(57)【要約】【課題】本発明は、円弧状の固定子枠に設けた各固定子に対し、円弧状の磁性体回転子を回転させて有限角度の検出を行う超薄型の構成を得ることを目的とする。【解決手段】本発明による有限角度検出器は、円弧状の固定子枠(1)に、巻線磁芯(20)、励磁巻線(4a)、検出巻線(4b)及び一対の固定子片(5a,5b)からなる複数の固定子(5)を分割配置し、各固定子片(5a,5b)間の空隙(25)に円弧状の磁性体回転子(6)を介挿して回転させ、有限角度検出を行う構成である。【選択図】図１
2008032623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧状に形成された固定子枠(1)と、前記固定子枠(1)に周期的あるいは非周期的に分割配置された複数の固定子(5)と、前記各固定子(5)に設けられた板状をなす巻線磁芯(20)と、前記巻線磁芯(20)の周囲に設けられた励磁巻線(4a)及び検出巻線(4b)と、前記巻線磁芯(20)の両面に設けられた一対の固定子片(5a,5b)と、前記各固定子片(5a,5b)間に形成された空隙(25)と、前記固定子枠(1)の近傍に回転自在に設けられ前記固定子枠(1)の各固定子(5)に対して偏芯あるいは半径方向に周期的に変化させた周縁(6a)を有する板状円弧形状の磁性体回転子(6)とを備え、
前記磁性体回転子(6)の前記周縁(6a)は、前記各固定子片(5a,5b)間の前記空隙(25)内で回転し、前記固定子枠(1)及び磁性体回転子(6)は有限角で形成されていることを特徴とする有限角度検出器。
【請求項２】
前記励磁巻線(4a)と検出巻線(4b)とは、互いに重合して設けられていることを特徴とする請求項１記載の有限角度検出器。
【請求項３】
前記磁性体回転子(6)には、回転子固定枠(6A)が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の有限角度検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有限角度検出器に関し、特に、円弧状の固定子枠に分割配置した各固定子の各固定子片間の空隙に対し、円弧状の磁性体回転子を有限角回転させることにより、回転軸振れによる空隙変動のない安定した角度検出を行い、かつ、各固定子の分割配置による隣接する各固定子巻線との磁気的干渉の少ない高精度検出を行うことができるようにするための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の有限角度検出器として用いることができる薄型のレゾルバとしては、図５及び図６で示される回転トランスを用いた構成、及び、図２で示される特許文献１のバリアブルリラクタンス型のレゾルバの構成を挙げることができる。
すなわち、図５及び図６で示される従来構成のケーシング１内には、レゾルバ部２と回転トランス部３とが軸方向に沿って重合して配設されている。
【０００３】
また、図７において示される他の従来構成のレゾルバ部２は、輪状でレゾルバステータコイル４を有するステータ５と、前記ステータ５内に設けられコイルを有しない輪状のロータ６が回転自在に内設されている。
【０００４】
また、前述の図５、図６及び図７におけるレゾルバの巻線の配線図は図９で示されるように構成され、励磁巻線Ｒ１、Ｒ２は１相よりなり、検出側の出力巻線Ｓ１〜Ｓ４は２相で構成されている。
また、前記各出力巻線Ｓ１〜Ｓ４による出力電圧曲線及び出力電圧方程式は図８で示される。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５９２０１３５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の薄型のレゾルバは、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、図５及び図６に開示された従来構成においては、レゾルバ部と回転トランス部とが軸方向に重合されているため、レゾルバ自体の厚さが厚く（１６ｍｍが最小）なり、より扁平な形状とすることは極めて困難であった。
また、図７の他の従来構成においては、コイルとしてはレゾルバステータコイルのみで済むが、ステータに巻回したレゾルバステータコイルがステータの両面に突出するため、このレゾルバステータコイルの絶縁用の絶縁カバー及びコイルカバー等を必要とし、これらのステータへの装置によって厚さが厚く（１０ｍｍが最小）なり、前述と同様に、扁平状に構成することが極めて困難であった。また、ロータにコイルを有していないため、検出精度には限界があった。
また、従来構成においては、ロータの外周とステータの各磁極の内周とのギャップパーミアンスの変化により回転検出を行うため、回転軸振れが発生すると空隙変動に影響していた。
