旋轉變壓器裝置、角度位置檢測裝置及其定子制造方法及圖紙

提供旋轉變壓器裝置、角度位置檢測裝置及其定子，能夠使卷繞在定子的各相的磁極上的繞組所需的空間變小，無需使繞組間絕緣，該旋轉變壓器裝置具備由轉子和定子構成的旋轉變壓器(3)，轉子鐵芯與定子鐵芯之間的空隙中的磁阻根據轉子鐵芯位置的變化而變化，通過檢測磁阻變化來檢測旋轉角度位置或者轉速，上述旋轉變壓器(3)具備轉子鐵芯旋轉一圈則磁阻的基波分量為一個周期的結構的單極旋轉變壓器，定子具有以120°的間隔配置的至少三相的磁極和卷繞在各磁極上的一種繞組，并且，設置有通過對各繞組通電來對各磁極勵磁的振蕩器(50)和檢測流經各繞組的電流值的電流電壓轉換器(52)，利用檢測出的電流值檢測旋轉角度位置或者轉速。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

旋轉變壓器裝置、角度位置檢測裝置及其定子
本技術涉及一種檢測旋轉角度位置、轉速的旋轉變壓器(resolver)裝置、角度位置檢測裝置以及角度位置檢測裝置用定子。
技術介紹
作為以往的旋轉變壓器裝置，例如已知一種雙極可變磁阻型旋轉變壓器(參照專利文獻1)，其具有如下結構的定子和轉子轉子鐵芯與定子齒之間的空隙中的磁阻根據轉子鐵芯位置的變化而變化，轉子鐵芯旋轉一圈則磁阻變化的基波分量為一個周期，該雙極可變磁阻型旋轉變壓器通過檢測上述磁阻變化來檢測旋轉角度位置或者轉速，以120° 的間隔設置分別獨立具有三相交流勵磁繞組和輸出繞組的三個定子齒，在各相定子齒的 180°對稱的位置處設置具有與勵磁繞組反向的輸出繞組的相同的定子齒作為A組定子齒，在相對于這六個A組定子齒分別偏移了 90°的位置處設置六個具有與A組相同的繞組的B組定子齒。在該旋轉變壓器裝置中，對合成來自各輸出繞組的輸出信號而得到的輸出電壓與施加于各勵磁繞組的勵磁電壓之間的相位差(θ+π/4)進行檢測，在-π/4的位置處設置基準點，由此能夠檢測轉子的旋轉角度位置Θ。另外，旋轉變壓器裝置具有使用溫度范圍廣、耐振性、耐久性優良的優點，因此能夠作為角度檢測器而用于各種機械。另外，例如在用作安裝于旋轉定位裝置等的直接驅動馬達的角度檢測器的情況下，這種旋轉變壓器裝置存在以下問題在以更高精度的絕對精度穩定地檢測角度位置方面是不足的。因此，為了解決這種問題，例如在專利文獻2中公開了一種以使針對定子與轉子之間的相對的推力方向的抖 動的容許值變大為目的的旋轉變壓器結構。圖16和圖17是表示上述專利文獻2中公開的旋轉變壓器結構的主要部分截面圖。在圖16中，旋轉變壓器裝置200由在各磁極201上卷繞著定子繞組(線圈)202而形成的環形定子鐵芯203和被旋轉自如地配置在該環形定子鐵芯203的內側的層疊型或者燒結型的環形的轉子204構成。在以往的普通的旋轉變壓器裝置中，環形定子鐵芯203的厚度X1與轉子203的厚度X2被設定為X1=X2的關系，但在圖16所示的旋轉變壓器裝置200中，環形定子鐵芯203的厚度X1比轉子204的厚度X2薄，環形定子鐵芯203的厚度X1與轉子204的厚度X2被設定為X# a =X2的關系。另外，在圖17所示的旋轉變壓器裝置200'中，轉子204的厚度X2比環形定子鐵芯203的厚度X1薄，環形定子鐵芯203的厚度X1與轉子204的厚度X2被設定為X1I β =X2 的關系。并且，作為旋轉檢測器(角度位置檢測裝置)，已知一種采用了可變磁阻型旋轉變壓器的鐵芯結構的旋轉檢測器(參照專利文獻3)。在該旋轉檢測器中，將定子的層疊厚度設為4mm以下O. 5mm以上，從而減少了磁性的旋轉方向上的偏差，因此即使將定子的層疊厚度變薄，也能夠提高檢測精度。專利文獻1:日本特愿平1-218344號公報專利文獻2:日本特開2004-37306號公報專利文獻3:日本特開2002-119032號公報
技術實現思路
技術要解決的問題然而，在專利文獻I所示的現有技術中，在三相的各定子齒上卷繞有用于形成磁場的勵磁繞組和用于根據轉子位置檢測以旋轉角度進行相位調制而得到的輸出信號的輸出繞組這兩種繞組，因此存在以下問題需要繞組所用的寬闊的空間，并且在上述各定子齒上需要使上述兩種繞組之間絕緣。另外，在專利文獻2所示的現有技術中，在如旋轉變壓器裝置200'那樣，轉子204 的層疊厚度比定子203的層疊厚度薄的情況下，從定子203產生的磁通漏到轉子204的齒部表面以外的部位，因此不能獲得穩定的檢測信號。并且，上述旋轉變壓器裝置200的結構在獲得穩定的檢測信號方面也是不足的， 特別是在定子203的層疊厚度薄(3mm以下)的情況下，難以使從定子203產生的磁通充分地到達轉子204的齒部表面。