(57)【要約】【課題】レゾルバ外部の磁束による影響の低減を図るレゾルバステータを提供する。【解決手段】レゾルバステータ１０１は、内方に向かって突出する複数の突極１１ｃを含む輪状の第一コア部１１、及び第一コア部１１の外周側に間隙をあけて設けられる第二コア部１２を有するステータコア１と、第一コア部１１から第二コア部１２にわたって設けられ且つ電気絶縁性材料で形成されるインシュレータ２と、突極１１ｃに巻回されるコイル３とを備える。そして、インシュレータ２は、上記間隙内に延在して第一コア部１１及び第二コア部１２を互いに絶縁する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内方に向かって突出する複数の突極を含む輪状の第一コア部、及び前記第一コア部の外周側に間隙をあけて設けられる第二コア部を有するステータコアと、
前記第一コア部から前記第二コア部にわたって設けられ、電気絶縁性材料で形成されるインシュレータと、
前記突極に巻回されるコイルと
を備え、
前記インシュレータは、前記間隙内に延在して前記第一コア部及び前記第二コア部を互いに絶縁するレゾルバステータ。
【請求項２】
前記インシュレータは、成形樹脂によって形成され、前記第一コア部及び前記第二コア部と一体成形される請求項１に記載のレゾルバステータ。
【請求項３】
前記第二コア部は、前記第二コア部を貫通する第二貫通穴を有し、
前記インシュレータは、前記第二貫通穴の内部にわたって延在する請求項２に記載のレゾルバステータ。
【請求項４】
前記インシュレータは、前記突極の少なくとも一部を除く前記第一コア部全体を覆う請求項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】
前記第二コア部は、前記第一コア部の外周全体を囲む輪状の形状を有する請求項１〜４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する。
【背景技術】
【０００２】
回転角度の検出などに用いられるレゾルバは、輪状のステータコアにおける内周側から径方向内側に向かって突出する複数の突極に巻線を巻回してコイルが形成されたステータを有している。さらに、レゾルバは、ステータコアにおける内周に沿って配置された複数の突極の内側に磁性材料からなるロータを有している。ロータは、その外周に複数の凸部を有している。レゾルバでは、ロータが回転しロータの凸部と突極のコイルとの距離が変動することによって各コイルに生じる誘導電流が検出されることで、ステータコアに対するロータの回転角度が検出されて出力される。
例えば、特許文献１に記載されるレゾルバのステータコアは、軟磁性材料からなり積層構造をした輪状のステータコアと、軸方向上下からステータコアを挟み且つ輪状をした第１及び第２のインシュレータと、上下のインシュレータの上からステータコアの各突極に巻回されたステータコイルとを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−５１７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されるレゾルバが車両等のモータの近傍に取り付けられる場合、モータのモータコイルが発生する磁束が、外縁からステータコアに侵入し、さらに突極に至ることがある。突極に侵入した磁束は、回転するロータが突極に生じさせる磁束を乱し、この乱された磁束がステータコイルに誘導起電力を生じさせる。このため、レゾルバが出力するロータの回転角度の精度が低下するという問題が発生する。
【０００５】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、レゾルバ外部の磁束による影響の低減を図るレゾルバステータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、この発明に係るレゾルバステータは、内方に向かって突出する複数の突極を含む輪状の第一コア部、及び第一コア部の外周側に間隙をあけて設けられる第二コア部を有するステータコアと、第一コア部から第二コア部にわたって設けられ、電気絶縁性材料で形成されるインシュレータと、突極に巻回されるコイルとを備え、インシュレータは、上記間隙内に延在して第一コア部及び第二コア部を互いに絶縁する。
【０００７】
インシュレータは、成形樹脂によって形成され、第一コア部及び第二コア部と一体成形されてもよい。
第二コア部は、第二コア部を貫通する第二貫通穴を有し、インシュレータは、第二貫通穴の内部にわたって延在してもよい。
インシュレータは、突極の少なくとも一部を除く第一コア部全体を覆ってもよい。
第二コア部は、第一コア部の外周全体を囲む輪状の形状を有してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係るレゾルバステータによれば、レゾルバ外部の磁束による影響を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態に係るレゾルバステータの平面図である。
【図２】図１のレゾルバステータの分解組立図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であり、コイルを除いたものである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態
