(57)【要約】【要約書】    【課題】  単位レゾルバを構成するレゾルバユニットを複数積み重ねた多重化レゾルバにおいて、結線箇所を少なくすると共に渡り線の長さを短くするように巻線する多重化レゾルバを提供することにある。    【解決手段】  単位レゾルバを構成するレゾルバユニットを複数積み重ねた多重化レゾルバにおいて、各用途毎の巻線、例えば励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線およびｃｏｓ出力巻線をそれぞれ軸回転方向の順番又はその逆方向の順番で２以上の前記レゾルバユニットの所定の磁極に連続巻する多重化レゾルバ連続巻線方法および多重化レゾルバを構成とする。【選択図】  図１
2005345454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎを１以上の任意の整数とするとき、ステータヨークにステータ磁極を軸倍角ｎＸに応じて複数突設し、所定の関係の前記ステータ磁極に所定の用途の巻線を施したステータと、軸倍角ｎＸに応じてｎ個の突極を設けたローターと、からなるレゾルバユニットを、ｍを２以上の任意の整数とするとき、ｍ個連結した多重化レゾルバにおいて、
２以上の前記レゾルバユニットのステータ磁極に所定の用途の巻線をその用途毎に独立して連続巻きすることを特徴とする多重化レゾルバ連続巻線方法。
【請求項２】
前記所定の用途の巻線を、励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線、およびｃｏｓ出力巻線の少なくとも１つとしたことを特徴とする請求項１記載の多重化レゾルバ連続巻線方法。
【請求項３】
前記所定の用途の巻線を、励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線、およびｃｏｓ出力巻線としたことを特徴とする請求項１記載の多重化レゾルバ連続巻線方法。
【請求項４】
前記所定の用途の巻線を、前記用途に合った前記レゾルバユニットのステータ磁極に、回転方向順に連続巻きすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の多重化レゾルバ連続巻線方法。
【請求項５】
前記励磁巻線の巻線方向を巻回される磁極の極性に応じて変えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の多重化レゾルバ連続巻線方法。
【請求項６】
ｎを１以上の任意の整数とするとき、ステータヨークにステータ磁極を軸倍角ｎＸに応じて複数突設し、所定の関係の前記ステータ磁極に所定の用途の巻線を施したステータと、
軸倍角ｎＸに応じてｎ個の突極を設けたローターと、
からなるレゾルバユニットを、
ｍを２以上の任意の整数とするとき、ｍ個連結した多重化レゾルバにおいて、
２以上の前記レゾルバユニットのステータ磁極に所定の用途の巻線をその用途毎に独立して連続巻きすることを特徴とする多重化レゾルバ。
【請求項７】
前記所定の用途の巻線を、励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線、およびｃｏｓ出力巻線の少なくとも１つとしたことを特徴とする請求項６記載の多重化レゾルバ。
【請求項８】
前記所定の用途の巻線を、励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線、およびｃｏｓ出力巻線としたことを特徴とする請求項６記載の多重化レゾルバ。
【請求項９】
前記所定の用途の巻線を、前記用途に合った前記レゾルバユニットのステータ磁極に、回転方向順に連続巻きすることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項記載の多重化レゾルバ。
【請求項１０】
前記レゾルバユニット毎のステータ磁極が前記レゾルバユニット毎に同じ回転角度をとらず且つ軸方向で互いに重ならないようにして、前記レゾルバユニット毎の各ステータを連結したことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項記載の多重化レゾルバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重化レゾルバのコイル巻線を結線箇所が少なくなるように巻線する多重化レゾルバ連続巻線方法および多重化レゾルバに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、任意のＭ台のレゾルバ出力を合成する場合、各レゾルバの励磁巻線に励磁入力電圧を加え、各レゾルバの出力巻線から出力されるｓｉｎ（ｓｉｎｅ）出力電圧およびｃｏｓ（ｃｏｓｉｎｅ）出力電圧を、出力巻線を加算又は減算するように結線することにより、合成して取り出すことを行っている。レゾルバとしては一般的にバリアブルリラクタンス（ＶＲ）レゾルバが用いられる。
【０００３】
従来、多重化レゾルバとして、ツインレゾルバ、最近の一体形２重化レゾルバが知られている。
（ツインレゾルバ）
図３は従来のツインレゾルバの断面図である。
【０００４】
図３のツインレゾルバ５０は、２台分のレゾルバＡ、Ｂが回転軸５１を共通にすると共に軸方向に離間して１個のケース５２内に組み込まれて構成される。縦の中央の点線Ｏ−Ｏ’を境に、レゾルバＡはＡ側、レゾルバＢはＢ側と表されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
レゾルバＡ、Ｂは一般的なロータとステータからなる。ロータは、回転軸５１とその回転軸５１に設けられたロータ磁極５３Ａ、５３Ｂとからなる。ステータは、複数のステータ磁極５４Ａ、５４Ｂを突設したステータヨーク５５と、そのステータ磁極５４Ａ、５４Ｂに設けられたコイル５６Ａ、５６Ｂからなる。コイル５６Ａ、５６Ｂは入力（励磁）巻線（図示省略）および出力巻線（図示省略）から構成される。
