回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造及びその製造方法
【課題】ステータに対して絶縁キャップやコネクタユニット等を一体成形する際に、金型の位置を安定させることができる回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】ステータ巻線と電気的に接続されるコネクタピンが表面側に設けられたコネクタユニット６０は、その裏面６４側に、裏面６４に対して凹んだ部分である凹部６５が形成される。その凹部６５において、ステータ１０のコネクタユニット６０との接続部分の一部分１３が露出される。この一部分１３である当接部は、コネクタユニット６０をステータ１０に対して一体成形する際に、ステータ１０を金型内に充填したときにコネクタユニット用の金型に当接される。よって、金型の位置を安定させることができる。なお、凹部６５は、当接部１３と当接する金型の跡とされる。
【解決手段】ステータ巻線と電気的に接続されるコネクタピンが表面側に設けられたコネクタユニット６０は、その裏面６４側に、裏面６４に対して凹んだ部分である凹部６５が形成される。その凹部６５において、ステータ１０のコネクタユニット６０との接続部分の一部分１３が露出される。この一部分１３である当接部は、コネクタユニット６０をステータ１０に対して一体成形する際に、ステータ１０を金型内に充填したときにコネクタユニット用の金型に当接される。よって、金型の位置を安定させることができる。なお、凹部６５は、当接部１３と当接する金型の跡とされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レゾルバ、シンクロ等の回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステータ及びロータを有し、ステータに対するロータの回転位置によってステータとロータとの間の相互インダクタンスが変化することを利用して、ステータに対するロータの回転角度に応じた検出信号を出力する回転角検出装置としてのレゾルバが知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで、図１０は、従来のレゾルバの構造を示した図である。図１０のレゾルバ２００は、内周面２１０ａから内方へ突出する複数のステータティース２２０が形成された輪状のステータ２１０を備える。また、ステータ２１０の内側には、ロータ２８０がそのステータ２１０に対して回転可能に設けられる。
【０００３】
各ステータティース２２０には、ステータ巻線２５０が巻回される。そのステータ巻線２５０は、複数相の巻線から構成される。具体的には、ステータ巻線２５０は、励磁信号が入力されてステータティース２２０を励磁する励磁巻線２５１と、ロータ２８０の回転にともなって変化するギャップパーミアンスに応じた検出信号が出力される出力巻線２５２とを有する。
【０００４】
また、ステータ巻線２５０とステータティース２２０との絶縁を確保する等のために、各ステータティース２２０には、その外側を覆うように樹脂製のボビン２４１が設けられる。すなわち、ステータ巻線２５０は、各ボビン２４１の外側に巻回されて、ボビン２４１を介してステータティース２２０に巻回される。そして、これらボビン２４１が一体に形成された絶縁キャップ２４０が、ステータ２１０に装着される。
【０００５】
また、レゾルバ２００は、ステータ巻線２５０と電気的に接続され、ステータ巻線２５０に対して励磁信号を入力したり検出信号を出力したりする導電性のコネクタピン２７０が設けられた樹脂製のコネクタユニット２６０を備える。そのコネクタユニット２６０は、ステータ２１０の一部を覆うようにしてステータ２１０に接続され、ステータ２１０に対して径方向に突出するように設けられる。このコネクタユニット２６０の表面２６１には、コネクタピン２７０が設けられるとともに、そのコネクタピン２７０に接続されるステータ巻線２５０の導線２５５が保持される。
【０００６】
また、コネクタユニット２６０の表面２６１には複数の挿入孔２６５が形成されている。それら挿入孔２６５は、表面２６１の反対側の裏面まで貫通されており、導線２５５をコネクタピン２７０に接続する際に、中継ピン（図示外）が挿入される孔である。導線２５５は、その中継ピンを経由してコネクタピン２７０に接続される。その接続後、ワニスによって、導線２５５はコネクタユニット２６０の表面２６１に固定される。
【０００７】
また従来、レゾルバと同様の構造を有する回転同期装置としてのシンクロが知られている。このシンクロは、レゾルバと同様のステータ及びロータを有し、ステータティースに巻回される出力巻線からロータの回転角に応じて正弦波状に変化する互いに位相角が１２０度ずれた３相の信号を出力する。そして、同じ構造の２つのシンクロを接続すると、各シンクロから出力される信号の差に基づいて、一方のシンクロのロータが、他方のシンクロのロータと同じ回転角となるように回転される。すなわち、これら２つのシンクロが同期される。このように、シンクロは、一般的に、２個１組で用いられ、この場合、一方をシンクロ発信機と称し、他方をシンクロ受信機と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３４４１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、従来、絶縁キャップ及びコネクタユニットは、例えばインサート成形により、ステータに対して一体成形されていた。この場合、絶縁キャップ及びコネクタユニット用の金型内にステータを充填する。この際、絶縁キャップ及びコネクタユニットが形成されないステータの部分（図１０の例では、絶縁キャップ４００及びコネクタユニット２６０から露出したステータ２１０の部分）において、ステータが金型に保持される。その後、その金型に樹脂を流し込んで、絶縁キャップ及びコネクタユニットをステータに対して一体成形する。
【００１０】
しかしながら、コネクタユニットは、ステータの一部を覆うように接続されるので、その接続部分においては、ステータを金型で保持することができない。そのため、ステータに対する金型の位置が不安定となる場合があった。金型の位置が不安定となると、絶縁キャップやコネクタユニットを精度良く成形できなくなってしまう。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ステータに対して絶縁キャップやコネクタユニット等を一体成形する際に、金型の位置を安定させることができる回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、外側にステータ巻線が巻回されるステータティースが形成されたステータと、
そのステータと接続され、前記ステータ巻線と電気的に接続される導電性のコネクタピンが設けられる樹脂製のコネクタユニットと、を備える回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造であって、
前記コネクタユニットは、前記コネクタユニット用の金型内に前記ステータが充填されて、前記ステータに対して一体成形されたものであり、
前記ステータは、前記コネクタユニットとの接続部分において、前記コネクタユニットの成形の際に前記金型に当接される当接部を有することを特徴とする。
【００１３】
これによれば、ステータは、コネクタユニットとの接続部分において、コネクタユニットの成形の際に金型に当接される当接部を有するので、その当接部にてステータと当接することで金型の位置を安定させることができる。なお、当接部にて金型に当接された状態で、コネクタユニットが成形されることで、コネクタユニットには、例えば以下のような金型の跡が形成される。
【００１４】
すなわち、本発明におけるステータ構造において、前記コネクタユニットは、前記ステータの前記当接部と当接する前記金型の跡として、周囲が壁に囲まれるように凹まれた部分である凹部が形成される。
【００１５】
この場合、前記凹部が形成された前記コネクタユニットの面を裏面とし、その裏面の反対側の前記コネクタユニットの面を表面としたときに、
前記表面は、前記コネクタピンと接続される前記ステータ巻線の導線がワニスで固定される面とされ、
前記コネクタユニットは、前記ステータ巻線の導線が前記コネクタピンに接続される際にその導線に掛けられる中継ピンの挿入孔が、前記表面から前記裏面まで貫通するように形成されており、
前記挿入孔が、前記凹部の底面に開口がくるように形成されたとすることができる。
【００１６】
これによれば、裏面に凹部が形成されるので、コネクタユニットの表面において、ステータ巻線の導線をワニスで固定することができる。この際、導線に掛けられる中継ピンの挿入孔が形成されるので、導線を固定するワニスが、裏面側まで挿入孔を伝ってくる場合がある。この場合、その挿入孔の開口において、ワニスが表面張力によって留まり、その結果、挿入孔の開口周辺の面に対してワニスのしずくが突出する場合がある。この場合であっても、挿入孔が、凹部の底面に開口がくるように形成されているので、裏面からワニスのしずくが突出するのを防止できる。
【００１７】
また、本発明は、外側にステータ巻線が巻回されるステータティースが形成されたステータと、
前記ステータと接続され、前記ステータ巻線と電気的に接続される導電性のコネクタピンが設けられる樹脂製のコネクタユニットと、を備える回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造の製造方法であって、