以下、この発明の実施の形態に係るレゾルバステータについて添付図面に基づいて説明する。
図１及び図２をあわせて参照すると、回転角度センサであるレゾルバは、輪状のレゾルバステータ１０１と、レゾルバステータ１０１の内側に配設される図示しないロータとによって構成されている。
レゾルバステータ１０１は、磁性材料で形成される輪状のステータコア１と、ステータコア１の開口方向の両側にわたって被せられ且つ電気絶縁性を有する樹脂から形成されるインシュレータ２とを有している。
【００１１】
ステータコア１は、円環板状をした第一コア部１１と、第一コア部１１の外周面１１ａを囲み且つ円環板状をした第二コア部１２とを有している。
第一コア部１１は、第二コア部１２の径方向内側の開口部１２ａ内に配置される。開口部１２ａは、第一コア部１１の外周面１１ａの外径よりも大きい内径を有しており、そのため、開口部１２ａ内に配置された第一コア部１１の外周面１１ａは、開口部１２ａの内周面との間に、外周面１１ａ全体にわたる円環状の間隙１３（図３参照）を形成する。
【００１２】
円環板状の第一コア部１１は、その径方向内側の開口部１１ｂの内周面から径方向内側に向かって突出する複数の突極１１ｃを一体に有しており、複数の突極１１ｃは、開口部１１ｂの周方向に沿って等間隔に配置されている。各突極１１ｃは、開口部１１ｂの内周面から径方向内側に延在する軸部１１ｃ１と、軸部１１ｃ１の径方向内側の先端で周方向に広がる拡大部１１ｃ２とによって構成され、Ｔ字状の平面形状を有している。
また、第一コア部１１において、外周面１１ａの近傍には、開口部１１ｂの開口方向に第一コア部１１を貫通する複数の第一貫通穴１１ｄが形成されている。
【００１３】
また、第二コア部１２において、開口部１２ａの近傍には、開口部１２ａの開口方向に第二コア部１２を貫通する複数の第二貫通穴１２ｃが形成されている。さらに、第二コア部１２の外周面１２ｂの近傍には、開口部１２ａの開口方向に第二コア部１２を貫通する複数の取付穴１２ｄが形成されている。取付穴１２ｄは、レゾルバステータ１０１を取付対象に固定するためのものであり、取付用のボルト等が通されるように構成されている。
また、第一コア部１１及び第二コア部１２はそれぞれ、開口部１１ｂ及び１２ａの開口方向に沿って積層された多層構造を有している。
【００１４】
成形樹脂から形成されるインシュレータ２は、第二コア部１２の内側に第一コア部１１が配置された状態のステータコア１と共に射出成形等で一体成形される。
インシュレータ２は、ステータコア１の開口方向の両表面１ａ及び１ｂ上において、第二コア部１２の第二貫通穴１２ｃから第一コア部１１の開口部１１ｂにわたって設けられ、さらに、開口部１１ｂの内周面上、突極１１ｃの軸部１１ｃ１の周囲全体、及び拡大部１１ｃ２における開口部１１ｂの開口方向の両側表面上にわたって設けられている。
【００１５】
図３をあわせて参照すると、インシュレータ２は、第二コア部１２における開口部１２ａの開口方向の両側の表面１２ｅ及び１２ｆ上において、少なくとも第二貫通穴１２ｃから開口部１２ａにわたって設けられ、第二貫通穴１２ｃの内部にも充填されている。これにより、インシュレータ２が第二コア部１２に強固に一体化される。
さらに、インシュレータ２は、第一コア部１１及び第二コア部１２の間の間隙１３内にも充填されている。これにより、第一コア部１１及び第二コア部１２が絶縁される。
【００１６】
さらにまた、インシュレータ２は、第一コア部１１における開口部１１ｂの開口方向の両側の表面１１ｅ及び１１ｆ上において、外周面１１ａから開口部１１ｂにわたって設けられ、第一貫通穴１１ｄの内部にも充填されている。これにより、インシュレータ２が第一コア部１１に強固に一体化される。
上述より、インシュレータ２は、第一コア部１１及び第二コア部１２を強固に一体化する。
【００１７】
また、インシュレータ２は、第一コア部１１の突極１１ｃにおいて、開口部１１ｂの内周面から延在して軸部１１ｃ１の周囲全体を囲むように設けられている。さらに、インシュレータ２は、軸部１１ｃ１から延在して、拡大部１１ｃ２における開口部１１ｂの開口方向の両側表面１１ｃ２ａ及び１１ｃ２ｂ上にわたって設けられ、その先端で開口部１１ｂの開口方向の両側に突出している。そして、突極１１ｃは、拡大部１１ｃ２における開口部１１ｂの径方向内側の表面１１ｃ２ｃと、拡大部１１ｃ２における周方向の表面１１ｃ２ｄ及び１１ｃ２ｅとをインシュレータ２から露出させている。
【００１８】
上述より、レゾルバステータ１０１では、第一コア部１１の突極１１ｃの拡大部１１ｃ２（表面１１ｃ２ｃ、１１ｃ２ｄ及び１１ｃ２ｅ）と、第二コア部１２における第二貫通穴１２ｃよりも径方向外側の部位１２ｇとが、インシュレータ２から露出している。
また、第一コア部１１の各突極１１ｃの軸部１１ｃ１において、軸部１１ｃ１を囲むインシュレータ２の外側周囲に巻線が巻回され、巻回された巻線はコイル３を形成している。
【００１９】
上述の構成を有するレゾルバステータ１０１では、外部からの磁束が、露出部位１２ｇからステータコア１の第二コア部１２内に侵入した場合、第二コア部１２と第一コア部１１との間隙１３に介在してこれらを互いに絶縁するインシュレータ２によって、第二コア部１２から第一コア部１１内への磁束の侵入が抑えられる。
