リニアレゾルバ
【課題】検出精度が高く、かつ信号線における金属疲労による断線発生を防止可能なリニアレゾルバを提供すること。
【解決手段】リニアレゾルバ１０は可動部１と固定部６とからなり、可動部１にはトランスコイル部２とレゾルバコイル部３が設けられ、固定部６にはこれに対応してトランスコイル部７とレゾルバコイル部８が設けられており、可動部１から引き出される信号線がないことを、特徴的な構成とする。トランスコイル部２、７によってトランス機能が構成され、またレゾルバコイル部３、８によってレゾルバ機能が構成される。
【解決手段】リニアレゾルバ１０は可動部１と固定部６とからなり、可動部１にはトランスコイル部２とレゾルバコイル部３が設けられ、固定部６にはこれに対応してトランスコイル部７とレゾルバコイル部８が設けられており、可動部１から引き出される信号線がないことを、特徴的な構成とする。トランスコイル部２、７によってトランス機能が構成され、またレゾルバコイル部３、８によってレゾルバ機能が構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリニアレゾルバに係り、特に、検出精度が高く、信号線の断線発生を防止することのできるリニアレゾルバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレゾルバは回転型（ロータリー型）であり、回転方向の変位である角度を検出するセンサである。回転型のレゾルバは、構造的に下記のように大別、分類できる。
（ａ）ロータに巻線（コイル）があり、巻線（コイル）に接続された信号線が引き出されているタイプ。ロータの回転範囲は、有限角である。
（ｂ）ロータに巻線（コイル）があり、ブラシ付きのタイプ。ロータへの信号伝達はブラシによる接触式である。ロータの回転範囲に制限はない。
（ｃ）ロータに巻線（コイル）があり、ブラシレスのタイプ。回転トランスによってロータへ信号を伝達する、非接触式である。ロータの回転範囲に制限はない。
（ｄ）ロータに巻線（コイル）がない、ＶＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ）タイプ。非接触式である。ロータの回転範囲に制限はない。
【０００３】
一方、直線方向の変位を検出するためのセンサとして、リニアレゾルバがある（特許文献１、２）。これらのリニアレゾルバは、直線方向に構成された固定部と、その上に配置され作動する可動部とからなり、上述の回転型レゾルバにおける分類に従えば、（ｄ）ＶＲタイプである。つまり、可動部に巻線（コイル）が設けられていない。
【０００４】
また、同種のセンサであるリニア巻線型検出器も、従来公知である（特許文献３）。これは、上記分類に従えば、（ａ）回転範囲が有限である有限タイプ、または（ｄ）ＶＲタイプである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２２１８７０号公報「リニアレゾルバ」
【特許文献２】特開平６−３００５８３号公報「リニアレゾルバ」
【特許文献３】特開平１０−２５３３９号公報「リニア巻線型検出器」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、従来の回転型レゾルバには、下記の問題点がある。
（ａ）有限タイプは回転範囲に制限がある。また、回転に伴い信号線が揺すられるため、信号線に金属疲労が発生し、断線の危険性がある。
（ｄ）ＶＲタイプは、他のタイプと比べて検出精度が劣る。
これらの問題は、リニアレゾルバやリニア巻線型検出器でも同様である。すなわち、従来のリニアレゾルバは検出精度が劣る。またリニア巻線型検出器は、ＶＲタイプである場合は検出精度が劣り、有限タイプである場合は動作に伴い信号線が揺すられるために金属疲労が発生し、断線の危険性がある。
【０００７】
そこで本発明が解決しようとする課題は、検出精度が高いリニアレゾルバを提供することである。また本発明が解決しようとする課題は、信号線における金属疲労による断線発生が防止され、故障しにくく製品寿命の長いリニアレゾルバを提供することである。本発明は、これら２つの課題を同時に解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者は上記課題について検討した結果、可動部に巻線（コイル）を設けるとともにトランスコイルも設ける構成とすること、上述回転型レゾルバの分類に従えば（ｃ）ブラシレスタイプのリニアレゾルバとすることによって課題を解決できることに想到し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
【０００９】