また、固定子が一体構造であるため、励磁巻線により発生する磁界分布が検出用回転子極の機械的な位置により影響を受けていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による有限角度検出器は、円弧状に形成された固定子枠と、前記固定子枠に周期的あるいは非周期的に分割配置された複数の固定子と、前記各固定子に設けられた板状をなす巻線磁芯と、前記巻線磁芯の周囲に設けられた励磁巻線及び検出巻線と、前記巻線磁芯の両面に設けられた一対の固定子片と、前記各固定子片間に形成された空隙と、前記固定子枠の近傍に回転自在に設けられ前記固定子枠の各固定子に対して偏芯あるいは半径方向に周期的に変化させた周縁を有する板状円弧形状の磁性体回転子とを備え、前記磁性体回転子の前記周縁は、前記各固定子片間の前記空隙内で回転し、前記固定子枠及び磁性体回転子は有限角で形成されている構成であり、また、前記励磁巻線と検出巻線とは、互いに重合して設けられている構成であり、また、前記磁性体回転子には、回転子固定枠が設けられている構成である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による有限角度検出器は、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、円弧状の固定子枠に分割配置された各固定子の一対の固定子片間の空隙に設けた円弧状の磁性体回転子を有限角で回転自在とすることにより、超薄型の有限角度検出器を得ることができる。
また、一対の固定子片間の空隙が固定されているため、磁性体回転子に軸振れがある場合でも、回転に伴う有限角度信号は一対の固定子片と磁性体回転子の鎖交する量に依存しているため、安定した高精度の有限角度信号を得ることができる。
また、各固定子が分割されているため、隣接する固定子巻線との磁気的干渉も少なく、高精度の有限角度信号を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、円弧状の固定子枠に分割配置した各固定子の各固定子片間の空隙に対し、円弧状の磁性体回転子を有限角回転させることにより、回転軸振れによる空隙変動のない安定した角度検出を行い、かつ、各固定子の分割配置による隣接する各固定子巻線との磁気的干渉の少ない高精度検出を行うことができるようにする有限角度検出器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有限角度検出器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用いて説明する。
図１において符号１で示されるものは、非磁性材あるいは絶縁材からなり円弧状に形成された固定子枠であり、この固定子枠１は、互いに重合された一対の枠片１ａ、１ｂにより構成されている。
【００１１】
前記固定子枠１の各枠片１ａ、１ｂ間には、複数の固定子２が各々スリット１０を介して互いに独立した状態となるように分割して周期的あるいは非周期的に配置されている。
【００１２】
前記各固定子５は、図２及び図４で示されるように、長方形の板状をなす巻線磁芯２０の周囲に設けられ互いに重合する励磁巻線４ａ及び検出巻線４ｂと、前記巻線磁芯２０を挟持するようにこの巻線磁芯２０の両面に設けられた一対の長手板形状の固定子片５ａ、５ｂとから構成され、前記各固定子片５ａ、５ｂ間には空隙２５が形成されている。
【００１３】
前記固定子枠１の近傍位置には、前記固定子枠１と同芯円状で円弧状に形成された磁性体回転子６が、有限角の範囲で矢印Ａに沿って回転自在に設けられている。
前記磁性体回転子６の周縁６ａは、固定子枠１の各固定子５に対して偏芯あるいは半径方向に周期的に変化させた形状となるように構成されている。前記磁性体回転子６には円弧状の回転子固定枠６Ａが設けられている。
【００１４】
前記各固定子５の各固定子片５ａ、５ｂと前記磁性体回転子６の鎖交する量に依存して周知のように誘起電圧が発生して有限角度信号が前記検出巻線４ｂから得られるように構成され、各固定子５の数に応じて所要の有限角度信号が出力される。
【００１５】
前述の構成において、前記回転子固定枠６Ａを、例えば、空間安定装置の軸方向のアクチュエータの可動子（図示せず）に接続すると、この可動子の回転と同時に前記磁性体回転子６が矢印Ａに沿って回転し、その有限回転角度が有限角度検出器３０により検出される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による有限角度検出器を示す一部切欠き付き斜視図である。
【図２】図１の固定子の拡大斜視図である。
【図３】図１の磁性体回転子を示す斜視図である。
【図４】図２の巻線磁芯と各巻線を示す斜視図である。
【図５】従来のレゾルバを示す半断面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】従来のＶＲ型レゾルバの断面図である。
【図８】レゾルバの出力電圧曲線及び出力電圧方程式である。
【図９】レゾルバの結線を示す配線図である。
【符号の説明】
【００１７】
１    固定子枠
４ａ    励磁巻線
４ｂ    検出巻線
５    固定子
５ａ、５ｂ    固定子片
６    磁性体回転子
６ａ    周縁
６Ａ    回転子固定枠
１０    スリット
２０    巻線磁芯
３０    有限角度検出器
【図１】
2008032623.tif 000003
【図２】
2008032623.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008032623.tif 000009
【図８】
2008032623.tif 000010
【図９】
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