旋转变压器装置、角度位置检测装置及其定子制造方法及图纸

提供旋转变压器装置、角度位置检测装置及其定子，能够使卷绕在定子的各相的磁极上的绕组所需的空间变小，无需使绕组间绝缘，该旋转变压器装置具备由转子和定子构成的旋转变压器(3)，转子铁芯与定子铁芯之间的空隙中的磁阻根据转子铁芯位置的变化而变化，通过检测磁阻变化来检测旋转角度位置或者转速，上述旋转变压器(3)具备转子铁芯旋转一圈则磁阻的基波分量为一个周期的结构的单极旋转变压器，定子具有以120°的间隔配置的至少三相的磁极和卷绕在各磁极上的一种绕组，并且，设置有通过对各绕组通电来对各磁极励磁的振荡器(50)和检测流经各绕组的电流值的电流电压转换器(52)，利用检测出的电流值检测旋转角度位置或者转速。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

旋转变压器装置、角度位置检测装置及其定子
本技术涉及一种检测旋转角度位置、转速的旋转变压器(resolver)装置、角度位置检测装置以及角度位置检测装置用定子。
技术介绍
作为以往的旋转变压器装置，例如已知一种双极可变磁阻型旋转变压器(参照专利文献1)，其具有如下结构的定子和转子转子铁芯与定子齿之间的空隙中的磁阻根据转子铁芯位置的变化而变化，转子铁芯旋转一圈则磁阻变化的基波分量为一个周期，该双极可变磁阻型旋转变压器通过检测上述磁阻变化来检测旋转角度位置或者转速，以120° 的间隔设置分别独立具有三相交流励磁绕组和输出绕组的三个定子齿，在各相定子齿的 180°对称的位置处设置具有与励磁绕组反向的输出绕组的相同的定子齿作为A组定子齿，在相对于这六个A组定子齿分别偏移了 90°的位置处设置六个具有与A组相同的绕组的B组定子齿。在该旋转变压器装置中，对合成来自各输出绕组的输出信号而得到的输出电压与施加于各励磁绕组的励磁电压之间的相位差(θ+π/4)进行检测，在-π/4的位置处设置基准点，由此能够检测转子的旋转角度位置Θ。另外，旋转变压器装置具有使用温度范围广、耐振性、耐久性优良的优点，因此能够作为角度检测器而用于各种机械。另外，例如在用作安装于旋转定位装置等的直接驱动马达的角度检测器的情况下，这种旋转变压器装置存在以下问题在以更高精度的绝对精度稳定地检测角度位置方面是不足的。因此，为了解决这种问题，例如在专利文献2中公开了一种以使针对定子与转子之间的相对的推力方向的抖 动的容许值变大为目的的旋转变压器结构。图16和图17是表示上述专利文献2中公开的旋转变压器结构的主要部分截面图。在图16中，旋转变压器装置200由在各磁极201上卷绕着定子绕组(线圈)202而形成的环形定子铁芯203和被旋转自如地配置在该环形定子铁芯203的内侧的层叠型或者烧结型的环形的转子204构成。在以往的普通的旋转变压器装置中，环形定子铁芯203的厚度X1与转子203的厚度X2被设定为X1=X2的关系，但在图16所示的旋转变压器装置200中，环形定子铁芯203的厚度X1比转子204的厚度X2薄，环形定子铁芯203的厚度X1与转子204的厚度X2被设定为X# a =X2的关系。另外，在图17所示的旋转变压器装置200'中，转子204的厚度X2比环形定子铁芯203的厚度X1薄，环形定子铁芯203的厚度X1与转子204的厚度X2被设定为X1I β =X2 的关系。并且，作为旋转检测器(角度位置检测装置)，已知一种采用了可变磁阻型旋转变压器的铁芯结构的旋转检测器(参照专利文献3)。在该旋转检测器中，将定子的层叠厚度设为4mm以下O. 5mm以上，从而减少了磁性的旋转方向上的偏差，因此即使将定子的层叠厚度变薄，也能够提高检测精度。专利文献1:日本特愿平1-218344号公报专利文献2:日本特开2004-37306号公报专利文献3:日本特开2002-119032号公报
技术实现思路
技术要解决的问题然而，在专利文献I所示的现有技术中，在三相的各定子齿上卷绕有用于形成磁场的励磁绕组和用于根据转子位置检测以旋转角度进行相位调制而得到的输出信号的输出绕组这两种绕组，因此存在以下问题需要绕组所用的宽阔的空间，并且在上述各定子齿上需要使上述两种绕组之间绝缘。另外，在专利文献2所示的现有技术中，在如旋转变压器装置200'那样，转子204 的层叠厚度比定子203的层叠厚度薄的情况下，从定子203产生的磁通漏到转子204的齿部表面以外的部位，因此不能获得稳定的检测信号。并且，上述旋转变压器装置200的结构在获得稳定的检测信号方面也是不足的， 特别是在定子203的层叠厚度薄(3mm以下)的情况下，难以使从定子203产生的磁通充分地到达转子204的齿部表面。