(57)【要約】【課題】回転角度検出の信頼性が極めて高度に要求される場合にも複数台の使用に依らずにこれに対応することができる、ブラシレスレゾルバ等回転検出器を提供すること。【解決手段】ブラシレスレゾルバ等回転検出器を、励磁電圧により誘起される出力電圧を検出すべき回転角に応じて変調するための信号変調部を複数個（１１、１２）と、これらを収納するケース５を備えたものとし、該信号変調部１１、１２は該ケース５の中に収納する。なお、信号変調部は該ケース５の中に、三個以上設ける構成とすることもできる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁電圧により誘起される出力電圧を、検出すべき回転角に応じて変調するための信号変調部と、これを収納するケースを備え、回転機器の回転角度を検出するための回転検出器において、該信号変調部が複数個設けられていることを特徴とする、回転検出器。
【請求項２】
前記複数個の信号変調部は、それぞれが独立して回転角度の検出を行うことができることを特徴とする、請求項１に記載の回転検出器。
【請求項３】
前記複数個の信号変調部がすべて該ケース内に設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の回転検出器。
【請求項４】
信号処理形式が、１相励磁／２相出力、２相励磁／１相出力、または２相励磁／２相出力のいずれかであることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の回転検出器。
【請求項５】
前記回転検出器は、ブラシレスタイプのものを含むレゾルバであることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の回転検出器。
【請求項６】
前記回転検出器は、ブラシレスタイプのものを含むシンクロであることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の回転検出器。
【請求項７】
前記回転検出器は、前記複数個の信号変調部の間にシールド板が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の回転検出器。
【請求項８】
前記回転検出器は、前記信号変調部を構成するロータ鉄心とロータトランスの間、またはステータ鉄心とステータトランスの間のうち、少なくともいずれか一方にシールド板が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の回転検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転検出器に関し、特に、信号変調部の故障等の場合にも回転機器の回転の検出を継続して行うことのできる、高い信頼性を備えた回転検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レゾルバ、シンクロ等の回転検出器は、励磁側巻線を交流電圧により励磁すると、回転角度によって出力側巻線において誘起される交流の出力電圧の位相もしくは振幅が変化することを利用して、回転機器の回転角度を検出するものであり、励磁電圧により誘起される出力電圧を検出すべき回転角に応じて変調するための信号変調部と、これを収納するケースを備えた構成をとる。そして、一般にレゾルバ等は、構造が頑丈であり、高温、高振動等の環境下でも使用でき、故障しにくく、さらにノイズにも強いため、その信頼性は高い。
【０００３】
図６は、従来の回転検出器の例としてブラシレスレゾルバの構造を示す半断面図である。図において従来のブラシレスレゾルバは、励磁電圧により誘起される出力電圧を検出すべき回転角に応じて変調するための信号変調部３１と、これらを収納するケース３５とを備えた構成を有しており、該信号変調部３１は、それぞれ巻線の施された、ロータ鉄心３１１、ステータ鉄心３１２、ロータトランス３１３、ステータトランス３１４を備えて構成されている。従来のレゾルバが係る構造を備えることは、特開平１１−３２２６６２号公報に開示された「レゾルバ」発明の図２（特許文献１参照。）、その他多くの特許文献に示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３２２６６２号公報  （文献の全体、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の回転検出器は一般に信頼性が高いものであるが、故障する確率がまったく０というわけではない。特に、一個しかない信号変調部に故障が生じると、回転角度の検出は不可能となる。そこで従来は、回転角度検出の信頼性が極めて高度に要求される場合は、レゾルバ等を複数台使用することによってのみしかこれに対処することができず、不便であり、かつ不経済であった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を除き、回転角度検出の信頼性が極めて高度に要求される場合にも複数台の使用に依らずにこれに対応することができる、ブラシレスレゾルバ等回転検出器を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は上記課題について鋭意検討した結果、一台の回転検出器に二個の信号変調部を設けることによって上記課題の解決が可能であることを見出し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明は、以下のとおりである。
【０００８】