反対に、突極１１ｃに対向する図示しないロータから突極１１ｃを介して第一コア部１１内に侵入する磁束は、間隙１３のインシュレータ２によって、第二コア部１２への侵入及び第二コア部１２から外部への放出が抑えられるため、第一コア部１１内の磁束強度が高く維持される。さらに、第一コア部１１では、突極１１ｃの拡大部１１ｃ２の一部を除いてインシュレータ２で覆われているため、外部からの磁束の侵入も防がれる。
よって、突極１１ｃでは、ロータからの磁束強度が高く維持されると共にこの磁束へのレゾルバステータ１０１外部からの磁束による影響が低減されている。従って、ロータの回転時に突極１１ｃ内で変化する磁束がコイル３に発生させる誘導起電力は、ロータの回転量を精度よく反映したものとなり、レゾルバステータ１０１を備えるレゾルバは、ロータの回転角度を精度よく検出することができる。
【００２０】
このように、この発明の実施の形態に係るレゾルバステータ１０１は、内方に向かって突出する複数の突極１１ｃを含む輪状の第一コア部１１、及び第一コア部１１の外周側に間隙１３をあけて設けられる第二コア部１２を有するステータコア１と、第一コア部１１から第二コア部１２にわたって設けられ且つ電気絶縁性材料で形成されるインシュレータ２と、突極１１ｃに巻回されるコイル３とを備える。そして、インシュレータ２は、間隙１３内に延在して第一コア部１１及び第二コア部１２を互いに絶縁する。
【００２１】
これにより、ステータコア１における第一コア部１１及び第二コア部１２は、インシュレータ２によって完全に切り離される。よって、第二コア部１２にレゾルバ外部から磁束が侵入したとしても、第二コア部１２の磁束が第一コア部１１に侵入することが抑えられる。従って、回転するロータが生じる磁束の変化によってコイル３に発生する誘導起電力に対して、レゾルバ外部からステータコア１（第二コア部１２）に侵入する磁束による外乱（磁性ノイズ）を低減することができる。
また、ステータコア１において、コイル３が設けられる第一コア部１１と、取付部を構成する第二コア部１２とを別部品とすることによって、レゾルバの取付対象の変更に対して第二コア部１２の形状を変更するだけで対応でき、コイル３を含む構造が複雑で製造工数が多い第一コア部１１を共通化することができる。よって、ステータコア１の設計が容易になると共にその自由度が向上し、さらに生産性も向上する。
【００２２】
また、レゾルバステータ１０１において、インシュレータ２は、成形樹脂によって形成され、第一コア部１１及び第二コア部１２と一体成形される。これにより、インシュレータ２は、第一コア部１１及び第二コア部１２を一体に保持することができる。
さらに、レゾルバステータ１０１において、第一コア部１１は、第一コア部１１を貫通する第一貫通穴１１ｄを有し、第二コア部１２は、第二コア部１２を貫通する第二貫通穴１２ｃを有し、インシュレータ２は、第一貫通穴１１ｄ及び第二貫通穴１２ｃの内部にわたって延在する。これにより、インシュレータ２と第一コア部１１との結合強度、及びインシュレータ２と第二コア部１２との結合強度をそれぞれ高めることができる。
【００２３】
また、レゾルバステータ１０１において、インシュレータ２は、突極１１ｃの少なくとも一部（拡大部１１ｃ２の表面１１ｃ２ｃ、１１ｃ２ｄ及び１１ｃ２ｅ）を除く第一コア部１１全体を覆う。これにより、ロータからの磁束以外のレゾルバ外部からの磁束が第一コア部１１に侵入することを抑えることができる。
また、レゾルバステータ１０１において、第二コア部１２は、第一コア部１１の外周全体を囲む輪状の形状を有する。これにより、第二コア部１２は、自身に磁束を侵入させることによって、第一コア部１１に対して、その外周全体においてレゾルバ外部からの磁束の直接的な侵入を防ぐことができる。つまり、第二コア部１２は、磁束に対する第一コア部１１のシールドとして機能する。
【００２４】
また、実施の形態のレゾルバステータ１０１では、ステータコア１の第二コア部１２は連続した円環状をしていたが、これに限定されるものでなく、周方向に沿って複数に分割されていてもよい。
また、実施の形態のレゾルバステータ１０１では、インシュレータ２は一体構造の１つの部材であったが、これに限定されるものでない。インシュレータ２を、ステータコア１の各表面１ａ及び１ｂ側に分割できる二分割構造としてもよい。これにより、レゾルバの取付現場において、ステータコア１の第二コア部１２を任意に選択して、インシュレータ２を取り付け、レゾルバを設置することができる。
また、実施の形態のレゾルバステータ１０１では、インシュレータ２は、ステータコア１の第二コア部１２の少なくとも第二貫通穴１２ｃから第一コア部１１の突極１１ｃの拡大部１１ｃ２にわたって設けられていたが、これに限定されるものでなく、第二コア部１２から第一コア部１１にわたって設けられていればよい。
【符号の説明】
【００２５】
１  ステータコア、２  インシュレータ、３  コイル、１１  第一コア部、１１ｃ  突極、１２  第二コア部、１２ｃ  第二貫通穴、１３  間隙、１０１  レゾルバステータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015104241.tif 000005