【０００６】
レゾルバＡとＢの各ステータ磁極５４Ａ、５４Ｂに設けられる各励磁巻線は、一端が端子Ｒ１と端子Ｒ２として引き出され、他端は結線される。レゾルバＡとＢの各ステータ磁極に設けられる各ｃｏｓ出力巻線は、一端が端子Ｓ１と端子Ｓ３として引き出され、他端は結線される。同じく、レゾルバＡとＢの各ステータ磁極に設けられる各ｓｉｎ出力巻線は、一端が端子Ｓ２と端子Ｓ４として引き出され、他端は結線される。各巻線の具体的な結線図は図４（ａ）に示す。
【０００７】
図４は、軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と、同じく軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す出力波形合成回路の回路図である。
【０００８】
図４（ａ）は、軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と、同じく軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す従来のツインレゾルバの出力波形合成回路の回路図である。
【０００９】
図４（ｂ）は、軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と、同じく軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す一体形２重化レゾルバの出力波形合成回路の回路図である。図４（ｂ）は図４（ａ）の例と比べ、結線箇所を端子で引き出した構成に特徴がある。
【００１０】
図４（ｃ）は、軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と、同じく軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す本発明の上下連続巻線型一体形２重化レゾルバの出力波形合成回路の回路図である。図４（ｃ）は図４（ｂ）の例と比べ、端子での引出箇所を、巻線の連続巻きとした構成に特徴がある。
【００１１】
図４（ａ）では、横向きの点線を境にして、レゾルバＡはＡ側、レゾルバＢはＢ側と表されている。各巻線はコイルとして形成される。
【００１２】
励磁側と表されているレゾルバＡの励磁巻線ＡＲの一端は端子Ｒ１として引き出され、レゾルバＡの励磁巻線ＡＲの他端は同じく励磁側と表されているレゾルバＢの励磁巻線ＢＲの一端と点ＡＢＫで結線され、レゾルバＢの励磁巻線ＢＲの他端は端子Ｒ２として引き出される。
【００１３】
出力側と表されているレゾルバＡのｃｏｓ出力巻線ＡＳＣの一端は端子Ｓ１として引き出され、レゾルバＡのｃｏｓ出力巻線ＡＳＣの他端は同じく出力側と表されているレゾルバＢのｃｏｓ出力巻線ＢＳＣの一端と点ＡＢＳＣで結線され、レゾルバＢのｃｏｓ出力巻線ＢＳＣの他端は端子Ｓ３として引き出される。
【００１４】
同じく、出力側と表されているレゾルバＡのｓｉｎ出力巻線ＡＳＳの一端は端子Ｓ２として引き出され、レゾルバＡのｓｉｎ出力巻線ＡＳＳの他端は同じく出力側と表されているレゾルバＢのｓｉｎ出力巻線ＢＳＳの一端と点ＡＢＳＳで結線され、レゾルバＢのｓｉｎ出力巻線ＢＳＳの他端は端子Ｓ４として引き出される。ロータの軸倍角１Ｘの突極は、Ａ側がＡＴ、Ｂ側がＢＴとして構成される。
【００１５】
図４（ａ）の回路において、
端子Ｒ１−Ｒ２に入力される励磁電圧をＶｒｅｆ＝Ｘ、
レゾルバＡの入力巻線と出力巻線の変圧比をＫａ、レゾルバＢの入力巻線と出力巻線の変圧比をＫｂとすると、任意の回転角θでは、合成出力電圧は以下のようになる。
ｓｉｎ合成出力電圧
＝ＫａＸｓｉｎθ＋ＫｂＸｓｉｎθ＝（Ｋａ＋Ｋｂ）Ｘｓｉｎθ    （式１）
ｃｏｓ合成出力電圧
＝ＫａＸｃｏｓθ＋ＫｂＸｃｏｓθ＝（Ｋａ＋Ｋｂ）Ｘｃｏｓθ    （式２）
図４（ａ）に示すツインレゾルバの場合、巻線データは、図８（ａ）（１）に示すようになる。
【００１６】
図８は、巻線方法によりコイルと結線部の数と変化を示す説明図である。
図８（ａ）は軸倍角１Ｘ出力信号−軸倍角１Ｘ出力信号を合成して軸倍角１Ｘ出力信号波形を取り出す場合を示し、図８（ａ）（１）は従来のツインレゾルバの場合、図８（ａ）（２）は一体形２重化レゾルバの場合、図８（ａ）（３）は上下連続巻線型一体形２重化レゾルバの場合のコイル数と結線部の数の変化を示す。
【００１７】
即ち、従来のツインレゾルバの場合は、図８（ａ）（１）に示すように、励磁コイルはレゾルバＡとＢで２本となる。出力コイルは、ｓｉｎ出力コイルがレゾルバＡとＢで各１本、ｃｏｓ出力コイルがレゾルバＡとＢで各１本の合計４本となる。結線部は各コイルで１カ所ずつ合計３カ所となる。
図５は軸倍角３Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と軸倍角２Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力又は軸倍角５Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す出力波形合成回路の回路図である。
【００１８】
図５(ａ)は軸倍角３Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と軸倍角２Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力又は軸倍角５Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す従来の出力波形合成回路の回路図である。
【００１９】
図５（ｂ）は軸倍角３Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と軸倍角２Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力又は軸倍角５Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す一体形２重化レゾルバの出力波形合成回路の回路図である。図５（ｂ）は図５（ａ）の例と比べ、結線箇所を端子で引き出した構成に特徴がある。
