(57)【要約】【課題】本発明は、ロータの外周面に軸方向に沿って正弦的に変化する凹凸面を１個の検出体によって検出し、二相出力信号を簡単でかつ小型の構成で得ることを目的とする。【解決手段】本発明によるレゾルバ信号検出装置は、ロータ(8)の外周面(3)の１ヶ所のみでかつ外周面(3)に対して非接触状態で固定配設された検出体(6)と、検出体(6)に設けられた複数の突出歯(7a〜7d)及び検出コイル(A〜D)と、を備え、ロータ(8)の回転により、ロータ(8)の凹凸面(4)の正弦的な変化を検出体(6)によって二相出力信号を得る構成である。【選択図】図１
2011085522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在で輪状をなすロータ(8)と、前記ロータ(8)の外周面(3)に形成された凹凸面(4)と、前記ロータ(8)の外周面(3)の１ヶ所のみで、かつ、前記外周面(3)に対して非接触状態で固定配設された検出体(6)と、前記検出体(6)に設けられ前記検出体(6)の長手方向(I)に沿って所定間隔毎に位置する複数の突出歯(7a〜7d)と、前記各突出歯(7a〜7d)に巻回された検出コイル(A〜D)と、を備え、
前記ロータ(8)の回転により前記凹凸面(4)は前記ロータ(8)の軸方向(H)に沿って正弦的に変化し、前記凹凸面(4)の正弦的な変化を前記検出体(6)によりＳＩＮ相(10)及びＣＯＳ相(12)の二相出力信号として検出することを特徴とするレゾルバ信号検出装置。
【請求項２】
前記ロータ(8)の凹凸面(4)は、前記ロータ(8)を形成するための多数のロータエレメント板(5)を軸方向(H)に積層させて形成されていることを特徴とする請求項１記載のレゾルバ信号検出装置。
【請求項３】
前記ロータ(8)の凹凸面(4)は、予め製作され前記ロータ(8)の軸方向厚さ(T)よりも薄い複数のロータ子(21)を間隔子(22)を介して軸方向(H)に並設した前記各ロータ子(21)の外周面(3)によって形成されていることを特徴とする請求項１記載のレゾルバ信号検出装置。
【請求項４】
前記ロータ子(21)は、前記各突出歯(7a〜7d)に対応すると共に前記突出歯(7a〜7d)の数と同一であることを特徴とする請求項３記載のレゾルバ信号検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レゾルバ信号検出装置に関し、特に、ロータの外周面に軸方向に沿って正弦的に変化する凹凸面を１個の検出体によって検出し、二相出力信号を簡単でかつ小型の構成で得るための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、レゾルバとしては、例えば、特許文献１に示される構成が用いられており、図６に示される通りである。
すなわち、図６において符号１で示されるものは輪状をなすステータであり、このステータ１の内壁には、複数の突出歯１ａが所定角度間隔で内方へ向けて突出され、各突出歯１ａには、検出コイルであるステータ巻線１Ｂが設けられている。
【０００３】
前記ステータ１の内側には、輪状をなすロータ８が偏心又は非真円形状で回転自在に設けられており、このロータ８の外周とステータ１の各突出歯１ａとの間の隙間が、前記ロータ８の回転によって変化し、この隙間の変化によるギャップパーミアンスの変化により、各突出歯１ａのステータ巻線２の出力巻線（図示せず）からは、二相出力信号が出力されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，９２０，１３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のレゾルバは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、輪状のステータの内壁には、複数の突出歯とスロットが交互に形成され、ロータの形状も偏心又は非真円形としなければならず、構造が複雑で、工作機や自動車のエンジン回り等に取付けるには多くの工数を必要とすると共に、製造コストの低減化が困難であった。
また、工作機や自動車のエンジン回り等に取付けられたレゾルバを、メンテナンス、又は、故障等によって交換する場合には、その除去作業に多大の労力を必要としていた。