前記ステータの前記コネクタユニットとの接続部分の一部が前記コネクタユニット用の金型に当接されるように、前記ステータを前記金型に充填して、前記ステータに対して前記コネクタユニットを一体成形する工程を含むことを特徴とする。
【００１８】
これによれば、コネクタユニットを一体成形する際に、コネクタユニット用の金型が、ステータのコネクタユニットとの接続部分の一部を当接するようにしたので、その金型の位置を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】レゾルバ１の平面図である。
【図２】レゾルバ１の側面図である。
【図３】ステータ１０の平面図である。
【図４】コネクタユニット６０の裏面側を示した図である。
【図５】裏面側のコネクタユニット６０の斜視図である。
【図６】レゾルバ１の製造手順の一例を示したフローチャートである。
【図７】挿入孔６３１〜６３５に中継ピン８１〜８５が設けられた状態を示した図である。
【図８】ワニスがコネクタユニット６０の裏面６４に対して突出しないことを説明する図である。
【図９】シンクロの用途例を説明する図である。
【図１０】従来のレゾルバの構造を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第一実施形態）
以下、本発明に係る回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造及びその製造方法の第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態の回転角検出装置としてのレゾルバ１の平面図、図２はレゾルバ１の側面図である。また、図３は図１のステータ１０の平面図である。レゾルバ１は、磁性材料から構成された輪状のステータ１０を備える（図３参照）。そのステータ１０は、内周面１０ａから内方へ突出する複数のステータティース１２が形成される。より具体的には、８個のステータティース１２が、内周面１０ａの周に沿って等間隔となるように形成される。そのステータ１０は、例えば、磁性材料としての電磁鋼板が複数積層されて構成される。
【００２１】
各ステータティース１２は、その外側に、後述する樹脂製のボビン４１が装着される。そして、そのボビン４１の外側に、ステータ巻線５０が巻回される。より具体的には、ステータ巻線５０として、ステータティース１２を励磁するための励磁信号が入力される励磁巻線５１と、後述するロータ８０の回転角度に応じた検出信号を出力させるための２相分の出力巻線５２、５３とが巻回される。
【００２２】
励磁巻線５１は、各ステータティース１２を励磁するために、各ステータティース１２に所定巻回数だけ巻回される。この際、後述するように、隣り合う２つのステータティース１２間で磁気回路を生成させるために、励磁巻線５１は、隣り合うステータティース１２間で巻回方向が互いに反対方向となるように巻回される。また、各ステータティース１２に巻回される各励磁巻線５１は、直列接続される。この場合、例えば、１本の導線で、順番に各ステータティース１２に巻回することで、各励磁巻線５１が直列接続される。そして、この場合、直列接続後の励磁巻線５１の両端線５５が、後述するコネクタピン７０に電気的に接続される。
【００２３】
出力巻線５２、５３は、それぞれ、ロータ８０の回転角に応じて正弦波状に変化する検出信号を出力させるための巻線である。ただし、出力巻線５２、５３は、それぞれから出力される検出信号が互いに位相が異なる巻線とされる。より具体的には、例えば、第１相の出力巻線５２がｓｉｎ相の巻線とされ、第２相の出力巻線５３がｃｏｓ相の巻線とされる。すなわち、第１相の出力巻線５２は、ロータ８０の回転角度の変化に伴って、ｓｉｎ波状に変化する検出信号が出力される巻線とされる。また、第２相の出力巻線５３は、ロータ８０の回転角度の変化に伴って、ｃｏｓ波状に変化する検出信号が出力される巻線とされる。この場合、第１相の出力巻線５２から出力される検出信号と第２相の出力巻線５３から出力される検出信号とは、９０度の位相差があることになる。
【００２４】
これら出力巻線５２、５３は、それぞれ所望の検出信号（ｓｉｎ波状に変化する検出信号、ｃｏｓ波状に変化する検出信号）が出力されるように、各ステータティース１２に巻回される巻線の巻回数及び巻回方向が調節されている。また、出力巻線５２、５３は、それぞれ、各ステータティース１２に巻回される各出力巻線５２、５３が直列接続される。この場合も励磁巻線５１と同様に、１本の導線で、出力巻線５２を構成することにより、各ステータティース１２に巻回された各出力巻線５２が直列接続されることになる。そして、出力巻線５２の両端線５５が、コネクタピン７０に電気的に接続される。また、出力巻線５３についても同様に、１本の導線で、出力巻線５３を構成することにより、各ステータティース１２に巻回された各出力巻線５３が直列接続されることになる。そして、出力巻線５３の両端線５５が、コネクタピン７０に電気的に接続される。
【００２５】
このように、各ステータティース１２には、ボビン４１を介して、励磁巻線５１、出力巻線５２、５３の３相のステータ巻線５０が巻回されている。この際、例えば、各ステータティース１２における巻回位置をずらして巻回することにより、又は、各ステータティース１２において各巻線を重ねて巻回することにより、これら巻線５１、５２、５３が各ステータティース１２に巻回される。
【００２６】
図１のロータ８０は、磁性材料からなり、例えば電磁鋼板が積層されて形成されるドーナツ型の形状とされたものである。そのロータ８０は、ステータ１０の内側に、ステータ１０に対して回転可能に設けられたインナーロータである。より具体的には、ロータ８０は、その回転軸回りの回転により各ステータティース１２との間のギャップパーミアンスが変化するように、ステータ１０に対して回転可能に設けられる。例えば、ロータ８０は、軸倍角が「２」であり、所与の半径の円周線を基準に、その円周線の１周につき、平面視おける外形輪郭線が２周期で変化する形状を有している。そして、各ステータティース１２の先端面と対向するロータ８０の外周側の面が、ロータ８０の１回転につき２周期でギャップパーミアンスが変化するようになっている。また、ロータ８０は、その回転軸と交差する中心付近において貫通されており、その貫通部にモータ等の回転角度の計測対象物を取り付けることができるようになっている。
【００２７】
ステータ１０の両端面には、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙ−ｂｕｔｙｌｅｎｅ−ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ：ポリブチレンテレフタレート）やＰＰＴ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ：ポリプロピレンテレフタレート）等の絶縁性の樹脂からなる輪状の絶縁キャップ４０が設けられる。その絶縁キャップ４０の内周側には、各ステータティース１２の外周を覆うように装着される複数のボビン４１が、絶縁キャップ４０の構成要素として一体に形成される。換言すると、絶縁キャップ４０は、各ステータティース１２と対応する部分に形成された８個のボビン４１を有する。
【００２８】
各ボビン４１は、上述したように、その外側にステータ巻線５０が巻回される。このように、ボビン４１を介してステータ巻線５０をステータティース１２に巻回することで、ステータ巻線５０を各ステータティース１２に対して精度良く巻回できるとともに、ステータ巻線５０とステータティース１２との間の絶縁を確保できる。
【００２９】
なお、ステータ１０は、絶縁キャップ４０が装着された状態において、外周縁部の辺りが絶縁キャップ４０から露出している。以下、この露出している部分を露出部１１と言う。これに対し、図３に示すステータ１０の一部分１４は、後述するコネクタユニット６０が接続される部分とされる。そのため、そのステータ１０の一部分１４は、コネクタユニット６０が接続された状態では、露出されない部分とされる。なお、以下、そのステータ１０の一部分１４を接続部分１４と言う。
【００３０】
また、ステータ１０にはコネクタユニット６０が接続される。そのコネクタユニット６０は、図１、図２に示すように、ステータ１０の接続部分１４（図３参照）における両端面を挟み込むように、ステータ１０と接続される。また、コネクタユニット６０は、ステータ１０に対して、径方向の外方に突出するように設けられる。そのコネクタユニット６０は、ＰＢＴやＰＰＴ等の絶縁性の樹脂から構成される。なお、本実施形態では、コネクタユニット６０は、絶縁キャップ４０と一体に形成される。よって、コネクタユニット６０は、絶縁キャップ４０と同じ樹脂で構成されている。
【００３１】
コネクタユニット６０の面のうち、図１に表されている面をコネクタユニット６０の表面とすると、その表面には、ピン保持面６１と端線保持面６２とを有する。ピン保持面６１には、ステータ巻線５０と電気的に接続される導電性のコネクタピン７０が設けられる。より具体的には、ピン保持面６１には、ステータ巻線５０を構成する各巻線５１、５２、５３の各端線５５と接続される６個のコネクタピン７０が、一列に配置される。
【００３２】
