(57)【要約】      （修正有）【課題】レゾルバ部、トランス部のいずれにおいても磁束の伝達効率を高めることができ、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、固定部１およびこれに対応する可動部５からなるブラシレスタイプのリニアレゾルバであって、固定部１は固定部トランス２および固定部レゾルバ３を備えてなり、可動部５は可動部トランス６および可動部レゾルバ７を備えてなり、固定部トランス２および可動部トランス６各部位からトランス部Ｔが構成され、固定部レゾルバ３および可動部レゾルバ７各部位からレゾルバ部Ｒが構成され、トランス部Ｔおよびレゾルバ部Ｒ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。【選択図】図１
2014048243.tif 000002
【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、リニアレゾルバ。
【請求項２】
前記固定部および前記可動部はいずれも板状であ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】
前記固定部は、固定部コイル保持体と、該固定部コイル保持体上に配置された固定部トランスコイルおよび固定部レゾルバコイルとからなり、前記可動部は、可動部コイル保持体と、該可動部コイル保持体上に配置された可動部トランスコイルおよび可動部レゾルバコイルとからなることを特徴とする、請求項２に記載のリニアレゾルバ。
【請求項４】
前記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、前記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、前記可動部は前記可動部トランスと前記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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は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】
さて、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７に、特許文献４記載のリニアレゾルバの基本構成を示す。図示するようにこのリニアレゾルバ９９１０において磁束を発生する部位は、（ａ）固定部９９６のトランスコイル部９９７と、（ｂ）可動部９９１のレゾルバコイル部９９３  の２個所である。一方、磁束を受ける部位は、（ｃ）可動部９９１のトランスコイル部９９２と、（ｄ）固定部９９６のレゾルバコイル部９９８  の２個所である。そして、（ａ）と（ｃ）が対となってトランス部を構成し、また、（ｂ）と（ｄ）が対となってレゾルバ部を構成する。
【０００７】
ここで、レゾルバ部の（ｂ）と（ｄ）を比較すると、（ｂ）よりも（ｄ）が寸法的に長い。すなわち、磁束を発生する部位よりも磁束を受ける部位が寸法的に長い。磁束を発生する部位よりも磁束を受ける部位が寸法的に長い場合には、発生させた磁束の大部分を受けることができ、磁束の伝達効率が高い。したがって、変圧比が高い。
【０００８】
一方、トランス部の（ａ）と（ｃ）を比較すると、（ａ）よりも（ｃ）が寸法的に短い。すなわち、磁束を発生する部位よりも磁束を受ける部位が寸法的に短い。磁束を発生する部位よりも磁束を受ける部位が寸法的に短い場合には、発生させた磁束の中で受けられない分が生じるため、磁束の伝達効率が低い。よって、変圧比が低くなってしまう。
【０００９】
そこで本発明が解決しようとする課題は、レゾルバ部、トランス部のいずれにおいても磁束の伝達効率を高めることができ、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】
【００１０】
本願発明者は上記課題について検討した結果、レゾルバ部もトランス部も磁束を発生する部位よりも磁束を受ける部位の寸法を長くする構成とすることによって課題を解決できることに想到し、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。
【００１１】
（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、リニアレゾルバ。
（２）  前記固定部および前記可動部はいずれも板状であることを特徴とする、（１）に記載のリニアレゾルバ。
（３）  前記固定部は、固定部コイル保持体と、該固定部コイル保持体上に配置された固定部トランスコイルおよび固定部レゾルバコイルとからなり、前記可動部は、可動部コイル保持体と、該可動部コイル保持体上に配置された可動部トランスコイルおよび可動部レゾルバコイルとからなることを特徴とする、（２）に記載のリニアレゾルバ。
【００１２】
（４）  前記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、前記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、前記可動部は前記可動部トランスと前記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いることを特徴とする、（１）に記載のリニアレゾルバ。
