(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒型をなすケース(1)に設けられステータ巻線(3)を有するステータ(4)と、前記ステータ(4)の内側に設けられロータ巻線(8)を有するか又は有しないロータ(9)を有する回転軸(6)と、前記ケース(1)に設けられた差動トランス部(2)と、前記回転軸(6)に設けられ前記差動トランス部(2)に対応するコア(7)と、前記回転軸(6)の回転動作により前記回転軸(6)を軸方向に変位させるため前記ケース(1)の一端面(1a)に設けられると共に前記ステータトランス(5)の外側に位置する回転／直動変換手段(20)とを備え、前記コア(7)と差動トランス部(2)とによって直線差動トランス検出部(11)を構成し、前記ロータ(9)と前記ステータ(4)とによって回転検出器(12)を構成し、前記直線差動トランス検出部(11)と回転検出器(12)は前記ケース(1)の軸方向(A)に沿って互いに離間して配設され、前記直線差動トランス検出部(11)と回転検出器(12)の各リファレンス電源は別々に設けられ、前記回転軸(6)の１回転以上の回転数を前記差動トランス部(2)と前記コア(7)により検出するように構成したことを特徴とする多回転検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多回転検出器に関し、特に、レゾルバ等の巻線型回転検出器と差動トランスとを組み合わせ、巻線型回転検出器の１回転以上の回転数を検出するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種の多回転検出器としては、一般に、レゾルバ又はエンコーダを用い、特に、高温あるいは悪環境下においては、巻線を用いたレゾルバ又はシンクロ等からなる回転検出器が採用され、多回転の検出にはメモリが採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の多回転検出器は、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、回転検出器の多回転状態をメモリで記憶していると、車等の高温で振動等の多い環境下では、メモリが破壊されるようなことがあり、メモリが破壊された場合には、アブソリュートデータは消滅し、車載用としては信頼性が十分ではなかった。
【０００４】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、レゾルバ等の巻線型回転検出器と差動トランスとを組み合わせ、巻線型回転検出器の１回転以上の回転数を検出するようにした多回転検出器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による多回転検出器は、ケースに設けられステータ巻線を有するステータと、前記ステータの内側に設けられロータ巻線を有するか又は有しないロータを有する回転軸と、前記ケースに設けられた差動トランス部と、前記回転軸に設けられ前記差動トランス部に対応するコアと、前記回転軸の回転動作により前記回転軸を軸方向に変位させるため前記ケースの一端面に設けられると共に前記ステータトランスの外側に位置する回転／直動変換手段とを備え、前記コアと差動トランス部とによって直線差動トランス検出部を構成し、前記ロータと前記ステータとによって回転検出器を構成し、前記直線差動トランス検出部と回転検出器は前記ケースの軸方向に沿って互いに離間して配設され、前記直線差動トランス検出部と回転検出器の各リファレンス電源は別々に設けられ、前記回転軸の１回転以上の回転数を前記差動トランス部と前記コアにより検出するようにした構成である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による多回転検出器の好適な実施の形態について説明する。
図１において符号１で示されるものは全体形状が円筒型をなすケースであり、このケース１の上部から周知の差動トランス部２、ステータ巻線３を有するステータ４及びステータトランス５が順に固定して配設されている。
【０００７】
前記ケース１の内側には、中空状（中実状も可）の回転軸６が回転自在に配設されており、この回転軸６の外周には、上部から円板状のコア７、ロータ巻線８を有するロータ９及びロータトランス１０が順に固定して配設されている。
前記差動トランス部２とコア７により周知のＬＶＤＴである直線差動トランス検出部１１を構成し、前記ステータ４とロータ９とにより周知のシンクロ又はレゾルバからなる巻線型の回転検出器１２を構成し、前記ステータトランス５とロータトランス１０とにより周知の回転トランス１３を構成している。