これらコネクタピン７０は、ステータ巻線５０に対して、信号の入出力を行うためのピンである。上述したように、６個のコネクタピン７０のうちの２つには、励磁巻線５１の両端線５５が接続される。また、６個のコネクタピン７０のうちの別の２つには、第１相の出力巻線５２の両端線５５が接続される。また、６個のコネクタピン７０のうちの別の２つには、第２相の出力巻線５３の両端線５５が接続される。そして、励磁巻線５１の両端線５５が接続された２つのコネクタピン７０間に、ステータティース１２を励磁するための励磁信号が入力される。また、第１相の出力巻線５２の両端線５５が接続された２つのコネクタピン７０間には、その出力巻線５２で発生した検出信号（ｓｉｎ波状に変化する検出信号）が出力される。また、第２相の出力巻線５３の両端線５５が接続された２つのコネクタピン７０間には、その出力巻線５３で発生した検出信号（ｃｏｓ波状に変化する検出信号）が出力される。
【００３３】
コネクタユニット６０の端線保持面６２は、ステータ１０とピン保持面６１との間に位置される。その端線保持面６２は、各コネクタピン７０に接続されるステータ巻線５０の各端線５５に経由され、各端線５５を保持する面として機能する。なお、各端線５５は、端線保持面６２においてワニスで固定されている。なお、端線保持面６２は、図２に示すように、ステータ１０の両端面やピン保持面６１に対して斜めとなっている。
【００３４】
また、上記のコネクタユニット６０の表面と反対側の面を、コネクタユニット６０の裏面とすると、コネクタユニット６０は、その表面から裏面まで貫通された５つの貫通孔６３１〜６３５が形成されている。それら貫通孔６３１〜６３５は、それぞれ、貫通孔の開口が、端線保持面６２内にくるように、形成されている。より具体的には、貫通孔６３１〜６３５は、６個のコネクタピン７０の列と略平行の列をなして形成されている。また、図１の方向から見たときに、一番左の第一の貫通孔６３１は、左から１番目及び２番目のコネクタピン７０の下辺りに形成されている。また、左から２番目の第二の貫通孔６３２は、左から２番目及び３番目のコネクタピン７０の下辺りに形成されている。また、左から３番目の第三の貫通孔６３３は、左から３番目及び４番目のコネクタピン７０の下辺りに形成されている。また、左から４番目の第四の貫通孔６３４は、左から４番目及び５番目のコネクタピン７０の下辺りに形成されている。また、左から５番目の第五の貫通孔６３５は、左から５番目及び６番目のコネクタピン７０の下辺りに形成されている。
【００３５】
これら貫通孔６３１〜６３５は、ステータ巻線５０の各端線５５を各コネクタピン７０に接続する際に設けられる中継ピン（図示外）が挿入される孔である。この中継ピンは、各端線５５を各コネクタピン７０に接続する際に、その接続をしやすくする等のために、各端線５５に掛けられるピンである。このように貫通孔６３１〜６３５は中継ピンに挿入される孔であることから、以下、貫通孔を挿入孔と言う。
【００３６】
次に、コネクタユニット６０の裏面側について説明する。ここで、図４は、レゾルバ１のコネクタユニット６０周辺を示すとともに、コネクタユニット６０の裏面側を示した図である。また、図５は、図４の裏面側のコネクタユニット６０を斜めから見た斜視図である。図４、図５に示すように、コネクタユニット６０は、その裏面６４側に、裏面６４に対して凹まれた部分である凹部６５が形成されている。その凹部６５は、周囲が四角形状の４つの壁面６５２〜６５５に囲まれるとともに、それら壁面６５２〜６５５が接続される底面６５１を有する。この凹部６５は、コネクタユニット６０を成形する際の金型の跡とされる。
【００３７】
また、上述したように、コネクタユニット６０は、挿入孔６３１〜６３５が、表面６２から裏面６４まで貫通するように形成されているので、裏面６４には、挿入孔６３１〜６３５の開口が形成されている。より具体的には、両端の第一、第五の挿入孔６３１、６３５の開口は、凹部６５の外の裏面６４に形成されている。一方、挿入孔６３１、６３５の間の第二〜第四の挿入孔６３２〜６３４の開口は、凹部６５の中、つまり凹部６５の底面６５１に形成されている。
【００３８】
また、凹部６５には、ステータ１０の一部がステータ１０側の壁面６５３から露出している。その露出した部分１３は、コネクタユニット６０を成形する際に金型に当接される部分である。以下、当接部１３と言う。なお、図３には、ステータ１０に対する当接部１３の位置を破線で示している。図３に示すように、当接部１３は、ステータ１０の外周縁部に設けられる。また当接部１３は、ステータ１０の接続部分１４内に設けられる。また、当接部１３は、接続部分１４の周方向中心付近に設けられる。
【００３９】
以上のような構成を有するレゾルバ１では、励磁巻線５１に励磁信号が入力されることで、各ステータティース１２が励磁される。この際、隣り合うステータティース１２間で、巻回方向が互いに反対方向となるように励磁巻線５１が巻回されているので、隣り合うステータティース１２間で磁界の向きが反対方向となるように、各ステータティース１２が励磁される。そのため、隣り合う２つのステータティース１２及びロータ８０間でそれぞれ磁気回路が生成される。この際、ロータ８０の回転角度に応じて、各ステータティース１２とロータ８０との間のギャップパーミアンスが変化するので、各磁気回路に発生する磁束が変化する。また、出力巻線５２、５３の各ステータティース１２における巻回数及び巻回方向が調節されているので、出力巻線５２、５３には、ロータ８０の回転に応じてｓｉｎ波状、ｃｏｓ波状に変化する検出信号が発生される。よって、第１相の出力巻線５２からの検出信号と第２相の出力巻線５３からの検出信号に基づいて、ロータ８０の回転角度の絶対値を一意に求めることができる。例えば、ロータ８０をブラシレスモータの回転軸に固定することにより、そのブラシレスモータの回転角度を求めることができる。
【００４０】
次に、レゾルバ１の製造方法について説明する。ここで、図６は、レゾルバ１の製造手順の一例を示したフローチャートである。ステップＳ１０では、ステータ形成工程として、上述したステータ１０（図３参照）を形成する。具体的には、例えば、電磁鋼板を複数積層して、その積層された電磁鋼板をプレス加工により、輪状に加工する。また、その際、内周面側に、８個のステータティース１２が形成されるように、プレス加工をする。
【００４１】
次いで、ステップＳ１１では、絶縁キャップ及びコネクタユニット形成工程として、上述した絶縁キャップ４０及びコネクタユニット６０を、インサート成型により、ステータ１０に対して一体成形する。具体的には、予め絶縁キャップ４０及びコネクタユニット６０の型に形成された金型（図示外）に、ステップＳ１０で形成したステータ１０を所定の位置に充填する（ステータ１０を基準とすると、ステータ１０に対して金型をセットする。）この際、絶縁キャップ４０から露出されるステータ１０の露出部１１（図３参照）に金型が当接されるように、金型をセットする（金型内にステータ１０を充填する）。また、ステータ１０のコネクタユニット６０との接続部分１４には金型が当接されないように、金型をセットする（金型内にステータ１０を充填する）。さらに、接続部分１４に設けられた当接部１３（図３参照）には金型が当接されるように、金型をセットする（金型内にステータ１０を充填する）。つまり、ステータ１０の露出部１１の少なくとも一部及び当接部１３と金型とが当接されるように、ステータ１０が金型内に充填される。その後、金型に液状の樹脂を流し込み、その樹脂を冷やして固めた後に、金型を外す。これによって、ステータ１０に対して、絶縁キャップ４０及びコネクタユニット６０が一体成形される。
【００４２】
なお、金型がステータ１０の当接部１３に当接された状態で、コネクタユニット６０が成形されるので、コネクタユニット６０には、その当接部１３に当接する金型の跡が形成されることなる。具体的には、コネクタユニット６０には、上述した凹部６５が形成される。また、その凹部６５には、ステータ１０の当接部１３が露出されることになる。
【００４３】
次いで、ステップＳ１２では、ステータ巻線装着工程として、ボビン４１を介して各ステータティース１２に導線を巻回して、ステータ巻線５０を装着する。具体的には、上述したように、励磁巻線５１、出力巻線５２、５３として、それぞれ１本の導線を、各ステータティース１２に対して所定巻回数及び所定巻回方向に順番に巻回していく。
【００４４】
また、ステップＳ１２では、ステータ巻線５０の各端線５５を、各コネクタピン７０に接続する。この際、図７に示すように、コネクタユニット６０に形成された挿入孔６３１〜６３５に中継ピン８１〜８５を設ける。そして、それら中継ピン８１〜８５を経由させて各端線５５を各コネクタピン７０に接続する。これによって、各端線５５を程よい張力とすることができる。なお、中継ピン８１〜８５は、例えば、ステップＳ１１でコネクタユニット６０を成形する際に、そのコネクタユニット６０と一体に設ければよい。また、コネクタユニット６０を成形した後に、中継ピン８１〜８５を挿入孔６３１〜６３５に挿入してもよい。
【００４５】
また、ステップＳ１２では、端線５５を各コネクタピン７０に接続した後、中継ピン８１〜８５を除去する。これによって、各端線５５の張力が強くなりすぎるのを防止できる。その結果、熱応力等によって、端線５５が切れてしまうのを防止できる。また、ステップＳ１２では、コネクタユニット６０の端線保持面６２において、各端線５５をワニスで固定する。
【００４６】
また、図６の工程とは別に、ロータ８０を形成するとともに、そのロータ８０をステータ１０に対して回転可能に設ける工程を行うことで、レゾルバ１が製造される。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１では、ステータ１０のコネクタユニット６０との接続部分１４において、コネクタユニットの成形の際に金型に当接される当接部１３を有するので、その当接部１３にてステータ１０と当接することで金型の位置を安定させることができる。よって、精度良く、コネクタユニット６０及び絶縁キャップ４０をステータ１０に対して一体成形することができる。