（１）励磁電圧により誘起される出力電圧を、検出すべき回転角に応じて変調するための信号変調部と、これを収納するケースを備え、回転機器の回転角度を検出するための回転検出器において、該信号変調部が複数個設けられていることを特徴とする、回転検出器。
【０００９】
（２）前記複数個の信号変調部は、それぞれが独立して回転角度の検出を行うことができることを特徴とする、（１）の回転検出器。
【００１０】
（３）前記複数個の信号変調部がすべて該ケース内に設けられていることを特徴とする、（１）または（２）の回転検出器。
【００１１】
（４）信号処理形式が、１相励磁／２相出力、２相励磁／１相出力、または２相励磁／２相出力のいずれかであることを特徴とする、（１）ないし（３）のいずれかの回転検出器。
【００１２】
（５）前記回転検出器は、ブラシレスタイプのものを含むレゾルバであることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかの回転検出器。
【００１３】
（６）前記回転検出器は、ブラシレスタイプのものを含むシンクロであることを特徴とする（１）ないし（４）のいずれかの回転検出器。
（７）前記回転検出器は、前記複数個の信号変調部の間にシールド板が設けられていることを特徴とする、（１）ないし（６）のいずれかの回転検出器。
（８）前記回転検出器は、前記信号変調部を構成するロータ鉄心とロータトランスの間、またはステータ鉄心とステータトランスの間のうち、少なくともいずれか一方にシールド板が設けられていることを特徴とする、（１）ないし（７）のいずれかの回転検出器。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。
図１は、本発明の回転検出器について、ブラシレスレゾルバを例に挙げてその構成を示した断面図である。図において本発明の回転検出器は、励磁電圧により誘起される出力電圧を、検出すべき回転角に応じて変調するための信号変調部１１、１２等と、これらを収納するケース５を備え、該信号変調部は図中の１１、１２のように複数個設けられていることを、主たる構成とする（請求項１）。図において設けられている信号変調部の数「二個」は例示であり、本発明はこれに限定されず、信号変調部を三個以上設けることもできる。もっとも、レゾルバ等回転検出器が本来備える信頼性の高さと、装置大型化の防止を考慮した場合、本発明における信号変調部設置数は、二個でも充分にその効果を発揮する。図において該信号変調部１１、１２等には、励磁信号および出力信号の入出力を行うための入出力信号線１６、２６等が接続される。
【００１５】
図において本発明の回転検出器は、前記複数個の信号変調部１１等が、それぞれ独立して回転角度の検出を行うことができるものとして構成することができる（請求項２）。また、これら複数個の信号変調部１１等はいずれもすべて前記ケース５内に設けられ、これら信号変調部１１等が一個のケース５の中に収納された一体の回転検出器として構成することができる（請求項３）。
【００１６】
図１において本回転検出器の一例として示したブラシレスレゾルバでは、前記信号変調部１１は、それぞれ巻線の施されたロータ鉄心１１１、ステータ鉄心１１２、ロータトランス１１３、およびステータトランス１１４を備えて構成され、また前記信号変調部１２は、それぞれ巻線の施されたロータ鉄心１２１、ステータ鉄心１２２、ロータトランス１２３、およびステータトランス１２４を備えて構成される。
【００１７】
【作用】
図において本発明の回転検出器は上述のように構成されているため、信号変調部１１、１２のうちいずれか一方の信号変調部に故障が生じても、これに替わって他方の信号変調部の使用による代替が可能であり、回転検出は中断することなく継続させることができる。これは、一個のみの信号変調部を備える従来の回転検出器一台に対して、さらに一台をパックアップ用として備え、計二台の回転検出器を用いることと同様の効果をもたらすこととなる。
【００１８】
したがって本発明の回転検出器によれば、従来の信号変調部が一個しか設けられていない回転検出器を二台同時に使用する場合に相当する、極めて高い信頼性を、一台の回転検出器のみにより得ることができる。しかも二個の信号変調部１１、１２をそれぞれ独立して回転角度の検出を行うことができるものとして構成できるため、故障の生じた一方の信号変調部による影響を受けずに、代替する他方の信号変調部は回転検出機能を受け継ぐことができる。
【００１９】
図における信号変調部の設置数は上述のとおり例示であるため、本発明の回転検出器では三個以上の信号変調部を設けることもできる。すなわち、信号変調部１１等をｎ個（ｎは２以上の自然数）設けた場合、一の信号変調部に故障が生じても、これに替わって（ｎ−１）個の信号変調部のいずれかの使用による代替が可能であり、回転検出は中断することなく継続させることができる。これは、一個のみの信号変調部を備える従来の回転検出器一台に対して、（ｎ−１）台をパックアップ用として備え、計ｎ台の回転検出器を用いることと同様の効果をもたらすこととなる。
【００２０】
したがって、従来の信号変調部が一個しか設けられていない回転検出器をｎ台同時に使用する場合に相当する、極めて高い信頼性を、一台の回転検出器のみにより得ることができる。しかも複数の信号変調部１１等をそれぞれ独立して回転角度の検出を行うことができるものとして構成できるため、故障の生じた一の信号変調部による影響を受けずに、代替する他の信号変調部は回転検出機能を受け継ぐことができる。
【００２１】
複数設けられる各信号変調部１１等は、それぞれが独立して回転検出を行えるため、複数の回転検出を並行して実施し、その計測結果を監視・記録・評価解析することにより、故障等の異常発生やその可能性を早期に発見し、対策を施すことが可能であり、この点でもさらに信頼性を高めることができる。
