JP5075022B2

JP5075022B2 - Variable reluctance resolver

Info

Publication number: JP5075022B2
Application number: JP2008154597A
Authority: JP
Inventors: 康晴寺田; 正幸西口; 健阿久沢; 亨高橋; 浩規慶野; 紘志阿部; 睦松浦; 雄輝山河
Original assignee: Minebea Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Minebea Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-06-12
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2028-06-12
Also published as: JP2009300238A

Description

本発明は、回転角に応じて変化するロータとステータの間隔を磁気的方法により検出してロータの回転角を検出する可変リラクタンス型レゾルバに関し、特にステータが円環状となっていないため組立分解が容易な態様の可変リラクタンス型レゾルバに関する。 The present invention relates to a variable reluctance resolver that detects the rotation angle of a rotor by detecting the interval between the rotor and the stator, which changes in accordance with the rotation angle, by a magnetic method, and in particular, the assembly is disassembled because the stator is not annular. The present invention relates to a variable reluctance type resolver of an easy mode.

従来、非円形部分を有するロータとステータの間隔を磁気的方法により検出してロータの回転角を検出する可変リラクタンス型（ＶＲ型）レゾルバが知られている。可変リラクタンス型レゾルバは、他の種類のレゾルバとは異なり、ロータにコイルを設置する必要がないため高い耐環境性を有する。このため、自動車等の分野において好適に用いられるものである。 Conventionally, a variable reluctance type (VR type) resolver that detects a rotation angle of a rotor by detecting a distance between a rotor having a non-circular portion and a stator by a magnetic method is known. Unlike other types of resolvers, the variable reluctance resolver has high environmental resistance because it is not necessary to install a coil on the rotor. For this reason, it is used suitably in field | areas, such as a motor vehicle.

可変リラクタンス型レゾルバでは、励磁用のコイルと検出用のコイルをロータの周方向に沿って並ぶようにステータに配置し、磁気抵抗の変化を検出することによりロータの回転角を検出している。検出用コイルは、例えば、ロータの回転角のｓｉｎに比例した出力を得るように巻回されたｓｉｎ相の検出用コイル、及びロータの回転角のｃｏｓに比例した出力を得るように巻回されたｃｏｓ相の検出用コイルを含む。そして、それぞれの検出用コイルの出力電圧についてアークタンジェントを求める等の所定の演算を行なうことにより、ロータの回転角が算出される。 In a variable reluctance resolver, an exciting coil and a detecting coil are arranged on a stator so as to be aligned along the circumferential direction of the rotor, and the rotation angle of the rotor is detected by detecting a change in magnetic resistance. The detection coil is wound, for example, so as to obtain a sin-phase detection coil wound so as to obtain an output proportional to the rotation angle sin of the rotor and an output proportional to the cos of the rotation angle of the rotor. A cos phase detection coil. Then, by performing a predetermined calculation such as obtaining an arc tangent for the output voltage of each detection coil, the rotation angle of the rotor is calculated.

この可変リラクタンス型レゾルバの一種であって、ステータを、円環状ではなくロータの一部に対向する形状とすることにより、ロータやステータの取り外しを容易にし、部品の修理や交換を容易にしたものが知られている。ところが、この態様の可変リラクタンス型レゾルバでは、ステータが円環状でないために、励磁用のコイルや検出用のコイルが並べられたコイル列の先頭及び末尾の付近において磁束の乱れが生じ、出力電圧が不安定となる場合がある。 A type of variable reluctance resolver that has a stator that is opposed to a part of the rotor instead of an annular shape, making it easy to remove the rotor and stator and to repair and replace parts. It has been known. However, in the variable reluctance type resolver of this aspect, since the stator is not annular, magnetic flux disturbance occurs near the beginning and end of the coil array in which the exciting coil and the detecting coil are arranged, and the output voltage is reduced. May become unstable.