【００４８】
また、当接部１３は、接続部分１４における周方向中心付近に設けられるので、ステータ１０を均等に金型に当接させることができる。よって、より一層、金型の位置を安定させることができる。
【００４９】
また、その当接部１３を、コネクタユニット６０の裏面側に設けたので、コネクタユニット６０の表面側には、金型の跡が形成されない。よって、コネクタユニット６０の表面側で、コネクタピン７０を設けることができるとともに、ステータ巻線５０の端線５５を保持し、ワニスで固定することができる。
【００５０】
また、中継ピンの５つの挿入孔６３１〜６３５のうち、３つの挿入孔６３２〜６３４が、凹部６５の底面６５１に開口がくるように形成されているので、以下の効果を得ることができる。ここで、図８は、その効果を説明するための図であり、図１におけるＡ−Ａ線で切ったときのコネクタユニット６０の断面図を示している。なお、図１のＡ−Ａ線は、左から３番目の第三の挿入孔６３３を通る線である。図８に示すように、コネクタユニット６０の裏面側には凹部６５が形成されているとともに、第三の挿入孔６３３が、コネクタユニット６０の表面から凹部６５の底面６５１まで貫通して形成されている。なお、凹部６５には、ステータ１０の一部である当接部１３が露出している。
【００５１】
コネクタユニット６０の端線保持面６２には、上述したように、ワニスでステータ巻線５０の端線５５が固定される。そのため、そのワニスが、第三の挿入孔６３３を伝ってくる場合がある。この場合、その第三の挿入孔６３３の開口において、ワニスが表面張力によって留まり、その結果、挿入孔６３３の開口周辺の面である凹部６５の底面６５１に対してワニスのしずく９０が突出する場合がある（図８参照）。この場合であっても、第三の挿入孔６３３が、凹部６５の底面６５１に開口がくるように形成されているので、裏面６４に対してはワニスのしずくは突出されない。よって、コネクタユニットの裏面に対してワニスのしずくが突出されることによるコネクタユニットの寸法精度がＮＧとなってしまうのを防止できる。なお、第二の挿入孔６３２、第四の挿入孔６３４についても、凹部６５の中に形成されているので、図８と同じ効果を得ることができる。
【００５２】
（第二実施形態）
上記実施形態ではレゾルバに本発明を適用した例について説明したが、回転同期装置としてのシンクロに本発明を適用してもよい。このシンクロは、ステータとロータとステータティースに巻回されたステータ巻線（励磁巻線、出力巻線）とコネクタピンが設けられるコネクタユニットとを備えており、その出力巻線から、ロータの回転に応じて変化する正弦波信号を出力する点で、レゾルバと同じである。また、シンクロは、３相分の出力巻線がステータティースに巻回され、各出力巻線から出力される出力信号が、互いに位相角が１２０度ずれている点で、レゾルバと異なっている。このように、シンクロは、ステータ巻線の巻線構造以外はレゾルバと同じと考えることができるので、上記実施形態はそのままシンクロにも適用することができる。すなわち、コネクタユニットとの接続部分において、コネクタユニットの成形の際に金型に当接される当接部をステータに設けることで、その金型の位置を安定させることができる。
【００５３】
ここで、図９は、シンクロの用途例を示した図である。シンクロは、図９に示すように、主に、複数の機器間でそれらの運転を同期させるために用いられ、一般的に、同じ構造のシンクロ発信機とシンクロ受信機のセットで用いられる。具体的には、図９において、シンクロとしてのシンクロ発信機７０２は、その回転軸７０１が、一方の機器（発信側の機器、図示外）の運転にしたがって回転するように設けられる。そのシンクロ発信機７０２は、接続された機器の回転角に応じて変化する第１相〜第３相の信号（正弦波信号）を出力する。また、同様に、シンクロとしてのシンクロ受信機７０３は、その回転軸７０４が他方の機器（受信側の機器、図示外）の運転にしたがって回転するように設けられる。そのシンクロ受信機７０３は、接続された機器の回転角に応じて変化する第１相〜第３相の信号（正弦波信号）を出力する。そして、これらシンクロ発信機７０２とシンクロ受信機７０３の各相が接続される。これらの動作について、（１）シンクロ発信機７０２とシンクロ受信機７０３でロータの位置が異なると、それらの間で電位差が生じ、各相に電流が流れる。（２）その電流によって、シンクロ受信機７０３のロータが回転する。すなわち、トルクが発生する。（３）シンクロ受信機７０３のロータ（回転軸７０４）の回転にともなって、それに接続された受信側の機器が回転される。（４）シンクロ受信機７０３のロータの位置がシンクロ発信機７０２のロータの位置と同じになると、各相に電流が流れなくなる。（５）電流が流れなくなると、シンクロ受信機７０３のロータの回転が停止される。よって、シンクロ発信機７０２とシンクロ受信機７０３のロータの位置が同じ、つまり発信側の機器と受信側に機器の運転が同期される。このように、レゾルバと同様に、ロータの回転に応じて変化する正弦波信号を出力するシンクロ発信機及びシンクロ受信機に対して本発明を適用しても、金型の位置を安定させることができるので、好適である。
【００５４】
なお、本発明に係る回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造及びその製造方法は、上記実施形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々変形することができる。例えば、上記実施形態では、凹部６５内に３つの挿入孔６３２〜６３４が形成されていたが、全部の挿入孔が凹部内に形成されるように、凹部を大きくしてもよい。これにより、より一層、ワニスがコネクタユニットの裏面から突出されるのを防止できる。
【００５５】
また、上記実施形態では、絶縁キャップ４０とコネクタユニット６０とが一体であるとして説明したが、絶縁キャップ４０とコネクタユニット６０とが別体であってもよい。この場合、例えば、コネクタユニットについては、インサート成型により、ステータに対して一体成形し、絶縁キャップについては、予め形成したものをステータに装着するようにしてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、ステータの内側にロータが設けられたインナーロータ型のレゾルバ、シンクロについて説明したが、ステータの外側にロータが設けられたアウターロータ型のレゾルバ、シンクロにも適用できる。また、上記実施形態では、ステータティースがステータの内方（半径方向）に向いたレゾルバ、シンクロについて説明したが、ステータティースが軸方向（スラスト方向）に向いたレゾルバ、シンクロにも適用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１ レゾルバ（回転角検出装置）
１０ ステータ
１１ 露出部
１２ ステータティース
１３ 当接部
１４ 接続部分
４０ 絶縁キャップ
４１ ボビン
５０ ステータ巻線
５１ 励磁巻線
５２、５３ 出力巻線
５５ ステータ巻線の端線
６０ コネクタユニット
６１ ピン保持面
６２ 端線保持面
６３１〜６３５ 挿入孔
６４ コネクタユニットの裏面
６５ 凹部
６５１ 凹部の底面
６５２〜６５５ 凹部の壁面
７０ コネクタピン
８０ ロータ
８１〜８５ 中継ピン
７０２ シンクロ発信機（シンクロ、回転同期装置）
７０３ シンクロ受信機（シンクロ、回転同期装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レゾルバ、シンクロ等の回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステータ及びロータを有し、ステータに対するロータの回転位置によってステータとロータとの間の相互インダクタンスが変化することを利用して、ステータに対するロータの回転角度に応じた検出信号を出力する回転角検出装置としてのレゾルバが知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで、図１０は、従来のレゾルバの構造を示した図である。図１０のレゾルバ２００は、内周面２１０ａから内方へ突出する複数のステータティース２２０が形成された輪状のステータ２１０を備える。また、ステータ２１０の内側には、ロータ２８０がそのステータ２１０に対して回転可能に設けられる。
【０００３】
各ステータティース２２０には、ステータ巻線２５０が巻回される。そのステータ巻線２５０は、複数相の巻線から構成される。具体的には、ステータ巻線２５０は、励磁信号が入力されてステータティース２２０を励磁する励磁巻線２５１と、ロータ２８０の回転にともなって変化するギャップパーミアンスに応じた検出信号が出力される出力巻線２５２とを有する。
【０００４】
また、ステータ巻線２５０とステータティース２２０との絶縁を確保する等のために、各ステータティース２２０には、その外側を覆うように樹脂製のボビン２４１が設けられる。すなわち、ステータ巻線２５０は、各ボビン２４１の外側に巻回されて、ボビン２４１を介してステータティース２２０に巻回される。そして、これらボビン２４１が一体に形成された絶縁キャップ２４０が、ステータ２１０に装着される。
【０００５】
また、レゾルバ２００は、ステータ巻線２５０と電気的に接続され、ステータ巻線２５０に対して励磁信号を入力したり検出信号を出力したりする導電性のコネクタピン２７０が設けられた樹脂製のコネクタユニット２６０を備える。そのコネクタユニット２６０は、ステータ２１０の一部を覆うようにしてステータ２１０に接続され、ステータ２１０に対して径方向に突出するように設けられる。このコネクタユニット２６０の表面２６１には、コネクタピン２７０が設けられるとともに、そのコネクタピン２７０に接続されるステータ巻線２５０の導線２５５が保持される。
