(57)【要約】【課題】ステータ巻線が巻回されるステータを備えたレゾルバにおいて、ステータ巻線から引き出される引出線を短くすること。【解決手段】引出線としてのステータ巻線５０の端線５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂと電気的に接続され、ステータ巻線５０に対して信号の入出力をするコネクタピン７１〜７６が設けられたコネクタユニット６０が、ステータに装着される。そして、コネクタユニット６０の端線支持面６２において、コネクタユニット６０の接続口にあるステータティース２１の近傍に方向切換用ピン６３が設けられる。ステータ巻線５０は、その巻回中に方向切換用ピン６３に掛けられて巻回方向が変えられることで、その端線５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂが、それぞれコネクタピン７１〜７６に近い引出位置９１ａ、９１ｂから引き出される。【選択図】図４
2011232213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータティースが形成されたステータと、
そのステータに対して回転可能に設けられたロータと、
励磁信号が入力され、又は前記ロータの回転角に応じた検出信号が出力される、前記ステータティースに対して所定巻回方向に所定巻回数だけ巻回されるステータ巻線と、
前記ステータティースの近傍に設けられ、巻回中の前記ステータ巻線に掛けられて前記ステータ巻線の巻回方向を変えるための巻線掛け部と、を備え、
前記所定巻回方向に前記ステータ巻線を巻回したときの前記ステータティースから引き出される前記ステータ巻線の引出線の引出位置を順引出位置とし、前記所定巻回方向とは反対の巻回方向に巻回したときの前記引出線の引出位置を逆引出位置としたときに、
前記引出線は、前記ステータ巻線がその巻回中に前記巻線掛け部に掛けられて前記反対の巻回方向に巻回されることで、前記逆引出位置から引き出され、前記順引出位置から引き出されたときよりも前記引出線の長さが短くされたことを特徴とする回転角検出又は回転同期装置。
【請求項２】
前記ステータ巻線は、前記反対の巻回方向の巻回数を差し引いた後の前記所定巻回方向の巻回数が前記所定巻回数とされることを特徴とする請求項１に記載の回転角検出又は回転同期装置。
【請求項３】
前記ステータ巻線の端線と電気的に接続され、前記ステータ巻線に対する信号の入出力をするコネクタピンを備え、
前記引出線は前記ステータ巻線の端線であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転角検出又は回転同期装置。
【請求項４】
前記巻線掛け部は、前記順引出位置よりも前記逆引出位置に近い位置に設けられた方向切換用ピンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転角検出又は回転同期装置。
【請求項５】
互いに巻回方向が異なる一方の巻回方向に前記ステータ巻線を巻回したときの前記引出線の引出位置付近に設けられた第一の方向切換用ピンと、他方の巻回方向に前記ステータ巻線を巻回したときの前記引出線の引出位置付近に設けられた第二の方向切換用ピンとを備え、
それら第一、第二の方向切換用ピンのうちの、今回の前記逆引出位置とされる引出位置付近に設けられた一方が、前記ステータ巻線に掛けられて前記巻線掛け部として使用されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転角検出又は回転同期装置。
【請求項６】
互いに巻回方向が異なる一方の巻回方向に前記ステータ巻線を巻回したときの前記引出線の引出位置付近から、他方の巻回方向に前記ステータ巻線を巻回したときの前記引出線の引出位置付近に渡って設けられた方向切換用壁部を備え、
その方向切換用壁部の端部のうちの、今回の前記逆引出位置とされる引出位置付近に位置する一方が、前記ステータ巻線に掛けられて前記巻線掛け部として使用されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転角検出又は回転同期装置。
【請求項７】
前記ステータ巻線は、前記巻線掛け部に支持されて崩れるのを防止されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転角検出又は回転同期装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータティースが形成されたステータを備えるレゾルバ、シンクロ等の回転角検出又は回転同期装置に関し、特に、そのステータティースに巻回されるステータ巻線に巻線方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステータ及びロータを有し、ステータに対するロータの回転位置によってステータとロータとの間の相互インダクタンスが変化することを利用して、ステータに対するロータの回転角に応じた検出信号を出力する回転角検出装置としてのレゾルバが知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで、図１３は、従来のレゾルバの構造を示した図である。図１３のレゾルバ２００は、内周面２１０ａから内方へ突出する複数のステータティース２２１〜２２８が形成された輪状ステータ２１０を備える。また、輪状ステータ２１０の内側には、ロータ２８０がその輪状ステータ２１０に対して回転可能に設けられる。
【０００３】