【００２０】
図５（ｃ）は軸倍角３Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と軸倍角２Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力又は軸倍角５Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す上下連続巻線型一体形２重化レゾルバの出力波形合成回路の回路図である。図５（ｃ）は図５（ｂ）の例と比べ、端子での引出箇所を、巻線の連続巻きとした構成に特徴がある。
図５(ａ)では、レゾルバＡは、Ａ側と表され、初段を構成する。レゾルバＢは、Ｂ側と表され、次段を構成する。
【００２１】
レゾルバＡの励磁側と表されている励磁巻線ＡＲの両端は端子Ｒ１とＲ２として引き出される。
【００２２】
初段を構成するレゾルバＡのｓｉｎ出力巻線ＡＳＳは、次段を構成するレゾルバＢの励磁巻線となるｓｉｎ入力巻線ＢＲＳに点ＡＳＢＲ２と点ＡＳＢＲ４により結線される。同じく、初段を構成するレゾルバＡのｃｏｓ出力巻線ＡＳＣは、次段を構成するレゾルバＢの励磁巻線となるｃｏｓ入力巻線ＢＲＣに点ＡＳＢＲ１と点ＡＳＢＲ３により結線される。
【００２３】
次段を構成するレゾルバＢのｓｉｎ出力巻線ＢＳＳの両端は端子Ｓ２とＳ４として引き出される。同じく、次段を構成するレゾルバＢのｃｏｓ出力巻線ＢＳＣの両端は端子Ｓ１とＳ３として引き出される。Ａ側のロータの軸倍角３Ｘの突極はＡＴ、Ｂ側のロータの軸倍角２Ｘの突極はＢＴとして構成される。
図５（ａ）の回路において、
端子Ｒ１−Ｒ２に入力される励磁電圧をＶｒｅｆ＝Ｘ、
レゾルバＡの入力巻線と出力巻線の変圧比をＫａ、レゾルバＢの入力巻線と出力巻線の変圧比をＫｂとすると、任意の回転角θでは、２種類の合成出力電圧は以下のようになる。
（１）
ｓｉｎ合成出力電圧
軸倍角３Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と軸倍角２Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す場合：
ｓｉｎ合成出力電圧
＝ＫａＫｂＸｓｉｎ３θｃｏｓ２θ−ＫａＫｂＸｃｏｓ３θｓｉｎ２θ
＝ＫａＫｂＸｓｉｎθ                                          （式３）
ｃｏｓ合成出力電圧
＝ＫａＫｂＸｓｉｎ３θｓｉｎ２θ＋ＫａＫｂＸｃｏｓ３θｃｏｓ２θ
＝ＫａＫｂＸｃｏｓθ                                          （式４）
（２）
軸倍角３Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と軸倍角２Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角５Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す場合：
ｓｉｎ合成出力電圧
＝ＫａＫｂＸｓｉｎ３θｃｏｓ２θ＋ＫａＫｂＸｃｏｓ３θｓｉｎ２θ
＝ＫａＫｂＸｓｉｎ５θ                                        （式５）
ｃｏｓ合成出力電圧
＝ＫａＫｂＸｓｉｎ３θｓｉｎ２θ−ＫａＫｂＸｃｏｓ３θｃｏｓ２θ
＝ＫａＫｂＸｃｏｓ５θ                                        （式６）
図５（ａ）に示すツインレゾルバの場合、巻線データは、図８（ｂ）（１）に示すようになる。
【００２４】
図８（ｂ）は軸倍角３Ｘ出力信号−軸倍角２Ｘ出力信号を合成して軸倍角１Ｘ出力信号波形又は軸倍角５Ｘ出力信号波形を取り出す場合を示し、図８（ｂ）（１）は従来のツインレゾルバの場合、図８（ｂ）（２）は一体形２重化レゾルバの場合、図８（ｂ）（３）は上下連続巻線型一体形２重化レゾルバの場合のコイル数と結線部の数の変化を示す。
【００２５】
即ち、従来のツインレゾルバの場合は、図８（ｂ）（１）に示すように、巻線データは、以下のようになる。
【００２６】
励磁コイルは、レゾルバＡで１本、レゾルバＢで２本の合計３本となる。出力コイルは、ｓｉｎ出力コイルがレゾルバＡとＢで各１本、ｃｏｓ出力コイルがレゾルバＡとＢで各１本の合計４本となる。結線部は、初段のレゾルバＡの各出力コイルと次段のレゾルバＢの各入力コイルとの結線部としての４カ所となる。
（一体形２重化レゾルバ）
図６は一体形２重化レゾルバのステータ積み重ね体を示す構成図である。図６（ａ）と図６（ｂ）は相互に積み重ねるステータの平面図、図６（ｃ）は積み重ねた状態の平面図、図６（ｄ）は図６（ｃ）のＡ−Ａ’断面図を示す。
【００２７】
図６の例は、２重化の例なので、レゾルバユニットを構成するステータヨークはステータヨーク６１と６６の２個しかないが、基本的には、Ｍを任意の整数としたとき、Ｍ個のステータヨークを積み重ねるＭ重化が可能となっている。なお、ロータは図示省略する。
【００２８】
図６の例では、ステータヨーク６１には４個の磁極６２、６３、６４および６５が設けられている。また、ステータヨーク６６には４個の磁極６７、６８、６９および７０が設けられている。前記レゾルバユニット毎のステータ磁極は、前記レゾルバユニット毎に同じ回転角度をとらず且つ軸方向で互いに重ならないようにして、前記レゾルバユニット毎の各ステータを連結する。これにより、磁極に巻回したコイルが相互にぶつかることなく、ステータヨークを積み重ねることができるようになる。
【００２９】
図７は一体形２重化レゾルバを従来の巻線方法で巻いた場合の結線図である。この実施例は例えば励磁巻線の例を示す。