【０００６】
また、コネクタユニット２６０の表面２６１には複数の挿入孔２６５が形成されている。それら挿入孔２６５は、表面２６１の反対側の裏面まで貫通されており、導線２５５をコネクタピン２７０に接続する際に、中継ピン（図示外）が挿入される孔である。導線２５５は、その中継ピンを経由してコネクタピン２７０に接続される。その接続後、ワニスによって、導線２５５はコネクタユニット２６０の表面２６１に固定される。
【０００７】
また従来、レゾルバと同様の構造を有する回転同期装置としてのシンクロが知られている。このシンクロは、レゾルバと同様のステータ及びロータを有し、ステータティースに巻回される出力巻線からロータの回転角に応じて正弦波状に変化する互いに位相角が１２０度ずれた３相の信号を出力する。そして、同じ構造の２つのシンクロを接続すると、各シンクロから出力される信号の差に基づいて、一方のシンクロのロータが、他方のシンクロのロータと同じ回転角となるように回転される。すなわち、これら２つのシンクロが同期される。このように、シンクロは、一般的に、２個１組で用いられ、この場合、一方をシンクロ発信機と称し、他方をシンクロ受信機と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３４４１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、従来、絶縁キャップ及びコネクタユニットは、例えばインサート成形により、ステータに対して一体成形されていた。この場合、絶縁キャップ及びコネクタユニット用の金型内にステータを充填する。この際、絶縁キャップ及びコネクタユニットが形成されないステータの部分（図１０の例では、絶縁キャップ４００及びコネクタユニット２６０から露出したステータ２１０の部分）において、ステータが金型に保持される。その後、その金型に樹脂を流し込んで、絶縁キャップ及びコネクタユニットをステータに対して一体成形する。
【００１０】
しかしながら、コネクタユニットは、ステータの一部を覆うように接続されるので、その接続部分においては、ステータを金型で保持することができない。そのため、ステータに対する金型の位置が不安定となる場合があった。金型の位置が不安定となると、絶縁キャップやコネクタユニットを精度良く成形できなくなってしまう。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ステータに対して絶縁キャップやコネクタユニット等を一体成形する際に、金型の位置を安定させることができる回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、外側にステータ巻線が巻回されるステータティースが形成されたステータと、
そのステータと接続され、前記ステータ巻線と電気的に接続される導電性のコネクタピンが設けられる樹脂製のコネクタユニットと、を備える回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造であって、
前記コネクタユニットは、前記コネクタユニット用の金型内に前記ステータが充填されて、前記ステータに対して一体成形されたものであり、
前記ステータは、前記コネクタユニットとの接続部分において、前記コネクタユニットの成形の際に前記金型に当接される当接部を有することを特徴とする。
【００１３】
これによれば、ステータは、コネクタユニットとの接続部分において、コネクタユニットの成形の際に金型に当接される当接部を有するので、その当接部にてステータと当接することで金型の位置を安定させることができる。なお、当接部にて金型に当接された状態で、コネクタユニットが成形されることで、コネクタユニットには、例えば以下のような金型の跡が形成される。
【００１４】
すなわち、本発明におけるステータ構造において、前記コネクタユニットは、前記ステータの前記当接部と当接する前記金型の跡として、周囲が壁に囲まれるように凹まれた部分である凹部が形成される。
【００１５】
この場合、前記凹部が形成された前記コネクタユニットの面を裏面とし、その裏面の反対側の前記コネクタユニットの面を表面としたときに、
前記表面は、前記コネクタピンと接続される前記ステータ巻線の導線がワニスで固定される面とされ、
前記コネクタユニットは、前記ステータ巻線の導線が前記コネクタピンに接続される際にその導線に掛けられる中継ピンの挿入孔が、前記表面から前記裏面まで貫通するように形成されており、
前記挿入孔が、前記凹部の底面に開口がくるように形成されたとすることができる。
【００１６】
これによれば、裏面に凹部が形成されるので、コネクタユニットの表面において、ステータ巻線の導線をワニスで固定することができる。この際、導線に掛けられる中継ピンの挿入孔が形成されるので、導線を固定するワニスが、裏面側まで挿入孔を伝ってくる場合がある。この場合、その挿入孔の開口において、ワニスが表面張力によって留まり、その結果、挿入孔の開口周辺の面に対してワニスのしずくが突出する場合がある。この場合であっても、挿入孔が、凹部の底面に開口がくるように形成されているので、裏面からワニスのしずくが突出するのを防止できる。
【００１７】
また、本発明は、外側にステータ巻線が巻回されるステータティースが形成されたステータと、
前記ステータと接続され、前記ステータ巻線と電気的に接続される導電性のコネクタピンが設けられる樹脂製のコネクタユニットと、を備える回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造の製造方法であって、
前記ステータの前記コネクタユニットとの接続部分の一部が前記コネクタユニット用の金型に当接されるように、前記ステータを前記金型に充填して、前記ステータに対して前記コネクタユニットを一体成形する工程を含むことを特徴とする。
【００１８】
これによれば、コネクタユニットを一体成形する際に、コネクタユニット用の金型が、ステータのコネクタユニットとの接続部分の一部を当接するようにしたので、その金型の位置を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】レゾルバ１の平面図である。
【図２】レゾルバ１の側面図である。
【図３】ステータ１０の平面図である。
【図４】コネクタユニット６０の裏面側を示した図である。
【図５】裏面側のコネクタユニット６０の斜視図である。
【図６】レゾルバ１の製造手順の一例を示したフローチャートである。
【図７】挿入孔６３１〜６３５に中継ピン８１〜８５が設けられた状態を示した図である。
【図８】ワニスがコネクタユニット６０の裏面６４に対して突出しないことを説明する図である。
【図９】シンクロの用途例を説明する図である。
【図１０】従来のレゾルバの構造を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第一実施形態）
以下、本発明に係る回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造及びその製造方法の第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態の回転角検出装置としてのレゾルバ１の平面図、図２はレゾルバ１の側面図である。また、図３は図１のステータ１０の平面図である。レゾルバ１は、磁性材料から構成された輪状のステータ１０を備える（図３参照）。そのステータ１０は、内周面１０ａから内方へ突出する複数のステータティース１２が形成される。より具体的には、８個のステータティース１２が、内周面１０ａの周に沿って等間隔となるように形成される。そのステータ１０は、例えば、磁性材料としての電磁鋼板が複数積層されて構成される。
【００２１】
各ステータティース１２は、その外側に、後述する樹脂製のボビン４１が装着される。そして、そのボビン４１の外側に、ステータ巻線５０が巻回される。より具体的には、ステータ巻線５０として、ステータティース１２を励磁するための励磁信号が入力される励磁巻線５１と、後述するロータ８０の回転角度に応じた検出信号を出力させるための２相分の出力巻線５２、５３とが巻回される。
【００２２】
励磁巻線５１は、各ステータティース１２を励磁するために、各ステータティース１２に所定巻回数だけ巻回される。この際、後述するように、隣り合う２つのステータティース１２間で磁気回路を生成させるために、励磁巻線５１は、隣り合うステータティース１２間で巻回方向が互いに反対方向となるように巻回される。また、各ステータティース１２に巻回される各励磁巻線５１は、直列接続される。この場合、例えば、１本の導線で、順番に各ステータティース１２に巻回することで、各励磁巻線５１が直列接続される。そして、この場合、直列接続後の励磁巻線５１の両端線５５が、後述するコネクタピン７０に電気的に接続される。
【００２３】
出力巻線５２、５３は、それぞれ、ロータ８０の回転角に応じて正弦波状に変化する検出信号を出力させるための巻線である。ただし、出力巻線５２、５３は、それぞれから出力される検出信号が互いに位相が異なる巻線とされる。より具体的には、例えば、第１相の出力巻線５２がｓｉｎ相の巻線とされ、第２相の出力巻線５３がｃｏｓ相の巻線とされる。すなわち、第１相の出力巻線５２は、ロータ８０の回転角度の変化に伴って、ｓｉｎ波状に変化する検出信号が出力される巻線とされる。また、第２相の出力巻線５３は、ロータ８０の回転角度の変化に伴って、ｃｏｓ波状に変化する検出信号が出力される巻線とされる。この場合、第１相の出力巻線５２から出力される検出信号と第２相の出力巻線５３から出力される検出信号とは、９０度の位相差があることになる。