（１） 直線方向の変位を検出するためのセンサである可動部と固定部とからなるリニアレゾルバにおいて、該可動部にはトランスコイルとレゾルバコイルが設けられ、これに対応して該固定部にはトランスコイルとレゾルバコイルが設けられ、該可動部から引き出される信号線がない、リニアレゾルバ。
（２） 信号形式が１相励磁２相出力または２相励磁１相出力であることを特徴とする、（１）に記載のリニアレゾルバ。
（３） 前記可動部および前記固定部にはそれぞれ、コイル保持用溝が設けられ、該コイル保持用溝に各トランスコイルまたはレゾルバコイルが保持されていることを特徴とする、（１）または（２）に記載のリニアレゾルバ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のリニアレゾルバは上述のように構成されるため、これによれば、従来のリニアレゾルバと比較して高い検出精度を得ることができる。また、可動部から信号線が引き出されることがないために、金属疲労による信号線の断線が全く発生せず、安定的に使用することができる。したがって本発明のリニアレゾルバは、故障しにくく製品寿命も長いため、安心して継続使用でき、修理点検コストも低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のリニアレゾルバの基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のリニアレゾルバの構成例を示す平面図および側面図である。
【図３】図２に示すリニアレゾルバの配線図である。
【図４】本発明のリニアレゾルバの別の構成例の配線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明のリニアレゾルバの基本構成を示すブロック図である。図示するように本発明リニアレゾルバ１０は可動部１と固定部６とからなるセンサであって、可動部１にはトランスコイル部２とレゾルバコイル部３が設けられ、固定部６にはこれに対応してトランスコイル部７とレゾルバコイル部８が設けられており、可動部１から引き出される信号線がないことを、主たる構成とする。
【００１３】
かかる構成により本リニアレゾルバ１０は、可動部１のトランスコイル部２および固定部６のトランスコイル部７により形成されるトランス部、いわばリニア型トランスによって、固定部６から可動部１に対し入力信号が伝達される、つまり可動部１は励磁される。そして、可動部１のレゾルバコイル部３と固定部６のレゾルバコイル部８により形成されるレゾルバ部によって、検出された直線方向の変位に係る検出信号が、可動部１から固定部６へと伝達され、出力される。
【００１４】
このように本リニアレゾルバ１０は、非接触のブラシレス方式によって固定部６−可動部１間における信号の伝達がなされるため、可動部１から引き出される信号線のない構成である。したがって、リニアレゾルバ１０の動作により信号線が揺すられるという問題がそもそも発生せず、それによる断線の危険性も全く存在しない。また、ＶＲタイプのリニアレゾルバと異なり、可動部１においても巻線によるレゾルバコイル部３が設けられるため、高い検出精度を得ることができる。
【００１５】
図２は、本発明のリニアレゾルバの構成例を示す平面図および側面図である。また、
図３は図２に示すリニアレゾルバの配線図である。これらに図示するように本リニアレゾルバ２１０は、可動部基体２１５にトランスコイル２２とレゾルバコイル２３が設けられて可動部２１となっており、これに対応して固定部基体２６５にトランスコイル２７とレゾルバコイル２８Ｃおよび２８Ｓが設けられて固定部２６となっている構成であり、可動部２１から引き出される信号線がない。なお、レゾルバコイル２８ＣはＣＯＳ側、２８ＳはＳＩＮ側を示す。
【００１６】
したがって、リニアレゾルバ２１０の動作により信号線が揺すられるという問題が発生せず、それによる断線の危険性も全く存在しない。また、ＶＲタイプのリニアレゾルバと異なり、可動部２１においても巻線によるレゾルバコイル２３が設けられるため、高い検出精度を得ることができる。なお、本例の信号処理形式は１相励磁２相出力である。また、図２に示すコイル２２等の設けられる平面形状のパターンは一例であり、本発明はかかる例に限定されない。
【００１７】
本リニアレゾルバ２１０においては、可動部２１を構成する可動部基体にはコイル保持用溝が設けられ、および固定部２６を構成する固定部基体にもコイル保持用溝が設けられている構成とすることができる。ここで、可動部基体上のコイル保持用溝としては、レゾルバコイル用とトランスコイル用が設けられる。また、固定部基体上のコイル保持用溝としても、レゾルバコイル用、トランスコイル用が設けられる。なお、各コイル保持用溝の形状は適宜に設計される。
【００１８】