係る点に配慮し、コイル列の両端に励磁用のコイルのみを配置し、補正磁極として用いる態様の可変リラクタンス型レゾルバについての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２８７４４１号公報 In consideration of this point, an invention has been disclosed regarding a variable reluctance resolver in which only excitation coils are arranged at both ends of a coil array and used as a correction magnetic pole (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-287441 A

しかしながら、上記特許文献１に記載の可変リラクタンス型レゾルバでは、ｓｉｎ相及びｃｏｓ相の検出用コイルのそれぞれにおいて出力電圧の波形が理想正弦波波形とならず、軸倍角３倍の成分の誤差が生じてしまう。ここで、「軸倍角３倍の成分の誤差」とは、レゾルバの電気角が一回転する間に３回の周期で発生する誤差を意味する。 However, in the variable reluctance resolver described in Patent Document 1, the output voltage waveform does not become an ideal sine wave waveform in each of the detection coils for the sine phase and the cos phase, and an error of a component having a shaft angle multiplier of 3 times occurs. End up. Here, “the error of the component having a triple shaft angle of triple” means an error that occurs in three cycles while the electrical angle of the resolver makes one revolution.

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、回転角をより正確に検出することが可能な可変リラクタンス型レゾルバを提供することを、主たる目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and a main object of the present invention is to provide a variable reluctance resolver that can detect the rotation angle more accurately.

上記目的を達成するための本発明の一態様は、
ロータと、
前記ロータと相対回転自在に構成され、前記ロータの外周面又は回転面の一部に対向するように配置されたステータと、を有し、
前記ステータに、複数の励磁用コイル及び複数の検出用コイルが前記ロータの周方向に沿って並ぶコイル列が構成された可変リラクタンス型レゾルバであって、
前記複数の励磁用コイルは、前記コイル列の一端から他端に亘って配置され、
前記複数の検出用コイルは、前記コイル列の両端以外に配置され、
前記複数の励磁用コイルのうち前記コイル列の両端に配置された励磁用コイルの巻数が、前記複数の励磁用コイルのうち前記コイル列の両端以外に配置された励磁用コイルの巻数と異なることを特徴とする、
可変リラクタンス型レゾルバである。 In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention provides:
A rotor,
A stator that is configured to be relatively rotatable with the rotor, and is disposed so as to face a part of the outer peripheral surface or the rotating surface of the rotor,
A variable reluctance resolver in which a plurality of excitation coils and a plurality of detection coils are arranged in the stator along the circumferential direction of the rotor,
The plurality of exciting coils are arranged from one end to the other end of the coil row,
The plurality of detection coils are arranged at both ends of the coil array,
Among the plurality of excitation coils, the number of turns of the excitation coil disposed at both ends of the coil array is different from the number of turns of the excitation coil disposed at both ends of the coil array among the plurality of excitation coils. Characterized by the
It is a variable reluctance type resolver.

この本発明の一態様によれば、両端に配置された励磁用コイルの巻数が、両端以外に配置された励磁用コイルの巻数と異なるように、励磁用コイルの巻数を設定するため、励磁用コイルの巻数を均一にしたものに比して、回転角をより正確に検出することができる。 According to this aspect of the present invention, the number of turns of the excitation coil is set so that the number of turns of the excitation coil arranged at both ends is different from the number of turns of the excitation coil arranged at both ends. The rotation angle can be detected more accurately than when the number of turns of the coil is uniform.

本発明の一態様において、
前記複数の励磁用コイルのうち前記コイル列の両端に配置された励磁用コイルの巻数が、前記複数の励磁用コイルのうち前記コイル列の両端以外に配置された励磁用コイルの巻数に比して小さいことを特徴とするものとすると、好適である。 In one embodiment of the present invention,
The number of turns of the excitation coil arranged at both ends of the coil array among the plurality of excitation coils is larger than the number of turns of the excitation coil arranged at both ends of the coil array among the plurality of excitation coils. If it is characterized by being small, it is preferable.