因此，上述旋转变压器装置200、200'难以在高精度地进行位置检测的同时实现定子203和转子204的小径化、小型化。另外,在专利文献3所示的现有技术中,将定子的层叠厚度设为4_以下O. 5mm以上，因 此即使将定子的层叠厚度变薄，虽然能够提高检测精度，但是该结构并未充分考虑耐环境温度特性。因此，本技术是鉴于上述情况而完成的，本技术的第一目的在于提供一种能够使被卷绕在定子的各相的磁极上的绕组所需的空间变小，并且不需要使绕组间绝缘的旋转变压器装置。另外，本技术的第二目的在于提供一种能够以高精度的绝对精度稳定地检测角度位置，并且实现了检测器的小型化的旋转变压器装置的转子、定子结构。并且，本技术的第三目的在于使定子的层叠结构为耐环境温度特性优良的结构。用于解决问题的方案为了达成上述第一目的，本技术提供一种旋转变压器装置，其具备由转子和定子构成的旋转变压器，该旋转变压器中转子铁芯与定子铁芯之间的空隙中的磁阻根据转子铁芯位置的变化而变化，通过检测上述磁阻的变化来检测旋转角度位置或者转速，上述旋转变压器具备单极旋转变压器，该单极旋转变压器的结构是转子铁芯旋转一圈则磁阻的基波分量为一个周期，上述定子具有以120°的间隔配置的至少三相的磁极和被卷绕在各磁极上的一种绕组，并且，上述旋转变压器装置构成为，设置有通过对各上述绕组通电来对上述各磁极进行励磁的励磁单元和检测流经各上述绕组的电流值的电流检测单元，利用检测出的该电流值来检测旋转角度位置或者转速。为了达成上述第一目的，优选的是，在本技术中，上述旋转变压器除了具备上述单极旋转变压器之外，还具备多极旋转变压器，该多极旋转变压器的结构为具备具有至少三相的磁极和卷绕在各磁极上的一种绕组的定子，转子铁芯旋转一圈则磁阻的基波分量为多个周期，并且上述旋转变压器装置还设置有旋转变压器数字转换器，该旋转变压器数字转换器利用检测出的上述单极旋转变压器和多极旋转变压器的各绕组的上述电流值来检测旋转角度位置或者转速。另外，提供一种旋转变压器装置，具备环状的转子，其由在轴向上层叠的多个薄板形成；以及环状的定子，其由在轴向上层叠的多个薄板形成，以与上述转子相向的方式进行配置，且层叠厚度为2. 4mm，其中，上述转子与上述定子的层叠厚度比为2以上，由此达成本技术的上述第二目的。另外，通过使上述层叠厚度比为2至2. 3来有效地达成上述第二目的。另外，为了达成上述第三目的，本技术提供一种角度位置检测装置，具备形成为环状的定子；以及转子，其相对于上述定子相对地进行角度位移，使与上述定子之间的空隙中的磁阻分量发生变化，上述定子具备定子栈，其通过层叠多片钢板而形成，该钢板的形状为环状且具备沿整个圆周方向等间隔地形成在外周侧的多个外齿状的突出部；以及线圈绕组，其被卷绕在上述定子栈的各上述突出部，其中，上述定子栈的层叠厚度被设定为 2. 4mm以上。本技术还提供一种角度位置检测装置，具备定子栈，其通过层叠多片钢板而形成，该钢板的形状为环状且具备在整个圆周方向上等间隔地形成在外周侧的多个外齿状的突出部；以及线圈绕组，其被卷绕在上述定子栈的各上述突出部上，其中，上述定子栈的层叠厚度被设定为2. 4mm以上。技术的效果。在达成本技术的第一目的的旋转变压器装置中，检测流经被卷绕在定子的各相的磁极的一种绕组的电流值，利用检测到的该电流值检测旋转角度位置或者转速。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转变压器装置，具备：环状的转子，其由在轴向上层叠的多个薄板形成；以及环状的定子，其由在轴向上层叠的多个薄板形成，以与上述转子相向的方式进行配置，且层叠厚度为2.4mm，该旋转变压器装置的特征在于，上述转子与上述定子的层叠厚度比为2以上。

【技术特征摘要】
1.一种旋转变压器装置，具备环状的转子，其由在轴向上层叠的多个薄板形成；以及环状的定子，其由在轴向上层叠的多个薄板形成，以与上述转子相向的方式进行配置，且层叠厚度为2. 4mm,该旋转变压器装置的特征在于，上述转子与上述定子的层叠厚度比为2以上。2.根据权利要求1所述的旋转变压器装置，其特征在于，上述层叠厚度比为2至2. 3。3.一种角度位置检测装置，其特征在于，具备形成为环状的定子；以及转子，其相对于上述定子相对地进行角度位移，能够使与上述定子之间的空隙中的磁阻分量发生变化，上述定子...

【专利技术属性】
技术研发人员：太田裕介，小泉和则，丸山正幸，渡边逸男，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：实用新型
国别省市：