かかる構成により、本リニアレゾルバにおいては、各コイル保持用溝それぞれに、対応するコイルが嵌装され保持される。各コイル保持用溝に各コイルが保持された状態が、前掲の図２である。
【００１９】
図４は、本発明のリニアレゾルバの別の構成例の配線図である。図示するように本リニアレゾルバの信号形式は、２相励磁１相出力としてもよい。このように、信号形式が１相励磁２相出力または２相励磁１相出力の場合は、面積の小さい可動部３１においても無理なく所定のコイルを設けることができる。したがってリニアレゾルバの信号形式は、相励磁２相出力、または２相励磁１相出力のいずれかとすることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明のリニアレゾルバによれば、従来のリニアレゾルバと比較して高い検出精度を得られるともに、信号線断線の危険性を解消でき、故障を少なくし、性能を向上させることができる。したがって、センサ製造・利用の全分野において産業上利用性が高い発明である。
【符号の説明】
【００２１】
１、２１、３１…可動部
２…トランスコイル部（可動部）
３…レゾルバコイル部（可動部）
６、２６、３６…固定部
７…トランスコイル部（固定部）
８…レゾルバコイル部（固定部）
１０、２１０…リニアレゾルバ
２２、３２…トランスコイル（可動部）
２３、３３…レゾルバコイル（可動部）
２４Ｓ１、２４Ｓ２、２４Ｓ３、２４Ｓ４、２４Ｒ１、２４Ｒ２、３４Ｓ１、３４Ｓ２、３４Ｓ３、３４Ｓ４、３４Ｒ１、３４Ｒ２…信号線
２７、３７…トランスコイル（固定部）
２８Ｃ、３８Ｃ…レゾルバコイル（固定部）
２８Ｓ、３８Ｓ…レゾルバコイル（固定部）
【技術分野】
【０００１】
本発明はリニアレゾルバに係り、特に、検出精度が高く、信号線の断線発生を防止することのできるリニアレゾルバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレゾルバは回転型（ロータリー型）であり、回転方向の変位である角度を検出するセンサである。回転型のレゾルバは、構造的に下記のように大別、分類できる。
（ａ）ロータに巻線（コイル）があり、巻線（コイル）に接続された信号線が引き出されているタイプ。ロータの回転範囲は、有限角である。
（ｂ）ロータに巻線（コイル）があり、ブラシ付きのタイプ。ロータへの信号伝達はブラシによる接触式である。ロータの回転範囲に制限はない。
（ｃ）ロータに巻線（コイル）があり、ブラシレスのタイプ。回転トランスによってロータへ信号を伝達する、非接触式である。ロータの回転範囲に制限はない。
（ｄ）ロータに巻線（コイル）がない、ＶＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ）タイプ。非接触式である。ロータの回転範囲に制限はない。
【０００３】
一方、直線方向の変位を検出するためのセンサとして、リニアレゾルバがある（特許文献１、２）。これらのリニアレゾルバは、直線方向に構成された固定部と、その上に配置され作動する可動部とからなり、上述の回転型レゾルバにおける分類に従えば、（ｄ）ＶＲタイプである。つまり、可動部に巻線（コイル）が設けられていない。
【０００４】
また、同種のセンサであるリニア巻線型検出器も、従来公知である（特許文献３）。これは、上記分類に従えば、（ａ）回転範囲が有限である有限タイプ、または（ｄ）ＶＲタイプである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２２１８７０号公報「リニアレゾルバ」
【特許文献２】特開平６−３００５８３号公報「リニアレゾルバ」
【特許文献３】特開平１０−２５３３９号公報「リニア巻線型検出器」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、従来の回転型レゾルバには、下記の問題点がある。
（ａ）有限タイプは回転範囲に制限がある。また、回転に伴い信号線が揺すられるため、信号線に金属疲労が発生し、断線の危険性がある。
（ｄ）ＶＲタイプは、他のタイプと比べて検出精度が劣る。
これらの問題は、リニアレゾルバやリニア巻線型検出器でも同様である。すなわち、従来のリニアレゾルバは検出精度が劣る。またリニア巻線型検出器は、ＶＲタイプである場合は検出精度が劣り、有限タイプである場合は動作に伴い信号線が揺すられるために金属疲労が発生し、断線の危険性がある。
【０００７】