また、ステータが輪状であるため、その取付位置に限られたものとなり、自由度を持たせることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるレゾルバ信号検出装置は、回転自在で輪状をなすロータと、前記ロータの外周面に形成された凹凸面と、前記ロータの外周面の１ヶ所のみで、かつ、前記外周面に対して非接触状態で固定配設された検出体と、前記検出体に設けられ前記検出体の長手方向に沿って所定間隔毎に位置する複数の突出歯と、前記各突出歯に巻回された検出コイルと、を備え、前記ロータの回転により前記凹凸面は前記ロータの軸方向に沿って正弦的に変化し、前記凹凸面の正弦的な変化を前記検出体によりＳＩＮ相及びＣＯＳ相の二相出力信号として検出する構成であり、また、前記ロータの凹凸面は、前記ロータを形成するための多数のロータエレメント板を軸方向に積層させて形成されている構成であり、また、
前記ロータの凹凸面は、予め製作され前記ロータの軸方向厚さよりも薄い複数のロータ子を間隔子を介して軸方向に並設した前記各ロータ子の外周面によって形成されている構成であり、また、前記ロータ子は、前記各突出歯に対応すると共に前記突出歯の数と同一である構成である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によるレゾルバ信号検出装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、回転自在で輪状をなすロータと、前記ロータの外周面に形成された凹凸面と、前記ロータの外周面の１ヶ所のみで、かつ、前記外周面に対して非接触状態で固定配設された検出体と、前記検出体に設けられ前記検出体の長手方向に沿って所定間隔毎に位置する複数の突出歯と、前記各突出歯に巻回された検出コイルと、を備え、前記ロータの回転により前記凹凸面は前記ロータの軸方向に沿って正弦的に変化し、前記凹凸面の正弦的な変化を前記検出体によりＳＩＮ相及びＣＯＳ相の二相出力信号として検出することにより、装置の構造の簡素化、小型化、取付スペースの省スペース化、交換作業の改善、コスト低減等に寄与することができる。
また、前記ロータの凹凸面は、前記ロータを形成するための多数のロータエレメント板を軸方向に積層させて形成されていることにより、予め形状が整えられていれば、積層のみで組立てられ、製造が容易となる。
また、前記ロータの凹凸面は、予め製作され前記ロータの軸方向厚さよりも薄い複数のロータ子を間隔子を介して軸方向に並設した前記各ロータ子の外周面によって形成されていることにより、ロータを構成するための各ロータ子を予め製作しておくことができ、組立てが極めて容易となる。
また、前記ロータ子は、前記各突出歯に対応すると共に前記突出歯の数と同一であることにより、各ロータ子の形状に応じた出力信号を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明によるレゾルバ信号検出装置を示す構成図である。
【図２】図１の各検出コイルによる出力信号を示す波形図である。
【図３】図１の側面構成を示す構成図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面で、ロータの回転状態を示す構成図である。
【図５】図４の他の形態を示す構成図である。
【図６】従来のレゾルバを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、ロータの外周面に軸方向に沿って正弦的に変化する凹凸面を１個の検出体によって検出し、二相出力信号を簡単でかつ小型の構成で得るようにしたレゾルバ信号検出装置を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１０】
以下、図面と共に本発明によるレゾルバ信号検出装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１において、符号８で示されるものは、回転軸等の回転部材（図示せず）を貫通させるための取付孔２を有する輪状のロータであり、このロータ８の外周面３には凹凸面４が形成されている。
前記凹凸面４は、前記ロータ８を図４のように回転させた場合、その軸方向Ｈに沿って正弦的に変化し、この凹凸面４の面形状は、ロータ８の外周面３を構成するため予めプレス加工された多数のロータエレメント板５を転積によって軸方向Ｈに積層することにより、全周にわたり形成されるように構成されている。
【００１１】
前記ロータ８の外周面３の円周上の１ヶ所のみで、かつ、前記外周面３に対して非接触状態で、１個のみの検出体６が図示しない工作機や自動車の一部に固定配設されており、この検出体６の基台６Ａの長手方向Ｉは前記ロータ８の前記軸方向Ｈと同一方向に配設されている。