なお、前記ロータ９は、巻線を有しないコアのみからなる周知のＶＲ型としても可能であり、前記ケース１には、前記回転軸６が１回転すると図５で示されるように、一定のストローク（図５では０．３ｍｍずつ軸方向変位△Ｌを発生する）で軸方向に移動するように、周知のねじとナット等による回転／直動変換手段２０（図１の点線で示されている）が設けられている。尚、前記回転／直動変換手段２０は、図１のように、ケース１の一端面１ａに設けられると共に前記ステータトランス５の外側に位置している。
【０００８】
図２は周知の前記直線差動トランス検出部１１の巻線構造を示しており、１次巻線２１に対して２次巻線２２が設けられている。
図３は、ブラシレス型の前記回転検出器１２の巻線構造を示しており、前記ステータ巻線３、ロータ巻線８、ステータトランス５及びロータトランス１０を示している。図４は、前記回転検出器１２と直線差動トランス検出部１１とが、図１のように同一軸上に設けられた場合の巻線の電気構成を示しており、リファレンス（Ｒｅｆ）電源は共通化も可能であるが、相互干渉防止上は別々に設けられている方がよい。また、レゾルバ信号１２ａはＲ／Ｄ変換器にてデジタル変換され、直線差動トランス検出部１１からの差動トランス信号２ａもデジタル変換される。また、前記直線差動トランス検出部１１と回転検出器１２は、前記ケース１の軸方向Ａに沿って互いに離間して配設されている。
【０００９】
図６は、前記直線差動トランス検出部１１を拡大して示しており、図７及び図８は図６における１次巻線２１及び２次巻線２２の巻線構造の他の状態を示している。
【００１０】
次に、本発明による多回転検出器の動作について述べる。
まず、図１の状態で、差動トランス部２の１次巻線に励磁電圧を印加し、回転検出器１２のステータ巻線３に２相励磁信号を印加した状態で、回転軸６を回転させると、回転検出器１２のレゾルバ信号１２ａはロータ巻線８からロータトランス１０及びステータトランス５を介して外部に導出される。
前述のレゾルバ信号１２ａは、図５で示されるように、２相のｓｉｎθ及びｃｏｓθの信号からなり、正方向回転及び逆方向回転で所定のレゾルバ出力電圧１２ｂが得られ、１回転毎の回転位置を検出できるが、回転軸６を回転するごとに、前記回転／直動変換手段２０により回転軸６が０．３ｍｍずつ軸方向移動する。
この軸方向移動は前記差動トランス部２によってコア７の移動が検出され、この差動トランス部２からの差動トランス信号２ａがリニア変化をするため、この差動トランス信号２ａの出力電圧２ｂで回転数を検出することができる。
【００１１】
従って、前述のレゾルバ信号１２ａのレゾルバ出力電圧１２ｂ及び差動トランス信号２ａの出力電圧２ｂとにより、回転軸６の回転数と回転角度を常時絶対値（アブソリュート）検出することができ、メモリ等を用いることなく、電源オンによって検出することができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明による多回転検出器は、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、巻線型の回転検出器と直線差動トランス検出部とを組合せ、回転軸を１回転する毎に軸方向移動しているため、回転検出器で回転角度検出をし、直線差動トランス検出部で回転数を検出することができ、従来のようにメモリ等を用いることなく、回転数と回転角度を常時アブソリュート検出信号として検出することができ、小型で高信頼性のアブソリュート型の多回転検出器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による多回転検出器を示す半断面図である。
【図２】  図１の直線差動トランス検出部の巻線構成図である。
【図３】  図１の回転検出器を示す巻線構成図である。
【図４】  図１の全体の巻線構成図である。
【図５】  図１の構成の動作検出状態を示す波形図である。
【図６】  図１の差動トランス部を示す拡大図である。
【図７】  図６の他の形態を示す構成図である。
【図８】  図６の他の形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１    ケース
１ａ 一端面
２    差動トランス部
３    ステータ巻線
４    ステータ
５ ステータトランス
６    回転軸
７    コア
８    ロータ巻線
９    ロータ
１１ 直線差動トランス検出部
１２ 回転検出器
２０    回転／直動変換手段
Ａ 軸方向
【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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【図７】
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【図８】
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