(57)【要約】    【課題】  スロットに起因する回転検出器の角度検出誤差を低減することのできる回転検出器を提供すること。    【解決手段】  回転検出器は、ロータ鉄心１またはステータ鉄心２少なくともいずれかのスロット形成側面３または４に、全周に亘り、該側面３または４の幅方向の一部または全部を被覆するように、磁束を通しやすくするための、鉄等磁性材料の箔状体などからなるスロット面被覆構造５等が設けられていることを、主たる構成とする。【選択図】  図１
2006329933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ鉄心またはステータ鉄心の少なくともいずれかのスロット形成側面に、全周に亘り該側面の幅方向の一部または全部を被覆するように、磁束を通しやすくするためのスロット面被覆構造が設けられていることを特徴とする、回転検出器。
【請求項２】
前記スロット面被覆構造は、磁性材料により形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の回転検出器。
【請求項３】
前記スロット面被覆構造は、前記スロット形成側面に付けることのできる箔状体であることを特徴とする、請求項２に記載の回転検出器。
【請求項４】
前記スロット面被覆構造は、前記スロット形成側面に付けることのできる帯状体であることを特徴とする、請求項２に記載の回転検出器。
【請求項５】
前記スロット面被覆構造は、前記スロット形成側面に付けることのできる管状体または円環状体であることを特徴とする、請求項２に記載の回転検出器。
【請求項６】
前記回転検出器は、レゾルバまたはシンクロであることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の回転検出器。
【請求項７】
前記回転検出器の信号処理形式は、１相励磁／２相出力、２相励磁／１相出力または２相励磁／２相出力のいずれかのレゾルバであることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の回転検出器。
【請求項８】
回転検出器のロータ鉄心またはステータ鉄心のスロット形成側面に設けられるスロット面被覆構造構造であって、該構造は磁性材料からなる箔状体、帯状体、管状体もしくは円環状体のいずれかの形状であり、ロータ鉄心−ステータ鉄心間において磁束がより通りやすくなるように、該側面の全周に亘り該側面の幅方向の一部または全部を被覆するように設けられていることを特徴とする、スロット面被覆構造構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転検出器およびスロット面被覆構造構造に係り、特にレゾルバ等の回転検出器において、角度検出誤差を低減することのできる、回転検出器およびスロット面被覆構造構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転位置検出器の一つであるレゾルバは、励磁側巻線を交流電圧により励磁すると、回転角度によって出力側巻線において誘起される交流の出力電圧の位相もしくは振幅が変化することを利用して、回転機器の回転角度を検出するものである。高度な信頼性を要求される機器の位置検出器として広く用いられている。    
【０００３】
図５は、従来のビルトインタイプのブラシレスレゾルバの構造例を示す半断面図、
図６は、図５のブラシレスレゾルバの鉄心部分を示す平面図および斜視分解図である。
図５、６に示す通り、従来ブラシレスレゾルバは、巻線を施すために、ロータ鉄心およびステータ鉄心にスロットが設けられた構成を備えている。レゾルバには高精度の検出性能が求められるため、その角度制度を診断する手法も、本願出願人によって開示されている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０７１７９（特許３４１１０１２）「レゾルバ角度精度診断方法及び診断回路」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のレゾルバにおいては、スロットの部分は磁束を通しにくいため、ロータ鉄心およびステータ鉄心で構成される磁気回路の状態が回転に伴い変化する状況を発生させ、それがレゾルバの角度精度を低下させる要因の一つとなっているという問題点があった。
【０００６】
図７は、図５、６に示した従来のブラシレスレゾルバにおける角度精度を、電気誤差により測定した例を示すグラフである。図示されるように、電気誤差は一定の誤差範囲内にあるものの、その振幅は最大で７′程度あり、角度検出誤差の低減が求められていた。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を除き、レゾルバやシンクロといった回転検出器において、スロットに起因する回転検出器の角度検出誤差を低減することのできる、回転検出器およびスロット面被覆構造を提供することである。
【０００８】
なお、本願出願人はかかる課題に関し、下記条件による先行技術調査を試みたが、これにより検索された技術は、前掲特許文献１に開示されたもののみであった。
