(57)【要約】【課題】巻線導体の収縮による断線を防止し、渡り線の振動による断線を防止する。【解決手段】レゾルバステータは、径方向内側に延びた複数の磁極歯を持つ環状のステータコア上に設けられたインシュレータと、インシュレータを介して磁極歯上に巻回された巻線と、巻線間を接続する自己融着線である渡り線と、インシュレータ上に設けられて渡り線が掛け回されて弛み部分を形成する突起部と、インシュレータ上に設けられて渡り線を覆って固定する樹脂とを備えている。【効果】渡り線の引張荷重と振動による断線を防止して信頼性を高めることができる。【選択図】図１
2011135687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向内側に延びた複数の磁極歯を持つ環状のステータコアと、
上記ステータコア上に設けられたインシュレータと、
上記インシュレータを介して上記磁極歯上に巻回された巻線と、
上記巻線間を接続する自己融着線である渡り線と、
上記インシュレータ上に設けられて上記渡り線が掛け回されて弛み部分を形成する突起部と、
上記インシュレータ上に設けられて上記渡り線を覆って固定する樹脂とを備えたことを特徴とするレゾルバステータ。
【請求項２】
上記樹脂が、上記インシュレータ上にだけ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレゾルバステータ。
【請求項３】
上記突起部は、それぞれの上記巻線間に設けられた上記突起部のうちの少なくとも一つが、上記巻線の上記磁極歯上への巻回の完了後に除去されて上記渡り線に弛み部分を形成することを特徴とする請求項１あるいは２に記載のレゾルバステータ。
【請求項４】
上記突起部は、少なくとも１個が周方向に並べて配置された第１および第２の突片を持つことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレゾルバステータ。
【請求項５】
上記突起部は、少なくとも１個が径方向に並べて配置された第１および第２の突片を持つことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレゾルバステータ。
【請求項６】
上記インシュレータの線膨張係数が、上記巻線の巻線導体の線膨張係数の２倍以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のレゾルバステータ。
【請求項７】
上記突起部は、上記磁極歯２間で上記突起部に上記渡り線を掛け回すための治具を用い得るように構成されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のレゾルバステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はレゾルバのステータに関し、ステータコアの磁極歯を覆ったインシュレータに巻回された励磁コイル及び出力コイルに自己融着線を用いて前記コイルをインシュレータに確実に固定するとともに、磁極歯間を渡る前記コイルである渡り線を弛ませ、樹脂で固定することで、断線を防止し、信頼性の向上を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なレゾルバステータにおいて、ステータコアにインシュレータを介して巻回された励磁コイル及び出力コイルを固定する方法として、コイル導体として自己融着線を用いることで、生産性の向上を図ることが提案されている（例えば特許文献１参照）。また、硬度の低いシリコン樹脂等でコイル導体を固定し、断線を防止して信頼性を向上することが提案されている（例えば特許文献２参照）。さらに、渡り線の断線を防ぐ方法として、径方向内側に複数の磁極歯が形成されたステータコアにインシュレータを介して磁極歯に巻回される励磁コイルおよび出力コイルの固定用樹脂として、磁極歯間の渡り線の固定用樹脂には硬度が低い樹脂を用いることで、断線を防止し、信頼性の向上を図ることが提案されている（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３６７２２号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５３９号公報