これにより、両端に配置された励磁用コイルの巻数が、両端以外に配置された励磁用コイルの巻数に比して小さくなるように、励磁用コイルの巻数を設定するため、励磁用コイルの巻数を均一にしたものに比して、回転角をより正確に検出することができる。 Accordingly, the number of turns of the excitation coil is set so that the number of turns of the excitation coil arranged at both ends is smaller than the number of turns of the excitation coil arranged at both ends. The rotation angle can be detected more accurately as compared with the case where the angle is uniform.

本発明によれば、回転角をより正確に検出することが可能な可変リラクタンス型レゾルバを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a variable reluctance resolver capable of more accurately detecting a rotation angle.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

以下、本発明の一実施例に係る可変リラクタンス型レゾルバ１について説明する。図１は、本発明の一実施例に係る可変リラクタンス型レゾルバ１の構成例である。可変リラクタンス型レゾルバ１は、ロータ１０と、ステータ２０と、を有する。 Hereinafter, a variable reluctance resolver 1 according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration example of a variable reluctance resolver 1 according to an embodiment of the present invention. The variable reluctance resolver 1 includes a rotor 10 and a stator 20.

ロータ１０は、ベアリング等によってステータ２０に相対回転自在に連結されている。図１に示す如く、ロータ１０の外形輪郭線は、一定の径ではなく、周期的に変化する径により画成される。 The rotor 10 is connected to the stator 20 by a bearing or the like so as to be relatively rotatable. As shown in FIG. 1, the outer contour line of the rotor 10 is not defined by a constant diameter but is defined by a periodically changing diameter.

ステータ２０は、例えば珪素鋼板を積層して構成され、ロータの外周面の一部に対向する円弧状の形状となっており、ロータ１０の回転中心とステータ２０の円弧部分の中心が一致するようにロータ１０と連結される。なお、ステータ２０は、図示しない固定部材によってケース等に固定されるのが一般的である。ステータ２０は、ロータ１０の周囲一周に亘って対向する円環状の形状となっていないため、ロータ１０と容易に分離することができ、部品の修理や交換が容易となっている。 The stator 20 is formed by laminating silicon steel plates, for example, and has an arc shape facing a part of the outer peripheral surface of the rotor, so that the rotation center of the rotor 10 and the center of the arc portion of the stator 20 coincide. To the rotor 10. The stator 20 is generally fixed to a case or the like by a fixing member (not shown). Since the stator 20 does not have an annular shape that faces the entire circumference of the rotor 10, the stator 20 can be easily separated from the rotor 10, and parts can be easily repaired or replaced.

また、ステータ２０は、ロータ１０に対向する側に、ロータ１０の周方向に沿って並ぶステータコア（歯）２５Ａ〜２５Ｆが突出するように形成されている。それぞれのステータコアには、電源装置４０に接続された励磁用コイル、及び発生した磁気に対する磁束抵抗を電圧に変換して信号処理装置５０に出力するための検出用コイルが巻回されており、これによって、複数の励磁用コイル及び複数の検出用コイルがロータ１０の周方向に沿って並ぶコイル列３０が配置されている。コイル列３０は、例えばコイル３０Ａ〜３０Ｆの６個のコイルを含む。 The stator 20 is formed on the side facing the rotor 10 such that stator cores (teeth) 25A to 25F arranged along the circumferential direction of the rotor 10 protrude. Each stator core is wound with an excitation coil connected to the power supply device 40 and a detection coil for converting the magnetic flux resistance to the generated magnetism into a voltage and outputting it to the signal processing device 50. Thus, a coil row 30 in which a plurality of excitation coils and a plurality of detection coils are arranged along the circumferential direction of the rotor 10 is arranged. The coil array 30 includes, for example, six coils 30A to 30F.