使用データベース：特許電子図書館（特許庁）
使用検索メニュー：特許実用新案公報テキスト検索
検索条件：要約＋請求の範囲＝レゾルバａｎｄスロットａｎｄ検出ａｎｄ角度ａｎｄ誤差
対象公報：特許公開公報、特許公報、実用新案公開公報、実用新案公報
検索日：平成１７年５月２５日
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者は上記課題について検討した結果、たとえば回転検出器のロータ鉄心外周またはステータ鉄心内周、あるいはその両者に鉄等の磁性材料の箔状体または管状体等を貼付したりすることにより、スロットに起因するレゾルバの角度検出誤差の低減が可能であることを見出し、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、以下のとおりである。
【００１０】
（１）  ロータ鉄心またはステータ鉄心の少なくともいずれかのスロット形成側面に、全周に亘り該側面の幅方向の一部または全部を被覆するように、磁束を通しやすくするためのスロット面被覆構造が設けられていることを特徴とする、回転検出器。
（２）  前記スロット面被覆構造は、磁性材料により形成されていることを特徴とする、（１）に記載の回転検出器。
（３）  前記スロット面被覆構造は、前記スロット形成側面に付けることのできる箔状体であることを特徴とする、（２）に記載の回転検出器。
（４）  前記スロット面被覆構造は、前記スロット形成側面に付けることのできる帯状体であることを特徴とする、（２）に記載の回転検出器。
（５）  前記スロット面被覆構造は、前記スロット形成側面に付けることのできる管状体または円環状体であることを特徴とする、（２）に記載の回転検出器。
（６）  前記回転検出器は、レゾルバまたはシンクロであることを特徴とする、（１）ないし（５）のいずれかに記載の回転検出器。
（７）  前記回転検出器の信号処理形式は、１相励磁／２相出力、２相励磁／１相出力または２相励磁／２相出力のいずれかのレゾルバであることを特徴とする、（１）ないし（５）のいずれかに記載の回転検出器。
（８）  回転検出器のロータ鉄心またはステータ鉄心のスロット形成側面に設けられるスロット面被覆構造構造であって、該構造は磁性材料からなる箔状体、帯状体、管状体もしくは円環状体のいずれかの形状であり、ロータ鉄心−ステータ鉄心間において磁束がより通りやすくなるように、該側面の全周に亘り該側面の幅方向の一部または全部を被覆するように設けられていることを特徴とする、スロット面被覆構造構造。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の回転検出器およびスロット面被覆構造は上述のように構成されるため、これによれば、レゾルバやシンクロといった回転検出器において、スロット部分における磁束の通しにくさが解消され、ロータ鉄心およびステータ鉄心で構成される磁気回路の状態が回転に伴い変化する現象が抑制されて、その結果、スロットに起因する回転検出器の角度検出誤差を低減し、角度精度を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を、レゾルバを例にあげ、図面も用いてより詳細に説明する。
図１は、本発明の回転検出器の要部構成例を平面図および分解斜視図により示す図である。図に例示するように本発明回転検出器は、ロータ鉄心１またはステータ鉄心２少なくともいずれかのスロット形成側面３または４に、全周に亘り、該側面３または４の幅方向の一部または全部を被覆するように、磁束を通しやすくするためのスロット面被覆構造５等が設けられていることを、主たる構成とする。図は特に、ロータ鉄心１のスロット形成側面３すなわち外周のみに該スロット面被覆構造５が設けられた例を示したものである。後出図にも示す通り、本発明におけるスロット面被覆構造の構成は、図１の例に限定されない。
【００１３】
該スロット面被覆構造５等が該側面３等を被覆する程度は、上述の通りその幅方向の一部または全部を被覆するようになされることとするが、図では、全部が被覆される構成を示す。後出の他の例においても同様である。
【００１４】
図１の例に示す通り、本回転検出器は上述の如く構成されるため、該スロット形成側面３または４に全周に亘り設けられた該スロット面被覆構造５等によって、該側面３または４の幅方向の一部または全部が被覆され、すなわちスロット構造が被覆されて、スロット部分における磁束の通しにくさが解消され、磁束は該ロータ鉄心１、ステータ鉄心２間を通りやすくなり、該ロータ鉄心１およびステータ鉄心２で構成される磁気回路の状態が回転に伴い変化する現象が抑制され、その結果、スロットに起因する回転検出器の角度検出誤差が低減する。
【００１５】
図２は、本発明の回転検出器の第二の要部構成例を平面図および分解斜視図により示す図である。本例では、ステータ鉄心２２のスロット形成側面２４に、全周に亘り、該側面２４の幅方向の一部または全部を被覆するように、磁束を通しやすくするためのスロット面被覆構造２６が設けられている構成をとる。すなわち、該ステータ鉄心２２内周のみに該スロット面被覆構造２６が設けられた例である。