図７（ａ）は巻線を設けたステータ磁極を直線状に展開した結線図、図７（ｂ）はＡ側のレゾルバユニットのステータ磁極に巻回した結線状態を示す平面図、図７（ｃ）は図７（ｂ）に示すＡ側のレゾルバユニットに巻回した後でＢ側のレゾルバユニットに巻回した結線状態を示す平面図である。
【００３０】
図７（ｂ）に示すように、Ａ側のレゾルバユニットにおけるステータヨークには、ステータ磁極１、３、５、７が１２時の位置を０度として円周方向（回転方向）に９０度間隔で設けられている。同様に、Ｂ側のレゾルバユニットにおけるステータヨークには、ステータ磁極２、４、６、８が４５度の位置から円周方向に９０度間隔で設けられている。
Ａ側のレゾルバユニットにおけるステータヨークと、Ｂ側のレゾルバユニットにおけるステータヨークは、図７（ｃ）に示すように、互いの磁極が４５度の等間隔で配置されるように、ずらして積み重ねられる。
【００３１】
巻線処理は、例えば、Ａ側のレゾルバユニットの巻線を行った後、Ｂ側のレゾルバユニットの巻線を行う。
【００３２】
磁極に形成するコイルは、巻線端ａ１から図７（ａ）に示す巻線順序、即ち、磁極１→磁極３→磁極５→磁極７の順で巻線端ａ２まで連続巻きされる。巻上がった状態は、図７（ｂ）に示す結線状態になる。
次に、巻線端ｂ１から図７（ａ）に示す巻線順序、即ち、磁極２→磁極４→磁極６→磁極８の順で巻線端ｂ２まで連続巻きされる。巻上がった状態は、図７（ｃ）に示す結線状態になる。この際、磁極に巻回して形成したコイル間は渡り線として形成される。渡り線は、ステータヨークに設けられた渡り線係止部に係止される。
なお、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示す渡り線は、図示の都合上、配置を変えて表示してあるが、実際は両レゾルバユニットにおけるステータヨークを積み重ねたとき、間に挟まるようなことがないように、ステータヨークの磁極側の内周面に配置される。
【００３３】
図４（ｂ）は軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と同じく軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す一体形２重化レゾルバの出力波形合成回路の回路図である。
Ａ側の励磁巻線は端子Ｒ１とＲ３で引き出され、Ｂ側の励磁巻線は端子Ｒ２と端子Ｒ４で引き出される。
Ａ側のｓｉｎ出力巻線は端子Ｓ２とＳ６で引き出され、Ｂ側のｓｉｎ出力巻線は端子Ｓ８と端子Ｓ４で引き出される。
Ａ側のｃｏｓ出力巻線は端子Ｓ１とＳ５で引き出され、Ｂ側のｃｏｓ出力巻線は端子Ｓ７と端子Ｓ３で引き出される。
残りの構成は図４（ａ）と同じなので省略する。
図８（ａ）は軸倍角１Ｘ出力信号−軸倍角１Ｘ出力信号を合成して軸倍角１Ｘ出力信号波形を取り出す場合を示し、図８（ａ）（２）は一体形２重化レゾルバの場合のコイル数と結線部の数の変化を示す。
【００３４】
即ち、従来の一体形２重化レゾルバの場合は、図８（ａ）（２）に示すように、励磁コイルはレゾルバＡとＢで２本となる。出力コイルは、ｓｉｎ出力コイルがレゾルバＡとＢで各１本、ｃｏｓ出力コイルがレゾルバＡとＢで各１本の合計４本となる。結線部は０カ所となる。
図５（ｂ）は軸倍角３Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と軸倍角２Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力又は軸倍角５Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す一体形２重化レゾルバの出力波形合成回路の回路図である。
【００３５】
図５(ｂ)では、レゾルバＡは、Ａ側と表され、初段を構成する。レゾルバＢは、Ｂ側と表され、次段を構成する。
【００３６】
レゾルバＡの励磁側と表されている励磁巻線ＡＲの両端は端子Ｒ１とＲ２として引き出される。
【００３７】
初段を構成するレゾルバＡのｓｉｎ出力巻線ＡＳＳは端子ＡＳ２と端子ＡＳ４、同じく、初段を構成するレゾルバＡのｃｏｓ出力巻線ＡＳＣは端子ＡＳ１と端子ＡＳ３として引き出される。
【００３８】
次段を構成するレゾルバＢの励磁巻線となるｓｉｎ入力巻線ＢＲＳは端子ＢＲ２と端子ＢＲ４として、同じく、次段を構成するレゾルバＢの励磁巻線となるｃｏｓ入力巻線ＢＲＣは端子ＢＲ１と端子ＢＲ３として引き出される。
【００３９】
次段を構成するレゾルバＢのｓｉｎ出力巻線ＢＳＳの両端は端子Ｓ２とＳ４として引き出される。同じく、次段を構成するレゾルバＢのｃｏｓ出力巻線ＢＳＣの両端は端子Ｓ１とＳ３として引き出される。Ａ側のロータの軸倍角３Ｘの突極はＡＴ、Ｂ側のロータの軸倍角２Ｘの突極はＢＴとして構成される。
【００４０】
図８（ｂ）は軸倍角３Ｘ出力信号−軸倍角２Ｘ出力信号を合成して軸倍角１Ｘ出力信号波形又は軸倍角５Ｘ出力信号波形を取り出す場合を示し、図８（ｂ）（２）は一体形２重化レゾルバの場合のコイル数と結線部の数の変化を示す。
【００４１】
即ち、従来の一体形２重化レゾルバの場合は、図８（ｂ）（２）に示すようになり、巻線データは、以下のようになる。
【００４２】
励磁コイルは、レゾルバＡで１本、レゾルバＢで２本の合計３本となる。出力コイルは、ｓｉｎ出力コイルがレゾルバＡとＢで各１本、ｃｏｓ出力コイルがレゾルバＡとＢで各１本の合計４本となる。結線部は０カ所となる。
【特許文献１】特開平０８−１８９８０５号公報
【特許文献２】特開平０１−１２２３５６号公報
【特許文献３】特開２００２−２５２９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４３】
上記任意のＭ台のレゾルバ出力電圧信号に基づき合成出力を得る場合、レゾルバがＭ台あるため、コイルの巻線層は全体で１台分のＭ倍の本数巻くことになる。それに従って、各コイル間の渡り線も１台のＭ倍の本数になる。
【００４４】
