸の回転を減速させた減速軸に取り付けられた軸の１回転中の回転角を検出可能なレゾルバを配置することによって、回転軸の回転角を複数の回転、たとえば数百回転にわたって検出することができる多回転検出器としては、特許第３４１４９５３号（特許文献１）がある。
【０００３】
図５は特許第３４１４９５３号の図１を引用した図であって、３つのリラクタンス型レゾルバを同心軸上に配置したアブソリュートエンコーダの一例を示す軸方向断面図であり、図６はそのＩ−Ｉ断面図である。
【０００４】
ステータ６１Ａ、６３Ａ、６５Ａとロータ６０、６２、６４から成る３つのレゾルバは同心軸上に配置されている。入力軸１９は軸受け９０、９５を介してケーシング８１、８４に支持されている。非磁性体の歯車２５とロータ６０が入力軸１９に嵌着されている。軸２０は図示されない軸受けを介してケーシング８１とケーシング８４に支持されている。非磁性体の歯車２６と非磁性体の歯車２７、２９が軸２０に嵌着されている。非磁性体の歯車２８とロータ６２は軸受け９３を介して入力軸１９に取付けられている。非磁性体の歯車３０とロータ６４は軸受け９４を介して入力軸１９に取付けられている。
【０００５】
歯車２５と歯車２６、歯車２７と歯車２８、歯車２９と歯車３０のかみ合いによって減速歯車機構が構成されている。歯車２８とロータ６２、歯車３０とロータ６４は接着されており、前記減速歯車機構により、入力軸１９が２４回転するとロータ６２が１回転し、入力軸１９が２５回転するとロータ６４が１回転するようになっている。
【０００６】
図６に示すように、ステータ６３Ａとロータ６２はどれも薄板の磁性材料を打ち抜き、積層したものからできており、ロータ６２は円筒形状を成し、かつ回転軸８０の中心に対して偏心して回るようになっている。ステータ６３Ａには４つの極１０１から１０４を有しており、これらの極歯には４つの巻線１１１から１１４が巻装されている。同様にして、ステータ６１Ａにも図示しない巻線１２１から１２４（図８参照）が、ステータ６５Ａにも図示しない巻線１３１から１３４（図８参照）が、巻装されている。また、それぞれの巻線は、励磁巻線と検出巻線からなる。
【０００７】
図７は、巻線１１１から１１４、１２１から１２４、１３１から１３４の配線を示す図である。○印はステータ６１Ａ，６３Ａ，６５Ａ間にそれぞれ配置されたプリント基板５１，５２上に設けたコネクタ６８への接続を示し、その横にコネクタ６８内のピン番号を付加した。図８は、図５の巻線と図７の関係を示す表である。例えば、ステータ６３Ａの巻線１１１は、励磁巻線ｆ１と検出巻線ａ３からなることを示す。巻線間、ならびに、巻線とコネクタ６８の接続は、プリント基板５１、５２へのハンダ付けにて行なう。
【０００８】
ステータ６３Ａとロータ６２からなるレゾルバでは、パルス電圧をコネクタ６８の２番ピンと４番ピン間に印加することで、ロータの回転角度に応じた電圧が、コネクタ６８の５番ピンと４番ピン間、６番ピンと４番ピン間に発生する。この発生した電圧を内挿演算することで、入力軸１９の２５回転までについてのアブソリュート位置が検出できる。また、ステータ６１Ａ、６５Ａとロータ６０、６４からそれぞれ成る２つのレゾルバもステータ６３およびロータ６２と同様の構造をしており、それぞれ入力軸の１回転と２４回転とについてのアブソリュートの位置が検出でき、これらの３つのレゾルバによる３つのアブソリュートの位置検出値をさらに数値処理することで入力軸１９の６００回転までを高精度に位置検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３４１４９５３号（特開平１０−１４６０３３号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述の従来の多回転検出器においては、複数のレゾルバのステータ部が独立した部品であるため、ステータ部を精度良く組付ける必要があった。また、複数のレゾルバが軸方向に連なって配置されるため、複数のレゾルバを組付けた後に巻線を巻線機で直巻きすることが困難であり、また、複数のレゾルバで共通する巻線を極歯に巻装後に、巻線をプリント基板にハンダ付けにて接合する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前述の課題を解決するために、減速機構により、減速機構により、入力軸の回転に対して、それぞれ異なる回転を行う複数のロータと、前記各ロータを収容する複数の貫通孔が形成されたステータ部と、前記各貫通孔の周囲から前記各ロータに向かって突出する複数の極歯組と、前記各極歯に巻装される複数の検出巻線と、を含む多回転検出器において、前記ステータ部と前記各貫通孔と前記各極歯組とは、外形形状が前記ステータ部の外形と同様で内部に前記複数の貫通孔の形状と前記複数の極歯組の形状とがプレス加工された電磁鋼板を複数枚積層して形成され、前記ステータ部と前記各貫通孔と前記各極歯組と前記各ロータとは、同一平面内に配置されており、前記各極歯に巻装される複数の検出巻線は、前記各極歯に対して１本の電線により、途中で接合されることなく巻装されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る多回転検出器において、前記各極歯に巻装される複数の励磁巻線と複数の検出巻線は、共通の接続部に接続されていること、が好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る多回転検出器において、前記各極歯には、巻線を巻装する樹脂から成る複数のボビンが一体成型されていること、が好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の多回転検出器は、打抜き金型により、複数のレゾルバを同一平面内に配置し、すべてのステータ部の極歯は、同一の積層した電磁鋼板上に形成することが出来る為、ステータ部を精度良く組付ける作業が不要となり、ステータ部の配置精度が向上する。