【００２４】
これら出力巻線５２、５３は、それぞれ所望の検出信号（ｓｉｎ波状に変化する検出信号、ｃｏｓ波状に変化する検出信号）が出力されるように、各ステータティース１２に巻回される巻線の巻回数及び巻回方向が調節されている。また、出力巻線５２、５３は、それぞれ、各ステータティース１２に巻回される各出力巻線５２、５３が直列接続される。この場合も励磁巻線５１と同様に、１本の導線で、出力巻線５２を構成することにより、各ステータティース１２に巻回された各出力巻線５２が直列接続されることになる。そして、出力巻線５２の両端線５５が、コネクタピン７０に電気的に接続される。また、出力巻線５３についても同様に、１本の導線で、出力巻線５３を構成することにより、各ステータティース１２に巻回された各出力巻線５３が直列接続されることになる。そして、出力巻線５３の両端線５５が、コネクタピン７０に電気的に接続される。
【００２５】
このように、各ステータティース１２には、ボビン４１を介して、励磁巻線５１、出力巻線５２、５３の３相のステータ巻線５０が巻回されている。この際、例えば、各ステータティース１２における巻回位置をずらして巻回することにより、又は、各ステータティース１２において各巻線を重ねて巻回することにより、これら巻線５１、５２、５３が各ステータティース１２に巻回される。
【００２６】
図１のロータ８０は、磁性材料からなり、例えば電磁鋼板が積層されて形成されるドーナツ型の形状とされたものである。そのロータ８０は、ステータ１０の内側に、ステータ１０に対して回転可能に設けられたインナーロータである。より具体的には、ロータ８０は、その回転軸回りの回転により各ステータティース１２との間のギャップパーミアンスが変化するように、ステータ１０に対して回転可能に設けられる。例えば、ロータ８０は、軸倍角が「２」であり、所与の半径の円周線を基準に、その円周線の１周につき、平面視おける外形輪郭線が２周期で変化する形状を有している。そして、各ステータティース１２の先端面と対向するロータ８０の外周側の面が、ロータ８０の１回転につき２周期でギャップパーミアンスが変化するようになっている。また、ロータ８０は、その回転軸と交差する中心付近において貫通されており、その貫通部にモータ等の回転角度の計測対象物を取り付けることができるようになっている。
【００２７】
ステータ１０の両端面には、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙ−ｂｕｔｙｌｅｎｅ−ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ：ポリブチレンテレフタレート）やＰＰＴ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ：ポリプロピレンテレフタレート）等の絶縁性の樹脂からなる輪状の絶縁キャップ４０が設けられる。その絶縁キャップ４０の内周側には、各ステータティース１２の外周を覆うように装着される複数のボビン４１が、絶縁キャップ４０の構成要素として一体に形成される。換言すると、絶縁キャップ４０は、各ステータティース１２と対応する部分に形成された８個のボビン４１を有する。
【００２８】
各ボビン４１は、上述したように、その外側にステータ巻線５０が巻回される。このように、ボビン４１を介してステータ巻線５０をステータティース１２に巻回することで、ステータ巻線５０を各ステータティース１２に対して精度良く巻回できるとともに、ステータ巻線５０とステータティース１２との間の絶縁を確保できる。
【００２９】
なお、ステータ１０は、絶縁キャップ４０が装着された状態において、外周縁部の辺りが絶縁キャップ４０から露出している。以下、この露出している部分を露出部１１と言う。これに対し、図３に示すステータ１０の一部分１４は、後述するコネクタユニット６０が接続される部分とされる。そのため、そのステータ１０の一部分１４は、コネクタユニット６０が接続された状態では、露出されない部分とされる。なお、以下、そのステータ１０の一部分１４を接続部分１４と言う。
【００３０】
また、ステータ１０にはコネクタユニット６０が接続される。そのコネクタユニット６０は、図１、図２に示すように、ステータ１０の接続部分１４（図３参照）における両端面を挟み込むように、ステータ１０と接続される。また、コネクタユニット６０は、ステータ１０に対して、径方向の外方に突出するように設けられる。そのコネクタユニット６０は、ＰＢＴやＰＰＴ等の絶縁性の樹脂から構成される。なお、本実施形態では、コネクタユニット６０は、絶縁キャップ４０と一体に形成される。よって、コネクタユニット６０は、絶縁キャップ４０と同じ樹脂で構成されている。
【００３１】
コネクタユニット６０の面のうち、図１に表されている面をコネクタユニット６０の表面とすると、その表面には、ピン保持面６１と端線保持面６２とを有する。ピン保持面６１には、ステータ巻線５０と電気的に接続される導電性のコネクタピン７０が設けられる。より具体的には、ピン保持面６１には、ステータ巻線５０を構成する各巻線５１、５２、５３の各端線５５と接続される６個のコネクタピン７０が、一列に配置される。
【００３２】
これらコネクタピン７０は、ステータ巻線５０に対して、信号の入出力を行うためのピンである。上述したように、６個のコネクタピン７０のうちの２つには、励磁巻線５１の両端線５５が接続される。また、６個のコネクタピン７０のうちの別の２つには、第１相の出力巻線５２の両端線５５が接続される。また、６個のコネクタピン７０のうちの別の２つには、第２相の出力巻線５３の両端線５５が接続される。そして、励磁巻線５１の両端線５５が接続された２つのコネクタピン７０間に、ステータティース１２を励磁するための励磁信号が入力される。また、第１相の出力巻線５２の両端線５５が接続された２つのコネクタピン７０間には、その出力巻線５２で発生した検出信号（ｓｉｎ波状に変化する検出信号）が出力される。また、第２相の出力巻線５３の両端線５５が接続された２つのコネクタピン７０間には、その出力巻線５３で発生した検出信号（ｃｏｓ波状に変化する検出信号）が出力される。
【００３３】
コネクタユニット６０の端線保持面６２は、ステータ１０とピン保持面６１との間に位置される。その端線保持面６２は、各コネクタピン７０に接続されるステータ巻線５０の各端線５５に経由され、各端線５５を保持する面として機能する。なお、各端線５５は、端線保持面６２においてワニスで固定されている。なお、端線保持面６２は、図２に示すように、ステータ１０の両端面やピン保持面６１に対して斜めとなっている。
【００３４】
また、上記のコネクタユニット６０の表面と反対側の面を、コネクタユニット６０の裏面とすると、コネクタユニット６０は、その表面から裏面まで貫通された５つの貫通孔６３１〜６３５が形成されている。それら貫通孔６３１〜６３５は、それぞれ、貫通孔の開口が、端線保持面６２内にくるように、形成されている。より具体的には、貫通孔６３１〜６３５は、６個のコネクタピン７０の列と略平行の列をなして形成されている。また、図１の方向から見たときに、一番左の第一の貫通孔６３１は、左から１番目及び２番目のコネクタピン７０の下辺りに形成されている。また、左から２番目の第二の貫通孔６３２は、左から２番目及び３番目のコネクタピン７０の下辺りに形成されている。また、左から３番目の第三の貫通孔６３３は、左から３番目及び４番目のコネクタピン７０の下辺りに形成されている。また、左から４番目の第四の貫通孔６３４は、左から４番目及び５番目のコネクタピン７０の下辺りに形成されている。また、左から５番目の第五の貫通孔６３５は、左から５番目及び６番目のコネクタピン７０の下辺りに形成されている。
【００３５】
これら貫通孔６３１〜６３５は、ステータ巻線５０の各端線５５を各コネクタピン７０に接続する際に設けられる中継ピン（図示外）が挿入される孔である。この中継ピンは、各端線５５を各コネクタピン７０に接続する際に、その接続をしやすくする等のために、各端線５５に掛けられるピンである。このように貫通孔６３１〜６３５は中継ピンに挿入される孔であることから、以下、貫通孔を挿入孔と言う。
【００３６】
次に、コネクタユニット６０の裏面側について説明する。ここで、図４は、レゾルバ１のコネクタユニット６０周辺を示すとともに、コネクタユニット６０の裏面側を示した図である。また、図５は、図４の裏面側のコネクタユニット６０を斜めから見た斜視図である。図４、図５に示すように、コネクタユニット６０は、その裏面６４側に、裏面６４に対して凹まれた部分である凹部６５が形成されている。その凹部６５は、周囲が四角形状の４つの壁面６５２〜６５５に囲まれるとともに、それら壁面６５２〜６５５が接続される底面６５１を有する。この凹部６５は、コネクタユニット６０を成形する際の金型の跡とされる。
【００３７】
また、上述したように、コネクタユニット６０は、挿入孔６３１〜６３５が、表面６２から裏面６４まで貫通するように形成されているので、裏面６４には、挿入孔６３１〜６３５の開口が形成されている。より具体的には、両端の第一、第五の挿入孔６３１、６３５の開口は、凹部６５の外の裏面６４に形成されている。一方、挿入孔６３１、６３５の間の第二〜第四の挿入孔６３２〜６３４の開口は、凹部６５の中、つまり凹部６５の底面６５１に形成されている。
【００３８】