各ステータティース２２１〜２２８には、絶縁性の樹脂からなるボビン体２４０を介してステータ巻線２５０が巻回される。そのステータ巻線２５０は、複数相の巻線から構成され、具体的には、励磁信号が入力される励磁巻線とロータ２８０の回転角に応じた検出信号が出力される出力巻線とから構成される。各相のステータ巻線２５０は、各ステータティース２２１〜２２８に対して、各ステータティース２２１〜２２８ごとに定められた所定巻回数及び所定巻回方向に巻回される。そうすることで、ロータ２８０の回転に伴って正弦波状に変化する検出信号を出力させようとするものである。そして、例えば、コネクタピン２７１〜２７６に最も近いステータティース２２１から巻回が開始され、ステータティース２２１〜２２８の配置順にしたがって、各ステータティース２２１〜２２８に順次巻回される。
【０００４】
また、ステータ巻線２５０の端線と電気的に接続され、ステータ巻線２５０に対して励磁信号を入力したり検出信号を出力したりするコネクタピン２７１〜２７６が設けられたコネクタユニット２６０が、輪状ステータ２１０に装着されて設けられる。図１３では、６個のコネクタピン２７１〜２７６が一列に配置されており、３相分のステータ巻線２５０の６つの端線と接続できるようになっている。なお、図１３では、１相分のステータ巻線２５０の両端線２５０ａ、２５０ｂのみを示しており、ステータティース２２１から引き出される端線２５０ａが図１３における左から２番目のコネクタピン２７２と接続されており、最後のステータティース２２８に巻回後の他方の端線２５０ｂが一番左のコネクタピン２７１と接続されている。そして、ステータ巻線２５０が励磁巻線の場合には、これらコネクタピン２７１、２７２間に励磁信号が入力される。また、ステータ巻線２５０が出力巻線の場合には、これらコネクタピン２７１、２７２間から検出信号が出力される。なお、その他の相のステータ巻線２５０の端線（図示外）も、他のコネクタピン２７３〜２７６と接続されている。
【０００５】
また従来、レゾルバと同様の構造を有する回転同期装置としてのシンクロが知られている。このシンクロは、レゾルバと同様のステータ及びロータを有し、ステータティースに巻回される出力巻線からロータの回転角に応じて正弦波状に変化する互いに位相角が１２０度ずれた３相の信号を出力する。そして、同じ構造の２つのシンクロを接続すると、各シンクロから出力される信号の差に基づいて、一方のシンクロのロータが、他方のシンクロのロータと同じ回転角となるように回転される。すなわち、これら２つのシンクロが同期される。このように、シンクロは、一般的に、２個１組で用いられ、この場合、一方をシンクロ発信機と称し、他方をシンクロ受信機と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３４４１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ステータティースから引き出されるステータ巻線の引出線の長さは、短いほうが好ましい。長いと、その引出線の共振周波数が低くなって、共振して、引出線が切れてしまうなどの弊害があるからである。この点、図１３のレゾルバ２００では、引出線としてのステータ巻線２５０の端線２５０ａがステータティース２２１の右側の引出位置２９１ａから引き出されて左側のコネクタピン２７２に接続されている。そのため、端線２５０ａは、左側の引出位置２９１ｂから引き出された場合よりも長くなる。
【０００８】
しかしながら、端線２５０ａを左側の引出位置２９１ｂから引き出そうとすると、ステータティース２２１に対するステータ巻線２５０の巻回方向が、所定巻回方向と反対になってしまい、所望の検出信号を出力させることができなくなってしまう。
【０００９】
また、端線２５０ａをコネクタピン２７２よりも近い位置にある右側のコネクタピン２７５、２７６と接続することも考えられるが、それらコネクタピン２６５、２７６が他の相のステータ巻線２５０の端線の接続に用いられる等で、左側のコネクタピン２７２を用いざる得ない場合もある。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ステータ巻線の引出線が短くされた回転角検出又は回転同期装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の回転角検出又は回転同期装置は、ステータティースが形成されたステータと、
そのステータに対して回転可能に設けられたロータと、
励磁信号が入力され、又は前記ロータの回転角に応じた検出信号が出力される、前記ステータティースに対して所定巻回方向に所定巻回数だけ巻回されるステータ巻線と、
前記ステータティースの近傍に設けられ、巻回中の前記ステータ巻線に掛けられて前記ステータ巻線の巻回方向を変えるための巻線掛け部と、を備え、
前記所定巻回方向に前記ステータ巻線を巻回したときの前記ステータティースから引き出される前記ステータ巻線の引出線の引出位置を順引出位置とし、前記所定巻回方向とは反対の巻回方向に巻回したときの前記引出線の引出位置を逆引出位置としたときに、
前記引出線は、前記ステータ巻線がその巻回中に前記巻線掛け部に掛けられて前記反対の巻回方向に巻回されることで、前記逆引出位置から引き出され、前記順引出位置から引き出されたときよりも前記引出線の長さが短くされたことを特徴とする。
【００１２】
これによれば、ステータ巻線は、所定巻回方向への巻回を基本としつつ、その巻回中に、ステータティースの近傍に設けられた巻線掛け部に掛けられて反対の巻回方向に巻回される。そして、引出線が、所定巻回方向と反対方向に巻回したときの引出線の引出位置である逆引出位置から引き出されるので、順引出位置から引き出されたときよりも引出線の長さを短くできる。
【００１３】
