JPH06500456A - レゾルバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 レゾルバ一 本発明は、ステータと軸に結合されるもしくは結合可能なロータとの間で誘導磁 界を利用して軸の角度位置もしくは回転数を測定もしくは検出するためのいわゆ るレゾルバー（Ｒｅ５ｏ　１ｖｅｒ　）に関する。

このような装置は原則的には、誘導原理を利用して角度もしくは回転数を測定す るセンサである。公知の装置の場合、誘導作用のために必要なコイルはステータ 及びロータ内に分配されている。特にロータの角度位置を正確に検出するレゾル バ−の場合、適当なコイルが手で取り付けられが、このことは極めて面倒である 。

極めて面倒なこのような製作技術によって機穫が制限される。

すでに、コイルをステータにのみ設けるのに対して、ロータを楕円形に構成する ことによって製作費用を減少させることが試みられ、これによって同様に正確な 角度位置検出が可能にされた。しかしながら楕円形のロータの製作は同様に極め て面倒である。

本発明の目的は、レゾルバ−を極めて藺単に構成し、これにより製作費用を減少 できしかもわずかな費用でより多（の機種が得られるようにすることにある。こ の場合当然測定精度は従来のレゾルバーの場合と同様に良好なものであるか又で きるだけ従来のレゾルパー以上に改善されるねばならない。

レゾルバ−は特に運動制御のための産業オートメーション設備において使用され る。

前記課題は本発明により構成されたレゾルバ−によれば、ステータのみが励磁コ イル及び測定コイルを巻き付けられていて、ロータが局面に、ステータコイルと 協動する異なる極性の極面を備えていて、この場合極面が、ロータのそれぞれの 角度位置でこの位置のために固有のりラフタンスを有するように構成されている ことによって解決された。

有利にはロータの極面はロータ局面に設けられた隆起部として構成されている。

この場合極面は局方向に亘って面積的に不変に変化するか又は、それぞれの角度 位置で極面と所属のステータ部分との間の空隙が異なる（不変な変化）ように構 成できる。

本発明の有利な構成では、それぞれの極性の作用極面はそれぞれロータ周面の１ ８０度に亘ってのびていてかつこの場合最小値から最大値まで不変に増大してい る。

ロータはステータの軸方向貫通部内に配置するか、又は、作用極面を有するスリ ーブ状のロータ端部区分がステータの円形の軸方向間隙内に突入することができ 、この場合ステータの励磁コイル及び測定コイルはスリーブ状のロータ端部区分 の一方の側又は他方の側に配置される。

基本的にはロータをステータの半径方向間隙内に配置することができ、この場合 この配置形式においてコイルは軸方向間隙を有する構成の場合と同様にロータの 極面の両側に配置される。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

この場合第１図は本発明によるレゾルバ−の原則的な構造の部分的な断面図であ り、第２図は本発明によるレゾルバ−用のロータの特に有利な実施例の断面図で あり、第３図は第２図によるロータを備えたレゾルバ−の断面図であり、第４図 は磁気リング組の保持リングの傾斜した波形状の面の概略図である。

第１図で概略的に図示されたレゾルバ−は励磁コイル３と測定コイル４とを支持 するステータ１，２を有している。ステータの軸方向貫通部内にはコイルを備え ていないロータ５が配置されている。ロータの作用部分の局面には磁気的に異な る極面Ｎ及びＳを形成する隆起部が設けられている。この極面６，７は、ロータ ５のそれぞれの角度位置でこの位置のために固有のりラフタンスを有するように 、構成されている。この可変なりラフタンスは不変に変化する極面（面積的に） によって得られるか又は必要であれば異なる厚みの隆起部によって得られ、この 厚みに基づきロータの作用極面とステータとの間で異なる間隙高さが生ぜしめら れる。

この簡単に構成されたレゾルバ−によって、３６０度に亘ってロータの角度位置 を正確に検出できるきわめて正確な測定を行うことができる。

異なる極性の極面の別の配置形式も当然本発明の範囲に属するものである。

第２図及び第３図ではロータ２８（第２図）もしくはロータを備えたレゾルバ− （第３図）の変化実施例を図示している。

この変化実施例ではロータ２８の構造及び製作は特に簡単である。ロータ２８は 非磁性材料から成る内側の円筒状のスリーブ２４を有していて、このスリーブの 外周面には、直接積み重ねられた多数の個々のリングからなる磁気リング２５が 配置されている。この磁気リング２５は回転軸線に対して斜めに位置する平面に 対して平行にのびている。磁気リング２５は両側でそれぞれ１つの円筒状のリン グ２６．２７によって保持されていて、このリングの外側に位置する端面は内側 のスリーブのっぽ出し加工によって保持されている（全ての部分を互いに圧縮し た後で）。