コイル列３０の両端に位置するコイル３０Ａ、３０Ｆは、励磁用コイルのみが巻回されている。以下、これらを補極と称する。また、コイル列３０の両端以外に位置するコイル３０Ｂ〜３０Ｅは、励磁用コイル、及び検出用コイル（ロータ１０の回転角のｓｉｎに比例した出力を得るように巻回されたｓｉｎ相の検出用コイル、及びロータ１０の回転角のｃｏｓに比例した出力を得るように巻回されたｃｏｓ相の検出用コイルを含む）が同心状に巻回されている。以下、これらを主極と称する。 As for the coils 30A and 30F located at both ends of the coil array 30, only the exciting coil is wound. Hereinafter, these are referred to as complementary electrodes. The coils 30B to 30E located at both ends of the coil array 30 are an excitation coil and a detection coil (for detecting a sin phase wound so as to obtain an output proportional to the rotation angle sin of the rotor 10). A coil and a coil for detecting a cos phase wound so as to obtain an output proportional to cos of the rotation angle of the rotor 10 are wound concentrically. Hereinafter, these are referred to as main electrodes.

励磁用コイルは電源装置４０に直列で接続されており、その両端には、数［ｋＨｚ］、数［Ｖｐ_―ｐ］の交流が入力される（例えば、１０［ｋＨｚ］、４［Ｖｐ_―ｐ］程度）。 The exciting coil is connected in series to the power supply device 40, and several [kHz] and several [Vp _- p] alternating currents are input to both ends thereof (for example, 10 [kHz], 4 [Vp _- p]. ]degree).

また、ｓｉｎ相の検出用コイル、及びｃｏｓ相の検出用コイルは、それぞれが信号処理装置５０のｓｉｎ相演算入力部、及びｃｏｓ相演算入力部に直列で接続されている。 The sin phase detection coil and the cos phase detection coil are connected in series to the sin phase calculation input unit and the cos phase calculation input unit of the signal processing device 50, respectively.

なお、本実施例の可変リラクタンス型レゾルバ１は、補極２個、主極４個を有するものとして説明するが、これに限定されず、コイル列３０の両端が補極であればよく、主極の数は任意である。 Although the variable reluctance resolver 1 of this embodiment is described as having two complementary poles and four main poles, the present invention is not limited to this, and both ends of the coil array 30 may be complementary poles. The number of poles is arbitrary.

ここで、可変リラクタンス型レゾルバにおけるロータ回転角の検出原理について簡単に説明する。 Here, the principle of detecting the rotor rotation angle in the variable reluctance resolver will be briefly described.

電源装置４０は、交流電源であり、例えば４Ｖの交流の入力電圧を、励磁用コイルの両端に印加する。励磁用コイルが励磁されてそれに磁気が発生すると、検知用コイルが起電する。 The power supply device 40 is an AC power supply, and applies, for example, an AC input voltage of 4 V to both ends of the exciting coil. When the excitation coil is excited and magnetism is generated, the detection coil generates electricity.

そして、外力等によってロータ１０が回転すると、検知用コイルとロータ１０との間隔が周期的に変化し、これに伴って、磁束抵抗が変化して、検知用コイルに誘起される電流（出力電圧）が変化する。 When the rotor 10 is rotated by an external force or the like, the interval between the detection coil and the rotor 10 is periodically changed, and accordingly, the magnetic flux resistance is changed to cause a current (output voltage) induced in the detection coil. ) Will change.

信号処理装置５０は、例えば、Ｒ／Ｄコンバータであり、ｓｉｎ相演算入力部に入力されたｓｉｎ相の検出用コイルの出力電圧と、ｃｏｓ相演算入力部に入力されたｃｏｓ相の検出用コイルの出力電圧とに基づいて、ロータ１０の回転角θを表すデジタル信号φを出力する。ロータの回転角θは、例えば、次式（１）の関係を用いて導出される。式中、Ｅ_{ＣＯＳ−ＧＮＤ}は、ｃｏｓ相の検出用コイルの出力電圧を表し、Ｅ_{ＳＩＮ−ＧＮＤ}は、ｓｉｎ相の検出用コイルの出力電圧を表す。 The signal processing device 50 is, for example, an R / D converter, and the output voltage of the sin phase detection coil input to the sin phase calculation input unit and the cos phase detection coil input to the cos phase calculation input unit The digital signal φ representing the rotation angle θ of the rotor 10 is output based on the output voltage of. The rotation angle θ of the rotor is derived using, for example, the relationship of the following formula (1). In the equation, E _COS-GND represents the output voltage of the cos phase detection coil, and E _SIN-GND represents the output voltage of the sin phase detection coil.

