(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、磁気的な不連続性を緩和し、検出精度の劣化を抑制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、磁気的な不連続性を緩和するための、巻線のなされていない磁性体部３９、７９がそれぞれ設けられた構成である。これにより固定部レゾルバ３および可動部レゾルバ７の各両端部において、磁気的な不連続性が緩和され、検出精度の劣化が抑制される。巻線のなされていない固定部ティース３９および可動部ティース７９、いわばこれらのダミーティースが、巻線のなされていない磁性体部の機能を果たす。【選択図】図１Ａ
2014048244.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に記載のリニアレゾルバ。
【請求項３】
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２に記載のリニアレゾルバ。
【請求項４】
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２または３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である。図示するように立体型のリニアレゾルバ９１０は、固定部トランス９２ならびに固定部レゾルバ９３に分けて設けられた固定部、および可動部９５とから構成される。
【０００７】
固定部トランス９２は、固定部トランス鉄心９２１に固定部トランスコイル９２２が巻かれて構成され、固定部トランス鉄心９２１には可動部９５がそこを移動するための間隙部９２９が形成されている。また、固定部レゾルバ９３は、固定部コア９３１に設けられたティース（固定部ティース）９３８に固定部レゾルバコイル９３３が巻かれて構成されている。
【０００８】
さらに可動部９５は、可動部トランス９６と可動部レゾルバ９７が一体に形成されており、可動部レゾルバ９７は可動部コア９７１に設けられたティース（可動部ティース）９７８に可動部レゾルバコイル９７７が巻かれて構成されている。そして、可動部トランス９６が間隙部９２９を通り、可動部ティース９７８が固定部ティース９３８と対向するように、固定部トランス９２、固定部レゾルバ９３および可動部９５が配置されて、リニアレゾルバ９１０全体が構成される。なお、固定部トランス９２および可動部トランス９６によりトランス部が構成され、固定部レゾルバ９３および可動部レゾルバ９７によりレゾルバ部が構成される。
【０００９】
さて、回転(ロータリー)型のレゾルバでは、回転方向に対して磁気回路は連続的に構成されるため端は存在しないが、一方リニアレゾルバの場合は磁気回路が可動方向に両端を有するため、そこ（磁気回路の両端）において磁気的な不連続が発生し、検出精度の劣化が生じやすくなってしまう。これは平面型、立体型のいずれでも同様である。もっとも平面型においては、磁気回路の不連続性が元々緩和されているため実際上は特に問題ないが、立体型においては有効な解決策が求められる。
【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、磁気的な不連続性を緩和し、検出精度の劣化を抑制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、レゾルバ部のコアの両端に巻線しないダミーティースを設け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を完成するに至った。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いることを特徴とする、リニアレゾルバ。
（２）  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）に記載のリニアレゾルバ。
【００１３】
（３）  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、（２）に記載のリニアレゾルバ。
（４）  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、（２）または（３）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、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、殊に立体型のリニアレゾルバにおいて、磁気的な不連続性を緩和し、検出精度の劣化を抑制することができる。
【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、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、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、磁気的な不連続性を緩和するための、巻線のなされていない磁性体部３９、７９がそれぞれ設けられていることを、特徴的な構成として備える。かかる構成により、固定部レゾルバ３および可動部レゾルバ７の各両端部において、磁気的な不連続性が緩和され、検出精度の劣化が抑制される。図示するように、巻線のなされていない固定部ティース３９および可動部ティース７９、いわばこれらのダミーティースが、上記巻線のなされていない磁性体部の機能を果たすことができる。
【００２１】
磁気回路は磁気(磁束)を通すための構造であり、磁性材料から構成される。レゾルバ部のコアの両端のティースは磁気的に不連続性の大きい部分であるため、巻線しないダミーティース３９、７９とするのであるが、ダミーティースを設けることは結局、磁性材料の部分を増やすこととなり、ダミーティース３９−３９間、および７９−７９間に挟まれた内側の固定部ティース３３、可動部ティース７８では、磁性材料が連続している状態となっている。
【００２２】
ダミーティース３９、７９自体は、一方の隣には磁性材料であるところの固定部ティース３３、可動部ティース７８があり、その反対側には空気(非磁性材料)があるだけ、という磁気回路の境界部分に位置している。そのために、磁気的な不連続の状態が生じている。
【００２３】
磁気的に不連続な部分は検出精度に悪影響を及ぼすので、その部分すなわちダミーティース３９、７９は、リニアレゾルバにおける検出には使用しなければよい。したがって、巻線のなされないダミーティースとするのである。なお、巻線の材料は銅であるが、銅は非磁性材料のため、巻線自体は磁気回路の連続性に影響しない。
【００２４】
図示するように本リニアレゾルバ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。
【００２５】
かかる構成により本リニアレゾルバ１０では、磁気的な不連続性を緩和して検出精度の劣化を抑制できることに加え、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】
【００２６】
本発明のリニアレゾルバによれば、立体型のリニアレゾルバにおいて、磁気的な不連続性を緩和し、検出精度の劣化を抑制することができる。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】
【００２７】
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
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））
【００２８】
９１０…リニアレゾルバ
９２…固定部トランス
９２１…固定部トランス鉄心
９２２…固定部トランスコイル
９２９…間隙部
９３…固定部レゾルバ
９３１…固定部コア
９３３…固定部レゾルバコイル
９３８…固定部ティース
９５…可動部
９６…可動部トランス
９６２…可動部トランスコイル
９７…可動部レゾルバ
９７１…可動部コア
９７７…可動部レゾルバコイル
９７８…可動部ティース
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】
2014048244.tif 000003
【図１Ｂ】
2014048244.tif 000004
【図２Ａ】
2014048244.tif 000005
【図２Ｂ】
2014048244.tif 000006
【図３】
2014048244.tif 000007