また、本発明において、前記ステータ巻線は、前記反対の巻回方向の巻回数を差し引いた後の前記所定巻回方向の巻回数が前記所定巻回数とされる。
【００１４】
これによれば、ステータ巻線は、反対の巻回方向に巻回された分だけ多めに所定巻回方向に巻回される。そして、反対の巻回方向の巻回数を差し引いた後の所定巻回方向の巻回数が所定巻回数とされるので、検出信号の精度が悪くなるのを防止できる。
【００１５】
また、本発明において、前記ステータ巻線の端線と電気的に接続され、前記ステータ巻線に対する信号の入出力をするコネクタピンを備え、
前記引出線は前記ステータ巻線の端線である。
【００１６】
これによって、端線の長さを短くすることができるので、端線が切れたりする等の弊害を防止できる。
【００１７】
また、本発明において、前記巻線掛け部は、前記順引出位置よりも前記逆引出位置に近い位置に設けられた方向切換用ピンとすることができる。
【００１８】
このように、巻線掛け部を方向切換用ピンとすることにより、その方向切換用ピンにステータ巻線を掛けて巻回方向を変えることができる。また、その方向切換用ピンは、順引出位置よりも逆引出位置に近い位置に設けられているので、所定巻回方向の巻回数と反対の巻回方向の巻回数との差分を正確に所定巻回数とすることができる。
【００１９】
また、本発明において、互いに巻回方向が異なる一方の巻回方向に前記ステータ巻線を巻回したときの前記引出線の引出位置付近に設けられた第一の方向切換用ピンと、他方の巻回方向に前記ステータ巻線を巻回したときの前記引出線の引出位置付近に設けられた第二の方向切換用ピンとを備え、
それら第一、第二の方向切換用ピンのうちの、今回の前記逆引出位置とされる引出位置付近に設けられた一方が、前記ステータ巻線に掛けられて前記巻線掛け部として使用されたとしてもよい。
【００２０】
このように、各引出位置に方向切換用ピンを設けることで、今回の所定巻回方向に適した方向切換用ピンを巻線掛け部として使用することができる。
【００２１】
また、本発明において、互いに巻回方向が異なる一方の巻回方向に前記ステータ巻線を巻回したときの前記引出線の引出位置付近から、他方の巻回方向に前記ステータ巻線を巻回したときの前記引出線の引出位置付近に渡って設けられた方向切換用壁部を備え、
その方向切換用壁部の端部のうちの、今回の前記逆引出位置とされる引出位置付近に位置する一方が、前記ステータ巻線に掛けられて前記巻線掛け部として使用されたとしてもよい。
【００２２】
このように、一方の引出位置付近から他方の引出位置付近に渡って方向切換用壁部を設けることで、今回の所定巻回方向に応じて適宜、方向切換用壁部の端部を巻線掛け部として使用することができる。
【００２３】
また、本発明において、前記ステータ巻線は、前記巻線掛け部に支持されて崩れるのを防止されたとされる。このように、巻線掛け部をステータ巻線のくずれ防止のための支持部として機能させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】レゾルバ１の斜視図である。
【図２】レゾルバ１の側面図である。
【図３】レゾルバ１の平面図である。
【図４】図１のコネクタユニット６０周辺の拡大図である。
【図５】ステータ巻線５０をステータティース２１〜２８に巻回するときの手順を説明するための図である。
【図６】他方の端線５５ｂを右側のコネクタピン７６に接続する場合の説明図である。
【図７】変形例１において、ステータ巻線５０をステータティース２１〜２８に巻回するときの手順を説明するための図である。
【図８】変形例２において、右側の引出位置９１ａ付近に方向切換用ピン６４を設けた図である。
【図９】変形例２において、ステータ巻線５０をステータティース２１〜２８に巻回するときの手順を説明するための図である。
【図１０】変形例３において、両側の引出位置９１ａ、９１ｂ付近にそれぞれ方向切換用ピン６５、６６を設けた図である。
【図１１】変形例４において、方向切換用ピンに代えて、方向切換用壁部６７が設けられたレゾルバ１の斜視図である。
【図１２】変形例４において、方向切換用ピンに代えて、方向切換用壁部６７が設けられたレゾルバ１の平面図である。
【図１３】従来のレゾルバの構造を示した図である。
【図１４】シンクロの用途例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る回転角検出装置としてのレゾルバの実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態のレゾルバ１の斜視図、図２はレゾルバ１の側面図、図３はレゾルバ１の平面図、図４は図１のコネクタユニット６０周辺の拡大図である。なお、図２、図３では、ロータ８０を示していない。
【００２６】
レゾルバ１は、輪状ステータ１０、輪状絶縁カバー３０、ステータ巻線５０、コネクタユニット６０及び輪状ステータ１０の内側に設けられたロータ８０を備える。輪状ステータ１０は、磁性材料からなる輪状の部材から構成され、その内周面１０ａから内方へ突出する複数のステータティース２０が形成されている。そのステータティース２０は、輪状ステータ１０の内周面１０ａに等間隔となるように形成された８個のステータティース２１〜２８から構成される（図３参照）。ステータティース２１〜２８は、プレス加工によって形成され、その先端面がロータ８０の外周面と対向している。
【００２７】
