(57)【要約】      （修正有）【課題】直線方向の変位を検出するためのセンサであるリニアレゾルバにおいて、磁束の伝達効率を高め、変圧比を高くすることのできるリニアレゾルバを提供する。【解決手段】リニアレゾルバ１０は、可動部トランス６と、これの間で間隙部２９を形成する固定部トランス鉄心２１端面との間に、ギャップが無いように構成する。つまり可動部トランス６と固定部トランス鉄心２１とが接するようにして、トランス部にギャップを設けない構造として形成する。これにより、磁束の伝達効率向上およびそれによる変圧比の向上を問題なく図ることができる。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部およびこれに対応する可動部からなるブラシレスタイプのリニアレゾルバであって、該固定部は固定部トランスおよび固定部レゾルバを備えてなり、該可動部は可動部トランスおよび可動部レゾルバを備えてなり、該固定部トランスおよび該可動部トランス各部位からトランス部が構成され、該固定部レゾルバおよび該可動部レゾルバ各部位からレゾルバ部が構成され、該固定部トランスは固定部トランス鉄心に固定部トランスコイルが巻かれて構成され、該固定部トランス鉄心には後記可動部がそこを移動するための間隙部が形成されており、該固定部レゾルバは固定部コアに設けられたティース（固定部ティース）に固定部レゾルバコイルが巻かれて構成され、該可動部は該可動部トランスと該可動部レゾルバが一体に形成され、該可動部レゾルバは可動部コアに設けられたティース（可動部ティース）に可動部レゾルバコイルが巻かれて構成されており、該可動部トランスが該間隙部を通り、該可動部ティースが該固定部ティースと対向するよう各構成要素が配置されており、該可動部トランスと該間隙部を形成する該固定部トランス鉄心端面との間にはギャップが無いよう形成されていることを特徴とする、リニアレゾルバ。
【請求項２】
前記可動部トランスは可動範囲内における移動が円滑になされるよう、開口部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のリニアレゾルバ。
【請求項３】
前記固定部レゾルバおよび可動部レゾルバの各両端部の外側には、磁気的な不連続性を緩和するために巻線のなされていない磁性体部が設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のリニアレゾルバ。
【請求項４】
前記巻線のなされていない磁性体部は、巻線のなされていない前記固定部ティースおよび前記可動部ティースであることを特徴とする、請求項３に記載のリニアレゾルバ。
【請求項５】
前記トランス部および該レゾルバ部のいずれにおいても、移動方向の寸法は磁束を発生する部位よりも磁束を受ける部位の方が長く形成されていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載のリニアレゾルバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直線方向の変位を検出するためのセンサであるリニアレゾルバに係り、特に、磁束の伝達効率を高め、変圧比を高くすることのできるリニアレゾルバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレゾルバは回転型（ロータリー型）であり、回転方向の変位である角度を検出するセンサである。回転型のレゾルバは、構造的に下記のように大別、分類できる。
（ア）ロータに巻線（コイル）があり、巻線に接続された信号線が引き出されているタイプ。ロータの回転範囲は、有限角である。
（イ）ロータに巻線があり、ブラシ付きのタイプ。ロータへの信号伝達はブラシによる接触式である。ロータの回転範囲に制限はない。
（ウ）ロータに巻線があり、ブラシレスのタイプ。回転トランスによってロータへ信号を伝達する、非接触式である。ロータの回転範囲に制限はない。
（エ）ロータに巻線がない、ＶＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ）タイプ。非接触式である。ロータの回転範囲に制限はない。
【０００３】
一方、直線方向の変位を検出するためのセンサとしてリニアレゾルバがある（特許文献１、２）。これらのリニアレゾルバは、直線方向に構成された固定部と、その上に配置され作動する可動部とからなり、上述の回転型レゾルバにおける分類に従えば、（エ）ＶＲタイプである。つまり、可動部に巻線が設けられていない。また、同種のセンサであるリニア巻線型検出器も、従来公知である（特許文献３）。これは上記分類に従えば、（ア）回転範囲が有限である有限タイプ、または（エ）ＶＲタイプである。
【０００４】