因此，上述旋轉變壓器裝置200、200'難以在高精度地進行位置檢測的同時實現定子203和轉子204的小徑化、小型化。另外,在專利文獻3所示的現有技術中,將定子的層疊厚度設為4_以下O. 5mm以上，因 此即使將定子的層疊厚度變薄，雖然能夠提高檢測精度，但是該結構并未充分考慮耐環境溫度特性。因此，本技術是鑒于上述情況而完成的，本技術的第一目的在于提供一種能夠使被卷繞在定子的各相的磁極上的繞組所需的空間變小，并且不需要使繞組間絕緣的旋轉變壓器裝置。另外，本技術的第二目的在于提供一種能夠以高精度的絕對精度穩定地檢測角度位置，并且實現了檢測器的小型化的旋轉變壓器裝置的轉子、定子結構。并且，本技術的第三目的在于使定子的層疊結構為耐環境溫度特性優良的結構。用于解決問題的方案為了達成上述第一目的，本技術提供一種旋轉變壓器裝置，其具備由轉子和定子構成的旋轉變壓器，該旋轉變壓器中轉子鐵芯與定子鐵芯之間的空隙中的磁阻根據轉子鐵芯位置的變化而變化，通過檢測上述磁阻的變化來檢測旋轉角度位置或者轉速，上述旋轉變壓器具備單極旋轉變壓器，該單極旋轉變壓器的結構是轉子鐵芯旋轉一圈則磁阻的基波分量為一個周期，上述定子具有以120°的間隔配置的至少三相的磁極和被卷繞在各磁極上的一種繞組，并且，上述旋轉變壓器裝置構成為，設置有通過對各上述繞組通電來對上述各磁極進行勵磁的勵磁單元和檢測流經各上述繞組的電流值的電流檢測單元，利用檢測出的該電流值來檢測旋轉角度位置或者轉速。為了達成上述第一目的，優選的是，在本技術中，上述旋轉變壓器除了具備上述單極旋轉變壓器之外，還具備多極旋轉變壓器，該多極旋轉變壓器的結構為具備具有至少三相的磁極和卷繞在各磁極上的一種繞組的定子，轉子鐵芯旋轉一圈則磁阻的基波分量為多個周期，并且上述旋轉變壓器裝置還設置有旋轉變壓器數字轉換器，該旋轉變壓器數字轉換器利用檢測出的上述單極旋轉變壓器和多極旋轉變壓器的各繞組的上述電流值來檢測旋轉角度位置或者轉速。另外，提供一種旋轉變壓器裝置，具備環狀的轉子，其由在軸向上層疊的多個薄板形成；以及環狀的定子，其由在軸向上層疊的多個薄板形成，以與上述轉子相向的方式進行配置，且層疊厚度為2. 4mm，其中，上述轉子與上述定子的層疊厚度比為2以上，由此達成本技術的上述第二目的。另外，通過使上述層疊厚度比為2至2. 3來有效地達成上述第二目的。另外，為了達成上述第三目的，本技術提供一種角度位置檢測裝置，具備形成為環狀的定子；以及轉子，其相對于上述定子相對地進行角度位移，使與上述定子之間的空隙中的磁阻分量發生變化，上述定子具備定子棧，其通過層疊多片鋼板而形成，該鋼板的形狀為環狀且具備沿整個圓周方向等間隔地形成在外周側的多個外齒狀的突出部；以及線圈繞組，其被卷繞在上述定子棧的各上述突出部，其中，上述定子棧的層疊厚度被設定為 2. 4mm以上。本技術還提供一種角度位置檢測裝置，具備定子棧，其通過層疊多片鋼板而形成，該鋼板的形狀為環狀且具備在整個圓周方向上等間隔地形成在外周側的多個外齒狀的突出部；以及線圈繞組，其被卷繞在上述定子棧的各上述突出部上，其中，上述定子棧的層疊厚度被設定為2. 4mm以上。技術的效果。在達成本技術的第一目的的旋轉變壓器裝置中，檢測流經被卷繞在定子的各相的磁極的一種繞組的電流值，利用檢測到的該電流值檢測旋轉角度位置或者轉速。因本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種旋轉變壓器裝置，具備：環狀的轉子，其由在軸向上層疊的多個薄板形成；以及環狀的定子，其由在軸向上層疊的多個薄板形成，以與上述轉子相向的方式進行配置，且層疊厚度為2.4mm，該旋轉變壓器裝置的特征在于，上述轉子與上述定子的層疊厚度比為2以上。

【技術特征摘要】
1.一種旋轉變壓器裝置，具備環狀的轉子，其由在軸向上層疊的多個薄板形成；以及環狀的定子，其由在軸向上層疊的多個薄板形成，以與上述轉子相向的方式進行配置，且層疊厚度為2. 4mm,該旋轉變壓器裝置的特征在于，上述轉子與上述定子的層疊厚度比為2以上。2.根據權利要求1所述的旋轉變壓器裝置，其特征在于，上述層疊厚度比為2至2. 3。3.一種角度位置檢測裝置，其特征在于，具備形成為環狀的定子；以及轉子，其相對于上述定子相對地進行角度位移，能夠使與上述定子之間的空隙中的磁阻分量發生變化，上述定子...

【專利技術屬性】
技術研發人員：太田裕介，小泉和則，丸山正幸，渡邊逸男，
申請(專利權)人：日本精工株式會社，
類型：實用新型
國別省市：