また、凹部６５には、ステータ１０の一部がステータ１０側の壁面６５３から露出している。その露出した部分１３は、コネクタユニット６０を成形する際に金型に当接される部分である。以下、当接部１３と言う。なお、図３には、ステータ１０に対する当接部１３の位置を破線で示している。図３に示すように、当接部１３は、ステータ１０の外周縁部に設けられる。また当接部１３は、ステータ１０の接続部分１４内に設けられる。また、当接部１３は、接続部分１４の周方向中心付近に設けられる。
【００３９】
以上のような構成を有するレゾルバ１では、励磁巻線５１に励磁信号が入力されることで、各ステータティース１２が励磁される。この際、隣り合うステータティース１２間で、巻回方向が互いに反対方向となるように励磁巻線５１が巻回されているので、隣り合うステータティース１２間で磁界の向きが反対方向となるように、各ステータティース１２が励磁される。そのため、隣り合う２つのステータティース１２及びロータ８０間でそれぞれ磁気回路が生成される。この際、ロータ８０の回転角度に応じて、各ステータティース１２とロータ８０との間のギャップパーミアンスが変化するので、各磁気回路に発生する磁束が変化する。また、出力巻線５２、５３の各ステータティース１２における巻回数及び巻回方向が調節されているので、出力巻線５２、５３には、ロータ８０の回転に応じてｓｉｎ波状、ｃｏｓ波状に変化する検出信号が発生される。よって、第１相の出力巻線５２からの検出信号と第２相の出力巻線５３からの検出信号に基づいて、ロータ８０の回転角度の絶対値を一意に求めることができる。例えば、ロータ８０をブラシレスモータの回転軸に固定することにより、そのブラシレスモータの回転角度を求めることができる。
【００４０】
次に、レゾルバ１の製造方法について説明する。ここで、図６は、レゾルバ１の製造手順の一例を示したフローチャートである。ステップＳ１０では、ステータ形成工程として、上述したステータ１０（図３参照）を形成する。具体的には、例えば、電磁鋼板を複数積層して、その積層された電磁鋼板をプレス加工により、輪状に加工する。また、その際、内周面側に、８個のステータティース１２が形成されるように、プレス加工をする。
【００４１】
次いで、ステップＳ１１では、絶縁キャップ及びコネクタユニット形成工程として、上述した絶縁キャップ４０及びコネクタユニット６０を、インサート成型により、ステータ１０に対して一体成形する。具体的には、予め絶縁キャップ４０及びコネクタユニット６０の型に形成された金型（図示外）に、ステップＳ１０で形成したステータ１０を所定の位置に充填する（ステータ１０を基準とすると、ステータ１０に対して金型をセットする。）この際、絶縁キャップ４０から露出されるステータ１０の露出部１１（図３参照）に金型が当接されるように、金型をセットする（金型内にステータ１０を充填する）。また、ステータ１０のコネクタユニット６０との接続部分１４には金型が当接されないように、金型をセットする（金型内にステータ１０を充填する）。さらに、接続部分１４に設けられた当接部１３（図３参照）には金型が当接されるように、金型をセットする（金型内にステータ１０を充填する）。つまり、ステータ１０の露出部１１の少なくとも一部及び当接部１３と金型とが当接されるように、ステータ１０が金型内に充填される。その後、金型に液状の樹脂を流し込み、その樹脂を冷やして固めた後に、金型を外す。これによって、ステータ１０に対して、絶縁キャップ４０及びコネクタユニット６０が一体成形される。
【００４２】
なお、金型がステータ１０の当接部１３に当接された状態で、コネクタユニット６０が成形されるので、コネクタユニット６０には、その当接部１３に当接する金型の跡が形成されることなる。具体的には、コネクタユニット６０には、上述した凹部６５が形成される。また、その凹部６５には、ステータ１０の当接部１３が露出されることになる。
【００４３】
次いで、ステップＳ１２では、ステータ巻線装着工程として、ボビン４１を介して各ステータティース１２に導線を巻回して、ステータ巻線５０を装着する。具体的には、上述したように、励磁巻線５１、出力巻線５２、５３として、それぞれ１本の導線を、各ステータティース１２に対して所定巻回数及び所定巻回方向に順番に巻回していく。
【００４４】
また、ステップＳ１２では、ステータ巻線５０の各端線５５を、各コネクタピン７０に接続する。この際、図７に示すように、コネクタユニット６０に形成された挿入孔６３１〜６３５に中継ピン８１〜８５を設ける。そして、それら中継ピン８１〜８５を経由させて各端線５５を各コネクタピン７０に接続する。これによって、各端線５５を程よい張力とすることができる。なお、中継ピン８１〜８５は、例えば、ステップＳ１１でコネクタユニット６０を成形する際に、そのコネクタユニット６０と一体に設ければよい。また、コネクタユニット６０を成形した後に、中継ピン８１〜８５を挿入孔６３１〜６３５に挿入してもよい。
【００４５】
また、ステップＳ１２では、端線５５を各コネクタピン７０に接続した後、中継ピン８１〜８５を除去する。これによって、各端線５５の張力が強くなりすぎるのを防止できる。その結果、熱応力等によって、端線５５が切れてしまうのを防止できる。また、ステップＳ１２では、コネクタユニット６０の端線保持面６２において、各端線５５をワニスで固定する。
【００４６】
また、図６の工程とは別に、ロータ８０を形成するとともに、そのロータ８０をステータ１０に対して回転可能に設ける工程を行うことで、レゾルバ１が製造される。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１では、ステータ１０のコネクタユニット６０との接続部分１４において、コネクタユニットの成形の際に金型に当接される当接部１３を有するので、その当接部１３にてステータ１０と当接することで金型の位置を安定させることができる。よって、精度良く、コネクタユニット６０及び絶縁キャップ４０をステータ１０に対して一体成形することができる。
【００４８】
また、当接部１３は、接続部分１４における周方向中心付近に設けられるので、ステータ１０を均等に金型に当接させることができる。よって、より一層、金型の位置を安定させることができる。
【００４９】
また、その当接部１３を、コネクタユニット６０の裏面側に設けたので、コネクタユニット６０の表面側には、金型の跡が形成されない。よって、コネクタユニット６０の表面側で、コネクタピン７０を設けることができるとともに、ステータ巻線５０の端線５５を保持し、ワニスで固定することができる。
【００５０】
また、中継ピンの５つの挿入孔６３１〜６３５のうち、３つの挿入孔６３２〜６３４が、凹部６５の底面６５１に開口がくるように形成されているので、以下の効果を得ることができる。ここで、図８は、その効果を説明するための図であり、図１におけるＡ−Ａ線で切ったときのコネクタユニット６０の断面図を示している。なお、図１のＡ−Ａ線は、左から３番目の第三の挿入孔６３３を通る線である。図８に示すように、コネクタユニット６０の裏面側には凹部６５が形成されているとともに、第三の挿入孔６３３が、コネクタユニット６０の表面から凹部６５の底面６５１まで貫通して形成されている。なお、凹部６５には、ステータ１０の一部である当接部１３が露出している。
【００５１】
コネクタユニット６０の端線保持面６２には、上述したように、ワニスでステータ巻線５０の端線５５が固定される。そのため、そのワニスが、第三の挿入孔６３３を伝ってくる場合がある。この場合、その第三の挿入孔６３３の開口において、ワニスが表面張力によって留まり、その結果、挿入孔６３３の開口周辺の面である凹部６５の底面６５１に対してワニスのしずく９０が突出する場合がある（図８参照）。この場合であっても、第三の挿入孔６３３が、凹部６５の底面６５１に開口がくるように形成されているので、裏面６４に対してはワニスのしずくは突出されない。よって、コネクタユニットの裏面に対してワニスのしずくが突出されることによるコネクタユニットの寸法精度がＮＧとなってしまうのを防止できる。なお、第二の挿入孔６３２、第四の挿入孔６３４についても、凹部６５の中に形成されているので、図８と同じ効果を得ることができる。
【００５２】
（第二実施形態）
上記実施形態ではレゾルバに本発明を適用した例について説明したが、回転同期装置としてのシンクロに本発明を適用してもよい。このシンクロは、ステータとロータとステータティースに巻回されたステータ巻線（励磁巻線、出力巻線）とコネクタピンが設けられるコネクタユニットとを備えており、その出力巻線から、ロータの回転に応じて変化する正弦波信号を出力する点で、レゾルバと同じである。また、シンクロは、３相分の出力巻線がステータティースに巻回され、各出力巻線から出力される出力信号が、互いに位相角が１２０度ずれている点で、レゾルバと異なっている。このように、シンクロは、ステータ巻線の巻線構造以外はレゾルバと同じと考えることができるので、上記実施形態はそのままシンクロにも適用することができる。すなわち、コネクタユニットとの接続部分において、コネクタユニットの成形の際に金型に当接される当接部をステータに設けることで、その金型の位置を安定させることができる。
【００５３】