θ＝（１／Ｎ）・ｔａｎ^−１（Ｅ_{ＳＩＮ−ＧＮＤ}／Ｅ_{ＣＯＳ−ＧＮＤ}） …（１） θ = (1 / N) · tan ⁻¹ (E _SIN−GND / E _COS−GND ) (1)

なお、励磁用コイルの両端に印可される入力電圧をＥｓｉｎωｔと表現すると、ｃｏｓ相の検出用コイルの出力電圧Ｅ_{ＣＯＳ−ＧＮＤ}は、次式（２）で、ｓｉｎ相の検出用コイルの出力電圧Ｅ_{ＳＩＮ−ＧＮＤ}は、次式（３）で、それぞれ表される。ここで、ωは角周波数であり、２πｆで表される。ｆは周波数、Ｋは励磁巻線、出力巻線、及びロータ１０とステータ２０の特性で決まる定数である。 When the input voltage applied to both ends of the excitation coil is expressed as Esin ωt, the output voltage E _COS-GND of the cos phase detection coil is expressed by the following equation (2), and the output voltage of the sin phase detection coil: E _SIN-GND is represented by the following equation (3). Here, ω is an angular frequency and is represented by 2πf. f is the frequency, K is a constant determined by the excitation winding, the output winding, and the characteristics of the rotor 10 and the stator 20.

Ｅ_{ＣＯＳ−ＧＮＤ}＝Ｋｃｏｓθ・Ｅｓｉｎωｔ …（２）
Ｅ_{ＳＩＮ−ＧＮＤ}＝Ｋｓｉｎθ・Ｅｓｉｎωｔ …（３） E _COS-GND = K cos θ · Esin ωt (2)
ESIN _-GND = Ksinθ · Esinωt (3)

ロータ１０の径方向の幅は、ロータ１０の回転角を変数とし軸倍角ｎにより周期が定まる略正弦波関数に従って変化するように決定される。径の変化周期を定める軸倍角ｎは、必要な分解能に応じて適宜決定されてよい。軸倍角とは、検出装置の入力機械角に対する出力電気角の比をいい、例えば、ｎ×機械角＝電気角の場合、軸倍角はｎＸ（ｎ倍角）と表される。 The radial width of the rotor 10 is determined so as to change according to a substantially sinusoidal function whose period is determined by the shaft angle multiplier n, with the rotation angle of the rotor 10 as a variable. The shaft multiple angle n that defines the diameter change period may be appropriately determined according to the required resolution. The axial multiple angle refers to the ratio of the output electrical angle to the input mechanical angle of the detection device. For example, when n × mechanical angle = electrical angle, the axial multiple angle is expressed as nX (n multiple angle).

以下、係る機能を実現するための励磁用コイル、及び検出用コイルの巻態様について説明する。図２は、励磁用コイル、及び検出用コイルの巻方向、及び巻数を示す表である。 Hereinafter, the winding mode of the exciting coil and the detecting coil for realizing the function will be described. FIG. 2 is a table showing the winding direction and the number of turns of the excitation coil and the detection coil.

励磁用コイルの巻方向は、補極３０Ａ、主極３０Ｃ、３０Ｅで同一（符号ＣＣＷで示す）であり、主極３０Ｂ、３０Ｄ、及び補極３０Ｆで同一（符号ＣＷで示す）となっている。符号ＣＣＷで示す方向は、符号ＣＷで示す方向の反対方向である。その巻数は、補極３０Ａ、３０ＦでＮ１、主極３０Ｂ〜３０ＥでＮ２となっている。これにより、各コイルは、交互に異なる極性の磁極となっている。巻数Ｎ１とＮ２は異なる数である。この巻数の意義については後述する。 The winding direction of the exciting coil is the same for the auxiliary pole 30A and the main poles 30C and 30E (denoted by reference numeral CCW), and the same for the main poles 30B and 30D and the auxiliary pole 30F (denoted by reference numeral CW). . The direction indicated by reference sign CCW is the opposite direction to the direction indicated by reference sign CW. The number of turns is N1 for the complementary electrodes 30A and 30F, and N2 for the main electrodes 30B to 30E. Thereby, each coil is a magnetic pole of a different polarity alternately. The winding numbers N1 and N2 are different numbers. The significance of the number of turns will be described later.