（５）  前記固定部または前記可動部の少なくともいずれか一方の平面形状が、長方形またはカギ型であることを特徴とする、（２）または（３）に記載のリニアレゾルバ。
【発明の効果】
【００１３】
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、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、レゾルバ部、トランス部のいずれにおいても磁束の伝達効率を高めることができ、それによって変圧比を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のリニアレゾルバ（平面型）の基本構成を示す平面図である。
【図２Ａ】図１に示したリニアレゾルバにおける動作を示す平面視および側面視の説明図である（その１）。
【図２Ｂ】図１に示したリニアレゾルバにおける動作を示す平面視および側面視の説明図である（その２）。
【図２Ｃ】図１に示したリニアレゾルバにおける動作を示す平面視および側面視の説明図である（その３）。
【図３】本発明のリニアレゾルバ（平面型）の具体的な構成例を示す説明図である。
【図４】図３のリニアレゾルバにおける配線図である。
【図５】本発明のリニアレゾルバ（平面型）の他の構成例を示す平面図である。
【図６Ａ】本発明のリニアレゾルバ（立体型）の構成例を示す説明図である。
【図６Ｂ】図６Ａのリニアレゾルバの側面図である。
【図７】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】
【００１５】
以下、図面により本発明を詳細に説明する。本発明リニアレゾルバには平面型と立体型があり、これらを順に説明する。
図１は、本発明のリニアレゾルバ（平面型）の基本構成を示すブロック図である。図示するように本リニアレゾルバ１０は、固定部１およびこれに対応する可動部５からなるブラシレスタイプのリニアレゾルバであって、固定部１は固定部トランス２および固定部レゾルバ３を備えてなり、可動部５は可動部トランス６および可動部レゾルバ７を備えてなり、固定部トランス２および可動部トランス６各部位からトランス部Ｔが構成され、固定部レゾルバ３および可動部レゾルバ７各部位からレゾルバ部Ｒが構成され、トランス部Ｔおよびレゾルバ部Ｒ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、主たる構成とする。このようにトランス部Ｔ、レゾルバ部Ｒ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寸法を長くすることによって、磁束の伝達効率を高くし、変圧比を高くするものである。
【００１６】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、図１に示したリニアレゾルバにおける動作、すなわち可動部の移動の様子を示す平面視および側面視の説明図である。図２Ａが、可動部５が固定部１に対してより左側に位置している状態であり、後続の各図は可動部５が右方に移動する過程を示している。まず各図の側面図によりトランス部（図１のＴ）について説明する。可動部トランス６の移動方向寸法は固定部トランス２のそれよりも長い。つまり、磁束を発生する部位である固定部トランス２よりも磁束を受ける部位である可動部トランス６の方が寸法的に長いため、固定部１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、磁束の伝達効率が高くなり、変圧比が高くなる。
【００１７】
次に各図の平面図によりレゾルバ部（図１のＲ）について説明する。固定部レゾルバ３の移動方向寸法は可動部レゾルバ７のそれよりも長い。つまり、磁束を発生する部位である可動部レゾルバ７よりも磁束を受ける部位である固定部レゾルバ３の方が寸法的に長いため、固定部１に対する可動部５の移動中、固定部レゾルバ３は可動部レゾルバ７にて発生した磁束を最大限受けることができ、磁束の伝達効率が高くなり、変圧比が高くなる。
【００１８】
このように本発明リニアレゾルバ１０においては、トランス部Ｔ、レゾルバ部Ｒ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寸法が長いことによって、磁束の伝達効率を高め、変圧比を高めることができる。なお、平面型の本リニアレゾルバ１０は各図に示すように、固定部１および可動部５がいずれも板状の形態として構成される。
【００１９】
図３は、本発明のリニアレゾルバ（平面型）の具体的な構成例を示す説明図図であり、左に可動部、右に固定部の各平面図および側面図を示す。これらに図示するように本リニアレゾルバ２１０は、固定部２１が固定部コイル保持体２４とその上に配置された固定部トランスコイル２２および固定部レゾルバコイル２３とから構成され、一方、可動部２５が可動部コイル保持体２８とその上に配置された可動部トランスコイル２６および可動部レゾルバコイル２７とから構成される。
【００２０】
図４は、図３のリニアレゾルバにおける配線図である。なお図示した配線構造は、後述する立体型のリニアレゾルバにおいても共通する。上述のとおり本発明においては、磁束を発生する部位よりも磁束を受ける部位の寸法を長くすることが必要であるため、レゾルバの信号処理形式としては１相励磁２相出力タイプとなる。