ここで、図９は、シンクロの用途例を示した図である。シンクロは、図９に示すように、主に、複数の機器間でそれらの運転を同期させるために用いられ、一般的に、同じ構造のシンクロ発信機とシンクロ受信機のセットで用いられる。具体的には、図９において、シンクロとしてのシンクロ発信機７０２は、その回転軸７０１が、一方の機器（発信側の機器、図示外）の運転にしたがって回転するように設けられる。そのシンクロ発信機７０２は、接続された機器の回転角に応じて変化する第１相〜第３相の信号（正弦波信号）を出力する。また、同様に、シンクロとしてのシンクロ受信機７０３は、その回転軸７０４が他方の機器（受信側の機器、図示外）の運転にしたがって回転するように設けられる。そのシンクロ受信機７０３は、接続された機器の回転角に応じて変化する第１相〜第３相の信号（正弦波信号）を出力する。そして、これらシンクロ発信機７０２とシンクロ受信機７０３の各相が接続される。これらの動作について、（１）シンクロ発信機７０２とシンクロ受信機７０３でロータの位置が異なると、それらの間で電位差が生じ、各相に電流が流れる。（２）その電流によって、シンクロ受信機７０３のロータが回転する。すなわち、トルクが発生する。（３）シンクロ受信機７０３のロータ（回転軸７０４）の回転にともなって、それに接続された受信側の機器が回転される。（４）シンクロ受信機７０３のロータの位置がシンクロ発信機７０２のロータの位置と同じになると、各相に電流が流れなくなる。（５）電流が流れなくなると、シンクロ受信機７０３のロータの回転が停止される。よって、シンクロ発信機７０２とシンクロ受信機７０３のロータの位置が同じ、つまり発信側の機器と受信側に機器の運転が同期される。このように、レゾルバと同様に、ロータの回転に応じて変化する正弦波信号を出力するシンクロ発信機及びシンクロ受信機に対して本発明を適用しても、金型の位置を安定させることができるので、好適である。
【００５４】
なお、本発明に係る回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造及びその製造方法は、上記実施形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々変形することができる。例えば、上記実施形態では、凹部６５内に３つの挿入孔６３２〜６３４が形成されていたが、全部の挿入孔が凹部内に形成されるように、凹部を大きくしてもよい。これにより、より一層、ワニスがコネクタユニットの裏面から突出されるのを防止できる。
【００５５】
また、上記実施形態では、絶縁キャップ４０とコネクタユニット６０とが一体であるとして説明したが、絶縁キャップ４０とコネクタユニット６０とが別体であってもよい。この場合、例えば、コネクタユニットについては、インサート成型により、ステータに対して一体成形し、絶縁キャップについては、予め形成したものをステータに装着するようにしてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、ステータの内側にロータが設けられたインナーロータ型のレゾルバ、シンクロについて説明したが、ステータの外側にロータが設けられたアウターロータ型のレゾルバ、シンクロにも適用できる。また、上記実施形態では、ステータティースがステータの内方（半径方向）に向いたレゾルバ、シンクロについて説明したが、ステータティースが軸方向（スラスト方向）に向いたレゾルバ、シンクロにも適用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１ レゾルバ（回転角検出装置）
１０ ステータ
１１ 露出部
１２ ステータティース
１３ 当接部
１４ 接続部分
４０ 絶縁キャップ
４１ ボビン
５０ ステータ巻線
５１ 励磁巻線
５２、５３ 出力巻線
５５ ステータ巻線の端線
６０ コネクタユニット
６１ ピン保持面
６２ 端線保持面
６３１〜６３５ 挿入孔
６４ コネクタユニットの裏面
６５ 凹部
６５１ 凹部の底面
６５２〜６５５ 凹部の壁面
７０ コネクタピン
８０ ロータ
８１〜８５ 中継ピン
７０２ シンクロ発信機（シンクロ、回転同期装置）
７０３ シンクロ受信機（シンクロ、回転同期装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側にステータ巻線が巻回されるステータティースが形成されたステータと、
そのステータと接続され、前記ステータ巻線と電気的に接続される導電性のコネクタピンが設けられる樹脂製のコネクタユニットと、を備える回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造であって、
前記コネクタユニットは、前記コネクタユニット用の金型内に前記ステータが充填されて、前記ステータに対して一体成形されたものであり、
前記ステータは、前記コネクタユニットとの接続部分において、前記コネクタユニットの成形の際に前記金型に当接される当接部を有することを特徴とする回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造。
【請求項２】
前記コネクタユニットは、前記ステータの前記当接部と当接する前記金型の跡として、周囲が壁に囲まれるように凹まれた部分である凹部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造。
【請求項３】
前記凹部が形成された前記コネクタユニットの面を裏面とし、その裏面の反対側の前記コネクタユニットの面を表面としたときに、
前記表面は、前記コネクタピンと接続される前記ステータ巻線の導線がワニスで固定される面とされ、
前記コネクタユニットは、前記ステータ巻線の導線が前記コネクタピンに接続される際にその導線に掛けられる中継ピンの挿入孔が、前記表面から前記裏面まで貫通するように形成されており、
前記挿入孔が、前記凹部の底面に開口がくるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造。
【請求項４】
外側にステータ巻線が巻回されるステータティースが形成されたステータと、
前記ステータと接続され、前記ステータ巻線と電気的に接続される導電性のコネクタピンが設けられる樹脂製のコネクタユニットと、を備える回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造の製造方法であって、
前記ステータの前記コネクタユニットとの接続部分の一部が前記コネクタユニット用の金型に当接されるように、前記ステータを前記金型に充填して、前記ステータに対して前記コネクタユニットを一体成形する工程を含むことを特徴とする回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造の製造方法。
【請求項１】
外側にステータ巻線が巻回されるステータティースが形成されたステータと、
そのステータと接続され、前記ステータ巻線と電気的に接続される導電性のコネクタピンが設けられる樹脂製のコネクタユニットと、を備える回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造であって、
前記コネクタユニットは、前記コネクタユニット用の金型内に前記ステータが充填されて、前記ステータに対して一体成形されたものであり、
前記ステータは、前記コネクタユニットとの接続部分において、前記コネクタユニットの成形の際に前記金型に当接される当接部を有することを特徴とする回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造。
【請求項２】
前記コネクタユニットは、前記ステータの前記当接部と当接する前記金型の跡として、周囲が壁に囲まれるように凹まれた部分である凹部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造。
【請求項３】
前記凹部が形成された前記コネクタユニットの面を裏面とし、その裏面の反対側の前記コネクタユニットの面を表面としたときに、
前記表面は、前記コネクタピンと接続される前記ステータ巻線の導線がワニスで固定される面とされ、
前記コネクタユニットは、前記ステータ巻線の導線が前記コネクタピンに接続される際にその導線に掛けられる中継ピンの挿入孔が、前記表面から前記裏面まで貫通するように形成されており、
前記挿入孔が、前記凹部の底面に開口がくるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造。
【請求項４】
外側にステータ巻線が巻回されるステータティースが形成されたステータと、
前記ステータと接続され、前記ステータ巻線と電気的に接続される導電性のコネクタピンが設けられる樹脂製のコネクタユニットと、を備える回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造の製造方法であって、
前記ステータの前記コネクタユニットとの接続部分の一部が前記コネクタユニット用の金型に当接されるように、前記ステータを前記金型に充填して、前記ステータに対して前記コネクタユニットを一体成形する工程を含むことを特徴とする回転角検出又は回転同期装置用のステータ構造の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２３９５２９（Ｐ２０１１−２３９５２９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０７５０２（Ｐ２０１０−１０７５０２）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【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２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００２０３６３４）多摩川精機株式会社 (669)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]