ｓｉｎ相の検出用コイルの巻方向は、主極３０Ｂ、３０Ｃで同一（符号ＣＷで示す）であり、主極３０Ｄ、３０Ｅで同一（符号ＣＣＷで示す）である。その巻数は、Ｎ３である。この結果、ｓｉｎ相の検出用コイルからはｓｉｎθに比例した出力が得られることとなる。 The winding direction of the sin phase detection coil is the same for the main poles 30B and 30C (denoted by the reference CW) and the same for the main poles 30D and 30E (denoted by the reference CCW). The number of turns is N3. As a result, an output proportional to sin θ is obtained from the sin phase detection coil.

ｃｏｓ相の検出用コイルの巻方向は、主極３０Ｂ、３０Ｅで同一（符号ＣＷで示す）であり、主極３０Ｃ、３０Ｄで同一（符号ＣＣＷで示す）である。その巻数は、Ｎ３であり、ｓｉｎ相の検出用コイルと同一である。この結果、ｃｏｓ相の検出用コイルからはｃｏｓθに比例した出力が得られることとなる。 The winding directions of the cos phase detection coils are the same for the main poles 30B and 30E (denoted by reference CW) and the same for the main poles 30C and 30D (denoted by reference CCW). The number of turns is N3, which is the same as the sin phase detection coil. As a result, an output proportional to cos θ is obtained from the cos phase detection coil.

ここで、補極３０Ａ、３０Ｆの意義について説明する。ｓｉｎ相の検出用コイルとｃｏｓ相の検出用コイルに誘起される電圧は、式（２）、（３）より、入力電圧に比例することが判る。一方、励磁用コイルによって誘起される磁束は、両端部とそれ以外の部分で同一にならない。従って、全てのコイルが励磁用コイルと検出用コイルを備えるものとすると、各検出用コイルに励起される電圧にムラが生じ、検出用コイルの出力電圧が均一とならないこととなる。そこで、補極３０Ａ、３０Ｆを備えることにより、各検出コイルが存する位置において励磁用コイルによって誘起される磁束が均一となるようにしているのである。 Here, the significance of the complementary electrodes 30A and 30F will be described. From the equations (2) and (3), it can be seen that the voltages induced in the sin phase detection coil and the cos phase detection coil are proportional to the input voltage. On the other hand, the magnetic flux induced by the exciting coil is not the same at both end portions and other portions. Therefore, if all the coils are provided with the excitation coil and the detection coil, the voltage excited in each detection coil is uneven, and the output voltage of the detection coil is not uniform. Therefore, by providing the complementary electrodes 30A and 30F, the magnetic flux induced by the exciting coil is made uniform at the position where each detection coil exists.

ところが、本出願の出願人は、係る構成においても、各励磁用コイルの巻数を均一とすると（Ｎ１＝Ｎ２）、図３に示す如く、ｓｉｎ相の出力電圧波形がゼロ点以外で理想正弦波波形から歪み、ｃｏｓ相の出力電圧波形がピーク点以外で理想正弦波波形から歪んでしまうという不都合が生じるという知見を得ている。これに対して上式（１）を適用してロータ１０の回転角θを算出すると、軸倍角３倍の成分の誤差が生じてしまう。なお、「軸倍角３倍の成分の誤差」とは、レゾルバの電気角が一回転する間に３回の周期で発生する誤差を意味する。 However, even in such a configuration, the applicant of the present application, if the number of turns of each exciting coil is uniform (N1 = N2), as shown in FIG. 3, the sinusoidal output voltage waveform is an ideal sine wave except for the zero point. It has been found that there is an inconvenience that the waveform is distorted and the output voltage waveform of the cos phase is distorted from the ideal sine wave waveform except at the peak point. On the other hand, when the rotation angle θ of the rotor 10 is calculated by applying the above equation (1), an error of a component having a shaft angle multiplier of 3 times occurs. Note that “the error of the component with the triple shaft angle of triple” means an error that occurs in three cycles while the resolver electrical angle rotates once.