【００１５】
また、複数のレゾルバの極歯にボビンを一体成型すれば、一般的な巻線機の技術により、ステータ部巻線を直に巻ことができ、しかも、複数のレゾルバの極歯に対して１本の電線により、途中で接合されることなく巻装すれば、従来の巻線をステータ部に装着する作業と、配線のためのプリント基板が不要となる。したがって、多数ある巻線の配線処理を容易に自動化でき、製造コストの安い、精度の高い多回転検出器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態におけるリラクタンス型レゾルバの断面図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１の巻線の配線を示す図である。
【図５】従来のリラクタンス型レゾルバの軸方向の断面図である。
【図６】図５のＩ−Ｉ断面図である。
【図７】図５の巻線の配線を示す図である。
【図８】図５の巻線と図７の関係を示す表である。
【図９】図１の巻線と図４の関係を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明にかかる多回転検出器の好適な実施の形態（以下、実施形態と記す）であるリラクタンス型レゾルバについて図面に従って説明する。
【００１８】
図１はリラクタンス型レゾルバの軸直角方向の断面図である。図２は図１に示すＢ−Ｂ部の断面図である。図３は図１に示すＡ−Ａ部の断面図である。図５、６に示す従来の装置と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１９】
本実施形態のリラクタンス型レゾルバは、同一平面上に配置された３つのレゾルバを含む。各レゾルバのロータ６０，６２，６４の回転中心は、正三角形、二等辺三角形等の三角形の各角部に位置するように配置されている。そして、各ロータ６０，６２，６４の周囲に、ボビンを介して巻線が巻装される４つの極歯１０１〜１０４がそれぞれ設けられている。
【００２０】
３つのレゾルバを構成するステータ部６６は、磁性体である電磁鋼板等を材料とし、プレス加工の順送金型を使用し自動化して製造される。ステータ部６６では、４個の極歯１０１〜１０４を有する形状を同一平面上に３組配置し、３つのレゾルバのステータ部極歯が同一の積層した電磁鋼板上に形成される。このステータ部６６には、巻線が巻装されこととなる絶縁体である樹脂製のボビンが一体形成されている。また、ステータ部６６には、コネクタ６８が一体形成されている。
【００２１】
図４は、図１の巻線の配線を示す図である。図４を従来技術の巻線の配線図である図７と比較すると、軸方向に配置されたレゾルバ間を接続するためのコネクタの１〜１０番ピンのうち７〜１０番ピンが不要になっている。
【００２２】
図９は、図１の巻線と図４の関係を示す表である。一体成型後のステータ部６６は、巻線機に装着され、図４の配線に従い、コネクタ６８の接続部１２０にマグネットワイヤを接続した後、極歯上に一体成型された各ボビンにマグネットワイヤを巻き、複数のレゾルバの複数の極歯に対して１本の電線により、途中で接合されることなく巻装される。その後、再び、コネクタ６８の接続部１２０にマグネットワイヤを接続する。そして、接続部１２０がハンダ付けやアーク溶接等されることにより、マグネットワイヤがコネクタ６８に電気的に接続される。これらの動作を複数回繰り返すことで、３組のリラクタンス型レゾルバのステータ部６６が自動で組み立てられる。
【００２３】
ロータ６０は、入力軸１９に固定され、入力軸１９が１回転するとロータ６０が１回転する。また、入力軸１９に固定された歯車２５は軸２０が嵌合された歯車２６と噛み合い、これにより軸２０とこれに固定された歯車２７とが駆動される。歯車２７は、歯車２８，３０と噛み合い、ロータ６２，６４を駆動する。このように歯車を組み合わせて減速機構を構成することにより、入力軸１９が２４回転するとロータ６２が１回転し、入力軸１９が２５回転するとロータ６４が１回転するようになっている。
【００２４】
ロータ６０，６２，６４は、ケーシング８１，８４、スペーサ６７、軸受け９０，９５、９１、９２により、ステータ部の極歯に対向するように配置される。また、コネクタ６８は、図示しない信号処理回路のコネクタに接続される。
【００２５】
なお、上記実施形態においては、３つのレゾルバを同一平面上に配置した構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数のレゾルバを含む多回転検出器において少なくとも２つ以上のレゾルバが同一平面上に配置されるものに適用可能であり、必ずしも全てのレゾルバが同一平面上に配置されることを要しない。
【符号の説明】
【００２６】
１９  入力軸、２０  軸、２５，２６，２７，２８，２９，３０  歯車、６０，６２，６４  ロータ、６１Ａ，６３Ａ，６５Ａ，６６  ステータ部、６５Ｂ  スペーサ、５１，５２  プリント基板、７０，７２，７４  巻線、８１，８４  ケーシング、９０，９１，９２，９３，９４，９５  軸受け、１０１，１０２，１０３，１０４  極歯、１１１，１１２，１１３，１１４  巻線、６８  コネクタ、１２０  接続部、ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｇ１，ｇ２，ｇ３  励磁巻線、ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６        Ａ相検出巻線、ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６  Ｂ相検出巻線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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