レゾルバの巻線の内、渡り線部分は、ノイズを拾いやすい部分で精度劣化の原因となり、また、振動に弱い部分であるため、できるだけ少なく、短いほうが好ましい。
また、Ｍ台のレゾルバ出力波形を合成するためには、各出力巻線を結線する必要がある。しかし、結線は、結線構造および結線作業を必要とし、製造が困難となる。
【００４５】
参考までに、レゾルバと似た回転機としてのモータおよび発電機について同じ観点で検討してみた。その結果、結線構造および結線作業を少なくするように連続して巻くことは、例えば特許文献２および３に示されているが、これらはＵＶＷ３相からなるステータコイルの各相を複数磁極分連続して巻回するもので、いわば１個の回転機内の１相分のコイルを連続巻きする技術にすぎず援用できなかった。このことは換言すると、コイルの巻線単位となるレゾルバユニットを複数組み合わせて１つのレゾルバとする構成に相当する単位ユニットを複数組み合わせて１つの回転機を構成するものを前提とするものではなく、また、各磁極に複数の異なる入力（励磁）コイル、出力コイルを積層して設ける構成に相当する各磁極に複数種類の巻線を設けるものを対象とするものではなかった。
【００４６】
本発明の目的は、前記問題点に鑑み、単位レゾルバを構成するレゾルバユニットを複数積み重ねた多重化レゾルバにおいて、結線箇所を少なくすると共に渡り線の長さを短くするように巻線する多重化レゾルバ連続巻線方法および多重化レゾルバを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４７】
本願発明は、前記目的を達成するために、単位レゾルバを構成するレゾルバユニットを複数積み重ねた多重化レゾルバにおいて、各用途毎の巻線、例えば励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線およびｃｏｓ出力巻線をそれぞれ軸回転方向の順番又はその逆方向の順番で２以上の前記レゾルバユニットの所定の磁極に連続巻する多重化レゾルバ連続巻線方法および多重化レゾルバを構成とする。
【００４８】
具体的には、まず、Ｍを任意の整数とするとき、Ｍ台のレゾルバユニットのステータヨークを張り合わせて一体形Ｍ重化レゾルバとする。これは、それぞれのレゾルバユニットのコイル毎の出力信号波形を従来のように後処理回路で合成するのではなく、巻線だけにより出力信号波形が取り出せるように、巻く時点から連続して巻回できるように各レゾルバユニットのステータを構成する。
【００４９】
巻線時、従来のようにＭ台の各レゾルバユニットから出力されたｓｉｎ（ｓｉｎｅ）波出力信号またはｃｏｓ（ｃｏｓｉｎｅ）波出力信号を後処理回路により合成するのではなく、重ね合わされたそれぞれのレゾルバユニットのステータ磁極に巻回されたコイルの出力信号電圧を、回転方向順（回転角度順）又はその逆方向順に前記レゾルバの一端側（例えば、上側）の磁極から他端側（例えば、下側）の磁極までの順番を連続して巻線する連続巻線方法および巻線構造を採用する。
換言すると、レゾルバユニットを積み重ねて多重化したレゾルバのコイルを、１本の電線により、回転角度が増加又は減少する回転角度順に前記レゾルバの一端側（例えば、上側）の磁極から他端側（例えば、下側）の磁極までの順番を連続して巻線する連続巻線方法および巻線構造を採用するので、後処理手段を必要とせずに、巻線を所定の演算式を満たすように連続的に行い、１本の巻線の端子から合成出力信号を取り出すことができる。
【００５０】
各磁極の巻線は、巻線の用途、例えば、励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線、ｃｏｓ出力巻線等に応じて、それぞれ独立して連続巻き（１本の電線により、巻き始めから巻き終わりまで巻く）する。ステータ磁極は、各巻線、例えば、励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線、ｃｏｓ出力巻線が巻回される磁極が予め設計の段階で決められる。このステータ磁極と各巻線との関係を所定の関係という。また、各磁極の巻線方向は、磁極の極性に応じて決められる。
【００５１】
具体的には、以下のようになる。
（１）  多重化レゾルバ連続巻線方法は、ｎを１以上の任意の整数とするとき、ステータヨークにステータ磁極を軸倍角ｎＸに応じて複数突設し、所定の関係の前記ステータ磁極に所定の用途の巻線を施したステータと、軸倍角ｎＸに応じてｎ個の突極を設けたローターと、からなるレゾルバユニットを、ｍを２以上の任意の整数とするとき、ｍ個連結した多重化レゾルバにおいて、
２以上の前記レゾルバユニットのステータ磁極に所定の用途の巻線をその用途毎に独立して連続巻きすることを特徴とする。
（２）  上記（１）記載の多重化レゾルバ連続巻線方法は、前記所定の用途の巻線を、励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線、およびｃｏｓ出力巻線の少なくとも１つとしたことを特徴とする。
（３）  上記（１）記載の多重化レゾルバ連続巻線方法は、前記所定の用途の巻線を、励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線、およびｃｏｓ出力巻線としたことを特徴とする。
（４）  上記（１）乃至（３）のいずれか１項記載の多重化レゾルバ連続巻線方法は、前記所定の用途の巻線を、前記用途に合った前記レゾルバユニットのステータ磁極に、回転方向順に連続巻きすることを特徴とする。
（５）  上記（１）乃至（４）のいずれか１項記載の多重化レゾルバ連続巻線方法は、前記励磁巻線の巻線方向を巻回される磁極の極性に応じて変えることを特徴とする。
（６）  多重化レゾルバは、ｎを１以上の任意の整数とするとき、ステータヨークにステータ磁極を軸倍角ｎＸに応じて複数突設し、所定の関係の前記ステータ磁極に所定の用途の巻線を施したステータと、軸倍角ｎＸに応じてｎ個の突極を設けたローターと、からなるレゾルバユニットを、ｍを２以上の任意の整数とするとき、ｍ個連結した多重化レゾルバにおいて、２以上の前記レゾルバユニットのステータ磁極に所定の用途の巻線をその用途毎に独立して連続巻きすることを特徴とする。