そこで本発明が解決しようとする課題は、検出精度が高いリニアレゾルバを提供することである。また本発明が解決しようとする課題は、信号線における金属疲労による断線発生が防止され、故障しにくく製品寿命の長いリニアレゾルバを提供することである。本発明は、これら２つの課題を同時に解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者は上記課題について検討した結果、可動部に巻線（コイル）を設けるとともにトランスコイルも設ける構成とすること、上述回転型レゾルバの分類に従えば（ｃ）ブラシレスタイプのリニアレゾルバとすることによって課題を解決できることに想到し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
【０００９】
（１） 直線方向の変位を検出するためのセンサである可動部と固定部とからなるリニアレゾルバにおいて、該可動部にはトランスコイルとレゾルバコイルが設けられ、これに対応して該固定部にはトランスコイルとレゾルバコイルが設けられ、該可動部から引き出される信号線がない、リニアレゾルバ。
（２） 信号形式が１相励磁２相出力または２相励磁１相出力であることを特徴とする、（１）に記載のリニアレゾルバ。
（３） 前記可動部および前記固定部にはそれぞれ、コイル保持用溝が設けられ、該コイル保持用溝に各トランスコイルまたはレゾルバコイルが保持されていることを特徴とする、（１）または（２）に記載のリニアレゾルバ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のリニアレゾルバは上述のように構成されるため、これによれば、従来のリニアレゾルバと比較して高い検出精度を得ることができる。また、可動部から信号線が引き出されることがないために、金属疲労による信号線の断線が全く発生せず、安定的に使用することができる。したがって本発明のリニアレゾルバは、故障しにくく製品寿命も長いため、安心して継続使用でき、修理点検コストも低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のリニアレゾルバの基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のリニアレゾルバの構成例を示す平面図および側面図である。
【図３】図２に示すリニアレゾルバの配線図である。
【図４】本発明のリニアレゾルバの別の構成例の配線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明のリニアレゾルバの基本構成を示すブロック図である。図示するように本発明リニアレゾルバ１０は可動部１と固定部６とからなるセンサであって、可動部１にはトランスコイル部２とレゾルバコイル部３が設けられ、固定部６にはこれに対応してトランスコイル部７とレゾルバコイル部８が設けられており、可動部１から引き出される信号線がないことを、主たる構成とする。
【００１３】
かかる構成により本リニアレゾルバ１０は、可動部１のトランスコイル部２および固定部６のトランスコイル部７により形成されるトランス部、いわばリニア型トランスによって、固定部６から可動部１に対し入力信号が伝達される、つまり可動部１は励磁される。そして、可動部１のレゾルバコイル部３と固定部６のレゾルバコイル部８により形成されるレゾルバ部によって、検出された直線方向の変位に係る検出信号が、可動部１から固定部６へと伝達され、出力される。
【００１４】
このように本リニアレゾルバ１０は、非接触のブラシレス方式によって固定部６−可動部１間における信号の伝達がなされるため、可動部１から引き出される信号線のない構成である。したがって、リニアレゾルバ１０の動作により信号線が揺すられるという問題がそもそも発生せず、それによる断線の危険性も全く存在しない。また、ＶＲタイプのリニアレゾルバと異なり、可動部１においても巻線によるレゾルバコイル部３が設けられるため、高い検出精度を得ることができる。
【００１５】
図２は、本発明のリニアレゾルバの構成例を示す平面図および側面図である。また、
図３は図２に示すリニアレゾルバの配線図である。これらに図示するように本リニアレゾルバ２１０は、可動部基体２１５にトランスコイル２２とレゾルバコイル２３が設けられて可動部２１となっており、これに対応して固定部基体２６５にトランスコイル２７とレゾルバコイル２８Ｃおよび２８Ｓが設けられて固定部２６となっている構成であり、可動部２１から引き出される信号線がない。なお、レゾルバコイル２８ＣはＣＯＳ側、２８ＳはＳＩＮ側を示す。
【００１６】
したがって、リニアレゾルバ２１０の動作により信号線が揺すられるという問題が発生せず、それによる断線の危険性も全く存在しない。また、ＶＲタイプのリニアレゾルバと異なり、可動部２１においても巻線によるレゾルバコイル２３が設けられるため、高い検出精度を得ることができる。なお、本例の信号処理形式は１相励磁２相出力である。また、図２に示すコイル２２等の設けられる平面形状のパターンは一例であり、本発明はかかる例に限定されない。