そこで、本実施例の可変リラクタンス型レゾルバ１では、励磁用コイルのうちコイル列の両端に配置された励磁用コイルの巻数が、両端以外に配置された励磁用コイルの巻数と異なるように、より具体的には、両端に配置された励磁用コイルの巻数が、両端以外に配置された励磁用コイルの巻数に比して小さくなるように、励磁用コイルの巻数を設定している（Ｎ１＜Ｎ２）。 Therefore, in the variable reluctance type resolver 1 of the present embodiment, the number of turns of the excitation coil arranged at both ends of the coil array in the excitation coil is different from the number of turns of the excitation coil arranged at the other ends. Specifically, the number of turns of the exciting coil is set so that the number of turns of the exciting coil arranged at both ends is smaller than the number of turns of the exciting coil arranged at both ends (N1 < N2).

図６は、このように励磁用コイルの巻数を設定する理由を説明するための説明図である。図示する如く、ステータコア２５Ａ、２５Ｆから生じる磁束のループは、それぞれステータコア２５Ｂ、２５Ｅを通る１ループのみとなるため、検出用コイルが巻かれたステータコア２５Ｂ〜２５Ｅに均等な磁束を供給するためには、ステータコア２５Ａ、２５Ｆから生じる磁束を、ステータコア２５Ｂ〜２５Ｅから生じる磁束に比して小さくする必要がある。従って、本実施例では、両端に配置された励磁用コイルの巻数が、両端以外に配置された励磁用コイルの巻数に比して小さくなるように、励磁用コイルの巻数を設定しているのである。 FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the reason for setting the number of turns of the exciting coil in this way. As shown in the figure, the magnetic flux generated from the stator cores 25A and 25F is only one loop passing through the stator cores 25B and 25E, respectively. Therefore, in order to supply a uniform magnetic flux to the stator cores 25B to 25E around which the detection coils are wound. The magnetic flux generated from the stator cores 25A and 25F needs to be smaller than the magnetic flux generated from the stator cores 25B to 25E. Therefore, in this embodiment, the number of turns of the excitation coil is set so that the number of turns of the excitation coil arranged at both ends is smaller than the number of turns of the excitation coil arranged at both ends. is there.

これにより、前述した歪みを小さくし、従って、軸倍角３倍の成分の誤差を抑制することができる。よって、励磁用コイルの巻数を均一にしたものに比して、回転角をより正確に検出することができる。 As a result, the above-described distortion can be reduced, and accordingly, an error of a component having a shaft angle multiplication factor of 3 can be suppressed. Therefore, the rotation angle can be detected more accurately than in the case where the number of excitation coils is uniform.

なお、本出願人は、実験により、本実施例の構成によって前述の歪みを小さくできるという結果を得ている。 In addition, the present applicant has obtained a result that the above-described distortion can be reduced by the configuration of the present embodiment through experiments.

本実施例の可変リラクタンス型レゾルバ１によれば、両端に配置された励磁用コイルの巻数が、両端以外に配置された励磁用コイルの巻数に比して小さくなるように、励磁用コイルの巻数を設定するため、励磁用コイルの巻数を均一にしたものに比して、回転角をより正確に検出することができる。 According to the variable reluctance resolver 1 of the present embodiment, the number of turns of the exciting coil is so small that the number of turns of the exciting coil arranged at both ends is smaller than the number of turns of the exciting coil arranged at both ends. Therefore, the rotation angle can be detected more accurately than in the case where the number of turns of the exciting coil is uniform.

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。 The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.