ロータ８０は、磁性材料からなり、例えば電磁鋼板が積層されて形成されるドーナツ型の形状をしている。そのロータ８０は、輪状ステータ１０の内側に、輪状ステータ１０に対して回転可能に設けられたインナーロータである。より具体的には、ロータ８０は、その回転軸回りの回転により各ステータティース２１〜２８との間のギャップパーミアンスが変化するように、輪状ステータ１０に対して回転可能に設けられる。例えば、ロータ８０は、軸倍角が「２」であり、所与の半径の円周線を基準に、その円周線の１周につき、平面視おける外形輪郭線が２周期で変化する形状を有している。そして、各ステータティース２１〜２８の先端面と対向するロータ８０の外周側の面が、ロータ８０の１回転につき２周期でギャップパーミアンスが変化するようになっている。また、ロータ８０は、回転軸付近において貫通されており、その貫通部にモータ等の回転角の計測対象物を取り付けることができるようになっている。
【００２８】
輪状ステータ１０の両端面には、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙ−ｂｕｔｙｌｅｎｅ−ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ：ポリブチレンテレフタレート）やＰＰＴ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ：ポリプロピレンテレフタレート）等の絶縁性の樹脂からなる輪状絶縁カバー３０が設けられる。この輪状絶縁カバー３０は、予め成形されたものを輪状ステータ１０に装着されたり、射出成形により輪状ステータ１０と一体成形されたりする。その輪状絶縁カバー３０の内周側には、各ステータティース２１〜２８の外周を覆うようにボビン体３５が形成される。そのボビン体３５は、その外側にステータ巻線５０が巻回され、ステータ巻線５０とステータティース２０とを電気的に絶縁させるためのものである。
【００２９】
また、輪状絶縁カバー３０は、ステータティース２１以外の各ステータティース２２〜２８の根本付近において、輪状ステータ１０の端面と略直角を成すように突起した突起部３１が形成される。その突起部３１は、ステータ巻線５０を各ステータティース２２〜２８の根本において支持して、ステータ巻線５０のくずれを防止するものとして機能する。なお、コネクタユニット６０との接続口に位置するステータティース２１に対しては、突起部が形成されていない。
【００３０】
さらに、輪状絶縁カバー３０は、各ステータティース２１〜２８の間の位置において、ロータ８０の回転軸の向きと同じ向きに起立した起立片３２が形成される。その起立片３２は、隣り合う２つのステータティース２０における一方のステータティース２０に巻回されるステータ巻線５０と電気的に接続される導線が、起立片３２において張力を持たせた状態で掛けられて、他方のステータティース２０に巻回されるステータ巻線５０と電気的に接続される。これにより、２つのステータティース２０の距離が長くなっても導線が共振し難くなる上に、ステータ巻線５０の巻回数を半ターン単位で調整できるようになる。
【００３１】
ステータ巻線５０は、ボビン体３５を介して、専用の巻線機によって、ステータティース２０に巻回される巻線である。より具体的には、ステータ巻線５０は、励磁信号が入力される励磁巻線５１と、ロータ８０の回転に伴って正弦波状に変化する検出信号を出力するための出力巻線とを含む。さらに、その出力巻線は、ロータ８０の回転に伴ってＳＩＮ波状に変化するＳＩＮ信号を出力するためのＳＩＮ相の巻線５２と、そのＳＩＮ信号と９０°位相が異なったＣＯＳ信号を出力するためのＣＯＳ相の巻線５３とを含む。つまり、ステータ巻線５０は、励磁巻線５１と２相の出力巻線５２、５３との３相分の巻線から構成される。
【００３２】
励磁巻線５１は、励磁信号が入力されることで、各ステータティース２１〜２８に磁束を発生させるための巻線である。その励磁巻線５１は、隣り合うステータティース間で巻回方向が互いに反対方向になるように、各ステータティース２１〜２８に所定巻回数だけ巻回された巻線である。
【００３３】
出力巻線５２、５３は、上述したように、それぞれ検出信号として、ＳＩＮ信号、ＣＯＳ信号を出力するための巻線である。そして、検出信号がＳＩＮ信号、ＣＯＳ信号となるようにするために、各ステータティース２１〜２８における出力巻線５２、５３の巻回方向及び巻回数がステータティース２１〜２８ごとに予め設定される。つまり、出力巻線５２、５３は、各ステータティース２１〜２８において、ステータティース２１〜２８ごとに設定された所定巻回方向及び所定巻回数にしたがって巻回された巻線である。
【００３４】
このように、各ステータティース２１〜２８には、３相分の巻線５１〜５３が巻回されることになるが、例えば各ステータティースにおける巻回位置を相毎でずらすことで、各巻線５１〜５３が巻回される。
【００３５】
コネクタユニット６０は、ＰＢＴやＰＰＴ等の絶縁性の樹脂からなり、輪状絶縁カバー３０と一体的に形成され、輪状ステータ１０の外方に突出するように設けられる。コネクタユニット６０は、輪状ステータ１０の外周部のうちのステータティース２１付近の部分と接続される。そして、図２の上側の面を上面としたときに、コネクタユニット６０の上面には、ピン支持面６１と端線支持面６２とを有する。ピン支持面６１には、ステータ巻線５０と電気的に接続される導電材からなるコネクタピン７０が設けられる。より具体的には、励磁巻線５１、出力巻線５２、５３の各端線５５と接続する６個のコネクタピン７１〜７６が、ピン支持面６１に、一列に配置されて設けられる。
【００３６】
さらに詳細には、図４に示すように、端線５５の引出位置としての、ステータティース２１に対して右側の引出位置９１ａ、左側の引出位置９１ｂに対して、同図の一番左のコネクタピン７１及び左から２番目のコネクタピン７２は、左側の引出位置９１ｂの側に形成されている。また、真ん中のコネクタピン７３、７４は、右側の引出位置９１ａ、左側の引出位置９１ｂから等距離となる位置に形成されている。また、右から２番目のコネクタピン７５及び一番右のコネクタピン７６は、右側の引出位置９１ａの側に形成されている。