【特許文献３】特開２００３−２８６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレゾルバにおける問題点として、特許文献１では、高低温を繰り返す環境下において、磁極間の渡り線が断線する問題があった。これは、励磁コイル及び出力コイルとインシュレータとの熱収縮の差により、前記コイルへの過剰な引張応力の作用を要因とするものである。また、特許文献２では、インシュレータを介して磁極歯に巻回された前記コイルに対して、ワニス・シリコン等の樹脂を含浸させたが、前記コイルの内部まで確実に樹脂が浸透せず、固定が不十分であったため、前記コイル間の固着力が低下する高温時等において、振動により上記コイルに引張応力が作用し、断線が生じていた。また、磁極歯間の渡り線においても特許文献１と同様な問題が生じていた。特許文献３では、特許文献２と同様に自己融着線ではないコイルを使用しているため、巻回したコイル内部まで樹脂が浸透しておらず、固定が不十分であり、断線が生じていた。
【０００５】
従ってこの発明の目的は、ステータコアの磁極歯を覆ったインシュレータに巻回された巻線および渡り線の収縮および振動による断線を防止した信頼性の高いレゾルバステータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のレゾルバステータは、径方向内側に延びた複数の磁極歯を持つ環状のステータコアと、上記ステータコア上に設けられたインシュレータと、上記インシュレータを介して上記磁極歯上に巻回された巻線と、上記巻線間を接続する自己融着線である渡り線と、上記インシュレータ上に設けられて上記渡り線が掛け回されて弛み部分を形成する突起部と、上記インシュレータ上に設けられて上記渡り線を覆って固定する樹脂とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明のレゾルバステータによれば、渡り線に弛み部分を形成して熱収縮による引張応力を低減させ、渡り線の断線を防止できる。また、渡り線の弛み部分の振動による断線を防止して信頼性を高めることができる。また、渡り線の自己融着層と固定用の樹脂の硬化を同時に行うこともできるため、工程数を減らしてコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１によるレゾルバステータを示す概略平面図である。
【図２】図１のレゾルバ装置の概略側断面図である。
【図３】図１の渡り線付近の拡大図である。
【図４】この発明のレゾルバステータのインシュレータ線膨張係数-引張応力の関係を示すグラフである。
【図５】この発明の実施の形態２によるレゾルバステータの渡り線付近の拡大図である。
【図６】この発明の実施の形態３によるレゾルバステータの渡り線付近の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるレゾルバステータを備えたレゾルバを示す概略正面図であり、図２には図１のレゾルバステータを概略断面図で示し、図３には図１のレゾルバステータの渡り線部分を概略拡大図で示してあり、図４にはこの発明のレゾルバステータのインシュレータ線膨張係数-引張応力の関係をグラフで示してある。図１〜３において、この発明のレゾルバステータは、薄板状の珪素鋼板の積層体である環状のステータコア本体１と、このステータコア本体１から径方向内側に延びた複数の磁極歯２とを持つステータコア３を備えている。ステータコア３上には、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やナイロン（ＰＡ）等の樹脂材料から成るインシュレータ４が設けられていて、インシュレータ４は各磁極歯２の周面とステータコア本体１の両端部分を覆っている。
【００１１】
各磁極歯２上にはインシュレータ４を介して励磁コイルあるいは出力コイルである巻線５が巻回されている。磁極歯２の先端６には軸方向に延びたインシュレータ４のつば部７が形成されている。各磁極歯２に巻回された巻線５の間は、磁極歯２の根本部すなわち径方向外端部で渡り線８によって互いに接続されている。また巻線５の入出力端である口出し線９は、それぞれ案内ピン１０に掛け回されて端末部１１のそれぞれの端子１２に巻き付け、半田付けあるいは溶接などにより接続されている。このようなレゾルバステータの内側には同軸回転できるようにレゾルバロータ１３が設けられている。このレゾルバロータ１３は、ギャップパーミアンスが角度に対して正弦波状に変化する突極形状から成るものである。
【００１２】