【００１２】
前記検出体６の基台６Ａには、図１に特に示されるように、磁性材よりなる４個の突出歯７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが前記長手方向Ｉに沿って所定間隔で配設され、各突出歯７ａ〜７ｄは前記基台６Ａ内で互いに一体状に導通接続されている。
従って、前記基台６Ａ自体は絶縁性樹脂よりなり、各突出歯７ａをこの基台６Ａにインサート成形によって一体成形で構成している。
尚、この基台６Ａを磁性体として各突出歯７ａ〜７ｄを一体に形成することもできる。
【００１３】
前記各突出歯７ａ〜７ｄには、ボビン９を介して第１〜第４検出コイルＣ，Ａ，Ｄ，Ｂが巻回して設けられ、この各検出コイルＣ，Ａ，Ｄ，Ｂは、周知のレゾルバのステータコイルの構成と同様に、特に、区別して図示していないが、励磁信号が印加される励磁コイルと出力信号を出力するための出力コイルとから構成されている。
【００１４】
前記各突出歯７ａ〜７ｄの端面７Ａ〜７Ｄは、前記ロータ８の外周面３すなわち凹凸面４に対面すると共に接近して配設され、各突出歯７ａ〜７ｄの長手方向は前記軸方向Ｈに対して直交するように配設されている。
前記各検出コイルＣ，Ａ，Ｄ，Ｂは、図１及び図２に示されるように、第１検出コイルＣと第３検出コイルＤとにより、ＳＩＮ相１０のＳＩＮ出力信号１１が出力されるように構成され、第２検出コイルＡと第４検出コイルＢとにより、ＣＯＳ相１２のＣＯＳ出力信号１３が出力されるように構成されている。
【００１５】
次に、図３は図１の検出体６とロータ８の組合わせによるレゾルバ信号検出装置２０を側面から見た状態を示しており、ロータ８が＋θすなわちＣＣＷ方向に回転する場合に、矢印Ａ−Ａ断面で示される図４のロータ８の０度、９０度、１８０度、２７０度及び０度の各回転角度毎のロータ８の凹凸面４の回転変化状態を示している。
従って、図４の（Ａ）〜（Ｄ）迄のロータ８の外周面３の凹凸面４の変化を接続して連続したものとして見ると、正弦波状となり、正弦的に変化していることが明らかであり、この凹凸面４の正弦的変化を９０度位相がずれて配設された図１の各検出コイルＣとＤ及びＡとＢの組合わせによってＳＩＮ出力信号１１及びＣＯＳ出力信号１３からなる二相出力信号を得ることができる。
【００１６】
次に、図５は、本発明の図４の他の形態を示すもので、前記ロータ８が図１及び図４のように、多数のロータエレメント板５を軸方向Ｈに沿って積層した凹凸面４を形成する構成ではなく、予め製作され前記ロータ８の軸方向厚さＴよりも薄い複数のロータ子２１を間隔子２２を介して軸方向Ｈに沿って交互（ロータ子２１と間隔子２２とを交互配列）に積層されている。
【００１７】
前記各ロータ子２１は、図５の（Ａ）から（Ｄ）に示されるように、各ロータ子２１の外周面３が図４の外周面３と全く同じ正弦的な形状となるように凹凸面４が形成されるように構成されている。
前記各ロータ子２１は、前記検出体６の各突出歯７ａと対応しているため、各ロータ子２１と各突出歯７ａの数は互いに同数で一致している。
従って、図５の構成のレゾルバ信号検出装置２０を用いた場合も、前述の図１の構成のレゾルバ信号検出装置２０と同様に図２で示されるＳＩＮ出力信号１１とＣＯＳ出力信号１３を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明によるレゾルバ信号検出装置は、工作機や自動車の回転装置だけではなく、小型／軽量であるが故に宇宙用等に適用することができる。
【符号の説明】
【００１９】
２    取付孔
３    外周面
４    凹凸面
５    ロータエレメント板
６    検出体
６Ａ    基台
７ａ〜７ｄ    突出歯
７Ａ〜７Ｄ    端面
Ａ〜Ｄ    第１〜第４検出コイル
８    ロータ
Ｈ    軸方向
９    ボビン
１０    ＳＩＮ相
１１    ＳＩＮ出力信号
１２    ＣＯＳ相
１３    ＣＯＳ出力信号
２０    レゾルバ信号検出装置
２１    ロータ子
Ｉ    長手方向
Ｔ    軸方向厚さ
【図１】
2011085522.tif 000003
【図２】
2011085522.tif 000004
【図３】
2011085522.tif 000005
【図４】
2011085522.tif 000006
【図５】
2011085522.tif 000007
【図６】
2011085522.tif 000008