【００２１】
以上説明した平面型のリニアレゾルバにおける平面形状は、図示したものに限定されない。たとえば図５に例示ように固定部または可動部の少なくともいずれか一方の平面形状が、長方形またはカギ型であるようにしてもよい。
【００２２】
図６Ａは、本発明のリニアレゾルバ（立体型）の構成例を示す説明図である。また、
図６Ｂは、図６Ａのリニアレゾルバの側面図である。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６１０は、固定部トランス６２ならびに固定部レゾルバ６３に分けて設けられた固定部、および可動部６５とから構成される。
【００２３】
固定部トランス６２は、固定部トランス鉄心６２１に固定部トランスコイル６２２が巻かれて構成され、固定部トランス鉄心６２１には可動部６５がそこを移動するための間隙部６２９が形成されている。また、固定部レゾルバ６３は、固定部コア６３１に設けられたティース（固定部ティース）６３８に固定部レゾルバコイル６３３が巻かれて構成されている。
【００２４】
さらに可動部６５は、可動部トランス６６と可動部レゾルバ６７が一体に形成されており、可動部レゾルバ６７は可動部コア６７１に設けられたティース（可動部ティース）６７８に可動部レゾルバコイル６７７が巻かれて構成されている。そして、可動部トランス６６が間隙部６２９を通り、可動部ティース６７８が固定部ティース６３８と対向するように、固定部トランス６２、固定部レゾルバ６３および可動部６５が配置されて、リニアレゾルバ６１０全体が構成される。なお、固定部トランス６２および可動部トランス６６によりトランス部が構成され、固定部レゾルバ６３および可動部レゾルバ６７によりレゾルバ部が構成される。
【００２５】
かかる構成により本リニアレゾルバ６１０の作用を述べる。まずトランス部においては、可動部トランス６６の移動方向寸法は固定部トランス６２のそれよりも長い。つまり、磁束を発生する部位である固定部トランス６２よりも磁束を受ける部位である可動部トランス６６の方が寸法的に長いため、固定部（６２、６３）に対する可動部６５の移動中、可動部トランス６６は固定部トランス６２にて発生した磁束を最大限受けることができ、磁束の伝達効率が高くなり、変圧比が高くなる。
【００２６】
次にレゾルバ部においては、固定部レゾルバ６３の移動方向寸法は可動部レゾルバ６７のそれよりも長い。つまり、磁束を発生する部位である可動部レゾルバ６７よりも磁束を受ける部位である固定部レゾルバ６３の方が寸法的に長いため、固定部（６２、６３）に対する可動部６５の移動中、固定部レゾルバ６３は可動部レゾルバ６７にて発生した磁束を最大限受けることができ、磁束の伝達効率が高くなり、変圧比が高くなる。
【００２７】
このように、立体型の本発明リニアレゾルバ６１０においても平面型と同様に、トランス部、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寸法が長いことによって、磁束の伝達効率を高め、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、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ることができ、それによって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】
１、２１、３１、４１…固定部
２、３２、４２…固定部トランス
３、３３、４３…固定部レゾルバ
４、２４、３４、４４…固定部コイル保持体
５、２５、３５、４５…可動部
６、３６、４６…可動部トランス
７、３７、４７…可動部レゾルバ
８、２８、３８、４８…可動部コイル保持体
１０、２１０、３１０、４１０…リニアレゾルバ
２２…固定部トランスコイル
２３Ｃ…固定部レゾルバコイル（ＣＯＳ側）
２３Ｓ…固定部レゾルバコイル（ＳＩＮ側）
２６…可動部トランスコイル
２７…可動部レゾルバコイル
２９Ｒ１、２９Ｒ２…入力信号線
２９Ｓ１、２９Ｓ２、２９Ｓ３、２９Ｓ４…出力信号線
【００３０】
６１０…リニアレゾルバ
６２…固定部トランス
６２１…固定部トランス鉄心
６２２…固定部トランスコイル
６２９…間隙部
６３…固定部レゾルバ
６３１…固定部コア
６３３…固定部レゾルバコイル
６３８…固定部ティース
６５…可動部
６６…可動部トランス
６６２…可動部トランスコイル
６７…可動部レゾルバ
６７１…可動部コア
６７７…可動部レゾルバコイル
６７８…可動部ティース
Ｔ、３Ｔ、４Ｔ…トランス部
Ｒ、３Ｒ、４Ｒ…レゾルバ部
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
９９１０…リニアレゾルバ
【図１】
2014048243.tif 000003
【図２Ａ】
2014048243.tif 000004
【図２Ｂ】
2014048243.tif 000005
【図２Ｃ】
2014048243.tif 000006
【図３】
2014048243.tif 000007
【図４】
2014048243.tif 000008
【図５】
2014048243.tif 000009
【図６Ａ】
2014048243.tif 000010
【図６Ｂ】
2014048243.tif 000011
【図７】
2014048243.tif 000012