ところで、従来のリニアレゾルバやリニア巻線型検出器には問題点があった。すなわち、従来のリニアレゾルバは検出精度が劣る。またリニア巻線型検出器は、ＶＲタイプである場合は検出精度が劣り、有限タイプである場合は動作に伴い信号線が揺すられるために金属疲労が発生し、断線の危険性がある。そこで本願発明者は、検出精度が高く、また信号線における金属疲労による断線発生が防止され、故障しにくく製品寿命の長いリニアレゾルバを提供することを目的として、下記のとおりブラシレスタイプのものを発明し、特許出願した。
「直線方向の変位を検出するためのセンサである可動部と固定部とからなるリニアレゾルバにおいて、該可動部にはトランスコイルとレゾルバコイルが設けられ、これに対応して該固定部にはトランスコイルとレゾルバコイルが設けられ、該可動部から引き出される信号線がない、リニアレゾルバ。」（特許文献４）。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２２１８７０号公報「リニアレゾルバ」
【特許文献２】特開平６−３００５８３号公報「リニアレゾルバ」
【特許文献３】特開平１０−２５３３９号公報「リニア巻線型検出器」
【特許文献４】特願２０１１−０８７３０１号「リニアレゾルバ」（未開示）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図３に示した本願発明者の発明に係る特許文献４記載のリニアレゾルバは平面型の構造であるが、これは立体型の構造に構成することもできる。
図２Ａは、立体型のリニアレゾルバの構成例を示す説明図である。また、
図２Ｂは、図２Ａのリニアレゾルバの側面図、図２Ｃは、図２Ｂの要素分解説明図である。図示するように、固定部から可動部への信号伝達をトランス部によって行なうブラシレスタイプであるところの本立体型のリニアレゾルバ８１０は、固定部トランス８２ならびに固定部レゾルバ８３に分けて設けられた固定部、および可動部８５とから構成される。
【０００７】
固定部トランス８２は、固定部トランス鉄心８２１に固定部トランスコイル８２２が巻かれて構成され、固定部トランス鉄心８２１には可動部８５がそこを移動するための間隙部８２９が形成されている。また、固定部レゾルバ８３は、固定部コア８３１に設けられたティース（固定部ティース）８３８に固定部レゾルバコイル８３３が巻かれて構成されている。
【０００８】
さらに可動部８５は、可動部トランス８６と可動部レゾルバ８７が一体に形成されており、可動部レゾルバ８７は可動部コア８７１に設けられたティース（可動部ティース）８７８に可動部レゾルバコイル８７７が巻かれて構成されている。そして、可動部トランス８６が間隙部８２９を通り、可動部ティース８７８が固定部ティース８３８と対向するように、固定部トランス８２、固定部レゾルバ８３および可動部８５が配置されて、リニアレゾルバ８１０全体が構成される。なお、固定部トランス８２および可動部トランス８６によりトランス部が構成され、固定部レゾルバ８３および可動部レゾルバ８７によりレゾルバ部が構成される。
【０００９】
さて、図示するように従来の立体型のリニアレゾルバ８１０では、トランス部は固定部トランス８２と可動部トランス８６とに分離しており、その間には空隙(ギャップ)Ｇが存在する。しかし、トランス部にギャップＧがあると、これが磁束の伝達効率を高める上での阻害要因となり、変圧比を高める上で不利になってしまう。
【００１０】
そこで本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の状況に鑑み、直線方向の変位を検出するためのセンサであるリニアレゾルバにおいて、磁束の伝達効率を高め、変圧比を高くすることのできるリニアレゾルバを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者は上記課題について検討した結果、トランス部に空隙(ギャップ)を設けない構造とすることによって課題を解決できることに想到し、これを基礎として本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
【００１２】
（１）  固定部およびこれに対応する可動部からなるブラシレスタイプのリニアレゾルバであって、該固定部は固定部トランスおよび固定部レゾルバを備えてなり、該可動部は可動部トランスおよび可動部レゾルバを備えてなり、該固定部トランスおよび該可動部トランス各部位からトランス部が構成され、該固定部レゾルバおよび該可動部レゾルバ各部位からレゾルバ部が構成され、該固定部トランスは固定部トランス鉄心に固定部トランスコイルが巻かれて構成され、該固定部トランス鉄心には後記可動部がそこを移動するための間隙部が形成されており、該固定部レゾルバは固定部コアに設けられたティース（固定部ティース）に固定部レゾルバコイルが巻かれて構成され、該可動部は該可動部トランスと該可動部レゾルバが一体に形成され、該可動部レゾルバは可動部コアに設けられたティース（可動部ティース）に可動部レゾルバコイルが巻かれて構成されており、該可動部トランスが該間隙部を通り、該可動部ティースが該固定部ティースと対向するよう各構成要素が配置されており、該可動部トランスと該間隙部を形成する該固定部トランス鉄心端面との間にはギャップが無いよう形成されていることを特徴とする、リニアレゾルバ。