同様に非磁性材料から成るリング２６．２７の内側に位置する端面は同様に前記 平面に対して斜めにしかも平行にのびているので、磁気リング２５はリング２６ ．２７の間で保持される。

第２図から明らかなように、ロータはまず大きな直径の管体状として形成され（ 点線の外部輪郭）、次いで最終形状に旋削される。

この構造に基づき基体（管状体）のペース上に簡単な形式で異なる直径のロータ を製作できる。

レゾルバ−において（第３図）磁気ヨーク３１，３３が形成される場合、コイル の磁気的な障害（測定精度）は生じない。

第３図で図示のレゾルバ−構造はいわゆる完全な薄板状の構造体として構成でき 、この場合特にスプリットされた材料（薄板スパイラル）から成るヨーク３３に よってその他の完全な薄板状の構造と協動して高い（強い）出力信号が生ゼしぬ られるようになる。

すでに述べたように、第２図によるロータ２８の構造は簡単かつ精密な製作を可 能にする（広範囲に選択可能なロータ直径を以って）。

第４図で図示のように、間に磁気リング組２５を固持する円筒状の保持リング２ ６．２７の内側に位！する端面は、面の縦方向でいくらか波形状に成形されてい て（第４図の波形ラインもしくは斜面３４．３５）、これによって著しく信号精 度が高められる。この場合斜面は面の縦軸線方向でフライスによって加工される 。

精密な加工によって得られた波形成形部は、前記要求を満たすために、わずかな 高さを有している（数μ乃至数センチメータサイズ）。

円筒状のリング２５．２６によって磁気リング組２５を圧縮することによって磁 気リング組は、磁気リング組が全体的にリング２６．２７とのそれぞれの接触面 において波形成形部に追従しかつ磁気リング組の中央に向かって事実上一様に維 持されるように（個々の磁気リング）、変形される。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ステータと軸に結合されるもしくは結合可能なロータとの間で誘導磁界を利 用して軸の角度位置もしくは回転数を測定もしくは検出するためのレゾルバーに おいて、ステータのみが励磁コイル及び測定コイルを巻き付けられていて、ロー タが周面に、ステータコイルと協動する異なる極性の極面を備えていて、この場 合極面が、ロータのそれぞれの角度位置でこの位置のために固有の磁束分布を生 ぜしめるように構成されていることを特徴とする、レゾルバー。 ２．ロータが非磁性材料から成る中空円筒状の基体として構成されていて、この 基体の外周面内に、ロータ縦軸線に対して斜めに位置する平面に対して平行に磁 気材料から成る環状のリングが設けられていて、このリングが異なる極性の極面 を有している、請求項１記載のレゾルバー。 ３．中空円筒状のロータ基体が内側の円筒状のスリーブから構成されていて、こ のスリーブの周面に相互間隔をおいて２つの円筒状の部体が被せられていて、こ の部体の外側に位置する端面がほぼ円筒状のスリーブの端面と同一平面を成して のびているのに対して、この端面とは反対側の内側に位置する端面が斜角を成し てロータ縦軸線に対して斜めに位置する平面に対して平行にのびていて、かつこ の場合磁気材料から成るリングを前記部材の間に閉じ込めかつ固持している、請 求項２記載のレゾルバー。 ４．内側の円筒状のスリーブが端部でつば出し加工されていて、これによりロー タのその他の部分を保持している、請求項３記載のレゾルバー。 ５．円筒状の保持体の内側に位置する斜めの端面が、面の縦方向に対して横方向 で、有利には互いに等間隔及び同じ高さを有する波形成形部を備えていて、かつ 磁気リング組をわずかに変形して磁気リング組を前記端面間で固持している、請 求項３又は４記載のレゾルバー。 ６．異なる極性の極面を有する、ロータ周面に配置されたロータ部分が、磁気的 な電気薄板から成る直接並べて配置された多数の環状の部材から構成されている 請求項１から５までのいずれか１項記載のレゾルバ７．スリーブ状のロータ基体 上に２つの円筒状の締付け体を被せ、この締付け体の向かい合って位置する内側 の端面をロータ軸線に対してぞれぞれ同じ斜角を成してのびるように形成しかつ 互いに平行に調整して多数の個々の磁気リングからなるリングを端面間で包囲し 、かつ締付け体を締付け体の間に位置する磁気リング組と共に互いに圧縮して、 終端位置でロータ基体に固定することを特徴とする、請求項３から５までのいず れか１項記載のレゾルバーを製作するための方法。 ８．締付け体と磁気リングとを過剰直径を以って被せて、ロータ基体上に締付け 体と磁気リングとを固定した後でこのように構成されたロータ外周面を所望のロ ータ直径が得られるまで切削加工する、請求項７記載の方法。 ９．締付け体の内側に位置する斜めの圧着面に波形状の表面を、特にこの表面に 倣う波形成形部をフライス加工することによって、与える、請求項７又は８記載 の方法。