【００３７】
そして、一番左のコネクタピン７１は、ＳＩＮ相の出力巻線５２の一方の端線５２ｂが接続される。また、左から２番目のコネクタピン７２は、ＳＩＮ相の出力巻線５２の他方の端線５２ａが接続される。なお、これら端線５２ａ、５２ｂは、左側の引出位置９１ｂから引き出されている。
【００３８】
また、左から３番目のコネクタピン７３は、ＣＯＳ相の出力巻線５３の一方の端線５３ａが接続される。また、左から４番目のコネクタピン７４は、励磁巻線５１の一方の端線５１ａが接続される。また、右から２番目のコネクタピン７５は、ＣＯＳ相の出力巻線５３の他方の端線５３ｂが接続される。また、一番右のコネクタピン７６は、励磁巻線５１の他方の端線５１ｂが接続される。なお、これら端線５１ａ、５１ｂ、５３ａ、５３ｂは、右側の引出位置９１ａから引き出されている。
【００３９】
なお、各端線５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂは、コネクタユニット６０の端線支持面６２において支持されており、図４の紙面垂直方向の変位が規制されている。なお、以下では、端線５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂを総括して言うときには、端線５５と言う。
【００４０】
そして、励磁巻線５１の端線５１ａ、５１ｂが接続されたコネクタピン７４、７６間には励磁信号が入力される。また、ＳＩＮ相の出力巻線５２の端線５２ａ、５２ｂが接続されたコネクタピン７２、７１の間には、出力巻線５２に発生した検出信号が出力される。また、ＣＯＳ相の出力巻線５３の端線５３ａ、５３ｂが接続されたコネクタピン７３、７５の間には、出力巻線５３に発生した検出信号が出力される。
【００４１】
また、コネクタユニット６０の端線支持面６２には、５個の中継ピン跡６９が形成されている。これら中継ピン跡６９は、ステータ巻線５０をステータティース２０に巻回するときに設けられる中継ピン（図示外）の設置跡である。ステータ巻線５０は、その中継ピンを経由して、ステータティース２０に巻回される。その巻回後、中継ピンは取り除かれる。したがって、各端線５５は、中継ピン跡６９の脇を通っている。
【００４２】
また、コネクタユニット６０の端線支持面６２には、ステータティース２１の根本付近の、左側の引出位置９１ｂ付近（右側の引出位置９１ａよりも引出位置９１ｂに近い位置）において、巻線掛け部としての方向切換用ピン６３が設けられる。その方向切換用ピン６３は、コネクタユニット６０と同じ絶縁性の樹脂からなり、コネクタユニット６０と一体的に形成される。その方向切換用ピン６３は、ステータティース２１に巻回されるステータ巻線５０がその巻回中に掛けられることで、ステータ巻線５０の巻回方向を変えるためのピンである。そして、ステータティース２１から引き出されるステータ巻線５０の引出線としての端線５５の引出位置を必要に応じて調節するためのものである。図４に示すように、本実施形態では、方向切換用ピン６３にステータ巻線５０が掛けられており、端線５５の引出位置が調節されている。その引出位置の調節については、本発明の特徴的部分であるので、後に詳細に説明する。
【００４３】
また、方向切換用ピン６３は、ステータティース２１の根本において、ステータティース２１に巻回されたステータ巻線５０を支持する支持部としての機能も有する。これにより、ステータティース２１におけるステータ巻線５０のくずれを防止できる。
【００４４】
以上のような構成を有するレゾルバ１では、励磁巻線５１に励磁信号が入力されることで、各ステータティース２１〜２８が励磁されて磁束が発生する。この際、励磁巻線５１は、上述したように、隣り合うステータティース間で巻回方向が互いに反対方向になるように巻回されているので、隣り合うステータティース２１〜２８間の磁束がロータ８０を介して結合する。すなわち、隣り合うステータティース２１〜２８及びロータ８０間でそれぞれ磁気回路が形成される。この際、ロータ８０の回転にともなって、各ステータティース２１〜２８とロータ８０との間のギャップパーミアンスが変化するので、各磁気回路に発生する磁束が変化する。よって、出力巻線５２、５３には、ロータ８０の回転にともなって変化する検出信号が発生する。さらに、出力巻線５２、５３の各ステータティース２１〜２８における巻回数及び巻回方向が調節されているので、その検出信号は、ロータ８０の回転に応じてＳＩＮ波状、ＣＯＳ波状に変化する。よって、第１相の出力巻線５２からの検出信号と第２相の出力巻線５３からの検出信号とに基づいて、ロータ８０の回転角の絶対値を一意に求めることができる。例えば、ロータ８０をブラシレスモータの回転軸に固定することにより、そのブラシレスモータの回転角を求めることができる。
【００４５】
次に、本発明の特徴的部分である、ステータ巻線５０の端線５５の引出位置の調節について説明する。ステータティース２１から引き出される端線５５の長さは、短いほうが好ましい。長いと、その端線５５の共振周波数が低くなって、共振して、端線５５が切れてしまうなどの弊害があるからである。この点、本実施形態のレゾルバ１では、図４に示すように、左側のコネクタピン７１、７２に接続される端線５２ａ、５２ｂは、それぞれ、左側の引出位置９１ｂから引き出されているので、右側の引出位置９１ａから引き出された場合よりも、長さが短くなっている。また、右側のコネクタピン７５、７６に接続される端線５３ｂ、５１ｂは、それぞれ、右側の引出位置９１ａから引き出されているので、左側の引出位置９１ｂから引き出された場合よりも、長さが短くなっている。なお、真ん中のコネクタピン７３、７４は、両引出位置９１ａ、９１ｂから等距離に位置しているので、どちらの引出位置９１ａ、９１ｂから引き出されても端線５５の長さは同じである。今回は、右側の引出位置９１ａから引き出されて、端線５３ａ、５１ａがコネクタピン７３、７４に接続されている。