【００１６】
図１のようにロータ鉄心外周３、または図２のようにステータ鉄心内周２４のいずれかにのみスロット面被覆構造５もしくは２６を設けることによって、本発明の、ロータ鉄心−ステータ鉄心間において磁束を通しやすくする作用を得ることができる。
【００１７】
図３は、本発明の回転検出器の第三の要部構成例を平面図および分解斜視図により示す図である。本例では、ロータ鉄心３１のスロット形成側面３３、および、ステータ鉄心３２のスロット形成側面３４それぞれの全周に亘り、各側面３３、３４の幅方向の一部または全部を被覆するように、磁束を通しやすくするためのスロット面被覆構造３５、３６がそれぞれ設けられている構成をとる。すなわち、該ロータ鉄心３１の外周、該ステータ鉄心３２の内周いずれにも該スロット面被覆構造３５、３６が設けられた例である。かかる構成により、ロータ鉄心−ステータ鉄心間において磁束を通しやすくする作用をより高め、角度検出誤差の一層の低減効果を得ることができる。
【００１８】
図４は、本発明回転検出器における角度精度を、電気誤差により測定した例を示すグラフである。なお、ここで前記スロット面被覆構造としては鉄箔を用い、これをロータ鉄心の外周を被覆するように貼附して構成した。また、回転検出器はブラシレスレゾルバである。
【００１９】
図示するように電気誤差は一定の誤差範囲内にあり、その振幅は最大で３′程度にまで抑えられた。前出図７に示した従来例と比較して、その電気誤差は１／２以下にまで低減され、本発明の角度検出誤差低減効果、角度精度改善効果が示された。
【００２０】
図１ないし３において、本発明の回転検出器では、前記スロット面被覆構造６等は、磁性材料により形成される。磁性材料としては鉄も好適に用いることができるが、これに限定されず、磁性材料である限り、ニッケル、パーマロイ、センダスト、アモルファス合金、ステンレス、その他いずれの磁性材料も適宜用いることができる。
【００２１】
図１ないし３において、前記スロット面被覆構造６等としては、前記スロット形成側面４等に付けることのできる箔状体、帯状体もしくは管状体または円環状体を用いることができる。ロータ鉄心、ステータ鉄心の各外周、内周に、確実かつ適合するように設けるためである。
【００２２】
ここで箔状体とは、金属を薄く叩き延ばした物である箔、およびかかる箔と同様の形態を有するものを広く指す。また帯状体とは、帯状の形態を有するものを広く指す。また管状体、円環状体はいずれも円筒形態のものを広く指す。いずれの形態の場合も、それをロータ鉄心外周もしくはステータ鉄心内周に設ける方法は、接着剤による接着など適宜の方法を採ることができ、スロット面被覆構造をスロット形成側面に確実に付けることができるものである限り、特に限定されない。
【００２３】
以上、レゾルバの例にて本発明を説明したが、本発明回転検出器はこれに限定されない。したがって、シンクロにも応用することができる。またレゾルバの場合、いずれの信号処理形式のものにおいても、本発明を適用することができる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明にかかるスロット面被覆構造の実施例について述べるが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
＜１．ロータ鉄心外周に設ける例＞
ロータ鉄心外周に鉄等の磁性材料の箔あるいは管を貼付する。箔あるいは管の厚さはレゾルバの各寸法、特性を考慮し、数十μｍ〜数百μｍ 程度のものを用いることができる。
【００２５】
＜２．ステータ鉄心内周に設ける例＞
ステータ鉄心内周に鉄等の磁性材料の箔あるいは管を貼付する。箔あるいは管の厚さはロータ鉄心と同様に数十μｍ〜数百μｍ 程度のものを用いることができる。
【００２６】
なお、上記各例において、鉄等の磁性材料の箔あるいは管の幅は、レゾルバの各寸法や特性を考慮し、数ｍｍ〜 数十ｍｍとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の回転検出器およびスロット面被覆構造によれば、スロットに起因する回転検出器の角度検出誤差を低減し、角度精度を改善することができ、産業上利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の回転検出器の要部構成例を平面図および分解斜視図により示す図である。
【図２】本発明の回転検出器の第二の要部構成例を平面図および分解斜視図により示す図である。
【図３】本発明の回転検出器の第三の要部構成例を平面図および分解斜視図により示す図である。
【図４】本発明回転検出器における角度精度を、電気誤差により測定した例を示すグラフである。
【図５】従来のビルトインタイプのブラシレスレゾルバの構造例を示す半断面図である。
【図６】図５のブラシレスレゾルバの鉄心部分を示す平面図および斜視分解図である。
【図７】図５、６に示した従来のブラシレスレゾルバにおける角度精度を、電気誤差により測定した例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１、２１、３１…ロータ鉄心