（７）  上記（６）記載の多重化レゾルバは、前記所定の用途の巻線を、励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線、およびｃｏｓ出力巻線の少なくとも１つとしたことを特徴とする。
（８）  上記（６）記載の多重化レゾルバは、前記所定の用途の巻線を、励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線、およびｃｏｓ出力巻線としたことを特徴とする。
（９）  上記（６）乃至（８）のいずれか1項記載の多重化レゾルバは、前記所定の用途の巻線を、前記用途に合った前記レゾルバユニットのステータ磁極に、回転方向順に連続巻きすることを特徴とする。
（１０）  上記（６）乃至（９）のいずれか1項記載の多重化レゾルバは、前記レゾルバユニット毎のステータ磁極が前記レゾルバユニット毎に同じ回転角度をとらず且つ軸方向で互いに重ならないようにして、前記レゾルバユニット毎の各ステータを連結したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００５２】
従来、多重化レゾルバは、各レゾルバユニット毎に巻線しておき、複数のレゾルバユニットを結合して組み立てる際、各巻線を結線処理していた為、組み立てる際に同時に結線処理を行わなければならず、手間暇の掛かる困難な作業となっていた。また、同時に、結線のために渡り線を長く設けなければならなかったので、その分容積が大きくなり、また、好ましくないノイズをひろうことによる検出信号の精度劣化等の問題が発生していた。しかし、本願発明は、単位レゾルバを構成するレゾルバユニットを複数積み重ねた多重化レゾルバにおいて、各用途毎の巻線、例えば励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線およびｃｏｓ出力巻線をそれぞれ軸回転方向の順番又はその逆方向順に連続巻するように構成したので、結線箇所を大幅に減少させ、それに伴い渡り線の長さを大幅に短くすることができるようになる。
更に、
（１）従来のような巻線の結線作業が必要なくなる。
（２）コイルの本数が減るため、渡り線が減る。
【００５３】
即ち、Ｍを任意の整数とするとき、Ｍ重化レゾルバにおいて、渡り線の本数が１／Ｍに減少し、長さも約１／Ｍに減少する。
渡り線の少ない、シンプルな構造の多重化レゾルバを構成することが可能となる。
（３）渡り線の長さの減少による、１台あたりの巻線時間の短縮により、量産においてのタクト短縮ができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、本願発明を実施するための最良の形態を図に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００５５】
図１は、本発明の一体形２重化レゾルバを上下連続巻線方法で巻いた場合の結線図である。この実施例は例えば励磁巻線の例を示す。
図１（ａ）はコイルの巻線の向きを回転方向の順に交互に変えた場合のステータ磁極およびコイルを直線状に展開した結線図、
図１（ｂ）はコイルの巻線の向きを回転方向の順に変則的に変えた場合のステータ磁極およびコイルを直線状に展開した結線図、
図１（ｃ）はＡ側とＢ側の両レゾルバユニットのステータ磁極に巻回した結線状態を示す平面図である。
（図１（ａ）の例）
図１（ａ）に示すように、Ａ側のレゾルバユニットとＢ側のレゾルバユニットは、点線を両者の接合面とし、その両側の両実線をそれぞれ外側面とするように積み重ねる。その結果、両レゾルバユニットの磁極は、ステータヨークの内周の回転方向に、上下交互に連続して配置される。
【００５６】
巻線処理は、１本の電線により、回転方向順に、例えば、Ａ側の１つの磁極の巻線を行った後、隣接するＢ側の１つの磁極の巻線を行い、その後も同じように、隣接するＡ側、次にＢ側の１つの磁極の巻線を交互に連続して続ける。
【００５７】
磁極に形成するコイルは、図１（ａ）に示す巻線順序、即ち、磁極１→磁極２→磁極３→磁極４→磁極５→磁極６→磁極７→磁極８の順で形成される。１本の電線は、巻線端ａ１から図１（ａ）に示す巻線順序で巻線端ｂ２まで連続巻きされる。巻上がった状態は、図１（ｃ）に示す結線状態になる。
【００５８】
また、巻線の向きは、磁極の極性との関係で決まり、この例では、磁極１〜磁極８までを、図１（ａ）に示すように、左巻（磁極１）→左巻（磁極２）→右巻（磁極３）→右巻（磁極４）→左巻（磁極５）→左巻（磁極６）→右巻（磁極７）→右巻（磁極８）にする。
【００５９】
本発明は、このように、レゾルバユニットを積み重ねて多重化したレゾルバのコイルを、１本の電線により、回転角度が増加又は減少する回転角度順に前記レゾルバの一端側（例えば、上側）の磁極から他端側（例えば、下側）の磁極までの順番を連続して巻線する連続巻線方法および巻線構造をとるので、渡り線は回転角度が増加又は減少する回転角度順に隣接する磁極間を連結する長さ程度に短くすることができると共に、巻線作業もその分簡単になる。また、渡り線が、図７（ａ）に従来例として示すように、交差することがないので、短縮することができる。
（図１（ｂ）の例）
図１（ｂ）の例は、磁極に透過する磁束の向きを図１（ａ）に示すように順番に反転するのではなく、変則的、例えば２極から出て１極に入るように構成する例である。
即ち、各レゾルバユニット毎にみれば、回転方向の磁極の極性が、連続する２つの磁極が例えば左巻きのコイルで形成される極性とし、その次の回転方向の１つの磁極は右巻きのコイルで形成される極性とする。以下、同じ順番になるようにコイルを形成する。
【００６０】