【００１７】
本リニアレゾルバ２１０においては、可動部２１を構成する可動部基体にはコイル保持用溝が設けられ、および固定部２６を構成する固定部基体にもコイル保持用溝が設けられている構成とすることができる。ここで、可動部基体上のコイル保持用溝としては、レゾルバコイル用とトランスコイル用が設けられる。また、固定部基体上のコイル保持用溝としても、レゾルバコイル用、トランスコイル用が設けられる。なお、各コイル保持用溝の形状は適宜に設計される。
【００１８】
かかる構成により、本リニアレゾルバにおいては、各コイル保持用溝それぞれに、対応するコイルが嵌装され保持される。各コイル保持用溝に各コイルが保持された状態が、前掲の図２である。
【００１９】
図４は、本発明のリニアレゾルバの別の構成例の配線図である。図示するように本リニアレゾルバの信号形式は、２相励磁１相出力としてもよい。このように、信号形式が１相励磁２相出力または２相励磁１相出力の場合は、面積の小さい可動部３１においても無理なく所定のコイルを設けることができる。したがってリニアレゾルバの信号形式は、相励磁２相出力、または２相励磁１相出力のいずれかとすることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明のリニアレゾルバによれば、従来のリニアレゾルバと比較して高い検出精度を得られるともに、信号線断線の危険性を解消でき、故障を少なくし、性能を向上させることができる。したがって、センサ製造・利用の全分野において産業上利用性が高い発明である。
【符号の説明】
【００２１】
１、２１、３１…可動部
２…トランスコイル部（可動部）
３…レゾルバコイル部（可動部）
６、２６、３６…固定部
７…トランスコイル部（固定部）
８…レゾルバコイル部（固定部）
１０、２１０…リニアレゾルバ
２２、３２…トランスコイル（可動部）
２３、３３…レゾルバコイル（可動部）
２４Ｓ１、２４Ｓ２、２４Ｓ３、２４Ｓ４、２４Ｒ１、２４Ｒ２、３４Ｓ１、３４Ｓ２、３４Ｓ３、３４Ｓ４、３４Ｒ１、３４Ｒ２…信号線
２７、３７…トランスコイル（固定部）
２８Ｃ、３８Ｃ…レゾルバコイル（固定部）
２８Ｓ、３８Ｓ…レゾルバコイル（固定部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線方向の変位を検出するためのセンサである可動部と固定部とからなるリニアレゾルバにおいて、該可動部にはトランスコイルとレゾルバコイルが設けられ、これに対応して該固定部にはトランスコイルとレゾルバコイルが設けられ、該可動部から引き出される信号線がない、リニアレゾルバ。
【請求項２】
信号形式が１相励磁２相出力または２相励磁１相出力であることを特徴とする、請求項１に記載のリニアレゾルバ。
【請求項３】
前記可動部および前記固定部にはそれぞれ、コイル保持用溝が設けられ、該コイル保持用溝に各トランスコイルまたはレゾルバコイルが保持されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のリニアレゾルバ。
【請求項１】
直線方向の変位を検出するためのセンサである可動部と固定部とからなるリニアレゾルバにおいて、該可動部にはトランスコイルとレゾルバコイルが設けられ、これに対応して該固定部にはトランスコイルとレゾルバコイルが設けられ、該可動部から引き出される信号線がない、リニアレゾルバ。
【請求項２】
信号形式が１相励磁２相出力または２相励磁１相出力であることを特徴とする、請求項１に記載のリニアレゾルバ。
【請求項３】
前記可動部および前記固定部にはそれぞれ、コイル保持用溝が設けられ、該コイル保持用溝に各トランスコイルまたはレゾルバコイルが保持されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のリニアレゾルバ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２２０３６２（Ｐ２０１２−２２０３６２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８７３０１（Ｐ２０１１−８７３０１）
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（０００２０３６３４）多摩川精機株式会社 (669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（０００２０３６３４）多摩川精機株式会社 (669)
【Ｆターム（参考）】
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