インシュレータ４は、図示の例では、ほぼレゾルバの軸芯に垂直な面にそって分割された２つの半部分が組み合わされて構成される部材であり、各半部分がステータコア３を両端面で挟み込み、円形の開口１４を持つ円環状部分１５と、円環状部分１５の内周部から径方向に延びるように設けられて各磁極歯２の周面を軸方向から覆ってコイルボビンの作用をする複数のボビン部分１６と、円環状部分１５に連結されて各磁極歯２に巻回された巻線５の口出し線９をまとめて外部回路に接続するためのほぼ矩形の板状の端末部１１とを備えている。
【００１３】
巻線５間を接続する渡り線８は、インシュレータ４上に設けられた突起部１７に掛け回されていて、渡り線８に弛み部分１８が形成されている。すなわち、突起部１７は、インシュレータ４の円形の開口１４の内周縁部において各磁極歯２間に1つずつ配置された軸方向に延伸した突出部材であり、渡り線８が巻線５間で最短距離の経路ではなく、突起部１７による弛み部分１８を形成するような回り道の経路を通るように規制あるいは案内するものである。突起部１７は図示の例では矩形の板状であるが、渡り線８を掛け回して緩み部分１８を形成できれば円柱状のものあるいはブロック状のものでもよく、切り取りあるいは折取ることができるものであると望ましい。
【００１４】
巻線５の巻線導体は、銅線部および絶縁層が例えばポリアミド系又はポリエステル系の融着層で被覆されていて、インシュレータ４を介して磁極歯２上に巻回した後に、乾燥炉等で加熱処理を施すことにより、巻線５の内部まで確実に融着層で固定することができ、巻線５の巻回間の固着力が低下する高温時等においても、振動による断線を防ぐ構造となっている。
【００１５】
磁極歯２にインシュレータ４を介して励磁コイルおよび出力コイル等の巻線５を巻回する際には、各磁極歯２からインシュレータ４の突起部１７に巻線導体を引っ掛けた後に、次の磁極歯２への巻回に移行するが、巻線導体を突起部１７に引っ掛ける際に巻線機のノズル軌道や巻線導体のテンションを調整することで、突起部１７付近の渡り線８に弛み部分１８を保持させ、高温と低温を繰り返す環境下においても、インシュレータ４と巻線導体の熱収縮による引張応力を低減させ、断線を防止する構造となっている。
【００１６】
渡り線８の弛み部分１８における振動で生じる引張応力による断線を防止するため、渡り線８に対して、例えば、シリコン等の樹脂１９を渡り線８に塗布し、渡り線８を弾性的に保持することで、断線を防止する構造となっている。その結果、レゾルバの耐久性が向上し長寿命化を図ることができる。図示の例では、樹脂１９はインシュレータ４の円環状部分１５の端面上に全周に亘って設けられていて、弛み部分１８が形成された渡り線８を突起部１７と共に被覆してインシュレータ４上に弾性的に支持している。
【００１７】
樹脂１９は、インシュレータ４の円環状部分１５の端面部だけに設けられていて、樹脂１９が、磁極歯２に巻回されている励磁コイルおよび出力コイル等の巻線５の外周面に付着したり、巻線５内部に浸透したりしないようにされており、また磁極歯２間に冷却風路となる空隙２０を確保して、ステータコア３、磁極歯２、インシュレータ４、巻線５および樹脂１９の冷却風路に接する表面積を減少させず、冷却性を維持し、インシュレータ４と巻線５あるいは渡り線８との間の線膨張係数の違いによる収縮を抑制し、その収縮差から作用する引張応力を起因とする断線を防止し、耐久性の向上を図ることができる。
【００１８】
図４はインシュレータ４の線膨張係数-引張応力を示すグラフである。レゾルバステータにおいては、環状のステータコア３から径方向内側に突出している複数の磁極歯２にインシュレータ４を介して、巻線導体が自己融着線である巻線５を巻回するが、高温と低温を繰り返す環境下においては、このインシュレータ４と巻線導体との熱収縮差により、巻線５間の渡り線８に引張応力が生じ、渡り線８が断線することがある。このような渡り線８の断線を防ぐために、この発明のレゾルバステータにおいては、インシュレータ４から渡り線８にかかる応力が巻線導体の引張応力以下になるような線膨張係数であるインシュレータ４と渡り線８（巻線導体）の材料選定をしてある。図４に示すインシュレータ４の線膨張係数-引張応力を示すグラフから明らかな通り、巻線導体である銅の線膨張係数が１６．８×１０−６／℃であり、引張応力が約３００Ｎ／ｍｍ２であるため、線膨張係数が３５．９×１０−６／℃以下、つまり線膨張係数が銅の２倍以下のインシュレータ材を選定することで、渡り線８に掛かる引張応力を低減させ、断線防止を図ることができる。