図１（ｂ）に示す例は、各磁極に巻回する巻線の向きが異なるのみで残りの構成は図１（ａ）に示す例と同じに構成される。両レゾルバユニットの磁極は、ステータヨークの内周の回転方向に、上下交互に連続して配置される。
【００６１】
巻線処理は、１本の電線により、回転方向順に、例えば、Ａ側の１つの磁極の巻線を行った後、隣接するＢ側の１つの磁極の巻線を行い、その後も同じように、隣接するＡ側、次にＢ側の１つの磁極の巻線を交互に連続して続ける。
【００６２】
巻線の向きは、磁極の極性との関係で決まり、この例では、磁極１〜磁極８までを、図１（ｂ）に示すように、左巻（磁極１）→左巻（磁極２）→左巻（磁極３）→左巻（磁極４）→右巻（磁極５）→右巻（磁極６）→左巻（磁極７）→左巻（磁極８）にする。
【００６３】
図１（ｂ）の例は、図１（ａ）の例と同様に、渡り線は回転角度が増加又は減少する回転角度順に隣接する磁極間を連結する長さ程度に短くすることができると共に、巻線作業もその分簡単になる。また、渡り線が、図７（ａ）に従来例として示すように、交差することがないので、短縮することができる。
【００６４】
さらに、各磁極の巻線の向きを変則的に変えることができ、任意の極性の磁極構成とすることができるようになる。
【実施例２】
【００６５】
前記実施例１では全てのレゾルバユニットの磁極を連続巻きする例、例えば、励磁巻線のように全ての磁極に巻線する例を説明したが、この実施例２は、必要な磁極のみを選択的に連続巻きする例、例えば、ｓｉｎ出力巻線やｃｏｓ出力巻線などの例を説明する。
【００６６】
図２は、本発明の一体形２重化レゾルバを上下連続巻線方法で巻いた場合の結線図であり、必要な磁極のみ連続巻きする実施例を示す結線図である。
図２（ａ）は、必要な磁極のみ巻線するために、途中の磁極をとばして連続巻きするコイルと磁極を直線状に展開した結線図、図２（ｂ）はＡ側とＢ側の両レゾルバユニットのステータ磁極に巻回した結線状態を示す平面図である。実施例１と異なる点のみ説明する。
この例では、例えば、ｓｉｎ出力巻線の巻線順序は、磁極１→磁極２→（とばして）→磁極５→磁極６と連続巻きする。また、ｃｏｓ出力巻線の巻線順序は、磁極３→磁極４→（とばして）→磁極７→磁極８と連続巻きする。
【００６７】
従来、複数のレゾルバユニットをまたいで連続巻きするものや、複数のレゾルバユニットを連続巻きするものがなかった。
【００６８】
この実施例２は、従来できなかったことを行い、結線部をゼロにすると共に、引出端子を最も少なくして、製造容易、構成簡単に構成することができる。
【実施例３】
【００６９】
図４（ｃ）は軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と同じく軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す上下連続巻線型一体形２重化レゾルバの出力波形合成回路の回路図である。
Ａ側の励磁巻線ＡＲとＢ側の励磁巻線ＢＲは、連続巻線により形成され、両端の端子Ｒ１と端子Ｒ２で引き出される。励磁巻線はレゾルバユニットＡとレゾルバユニットＢの全ての磁極に、回転方向の回転角度の増加順に連続巻きする。
Ａ側のｓｉｎ出力巻線ＡＳＳとＢ側のｓｉｎ出力巻線ＢＳＳは、連続巻線により形成され、両端の端子Ｓ２と端子Ｓ４で引き出される。
Ａ側のｃｏｓ出力巻線ＡＳＣとＢ側のｃｏｓ出力巻線ＢＳＣは、連続巻線により形成され、両端の端子Ｓ１と端子Ｓ３で引き出される。
残りの構成は図４（ｂ）と同じなので省略する。
【００７０】
図８（ａ）は軸倍角１Ｘ出力信号−軸倍角１Ｘ出力信号を合成して軸倍角１Ｘ出力信号波形を取り出す場合を示し、図８（ａ）（３）は上下連続巻線型一体形２重化レゾルバの場合のコイル数と結線部の数の変化を示す。
【００７１】
即ち、本発明の上下連続巻線型一体形２重化レゾルバの場合は、図８（ａ）（３）に示すように、励磁コイルはレゾルバＡとＢを連続巻きして１本となる。出力コイルは、ｓｉｎ出力コイルがレゾルバＡとＢを連続巻きして１本、ｃｏｓ出力コイルがレゾルバＡとＢを連続巻きして１本の合計２本となる。結線部は０カ所となる。
【００７２】
ｓｉｎ合成出力電圧およびｃｏｓ合成出力電圧を求める数式は上記のものと同じなので省略する。
【００７３】
このように、本発明の上下連続巻線型一体形２重化レゾルバは、結線部をゼロにできると共に、引出端子を最も少なくすることができるので、製造容易、構成簡単に構成することができる。
【実施例４】
【００７４】
図５（ｃ）は軸倍角３Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と軸倍角２Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力又は軸倍角５Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す本発明の上下連続巻線型一体形２重化レゾルバの出力波形合成回路の回路図である。
【００７５】
図５(ｃ)では、レゾルバＡは、Ａ側と表され、初段を構成する。レゾルバＢは、Ｂ側と表され、次段を構成する。
【００７６】
レゾルバＡの励磁側と表されている励磁巻線ＡＲの両端は端子Ｒ１とＲ２として引き出される。励磁巻線ＡＲは励磁コイルと表される。
【００７７】
初段を構成するレゾルバＡのｓｉｎ出力巻線ＡＳＳと次段を構成するレゾルバＢの励磁巻線となるｓｉｎ入力巻線ＢＲＳは、出力コイルと表され、連続巻きで形成される。
【００７８】
初段を構成するレゾルバＡのｃｏｓ出力巻線ＡＳＣと次段を構成するレゾルバＢの励磁巻線となるｃｏｓ入力巻線ＢＲＣは、出力コイルと表され、連続巻きで形成される。
【００７９】
次段を構成するレゾルバＢのｓｉｎ出力巻線ＢＳＳの両端は端子Ｓ２とＳ４として引き出される。同じく、次段を構成するレゾルバＢのｃｏｓ出力巻線ＢＳＣの両端は端子Ｓ１とＳ３として引き出される。Ａ側のロータの軸倍角３Ｘの突極はＡＴ、Ｂ側のロータの軸倍角２Ｘの突極はＢＴとして構成される。
【００８０】