（２）  前記可動部トランスは可動範囲内における移動が円滑になされるよう、開口部が設けられていることを特徴とする、（１）に記載のリニアレゾルバ。
【００１３】
（３）  前記固定部レゾルバおよび可動部レゾルバの各両端部の外側には、磁気的な不連続性を緩和するために巻線のなされていない磁性体部が設けられていることを特徴とする、（１）または（２）に記載のリニアレゾルバ。
（４）  前記巻線のなされていない磁性体部は、巻線のなされていない前記固定部ティースおよび前記可動部ティースであることを特徴とする、（３）に記載のリニアレゾルバ。
（５）  前記トランス部および該レゾルバ部のいずれにおいても、移動方向の寸法は磁束を発生する部位よりも磁束を受ける部位の方が長く形成されていることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかに記載のリニアレゾルバ。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のリニアレゾルバは上述のように構成されるため、これによれば、簡易な構造によって従来よりも磁束の伝達効率を高め、変圧比を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の立体型のリニアレゾルバの構成例を示す説明図である。
【図１Ｂ】図１Ａのリニアレゾルバの側面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂの要素分解説明図である。
【図２Ａ】立体型のリニアレゾルバの構成例を示す説明図である。
【図２Ｂ】図２Ａのリニアレゾルバの側面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂの要素分解説明図である。
【図３】特許文献４記載のリニアレゾルバの基本構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１Ａは、本発明の立体型のリニアレゾルバの構成例を示す説明図である。また、
図１Ｂは図１Ａのリニアレゾルバの側面図、図１Ｃは図１Ｂの要素分解説明図である。これらに図示するように本発明の立体型のリニアレゾルバ１０は、直線方向の変位を検出するためのセンサたるリニアレゾルバであり、固定部から可動部への信号伝達をトランス部によって行なうブラシレスタイプであって、固定部トランス２ならびに固定部レゾルバ３に分けて設けられた固定部、および可動部とから構成される。
【００１７】
固定部トランス２は、固定部トランス鉄心２１に固定部トランスコイル２２が巻かれて構成され、固定部トランス鉄心２１には可動部５がそこを移動するための間隙部２９が形成されている。また、固定部レゾルバ３は、固定部コア３１に設けられたティース（固定部ティース）３８に固定部レゾルバコイル３３が巻かれて構成されている。
【００１８】
さらに可動部５は、可動部トランス６と可動部レゾルバ７が一体に形成されており、可動部レゾルバ７は可動部コア７１に設けられたティース（可動部ティース）７８に可動部レゾルバコイル７７が巻かれて構成されている。そして、可動部トランス６が間隙部２９を通り、可動部ティース７８が固定部ティース３８と対向するように、固定部トランス２、固定部レゾルバ３および可動部５が配置されて、リニアレゾルバ１０全体が構成される。
【００１９】
なお、固定部トランス２および可動部トランス６によりトランス部が構成され、固定部レゾルバ３および可動部レゾルバ７によりレゾルバ部が構成される。以上が本発明リニアレゾルバ１０の基本構成であり、かかる構成により、固定部（２、３）に対する可動部５の移動が発生すると、当該移動方向に係る直線方向の変位が検出される。
【００２０】
本発明リニアレゾルバ１０はさらに、可動部トランス６と、これの間で間隙部２９を形成する固定部トランス鉄心２１端面との間には、ギャップ（Ｇ）が無いように、つまり可動部トランス６と固定部トランス鉄心２１とが接するようにして、トランス部にギャップ（Ｇ）を設けない構造として形成されていることを、特徴的な構成とする。
【００２１】
すなわち本発明のリニアレゾルバ１０は、磁束の伝達効率を高める上で阻害要因となるギャップ（Ｇ）がトランス部に形成されないように構成されているため、ギャップ（Ｇ）によって磁束の伝達効率向上が阻害されるということがなく、磁束の伝達効率向上およびそれによる変圧比の向上を問題なく図ることができる。
【００２２】
上述のように本発明リニアレゾルバ１０は、トランス部は２個以上の部品（図では可動部トランス６と固定部トランス鉄心２１）から構成され、ギャップなしで組立てることが可能な構造であり、１個のトランス部に固定部トランスコイル２２と可動部トランスコイル６２とが組み込まれる構造であるといえる。