【００２２】
図において本発明の回転検出器は、信号処理形式が１相励磁／２相出力、２相励磁／１相出力、または２相励磁／２相出力のいずれのものでもよく（請求項４）、またその具体的な仕様は、例として図示したブラシレスレゾルバ以外にも、ブラシ付きのレゾルバ（請求項５）や、ブラシレスシンクロ、ブラシ付きのシンクロも該当する（請求項６）。
【００２３】
図２は、シールド板を設けた本発明回転検出器の要部構成を示す要部断面図である。図において本回転検出器では、前記複数個の信号変調部１１、１２等の間にシールド板２０を設けることとすることができる（請求項７）。隣接する信号変調部１１、１２等の間では、それぞれにおいて生じる磁束によってノイズ電圧が誘起され得るが、回転検出の精度の高さが特に要求される場合には、その電磁的な遮蔽がなされることがより望ましいといえる。図の発明においてはこの点を充足するために、各信号変調部１１、１２等の間にシールド板２０を設け、それにより、信号変調部間相互の電磁的な干渉を排除し、より一層の回転検出精度を得ることができる。
【００２４】
図３は、図２に示したシールド付きの回転検出器の別の構成例を示す要部断面図である。図示するように前記信号変調部１１、１２等の間に設けるシールド板２５は、ケース５上に設けられるその高さ（径方向寸法）が、前記ステータ鉄心１１２および前記ステータトランス１１４の高さと同程度であるように設けることができる。図２および図３の例に関わらず、信号変調部間に設けるシールド板は、使用目的に応じて要求される電磁的な遮蔽効果や、製造条件等に合わせて、適宜の高さとすることができる。
【００２５】
図４は、シールド板を設けた本発明回転検出器の別の構成を示す要部断面図である。図において本回転検出器では、前記信号変調部１１等を構成するロータ鉄心１１１等とロータトランス１１３等の間、またはステータ鉄心１１２等とステータトランス１１４等の間のうち、少なくともいずれか一方にシールド板２１５、２１６等を設けることとすることができる（請求項８）。すなわち一の信号変調部内においてシールド板は、ロータ鉄心−ロータトランス間のみに設けても、ステータ鉄心−ステータトランス間のみに設けても、あるいはその両者において設けてもよい。
【００２６】
図５は、図４に示した本発明回転検出器において、シールド板をステータ鉄心−ステータトランス間のみに設けた例の構成を示す断面図である。この例ではロータ側にはシールド板を設けず、ステータ側にのみシールド板２１６、２２６等を設けている。
【００２７】
図４および図５において本発明回転検出器がかかる構成をとる目的は、ロータ、ステータそれぞれにおける、鉄心とトランスとの間において生じる磁束によるノイズ電圧の影響を排除して、回転検出精度を高めることである。シールド板の設け方は、図４のようにロータ、ステータそれぞれにおいて別個に設けてもよいし、また、たとえば図５にその例を示すようにステータ側かロータ側のみに設けてもよい。また、ステータ側かロータ側のみに設けるシールド板によって、ロータ側およびステータ側の双方における電磁的遮蔽の作用をなし得るよう、回転検出器の径方向の高さを図示するよりも高くして設けることも、逆に低くして設けることも可能である。
【００２８】
図２または図３に示した信号変調部間のシールド板２０または２５、および図４または図５に示した鉄心−トランス間のシールド板２１５、２１６等を併用することにより、電磁的遮蔽効果をより一層高めて、回転検出精度をより一層高めることができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の回転検出器によれば、上述のように構成されているため、従来の回転検出器を複数台使用した場合に相当する高い信頼性を、一台の回転検出器のみにより得ることができる。また、信号変調部間や鉄心−トランス間にシールド板を設ける構成により、回転検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転検出器について、ブラシレスレゾルバを例に挙げてその構成を示した断面図である。
【図２】シールド板を設けた本発明回転検出器の要部構成を示す要部断面図である。
【図３】図２に示したシールド付きの回転検出器の別の構成例を示す要部断面図である。
【図４】シールド板を設けた本発明回転検出器の別の構成を示す要部断面図である。
【図５】図４に示した本発明回転検出器において、シールド板をステータ鉄心−ステータトランス間のみに設けた例の構成を示す断面図である。
【図６】従来の回転検出器の例としてブラシレスレゾルバの構造を示す半断面図である。
【符号の説明】
５…ケース、  ８…軸、  １１、１２…信号変調部、  １６、２６…入出力信号線、  １１１、１２１…ロータ鉄心、  １１２、１２２…ステータ鉄心、
１１３、１２３…ロータトランス、  １１４、１２４…ステータトランス、
２０、２５…信号変調部間のシールド板、  ２１５、２２５…ロータ鉄心−ロータトランス間のシールド板、  ２１６、２２６…ステータ鉄心−ステータトランス間のシールド板、  ３１…信号変調部、  ３５…ケース、  ３６…入出力信号線、  ３８…軸、  ３１１…ロータ鉄心、  ３１２…ステータ鉄心、  ３１３…ロータトランス、  ３１４…ステータトランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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