【００４６】
このように端線５５が短くなっているのは、ステータティース２１の根本に設けられた方向切換用ピン６３に、ステータ巻線５０がその巻回中に掛けられて、所定巻回方向とは反対の巻回方向に変えられているためである。ここで、図５は、ステータ巻線５０をステータティース２１〜２８に巻回するときの手順を説明するための図である。なお、図５では、ステータ巻線５０として、ＳＩＮ相の出力巻線５２のみを示している。また、図５では、ステータティース２１における出力巻線５２の巻回の様子を確認できるようにするために、ステータティース２１においては、ステータティース２１の先端面から出力巻線５２を見たときの様子を示している。また、図５の時計回りの方向をプラス、反時計回りの方向をマイナスとして、図５では、各段階で巻回する巻回数も示している。
【００４７】
ここで、ＳＩＮ相の出力巻線５２は、左から２番目のコネクタピン７２から巻回が開始され、ステータティース２１に対して、図５の時計回りの方向に巻回数Ｎ１だけ巻回する必要があるとする。この場合、時計回りの方向に巻回するため、従来であるならば右側の引出位置９１ａから導線を引き入れて、ステータティース２１に対して巻回していく必要があるが、そうすると、端線が長くなってしまう。そこで、本実施形態では、図５（１）に示すように、先ず、出力巻線５２の導線を左側の引出位置９１ｂから引き入れる。そして、そのまま、所定巻回方向の反対方向である反時計回りの方向に一回だけ巻回し、方向切換用ピン６３に出力巻線５２を掛ける。
【００４８】
次いで、図５（２）に示すように、所定巻回方向である時計回りの方向に、（Ｎ１＋１）回だけ巻回する。つまり、所定巻回数Ｎ１よりも一回多く巻回する。これによって、図５（１）の反時計回りの方向の巻回を打ち消すことができる。なおかつ、方向切換用ピン６３が左側の引出位置９１ｂ付近に設けられているので、時計回りの方向の巻回数（＝Ｎ１＋１）と反時計回りの方向の巻回数（＝−１）との差を所定巻回数Ｎ１とすることができる。つまり、所定巻回方向に所定巻回数Ｎ１だけ巻回したのと同じになる。
【００４９】
そして、このように巻回することにより、出力巻線５２の一方の端線５２ａを左側の引出位置９１ｂから引き出したことになり、端線５２ａを短くすることができる。ここで、所定巻回方向にステータ巻線５０を巻回したときのステータティース２１から引き出される端線５５の引出位置を順引出位置とし、所定巻回方向とは反対の巻回方向に巻回したときの端線５５の引出位置を逆引出位置とする。この場合、出力巻線５２を所定巻回方向である時計回りの方向に巻回すると、右側の引出位置９１ａから端線５５が引き出されることになるので、右側の引出位置９１ａが今回の順引出位置となる。一方、出力巻線５２を反時計回りの方向に巻回すると、左側の引出位置９１ｂから端線５５が引き出されることになるので、左側の引出位置９１ｂが今回の逆引出位置となる。すなわち、図５（１）、（２）では、出力巻線５２をその巻回中に方向切換用ピン６３に掛けて巻回方向を変えることで、逆引出位置である左側の引出位置９１ｂから端線５２ａを引き出したことになる。
【００５０】
その後、図５（３）に示すように、例えば時計回りの配置順に、他のステータティース２２〜２８に対して、それぞれに設定された巻回方向及び巻回数を巻回していく。そして、最後のステータティース２８に巻回した後、他方の端線５２ｂを左側の引出位置９１ｂから引き出して、一番左のコネクタピン７１に接続する。
【００５１】
なお、出力巻線５２の他方の端線５２ｂを、仮に、右側のコネクタピン７５、７６に接続しなければならない場合には、右側の引出位置９１ａから端線５２ｂを引き出すようにするのが望ましい。端線５２ｂが長くなるのを防止するとともに、コネクタピン７２に接続された他方の端線５２ａと交差するのを防止するためである。この場合、例えば、図６に示すように、最後のステータティース２８に巻回した後、出力巻線５２をステータティース２１の裏側に通す。そして、右側の引出位置９１ａから端線５２ｂを引き出して、コネクタピン７６に接続する。
【００５２】
ＳＩＮ相の出力巻線５２以外の他の相の巻線５１、５３についても、各ステータティース２１〜２８に巻回していく。この際、各端線５１ａ、５１ｂ、５３ａ、５３ｂが長くなってしまう場合には、上記した出力巻線５２のときと同様に、方向切換用ピン６３を使用して、逆引出位置から引き出すようにする。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１では、ステータティース２１の根本付近に設けられた方向切換用ピン６３を使用することで、ステータ巻線５０の端線５５の長さを短くできる。また、所定巻回方向及び所定巻回数が維持されているので、検出信号の精度が悪くのるのを防止できる。
【００５４】
さらに、端線５５を短くできることで、端線５５を端線支持面６２においてワニスで固定しない場合であっても、端線５５が変動するのを抑制できる。よって、端線５５をワニスで固定するワニス処理工程に伴うコストを軽減できる。
【００５５】
（変形例１）