２、２２、３２…ステータ鉄心
３、４、２３、２４、３３、３４…スロット形成側面
５、２６、３５、３６…スロット面被覆構造
５０…レゾルバ
５１…ロータ鉄心
５２…ステータ鉄心
５３、５４スロット形成側面、
５５…ロータトランス、  ５６…ステータトランス、  ５７…軸、  ５８…ケース、  ５９…リード線
【図１】
2006329933.tif 000003
【図２】
2006329933.tif 000004
【図３】
2006329933.tif 000005
【図４】
2006329933.tif 000006
【図５】
2006329933.tif 000007
【図６】
2006329933.tif 000008
【図７】
2006329933.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月30日(2005.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ鉄心またはステータ鉄心の少なくともいずれかのスロット形成側面に、全周に亘り該側面の幅方向の一部または全部を被覆するように、磁束を通しやすくするためのスロット面被覆構造が設けられていることを特徴とする、回転検出器。 
【請求項２】
前記スロット面被覆構造は、磁性材料により形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の回転検出器。 
【請求項３】
前記スロット面被覆構造は、前記スロット形成側面に付けることのできる箔状体であることを特徴とする、請求項２に記載の回転検出器。 
【請求項４】
前記スロット面被覆構造は、前記スロット形成側面に付けることのできる帯状体であることを特徴とする、請求項２に記載の回転検出器。 
【請求項５】
前記スロット面被覆構造は、前記スロット形成側面に付けることのできる管状体または円環状体であることを特徴とする、請求項２に記載の回転検出器。 
【請求項６】
前記回転検出器は、レゾルバまたはシンクロであることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の回転検出器。 
【請求項７】
前記回転検出器の信号処理形式は、１相励磁／２相出力、２相励磁／１相出力または２相励磁／２相出力のいずれかのレゾルバであることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の回転検出器。 
【請求項８】
回転検出器のロータ鉄心またはステータ鉄心のスロット形成側面に設けられるスロット面被覆構造であって、該構造は磁性材料からなる箔状体、帯状体、管状体もしくは円環状体のいずれかの形状であり、ロータ鉄心−ステータ鉄心間において磁束がより通りやすくなるように、該側面の全周に亘り該側面の幅方向の一部または全部を被覆するように設けられていることを特徴とする、スロット面被覆構造。 
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は回転検出器およびスロット面被覆構造に係り、特にレゾルバ等の回転検出器において、角度検出誤差を低減することのできる、回転検出器およびスロット面被覆構造に関する。 
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
（１）  ロータ鉄心またはステータ鉄心の少なくともいずれかのスロット形成側面に、全周に亘り該側面の幅方向の一部または全部を被覆するように、磁束を通しやすくするためのスロット面被覆構造が設けられていることを特徴とする、回転検出器。 
（２）  前記スロット面被覆構造は、磁性材料により形成されていることを特徴とする、（１）に記載の回転検出器。 
（３）  前記スロット面被覆構造は、前記スロット形成側面に付けることのできる箔状体であることを特徴とする、（２）に記載の回転検出器。 
（４）  前記スロット面被覆構造は、前記スロット形成側面に付けることのできる帯状体であることを特徴とする、（２）に記載の回転検出器。 
（５）  前記スロット面被覆構造は、前記スロット形成側面に付けることのできる管状体または円環状体であることを特徴とする、（２）に記載の回転検出器。 
（６）  前記回転検出器は、レゾルバまたはシンクロであることを特徴とする、（１）ないし（５）のいずれかに記載の回転検出器。 
（７）  前記回転検出器の信号処理形式は、１相励磁／２相出力、２相励磁／１相出力または２相励磁／２相出力のいずれかのレゾルバであることを特徴とする、（１）ないし（５）のいずれかに記載の回転検出器。 
（８）  回転検出器のロータ鉄心またはステータ鉄心のスロット形成側面に設けられるスロット面被覆構造であって、該構造は磁性材料からなる箔状体、帯状体、管状体もしくは円環状体のいずれかの形状であり、ロータ鉄心−ステータ鉄心間において磁束がより通りやすくなるように、該側面の全周に亘り該側面の幅方向の一部または全部を被覆するように設けられていることを特徴とする、スロット面被覆構造。