【００２３】
また、本発明リニアレゾルバ１０の可動部トランス６には、可動範囲内における可動部５の移動が円滑になされるよう、開口部６４が設けられている構成とすることができる。かかる構成により、可動範囲内での可動部５が制約を受けずに、円滑に移動することができる。
【００２４】
なお、図示するように本発明リニアレゾルバ１０は、固定部レゾルバ３および可動部レゾルバ７の各両端部の外側に、巻線のなされていない磁性体部３９、７９が設けられた構成としてもよい。巻線のなされていない磁性体部３９、７９としては、巻線のなされていない固定部ティース（３９）、および巻線のなされていない可動部ティース（７９）、いわばダミーティースを用いることができる。
【００２５】
かかる構成により本リニアレゾルバ１０では、ギャップ（Ｇ）に起因する磁束の伝達効率向上阻害および変圧比の向上阻害が存在しないことに加え、次の利点がある。すなわち、固定部トランス２ならびに可動部トランス６により構成されるトランス部、および、固定部レゾルバ３ならびに可動部レゾルバ７により構成されるレゾルバ部のいずれにおいても、磁気的な不連続性を緩和して、検出精度の劣化を抑制することができる。
【００２６】
なおまた、図示するように本発明リニアレゾルバ１０は、固定部トランス２ならびに可動部トランス６により構成されるトランス部、および、固定部レゾルバ３ならびに可動部レゾルバ７により構成されるレゾルバ部のいずれにおいても、磁束を発生する部位よりも磁束を受ける部位の方の移動方向の寸法が長く形成された構成とすることができる。
【００２７】
かかる構成により本リニアレゾルバ１０では、ギャップ（Ｇ）に起因する磁束の伝達効率向上阻害および変圧比の向上阻害が存在しないことに加え、次の利点がある。すなわち、固定部（２、３）に対する可動部５の移動中、可動部トランス６は固定部トランス２にて発生した磁束を最大限受けることができる。一方、固定部レゾルバ３もまた可動部レゾルバ７にて発生した磁束を最大限受けることができる。したがってトランス部およびレゾルバ部のいずれにおいても、磁束の伝達効率が高くなり、変圧比を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明のリニアレゾルバによれば、簡易な構造によって従来よりも磁束の伝達効率を高め、変圧比を高くすることができる。したがって、センサ製造・利用の全分野において産業上利用性が高い発明である。
【符号の説明】
【００２９】
１０…リニアレゾルバ
２…固定部トランス
２１…固定部トランス鉄心
２２…固定部トランスコイル
２９…間隙部
３…固定部レゾルバ
３１…固定部コア
３３…固定部レゾルバコイル
３８…固定部ティース
３９…巻線のなされていない磁性体部（ダミーティース）
５…可動部
６…可動部トランス
６２…可動部トランスコイル
６４…開口部
７…可動部レゾルバ
７１…可動部コア
７７…可動部レゾルバコイル
７８…可動部ティース
７９…巻線のなされていない磁性体部（ダミーティース）
Ｇ…ギャップ
【００３０】
８１０…リニアレゾルバ
８２…固定部トランス
８２１…固定部トランス鉄心
８２２…固定部トランスコイル
８２９…間隙部
８３…固定部レゾルバ
８３１…固定部コア
８３３…固定部レゾルバコイル
８３８…固定部ティース
８９…巻線のなされていない磁性体部（ダミーティース）
８５…可動部
８６…可動部トランス
８６２…可動部トランスコイル
８７…可動部レゾルバ
８７１…可動部コア
８７７…可動部レゾルバコイル
８７８…可動部ティース
８７９…巻線のなされていない磁性体部（ダミーティース）
９９１０…リニアレゾルバ
９９１…可動部
９９２…トランスコイル部
９９３…レゾルバコイル部
９９６…固定部
９９７…トランスコイル部
９９８…レゾルバコイル部
【図１Ａ】
2014048245.tif 000003
【図１Ｂ】
2014048245.tif 000004
【図１Ｃ】
2014048245.tif 000005
【図２Ａ】
2014048245.tif 000006
【図２Ｂ】
2014048245.tif 000007
【図２Ｃ】
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【図３】
2014048245.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月4日(2012.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｃ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｃ】
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