図８（ｂ）は軸倍角３Ｘ出力信号−軸倍角２Ｘ出力信号を合成して軸倍角１Ｘ出力信号波形又は軸倍角５Ｘ出力信号波形を取り出す場合を示し、図８（ｂ）（３）は本発明の上下連続巻線型一体形２重化レゾルバの場合のコイル数と結線部の数の変化を示す。
【００８１】
即ち、本発明の上下連続巻線型一体形２重化レゾルバの場合は、図８（ｂ）（３）に示すようになり、巻線データは、以下のようになる。
【００８２】
励磁コイルは、レゾルバＡで１本となる。出力コイルは、ｓｉｎ出力コイルがレゾルバＡとＢで各１本、ｃｏｓ出力コイルがレゾルバＡとＢで各１本の合計４本となる。結線部は０カ所となる。
【００８３】
ｓｉｎ合成出力電圧およびｃｏｓ合成出力電圧を求める数式は上記のものと同じなので省略する。
【００８４】
このように、本発明の上下連続巻線型一体形２重化レゾルバは、結線部をゼロにできると共に、引出端子を最も少なくすることができるので、製造容易、構成簡単に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一体形２重化レゾルバを上下連続巻線方法で巻いた場合の結線図である。
【図２】本発明の一体形２重化レゾルバを上下連続巻線方法で巻いた場合の結線図であり、必要な磁極のみ連続巻きする実施例を示す結線図である。
【図３】従来のツインレゾルバの断面図である。
【図４】軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と同じく軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す出力波形合成回路の回路図である。
【図５】軸倍角３Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と軸倍角２Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力又は軸倍角５Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す出力波形合成回路の回路図である。
【図６】一体形２重化レゾルバのステータ積み重ね体を示す構成図である。
【図７】一体形２重化レゾルバを従来の巻線方法で巻いた場合の結線図である。
【図８】巻線方法によりコイルと結線部の数と変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
１、２、３、４、５、６、７、８    磁極
ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２、Ｒ１、Ｒ２、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３，Ｓ４    端子
ＡＲ、ＢＲ、ＢＲＣ、ＢＲＳ    励磁巻線
ＡＳＳ    レゾルバユニットＡ側ｓｉｎ出力巻線
ＢＳＳ    レゾルバユニットＢ側ｓｉｎ出力巻線
ＡＳＣ    レゾルバユニットＡ側ｃｏｓ出力巻線
ＢＳＣ    レゾルバユニットＢ側ｃｏｓ出力巻線
【図１】
2005345454.tif 000003
【図２】
2005345454.tif 000004
【図３】
2005345454.tif 000005
【図４】
2005345454.tif 000006
【図５】
2005345454.tif 000007
【図６】
2005345454.tif 000008
【図７】
2005345454.tif 000009
【図８】
2005345454.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月8日(2004.10.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
次段を構成するレゾルバＢのｓｉｎ出力巻線ＢＳＳの両端は端子Ｓ２とＳ４として引き出される。同じく、次段を構成するレゾルバＢのｃｏｓ出力巻線ＢＳＣの両端は端子Ｓ１とＳ３として引き出される。Ａ側のロータの軸倍角３Ｘの突極はＡＴ、Ｂ側のロータの軸倍角２Ｘの突極はＢＴとして構成される。
図５（ａ）の回路において、
端子Ｒ１−Ｒ２に入力される励磁電圧をＶｒｅｆ＝Ｘ、
レゾルバＡの入力巻線と出力巻線の変圧比をＫａ、レゾルバＢの入力巻線と出力巻線の変圧比をＫｂとすると、任意の回転角θでは、２種類の合成出力電圧は以下のようになる。
（１）
ｓｉｎ合成出力電圧
軸倍角３Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と軸倍角２Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角１Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す場合：
ｓｉｎ合成出力電圧
＝ＫａＫｂＸｓｉｎ３θｃｏｓ２θ−ＫａＫｂＸｃｏｓ３θｓｉｎ２θ
＝ＫａＫｂＸｓｉｎθ                                          （式３）
ｃｏｓ合成出力電圧
＝ＫａＫｂＸｓｉｎ３θｓｉｎ２θ＋ＫａＫｂＸｃｏｓ３θｃｏｓ２θ
＝ＫａＫｂＸｃｏｓθ                                          （式４）
（２）
軸倍角３Ｘ型ＶＲレゾルバの出力と軸倍角２Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を合成して軸倍角５Ｘ型ＶＲレゾルバの出力を取り出す場合：
ｓｉｎ合成出力電圧
＝ＫａＫｂＸｓｉｎ３θｃｏｓ２θ＋ＫａＫｂＸｃｏｓ３θｓｉｎ２θ
＝ＫａＫｂＸｓｉｎ５θ                                        （式５）
ｃｏｓ合成出力電圧
＝−ＫａＫｂＸｓｉｎ３θｓｉｎ２θ＋ＫａＫｂＸｃｏｓ３θｃｏｓ２θ
＝ＫａＫｂＸｃｏｓ５θ                                        （式６）