例えば、ロータ１０の外周面の一部に対向するようにステータ２０を配置するものとしたが、ロータ１０の回転面の一部に対向するようにステータ２０を配置するものとしてもよい。 For example, although the stator 20 is disposed so as to face a part of the outer peripheral surface of the rotor 10, the stator 20 may be disposed so as to face a part of the rotating surface of the rotor 10.

図４は、これらの相違を模式的に示す図である。図４（Ａ）は、実施例の可変リラクタンス型レゾルバ１を模式的に示したものであり、図４（Ｂ）は、係る変形例を模式的に示した図である。後者の場合、ロータは、外周面ではなく回転面のステータとの間隔が、ロータの回転に応じて周期的に変化するように形成される。 FIG. 4 is a diagram schematically showing these differences. FIG. 4A schematically illustrates the variable reluctance resolver 1 of the embodiment, and FIG. 4B schematically illustrates such a modification. In the latter case, the rotor is formed such that the interval between the rotor surface, not the outer peripheral surface, and the stator periodically changes according to the rotation of the rotor.

図５は、係る変形例におけるステータの構成例である。係る変形例におけるコイル列についても、実施例と同様の原理を適用することにより、励磁用コイルの巻数を均一にしたものに比して、回転角をより正確に検出することができる。 FIG. 5 is a structural example of a stator in such a modification. By applying the same principle as in the embodiment to the coil array in such a modification, the rotation angle can be detected more accurately than in the case where the number of turns of the exciting coil is uniform.

本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。 The present invention can be used in the automobile manufacturing industry, the automobile parts manufacturing industry, and the like.

本発明の一実施例に係る可変リラクタンス型レゾルバ１の構成例である。It is an example of composition of variable reluctance type resolver 1 concerning one example of the present invention. 励磁用コイル、及び検出用コイル（ｓｉｎ相のものとｃｏｓ相のものを含む）の巻方向、及び巻数を示す表である。It is a table | surface which shows the winding direction of the coil for excitation, and a coil for detection (a thing of a sin phase and a thing of a cos phase) and the number of turns. 各励磁用コイルの巻数を均一とした場合に生じる不都合を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the inconvenience which arises when the number of turns of each coil for excitation is made uniform. 本発明の他の実施例に係る可変リラクタンス型レゾルバと、実施例の可変リラクタンス型レゾルバ１との相違を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the difference between the variable reluctance type resolver which concerns on the other Example of this invention, and the variable reluctance type resolver 1 of an Example. 本発明の他の実施例に係る可変リラクタンス型レゾルバにおけるステータの構成例である。It is an example of composition of a stator in a variable reluctance type resolver concerning other examples of the present invention. 実施例のように励磁用コイルの巻数を設定する理由を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the reason which sets the number of turns of the coil for excitation like an Example.

Explanation of symbols

１可変リラクタンス型レゾルバ
１０ロータ
２０ステータ
２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ、２５Ｅ、２５Ｆステータコア
３０コイル列
３０Ａ、３０Ｆ補極
３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ主極
４０電源装置
５０信号処理装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable reluctance type resolver 10 Rotor 20 Stator 25A, 25B, 25C, 25D, 25E, 25F Stator core 30 Coil array 30A, 30F Supplementary pole 30B, 30C, 30D, 30E Main pole 40 Power supply device 50 Signal processing device

Claims

A rotor,
A stator that is configured to be relatively rotatable with the rotor, and is disposed so as to face a part of the outer peripheral surface or the rotating surface of the rotor,
A variable reluctance resolver in which a plurality of excitation coils and a plurality of detection coils are arranged in the stator along the circumferential direction of the rotor,
The plurality of exciting coils are arranged from one end to the other end of the coil row,
The plurality of detection coils are arranged at both ends of the coil array,
The number of turns of the excitation coil arranged at both ends of the coil array among the plurality of excitation coils is larger than the number of turns of the excitation coil arranged at both ends of the coil array among the plurality of excitation coils. It is characterized by being small and
Variable reluctance resolver.