上記実施形態では、図５に示すように、最初に反時計回りの方向に一回だけ巻回し（同図（１））、その後、時計回りの方向の（Ｎ１＋１）回だけ巻回することで（同図（２））、差し引き、時計回りの方向にＮ１回だけ巻回するようにしていた。しかしながら、差し引き、時計回りの方向にＮ１回だけ巻回したことになるのであれば、上記実施形態に限定されず、例えば、図７のように巻回してもよい。すなわち、図７（１）に示すように、図５（１）と同様に、先ず、出力巻線５２の導線を左側の引出位置９１ｂから引き入れる。そして、そのまま、所定巻回方向の反対方向である反時計回りの方向に一回だけ巻回し、方向切換用ピン６３に出力巻線５２を掛ける。
【００５６】
次いで、図７（２）に示すように、所定巻回方向である時計回りの方向に、所定巻回数Ｎ１より少ないα回だけ巻回する。その後、他のステータティース２２〜２８に対して、それぞれに設定された巻回方向及び巻回数を巻回していく。
【００５７】
そして、最後のステータティース２８に巻回した後、図７（３）に示すように、再度、ステータティース２１に対して、時計回りの方向に、（Ｎ１＋α−１）回だけ巻回する。これによって、図７の（１）、（２）、（３）のそれぞれの巻回数を差し引くと、所定巻回方向に所定巻回数Ｎ１だけ巻回したのと同じになる。その後、他方の端線５２ｂを左側の引出位置９１ｂから引き出して、コネクタピン７１に接続する。
【００５８】
このように、反時計回りの方向の巻回数を打ち消すための、時計回りの方向への巻回を、必要に応じて複数回に分けてもよい。
【００５９】
また、反時計回りの方向の巻回数も一回でなく、必要に応じて何回巻回してもよい。この場合、時計回りの方向の巻回を、反時計回りの巻回数の分だけ多くする必要がある。
【００６０】
（変形例２）
上記実施形態では、方向切換用ピン６３は、左側の引出位置９１ｂ付近に設けられていた。これは、端線５２ａを左側の引出位置９１ｂから引き出すようにするためである。この趣旨から、仮に、端線５２ａを右側の引出位置９１ａから引き出すようにする場合には、図８に示すように、右側の引出位置９１ａ付近に方向切換用ピン６４を設けるようにしてもよい。
【００６１】
この場合、例えば、図９に示すように、ステータ巻線５０を巻回する。なお、図９において、ステータ巻線５０は、一番右のコネクタピン７６から巻回が開始され、ステータティース２１に対して、図９の反時計回りの方向に巻回数Ｎ１だけ巻回する必要があるとする。この場合は、図９（１）に示すように、ステータ巻線５０の導線を右側の引出位置９１ａから引き入れる。そして、そのまま、所定巻回方向の反対方向である時計回りの方向に一回だけ巻回し、方向切換用ピン６４にステータ巻線５０を掛ける。
【００６２】
次いで、図９（２）に示すように、所定巻回方向である反時計回りの方向に、（Ｎ１＋１）回だけ巻回する。つまり、所定巻回数Ｎ１よりも一回多く巻回する。これにより、ステータ巻線５０の一方の端線５５ａを右側の引出位置９１ａから引き出したことになり、左側の引出位置９１ｂから引き出した場合よりも端線５５ａを短くすることができる。なお、この場合、ステータ巻線５０を所定巻回方向である反時計回りの方向に巻回すると、左側の引出位置９１ｂから端線５５が引き出されることになるので、左側の引出位置９１ｂが今回の順引出位置となる。一方、ステータ巻線５０を時計回りの方向に巻回すると、右側の引出位置９１ａから端線５５が引き出されることになるので、右側の引出位置９１ａが今回の逆引出位置となる。よって、図９（１）、（２）では、ステータ巻線５０をその巻回中に方向切換用ピン６４に掛けて巻回方向を変えることで、逆引出位置である右側の引出位置９１ａから端線５５ａを引き出したことになる。
【００６３】
その後、図９（３）に示すように、他のステータティース２２〜２８に対して、それぞれに設定された巻回方向及び巻回数を巻回していく。そして、最後のステータティース２８に巻回した後、他方の端線５５ｂを左側の引出位置９１ｂから引き出して、一番左のコネクタピン７１に接続する。
【００６４】
（変形例３）
上記実施形態では、方向切換用ピン６３は、左側の引出位置９１ｂ付近に設けられていたが、図１０に示すように、両側の引出位置９１ａ、９１ｂ付近にそれぞれ第一の方向切換用ピン６５及び第二の方向切換用ピン６６を設けるようにしても良い。そして、それら第一、第二の方向切換用ピン６５、６６のうち、今回の巻回方向及び端線５５と接続するコネクタピン７１〜７６の位置に応じた一方を使用する。これによって、適宜に、巻回方向及び端線５５と接続するコネクタピン７１〜７６を決定した場合でも、柔軟に対応することができる。なお、図１０では、左側の第一の方向切換用ピン６５がステータ巻線５０に掛けられて使用されている。
【００６５】
またこの場合、複数相のステータ巻線５０のうちの一方に対して一方の方向切換用ピン６５、６６を使用して端線５５の引出位置を調節し、他方のステータ巻線５０に対して他方の方向切換用ピン６５、６６を使用して端線５５の引出位置を調節するようにしても良い。
【００６６】
（変形例４）
上記実施形態では、巻線掛け部として方向切換用ピンを設けていたが、図１１、図１２に示すように、方向切換用ピンに代えて、右側に引出位置９１ａ付近から左側の引出位置９１ｂ付近に渡って、コネクタユニット６０の端線支持面６２に対して起立した方向切換用壁部６７を設けるとしても良い。なお、図１１は、図１において、方向切換用ピン６３に代えて、方向切換用壁部６７を図示した図であり、図１２は、図３において、方向切換用ピン６３に代えて、方向切換用壁部６７を図示した図である。
【００６７】