【００１９】
また、このレゾルバステータは、インシュレータ４の開口１４の縁部に、円環状端面から軸方向に延びて、渡り線８を掛け回す突起部１７を備えている。
巻線５を磁極歯２に巻回する巻線作業時には、この突起部１７を利用して、渡り線８を引っ掛ける治具（図示してない）にステータコア３を取付け、インシュレータ４の突起部１７と治具の双方に渡り線８を引っ掛けて、巻線作業完了後に治具から取りはずすことで、渡り線８に弛み部分１８を形成することもできる。その結果、断線防止による耐久性の向上を図ることができる。
【００２０】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２のレゾルバステータの渡り線８付近を示す図３に相当する拡大図である。このレゾルバステータにおいては、インシュレータ４の突起部１７が、互いに周方向に離間して並べて配置され、弛みようフックとして作用する第１および第２の突片２１および２２によって構成されている。巻線５を磁極歯２に巻回した後、突片２１および２２のうち少なくとも１個を取除いたり折り曲げたりして、渡り線８に弛み部分１８を与えることができる。図示の例では２つの突片２１および２２の形状および寸法が互いに異なっているが、同じにすることもできる。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２１】
実施の形態３．
図６に示すレゾルバステータにおいては、突起部１７の第１および第２の突片２１および２２が、径方向に離間して並べて配置されている。その他の構成は実施の形態２と同様である。
【００２２】
以上の説明から明らかな通り、この発明のレゾルバステータは、径方向内側に延びた複数の磁極歯２を持つ環状のステータコア３と、ステータコア３上に設けられたインシュレータ４と、インシュレータ４を介して磁極歯２上に巻回された巻線５と、巻線５間を接続する自己融着線である渡り線８と、インシュレータ４上に設けられて渡り線８が掛け回されて弛み部分１８を形成する突起部１７と、インシュレータ４上に設けられて渡り線８を覆って固定する樹脂１９とを備えたことを特徴とするものである。このような構成によって、渡り線８に弛み部分１８を形成して熱収縮による引張応力を低減させ、渡り線８の断線を防止できる。また、渡り線８の弛み部分１８の振動による断線を防止して信頼性を高めることができる。また、渡り線８の自己融着層と固定用の樹脂１９の硬化を同時に行うこともできるため、工程数を減らしてコストを削減することができる。
【００２３】
また、樹脂１９が、インシュレータ４上にだけ設けられていても良く、突起部１７は、それぞれの巻線５間に設けられた突起部１７のうちの少なくとも一つが、巻線５の磁極歯２上への巻回の完了後に除去されて渡り線８に弛み部分１８を形成するようにすることもでき、また、突起部１７は、少なくとも１個が周方向あるいは径方向に並べて配置された弛み用フックの作用をする第１および第２の突片を持つものとすることもでき、また、インシュレータ４の線膨張係数が、巻線５の巻線導体の線膨張係数の２倍以下であるようにしても良く、さらに磁極歯２間で突起部１７に渡り線８を掛け回すための治具を用いることができるようにしても良い。
【００２４】
以上に図示して説明したレゾルバステータは単なる例であって様々な変形が可能であり、またそれぞれの具体例の特徴を全てあるいは選択的に組み合わせて用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
この発明はレゾルバステータに利用できるものである。
【符号の説明】
【００２６】
１  ステータコア本体、２  磁極歯、３  ステータコア、４  インシュレータ、５  巻線、６  先端、７  つば部、８  渡り線、９  口出し線、１０  案内ピン、１１  端末部、１２  端子、１３  レゾルバロータ、１４  開口、１５  円環状部分、１６  ボビン部分、１７  突起部、１８  弛み部分、１９  樹脂、２０  空隙、２１、２２  突片。
【図１】
2011135687.tif 000003
【図２】
2011135687.tif 000004
【図３】
2011135687.tif 000005
【図４】
2011135687.tif 000006
【図５】
2011135687.tif 000007
【図６】
2011135687.tif 000008