そして、方向切換用壁部６７の両端部６７ａ、６７ｂのうち、今回の巻回方向及び端線５５と接続するコネクタピン７１〜７６の位置に応じた一方を、ステータ巻線５０に掛けられる巻線掛け部として使用する。これによって、適宜に、巻回方向及び端線５５と接続するコネクタピン７１〜７６を決定した場合でも、柔軟に対応することができる。なお、図１２では、左側の端部６７ｂがステータ巻線５０に掛けられて使用されている。また、複数相のステータ巻線５０に対して、両方の端部６７ａ、６７ｂを使用しても良い。
【００６８】
（第二実施形態）
上記実施形態ではレゾルバに本発明を適用した例について説明したが、回転同期装置としてのシンクロに本発明を適用してもよい。このシンクロは、ステータとロータとステータティースに巻回されたステータ巻線（励磁巻線、出力巻線）とを備えており、その出力巻線から、ロータの回転に応じて変化する正弦波信号を出力する点で、レゾルバと同じである。つまり、シンクロも、正弦波信号を出力するように、出力巻線の巻回方向及び巻回数が予め定められる。また、シンクロは、３相分の出力巻線がステータティースに巻回され、各出力巻線から出力される出力信号が、互いに位相角が１２０度ずれている点で、レゾルバと異なっている。このように、シンクロは、ステータ巻線の巻線構造以外はレゾルバと同じと考えることができるので、上記実施形態はそのままシンクロにも適用することができる。すなわち、励磁巻線及び３相分の出力巻線の少なくとも１つが、方向切換用ピンに掛けられることで、その端線を短くすることができる。
【００６９】
ここで、図１４は、シンクロの用途例を示した図である。シンクロは、図１４に示すように、主に、複数の機器間でそれらの運転を同期させるために用いられ、一般的に、同じ構造のシンクロ発信機とシンクロ受信機のセットで用いられる。具体的には、図１４において、シンクロとしてのシンクロ発信機７０２は、その回転軸７０１が、一方の機器（発信側の機器、図示外）の運転にしたがって回転するように設けられる。そのシンクロ発信機７０２は、接続された機器の回転角に応じて変化する第１相〜第３相の信号（正弦波信号）を出力する。また、同様に、シンクロとしてのシンクロ受信機７０３は、その回転軸７０４が他方の機器（受信側の機器、図示外）の運転にしたがって回転するように設けられる。そのシンクロ受信機７０３は、接続された機器の回転角に応じて変化する第１相〜第３相の信号（正弦波信号）を出力する。そして、これらシンクロ発信機７０２とシンクロ受信機７０３の各相が接続される。これらの動作について、（１）シンクロ発信機７０２とシンクロ受信機７０３でロータの位置が異なると、それらの間で電位差が生じ、各相に電流が流れる。（２）その電流によって、シンクロ受信機７０３のロータが回転する。すなわち、トルクが発生する。（３）シンクロ受信機７０３のロータ（回転軸７０４）の回転にともなって、それに接続された受信側の機器が回転される。（４）シンクロ受信機７０３のロータの位置がシンクロ発信機７０２のロータの位置と同じになると、各相に電流が流れなくなる。（５）電流が流れなくなると、シンクロ受信機７０３のロータの回転が停止される。よって、シンクロ発信機７０２とシンクロ受信機７０３のロータの位置が同じ、つまり発信側の機器と受信側に機器の運転が同期される。このように、レゾルバと同様に、ロータの回転に応じて変化する正弦波信号を出力するシンクロ発信機及びシンクロ受信機に対して本発明を適用しても、端線を短くできるので、好適である。
【００７０】
なお、本発明に係るレゾルバ、シンクロは、上記実施形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々変形することができる。例えば、上記実施形態では、輪状ステータの内側にロータが設けられたインナーロータ型のレゾルバ、シンクロについて説明したが、輪状ステータの外側にロータが設けられたアウターロータ型のレゾルバ、シンクロにも適用できる。また、上記実施形態では、ステータティースが輪状ステータの内方（半径方向）に向いたレゾルバ、シンクロについて説明したが、ステータティースが軸方向（スラスト方向）に向いたレゾルバ、シンクロにも適用できる。
【符号の説明】
【００７１】
１  レゾルバ（回転角検出装置）
１０  輪状ステータ（ステータ）
２０、２１〜２８  ステータティース
５０  ステータ巻線
５１  励磁巻線
５２、５３  出力巻線
５５、５５ａ、５５ｂ、５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ  端線（引出線）
６０  コネクタユニット
６２  端線支持面
６３、６４  方向切換用ピン（巻線掛け部）
６５、６６  第一、第二の方向切換用ピン（巻線掛け部）
６７  方向切換用壁部（巻線掛け部）
６７ａ、６７ｂ  方向切換用壁部の端部
７０、７１〜７６  コネクタピン
８０  ロータ
９１ａ、９１ｂ  引出位置
７０２  シンクロ発信機（シンクロ、回転同期装置）
７０３  シンクロ受信機（シンクロ、回転同期装置）
【図１】
2011232213.tif 000003
【図２】
2011232213.tif 000004
【図３】
2011232213.tif 000005
【図４】
2011232213.tif 000006
【図５】
2011232213.tif 000007
【図６】
2011232213.tif 000008
【図７】
2011232213.tif 000009
【図８】
2011232213.tif 000010
【図９】
2011232213.tif 000011
【図１０】
2011232213.tif 000012
【図１１】
2011232213.tif 000013
【図１２】
2011232213.tif 000014
【図１３】
2011232213.tif 000015
【図１４】
2011232213.tif 000016